source: trunk/GSASIIstruct.py @ 421

Last change on this file since 421 was 421, checked in by toby, 11 years ago

determine uncertainties on constrained variables

  • Property svn:keywords set to Date Author Revision URL Id
File size: 119.5 KB
Line 
1#GSASIIstructure - structure computation routines
2########### SVN repository information ###################
3# $Date: 2011-11-17 22:12:10 +0000 (Thu, 17 Nov 2011) $
4# $Author: toby $
5# $Revision: 421 $
6# $URL: trunk/GSASIIstruct.py $
7# $Id: GSASIIstruct.py 421 2011-11-17 22:12:10Z toby $
8########### SVN repository information ###################
9import sys
10import os
11import os.path as ospath
12import numpy as np
13import numpy.linalg as nl
14import cPickle
15import time
16import math
17import GSASIIpath
18import GSASIIElem as G2el
19import GSASIIlattice as G2lat
20import GSASIIspc as G2spc
21import GSASIIpwd as G2pwd
22import GSASIImapvars as G2mv
23import scipy.optimize as so
24
25sind = lambda x: np.sin(x*np.pi/180.)
26cosd = lambda x: np.cos(x*np.pi/180.)
27tand = lambda x: np.tan(x*np.pi/180.)
28asind = lambda x: 180.*np.arcsin(x)/np.pi
29atan2d = lambda y,x: 180.*np.arctan2(y,x)/np.pi
30
31
32def ShowBanner():
33    print 80*'*'
34    print '   General Structure Analysis System-II Crystal Structure Refinement'
35    print '     by Robert B. Von Dreele, Argonne National Laboratory(C), 2010'
36    print ' This product includes software developed by the UChicago Argonne, LLC,' 
37    print '            as Operator of Argonne National Laboratory.'
38    print 80*'*','\n'
39
40def GetControls(GPXfile):
41    ''' Returns dictionary of control items found in GSASII gpx file
42    input:
43        GPXfile = .gpx full file name
44    return:
45        Controls = dictionary of control items
46    '''
47    Controls = {'deriv type':'analytical','min dM/M':0.0001,'shift factor':1.}
48    file = open(GPXfile,'rb')
49    while True:
50        try:
51            data = cPickle.load(file)
52        except EOFError:
53            break
54        datum = data[0]
55        if datum[0] == 'Controls':
56            Controls.update(datum[1])
57    file.close()
58    return Controls
59   
60def ShowControls(Controls):
61    print ' Least squares controls:'
62    print ' Derivative type: ',Controls['deriv type']
63    print ' Minimum delta-M/M for convergence: ','%.2g'%(Controls['min dM/M'])
64    print ' Initial shift factor: ','%.3f'%(Controls['shift factor'])
65   
66def GetConstraints(GPXfile):
67    constList = []
68    file = open(GPXfile,'rb')
69    while True:
70        try:
71            data = cPickle.load(file)
72        except EOFError:
73            break
74        datum = data[0]
75        if datum[0] == 'Constraints':
76            constDict = datum[1]
77            for item in constDict:
78                constList += constDict[item]
79    file.close()
80    constDict = []
81    constFlag = []
82    fixedList = []
83    for item in constList:
84        if item[-2]:
85            fixedList.append(str(item[-2]))
86        else:
87            fixedList.append('0')
88        if item[-1]:
89            constFlag.append(['VARY'])
90        else:
91            constFlag.append([])
92        itemDict = {}
93        for term in item[:-2]:
94            itemDict[term[1]] = term[0]
95        constDict.append(itemDict)
96    return constDict,constFlag,fixedList
97   
98def GetPhaseNames(GPXfile):
99    ''' Returns a list of phase names found under 'Phases' in GSASII gpx file
100    input:
101        GPXfile = gpx full file name
102    return:
103        PhaseNames = list of phase names
104    '''
105    file = open(GPXfile,'rb')
106    PhaseNames = []
107    while True:
108        try:
109            data = cPickle.load(file)
110        except EOFError:
111            break
112        datum = data[0]
113        if 'Phases' == datum[0]:
114            for datus in data[1:]:
115                PhaseNames.append(datus[0])
116    file.close()
117    return PhaseNames
118
119def GetAllPhaseData(GPXfile,PhaseName):
120    ''' Returns the entire dictionary for PhaseName from GSASII gpx file
121    input:
122        GPXfile = gpx full file name
123        PhaseName = phase name
124    return:
125        phase dictionary
126    '''       
127    file = open(GPXfile,'rb')
128    General = {}
129    Atoms = []
130    while True:
131        try:
132            data = cPickle.load(file)
133        except EOFError:
134            break
135        datum = data[0]
136        if 'Phases' == datum[0]:
137            for datus in data[1:]:
138                if datus[0] == PhaseName:
139                    break
140    file.close()
141    return datus[1]
142   
143def GetHistograms(GPXfile,hNames):
144    """ Returns a dictionary of histograms found in GSASII gpx file
145    input:
146        GPXfile = .gpx full file name
147        hNames = list of histogram names
148    return:
149        Histograms = dictionary of histograms (types = PWDR & HKLF)
150    """
151    file = open(GPXfile,'rb')
152    Histograms = {}
153    while True:
154        try:
155            data = cPickle.load(file)
156        except EOFError:
157            break
158        datum = data[0]
159        hist = datum[0]
160        if hist in hNames:
161            if 'PWDR' in hist[:4]:
162                PWDRdata = {}
163                PWDRdata['Data'] = datum[1][1]          #powder data arrays
164                PWDRdata[data[2][0]] = data[2][1]       #Limits
165                PWDRdata[data[3][0]] = data[3][1]       #Background
166                PWDRdata[data[4][0]] = data[4][1]       #Instrument parameters
167                PWDRdata[data[5][0]] = data[5][1]       #Sample parameters
168                try:
169                    PWDRdata[data[9][0]] = data[9][1]       #Reflection lists might be missing
170                except IndexError:
171                    PWDRdata['Reflection lists'] = {}
172   
173                Histograms[hist] = PWDRdata
174            elif 'HKLF' in hist[:4]:
175                HKLFdata = []
176                datum = data[0]
177                HKLFdata = datum[1:][0]
178                Histograms[hist] = HKLFdata           
179    file.close()
180    return Histograms
181   
182def GetHistogramNames(GPXfile,hType):
183    """ Returns a list of histogram names found in GSASII gpx file
184    input:
185        GPXfile = .gpx full file name
186        hType = list ['PWDR','HKLF']
187    return:
188        HistogramNames = list of histogram names (types = PWDR & HKLF)
189    """
190    file = open(GPXfile,'rb')
191    HistogramNames = []
192    while True:
193        try:
194            data = cPickle.load(file)
195        except EOFError:
196            break
197        datum = data[0]
198        if datum[0][:4] in hType:
199            HistogramNames.append(datum[0])
200    file.close()
201    return HistogramNames
202   
203def GetUsedHistogramsAndPhases(GPXfile):
204    ''' Returns all histograms that are found in any phase
205    and any phase that uses a histogram
206    input:
207        GPXfile = .gpx full file name
208    return:
209        Histograms = dictionary of histograms as {name:data,...}
210        Phases = dictionary of phases that use histograms
211    '''
212    phaseNames = GetPhaseNames(GPXfile)
213    histoList = GetHistogramNames(GPXfile,['PWDR','HKLF'])
214    allHistograms = GetHistograms(GPXfile,histoList)
215    phaseData = {}
216    for name in phaseNames: 
217        phaseData[name] =  GetAllPhaseData(GPXfile,name)
218    Histograms = {}
219    Phases = {}
220    for phase in phaseData:
221        Phase = phaseData[phase]
222        if Phase['Histograms']:
223            if phase not in Phases:
224                pId = phaseNames.index(phase)
225                Phase['pId'] = pId
226                Phases[phase] = Phase
227            for hist in Phase['Histograms']:
228                if hist not in Histograms:
229                    Histograms[hist] = allHistograms[hist]
230                    #future restraint, etc. histograms here           
231                    hId = histoList.index(hist)
232                    Histograms[hist]['hId'] = hId
233    return Histograms,Phases
234   
235def GPXBackup(GPXfile,makeBack=True):
236    import distutils.file_util as dfu
237    GPXpath,GPXname = ospath.split(GPXfile)
238    if GPXpath == '': GPXpath = '.'
239    Name = ospath.splitext(GPXname)[0]
240    files = os.listdir(GPXpath)
241    last = 0
242    for name in files:
243        name = name.split('.')
244        if len(name) == 3 and name[0] == Name and 'bak' in name[1]:
245            if makeBack:
246                last = max(last,int(name[1].strip('bak'))+1)
247            else:
248                last = max(last,int(name[1].strip('bak')))
249    GPXback = ospath.join(GPXpath,ospath.splitext(GPXname)[0]+'.bak'+str(last)+'.gpx')
250    dfu.copy_file(GPXfile,GPXback)
251    return GPXback
252       
253def SetUsedHistogramsAndPhases(GPXfile,Histograms,Phases,CovData,makeBack=True):
254    ''' Updates gpxfile from all histograms that are found in any phase
255    and any phase that used a histogram
256    input:
257        GPXfile = .gpx full file name
258        Histograms = dictionary of histograms as {name:data,...}
259        Phases = dictionary of phases that use histograms
260        CovData = dictionary of refined variables, varyList, & covariance matrix
261        makeBack = True if new backup of .gpx file is to be made; else use the last one made
262    '''
263                       
264    GPXback = GPXBackup(GPXfile,makeBack)
265    print '\n',135*'-'
266    print 'Read from file:',GPXback
267    print 'Save to file  :',GPXfile
268    infile = open(GPXback,'rb')
269    outfile = open(GPXfile,'wb')
270    while True:
271        try:
272            data = cPickle.load(infile)
273        except EOFError:
274            break
275        datum = data[0]
276#        print 'read: ',datum[0]
277        if datum[0] == 'Phases':
278            for iphase in range(len(data)):
279                if data[iphase][0] in Phases:
280                    phaseName = data[iphase][0]
281                    data[iphase][1].update(Phases[phaseName])
282        elif datum[0] == 'Covariance':
283            data[0][1] = CovData
284        try:
285            histogram = Histograms[datum[0]]
286#            print 'found ',datum[0]
287            data[0][1][1] = histogram['Data']
288            for datus in data[1:]:
289#                print '    read: ',datus[0]
290                if datus[0] in ['Background','Instrument Parameters','Sample Parameters','Reflection Lists']:
291                    datus[1] = histogram[datus[0]]
292        except KeyError:
293            pass
294                               
295        cPickle.dump(data,outfile,1)
296    infile.close()
297    outfile.close()
298    print 'refinement save successful'
299   
300def SetSeqResult(GPXfile,Histograms,SeqResult):
301    GPXback = GPXBackup(GPXfile)
302    print '\n',135*'-'
303    print 'Read from file:',GPXback
304    print 'Save to file  :',GPXfile
305    infile = open(GPXback,'rb')
306    outfile = open(GPXfile,'wb')
307    while True:
308        try:
309            data = cPickle.load(infile)
310        except EOFError:
311            break
312        datum = data[0]
313        if datum[0] == 'Sequental results':
314            data[0][1] = SeqResult
315        try:
316            histogram = Histograms[datum[0]]
317            data[0][1][1] = histogram['Data']
318            for datus in data[1:]:
319                if datus[0] in ['Background','Instrument Parameters','Sample Parameters','Reflection Lists']:
320                    datus[1] = histogram[datus[0]]
321        except KeyError:
322            pass
323                               
324        cPickle.dump(data,outfile,1)
325    infile.close()
326    outfile.close()
327    print 'refinement save successful'
328   
329                   
330def GetPWDRdata(GPXfile,PWDRname):
331    ''' Returns powder data from GSASII gpx file
332    input:
333        GPXfile = .gpx full file name
334        PWDRname = powder histogram name as obtained from GetHistogramNames
335    return:
336        PWDRdata = powder data dictionary with:
337            Data - powder data arrays, Limits, Instrument Parameters, Sample Parameters
338       
339    '''
340    file = open(GPXfile,'rb')
341    PWDRdata = {}
342    while True:
343        try:
344            data = cPickle.load(file)
345        except EOFError:
346            break
347        datum = data[0]
348        if datum[0] == PWDRname:
349            PWDRdata['Data'] = datum[1][1]          #powder data arrays
350            PWDRdata[data[2][0]] = data[2][1]       #Limits
351            PWDRdata[data[3][0]] = data[3][1]       #Background
352            PWDRdata[data[4][0]] = data[4][1]       #Instrument parameters
353            PWDRdata[data[5][0]] = data[5][1]       #Sample parameters
354            try:
355                PWDRdata[data[9][0]] = data[9][1]       #Reflection lists might be missing
356            except IndexError:
357                PWDRdata['Reflection lists'] = {}
358    file.close()
359    return PWDRdata
360   
361def GetHKLFdata(GPXfile,HKLFname):
362    ''' Returns single crystal data from GSASII gpx file
363    input:
364        GPXfile = .gpx full file name
365        HKLFname = single crystal histogram name as obtained from GetHistogramNames
366    return:
367        HKLFdata = single crystal data list of reflections: for each reflection:
368            HKLF = [np.array([h,k,l]),FoSq,sigFoSq,FcSq,Fcp,Fcpp,phase]
369    '''
370    file = open(GPXfile,'rb')
371    HKLFdata = []
372    while True:
373        try:
374            data = cPickle.load(file)
375        except EOFError:
376            break
377        datum = data[0]
378        if datum[0] == HKLFname:
379            HKLFdata = datum[1:][0]
380    file.close()
381    return HKLFdata
382   
383def GetFFtable(General):
384    ''' returns a dictionary of form factor data for atom types found in General
385    input:
386        General = dictionary of phase info.; includes AtomTypes
387    return:
388        FFtable = dictionary of form factor data; key is atom type
389    '''
390    atomTypes = General['AtomTypes']
391    FFtable = {}
392    for El in atomTypes:
393        FFs = G2el.GetFormFactorCoeff(El.split('+')[0].split('-')[0])
394        for item in FFs:
395            if item['Symbol'] == El.upper():
396                FFtable[El] = item
397    return FFtable
398   
399def GetBLtable(General):
400    ''' returns a dictionary of neutron scattering length data for atom types & isotopes found in General
401    input:
402        General = dictionary of phase info.; includes AtomTypes & Isotopes
403    return:
404        BLtable = dictionary of scattering length data; key is atom type
405    '''
406    atomTypes = General['AtomTypes']
407    BLtable = {}
408    isotopes = General['Isotopes']
409    isotope = General['Isotope']
410    for El in atomTypes:
411        BLtable[El] = [isotope[El],isotopes[El][isotope[El]]]
412    return BLtable
413       
