source: trunk/GSASIIstrMath.py @ 1560

Last change on this file since 1560 was 1560, checked in by vondreele, 8 years ago

fix Dij calculations & derivatives

  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Date Author Revision URL Id
File size: 116.6 KB
Line 
1# -*- coding: utf-8 -*-
2'''
3*GSASIIstrMath - structure math routines*
4-----------------------------------------
5'''
6########### SVN repository information ###################
7# $Date: 2014-11-03 22:13:39 +0000 (Mon, 03 Nov 2014) $
8# $Author: vondreele $
9# $Revision: 1560 $
10# $URL: trunk/GSASIIstrMath.py $
11# $Id: GSASIIstrMath.py 1560 2014-11-03 22:13:39Z vondreele $
12########### SVN repository information ###################
13import time
14import math
15import copy
16import numpy as np
17import numpy.ma as ma
18import numpy.linalg as nl
19import scipy.optimize as so
20import scipy.stats as st
21import GSASIIpath
22GSASIIpath.SetVersionNumber("$Revision: 1560 $")
23import GSASIIElem as G2el
24import GSASIIlattice as G2lat
25import GSASIIspc as G2spc
26import GSASIIpwd as G2pwd
27import GSASIImapvars as G2mv
28import GSASIImath as G2mth
29
30sind = lambda x: np.sin(x*np.pi/180.)
31cosd = lambda x: np.cos(x*np.pi/180.)
32tand = lambda x: np.tan(x*np.pi/180.)
33asind = lambda x: 180.*np.arcsin(x)/np.pi
34acosd = lambda x: 180.*np.arccos(x)/np.pi
35atan2d = lambda y,x: 180.*np.arctan2(y,x)/np.pi
36   
37ateln2 = 8.0*math.log(2.0)
38
39################################################################################
40##### Rigid Body Models
41################################################################################
42       
43def ApplyRBModels(parmDict,Phases,rigidbodyDict,Update=False):
44    ''' Takes RB info from RBModels in Phase and RB data in rigidbodyDict along with
45    current RB values in parmDict & modifies atom contents (xyz & Uij) of parmDict
46    '''
47    atxIds = ['Ax:','Ay:','Az:']
48    atuIds = ['AU11:','AU22:','AU33:','AU12:','AU13:','AU23:']
49    RBIds = rigidbodyDict.get('RBIds',{'Vector':[],'Residue':[]})  #these are lists of rbIds
50    if not RBIds['Vector'] and not RBIds['Residue']:
51        return
52    VRBIds = RBIds['Vector']
53    RRBIds = RBIds['Residue']
54    if Update:
55        RBData = rigidbodyDict
56    else:
57        RBData = copy.deepcopy(rigidbodyDict)     # don't mess with original!
58    if RBIds['Vector']:                       # first update the vector magnitudes
59        VRBData = RBData['Vector']
60        for i,rbId in enumerate(VRBIds):
61            if VRBData[rbId]['useCount']:
62                for j in range(len(VRBData[rbId]['VectMag'])):
63                    name = '::RBV;'+str(j)+':'+str(i)
64                    VRBData[rbId]['VectMag'][j] = parmDict[name]
65    for phase in Phases:
66        Phase = Phases[phase]
67        General = Phase['General']
68        cell = General['Cell'][1:7]
69        Amat,Bmat = G2lat.cell2AB(cell)
70        AtLookup = G2mth.FillAtomLookUp(Phase['Atoms'])
71        pfx = str(Phase['pId'])+'::'
72        if Update:
73            RBModels = Phase['RBModels']
74        else:
75            RBModels =  copy.deepcopy(Phase['RBModels']) # again don't mess with original!
76        for irb,RBObj in enumerate(RBModels.get('Vector',[])):
77            jrb = VRBIds.index(RBObj['RBId'])
78            rbsx = str(irb)+':'+str(jrb)
79            for i,px in enumerate(['RBVPx:','RBVPy:','RBVPz:']):
80                RBObj['Orig'][0][i] = parmDict[pfx+px+rbsx]
81            for i,po in enumerate(['RBVOa:','RBVOi:','RBVOj:','RBVOk:']):
82                RBObj['Orient'][0][i] = parmDict[pfx+po+rbsx]
83            RBObj['Orient'][0] = G2mth.normQ(RBObj['Orient'][0])
84            TLS = RBObj['ThermalMotion']
85            if 'T' in TLS[0]:
86                for i,pt in enumerate(['RBVT11:','RBVT22:','RBVT33:','RBVT12:','RBVT13:','RBVT23:']):
87                    TLS[1][i] = parmDict[pfx+pt+rbsx]
88            if 'L' in TLS[0]:
89                for i,pt in enumerate(['RBVL11:','RBVL22:','RBVL33:','RBVL12:','RBVL13:','RBVL23:']):
90                    TLS[1][i+6] = parmDict[pfx+pt+rbsx]
91            if 'S' in TLS[0]:
92                for i,pt in enumerate(['RBVS12:','RBVS13:','RBVS21:','RBVS23:','RBVS31:','RBVS32:','RBVSAA:','RBVSBB:']):
93                    TLS[1][i+12] = parmDict[pfx+pt+rbsx]
94            if 'U' in TLS[0]:
95                TLS[1][0] = parmDict[pfx+'RBVU:'+rbsx]
96            XYZ,Cart = G2mth.UpdateRBXYZ(Bmat,RBObj,RBData,'Vector')
97            UIJ = G2mth.UpdateRBUIJ(Bmat,Cart,RBObj)
98            for i,x in enumerate(XYZ):
99                atId = RBObj['Ids'][i]
100                for j in [0,1,2]:
101                    parmDict[pfx+atxIds[j]+str(AtLookup[atId])] = x[j]
102                if UIJ[i][0] == 'A':
103                    for j in range(6):
104                        parmDict[pfx+atuIds[j]+str(AtLookup[atId])] = UIJ[i][j+2]
105                elif UIJ[i][0] == 'I':
106                    parmDict[pfx+'AUiso:'+str(AtLookup[atId])] = UIJ[i][1]
107           
108        for irb,RBObj in enumerate(RBModels.get('Residue',[])):
109            jrb = RRBIds.index(RBObj['RBId'])
110            rbsx = str(irb)+':'+str(jrb)
111            for i,px in enumerate(['RBRPx:','RBRPy:','RBRPz:']):
112                RBObj['Orig'][0][i] = parmDict[pfx+px+rbsx]
113            for i,po in enumerate(['RBROa:','RBROi:','RBROj:','RBROk:']):
114                RBObj['Orient'][0][i] = parmDict[pfx+po+rbsx]               
115            RBObj['Orient'][0] = G2mth.normQ(RBObj['Orient'][0])
116            TLS = RBObj['ThermalMotion']
117            if 'T' in TLS[0]:
118                for i,pt in enumerate(['RBRT11:','RBRT22:','RBRT33:','RBRT12:','RBRT13:','RBRT23:']):
119                    RBObj['ThermalMotion'][1][i] = parmDict[pfx+pt+rbsx]
120            if 'L' in TLS[0]:
121                for i,pt in enumerate(['RBRL11:','RBRL22:','RBRL33:','RBRL12:','RBRL13:','RBRL23:']):
122                    RBObj['ThermalMotion'][1][i+6] = parmDict[pfx+pt+rbsx]
123            if 'S' in TLS[0]:
124                for i,pt in enumerate(['RBRS12:','RBRS13:','RBRS21:','RBRS23:','RBRS31:','RBRS32:','RBRSAA:','RBRSBB:']):
125                    RBObj['ThermalMotion'][1][i+12] = parmDict[pfx+pt+rbsx]
126            if 'U' in TLS[0]:
127                RBObj['ThermalMotion'][1][0] = parmDict[pfx+'RBRU:'+rbsx]
128            for itors,tors in enumerate(RBObj['Torsions']):
129                tors[0] = parmDict[pfx+'RBRTr;'+str(itors)+':'+rbsx]
130            XYZ,Cart = G2mth.UpdateRBXYZ(Bmat,RBObj,RBData,'Residue')
131            UIJ = G2mth.UpdateRBUIJ(Bmat,Cart,RBObj)
132            for i,x in enumerate(XYZ):
133                atId = RBObj['Ids'][i]
134                for j in [0,1,2]:
135                    parmDict[pfx+atxIds[j]+str(AtLookup[atId])] = x[j]
136                if UIJ[i][0] == 'A':
137                    for j in range(6):
138                        parmDict[pfx+atuIds[j]+str(AtLookup[atId])] = UIJ[i][j+2]
139                elif UIJ[i][0] == 'I':
140                    parmDict[pfx+'AUiso:'+str(AtLookup[atId])] = UIJ[i][1]
141                   
142def ApplyRBModelDervs(dFdvDict,parmDict,rigidbodyDict,Phase):
143    'Needs a doc string'
144    atxIds = ['dAx:','dAy:','dAz:']
145    atuIds = ['AU11:','AU22:','AU33:','AU12:','AU13:','AU23:']
146    TIds = ['T11:','T22:','T33:','T12:','T13:','T23:']
147    LIds = ['L11:','L22:','L33:','L12:','L13:','L23:']
148    SIds = ['S12:','S13:','S21:','S23:','S31:','S32:','SAA:','SBB:']
149    PIds = ['Px:','Py:','Pz:']
150    OIds = ['Oa:','Oi:','Oj:','Ok:']
151    RBIds = rigidbodyDict.get('RBIds',{'Vector':[],'Residue':[]})  #these are lists of rbIds
152    if not RBIds['Vector'] and not RBIds['Residue']:
153        return
154    VRBIds = RBIds['Vector']
155    RRBIds = RBIds['Residue']
156    RBData = rigidbodyDict
157    for item in parmDict:
158        if 'RB' in item:
159            dFdvDict[item] = 0.        #NB: this is a vector which is no. refl. long & must be filled!
160    General = Phase['General']
161    cell = General['Cell'][1:7]
162    Amat,Bmat = G2lat.cell2AB(cell)
163    rpd = np.pi/180.
164    rpd2 = rpd**2
165    g = nl.inv(np.inner(Bmat,Bmat))
166    gvec = np.sqrt(np.array([g[0][0]**2,g[1][1]**2,g[2][2]**2,
167        g[0][0]*g[1][1],g[0][0]*g[2][2],g[1][1]*g[2][2]]))
168    AtLookup = G2mth.FillAtomLookUp(Phase['Atoms'])
169    pfx = str(Phase['pId'])+'::'
170    RBModels =  Phase['RBModels']
171    for irb,RBObj in enumerate(RBModels.get('Vector',[])):
172        VModel = RBData['Vector'][RBObj['RBId']]
173        Q = RBObj['Orient'][0]
174        Pos = RBObj['Orig'][0]
175        jrb = VRBIds.index(RBObj['RBId'])
176        rbsx = str(irb)+':'+str(jrb)
177        dXdv = []
178        for iv in range(len(VModel['VectMag'])):
179            dCdv = []
180            for vec in VModel['rbVect'][iv]:
181                dCdv.append(G2mth.prodQVQ(Q,vec))
182            dXdv.append(np.inner(Bmat,np.array(dCdv)).T)
183        XYZ,Cart = G2mth.UpdateRBXYZ(Bmat,RBObj,RBData,'Vector')
184        for ia,atId in enumerate(RBObj['Ids']):
185            atNum = AtLookup[atId]
186            dx = 0.00001
187            for iv in range(len(VModel['VectMag'])):
188                for ix in [0,1,2]:
189                    dFdvDict['::RBV;'+str(iv)+':'+str(jrb)] += dXdv[iv][ia][ix]*dFdvDict[pfx+atxIds[ix]+str(atNum)]
190            for i,name in enumerate(['RBVPx:','RBVPy:','RBVPz:']):
191                dFdvDict[pfx+name+rbsx] += dFdvDict[pfx+atxIds[i]+str(atNum)]
192            for iv in range(4):
193                Q[iv] -= dx
194                XYZ1 = G2mth.RotateRBXYZ(Bmat,Cart,G2mth.normQ(Q))
195                Q[iv] += 2.*dx
196                XYZ2 = G2mth.RotateRBXYZ(Bmat,Cart,G2mth.normQ(Q))
197                Q[iv] -= dx
198                dXdO = (XYZ2[ia]-XYZ1[ia])/(2.*dx)
199                for ix in [0,1,2]:
200                    dFdvDict[pfx+'RBV'+OIds[iv]+rbsx] += dXdO[ix]*dFdvDict[pfx+atxIds[ix]+str(atNum)]
201            X = G2mth.prodQVQ(Q,Cart[ia])
202            dFdu = np.array([dFdvDict[pfx+Uid+str(AtLookup[atId])] for Uid in atuIds]).T/gvec
203            dFdu = G2lat.U6toUij(dFdu.T)
204            dFdu = np.tensordot(Amat,np.tensordot(Amat,dFdu,([1,0])),([0,1]))           
205            dFdu = G2lat.UijtoU6(dFdu)
206            atNum = AtLookup[atId]
207            if 'T' in RBObj['ThermalMotion'][0]:
208                for i,name in enumerate(['RBVT11:','RBVT22:','RBVT33:','RBVT12:','RBVT13:','RBVT23:']):
209                    dFdvDict[pfx+name+rbsx] += dFdu[i]
210            if 'L' in RBObj['ThermalMotion'][0]:
211                dFdvDict[pfx+'RBVL11:'+rbsx] += rpd2*(dFdu[1]*X[2]**2+dFdu[2]*X[1]**2-dFdu[5]*X[1]*X[2])
212                dFdvDict[pfx+'RBVL22:'+rbsx] += rpd2*(dFdu[0]*X[2]**2+dFdu[2]*X[0]**2-dFdu[4]*X[0]*X[2])
213                dFdvDict[pfx+'RBVL33:'+rbsx] += rpd2*(dFdu[0]*X[1]**2+dFdu[1]*X[0]**2-dFdu[3]*X[0]*X[1])
214                dFdvDict[pfx+'RBVL12:'+rbsx] += rpd2*(-dFdu[3]*X[2]**2-2.*dFdu[2]*X[0]*X[1]+
215                    dFdu[4]*X[1]*X[2]+dFdu[5]*X[0]*X[2])
216                dFdvDict[pfx+'RBVL13:'+rbsx] += rpd2*(-dFdu[4]*X[1]**2-2.*dFdu[1]*X[0]*X[2]+
217                    dFdu[3]*X[1]*X[2]+dFdu[5]*X[0]*X[1])
218                dFdvDict[pfx+'RBVL23:'+rbsx] += rpd2*(-dFdu[5]*X[0]**2-2.*dFdu[0]*X[1]*X[2]+
219                    dFdu[3]*X[0]*X[2]+dFdu[4]*X[0]*X[1])
220            if 'S' in RBObj['ThermalMotion'][0]:
221                dFdvDict[pfx+'RBVS12:'+rbsx] += rpd*(dFdu[5]*X[1]-2.*dFdu[1]*X[2])
222                dFdvDict[pfx+'RBVS13:'+rbsx] += rpd*(-dFdu[5]*X[2]+2.*dFdu[2]*X[1])
223                dFdvDict[pfx+'RBVS21:'+rbsx] += rpd*(-dFdu[4]*X[0]+2.*dFdu[0]*X[2])
224                dFdvDict[pfx+'RBVS23:'+rbsx] += rpd*(dFdu[4]*X[2]-2.*dFdu[2]*X[0])
225                dFdvDict[pfx+'RBVS31:'+rbsx] += rpd*(dFdu[3]*X[0]-2.*dFdu[0]*X[1])
226                dFdvDict[pfx+'RBVS32:'+rbsx] += rpd*(-dFdu[3]*X[1]+2.*dFdu[1]*X[0])
227                dFdvDict[pfx+'RBVSAA:'+rbsx] += rpd*(dFdu[4]*X[1]-dFdu[3]*X[2])
228                dFdvDict[pfx+'RBVSBB:'+rbsx] += rpd*(dFdu[5]*X[0]-dFdu[3]*X[2])
229            if 'U' in RBObj['ThermalMotion'][0]:
230                dFdvDict[pfx+'RBVU:'+rbsx] += dFdvDict[pfx+'AUiso:'+str(AtLookup[atId])]
231
232
233    for irb,RBObj in enumerate(RBModels.get('Residue',[])):
234        Q = RBObj['Orient'][0]
235        Pos = RBObj['Orig'][0]
236        jrb = RRBIds.index(RBObj['RBId'])
237        torData = RBData['Residue'][RBObj['RBId']]['rbSeq']
238        rbsx = str(irb)+':'+str(jrb)
239        XYZ,Cart = G2mth.UpdateRBXYZ(Bmat,RBObj,RBData,'Residue')
240        for itors,tors in enumerate(RBObj['Torsions']):     #derivative error?
