Monday, August 10, 2009

Format Kolom Untuk GSAS

Sekitar tahun 1993-1995, aku terbiasa secara intensif menggunakan GSAS untuk menganalisis data difraksi neutron (lebih dari 20 run) dari Los Alamos National Laboratory (LANL) dan Argonne National Laboratory (ANL). Pada saat itu, data yang harus di analisis untuk 1 run adalah data yang berasal dari 8 bank detektor (untuk LANL). 1 bank detektor setara dengan satu run difraksi dengan alat HRPD di BATAN. Dalam analisis, banyak parameter yang di constraint agar 8 detektor bank tersebut menghasilkan 1 set parameter struktur kristal dan/atau magnetik.

Karena pada umumnya data dari spallation source seperti LANL sangat besar, format datanya dibuat sepadat mungkin. Jumlah baris dalam data dibuat seminimal mungkin sehingga ukuran file tidak besar. Karenanya, pada saat itu, aku terbiasa menggunakan format data yang bukan berupa kolom (posisi, intensitas, error intensitas). Format datanya cukup rinci dijelaskan pada manual GSAS.

Setelah aku selesai S3 dan kembali bekerja di BATAN, aku mulai melihat kendala untuk menggunakan GSAS di BATAN. Kendala pertama adalah bahwa ternyata data dari HRPD mempunyai posisi yang intervalnya tidak selalu sama. Hal ini adalah karena gerakan mekanik tidak dijamin selalu menghasilkan gerakan multi-detektor yang selalu sama. Perbedaan ini dapat dibaca oleh encoder HRPD. Pada saat itu, manual GSAS mengenai penggunaan data yang interval posisinya tidak sama tidak dibahas secara rinci. Walaupun dimungkinkan, namun tahapan konversinya relatif banyak. Kendala kedua, ternyata FULLPROF lebih unggul dibandingkan GSAS untuk analsis struktur magnetik. Maka, aku mulai sering memakai FULLPROF dibandingkan dengan GSAS setelah aku kembali berkerja di BATAN.

Kira2 sebulan lalu, aku mengalami kesulitan dengan FULLPROF. Kesulitan tersebut secara khusus terkait dengan space group Fd3m. Biasanya, dalam software refinement, origin choice nya selalu origin choice 2 dimana simetri inversi berada pada pusat koordinat. Aku mengalami kesulitan untuk menghasilkan intensitas perhitungan mendekati intensitas pengamatan. Lalu aku kembali ke GSAS setelah mempelajari penggunaan format kolom melalui internet. Ternyata, refinement dengan mudah dapat diselesaikan. Aku belum sempat memeriksa apa penyebab mengapa aku tidak berhasil melakukan hal serupa dengan FULLPROF.

Berikut ini adalah format kolom untuk GSAS dimana data difraksinya mempunyai posisi detektor yang intervalnya tidak tetap. Baris pertama adalah baris judul. Baris kedua serupa dengan baris untuk format standard GSAS, namun jumlah record sama dengan jumlah data. Satuan sudut awal dan interval adalah centidegree. Jangan lupa menyertakan tulisan FXYE diakhir baris kedua. Pada baris-baris berikutnya, kolom pertama adalah posisi detektor (=sudut hamburan), intensitas dan error intensitas. Berikut ini adalah cuplikan data (bagian atas saja) dari difraksi HRPD sebagai contoh :

===========================================
JUDUL: SEBARIS INI TERSERAH ANDA
BANK 1 2988 2988 CONST 800.6 5 0.0 0.0 FXYE
800.600 123.188 10.174
805.600 144.259 11.043
811.600 111.031 9.642
816.600 122.377 10.140
821.600 111.841 9.678
825.600 121.567 10.105
830.600 110.221 9.606

===========================================

2 comments:

Andika Fajar said...

Pak Agus, mungkin bagus bila ditambahkan juga keterangan mengenai urutan tulisan pada baris kedua serta satuan dari angka-angka yang terdapat pada baris kedua dan selanjutnya (untuk sudut 2-theta). Sehingga tidak repot-repot lagi cari di internet. Terima kasih banyak atas info-infonya. Ditunggu terus tulisannya.

Andika

Agus Purwanto said...

Pak Andika, terimakasih atas sarannya. Dengan saran seperti ini, saya jadi lebih tahu mana yang penting untuk ditulis.

Detail format data berikut penjelasan dapat dilihat pada halaman 216 manual GSAS (LAUR 86-748) mengenai GSAS Standard Powder Data File. Namun info mengenai FXYE belum/tidak ada disana. Berikut ini ringkasan dari manual dikaitkan dengan info dari internet terkait dengan format kolom dengan interval sudut hamburan yang tidak konstan :
1) Komentar dapat ditulis dengan diawali dengan #. Komentar tidak akan diproses dalam perhitungan, tapi berguna sebagai catatan untuk pemilik data. Maksimal huruf (termasuk spasi) selalu 80.
2) Baris pertama: (80A) judul. Artinya: baris pertama adalah judul sebanyak 80 huruf.
3) Baris mengenai instrument parameter file sering tak kupakai. Kalau mau pakai silahkan lihat halaman 217
4) Baris kedua adalah
('BANK',3I,A,4F,A)IBANK,NCHAN,NREC,BINTYP,(BCOEF(I),I=1,4),TYPE
Artinya adalah :
a) tuliskan kata BANK
b) diikuti jumlah channel (sebenarnya sama saja dengan jumlah data intensitas)
c) diikuti jumlah record (sebenarnya sama saja dengan jumlah baris)
d) diikuti dengan BINTYP yang tergantung pada lebar step. Untuk kasus lebar step yang tidak konstan seperti pada HRPD, BINTYP kita isi dengan CONST. Namun CONST tersebut akan di netralisir dengan FXYE yang akan dijelaskan kemudian
e) diikuti dengan BCOEF(1) yang merupakan nilai awal 2theta (sudut hamburan) dalam centiderajat.
f) diikuti dengan BCOEF(2) yang merupakan interval (lebar) 2theta (sudut hamburan) dalam centiderajat. Nilainya cukup diambil nilai pendekatan saja. Nilai tepatnya akan di netralisir dengan FXYE yang akan dijelaskan kemudian
g) diikuti dengan BCOEF(3) dan BCOEF(4) yang masing-masing adalah 0.
h) diikuti dengan FXYE sebagai TYPE. FXYE merupakan TYPE data 3 kolom dengan kolom pertama, kedua dan ketiga masing-masing merupakan sudut hamburan (centiderajat), intensitas dan error dari intensitas tersebut. Perhatikan bahwa dalam TYPE ini, sudut hamburan yang merupakan posisi sudut dimana pencacahan berlangsung, tidak perlu mempunyai interval yang konstan. walaupun BINTYP ditulis CONST dan BCOEF(2) mempunyai nilai tertentu.