414def GetPawleyConstr(SGLaue,PawleyRef,pawleyVary):
415    if SGLaue in ['-1','2/m','mmm']:
416        return                      #no Pawley symmetry required constraints
417    for i,varyI in enumerate(pawleyVary):
418        refI = int(varyI.split(':')[-1])
419        ih,ik,il = PawleyRef[refI][:3]
420        for varyJ in pawleyVary[0:i]:
421            refJ = int(varyJ.split(':')[-1])
422            jh,jk,jl = PawleyRef[refJ][:3]
423            if SGLaue in ['4/m','4/mmm']:
424                isum = ih**2+ik**2
425                jsum = jh**2+jk**2
426                if abs(il) == abs(jl) and isum == jsum:
427                    G2mv.StoreEquivalence(varyJ,(varyI,))
428            elif SGLaue in ['3R','3mR']:
429                isum = ih**2+ik**2+il**2
430                jsum = jh**2+jk**2*jl**2
431                isum2 = ih*ik+ih*il+ik*il
432                jsum2 = jh*jk+jh*jl+jk*jl
433                if isum == jsum and isum2 == jsum2:
434                    G2mv.StoreEquivalence(varyJ,(varyI,))
435            elif SGLaue in ['3','3m1','31m','6/m','6/mmm']:
436                isum = ih**2+ik**2+ih*ik
437                jsum = jh**2+jk**2+jh*jk
438                if abs(il) == abs(jl) and isum == jsum:
439                    G2mv.StoreEquivalence(varyJ,(varyI,))
440            elif SGLaue in ['m3','m3m']:
441                isum = ih**2+ik**2+il**2
442                jsum = jh**2+jk**2+jl**2
443                if isum == jsum:
444                    G2mv.StoreEquivalence(varyJ,(varyI,))
445                   
446def cellVary(pfx,SGData): 
447    if SGData['SGLaue'] in ['-1',]:
448        return [pfx+'A0',pfx+'A1',pfx+'A2',pfx+'A3',pfx+'A4',pfx+'A5']
449    elif SGData['SGLaue'] in ['2/m',]:
450        if SGData['SGUniq'] == 'a':
451            return [pfx+'A0',pfx+'A1',pfx+'A2',pfx+'A3']
452        elif SGData['SGUniq'] == 'b':
453            return [pfx+'A0',pfx+'A1',pfx+'A2',pfx+'A4']
454        else:
455            return [pfx+'A0',pfx+'A1',pfx+'A2',pfx+'A5']
456    elif SGData['SGLaue'] in ['mmm',]:
457        return [pfx+'A0',pfx+'A1',pfx+'A2']
458    elif SGData['SGLaue'] in ['4/m','4/mmm']:
459        return [pfx+'A0',pfx+'A2']
460    elif SGData['SGLaue'] in ['6/m','6/mmm','3m1', '31m', '3']:
461        return [pfx+'A0',pfx+'A2']
462    elif SGData['SGLaue'] in ['3R', '3mR']:
463        return [pfx+'A0',pfx+'A3']                       
464    elif SGData['SGLaue'] in ['m3m','m3']:
465        return [pfx+'A0',]
466       
467           
468def GetPhaseData(PhaseData,Print=True):
469           
470    def PrintFFtable(FFtable):
471        print '\n X-ray scattering factors:'
472        print '   Symbol     fa                                      fb                                      fc'
473        print 99*'-'
474        for Ename in FFtable:
475            ffdata = FFtable[Ename]
476            fa = ffdata['fa']
477            fb = ffdata['fb']
478            print ' %8s %9.5f %9.5f %9.5f %9.5f %9.5f %9.5f %9.5f %9.5f %9.5f' %  \
479                (Ename.ljust(8),fa[0],fa[1],fa[2],fa[3],fb[0],fb[1],fb[2],fb[3],ffdata['fc'])
480               
481    def PrintBLtable(BLtable):
482        print '\n Neutron scattering factors:'
483        print '   Symbol   isotope       mass       b       resonant terms'
484        print 99*'-'
485        for Ename in BLtable:
486            bldata = BLtable[Ename]
487            isotope = bldata[0]
488            mass = bldata[1][0]
489            blen = bldata[1][1]
490            bres = []
491            if len(bldata[1]) > 2:
492                bres = bldata[1][2:]
493            line = ' %8s%11s %10.3f %8.3f'%(Ename.ljust(8),isotope.center(11),mass,blen)
494            for item in bres:
495                line += '%10.5g'%(item)
496            print line
497               
498    def PrintAtoms(General,Atoms):
499        print '\n Atoms:'
500        line = '   name    type  refine?   x         y         z    '+ \
501            '  frac site sym  mult I/A   Uiso     U11     U22     U33     U12     U13     U23'
502        if General['Type'] == 'magnetic':
503            line += '   Mx     My     Mz'
504        elif General['Type'] == 'macromolecular':
505            line = ' res no  residue  chain '+line
506        print line
507        if General['Type'] == 'nuclear':
508            print 135*'-'
509            for i,at in enumerate(Atoms):
510                line = '%7s'%(at[0])+'%7s'%(at[1])+'%7s'%(at[2])+'%10.5f'%(at[3])+'%10.5f'%(at[4])+ \
511                    '%10.5f'%(at[5])+'%8.3f'%(at[6])+'%7s'%(at[7])+'%5d'%(at[8])+'%5s'%(at[9])
512                if at[9] == 'I':
513                    line += '%8.4f'%(at[10])+48*' '
514                else:
515                    line += 8*' '
516                    for j in range(6):
517                        line += '%8.4f'%(at[11+j])
518                print line
519       
520    def PrintTexture(textureData):
521        topstr = '\n Spherical harmonics texture: Order:' + \
522            str(textureData['Order'])
523        if textureData['Order']:
524            print topstr+' Refine? '+str(textureData['SH Coeff'][0])
525        else:
526            print topstr
527            return
528        names = ['omega','chi','phi']
529        line = '\n'
530        for name in names:
531            line += ' SH '+name+':'+'%12.4f'%(textureData['Sample '+name][1])+' Refine? '+str(textureData['Sample '+name][0])
532        print line
533        print '\n Texture coefficients:'
534        ptlbls = ' names :'
535        ptstr =  ' values:'
536        SHcoeff = textureData['SH Coeff'][1]
537        for item in SHcoeff:
538            ptlbls += '%12s'%(item)
539            ptstr += '%12.4f'%(SHcoeff[item]) 
540        print ptlbls
541        print ptstr   
542       
543    if Print: print ' Phases:'
544    phaseVary = []
545    phaseDict = {}
546    phaseConstr = {}
547    pawleyLookup = {}
548    FFtables = {}                   #scattering factors - xrays
549    BLtables = {}                   # neutrons
550    Natoms = {}
551    AtMults = {}
552    AtIA = {}
553    shModels = ['cylindrical','none','shear - 2/m','rolling - mmm']
554    SamSym = dict(zip(shModels,['0','-1','2/m','mmm']))
555    for name in PhaseData:
556        General = PhaseData[name]['General']
557        pId = PhaseData[name]['pId']
558        pfx = str(pId)+'::'
559        FFtable = GetFFtable(General)
560        BLtable = GetBLtable(General)
561        FFtables.update(FFtable)
562        BLtables.update(BLtable)
563        Atoms = PhaseData[name]['Atoms']
564        try:
565            PawleyRef = PhaseData[name]['Pawley ref']
566        except KeyError:
567            PawleyRef = []
568        SGData = General['SGData']
569        SGtext = G2spc.SGPrint(SGData)
570        cell = General['Cell']
571        A = G2lat.cell2A(cell[1:7])
572        phaseDict.update({pfx+'A0':A[0],pfx+'A1':A[1],pfx+'A2':A[2],pfx+'A3':A[3],pfx+'A4':A[4],pfx+'A5':A[5]})
573        if cell[0]:
574            phaseVary += cellVary(pfx,SGData)
575        Natoms[pfx] = 0
576        if Atoms:
577            if General['Type'] == 'nuclear':
578                Natoms[pfx] = len(Atoms)
579                for i,at in enumerate(Atoms):
580                    phaseDict.update({pfx+'Atype:'+str(i):at[1],pfx+'Afrac:'+str(i):at[6],pfx+'Amul:'+str(i):at[8],
581                        pfx+'Ax:'+str(i):at[3],pfx+'Ay:'+str(i):at[4],pfx+'Az:'+str(i):at[5],
582                        pfx+'dAx:'+str(i):0.,pfx+'dAy:'+str(i):0.,pfx+'dAz:'+str(i):0.,         #refined shifts for x,y,z
583                        pfx+'AI/A:'+str(i):at[9],})
584                    if at[9] == 'I':
585                        phaseDict[pfx+'AUiso:'+str(i)] = at[10]
586                    else:
587                        phaseDict.update({pfx+'AU11:'+str(i):at[11],pfx+'AU22:'+str(i):at[12],pfx+'AU33:'+str(i):at[13],
588                            pfx+'AU12:'+str(i):at[14],pfx+'AU13:'+str(i):at[15],pfx+'AU23:'+str(i):at[16]})
589                    if 'F' in at[2]:
590                        phaseVary.append(pfx+'Afrac:'+str(i))
591                    if 'X' in at[2]:
592                        xId,xCoef = G2spc.GetCSxinel(at[7])
593                        delnames = [pfx+'dAx:'+str(i),pfx+'dAy:'+str(i),pfx+'dAz:'+str(i)]
594                        for j in range(3):
595                            if xId[j] > 0:                               
596                                phaseVary.append(delnames[j])
597                                for k in range(j):
598                                    if xId[j] == xId[k]:
599                                        G2mv.StoreEquivalence(delnames[k],((delnames[j],xCoef[j]),)) 
600                    if 'U' in at[2]:
601                        if at[9] == 'I':
602                            phaseVary.append(pfx+'AUiso:'+str(i))
603                        else:
604                            uId,uCoef = G2spc.GetCSuinel(at[7])[:2]
605                            names = [pfx+'AU11:'+str(i),pfx+'AU22:'+str(i),pfx+'AU33:'+str(i),
606                                pfx+'AU12:'+str(i),pfx+'AU13:'+str(i),pfx+'AU23:'+str(i)]
607                            for j in range(6):
608                                if uId[j] > 0:                               
609                                    phaseVary.append(names[j])
610                                    for k in range(j):
611                                        if uId[j] == uId[k]:
612                                            G2mv.StoreEquivalence(names[k],((names[j],uCoef[j]),))
613#            elif General['Type'] == 'magnetic':
614#            elif General['Type'] == 'macromolecular':
615
616               
617            if 'SH Texture' in General:
618                textureData = General['SH Texture']
619                phaseDict[pfx+'SHmodel'] = SamSym[textureData['Model']]
620                phaseDict[pfx+'SHorder'] = textureData['Order']
621                for name in ['omega','chi','phi']:
622                    phaseDict[pfx+'SH '+name] = textureData['Sample '+name][1]
623                    if textureData['Sample '+name][0]:
624                        phaseVary.append(pfx+'SH '+name)
625                for name in textureData['SH Coeff'][1]:
626                    phaseDict[pfx+name] = textureData['SH Coeff'][1][name]
627                    if textureData['SH Coeff'][0]:
628                        phaseVary.append(pfx+name)
629               
630            if Print:
631                print '\n Phase name: ',General['Name']
632                print 135*'-'
633                PrintFFtable(FFtable)
634                PrintBLtable(BLtable)
635                print ''
636                for line in SGtext: print line
637                PrintAtoms(General,Atoms)
638                print '\n Unit cell: a =','%.5f'%(cell[1]),' b =','%.5f'%(cell[2]),' c =','%.5f'%(cell[3]), \
639                    ' alpha =','%.3f'%(cell[4]),' beta =','%.3f'%(cell[5]),' gamma =', \
640                    '%.3f'%(cell[6]),' volume =','%.3f'%(cell[7]),' Refine?',cell[0]
641                if 'SH Texture' in General:
642                    PrintTexture(textureData)
643                   
644        elif PawleyRef:
645            pawleyVary = []
646            for i,refl in enumerate(PawleyRef):
647                phaseDict[pfx+'PWLref:'+str(i)] = refl[6]
648                pawleyLookup[pfx+'%d,%d,%d'%(refl[0],refl[1],refl[2])] = i
649                if refl[5]:
650                    pawleyVary.append(pfx+'PWLref:'+str(i))
651            GetPawleyConstr(SGData['SGLaue'],PawleyRef,pawleyVary)      #does G2mv.StoreEquivalence
652            phaseVary += pawleyVary
653               
654    return Natoms,phaseVary,phaseDict,pawleyLookup,FFtables,BLtables
655   
656def getVCov(varyNames,varyList,covMatrix):
657    vcov = np.zeros((len(varyNames),len(varyNames)))
658    for i1,name1 in enumerate(varyNames):
659        for i2,name2 in enumerate(varyNames):
660            try:
661                vcov[i1][i2] = covMatrix[varyList.index(name1)][varyList.index(name2)]
662            except ValueError:
663                vcov[i1][i2] = 0.0
664    return vcov
665   
666def cellFill(pfx,SGData,parmDict,sigDict): 
667    if SGData['SGLaue'] in ['-1',]:
668        A = [parmDict[pfx+'A0'],parmDict[pfx+'A1'],parmDict[pfx+'A2'],
669            parmDict[pfx+'A3'],parmDict[pfx+'A4'],parmDict[pfx+'A5']]
670        sigA = [sigDict[pfx+'A0'],sigDict[pfx+'A1'],sigDict[pfx+'A2'],
671            sigDict[pfx+'A3'],sigDict[pfx+'A4'],sigDict[pfx+'A5']]
672    elif SGData['SGLaue'] in ['2/m',]:
673        if SGData['SGUniq'] == 'a':
674            A = [parmDict[pfx+'A0'],parmDict[pfx+'A1'],parmDict[pfx+'A2'],
675                parmDict[pfx+'A3'],0,0]
676            sigA = [sigDict[pfx+'A0'],sigDict[pfx+'A1'],sigDict[pfx+'A2'],
677                sigDict[pfx+'A3'],0,0]
678        elif SGData['SGUniq'] == 'b':
679            A = [parmDict[pfx+'A0'],parmDict[pfx+'A1'],parmDict[pfx+'A2'],
680                0,parmDict[pfx+'A4'],0]
681            sigA = [sigDict[pfx+'A0'],sigDict[pfx+'A1'],sigDict[pfx+'A2'],
682                0,sigDict[pfx+'A4'],0]
683        else:
684            A = [parmDict[pfx+'A0'],parmDict[pfx+'A1'],parmDict[pfx+'A2'],
685                0,0,parmDict[pfx+'A5']]
686            sigA = [sigDict[pfx+'A0'],sigDict[pfx+'A1'],sigDict[pfx+'A2'],
687                0,0,sigDict[pfx+'A5']]
688    elif SGData['SGLaue'] in ['mmm',]:
689        A = [parmDict[pfx+'A0'],parmDict[pfx+'A1'],parmDict[pfx+'A2'],0,0,0]
690        sigA = [sigDict[pfx+'A0'],sigDict[pfx+'A1'],sigDict[pfx+'A2'],0,0,0]
691    elif SGData['SGLaue'] in ['4/m','4/mmm']:
692        A = [parmDict[pfx+'A0'],parmDict[pfx+'A0'],parmDict[pfx+'A2'],0,0,0]
693        sigA = [sigDict[pfx+'A0'],0,sigDict[pfx+'A2'],0,0,0]
694    elif SGData['SGLaue'] in ['6/m','6/mmm','3m1', '31m', '3']:
695        A = [parmDict[pfx+'A0'],parmDict[pfx+'A0'],parmDict[pfx+'A2'],
696            parmDict[pfx+'A0'],0,0]
697        sigA = [sigDict[pfx+'A0'],0,sigDict[pfx+'A2'],0,0,0]
698    elif SGData['SGLaue'] in ['3R', '3mR']:
699        A = [parmDict[pfx+'A0'],parmDict[pfx+'A0'],parmDict[pfx+'A0'],
700            parmDict[pfx+'A3'],parmDict[pfx+'A3'],parmDict[pfx+'A3']]
701        sigA = [sigDict[pfx+'A0'],0,0,sigDict[pfx+'A3'],0,0]
702    elif SGData['SGLaue'] in ['m3m','m3']:
703        A = [parmDict[pfx+'A0'],parmDict[pfx+'A0'],parmDict[pfx+'A0'],0,0,0]
704        sigA = [sigDict[pfx+'A0'],0,0,0,0,0]
705    return A,sigA
706       
707def getCellEsd(pfx,SGData,A,covData):
708    dpr = 180./np.pi
709    rVsq = G2lat.calc_rVsq(A)
710    G,g = G2lat.A2Gmat(A)       #get recip. & real metric tensors
711    cell = np.array(G2lat.Gmat2cell(g))   #real cell
712    cellst = np.array(G2lat.Gmat2cell(G)) #recip. cell
713    scos = cosd(cellst[3:6])
714    ssin = sind(cellst[3:6])
715    scot = scos/ssin
716    rcos = cosd(cell[3:6])
717    rsin = sind(cell[3:6])
718    rcot = rcos/rsin
719    RMnames = [pfx+'A0',pfx+'A1',pfx+'A2',pfx+'A3',pfx+'A4',pfx+'A5']
720    varyList = covData['varyList']
721    covMatrix = covData['covMatrix']
722    vcov = getVCov(RMnames,varyList,covMatrix)
723    Ax = np.array(A)
724    Ax[3:] /= 2.
725    drVdA = np.array([Ax[1]*Ax[2]-Ax[5]**2,Ax[0]*Ax[2]-Ax[4]**2,Ax[0]*Ax[1]-Ax[3]**2,
726        Ax[4]*Ax[5]-Ax[2]*Ax[3],Ax[3]*Ax[5]-Ax[1]*Ax[4],Ax[3]*Ax[4]-Ax[0]*Ax[5]])
727    srcvlsq = np.inner(drVdA,np.inner(vcov,drVdA.T))
728    Vol = 1/np.sqrt(rVsq)
729    sigVol = Vol**3*np.sqrt(srcvlsq)/2.
730    R123 = Ax[0]*Ax[1]*Ax[2]
731    dsasdg = np.zeros((3,6))
732    dadg = np.zeros((6,6))
733    for i0 in range(3):         #0  1   2
734        i1 = (i0+1)%3           #1  2   0
735        i2 = (i1+1)%3           #2  0   1
736        i3 = 5-i2               #3  5   4
737        i4 = 5-i1               #4  3   5
738        i5 = 5-i0               #5  4   3
739        dsasdg[i0][i1] = 0.5*scot[i0]*scos[i0]/Ax[i1]
740        dsasdg[i0][i2] = 0.5*scot[i0]*scos[i0]/Ax[i2]
741        dsasdg[i0][i5] = -scot[i0]/np.sqrt(Ax[i1]*Ax[i2])
742        denmsq = Ax[i0]*(R123-Ax[i1]*Ax[i4]**2-Ax[i2]*Ax[i3]**2+(Ax[i4]*Ax[i3])**2)
743        denom = np.sqrt(denmsq)
744        dadg[i5][i0] = -Ax[i5]/denom-rcos[i0]/denmsq*(R123-0.5*Ax[i1]*Ax[i4]**2-0.5*Ax[i2]*Ax[i3]**2)
745        dadg[i5][i1] = -0.5*rcos[i0]/denmsq*(Ax[i0]**2*Ax[i2]-Ax[i0]*Ax[i4]**2)
746        dadg[i5][i2] = -0.5*rcos[i0]/denmsq*(Ax[i0]**2*Ax[i1]-Ax[i0]*Ax[i3]**2)
747        dadg[i5][i3] = Ax[i4]/denom+rcos[i0]/denmsq*(Ax[i0]*Ax[i2]*Ax[i3]-Ax[i3]*Ax[i4]**2)
748        dadg[i5][i4] = Ax[i3]/denom+rcos[i0]/denmsq*(Ax[i0]*Ax[i1]*Ax[i4]-Ax[i3]**2*Ax[i4])
749        dadg[i5][i5] = -Ax[i0]/denom
750    for i0 in range(3):
751        i1 = (i0+1)%3
752        i2 = (i1+1)%3
753        i3 = 5-i2
754        for ij in range(6):
755            dadg[i0][ij] = cell[i0]*(rcot[i2]*dadg[i3][ij]/rsin[i2]-dsasdg[i1][ij]/ssin[i1])
756            if ij == i0:
757                dadg[i0][ij] = dadg[i0][ij]-0.5*cell[i0]/Ax[i0]
758            dadg[i3][ij] = -dadg[i3][ij]*rsin[2-i0]*dpr
759    sigMat = np.inner(dadg,np.inner(vcov,dadg.T))
760    var = np.diag(sigMat)
761    CS = np.where(var>0.,np.sqrt(var),0.)
762    cellSig = [CS[0],CS[1],CS[2],CS[5],CS[4],CS[3],sigVol]  #exchange sig(alp) & sig(gam) to get in right order
763    return cellSig           
764   
765def SetPhaseData(parmDict,sigDict,Phases,covData):
766   
767    def PrintAtomsAndSig(General,Atoms,atomsSig):
768        print '\n Atoms:'
769        line = '   name      x         y         z      frac   Uiso     U11     U22     U33     U12     U13     U23'
770        if General['Type'] == 'magnetic':
771            line += '   Mx     My     Mz'
772        elif General['Type'] == 'macromolecular':
773            line = ' res no  residue  chain '+line
774        print line
775        if General['Type'] == 'nuclear':
776            print 135*'-'
777            fmt = {0:'%7s',1:'%7s',3:'%10.5f',4:'%10.5f',5:'%10.5f',6:'%8.3f',10:'%8.5f',
778                11:'%8.5f',12:'%8.5f',13:'%8.5f',14:'%8.5f',15:'%8.5f',16:'%8.5f'}
779            noFXsig = {3:[10*' ','%10s'],4:[10*' ','%10s'],5:[10*' ','%10s'],6:[8*' ','%8s']}
780            for i,at in enumerate(Atoms):
781                name = fmt[0]%(at[0])+fmt[1]%(at[1])+':'
782                valstr = ' values:'
783                sigstr = ' sig   :'
784                for ind in [3,4,5,6]:
785                    sigind = str(i)+':'+str(ind)
786                    valstr += fmt[ind]%(at[ind])                   
787                    if sigind in atomsSig:
788                        sigstr += fmt[ind]%(atomsSig[sigind])
789                    else:
790                        sigstr += noFXsig[ind][1]%(noFXsig[ind][0])
791                if at[9] == 'I':
792                    valstr += fmt[10]%(at[10])
793                    if str(i)+':10' in atomsSig:
794                        sigstr += fmt[10]%(atomsSig[str(i)+':10'])
795                    else:
796                        sigstr += 8*' '
797                else:
798                    valstr += 8*' '
799                    sigstr += 8*' '
800                    for ind in [11,12,13,14,15,16]:
801                        sigind = str(i)+':'+str(ind)
802                        valstr += fmt[ind]%(at[ind])
803                        if sigind in atomsSig:                       
804                            sigstr += fmt[ind]%(atomsSig[sigind])
805                        else:
806                            sigstr += 8*' '
807                print name
808                print valstr
809                print sigstr
810               
811    def PrintSHtextureAndSig(textureData,SHtextureSig):
812        print '\n Spherical harmonics texture: Order:' + str(textureData['Order'])
813        names = ['omega','chi','phi']
814        namstr = '  names :'
815        ptstr =  '  values:'
816        sigstr = '  esds  :'
817        for name in names:
818            namstr += '%12s'%(name)
819            ptstr += '%12.3f'%(textureData['Sample '+name][1])
820            if 'Sample '+name in SHtextureSig:
821                sigstr += '%12.3f'%(SHtextureSig['Sample '+name])
822            else:
823                sigstr += 12*' '
824        print namstr
825        print ptstr
826        print sigstr
827        print '\n Texture coefficients:'
828        namstr = '  names :'
829        ptstr =  '  values:'
830        sigstr = '  esds  :'
831        SHcoeff = textureData['SH Coeff'][1]
832        for name in SHcoeff:
833            namstr += '%12s'%(name)
834            ptstr += '%12.3f'%(SHcoeff[name])
835            if name in SHtextureSig:
836                sigstr += '%12.3f'%(SHtextureSig[name])
837            else:
838                sigstr += 12*' '
839        print namstr
840        print ptstr
841        print sigstr
842       
843           
844    print '\n Phases:'
845    for phase in Phases:
846        print ' Result for phase: ',phase
847        Phase = Phases[phase]
848        General = Phase['General']
849        SGData = General['SGData']
850        Atoms = Phase['Atoms']
851        cell = General['Cell']
852        pId = Phase['pId']
853        pfx = str(pId)+'::'
854        if cell[0]:
855            A,sigA = cellFill(pfx,SGData,parmDict,sigDict)
856            cellSig = getCellEsd(pfx,SGData,A,covData)  #includes sigVol
857            print ' Reciprocal metric tensor: '
858            ptfmt = "%15.9f"
859            names = ['A11','A22','A33','A12','A13','A23']
860            namstr = '  names :'
861            ptstr =  '  values:'
862            sigstr = '  esds  :'
863            for name,a,siga in zip(names,A,sigA):
864                namstr += '%15s'%(name)
865                ptstr += ptfmt%(a)
866                if siga:
867                    sigstr += ptfmt%(siga)
868                else:
869                    sigstr += 15*' '
870            print namstr
871            print ptstr
872            print sigstr
873            cell[1:7] = G2lat.A2cell(A)
874            cell[7] = G2lat.calc_V(A)
875            print ' New unit cell:'
876            ptfmt = ["%12.6f","%12.6f","%12.6f","%12.4f","%12.4f","%12.4f","%12.3f"]
877            names = ['a','b','c','alpha','beta','gamma','Volume']
878            namstr = '  names :'
879            ptstr =  '  values:'
880            sigstr = '  esds  :'
881            for name,fmt,a,siga in zip(names,ptfmt,cell[1:8],cellSig):
882                namstr += '%12s'%(name)
883                ptstr += fmt%(a)
884                if siga:
885                    sigstr += fmt%(siga)
886                else:
887                    sigstr += 12*' '
888            print namstr
889            print ptstr
890            print sigstr
891           
892        if 'Pawley' in Phase['General']['Type']:
893            pawleyRef = Phase['Pawley ref']
894            for i,refl in enumerate(pawleyRef):
895                key = pfx+'PWLref:'+str(i)
896                refl[6] = abs(parmDict[key])        #suppress negative Fsq
897                if key in sigDict:
898                    refl[7] = sigDict[key]
899                else:
900                    refl[7] = 0
901        else:
902            atomsSig = {}
903            if General['Type'] == 'nuclear':
904                for i,at in enumerate(Atoms):
905                    names = {3:pfx+'Ax:'+str(i),4:pfx+'Ay:'+str(i),5:pfx+'Az:'+str(i),6:pfx+'Afrac:'+str(i),
906                        10:pfx+'AUiso:'+str(i),11:pfx+'AU11:'+str(i),12:pfx+'AU22:'+str(i),13:pfx+'AU33:'+str(i),
907                        14:pfx+'AU12:'+str(i),15:pfx+'AU13:'+str(i),16:pfx+'AU23:'+str(i)}
908                    for ind in [3,4,5,6]:
909                        at[ind] = parmDict[names[ind]]
910                        if ind in [3,4,5]:
911                            name = names[ind].replace('A','dA')
912                        else:
913                            name = names[ind]
914                        if name in sigDict:
915                            atomsSig[str(i)+':'+str(ind)] = sigDict[name]
916                    if at[9] == 'I':
917                        at[10] = parmDict[names[10]]
918                        if names[10] in sigDict:
919                            atomsSig[str(i)+':10'] = sigDict[names[10]]
920                    else:
921                        for ind in [11,12,13,14,15,16]:
922                            at[ind] = parmDict[names[ind]]
923                            if names[ind] in sigDict:
924                                atomsSig[str(i)+':'+str(ind)] = sigDict[names[ind]]
925            PrintAtomsAndSig(General,Atoms,atomsSig)
926       
927        if 'SH Texture' in General:
928            textureData = General['SH Texture']   
929            if textureData['Order']:
930                SHtextureSig = {}
931                for name in ['omega','chi','phi']:
932                    aname = pfx+'SH '+name
933                    textureData['Sample '+name][1] = parmDict[aname]
934                    if aname in sigDict:
935                        SHtextureSig['Sample '+name] = sigDict[aname]
936                for name in textureData['SH Coeff'][1]:
937                    aname = pfx+name
938                    textureData['SH Coeff'][1][name] = parmDict[aname]
939                    if aname in sigDict:
940                        SHtextureSig[name] = sigDict[aname]
941                PrintSHtextureAndSig(textureData,SHtextureSig)
942
943def GetHistogramPhaseData(Phases,Histograms,Print=True):
944   
945    def PrintSize(hapData):
946        if hapData[0] in ['isotropic','uniaxial']:
947            line = '\n Size model    : %9s'%(hapData[0])
948            line += ' equatorial:'+'%12.3f'%(hapData[1][0])+' Refine? '+str(hapData[2][0])
949            if hapData[0] == 'uniaxial':
950                line += ' axial:'+'%12.3f'%(hapData[1][1])+' Refine? '+str(hapData[2][1])
951            print line
952        else:
953            print '\n Size model    : %s'%(hapData[0])
954            Snames = ['S11','S22','S33','S12','S13','S23']
955            ptlbls = ' names :'
956            ptstr =  ' values:'
957            varstr = ' refine:'
958            for i,name in enumerate(Snames):
959                ptlbls += '%12s' % (name)
960                ptstr += '%12.6f' % (hapData[4][i])
961                varstr += '%12s' % (str(hapData[5][i]))
962            print ptlbls
963            print ptstr
964            print varstr
965       
966    def PrintMuStrain(hapData,SGData):
967        if hapData[0] in ['isotropic','uniaxial']:
968            line = '\n Mustrain model: %9s'%(hapData[0])
