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原文传递处理X射线衍射数据的技术

专利名称：	处理X射线衍射数据的技术
摘要：	提供了一种处理X射线衍射数据的计算机实现的方法，其中X射线衍射数据由配置为检测待研究样品的衍射X射线束的X射线检测器提供。该方法包括：在样品相对于入射X射线束旋转时从X射线检测器获取X射线衍射数据；从获取的X射线衍射数据中生成2D图像帧，其中生成的2D图像帧包括表示样品特定旋转位置的X射线衍射数据的2D图像数据，X射线衍射数据包括样品相关的X射线数据和背景数据；对于生成的2D图像帧，将样品相关的X射线衍射数据与背景数据区分开；将生成的2D图像帧的区分后的样品相关X射线衍射数据映射到单个3D倒易空间；以及使3D倒易空间与映射后的X射线衍射数据在显示屏上可视化。还提供了一种实现上述方法的装置和X射线设备。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	日本;JP
申请人：	株式会社理学
发明人：	马赛厄斯·梅耶
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201910328749.1
公开号：	CN110398509A
代理机构：	北京聿宏知识产权代理有限公司
代理人：	吴大建;张杰
分类号：	G01N23/2055(2018.01);G;G01;G01N;G01N23
申请人地址：	日本东京都
主权项：	1.一种用于处理X射线衍射数据的计算机实现的方法，所述X射线衍射数据由X射线检测器提供，所述X射线检测器配置成检测待研究样品的衍射X射线束，所述方法包括以下步骤： (a)在所述样品相对于入射X射线束旋转时，从所述X射线检测器获取X射线衍射数据； (b)从所获取的X射线衍射数据中生成2D图像帧，其中，生成的所述2D图像帧包括2D图像数据，所述2D图像数据表示针对所述样品的特定旋转位置的X射线衍射数据，所述X射线衍射数据包括样品相关X射线数据和背景数据； (c)对于生成的所述2D图像帧，将所述样品相关X射线衍射数据与所述背景数据区分开； (d)将生成的所述2D图像帧的区分后的样品相关X射线衍射数据映射到单个的3D倒易空间中；以及 (e)在显示屏上使所述3D倒易空间和映射后的X射线衍射数据一起可视化；其中，正当所述样品的旋转位置改变时，连续地重复方法步骤(a)～(e)。 2.根据权利要求1所述的方法，其中，获取的所述X射线衍射数据包括由所述X射线检测器测量的强度数据，并且其中，方法步骤(b)包括将测量的强度数据转换成相应的2D像素图像数据。 3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，上述区分步骤包括：将表示了X射线衍射数据的所述2D图像帧的像素与表示了背景数据的所述2D图像帧的像素区分开。 4.根据权利要求3所述的方法，其中，上述映射步骤包括：将表示了所述样品相关X射线衍射数据的2D像素映射到所述3D倒易空间中。 5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所生成的所述2D图像帧的X射线衍射数据到所述3D倒易空间的映射是基于以下参数中的至少一个而进行的：样品取向、检测器尺寸、检测器相对于样品的位置、X射线波长以及Ewald球几何结构。 6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，上述映射步骤包括基于所获得的X射线衍射数据的子集和已知的晶体对称性，在所述3D倒易空间中重新构建所述待研究样品的X射线衍射数据；并且其中，上述可视化步骤包括在所述显示屏上使重新构建的所述X射线衍射数据可视化。 7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述3D倒易空间由体素栅格表示，并且其中，上述映射步骤包括：将所述2D图像帧的区分后的X射线衍射数据映射到所述3D倒易空间的对应体素上。 8.根据权利要求7所述的方法，其中，通过所述3D倒易空间中的至少一个体素使表示了衍射X射线束的映射后的X射线衍射数据可视化。 9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，上述可视化步骤包括使空的3D倒易空间可视化，并且使用从连续生成的所述2D图像帧导出的所述映射后的X射线衍射数据来连续地填充所述空的3D倒易空间。 10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，冗余地出现在两个或更多个2D图像帧中并且映射在所述3D倒易空间中相同体素位置的X射线衍射数据在上述可视化步骤过程中短时间地突出显示。 11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述映射后的X射线衍射数据的可视化根据至少一个预先选择的可视化参数来执行。 12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述至少一个预先选择的可视化参数指示了要可视化的最小强度水平和/或最大强度水平，并且其中，在所述3D倒易空间中使表示了X射线强度高于所述最小强度水平、低于所述最大强度水平或者在所述最小强度水平和所述最大强度水平之间的映射后的X射线衍射数据可视化。 13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述至少一个预先选择的可视化参数指示了要可视化的最小d-间距分辨率值和/或最大d-间距分辨率值，并且其中，在所述3D倒易空间中使表示了d-间距分辨率值高于最小值、低于最大值或在最小值和最大值之间的映射后的X射线衍射数据可视化。 14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述显示屏上可视化的所述3D倒易空间是能够旋转和/或能够缩放的。 15.一种计算机程序产品，其具有程序代码，当将所述计算机程序产品运行在计算机设备上时，所述程序代码执行根据前述权利要求中的至少一项所述的方法。 16.一种用于处理X射线衍射数据的装置，所述X射线衍射数据由X射线检测器提供，所述X射线检测器配置成检测待研究的样品的衍射X射线，所述装置包括：处理器，其配置成： (a)在所述样品相对于入射X射线束旋转时，从X射线检测器获取X射线衍射数据； (b)从所获取的X射线衍射数据中生成2D图像帧，其中，所述2D图像帧包括2D图像数据，所述2D图像数据表示针对所述样品的特定旋转位置的X射线衍射数据，所述X射线衍射数据包括样品相关X射线数据和背景数据； (c)对于生成的所述2D图像帧，将所述样品相关X射线衍射数据与所述背景数据区分开； (d)将所述2D图像帧的区分开的样品相关X射线衍射数据映射到单个的3D倒易空间中；以及 (e)在显示屏上使所述3D倒易空间和映射后的X射线衍射数据一起可视化；其中，正当所述样品的旋转位置改变时，连续地重复方法步骤(a)～(e)。 17.根据权利要求16所述的装置，还包括输入单元，所述输入单元配置成用于接收至少一个预先选择的可视化参数。 18.一种用于X射线衍射测量的X射线设备，包括： X射线检测器，其配置成检测待研究样品的衍射X射线束；根据权利要求16或17所述的装置，其用于处理从所述X射线检测器获取的X射线衍射数据；以及显示屏，其配置成显示3D倒易空间和处理后的X射线衍射数据。
所属类别：	发明专利