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化学绘图分析软件SingleCrystal 4已正式发布

SingleCrystal是一款化学绘图和分析软件,可以帮助用于模拟和绘制单晶体中的X射线、中子和电子衍射图,还可以显示倒易晶格和球面投影,使衍射、倒易晶格和球面更直观,互动以及有趣。SingleCrytal主要用于化学领域,可帮助用户更加方便的对化学中各种元素图进行绘制。另外这款软件功能非常的强大,可以研究晶体等一切科研活动,让你可以模仿和观测数据,并且操作非常简单。目前,SingleCrystal 4已经发布。


Windows版SingleCrystal 4

SingleCrystal 4是一个全新的程序,从零开始为新的64位操作系统开发。每行代码都已被重写,具有全新的面向对象的体系结构,多核性能以及全新的完全交互的界面设计。


1.SingleCrystal 4是64位多处理器,多触摸,多模拟应用程序。

  • 使用本机“NET”代码的面向对象设计

  • 用于计算和存储的64位精度

  • 多处理器设计可提高性能

  • 使用触控板/触摸屏进行多点触摸旋转,缩放和滚动

  • 窗口之间的拖放模式

  • 高DPI图形

  • File Explorer插件提供文件缩略图/预览

  • 符合安全性的代码签名应用程序


2. 美丽的新界面

该程序旨在通过将控件置于您的指尖而不会使界面拥挤来加大您的生产力。模式列表,反射列表和检查器在主文档窗口中均可用(并且可以切换为打开或关闭)。此外,可通过弹出窗口使用许多功能。

  • 带有样式列表,反射列表,衍射视图,立体图视图和检查器的集成文档窗口

  • 包括内置的颜色主题:“深色”,“浅色”和“CRT绿色”

  • 峰尖,带有可扩展的信息显示

  • 立体图顶点提示以及查看方向和编辑快捷方式

  • 带有原子散射因子浏览器的“首选项”窗口


3. 多模式设计。利用SingleCrystal 4,您可以处理读个模拟和观察到的图案-都在统一文档中。每个模式都由其自己的缩略图表示,可以移动,复制或拖动到另一个文档窗口中。

  • 使用新的模式列表来组织多个模式

  • 使用箭头键快速浏览多种模式

  • 锁定单个图案,以允许精确控制区域边界,双晶等的方向


4. 建立新的模拟。借助内置的水晶编辑器,SingleCrystal 4可以完全从零开始生成新的衍射模拟,该模拟器具有完全的对称性处理功能。

  • 在程序中创建一个新的“水晶”图案

  • 编辑现有的晶体结构,并完全控制对称性,晶胞参数以及不对称单元的方面

  • 通过使用新的Visualize命令将其数据直接发送到CrystalMaker来可视化晶体结构

  • 将晶体结构导出为CIF或CMTX文件


5. 高级优化校准。以前的SingleCrystal版本将观察到衍射图样视为纯图像,而SingleCrystal 4现在在像素级别对其进行处理。这意味着您可以应用一系列图像处理选项,包括渐变显示和强度阈值设置。

  • 使用可变的透明度和自定义色彩对图像进行色彩处理

  • 渐变显示选项:从单色或多色渐变范围中进行选择(每个都有“反向”选项)

  • 指定大小强度阈值;离群值可以呈现为透明度或饱和。这使您可以使图像背景透明,和/或通过在特定范围内压缩强度梯度来强调强度变化

  • 自定义不透明度控件-允许您堆叠多个观察到的图案

  • 实时图像分辨率/像素间距和大小控件(SinglaCrystal将使用其嵌入式分辨率设置加载图像-但有必要,可以轻松覆盖这些图像)

  • 快速的图片处理。更改强度阈值和色标旨在快速进行屏幕更新,并在需要时进行延迟(背景)刷新


6. 强大的立体投影。立体投影现在可以完全自定义,具有更快的图形和更复杂的多顶点选项

  • 带有“迷你立体图”的专用立体检查图

  • 顶点列表使您可以浏览立体图顶点,并可以按对称性或N值分组,以方便控制可见性,着色等

  • 使用Miller-Bravais索引(三角和六边形系统)

