Allgemeines
Hauptanliegen von PowderCell ist einmal die intuitive Struktursimulation durch schrittweise Manipulation und der anschlie�ende Vergleich von experimentellen und berechneten Diffraktogrammen. Andererseits sind im Programm Verfeinerungsalgorithmen enthalten, die es erm�glichen, experimentelle Pulverbeugungsdiagramme automatisch anzupassen. Ein wesentliches Anliegen dabei war und ist, die Bedienung des Programmes so verst�ndlich und �bersichtlich wie m�glich zu halten und sich nur auf die Pulverbeugung betreffende Fragestellungen zu beschr�nken. Dabei fallen aber immer noch gen�gend interessante Informationen ab, die die Kristallsymmetrie betreffen oder den Phasenbestand, die mittlere Korngr��e oder Gitterverzerrungen ermitteln lassen.
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Abb.1:
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Die Bildschirmkopie zeigt das neue Outfit des Programms. Im Unterschied zur DOS-Version ist die Windows-Version in der Lage, bis zu 10 Phasen gleichzeitig zu ber�cksichtigen. Das dargestellte Quarz-Strukturmodell wurde erzeugt mit POVRay.
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Abb.2:
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Wechselspiel zwischen Strukturmanipulation (Drehung eines Molek�lfragments) und des Reflexdiagramms. Der Einfachkeit halber wird nur ein Molek�l dargestellt. Die Filmsequenz wurde mit Hilfe von POVRay erstellt.
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Grundlegende Funktionen
Mit Hilfe von PowderCell sind Sie z.B. in der Lage
- unterschiedliche Import-Formate f�r Strukturdaten zu verwenden (ICSD, Shelx, POWDER CELL),
- mehr als 740 unterschiedliche Raumgruppen-Beschreibungen zu nutzen, um Kristallstrukturen darzustellen,
- f�r monokline, orthorhombische und rhomboedrische Raumgruppen-Typen die unterschiedlichen Aufstellungen ineinander zu transformieren,
- alle klassengleichen und translationengleichen Untergruppen zu generieren eine bequemes Mittel zur Untersuchung von Phasen�berg�ngen oder anderer Effekte, die durch eine Verringerung der
Symmetriedichte
beschreibbar sind
- die Atomanordnung der Struktur innerhalb der
Elementarzelle durch Drehung und Verschiebung zuvor selektierter Atome oder
Molek�le zu ver�ndern,
- f�r bis zu 10 Phasen die zugeh�rige R�ntgen- bzw. Neutronen-Pulverdiffraktogramme praktisch gleichzeitig zu simulieren,
- unterschiedliche Beugungsbedingungen zu ber�cksichtigen, z.B. unterschiedliche Strahlungen, Dublettaufspaltung, Beugungsgeometrien, variable Blenden, Vorzugsorientierungen, anomale Dispersion, beliebige Volumen oder Massenanteile eines Gemisches etc.
- unterschiedliche Faltungsfunktionen einzusetzen,
- experimentelle und theoretische Kurven miteinander zu
vergleichen (z.B. visuell oder durch unterschiedlich definierte R-Werte),
- sowohl die Kristallstruktur- als auch die Diffraktogramm-Darstellung zu exportieren (z.B. Windows Metafile, PostScript, POVRay),
- die Zwischenablage von Windows zu nutzen, um Grafiken oder Tabellen in andere Programme zu �bernehmen,
- die berechneten Diffraktogramme in ausgew�hlte
Fileformate zu exportieren (z.B. Siemens Diffrac AT: *.raw).
PowderCell 2.3 bietet zudem weitere M�glichkeiten, z.B.
- vollst�ndige �bersicht aller generierter Atomlagen,
Bindungsl�ngen und -winkel, Raumgruppeninformationen (allgemeine und spezielle
Lagen, Wyckoff-Notation, Auflistung aller maximalen Untergruppen incl.
Achsentransformationen und Nullpunkt-Verschiebungen),
- vollautomatische Anpassung der
Diffraktogrammsimulation an experimentelle Kurven, z.B. durch den Einsatz
eines Untergrundpolynoms, von Skalierungsfaktoren, der
Gitterkonstantenvariation, einer m�glichen Probendejustage, einer
Nullpunktsverschiebung, einer FWHM-Abh�ngigkeit, der verwendeten
Faltungsfunktion, eines phasenspezifischen, allgemeinen Temperaturfaktors
und/oder einer Vorzugsorientierung.
- Berechnung von size and strain
- Ausblenden bestimmter Bereiche im Diffraktogramm
- quantitative Phasenanalyse
- Peakentflechtung zur Strukturamplitudenabsch�tzung hinsichtlich
Strukturanalyse aus Pulverdaten (Le Bail-Algorithmus)
Folgerungen
PowderCell ist ein sehr n�tzliches Hilfsmittel zur
- Unterst�tzung der Kristallstrukturbestimmung durch Verwendung von Pulverdiffraktogrammen
- Optimierung der Ausbildung, da viele kristallographische Gesetzm��igkeiten (Raumgruppensymmetrie, spezielle Lagen, Ausl�schungen etc.) visualisiert aber auch experimentelle Einfl�sse auf das Diffraktogramm direkt simuliert werden k�nnen
- Bearbeitung praxisrelevanter Fragestellungen, z.B. Phasengemische,
Phasenidentifikation, Existenz von Vorzugsorientierungen, Korngr��enabsch�tzung
u.s.w.
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