CN116380953A - 双相单晶材料的二维衍射数据处理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种双相单晶材料的二维衍射数据处理方法及系统，应用于双相单晶材料的中子/X射线衍射二维面探测器数据分析，通过逐像素提取探测器中各点衍射强度与位向信息，并利用沿η方向积分获取的一维摇摆曲线，分离得到各亚晶粒对应的二维衍射数据，最后利用二维双高斯函数对二维衍射数据进行拟合，定量分析亚晶粒中两相的晶面间距与取向信息。本发明解决了分别由亚晶粒以及两相结构所引起的二维衍射信号重叠而导致的难以分峰的问题。
Description
技术领域
本发明涉及二维衍射数据处理技术领域，具体地，涉及一种双相单晶材料的二维衍射数据处理方法及系统。
背景技术
目前，由于现有软件的衍射数据处理方法主要通过压缩二维衍射数据获得一维衍射曲线与摇摆曲线来分析样品中的微观结构，但是二维数据的压缩会导致信息损失，不利于对拥有复杂微观结构材料，例如双相单晶材料的晶面间距与取向进行定量表征分析。
专利文献CN114972287A(申请号：CN202210655117.8)公开了一种二维X射线衍射数据处理方法及系统，涉及X射线技术领域，该方法包括：确定待测样品对应的目标像素点位置；目标像素点位置为待测样品的目标衍射峰对应的衍射环、衍射点或者衍射弧在二维X射线衍射图中覆盖的像素点位置；目标衍射峰为待测样品中目标组分在二维X射线衍射图中的衍射峰；目标组分为待测量的组分；基于获取的待测样品的二维X射线衍射图和目标像素点位置，确定每个目标像素点位置对应的衍射强度；二维X射线衍射图包括多个像素点的位置信息以及每个像素点对应的衍射强度；基于目标像素点位置对应的强度值，计算样品中目标组分的比例。然而该专利无法解决目前存在的技术问题，也无法满足本发明的需求。
J.Filik等人于2017年提出的DAWN2软件([61]Filik J,Ashton A,Chang P,etal.Processing two-dimensional X-ray diffraction and small-angle scatteringdata in DAWN 2[J].Journal of applied crystallography,2017,50(3):959-966.)具备将X射线衍射德拜环分别压缩成一维衍射峰与摇摆曲线的能力，但是该方法缺乏对获取曲线进行深入分析的能力，无法分离亚晶粒中各相的重叠衍射曲线并进行分析。
2017年D.Collins等人(Collins D M,D’souza N,Panwisawas C.In-situneutron diffraction during stress relaxation of a single crystal nickel-basesuperalloy[J].Scripta Materialia,2017,131:103-107.)提出了一种在散裂中子源的衍射实验中，针对镍基高温合金材料，分离γ和γ′两相重叠衍射峰的方法，该方法利用{100}γ′,{300}γ，超晶格衍射峰辅助确定{200}衍射峰中γ′相的峰位从而对γ和γ′两相重叠衍射峰进行分离。但是在稳态中子源中，超晶格衍射峰的信噪比较低，以及超晶格衍射峰可能位于探测器难以到达的低衍射角，因此有一定概率无法获得超晶格衍射峰。相比而言，本发明可以在不借助超晶格衍射的辅助下，利用二维衍射数据本身对亚晶粒衍射峰中两相结构所导致的重叠衍射峰进行有效分离与分析。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种双相单晶材料的二维衍射数据处理方法及系统。