  • 通过对称,N值,图案或文本颜色自动为顶点上色

  • 显示小圆圈-具有任意角度(以及大圆圈)

  • 比较多个投影集以进行多个模拟

  • 带有查看方向和编辑快捷方式的新“顶点提示”

  • 多种显示选项,包括背景和主要/次要立体声网络选项

  • 触觉反馈使在立体图中找到现有的顶点以及咋立体网拨盘上感觉到“凹口”变得更加容易

  • 角度测量:现在可以通过使用鼠标单击来选择单个立体图顶点。按住Shift的同时单击,至多可以选择两个顶点—然后以大圆的形式以图形方式显示器夹角,并突出显示弧和角度测量值


7. 实时参数控制。SingleCrystal提供了广泛的检查器,可用于控制衍射模拟,图案显示,立体投影(和顶点列表)的方面以及屏幕叠加的工具。

新的“快速强度模式”允许交互式控制许多结构参数,包括电池参数和位置占用率

  • Simulation Inspector-具有对实验的实时控制(波长/电压,相机长度/常数,光速会聚等),检测器(光斑宽度,强度饱和度,伽马校正),样品厚度(用于TEM模拟 ),晶胞参数(包括数量),以及网站的占用率。

  • 显示检查器-用于交互式图案着色,系统缺席控制,标签打印,位置参数和背景

  • 立体图检查器-将立体图顶点制成表格,并控制可见性,索引,平面/矢量切换,顶点和标签控制,以及对迹线角度/可见性和着色的控制。控制立体投影的各个方面,包括线宽,杆号,标签,字体等

  • 叠加检查器-每个叠加工具的单独检查器:比例尺,标尺,量角器和网格


8. 衍射轮廓。使用标尺工具定义一个或多个堆叠衍射图样的横截面

  • 标尺控制的部分

  • 用户定义的配置文件宽度

  • 反转选项

  • 实时更新选项

  • 浮动图形窗口中的交互式显示

  • 复制/导出图片


9. 实时强度模式。当将SingleCrystal 4与CrystalMaker 10.5或更高版本一起使用时,可以直接将SingleCrystal中的强度链接到CrystalMaker中的晶体结构。这样,您就可以在CrystalMaker中以交互式编辑晶体(例如,通过单击并拖动它们来移动原子,编辑它们的位置占用)-并直接在SingleCrystal中查看结果。

SingleCrystal现在支持CrystalMaker 10.5的新“添加”和“替换”衍射命令。


10. 图库窗口。这是一个新窗口,默认情况下会在启动时显示,代替一个空的文档窗口。该窗口显示示例,新文件,教程文件,文档和支持链接。可以使用侧边栏显式设置显示部分。


11. 撤销命令。现在,SingleCrystal每个窗口支持多个“撤销”和“重做”级别。由于所涉及操作的复杂性,该程序使用了缓存机制。您可以通过“选项”面板的“常规”面板为此指定磁盘空间量。


12. 菊池线。现在,CrystalMaker可以模仿在厚晶体中扩散电子散射的效果,从而产生所谓的“菊池线”。此选项仅适用于TEM模拟。Simulation Inspector中的一个新的Kikuchi Lines组可让您控制线条的强度。

请注意,“菊池线”(正确)呈现为圆弧,当缩小到大约1%的放大倍率时,可以看到微妙的曲率。


由于渲染大量的Kikuchhi线可能很慢,因此添加了新的首选项以实现更快的绘制模式。启用从功能后,阴影线将替换为半透明线,这些透明线将在空闲时间重新绘制。


13. 粉末衍射环。除了Laue,在模拟模式下。现在都可以模拟多晶样品的效果。“粉末模式”可以使用模式菜单被启用或禁用,或通过新的“粉末模式”控制组在“模拟”检查员复选框或经由模式菜单。可以使用滑块控件来调整颗粒大小和应变。另外,在粉末模式期间的反射列表中列出了粉末反射(即,具有相同d间距的反射)。