969            line += ' equatorial:'+'%12.1f'%(hapData[1][0])+' Refine? '+str(hapData[2][0])
970            if hapData[0] == 'uniaxial':
971                line += ' axial:'+'%12.1f'%(hapData[1][1])+' Refine? '+str(hapData[2][1])
972            print line
973        else:
974            print '\n Mustrain model: %s'%(hapData[0])
975            Snames = G2spc.MustrainNames(SGData)
976            ptlbls = ' names :'
977            ptstr =  ' values:'
978            varstr = ' refine:'
979            for i,name in enumerate(Snames):
980                ptlbls += '%12s' % (name)
981                ptstr += '%12.6f' % (hapData[4][i])
982                varstr += '%12s' % (str(hapData[5][i]))
983            print ptlbls
984            print ptstr
985            print varstr
986
987    def PrintHStrain(hapData,SGData):
988        print '\n Hydrostatic/elastic strain: '
989        Hsnames = G2spc.HStrainNames(SGData)
990        ptlbls = ' names :'
991        ptstr =  ' values:'
992        varstr = ' refine:'
993        for i,name in enumerate(Hsnames):
994            ptlbls += '%12s' % (name)
995            ptstr += '%12.6f' % (hapData[0][i])
996            varstr += '%12s' % (str(hapData[1][i]))
997        print ptlbls
998        print ptstr
999        print varstr
1000
1001    def PrintSHPO(hapData):
1002        print '\n Spherical harmonics preferred orientation: Order:' + \
1003            str(hapData[4])+' Refine? '+str(hapData[2])
1004        ptlbls = ' names :'
1005        ptstr =  ' values:'
1006        for item in hapData[5]:
1007            ptlbls += '%12s'%(item)
1008            ptstr += '%12.3f'%(hapData[5][item]) 
1009        print ptlbls
1010        print ptstr
1011   
1012    hapDict = {}
1013    hapVary = []
1014    controlDict = {}
1015    poType = {}
1016    poAxes = {}
1017    spAxes = {}
1018    spType = {}
1019   
1020    for phase in Phases:
1021        HistoPhase = Phases[phase]['Histograms']
1022        SGData = Phases[phase]['General']['SGData']
1023        cell = Phases[phase]['General']['Cell'][1:7]
1024        A = G2lat.cell2A(cell)
1025        pId = Phases[phase]['pId']
1026        for histogram in HistoPhase:
1027            try:
1028                Histogram = Histograms[histogram]
1029            except KeyError:                       
1030                #skip if histogram not included e.g. in a sequential refinement
1031                continue
1032            hapData = HistoPhase[histogram]
1033            hId = Histogram['hId']
1034            limits = Histogram['Limits'][1]
1035            inst = Histogram['Instrument Parameters']
1036            inst = dict(zip(inst[3],inst[1]))
1037            Zero = inst['Zero']
1038            if 'C' in inst['Type']:
1039                try:
1040                    wave = inst['Lam']
1041                except KeyError:
1042                    wave = inst['Lam1']
1043                dmin = wave/(2.0*sind(limits[1]/2.0))
1044            pfx = str(pId)+':'+str(hId)+':'
1045            for item in ['Scale','Extinction']:
1046                hapDict[pfx+item] = hapData[item][0]
1047                if hapData[item][1]:
1048                    hapVary.append(pfx+item)
1049            names = G2spc.HStrainNames(SGData)
1050            for i,name in enumerate(names):
1051                hapDict[pfx+name] = hapData['HStrain'][0][i]
1052                if hapData['HStrain'][1][i]:
1053                    hapVary.append(pfx+name)
1054            controlDict[pfx+'poType'] = hapData['Pref.Ori.'][0]
1055            if hapData['Pref.Ori.'][0] == 'MD':
1056                hapDict[pfx+'MD'] = hapData['Pref.Ori.'][1]
1057                controlDict[pfx+'MDAxis'] = hapData['Pref.Ori.'][3]
1058                if hapData['Pref.Ori.'][2]:
1059                    hapVary.append(pfx+'MD')
1060            else:                           #'SH' spherical harmonics
1061                controlDict[pfx+'SHord'] = hapData['Pref.Ori.'][4]
1062                controlDict[pfx+'SHncof'] = len(hapData['Pref.Ori.'][5])
1063                for item in hapData['Pref.Ori.'][5]:
1064                    hapDict[pfx+item] = hapData['Pref.Ori.'][5][item]
1065                    if hapData['Pref.Ori.'][2]:
1066                        hapVary.append(pfx+item)
1067            for item in ['Mustrain','Size']:
1068                controlDict[pfx+item+'Type'] = hapData[item][0]
1069                if hapData[item][0] in ['isotropic','uniaxial']:
1070                    hapDict[pfx+item+':0'] = hapData[item][1][0]
1071                    if hapData[item][2][0]:
1072                        hapVary.append(pfx+item+':0')
1073                    if hapData[item][0] == 'uniaxial':
1074                        controlDict[pfx+item+'Axis'] = hapData[item][3]
1075                        hapDict[pfx+item+':1'] = hapData[item][1][1]
1076                        if hapData[item][2][1]:
1077                            hapVary.append(pfx+item+':1')
1078                else:       #generalized for mustrain or ellipsoidal for size
1079                    if item == 'Mustrain':
1080                        names = G2spc.MustrainNames(SGData)
1081                        pwrs = []
1082                        for name in names:
1083                            h,k,l = name[1:]
1084                            pwrs.append([int(h),int(k),int(l)])
1085                        controlDict[pfx+'MuPwrs'] = pwrs
1086                    for i in range(len(hapData[item][4])):
1087                        sfx = ':'+str(i)
1088                        hapDict[pfx+item+sfx] = hapData[item][4][i]
1089                        if hapData[item][5][i]:
1090                            hapVary.append(pfx+item+sfx)
1091                           
1092            if Print: 
1093                print '\n Phase: ',phase,' in histogram: ',histogram
1094                print 135*'-'
1095                print ' Phase fraction  : %10.4f'%(hapData['Scale'][0]),' Refine?',hapData['Scale'][1]
1096                print ' Extinction coeff: %10.4f'%(hapData['Extinction'][0]),' Refine?',hapData['Extinction'][1]
1097                if hapData['Pref.Ori.'][0] == 'MD':
1098                    Ax = hapData['Pref.Ori.'][3]
1099                    print ' March-Dollase PO: %10.4f'%(hapData['Pref.Ori.'][1]),' Refine?',hapData['Pref.Ori.'][2], \
1100                        ' Axis: %d %d %d'%(Ax[0],Ax[1],Ax[2])
1101                else: #'SH' for spherical harmonics
1102                    PrintSHPO(hapData['Pref.Ori.'])
1103                PrintSize(hapData['Size'])
1104                PrintMuStrain(hapData['Mustrain'],SGData)
1105                PrintHStrain(hapData['HStrain'],SGData)
1106            HKLd = np.array(G2lat.GenHLaue(dmin,SGData,A))
1107            refList = []
1108            for h,k,l,d in HKLd:
1109                ext,mul,Uniq,phi = G2spc.GenHKLf([h,k,l],SGData)
1110                if ext:
1111                    continue
1112                if 'C' in inst['Type']:
1113                    pos = 2.0*asind(wave/(2.0*d))
1114                    if limits[0] < pos < limits[1]:
1115                        refList.append([h,k,l,mul,d,pos,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,Uniq,phi,0.0])
1116                else:
1117                    raise ValueError 
1118            Histogram['Reflection Lists'][phase] = refList
1119    return hapVary,hapDict,controlDict
1120   
1121def SetHistogramPhaseData(parmDict,sigDict,Phases,Histograms,Print=True):
1122   
1123    def PrintSizeAndSig(hapData,sizeSig):
1124        line = '\n Size model:     %9s'%(hapData[0])
1125        if hapData[0] in ['isotropic','uniaxial']:
1126            line += ' equatorial:%12.3f'%(hapData[1][0])
1127            if sizeSig[0][0]:
1128                line += ', sig: %8.3f'%(sizeSig[0][0])
1129            if hapData[0] == 'uniaxial':
1130                line += ' axial:%12.3f'%(hapData[1][1])
1131                if sizeSig[0][1]:
1132                    line += ', sig: %8.3f'%(sizeSig[0][1])
1133            print line
1134        else:
1135            print line
1136            Snames = ['S11','S22','S33','S12','S13','S23']
1137            ptlbls = ' name  :'
1138            ptstr =  ' value :'
1139            sigstr = ' sig   :'
1140            for i,name in enumerate(Snames):
1141                ptlbls += '%12s' % (name)
1142                ptstr += '%12.6f' % (hapData[4][i])
1143                if sizeSig[1][i]:
1144                    sigstr += '%12.6f' % (sizeSig[1][i])
1145                else:
1146                    sigstr += 12*' '
1147            print ptlbls
1148            print ptstr
1149            print sigstr
1150       
1151    def PrintMuStrainAndSig(hapData,mustrainSig,SGData):
1152        line = '\n Mustrain model: %9s'%(hapData[0])
1153        if hapData[0] in ['isotropic','uniaxial']:
1154            line += ' equatorial:%12.1f'%(hapData[1][0])
1155            if mustrainSig[0][0]:
1156                line += ', sig: %8.1f'%(mustrainSig[0][0])
1157            if hapData[0] == 'uniaxial':
1158                line += ' axial:%12.1f'%(hapData[1][1])
1159                if mustrainSig[0][1]:
1160                     line += ', sig: %8.1f'%(mustrainSig[0][1])
1161            print line
1162        else:
1163            print line
1164            Snames = G2spc.MustrainNames(SGData)
1165            ptlbls = ' name  :'
1166            ptstr =  ' value :'
1167            sigstr = ' sig   :'
1168            for i,name in enumerate(Snames):
1169                ptlbls += '%12s' % (name)
1170                ptstr += '%12.6f' % (hapData[4][i])
1171                if mustrainSig[1][i]:
1172                    sigstr += '%12.6f' % (mustrainSig[1][i])
1173                else:
1174                    sigstr += 12*' '
1175            print ptlbls
1176            print ptstr
1177            print sigstr
1178           
1179    def PrintHStrainAndSig(hapData,strainSig,SGData):
1180        print '\n Hydrostatic/elastic strain: '
1181        Hsnames = G2spc.HStrainNames(SGData)
1182        ptlbls = ' name  :'
1183        ptstr =  ' value :'
1184        sigstr = ' sig   :'
1185        for i,name in enumerate(Hsnames):
1186            ptlbls += '%12s' % (name)
1187            ptstr += '%12.6g' % (hapData[0][i])
1188            if name in strainSig:
1189                sigstr += '%12.6g' % (strainSig[name])
1190            else:
1191                sigstr += 12*' '
1192        print ptlbls
1193        print ptstr
1194        print sigstr
1195       
1196    def PrintSHPOAndSig(hapData,POsig):
1197        print '\n Spherical harmonics preferred orientation: Order:'+str(hapData[4])
1198        ptlbls = ' names :'
1199        ptstr =  ' values:'
1200        sigstr = ' sig   :'
1201        for item in hapData[5]:
1202            ptlbls += '%12s'%(item)
1203            ptstr += '%12.3f'%(hapData[5][item])
1204            if item in POsig:
1205                sigstr += '%12.3f'%(POsig[item])
1206            else:
1207                sigstr += 12*' ' 
1208        print ptlbls
1209        print ptstr
1210        print sigstr
1211   
1212    for phase in Phases:
1213        HistoPhase = Phases[phase]['Histograms']
1214        SGData = Phases[phase]['General']['SGData']
1215        pId = Phases[phase]['pId']
1216        for histogram in HistoPhase:
1217            try:
1218                Histogram = Histograms[histogram]
1219            except KeyError:                       