根据本发明提供的双相单晶材料的二维衍射数据处理方法，包括：
步骤1：建立正交坐标系(x,y,z)，原点为实验的光学中心，x轴正方向与入射中子/X射线的方向重合，z轴方向竖直向上，根据右手定则确定y轴方向，根据衍射几何，计算二维面探测器中各像素点的位向信息(θ,η)，θ为探测器中单个像素点和光学中心的连线与入射中子/X射线的夹角，η为单个像素点和探测器中心的连线与z轴正方向的夹角，定义顺时针为正方向，设二维面探测器上像素点的数量为N1×N2，则位向信息通过两个N1×N2的矩阵表示，记为Θ与Η；
步骤2：结合衍射几何与位向信息，设置立体角因子、偏振因子与吸收因子三个强度校准因子，对原始衍射强度进行校准，形成N1×N2大小的衍射强度矩阵C(θ,η)；步骤3：沿η方向进行积分，获得单晶样品的摇摆曲线，通过确定单晶样品中亚晶粒的数量M，利用混合高斯函数对摇摆曲线进行拟合分析，获得摇摆曲线参数，包括各亚晶粒的峰位ηRC,j、标准差uRC,j、峰强bRC,j以及底噪bRC，其中，1≤j≤M，
步骤4：利用各亚晶粒的摇摆曲线参数，将衍射强度矩阵分离成M个N1×N2大小，代表各亚晶粒的二维衍射强度矩阵Cj(θ,η)，实现对亚晶粒衍射信号的二维分离；
步骤5：利用二维双高斯函数对二维衍射数据分离后的各亚晶粒的二维衍射强度矩阵进行拟合分析，获得各个亚晶粒内两相的二维衍射参数；
步骤6：利用衍射几何，结合各个亚晶粒内两相的二维衍射参数，计算各亚晶粒中两相的晶面间距与取向信息。
优选的，所述步骤3包括：
步骤3.1：确定中心衍射角θ1以及衍射角范围δθ1，将满足
的C(θ,η)作为有效衍射强度数据；
步骤3.2：通过确定方位角η范围[ηmin,ηmax]，及步长Δη1，定义集合Ai：
其中，ηmin为范围最小值，ηmax为范围最大值；
步骤3.3：通过对集合Ai的衍射强度求平均值，确定摇摆曲线IRC(θ1,ηi)；
步骤3.4：定义一维混合高斯函数
为拟合函数，其中，/>
aRC,j、ηRC,j、uRC,j、bRC为待拟合参数，GRC,j(θ1,ηi)代表分离后各个亚晶粒的摇摆曲线；
步骤3.5：定义目标函数为均方误差，即
其中，N为亚晶粒的个数；
步骤3.6：利用最小二乘算法，调整待拟合参数，降低目标函数，从而获得各亚晶粒的摇摆曲线参数。
优选的，所述步骤4包括：
步骤4.1：设对于特定亚晶粒，具有相同参数ηi的像素点拥有相同衍射强度，即
步骤4.2：利用摇摆曲线参数计算各亚晶粒的相对衍射强度矩阵，
步骤4.3：利用各亚晶粒的相对衍射强度矩阵之间的相互比例关系，计算各亚晶粒的二维衍射强度矩阵，
优选的，所述步骤5包括：
步骤5.1：定义二维双高斯函数GDj(θ1,η1)＝Gj,1(θ1,η1)+Gj,2(θ1,η1)+aj,10为待拟合函数，其中：
分别代表在标号为j的亚晶粒中第一相与第二相所产生的二维衍射峰，其中，两相拥有相同取向，待拟合参数为aj,i，
步骤5.2：定义目标函数为均方误差：
步骤5.3：利用最小二乘算法，调整待拟合参数，降低目标函数，从而获得待拟合参数最终值；
步骤5.4：针对所有亚晶粒，重复执行步骤5.1～步骤5.3，得到单晶样品内所有亚晶粒中两相衍射峰的位向信息，记为
优选的，所述步骤6包括：
