01 दिसंबर, 2022 (
नानावरक न्यूज़) जापान में नेशनल इंस्टीट्यूट फॉर मैटेरियल्स साइंस (NIMS) के शोधकर्ताओं ने एक्स-रे विवर्तन अध्ययन के परिणामों का विश्लेषण करने के लिए एक जटिल और श्रम-गहन प्रक्रिया को स्वचालित किया है, जिसका उपयोग क्रिस्टलीय सामग्री की संरचना निर्धारित करने के लिए किया जाता है। टीम ने जर्नल में अपनी तकनीक के विकास और अनुप्रयोग का वर्णन किया
उन्नत सामग्री का विज्ञान और प्रौद्योगिकी: तरीके (
"RIETAN-FP के साथ रोबोटिक प्रोसेस ऑटोमेशन द्वारा स्वचालित Rietveld शोधन"). एक क्रिस्टल पर निकाली गई एक्स-रे इसके कणों की ज्यामितीय व्यवस्था के साथ परस्पर क्रिया करती हैं और किरणों के एक जटिल पैटर्न में कई दिशाओं में विवर्तित होती हैं जो क्रिस्टल की सटीक संरचना पर निर्भर करती हैं। क्रिस्टल की आंतरिक व्यवस्था निर्धारित करने के लिए विशेषज्ञ विवर्तित एक्स-रे के पैटर्न और तीव्रता का विश्लेषण करते हैं। यह नई सामग्रियों की त्रि-आयामी परमाणु संरचना को प्रकट करने के लिए एक शक्तिशाली और व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली प्रक्रिया है। एक अच्छी तरह से स्थापित गणितीय प्रक्रिया, जिसे Rietveld विश्लेषण कहा जाता है, का उपयोग एक्स-रे विवर्तन डेटा की व्याख्या करने के लिए किया जाता है, लेकिन इसमें समय लगता है और इसके लिए परिणामों के मैन्युअल परीक्षण और त्रुटि शोधन की आवश्यकता होती है। NIMS टीम के रियो तमुरा कहते हैं, "मानव लागत और संसाधनों को कम करने के लिए, हमने एक रोबोटिक प्रोसेस ऑटोमेशन (RPA) सिस्टम विकसित किया है, जिसे हम RIETAN-FP नामक मौजूदा Rietveld विश्लेषण कार्यक्रम पर लागू करते हैं।" "हमारी नई प्रक्रिया का उपयोग करके, मशीन लर्निंग की मदद से, हम Rietveld विश्लेषण को स्वचालित रूप से करने में सफल हुए हैं," तमूरा कहते हैं। स्वचालन एक व्यक्तिगत कंप्यूटर पर चलाया जा सकता है और मानवीय त्रुटि को कम कर सकता है और साथ ही डेटा विश्लेषण को बहुत तेज कर सकता है। तमुरा बताते हैं कि सामग्री विज्ञान का क्षेत्र सामग्री के गुणों की गणना करने, प्रायोगिक उपकरणों को नियंत्रित करने या सामग्री डेटा का विश्लेषण करने के लिए पहले से ही कई ग्राफिकल यूजर इंटरफेस (जीयूआई) अनुप्रयोगों पर निर्भर करता है। उनका कहना है कि इन अनुप्रयोगों के साथ इस नए आरपीए और मशीन सीखने की क्षमता के संयोजन से न्यूनतम मानव हस्तक्षेप के साथ सामग्री को स्वचालित रूप से डिजाइन और विश्लेषण करने के लिए एक "बंद लूप" प्राप्त होता है। शोधकर्ताओं ने पाउडर यौगिकों के नमूनों का विश्लेषण करके उनकी प्रक्रिया की सटीकता की पुष्टि की जिनकी क्रिस्टल संरचना पहले से ही ज्ञात है। पाउडर के नमूनों से संरचनाओं को निर्धारित करने की क्षमता Rietveld विश्लेषण की महान शक्तियों में से एक है। यह बड़े एकल क्रिस्टल उगाने की आवश्यकता से बचा जाता है, जो कुछ सामग्रियों के लिए प्राप्त करना अत्यंत कठिन हो सकता है। तमुरा ने निष्कर्ष निकाला, "रिएटवेल्ड विश्लेषण को स्वचालित करना सामग्री विज्ञान के पूरे क्षेत्र में एक बहुत शक्तिशाली नया उपकरण लाता है।" शोधकर्ता अब इसे और अधिक जटिल क्रिस्टल संरचनाओं के लिए उपयुक्त बनाने के लिए अपनी प्रक्रिया को और परिष्कृत करने के लिए काम कर रहे हैं। एक अन्य उद्देश्य सामग्री विज्ञान में अधिक सामान्य अनुप्रयोगों के लिए उनकी मशीन लर्निंग आरपीए रणनीति के उपयोग का पता लगाना है। संभावनाओं में भौतिक गुणों की गणना के लिए उपयोग की जाने वाली कई सिमुलेशन विधियां और प्रायोगिक उपकरणों को नियंत्रित करने के लिए अनुप्रयोग भी शामिल हैं। एक्स-रे विवर्तन के साथ अब तक हासिल की गई सफलता Rietveld रोबोटिक्स की शुरुआत हो सकती है।
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- स्रोत: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=61950.php
