Röntgenspektrien sisältämä rakenneinformaatio

Abstract

Röntgenspektroskopisilla menetelmillä on valtavasti sovelluskohteita monien eri alojen parissa. Röntgenspektrien analysoiminen tuottaa paljon tietoa näytteiden rakenteista, mutta kuinka sensitiivisiä spektrit ovat näytteiden rakennejakaumien muutoksille, on epäselvää. Tähän kysymykseen lähdin etsimään vastausta tutkielmassani. Tutkimuksissani pyrin palauttamaan simuloitujen vesimolekyylien tunnetun rakennejakauman rakennejakaumaparametrit niitä vastaavista keskiarvoröntgenspektreistä, jotka määritin koneoppimista hyödyntäen. Keskiarvospektrien laskemiseen koulutin koneoppimismallin ennustamaan röntgenspektrejä simuloiduille vesimolekyyleille lasketuista spektreistä koostuvasta koulutusjoukosta. Käytössäni oli kolmen eri röntgenspektroskopiamenetelmän spektrejä, röntgenabsorptiospektroskopian, röntgenfotoelektronispektroskopian ja röntgenemissiospektroskopian. Näin tarkoituksenani oli myöskin selvittää, että mikä edellä mainituista menetelmistä on sensitiivisin rakennejakauman muutoksiin. Kappaleissa yksi ja kaksi käyn läpi röntgenspektroskopian sekä koneoppimisen teoriaa, ja kolmannessa kappaleessa esittelen käyttämäni datan, tutkimusmetodini sekä saamani tulokset. Lopuksi ilmaisen ajatuksiani tuloksiin liittyen johtopäätösten muodossa kappaleessa neljä.