步骤6.1：根据衍射几何以及反射定律，设亚晶粒中某相的待拟合参数为(aj,2,aj,4)，以及晶面法向量在正交坐标系中为(Xj,Zj,Yj)，联立下述方程求解得到亚晶粒中两相的取向信息：
步骤6.2：根据入射波长与衍射角度，利用布拉格定律2dsinaj,2＝λ，求解得到亚晶粒中晶面间距。
根据本发明提供的双相单晶材料的二维衍射数据处理系统，包括：
模块M1：建立正交坐标系(x,y,z)，原点为实验的光学中心，x轴正方向与入射中子/X射线的方向重合，z轴方向竖直向上，根据右手定则确定y轴方向，根据衍射几何，计算二维面探测器中各像素点的位向信息(θ,η)，θ为探测器中单个像素点和光学中心的连线与入射中子/X射线的夹角，η为单个像素点和探测器中心的连线与z轴正方向的夹角，定义顺时针为正方向，设二维面探测器上像素点的数量为N1×N2，则位向信息通过两个N1×N2的矩阵表示，记为Θ与Η；
模块M2：结合衍射几何与位向信息，设置立体角因子、偏振因子与吸收因子三个强度校准因子，对原始衍射强度进行校准，形成N1×N2大小的衍射强度矩阵C(θ,η)；
模块M3：沿η方向进行积分，获得单晶样品的摇摆曲线，通过确定单晶样品中亚晶粒的数量M，利用混合高斯函数对摇摆曲线进行拟合分析，获得摇摆曲线参数，包括各亚晶粒的峰位ηRC,j、标准差uRC,j、峰强bRC,j以及底噪bRC，其中，1≤j≤M，
模块M4：利用各亚晶粒的摇摆曲线参数，将衍射强度矩阵分离成M个N1×N2大小，代表各亚晶粒的二维衍射强度矩阵Cj(θ,η)，实现对亚晶粒衍射信号的二维分离；
模块M5：利用二维双高斯函数对二维衍射数据分离后的各亚晶粒的二维衍射强度矩阵进行拟合分析，获得各个亚晶粒内两相的二维衍射参数；
模块M6：利用衍射几何，结合各个亚晶粒内两相的二维衍射参数，计算各亚晶粒中两相的晶面间距与取向信息。
优选的，所述模块M3包括：
模块M3.1：确定中心衍射角θ1以及衍射角范围δθ1，将满足
的C(θ,η)作为有效衍射强度数据；
模块M3.2：通过确定方位角η范围[ηmin,ηmax]，及步长Δη1，定义集合Ai：
其中，ηmin为范围最小值，ηmax为范围最大值；
模块M3.3：通过对集合Ai的衍射强度求平均值，确定摇摆曲线IRC(θ1,ηi)；
模块M3.4：定义一维混合高斯函数
为拟合函数，其中，/>
aRC,j、ηRC,j、uRC,j、bRC为待拟合参数，GRC,j(θ1,ηi)代表分离后各个亚晶粒的摇摆曲线；
模块M3.5：定义目标函数为均方误差，即
其中，N为亚晶粒的个数；
模块M3.6：利用最小二乘算法，调整待拟合参数，降低目标函数，从而获得各亚晶粒的摇摆曲线参数。
优选的，所述模块M4包括：
模块M4.1：设对于特定亚晶粒，具有相同参数ηi的像素点拥有相同衍射强度，即
模块M4.2：利用摇摆曲线参数计算各亚晶粒的相对衍射强度矩阵，
模块M4.3：利用各亚晶粒的相对衍射强度矩阵之间的相互比例关系，计算各亚晶粒的二维衍射强度矩阵，
优选的，所述模块M5包括：
模块M5.1：定义二维双高斯函数GDj(θ1,η1)＝Gj,1(θ1,η1)+Gj,2(θ1,η1)+aj,10为待拟合函数，其中：
分别代表在标号为j的亚晶粒中第一相与第二相所产生的二维衍射峰，其中，两相拥有相同取向，待拟合参数为aj,i，
模块M5.2：定义目标函数为均方误差：
模块M5.3：利用最小二乘算法，调整待拟合参数，降低目标函数，从而获得待拟合参数最终值；
模块M5.4：针对所有亚晶粒，重复调用模块M5.1～模块M5.3，得到单晶样品内所有亚晶粒中两相衍射峰的位向信息，记为
