XAFS分析：ATHENA软件介绍.ppt

1、XAFS数据分析：ATHENA，严文生，中国科学技术大学国家同步辐射实验室，上海，2013年11月8日，基本内容，ATHENA EXAFS数据处理简介，ATHENA EXAFS数据预处理的简单应用软件演示，尺寸相关性，形态相关性，电光磁学，激光，XAFS技术特点。对具有元素分辨率微观结构的敏感样品没有特殊要求，包括激光、微观结构和吸收光谱、前边缘：-200到-20、背景吸收、xanes:-20到30、边缘结构附近的x光吸收、EXAFS:-20到30和扩展的x光吸收精细结构。乌切卡戈。edu/ifefit/下载，雅典娜介绍，雅典娜是一个独立的软件包在ifefit软件。雅典娜是一个处理EXAFS数

2、据的特殊工具。它具有交互式和即时图形显示的特点。雅典娜可以直接处理在一些常用的光束线上收集的实验数据。雅典娜可以同时处理一组数据或多组数据。它能精确控制数据处理和绘图。雅典娜入门只能安装在英文路径下。输入和存储的文件只能是英文，原始数据可以转换成(e)曲线，可以同时处理单组和多组数据，并可以校准能量平滑。(e)数据自动背景扣除(AUTOBK)线性拟合XANES和EXAFS数据可用于XANES前缘峰值的初步峰值分离拟合。有工程文件，雅典娜介绍，基本功能，雅典娜主窗口，雅典娜介绍，雅典娜介绍，图13360图形显示窗口，该窗口在数据处理过程中不能关闭，雅典娜主窗口与输入数据，雅典娜介绍，XAFS数据

3、处理，寻找-E曲线，扣除前边缘和归一化背景，扣除Ek变换，寻找(k)，增加权重和窗口快速傅里叶变换傅里叶滤波，-E曲线，传输，荧光，和数据输入。图3读取雅典娜中的实验数据，数据输入：传输模式。第二列是能量，第三列是前电离室信号I0，第四列是后电离室信号I1。=In(I0/I1)，数据输入：荧光模式(荧光电离室)，第二列为能量，第三列为前电离室信号I0，第四列为荧光信号If，=In(If/I0)，数据输入3360荧光模式(固体探测器)，合肥XAFS站七元素锗固体探测器数据，第二列为第5、6、7、8、9、10列为荧光信号If，不可用。将每个元素的数据作为独立的输入，输入：荧光模式(固体检测器)。多

4、次扫描数据，分两步进行：校准能量合并数据，数据输入：多次扫描，校准能量合并，数据输入：多次扫描，合并数据，数据输入：多次扫描。一般采用外推法，在吸收边之前用Victorin公式()=C3-D4)拟合吸收曲线，将其延伸到吸收边，作为背景部分扣除。当然，多项式方法也可以用来拟合边缘前后部分的数据作为背景推断。归一化、归一化原因：由于设备、数据采集方式、入射光强度、样品厚度等的不同。由一系列原始数据记录的吸收强度将是不同的和不可比的。为了比较这些数据，有必要将其标准化为可比较的数据。规范化的目的是研究一组数据之间的差异和联系，单独对某一数据进行规范化没有实际意义。规范化方案：它不是唯一的。例如，您可

5、以选择边后的两个点，并且连接线和吸收边之间的交点设置为1，或者在边后取两个点，计算这段数据所包围的面积(将这段数据的最低点作为X轴的平行线作为图形的底部)，然后找到将图形区域分成两部分的水平线，并将其纵坐标设置为1。对于一般测量数据，程序中的默认参数可用于良好的归一化和背景推断。对于信噪比差、白线峰高和另一条相邻吸收边的数据，我们需要改变程序中相应的参数，进行合理的归一化和背景扣除，归一化，在athena中归一化，在Athena中归一化，在ATHENA中归一化，前后延长线(e)的(左)铜箔吸收曲线(e)归一化铜箔吸收曲线(e)，边缘后归一化范围选择不当的影响：归一化， (左)正常化范围选择不当

6、的钛酸钡光谱(右)对应的正常化钛酸钡光谱，钛钾边缘、钡L3边缘、钛酸钡(左)在水合铀的吸收光谱中选择了不同的正常化范围(右)。 归一化吸收光谱之间的比较，归一化，U L3边缘，42 eV，75 eV，影响对U、硫醇、树枝状分子的化学价的判断，弱相互作用得到电子，强相互作用失去电子，归一化，Au、Au、Au、Au、Y K边缘，U L3边缘，前边缘范围选择不当，阶梯高度和XAFS信号失真，反推，反推，反推，反推，输入fe.300数据的雅典娜接口，Rbkg参数的影响，反推， (左)fe.300的吸收光谱和(右)fe.300的(k)曲线，以及(下)fe.300的(r)曲线，不同Rkg(0.2和1)获得

