"""
BRUKER社製X線回折装置の生データファイル（.raw）とテキストファイル（.txt）を読み込み、比較・可視化するスクリプト。
コマンドライン引数でファイル名を指定し、BRUKERの生データファイルから特定のオフセットにある
データを抽出し、同時に読み込んだテキストファイルから抽出したデータと比較表示します。
最終的に生データファイルから読み込んだデータをプロットして表示します。
:doc:`read_BRUKER_raw_usage`
"""
import sys
import chardet
import re
import matplotlib.pyplot as plt
from binparser import type_map, load_bin_file, get_data
from analyze_BRUKER import parse_text_file
text_file = 'sk250606-2-Eagle-Bi5w-S150c50w-Sub200c-25min-oradw.txt'
bin_file = 'sk250606-2-Eagle-Bi5w-S150c50w-Sub200c-25min-oradw.raw'
endian = 'little'
if __name__ == "__main__":
argv = sys.argv
nargs = len(argv)
if nargs > 1: text_file = argv[1]
if nargs > 2: bin_file = argv[2]
#if nargs > 4: endian = argv[3]
print()
print(f"{text_file=}")
print(f"{bin_file=}")
print(f"{endian=}")
var_inf = [
{ 's': '00000084:00000054', 'offset': 84, 'vartype': 'str', 'varname': 'User1', 'value': 'User1', 'eps': 0.0 },
# { 's': '00000104:00000068', 'offset': 104, 'vartype': 'str', 'varname': 'sk250606-1-Eagle-Bi5PB', 'value': 'sk250606-1-Eagle-Bi5PB', 'eps': 0.0 },
{ 's': '00000104:00000068', 'offset': 104, 'vartype': 'str', 'varname': 'Sample', 'value': 'sk250606-1-Eagle-Bi5PB', 'eps': 0.0 },
{ 's': '00000228:000000e4', 'offset': 228, 'vartype': 'str', 'varname': 'Goniometer', 'value': 'SmartLab(In-plane)', 'eps': 0.001 },
# { 's': '00000228:000000e4', 'offset': 228, 'vartype': 'str', 'varname': 'SmartLab(In-plane)', 'value': 'SmartLab(In-plane)', 'eps': 0.0 },
{ 's': '00000228:000000e4', 'offset': 228, 'vartype': 'str', 'varname': 'Condition', 'value': 'SmartLab(In-plane)', 'eps': 0.0 },
{ 's': '00000884:00000374', 'offset': 884, 'vartype': 'str', 'varname': 'Cu_K-beta', 'value': 'Cu_K-beta', 'eps': 0.0 },
{ 's': '00000948:000003b4', 'offset': 948, 'vartype': 'str', 'varname': 'Soller_slit_5.0deg', 'value': 'Soller_slit_5.0deg', 'eps': 0.0 },
{ 's': '00001040:00000410', 'offset': 1040, 'vartype': 'str', 'varname': 'Monochromater', 'value': 'None', 'eps': 0.001 },
# { 's': '00001040:00000410', 'offset': 1040, 'vartype': 'str', 'varname': 'None', 'value': 'None', 'eps': 0.0 },
# { 's': '00001132:0000046c', 'offset': 1132, 'vartype': 'str', 'varname': 'SC-70', 'value': 'SC-70', 'eps': 0.0 },
{ 's': '00001132:0000046c', 'offset': 1132, 'vartype': 'str', 'varname': 'Condition2', 'value': 'SC-70', 'eps': 0.0 },
# { 's': '00002172:0000087c', 'offset': 2172, 'vartype': 'str', 'varname': 'IhOut of Plane', 'value': 'IhOut of Plane', 'eps': 0.0 },
{ 's': '00002172:0000087c', 'offset': 2172, 'vartype': 'str', 'varname': 'Condition3', 'value': 'IhOut of Plane', 'eps': 0.0 },
{ 's': '00002174:0000087e', 'offset': 2174, 'vartype': 'str', 'varname': 'Comments', 'value': 'Out of Plane', 'eps': 0.001 },
{ 's': '00002206:0000089e', 'offset': 2206, 'vartype': 'str', 'varname': '入射スリット', 'value': '1.000mm', 'eps': 0.001 },
# { 's': '00002206:0000089e', 'offset': 2206, 'vartype': 'str', 'varname': '受光スリット1', 'value': '1.000mm', 'eps': 0.001 },
# { 's': '00002206:0000089e', 'offset': 2206, 'vartype': 'str', 'varname': '受光スリット2', 'value': '1.000mm', 'eps': 0.001 },
# { 's': '00002206:0000089e', 'offset': 2206, 'vartype': 'str', 'varname': '1.000mm', 'value': '1.000mm', 'eps': 0.0 },
# { 's': '00002294:000008f6', 'offset': 2294, 'vartype': 'str', 'varname': '入射スリット', 'value': '1.000mm', 'eps': 0.001 },
{ 's': '00002294:000008f6', 'offset': 2294, 'vartype': 'str', 'varname': '受光スリット1', 'value': '1.000mm', 'eps': 0.001 },
# { 's': '00002294:000008f6', 'offset': 2294, 'vartype': 'str', 'varname': '受光スリット2', 'value': '1.000mm', 'eps': 0.001 },
# { 's': '00002294:000008f6', 'offset': 2294, 'vartype': 'str', 'varname': '1.000mm', 'value': '1.000mm', 'eps': 0.0 },
# { 's': '00002382:0000094e', 'offset': 2382, 'vartype': 'str', 'varname': '入射スリット', 'value': '1.000mm', 'eps': 0.001 },
# { 's': '00002382:0000094e', 'offset': 2382, 'vartype': 'str', 'varname': '受光スリット1', 'value': '1.000mm', 'eps': 0.001 },
{ 's': '00002382:0000094e', 'offset': 2382, 'vartype': 'str', 'varname': '受光スリット2', 'value': '1.000mm', 'eps': 0.001 },
