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製品概要 新しい機能

SingleCrystal 4 で追加された機能

SingleCrystal 4.1

(Mac 版のみ) ユニバーサルバイナリ

SingleCrystal は Apple Silicon 環境でネイティブに動作するようになりました！同じアプリケーションは、Intel ベースの旧式の Mac でもネイティブに実行します。これは「ユニバーサルバイナリ」として配布されるもので、いずれの環境でもフレキシビリティとパフォーマンスを最大限発揮します。


(Mac 版のみ) Big Sur 対応

このバージョンのプログラムは、macOS 11 “Big Sur” で実行するように設計されており、このバージョンおよび古いオペレーティングシステムとの互換性を確保するためにインターフェイスが更新されています。なお、現時点では、Big Sur の “unified” ツールバーデザインは使わず、従来の “extended” デザインを採用しています。これにより、Big Sur のレイアウトがより広くても、すべての標準コントロールが表示されたままになります。


Laue Top Plate シミュレーション

SingleCrystal で 90° ラウエ回折モード (マイクロ回折実験で一般に使用) がサポートされるようになりました。このモードでは、検出器は X 線ビームと平行に結晶上に配置されます。


電子散乱因子の見直し

SingleCrystal の従来のバージョン (バージョン 4.1 より前) では、電子と X 線散乱振幅の比率に基づく電子の相対的な散乱係数が使用されていました。しかし、SingleCrystal では最新の出版物にあわせて、Mott 方程式から導出されるボルン電子散乱振幅 (Born Electron Scattering Amplitudes) を使用するようになりました。これによって得られる強度は、強度補償項を使用しているため、結果として以前と同じになります。


Scattering Factors グラフにおけるボルン原子散乱振幅の表示

これは、新しいポップアップメニュー Graph オプションのひとつで、ユーザーは散乱角の関数や逆空間の面間隔 d の関数として電子散乱と X 線散乱を比較できます。このグラフは、マルチタッチスケーリングと、異なるタイプの x 軸 (sin θ / λ または d*) もサポートするようになりました。


結晶構造の追加

各種半導体、水酸化物、リチウム含有鉱物を含む24の結晶構造を追加しました。新たに追加された構造は次のとおりです。
Se [grey], SiC 3C, BAs, AlP, BP, GaSb, InN, InP, InAs, InSb, ZnTe, PbTe, Bi2Te3, PtSi, Cu2SnS3, Peatite, Polylithionite, Sugilite, Tavorite, Tainolite, Violet Phosphorous, Caoxite, Weddellite and Whewellite


その他

  • (Windows 版のみ) 反射ラベリングの外観を改善しました。
  • “prettier” 方向を含む View Direction シートを改良しました。
  • 結晶エディターの改良：複数のサイトの行を選択し、1 つのチェックボックスをクリックすることで、複数のサイトを「オン」または「オフ」に切り替えることができるようになりました。
  • TEM の最大電圧が 1000 から 9000 keV に増加しました。
  • CIF インポートで非標準の要素記号（「Va」など）が標準の同等の要素（「V」など）に置き換わる問題を修正しました。元のシンボルが尊重されます。
  • 4 指数 (four-index) 表記で最適なゾーン軸を表示する際にまれに生じる表示上の問題を修正しました。
  • Laue パターンにおけるスケーリング問題を修正しました。

 

SingleCrystal 4

SingleCrystal 4 は、64-bit マルチプロセッサ、マルチタッチ、マルチパターン対応の最先端のアプリ ケーションです。

  • ネイティブの Objective-C/Cocoa コードを使用したオブジェクト指向の設計
  • 全ての演算とストレージに 64-bit 精度を使用
  • マルチプロセッサ対応の設計でパフォーマンスを向上
  • トラックパッドによるマルチタッチの回転、ズーム、スクロール
  • ウィンドウ間におけるパターンのドラッグ＆ドロップに対応

 