1220                #skip if histogram not included e.g. in a sequential refinement
1221                continue
1222            print '\n Phase: ',phase,' in histogram: ',histogram
1223            print 130*'-'
1224            hapData = HistoPhase[histogram]
1225            hId = Histogram['hId']
1226            pfx = str(pId)+':'+str(hId)+':'
1227            print ' Final refinement RF, RF^2 = %.2f%%, %.2f%% on %d reflections'   \
1228                %(Histogram[pfx+'Rf'],Histogram[pfx+'Rf^2'],Histogram[pfx+'Nref'])
1229           
1230            PhFrExtPOSig = {}
1231            for item in ['Scale','Extinction']:
1232                hapData[item][0] = parmDict[pfx+item]
1233                if pfx+item in sigDict:
1234                    PhFrExtPOSig[item] = sigDict[pfx+item]
1235            if hapData['Pref.Ori.'][0] == 'MD':
1236                hapData['Pref.Ori.'][1] = parmDict[pfx+'MD']
1237                if pfx+'MD' in sigDict:
1238                    PhFrExtPOSig['MD'] = sigDict[pfx+'MD']
1239            else:                           #'SH' spherical harmonics
1240                for item in hapData['Pref.Ori.'][5]:
1241                    hapData['Pref.Ori.'][5][item] = parmDict[pfx+item]
1242                    if pfx+item in sigDict:
1243                        PhFrExtPOSig[item] = sigDict[pfx+item]
1244            if Print:
1245                if 'Scale' in PhFrExtPOSig:
1246                    print ' Phase fraction  : %10.4f, sig %10.4f'%(hapData['Scale'][0],PhFrExtPOSig['Scale'])
1247                if 'Extinction' in PhFrExtPOSig:
1248                    print ' Extinction coeff: %10.4f, sig %10.4f'%(hapData['Extinction'][0],PhFrExtPOSig['Extinction'])
1249                if hapData['Pref.Ori.'][0] == 'MD':
1250                    if 'MD' in PhFrExtPOSig:
1251                        print ' March-Dollase PO: %10.4f, sig %10.4f'%(hapData['Pref.Ori.'][1],PhFrExtPOSig['MD'])
1252                else:
1253                    PrintSHPOAndSig(hapData['Pref.Ori.'],PhFrExtPOSig)
1254            SizeMuStrSig = {'Mustrain':[[0,0],[0 for i in range(len(hapData['Mustrain'][4]))]],
1255                'Size':[[0,0],[0 for i in range(len(hapData['Size'][4]))]],
1256                'HStrain':{}}                 
1257            for item in ['Mustrain','Size']:
1258                if hapData[item][0] in ['isotropic','uniaxial']:                   
1259                    hapData[item][1][0] = parmDict[pfx+item+':0']
1260                    if item == 'Size':
1261                        hapData[item][1][0] = min(10.,max(0.01,hapData[item][1][0]))
1262                    if pfx+item+':0' in sigDict: 
1263                        SizeMuStrSig[item][0][0] = sigDict[pfx+item+':0']
1264                    if hapData[item][0] == 'uniaxial':
1265                        hapData[item][1][1] = parmDict[pfx+item+':1']
1266                        if item == 'Size':
1267                            hapData[item][1][1] = min(10.,max(0.01,hapData[item][1][1]))                       
1268                        if pfx+item+':1' in sigDict:
1269                            SizeMuStrSig[item][0][1] = sigDict[pfx+item+':1']
1270                else:       #generalized for mustrain or ellipsoidal for size
1271                    for i in range(len(hapData[item][4])):
1272                        sfx = ':'+str(i)
1273                        hapData[item][4][i] = parmDict[pfx+item+sfx]
1274                        if pfx+item+sfx in sigDict:
1275                            SizeMuStrSig[item][1][i] = sigDict[pfx+item+sfx]
1276            names = G2spc.HStrainNames(SGData)
1277            for i,name in enumerate(names):
1278                hapData['HStrain'][0][i] = parmDict[pfx+name]
1279                if pfx+name in sigDict:
1280                    SizeMuStrSig['HStrain'][name] = sigDict[pfx+name]
1281            if Print:
1282                PrintSizeAndSig(hapData['Size'],SizeMuStrSig['Size'])
1283                PrintMuStrainAndSig(hapData['Mustrain'],SizeMuStrSig['Mustrain'],SGData)
1284                PrintHStrainAndSig(hapData['HStrain'],SizeMuStrSig['HStrain'],SGData)
1285   
1286def GetHistogramData(Histograms,Print=True):
1287   
1288    def GetBackgroundParms(hId,Background):
1289        bakType,bakFlag = Background[:2]
1290        backVals = Background[3:]
1291        backNames = [':'+str(hId)+':Back:'+str(i) for i in range(len(backVals))]
1292        if bakFlag:                                 #returns backNames as varyList = backNames
1293            return bakType,dict(zip(backNames,backVals)),backNames
1294        else:                                       #no background varied; varyList = []
1295            return bakType,dict(zip(backNames,backVals)),[]
1296       
1297    def GetInstParms(hId,Inst):
1298        insVals,insFlags,insNames = Inst[1:4]
1299        dataType = insVals[0]
1300        instDict = {}
1301        insVary = []
1302        pfx = ':'+str(hId)+':'
1303        for i,flag in enumerate(insFlags):
1304            insName = pfx+insNames[i]
1305            instDict[insName] = insVals[i]
1306            if flag:
1307                insVary.append(insName)
1308        instDict[pfx+'X'] = max(instDict[pfx+'X'],0.01)
1309        instDict[pfx+'Y'] = max(instDict[pfx+'Y'],0.01)
1310        instDict[pfx+'SH/L'] = max(instDict[pfx+'SH/L'],0.0005)
1311        return dataType,instDict,insVary
1312       
1313    def GetSampleParms(hId,Sample):
1314        sampVary = []
1315        hfx = ':'+str(hId)+':'       
1316        sampDict = {hfx+'Gonio. radius':Sample['Gonio. radius'],hfx+'Omega':Sample['Omega'],
1317            hfx+'Chi':Sample['Chi'],hfx+'Phi':Sample['Phi']}
1318        Type = Sample['Type']
1319        if 'Bragg' in Type:             #Bragg-Brentano
1320            for item in ['Scale','Shift','Transparency']:       #surface roughness?, diffuse scattering?
1321                sampDict[hfx+item] = Sample[item][0]
1322                if Sample[item][1]:
1323                    sampVary.append(hfx+item)
1324        elif 'Debye' in Type:        #Debye-Scherrer
1325            for item in ['Scale','Absorption','DisplaceX','DisplaceY']:
1326                sampDict[hfx+item] = Sample[item][0]
1327                if Sample[item][1]:
1328                    sampVary.append(hfx+item)
1329        return Type,sampDict,sampVary
1330       
1331    def PrintBackground(Background):
1332        print '\n Background function: ',Background[0],' Refine?',bool(Background[1])
1333        line = ' Coefficients: '
1334        for i,back in enumerate(Background[3:]):
1335            line += '%10.3f'%(back)
1336            if i and not i%10:
1337                line += '\n'+15*' '
1338        print line
1339       
1340    def PrintInstParms(Inst):
1341        print '\n Instrument Parameters:'
1342        ptlbls = ' name  :'
1343        ptstr =  ' value :'
1344        varstr = ' refine:'
1345        instNames = Inst[3][1:]
1346        for i,name in enumerate(instNames):
1347            ptlbls += '%12s' % (name)
1348            ptstr += '%12.6f' % (Inst[1][i+1])
1349            if name in ['Lam1','Lam2','Azimuth']:
1350                varstr += 12*' '
1351            else:
1352                varstr += '%12s' % (str(bool(Inst[2][i+1])))
1353        print ptlbls
1354        print ptstr
1355        print varstr
1356       
1357    def PrintSampleParms(Sample):
1358        print '\n Sample Parameters:'
1359        print ' Goniometer omega = %.2f, chi = %.2f, phi = %.2f'% \
1360            (Sample['Omega'],Sample['Chi'],Sample['Phi'])
1361        ptlbls = ' name  :'
1362        ptstr =  ' value :'
1363        varstr = ' refine:'
1364        if 'Bragg' in Sample['Type']:
1365            for item in ['Scale','Shift','Transparency']:
1366                ptlbls += '%14s'%(item)
1367                ptstr += '%14.4f'%(Sample[item][0])
1368                varstr += '%14s'%(str(bool(Sample[item][1])))
1369           
1370        elif 'Debye' in Type:        #Debye-Scherrer
1371            for item in ['Scale','Absorption','DisplaceX','DisplaceY']:
1372                ptlbls += '%14s'%(item)
1373                ptstr += '%14.4f'%(Sample[item][0])
1374                varstr += '%14s'%(str(bool(Sample[item][1])))
1375
1376        print ptlbls
1377        print ptstr
1378        print varstr
1379       
1380
1381    histDict = {}
1382    histVary = []
1383    controlDict = {}
1384    for histogram in Histograms:
1385        Histogram = Histograms[histogram]
1386        hId = Histogram['hId']
1387        pfx = ':'+str(hId)+':'
1388        controlDict[pfx+'Limits'] = Histogram['Limits'][1]
1389       
1390        Background = Histogram['Background'][0]
1391        Type,bakDict,bakVary = GetBackgroundParms(hId,Background)
1392        controlDict[pfx+'bakType'] = Type
1393        histDict.update(bakDict)
1394        histVary += bakVary
1395       
1396        Inst = Histogram['Instrument Parameters']
1397        Type,instDict,insVary = GetInstParms(hId,Inst)
1398        controlDict[pfx+'histType'] = Type
1399        if pfx+'Lam1' in instDict:
1400            controlDict[pfx+'keV'] = 12.397639/instDict[pfx+'Lam1']
1401        else:
1402            controlDict[pfx+'keV'] = 12.397639/instDict[pfx+'Lam']           
1403        histDict.update(instDict)
1404        histVary += insVary
1405       
1406        Sample = Histogram['Sample Parameters']
1407        Type,sampDict,sampVary = GetSampleParms(hId,Sample)
1408        controlDict[pfx+'instType'] = Type
1409        histDict.update(sampDict)
1410        histVary += sampVary
1411
1412        if Print: 
1413            print '\n Histogram: ',histogram,' histogram Id: ',hId
1414            print 135*'-'
1415            Units = {'C':' deg','T':' msec'}
1416            units = Units[controlDict[pfx+'histType'][2]]
1417            Limits = controlDict[pfx+'Limits']
1418            print ' Instrument type: ',Sample['Type']
1419            print ' Histogram limits: %8.2f%s to %8.2f%s'%(Limits[0],units,Limits[1],units)     
1420            PrintSampleParms(Sample)
1421            PrintInstParms(Inst)
1422            PrintBackground(Background)
1423       
1424    return histVary,histDict,controlDict
1425   
1426def SetHistogramData(parmDict,sigDict,Histograms,Print=True):
1427   
1428    def SetBackgroundParms(pfx,Background,parmDict,sigDict):
1429        lenBack = len(Background[3:])
1430        backSig = [0 for i in range(lenBack)]
1431        for i in range(lenBack):
1432            Background[3+i] = parmDict[pfx+'Back:'+str(i)]
1433            if pfx+'Back:'+str(i) in sigDict:
1434                backSig[i] = sigDict[pfx+'Back:'+str(i)]
1435        return backSig
1436       
1437    def SetInstParms(pfx,Inst,parmDict,sigDict):
1438        insVals,insFlags,insNames = Inst[1:4]
1439        instSig = [0 for i in range(len(insVals))]
1440        for i,flag in enumerate(insFlags):
1441            insName = pfx+insNames[i]
1442            insVals[i] = parmDict[insName]
1443            if insName in sigDict:
1444                instSig[i] = sigDict[insName]
1445        return instSig
1446       
1447    def SetSampleParms(pfx,Sample,parmDict,sigDict):
1448        if 'Bragg' in Sample['Type']:             #Bragg-Brentano
1449            sampSig = [0 for i in range(3)]
1450            for i,item in enumerate(['Scale','Shift','Transparency']):       #surface roughness?, diffuse scattering?
