XRD メニュー

本ドキュメントでは、Launcher の XRD(X線回折)メニューについて説明する。 対象スクリプト:

  • 7-013-XRD.ini


1. 概要

XRD メニューは、結晶構造(CIF)からの回折計算・フィッティング・データ処理を行う機能群である。

主な機能:

  • XRDパターンシミュレーション

  • 実験データフィッティング

  • データ変換

  • 格子定数計算(LSQ)

  • カーブフィット

  • CIF変換


2. メニュー初期化

2.1 [XRD].select

[XRD].select
join_path section_root_dir $(tkprog_X_path) XRD

add_tooltip 2 "Plot XRD pattern"
add_tooltip 5 "Phase determination by XRD fitting"
add_tooltip 6 "Split data and fitting to XRD data"
End

説明

  • XRDモジュールのルート設定

  • ボタンのツールチップ定義


3. GUI対応ボタン一覧

画像に対応する主ボタン:

ボタン

機能

XRD GUI

簡易GUI

XRD fitting

フィッティング

XRD simulator

パターン計算

Latt param LSQ

格子定数計算

Curve fit

カーブフィット

Data convert

データ変換

xyz2cif / cfg2cif

形式変換

FullProf

外部解析


4. XRD シミュレーション

4.1 Button3.XRD : XRD simulator

CIFから回折パターンを生成する。

入力

  • CIFファイル

  • ビーム種(X-ray / Neutron / Electron)

  • 波長(CuKaなど)

  • 2θ範囲

  • FWHM

実行

pymatgen版

call [XRD_pymatgen]

Perl版

call [XRD_perl]

4.2 pymatgen実装

$(start_cmd_c) "$(python_path)" cif2xrd.py sim ...

特徴

  • 高精度

  • Gaussian混合(Voigt)

  • logスケール対応


4.3 Perl実装

$(start_cmd_c) "$(perl_path)" XRD.pl ...

特徴

  • 軽量

  • CSV出力 → 自動プロット


5. XRD フィッティング

5.1 Button2.XRD : XRD fitting

実験データとCIFの一致度評価・フィッティング


入力

  • 実験データファイル

  • CIF群ディレクトリ

  • プラグイン(前処理)


実行モード

call [XRD_fit_*]

モード

内容

correlation

相関評価

CIF correlation

CIFごと比較

fit

フィッティング

overwrap

重なり確認

plot

プロット


実行本体

xrd_fit.py

特徴

  • LASSO正則化あり

  • 背景多項式フィット

  • 多相混合対応


6. 格子定数計算(LSQ)

6.1 Button4.XRD

lsq_latt2.py

入力

  • ピークデータ(.K, .in など)

出力

  • 格子定数

実行

call [latt_lsq_execute]

7. Curve fit

7.1 Button7.XRD

機能

  • データ抽出

  • プロット

  • CurveFit2013連携


プラグイン方式

入力変換:

miniflex_ras2xrd.py
bruker2xrd.py
csv2xrd.py

出力変換:

xlsx2xy.py

実行

call [CurveFit_plot]
call [CurveFit_extract_data]

8. データ変換

8.1 Button5.XRD : Data convert

機能

  • 各種装置データ → 標準形式変換

実行

call [CurveFit_convert_data]

9. CIF変換

9.1 xyz → CIF

call [CIF_xyz2cif]

9.2 cfg → CIF

call [CIF_cfg2cif]

10. 外部ツール連携

10.1 VESTA

[Button13.XRD]
$(start) "$(vesta_path)"

10.2 FullProf

[Button20.XRD]
fp_studio.exe

11. XRD GUI

11.1 Button1.XRD

XRD_GUI.py

特徴

  • 簡易操作GUI

  • 初心者向け


12. 設計上の特徴

12.1 マルチ実装

  • Python(pymatgen)

  • Perl

  • 外部ソフト


12.2 プラグイン構造

input_plugin
output_plugin

装置依存フォーマットに対応


12.3 CIF中心設計

すべての処理は:

  1. CIF or 実験データ選択

  2. パラメータ設定

  3. スクリプト実行


13. 画面との対応

画像の各要素:

  • 左:XRD選択

  • 下:各機能ボタン

  • 右:共通操作

対応:

  • [Button*.XRD] → ボタン

  • [XRD_*] → 内部処理


14. まとめ

XRDメニューは以下を統合する解析モジュールである:

  • 回折パターン計算

  • フィッティング

  • データ変換

  • 格子解析

特に特徴的なのは:

  • pymatgen + Perl のハイブリッド

  • プラグインによる装置対応

  • CIFベースの一貫設計


付録:ボタン対応表

Button

Caption

機能

1

XRD GUI

GUI

2

XRD fitting

フィット

3

XRD simulator

シミュレーション

4

Latt param LSQ

格子定数

5

Data convert

データ変換

7

Curve fit

カーブフィット

13

VESTA

可視化

17

xyz2cif

変換

18

cfg2cif

変換

20

FullProf

外部解析