Mac 用に開発されたネイティブプログラム

  • Retina ディスプレイ：最新 Mac の繊細な高解像度グラフィックに対応
  • ダークモード
  • “Spaces” 対応を含むフルスクリーンモード
  • ドキュメントタブ
  • Haptic Feedback (触覚フィードバック)
  • 多構造のプレビューを含む Quick Look のサムネイルとプレビュー
  • ランタイムの強化と Apple に公認されたセキュリティに準拠したサンドボックス型アプリケーション。SingleCrystal は、システムの Gatekeeper と連動して、お持ちの Mac をマルウェアやウイルスから守ります。

 

新しくなった美しいインターフェース

  • Patterns List, Reflexions List, Diffraction View, Stereogram View, Inspector をひとつに統合したドキュメントウィンドウ
  • ビルトインのカラーテーマ “Dark”, “Light”, “CRT Green” を装備
  • ピークチップスに拡張可能な情報表示機能を装備
  • Stereogram Pole チップに表示方向と編集ショートカット装備
  • Preferences ウィンドウに atomic scattering factor ブラウザを装備

 

多パターンの設計

  • 新たに追加された Patterns List を使用することで、複数のパターンを管理できます。
  • 矢印キーを使用して、複数のパターンを素早く閲覧することができます。
  • 個別のパターンをロックして、ドメイン境界、双晶等の方向を精密に制御することができます。

 

新規シミュレーションの構築

  • プログラム内で「結晶」のパターンを新規作成できます。
  • 既存の結晶構造のすべての対称性、セルパラメータ、および、非対象単位のすべてのアスペクトを編集できます。
  • 新たに追加された Visualize コマンドを使用すれば、CrystalMaker に直接結晶構造データを渡すことによってそれを可視化することができます。
  • 結晶構造を CIF または CMTX ファイルとしてエクスポートすることができます。

 

画像制御機能の向上

  • 透明度の変化や色合いの設定による画像のカラー化
  • グラデーション表示オプション：単色 (mono-) または多色 (poly-chromatic) グラデーションを選択可能 (いずれも反転 “reverse” オプションを装備)
  • 強度の最小値と最大値の閾値を指定可能：外れ値は、透明で表示するか、飽和 (saturated) 表示させることができます。この機能によって、画像の背景を透明にしたり、特定範囲の強度のグラデーションを圧縮することによって強度の変化を強調表示することができます。
  • 不透明度 (Opacity) のカスタム制御：複数の観測パターンを重ね合わせることができるようになります。
  • 画像の解像度とピクセル感覚およびサイズのリアルタイム制御 (SingleCrystal では、画像に埋め込まれた解像度の設定内容が読み込まれますが、必要があればこれらの設定を容易に無効にすることができます)。
  • 高速な画像操作。強度の閾値やカラースケールの変更は、画面上で素早く更新されるよう設計されています。必要な場合は、遅延 (background) 更新が使用されます。

 

パワフルなステレオ投影機能

  • 新しい Poles Inspector の使用による極 (Pole) の表示とリストの並べ替え
  • 対称性または N 値による極のグループ化。表示法や色付け等を容易に制御可能
  • ミラー=ブラベ (Miller-Bravais) 指数による作業 (三方晶 (trigonal) と六方晶 (hexagonal) の系)
  • 対称性、N 値、パターンまたはテキストカラーによる極 (plole) の自動色分け
  • 任意の角度の小円 (Small Circles) の表示 (大円 (Great Circles) も表示可能)
  • 複数シミュレーションのための複数の投影セットの比較
  • 新しくなった “Pole Tips”。表示方向と編集ショートカットを装備
  • 多彩な表示オプション。バックグラウンド、塗りつぶしの球効果、ステレオネットの major/minor オプションを用意
  • Haptic feedback による、ステレオネットのダイアルの「ノッチ」感覚はもちろん、既存の極をス テレオグラム内に容易に配置可能

 