14. 可搜索的反射列表。使用SingleCrystal 4,您可以随时在主文档(早期版本使用模式表或对话框)中跟踪反射,并具有搜索功能。

  • 搜索字段可让您快速找到列表中的反射。您可以为简单反射(例如“111”)输入没有空格的索引,但是对于大于9的索引或任何负索引,将需要空格。

  • 双击列表行以在屏幕上显示相应的反射

  • 过滤反射列表以在可见反射,反射和/或系统型缺失之间进行选择

  • 通过使用反射的“峰值提示”弹出窗口中的按钮,可以在反射列表中找到绘制的反射

  • 以水平或垂直布局显示列表(后者使您可以显示反射次数)


15. 比例尺。SingleCrystal 4可以显示比例尺,显示您选择的屏幕单位。您可以将比例尺拖动到屏幕的不同部分,编辑其大小(宽度和目标长度),以及颜色和字体大小。


16. 首选项面板。借助选项卡式的“首选项”面板,您可以首次查看SingleCrystal默认设置,这包括常规设置,模拟参数,标记,着色和立体投影设置-以及集成的原子散射因子浏览器(带有图像预览)。


17. 其他变化

  • 重新设计的网格。网格工具已经重新设计,使其更容易使用。现在,我能够给已在其外部平行四边形内插入,因此当分割数更改时,其外部点不会移动。现在可以通过专用的Grid Inspector进行广泛的自定义。

  • 更清晰的叠加工具。SingleCrystal使用较大的字体,以便于显示,并且工具将根据其文本大小调整大小,从而轻松的测量复杂的图案。

  • SingleCrystal 3的“状态栏”按钮已被工具栏按钮所代替,用于放大率,“摄像机长度”和“饱和度”。请注意,这些显示下拉菜单,shini可以应用预设值。

  • 可拆卸的转子弹窗。您可以使用Rotator弹出框来精确的旋转晶体。请注意,旋转器“属于”找到它的特定文档—不能用于控制其他窗口。

  • 网格拟合结果显示在“网格检查器”的弹出菜单中。给出了前二十个方向的方向和拟合误差。

  • 适当时,在“反射”列表中使用Miller-Bravais(4索引)符号。

  • 新的“自动饱和”强度缩放选项。这样可以缩放绘制的(屏幕)强度,以获得理想的(平均强度)结果。

  • 低倍率下改进的图形显示:校正了峰的放大倍率效果,使外观更加逼真。

  • 现在可以缩放用于系统缺失的符号(以前,这些符号始终以恒定大小绘制,该大小基于斑点宽度)。现在也可以设置符号的不透明度。

  • 现在在慢速强度计算过程中显示进度条(实际强度计算现在后台完成)。

  • 与软件的早期版本不同,现在使用绝对强度标度而不是相对标度绘制衍射图。这有助于比较不同模式的强度。(以前,屏幕强度-即绘制点的变暗-相对于特定结构的强烈反射来缩放)。

  • 作为多模式比较的一部分,现在显示的是单位体积而不是单位晶胞的强度。换句话说,强度现在正比于结构因子和平方除以单位晶胞体积的平方。(结构因子是每单位像元散布的振幅,因此我们需要将其除以单位体积。)

  • 屏幕强度包括波长校正(绝对强度对λ3依赖性),改变该程序中的波长将导致切换到屏幕显示。

  • 由于屏幕强度算法的变化,在打开SingleCrytal 2或3文档(“会话文件”)时,将自动缩放保存的强度。与保存原始文件相比,这可能导致显示略有不同。


macOS的SingleCrystal 4

SingleCrystal 4开发的全新程序,它是从零开始为新的Mac操作系统(包括macOS 10.15“Catalina”)开发的。每行代码都已被重写,具有全新的面向对象的体系结构,多核性能以及全新的完全交互的界面设计。