241            tname = pfx+'RBRTr;'+str(itors)+':'+rbsx           
242            orId,pvId = torData[itors][:2]
243            pivotVec = Cart[orId]-Cart[pvId]
244            QA = G2mth.AVdeg2Q(-0.001,pivotVec)
245            QB = G2mth.AVdeg2Q(0.001,pivotVec)
246            for ir in torData[itors][3]:
247                atNum = AtLookup[RBObj['Ids'][ir]]
248                rVec = Cart[ir]-Cart[pvId]
249                dR = G2mth.prodQVQ(QB,rVec)-G2mth.prodQVQ(QA,rVec)
250                dRdT = np.inner(Bmat,G2mth.prodQVQ(Q,dR))/.002
251                for ix in [0,1,2]:
252                    dFdvDict[tname] += dRdT[ix]*dFdvDict[pfx+atxIds[ix]+str(atNum)]
253        for ia,atId in enumerate(RBObj['Ids']):
254            atNum = AtLookup[atId]
255            dx = 0.00001
256            for i,name in enumerate(['RBRPx:','RBRPy:','RBRPz:']):
257                dFdvDict[pfx+name+rbsx] += dFdvDict[pfx+atxIds[i]+str(atNum)]
258            for iv in range(4):
259                Q[iv] -= dx
260                XYZ1 = G2mth.RotateRBXYZ(Bmat,Cart,G2mth.normQ(Q))
261                Q[iv] += 2.*dx
262                XYZ2 = G2mth.RotateRBXYZ(Bmat,Cart,G2mth.normQ(Q))
263                Q[iv] -= dx
264                dXdO = (XYZ2[ia]-XYZ1[ia])/(2.*dx)
265                for ix in [0,1,2]:
266                    dFdvDict[pfx+'RBR'+OIds[iv]+rbsx] += dXdO[ix]*dFdvDict[pfx+atxIds[ix]+str(atNum)]
267            X = G2mth.prodQVQ(Q,Cart[ia])
268            dFdu = np.array([dFdvDict[pfx+Uid+str(AtLookup[atId])] for Uid in atuIds]).T/gvec
269            dFdu = G2lat.U6toUij(dFdu.T)
270            dFdu = np.tensordot(Amat.T,np.tensordot(Amat,dFdu,([1,0])),([0,1]))
271            dFdu = G2lat.UijtoU6(dFdu)
272            atNum = AtLookup[atId]
273            if 'T' in RBObj['ThermalMotion'][0]:
274                for i,name in enumerate(['RBRT11:','RBRT22:','RBRT33:','RBRT12:','RBRT13:','RBRT23:']):
275                    dFdvDict[pfx+name+rbsx] += dFdu[i]
276            if 'L' in RBObj['ThermalMotion'][0]:
277                dFdvDict[pfx+'RBRL11:'+rbsx] += rpd2*(dFdu[1]*X[2]**2+dFdu[2]*X[1]**2-dFdu[5]*X[1]*X[2])
278                dFdvDict[pfx+'RBRL22:'+rbsx] += rpd2*(dFdu[0]*X[2]**2+dFdu[2]*X[0]**2-dFdu[4]*X[0]*X[2])
279                dFdvDict[pfx+'RBRL33:'+rbsx] += rpd2*(dFdu[0]*X[1]**2+dFdu[1]*X[0]**2-dFdu[3]*X[0]*X[1])
280                dFdvDict[pfx+'RBRL12:'+rbsx] += rpd2*(-dFdu[3]*X[2]**2-2.*dFdu[2]*X[0]*X[1]+
281                    dFdu[4]*X[1]*X[2]+dFdu[5]*X[0]*X[2])
282                dFdvDict[pfx+'RBRL13:'+rbsx] += rpd2*(dFdu[4]*X[1]**2-2.*dFdu[1]*X[0]*X[2]+
283                    dFdu[3]*X[1]*X[2]+dFdu[5]*X[0]*X[1])
284                dFdvDict[pfx+'RBRL23:'+rbsx] += rpd2*(dFdu[5]*X[0]**2-2.*dFdu[0]*X[1]*X[2]+
285                    dFdu[3]*X[0]*X[2]+dFdu[4]*X[0]*X[1])
286            if 'S' in RBObj['ThermalMotion'][0]:
287                dFdvDict[pfx+'RBRS12:'+rbsx] += rpd*(dFdu[5]*X[1]-2.*dFdu[1]*X[2])
288                dFdvDict[pfx+'RBRS13:'+rbsx] += rpd*(-dFdu[5]*X[2]+2.*dFdu[2]*X[1])
289                dFdvDict[pfx+'RBRS21:'+rbsx] += rpd*(-dFdu[4]*X[0]+2.*dFdu[0]*X[2])
290                dFdvDict[pfx+'RBRS23:'+rbsx] += rpd*(dFdu[4]*X[2]-2.*dFdu[2]*X[0])
291                dFdvDict[pfx+'RBRS31:'+rbsx] += rpd*(dFdu[3]*X[0]-2.*dFdu[0]*X[1])
292                dFdvDict[pfx+'RBRS32:'+rbsx] += rpd*(-dFdu[3]*X[1]+2.*dFdu[1]*X[0])
293                dFdvDict[pfx+'RBRSAA:'+rbsx] += rpd*(dFdu[4]*X[1]-dFdu[3]*X[2])
294                dFdvDict[pfx+'RBRSBB:'+rbsx] += rpd*(dFdu[5]*X[0]-dFdu[3]*X[2])
295            if 'U' in RBObj['ThermalMotion'][0]:
296                dFdvDict[pfx+'RBRU:'+rbsx] += dFdvDict[pfx+'AUiso:'+str(AtLookup[atId])]
297   
298################################################################################
299##### Penalty & restraint functions
300################################################################################
301
302def penaltyFxn(HistoPhases,parmDict,varyList):
303    'Needs a doc string'
304    Histograms,Phases,restraintDict,rigidbodyDict = HistoPhases
305    pNames = []
306    pVals = []
307    pWt = []
308    negWt = {}
309    pWsum = {}
310    for phase in Phases:
311        pId = Phases[phase]['pId']
312        negWt[pId] = Phases[phase]['General']['Pawley neg wt']
313        General = Phases[phase]['General']
314        textureData = General['SH Texture']
315        SGData = General['SGData']
316        AtLookup = G2mth.FillAtomLookUp(Phases[phase]['Atoms'])
317        cell = General['Cell'][1:7]
318        Amat,Bmat = G2lat.cell2AB(cell)
319        if phase not in restraintDict:
320            continue
321        phaseRest = restraintDict[phase]
322        names = [['Bond','Bonds'],['Angle','Angles'],['Plane','Planes'],
323            ['Chiral','Volumes'],['Torsion','Torsions'],['Rama','Ramas'],
324            ['ChemComp','Sites'],['Texture','HKLs']]
325        for name,rest in names:
326            pWsum[name] = 0.
327            itemRest = phaseRest[name]
328            if itemRest[rest] and itemRest['Use']:
329                wt = itemRest['wtFactor']
330                if name in ['Bond','Angle','Plane','Chiral']:
331                    for i,[indx,ops,obs,esd] in enumerate(itemRest[rest]):
332                        pNames.append(str(pId)+':'+name+':'+str(i))
333                        XYZ = np.array(G2mth.GetAtomCoordsByID(pId,parmDict,AtLookup,indx))
334                        XYZ = G2mth.getSyXYZ(XYZ,ops,SGData)
335                        if name == 'Bond':
336                            calc = G2mth.getRestDist(XYZ,Amat)
337                        elif name == 'Angle':
338                            calc = G2mth.getRestAngle(XYZ,Amat)
339                        elif name == 'Plane':
340                            calc = G2mth.getRestPlane(XYZ,Amat)
341                        elif name == 'Chiral':
342                            calc = G2mth.getRestChiral(XYZ,Amat)
343                        pVals.append(obs-calc)
344                        pWt.append(wt/esd**2)
345                        pWsum[name] += wt*((obs-calc)/esd)**2
346                elif name in ['Torsion','Rama']:
347                    coeffDict = itemRest['Coeff']
348                    for i,[indx,ops,cofName,esd] in enumerate(itemRest[rest]):
349                        pNames.append(str(pId)+':'+name+':'+str(i))
350                        XYZ = np.array(G2mth.GetAtomCoordsByID(pId,parmDict,AtLookup,indx))
351                        XYZ = G2mth.getSyXYZ(XYZ,ops,SGData)
352                        if name == 'Torsion':
353                            tor = G2mth.getRestTorsion(XYZ,Amat)
354                            restr,calc = G2mth.calcTorsionEnergy(tor,coeffDict[cofName])
355                        else:
356                            phi,psi = G2mth.getRestRama(XYZ,Amat)
357                            restr,calc = G2mth.calcRamaEnergy(phi,psi,coeffDict[cofName])                               
358                        pVals.append(restr)
359                        pWt.append(wt/esd**2)
360                        pWsum[name] += wt*(restr/esd)**2
361                elif name == 'ChemComp':
362                    for i,[indx,factors,obs,esd] in enumerate(itemRest[rest]):
363                        pNames.append(str(pId)+':'+name+':'+str(i))
364                        mul = np.array(G2mth.GetAtomItemsById(Atoms,AtLookUp,indx,cs+1))
365                        frac = np.array(G2mth.GetAtomItemsById(Atoms,AtLookUp,indx,cs-1))
366                        calc = np.sum(mul*frac*factors)
367                        pVals.append(obs-calc)
368                        pWt.append(wt/esd**2)                   
369                        pWsum[name] += wt*((obs-calc)/esd)**2
370                elif name == 'Texture':
371                    SHkeys = textureData['SH Coeff'][1].keys()
372                    SHCoef = G2mth.GetSHCoeff(pId,parmDict,SHkeys)
373                    shModels = ['cylindrical','none','shear - 2/m','rolling - mmm']
374                    SamSym = dict(zip(shModels,['0','-1','2/m','mmm']))
375                    for i,[hkl,grid,esd1,ifesd2,esd2] in enumerate(itemRest[rest]):
376                        PH = np.array(hkl)
377                        phi,beta = G2lat.CrsAng(np.array(hkl),cell,SGData)
378                        ODFln = G2lat.Flnh(False,SHCoef,phi,beta,SGData)
379                        R,P,Z = G2mth.getRestPolefig(ODFln,SamSym[textureData['Model']],grid)
380                        Z1 = -ma.masked_greater(Z,0.0)
381                        IndZ1 = np.array(ma.nonzero(Z1))
382                        for ind in IndZ1.T:
383                            pNames.append('%d:%s:%d:%.2f:%.2f'%(pId,name,i,R[ind[0],ind[1]],P[ind[0],ind[1]]))
384                            pVals.append(Z1[ind[0]][ind[1]])
385                            pWt.append(wt/esd1**2)
386                            pWsum[name] += wt*((obs-calc)/esd)**2
387                        if ifesd2:
388                            Z2 = 1.-Z
389                            for ind in np.ndindex(grid,grid):
390                                pNames.append('%d:%s:%d:%.2f:%.2f'%(pId,name+'-unit',i,R[ind[0],ind[1]],P[ind[0],ind[1]]))
391                                pVals.append(Z1[ind[0]][ind[1]])
392                                pWt.append(wt/esd2**2)
393                                pWsum[name] += wt*((obs-calc)/esd)**2
394         
395    pWsum['PWLref'] = 0.
396    for item in varyList:
397        if 'PWLref' in item and parmDict[item] < 0.:
398            pId = int(item.split(':')[0])
399            if negWt[pId]:
400                pNames.append(item)
401                pVals.append(-parmDict[item])
402                pWt.append(negWt[pId])
403                pWsum['PWLref'] += negWt[pId]*(-parmDict[item])**2
404    pVals = np.array(pVals)
405    pWt = np.array(pWt)         #should this be np.sqrt?
406    return pNames,pVals,pWt,pWsum
407   
408def penaltyDeriv(pNames,pVal,HistoPhases,parmDict,varyList):
409    'Needs a doc string'
410    Histograms,Phases,restraintDict,rigidbodyDict = HistoPhases
411    pDerv = np.zeros((len(varyList),len(pVal)))
412    for phase in Phases:
413#        if phase not in restraintDict:
414#            continue
415        pId = Phases[phase]['pId']
416        General = Phases[phase]['General']
417        SGData = General['SGData']
418        AtLookup = G2mth.FillAtomLookUp(Phases[phase]['Atoms'])
419        cell = General['Cell'][1:7]
420        Amat,Bmat = G2lat.cell2AB(cell)
421        textureData = General['SH Texture']
422
423        SHkeys = textureData['SH Coeff'][1].keys()
424        SHCoef = G2mth.GetSHCoeff(pId,parmDict,SHkeys)
425        shModels = ['cylindrical','none','shear - 2/m','rolling - mmm']
426        SamSym = dict(zip(shModels,['0','-1','2/m','mmm']))
427        sam = SamSym[textureData['Model']]
428        phaseRest = restraintDict.get(phase,{})
429        names = {'Bond':'Bonds','Angle':'Angles','Plane':'Planes',
430            'Chiral':'Volumes','Torsion':'Torsions','Rama':'Ramas',
431            'ChemComp':'Sites','Texture':'HKLs'}
432        lasthkl = np.array([0,0,0])
433        for ip,pName in enumerate(pNames):
434            pnames = pName.split(':')
435            if pId == int(pnames[0]):
436                name = pnames[1]
437                if 'PWL' in pName:
438                    pDerv[varyList.index(pName)][ip] += 1.
439                    continue
440                id = int(pnames[2]) 
441                itemRest = phaseRest[name]
442                if name in ['Bond','Angle','Plane','Chiral']:
443                    indx,ops,obs,esd = itemRest[names[name]][id]
444                    dNames = []
445                    for ind in indx:
446                        dNames += [str(pId)+'::dA'+Xname+':'+str(AtLookup[ind]) for Xname in ['x','y','z']]
447                    XYZ = np.array(G2mth.GetAtomCoordsByID(pId,parmDict,AtLookup,indx))
448                    if name == 'Bond':
449                        deriv = G2mth.getRestDeriv(G2mth.getRestDist,XYZ,Amat,ops,SGData)
450                    elif name == 'Angle':
451                        deriv = G2mth.getRestDeriv(G2mth.getRestAngle,XYZ,Amat,ops,SGData)
452                    elif name == 'Plane':
453                        deriv = G2mth.getRestDeriv(G2mth.getRestPlane,XYZ,Amat,ops,SGData)
454                    elif name == 'Chiral':
455                        deriv = G2mth.getRestDeriv(G2mth.getRestChiral,XYZ,Amat,ops,SGData)
456                elif name in ['Torsion','Rama']:
457                    coffDict = itemRest['Coeff']
458                    indx,ops,cofName,esd = itemRest[names[name]][id]
459                    dNames = []
460                    for ind in indx:
461                        dNames += [str(pId)+'::dA'+Xname+':'+str(AtLookup[ind]) for Xname in ['x','y','z']]
462                    XYZ = np.array(G2mth.GetAtomCoordsByID(pId,parmDict,AtLookup,indx))
463                    if name == 'Torsion':
464                        deriv = G2mth.getTorsionDeriv(XYZ,Amat,coffDict[cofName])
465                    else:
466                        deriv = G2mth.getRamaDeriv(XYZ,Amat,coffDict[cofName])
467                elif name == 'ChemComp':
468                    indx,factors,obs,esd = itemRest[names[name]][id]
469                    dNames = []
470                    for ind in indx:
471                        dNames += [str(pId)+'::Afrac:'+str(AtLookup[ind])]
472                        mul = np.array(G2mth.GetAtomItemsById(Atoms,AtLookUp,indx,cs+1))
473                        deriv = mul*factors
474                elif 'Texture' in name:
475                    deriv = []
476                    dNames = []
477                    hkl,grid,esd1,ifesd2,esd2 = itemRest[names[name]][id]
478                    hkl = np.array(hkl)
479                    if np.any(lasthkl-hkl):
480                        PH = np.array(hkl)
481                        phi,beta = G2lat.CrsAng(np.array(hkl),cell,SGData)
482                        ODFln = G2lat.Flnh(False,SHCoef,phi,beta,SGData)
483                        lasthkl = copy.copy(hkl)                       
484                    if 'unit' in name:
485                        pass
486                    else:
487                        gam = float(pnames[3])
488                        psi = float(pnames[4])
489                        for SHname in ODFln:
490                            l,m,n = eval(SHname[1:])
491                            Ksl = G2lat.GetKsl(l,m,sam,psi,gam)[0]
492                            dNames += [str(pId)+'::'+SHname]
493                            deriv.append(-ODFln[SHname][0]*Ksl/SHCoef[SHname])
494                for dName,drv in zip(dNames,deriv):
495                    try:
496                        ind = varyList.index(dName)
497                        pDerv[ind][ip] += drv
498                    except ValueError:
499                        pass
500    return pDerv
501
502################################################################################
503##### Function & derivative calculations
504################################################################################       
505                   
506def GetAtomFXU(pfx,calcControls,parmDict):
507    'Needs a doc string'
508    Natoms = calcControls['Natoms'][pfx]
509    Tdata = Natoms*[' ',]
510    Mdata = np.zeros(Natoms)
511    IAdata = Natoms*[' ',]
512    Fdata = np.zeros(Natoms)
513    FFdata = []
514    BLdata = []
515    Xdata = np.zeros((3,Natoms))
516    dXdata = np.zeros((3,Natoms))
517    Uisodata = np.zeros(Natoms)
518    Uijdata = np.zeros((6,Natoms))
519    keys = {'Atype:':Tdata,'Amul:':Mdata,'Afrac:':Fdata,'AI/A:':IAdata,
520        'dAx:':dXdata[0],'dAy:':dXdata[1],'dAz:':dXdata[2],
521        'Ax:':Xdata[0],'Ay:':Xdata[1],'Az:':Xdata[2],'AUiso:':Uisodata,
522        'AU11:':Uijdata[0],'AU22:':Uijdata[1],'AU33:':Uijdata[2],
523        'AU12:':Uijdata[3],'AU13:':Uijdata[4],'AU23:':Uijdata[5]}
524    for iatm in range(Natoms):
525        for key in keys:
526            parm = pfx+key+str(iatm)
527            if parm in parmDict:
528                keys[key][iatm] = parmDict[parm]
529    Fdata = np.where(Fdata,Fdata,1.e-8)         #avoid divide by zero in derivative calc.?
530    return Tdata,Mdata,Fdata,Xdata,dXdata,IAdata,Uisodata,Uijdata
531   
532def StructureFactor(refDict,G,hfx,pfx,SGData,calcControls,parmDict):
533    ''' Not Used: here only for comparison the StructureFactor2 - faster version
534    Compute structure factors for all h,k,l for phase
535    puts the result, F^2, in each ref[8] in refList
536    input:
537   
538    :param dict refDict: where
539        'RefList' list where each ref = h,k,l,m,d,...
540        'FF' dict of form factors - filed in below
541    :param np.array G:      reciprocal metric tensor
542    :param str pfx:    phase id string
543    :param dict SGData: space group info. dictionary output from SpcGroup
544    :param dict calcControls:
545    :param dict ParmDict:
546
547    '''       
548    twopi = 2.0*np.pi
549    twopisq = 2.0*np.pi**2
550    phfx = pfx.split(':')[0]+hfx
551    ast = np.sqrt(np.diag(G))
552    Mast = twopisq*np.multiply.outer(ast,ast)
553    SGMT = np.array([ops[0].T for ops in SGData['SGOps']])
554    SGT = np.array([ops[1] for ops in SGData['SGOps']])
555    FFtables = calcControls['FFtables']
556    BLtables = calcControls['BLtables']
557    Tdata,Mdata,Fdata,Xdata,dXdata,IAdata,Uisodata,Uijdata = GetAtomFXU(pfx,calcControls,parmDict)
558    FF = np.zeros(len(Tdata))
559    if 'NC' in calcControls[hfx+'histType']:
560        FP,FPP = G2el.BlenResCW(Tdata,BLtables,parmDict[hfx+'Lam'])
561    else:
562        FP = np.array([FFtables[El][hfx+'FP'] for El in Tdata])
563        FPP = np.array([FFtables[El][hfx+'FPP'] for El in Tdata])
564    Uij = np.array(G2lat.U6toUij(Uijdata))
565    bij = Mast*Uij.T
566    if not len(refDict['FF']):
567        if 'N' in calcControls[hfx+'histType']:
568            dat = G2el.getBLvalues(BLtables)        #will need wave here for anom. neutron b's
569        else:
570            dat = G2el.getFFvalues(FFtables,0.)       
571        refDict['FF']['El'] = dat.keys()
572        refDict['FF']['FF'] = np.zeros((len(refDict['RefList']),len(dat)))   
573    for iref,refl in enumerate(refDict['RefList']):
574        if 'NT' in calcControls[hfx+'histType']:
575            FP,FPP = G2el.BlenResCW(Tdata,BLtables,refl[14])
576        fbs = np.array([0,0])
577        H = refl[:3]
578        SQ = 1./(2.*refl[4])**2
579        SQfactor = 4.0*SQ*twopisq
580        Bab = parmDict[phfx+'BabA']*np.exp(-parmDict[phfx+'BabU']*SQfactor)
581        if not np.any(refDict['FF']['FF'][iref]):                #no form factors - 1st time thru StructureFactor
582            if 'N' in calcControls[hfx+'histType']:
583                dat = G2el.getBLvalues(BLtables)
584                refDict['FF']['FF'][iref] = dat.values()
585            else:       #'X'
586                dat = G2el.getFFvalues(FFtables,SQ)
587                refDict['FF']['FF'][iref] = dat.values()
588        Tindx = np.array([refDict['FF']['El'].index(El) for El in Tdata])
589        FF = refDict['FF']['FF'][iref][Tindx]
590        Uniq = np.inner(H,SGMT)
591        Phi = np.inner(H,SGT)
592        phase = twopi*(np.inner(Uniq,(dXdata.T+Xdata.T))+Phi[:,np.newaxis])
593        sinp = np.sin(phase)
594        cosp = np.cos(phase)
595        biso = -SQfactor*Uisodata
596        Tiso = np.where(biso<1.,np.exp(biso),1.0)
597        HbH = np.array([-np.inner(h,np.inner(bij,h)) for h in Uniq])
598        Tuij = np.where(HbH<1.,np.exp(HbH),1.0)
599        Tcorr = Tiso*Tuij*Mdata*Fdata/len(Uniq)
600        fa = np.array([(FF+FP-Bab)*cosp*Tcorr,-FPP*sinp*Tcorr])
601        fas = np.sum(np.sum(fa,axis=1),axis=1)        #real
602        if not SGData['SGInv']:
603            fb = np.array([(FF+FP-Bab)*sinp*Tcorr,FPP*cosp*Tcorr])
604            fbs = np.sum(np.sum(fb,axis=1),axis=1)
605        fasq = fas**2
606        fbsq = fbs**2        #imaginary
607        refl[9] = np.sum(fasq)+np.sum(fbsq)
608        refl[10] = atan2d(fbs[0],fas[0])
609   
610def StructureFactor2(refDict,G,hfx,pfx,SGData,calcControls,parmDict):
611    ''' Compute structure factors for all h,k,l for phase
612    puts the result, F^2, in each ref[8] in refList
613    input:
614   
615    :param dict refDict: where
616        'RefList' list where each ref = h,k,l,m,d,...
