Публікація статті щодо методу обробки даних рентгенівської дифракції
У травні 2024 року в науковому журналі Powder Diffraction у видавництві Cambridge University Press надруковано статтю “Possibilities of the X-ray Diffraction Data Processing Method for Detecting Reflections with Intensity Below the Background Noise Component” («Можливості методу обробки даних рентгенівської дифракції з виявлення відображень з інтенсивністю меншою шумової складової фону»). Статтю підготували співробітники Інституту проблем безпеки атомних електростанцій НАН України С. В. Габєлков, І. В. Жиганюк, А. Д. Скорбун, В. Г. Кудлай, Б. С. Савченко, П. Є. Пархомчук, С. О. Чиколовець. Цей журнал згідно з рейтингом Rank by Journal Citation Indicator у 2022 р. віднесено до другого квартиля Q2 у галузі матеріалознавства. Powder Diffraction є найбільш відомим у світі та одним з найавторитетніших у сфері рентгенівської дифракції.
Метою дослідження було визначення можливостей методу обробки даних рентгенівської дифракції для багатофазних матеріалів з низьким вмістом фаз з виявлення слабких відображень кристалічних фаз з інтенсивністю, яка менша за шумову складову фону.
У статті продовжено розвиток ідей д-ра техн. наук Анатолія Дмитровича Скорбуна та його співавторів щодо виявлення слабких сигналів в області сильних «шумів», зокрема у галузі рентгенівської дифракції задля розширення можливостей класичного методу рентгенівського фазового аналізу. В основі цього методу обробки даних – методи обчислювальної статистики: permutation test (тест перестановок) і метод Монте-Карло. Метод обробки даних дозволяє надійно ідентифікувати відображення, інтенсивність яких у 2,5 рази менша за інтенсивність шумової складової фону. Є навіть можливість ідентифікувати відображення, інтенсивність яких у 5 разів менша за інтенсивність шумової складової фону.
Метод обробки даних рентгенівської дифракції дозволяє збільшити можливості методу якісного рентгенівського фазового аналізу щодо фазового складу багатофазних матеріалів з малим (до 0,1% мас.) вмістом декількох (до восьми) фаз.
Отримані результати буде використано для дослідження фазового складу лавоподібних паливовмісних матеріалів 4-го блока Чорнобильської АЕС задля виявлення фізичних та хімічних процесів, які проходили в минулому та проходять зараз у цих матеріалах.
Можливість ідентифікації та оцінки вмісту кристалічних фаз дозволить розробникам з’ясувати роль та ступінь впливу цих фаз на мікроструктуру досліджуваного матеріалу, а відповідно, відкриває можливості для покращення фізико-хімічних властивостей матеріалів.
Стаття є першим кроком встановлення світового пріоритету українських вчених в удосконаленні методів рентгенівського фазового аналізу для досліджень багатофазних матеріалів з їх низьким вмістом.
Робота виконана в рамках фінансування бюджетної теми НАН України (№ 0120U103480).
Всього 7 статей з України опубліковано в журналі Powder Diffraction за період 1991–2024 рр.. Остання стаття була опублікована ще в 2011 році. Серед 37 статей журналу (авторів з 17 країн світу), які присвячені методам досліджень у галузі рентгенівської дифракції, стаття науковців ІПБ АЕС є першою та єдиною від українських науковців з цього наукового напрямку.
Автори вдячні рецензентам за високу оцінку здобутих результатів, головному редактору журналу Dr. Camden Hubbard — за підтримку статті та редакції журналу Powder Diffraction — за фінансування публікування статті у відкритому доступі.
Інтернет-посилання на зміст журналу з нашою роботою: https://www.cambridge.org/core/journals/powder-diffraction/firstview
Інтернет-посилання на статтю:
