Постановка и решение коллимационной задачи при малоугловом рентгеновском рассеянии на анизотропных объектах
Аннотация
Представлена математическая постановка задачи и развиты методы учета коллимационных искажений, возникающих при рентгеновском малоугловом рассеянии на анизотропныхобъектах. В этом случае интенсивность рассеяния является функцией двух переменных—угла рассеяния и угла ориентации образца ориентации образца относительно первичного пучка. Первый метод—метод базисных функций- состоит в том, что экспериментальная интенсивность рассеяния представляется в виде линейной комбинацией двухмерных базисных функций (𝐵-сплайнов). Предложен модифицированный метод наименьших квадратов, с помощью которого достигается наилучшее согласие между исходной экспериментальной интенсивностью рассеяния и интенсивностью, полученной с помощью разложения по базисным функциям. Второй подход основан на итерационном методе Фридмана, который существенно модифицирован в соответствии с особенностями настоящей задачи. Вводится функция, учитывающая степень влияния локального значения искомой интенсивности рассеяния на значения функции, аппроксимирующей экспериментальную интенсивность. Эта «функция влияния» позволяет точнее корректировать текущее приближение на каждом шаге итерационного процесса, что приводит к существенному улучшению сходимости.
Об авторах
Д. Д. ЗахаровРоссия
А. В. Смирнов
Россия
Б. А. Федоров
Россия
Список литературы
1. Guinier A., Fournet G. Small-angle Scattering of X-rays, New-York: Wiley, 1955. — 268 р.
2. Porod G. General Theory in Small-angle X-ray scattering, London: Academic Press, 1983, P. 17–52.
3. Kratky O. Instrumentation, Experimental Technique, Slit Collimation, in Small-angle X-ray scattering, London: Academic Press, 1983, P. 53–84.
4. Федоров Б.А. Учет коллимационных искажений при малоугловом рассеянии рентгеновых лучей. Поправка на высоту щелей // Кристаллография, 1968, Т. 13, № 5, C. 763–769.
5. Schelten J., Hossfeld F. Application of spline functions to the correction of resolution errors in small angle scattering // J. Appl. Cryst. 1971, V. 4(3), P. 210-223.
6. Сизиков В.С., Смирнов А.В., Федоров Б.А. Решение одномерной коллимационной задачи оценки рентгеновского изотропного рассеяния излучения методом итераций // Изв. вузов. Приборостроение, 2005, Т. 48, № 10, C. 44–52.
7. Смирнов А. В., Сизиков В. С., Федоров Б. А. Решение обратной коллимационной задачи для рентгеновского малоуглового изотропного рассеяния с помощью сплайновых функций // Изв. вузов. Приборостроение, 2006, Т. 49, № 1, C. 41–47.
8. Захаров Д. Д., Сизиков В.С., Смирнов А. В., Федоров Б. А. Решение двумерной коллимационной задачи рассеяния рентгеновских лучей с использованием нестандартных интегральных уравнений // Научнотехнический вестник СПбГУИТМО, 2006, Т. 32, C. 144-153.
9. Тихонов А. Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. Наука, М., 1979, 284 с.
10. Greville T. N. E. Introduction to spline functions // In: Theory and Applications of Spline Functions. Academic Press, New York, 1969, 1-35.
11. Glatter O. Data Evaluation in Small Angle Scattering: Calculation Electron Density Distribution by Means of Indirect Fourier Transformation // Acta Physica Austriaca. 1977, V. 47, P. 83–102.
12. Верлань А.Ф., Сизиков В.С. Интегральные уравнения: методы, алгоритмы, программы. Наук. думка, Киев, 1986. — 548 с.
13. Вайнштейн Б. К. Дифракция рентгеновских лучей на цепных молекулах. Издательство АН СССР, М., 1963. — 372 с.
14. Шаташвили М. В., Ресовский А. В., Смирнов А. В., Федоров Б. А., Курындин И. С., Ельяшевич Г.К. Исследование пористых полиэтиленовых пленок методом малоуглового рентгеновского рассеяния // Высокомолекулярные соединения, сер. А, 2005, Т. 47, № 6, C. 970–977.
Рецензия
Для цитирования:
Захаров Д.Д., Смирнов А.В., Федоров Б.А. Постановка и решение коллимационной задачи при малоугловом рентгеновском рассеянии на анизотропных объектах. Наносистемы: физика, химия, математика. 2011;2(2):32–47.
For citation:
Zakharov D.D., Smirnov A.V., Fedorov B.A. Statement and solution of сollimation problems in small angle X-ray scattering by anisotropic systems. Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2011;2(2):32–47. (In Russ.)