1451                Sample[item][0] = parmDict[pfx+item]
1452                if pfx+item in sigDict:
1453                    sampSig[i] = sigDict[pfx+item]
1454        elif 'Debye' in Sample['Type']:        #Debye-Scherrer
1455            sampSig = [0 for i in range(4)]
1456            for i,item in enumerate(['Scale','Absorption','DisplaceX','DisplaceY']):
1457                Sample[item][0] = parmDict[pfx+item]
1458                if pfx+item in sigDict:
1459                    sampSig[i] = sigDict[pfx+item]
1460        return sampSig
1461       
1462    def PrintBackgroundSig(Background,backSig):
1463        print '\n Background function: ',Background[0]
1464        valstr = ' value : '
1465        sigstr = ' sig   : '
1466        for i,back in enumerate(Background[3:]):
1467            valstr += '%10.4f'%(back)
1468            if Background[1]:
1469                sigstr += '%10.4f'%(backSig[i])
1470            else:
1471                sigstr += 10*' '
1472        print valstr
1473        print sigstr
1474       
1475    def PrintInstParmsSig(Inst,instSig):
1476        print '\n Instrument Parameters:'
1477        ptlbls = ' names :'
1478        ptstr =  ' value :'
1479        sigstr = ' sig   :'
1480        instNames = Inst[3][1:]
1481        for i,name in enumerate(instNames):
1482            ptlbls += '%12s' % (name)
1483            ptstr += '%12.6f' % (Inst[1][i+1])
1484            if instSig[i+1]:
1485                sigstr += '%12.6f' % (instSig[i+1])
1486            else:
1487                sigstr += 12*' '
1488        print ptlbls
1489        print ptstr
1490        print sigstr
1491       
1492    def PrintSampleParmsSig(Sample,sampleSig):
1493        print '\n Sample Parameters:'
1494        ptlbls = ' names :'
1495        ptstr =  ' values:'
1496        sigstr = ' sig   :'
1497        if 'Bragg' in Sample['Type']:
1498            for i,item in enumerate(['Scale','Shift','Transparency']):
1499                ptlbls += '%14s'%(item)
1500                ptstr += '%14.4f'%(Sample[item][0])
1501                if sampleSig[i]:
1502                    sigstr += '%14.4f'%(sampleSig[i])
1503                else:
1504                    sigstr += 14*' '
1505           
1506        elif 'Debye' in Sample['Type']:        #Debye-Scherrer
1507            for i,item in enumerate(['Scale','Absorption','DisplaceX','DisplaceY']):
1508                ptlbls += '%14s'%(item)
1509                ptstr += '%14.4f'%(Sample[item][0])
1510                if sampleSig[i]:
1511                    sigstr += '%14.4f'%(sampleSig[i])
1512                else:
1513                    sigstr += 14*' '
1514
1515        print ptlbls
1516        print ptstr
1517        print sigstr
1518       
1519    for histogram in Histograms:
1520        if 'PWDR' in histogram:
1521            Histogram = Histograms[histogram]
1522            hId = Histogram['hId']
1523            pfx = ':'+str(hId)+':'
1524            Background = Histogram['Background'][0]
1525            backSig = SetBackgroundParms(pfx,Background,parmDict,sigDict)
1526           
1527            Inst = Histogram['Instrument Parameters']
1528            instSig = SetInstParms(pfx,Inst,parmDict,sigDict)
1529       
1530            Sample = Histogram['Sample Parameters']
1531            sampSig = SetSampleParms(pfx,Sample,parmDict,sigDict)
1532
1533            print '\n Histogram: ',histogram,' histogram Id: ',hId
1534            print 135*'-'
1535            print ' Final refinement wRp = %.2f%% on %d observations in this histogram'%(Histogram['wRp'],Histogram['Nobs'])
1536            if Print:
1537                print ' Instrument type: ',Sample['Type']
1538                PrintSampleParmsSig(Sample,sampSig)
1539                PrintInstParmsSig(Inst,instSig)
1540                PrintBackgroundSig(Background,backSig)
1541
1542def GetAtomFXU(pfx,FFtables,BLtables,calcControls,parmDict):
1543    Natoms = calcControls['Natoms'][pfx]
1544    Tdata = Natoms*[' ',]
1545    Mdata = np.zeros(Natoms)
1546    IAdata = Natoms*[' ',]
1547    Fdata = np.zeros(Natoms)
1548    FFdata = []
1549    BLdata = []
1550    Xdata = np.zeros((3,Natoms))
1551    dXdata = np.zeros((3,Natoms))
1552    Uisodata = np.zeros(Natoms)
1553    Uijdata = np.zeros((6,Natoms))
1554    keys = {'Atype:':Tdata,'Amul:':Mdata,'Afrac:':Fdata,'AI/A:':IAdata,
1555        'dAx:':dXdata[0],'dAy:':dXdata[1],'dAz:':dXdata[2],
1556        'Ax:':Xdata[0],'Ay:':Xdata[1],'Az:':Xdata[2],'AUiso:':Uisodata,
1557        'AU11:':Uijdata[0],'AU22:':Uijdata[1],'AU33:':Uijdata[2],
1558        'AU12:':Uijdata[3],'AU13:':Uijdata[4],'AU23:':Uijdata[5]}
1559    for iatm in range(Natoms):
1560        for key in keys:
1561            parm = pfx+key+str(iatm)
1562            if parm in parmDict:
1563                keys[key][iatm] = parmDict[parm]
1564        FFdata.append(FFtables[Tdata[iatm]])
1565        BLdata.append(BLtables[Tdata[iatm]][1])
1566    return FFdata,BLdata,Mdata,Fdata,Xdata,dXdata,IAdata,Uisodata,Uijdata
1567   
1568def StructureFactor(refList,G,hfx,pfx,SGData,calcControls,parmDict):
1569    ''' Compute structure factors for all h,k,l for phase
1570    input:
1571        refList: [ref] where each ref = h,k,l,m,d,...,[equiv h,k,l],phase[equiv]
1572        G:      reciprocal metric tensor
1573        pfx:    phase id string
1574        SGData: space group info. dictionary output from SpcGroup
1575        calcControls:
1576        ParmDict:
1577    puts result F^2 in each ref[8] in refList
1578    '''       
1579    twopi = 2.0*np.pi
1580    twopisq = 2.0*np.pi**2
1581    ast = np.sqrt(np.diag(G))
1582    Mast = twopisq*np.multiply.outer(ast,ast)
1583    FFtables = calcControls['FFtables']
1584    BLtables = calcControls['BLtables']
1585    FFdata,BLdata,Mdata,Fdata,Xdata,dXdata,IAdata,Uisodata,Uijdata = GetAtomFXU(pfx,FFtables,BLtables,calcControls,parmDict)
1586    if 'N' in parmDict[hfx+'Type']:
1587        FP,FPP = G2el.BlenRes(BLdata,parmDict[hfx+'Lam'])
1588    else:
1589        FP = np.array([El[hfx+'FP'] for El in FFdata])
1590        FPP = np.array([El[hfx+'FPP'] for El in FFdata])
1591    maxPos = len(SGData['SGOps'])
1592    Uij = np.array(G2lat.U6toUij(Uijdata))
1593    bij = Mast*Uij.T
1594    for refl in refList:
1595        fbs = np.array([0,0])
1596        H = refl[:3]
1597        SQ = 1./(2.*refl[4])**2
1598        if 'N' in parmDict[hfx+'Type']:
1599            FF = np.array([El[1] for El in BLdata])
1600        else:       #'X'
1601            FF = np.array([G2el.ScatFac(El,SQ)[0] for El in FFdata])
1602        SQfactor = 4.0*SQ*twopisq
1603        Uniq = refl[11]
1604        phi = refl[12]
1605        phase = twopi*(np.inner(Uniq,(dXdata.T+Xdata.T))+phi[:,np.newaxis])
1606        sinp = np.sin(phase)
1607        cosp = np.cos(phase)
1608        occ = Mdata*Fdata/len(Uniq)
1609        biso = -SQfactor*Uisodata
1610        Tiso = np.where(biso<1.,np.exp(biso),1.0)
1611        HbH = np.array([-np.inner(h,np.inner(bij,h)) for h in Uniq])
1612        Tuij = np.where(HbH<1.,np.exp(HbH),1.0)
1613        Tcorr = Tiso*Tuij
1614        fa = np.array([(FF+FP)*occ*cosp*Tcorr,-FPP*occ*sinp*Tcorr])
1615        fas = np.sum(np.sum(fa,axis=1),axis=1)        #real
1616        if not SGData['SGInv']:
1617            fb = np.array([(FF+FP)*occ*sinp*Tcorr,FPP*occ*cosp*Tcorr])
1618            fbs = np.sum(np.sum(fb,axis=1),axis=1)
1619        fasq = fas**2
1620        fbsq = fbs**2        #imaginary
1621        refl[9] = np.sum(fasq)+np.sum(fbsq)
1622        refl[10] = atan2d(fbs[0],fas[0])
1623    return refList
1624   
1625def StructureFactorDerv(refList,G,hfx,pfx,SGData,calcControls,parmDict):
1626    twopi = 2.0*np.pi
1627    twopisq = 2.0*np.pi**2
1628    ast = np.sqrt(np.diag(G))
1629    Mast = twopisq*np.multiply.outer(ast,ast)
1630    FFtables = calcControls['FFtables']
1631    BLtables = calcControls['BLtables']
1632    FFdata,BLdata,Mdata,Fdata,Xdata,dXdata,IAdata,Uisodata,Uijdata = GetAtomFXU(pfx,FFtables,BLtables,calcControls,parmDict)
1633    if 'N' in parmDict[hfx+'Type']:
1634        FP = 0.
1635        FPP = 0.
1636    else:
1637        FP = np.array([El[hfx+'FP'] for El in FFdata])
1638        FPP = np.array([El[hfx+'FPP'] for El in FFdata])
1639    maxPos = len(SGData['SGOps'])       
1640    Uij = np.array(G2lat.U6toUij(Uijdata))
1641    bij = Mast*Uij.T
1642    dFdvDict = {}
1643    dFdfr = np.zeros((len(refList),len(Mdata)))
1644    dFdx = np.zeros((len(refList),len(Mdata),3))
1645    dFdui = np.zeros((len(refList),len(Mdata)))
1646    dFdua = np.zeros((len(refList),len(Mdata),6))
1647    for iref,refl in enumerate(refList):
1648        H = np.array(refl[:3])
1649        SQ = 1./(2.*refl[4])**2          # or (sin(theta)/lambda)**2
1650        if 'N' in parmDict[hfx+'Type']:
1651            FF = np.array([El[1] for El in BLdata])
1652        else:       #'X'
1653            FF = np.array([G2el.ScatFac(El,SQ)[0] for El in FFdata])
1654        SQfactor = 8.0*SQ*np.pi**2
1655        Uniq = refl[11]
1656        phi = refl[12]
1657        phase = twopi*(np.inner((dXdata.T+Xdata.T),Uniq)+phi[np.newaxis,:])
1658        sinp = np.sin(phase)
1659        cosp = np.cos(phase)
1660        occ = Mdata*Fdata/len(Uniq)
1661        biso = -SQfactor*Uisodata
1662        Tiso = np.where(biso<1.,np.exp(biso),1.0)
1663#        HbH = np.array([-np.inner(h,np.inner(bij,h)) for h in Uniq])
1664        HbH = -np.inner(H,np.inner(bij,H))
1665        Hij = np.array([Mast*np.multiply.outer(U,U) for U in Uniq])
1666        Hij = np.array([G2lat.UijtoU6(Uij) for Uij in Hij])
1667        Tuij = np.where(HbH<1.,np.exp(HbH),1.0)
1668        Tcorr = Tiso*Tuij
1669        fot = (FF+FP)*occ*Tcorr
1670        fotp = FPP*occ*Tcorr
1671        fa = np.array([fot[:,np.newaxis]*cosp,fotp[:,np.newaxis]*cosp])       #non positions
1672        fb = np.array([fot[:,np.newaxis]*sinp,-fotp[:,np.newaxis]*sinp])
1673       
1674        fas = np.sum(np.sum(fa,axis=1),axis=1)
1675        fbs = np.sum(np.sum(fb,axis=1),axis=1)
1676        fax = np.array([-fot[:,np.newaxis]*sinp,-fotp[:,np.newaxis]*sinp])   #positions
1677        fbx = np.array([fot[:,np.newaxis]*cosp,-fot[:,np.newaxis]*cosp])
1678        #sum below is over Uniq
1679        dfadfr = np.sum(fa/occ[:,np.newaxis],axis=2)
1680        dfadx = np.sum(twopi*Uniq*fax[:,:,:,np.newaxis],axis=2)
1681        dfadui = np.sum(-SQfactor*fa,axis=2)
1682        dfadua = np.sum(-Hij*fa[:,:,:,np.newaxis],axis=2)
1683        #NB: the above have been checked against PA(1:10,1:2) in strfctr.for     
1684        dFdfr[iref] = 2.*(fas[0]*dfadfr[0]+fas[1]*dfadfr[1])*Mdata/len(Uniq)
1685        dFdx[iref] = 2.*(fas[0]*dfadx[0]+fas[1]*dfadx[1])
1686        dFdui[iref] = 2.*(fas[0]*dfadui[0]+fas[1]*dfadui[1])
1687        dFdua[iref] = 2.*(fas[0]*dfadua[0]+fas[1]*dfadua[1])
1688        if not SGData['SGInv']:
1689            dfbdfr = np.sum(fb/occ[:,np.newaxis],axis=2)        #problem here if occ=0 for some atom
1690            dfbdx = np.sum(twopi*Uniq*fbx[:,:,:,np.newaxis],axis=2)         
1691            dfbdui = np.sum(-SQfactor*fb,axis=2)
1692            dfbdua = np.sum(-Hij*fb[:,:,:,np.newaxis],axis=2)
1693            dFdfr[iref] += 2.*(fbs[0]*dfbdfr[0]-fbs[1]*dfbdfr[1])*Mdata/len(Uniq)
1694            dFdx[iref] += 2.*(fbs[0]*dfbdx[0]+fbs[1]*dfbdx[1])
1695            dFdui[iref] += 2.*(fbs[0]*dfbdui[0]-fbs[1]*dfbdui[1])
1696            dFdua[iref] += 2.*(fbs[0]*dfbdua[0]+fbs[1]*dfbdua[1])
1697        #loop over atoms - each dict entry is list of derivatives for all the reflections
1698    for i in range(len(Mdata)):     
1699        dFdvDict[pfx+'Afrac:'+str(i)] = dFdfr.T[i]
1700        dFdvDict[pfx+'dAx:'+str(i)] = dFdx.T[0][i]
1701        dFdvDict[pfx+'dAy:'+str(i)] = dFdx.T[1][i]
1702        dFdvDict[pfx+'dAz:'+str(i)] = dFdx.T[2][i]
1703        dFdvDict[pfx+'AUiso:'+str(i)] = dFdui.T[i]
1704        dFdvDict[pfx+'AU11:'+str(i)] = dFdua.T[0][i]
1705        dFdvDict[pfx+'AU22:'+str(i)] = dFdua.T[1][i]
1706        dFdvDict[pfx+'AU33:'+str(i)] = dFdua.T[2][i]
1707        dFdvDict[pfx+'AU12:'+str(i)] = 2.*dFdua.T[3][i]
1708        dFdvDict[pfx+'AU13:'+str(i)] = 2.*dFdua.T[4][i]
1709        dFdvDict[pfx+'AU23:'+str(i)] = 2.*dFdua.T[5][i]
1710    return dFdvDict
1711       
1712def Dict2Values(parmdict, varylist):
1713    '''Use before call to leastsq to setup list of values for the parameters
1714    in parmdict, as selected by key in varylist'''
1715    return [parmdict[key] for key in varylist] 
1716   
1717def Values2Dict(parmdict, varylist, values):
1718    ''' Use after call to leastsq to update the parameter dictionary with
1719    values corresponding to keys in varylist'''
1720    parmdict.update(zip(varylist,values))
1721   
1722def GetNewCellParms(parmDict,varyList):
1723    newCellDict = {}
1724    Dchoices = ['D11','D22','D33','D12','D13','D23']
1725    Achoices = ['A'+str(i) for i in range(6)]
1726   
1727   
1728    return newCellDict
1729   
1730def ApplyXYZshifts(parmDict,varyList):
1731    ''' takes atom x,y,z shift and applies it to corresponding atom x,y,z value
1732        input:
1733            parmDict - parameter dictionary
1734            varyList - list of variables
1735        returns:
1736            newAtomDict - dictionary of new atomic coordinate names & values;
1737                key is parameter shift name
1738    '''
1739    newAtomDict = {}
1740    for item in parmDict:
1741        if 'dA' in item:
1742            parm = ''.join(item.split('d'))
1743            parmDict[parm] += parmDict[item]
1744            newAtomDict[item] = [parm,parmDict[parm]]
1745    return newAtomDict
1746   
1747def SHTXcal(refl,g,pfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict):
1748    IFCoup = 'Bragg' in calcControls[hfx+'instType']
1749    odfCor = 1.0
1750    H = refl[:3]
1751    cell = G2lat.Gmat2cell(g)
1752    Sangls = [parmDict[pfx+'SH omega'],parmDict[pfx+'SH chi'],parmDict[pfx+'SH phi']]
1753    Gangls = [parmDict[hfx+'Omega'],parmDict[hfx+'Chi'],parmDict[hfx+'Phi'],parmDict[hfx+'Azimuth']]
1754    phi,beta = G2lat.CrsAng(H,cell,SGData)
1755    psi,gam,x,x = G2lat.SamAng(refl[5]/2.,Gangls,Sangls,IFCoup) #ignore 2 sets of angle derivs.
