XAFS ACADEMY
EXAFS wavelet transform
EXAFS小波变换(Wavelet transform)教程 · Chinese lesson
小波变换是 XAFS 数据分析的常用方法之一。本教程介绍 WT-EXAFS 数据处理流程,使用中科大国家同步辐射实验室姜政教授课题组编写的 wtexafs 软件。特别致谢夏招明博士;使用该软件处理数据时,请引用 Physica B: Condensed Matter 542 (2018) 12–19。
1. 软件下载与安装
演示软件为 wtexafs,GitHub 项目为 hellozhaoming/wtexfas。解压后双击 wtexafs-xxx-xx-xx.exe 即可运行,无需安装。
依次进入 Data import 导入文件、wavelet parameters 设置计算参数,完成计算后导出数据。软件界面可通过鼠标滚轮上下滚动。
2. 数据导入
输入数据为带权重的 k 空间数据。以 RapidXAFS 测试的 Cu-1 为例:将数据导入 Athena,只勾选 Cu-1(marked),通过 Save marked group as 导出 kⁿχ(k),n 为加权次数。文件后缀也可帮助判断加权次数,再将文件导入 wtexafs。
3. 参数设置
eta 应大于 sigma,两者乘积决定小波变换的分辨率。R 依次填写初值、终值和间隔,以空格分隔。例如 0 3 0.05 表示从 0 到 3 Å,间隔 0.05 Å。k 范围的设置方法相同,教程示例为 0 12 0.05。
间隔越小,计算时间越长。教程中 0.05 间隔约需 2–3 秒,0.02 间隔则可能需要更长时间,具体取决于计算机与数据规模。
eta=10、sigma=0.5 为示例初值。将 eta 减至 3、sigma 保持 0.5 时,乘积减小,k 方向分辨率提高,R 方向分辨率下降。将 eta 增至 20 时,趋势相反。
eta=5、sigma=1 时乘积不变,图形总体保持一致,但线条密集度会改变。需要结合谱图调节参数。
4. 数据导出
点击 ExportWT 并命名。输出文件包括 -k(k 值)、-r(R 值)和 -wt(对应 k、R 位置的强度),可分别理解为三维图的 x、y、z。
5. 数据作图
先将 -wt 导入 Excel,通过“数据 → 分列 → 逗号分隔”整理数据,校正错位行列,预留第一行和第一列。第一行填入 -k 中的 k 值,第一列填入 -r 中的 R 值。
将整理后的数据复制到 Origin,全选数据,在 Plot 中选择等高线图。双击图形,进入 Graph → Dimensions,取消 Keep aspect ratio,可调整 Height 改变横纵比。教程示例先将 Height 设为约 80。
需要延展画布时,在 Layer → Size 中将 Units 设为 mm,再调整 Graph 中的 Height,教程示例为 100。
在 Level 中调整 Major 和 Minor;在 Fill 中选择调色板,例如 Load palette 中的 Temperature,并选择 Link line to color map,完成图形显示设置。
Get in touch