617        'FF' dict of form factors - filed in below
618    :param np.array G:      reciprocal metric tensor
619    :param str pfx:    phase id string
620    :param dict SGData: space group info. dictionary output from SpcGroup
621    :param dict calcControls:
622    :param dict ParmDict:
623
624    '''       
625    twopi = 2.0*np.pi
626    twopisq = 2.0*np.pi**2
627    phfx = pfx.split(':')[0]+hfx
628    ast = np.sqrt(np.diag(G))
629    Mast = twopisq*np.multiply.outer(ast,ast)
630    SGMT = np.array([ops[0].T for ops in SGData['SGOps']])
631    SGT = np.array([ops[1] for ops in SGData['SGOps']])
632    FFtables = calcControls['FFtables']
633    BLtables = calcControls['BLtables']
634    Tdata,Mdata,Fdata,Xdata,dXdata,IAdata,Uisodata,Uijdata = GetAtomFXU(pfx,calcControls,parmDict)
635    FF = np.zeros(len(Tdata))
636    if 'NC' in calcControls[hfx+'histType']:
637        FP,FPP = G2el.BlenResCW(Tdata,BLtables,parmDict[hfx+'Lam'])
638    elif 'X' in calcControls[hfx+'histType']:
639        FP = np.array([FFtables[El][hfx+'FP'] for El in Tdata])
640        FPP = np.array([FFtables[El][hfx+'FPP'] for El in Tdata])
641    Uij = np.array(G2lat.U6toUij(Uijdata))
642    bij = Mast*Uij.T
643    blkSize = 100       #no. of reflections in a block
644    nRef = refDict['RefList'].shape[0]
645    if not len(refDict['FF']):                #no form factors - 1st time thru StructureFactor
646        if 'N' in calcControls[hfx+'histType']:
647            dat = G2el.getBLvalues(BLtables)
648            refDict['FF']['El'] = dat.keys()
649            refDict['FF']['FF'] = np.ones((nRef,len(dat)))*dat.values()           
650        else:       #'X'
651            dat = G2el.getFFvalues(FFtables,0.)
652            refDict['FF']['El'] = dat.keys()
653            refDict['FF']['FF'] = np.ones((nRef,len(dat)))
654            for iref,ref in enumerate(refDict['RefList']):
655                SQ = 1./(2.*ref[4])**2
656                dat = G2el.getFFvalues(FFtables,SQ)
657                refDict['FF']['FF'][iref] *= dat.values()
658#reflection processing begins here - big arrays!
659    iBeg = 0           
660    while iBeg < nRef:
661        iFin = min(iBeg+blkSize,nRef)
662        refl = refDict['RefList'][iBeg:iFin]
663        H = refl.T[:3]
664        SQ = 1./(2.*refl.T[4])**2
665        SQfactor = 4.0*SQ*twopisq
666        if 'T' in calcControls[hfx+'histType']:
667            if 'P' in calcControls[hfx+'histType']:
668                FP,FPP = G2el.BlenResTOF(Tdata,BLtables,refl.T[14])
669            else:
670                FP,FPP = G2el.BlenResTOF(Tdata,BLtables,refl.T[12])
671            FP = np.repeat(FP.T,len(SGT),axis=0)
672            FPP = np.repeat(FPP.T,len(SGT),axis=0)
673        Bab = np.repeat(parmDict[phfx+'BabA']*np.exp(-parmDict[phfx+'BabU']*SQfactor),len(SGT))
674        Tindx = np.array([refDict['FF']['El'].index(El) for El in Tdata])
675        FF = np.repeat(refDict['FF']['FF'][iBeg:iFin].T[Tindx].T,len(SGT),axis=0)
676        Uniq = np.reshape(np.inner(H.T,SGMT),(-1,3))
677        Phi = np.inner(H.T,SGT).flatten()
678        phase = twopi*(np.inner(Uniq,(dXdata+Xdata).T)+Phi[:,np.newaxis])
679        sinp = np.sin(phase)
680        cosp = np.cos(phase)
681        biso = -SQfactor*Uisodata[:,np.newaxis]
682        Tiso = np.repeat(np.where(biso<1.,np.exp(biso),1.0),len(SGT),axis=1).T
683        HbH = -np.sum(Uniq.T*np.inner(bij,Uniq),axis=1)
684        Tuij = np.where(HbH<1.,np.exp(HbH),1.0).T
685        Tcorr = Tiso*Tuij*Mdata*Fdata/len(SGMT)
686        fa = np.array([((FF+FP).T-Bab).T*cosp*Tcorr,-FPP*sinp*Tcorr])
687        fa = np.reshape(fa,(2,len(refl),len(SGT),len(Mdata)))
688        fas = np.sum(np.sum(fa,axis=2),axis=2)        #real
689        fbs = np.zeros_like(fas)
690        if not SGData['SGInv']:
691            fb = np.array([((FF+FP).T-Bab).T*sinp*Tcorr,FPP*cosp*Tcorr])
692            fb = np.reshape(fb,(2,len(refl),len(SGT),len(Mdata)))
693            fbs = np.sum(np.sum(fb,axis=2),axis=2)
694        fasq = fas**2
695        fbsq = fbs**2        #imaginary
696        refl.T[9] = np.sum(fasq,axis=0)+np.sum(fbsq,axis=0)
697        refl.T[10] = atan2d(fbs[0],fas[0])
698        iBeg += blkSize
699   
700def StructureFactorDerv(refDict,G,hfx,pfx,SGData,calcControls,parmDict):
701    'Needs a doc string'
702    twopi = 2.0*np.pi
703    twopisq = 2.0*np.pi**2
704    phfx = pfx.split(':')[0]+hfx
705    ast = np.sqrt(np.diag(G))
706    Mast = twopisq*np.multiply.outer(ast,ast)
707    SGMT = np.array([ops[0].T for ops in SGData['SGOps']])
708    SGT = np.array([ops[1] for ops in SGData['SGOps']])
709    FFtables = calcControls['FFtables']
710    BLtables = calcControls['BLtables']
711    nRef = len(refDict['RefList'])
712    Tdata,Mdata,Fdata,Xdata,dXdata,IAdata,Uisodata,Uijdata = GetAtomFXU(pfx,calcControls,parmDict)
713    mSize = len(Mdata)
714    FF = np.zeros(len(Tdata))
715    if 'NC' in calcControls[hfx+'histType']:
716        FP,FPP = G2el.BlenResCW(Tdata,BLtables,parmDict[hfx+'Lam'])
717    elif 'X' in calcControls[hfx+'histType']:
718        FP = np.array([FFtables[El][hfx+'FP'] for El in Tdata])
719        FPP = np.array([FFtables[El][hfx+'FPP'] for El in Tdata])
720    Uij = np.array(G2lat.U6toUij(Uijdata))
721    bij = Mast*Uij.T
722    dFdvDict = {}
723    dFdfr = np.zeros((nRef,mSize))
724    dFdx = np.zeros((nRef,mSize,3))
725    dFdui = np.zeros((nRef,mSize))
726    dFdua = np.zeros((nRef,mSize,6))
727    dFdbab = np.zeros((nRef,2))
728    for iref,refl in enumerate(refDict['RefList']):
729        if 'T' in calcControls[hfx+'histType']:
730            FP,FPP = G2el.BlenResCW(Tdata,BLtables,refl.T[12])
731        H = np.array(refl[:3])
732        SQ = 1./(2.*refl[4])**2             # or (sin(theta)/lambda)**2
733        SQfactor = 8.0*SQ*np.pi**2
734        dBabdA = np.exp(-parmDict[phfx+'BabU']*SQfactor)
735        Bab = parmDict[phfx+'BabA']*dBabdA
736        Tindx = np.array([refDict['FF']['El'].index(El) for El in Tdata])
737        FF = refDict['FF']['FF'][iref].T[Tindx]
738        Uniq = np.inner(H,SGMT)
739        Phi = np.inner(H,SGT)
740        phase = twopi*(np.inner((dXdata.T+Xdata.T),Uniq)+Phi[np.newaxis,:])
741        sinp = np.sin(phase)
742        cosp = np.cos(phase)
743        occ = Mdata*Fdata/len(Uniq)
744        biso = -SQfactor*Uisodata
745        Tiso = np.where(biso<1.,np.exp(biso),1.0)
746        HbH = -np.inner(H,np.inner(bij,H))
747        Hij = np.array([Mast*np.multiply.outer(U,U) for U in Uniq])
748        Hij = np.array([G2lat.UijtoU6(Uij) for Uij in Hij])
749        Tuij = np.where(HbH<1.,np.exp(HbH),1.0)
750        Tcorr = Tiso*Tuij
751        fot = (FF+FP-Bab)*occ*Tcorr
752        fotp = FPP*occ*Tcorr
753        fa = np.array([fot[:,np.newaxis]*cosp,fotp[:,np.newaxis]*cosp])       #non positions
754        fb = np.array([fot[:,np.newaxis]*sinp,-fotp[:,np.newaxis]*sinp])
755       
756        fas = np.sum(np.sum(fa,axis=1),axis=1)
757        fbs = np.sum(np.sum(fb,axis=1),axis=1)
758        fax = np.array([-fot[:,np.newaxis]*sinp,-fotp[:,np.newaxis]*sinp])   #positions
759        fbx = np.array([fot[:,np.newaxis]*cosp,-fot[:,np.newaxis]*cosp])
760        #sum below is over Uniq
761        dfadfr = np.sum(fa/occ[:,np.newaxis],axis=2)        #Fdata != 0 ever avoids /0. problem
762        dfadx = np.sum(twopi*Uniq*fax[:,:,:,np.newaxis],axis=2)
763        dfadui = np.sum(-SQfactor*fa,axis=2)
764        dfadua = np.sum(-Hij*fa[:,:,:,np.newaxis],axis=2)
765        dfadba = np.sum(-cosp*(occ*Tcorr)[:,np.newaxis],axis=1)
766        #NB: the above have been checked against PA(1:10,1:2) in strfctr.for for al2O3!   
767        dFdfr[iref] = 2.*(fas[0]*dfadfr[0]+fas[1]*dfadfr[1])*Mdata/len(Uniq)
768        dFdx[iref] = 2.*(fas[0]*dfadx[0]+fas[1]*dfadx[1])
769        dFdui[iref] = 2.*(fas[0]*dfadui[0]+fas[1]*dfadui[1])
770        dFdua[iref] = 2.*(fas[0]*dfadua[0]+fas[1]*dfadua[1])
771        dFdbab[iref] = 2.*fas[0]*np.array([np.sum(dfadba*dBabdA),np.sum(-dfadba*parmDict[phfx+'BabA']*SQfactor*dBabdA)]).T
772        if not SGData['SGInv']:
773            dfbdfr = np.sum(fb/occ[:,np.newaxis],axis=2)        #Fdata != 0 ever avoids /0. problem
774            dfbdx = np.sum(twopi*Uniq*fbx[:,:,:,np.newaxis],axis=2)           
775            dfbdui = np.sum(-SQfactor*fb,axis=2)
776            dfbdua = np.sum(-Hij*fb[:,:,:,np.newaxis],axis=2)
777            dfbdba = np.sum(-sinp*(occ*Tcorr)[:,np.newaxis],axis=1)
778            dFdfr[iref] += 2.*(fbs[0]*dfbdfr[0]-fbs[1]*dfbdfr[1])*Mdata/len(Uniq)
779            dFdx[iref] += 2.*(fbs[0]*dfbdx[0]+fbs[1]*dfbdx[1])
780            dFdui[iref] += 2.*(fbs[0]*dfbdui[0]-fbs[1]*dfbdui[1])
781            dFdua[iref] += 2.*(fbs[0]*dfbdua[0]+fbs[1]*dfbdua[1])
782            dFdbab[iref] += 2.*fbs[0]*np.array([np.sum(dfbdba*dBabdA),np.sum(-dfbdba*parmDict[phfx+'BabA']*SQfactor*dBabdA)]).T
783        #loop over atoms - each dict entry is list of derivatives for all the reflections
784    for i in range(len(Mdata)):     
785        dFdvDict[pfx+'Afrac:'+str(i)] = dFdfr.T[i]
786        dFdvDict[pfx+'dAx:'+str(i)] = dFdx.T[0][i]
787        dFdvDict[pfx+'dAy:'+str(i)] = dFdx.T[1][i]
788        dFdvDict[pfx+'dAz:'+str(i)] = dFdx.T[2][i]
789        dFdvDict[pfx+'AUiso:'+str(i)] = dFdui.T[i]
790        dFdvDict[pfx+'AU11:'+str(i)] = dFdua.T[0][i]
791        dFdvDict[pfx+'AU22:'+str(i)] = dFdua.T[1][i]
792        dFdvDict[pfx+'AU33:'+str(i)] = dFdua.T[2][i]
793        dFdvDict[pfx+'AU12:'+str(i)] = 2.*dFdua.T[3][i]
794        dFdvDict[pfx+'AU13:'+str(i)] = 2.*dFdua.T[4][i]
795        dFdvDict[pfx+'AU23:'+str(i)] = 2.*dFdua.T[5][i]
796    dFdvDict[pfx+'BabA'] = dFdbab.T[0]
797    dFdvDict[pfx+'BabU'] = dFdbab.T[1]
798    return dFdvDict
799   
800def SCExtinction(ref,phfx,hfx,pfx,calcControls,parmDict,varyList):
801    ''' Single crystal extinction function; returns extinction & derivative
802    '''
803    extCor = 1.0
804    dervDict = {}
805    if calcControls[phfx+'EType'] != 'None':
806        SQ = 1/(4.*ref[4]**2)
807        if 'C' in parmDict[hfx+'Type']:           
808            cos2T = 1.0-2.*SQ*parmDict[hfx+'Lam']**2           #cos(2theta)
809        else:   #'T'
810            cos2T = 1.0-2.*SQ*ref[12]**2                       #cos(2theta)           
811        if 'SXC' in parmDict[hfx+'Type']:
812            AV = 7.9406e5/parmDict[pfx+'Vol']**2
813            PL = np.sqrt(1.0-cos2T**2)/parmDict[hfx+'Lam']
814            P12 = (calcControls[phfx+'Cos2TM']+cos2T**4)/(calcControls[phfx+'Cos2TM']+cos2T**2)
815            PLZ = AV*P12*ref[7]*parmDict[hfx+'Lam']**2
816        elif 'SNT' in parmDict[hfx+'Type']:
817            AV = 1.e7/parmDict[pfx+'Vol']**2
818            PL = SQ
819            PLZ = AV*ref[7]*ref[12]**2
820        elif 'SNC' in parmDict[hfx+'Type']:
821            AV = 1.e7/parmDict[pfx+'Vol']**2
822            PL = np.sqrt(1.0-cos2T**2)/parmDict[hfx+'Lam']
823            PLZ = AV*ref[9]*parmDict[hfx+'Lam']**2      #Fcsq as per GSAS, why not FcTsq (ref[9])?
824           
825        if 'Primary' in calcControls[phfx+'EType']:
826            PLZ *= 1.5
827        else:
828            if 'C' in parmDict[hfx+'Type']:
829                PLZ *= calcControls[phfx+'Tbar']
830            else: #'T'
831                PLZ *= ref[13]      #t-bar
832        if 'Primary' in calcControls[phfx+'EType']:
833            PLZ *= 1.5
834            PSIG = parmDict[phfx+'Ep']
835        elif 'I & II' in calcControls[phfx+'EType']:
836            PSIG = parmDict[phfx+'Eg']/np.sqrt(1.+(parmDict[phfx+'Es']*PL/parmDict[phfx+'Eg'])**2)
837        elif 'Type II' in calcControls[phfx+'EType']:
838            PSIG = parmDict[phfx+'Es']
839        else:       # 'Secondary Type I'
840            PSIG = parmDict[phfx+'Eg']/PL
841           
842        AG = 0.58+0.48*cos2T+0.24*cos2T**2
843        AL = 0.025+0.285*cos2T
844        BG = 0.02-0.025*cos2T
845        BL = 0.15-0.2*(0.75-cos2T)**2
846        if cos2T < 0.:
847            BL = -0.45*cos2T
848        CG = 2.
849        CL = 2.
850        PF = PLZ*PSIG
851       
852        if 'Gaussian' in calcControls[phfx+'EApprox']:
853            PF4 = 1.+CG*PF+AG*PF**2/(1.+BG*PF)
854            extCor = np.sqrt(PF4)
855            PF3 = 0.5*(CG+2.*AG*PF/(1.+BG*PF)-AG*PF**2*BG/(1.+BG*PF)**2)/(PF4*extCor)
856        else:
857            PF4 = 1.+CL*PF+AL*PF**2/(1.+BL*PF)
858            extCor = np.sqrt(PF4)
859            PF3 = 0.5*(CL+2.*AL*PF/(1.+BL*PF)-AL*PF**2*BL/(1.+BL*PF)**2)/(PF4*extCor)
860
861        if 'Primary' in calcControls[phfx+'EType'] and phfx+'Ep' in varyList:
862            dervDict[phfx+'Ep'] = -ref[7]*PLZ*PF3
863        if 'II' in calcControls[phfx+'EType'] and phfx+'Es' in varyList:
864            dervDict[phfx+'Es'] = -ref[7]*PLZ*PF3*(PSIG/parmDict[phfx+'Es'])**3
865        if 'I' in calcControls[phfx+'EType'] and phfx+'Eg' in varyList:
866            dervDict[phfx+'Eg'] = -ref[7]*PLZ*PF3*(PSIG/parmDict[phfx+'Eg'])**3*PL**2
867               
868    return 1./extCor,dervDict
869   
870def Dict2Values(parmdict, varylist):
871    '''Use before call to leastsq to setup list of values for the parameters
872    in parmdict, as selected by key in varylist'''
873    return [parmdict[key] for key in varylist] 
874   
875def Values2Dict(parmdict, varylist, values):
876    ''' Use after call to leastsq to update the parameter dictionary with
877    values corresponding to keys in varylist'''
878    parmdict.update(zip(varylist,values))
879   
880def GetNewCellParms(parmDict,varyList):
881    'Needs a doc string'
882    newCellDict = {}
883    Anames = ['A'+str(i) for i in range(6)]
884    Ddict = dict(zip(['D11','D22','D33','D12','D13','D23'],Anames))
885    for item in varyList:
886        keys = item.split(':')
887        if keys[2] in Ddict:
888            key = keys[0]+'::'+Ddict[keys[2]]       #key is e.g. '0::A0'
889            parm = keys[0]+'::'+keys[2]             #parm is e.g. '0::D11'
890            newCellDict[parm] = [key,parmDict[key]-parmDict[item]]
891    return newCellDict          # is e.g. {'0::D11':A0-D11}
892   
893def ApplyXYZshifts(parmDict,varyList):
894    '''
895    takes atom x,y,z shift and applies it to corresponding atom x,y,z value
896   
897    :param dict parmDict: parameter dictionary
898    :param list varyList: list of variables (not used!)
