Athenaを用いたデータ解析
分子科学研究所 上村洋平
2017年XAFS夏の学校@白浜荘ゲストハウス加茂川
Athena・Artemisとは?Matt Newville博士が開発したXAFS解析ソフトウエアifeffit(http://cars9.uchicago.edu/ifeffit/Overview)のGUI. Athenaは主に(E)XAFSのデータ処理、Artemisは主にEXAFS fittingに用いる • Athena: XAFSバックグランド除去、EXAFS振動抽出、線形結合フィッティング等 • Artemis:FEFFを使ったEXAFSフィッティング
Athenaを用いたバックグランド除去
XAFSデータ(9809フォーマット)の取り込み
データ表示
バックグランド処理
データの保存
まず初めに行うこと9809データ形式フォーマットの読み込みプラグイン有効化
XAFSのデータ形式(9809データフォーマット)ヘッダー
角度(c) 角度(o) 計測時間 I0 I
ファイルを開く
File > Import data #名前を英数のみにしたフォルダに、データを保存する。
データを開いた直後
透過法の時にチェック
XAFSスペクトル計算で使う項目を選ぶ
Athena画面の機能
1
2
3
4
1.データ情報吸収元素、吸収端等 2.EXAFSバックグランドエッジ前・エッジ後外挿線 3.フーリエ変換範囲 4.個別EXAFSデータ表示 5.チェックしたデータの表示
5
データ読み込み後のバックグランド
フーリエ変換範囲
プリエッジ
EXAFS範囲
プリエッジ規格化範囲の決定
スプライン範囲設定
µ0
#バックグランドパラメータの設定は、E0をからの差で入力する
データ読み込み後のバックグランド(続き)
低周波成分が乗る ⇒出来る限り小さくする
複数データの処理複数データを読み込んだ時に、1つめのデータと同じ条件でバックグランドを引く
(データの上で) 右クリック→Set all groups’ values to the current Set marked groups’ values to the current
複数データの表示
こちらのボタンで、チェックしたデータの表示が出来る
データの保存
File > Save project
Artemisで解析を行うために、Athenaのバイナリファイルを保存する
SSDデータの読み込みヘッダー
角度(c)角度(o)
計測時間 I(SCA) I0 ICR
SSDデータの読み込み
SSDデータを選択
SSDデータの読み込み(Athena)SSDデータ読み込み後の画面
チェック外す
データ列の選択をする
チェックを外す
SSDデータの読み込み(Athena)SSDデータ読み込み後
データの加算(Athena)XAFSデータ加算の形式を選ぶ
データ処理: SSDデータの読み込みXAFSデータ変換自作プログラム
����
データ処理: SSDデータの読み込み
データを複数選択する
データ処理: SSDデータの読み込み
素子毎のデータを表示 クリック
表示する素子の選択
チェックした素子の和
ビームライン・数え落とし補正、元素・吸収端(手動入力)
表示データのみ保存 読み込んだデータをすべて現在の条件で保存
データの加算XAFSデータを読み込んだ後の画面
����
データの加算横軸の基準になるデータを1つ選択する
データの加算横軸の基準になるデータの読み込み後
保存
Artemisを用いたEXAFS解析の流れ
Athenaでバックグランドを引いたデータの取り込み
EXAFSデータ表示
Atomsでのfeff.inpファイル作成
FEFFの実行とFEFFパスの取り込み
解析範囲の設定、フィッティング実行
Artemis 起動後の画面
メイン画面(データ選択・FEFF選択画面)
データプロット用画面
Athenaプロジェクトを読み込んだ後
EXAFS振動の表示変更
プロット空間k weight
表示範囲
FEFFパスの設定: ATOMS
右クリック
feffファイル作成画面
FEFFパス設定: ATOMS
Space Group Fm-3m
Lattice constants
a = 3.520 b = 3.520 c = 3.520
Anglesα = 90 β = 90 γ = 90
Atoms Ni 0.0000, 0.0000, 0.0000
Run Atoms
構造を入れた後の画面 Atomsを走らせた後
FEFFパスの取り込みDrag & Drop
パラメータの設定
パラメータの設定
N: 定数 S02: 変数or定数
⊿E0: 変数or定数
⊿R: 変数or定数
σ2:変数or定数
※N*S02を1つの変数として扱う
Artemisでは下記のEXAFSの式に従い、FEFFで計算した後方散乱振幅(F(k,Ri))・位相シフト(φ(k,Ri))及び結合距離などのパラメータを入れて、フィッティングを行う。
パラメータの有効化
パラメータの上で右クリック
パラメータの設定パラメータタイプ設定
変数設定値の設定
解析条件の設定
フーリエ変換・逆フーリエ変換範囲
kweight
フィッティング実行フィッティングスペースの設定
実行
結果の保存
File > Save project