说明:本次为大家介绍 wtexafs 软件处理 WT-EXAFS 数据的教程。这款分析工具由中国科学技术大学国家同步辐射实验室姜政教授课题组自主研发,具备可视化操作功能,支持实时调节参数,能为数据分析工作带来极大便利。此前已有关于使用Hama和Matlab软件处理WT-EXAFS数据的教程,大家可以结合这些内容进行对比学习:
Matlab 两秒做出小波变换!
小波变换处理同步辐射XAFS数据
若使用该软件处理数据,建议引用相关文献:Physica B: Condensed Matter 542 (2018) 12–19.
更多完整版请参考:https://zhuanlan.zhihu.com/p/714266937
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下载完成后双击进入软件页面

由 Athena 软件导出的 k 空间数据,文件后缀为 *.chik1/.chik2/.chik3。可直接导入软件,输入参数,两步即可完成操作。程序运行后界面如下:
可通过滚动鼠标滚轮上下拖动界面;
首屏为初始界面,点击“Data import” 后滚动至第二屏;


操作流程如下:
选择输入文件后,点击“wavelet parameters” 并滚动至第三屏,在此设置计算参数;
计算完成后,拖动界面至第四屏,即可导出数据。


eta需大于sigma,二者的乘积决定着小波变换的分辨率。关于R的设置,格式为“初始值终点间隔”,三者用空格分隔,例如“0 6 0.05”,表示从0开始,到6结束,间隔为0.05Å;k的设置遵循相同规则,通常可设为“0 12 0.05”。
需要注意的是,间隔越小,计算耗时越长:一般情况下,0.05的间隔仅需2-3秒即可完成计算;若将间隔设为0.02,计算时间会延长至几十秒,甚至可能导致电脑宕机(是真的会!)。


点击“ExportWT”导出数据并为其命名。导出文件的名称由三部分构成:“-k”后接k的取值,“-r”后接r的取值,“-wt”后接对应k值和r值下的强度值。为便于理解,可将这三部分分别视作三维图中的x轴、y轴、z轴参数。

数据保存成功后,会生成三个文件。为便于分类处理,导入Origin时需注意以下操作:将k文件的数据导入第一行,r文件的数据导入第一列,wt文件的数据导入中间区域。特别注意,r文件的数据在导入时需点击“转置”选项。

按照下面的导入方式进行导入。

随后可以做图。选中所有的数据,依次点击“绘图”—“等高线图,热图”—“等高线图–颜色填充”即可。

这样小波变换的图片就绘制成功了。

可以对其进行润色处理,修改颜色,横纵坐标的范围。

二维小波变换图的展示如下。

如果想要绘制成三维的,也可以依次点击“绘图”—“3D图”—“带投影的3D颜色映射曲面图”。

这样就生成了三维的小波变换图,接下来对其进行润色。

调整投影的位置,一般小波变换习惯将投影放在下面,修改一下Z轴的始末坐标即可即可调换位置。

我使用的版本是Origin 2025b,颜色比较多,选择好看的美观的进行填充。

如果不想要网格线,可以点击“网格”,取消勾选“启用”就可以取消了。

最后再完善一下横纵坐标和旋转的角度。

三维小波变换图展示如下。

以下有几点需要注意❗ ❗
✅eta 与 sigma 的乘积能够调控小波变换在 r 和 k 上的分辨率。建议多尝试几组数值,直至生成的图像符合预期要求。
✅本软件的作图模块基于Plotly的API开发,但由于Plotly的API频繁更新,导致图片的交互编辑功能时常出现异常。目前尚未找到其他更为适用的作图函数库——尽管Matlab的函数库功能十分强大,但其体积超过1G,暂不适合集成使用。
下图展示了不同的eta和sigma对小波变换的影响:
1️⃣改变eta 与 sigma的乘积。对比eta=20,sigma=0.5,若eta=10,sigma=0.5(减小两者乘积),小波图在k方向的分辨率增加,在r方向的分辨率下降。若eta=20,sigma=1(增加两者乘积),小波图在k方向的分辨率下降,在r方向的分辨率增加。

2️⃣乘积不变,改变eta 或 sigma的值。图形的整体形态会保持一致,但会影响图谱的整体线条的密集程度。sigma 的值越大,线条的密集度越高。


因此,需要不断的调节参数,使小波变换图达到最优。