[software] CrystDiff

CrystDiff
— An interactive program for electron diffraction pattern simulation
1 Introduction
CrystDiff is an interactive program with a graphical user interface for the simulation of kinematical electron diffraction patterns in random orientations, taking into account the orientation relationship between the incident electron beam and crystal thickness. It accepts CIF files as input and a number of experimental parameters can be used in the calculation, including microscope accelerating voltage, camera length, beam divergence angle, crystal thickness and incident beam orientation. The simulated patterns are shown in the software and can be output as diffraction data.
2 Installation
 System requirements
Operating systems: Windows XP/Vista/7/8/10, 64bit
Free memory: 256 MBytes
 Usage
CrystDiff runs as a portable program which requires no installation on Windows. You may unpack the installation package to any folder and launch the main program CrystDiff_x64.exe. The Microsoft Visual C++ 2012 Redistributable Package has to be pre-installed. Please download and install the package (x64 for 64-bit REDc and x86 for the 32-bit version) from this link:
 https://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=30679 
3 Functions
All functions of CrystDiff are integrated in the graphical user interface and are self-explanatory. Below is a list of actions involved in using CrystDiff:
1) Load a CIF file from menu ‘File’ -> ‘Open a CIF/text file…’ or use the corresponding button in the tool bar.
2) Save the current pattern as an image file from menu ‘File’ -> “Save as Image’ or use the corresponding button in the tool bar.
3) Zoom in or out of the pattern using the magnifying glass or dropdown menu in the toolbar.
4) Hold down the right button of the mouse and move the cursor in the diffraction window to check the information (indices, amplitudes and phases, etc) of the reflections.
5) Change the thickness of the crystal in the ‘Settings’ window.
6) Change the microscope accelerating voltage and camera length in the ‘Settings’ window.

7) Set the incident beam direction under ‘Beam Direction’ in the ‘Settings’ window. ‘UVW’ indicates the direction in real space and ‘HKL’ in reciprocal space.
8) Set the crystal orientation by changing ‘αβγ’ axes angles under “Crystal Tilt” in the ‘Settings’ window. The incident beam direction and crystal tilt are converted to each other automatically.
9) Load an orientation matrix to set the orientation of the crystal by using the ‘Load OM’ button in the “Settings” window.
10) Change the contrast of the simulated pattern using the ‘Beam divergence’ and ‘Exposure’ settings in the “Settings” window.
11) The ‘Atoms’ list in the “Settings” window shows all the atoms in the unit cell.
12) The ‘Reflections’ list in the “Settings” window shows the information about the reflections up to 0.5 Å resolution.
13) The ‘Rotation’ tab in the “Settings” window can be used to simulate rotation electron diffraction data.
14) Batch of electron diffraction patterns in random orientations can be generated using menus “Generate Snapshot Frames…” and “Generate Snapshot Frames Set…”. The first option generates a user-defined number of frames, while the second generates randomly orientated frames with orientations distributed in 3D reciprocal space equally.

 

CrystDiff — 전자 회절 패턴 시뮬레이션을 위한 상호 작용형 프로그램 1 소개 CrystDiff는 인사이던트 전자빔과 결정 두께 간의 방향 관계를 고려하여 임의의 방향에서의 운동학 전자 회절 패턴을 시뮬레이션하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스를 가진 상호 작용형 프로그램입니다. CIF 파일을 입력으로 받아들이며, 계산에 사용될 수 있는 여러 실험 매개 변수를 포함합니다: 현미경 가속 전압, 카메라 길이, 빔 발산 각, 결정 두께 및 인사이던트 빔 방향. 시뮬레이션된 패턴은 소프트웨어에서 표시되며 회절 데이터로 출력될 수 있습니다.

2 설치

• 시스템 요구 사항 운영 체제: Windows XP/Vista/7/8/10, 64bit 사용 가능한 메모리: 최소 256 MBytes
• 사용법 CrystDiff는 Windows에서 설치가 필요 없는 휴대용 프로그램으로 실행됩니다. 설치 패키지를 원하는 폴더에 압축 해제한 후 메인 프로그램 CrystDiff_x64.exe를 실행하십시오. Microsoft Visual C++ 2012 Redistributable Package가 사전 설치되어야 합니다. 아래 링크에서 패키지(x64는 64-bit REDc용, x86은 32-bit 버전용)를 다운로드하여 설치하십시오: https://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=30679

3 기능 CrystDiff의 모든 기능은 그래픽 사용자 인터페이스에 통합되어 있으며 자명하다. 아래는 CrystDiff를 사용하는 데 관련된 작업 목록입니다:

(Here, I'm keeping the numbered list format for consistency)

1. 메뉴 '파일' -> 'CIF/텍스트 파일 열기...'에서 CIF 파일을 불러오거나 도구 모음의 해당 버튼을 사용하십시오.
2. 메뉴 '파일' -> '이미지로 저장하기'에서 현재 패턴을 이미지 파일로 저장하거나 도구 모음의 해당 버튼을 사용하십시오.
3. 도구 모음의 돋보기 또는 드롭다운 메뉴를 사용하여 패턴을 확대/축소하십시오.
4. 회절 창에서 마우스의 오른쪽 버튼을 누른 채로 커서를 움직여 반사의 정보(색인, 진폭 및 위상 등)를 확인하십시오.
5. '설정' 창에서 결정의 두께를 변경하십시오.
6. '설정' 창에서 현미경 가속 전압과 카메라 길이를 변경하십시오.
7. '설정' 창의 '빔 방향'에서 인사이던트 빔 방향을 설정하십시오. 'UVW'는 실제 공간에서의 방향을 나타내며 'HKL'은 역공간에서 나타냅니다.
8. '설정' 창의 “결정 기울기”에서 'αβγ' 축 각도를 변경하여 결정의 방향을 설정하십시오. 인사이던트 빔 방향과 결정 기울기는 자동으로 서로 변환됩니다.
9. '설정' 창의 ‘Load OM’ 버튼을 사용하여 결정의 방향을 설정하기 위한 방향 행렬을 불러오십시오.
10. "설정" 창의 '빔 발산' 및 '노출' 설정을 사용하여 시뮬레이션 패턴의 대비를 변경하십시오.
11. “설정” 창의 ‘원자’ 목록에는 단위 셀 내의 모든 원자가 표시됩니다.
12. “설정” 창의 ‘반사’ 목록에는 0.5 Å 해상도까지의 반사 정보가 표시됩니다.
13. “설정” 창의 ‘회전’ 탭을 사용하여 회전 전자 회절 데이터를 시뮬레이트 할 수 있습니다.
14. 메뉴 “스냅샷 프레임 생성...” 및 “스냅샷 프레임 세트 생성...”을 사용하여 임의의 방향에서의 전자 회절 패턴의 일괄 처리를 생성할 수 있습니다. 첫 번째 옵션은 사용자가 정의한 수의 프레임을 생성하며, 두 번째 옵션은 3D 역공간에서 균일하게 분포된 방향으로 무작위로 배열된 프레임을 생성합니다.