iPowder 功能

从一条衍射曲线,
到完整的结构分析。

将数据处理、物相鉴定、晶体学分析、Rietveld 精修、残余应力、二维衍射数据处理、中子衍射磁结构分析与人工智能辅助分析,集成在统一的平台中。

专业用户可以直接使用专业分析工具;初学者也可以通过 AI Chat 与自然语言交互,一边提问、一边完成实际分析,不必先记住复杂的菜单、参数和操作流程。

专业功能不妥协,学习门槛更低。
XRD 专业分析,从未如此简单。

部分功能正在完善开发中,具体能力以实际发布版本为准。
01–03

基础分析

从数据准备、寻峰到物相鉴定,建立分析起点。

01

数据导入与预处理

从正确的数据开始分析。

支持常见 XRD 数据格式,提供多谱图管理与批量处理能力,为后续分析建立可靠的数据基础。

导入与管理

  • 多组 XRD 数据同时导入
  • 多谱图叠加与比较
  • 数据截取与格式转换

谱图预处理

  • 背景扣除
  • 数据平滑
  • 强度归一化
  • 异常点处理

校正与批量

  • Kα₂ 影响处理
  • 数据零点和峰位修正
  • 批量数据预处理
AI 辅助

初学者可以根据 AI 对数据特征的提示选择预处理步骤,并了解每一步操作的目的。

02

智能寻峰与峰形分析

从复杂谱图中,找到有意义的衍射峰。

峰信息提取

  • 自动峰识别
  • 峰位、峰强、积分强度提取
  • FWHM 分析

多种寻峰方法

  • CNN 深度学习寻峰
  • DoubleQ 寻峰
  • Kα₂ 峰识别与过滤

拟合与批量

  • 峰形拟合
  • 多谱图批量寻峰
AI 辅助

不必先掌握所有寻峰参数,可以围绕当前谱图直接提问。

“为什么这个峰没有被识别出来?”
“这个峰是不是 Kα₂?”
“帮我找出这组数据中的主要衍射峰。”
03

自动物相鉴定

从 Search / Match,到自动多相分析。

在传统物相检索之外,进一步支持复杂多相样品的自动分析,将检索结果衔接到结构模型。

自动检索与物相组合

  • 单相 / 多相 Search-Match
  • DecisionTree 自动检索
  • IP-Match 自动多相分析
  • 自动判断可能的物相组合
  • 无需预先指定物相数量

候选结果与结构衔接

  • 候选物相自动排序
  • 实验谱与参考谱对比
  • 与晶体结构数据库自动关联
  • CIF 结构模型自动衔接
AI 辅助

直接提出分析目标,由 iPowder 调用专业检索工具,并解释候选结果的依据。

“这个样品可能有哪些物相?”
04–06

结构与精修

从晶体学信息到全谱精修,再到相含量与趋势。

04

晶体学分析

从衍射峰,进一步走向晶体结构。

晶胞与对称性

  • 指标化
  • 晶胞参数分析
  • 空间群与晶体学信息查看

结构模型管理

  • CIF 文件读取
  • 晶体结构模型管理
  • 结构参数检查

理论计算与呈现

  • 理论衍射谱计算
  • 实验谱与理论谱比较
  • 晶体结构可视化
AI 辅助

结合当前数据,解释晶胞、空间群、晶面指数等概念,帮助初学者理解分析结果。

05

Rietveld 全谱精修

从人工调参,到自动精修。

Rietveld 精修往往需要大量人工设置与反复尝试。iPowder 将成熟的专业计算引擎与自动化算法结合,让精修流程更加连续,也让专业用户可以直接控制每一个参数。