899    :returns: newAtomDict - dictionary of new atomic coordinate names & values; key is parameter shift name
900
901    '''
902    newAtomDict = {}
903    for item in parmDict:
904        if 'dA' in item:
905            parm = ''.join(item.split('d'))
906            parmDict[parm] += parmDict[item]
907            newAtomDict[item] = [parm,parmDict[parm]]
908    return newAtomDict
909   
910def SHTXcal(refl,g,pfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict):
911    'Spherical harmonics texture'
912    IFCoup = 'Bragg' in calcControls[hfx+'instType']
913    if 'T' in calcControls[hfx+'histType']:
914        tth = parmDict[hfx+'2-theta']
915    else:
916        tth = refl[5]
917    odfCor = 1.0
918    H = refl[:3]
919    cell = G2lat.Gmat2cell(g)
920    Sangls = [parmDict[pfx+'SH omega'],parmDict[pfx+'SH chi'],parmDict[pfx+'SH phi']]
921    Gangls = [parmDict[hfx+'Omega'],parmDict[hfx+'Chi'],parmDict[hfx+'Phi'],parmDict[hfx+'Azimuth']]
922    phi,beta = G2lat.CrsAng(H,cell,SGData)
923    psi,gam,x,x = G2lat.SamAng(tth/2.,Gangls,Sangls,IFCoup) #ignore 2 sets of angle derivs.
924    SHnames = G2lat.GenSHCoeff(SGData['SGLaue'],parmDict[pfx+'SHmodel'],parmDict[pfx+'SHorder'])
925    for item in SHnames:
926        L,M,N = eval(item.strip('C'))
927        Kcl = G2lat.GetKcl(L,N,SGData['SGLaue'],phi,beta)
928        Ksl,x,x = G2lat.GetKsl(L,M,parmDict[pfx+'SHmodel'],psi,gam)
929        Lnorm = G2lat.Lnorm(L)
930        odfCor += parmDict[pfx+item]*Lnorm*Kcl*Ksl
931    return odfCor
932   
933def SHTXcalDerv(refl,g,pfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict):
934    'Spherical harmonics texture derivatives'
935    if 'T' in calcControls[hfx+'histType']:
936        tth = parmDict[hfx+'2-theta']
937    else:
938        tth = refl[5]
939    FORPI = 4.0*np.pi
940    IFCoup = 'Bragg' in calcControls[hfx+'instType']
941    odfCor = 1.0
942    dFdODF = {}
943    dFdSA = [0,0,0]
944    H = refl[:3]
945    cell = G2lat.Gmat2cell(g)
946    Sangls = [parmDict[pfx+'SH omega'],parmDict[pfx+'SH chi'],parmDict[pfx+'SH phi']]
947    Gangls = [parmDict[hfx+'Omega'],parmDict[hfx+'Chi'],parmDict[hfx+'Phi'],parmDict[hfx+'Azimuth']]
948    phi,beta = G2lat.CrsAng(H,cell,SGData)
949    psi,gam,dPSdA,dGMdA = G2lat.SamAng(tth/2.,Gangls,Sangls,IFCoup)
950    SHnames = G2lat.GenSHCoeff(SGData['SGLaue'],parmDict[pfx+'SHmodel'],parmDict[pfx+'SHorder'])
951    for item in SHnames:
952        L,M,N = eval(item.strip('C'))
953        Kcl = G2lat.GetKcl(L,N,SGData['SGLaue'],phi,beta)
954        Ksl,dKsdp,dKsdg = G2lat.GetKsl(L,M,parmDict[pfx+'SHmodel'],psi,gam)
955        Lnorm = G2lat.Lnorm(L)
956        odfCor += parmDict[pfx+item]*Lnorm*Kcl*Ksl
957        dFdODF[pfx+item] = Lnorm*Kcl*Ksl
958        for i in range(3):
959            dFdSA[i] += parmDict[pfx+item]*Lnorm*Kcl*(dKsdp*dPSdA[i]+dKsdg*dGMdA[i])
960    return odfCor,dFdODF,dFdSA
961   
962def SHPOcal(refl,g,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict):
963    'spherical harmonics preferred orientation (cylindrical symmetry only)'
964    if 'T' in calcControls[hfx+'histType']:
965        tth = parmDict[hfx+'2-theta']
966    else:
967        tth = refl[5]
968    odfCor = 1.0
969    H = refl[:3]
970    cell = G2lat.Gmat2cell(g)
971    Sangl = [0.,0.,0.]
972    if 'Bragg' in calcControls[hfx+'instType']:
973        Gangls = [0.,90.,0.,parmDict[hfx+'Azimuth']]
974        IFCoup = True
975    else:
976        Gangls = [0.,0.,0.,parmDict[hfx+'Azimuth']]
977        IFCoup = False
978    phi,beta = G2lat.CrsAng(H,cell,SGData)
979    psi,gam,x,x = G2lat.SamAng(tth/2.,Gangls,Sangl,IFCoup) #ignore 2 sets of angle derivs.
980    SHnames = G2lat.GenSHCoeff(SGData['SGLaue'],'0',calcControls[phfx+'SHord'],False)
981    for item in SHnames:
982        L,N = eval(item.strip('C'))
983        Kcsl,Lnorm = G2lat.GetKclKsl(L,N,SGData['SGLaue'],psi,phi,beta)
984        odfCor += parmDict[phfx+item]*Lnorm*Kcsl
985    return np.squeeze(odfCor)
986   
987def SHPOcalDerv(refl,g,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict):
988    'spherical harmonics preferred orientation derivatives (cylindrical symmetry only)'
989    if 'T' in calcControls[hfx+'histType']:
990        tth = parmDict[hfx+'2-theta']
991    else:
992        tth = refl[5]
993    FORPI = 12.5663706143592
994    odfCor = 1.0
995    dFdODF = {}
996    H = refl[:3]
997    cell = G2lat.Gmat2cell(g)
998    Sangl = [0.,0.,0.]
999    if 'Bragg' in calcControls[hfx+'instType']:
1000        Gangls = [0.,90.,0.,parmDict[hfx+'Azimuth']]
1001        IFCoup = True
1002    else:
1003        Gangls = [0.,0.,0.,parmDict[hfx+'Azimuth']]
1004        IFCoup = False
1005    phi,beta = G2lat.CrsAng(H,cell,SGData)
1006    psi,gam,x,x = G2lat.SamAng(tth/2.,Gangls,Sangl,IFCoup) #ignore 2 sets of angle derivs.
1007    SHnames = G2lat.GenSHCoeff(SGData['SGLaue'],'0',calcControls[phfx+'SHord'],False)
1008    for item in SHnames:
1009        L,N = eval(item.strip('C'))
1010        Kcsl,Lnorm = G2lat.GetKclKsl(L,N,SGData['SGLaue'],psi,phi,beta) 
1011        odfCor += parmDict[phfx+item]*Lnorm*Kcsl
1012        dFdODF[phfx+item] = Kcsl*Lnorm
1013    return odfCor,dFdODF
1014   
1015def GetPrefOri(refl,uniq,G,g,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict):
1016    'March-Dollase preferred orientation correction'
1017    POcorr = 1.0
1018    MD = parmDict[phfx+'MD']
1019    if MD != 1.0:
1020        MDAxis = calcControls[phfx+'MDAxis']
1021        sumMD = 0
1022        for H in uniq:           
1023            cosP,sinP = G2lat.CosSinAngle(H,MDAxis,G)
1024            A = 1.0/np.sqrt((MD*cosP)**2+sinP**2/MD)
1025            sumMD += A**3
1026        POcorr = sumMD/len(uniq)
1027    return POcorr
1028   
1029def GetPrefOriDerv(refl,uniq,G,g,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict):
1030    'Needs a doc string'
1031    POcorr = 1.0
1032    POderv = {}
1033    if calcControls[phfx+'poType'] == 'MD':
1034        MD = parmDict[phfx+'MD']
1035        MDAxis = calcControls[phfx+'MDAxis']
1036        sumMD = 0
1037        sumdMD = 0
1038        for H in uniq:           
1039            cosP,sinP = G2lat.CosSinAngle(H,MDAxis,G)
1040            A = 1.0/np.sqrt((MD*cosP)**2+sinP**2/MD)
1041            sumMD += A**3
1042            sumdMD -= (1.5*A**5)*(2.0*MD*cosP**2-(sinP/MD)**2)
1043        POcorr = sumMD/len(uniq)
1044        POderv[phfx+'MD'] = sumdMD/len(uniq)
1045    else:   #spherical harmonics
1046        if calcControls[phfx+'SHord']:
1047            POcorr,POderv = SHPOcalDerv(refl,g,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict)
1048    return POcorr,POderv
1049   
1050def GetAbsorb(refl,hfx,calcControls,parmDict):
1051    'Needs a doc string'
1052    if 'Debye' in calcControls[hfx+'instType']:
1053        if 'T' in calcControls[hfx+'histType']:
1054            return G2pwd.Absorb('Cylinder',parmDict[hfx+'Absorption']*refl[14],parmDict[hfx+'2-theta'],0,0)
1055        else:
1056            return G2pwd.Absorb('Cylinder',parmDict[hfx+'Absorption'],refl[5],0,0)
1057    else:
1058        return G2pwd.SurfaceRough(parmDict[hfx+'SurfRoughA'],parmDict[hfx+'SurfRoughB'],refl[5])
1059   
1060def GetAbsorbDerv(refl,hfx,calcControls,parmDict):
1061    'Needs a doc string'
1062    if 'Debye' in calcControls[hfx+'instType']:
1063        if 'T' in calcControls[hfx+'histType']:
1064            return G2pwd.AbsorbDerv('Cylinder',parmDict[hfx+'Absorption']*refl[14],parmDict[hfx+'2-theta'],0,0)
1065        else:
1066            return G2pwd.AbsorbDerv('Cylinder',parmDict[hfx+'Absorption'],refl[5],0,0)
1067    else:
1068        return np.array(G2pwd.SurfaceRoughDerv(parmDict[hfx+'SurfRoughA'],parmDict[hfx+'SurfRoughB'],refl[5]))
1069       
1070def GetPwdrExt(refl,pfx,phfx,hfx,calcControls,parmDict):
1071    'Needs a doc string'
1072    coef = np.array([-0.5,0.25,-0.10416667,0.036458333,-0.0109375,2.8497409E-3])
1073    pi2 = np.sqrt(2./np.pi)
1074    if 'T' in calcControls[hfx+'histType']:
1075        sth2 = sind(parmDict[hfx+'2-theta']/2.)**2
1076        wave = refl[14]
1077    else:   #'C'W
1078        sth2 = sind(refl[5]/2.)**2
1079        wave = parmDict.get(hfx+'Lam',parmDict.get(hfx+'Lam1',1.0))
1080    c2th = 1.-2.0*sth2
1081    flv2 = refl[9]*(wave/parmDict[pfx+'Vol'])**2
1082    if 'X' in calcControls[hfx+'histType']:
1083        flv2 *= 0.079411*(1.0+c2th**2)/2.0
1084    xfac = flv2*parmDict[phfx+'Extinction']
1085    exb = 1.0
1086    if xfac > -1.:
1087        exb = 1./(1.+xfac)
1088    exl = 1.0
1089    if 0 < xfac <= 1.:
1090        xn = np.array([xfac**(i+1) for i in range(6)])
1091        exl = np.sum(xn*coef)
1092    elif xfac > 1.:
1093        xfac2 = 1./np.sqrt(xfac)
1094        exl = pi2*(1.-0.125/xfac)*xfac2
1095    return exb*sth2+exl*(1.-sth2)
1096   
1097def GetPwdrExtDerv(refl,pfx,phfx,hfx,calcControls,parmDict):
1098    'Needs a doc string'
1099    delt = 0.001
1100    parmDict[phfx+'Extinction'] += delt
1101    plus = GetPwdrExt(refl,pfx,phfx,hfx,calcControls,parmDict)
1102    parmDict[phfx+'Extinction'] -= 2.*delt
1103    minus = GetPwdrExt(refl,pfx,phfx,hfx,calcControls,parmDict)
1104    parmDict[phfx+'Extinction'] += delt
1105    return (plus-minus)/(2.*delt)   
1106   
1107def GetIntensityCorr(refl,uniq,G,g,pfx,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict):
1108    'Needs a doc string'    #need powder extinction!
1109    Icorr = parmDict[phfx+'Scale']*parmDict[hfx+'Scale']*refl[3]               #scale*multiplicity
1110    if 'X' in parmDict[hfx+'Type']:
1111        Icorr *= G2pwd.Polarization(parmDict[hfx+'Polariz.'],refl[5],parmDict[hfx+'Azimuth'])[0]
1112    POcorr = 1.0
1113    if pfx+'SHorder' in parmDict:                 #generalized spherical harmonics texture
1114        POcorr = SHTXcal(refl,g,pfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict)
1115    elif calcControls[phfx+'poType'] == 'MD':         #March-Dollase
1116        POcorr = GetPrefOri(refl,uniq,G,g,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict)
1117    elif calcControls[phfx+'SHord']:                #cylindrical spherical harmonics
1118        POcorr = SHPOcal(refl,g,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict)
1119    Icorr *= POcorr
1120    AbsCorr = 1.0
1121    AbsCorr = GetAbsorb(refl,hfx,calcControls,parmDict)
1122    Icorr *= AbsCorr
1123    ExtCorr = GetPwdrExt(refl,pfx,phfx,hfx,calcControls,parmDict)
1124    Icorr *= ExtCorr
1125    return Icorr,POcorr,AbsCorr,ExtCorr
1126   
1127def GetIntensityDerv(refl,wave,uniq,G,g,pfx,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict):
1128    'Needs a doc string'    #need powder extinction derivs!
1129    dIdsh = 1./parmDict[hfx+'Scale']
1130    dIdsp = 1./parmDict[phfx+'Scale']
1131    if 'X' in parmDict[hfx+'Type']:
1132        pola,dIdPola = G2pwd.Polarization(parmDict[hfx+'Polariz.'],refl[5],parmDict[hfx+'Azimuth'])
1133        dIdPola /= pola
1134    else:       #'N'
1135        dIdPola = 0.0
1136    dFdODF = {}
1137    dFdSA = [0,0,0]
1138    dIdPO = {}
1139    if pfx+'SHorder' in parmDict:
1140        odfCor,dFdODF,dFdSA = SHTXcalDerv(refl,g,pfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict)
1141        for iSH in dFdODF:
1142            dFdODF[iSH] /= odfCor
1143        for i in range(3):
1144            dFdSA[i] /= odfCor
1145    elif calcControls[phfx+'poType'] == 'MD' or calcControls[phfx+'SHord']:
1146        POcorr,dIdPO = GetPrefOriDerv(refl,uniq,G,g,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict)       
1147        for iPO in dIdPO:
1148            dIdPO[iPO] /= POcorr
1149    if 'T' in parmDict[hfx+'Type']:
1150        dFdAb = GetAbsorbDerv(refl,hfx,calcControls,parmDict)*wave/refl[16] #wave/abs corr
1151        dFdEx = GetPwdrExtDerv(refl,pfx,phfx,hfx,calcControls,parmDict)/refl[17]    #/ext corr
1152    else:
1153        dFdAb = GetAbsorbDerv(refl,hfx,calcControls,parmDict)*wave/refl[13] #wave/abs corr
1154        dFdEx = GetPwdrExtDerv(refl,pfx,phfx,hfx,calcControls,parmDict)/refl[14]    #/ext corr       
1155    return dIdsh,dIdsp,dIdPola,dIdPO,dFdODF,dFdSA,dFdAb,dFdEx
1156       
1157def GetSampleSigGam(refl,wave,G,GB,SGData,hfx,phfx,calcControls,parmDict):
1158    'Needs a doc string'
1159    if 'C' in calcControls[hfx+'histType']:     #All checked & OK
1160        costh = cosd(refl[5]/2.)
1161        #crystallite size
1162        if calcControls[phfx+'SizeType'] == 'isotropic':
1163            Sgam = 1.8*wave/(np.pi*parmDict[phfx+'Size;i']*costh)
1164        elif calcControls[phfx+'SizeType'] == 'uniaxial':
1165            H = np.array(refl[:3])
1166            P = np.array(calcControls[phfx+'SizeAxis'])
1167            cosP,sinP = G2lat.CosSinAngle(H,P,G)
1168            Sgam = (1.8*wave/np.pi)/(parmDict[phfx+'Size;i']*parmDict[phfx+'Size;a']*costh)
1169            Sgam *= np.sqrt((sinP*parmDict[phfx+'Size;a'])**2+(cosP*parmDict[phfx+'Size;i'])**2)
1170        else:           #ellipsoidal crystallites
1171            Sij =[parmDict[phfx+'Size:%d'%(i)] for i in range(6)]
1172            H = np.array(refl[:3])
1173            lenR = G2pwd.ellipseSize(H,Sij,GB)
1174            Sgam = 1.8*wave/(np.pi*costh*lenR)
1175        #microstrain               
1176        if calcControls[phfx+'MustrainType'] == 'isotropic':
1177            Mgam = 0.018*parmDict[phfx+'Mustrain;i']*tand(refl[5]/2.)/np.pi
1178        elif calcControls[phfx+'MustrainType'] == 'uniaxial':
1179            H = np.array(refl[:3])
1180            P = np.array(calcControls[phfx+'MustrainAxis'])
1181            cosP,sinP = G2lat.CosSinAngle(H,P,G)
1182            Si = parmDict[phfx+'Mustrain;i']
1183            Sa = parmDict[phfx+'Mustrain;a']
1184            Mgam = 0.018*Si*Sa*tand(refl[5]/2.)/(np.pi*np.sqrt((Si*cosP)**2+(Sa*sinP)**2))
1185        else:       #generalized - P.W. Stephens model
1186            Strms = G2spc.MustrainCoeff(refl[:3],SGData)
1187            Sum = 0
1188            for i,strm in enumerate(Strms):
1189                Sum += parmDict[phfx+'Mustrain:'+str(i)]*strm
1190            Mgam = 0.018*refl[4]**2*tand(refl[5]/2.)*np.sqrt(Sum)/np.pi
1191    elif 'T' in calcControls[hfx+'histType']:       #All checked & OK
1192        #crystallite size
1193        if calcControls[phfx+'SizeType'] == 'isotropic':    #OK
1194            Sgam = 1.e-4*parmDict[hfx+'difC']*refl[4]**2/parmDict[phfx+'Size;i']
1195        elif calcControls[phfx+'SizeType'] == 'uniaxial':   #OK
1196            H = np.array(refl[:3])
1197            P = np.array(calcControls[phfx+'SizeAxis'])
1198            cosP,sinP = G2lat.CosSinAngle(H,P,G)
1199            Sgam = 1.e-4*parmDict[hfx+'difC']*refl[4]**2/(parmDict[phfx+'Size;i']*parmDict[phfx+'Size;a'])
1200            Sgam *= np.sqrt((sinP*parmDict[phfx+'Size;a'])**2+(cosP*parmDict[phfx+'Size;i'])**2)
1201        else:           #ellipsoidal crystallites   #OK
1202            Sij =[parmDict[phfx+'Size:%d'%(i)] for i in range(6)]
1203            H = np.array(refl[:3])
1204            lenR = G2pwd.ellipseSize(H,Sij,GB)
1205            Sgam = 1.e-4*parmDict[hfx+'difC']*refl[4]**2/lenR
1206        #microstrain               
1207        if calcControls[phfx+'MustrainType'] == 'isotropic':    #OK
1208            Mgam = 1.e-6*parmDict[hfx+'difC']*refl[4]*parmDict[phfx+'Mustrain;i']
1209        elif calcControls[phfx+'MustrainType'] == 'uniaxial':   #OK
1210            H = np.array(refl[:3])
1211            P = np.array(calcControls[phfx+'MustrainAxis'])
1212            cosP,sinP = G2lat.CosSinAngle(H,P,G)
1213            Si = parmDict[phfx+'Mustrain;i']
1214            Sa = parmDict[phfx+'Mustrain;a']
1215            Mgam = 1.e-6*parmDict[hfx+'difC']*refl[4]*Si*Sa/np.sqrt((Si*cosP)**2+(Sa*sinP)**2)
1216        else:       #generalized - P.W. Stephens model  OK
1217            Strms = G2spc.MustrainCoeff(refl[:3],SGData)
1218            Sum = 0
1219            for i,strm in enumerate(Strms):
1220                Sum += parmDict[phfx+'Mustrain:'+str(i)]*strm
1221            Mgam = 1.e-6*parmDict[hfx+'difC']*np.sqrt(Sum)*refl[4]**3
1222           
1223    gam = Sgam*parmDict[phfx+'Size;mx']+Mgam*parmDict[phfx+'Mustrain;mx']
1224    sig = (Sgam*(1.-parmDict[phfx+'Size;mx']))**2+(Mgam*(1.-parmDict[phfx+'Mustrain;mx']))**2
1225    sig /= ateln2
1226    return sig,gam
1227       
1228def GetSampleSigGamDerv(refl,wave,G,GB,SGData,hfx,phfx,calcControls,parmDict):
1229    'Needs a doc string'
1230    gamDict = {}
1231    sigDict = {}
1232    if 'C' in calcControls[hfx+'histType']:         #All checked & OK
1233        costh = cosd(refl[5]/2.)