パラメータのリアルタイム制御

  • Simulation Inspector（シミュレーションインスペクター）：シミュレーションに関するリアルタイム制御機能を装備。実験 (波長/電圧、カメラ長/定数、ビーム収束角など)、検出器 (斑点サイズ、明暗の度合い、ガンマ補正)、試料の厚さ (TEM シミュレーション用)、単位胞パラメータ (体積を含む)、および、すべてのサイト占有率
  • Display Inspector（表示インスペクター）：パターンのインタラクティブな色付け、系統的欠落 (Systematic Absences) の制御、ラベルのプロット、位置パラメータおよびバックグラウンド
  • Poles Inspector (極インスペクター)：ステレオグラムの極の一覧表示、および、表示法、指数、平面/ベクトルの切り替え、極とラベル付けの制御、および、トレースの角度/表示法、および、色付けの制御
  • Projections Inspector (投影インスペクター)：ラインの太さ、極のサイズ、ラベル付け、フォントといったステレオグラフィック投影のすべての要素を制御可能
  • Overlay Inspectors (重ね合わせインスペクター)：スケールバー、ルーラー、分度器、グリッドといった重ね合わせツールの個別のインスペクター

 

回折プロファイル

  • Ruler に制御された断面
  • ユーザー定義のプロファイル幅 (複数のピクセルに統合)
  • 反転 (Invert) オプション
  • フローティングウィンドウでのグラフのインタラクティブ表示
  • グラフィックのコピーとエクスポート

 

動的に変化する強度 (Live Intensity Mode)

SingleCrystal 4 を CrystalMaker 10.5 以降とあわせて利用すれば、SingleCrystal の強度とCrystalMaker の結晶構造とを直接リンクさせることができます。この機能を使うことによって、CrystalMaker で結晶をインタラクティブに編集しながら (原子をクリック＆ドラッグして移動したり、それらのサイト占有率を編集する等)、その結果を SingleCrystal で直接確認することができます。

CrystalMaker 10.5 の新しい回折の “Add” と “Replace” コマンドは、SingleCrystal によってサポートされます。

 

反射リストの検索機能

  • 検索フィールドを使ってリスト内の反射を素早く見つけ出すことができます。単純な反射についてはスペースなしの指数を入力できますが (例：”111″)、指数が９より大きい場合や、負の値をもつ場合は、スペースが必要になります。
  • リストに表示された行をダブルクリックすると、それに対応する反射が画面に表示されます。
  • Visible reflexions (可視反射)、all reflexions (全反射)、と、systematic absences (系統的欠落) のいずれかまたは両方を選択することで、反射リストにフィルターをかけることができます。
  • プロットされる反射については、その Peak Tip ポップオーバーにあるボタンを使用して、反射リストに配置できます。
  • 水平または垂直レイアウトで反射リストを表示できます (後者を使えば、表示される反射数を最大化できます)。

 

スケールバー

SingleCrystal 4 を使えば、選択中のスクリーン単位をあらわすスケールバーを表示させることができます。スケールバーを画面の別な場所にドラッグしたり、色付けやフォント設定はもちろん、そのサイズ (幅とターゲット長) を編集することができます。

 

作業の効率化

  • CrystalMaker と同じマルチタッチのジェスチャー (トラックパッドの「スクロール」ジェスチャーに加えて、画面の Z 軸方向については「回転」ジェスチャー) を使用して、パターンを回転させることができます。トラックパッドの無いユーザーは、 “magic mouse” を使用して、回転させることができます (Shift キーを押すと画面の Z 軸を中心に回転します)。
  • パターンを移動するにはクリック＆ドラッグします (Display Inspector を使用してそのオフセットを設定することも可能です)。
  • 任意の場所をダブルクリックすると、そのパターンを拡大することができます。ズームアウトするには、Shift キーを押しながらダブルクリックします。マルチタッチ・ジェスチャー (エクスパンドまたはピンチ) を使用するか、Command キーを押しながらマウスホイールを回転すると、拡大率を滑らかに変化させることができます。
  • シミュレーションされた回折斑点上にマウスを重ね合わせると、それに関する Info Tip が表示されます。回折斑点をクリックすると、それが選択状態になり、Shift キーを押しながら他の斑点をクリックすることで、それらの距離や角度を計測できるようになります。