1756    SHnames = G2lat.GenSHCoeff(SGData['SGLaue'],parmDict[pfx+'SHmodel'],parmDict[pfx+'SHorder'])
1757    for item in SHnames:
1758        L,M,N = eval(item.strip('C'))
1759        Kcl = G2lat.GetKcl(L,N,SGData['SGLaue'],phi,beta)
1760        Ksl,x,x = G2lat.GetKsl(L,M,parmDict[pfx+'SHmodel'],psi,gam)
1761        Lnorm = G2lat.Lnorm(L)
1762        odfCor += parmDict[pfx+item]*Lnorm*Kcl*Ksl
1763    return odfCor
1764   
1765def SHTXcalDerv(refl,g,pfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict):
1766    FORPI = 12.5663706143592
1767    IFCoup = 'Bragg' in calcControls[hfx+'instType']
1768    odfCor = 1.0
1769    dFdODF = {}
1770    dFdSA = [0,0,0]
1771    H = refl[:3]
1772    cell = G2lat.Gmat2cell(g)
1773    Sangls = [parmDict[pfx+'SH omega'],parmDict[pfx+'SH chi'],parmDict[pfx+'SH phi']]
1774    Gangls = [parmDict[hfx+'Omega'],parmDict[hfx+'Chi'],parmDict[hfx+'Phi'],parmDict[hfx+'Azimuth']]
1775    phi,beta = G2lat.CrsAng(H,cell,SGData)
1776    psi,gam,dPSdA,dGMdA = G2lat.SamAng(refl[5]/2.,Gangls,Sangls,IFCoup)
1777    SHnames = G2lat.GenSHCoeff(SGData['SGLaue'],parmDict[pfx+'SHmodel'],parmDict[pfx+'SHorder'])
1778    for item in SHnames:
1779        L,M,N = eval(item.strip('C'))
1780        Kcl = G2lat.GetKcl(L,N,SGData['SGLaue'],phi,beta)
1781        Ksl,dKsdp,dKsdg = G2lat.GetKsl(L,M,parmDict[pfx+'SHmodel'],psi,gam)
1782        Lnorm = G2lat.Lnorm(L)
1783        odfCor += parmDict[pfx+item]*Lnorm*Kcl*Ksl
1784        dFdODF[pfx+item] = Lnorm*Kcl*Ksl
1785        for i in range(3):
1786            dFdSA[i] += parmDict[pfx+item]*Lnorm*Kcl*(dKsdp*dPSdA[i]+dKsdg*dGMdA[i])
1787    return odfCor,dFdODF,dFdSA
1788   
1789def SHPOcal(refl,g,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict):
1790    odfCor = 1.0
1791    H = refl[:3]
1792    cell = G2lat.Gmat2cell(g)
1793    Sangl = [0.,0.,0.]
1794    if 'Bragg' in calcControls[hfx+'instType']:
1795        Gangls = [0.,90.,0.,parmDict[hfx+'Azimuth']]
1796        IFCoup = True
1797    else:
1798        Gangls = [0.,0.,0.,parmDict[hfx+'Azimuth']]
1799        IFCoup = False
1800    phi,beta = G2lat.CrsAng(H,cell,SGData)
1801    psi,gam,x,x = G2lat.SamAng(refl[5]/2.,Gangls,Sangl,IFCoup) #ignore 2 sets of angle derivs.
1802    SHnames = G2lat.GenSHCoeff(SGData['SGLaue'],'0',calcControls[phfx+'SHord'],False)
1803    for item in SHnames:
1804        L,N = eval(item.strip('C'))
1805        Kcsl,Lnorm = G2lat.GetKclKsl(L,N,SGData['SGLaue'],psi,phi,beta) 
1806        odfCor += parmDict[phfx+item]*Lnorm*Kcsl
1807    return odfCor
1808   
1809def SHPOcalDerv(refl,g,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict):
1810    FORPI = 12.5663706143592
1811    odfCor = 1.0
1812    dFdODF = {}
1813    H = refl[:3]
1814    cell = G2lat.Gmat2cell(g)
1815    Sangl = [0.,0.,0.]
1816    if 'Bragg' in calcControls[hfx+'instType']:
1817        Gangls = [0.,90.,0.,parmDict[hfx+'Azimuth']]
1818        IFCoup = True
1819    else:
1820        Gangls = [0.,0.,0.,parmDict[hfx+'Azimuth']]
1821        IFCoup = False
1822    phi,beta = G2lat.CrsAng(H,cell,SGData)
1823    psi,gam,x,x = G2lat.SamAng(refl[5]/2.,Gangls,Sangl,IFCoup) #ignore 2 sets of angle derivs.
1824    SHnames = G2lat.GenSHCoeff(SGData['SGLaue'],'0',calcControls[phfx+'SHord'],False)
1825    for item in SHnames:
1826        L,N = eval(item.strip('C'))
1827        Kcsl,Lnorm = G2lat.GetKclKsl(L,N,SGData['SGLaue'],psi,phi,beta) 
1828        odfCor += parmDict[phfx+item]*Lnorm*Kcsl
1829        dFdODF[phfx+item] = Kcsl*Lnorm
1830    return odfCor,dFdODF
1831   
1832def GetPrefOri(refl,G,g,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict):
1833    if calcControls[phfx+'poType'] == 'MD':
1834        MD = parmDict[phfx+'MD']
1835        MDAxis = calcControls[phfx+'MDAxis']
1836        sumMD = 0
1837        for H in refl[11]:           
1838            cosP,sinP = G2lat.CosSinAngle(H,MDAxis,G)
1839            A = 1.0/np.sqrt((MD*cosP)**2+sinP**2/MD)
1840            sumMD += A**3
1841        POcorr = sumMD/len(refl[11])
1842    else:   #spherical harmonics
1843        POcorr = SHPOcal(refl,g,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict)
1844    return POcorr
1845   
1846def GetPrefOriDerv(refl,G,g,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict):
1847    POderv = {}
1848    if calcControls[phfx+'poType'] == 'MD':
1849        MD = parmDict[phfx+'MD']
1850        MDAxis = calcControls[phfx+'MDAxis']
1851        sumMD = 0
1852        sumdMD = 0
1853        for H in refl[11]:           
1854            cosP,sinP = G2lat.CosSinAngle(H,MDAxis,G)
1855            A = 1.0/np.sqrt((MD*cosP)**2+sinP**2/MD)
1856            sumMD += A**3
1857            sumdMD -= (1.5*A**5)*(2.0*MD*cosP**2-(sinP/MD)**2)
1858        POcorr = sumMD/len(refl[11])
1859        POderv[phfx+'MD'] = sumdMD/len(refl[11])
1860    else:   #spherical harmonics
1861        POcorr,POderv = SHPOcalDerv(refl,g,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict)
1862    return POcorr,POderv
1863   
1864def GetIntensityCorr(refl,G,g,pfx,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict):
1865    Icorr = parmDict[phfx+'Scale']*parmDict[hfx+'Scale']*refl[3]               #scale*multiplicity
1866    if 'X' in parmDict[hfx+'Type']:
1867        Icorr *= G2pwd.Polarization(parmDict[hfx+'Polariz.'],refl[5],parmDict[hfx+'Azimuth'])[0]
1868    Icorr *= GetPrefOri(refl,G,g,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict)
1869    if pfx+'SHorder' in parmDict:
1870        Icorr *= SHTXcal(refl,g,pfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict)
1871    refl[13] = Icorr       
1872   
1873def GetIntensityDerv(refl,G,g,pfx,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict):
1874    dIdsh = 1./parmDict[hfx+'Scale']
1875    dIdsp = 1./parmDict[phfx+'Scale']
1876    if 'X' in parmDict[hfx+'Type']:
1877        pola,dIdPola = G2pwd.Polarization(parmDict[hfx+'Polariz.'],refl[5],parmDict[hfx+'Azimuth'])
1878        dIdPola /= pola
1879    else:       #'N'
1880        dIdPola = 0.0
1881    POcorr,dIdPO = GetPrefOriDerv(refl,G,g,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict)
1882    for iPO in dIdPO:
1883        dIdPO[iPO] /= POcorr
1884    dFdODF = {}
1885    dFdSA = [0,0,0]
1886    if pfx+'SHorder' in parmDict:
1887        odfCor,dFdODF,dFdSA = SHTXcalDerv(refl,g,pfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict)
1888        for iSH in dFdODF:
1889            dFdODF[iSH] /= odfCor
1890        for i in range(3):
1891            dFdSA[i] /= odfCor
1892    return dIdsh,dIdsp,dIdPola,dIdPO,dFdODF,dFdSA
1893       
1894def GetSampleGam(refl,wave,G,phfx,calcControls,parmDict,sizeEllipse):
1895    costh = cosd(refl[5]/2.)
1896    #crystallite size
1897    if calcControls[phfx+'SizeType'] == 'isotropic':
1898        gam = 1.8*wave/(np.pi*parmDict[phfx+'Size:0']*costh)
1899    elif calcControls[phfx+'SizeType'] == 'uniaxial':
1900        H = np.array(refl[:3])
1901        P = np.array(calcControls[phfx+'SizeAxis'])
1902        cosP,sinP = G2lat.CosSinAngle(H,P,G)
1903        gam = (1.8*wave/np.pi)/(parmDict[phfx+'Size:0']*parmDict[phfx+'Size:1']*costh)
1904        gam *= np.sqrt((cosP*parmDict[phfx+'Size:1'])**2+(sinP*parmDict[phfx+'Size:0'])**2)
1905    else:           #ellipsoidal crystallites - wrong not make sense
1906        H = np.array(refl[:3])
1907        gam += 1.8*wave/(np.pi*costh*np.inner(H,np.inner(sizeEllipse,H)))
1908    #microstrain               
1909    if calcControls[phfx+'MustrainType'] == 'isotropic':
1910        gam += 0.018*parmDict[phfx+'Mustrain:0']*tand(refl[5]/2.)/np.pi
1911    elif calcControls[phfx+'MustrainType'] == 'uniaxial':
1912        H = np.array(refl[:3])
1913        P = np.array(calcControls[phfx+'MustrainAxis'])
1914        cosP,sinP = G2lat.CosSinAngle(H,P,G)
1915        Si = parmDict[phfx+'Mustrain:0']
1916        Sa = parmDict[phfx+'Mustrain:1']
1917        gam += 0.018*Si*Sa*tand(refl[5]/2.)/(np.pi*np.sqrt((Si*cosP)**2+(Sa*sinP)**2))
1918    else:       #generalized - P.W. Stephens model
1919        pwrs = calcControls[phfx+'MuPwrs']
1920        sum = 0
1921        for i,pwr in enumerate(pwrs):
1922            sum += parmDict[phfx+'Mustrain:'+str(i)]*refl[0]**pwr[0]*refl[1]**pwr[1]*refl[2]**pwr[2]
1923        gam += 0.018*refl[4]**2*tand(refl[5]/2.)*sum           
1924    return gam
1925       
1926def GetSampleGamDerv(refl,wave,G,phfx,calcControls,parmDict,sizeEllipse):
1927    gamDict = {}
1928    costh = cosd(refl[5]/2.)
1929    tanth = tand(refl[5]/2.)
1930    #crystallite size derivatives
1931    if calcControls[phfx+'SizeType'] == 'isotropic':
1932        gamDict[phfx+'Size:0'] = -1.80*wave/(np.pi*costh)
1933    elif calcControls[phfx+'SizeType'] == 'uniaxial':
1934        H = np.array(refl[:3])
1935        P = np.array(calcControls[phfx+'SizeAxis'])
1936        cosP,sinP = G2lat.CosSinAngle(H,P,G)
1937        Si = parmDict[phfx+'Size:0']
1938        Sa = parmDict[phfx+'Size:1']
1939        gami = (1.80*wave/np.pi)/(Si*Sa)
1940        sqtrm = np.sqrt((cosP*Sa)**2+(sinP*Si)**2)
1941        gam = gami*sqtrm/costh           
1942        gamDict[phfx+'Size:0'] = gami*Si*sinP**2/(sqtrm*costh)-gam/Si
1943        gamDict[phfx+'Size:1'] = gami*Sa*cosP**2/(sqtrm*costh)-gam/Sa         
1944    else:           #ellipsoidal crystallites - do numerically? - not right not make sense
1945        H = np.array(refl[:3])
1946        gam = 1.8*wave/(np.pi*costh*np.inner(H,np.inner(sizeEllipse,H)))
1947    #microstrain derivatives               
1948    if calcControls[phfx+'MustrainType'] == 'isotropic':
1949        gamDict[phfx+'Mustrain:0'] =  0.018*tanth/np.pi           
1950    elif calcControls[phfx+'MustrainType'] == 'uniaxial':
1951        H = np.array(refl[:3])
1952        P = np.array(calcControls[phfx+'MustrainAxis'])
1953        cosP,sinP = G2lat.CosSinAngle(H,P,G)
1954        Si = parmDict[phfx+'Mustrain:0']
1955        Sa = parmDict[phfx+'Mustrain:1']
1956        gami = 0.018*Si*Sa*tanth/np.pi
1957        sqtrm = np.sqrt((Si*cosP)**2+(Sa*sinP)**2)
1958        gam = gami/sqtrm
1959        gamDict[phfx+'Mustrain:0'] = gam/Si-gami*Si*cosP**2/sqtrm**3
1960        gamDict[phfx+'Mustrain:1'] = gam/Sa-gami*Sa*sinP**2/sqtrm**3
1961    else:       #generalized - P.W. Stephens model
1962        pwrs = calcControls[phfx+'MuPwrs']
1963        const = 0.018*refl[4]**2*tanth
1964        for i,pwr in enumerate(pwrs):
1965            gamDict[phfx+'Mustrain:'+str(i)] = const*refl[0]**pwr[0]*refl[1]**pwr[1]*refl[2]**pwr[2]
1966    return gamDict
1967       
1968def GetReflPos(refl,wave,G,hfx,calcControls,parmDict):
1969    h,k,l = refl[:3]
1970    dsq = 1./G2lat.calc_rDsq2(np.array([h,k,l]),G)
1971    d = np.sqrt(dsq)
1972    refl[4] = d
1973    pos = 2.0*asind(wave/(2.0*d))+parmDict[hfx+'Zero']
1974    const = 9.e-2/(np.pi*parmDict[hfx+'Gonio. radius'])                  #shifts in microns
1975    if 'Bragg' in calcControls[hfx+'instType']:
1976        pos -= const*(4.*parmDict[hfx+'Shift']*cosd(pos/2.0)+ \
1977            parmDict[hfx+'Transparency']*sind(pos)*100.0)            #trans(=1/mueff) in cm
1978    else:               #Debye-Scherrer - simple but maybe not right
1979        pos -= const*(parmDict[hfx+'DisplaceX']*cosd(pos)+parmDict[hfx+'DisplaceY']*sind(pos))
1980    return pos
1981
1982def GetReflPosDerv(refl,wave,A,hfx,calcControls,parmDict):
1983    dpr = 180./np.pi
1984    h,k,l = refl[:3]
1985    dstsq = G2lat.calc_rDsq(np.array([h,k,l]),A)
1986    dst = np.sqrt(dstsq)
1987    pos = refl[5]
1988    const = dpr/np.sqrt(1.0-wave*dst/4.0)
1989    dpdw = const*dst
1990    dpdA = np.array([h**2,k**2,l**2,h*k,h*l,k*l])
1991    dpdA *= const*wave/(2.0*dst)
1992    dpdZ = 1.0
1993    const = 9.e-2/(np.pi*parmDict[hfx+'Gonio. radius'])                  #shifts in microns
1994    if 'Bragg' in calcControls[hfx+'instType']:
1995        dpdSh = -4.*const*cosd(pos/2.0)
1996        dpdTr = -const*sind(pos)*100.0
1997        return dpdA,dpdw,dpdZ,dpdSh,dpdTr,0.,0.
