Method of X-Ray Diffraction Data Processing for Multiphase Materials with Low Phase Contents

A. D. Skorbun; S. V. Gabielkov; I. V. Zhyganiuk; V. G. Kudlai; P. E. Parkhomchuk; S. A. Chikolovets

doi:10.15407/ujpe64.9.870

Метод обробки даних рентгенівської дифракції для багатофазних матеріалів з низьким вмістом фаз

Автор(и)

A. D. Skorbun Institute for Safety Problems of Nuclear Power Plants, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine https://orcid.org/0000-0001-8586-5713
S. V. Gabielkov Institute for Safety Problems of Nuclear Power Plants, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
I. V. Zhyganiuk Institute for Safety Problems of Nuclear Power Plants, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine https://orcid.org/0000-0003-2579-0662
V. G. Kudlai Institute for Safety Problems of Nuclear Power Plants, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
P. E. Parkhomchuk Institute for Safety Problems of Nuclear Power Plants, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
S. A. Chikolovets Institute for Safety Problems of Nuclear Power Plants, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe64.9.870

Ключові слова:

комп’ютерна статистика, тест перестановок, статистичнi методи аналiзу, кристалiчнi фази, рентгенiвськi лiнiї, рентгенiвський фазовий та кiлькiсний аналiз, лавоподiбнi паливовмiснi матерiали, кварц

Анотація

Пiд час дослiдження методом рентгенiвського фазового аналiзу аморфних, скляних та склокерамiчних матерiалiв, якi практично завжди мають у своєму складi значну кiлькiсть кристалiчних фаз (бiльше восьми) з їх вмiстом вiд декiлькох % мас. до декiлькох десятих – сотих % мас., виникають труднощi з визначенням фазового складу. Розроблено метод аналiзу дифрактограм таких матерiалiв, коли на дифрактограмах спостерiгаються рентгенiвськi лiнiї, iнтенсивнiсть яких знаходиться на рiвнi шумiв. Виявлення лiнiй базується на використаннi пошуку кореляцiй мiж експериментальною i тестовою лiнiями i перевiрцi збiгiв за допомогою статистичних методiв аналiзу (комп’ютерна статистика). Метод перевiрено на зразках a-кварцу, який часто використовується як еталон, та застосовано до аналiзу лавоподiбних паливовмiсних матерiалiв Чорнобильської АЕС. Показано, що розроблена методика дозволяє iдентифiкувати рентгенiвськi лiнiї при вмiстi окремих фаз до 0,1 % мас., а також iстотно пiдвищує можливiсть кiлькiсно визначати вмiст фази за лiнiями з слабкою iнтенсивнiстю.

Посилання

R.V. Arutyunyan, L.A. Bolshov, A.A. Borovoi, E.P. Velikhov, A.A. Klyuchnikov. Nuclear Fuel in the "Shelter" Facility of the Chernobyl NPP (Nauka, 2010) (in Russian).

S.V. Gabielkov, A.V. Nosovskii, V.N. Shcherbin. Degradation model of lava-like fuel-containing materials in the "Shelter" facility. Probl. Bezpek. At. Elektrost. Chornobyl. 26, 75 (2016) (in Russian).

S.V. Gabielkov, I.V. Zhyganiuk, V.G. Kudlai, P.E. Parkhomchuk, S.A. Chikolovets. Crystallization of lava-like fuel-containing materials NBK-OU. Probl. Bezpek. At. Elektrost. Chornobyl. 32, 44 (2019) (in Ukrainian). https://doi.org/10.31717/1813-3584.19.32.6

Phase Identification from Powder Diffraction "Match!". Version 3.7.1.132, Crystal Impact, Bonn, Germany [http://www.crystalimpact.com].

S. Graˇzsulis, A. Merkys, A. Vaitkus, M. Okuliˇc-Kazarinas. Computing stoichiometric molecular composition from crystal structures. J. Appl. Crystallogr. 48, 85 (2015). https://doi.org/10.1107/S1600576714025904

A.D. Scorbun, M.I. Panasyuk. Resolution of low-intensity lines in gamma spectra. Probl. Bezpek. At. Elektrost. Chornobyl. 9, 125 (2008) (in Ukrainian).

D.S. Moore, G.P. McCabe, B.A. Craig. Introduction to the Practice of Statistics (Freeman, 2014) [ISBN: 1464158932].

F. Machatschki. Die kristallstruktur von tiefquarz SiO2 und aluminiumorthoarsenat AlAsO4. Z. Kristallogr. Krist. 94, 222 (1936). https://doi.org/10.1524/zkri.1936.94.1.222

P. Kroll, M. Milko. Theoretical investigation of the solid state reaction of silicon nitride and silicon dioxide forming silicon oxynitride (Si2N2O) under pressure. Z. Anorg. Allg. Chem. 629, 1737 (2003). https://doi.org/10.1002/zaac.200300122

D.J. Hudson. Statistics. Lectures on Elementary Statistics and Probability (CERN, 1964).

H. Tanizaki. On small sample properties of permutation tests: Independence test between two samples. Int. J. Pure Appl. Math. 13, 235 (2004) [ISSN: 1311-8080].

Downloads

Опубліковано

2019-10-11

Як цитувати

Skorbun, A. D., Gabielkov, S. V., Zhyganiuk, I. V., Kudlai, V. G., Parkhomchuk, P. E., & Chikolovets, S. A. (2019). Метод обробки даних рентгенівської дифракції для багатофазних матеріалів з низьким вмістом фаз. Український фізичний журнал, 64(9), 870. https://doi.org/10.15407/ujpe64.9.870

Завантажити посилання

Номер

Том 64 № 9 (2019)

Розділ

Структура речовини

Ліцензія

Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна

Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:

1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.

2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.

3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.

4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.

5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.

6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.