1. SingleCrystal 4是64位多处理器,多触摸,多模式应用程序。

  • 使用本地Obiective-C/Cocoa代码的面向对象设计。

  • 用于计算和存储的64位精度。

  • 多处理器设计可提高性能

  • 使用触控板进行多点触摸旋转,缩放和滚动

  • 窗口之间的拖放模式


2. 专为Mac设计。SingleCrystal一直是本地Mac程序。结果不言而喻:

  • 视网膜显示屏:新Mac上华丽的高分辨率图形

  • 暗模式

  • 全屏模式,包括“空格”支持

  • 文档标签

  • 触觉反馈:感到自己的反思!

  • 专用的触控栏界面(MacBook Pro)具有强大的旋转和缩放控件

  • 快速查看缩略图和预览,包括多结构预览

  • 符合安全要求的沙盒应用程序,具有经过增强的运行时间,并已由Apple正式公证。SingleCrystal与系统“Gatekeeper”一起使用,可帮助保护Mac免受恶意软件和病毒的侵害。


3. 美丽的新界面

该程序旨在通过将控件置于您的指尖而不会使界面拥挤来增加您的生产力。模式列表,反射列表和检查器在主文档窗口中均可用(并且可以切换为打开或关闭)。此外,可通过弹出窗口使用许多功能。

  • 带有样式列表,反射列表,衍射视图,立体图视图和检查器的集成文档窗口。

  • 包括内置的颜色主题:“深色",“浅色”和“CRT绿色”

  • 峰尖,带有可扩展的信息显示

  • 立体图顶点提示以及查看方向和编辑快捷方式

  • 带有原子散射因子浏览器的“首选项”窗口


4. 多模式设计。利用SingleCrystal 4,您可以处理多个模拟和观察到的图案-都在同一文档中。每个模式都由其自己的缩略图表示,可以移动,复制或拖动到另一个文档窗口中。

  • 使用新的模式列表来组织多个模式

  • 使用箭头键快速浏览多种模式

  • 锁定单个图案,以允许精确控制区域边界,双晶等的方向


5. 建立新的模拟。借助内置的水晶编辑器,SingleCrystal 4可以完全从零开始生成新的衍射模拟,该编辑器具有完全的对称性处理功能。

  • 在程序中创建一个新的“水晶”图案

  • 编辑现有的晶体结构,并完全控制对称性,晶胞参数以及不对称单元的方面

  • 通过使用新的Visualize命令将其数据直接发送到CrystalMaker来可视化晶体结构

  • 将晶体结构导出为CIF或MTX文件


6. 高级优化校准。以前的SingleCrystal版本将观察到的衍射图样视为图像,而SingleCrystal 4现在在像素级别对其进行处理。这意味着您可以应用一系列图像处理选项,包括渐变显示和强度阈值设置。

  • 使用可变的透明度和自定义色彩对图像进行色彩处理

  • 渐变显示选项:从单色或多色渐变范围中进行选择(每个都有“反向”选项)

  • 指定大小强度阈值;离群值可以呈现为透明或饱和。这使您可以使图像背景透明,和/或通过在特定范围内压缩强度梯度来强调变化

  • 自定义不透明度控件-允许您堆叠多个观察到的图案

  • 实时图像分辨率/像素间距和大小控件(SingleCrystal将使用其嵌入分辨率设置加载图像—但如有必要,可以轻松覆盖这些图像)


7. 强大的立体投影。立体投影现在可以完全自定义,具有更快的图形和更复杂的多顶点选项

  • 带有“迷你立体图”的专用立体图检查器

  • 放大或缩小立体图的选项

  • 顶点列表使您可以浏览立体图顶点,并可以按对称性或N值分组,以方便控制可见性,着色等

  • 使用Miller-Bravais索引(三角和六边形系统)

  • 通过对称,N值,图案或文本颜色自动为顶点上色

  • 显示小圆圈-具有任意角度(基于大圆圈)