优选的，所述模块M6包括：
模块M6.1：根据衍射几何以及反射定律，设亚晶粒中某相的待拟合参数为(aj,2,aj,4)，以及晶面法向量在正交坐标系中为(Xj,Zj,Yj)，联立下述方程求解得到亚晶粒中两相的取向信息：
模块M6.2：根据入射波长与衍射角度，利用布拉格定律2dsinaj,2＝λ，求解得到亚晶粒中晶面间距。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明通过沿方向积分获得摇摆曲线，并利用混合高斯函数模型进行拟合分析，在摇摆曲线拟合分析的基础上，假设对于特定亚晶粒，具有相同方位角的像素点拥有相同衍射强度，从而将衍射强度矩阵分离成各亚晶粒所对应的二维衍射强度矩阵，解决了由亚晶粒引起的二维衍射信号重叠而导致的难以分峰的问题；
(2)本发明通过利用二维双高斯函数模拟两相结构的二维衍射峰形，并根据两相结构拥有相同取向的假设条件设立待拟合参数，对分离后的单个亚晶粒二维衍射峰进行拟合分析，从而解决了现有双相单晶材料二维衍射数据处理方法在不依靠超晶格衍射峰的情况下，无法有效分离晶格常数相近的两相重叠衍射峰的问题。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为衍射实验几何模型；
图2为本发明整体流程图；
图3为二维面探测器衍射强度；
图4为摇摆曲线；
图5为各亚晶粒二维衍射曲线；
图6为亚晶粒二维衍射曲线拟合结果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1：
本发明方法应用于双相单晶材料的中子/X射线衍射二维面探测器数据分析，通过逐像素提取探测器中各点衍射强度与位向信息，并利用沿η方向积分获取的一维摇摆曲线，分离得到各亚晶粒对应的二维衍射数据，最后利用二维双高斯函数对二维衍射数据进行拟合，定量分析亚晶粒中两相的晶面间距与取向信息。
如图2，具体包括如下步骤：
步骤1：规定正交坐标系(x,y,z)，原点为实验的光学中心，x轴正方向与入射中子/X射线的方向重合，z轴方向竖直向上，y轴方向则根据右手定则确定。如图1，根据衍射几何，计算二维面探测器中各像素点的位向信息(θ,η)，即探测器中单个像素点和光学中心的连线与入射中子/X射线的夹角θ，单个像素点和探测器中心的连线与z轴正方向的夹角η，其中定义顺时针为正方向。假设二维面探测器上像素点的数量为N1×N2，则位向信息可以通过两个N1×N2的矩阵表示，记为Θ与Η。
步骤2：结合衍射几何与位向信息，设置立体角因子、偏振因子与吸收因子三个强度校准因子，对原始衍射强度进行校准，形成N1×N2大小的衍射强度矩阵C(θ,η)，如图3。
步骤3：沿η方向进行积分，获得单晶样品的摇摆曲线，如图4。通过确定单晶样品中亚晶粒的数量M，利用混合高斯函数，即多个高斯函数的线性叠加，对摇摆曲线进行拟合分析获得摇摆曲线参数，包括各亚晶粒的峰位ηRC,j、标准差uRC,j、峰强bRC,j以及底噪bRC，其中，
所述步骤3包括如下步骤：
步骤3.1：确定中心衍射角θ1以及衍射角范围δθ1，将满足
的C(θ,η)作为有效衍射强度数据；
步骤3.2：通过确定方位角η范围[ηmin,ηmax]，及步长Δη1，定义集合Ai：
步骤3.3：通过对集合Ai的衍射强度求平均值，确定摇摆曲线IRC(θ1,ηi)；
步骤3.4：定义一维混合高斯函数
为拟合函数，其中，/>
aRC,j、ηRC,j、uRC,j、bRC为待拟合参数，GRC,j(θ1,ηi)代表分离后各个亚晶粒的摇摆曲线；