# { 's': '00002382:0000094e', 'offset': 2382, 'vartype': 'str', 'varname': '1.000mm', 'value': '1.000mm', 'eps': 0.0 },
{ 's': '00002962:00000b92', 'offset': 2962, 'vartype': 'float32', 'varname': 'Start', 'value': 10.0, 'eps': 0.001 },
# { 's': '00002962:00000b92', 'offset': 2962, 'vartype': 'float32', 'varname': 'x[0]', 'value': 10.0, 'eps': 0.001 },
{ 's': '00002966:00000b96', 'offset': 2966, 'vartype': 'float32', 'varname': 'Stop', 'value': 90.0, 'eps': 0.001 },
{ 's': '00002970:00000b9a', 'offset': 2970, 'vartype': 'float32', 'varname': 'Step', 'value': 0.01, 'eps': 0.001 },
{ 's': '00003154:00000c52', 'offset': 3154, 'vartype': 'int16', 'varname': 'ndata', 'value': 8001, 'eps': 0.001 },
{ 's': '00003158:00000c56', 'offset': 3158, 'vartype': 'float32', 'varname': 'y[0]', 'value': 20.0, 'eps': 0.001 },
{ 's': '00003162:00000c5a', 'offset': 3162, 'vartype': 'float32', 'varname': 'y[1]', 'value': 24.0, 'eps': 0.001 },
{ 's': '00003166:00000c5e', 'offset': 3166, 'vartype': 'float32', 'varname': 'y[2]', 'value': 22.0, 'eps': 0.001 },
{ 's': '00003170:00000c62', 'offset': 3170, 'vartype': 'float32', 'varname': 'y[3]', 'value': 21.0, 'eps': 0.001 },
{ 's': '00003174:00000c66', 'offset': 3174, 'vartype': 'float32', 'varname': 'y[4]', 'value': 19.0, 'eps': 0.001 },
# { 's': '00003178:00000c6a', 'offset': 3178, 'vartype': 'float32', 'varname': 'y[0]', 'value': 20.0, 'eps': 0.001 },
# { 's': '00003190:00000c76', 'offset': 3190, 'vartype': 'float32', 'varname': 'y[1]', 'value': 24.0, 'eps': 0.001 },
# { 's': '00003194:00000c7a', 'offset': 3194, 'vartype': 'float32', 'varname': 'y[2]', 'value': 22.0, 'eps': 0.001 },
]
[ドキュメント]
def read_bin_file(bin_file):
"""
BRUKERバイナリファイルから特定のオフセットにあるデータを読み込む。
`var_inf` リストに定義されたオフセットとデータ型に基づいて、指定されたバイナリファイルから
データを抽出し、解析します。特に、データ系列の開始点、ステップ、データ数を特定し、
X軸とY軸のデータリストを構築します。
:param bin_file: 読み込むバイナリファイルのパス。
:type bin_file: str
:returns:
- 抽出された変数名とその値の辞書。
- 読み込んだX軸データ（2θなど）のリスト。
- 読み込んだY軸データ（強度など）のリスト。
:rtype: tuple[dict, list, list]
"""
bin_data = load_bin_file(bin_file)
ilast = len(bin_data)
vars_bin = {}
offset_data = None
offset_step = None
for d in var_inf:
varname = d["varname"]
vartype = d["vartype"]
if vartype == "str":
size = ilast
else:
size = type_map[vartype][1]
offset = d["offset"]
value_bin = get_data(bin_data, offset, size, vartype, endian = endian, varname = varname)
vars_bin[varname] = value_bin
if varname == "y[0]":
offset_data = offset
data_type = vartype
data_size = size
if varname == "y[1]":
offset_step = offset - offset_data
start = vars_bin["Start"]
step = vars_bin["Step"]
ndata = vars_bin["ndata"]
print("offset data:", offset_data)
print("offset step:", offset_step)
print("X data parameters:", start, step, ndata)
x_list = []
y_list = []
for i in range(ndata):
value_bin = get_data(bin_data, offset_data + i * offset_step, data_size, data_type, endian = endian)
x_list.append(start + i * step)
y_list.append(value_bin)
return vars_bin, x_list, y_list
[ドキュメント]
def main():
"""
BRUKERデータファイルを読み込み、情報を比較し、結果をプロットするメイン関数。
コマンドライン引数またはデフォルトで指定されたテキストファイルとバイナリファイルを読み込みます。
テキストファイルから抽出された情報とバイナリファイルから抽出された情報を比較表示し、
バイナリデータから得られたX/Yデータをmatplotlibを使用してプロットします。
"""
print()
print(f"Read text file [{text_file}]")
inf, x_list, y_list = parse_text_file(text_file)
vars_text = {}
for d in inf:
varname = d["varname"]
# 'x[0]'などは別に読み込むので飛ばす
if '[' in varname: continue
vars_text[varname] = d["value"]
# for varname, value in vars_text.items():
# print(f" {varname}: {value}")
print()
print(f"Read raw file [{bin_file}]")
vars_bin, x_list, y_list = read_bin_file(bin_file)
for varname, value_bin in vars_bin.items():
# 'x[0]'などは別に読み込むので飛ばす
if '[' in varname:
pass
else:
print(f" {varname:<30}\t{value_bin:<30}\t{vars_text.get(varname, None)}")
plt.figure(figsize=(8, 5))
plt.plot(x_list, y_list, linestyle='-', color='blue')
plt.title(bin_file)
plt.xlabel("2Theta")
plt.ylabel("Intensity")
plt.tight_layout()
plt.show()
var_inf
if __name__ == '__main__':
main()