12964.開放式網(wǎng)絡三維x射線衍射分析虛擬實驗室的研究與實現(xiàn)

1、碩士學位論文開放式網(wǎng)絡三維X射線衍射分析虛擬實驗室的研究與實現(xiàn)TheResearchandR電alizationoftheOpenWebThree—dimensionalXRDAnalysisVirtualLaboratory學號：壟12QZ至至圣大連理工大學DaliallUniversityofTeclulology大連理：l：火學碩學位論文摘要隨著計算機技術的提升和進步，使用虛擬現(xiàn)實技術的領域越來越廣，已經(jīng)從最開始的軍事訓練、航窄航

2、天領域擴大到了工業(yè)設計和教育領域。同時，在教育方面應用虛擬現(xiàn)實技術促使了虛擬實驗室的飛速發(fā)展，以網(wǎng)絡為載體的虛擬實驗室的建立更是為教育、科研提出了一種新模式。隨著虛擬實驗室的發(fā)展，構建技術和方法也在不斷變化，單一的虛擬技術和方法已經(jīng)不能夠完全滿足使用者的需求。目前，虛擬實驗室已經(jīng)從最初的全二維場景發(fā)展為全三維界面，從單機版虛擬實驗室發(fā)展為通過數(shù)據(jù)庫的連接而具有互動功能的網(wǎng)絡化虛擬實驗室。網(wǎng)絡化虛擬實驗室的出現(xiàn)能夠極大的培養(yǎng)使用者的學習興

3、趣，促進使用者探究實驗的欲望，因此，網(wǎng)絡化的虛擬實驗室必將會對探索新的教育教學模式產(chǎn)生很高的參考價值。X射線衍射分析方法在材料分析領域被廣泛使用，是當代分析化學中最具影響力的前沿研究領域之一。X射線衍射分析的特點有：對樣品沒有損壞，檢測操作方便快捷、沒有污染，檢測樣品的精確度非常高，能得到大量關于晶體結構方面的信息。x射線衍射的發(fā)生機理較為復雜，在真實實驗中難以利用直觀的方法來解釋。同時，在樣品顆粒大小、掃描電壓、掃描電流和掃描范圍等諸

4、多因素的影響下，得到的X射線衍射出峰不盡相同。因此，本文通過建立一個具有出峰角度、半峰寬和掃描電壓電流等變量的數(shù)學模型來模擬xIm譜峰，利用構建的數(shù)學模型和程序通過算法進行數(shù)據(jù)轉變，構建了一個完整的出峰程序，在一定的參數(shù)可變范圍內(nèi)，能夠實現(xiàn)不同參數(shù)下譜峰的動態(tài)模擬、譜圖的數(shù)據(jù)采集和存儲功能。建立在此理論模型上的X射線衍射分析虛擬實驗室具有很高的還原度和仿真度。本文基于VirtoolS、3dsMa)【、FlaSh和PHP多種技術的融合，建

5、立了一個網(wǎng)絡化的、多功能的三維x射線衍射分析虛擬實驗室。構建過程通過使用virtools軟件中的BB模塊和VSL(VirtoolsScriptillgLaIlguage)語言相結合的方式實現(xiàn)了虛擬實驗中的交互過程、譜圖的模擬、樣品的晶體微觀結構觀察及發(fā)生x射線衍射過程。使用vin001s和FlaSh技術結合的模式進行虛擬儀器工作站的開發(fā)，并利用PHP為媒介實現(xiàn)軟件中的實驗數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫之間的實時載入和保存。本虛擬實驗室的建立為虛擬儀器的研