基于区域二分法的结晶高分子纤维衍射指标化程序

胡文贤; 马天怡; 刘国明

doi:10.11777/j.issn1000-3304.2025.25264

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基于区域二分法的结晶高分子纤维衍射指标化程序

研究论文(明日之星专栏) | 更新时间：2026-03-23

- 基于区域二分法的结晶高分子纤维衍射指标化程序
- Indexing Program for Crystalline Polymer Fiber Patterns Based on Dichotomy Method
- 高分子学报 2026年57卷第3期页码：609-620
- 作者机构：
  
  1.中国科学院化学研究所中国科学院工程塑料院重点实验室北京 100190
  2.中国科学院大学北京 100049
- 作者简介：
  
  [ "刘国明，男，1983年生，中国科学院化学研究所研究员. 2006年本科毕业于四川大学，2011年博士毕业于中国科学院化学研究所，曾在德国Leibniz聚合物研究所和Max-Planck高分子研究所访问学习，2016~2018在牛顿学者项目资助下在剑桥大学卡文迪许实验室开展博士后研究工作. 主要从事高分子物理研究，发表论文100余篇，包括PRL、JACS、Macromolecules、Adv. Mater.等. 曾获冯新德高分子奖提名奖、中国化学会高分子科学创新论文奖、北京市自然科学二等奖等. E-mail: gmliu@iccas.ac.cn" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(基金号 ┣22273113);21922308┫
- DOI：10.11777/j.issn1000-3304.2025.25264
  中图分类号：
- CSTR：32057.14.GFZXB.2025.7515
- 收稿：2025-10-18，
  
  录用：2025-11-10，
  
  网络首发：2026-01-14，
  
  纸质出版：2026-03-20
- 稿件说明：
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胡文贤, 马天怡, 刘国明. 基于区域二分法的结晶高分子纤维衍射指标化程序. 高分子学报, 2026, 57(3), 609-620.

Hu, W. X.; Ma, T. Y.; Liu, G. M. Indexing program for crystalline polymer fiber patterns based on dichotomy method. Acta Polymerica Sinica (in Chinese), 2026, 57(3), 609-620.
胡文贤, 马天怡, 刘国明. 基于区域二分法的结晶高分子纤维衍射指标化程序. 高分子学报, 2026, 57(3), 609-620. DOI： 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25264. CSTR： 32057.14.GFZXB.2025.7515.

Hu, W. X.; Ma, T. Y.; Liu, G. M. Indexing program for crystalline polymer fiber patterns based on dichotomy method. Acta Polymerica Sinica (in Chinese), 2026, 57(3), 609-620. DOI： 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25264. CSTR： 32057.14.GFZXB.2025.7515.

摘要

指标化是分析未知物衍射图案得出晶体晶胞参数和衍射峰对应Miller指数的步骤，是晶体结构解析重要的组成部分. 高分子因其结晶的特殊性，使晶体结构解析工作很难通过软件自动化完成，其中也包括指标化. 为解决该问题，本工作以二分递进法作为核心算法，基于Python语言编写了可用于聚合物纤维衍射自动化指标化程序. 该程序可通过简单的参数输入，实现高分子正交晶系与单斜晶系的快速指标化. 为验证程序可靠性和效率，使用已知晶胞参数的3种聚合物对其进行了验证. 结果表明，程序准确性高，运算速度较快，达到了应用水平.

Abstract

Indexing

the process of deriving unit cell parameters from unknown diffraction patterns

is a crucial step in crystal structure determination. However

the crystallization behavior of polymers makes it difficult to accomplish crystal structure analysis

including indexing

using fully automated software. To address this issue

we developed an automated Python-based program for indexing polymer fiber diffraction patterns using the dichotomy method as the core algorithm. With simple parameter inputs

the program enables the rapid indexing of orthorhombic and monoclinic polymer systems. To validate its reliability and efficiency

the program was tested on several polymers with known unit-cell parameters. The results demonstrate excellent accuracy and rapid computational performance

indicating their suitability for practical applications.

关键词

Keywords

references

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