本申请实施例提供了一种测量表面法向衍射信号的方法、装置及存储介质，其中方法包括：将ω和2θ均初始化为0，调整χ以使样品表面法线与ω的旋转轴垂直，并设置ω＝θ，以使X射线二维探测器的探测方向为样品表面法线的方向，根据样品的块材参数，确定不少于两个的衍射斑，并生成连接不少于两个的衍射斑的直线，利用X射线二维探测器在预设倒易空间衍射矢量值区间内，沿直线进行倒易空间扫描，待X射线二维探测器按照预设倒易空间衍射矢量值区间采集完毕后，获得第一数量个衍射信号图片，对第一数量个衍射信号图片进行筛选，获得第三数量个信噪比大于预设信噪比值的晶体截断杆衍射信号。本申请实现了获得高信噪比的表面衍射信号的发明专利技术目的。的发明专利技术目的。的发明专利技术目的。
【技术实现步骤摘要】
一种测量表面法向衍射信号的方法、装置及存储介质
[0001]本申请要求于2021年6月29日提交中国专利局、申请号为202110728861.1、专利技术名称为“一种测量表面法向衍射信号的装置和方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
[0002]本申请涉及衍射信号采集领域，特别是涉及一种测量表面法向衍射信号的方法、装置及存储介质。
技术介绍
[0003]随着科学技术水平的发展，晶体截断杆技术被越来越多的应用于表征晶体的表界面的原子结构及电子密度信息，该技术对于理解材料的构性关系，进而调控材料物理性质来说是非常重要的。
[0004]现阶段晶体截断杆技术多采用的传统X射线衍射方法实现表征材料的表界面结构，然而由于传统X射线衍射方法对衍射信号的采集质量及准确率较差，导致采集的衍射信号的信噪比较低，从而导致后续解析的衍射信号精度较低。因此，如何获得高信噪比的衍射信号，已经成为相关领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
[0005]本申请实施例的目的在于提供一种测量表面法向衍射信号的方法、装置及存储介质，以实现获得高信噪比的表面衍射信号。具体技术方案如下：
[0006]一种测量表面法向衍射信号的方法，包括：
[0007]通过X射线源发出X射线，沿入射光路照射样品，其中，所述入射光路为所述X射线由所述X射线源发出后，照射入所述样品的过程中，所述X射线经过的路径。
[0008]使用X射线二维探测器沿所述样品表面法向进行倒易空间扫描，获得所述倒易空间中的信噪比大于预设信噪比值的晶体截断杆衍射信号。
[0009]所述沿所述样品表面法向进行倒易空间扫描具体包括：
[0010]使用所述X射线二维探测器进行扫描，在所述扫描过程中进行如下处理：
[0011]将ω和2θ均初始化为0，调整χ以使所述样品表面法线与所述ω的旋转轴垂直，并设置所述ω＝θ，以使所述X射线二维探测器的探测方向为所述样品表面法线的方向，其中，所述ω为所述样品绕预设X轴转动的角度，所述2θ为所述X射线二维探测器绕所述预设X轴转动的角度，所述χ为所述样品绕预设Y轴转动的角度。
[0012]根据所述样品的块材参数，确定不少于两个的衍射斑，并生成连接所述不少于两个的衍射斑的直线，其中，所述样品的块材参数反映了所述样品在所述倒易空间中的衍射斑的坐标。
[0013]利用所述X射线二维探测器在预设倒易空间衍射矢量值区间内，沿所述直线进行倒易空间扫描，待所述X射线二维探测器按照所述预设倒易空间衍射矢量值区间采集完毕
后，获得第一数量个衍射信号图片，
[0014]其中，所述预设倒易空间衍射矢量值区间包括：所述样品在所处的倒易空间中的第二数量个连续的倒易衍射空间矢量的值，所述第二数量个倒易衍射空间矢量的值按照由小到大的顺序或由大到小的顺序排列。
[0015]对所述第一数量个衍射信号图片进行筛选，获得第三数量个所述信噪比大于预设信噪比值的晶体截断杆衍射信号，其中，所述第一数量和第三数量的数值相同或不同。
[0016]可选的，所述根据所述样品的块材参数，确定不少于两个的衍射斑，包括：
[0017]根据预设数据库中存储的所述样品的块材参数，控制所述X射线二维探测器查找所述倒易空间中的第一数量个衍射斑，并将所述第一数量个衍射斑，按照预设的衍射斑的强度值进行筛选，获得所述不少于两个的衍射斑，其中，在所述不少于两个的衍射斑中，每个衍射斑的衍射强度均不小于预设阈值。
[0018]可选的，所述利用所述X射线二维探测器在预设倒易空间衍射矢量值区间内，沿所述直线进行倒易空间扫描，待所述X射线二维探测器按照所述预设倒易空间衍射矢量值区间采集完毕后，获得第一数量个衍射信号图片，包括：
[0019]利用所述X射线二维探测器，按照第一预设时长对所述倒易空间进行扫描，获取扫描步长。
[0020]控制所述X射线二维探测器按照所述扫描步长，在所述预设倒易空间衍射矢量值区间内沿所述直线对所述倒易空间进行扫描，获得所述第一数量个衍射信号图片。
[0021]可选的，所述对所述第一数量个衍射信号图片进行筛选，获得第三数量个所述信噪比大于预设信噪比值的晶体截断杆衍射信号，包括：
[0022]对所述衍射信号图片中的每个图片，进行均等区域划分，并对每个区域的衍射信号值进行求和运算，获得每个区域对应的衍射信号总值。
[0023]对所述衍射信号总值进行比对，将所述衍射信号总值中最大的数值对应的区域确定为兴趣区域。
[0024]对每个图片进行背底扣除，其中，所述背底扣除包括：
