导 读
感谢东北师范大学的邵博士提问:怎样绘制XRD极图?谭编没做过这种XRD测试,只对图特别有感觉!凡是大家遇到的高端的绘图问题,不妨向谭编提问。谭编喜欢挑战各类绘图难题。今天,这个教程,不能算是绘制这种图的最准确的方式,但一定能给大家绘图灵感。
文献图如下:
今天,谭编绘制下图:
本教程省略Origin的基础技能,若根据本教程,您仍然不能复刻此图,建议您购买谭编新书《Origin科研绘图与学术图表绘制从入门到精通》
1.XRD极图原数据
XRD极图的测试,据说是在XRD测试仪器上更换一个特殊的配件,就能测试XRD极图。所得XRD极图数据为3列XYZ型数据。第一列为角度φ(0.5°~359.5°循环),第二列是径向r(0.5~90循环),第三列强度。
为了保护提问者的原数据,谭编对第二列数据范围进行了缩减,对第三列强度数据打乱处理。本教程所用数据非真实数据,仅作绘图演示之用。
选择XYZ三列数据,绘制极坐标Contour图如下:
XRD极图用上图是可以显示角度方向以及径向的强度分布,是可以清晰表达结论的。如果在绘制Contour图的同时,将其曲面也绘制出来,可以增强这种强度性质的可视化效果。
2.极坐标-笛卡尔坐标的转换
在Origin中只有2D极坐标系,缺乏3D极坐标系。我们希望将这张极坐标Contour图作为底部映射图,而在其上方绘制3D曲面图。
如何将极坐标转换为直角坐标系呢?
让我们问问“AI导师”GPT3.5吧!
本想着,利用圆形边界“剪切”为圆面的矩阵数据的,后来分析原数据表中三列数据本身就是角度、径向、强度,已经是圆形的数据了,不需要转换为矩阵了。
GPT3.5已经给出了两个重要公式和一个弧度角度换算关系式,够用。
这里的φ为弧度。
A列为角度φ,B列为半径r,因此,Origin的设置列值表达式为:
X=B*cos(A*pi/180)
Y=B*sin(A*pi/180)
在Origin的工作表中新建3列,分别设置为X、Y、Z属性,在F(x)中分别输入上述表达式,而最后一列直接读取原数据的第三列。
3.XRD极图的绘制
选择新生成的XYZ三列数据,单击下方的3D颜色映射曲面工具,得到草图。
关闭快速模式的水印。 双击顶部 投影,将Flat扁平的投影Contour的位置100(顶部)改为0(底部),进入Colormap/Contours页面,显示底部的等高线。 单击“OK”。
双击曲面,进入Mesh页面,取消Enable的复选框,即不显示网格线。 进入“进入Colormap/Contours”页面,选择一种配色。 单击“OK”按钮。
双击坐标系,进入Lighting(光照),选择Directional(定向光),设置三种光照颜色,单击“Apply”(应用)按钮。
进入Axis页面,设置3个角度,选择所有刻度值标签在屏幕内,单击“Apply”按钮。
进入Planes(平面)隐藏坐标系的网格线、边框线,单击“OK”按钮。
单击数轴,拖动到底部投影中央。双击数轴,设置合适的刻度范围、分度,最终得到下图。
换一种配色,得到下图:
打光,得到下图:
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