1234        tanth = tand(refl[5]/2.)
1235        #crystallite size derivatives
1236        if calcControls[phfx+'SizeType'] == 'isotropic':
1237            Sgam = 1.8*wave/(np.pi*parmDict[phfx+'Size;i']*costh)
1238            gamDict[phfx+'Size;i'] = -1.8*wave*parmDict[phfx+'Size;mx']/(np.pi*costh)
1239            sigDict[phfx+'Size;i'] = -3.6*Sgam*wave*(1.-parmDict[phfx+'Size;mx'])**2/(np.pi*costh*ateln2)
1240        elif calcControls[phfx+'SizeType'] == 'uniaxial':
1241            H = np.array(refl[:3])
1242            P = np.array(calcControls[phfx+'SizeAxis'])
1243            cosP,sinP = G2lat.CosSinAngle(H,P,G)
1244            Si = parmDict[phfx+'Size;i']
1245            Sa = parmDict[phfx+'Size;a']
1246            gami = 1.8*wave/(costh*np.pi*Si*Sa)
1247            sqtrm = np.sqrt((sinP*Sa)**2+(cosP*Si)**2)
1248            Sgam = gami*sqtrm
1249            dsi = gami*Si*cosP**2/sqtrm-Sgam/Si
1250            dsa = gami*Sa*sinP**2/sqtrm-Sgam/Sa
1251            gamDict[phfx+'Size;i'] = dsi*parmDict[phfx+'Size;mx']
1252            gamDict[phfx+'Size;a'] = dsa*parmDict[phfx+'Size;mx']
1253            sigDict[phfx+'Size;i'] = 2.*dsi*Sgam*(1.-parmDict[phfx+'Size;mx'])**2/ateln2
1254            sigDict[phfx+'Size;a'] = 2.*dsa*Sgam*(1.-parmDict[phfx+'Size;mx'])**2/ateln2
1255        else:           #ellipsoidal crystallites
1256            const = 1.8*wave/(np.pi*costh)
1257            Sij =[parmDict[phfx+'Size:%d'%(i)] for i in range(6)]
1258            H = np.array(refl[:3])
1259            lenR,dRdS = G2pwd.ellipseSizeDerv(H,Sij,GB)
1260            Sgam = const/lenR
1261            for i,item in enumerate([phfx+'Size:%d'%(j) for j in range(6)]):
1262                gamDict[item] = -(const/lenR**2)*dRdS[i]*parmDict[phfx+'Size;mx']
1263                sigDict[item] = -2.*Sgam*(const/lenR**2)*dRdS[i]*(1.-parmDict[phfx+'Size;mx'])**2/ateln2
1264        gamDict[phfx+'Size;mx'] = Sgam
1265        sigDict[phfx+'Size;mx'] = -2.*Sgam**2*(1.-parmDict[phfx+'Size;mx'])/ateln2
1266               
1267        #microstrain derivatives               
1268        if calcControls[phfx+'MustrainType'] == 'isotropic':
1269            Mgam = 0.018*parmDict[phfx+'Mustrain;i']*tand(refl[5]/2.)/np.pi
1270            gamDict[phfx+'Mustrain;i'] =  0.018*tanth*parmDict[phfx+'Mustrain;mx']/np.pi
1271            sigDict[phfx+'Mustrain;i'] =  0.036*Mgam*tanth*(1.-parmDict[phfx+'Mustrain;mx'])**2/(np.pi*ateln2)       
1272        elif calcControls[phfx+'MustrainType'] == 'uniaxial':
1273            H = np.array(refl[:3])
1274            P = np.array(calcControls[phfx+'MustrainAxis'])
1275            cosP,sinP = G2lat.CosSinAngle(H,P,G)
1276            Si = parmDict[phfx+'Mustrain;i']
1277            Sa = parmDict[phfx+'Mustrain;a']
1278            gami = 0.018*Si*Sa*tanth/np.pi
1279            sqtrm = np.sqrt((Si*cosP)**2+(Sa*sinP)**2)
1280            Mgam = gami/sqtrm
1281            dsi = -gami*Si*cosP**2/sqtrm**3
1282            dsa = -gami*Sa*sinP**2/sqtrm**3
1283            gamDict[phfx+'Mustrain;i'] = (Mgam/Si+dsi)*parmDict[phfx+'Mustrain;mx']
1284            gamDict[phfx+'Mustrain;a'] = (Mgam/Sa+dsa)*parmDict[phfx+'Mustrain;mx']
1285            sigDict[phfx+'Mustrain;i'] = 2*(Mgam/Si+dsi)*Mgam*(1.-parmDict[phfx+'Mustrain;mx'])**2/ateln2
1286            sigDict[phfx+'Mustrain;a'] = 2*(Mgam/Sa+dsa)*Mgam*(1.-parmDict[phfx+'Mustrain;mx'])**2/ateln2       
1287        else:       #generalized - P.W. Stephens model
1288            const = 0.018*refl[4]**2*tanth/np.pi
1289            Strms = G2spc.MustrainCoeff(refl[:3],SGData)
1290            Sum = 0
1291            for i,strm in enumerate(Strms):
1292                Sum += parmDict[phfx+'Mustrain:'+str(i)]*strm
1293                gamDict[phfx+'Mustrain:'+str(i)] = strm*parmDict[phfx+'Mustrain;mx']/2.
1294                sigDict[phfx+'Mustrain:'+str(i)] = strm*(1.-parmDict[phfx+'Mustrain;mx'])**2
1295            Mgam = const*np.sqrt(Sum)
1296            for i in range(len(Strms)):
1297                gamDict[phfx+'Mustrain:'+str(i)] *= Mgam/Sum
1298                sigDict[phfx+'Mustrain:'+str(i)] *= const**2/ateln2
1299        gamDict[phfx+'Mustrain;mx'] = Mgam
1300        sigDict[phfx+'Mustrain;mx'] = -2.*Mgam**2*(1.-parmDict[phfx+'Mustrain;mx'])/ateln2
1301    else:   #'T'OF - All checked & OK
1302        if calcControls[phfx+'SizeType'] == 'isotropic':    #OK
1303            Sgam = 1.e-4*parmDict[hfx+'difC']*refl[4]**2/parmDict[phfx+'Size;i']
1304            gamDict[phfx+'Size;i'] = -Sgam*parmDict[phfx+'Size;mx']/parmDict[phfx+'Size;i']
1305            sigDict[phfx+'Size;i'] = -2.*Sgam**2*(1.-parmDict[phfx+'Size;mx'])**2/(ateln2*parmDict[phfx+'Size;i'])
1306        elif calcControls[phfx+'SizeType'] == 'uniaxial':   #OK
1307            const = 1.e-4*parmDict[hfx+'difC']*refl[4]**2
1308            H = np.array(refl[:3])
1309            P = np.array(calcControls[phfx+'SizeAxis'])
1310            cosP,sinP = G2lat.CosSinAngle(H,P,G)
1311            Si = parmDict[phfx+'Size;i']
1312            Sa = parmDict[phfx+'Size;a']
1313            gami = const/(Si*Sa)
1314            sqtrm = np.sqrt((sinP*Sa)**2+(cosP*Si)**2)
1315            Sgam = gami*sqtrm
1316            dsi = gami*Si*cosP**2/sqtrm-Sgam/Si
1317            dsa = gami*Sa*sinP**2/sqtrm-Sgam/Sa
1318            gamDict[phfx+'Size;i'] = dsi*parmDict[phfx+'Size;mx']
1319            gamDict[phfx+'Size;a'] = dsa*parmDict[phfx+'Size;mx']
1320            sigDict[phfx+'Size;i'] = 2.*dsi*Sgam*(1.-parmDict[phfx+'Size;mx'])**2/ateln2
1321            sigDict[phfx+'Size;a'] = 2.*dsa*Sgam*(1.-parmDict[phfx+'Size;mx'])**2/ateln2
1322        else:           #OK  ellipsoidal crystallites
1323            const = 1.e-4*parmDict[hfx+'difC']*refl[4]**2
1324            Sij =[parmDict[phfx+'Size:%d'%(i)] for i in range(6)]
1325            H = np.array(refl[:3])
1326            lenR,dRdS = G2pwd.ellipseSizeDerv(H,Sij,GB)
1327            Sgam = const/lenR
1328            for i,item in enumerate([phfx+'Size:%d'%(j) for j in range(6)]):
1329                gamDict[item] = -(const/lenR**2)*dRdS[i]*parmDict[phfx+'Size;mx']
1330                sigDict[item] = -2.*Sgam*(const/lenR**2)*dRdS[i]*(1.-parmDict[phfx+'Size;mx'])**2/ateln2
1331        gamDict[phfx+'Size;mx'] = Sgam  #OK
1332        sigDict[phfx+'Size;mx'] = -2.*Sgam**2*(1.-parmDict[phfx+'Size;mx'])/ateln2  #OK
1333               
1334        #microstrain derivatives               
1335        if calcControls[phfx+'MustrainType'] == 'isotropic':
1336            Mgam = 1.e-6*parmDict[hfx+'difC']*refl[4]*parmDict[phfx+'Mustrain;i']
1337            gamDict[phfx+'Mustrain;i'] =  1.e-6*refl[4]*parmDict[hfx+'difC']*parmDict[phfx+'Mustrain;mx']   #OK
1338            sigDict[phfx+'Mustrain;i'] =  2.*Mgam**2*(1.-parmDict[phfx+'Mustrain;mx'])**2/(ateln2*parmDict[phfx+'Mustrain;i'])       
1339        elif calcControls[phfx+'MustrainType'] == 'uniaxial':
1340            H = np.array(refl[:3])
1341            P = np.array(calcControls[phfx+'MustrainAxis'])
1342            cosP,sinP = G2lat.CosSinAngle(H,P,G)
1343            Si = parmDict[phfx+'Mustrain;i']
1344            Sa = parmDict[phfx+'Mustrain;a']
1345            gami = 1.e-6*parmDict[hfx+'difC']*refl[4]*Si*Sa
1346            sqtrm = np.sqrt((Si*cosP)**2+(Sa*sinP)**2)
1347            Mgam = gami/sqtrm
1348            dsi = -gami*Si*cosP**2/sqtrm**3
1349            dsa = -gami*Sa*sinP**2/sqtrm**3
1350            gamDict[phfx+'Mustrain;i'] = (Mgam/Si+dsi)*parmDict[phfx+'Mustrain;mx']
1351            gamDict[phfx+'Mustrain;a'] = (Mgam/Sa+dsa)*parmDict[phfx+'Mustrain;mx']
1352            sigDict[phfx+'Mustrain;i'] = 2*(Mgam/Si+dsi)*Mgam*(1.-parmDict[phfx+'Mustrain;mx'])**2/ateln2
1353            sigDict[phfx+'Mustrain;a'] = 2*(Mgam/Sa+dsa)*Mgam*(1.-parmDict[phfx+'Mustrain;mx'])**2/ateln2       
1354        else:       #generalized - P.W. Stephens model OK
1355            pwrs = calcControls[phfx+'MuPwrs']
1356            Strms = G2spc.MustrainCoeff(refl[:3],SGData)
1357            const = 1.e-6*parmDict[hfx+'difC']*refl[4]**3
1358            Sum = 0
1359            for i,strm in enumerate(Strms):
1360                Sum += parmDict[phfx+'Mustrain:'+str(i)]*strm
1361                gamDict[phfx+'Mustrain:'+str(i)] = strm*parmDict[phfx+'Mustrain;mx']/2.
1362                sigDict[phfx+'Mustrain:'+str(i)] = strm*(1.-parmDict[phfx+'Mustrain;mx'])**2
1363            Mgam = const*np.sqrt(Sum)
1364            for i in range(len(Strms)):
1365                gamDict[phfx+'Mustrain:'+str(i)] *= Mgam/Sum
1366                sigDict[phfx+'Mustrain:'+str(i)] *= const**2/ateln2       
1367        gamDict[phfx+'Mustrain;mx'] = Mgam
1368        sigDict[phfx+'Mustrain;mx'] = -2.*Mgam**2*(1.-parmDict[phfx+'Mustrain;mx'])/ateln2
1369       
1370    return sigDict,gamDict
1371       
1372def GetReflPos(refl,wave,A,hfx,calcControls,parmDict):
1373    'Needs a doc string'
1374    h,k,l = refl[:3]
1375    d = 1./np.sqrt(G2lat.calc_rDsq(np.array([h,k,l]),A))
1376
1377    refl[4] = d
1378    if 'C' in calcControls[hfx+'histType']:
1379        pos = 2.0*asind(wave/(2.0*d))+parmDict[hfx+'Zero']
1380        const = 9.e-2/(np.pi*parmDict[hfx+'Gonio. radius'])                  #shifts in microns
1381        if 'Bragg' in calcControls[hfx+'instType']:
1382            pos -= const*(4.*parmDict[hfx+'Shift']*cosd(pos/2.0)+ \
1383                parmDict[hfx+'Transparency']*sind(pos)*100.0)            #trans(=1/mueff) in cm
1384        else:               #Debye-Scherrer - simple but maybe not right
1385            pos -= const*(parmDict[hfx+'DisplaceX']*cosd(pos)+parmDict[hfx+'DisplaceY']*sind(pos))
1386    elif 'T' in calcControls[hfx+'histType']:
1387        pos = parmDict[hfx+'difC']*d+parmDict[hfx+'difA']*d**2+parmDict[hfx+'difB']/d+parmDict[hfx+'Zero']
1388        #do I need sample position effects - maybe?
1389    return pos
1390
1391def GetReflPosDerv(refl,wave,A,hfx,calcControls,parmDict):
1392    'Needs a doc string'
1393    dpr = 180./np.pi
1394    h,k,l = refl[:3]
1395    dstsq = G2lat.calc_rDsq(np.array([h,k,l]),A)
1396    dst = np.sqrt(dstsq)
1397    dsp = 1./dst
1398    if 'C' in calcControls[hfx+'histType']:
1399        pos = refl[5]-parmDict[hfx+'Zero']
1400        const = dpr/np.sqrt(1.0-wave**2*dstsq/4.0)
1401        dpdw = const*dst
1402        dpdA = np.array([h**2,k**2,l**2,h*k,h*l,k*l])
1403        dpdA *= const*wave/(2.0*dst)
1404        dpdZ = 1.0
1405        const = 9.e-2/(np.pi*parmDict[hfx+'Gonio. radius'])                  #shifts in microns
1406        if 'Bragg' in calcControls[hfx+'instType']:
1407            dpdSh = -4.*const*cosd(pos/2.0)
1408            dpdTr = -const*sind(pos)*100.0
1409            return dpdA,dpdw,dpdZ,dpdSh,dpdTr,0.,0.
1410        else:               #Debye-Scherrer - simple but maybe not right
1411            dpdXd = -const*cosd(pos)
1412            dpdYd = -const*sind(pos)
1413            return dpdA,dpdw,dpdZ,0.,0.,dpdXd,dpdYd
1414    elif 'T' in calcControls[hfx+'histType']:
1415        dpdA = -np.array([h**2,k**2,l**2,h*k,h*l,k*l])*parmDict[hfx+'difC']*dsp**3/2.
1416        dpdZ = 1.0
1417        dpdDC = dsp
1418        dpdDA = dsp**2
1419        dpdDB = 1./dsp
1420        return dpdA,dpdZ,dpdDC,dpdDA,dpdDB
1421           
1422def GetHStrainShift(refl,SGData,phfx,hfx,calcControls,parmDict):
1423    'Needs a doc string'
1424    laue = SGData['SGLaue']
1425    uniq = SGData['SGUniq']
1426    h,k,l = refl[:3]
1427    if laue in ['m3','m3m']:
1428        Dij = parmDict[phfx+'D11']*(h**2+k**2+l**2)+ \
1429            refl[4]**2*parmDict[phfx+'eA']*((h*k)**2+(h*l)**2+(k*l)**2)/(h**2+k**2+l**2)**2
1430    elif laue in ['6/m','6/mmm','3m1','31m','3']:
1431        Dij = parmDict[phfx+'D11']*(h**2+k**2+h*k)+parmDict[phfx+'D33']*l**2
1432    elif laue in ['3R','3mR']:
1433        Dij = parmDict[phfx+'D11']*(h**2+k**2+l**2)+parmDict[phfx+'D12']*(h*k+h*l+k*l)
1434    elif laue in ['4/m','4/mmm']:
1435        Dij = parmDict[phfx+'D11']*(h**2+k**2)+parmDict[phfx+'D33']*l**2
1436    elif laue in ['mmm']:
1437        Dij = parmDict[phfx+'D11']*h**2+parmDict[phfx+'D22']*k**2+parmDict[phfx+'D33']*l**2
1438    elif laue in ['2/m']:
1439        Dij = parmDict[phfx+'D11']*h**2+parmDict[phfx+'D22']*k**2+parmDict[phfx+'D33']*l**2
1440        if uniq == 'a':
1441            Dij += parmDict[phfx+'D23']*k*l
1442        elif uniq == 'b':
1443            Dij += parmDict[phfx+'D13']*h*l
1444        elif uniq == 'c':
1445            Dij += parmDict[phfx+'D12']*h*k
1446    else:
1447        Dij = parmDict[phfx+'D11']*h**2+parmDict[phfx+'D22']*k**2+parmDict[phfx+'D33']*l**2+ \
1448            parmDict[phfx+'D12']*h*k+parmDict[phfx+'D13']*h*l+parmDict[phfx+'D23']*k*l
1449    if 'C' in calcControls[hfx+'histType']:
1450        return -180.*Dij*refl[4]**2*tand(refl[5]/2.0)/np.pi
1451    else:
1452        return -Dij*parmDict[hfx+'difC']*refl[4]**2/2.
