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视频:Athena新手教程 | 同步辐射吸收谱(XAS)数据处理 BilibiliYouTube




个人认为最容易出现问题的地方



-1. 敲黑板重点:所有路径(包括安装文件)所有文件均使用英文,且任何文件夹/文件名使用下划线"_"来替代空格 space。否则 Demeter 系列的软件会报错,无法处理数据



0. 在 Athena 中加载数据的前一步,建议你去 Main window 下面的 Plugin registry 勾选上所有方框,这样以后就可以加载大部分来自不同 beamline 的实验初始数据。

plug register.png

Figure 1. Athena 主界面


plug register2.png

Figure2. Plugin registry 界面



1. 加载数据时的若干细节 (Figure 3)

import_li.jpg

Figure 3. Import data 界面



    红线: 很多时候原始数据标注的名字,eg. It 和 Io,并非是真的实验环境中的透射光或者是入射光。你需要:
        (1) 如果是你负责采数据,你需要在实验的过程中记录每列数据的真正含义,询问 beamline staff 就可以得到答案;
        (2) 如果是别人采集的数据,问 TA or 自己试。


    蓝线:如果是透射谱,遵循 Beer–Lambert law,记得勾选上 Natural log。也可通过下放的 μ\mu(E) 表达式来确认是否勾选成功了。如果是荧光谱,则不要勾选 Natural log


    黄线: Data type 允许你加载不同的 XAFS 文件:
       (1) μ\mu(E):XAFS 最原始的数据,你需要加减乘除来得到初始数据;
       (2) XANES:顾名思义,能量范围比较短,没有 EXAFS region;
       (3) norm(E):已经归一化之后的数据,也就是说通过这样的形式加载,你无法做 XAFS 数据的背景调整,只能从 k 空间开始;
       (4) chi(k):k 空间数据,没有 kn 加权;
       (5) xmu.dat:从 FEFF 软件里面导出的文件。


    绿线: 一定一定一定要加载参照谱图 (reference spectra),否则无法进行能量校正。



2. E0 的选择


在这里先引用在 Bilibili 下面的 Q&A,之后对 E0 有独立讨论。又是一个 Flag

Q:E0 和你 Calibrate 的 E 有啥区别呢
A:Calibrate Energy 通常是指校正一个已知样品的 E0,比如金属。E0 理论来讲是样品中内层电子吸收光能逃逸出的阈值,然而在实际经验中大家是人为在Athena里面人为定义这个阈值,也就是 Athena 里面的 E0。完了之后去 Artemis 里面微调。

Q:在能量矫正的时候,我的第一微分图里面第一个峰不是最强峰,那么我该选择第一个峰还是最强峰?
A:E0 位置的定义是人为的,所以理论来说这两个地方都可以。你到后期做 Artemis 拟合会有修正项。如果第一个峰不是最强的,我猜测是有 pre-edge,那么我个人习惯是不用第一个峰,而是用最强的。因为 pre-edge 是由于 1s→nd 跃迁,而真正的 XANES 是 1s→np 跃迁。



2. 去除图里面的尖刺(参照视频 P7)

Inkedglitch_LI.jpg

Figure 4. Glitches at ca. 10 Å-1



3. 保存数据作图

export.png

Figure 5. 到左上角 File 去保存数据


    红线:你可以保存的文件格式,包含了(从上往下)一阶微分 XANES,XANES,k3 加权 k 空间,EXAFS R空间,EXAFS R空间的虚部。

    红线:如果从 Save marked group as... 选择数据,你会保存在右边所有勾选的数据。R空间的权重,是由右方 Plotting k-weights 决定的,建议在保存数据前先用右边的展示功能键刷新下。

    蓝线: Save current group as... 代表你只会保存右边蓝色高亮的数据,比如图中的 Fe_lepidocrocite.000


format.png

Figure 6. 保存文件为 .txt 后缀


大部分输出的数据会有奇奇怪怪的后缀,这是作者为了区分数据的类型(XANES,k空间,R空间 and so on)。但是大部分数据都是可以通过 notepad(也就是经常读 .txt)打开的。建议直接保留数据类型,把后缀名改成 .txt,方便后续数据转移和画图,Figure. 6



感谢你的阅读。