  • 比较多个投影集以进行多个模拟

  • 带有查看方向和编辑快捷方式的新“顶点提示”

  • 多种显示选项,包括背景和主要/次要立体声网络选项

  • 触觉反馈使在立体图中找到现有的顶点以及在立体网拨盘上感觉“凹口”变得更加容易

  • 角度测量:现在可以通过使用鼠标单击来选择单个立体图顶点。按住Shift的同时单击,至多可以选择两个顶点-然后以大圆的形式以图形方式显示其夹角,并突出显示弧和角度测量值。


8. 实时参数控制。SingleCrystal提供了广泛的检查器,可用于控制衍射模拟,图案显示,立体投影(和顶点列表)的方面以及屏幕叠加工具。

新的“快速强度模式”允许交互式控制许多结构参数,包括电池参数和位置占用率。

  • Simulation Inspector-具有对实验的实时控制(波长/电压,相机长度/常数,光速会聚等),检测器(光斑宽度,强度饱和度,伽马校正),样品厚度(用于TEM模拟),晶胞参数(包括数量),以及网站的占用率。

  • 显示检查器-用于交互式图案着色,系统缺席控制,标签打印,位置参数和背景。

  • 立体图检查器-将立体图顶点制成表格,并控制可见性,索引,平面/矢量切换,顶点和标签控制,以及对迹线角度/可见性和着色的控制。控制立体投影的各个方面,包括线宽,杆号,标签,字体等。

  • 叠加检查器—每个叠加工具的单独检查器:比例尺,标尺,量角器和网格。


9. 衍射轮廓。使用标尺工具定义一个或多个堆叠衍射图样的横截面

  • 标尺控制的部分

  • 用于定义的配置文件宽度(集成到多个像素中)

  • 反转选项

  • 实时更新选项

  • 浮动图形窗口中的交互式显示

  • 复制/导出图形


10. 实时强度模式。当将SingleCrystal 4与CrystalMaker 10.5或更高版本一起使用时,可以直接将SingleCrystal中的强度链接到CrystalMaker中的晶体结构。这样,您就可以在CrystalMaker中以交互式编辑晶体(例如,通过单击并拖动它们来移动原子,编辑它们的位置占用)-并直接在SingleCrystal中查看结果。


SingleCrystal现在支持CrystalMaker 10.5的新“添加”和“替换”衍射命令


11. 结构库。SingleCrystal包含一个包含1000个晶体结构的集成库,可用于即时衍射仿真。可以使用“文件”>“添加到窗口”子菜单或窗口工具栏中的“添加”窗口来浏览结构。

可以按文件夹或以平面视图浏览结构。它们可以按名称,化学式,空间群,密度或单位晶胞体积进行分类。搜索命令使您可以按名称,注释(嵌入的元数据)或化学式查找结构。


12. 图库窗口。这是一个新窗口,默认情况下会在启动时显示,代替一个空的文档窗口。该窗口显示示例,新文件,教程文件,文档和支持链接。可以使用侧边栏显式设置显示部分。


13. 撤销命令。现在,SingleCrystal每个窗口支持多个“撤销”和“重做”级别。由于所涉及操作的复杂性,该程序使用了缓存机制。您可以通过“选项”面板的“常规”面板为此指定磁盘空间量。


14. 菊池线。现在,CrystalMaker可以模拟在厚晶体中扩散电子散射的效果,从未产生所谓的“菊池线”。此选项仅适用于TEM模拟。Simulation Inspector中的一个新的Kikuchi Lines组可让您控制线条的强度。

请注意,“菊池线”(正确)呈现为圆弧,当缩小到大约1%的放大率时,可以看到微妙的曲率。

由于渲染大量的Kikuchhi线可能会很慢,因此添加了新的首选项以实现更快的绘制模式。启用此功能后,阴影线价格替换为半透明线,这些透明性将在空闲时间重新绘制。


15. 粉末衍射环。除了Laue,在模式下,现在都可以模拟多晶体样品的效果。“粉末模式”可以使用模式菜单被启用或禁用,或通过新的“粉末模式”控制组在“模拟”检查员复选框或经由模式菜单,可以使用滑块控件开调整颗粒大小和应变。另外,在粉末模式期间的反射列表中列出了粉末反射(即,具有相同d间距的反射)。