1453           
1454def GetHStrainShiftDerv(refl,SGData,phfx,hfx,calcControls,parmDict):
1455    'Needs a doc string'
1456    laue = SGData['SGLaue']
1457    uniq = SGData['SGUniq']
1458    h,k,l = refl[:3]
1459    if laue in ['m3','m3m']:
1460        dDijDict = {phfx+'D11':h**2+k**2+l**2,
1461            phfx+'eA':refl[4]**2*((h*k)**2+(h*l)**2+(k*l)**2)/(h**2+k**2+l**2)**2}
1462    elif laue in ['6/m','6/mmm','3m1','31m','3']:
1463        dDijDict = {phfx+'D11':h**2+k**2+h*k,phfx+'D33':l**2}
1464    elif laue in ['3R','3mR']:
1465        dDijDict = {phfx+'D11':h**2+k**2+l**2,phfx+'D12':h*k+h*l+k*l}
1466    elif laue in ['4/m','4/mmm']:
1467        dDijDict = {phfx+'D11':h**2+k**2,phfx+'D33':l**2}
1468    elif laue in ['mmm']:
1469        dDijDict = {phfx+'D11':h**2,phfx+'D22':k**2,phfx+'D33':l**2}
1470    elif laue in ['2/m']:
1471        dDijDict = {phfx+'D11':h**2,phfx+'D22':k**2,phfx+'D33':l**2}
1472        if uniq == 'a':
1473            dDijDict[phfx+'D23'] = k*l
1474        elif uniq == 'b':
1475            dDijDict[phfx+'D13'] = h*l
1476        elif uniq == 'c':
1477            dDijDict[phfx+'D12'] = h*k
1478            names.append()
1479    else:
1480        dDijDict = {phfx+'D11':h**2,phfx+'D22':k**2,phfx+'D33':l**2,
1481            phfx+'D12':h*k,phfx+'D13':h*l,phfx+'D23':k*l}
1482    if 'C' in calcControls[hfx+'histType']:
1483        for item in dDijDict:
1484            dDijDict[item] *= -180.0*refl[4]**2*tand(refl[5]/2.0)/np.pi
1485    else:
1486        for item in dDijDict:
1487            dDijDict[item] *= -parmDict[hfx+'difC']*refl[4]**3/2.
1488    return dDijDict
1489   
1490def GetDij(phfx,SGData,parmDict):
1491    HSvals = [parmDict[phfx+name] for name in G2spc.HStrainNames(SGData)]
1492    return G2spc.HStrainVals(HSvals,SGData)
1493               
1494def GetFobsSq(Histograms,Phases,parmDict,calcControls):
1495    'Needs a doc string'
1496    histoList = Histograms.keys()
1497    histoList.sort()
1498    for histogram in histoList:
1499        if 'PWDR' in histogram[:4]:
1500            Histogram = Histograms[histogram]
1501            hId = Histogram['hId']
1502            hfx = ':%d:'%(hId)
1503            Limits = calcControls[hfx+'Limits']
1504            if 'C' in calcControls[hfx+'histType']:
1505                shl = max(parmDict[hfx+'SH/L'],0.0005)
1506                Ka2 = False
1507                kRatio = 0.0
1508                if hfx+'Lam1' in parmDict.keys():
1509                    Ka2 = True
1510                    lamRatio = 360*(parmDict[hfx+'Lam2']-parmDict[hfx+'Lam1'])/(np.pi*parmDict[hfx+'Lam1'])
1511                    kRatio = parmDict[hfx+'I(L2)/I(L1)']
1512            x,y,w,yc,yb,yd = Histogram['Data']
1513            xB = np.searchsorted(x,Limits[0])
1514            xF = np.searchsorted(x,Limits[1])
1515            ymb = np.array(y-yb)
1516            ymb = np.where(ymb,ymb,1.0)
1517            ycmb = np.array(yc-yb)
1518            ratio = 1./np.where(ycmb,ycmb/ymb,1.e10)         
1519            refLists = Histogram['Reflection Lists']
1520            for phase in refLists:
1521                Phase = Phases[phase]
1522                pId = Phase['pId']
1523                phfx = '%d:%d:'%(pId,hId)
1524                refDict = refLists[phase]
1525                sumFo = 0.0
1526                sumdF = 0.0
1527                sumFosq = 0.0
1528                sumdFsq = 0.0
1529                for refl in refDict['RefList']:
1530                    if 'C' in calcControls[hfx+'histType']:
1531                        yp = np.zeros_like(yb)
1532                        Wd,fmin,fmax = G2pwd.getWidthsCW(refl[5],refl[6],refl[7],shl)
1533                        iBeg = max(xB,np.searchsorted(x,refl[5]-fmin))
1534                        iFin = max(xB,min(np.searchsorted(x,refl[5]+fmax),xF))
1535                        iFin2 = iFin
1536                        if not iBeg+iFin:       #peak below low limit - skip peak
1537                            continue
1538                        elif not iBeg-iFin:     #peak above high limit - done
1539                            break
1540                        elif iBeg < iFin:
1541                            yp[iBeg:iFin] = refl[11]*refl[9]*G2pwd.getFCJVoigt3(refl[5],refl[6],refl[7],shl,ma.getdata(x[iBeg:iFin]))    #>90% of time spent here
1542                            if Ka2:
1543                                pos2 = refl[5]+lamRatio*tand(refl[5]/2.0)       # + 360/pi * Dlam/lam * tan(th)
1544                                Wd,fmin,fmax = G2pwd.getWidthsCW(pos2,refl[6],refl[7],shl)
1545                                iBeg2 = max(xB,np.searchsorted(x,pos2-fmin))
1546                                iFin2 = min(np.searchsorted(x,pos2+fmax),xF)
1547                                yp[iBeg2:iFin2] += refl[11]*refl[9]*kRatio*G2pwd.getFCJVoigt3(pos2,refl[6],refl[7],shl,ma.getdata(x[iBeg2:iFin2]))        #and here
1548                            refl[8] = np.sum(np.where(ratio[iBeg:iFin2]>0.,yp[iBeg:iFin2]*ratio[iBeg:iFin2]/(refl[11]*(1.+kRatio)),0.0))
1549                    elif 'T' in calcControls[hfx+'histType']:
1550                        yp = np.zeros_like(yb)
1551                        Wd,fmin,fmax = G2pwd.getWidthsTOF(refl[5],refl[12],refl[13],refl[6],refl[7])
1552                        iBeg = max(xB,np.searchsorted(x,refl[5]-fmin))
1553                        iFin = max(xB,min(np.searchsorted(x,refl[5]+fmax),xF))
1554                        if iBeg < iFin:
1555                            yp[iBeg:iFin] = refl[11]*refl[9]*G2pwd.getEpsVoigt(refl[5],refl[12],refl[13],refl[6],refl[7],ma.getdata(x[iBeg:iFin]))  #>90% of time spent here
1556                            refl[8] = np.sum(np.where(ratio[iBeg:iFin]>0.,yp[iBeg:iFin]*ratio[iBeg:iFin]/refl[11],0.0))
1557                    Fo = np.sqrt(np.abs(refl[8]))
1558                    Fc = np.sqrt(np.abs(refl[9]))
1559                    sumFo += Fo
1560                    sumFosq += refl[8]**2
1561                    sumdF += np.abs(Fo-Fc)
1562                    sumdFsq += (refl[8]-refl[9])**2
1563                Histogram['Residuals'][phfx+'Rf'] = min(100.,(sumdF/sumFo)*100.)
1564                Histogram['Residuals'][phfx+'Rf^2'] = min(100.,np.sqrt(sumdFsq/sumFosq)*100.)
1565                Histogram['Residuals'][phfx+'Nref'] = len(refDict['RefList'])
1566                Histogram['Residuals']['hId'] = hId
1567        elif 'HKLF' in histogram[:4]:
1568            Histogram = Histograms[histogram]
1569            Histogram['Residuals']['hId'] = Histograms[histogram]['hId']
1570               
1571def getPowderProfile(parmDict,x,varylist,Histogram,Phases,calcControls,pawleyLookup):
1572    'Needs a doc string'
1573   
1574    def GetReflSigGamCW(refl,wave,G,GB,phfx,calcControls,parmDict):
1575        U = parmDict[hfx+'U']
1576        V = parmDict[hfx+'V']
1577        W = parmDict[hfx+'W']
1578        X = parmDict[hfx+'X']
1579        Y = parmDict[hfx+'Y']
1580        tanPos = tand(refl[5]/2.0)
1581        Ssig,Sgam = GetSampleSigGam(refl,wave,G,GB,SGData,hfx,phfx,calcControls,parmDict)
1582        sig = U*tanPos**2+V*tanPos+W+Ssig     #save peak sigma
1583        sig = max(0.001,sig)
1584        gam = X/cosd(refl[5]/2.0)+Y*tanPos+Sgam     #save peak gamma
1585        gam = max(0.001,gam)
1586        return sig,gam
1587               
1588    def GetReflSigGamTOF(refl,G,GB,phfx,calcControls,parmDict):
1589        sig = parmDict[hfx+'sig-0']+parmDict[hfx+'sig-1']*refl[4]**2+   \
1590            parmDict[hfx+'sig-2']*refl[4]**4+parmDict[hfx+'sig-q']/refl[4]**2
1591        gam = parmDict[hfx+'X']*refl[4]+parmDict[hfx+'Y']*refl[4]**2
1592        Ssig,Sgam = GetSampleSigGam(refl,0.0,G,GB,SGData,hfx,phfx,calcControls,parmDict)
1593        sig += Ssig
1594        gam += Sgam
1595        return sig,gam
1596       
1597    def GetReflAlpBet(refl,hfx,parmDict):
1598        alp = parmDict[hfx+'alpha']/refl[4]
1599        bet = parmDict[hfx+'beta-0']+parmDict[hfx+'beta-1']/refl[4]**4+parmDict[hfx+'beta-q']/refl[4]**2
1600        return alp,bet
1601       
1602    hId = Histogram['hId']
1603    hfx = ':%d:'%(hId)
1604    bakType = calcControls[hfx+'bakType']
1605    yb = G2pwd.getBackground(hfx,parmDict,bakType,calcControls[hfx+'histType'],x)
1606    yc = np.zeros_like(yb)
1607    cw = np.diff(x)
1608    cw = np.append(cw,cw[-1])
1609       
1610    if 'C' in calcControls[hfx+'histType']:   
1611        shl = max(parmDict[hfx+'SH/L'],0.002)
1612        Ka2 = False
1613        if hfx+'Lam1' in parmDict.keys():
1614            wave = parmDict[hfx+'Lam1']
1615            Ka2 = True
1616            lamRatio = 360*(parmDict[hfx+'Lam2']-parmDict[hfx+'Lam1'])/(np.pi*parmDict[hfx+'Lam1'])
1617            kRatio = parmDict[hfx+'I(L2)/I(L1)']
1618        else:
1619            wave = parmDict[hfx+'Lam']
1620    for phase in Histogram['Reflection Lists']:
1621        refDict = Histogram['Reflection Lists'][phase]
1622        Phase = Phases[phase]
1623        pId = Phase['pId']
1624        pfx = '%d::'%(pId)
1625        phfx = '%d:%d:'%(pId,hId)
1626        hfx = ':%d:'%(hId)
1627        SGData = Phase['General']['SGData']
1628        SGMT = np.array([ops[0].T for ops in SGData['SGOps']])
1629        Dij = GetDij(phfx,SGData,parmDict)
1630        A = [parmDict[pfx+'A%d'%(i)]+Dij[i] for i in range(6)]
1631        G,g = G2lat.A2Gmat(A)       #recip & real metric tensors
1632        GA,GB = G2lat.Gmat2AB(G)    #Orthogonalization matricies
1633        Vst = np.sqrt(nl.det(G))    #V*
1634        if not Phase['General'].get('doPawley'):
1635            time0 = time.time()
1636            StructureFactor2(refDict,G,hfx,pfx,SGData,calcControls,parmDict)
1637#            print 'sf calc time: %.3fs'%(time.time()-time0)
1638        time0 = time.time()
1639        badPeak = False
1640        for iref,refl in enumerate(refDict['RefList']):
1641            if 'C' in calcControls[hfx+'histType']:
1642                h,k,l = refl[:3]
1643                Uniq = np.inner(refl[:3],SGMT)
1644                refl[5] = GetReflPos(refl,wave,A,hfx,calcControls,parmDict)         #corrected reflection position
1645                Lorenz = 1./(2.*sind(refl[5]/2.)**2*cosd(refl[5]/2.))           #Lorentz correction
1646#                refl[5] += GetHStrainShift(refl,SGData,phfx,hfx,calcControls,parmDict)               #apply hydrostatic strain shift
1647                refl[6:8] = GetReflSigGamCW(refl,wave,G,GB,phfx,calcControls,parmDict)    #peak sig & gam
1648                refl[11:15] = GetIntensityCorr(refl,Uniq,G,g,pfx,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict)
1649                refl[11] *= Vst*Lorenz
1650                 
1651                if Phase['General'].get('doPawley'):
1652                    try:
1653                        pInd =pfx+'PWLref:%d'%(pawleyLookup[pfx+'%d,%d,%d'%(h,k,l)])
1654                        refl[9] = parmDict[pInd]
1655                    except KeyError:
1656#                        print ' ***Error %d,%d,%d missing from Pawley reflection list ***'%(h,k,l)
1657                        continue
1658                Wd,fmin,fmax = G2pwd.getWidthsCW(refl[5],refl[6],refl[7],shl)
1659                iBeg = np.searchsorted(x,refl[5]-fmin)
1660                iFin = np.searchsorted(x,refl[5]+fmax)
1661                if not iBeg+iFin:       #peak below low limit - skip peak
1662                    continue
1663                elif not iBeg-iFin:     #peak above high limit - done
1664                    break
1665                elif iBeg > iFin:   #bad peak coeff - skip
1666                    badPeak = True
1667                    continue
1668                yc[iBeg:iFin] += refl[11]*refl[9]*G2pwd.getFCJVoigt3(refl[5],refl[6],refl[7],shl,ma.getdata(x[iBeg:iFin]))    #>90% of time spent here
1669                if Ka2:
1670                    pos2 = refl[5]+lamRatio*tand(refl[5]/2.0)       # + 360/pi * Dlam/lam * tan(th)
1671                    Wd,fmin,fmax = G2pwd.getWidthsCW(pos2,refl[6],refl[7],shl)
1672                    iBeg = np.searchsorted(x,pos2-fmin)
1673                    iFin = np.searchsorted(x,pos2+fmax)
1674                    if not iBeg+iFin:       #peak below low limit - skip peak
1675                        continue
1676                    elif not iBeg-iFin:     #peak above high limit - done
1677                        return yc,yb
1678                    elif iBeg > iFin:   #bad peak coeff - skip
1679                        continue
1680                    yc[iBeg:iFin] += refl[11]*refl[9]*kRatio*G2pwd.getFCJVoigt3(pos2,refl[6],refl[7],shl,ma.getdata(x[iBeg:iFin]))        #and here
1681            elif 'T' in calcControls[hfx+'histType']:
1682                h,k,l = refl[:3]
1683                Uniq = np.inner(refl[:3],SGMT)
1684                refl[5] = GetReflPos(refl,0.0,A,hfx,calcControls,parmDict)         #corrected reflection position
1685                Lorenz = sind(parmDict[hfx+'2-theta']/2)*refl[4]**4                                                #TOF Lorentz correction
1686#                refl[5] += GetHStrainShift(refl,SGData,phfx,hfx,calcControls,parmDict)               #apply hydrostatic strain shift
1687                refl[6:8] = GetReflSigGamTOF(refl,G,GB,phfx,calcControls,parmDict)    #peak sig & gam
1688                refl[12:14] = GetReflAlpBet(refl,hfx,parmDict)
1689                refl[11],refl[15],refl[16],refl[17] = GetIntensityCorr(refl,Uniq,G,g,pfx,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict)
1690                refl[11] *= Vst*Lorenz
1691                if Phase['General'].get('doPawley'):
1692                    try:
1693                        pInd =pfx+'PWLref:%d'%(pawleyLookup[pfx+'%d,%d,%d'%(h,k,l)])
1694                        refl[9] = parmDict[pInd]
1695                    except KeyError:
1696#                        print ' ***Error %d,%d,%d missing from Pawley reflection list ***'%(h,k,l)
1697                        continue
1698                Wd,fmin,fmax = G2pwd.getWidthsTOF(refl[5],refl[12],refl[13],refl[6],refl[7])
1699                iBeg = np.searchsorted(x,refl[5]-fmin)
1700                iFin = np.searchsorted(x,refl[5]+fmax)
1701                if not iBeg+iFin:       #peak below low limit - skip peak
1702                    continue
1703                elif not iBeg-iFin:     #peak above high limit - done
1704                    break
1705                elif iBeg > iFin:   #bad peak coeff - skip
1706                    badPeak = True
1707                    continue
1708                yc[iBeg:iFin] += refl[11]*refl[9]*G2pwd.getEpsVoigt(refl[5],refl[12],refl[13],refl[6],refl[7],ma.getdata(x[iBeg:iFin]))/cw[iBeg:iFin]
1709#        print 'profile calc time: %.3fs'%(time.time()-time0)
1710    if badPeak:
1711        print 'ouch #4 bad profile coefficients yield negative peak width; some reflections skipped' 
1712    return yc,yb
1713   
1714def getPowderProfileDerv(parmDict,x,varylist,Histogram,Phases,rigidbodyDict,calcControls,pawleyLookup):
1715    'Needs a doc string'
1716   
1717    def cellVaryDerv(pfx,SGData,dpdA): 
1718        if SGData['SGLaue'] in ['-1',]:
1719            return [[pfx+'A0',dpdA[0]],[pfx+'A1',dpdA[1]],[pfx+'A2',dpdA[2]],
1720                [pfx+'A3',dpdA[3]],[pfx+'A4',dpdA[4]],[pfx+'A5',dpdA[5]]]
1721        elif SGData['SGLaue'] in ['2/m',]:
1722            if SGData['SGUniq'] == 'a':
1723                return [[pfx+'A0',dpdA[0]],[pfx+'A1',dpdA[1]],[pfx+'A2',dpdA[2]],[pfx+'A3',dpdA[3]]]
1724            elif SGData['SGUniq'] == 'b':
1725                return [[pfx+'A0',dpdA[0]],[pfx+'A1',dpdA[1]],[pfx+'A2',dpdA[2]],[pfx+'A4',dpdA[4]]]
1726            else:
1727                return [[pfx+'A0',dpdA[0]],[pfx+'A1',dpdA[1]],[pfx+'A2',dpdA[2]],[pfx+'A5',dpdA[5]]]
1728        elif SGData['SGLaue'] in ['mmm',]:
1729            return [[pfx+'A0',dpdA[0]],[pfx+'A1',dpdA[1]],[pfx+'A2',dpdA[2]]]
1730        elif SGData['SGLaue'] in ['4/m','4/mmm']:
1731            return [[pfx+'A0',dpdA[0]],[pfx+'A2',dpdA[2]]]
1732        elif SGData['SGLaue'] in ['6/m','6/mmm','3m1', '31m', '3']:
1733            return [[pfx+'A0',dpdA[0]],[pfx+'A2',dpdA[2]]]
1734        elif SGData['SGLaue'] in ['3R', '3mR']:
1735            return [[pfx+'A0',dpdA[0]+dpdA[1]+dpdA[2]],[pfx+'A3',dpdA[3]+dpdA[4]+dpdA[5]]]                       
1736        elif SGData['SGLaue'] in ['m3m','m3']:
1737            return [[pfx+'A0',dpdA[0]]]
1738           
1739    # create a list of dependent variables and set up a dictionary to hold their derivatives
1740    dependentVars = G2mv.GetDependentVars()
1741    depDerivDict = {}
1742    for j in dependentVars:
1743        depDerivDict[j] = np.zeros(shape=(len(x)))
1744    #print 'dependent vars',dependentVars
1745    lenX = len(x)               
1746    hId = Histogram['hId']
1747    hfx = ':%d:'%(hId)
1748    bakType = calcControls[hfx+'bakType']
1749    dMdv = np.zeros(shape=(len(varylist),len(x)))
1750    dMdb,dMddb,dMdpk = G2pwd.getBackgroundDerv(hfx,parmDict,bakType,calcControls[hfx+'histType'],x)
1751    if hfx+'Back;0' in varylist: # for now assume that Back;x vars to not appear in constraints
1752        bBpos =varylist.index(hfx+'Back;0')
1753        dMdv[bBpos:bBpos+len(dMdb)] = dMdb
1754    names = [hfx+'DebyeA',hfx+'DebyeR',hfx+'DebyeU']
1755    for name in varylist:
1756        if 'Debye' in name:
1757            id = int(name.split(';')[-1])
1758            parm = name[:int(name.rindex(';'))]
1759            ip = names.index(parm)
1760            dMdv[varylist.index(name)] = dMddb[3*id+ip]
1761    names = [hfx+'BkPkpos',hfx+'BkPkint',hfx+'BkPksig',hfx+'BkPkgam']
1762    for name in varylist:
1763        if 'BkPk' in name:
1764            parm,id = name.split(';')
1765            id = int(id)
1766            if parm in names:
1767                ip = names.index(parm)
1768                dMdv[varylist.index(name)] = dMdpk[4*id+ip]
1769    cw = np.diff(x)
1770    cw = np.append(cw,cw[-1])
