초록
X 선 회절법은 물질 내부에 원자의 배열 상태를 연구하는데 널리 사용되는 실험 방법으로써 넓은 응용 범위를 가지고 있다. 특히 분말 X 선 회절법은 비파괴적으로 다양한 형태의 시료에 대한 측정이 가능하기 때문에 결정의 배향성, 결정의 크기, 결정 내부의 응력 측정 등에 널리 이용되고 있다. 분말 X 선 회절 방법을 이용하여 혼합물의 성분을 정량적으로 측정하기 위해서는 시료를 구성하고 있는 source 스펙트럼을 도출하고 혼합된 시료의 XRD 스펙트럼에 회귀식을 적합시켜 혼합물 구성비를 얻는 방법이 제안된 바 있다. 그러나 구성성분의 특성상 스펙트럼의 피이크가 폭이 좁고 민감한 경우에는 노이즈의 영향을 받아 도출된 source 스펙트럼이 원래의 순수성분의 형태와 달리 나타날 수 있다. 특히 순수성분 시료를 구할 수 없거나 측정이 불가능한 경우 혼합물 구성비 측정에 어려움이 있다. 본 연구에서는 노이즈 간섭에 의한 source 스펙트럼 도출의 문제를 해결하는 방안으로 비음독립성분분석을 이용하여 혼합된 미지시료로부터 순수한 성분에 해당하는 스펙트럼을 분리해내는 방법을 제안하고자 한다.
X-ray diffraction method has been widely used for qualitative and quantitative analysis of a mixture of materials since every crystalline material gives a unique X-ray diffraction pattern independently of others, with the intensity of each pattern proportional to that material's concentration in a mixture. For determination of mixing ratios, extracting source spectra correctly is important and crucial. Based on the source spectra extracted, a regression model with non-negativity constraint is applied for determining mixing ratios. In some mixtures, however, X-ray diffraction spectrum has sharp and narrow peaks, which may result in partial negative source spectrum from independent component analysis. We propose several procedures of extracting non-negative source spectra and determining mixing ratios. The proposed method is validated with experimental data on powder mixtures.
