CrystalMaker SingleCrystal 5 從教室到實(shí)驗(yàn)室再到同步加速器：SingleCrystal 是可視化和理解晶體衍射和形態(tài)特性的最簡(jiǎn)單方法。SingleCrystal 可讓您模擬多相 X 射線、中子和電子衍射圖案，顯示倒易晶格（2D 或 3D），可視化布里淵區(qū)并構(gòu)建平面或矢量的立體投影。通過(guò)將模擬圖案與觀察到的衍射圖像相結(jié)合，您可以自動(dòng)索引圖案并確定晶體的方向。今天腳本之家小編給大家分享的是CrystalMaker SingleCrystal的免費(fèi)版本，下面有詳細(xì)的安裝圖文教程，需要的朋友不要錯(cuò)過(guò)哦！

安裝教程

1.在腳本之家下載解壓后，大家將獲得f4cg-singlecrystal5-setup.msi等文件，雙擊f4cg-singlecrystal5-setup.msi開(kāi)始安裝軟件，勾選我接受此協(xié)議，點(diǎn)擊install開(kāi)始安裝軟件，如圖

2.等待安裝完成，如圖

3.安裝完成，如圖

4.安裝完成即可使用全部功能，如圖

功能特色

水晶形狀

SingleCrystal 可讓您快速輕松地構(gòu)建晶體形狀。只需輸入一個(gè)或多個(gè)面，然后讓 SingleCrystal 計(jì)算它們的對(duì)稱關(guān)系。單擊并拖動(dòng)滑塊控件來(lái)設(shè)置面位置(“Wulff Construction”)，然后您可以測(cè)量界面角度或頂點(diǎn)關(guān)系。

由于 SingleCrystal 在設(shè)計(jì)上是一個(gè)多圖案/結(jié)構(gòu)程序，因此您可以組合多個(gè)形狀來(lái)比較手性效應(yīng)(例如，左手和右手石英)，或了解孿生關(guān)系，例如鉀長(zhǎng)石中的“卡爾斯巴德雙胞胎” :-

卡爾斯巴德鉀長(zhǎng)石中的互穿孿晶。

球極投影

為了幫助您在衍射空間中導(dǎo)航，您可以利用實(shí)時(shí)立體投影(“立體圖”)，它可以全尺寸或微型顯示，作為方向指南。立體圖顯示平面法線或晶格向量(區(qū)域軸)的角位置，繪制為極點(diǎn)，也可以選擇繪制為大圓或小圓跡線。

單晶的立體圖特征

專用的立體圖檢查器可讓您添加極點(diǎn)(或要求 SingleCrystal 自動(dòng)將極點(diǎn)添加到最大 hkl，或添加與對(duì)稱性相關(guān)的極點(diǎn))。您可以按對(duì)稱性或 N 值對(duì)極點(diǎn)進(jìn)行分組，為它們著色 - 并使用廣泛的投影控件來(lái)自定義顯示屬性，例如立體網(wǎng)、線寬、極點(diǎn)和字體大小等。

SingleCrystal 可讓您以交互方式測(cè)量極點(diǎn)及其角度。

傅里葉變換

您可以立即從任何顯示的圖像或衍射圖案生成傅立葉變換?；蛘?，您可以在工作時(shí)顯示交互式傅里葉變換視圖。傅里葉變換窗格甚至有自己的比例尺和標(biāo)尺：這是理解相互關(guān)系的好方法。

SingleCrystal 包含一個(gè)豐富的傅里葉變換“掩模”和圖案庫(kù)，旨在加強(qiáng)“光學(xué)”衍射和“卷積”概念的教學(xué)。

圖像(左)的交互式傅里葉變換(右)。傅里葉變換按強(qiáng)度進(jìn)行顏色編碼。請(qǐng)注意每個(gè)視圖中的比例尺。

模擬單晶體的衍射

SingleCrystal 在華麗的高 DPI 圖形中提供關(guān)鍵單晶衍射技術(shù)的實(shí)時(shí)交互式模擬。衍射幾何形狀包括透射電子顯微鏡 (TEM) - 帶有可選的菊池線 - 加上進(jìn)動(dòng)、Laue(前板、后板或圓柱形幾何形狀)，以及標(biāo)準(zhǔn)或加權(quán)倒易晶格截面(在用戶指定的高度)。在適當(dāng)?shù)那闆r下，也可以展示火粉環(huán)。

