去除x射线散射和衍射实验中模糊效应的方法
【专利摘要】本发明公开了一种去除X射线散射和衍射实验中模糊效应的方法，包括以下步骤：测量直通光斑在二维探测器上的分布，得到h(x,y)；测量实验样品散射数据，得到g(x,y)；分别将h(x,y)，g(x,y)进行傅立叶变换，得直通光斑在倒易空间的分布H(u,v)和散射数据在倒易空间的分布G(u,v)；对实验数据H(u,v)和G(u,v)由维纳滤波算法进行去卷积处理，得到去模糊效应后数据f(x,y)的傅立叶变换F(u,v)，将F(u,v)进行反傅立叶变换得到去模糊效应后的数据f(x,y)；根据f(x,y)的结果对参数α进行调整，直至得到所需的去卷积结果。本发明利用维纳滤波的方法对实验数据进行去卷积处理。使用该方法提高X射线小角散射数据角分辨，提高实验精度。
【专利说明】去除X射线散射和衍射实验中模糊效应的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及X射线散射和衍射实验领域，具体涉及一种去除X射线散射和衍射实 验中模糊效应的方法。
【背景技术】
[0002] 在X射线散射和衍射实验中，光束的分布和探测器的点扩展函数会导致实验数据 偏离点光源的理想曲线，造成模糊效应。为了对抗这一效应，提出利用维纳滤波的方式对数 据进行反卷积处理，从而恢复点光源的理想散射衍射数据。
[0003] 由X射线散射理论可知，很多结构信息包含在角度数据中，差的角分辨率会影响 实验精度，甚至得到完全错误的结果。主要有两方面的因素会影响二维数据的角分辨能 力：一是探测器本身的空间分辨率对角分辨能力的限制；二是入射光束分布带来的散射数 据展宽。为了获得较好的角分辨，二维探测器的像素点和点扩展函数越做越小，入射光斑 聚焦尺寸也越来越小。但是二维光斑无论如何优化都不可能成为理想的点光源，这就使提 高数据角分辨率存在一个瓶颈。特别对于入射光源不对称分布的情况下，为了满足实验要 求，只选取角分辨较好的一个方向进行积分，这样会造成散射数据的极大浪费，探测效率也 会大大降低。光源的展宽对数据的影响可以理解为狭缝展宽函数对理想散射衍射数据的 卷积。为了恢复理想散射衍射曲线，要对实验数据进行去卷积处理。常规的去卷积方法为
【权利要求】
1. 一种去除X射线散射和衍射实验中模糊效应的方法，其特征在于，包括以下步骤： ⑴测量直通光斑在二维探测器上的分布，得到h(x，y); (2) 测量实验样品散射数据，得到g(x，y); (3) 分别将11(1，7)^(1，7)进行傅立叶变换，得直通光斑在倒易空间的分布!1(11^)和 散射数据在倒易空间的分布G(u，v); (4) 对实验数据H(u，v)和G(u，v)由维纳滤波算法进行去卷积处理，得到去模糊效应后 数据f (X，y)的傅立叶变换F (u, v), 1 |H(u，v)「 F(U，V)= -~~ -^^ G(U，V)式中 α 为稳定因子； H(u,v) |H(u,v)| +α (5) 将F(u，v)进行反傅立叶变换得到去模糊效应后的数据f(x，y); (6) 根据f(x，y)的结果对参数α进行调整，直至得到所需的去卷积结果。
2. 根据权利要求1所述的去除X射线散射和衍射实验中模糊效应的方法，其特征在于， 所述步骤（1)包括： 移除光束阻挡，加档板测量直通光斑在二维探测器上的分布，得到h(x，y)。
3. 根据权利要求1所述的去除X射线散射和衍射实验中模糊效应的方法，其特征在 于，所述步骤（6)中，α的调整遵从由大到小的原则，先选用较大的α值，后逐步缩小直到 f(x，y)出现杂峰为止。
4. 根据权利要求3所述的去除X射线散射和衍射实验中模糊效应的方法，其特征在于， 所述α的调整遵从先粗调步长，调到临界值时改用细调步长，所述粗调步长为8-12,细调 步长为1-3。
【文档编号】G06F19/00GK104268421SQ201410531802
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月10日 优先权日:2014年10月10日
【发明者】王文佳, 常广才, 胡凌飞, 张连辉, 董宇辉, 刘鹏 申请人:中国科学院高能物理研究所