[发明专利]一种处理Laue衍射图片的方法及系统

说明书

本发明提供了一种处理Laue衍射图片的方法及系统，包括：步骤M1：基于Laue实验测得衍射观测图案；步骤M2：对衍射观测图案进行预处理，得到预处理后的衍射观测图案；步骤M3：基于预设弹性变形梯度张量采用全局集成数字图像相干技术配准衍射参考图案和预处理后的衍射观测图案，得到配准后的被衍射区域的弹性变形梯度张量；步骤M4：基于得到的配准后被衍射区域的弹性变形梯度张量，得到衍射样品中的弹性应力；本发明通过将全局集成数字图像相干技术和Laue衍射实验相结合，提升了Laue衍射实验测量局部应变和应力的精度。

技术领域

本发明涉及晶体材料表征和粒子衍射领域，具体地，涉及一种处理Laue衍射图片的方法及系统。

背景技术

粒子衍射技术包含X射线衍射，背散射电子衍射，中子衍射等。各种衍射技术以其非破坏性、易于自动化、高分辨率、高速度和丰富的观测结果，在各种工程材料和学术界得到了广泛的应用。其中的Laue技术依托高能X射线，分辨率高，透射性能好，能快速给出晶粒大小、变形程度等信息，是材料、地质等领域广泛应用的技术。

Laue衍射技术中，高能X射线经过汇聚，射入样品表面，经过与样品组成原子的复杂作用，最终有部分X射线射出样品表面，且其出射的角度和样品晶面间距符合布拉格衍射方程，从而在屏幕上形成特征性的Laue衍射斑点，亦称Laue衍射图案。若样品发生变形，Laue衍射图案的位置也会相应的改变，可将样品某处认定为未变形，其对应的Laue衍射图案为参考图案，而将参考图案与分析图案间的相对位移场与实验几何参数和样品局部变形联系起来。现阶段业界普遍采用局部图像追踪方法来分析Laue衍射图片，该方法难以确定计算域(Region of Interest)，且误差较大。因此，急需一种简单易行且精确的Laue衍射图案分析方法。

专利文献CN105136361A(申请号：201510563598.X)公开了一种用X射线衍射测定立方单晶体材料应力的方法，涉及一种测定立方单晶体材料应力的方法。本发明为了解决现有的单晶体材料应力的测量方法测定结果的可靠性不高的问题。本发明首先利用极图技术，准确确定晶体的方向；对处理后的试样利用X射线衍射技术得到极图，通过极图分析进一步得到方位角和ψ；然后建立关系坐标系并且进行单晶定向；根据关系坐标系以及弹性力学应力应变的关系，得到2θ-2θ0＝A1σ11+A2σ12+A3σ22，然后通过改变方位角ψ和分别求得A1，A2，A3代入公式2θ-2θ0＝A1σ11+A2σ12+A3σ22，进而求得σ11、σ12、σ22。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种处理Laue衍射图片的方法及系统。

根据本发明提供的一种处理Laue衍射图片的方法，包括：

步骤M1：基于Laue实验测得衍射观测图案和衍射参考图案；

步骤M2：对衍射参考图案和衍射观测图案进行预处理，得到预处理后的衍射观测图案和衍射参考图案；

步骤M3：基于预设弹性变形梯度张量采用全局集成数字图像相干技术配准预处理后的衍射参考图案和衍射观测图案，得到配准后的被衍射区域的弹性变形梯度张量；

步骤M4：基于得到的配准后被衍射区域的弹性变形梯度张量，得到衍射样品中的弹性应力；

所述Laue衍射观测图案是通过复合波长的X射线在晶体材料中发生衍射而形成的斑点状的衍射图案；

所述衍射参考图案是从Laue实验的观测图案中选取没有发生变形或变形程度在预设范围内的图案作为衍射参考图案。

优选地，所述步骤M2包括：

步骤M2.1：调整衍射观测图案的亮度，使得衍射参考图案和衍射观测图案的像素灰度值的平均值和方差相同，得到处理后的衍射观测图案；