步骤3.5：定义目标函数为均方误差，即
步骤3.6：利用最小二乘算法，调整待拟合参数，降低目标函数，从而获得各亚晶粒的摇摆曲线参数。
步骤4：利用各亚晶粒的摇摆曲线参数，将衍射强度矩阵分离成M个N1×N2大小，代表各亚晶粒的二维衍射强度矩阵Cj(θ,η)，从而实现对亚晶粒衍射信号的二维分离，如图5。
所述步骤4包括如下步骤：
步骤4.1：假设对于特定亚晶粒，具有相同参数ηi的像素点拥有相同衍射强度，即
步骤4.2：根据步骤4.1中假设，利用摇摆曲线参数计算各亚晶粒的相对衍射强度矩阵
步骤4.3：利用各亚晶粒的相对衍射强度矩阵之间的相互比例关系，计算各亚晶粒的二维衍射强度矩阵，
步骤5：利用二维双高斯函数对二维衍射数据分离后的各亚晶粒的二维衍射强度矩阵进行拟合分析，获得各个亚晶粒内两相的二维衍射参数，如图6。
所述步骤5包括如下步骤：
步骤5.1：定义二维双高斯函数GDj(θ1,η1)＝Gj,1(θ1,η1)+Gj,2(θ1,η1)+aj,10为待拟合函数，其中：
分别代表在标号为j的亚晶粒中第一相与第二相所产生的二维衍射峰，其中假设两相拥有相同取向，待拟合参数为aj,i，
步骤5.2：定义目标函数为均方误差：
步骤5.3：利用最小二乘算法，调整待拟合参数，降低目标函数，从而获得待拟合参数最终值；
步骤5.4：针对所有亚晶粒，重复步骤5.1-5.3，得到单晶样品内所有亚晶粒中两相衍射峰的位向信息，记为
步骤6：利用衍射几何，结合步骤5中待拟合参数最终值，计算各亚晶粒中两相的晶面间距与取向信息。
所述步骤6包括如下步骤：
步骤6.1：根据衍射几何以及反射定律，假设亚晶粒中某相的待拟合参数为(aj,2,aj,4)，以及晶面法向量在正交坐标系中为(Xj,Zj,Yj)，联立下述方程可求解得到亚晶粒中两相的取向信息：
步骤6.2：根据入射波长与衍射角度，利用布拉格定律2dsinaj,2＝λ，即可求解亚晶粒中晶面间距。
实施例2：
本发明还提供一种双相单晶材料的二维衍射数据处理系统，所述双相单晶材料的二维衍射数据处理系统可以通过执行所述双相单晶材料的二维衍射数据处理方法的流程步骤予以实现，即本领域技术人员可以将所述双相单晶材料的二维衍射数据处理方法理解为所述双相单晶材料的二维衍射数据处理系统的优选实施方式。
根据本发明提供的双相单晶材料的二维衍射数据处理系统，包括：模块M1：建立正交坐标系(x,y,z)，原点为实验的光学中心，x轴正方向与入射中子/X射线的方向重合，z轴方向竖直向上，根据右手定则确定y轴方向，根据衍射几何，计算二维面探测器中各像素点的位向信息(θ,η)，θ为探测器中单个像素点和光学中心的连线与入射中子/X射线的夹角，η为单个像素点和探测器中心的连线与z轴正方向的夹角，定义顺时针为正方向，设二维面探测器上像素点的数量为N1×N2，则位向信息通过两个N1×N2的矩阵表示，记为Θ与Η；模块M2：结合衍射几何与位向信息，设置立体角因子、偏振因子与吸收因子三个强度校准因子，对原始衍射强度进行校准，形成N1×N2大小的衍射强度矩阵C(θ,η)；模块M3：沿η方向进行积分，获得单晶样品的摇摆曲线，通过确定单晶样品中亚晶粒的数量M，利用混合高斯函数对摇摆曲线进行拟合分析，获得摇摆曲线参数，包括各亚晶粒的峰位ηRC,j、标准差uRC,j、峰强bRC,j以及底噪bRC，其中，
模块M4：利用各亚晶粒的摇摆曲线参数，将衍射强度矩阵分离成M个N1×N2大小，代表各亚晶粒的二维衍射强度矩阵Cj(θ,η)，实现对亚晶粒衍射信号的二维分离；模块M5：利用二维双高斯函数对二维衍射数据分离后的各亚晶粒的二维衍射强度矩阵进行拟合分析，获得各个亚晶粒内两相的二维衍射参数；模块M6：利用衍射几何，结合各个亚晶粒内两相的二维衍射参数，计算各亚晶粒中两相的晶面间距与取向信息。
所述模块M3包括：模块M3.1：确定中心衍射角θ1以及衍射角范围δθ1，将满足
的C(θ,η)作为有效衍射强度数据；模块M3.2：通过确定方位角η范围[ηmnin,ηmax]，及步长Δη1，定义集合Ai：/>
其中，ηmin为范围最小值，ηmax为范围最大值；模块M3.3：通过对集合Ai的衍射强度求平均值，确定摇摆曲线IRC(θ1,ηi)；模块M3.4：定义一维混合高斯函数/>
为拟合函数，其中，
aRC,j、ηRC,j、uRC,j、bRC为待拟合参数，GRC,j(θ1,ηi)代表分离后各个亚晶粒的摇摆曲线；模块M3.5：定义目标函数为均方误差，即
其中，N为亚晶粒的个数；模块M3.6：利用最小二乘算法，调整待拟合参数，降低目标函数，从而获得各亚晶粒的摇摆曲线参数。
所述模块M4包括：模块M4.1：设对于特定亚晶粒，具有相同参数ηi的像素点拥有相同衍射强度，即
模块M4.2：利用摇摆曲线参数计算各亚晶粒的相对衍射强度矩阵，/>
Η；模块M4.3：利用各亚晶粒的相对衍射强度矩阵之间的相互比例关系，计算各亚晶粒的二维衍射强度矩阵，/>
所述模块M5包括：模块M5.1：定义二维双高斯函数
为待拟合函数，其中：/>
分别代表在标号为j的亚晶粒中第一相与第二相所产生的二维衍射峰，其中，两相拥有相同取向，待拟合参数为aj,i，/>
模块M5.2：定义目标函数为均方误差：/>
模块M5.3：利用最小二乘算法，调整待拟合参数，降低目标函数，从而获得待拟合参数最终值；模块M5.4：针对所有亚晶粒，重复调用模块M5.1～模块M5.3，得到单晶样品内所有亚晶粒中两相衍射峰的位向信息，记为(aj,2,aj,4),(aj,7,aj,4),/>
所述模块M6包括：模块M6.1：根据衍射几何以及反射定律，设亚晶粒中某相的待拟合参数为(aj,2,aj,4)，以及晶面法向量在正交坐标系中为(Xj,Zj,Yj)，联立下述方程求解得到亚晶粒中两相的取向信息：
模块M6.2：根据入射波长与衍射角度，利用布拉格定律2dsinaj,2＝λ，求解得到亚晶粒中晶面间距。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种双相单晶材料的二维衍射数据处理方法，其特征在于，包括：
步骤1：建立正交坐标系(x，y，z)，原点为实验的光学中心，x轴正方向与入射中子/X射线的方向重合，z轴方向竖直向上，根据右手定则确定y轴方向，根据衍射几何，计算二维面探测器中各像素点的位向信息(θ，η)，θ为探测器中单个像素点和光学中心的连线与入射中子/X射线的夹角，η为单个像素点和探测器中心的连线与z轴正方向的夹角，定义顺时针为正方向，设二维面探测器上像素点的数量为N1×N2，则位向信息通过两个N1×N2的矩阵表示，记为Θ与H；
步骤2：结合衍射几何与位向信息，设置立体角因子、偏振因子与吸收因子三个强度校准因子，对原始衍射强度进行校准，形成N1×N2大小的衍射强度矩阵C(θ，η)；
步骤3：沿η方向进行积分，获得单晶样品的摇摆曲线，通过确定单晶样品中亚晶粒的数量M，利用混合高斯函数对摇摆曲线进行拟合分析，获得摇摆曲线参数，包括各亚晶粒的峰位ηRC，j、标准差uRC，j、峰强bRC，j以及底噪bRC，其中，1≤j≤M，