16. 可搜索的反射列表。使用SingleCrystal 4,您可以随时在主文档(早期版本使用模式表或对话框)中跟踪反射,并具有搜索功能。

  • 搜索字段可让您快速找到列表中的反射。您可以为简单反射(例如“111”)输入没有空格的索引,但是对于大于9的索引或任何负索引,将需要空格。

  • 双击列表行以咋屏幕上显示相应的反射

  • 过滤反射列表以在可见反射,反射和/或系统型缺失之间进行选择

  • 通过使用反射的“峰值提示”弹出的窗口中的按钮,可以在反射列表中找到绘制的反射

  • 以水平或垂直布局显示列表(后者使您可以显示反射次数)


17. 比例尺。SingleCrystal 4可以显示比例尺,显示您选择的屏幕单位。您可以将比例尺拖动到屏幕的不同部分,编辑其大小(宽度和目标长度),以及颜色和字体大小。


18. 首选项面板。借助选项卡式的“首选项”面板,您可以首次查看SingleCrystal默认设置。这包括常规设置,模拟参数,标记,着色和立体投影设置-以及集成的原子散射因子浏览器(带有图形预览)。


19. 其他变化

  • 重新设计的网格。网格工具已经重新设计,使其更易于使用。现在,网格已在其外部平行四边形内插入,因此当分割数更改时,其外部点不会移动。现在可以通过专用的Grid Inspector进行广泛的自定义。

  • 更清晰的叠加工具。SingleCrystal使用较大的字体,以便于显示,并且工具将其文本大小调整大小,从而轻松的测量复杂的图案。

  • SingleCrystal 3的“状态栏”按钮已被工具栏按钮所代替,用于放大率,“摄像机长度”和“饱和度”。请注意,这些显示下拉菜单,使您可以应用预设值。

  • 可拆卸的转子弹窗。您可以使用Ratator弹出框来精确的旋转晶体。请注意,旋转器“属于”找到它的特定文档-不能用于控制其他窗口。

  • 网络拟合结果显示在“网格检查器”的弹出菜单中。给出了前二十个方向的方向和拟合误差。

  • 适当时,在“反射”列表中使用Miller-Bravais(4索引)符号

  • 新的“自动饱和”强度缩放选项。这样可以缩放绘制的(屏幕)强度,以获得理想的(平均强度)结果。

  • 低倍率下改进的图形显示:校正了峰的放大倍率效果,使外观更加逼真。

  • 现在可以缩放用于系统缺席的符号(以前,这些符号始终以恒定大小绘制,该大小基于斑点宽度)。现在也可以设置符号的不透明度。

  • 现在在慢速强度计算过程中显示进度条(实际强度计算现在在后台完成)。

  • 与软件的早期版本不同,现在使用绝对强度标度而不是相对标度绘制衍射图。这有助于比较不同模式的强度。(以前,屏幕强度-即绘制点的变暗-相对于特定结构的强烈反射来缩放)。

  • 作为多模式比较的一部分,现在显示的是单位体积而不是单位晶胞的强度。换句话说,强度现在正比与结构因子的平方除以单位晶胞体积的平方。(结构因子是每单位像元散布的振幅,因此我们需要将其除以单位体积。)

  • 屏幕强度包括波长校正(绝对强度λ3依赖性),所以改变该程序中的波长将导致切换到屏幕显示。

  • 由于强度算法的变化,在打开SingleCrystal 2或3文档(“会话文件”)时,将自动缩放保存的强度。与保存原始文件时相比,这可能导致显示略有不同。

  • 请注意Mac系统要求已更改。MacOS的版本现在为10.12“Sierra”不再支持包括10.10“Yosemite”在内的早期系统。




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