7、的(r)和(k)的比较，红色Rbkg=0.2蓝色Rkg红色Rbkg=2.5蓝色Rbkg=1。 通过比较从不同Rbkgs (1和2.5)获得的(R)，RBKG通常被选为第一个最近邻协调壳的一半！Rbkg=2.5、叠加了低频信号、K-权重对背景减除的影响，这对于信噪比好的数据更好：k=2，3，对于信噪比差的数据更好：K=1，背景减除中的K-权重参数，以及噪声数据中K-权重为3时获得的背景函数。K的不同取值范围对金箔(K)曲线的影响表现为雅典娜主窗口有附加的后底参数、后底推演、E-K空间转换、E-K空间转换，在得到(K)后，需要进行加权。公式中的散射振幅Fj(k)在高k部分基本上与k2成反比，因此可

8、以看出EXAFS信号的振幅随着k的增加而迅速衰减，这对高k部分的数据处理非常不利。高k部分的振荡包含了大量的结构信息。为了补偿这种损失，通常用kn乘以(k)，kn是一个权重因子。随着k的增加，权重因子呈指数增长。e到k的空间转换，n是1、2或3，这不仅与吸收原子和散射原子的类型有关，还与特定系统和原始数据的信噪比有关，并应根据kn(k)k曲线的情况来判断。通常可以根据吸收原子的原子序数来确定。1979年，李等人提出了一个建议：在原子序数为Z57的三种情况下，n应分别为3、2和1。公式本身有1/k因子。由于Fj(k)对k的影响，使得振幅随k的增加而减小的这两个因素，在乘以k3后基本消除，使得EX

9、AFS信号的振荡更加均匀。此外，EXAFS主要受低k部分的化学效应影响，这可以通过加权在很大程度上消除。e-K空间转换、快速傅里叶变换和傅里叶变换的参数选择，可以看出(K)是由不同Rj处的协调层对散射波的共同调制和叠加形成的，从公式中可以看出(K)是各壳层的j(k)之和。它不仅是K的函数，也是Rj的函数。不同的Rj配位层对EXAFS振荡有不同的贡献。可以想象，如果计算每个Rj配位层对EXAFS的贡献，即每个壳层的个体信息(Rj)由公式解析(即确定Rj对K的积分)，并制作(R)R图，则必须表示对应于每个配位壳层的Rj位置，而其他R位置只有背景。这个(R)R图表示的函数称为径向结构函数。快速傅立叶

10、变换被用来阐明铜的(k)和(r)函数之间的对应关系。快速傅里叶变换和傅里叶变换具有频谱分析的功能，可以将(k)从频域变换到空间域，研究各壳层结构根据傅里叶变换的定义，这种运算应该在-至范围内进行，但实验数据不能满足这一要求。低k部分的截取去除了XANES部分，这使得所有的慢分量消失。高k部分的有限长度限制了转换结果的分辨率。如果(k)的两端被强制设置为0，它将为傅立叶变换带来旁瓣。因此，应该添加一个窗口函数(k)来转换，使其两端慢慢变为0，以减少干扰。开窗运算在许多科学计算中都有应用，因为开窗函数可以去除一些噪声，选择需要的离散数据，等等。它用于EXAFS的傅里叶变换和逆傅里叶变换。快速傅里叶

11、变换，快速傅里叶变换，Kmin取最接近y=0的点，但取值优于3 Kmax，取最接近y=0的点，其值应使振荡一个完整的周期，周期越多越好，但为了避免噪声大的情况，在傅里叶变换中增加窗口(k)，比较不同的窗口函数，汉宁(Hanning) Kaiser-bessel窗口，韦尔奇，正弦，汉宁，汉宁，dk=1，dk=3，快速傅里叶变换，(r)傅里叶变换后的铜箔考虑相位校正和快速傅里叶变换，在傅里叶变换中，不同窗口的比较，正弦，汉宁，快速傅里叶变换和傅里叶变换的解释，傅里叶变换的模是非线性的。在傅立叶变换模式中，当两个峰值之间的距离低至零时，两个峰值可能相距不是很远，但是可能存在干扰。Sb样品在不同温度下

12、的(K)和(R)、快速傅立叶变换、快速傅立叶变换(R)、不同K范围的铁箔的傅立叶滤波、傅立叶滤波的参数选择、x(、铜箔)、数据输出、雅典娜中的数据输出、能量空间中的面板绘制、雅典娜中的绘制、K空间、R空间、Q空间、使用堆叠面板在R空间中平移氯化金的x(R)、雅典娜中的绘制， 使用Ind面板标记K空间中需要比较的特殊点，在ATHENA中绘制，使用PF面板读出特定点的坐标，在ATHENA中绘制，EXAFS数据预处理，数据预处理对话框，校准能量，选择校准能量点的金箔吸收光谱的一阶微分光谱，平滑曲线，平滑曲线对话框，需要平滑吸收曲线，平滑曲线，选择去除点的吸收光谱，平滑曲线， 同时扣除一个噪声点和多个噪声点的吸收光谱，平滑曲线、截断数据，截断一些数据的氧化锡吸收光谱，截断数据，