1771    Ka2 = False #also for TOF!
1772    if 'C' in calcControls[hfx+'histType']:   
1773        shl = max(parmDict[hfx+'SH/L'],0.002)
1774        if hfx+'Lam1' in parmDict.keys():
1775            wave = parmDict[hfx+'Lam1']
1776            Ka2 = True
1777            lamRatio = 360*(parmDict[hfx+'Lam2']-parmDict[hfx+'Lam1'])/(np.pi*parmDict[hfx+'Lam1'])
1778            kRatio = parmDict[hfx+'I(L2)/I(L1)']
1779        else:
1780            wave = parmDict[hfx+'Lam']
1781    for phase in Histogram['Reflection Lists']:
1782        refDict = Histogram['Reflection Lists'][phase]
1783        Phase = Phases[phase]
1784        SGData = Phase['General']['SGData']
1785        SGMT = np.array([ops[0].T for ops in SGData['SGOps']])
1786        pId = Phase['pId']
1787        pfx = '%d::'%(pId)
1788        phfx = '%d:%d:'%(pId,hId)
1789        Dij = GetDij(phfx,SGData,parmDict)
1790        A = [parmDict[pfx+'A%d'%(i)]+Dij[i] for i in range(6)]
1791        G,g = G2lat.A2Gmat(A)       #recip & real metric tensors
1792        GA,GB = G2lat.Gmat2AB(G)    #Orthogonalization matricies
1793        if not Phase['General'].get('doPawley'):
1794            time0 = time.time()
1795            dFdvDict = StructureFactorDerv(refDict,G,hfx,pfx,SGData,calcControls,parmDict)
1796#            print 'sf-derv time %.3fs'%(time.time()-time0)
1797            ApplyRBModelDervs(dFdvDict,parmDict,rigidbodyDict,Phase)
1798        time0 = time.time()
1799        for iref,refl in enumerate(refDict['RefList']):
1800            h,k,l = refl[:3]
1801            Uniq = np.inner(refl[:3],SGMT)
1802            if 'T' in calcControls[hfx+'histType']:
1803                wave = refl[14]
1804            dIdsh,dIdsp,dIdpola,dIdPO,dFdODF,dFdSA,dFdAb,dFdEx = GetIntensityDerv(refl,wave,Uniq,G,g,pfx,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict)
1805            if 'C' in calcControls[hfx+'histType']:        #CW powder
1806                Wd,fmin,fmax = G2pwd.getWidthsCW(refl[5],refl[6],refl[7],shl)
1807            else: #'T'OF
1808                Wd,fmin,fmax = G2pwd.getWidthsTOF(refl[5],refl[12],refl[13],refl[6],refl[7])
1809            iBeg = np.searchsorted(x,refl[5]-fmin)
1810            iFin = np.searchsorted(x,refl[5]+fmax)
1811            if not iBeg+iFin:       #peak below low limit - skip peak
1812                continue
1813            elif not iBeg-iFin:     #peak above high limit - done
1814                break
1815            pos = refl[5]
1816            if 'C' in calcControls[hfx+'histType']:
1817                tanth = tand(pos/2.0)
1818                costh = cosd(pos/2.0)
1819                lenBF = iFin-iBeg
1820                dMdpk = np.zeros(shape=(6,lenBF))
1821                dMdipk = G2pwd.getdFCJVoigt3(refl[5],refl[6],refl[7],shl,ma.getdata(x[iBeg:iFin]))
1822                for i in range(5):
1823                    dMdpk[i] += 100.*cw[iBeg:iFin]*refl[11]*refl[9]*dMdipk[i]
1824                dervDict = {'int':dMdpk[0],'pos':dMdpk[1],'sig':dMdpk[2],'gam':dMdpk[3],'shl':dMdpk[4],'L1/L2':np.zeros_like(dMdpk[0])}
1825                if Ka2:
1826                    pos2 = refl[5]+lamRatio*tanth       # + 360/pi * Dlam/lam * tan(th)
1827                    iBeg2 = np.searchsorted(x,pos2-fmin)
1828                    iFin2 = np.searchsorted(x,pos2+fmax)
1829                    if iBeg2-iFin2:
1830                        lenBF2 = iFin2-iBeg2
1831                        dMdpk2 = np.zeros(shape=(6,lenBF2))
1832                        dMdipk2 = G2pwd.getdFCJVoigt3(pos2,refl[6],refl[7],shl,ma.getdata(x[iBeg2:iFin2]))
1833                        for i in range(5):
1834                            dMdpk2[i] = 100.*cw[iBeg2:iFin2]*refl[11]*refl[9]*kRatio*dMdipk2[i]
1835                        dMdpk2[5] = 100.*cw[iBeg2:iFin2]*refl[11]*dMdipk2[0]
1836                        dervDict2 = {'int':dMdpk2[0],'pos':dMdpk2[1],'sig':dMdpk2[2],'gam':dMdpk2[3],'shl':dMdpk2[4],'L1/L2':dMdpk2[5]*refl[9]}
1837            else:   #'T'OF
1838                lenBF = iFin-iBeg
1839                if lenBF < 0:   #bad peak coeff
1840                    break
1841                dMdpk = np.zeros(shape=(6,lenBF))
1842                dMdipk = G2pwd.getdEpsVoigt(refl[5],refl[12],refl[13],refl[6],refl[7],ma.getdata(x[iBeg:iFin]))
1843                for i in range(6):
1844                    dMdpk[i] += refl[11]*refl[9]*dMdipk[i]      #cw[iBeg:iFin]*
1845                dervDict = {'int':dMdpk[0],'pos':dMdpk[1],'alp':dMdpk[2],'bet':dMdpk[3],'sig':dMdpk[4],'gam':dMdpk[5]}           
1846            if Phase['General'].get('doPawley'):
1847                dMdpw = np.zeros(len(x))
1848                try:
1849                    pIdx = pfx+'PWLref:'+str(pawleyLookup[pfx+'%d,%d,%d'%(h,k,l)])
1850                    idx = varylist.index(pIdx)
1851                    dMdpw[iBeg:iFin] = dervDict['int']/refl[9]
1852                    if Ka2: #not for TOF either
1853                        dMdpw[iBeg2:iFin2] += dervDict2['int']/refl[9]
1854                    dMdv[idx] = dMdpw
1855                except: # ValueError:
1856                    pass
1857            if 'C' in calcControls[hfx+'histType']:
1858                dpdA,dpdw,dpdZ,dpdSh,dpdTr,dpdX,dpdY = GetReflPosDerv(refl,wave,A,hfx,calcControls,parmDict)
1859                names = {hfx+'Scale':[dIdsh,'int'],hfx+'Polariz.':[dIdpola,'int'],phfx+'Scale':[dIdsp,'int'],
1860                    hfx+'U':[tanth**2,'sig'],hfx+'V':[tanth,'sig'],hfx+'W':[1.0,'sig'],
1861                    hfx+'X':[1.0/costh,'gam'],hfx+'Y':[tanth,'gam'],hfx+'SH/L':[1.0,'shl'],
1862                    hfx+'I(L2)/I(L1)':[1.0,'L1/L2'],hfx+'Zero':[dpdZ,'pos'],hfx+'Lam':[dpdw,'pos'],
1863                    hfx+'Shift':[dpdSh,'pos'],hfx+'Transparency':[dpdTr,'pos'],hfx+'DisplaceX':[dpdX,'pos'],
1864                    hfx+'DisplaceY':[dpdY,'pos'],}
1865                if 'Bragg' in calcControls[hfx+'instType']:
1866                    names.update({hfx+'SurfRoughA':[dFdAb[0],'int'],
1867                        hfx+'SurfRoughB':[dFdAb[1],'int'],})
1868                else:
1869                    names.update({hfx+'Absorption':[dFdAb,'int'],})
1870            else:   #'T'OF
1871                dpdA,dpdZ,dpdDC,dpdDA,dpdDB = GetReflPosDerv(refl,0.0,A,hfx,calcControls,parmDict)
1872                names = {hfx+'Scale':[dIdsh,'int'],phfx+'Scale':[dIdsp,'int'],
1873                    hfx+'difC':[dpdDC,'pos'],hfx+'difA':[dpdDA,'pos'],hfx+'difB':[dpdDB,'pos'],
1874                    hfx+'Zero':[dpdZ,'pos'],hfx+'X':[refl[4],'gam'],hfx+'Y':[refl[4]**2,'gam'],
1875                    hfx+'alpha':[1./refl[4],'alp'],hfx+'beta-0':[1.0,'bet'],hfx+'beta-1':[1./refl[4]**4,'bet'],
1876                    hfx+'beta-q':[1./refl[4]**2,'bet'],hfx+'sig-0':[1.0,'sig'],hfx+'sig-1':[refl[4]**2,'sig'],
1877                    hfx+'sig-2':[refl[4]**4,'sig'],hfx+'sig-q':[1./refl[4]**2,'sig'],
1878                    hfx+'Absorption':[dFdAb,'int'],phfx+'Extinction':[dFdEx,'int'],}
1879            for name in names:
1880                item = names[name]
1881                if name in varylist:
1882                    dMdv[varylist.index(name)][iBeg:iFin] += item[0]*dervDict[item[1]]
1883                    if Ka2:
1884                        dMdv[varylist.index(name)][iBeg2:iFin2] += item[0]*dervDict2[item[1]]
1885                elif name in dependentVars:
1886                    depDerivDict[name][iBeg:iFin] += item[0]*dervDict[item[1]]
1887                    if Ka2:
1888                        depDerivDict[name][iBeg2:iFin2] += item[0]*dervDict2[item[1]]
1889            for iPO in dIdPO:
1890                if iPO in varylist:
1891                    dMdv[varylist.index(iPO)][iBeg:iFin] += dIdPO[iPO]*dervDict['int']
1892                    if Ka2:
1893                        dMdv[varylist.index(iPO)][iBeg2:iFin2] += dIdPO[iPO]*dervDict2['int']
1894                elif iPO in dependentVars:
1895                    depDerivDict[iPO][iBeg:iFin] += dIdPO[iPO]*dervDict['int']
1896                    if Ka2:
1897                        depDerivDict[iPO][iBeg2:iFin2] += dIdPO[iPO]*dervDict2['int']
1898            for i,name in enumerate(['omega','chi','phi']):
1899                aname = pfx+'SH '+name
1900                if aname in varylist:
1901                    dMdv[varylist.index(aname)][iBeg:iFin] += dFdSA[i]*dervDict['int']
1902                    if Ka2:
1903                        dMdv[varylist.index(aname)][iBeg2:iFin2] += dFdSA[i]*dervDict2['int']
1904                elif aname in dependentVars:
1905                    depDerivDict[aname][iBeg:iFin] += dFdSA[i]*dervDict['int']
1906                    if Ka2:
1907                        depDerivDict[aname][iBeg2:iFin2] += dFdSA[i]*dervDict2['int']
1908            for iSH in dFdODF:
1909                if iSH in varylist:
1910                    dMdv[varylist.index(iSH)][iBeg:iFin] += dFdODF[iSH]*dervDict['int']
1911                    if Ka2:
1912                        dMdv[varylist.index(iSH)][iBeg2:iFin2] += dFdODF[iSH]*dervDict2['int']
1913                elif iSH in dependentVars:
1914                    depDerivDict[iSH][iBeg:iFin] += dFdODF[iSH]*dervDict['int']
1915                    if Ka2:
1916                        depDerivDict[iSH][iBeg2:iFin2] += dFdODF[iSH]*dervDict2['int']
1917            cellDervNames = cellVaryDerv(pfx,SGData,dpdA)
1918            for name,dpdA in cellDervNames:
1919                if name in varylist:
1920                    dMdv[varylist.index(name)][iBeg:iFin] += dpdA*dervDict['pos']
1921                    if Ka2:
1922                        dMdv[varylist.index(name)][iBeg2:iFin2] += dpdA*dervDict2['pos']
1923                elif name in dependentVars:
1924                    depDerivDict[name][iBeg:iFin] += dpdA*dervDict['pos']
1925                    if Ka2:
1926                        depDerivDict[name][iBeg2:iFin2] += dpdA*dervDict2['pos']
1927            dDijDict = GetHStrainShiftDerv(refl,SGData,phfx,hfx,calcControls,parmDict)
1928            for name in dDijDict:
1929                if name in varylist:
1930                    dMdv[varylist.index(name)][iBeg:iFin] += dDijDict[name]*dervDict['pos']
1931                    if Ka2:
1932                        dMdv[varylist.index(name)][iBeg2:iFin2] += dDijDict[name]*dervDict2['pos']
1933                elif name in dependentVars:
1934                    depDerivDict[name][iBeg:iFin] += dDijDict[name]*dervDict['pos']
1935                    if Ka2:
1936                        depDerivDict[name][iBeg2:iFin2] += dDijDict[name]*dervDict2['pos']
1937            if 'C' in calcControls[hfx+'histType']:
1938                sigDict,gamDict = GetSampleSigGamDerv(refl,wave,G,GB,SGData,hfx,phfx,calcControls,parmDict)
1939            else:   #'T'OF
1940                sigDict,gamDict = GetSampleSigGamDerv(refl,0.0,G,GB,SGData,hfx,phfx,calcControls,parmDict)
1941            for name in gamDict:
1942                if name in varylist:
1943                    dMdv[varylist.index(name)][iBeg:iFin] += gamDict[name]*dervDict['gam']
1944                    if Ka2:
1945                        dMdv[varylist.index(name)][iBeg2:iFin2] += gamDict[name]*dervDict2['gam']
1946                elif name in dependentVars:
1947                    depDerivDict[name][iBeg:iFin] += gamDict[name]*dervDict['gam']
1948                    if Ka2:
1949                        depDerivDict[name][iBeg2:iFin2] += gamDict[name]*dervDict2['gam']
1950            for name in sigDict:
1951                if name in varylist:
1952                    dMdv[varylist.index(name)][iBeg:iFin] += sigDict[name]*dervDict['sig']
1953                    if Ka2:
1954                        dMdv[varylist.index(name)][iBeg2:iFin2] += sigDict[name]*dervDict2['sig']
1955                elif name in dependentVars:
1956                    depDerivDict[name][iBeg:iFin] += sigDict[name]*dervDict['sig']
1957                    if Ka2:
1958                        depDerivDict[name][iBeg2:iFin2] += sigDict[name]*dervDict2['sig']
1959            for name in ['BabA','BabU']:
1960                if refl[9]:
1961                    if phfx+name in varylist:
1962                        dMdv[varylist.index(phfx+name)][iBeg:iFin] += dFdvDict[pfx+name][iref]*dervDict['int']/refl[9]
1963                        if Ka2:
1964                            dMdv[varylist.index(phfx+name)][iBeg2:iFin2] += dFdvDict[pfx+name][iref]*dervDict2['int']/refl[9]
1965                    elif phfx+name in dependentVars:                   
1966                        depDerivDict[phfx+name][iBeg:iFin] += dFdvDict[pfx+name][iref]*dervDict['int']/refl[9]
1967                        if Ka2:
1968                            depDerivDict[phfx+name][iBeg2:iFin2] += dFdvDict[pfx+name][iref]*dervDict2['int']/refl[9]                 
1969            if not Phase['General'].get('doPawley'):
1970                #do atom derivatives -  for RB,F,X & U so far             
1971                corr = dervDict['int']/refl[9]
1972                if Ka2:
1973                    corr2 = dervDict2['int']/refl[9]
1974                for name in varylist+dependentVars:
1975                    if '::RBV;' in name:
1976                        pass
1977                    else:
1978                        try:
1979                            aname = name.split(pfx)[1][:2]
1980                            if aname not in ['Af','dA','AU','RB']: continue # skip anything not an atom or rigid body param
1981                        except IndexError:
1982                            continue
1983                    if name in varylist:
1984                        dMdv[varylist.index(name)][iBeg:iFin] += dFdvDict[name][iref]*corr
1985                        if Ka2:
1986                            dMdv[varylist.index(name)][iBeg2:iFin2] += dFdvDict[name][iref]*corr2
1987                    elif name in dependentVars:
1988                        depDerivDict[name][iBeg:iFin] += dFdvDict[name][iref]*corr
1989                        if Ka2:
1990                            depDerivDict[name][iBeg2:iFin2] += dFdvDict[name][iref]*corr2
1991    #        print 'profile derv time: %.3fs'%(time.time()-time0)
1992    # now process derivatives in constraints
1993    G2mv.Dict2Deriv(varylist,depDerivDict,dMdv)
1994    return dMdv
1995   
1996def dervHKLF(Histogram,Phase,calcControls,varylist,parmDict,rigidbodyDict):
1997    '''Loop over reflections in a HKLF histogram and compute derivatives of the fitting
1998    model (M) with respect to all parameters.  Independent and dependant dM/dp arrays
1999    are returned to either dervRefine or HessRefine.
