【AI for science】软件发布丨我中心三款 X 射线数据处理软件向校内免费开放

苏州大学分析测试中心 · 软件发布

X光实验室免费开放

让实验测试数据的分析处理简单化

在您的实验里，是不是常常这样——

仪器测试只要几分钟，处理和读懂数据却要几小时。一条 XAFS 谱，从扣背景、归一化、傅里叶变换，到拟合出配位数和键长，中间要换三四个软件；一条 SAXS 曲线，扣完背景还得算 Rg、算粒径与孔径分布、判断介观相结构，参数散落在不同脚本里；一张 XRD 图谱，寻峰、检索、算晶粒尺寸，卡片库装不上就只能靠经验比对，不同厂家格式还不一样。这些步骤本身不难，难的是它们分散、重复、不可复现——同一个样品换个人处理，结果可能就不一样；隔半年再上手，等于重新学一遍。

为此，苏州大学分析测试中心 X 光实验室开发了三款本地运行的 X 射线数据处理软件：XAFS-Lab（X 射线吸收光谱，v1.0.0）、SAXS-Lab（小角 X 射线散射，v1.1.0）与 XRD-Analyzer（X 射线衍射，v1.0.0），以 Windows 安装包形式免费提供给校内师生。三款软件针对数据处理环节分散、重复、不可复现的共性问题，把“原始数据→结果图”的多个步骤归集到单一界面，均不联网、不上传样品数据，处理参数可随报告保存，支撑结果复现。

🔬 XAFS-Lab v1.0.0

X 射线吸收光谱数据处理与拟合

🔬 SAXS-Lab v1.1.0

小角 X 射线散射数据处理与结构分析

🔬 XRD-Analyzer v1.0.0

X 射线衍射图谱分析与物相检索

做 XAFS 的人大概都有过这样的经历：平滑一次，峰形变了；换个平滑参数，拟合结果又变了；最后连自己都说不清哪一个才是“原始数据”。XAFS-Lab 的设计原则很朴素——每一步的改动都看得见、退得回。九个功能选项卡，对应一条完整的数据链：

μ(E) → 归一化 → 一阶导 → χ(k) → χ(R) → 小波 → 拟合 → 校准 / LCF → 导出

自适应平滑

不是一刀切地套一个平滑系数，而是按能量区间逐点调整平滑强度——吸收边附近保形，远端噪声区放手压噪。原始谱与处理后谱始终叠在一起显示，改了什么一眼可见。

标样校准，一次校准、全组适用

用 Foil 标样提取 F(k) 与 φ(k) 相位参数，校准一次后，同批次样品可一键套用。省掉的是每个样品重复对 E₀ 的时间，保住的是组内数据的一致性。

EXAFS 拟合（带物理约束）

按壳层建表，输入配位数 N、键长 R、无序度 σ²、能量偏移 ΔE₀，支持多组 k 权重联合拟合与 R 空间拟合。约束是收紧的——ΔE₀ 限在 ±12 eV、R 限在 ±0.3 Å，触碰边界会给出警告。这一点我们特意做得“不自由”：参数放开跑，总能拟合出好看的曲线，但那多半不是真实的物理结构。

小波变换 & 线性组合拟合（LCF）

χ(k) 与 χ(R) 的二维小波图，配色可调，用来分辨不同壳层的贡献；LCF 支持多组标样按比例拟合未知样品，适合混合价态、混合相样品的定量分析。

一键出报告

样品信息、处理参数、拟合结果、谱图，一次导出成报告文档。

适用对象：做配位环境解析、价态分析、催化与电池材料等表征的课题组。

小角散射的数据处理，麻烦在于“参数多、软件杂”。扣背景用一个工具，算 Rg 用一个，做孔径分布再换一个，最后想把结果凑成一份报告，又得回到 Excel 里手工拼。SAXS-Lab 把这条链收进一个窗口，三个页签对应三段工作：

平滑

原始曲线的降噪与对比，保留原始数据与处理后数据的双视图。

预处理

双柄滑条分别框定样品与背景的 q 范围，只扣重叠区，避免把样品信号一起减掉；背景自动匹配系数，不用手动试 k 值；支持直接读入 Anton Paar 系列仪器导出的 .pdh 格式，其它仪器 dat、txt 格式均可直接拖入。

结构分析

Guinier 拟合求回转半径 Rg，Porod 分析求 Porod 常数与界面信息；粒度 / 孔径分布、PDDF、一维相关函数；分形维数，判断表面分形与质量分形；物相结构判定：按峰位比 qᵢ/q₁ 匹配介观相——层状、六方柱、体心 / 面心 / 简单立方球、双回旋 Ia3d、双金刚石 Fd3m、A15 等八类，反算晶格常数 a、第一峰间距 d 与相干畴尺寸 L，支持两相共存拆分。