输入与模型

  • 自动建立精修输入
  • 多物相模型建立

专业参数精修

  • 背景参数精修
  • 零点精修
  • 晶胞参数精修
  • 峰形参数精修
  • 原子位置精修
  • 占位率精修
  • 热参数精修

自动化策略

  • 自动参数释放
  • 参数分组管理
  • Sequential Refinement
  • Tree Search 自动精修

结果与诊断

  • 多相定量分析
  • Rwp、Rp、χ² 等指标跟踪
  • 差值谱检查
  • 精修结果输出
AI 辅助

AI 理解问题、组织精修流程;关键计算仍由专业精修算法完成。

“下一步应该精修哪个参数?”
“为什么 Rwp 降不下来了?”
“差值谱里这个峰为什么没有拟合好?”
06

定量分析

不仅知道“有什么”,还要知道“有多少”。

相含量与结果统计

  • 多物相定量
  • 相含量计算
  • 精修结果统计

批量比较与趋势

  • 批量样品定量比较
  • 参数随时间、温度或工艺变化趋势分析
  • 高通量样品定量处理

面向科研平台、企业质量分析与材料筛选,让不同样品的结果更容易比较。

07–11

高级分析

应力、织构、二维衍射、结构解析与中子磁结构,深入材料问题。

07

残余应力分析

面向工程材料,连接衍射数据与应力结果。

数据与应变

  • 峰位自动提取
  • d-spacing 计算
  • 应变分析
  • 多 ψ / 多 φ 数据处理

应力计算与输出

  • sin²ψ 应力分析
  • 应力拟合
  • 误差分析
  • 批量样品应力计算
  • 结果曲线和数据输出
AI 辅助

通过标准操作完成分析,也可以让 AI 辅助判断参数设置和结果是否合理。

08

织构与取向分析

理解材料的择优取向与织构特征。

极图与数据处理

  • 极图数据处理
  • χ–φ–Intensity 数据分析
  • 指定晶面极图

比较与可视化

  • 多晶取向比较
  • 织构强度分析
  • 取向可视化

后续扩展 ODF 等高级功能。

09

二维 XRD 数据处理

从二维探测器图像,到可分析的衍射数据。

在传统一维谱图之外,面向二维探测器数据,进一步支持微区 XRD、原位实验与二维衍射场景。

读取与几何标定

  • 二维衍射图读取
  • 探测器几何标定
  • Beam Center 校正

屏蔽与图像查看

  • Mask 设置
  • 坏点 / 坏区屏蔽
  • Debye 环显示

积分与数据转换

  • 方位积分
  • 2D → 1D 数据转换
  • 指定 χ 区域积分
  • 多区域积分比较

自动处理

  • 面探测器数据自动处理
10

晶体结构解析

面向更复杂的结构问题,探索候选晶体结构。

初始条件与搜索

  • 初始晶胞和空间群输入
  • 晶体结构模型搜索
  • 遗传算法结构优化

评价与候选模型

  • 全谱拟合评价
  • 候选结构排序
  • 从粉末衍射数据辅助建立晶体结构模型

从常规数据处理进一步深入到晶体结构分析,辅助建立与评价结构模型。

11

中子衍射磁结构分析

面向中子衍射数据,开展磁结构模型分析。

将中子衍射磁结构分析纳入专业分析流程,衔接模型设置、参数分析、谱图对照与结果输出。

模型与参数

  • 磁结构模型设置与分析
  • 磁结构相关参数分析与精修

结果与对照

  • 实验谱与计算谱比较
  • 磁结构分析结果查看与输出
12–13

AI 智能

自然语言交互与专业知识体系,共同支撑分析。

12

AI Chat:通过提问完成分析

先提出科学问题,再组织专业分析。

自然语言是专业分析的另一种入口。先告诉 iPowder 你想知道什么,再由 AI 帮助你完成分析。

这个样品里有哪些物相?继续做 Rietveld 精修。为什么这个峰拟合不好?帮我检查是不是遗漏了物相。比较这批样品的晶胞参数变化。

理解与执行

  • 理解用户的分析目的
  • 选择合适的专业工具
  • 调用数据处理和计算模块

推进与解释

  • 根据中间结果继续下一步
  • 检查分析结果
  • 结合专业知识库解释结果

对初学者尤其友好

不必先学会所有菜单和参数。可以在实际数据分析中一边提问、一边操作,逐步理解 XRD 分析方法。

先告诉 iPowder 你想知道什么,再由 AI 帮助你完成分析。
13

专业数据库与知识库

让自然语言分析,建立在专业依据之上。

iPowder AI 不只是接入一个通用大模型,还将专业数据库、知识库、分析规则和计算工具组织在一起。

数据库与结构信息

  • 晶体结构数据库
  • CIF 结构信息

知识与分析规则

  • 物相分析知识
  • Rietveld 精修知识库
  • XRD 分析规则
  • 常见问题诊断规则
  • 软件操作知识

专业计算工具

  • 专业计算工具
大模型专业数据库专业知识库确定性计算算法

AI 负责理解问题、组织流程与解释结果;真正的 XRD 计算由专业算法完成,让结果具有明确的计算依据和可重复性。

14–16

高通量与实验室集成

批量处理、结果输出与仪器连接,服务完整实验流程。

14

批量与高通量分析

从一条谱图,扩展到成百上千条谱图。

面向高校分析测试中心、材料筛选平台和企业实验室,减少重复操作,提高大量数据的处理效率。

批量导入与准备

  • 多文件批量导入
  • 批量预处理

自动分析

  • 批量寻峰
  • 批量物相鉴定
  • 批量 Rietveld 精修

汇总与比较

  • 批量参数提取
  • 自动结果汇总
  • 多样品趋势比较
  • 高通量实验数据分析
15

分析结果与报告

让分析结果清晰可读,也便于复用。

专业分析结果

  • 衍射曲线
  • 峰表
  • 物相结果
  • 晶胞参数
  • 精修参数
  • 相含量
  • 应力结果

导出与过程记录

  • 图片导出
  • 表格导出
  • 分析过程记录
  • AI 辅助结果说明

后续完善 自动生成分析报告。

16

仪器连接与人工智能(黑灯)实验室

从数据分析,走向实验自动化与闭环决策。

通过 API、任务调度和 AI Agent,连接仪器、实验任务与专业分析,逐步形成实验闭环。

测量与分析联动

  • XRD 仪器数据自动接收
  • 测量完成后自动触发分析
  • 自动调用专业分析流程
  • 分析结果自动回传

任务规划与实验反馈

  • 仪器状态与分析状态联动
  • AI Agent 任务规划
  • 根据分析结果反馈下一步实验
Measure测量Analyze分析Evaluate判断Decide决策Measure Again再次测量

让 iPowder 进一步发展为人工智能(黑灯)实验室中的 XRD 智能分析与决策中枢。

了解黑灯实验室 →
For Every XRD User

对初学者更友好,
对专业用户更高效。

对初学者

从问题出发,边分析边学习

不必一开始就掌握复杂的软件菜单和参数设置。AI 在实际分析过程中帮助完成操作,并逐步理解专业方法。

“这组数据该怎么分析?”

“下一步应该做什么?”

“这个结果是什么意思?”

对专业用户

减少重复,把精力留给科学问题

减少重复操作和人工设置,把更多精力放在样品、结构和科学问题本身。

  • 直接使用专业分析工具
  • 控制精修参数与分析流程
  • 借助批量处理与 AI 提高分析效率

同一套专业算法,两种使用方式

传统 GUI 操作AI 自然语言交互
专家可以更高效,初学者也能更容易开始。