“光源數據是tif格式文件,是一個由3072*3072個點組成的灰度圖,其中每個點除了橫縱坐標外,還有一個信號強度值。
拿到這些數據后,第一步,我們要確認圓心坐標、標定樣品離檢測器距離。
打開fit2D軟件,導入六硼化鑭的文件,它的圖像是一組同心圓。
通過軟件擬合,可以確認它的圓心坐標,此外,還可以計算出樣品離檢測器距離,這兩個數據在之后制圖過程中要用到。
第二步,導入樣品文件以及對應曝光時間的空白硅片文件,然后對兩個文件做差值,即可扣除背景信號。
空白硅片的圖像是這種半圓形的信號,如果背景扣除的效果不好,還殘留明顯的硅片的信號,我們就需要進一步的處理。
首先在樣品圖像中,找到有硅片信號但幾乎沒有樣品信號的地方,隨意選一個點,記錄其強度。
然后在空白硅片圖像的同樣位置,查看那個點的強度。
接著將空白基片所有數據點的強度乘一個系數,使之前選擇的兩個點的強度相等。
最后對兩個文件做差值,就能將背景信號扣除干凈。
第三步,將處理好的文件導出,格式仍然是tif,之后的數據處理都是基于這個文件的。
第四步,積分。
我們得到的是一個二維的圖片,對于有機聚合物材料來說,其主要的“分子堆砌結構”信息,都在圖片的坐標軸附近。
其中橫軸代表平面內的方向,表示為qxy,而縱軸代表垂直于平面的平面外的方向,表示為qz,單位都是埃的負一次方。
因此,我們對坐標軸附近的數據點強度進行積分,得到兩個積分曲線,就可以分別分析在平面內和平面外的“分子堆砌結構”信息了。
具體的積分角度一般是0-3度和88-92度。
第五步,將灰度圖片,用PS軟件處理,將其轉化為彩色圖片,用不同的顏色表示數據點的強度,再加上坐標軸,圖例等。”
前面幾步的操作,陳婉清和羅陽相差不大。
直到最后一步,學姐拿出了PS軟件。
許秋終于找到她慢的原因了。
“學姐,最后PS這一步可以用編程來實現批量操作,不需要一張張的P圖。”許秋道。
“我也聽說可以批量導出圖片,”陳婉清無奈的攤攤手:“可是我不會編程啊。”
“我會,交給我吧,”許秋道:“把最終的效果圖發我,我來研究一下。”
“真的嘛?要是能成功的話,可以省下不少時間呢。”陳婉清將信將疑,把圖片發給許秋。
“等我的好消息。”許秋自信滿滿道。
他啟動電腦的MATLAB軟件,目光看向效果圖,做出思考狀。
然后,打開輔助系統,查看系統影像中的程序代碼,逐行分析它們的功能。
因為有注釋的存在,所以沒過多久,許秋就弄明白了程序運作的原理。
不過,其中有一步屬于超綱知識。
于是,許秋向陳婉清‘請教’道:
“學姐,圖片的坐標軸標尺怎么確定呢?”
“根據樣品和檢測器的距離以及X射線的波長,可以計算得出,公式為…”陳婉清道。
“我明白了。”
許秋點點頭,然后把系統影像中的代碼,輸入到自己電腦的MATLAB軟件中。
他一邊碼代碼,一邊向陳婉清講解道:
“這個程序主要分為三步:
第一步,通過之前標定的圓心坐標、樣品和檢測器的距離,以及X射線的波長這些數據,計算得出坐標原點的位置、坐標軸標尺。
第二步,將每個數據點的信號強度,轉化為RGB顏色數據,這個可以直接套用MATLAB里自帶的jet顏色模型。
這個模型是信號強度越大,轉化后的顏色就越紅,信號強度越小,轉化后的顏色就越藍。
第三步,自動保存圖片到指定文件夾,然后設置一個批量操作命令。”
代碼只有短短幾十行,所以許秋很快就輸入完畢。
“思路倒是很清晰,”陳婉清基本上已經相信了許秋的話,不過還是問道:
“只有這些代碼,就能實現批量操作嗎?”
“我來演示一下吧,畢竟眼見為實。”許秋道:
“就直接拿原始沒有扣過背景信號的數據做演示好了。
首先,把待處理的文件按樣品編號統一命名為:1.tif、2.tif、3.tif,我們先用3個文件測試一下。
然后,將圓心坐標、樣品和檢測器的距離以及X射線的波長這些數據手動輸入進去。
最后,點擊運行就可以了。”
許秋點擊運行按鈕后,電腦屏幕上彈出了運算的對話框,上面的數字在不斷的滾動。
幾十秒后,第一張圖片處理完成。
自動保存后,軟件繼續運行,開始處理第二張圖片。
兩分鐘后,三張圖片均處理完成,許秋從文件夾中將它們打開。
陳婉清看到成品圖片后激動不已:“真的可以啊,這和我PS出來的沒什么差別,而且用PS手動P圖有時候還會出錯。”
“對了學弟,這個方法可不要讓魏老師知道啊。”她補充道。
“為什么呢?”許秋不解。
“他如果知道的話,以后測完光源數據,就會讓我們當天把實驗數據處理出來了,”陳婉清攤手道:“通宵測試完,我還想劃劃水呢。”
“好吧,我一定守口如瓶。”許秋道:
“那數據我們各處理一半吧,先只扣除背景和計算積分,最后全部弄完,再統一用MATLAB導出彩圖。”
“好呀,那我從1號樣品開始,正序處理數據,你從72號樣品開始,倒序處理,怎么樣?”陳婉清道。
“可以。”
兩個小時后,許秋將37號樣品處理完畢,側過頭看了眼學姐的進度,還在31號樣品,便說道:
“學姐,我37號處理完了,再幫你分擔3個吧,你弄到33號就可以了,34、35、36交給我。”
“你好快啊,那就拜托你啦。”陳婉清道。
兩人將最后幾個數據處理完后,陳婉清將她的數據拷貝到許秋電腦上,因為她沒有安裝MATLAB軟件。
許秋操作電腦,批量導出彩圖,沒有發生意外。
“今天多虧學弟幫忙,這么快就弄好啦,晚上請你吃飯,食堂。”陳婉清開心道。
“好呀,不過明天就是保研面試,吃完飯我就直接回寢室了。”
“嗯嗯,學弟加油哦。”