步骤4：利用各亚晶粒的摇摆曲线参数，将衍射强度矩阵分离成M个N1×N2大小，代表各亚晶粒的二维衍射强度矩阵Cj(θ，η)，实现对亚晶粒衍射信号的二维分离；
步骤5：利用二维双高斯函数对二维衍射数据分离后的各亚晶粒的二维衍射强度矩阵进行拟合分析，获得各个亚晶粒内两相的二维衍射参数；
步骤6：利用衍射几何，结合各个亚晶粒内两相的二维衍射参数，计算各亚晶粒中两相的晶面间距与取向信息。
2.根据权利要求1所述的双相单晶材料的二维衍射数据处理方法，其特征在于，所述步骤3包括：
步骤3.1：确定中心衍射角θ1以及衍射角范围δθ1，将满足
的C(θ，η)作为有效衍射强度数据；
步骤3.2：通过确定方位角η范围[ηmin，ηmax]，及步长Δη1，定义集合Ai：
其中，ηmin为范围最小值，ηmax为范围最大值；
步骤3.3：通过对集合Ai的衍射强度求平均值，确定摇摆曲线IRC(θ1，ηi)；
步骤3.4：定义一维混合高斯函数
为拟合函数，其中，/>
aRC，j、ηRC，j、uRC，j、bRC为待拟合参数，GRC，j(θ1，ηi)代表分离后各个亚晶粒的摇摆曲线；
步骤3.5：定义目标函数为均方误差，即
其中，N为亚晶粒的个数；
步骤3.6：利用最小二乘算法，调整待拟合参数，降低目标函数，从而获得各亚晶粒的摇摆曲线参数。
3.根据权利要求2所述的双相单晶材料的二维衍射数据处理方法，其特征在于，所述步骤4包括：
步骤4.1：设对于特定亚晶粒，具有相同参数ηi的像素点拥有相同衍射强度，即
步骤4.2：利用摇摆曲线参数计算各亚晶粒的相对衍射强度矩阵，
步骤4.3：利用各亚晶粒的相对衍射强度矩阵之间的相互比例关系，计算各亚晶粒的二维衍射强度矩阵，
4.根据权利要求3所述的双相单晶材料的二维衍射数据处理方法，其特征在于，所述步骤5包括：
步骤5.1：定义二维双高斯函数GDj(θ1，η1)＝Gj，1(θ1，η1)+Gj，2(θ1，η1)+aj，10为待拟合函数，其中：
分别代表在标号为j的亚晶粒中第一相与第二相所产生的二维衍射峰，其中，两相拥有相同取向，待拟合参数为aj，i，1≤i≤10，
步骤5.2：定义目标函数为均方误差：
步骤5.3：利用最小二乘算法，调整待拟合参数，降低目标函数，从而获得待拟合参数最终值；
步骤5.4：针对所有亚晶粒，重复执行步骤5.1～步骤5.3，得到单晶样品内所有亚晶粒中两相衍射峰的位向信息，记为(aj，2，aj,4)，(aj，7，aj,4)，1≤j≤M，
5.根据权利要求4所述的双相单晶材料的二维衍射数据处理方法，其特征在于，所述步骤6包括：
步骤6.1：根据衍射几何以及反射定律，设亚晶粒中某相的待拟合参数为(aj，2，aj,4)，以及晶面法向量在正交坐标系中为(Xj，Zj，Yj)，联立下述方程求解得到亚晶粒中两相的取向信息：
步骤6.2：根据入射波长与衍射角度，利用布拉格定律2dsinaj，2＝λ，求解得到亚晶粒中晶面间距。
6.一种双相单晶材料的二维衍射数据处理系统，其特征在于，包括：
模块M1：建立正交坐标系(x，y，z)，原点为实验的光学中心，x轴正方向与入射中子/X射线的方向重合，z轴方向竖直向上，根据右手定则确定y轴方向，根据衍射几何，计算二维面探测器中各像素点的位向信息(θ，η)，θ为探测器中单个像素点和光学中心的连线与入射中子/X射线的夹角，η为单个像素点和探测器中心的连线与z轴正方向的夹角，定义顺时针为正方向，设二维面探测器上像素点的数量为N1×N2，则位向信息通过两个N1×N2的矩阵表示，记为Θ与H；