每张结果图上的曲线都能单独导出：Guinier 页给 q²–ln I 与拟合直线，PDDF 页给 r–p(r)，粒径分布页给体积、数量、强度三种加权分布与累积曲线。导出格式为 CSV / XLSX / TXT，XLSX 里每条曲线一个工作表，拿去 Origin 画图或直接投稿都不用再手工抄数；需要原始数据时仍可导出 q / I / σ 三列，并可回写 Anton Paar PDH 格式。报告同样一键生成。

适用对象：做多孔材料、纳米颗粒、嵌段共聚物、凝胶与薄膜结构的课题组。

衍射图谱分析的核心动作其实只有几个：读谱、寻峰、对卡、算尺寸。但每一步都可能卡住。XRD-Analyzer 覆盖了这条完整路径：

读谱 / 寻峰

常见衍射仪导出格式直接打开，多谱叠加对比；自动寻峰，峰位与强度可手动修正。

物相检索 / 定量计算

可导入 ICDD PDF-2 标准卡片库做全库匹配；也可从 COD 开放晶体学数据库按矿物名或分子式联网检索，由结构模拟计算 d 间距。晶粒尺寸（Scherrer）、点阵参数精修、RIR 半定量均可完成。

出图与报告 / 交互

图上自由文字标注、一键排版出图、可定制报告模板；横轴（2θ / d / q）与纵轴范围都可直接输入数值改写，鼠标框选放大或滚轮缩放后数值自动回填，随时一键回到全谱；界面自适应窗口宽度，缩到 980×620 也不会截断或重叠。

关于标准卡片库：软件本身不包含 ICDD PDF-2 卡片数据（版权归 ICDD，随软件分发存在合规风险）。装完为“无库”状态，需要做全库检索的老师，请用本单位已有授权的数据库自行导入——软件内提供导入入口，全库导入约 1～2 分钟。

适用对象：做物相鉴定、晶粒尺寸与点阵参数分析、薄膜与粉体表征的课题组。

三款软件界面逻辑一致，可单独安装、互不依赖。共同的取舍有三点。

1. 数据不出本机

三款软件都是本地运行，样品数据不上传任何服务器，没有账号、没有登录、不收集使用信息。唯一的联网行为是 XRD-Analyzer 中可选的 COD 在线检索，关掉网络也能正常使用。对分析测试中心来说，这一条几乎是底线——送样数据属于委托方，不该因为“用个软件”而离开自己的电脑。

2. 拖进去就能开始

三款软件都支持把数据文件或整个文件夹直接拖进窗口，自动识别格式。不用先建工程、先设路径、先写配置文件。

3. 结果能复现、能交代

处理参数、拟合设置、导出条件都可保存并随报告一起输出。半年后回看，能说清当时是怎么处理的——这既是科研规范，也是对送样老师负责。

下载方式：

①打开苏州大学分析测试中心官网 (https://fxcs.suda.edu.cn)，在导航栏进入“AI for Science”版块，点击“分析测试中心X 光室三款数据处理软件（XRD、XAFS、SAXS）”。

②直接复制以下链接，在浏览器中打开：

https://fxcs.suda.edu.cn/08/7e/c36475a723070/page.htm

下载时请认准文件名中的版本号。三款软件均为 Windows 版本，安装包内已包含运行环境，双击安装即可，无需另行配置 Python。对外发布版本为 XAFS-Lab v1.0.0、SAXS-Lab v1.1.0、XRD-Analyzer v1.0.0（此前版本号仅用于内部迭代）。如已装过旧版，直接覆盖安装即可，界面参数与报告模板会保留。

安装包体积

SAXS-Lab　96.1 MBXAFS-Lab　85.1 MBXRD-Analyzer　129.6 MB

注意：XRD-Analyzer 装完为“无库”状态，需按软件内提示导入已授权的卡片库。

1. 授权范围

三款软件向苏州大学师生在校内教学、科研与测试服务中免费开放使用。欢迎转发本公众号的发布链接，请勿修改后再行分发。

2. 结果定位

软件计算结果供科学研究与测试分析参考，不作为对外出具检测报告的直接依据。正式报告须由具备相应资质的人员复核后签发。

3. 引用建议

若在论文或学位论文中使用本软件处理数据，建议在方法部分注明软件名称与版本号，例如：EXAFS data were processed using XAFS-Lab v1.0.0 (Analysis and Testing Center, Soochow University)。

4. 获取与反馈

有需要使用，或使用中遇到问题、发现计算异常、有新功能需求，欢迎联系：📧 ylfengzhang@suda.edu.cn📞 0512-65882892

这三款软件不是从“做一个软件”开始的，而是从“这件事为什么每天都要重复做一遍”开始的。它们现在的样子，很大程度上是被那些“怎么又得重来一遍”的抱怨塑造出来的。所以，如果哪一步别扭，请一定告诉我们——下一个版本里的某个按钮，可能就来自你的一句话。

图文来源:分析测试中心X光实验室

投稿:张   峰

编辑:杨亚丽

一审:俞仁琰

二审:朱   健