模擬立方晶體的菊池線，右側(cè)具有對(duì)稱相關(guān)平面的立體投影。

實(shí)時(shí)衍射

SingleCrystal 5 設(shè)計(jì)用于與 CrystalMaker 11 配合使用，從保存的晶體文件中讀取數(shù)據(jù)以模擬衍射特性。這兩個(gè)程序可以鏈接，讓您在一個(gè)窗口中查看晶體結(jié)構(gòu)，在另一個(gè)窗口中查看其衍射圖案。啟用 CrystalMaker 的“實(shí)時(shí)旋轉(zhuǎn)模式”后，旋轉(zhuǎn)晶體會(huì)導(dǎo)致其衍射圖案旋轉(zhuǎn) - 反之亦然。新的“實(shí)時(shí)強(qiáng)度模式”更進(jìn)一步：允許您在 CrystalMaker 中實(shí)時(shí)編輯結(jié)構(gòu)(移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、改變?cè)咏M)并在 SingleCrystal 中查看模擬衍射圖案的更新。

實(shí)時(shí)旋轉(zhuǎn)模式：在 CrystalMaker(左)中旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致其衍射圖案在 SingleCrystal(右)中旋轉(zhuǎn) - 反之亦然。

實(shí)時(shí)強(qiáng)度模式：在 CrystalMaker(左)中編輯結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致 SingleCrystal(右)中的模擬衍射圖案更新。

多相衍射

多相衍射就像在窗口中添加新晶體或觀察到的衍射圖像一樣簡(jiǎn)單。各個(gè)圖案可以相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)、切換“開(kāi)”或“關(guān)”、復(fù)制(以允許“編輯之前”和“之后”進(jìn)行比較)或復(fù)制到其他窗口。這是理解孿生和拓?fù)潢P(guān)系的好方法。

孿生晶體的 TEM 衍射模擬。兩個(gè)雙方向的反射顏色編碼為紅色和藍(lán)色。它們的方向關(guān)系 - 關(guān)于 (101) 的鏡面反射 - 總結(jié)在右側(cè)的立體投影(此處顯示為最小化)中。

多圖案 TEM 衍射模擬比較粉末環(huán)和單晶反射。

模擬檢查器提供對(duì)樣品和??儀器參數(shù)的實(shí)時(shí)控制，包括波長(zhǎng)、相機(jī)長(zhǎng)度、強(qiáng)度飽和度、伽瑪控制、光束會(huì)聚、樣品厚度 (TEM)、樣品體積、池參數(shù)和場(chǎng)地占用。您還可以實(shí)時(shí)編輯顏色、透明度、標(biāo)簽、系統(tǒng)缺失、字體、放大倍率和定位。

使用模擬檢查器模擬一相中的剪切變換。將相應(yīng)的衍射圖案(紅點(diǎn))與未失真的原始圖案(黑點(diǎn))進(jìn)行比較。

互易格子和布里淵區(qū)

您可以在 3D 中可視化加權(quán)倒數(shù)晶格，并根據(jù)強(qiáng)度確定倒數(shù)晶格點(diǎn)的大小和/或顏色。添加倒晶格平面、向量和錐體(表示給定倒晶格向量周圍的小圓)。使用復(fù)雜的深度淡入淡出控制來(lái)可視化倒易空間的平板。另外，使用箭頭工具可以測(cè)量 3D 中各個(gè)倒格點(diǎn)或倒格點(diǎn)組之間的距離。

加權(quán) 3D 倒易格。

SingleCrystal 可讓您可視化任何晶體結(jié)構(gòu)的第一個(gè)布里淵區(qū)。該區(qū)域使用 Apple 的原生“Metal”或 Microsoft 的原生 Direct X 技術(shù)顯示為 3D 模型。您可以看到該區(qū)域與其相鄰的倒易空間區(qū)域之間的關(guān)系。確定頂點(diǎn)、邊和面中心的位置。通過(guò)按住 Shift 鍵并單擊點(diǎn)來(lái)定義軌跡。

立方 F 結(jié)構(gòu)的第一個(gè)布里淵區(qū)。

交互式操作和測(cè)量

通過(guò)使用鼠標(biāo)單擊并拖動(dòng)、在觸控板或觸摸屏上使用多點(diǎn)觸控手勢(shì)、使用滾輪、工具欄傾斜控件、觸摸欄旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤(pán) (Mac )，或鍵盤(pán)?？梢砸远葹閱挝惠斎刖_的傾斜，也可以將視圖方向定義為平面法線或晶格向量。

不同 Touch Bar 布局的示例，適用于 2016 年至 2023 年的 MacBook Pro 型號(hào)。雖然較新型號(hào)不再包含 Touch Bar，但我們的 Touch Bar 集成表明了我們?yōu)?Mac 編寫(xiě) 100% 本機(jī)代碼的承諾。我們很高興有機(jī)會(huì)與 Apple 密切合作，為我們的客戶提供最佳的用戶體驗(yàn)。

