XKioo version 1.0

Popis

XKioo je software pro výpočet reflektivity rentgenových zrcadel. Rentgenová zrcadla jsou typicky založena na totální externí reflexi a reflektivita je výrazně závislá na energii dopadajících fotonů a na úhlu dopadu. Drsnost (mikrodrsnost) zrcadla je vzhledem k velmi krátkým vlnovým délkám rovněž extrémně důležitá. Reflektivita se běžně počítá na základě atomových rozptylových faktorů. XKioo nabízí alternativu k oblíbené online aplikaci na stránkách CXRO a přidává vyšší komfort prácce.

XKioo stahuje atomové rozptylové faktory pro různé prvky dynamicky z několika online databází a ukládá si je na disku (cachuje). Těmito databázemi jsou:

• databáze na Center for X-Ray Optics (CXRO) - funkční pro energie fotonů 30 eV - 30 keV, databáze se jeví přesnější pro nízké energie (pod 1 keV) než databáze následující
• databáze na National Institute of Standards and Technology - energie fotonů 10 eV - 430 keV

XKioo počítá rentgenovou reflektivitu pro prvky i sloučeniny. Reflektivita pak může být zobrazena jako funkce energie fotonů při daném úhlu dopadu (klouzavém úhlu) a nebo jako funkce úhlu dopadu (klouzavého úhlu) při dané energii fotonů. Pro každou zobrazenou křivku reflektivity lze nadefinovat:

• barvu křivky
• materiál a to buďto prvek (Au, Zn, Mg...) nebo sloučeninu pomocí sumárního vzorce (SiO2, H2O...), nicméně v tomto případě je nutné specifikovat i hustotu
• hustotu materiálu, v případě prvků se při nevyplnění hustoty použije hustota z online databází
• drsnost (mikrodrsnost) zrcadla
• energie fotonů - tuto hodnotu lze editovat pouze při výběru varianty "angle scan", což znamená, že reflektivita je zobrazena jako funkce klouzavého úhlu při dané energii fotonů
• klouzavý úhel - tuto hodnotu lze editovat pouze při výběru varianty "energy scan", což znamená, že reflektivita je zobrazena jako funkce energie fotonů při daném klouzavém úhlu

XKioo se celkově vyznačuje následujícími vlastnostmi či výhodami:

• výpočet rentgenové reflektivity včetně započítání mikrodrsnosti
• materiálem může být prvek nebo sloučenina zadaná sumárním vzorcem
• různé zdroje atomových rozptylových faktorů
• více křivek rentgenové reflektivity v jednom obrázku pro snadné srovnávnání materiálů
• lineární nebo logaritmické škálování os
• jednoduché tisknutí grafů
• jednoduché ukládání grafů jako PNG obrázky
• platform independent (written in Java)

Screenshots

Licence

XKioo 1.0 je majetkem firmy Elya Solutions s.r.o.. Stažením a použitím souhlasíte s následujícími jednoduchými podmínkami:

1. Použití programu XKioo 1.0 je zdarma.
2. Data stažená z online databází zůstavají majetkem poskytovatele databáze, v rámci XKioo 1.0 je můžete využívat bezplatně.
3. Z důvodů licenční politiky poskytovatelů databází nemůžete XKioo 1.0 redistribuovat.
4. Nemůžete měnit XKioo 1.0 a ani žádnou jeho část, vyjma částí které nejsou produktem Elya Solutions s.r.o. (knihovny) a které mají své vlastní licence.
5. Elya Solutions s.r.o. není zodpovědná za kvalitu a správnost dat poskytovaných prostřednictvím online databází atomových rozptylových faktorů.
6. Elya Solutions s.r.o. není zodpovědná žádné škody způsobené použitím XKioo 1.0 nebo použitím jeho výpočtů.

Instalace

1. Stáhněte a nainstalujte JAVA Runtime Environment verze 1.6 nebo vyšší (pro nižší nebylo testováno). JAVA je pravděpodobně už na Vašem systému nainstalována.
2. Stáhněte instalační balíček XKioo.
3. Rozbalte balíček do cílového adresáře (nazveme ho XKiooDirectory, například "c:\Program Files\XKioo").
4. Na Linuxu si zkontrolujte, že má uživatel, který XKioo spouští, právo zápisu do adresáře "XKiooDirectory\bin\repository" včetně podadresářů.

Pro spuštění XKioo spusťte ve Windows "XKiooDirectory\bin\runme.bat", nebo v Linuxu v "XKiooDirectory\bin" napište v příkazové řádce "java -jar XKioo.jar".

Postupy

Nalezení optimální energie fotonů pro optiku typu Račí Oko

1. Spusťte XKioo.
2. Klikněte na "Add" - objeví se nový řádek s barvou, materiálem, hustotou, drsností, energií a úhlem.
3. Změnte Roughness na "1.0" nm.
4. Klikněte na "energy scan", zvolte rozsah 30.0 to 8000.0.
5. Protože chceme znát reflektivitu při velikosti klouzavého úhlu cca 1.0 stupně, změňte Angle v přidaném řádku na "1.0" deg.
6. Klikněte na Plot (znamená "překresli").
7. Protože chceme pracovat s nízkými energiemi, zvolte v Data->update from CXRO abychom používali data z databáze CXRO.
8. Klikněte na Plot (znamená "překresli").

Srovnání zlatého a molybdenového zrcadla - nalezení optimálního materiálu

1. Spusťte XKioo.
2. Klikněte dvakrát na "Add".
3. V prvním řádku zadejte Au jako Material, 1 nm jako roughness, 2 stupně jako angle. Kliknutím na černý obdélník vyberte barvu křivky (červenou).
4. V prvním řádku zadejte Mo jako Material, 1 nm jako roughness, 2 stupně jako angle. Kliknutím na černý obdélník vyberte barvu křivky (zelenou)
5. Protože chceme pracovat s nízkými energiemi, zvolte v Data->update from CXRO abychom používali data z databáze CXRO.
6. Klikněte na "angle scan", zvolte rozsah 0.0 až 30.0 stupňů.
7. Změnte energii na 100 eV pro oba materiály.
8. Klikněte na Plot (znamená "překresli").