模块M2：结合衍射几何与位向信息，设置立体角因子、偏振因子与吸收因子三个强度校准因子，对原始衍射强度进行校准，形成N1×N2大小的衍射强度矩阵C(θ，η)；
模块M3：沿η方向进行积分，获得单晶样品的摇摆曲线，通过确定单晶样品中亚晶粒的数量M，利用混合高斯函数对摇摆曲线进行拟合分析，获得摇摆曲线参数，包括各亚晶粒的峰位ηRC,j、标准差uRC,j、峰强bRC,j以及底噪bRC，其中，1≤j≤M，
模块M4：利用各亚晶粒的摇摆曲线参数，将衍射强度矩阵分离成M个N1×N2大小，代表各亚晶粒的二维衍射强度矩阵Cj(θ，η)，实现对亚晶粒衍射信号的二维分离；
模块M5：利用二维双高斯函数对二维衍射数据分离后的各亚晶粒的二维衍射强度矩阵进行拟合分析，获得各个亚晶粒内两相的二维衍射参数；
模块M6：利用衍射几何，结合各个亚晶粒内两相的二维衍射参数，计算各亚晶粒中两相的晶面间距与取向信息。
7.根据权利要求6所述的双相单晶材料的二维衍射数据处理系统，其特征在于，所述模块M3包括：
模块M3.1：确定中心衍射角θ1以及衍射角范围δθ1，将满足
的C(θ，η)作为有效衍射强度数据；
模块M3.2：通过确定方位角η范围[ηmin，ηmax]，及步长Δη1，定义集合Ai：
其中，ηmin为范围最小值，ηmax为范围最大值；
模块M3.3：通过对集合Ai的衍射强度求平均值，确定摇摆曲线IRC(θ1，ηi)；
模块M3.4：定义一维混合高斯函数
为拟合函数，其中，/>
aRC,j、ηRC,j、uRC,j、bRC为待拟合参数，GRC,j(θ1，ηi)代表分离后各个亚晶粒的摇摆曲线；
模块M3.5：定义目标函数为均方误差，即
其中，N为亚晶粒的个数；
模块M3.6：利用最小二乘算法，调整待拟合参数，降低目标函数，从而获得各亚晶粒的摇摆曲线参数。
8.根据权利要求7所述的双相单晶材料的二维衍射数据处理系统，其特征在于，所述模块M4包括：
模块M4.1：设对于特定亚晶粒，具有相同参数ηi的像素点拥有相同衍射强度，即
模块M4.2：利用摇摆曲线参数计算各亚晶粒的相对衍射强度矩阵，
模块M4.3：利用各亚晶粒的相对衍射强度矩阵之间的相互比例关系，计算各亚晶粒的二维衍射强度矩阵，
9.根据权利要求8所述的双相单晶材料的二维衍射数据处理系统，其特征在于，所述模块M5包括：
模块M5.1：定义二维双高斯函数GDj(θ1，η1)＝Gj，1(θ1，η1)+Gj,2(θ1，η1)+aj,10为待拟合函数，其中：
分别代表在标号为j的亚晶粒中第一相与第二相所产生的二维衍射峰，其中，两相拥有相同取向，待拟合参数为aj，i，1≤i≤10，
模块M5.2：定义目标函数为均方误差：
模块M5.3：利用最小二乘算法，调整待拟合参数，降低目标函数，从而获得待拟合参数最终值；
模块M5.4：针对所有亚晶粒，重复调用模块M5.1～模块M5.3，得到单晶样品内所有亚晶粒中两相衍射峰的位向信息，记为(aj，2，aj,4)，(aj，7，aj,4)，1≤j≤M，
10.根据权利要求9所述的双相单晶材料的二维衍射数据处理系统，其特征在于，所述模块M6包括：
模块M6.1：根据衍射几何以及反射定律，设亚晶粒中某相的待拟合参数为(aj，2，aj,4)，以及晶面法向量在正交坐标系中为(Xj，Zj，Yj)，联立下述方程求解得到亚晶粒中两相的取向信息：
模块M6.2：根据入射波长与衍射角度，利用布拉格定律2dsinaj,2＝λ，求解得到亚晶粒中晶面间距。
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