屏幕工具為模擬圖案提供交互式距離和角度測(cè)量，并帶有觸覺(jué)反饋(Mac)：字面意思是“感受你的反射”。集成的反射列表可讓您搜索、瀏覽和排序模擬反射，并按可見(jiàn)性和/或類型進(jìn)行過(guò)濾。

SingleCrystal 具有先進(jìn)的圖像處理功能，可用于觀察衍射圖像。圖像著色(包括令人印象深刻的漸變)可以與自定義閾值級(jí)別一起應(yīng)用以增強(qiáng)可見(jiàn)性。屏幕覆蓋 - 標(biāo)尺、量角器和網(wǎng)格 - 提供觀察到的衍射圖像的高精度測(cè)量，包括使用標(biāo)尺覆蓋的強(qiáng)度分布(2D 橫截面)選項(xiàng)。

分析觀察到的(和彩色的)TEM 衍射圖像的強(qiáng)度分布。

自動(dòng)索引觀察到的模式

模擬模式可以疊加在觀察到的模式之上，以進(jìn)行直接比較。使用網(wǎng)格工具，自動(dòng)索引變得輕而易舉：只需單擊“自動(dòng)調(diào)整”按鈕，網(wǎng)格就會(huì)立即卡入您觀察到的圖案上方。(或者，您可以通過(guò)拖動(dòng)網(wǎng)格臂來(lái)手動(dòng)調(diào)整網(wǎng)格大小)。然后讓 SingleCrystal 計(jì)算最佳擬合方向并索引您的衍射點(diǎn)。

使用網(wǎng)格覆蓋自動(dòng)索引觀察到的 TEM 衍射圖案。(觀察到的圖像在 SingleCrystal 中進(jìn)行了著色，以幫助強(qiáng)調(diào)衍射點(diǎn)并使其更易于測(cè)量。)

包括晶體結(jié)構(gòu)

SingleCrystal 允許您在程序內(nèi)從頭開(kāi)始構(gòu)建新的衍射模擬 - 得益于獨(dú)立的晶體編輯器(具有完整的對(duì)稱處理)。您還可以從 CIF、CMTX 或 CrystalMaker 文檔(CMDX 或 CMDF)導(dǎo)入結(jié)構(gòu)，或者以“實(shí)時(shí)強(qiáng)度模式”(如下)從 CrystalMaker 11 無(wú)縫發(fā)送結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。

SingleCrystal 還包括約 1,000 種晶體結(jié)構(gòu)(包括 500 種礦物)的庫(kù)：有索引、可搜索，可用于即時(shí)衍射模擬。這不是典型的隨意數(shù)據(jù)庫(kù);相反，它是一個(gè)專門(mén)針對(duì)單晶優(yōu)化的庫(kù)，具有空間群、密度、體積和其他晶體學(xué)數(shù)據(jù)顯示。

使用集成結(jié)構(gòu)庫(kù)查找僅包含 K、Al、Si 和 O 的結(jié)構(gòu)。

數(shù)據(jù)和圖形輸出

SingleCrystal 允許您將工作保存在獨(dú)立的文檔中，以便下次使用該程序時(shí)即時(shí)顯示。您還可以導(dǎo)出衍射數(shù)據(jù)列表和“區(qū)域軸”文件 - 對(duì)于索引觀察到的模式很有用。衍射圖案(包括背景圖片和測(cè)量結(jié)果)可以高分辨率打印。您還可以以基于像素或矢量的格式復(fù)制或?qū)С鰣D形和立體投影。

跨平臺(tái) - 正確完成

SingleCrystal 有兩個(gè)版本，適用于 Windows 或 Mac。這些是真正的 100% 原生 Windows 和 Mac 應(yīng)用程序，針對(duì)各自的操作系統(tǒng)從頭開(kāi)始構(gòu)建，為您提供最佳的系統(tǒng)集成、性能、可用??性以及優(yōu)雅的設(shè)計(jì)。

SingleCrystal for Mac 在新的Apple Silicon(基于 ARM)Mac上本機(jī)運(yùn)行，并且也在 Intel Mac 上本機(jī)運(yùn)行：我們將軟件作為“通用二進(jìn)制文件”分發(fā)，為您提供最大的性能和靈活性。

Mac 和 Windows 版本共享相同的二進(jìn)制文件格式和相似的功能集，使跨平臺(tái)工作和協(xié)作變得容易。