2000
2001    :returns:
2002    '''
2003    nobs = Histogram['Residuals']['Nobs']
2004    hId = Histogram['hId']
2005    hfx = ':%d:'%(hId)
2006    pfx = '%d::'%(Phase['pId'])
2007    phfx = '%d:%d:'%(Phase['pId'],hId)
2008    SGData = Phase['General']['SGData']
2009    A = [parmDict[pfx+'A%d'%(i)] for i in range(6)]
2010    G,g = G2lat.A2Gmat(A)       #recip & real metric tensors
2011    refDict = Histogram['Data']
2012    dFdvDict = StructureFactorDerv(refDict,G,hfx,pfx,SGData,calcControls,parmDict)
2013    ApplyRBModelDervs(dFdvDict,parmDict,rigidbodyDict,Phase)
2014    dMdvh = np.zeros((len(varylist),len(refDict['RefList'])))
2015    dependentVars = G2mv.GetDependentVars()
2016    depDerivDict = {}
2017    for j in dependentVars:
2018        depDerivDict[j] = np.zeros(shape=(len(refDict['RefList'])))
2019    wdf = np.zeros(len(refDict['RefList']))
2020    if calcControls['F**2']:
2021        for iref,ref in enumerate(refDict['RefList']):
2022            if ref[6] > 0:
2023                dervDict = SCExtinction(ref,phfx,hfx,pfx,calcControls,parmDict,varylist+dependentVars)[1] 
2024                w = 1.0/ref[6]
2025                if w*ref[5] >= calcControls['minF/sig']:
2026                    wdf[iref] = w*(ref[5]-ref[7])
2027                    for j,var in enumerate(varylist):
2028                        if var in dFdvDict:
2029                            dMdvh[j][iref] = w*dFdvDict[var][iref]*parmDict[phfx+'Scale']*ref[11]
2030                    for var in dependentVars:
2031                        if var in dFdvDict:
2032                            depDerivDict[var][iref] = w*dFdvDict[var][iref]*parmDict[phfx+'Scale']*ref[11]
2033                    if phfx+'Scale' in varylist:
2034                        dMdvh[varylist.index(phfx+'Scale')][iref] = w*ref[9]*ref[11]
2035                    elif phfx+'Scale' in dependentVars:
2036                        depDerivDict[phfx+'Scale'][iref] = w*ref[9]*ref[11]
2037                    for item in ['Ep','Es','Eg']:
2038                        if phfx+item in varylist and phfx+item in dervDict:
2039                            dMdvh[varylist.index(phfx+item)][iref] = w*dervDict[phfx+item]/ref[11]  #OK
2040                        elif phfx+item in dependentVars and phfx+item in dervDict:
2041                            depDerivDict[phfx+item][iref] = w*dervDict[phfx+item]/ref[11]  #OK
2042                    for item in ['BabA','BabU']:
2043                        if phfx+item in varylist:
2044                            dMdvh[varylist.index(phfx+item)][iref] = w*dFdvDict[pfx+item][iref]*parmDict[phfx+'Scale']*ref[11]
2045                        elif phfx+item in dependentVars:
2046                            depDerivDict[phfx+item][iref] = w*dFdvDict[pfx+item][iref]*parmDict[phfx+'Scale']*ref[11]
2047    else:
2048        for iref,ref in enumerate(refDict['RefList']):
2049            if ref[5] > 0.:
2050                dervDict = SCExtinction(ref,phfx,hfx,pfx,calcControls,parmDict,varylist+dependentVars)[1]
2051                Fo = np.sqrt(ref[5])
2052                Fc = np.sqrt(ref[7])
2053                w = 1.0/ref[6]
2054                if 2.0*Fo*w*Fo >= calcControls['minF/sig']:
2055                    wdf[iref] = 2.0*Fo*w*(Fo-Fc)
2056                    for j,var in enumerate(varylist):
2057                        if var in dFdvDict:
2058                            dMdvh[j][iref] = w*dFdvDict[var][iref]*parmDict[phfx+'Scale']*ref[11]
2059                    for var in dependentVars:
2060                        if var in dFdvDict:
2061                            depDerivDict[var][iref] = w*dFdvDict[var][iref]*parmDict[phfx+'Scale']*ref[11]
2062                    if phfx+'Scale' in varylist:
2063                        dMdvh[varylist.index(phfx+'Scale')][iref] = w*ref[9]*ref[11]
2064                    elif phfx+'Scale' in dependentVars:
2065                        depDerivDict[phfx+'Scale'][iref] = w*ref[9]*ref[11]                           
2066                    for item in ['Ep','Es','Eg']:
2067                        if phfx+item in varylist and phfx+item in dervDict:
2068                            dMdvh[varylist.index(phfx+item)][iref] = w*dervDict[phfx+item]/ref[11]  #correct
2069                        elif phfx+item in dependentVars and phfx+item in dervDict:
2070                            depDerivDict[phfx+item][iref] = w*dervDict[phfx+item]/ref[11]
2071                    for item in ['BabA','BabU']:
2072                        if phfx+item in varylist:
2073                            dMdvh[varylist.index(phfx+item)][iref] = w*dFdvDict[pfx+item][iref]*parmDict[phfx+'Scale']*ref[11]
2074                        elif phfx+item in dependentVars:
2075                            depDerivDict[phfx+item][iref] = w*dFdvDict[pfx+item][iref]*parmDict[phfx+'Scale']*ref[11]
2076    return dMdvh,depDerivDict,wdf
2077   
2078
2079def dervRefine(values,HistoPhases,parmDict,varylist,calcControls,pawleyLookup,dlg):
2080    '''Loop over histograms and compute derivatives of the fitting
2081    model (M) with respect to all parameters.  Results are returned in
2082    a Jacobian matrix (aka design matrix) of dimensions (n by m) where
2083    n is the number of parameters and m is the number of data
2084    points. This can exceed memory when m gets large. This routine is
2085    used when refinement derivatives are selected as "analtytic
2086    Jacobian" in Controls.
2087
2088    :returns: Jacobian numpy.array dMdv for all histograms concatinated
2089    '''
2090    parmDict.update(zip(varylist,values))
2091    G2mv.Dict2Map(parmDict,varylist)
2092    Histograms,Phases,restraintDict,rigidbodyDict = HistoPhases
2093    nvar = len(varylist)
2094    dMdv = np.empty(0)
2095    histoList = Histograms.keys()
2096    histoList.sort()
2097    for histogram in histoList:
2098        if 'PWDR' in histogram[:4]:
2099            Histogram = Histograms[histogram]
2100            hId = Histogram['hId']
2101            hfx = ':%d:'%(hId)
2102            wtFactor = calcControls[hfx+'wtFactor']
2103            Limits = calcControls[hfx+'Limits']
2104            x,y,w,yc,yb,yd = Histogram['Data']
2105            xB = np.searchsorted(x,Limits[0])
2106            xF = np.searchsorted(x,Limits[1])
2107            dMdvh = np.sqrt(w[xB:xF])*getPowderProfileDerv(parmDict,x[xB:xF],
2108                varylist,Histogram,Phases,rigidbodyDict,calcControls,pawleyLookup)
2109        elif 'HKLF' in histogram[:4]:
2110            Histogram = Histograms[histogram]
2111            phase = Histogram['Reflection Lists']
2112            Phase = Phases[phase]
2113            dMdvh,depDerivDict,wdf = dervHKLF(Histogram,Phase,calcControls,varylist,parmDict,rigidbodyDict)
2114            hfx = ':%d:'%(Histogram['hId'])
2115            wtFactor = calcControls[hfx+'wtFactor']
2116            # now process derivatives in constraints
2117            G2mv.Dict2Deriv(varylist,depDerivDict,dMdvh)
2118        else:
2119            continue        #skip non-histogram entries
2120        if len(dMdv):
2121            dMdv = np.concatenate((dMdv.T,np.sqrt(wtFactor)*dMdvh.T)).T
2122        else:
2123            dMdv = np.sqrt(wtFactor)*dMdvh
2124           
2125    pNames,pVals,pWt,pWsum = penaltyFxn(HistoPhases,parmDict,varylist)
2126    if np.any(pVals):
2127        dpdv = penaltyDeriv(pNames,pVals,HistoPhases,parmDict,varylist)
2128        dMdv = np.concatenate((dMdv.T,(np.sqrt(pWt)*dpdv).T)).T
2129       
2130    return dMdv
2131
2132def HessRefine(values,HistoPhases,parmDict,varylist,calcControls,pawleyLookup,dlg):
2133    '''Loop over histograms and compute derivatives of the fitting
2134    model (M) with respect to all parameters.  For each histogram, the
2135    Jacobian matrix, dMdv, with dimensions (n by m) where n is the
2136    number of parameters and m is the number of data points *in the
2137    histogram*. The (n by n) Hessian is computed from each Jacobian
2138    and it is returned.  This routine is used when refinement
2139    derivatives are selected as "analtytic Hessian" in Controls.
2140
2141    :returns: Vec,Hess where Vec is the least-squares vector and Hess is the Hessian
2142    '''
2143    parmDict.update(zip(varylist,values))
2144    G2mv.Dict2Map(parmDict,varylist)
2145    Histograms,Phases,restraintDict,rigidbodyDict = HistoPhases
2146    ApplyRBModels(parmDict,Phases,rigidbodyDict)        #,Update=True??
2147    nvar = len(varylist)
2148    Hess = np.empty(0)
2149    histoList = Histograms.keys()
2150    histoList.sort()
2151    for histogram in histoList:
2152        if 'PWDR' in histogram[:4]:
2153            Histogram = Histograms[histogram]
2154            hId = Histogram['hId']
2155            hfx = ':%d:'%(hId)
2156            wtFactor = calcControls[hfx+'wtFactor']
2157            Limits = calcControls[hfx+'Limits']
2158            x,y,w,yc,yb,yd = Histogram['Data']
2159            W = wtFactor*w
2160            dy = y-yc
2161            xB = np.searchsorted(x,Limits[0])
2162            xF = np.searchsorted(x,Limits[1])
2163            dMdvh = getPowderProfileDerv(parmDict,x[xB:xF],
2164                varylist,Histogram,Phases,rigidbodyDict,calcControls,pawleyLookup)
2165            Wt = ma.sqrt(W[xB:xF])[np.newaxis,:]
2166            Dy = dy[xB:xF][np.newaxis,:]
2167            dMdvh *= Wt
2168            if dlg:
2169                dlg.Update(Histogram['Residuals']['wR'],newmsg='Hessian for histogram %d\nAll data Rw=%8.3f%s'%(hId,Histogram['Residuals']['wR'],'%'))[0]
2170            if len(Hess):
2171                Hess += np.inner(dMdvh,dMdvh)
2172                dMdvh *= Wt*Dy
2173                Vec += np.sum(dMdvh,axis=1)
2174            else:
2175                Hess = np.inner(dMdvh,dMdvh)
2176                dMdvh *= Wt*Dy
2177                Vec = np.sum(dMdvh,axis=1)
2178        elif 'HKLF' in histogram[:4]:
2179            Histogram = Histograms[histogram]
2180            phase = Histogram['Reflection Lists']
2181            Phase = Phases[phase]
2182            dMdvh,depDerivDict,wdf = dervHKLF(Histogram,Phase,calcControls,varylist,parmDict,rigidbodyDict)
2183            hId = Histogram['hId']
2184            hfx = ':%d:'%(Histogram['hId'])
2185            wtFactor = calcControls[hfx+'wtFactor']
2186            # now process derivatives in constraints
2187            G2mv.Dict2Deriv(varylist,depDerivDict,dMdvh)
2188#            print 'matrix build time: %.3f'%(time.time()-time0)
2189
2190            if dlg:
2191                dlg.Update(Histogram['Residuals']['wR'],newmsg='Hessian for histogram %d Rw=%8.3f%s'%(hId,Histogram['Residuals']['wR'],'%'))[0]
2192            if len(Hess):
2193                Vec += wtFactor*np.sum(dMdvh*wdf,axis=1)
2194                Hess += wtFactor*np.inner(dMdvh,dMdvh)
2195            else:
2196                Vec = wtFactor*np.sum(dMdvh*wdf,axis=1)
2197                Hess = wtFactor*np.inner(dMdvh,dMdvh)
2198        else:
2199            continue        #skip non-histogram entries
2200    pNames,pVals,pWt,pWsum = penaltyFxn(HistoPhases,parmDict,varylist)
2201    if np.any(pVals):
2202        dpdv = penaltyDeriv(pNames,pVals,HistoPhases,parmDict,varylist)
2203        Vec += np.sum(dpdv*pWt*pVals,axis=1)
2204        Hess += np.inner(dpdv*pWt,dpdv)
2205    return Vec,Hess
2206
2207def errRefine(values,HistoPhases,parmDict,varylist,calcControls,pawleyLookup,dlg):       
2208    'Needs a doc string'
2209    Values2Dict(parmDict, varylist, values)
2210    G2mv.Dict2Map(parmDict,varylist)
2211    Histograms,Phases,restraintDict,rigidbodyDict = HistoPhases
2212    M = np.empty(0)
2213    SumwYo = 0
2214    Nobs = 0
2215    ApplyRBModels(parmDict,Phases,rigidbodyDict)
2216    histoList = Histograms.keys()
2217    histoList.sort()
2218    for histogram in histoList:
2219        if 'PWDR' in histogram[:4]:
2220            Histogram = Histograms[histogram]
2221            hId = Histogram['hId']
2222            hfx = ':%d:'%(hId)
2223            wtFactor = calcControls[hfx+'wtFactor']
2224            Limits = calcControls[hfx+'Limits']
2225            x,y,w,yc,yb,yd = Histogram['Data']
2226            yc *= 0.0                           #zero full calcd profiles
2227            yb *= 0.0
2228            yd *= 0.0
2229            xB = np.searchsorted(x,Limits[0])
2230            xF = np.searchsorted(x,Limits[1])
2231            yc[xB:xF],yb[xB:xF] = getPowderProfile(parmDict,x[xB:xF],
2232                varylist,Histogram,Phases,calcControls,pawleyLookup)
2233            yc[xB:xF] += yb[xB:xF]
2234            if not np.any(y):                   #fill dummy data
2235                rv = st.poisson(yc[xB:xF])
2236                y[xB:xF] = rv.rvs()
2237                Z = np.ones_like(yc[xB:xF])
2238                Z[1::2] *= -1
2239                y[xB:xF] = yc[xB:xF]+np.abs(y[xB:xF]-yc[xB:xF])*Z
2240                w[xB:xF] = np.where(y[xB:xF]>0.,1./y[xB:xF],1.0)
2241            yd[xB:xF] = y[xB:xF]-yc[xB:xF]
2242            W = wtFactor*w
2243            wdy = -ma.sqrt(W[xB:xF])*(yd[xB:xF])
2244            Histogram['Residuals']['Nobs'] = ma.count(x[xB:xF])
2245            Nobs += Histogram['Residuals']['Nobs']
2246            Histogram['Residuals']['sumwYo'] = ma.sum(W[xB:xF]*y[xB:xF]**2)
2247            SumwYo += Histogram['Residuals']['sumwYo']
2248            Histogram['Residuals']['R'] = min(100.,ma.sum(ma.abs(yd[xB:xF]))/ma.sum(y[xB:xF])*100.)
2249            Histogram['Residuals']['wR'] = min(100.,ma.sqrt(ma.sum(wdy**2)/Histogram['Residuals']['sumwYo'])*100.)
2250            sumYmB = ma.sum(ma.where(yc[xB:xF]!=yb[xB:xF],ma.abs(y[xB:xF]-yb[xB:xF]),0.))
2251            sumwYmB2 = ma.sum(ma.where(yc[xB:xF]!=yb[xB:xF],W[xB:xF]*(y[xB:xF]-yb[xB:xF])**2,0.))
2252            sumYB = ma.sum(ma.where(yc[xB:xF]!=yb[xB:xF],ma.abs(y[xB:xF]-yc[xB:xF])*ma.abs(y[xB:xF]-yb[xB:xF])/y[xB:xF],0.))
2253            sumwYB2 = ma.sum(ma.where(yc[xB:xF]!=yb[xB:xF],W[xB:xF]*(ma.abs(y[xB:xF]-yc[xB:xF])*ma.abs(y[xB:xF]-yb[xB:xF])/y[xB:xF])**2,0.))
2254            Histogram['Residuals']['Rb'] = min(100.,100.*sumYB/sumYmB)
2255            Histogram['Residuals']['wRb'] = min(100.,100.*ma.sqrt(sumwYB2/sumwYmB2))
2256            Histogram['Residuals']['wRmin'] = min(100.,100.*ma.sqrt(Histogram['Residuals']['Nobs']/Histogram['Residuals']['sumwYo']))
2257            if dlg:
2258                dlg.Update(Histogram['Residuals']['wR'],newmsg='For histogram %d Rw=%8.3f%s'%(hId,Histogram['Residuals']['wR'],'%'))[0]
2259            M = np.concatenate((M,wdy))
2260#end of PWDR processing
2261        elif 'HKLF' in histogram[:4]:
2262            Histogram = Histograms[histogram]
2263            Histogram['Residuals'] = {}
2264            phase = Histogram['Reflection Lists']
2265            Phase = Phases[phase]
2266            hId = Histogram['hId']
2267            hfx = ':%d:'%(hId)
2268            wtFactor = calcControls[hfx+'wtFactor']
2269            pfx = '%d::'%(Phase['pId'])
2270            phfx = '%d:%d:'%(Phase['pId'],hId)
2271            SGData = Phase['General']['SGData']
2272            A = [parmDict[pfx+'A%d'%(i)] for i in range(6)]
2273            G,g = G2lat.A2Gmat(A)       #recip & real metric tensors
2274            refDict = Histogram['Data']
2275            time0 = time.time()
2276            StructureFactor2(refDict,G,hfx,pfx,SGData,calcControls,parmDict)
2277#            print 'sf-calc time: %.3f'%(time.time()-time0)
2278            df = np.zeros(len(refDict['RefList']))
2279            sumwYo = 0
2280            sumFo = 0
2281            sumFo2 = 0
2282            sumdF = 0
2283            sumdF2 = 0
2284            nobs = 0
2285            if calcControls['F**2']:
2286                for i,ref in enumerate(refDict['RefList']):
2287                    if ref[6] > 0:
2288                        ref[11] = SCExtinction(ref,phfx,hfx,pfx,calcControls,parmDict,varylist)[0]
2289                        w = 1.0/ref[6]
2290                        ref[7] = parmDict[phfx+'Scale']*ref[9]*ref[11]  #correct Fc^2 for extinction
2291                        ref[8] = ref[5]/(parmDict[phfx+'Scale']*ref[11])
2292                        if w*ref[5] >= calcControls['minF/sig']:
2293                            Fo = np.sqrt(ref[5])
2294                            sumFo += Fo
2295                            sumFo2 += ref[5]
2296                            sumdF += abs(Fo-np.sqrt(ref[7]))
2297                            sumdF2 += abs(ref[5]-ref[7])
2298                            nobs += 1
2299                            df[i] = -w*(ref[5]-ref[7])
2300                            sumwYo += (w*ref[5])**2
2301            else:
2302                for i,ref in enumerate(refDict['RefList']):
2303                    if ref[5] > 0.:
2304                        ref[11] = SCExtinction(ref,phfx,hfx,pfx,calcControls,parmDict,varylist)[0]
2305                        ref[7] = parmDict[phfx+'Scale']*ref[9]*ref[11]    #correct Fc^2 for extinction
2306                        ref[8] = ref[5]/(parmDict[phfx+'Scale']*ref[11])
2307                        Fo = np.sqrt(ref[5])
2308                        Fc = np.sqrt(ref[7])
2309                        w = 2.0*Fo/ref[6]
2310                        if w*Fo >= calcControls['minF/sig']:
2311                            sumFo += Fo
2312                            sumFo2 += ref[5]
2313                            sumdF += abs(Fo-Fc)
2314                            sumdF2 += abs(ref[5]-ref[7])
2315                            nobs += 1
2316                            df[i] = -w*(Fo-Fc)
2317                            sumwYo += (w*Fo)**2
2318            Histogram['Residuals']['Nobs'] = nobs
2319            Histogram['Residuals']['sumwYo'] = sumwYo
2320            SumwYo += sumwYo
2321            Histogram['Residuals']['wR'] = min(100.,np.sqrt(np.sum(df**2)/Histogram['Residuals']['sumwYo'])*100.)
2322            Histogram['Residuals'][phfx+'Rf'] = 100.*sumdF/sumFo
2323            Histogram['Residuals'][phfx+'Rf^2'] = 100.*sumdF2/sumFo2
2324            Histogram['Residuals'][phfx+'Nref'] = nobs
2325            Nobs += nobs
2326            if dlg:
2327                dlg.Update(Histogram['Residuals']['wR'],newmsg='For histogram %d Rw=%8.3f%s'%(hId,Histogram['Residuals']['wR'],'%'))[0]
2328            M = np.concatenate((M,wtFactor*df))
2329# end of HKLF processing
2330    Histograms['sumwYo'] = SumwYo
2331    Histograms['Nobs'] = Nobs
2332    Rw = min(100.,np.sqrt(np.sum(M**2)/SumwYo)*100.)
2333    if dlg:
2334        GoOn = dlg.Update(Rw,newmsg='%s%8.3f%s'%('All data Rw =',Rw,'%'))[0]
2335        if not GoOn:
2336            parmDict['saved values'] = values
2337            dlg.Destroy()
2338            raise Exception         #Abort!!
2339    pDict,pVals,pWt,pWsum = penaltyFxn(HistoPhases,parmDict,varylist)
2340    if len(pVals):
2341        pSum = np.sum(pWt*pVals**2)
2342        for name in pWsum:
2343            if pWsum:
2344                print '  Penalty function for %8s = %12.5g'%(name,pWsum[name])
2345        print 'Total penalty function: %12.5g on %d terms'%(pSum,len(pVals))
2346        Nobs += len(pVals)
2347        M = np.concatenate((M,np.sqrt(pWt)*pVals))
2348    return M
2349                       
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.