[0025]将除所述兴趣区域外的其他区域对应的所述衍射信号总值取平均值，获得非兴趣区域衍射信号均值，利用所述兴趣区域的所述衍射信号总值减去所述非兴趣区域衍射信号均值，获得该图片的带有信噪比值的所述晶体截断杆衍射信号。
[0026]将所述第一数量个衍射信号的图片所对应的所述带有信噪比值的晶体截断杆衍射信号，与所述预设信噪比值进行比较，获得第三数量个所述信噪比值大于所述预设信噪比值的晶体截断杆衍射信号。
[0027]可选的，所述扫描步长的数值不小于预设阈值，所述预设阈值的数值，为所述X射线二维探测器采集到的每个衍射峰中第一数量个数据点的个数。
[0028]可选的，还包括：
[0029]在所述入射光路和出射光路上设置X射线屏蔽罩，以使所述X射线穿过所述X射线屏蔽罩，其中，所述出射光路为所述X射线由所述样品射出后，射入所述X射线二维探测器的过程中，所述X射线经过的路径。
[0030]可选的，所述X射线二维探测器位于X射线衍射以上，所述X射线衍射仪为不少于四个衍射圆的X射线衍射仪。
[0031]一种测量表面法向衍射信号的装置，包括：
[0032]X射线源，所述X射线源包括但不限于同步辐射光源、X射线管光源。
[0033]X射线二维探测器，所述X射线二维探测器具有高动态范围、低噪声、高灵敏特性，用于测量衍射信号强度。
[0034]X射线衍射仪，所述X射线衍射仪用于支撑样品和所述X射线二维探测器，并至少为样品提供Z轴方向的升降和ω、χ两个旋转自由度，并至少为所述X射线二维探测器提供一个2θ旋转自由度。
[0035]X射线屏蔽罩，所述X射线屏蔽罩放置在所述X射线源与样品之间的入射光路、以及样品与所述X射线二维探测器之间的出射光路上，用来减少空气对X射线的散射，并屏蔽外部背景射线落入所述X射线二维探测器。
[0036]可选的，所述X射线屏蔽罩内部充有低密度气体。
[0037]一种计算机可读存储介质，当所述计算机可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备能够执行如上述任一项所述的测量表面法向衍射信号的方法。
[0038]本申请实施例提供的一种测量表面法向衍射信号的方法、装置及存储介质，通过预设倒易空间矢量值区间，将倒易空间坐标系下的扫描范围转换至样品晶体截断面坐标系下的扫描步长，进本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种测量表面法向衍射信号的方法，其特征在于，包括：通过X射线源发出X射线，沿入射光路照射样品，其中，所述入射光路为所述X射线由所述X射线源发出后，照射入所述样品的过程中，所述X射线经过的路径；使用X射线二维探测器沿所述样品表面法向进行倒易空间扫描，获得所述倒易空间中的信噪比大于预设信噪比值的晶体截断杆衍射信号；所述沿所述样品表面法向进行倒易空间扫描具体包括：使用所述X射线二维探测器进行扫描，在所述扫描过程中进行如下处理：将ω和2θ均初始化为0，调整χ以使所述样品表面法线与所述ω的旋转轴垂直，并设置所述ω＝θ，以使所述X射线二维探测器的探测方向为所述样品表面法线的方向，其中，所述ω为所述样品绕预设X轴转动的角度，所述2θ为所述X射线二维探测器绕所述预设X轴转动的角度，所述χ为所述样品绕预设Y轴转动的角度；根据所述样品的块材参数，确定不少于两个的衍射斑，并生成连接所述不少于两个的衍射斑的直线，其中，所述样品的块材参数反映了所述样品在所述倒易空间中的衍射斑的坐标；利用所述X射线二维探测器在预设倒易空间衍射矢量值区间内，沿所述直线进行倒易空间扫描，待所述X射线二维探测器按照所述预设倒易空间衍射矢量值区间采集完毕后，获得第一数量个衍射信号图片，其中，所述预设倒易空间衍射矢量值区间包括：所述样品在所处的倒易空间中的第二数量个连续的倒易衍射空间矢量的值，所述第二数量个倒易衍射空间矢量的值按照由小到大的顺序或由大到小的顺序排列；对所述第一数量个衍射信号图片进行筛选，获得第三数量个所述信噪比大于预设信噪比值的晶体截断杆衍射信号，其中，所述第一数量和第三数量的数值相同或不同。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述样品的块材参数，确定不少于两个的衍射斑，包括：根据预设数据库中存储的所述样品的块材参数，控制所述X射线二维探测器查找所述倒易空间中的第一数量个衍射斑，并将所述第一数量个衍射斑，按照预设的衍射斑的强度值进行筛选，获得所述不少于两个的衍射斑，其中，在所述不少于两个的衍射斑中，每个衍射斑的衍射强度均不小于预设阈值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述X射线二维探测器在预设倒易空间衍射矢量值区间内，沿所述直线进行倒易空间扫描，待所述X射线二维探测器按照所述预设倒易空间衍射矢量值区间采集完毕后，获得第一数量个衍射信号图片，包括：利用所述X射线二维探测器，按照第一预设时长对所述倒易空间进行扫描，获取扫描步长；控制所述X射线二维探测器按照所述扫描步长，在所述预设倒易空间衍射矢量值区间内沿所述直线对所述倒易空间进行扫描，获得所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗震林，董永齐，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：
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