 

Preferences パネル

Preferences パネルがタブ区切り形式になったことで、SingleCrystal のデフォルトの設定内容のすべてを閲覧できるようになりました。この中には、統合された原子散乱因子 (Atomic Scattering Factor) ブラウザ (グラフィカルなプレビュー機能付き) はもちろん、一般的な設定内容、シミュレーションパラメータ、ラベル、色付け、および、ステレオグラフィック投影の設定内容が含まれています。

 

その他

  • グリッドの再設計：Grid ツールを使いやすいものにするために再設計を行ないました。グリッドは外側にある平行四辺形よりも内側に挿入されるようになったため、その分割数を変更しても外側のポイントは移動しません。グリッド専用のインスペクターを使用して広範なカスタマイズが可能になりました。
  • 分かりやすくなった Overlay ツール：SingleCrystal では、見やすさのために大き目のフォントが使用され、各種ツールはそのテキストサイズに応じてサイズが変更されるようになりました。これにより複雑なパターンも容易に測定できるようになります。
  • SingleCrystal 3 の「ステータスバー」にあった Magnification, Camera Length および Saturation ボタンは、ツールバーボタンに置き換えられました。なお、これらはドロップダウンメニューを表示してプリセット値を適用できる点に注意してください。
  • 切り離し可能な Rotator ポップオーバー：Rotator ポップオーバーを使用して、結晶の回転を精密に行うことができます。なお、この Rotator は、それを表示した特定のドキュメントに「所属」しています。他のウィンドウの内容を制御することはできない点に注意してください。
  • グリッドの当てはめ結果は、Grid インスペクターのポップアップメニューに表示されます。上位 20 の方位について、方位 (orientation) と当てはめ誤差 (fitting error) が表示されます。
  • Reflexions リストでは、必要に応じて、ミラー=ブラベ (4 指数) 表記が使用されます。
  • 強度スケーリングのオプションに “Auto Saturate” を新たに追加。これにより、プロットされた（スクリーン）強度がスケーリングされ、最適な（平均強度）結果が得られます。
  • 低拡大率におけるグラフィック表示の改善：ピークは拡大率の影響に対して補正され、よりリアルな外観になります。
  • 系統的欠落 (Systematic Absences) で使用するシンボルが縮尺されるようになりました (従来は、このシンボルは斑点の幅に基づいて常に一定のサイズで描画されていました)。また、シンボルの透明度も設定可能になりました。
  • 時間のかかる強度計算を行う際はプログレスバーが表示されるようになりました (実際の強度計算はバックグラウンドで行われまるようになりました)。
  • 従来のバージョンとは異なり、回折パターンのプロットに、強度の相対 (relative) スケールではなく、絶対 (absolute) スケールを使用するようになりました。これにより、異なるパターンに由来する強度の比較を行ないやすくなります (従来は、画面の強度（プロットされる斑点の暗さ）は、特定の構造の最も強い反射に比例してスケーリングされていました)。
  • 画面上の強度には波長の補正が含まれますので (強度の絶対値は λ3 に応じて変わります) 、プログラムで波長を変更すると、画面上の表示も異なる結果になります。
  • 画面強度のアルゴリズムの変更により、SingleCrystal 2 または 3 のドキュメント (セッションファイル) を開くと、保存されている強度は自動的にスケーリングされます。これにより、オリジナルのファイルを保存したときと比較して画面表示に僅かな違いが生じる可能性があります。
  • MacOS の最低バージョンは、10.12 “Sierra” となりました。それ以前のバージョンのシステム、すなわち、10.10 “Yosemite” 等はサポート対象外となりますのでご注意ください。