1998    else:               #Debye-Scherrer - simple but maybe not right
1999        dpdXd = -const*cosd(pos)
2000        dpdYd = -const*sind(pos)
2001        return dpdA,dpdw,dpdZ,0.,0.,dpdXd,dpdYd
2002           
2003def GetHStrainShift(refl,SGData,phfx,parmDict):
2004    laue = SGData['SGLaue']
2005    uniq = SGData['SGUniq']
2006    h,k,l = refl[:3]
2007    if laue in ['m3','m3m']:
2008        Dij = parmDict[phfx+'D11']*(h**2+k**2+l**2)+ \
2009            refl[4]**2*parmDict[phfx+'eA']*((h*k)**2+(h*l)**2+(k*l)**2)/(h**2+k**2+l**2)**2
2010    elif laue in ['6/m','6/mmm','3m1','31m','3']:
2011        Dij = parmDict[phfx+'D11']*(h**2+k**2+h*k)+parmDict[phfx+'D33']*l**2
2012    elif laue in ['3R','3mR']:
2013        Dij = parmDict[phfx+'D11']*(h**2+k**2+l**2)+parmDict[phfx+'D12']*(h*k+h*l+k*l)
2014    elif laue in ['4/m','4/mmm']:
2015        Dij = parmDict[phfx+'D11']*(h**2+k**2)+parmDict[phfx+'D33']*l**2
2016    elif laue in ['mmm']:
2017        Dij = parmDict[phfx+'D11']*h**2+parmDict[phfx+'D22']*k**2+parmDict[phfx+'D33']*l**2
2018    elif laue in ['2/m']:
2019        Dij = parmDict[phfx+'D11']*h**2+parmDict[phfx+'D22']*k**2+parmDict[phfx+'D33']*l**2
2020        if uniq == 'a':
2021            Dij += parmDict[phfx+'D23']*k*l
2022        elif uniq == 'b':
2023            Dij += parmDict[phfx+'D13']*h*l
2024        elif uniq == 'c':
2025            Dij += parmDict[phfx+'D12']*h*k
2026    else:
2027        Dij = parmDict[phfx+'D11']*h**2+parmDict[phfx+'D22']*k**2+parmDict[phfx+'D33']*l**2+ \
2028            parmDict[phfx+'D12']*h*k+parmDict[phfx+'D13']*h*l+parmDict[phfx+'D23']*k*l
2029    return Dij*refl[4]**2*tand(refl[5]/2.0)
2030           
2031def GetHStrainShiftDerv(refl,SGData,phfx):
2032    laue = SGData['SGLaue']
2033    uniq = SGData['SGUniq']
2034    h,k,l = refl[:3]
2035    if laue in ['m3','m3m']:
2036        dDijDict = {phfx+'D11':h**2+k**2+l**2,
2037            phfx+'eA':((h*k)**2+(h*l)**2+(k*l)**2)/(h**2+k**2+l**2)**2}
2038    elif laue in ['6/m','6/mmm','3m1','31m','3']:
2039        dDijDict = {phfx+'D11':h**2+k**2+h*k,phfx+'D33':l**2}
2040    elif laue in ['3R','3mR']:
2041        dDijDict = {phfx+'D11':h**2+k**2+l**2,phfx+'D12':h*k+h*l+k*l}
2042    elif laue in ['4/m','4/mmm']:
2043        dDijDict = {phfx+'D11':h**2+k**2,phfx+'D33':l**2}
2044    elif laue in ['mmm']:
2045        dDijDict = {phfx+'D11':h**2,phfx+'D22':k**2,phfx+'D33':l**2}
2046    elif laue in ['2/m']:
2047        dDijDict = {phfx+'D11':h**2,phfx+'D22':k**2,phfx+'D33':l**2}
2048        if uniq == 'a':
2049            dDijDict[phfx+'D23'] = k*l
2050        elif uniq == 'b':
2051            dDijDict[phfx+'D13'] = h*l
2052        elif uniq == 'c':
2053            dDijDict[phfx+'D12'] = h*k
2054            names.append()
2055    else:
2056        dDijDict = {phfx+'D11':h**2,phfx+'D22':k**2,phfx+'D33':l**2,
2057            phfx+'D12':h*k,phfx+'D13':h*l,phfx+'D23':k*l}
2058    for item in dDijDict:
2059        dDijDict[item] *= refl[4]**2*tand(refl[5]/2.0)
2060    return dDijDict
2061   
2062def GetFprime(controlDict,Histograms):
2063    FFtables = controlDict['FFtables']
2064    if not FFtables:
2065        return
2066    for histogram in Histograms:
2067        if 'PWDR' in histogram[:4]:
2068            Histogram = Histograms[histogram]
2069            hId = Histogram['hId']
2070            hfx = ':%d:'%(hId)
2071            keV = controlDict[hfx+'keV']
2072            for El in FFtables:
2073                Orbs = G2el.GetXsectionCoeff(El.split('+')[0].split('-')[0])
2074                FP,FPP,Mu = G2el.FPcalc(Orbs, keV)
2075                FFtables[El][hfx+'FP'] = FP
2076                FFtables[El][hfx+'FPP'] = FPP               
2077           
2078def getPowderProfile(parmDict,x,varylist,Histogram,Phases,calcControls,pawleyLookup):
2079   
2080    def GetReflSIgGam(refl,wave,G,hfx,phfx,calcControls,parmDict,sizeEllipse):
2081        U = parmDict[hfx+'U']
2082        V = parmDict[hfx+'V']
2083        W = parmDict[hfx+'W']
2084        X = parmDict[hfx+'X']
2085        Y = parmDict[hfx+'Y']
2086        tanPos = tand(refl[5]/2.0)
2087        sig = U*tanPos**2+V*tanPos+W        #save peak sigma
2088        sig = max(0.001,sig)
2089        gam = X/cosd(refl[5]/2.0)+Y*tanPos+GetSampleGam(refl,wave,G,phfx,calcControls,parmDict,sizeEllipse) #save peak gamma
2090        gam = max(0.001,gam)
2091        return sig,gam
2092               
2093    hId = Histogram['hId']
2094    hfx = ':%d:'%(hId)
2095    bakType = calcControls[hfx+'bakType']
2096    yb = G2pwd.getBackground(hfx,parmDict,bakType,x)
2097    yc = np.zeros_like(yb)
2098       
2099    if 'C' in calcControls[hfx+'histType']:   
2100        shl = max(parmDict[hfx+'SH/L'],0.002)
2101        Ka2 = False
2102        if hfx+'Lam1' in parmDict.keys():
2103            wave = parmDict[hfx+'Lam1']
2104            Ka2 = True
2105            lamRatio = 360*(parmDict[hfx+'Lam2']-parmDict[hfx+'Lam1'])/(np.pi*parmDict[hfx+'Lam1'])
2106            kRatio = parmDict[hfx+'I(L2)/I(L1)']
2107        else:
2108            wave = parmDict[hfx+'Lam']
2109    else:
2110        print 'TOF Undefined at present'
2111        raise ValueError
2112    for phase in Histogram['Reflection Lists']:
2113        refList = Histogram['Reflection Lists'][phase]
2114        Phase = Phases[phase]
2115        pId = Phase['pId']
2116        pfx = '%d::'%(pId)
2117        phfx = '%d:%d:'%(pId,hId)
2118        hfx = ':%d:'%(hId)
2119        SGData = Phase['General']['SGData']
2120        A = [parmDict[pfx+'A%d'%(i)] for i in range(6)]
2121        G,g = G2lat.A2Gmat(A)       #recip & real metric tensors
2122        Vst = np.sqrt(nl.det(G))    #V*
2123        if 'Pawley' not in Phase['General']['Type']:
2124            refList = StructureFactor(refList,G,hfx,pfx,SGData,calcControls,parmDict)
2125        sizeEllipse = []
2126        if calcControls[phfx+'SizeType'] == 'ellipsoidal':
2127            sizeEllipse = G2lat.U6toUij([parmDIct[phfx+'Size:%d'%(i)] for i in range(6)])
2128        for refl in refList:
2129            if 'C' in calcControls[hfx+'histType']:
2130                h,k,l = refl[:3]
2131                refl[5] = GetReflPos(refl,wave,G,hfx,calcControls,parmDict)         #corrected reflection position
2132                Lorenz = 1./(2.*sind(refl[5]/2.)**2*cosd(refl[5]/2.))           #Lorentz correction
2133                refl[5] += GetHStrainShift(refl,SGData,phfx,parmDict)               #apply hydrostatic strain shift
2134                refl[6:8] = GetReflSIgGam(refl,wave,G,hfx,phfx,calcControls,parmDict,sizeEllipse)    #peak sig & gam
2135                GetIntensityCorr(refl,G,g,pfx,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict)    #puts corrections in refl[13]
2136                refl[13] *= Vst*Lorenz
2137                if 'Pawley' in Phase['General']['Type']:
2138                    try:
2139                        refl[9] = abs(parmDict[pfx+'PWLref:%d'%(pawleyLookup[pfx+'%d,%d,%d'%(h,k,l)])])
2140                    except KeyError:
2141#                        print ' ***Error %d,%d,%d missing from Pawley reflection list ***'%(h,k,l)
2142                        continue
2143                Wd,fmin,fmax = G2pwd.getWidths(refl[5],refl[6],refl[7],shl)
2144                iBeg = np.searchsorted(x,refl[5]-fmin)
2145                iFin = np.searchsorted(x,refl[5]+fmax)
2146                if not iBeg+iFin:       #peak below low limit - skip peak
2147                    continue
2148                elif not iBeg-iFin:     #peak above high limit - done
2149                    break
2150                yc[iBeg:iFin] += refl[13]*refl[9]*G2pwd.getFCJVoigt3(refl[5],refl[6],refl[7],shl,x[iBeg:iFin])    #>90% of time spent here
2151                if Ka2:
2152                    pos2 = refl[5]+lamRatio*tand(refl[5]/2.0)       # + 360/pi * Dlam/lam * tan(th)
2153                    Wd,fmin,fmax = G2pwd.getWidths(pos2,refl[6],refl[7],shl)
2154                    iBeg = np.searchsorted(x,pos2-fmin)
2155                    iFin = np.searchsorted(x,pos2+fmax)
2156                    if not iBeg+iFin:       #peak below low limit - skip peak
2157                        continue
2158                    elif not iBeg-iFin:     #peak above high limit - done
2159                        return yc,yb
2160                    yc[iBeg:iFin] += refl[13]*refl[9]*kRatio*G2pwd.getFCJVoigt3(pos2,refl[6],refl[7],shl,x[iBeg:iFin])        #and here
2161            elif 'T' in calcControls[hfx+'histType']:
2162                print 'TOF Undefined at present'
2163                raise Exception    #no TOF yet
2164    return yc,yb
2165   
2166def GetFobsSq(Histograms,Phases,parmDict,calcControls):
2167    for histogram in Histograms:
2168        if 'PWDR' in histogram[:4]:
2169            Histogram = Histograms[histogram]
2170            hId = Histogram['hId']
2171            hfx = ':%d:'%(hId)
2172            Limits = calcControls[hfx+'Limits']
2173            shl = max(parmDict[hfx+'SH/L'],0.002)
2174            Ka2 = False
2175            kRatio = 0.0
2176            if hfx+'Lam1' in parmDict.keys():
2177                Ka2 = True
2178                lamRatio = 360*(parmDict[hfx+'Lam2']-parmDict[hfx+'Lam1'])/(np.pi*parmDict[hfx+'Lam1'])
2179                kRatio = parmDict[hfx+'I(L2)/I(L1)']
2180            x,y,w,yc,yb,yd = Histogram['Data']
2181            ymb = np.array(y-yb)
2182            ycmb = np.array(yc-yb)
2183            ratio = np.where(ycmb!=0.,ymb/ycmb,0.0)           
2184            xB = np.searchsorted(x,Limits[0])
2185            xF = np.searchsorted(x,Limits[1])
2186            refLists = Histogram['Reflection Lists']
2187            for phase in refLists:
2188                Phase = Phases[phase]
2189                pId = Phase['pId']
2190                phfx = '%d:%d:'%(pId,hId)
2191                refList = refLists[phase]
2192                sumFo = 0.0
2193                sumdF = 0.0
2194                sumFosq = 0.0
2195                sumdFsq = 0.0
2196                for refl in refList:
2197                    if 'C' in calcControls[hfx+'histType']:
2198                        yp = np.zeros_like(yb)
2199                        Wd,fmin,fmax = G2pwd.getWidths(refl[5],refl[6],refl[7],shl)
2200                        iBeg = np.searchsorted(x[xB:xF],refl[5]-fmin)
2201                        iFin = np.searchsorted(x[xB:xF],refl[5]+fmax)
2202                        iFin2 = iFin
2203                        yp[iBeg:iFin] = refl[13]*refl[9]*G2pwd.getFCJVoigt3(refl[5],refl[6],refl[7],shl,x[iBeg:iFin])    #>90% of time spent here                           
2204                        if Ka2:
2205                            pos2 = refl[5]+lamRatio*tand(refl[5]/2.0)       # + 360/pi * Dlam/lam * tan(th)
2206                            Wd,fmin,fmax = G2pwd.getWidths(pos2,refl[6],refl[7],shl)
2207                            iBeg2 = np.searchsorted(x,pos2-fmin)
2208                            iFin2 = np.searchsorted(x,pos2+fmax)
2209                            yp[iBeg2:iFin2] += refl[13]*refl[9]*kRatio*G2pwd.getFCJVoigt3(pos2,refl[6],refl[7],shl,x[iBeg2:iFin2])        #and here
2210                        refl[8] = np.sum(np.where(ratio[iBeg:iFin2]>0.,yp[iBeg:iFin2]*ratio[iBeg:iFin2]/(refl[13]*(1.+kRatio)),0.0))
2211                    elif 'T' in calcControls[hfx+'histType']:
2212                        print 'TOF Undefined at present'
2213                        raise Exception    #no TOF yet
2214                    Fo = np.sqrt(np.abs(refl[8]))
2215                    Fc = np.sqrt(np.abs(refl[9]))
2216                    sumFo += Fo
2217                    sumFosq += refl[8]**2
2218                    sumdF += np.abs(Fo-Fc)
2219                    sumdFsq += (refl[8]-refl[9])**2
2220                Histogram[phfx+'Rf'] = min(100.,(sumdF/sumFo)*100.)
2221                Histogram[phfx+'Rf^2'] = min(100.,np.sqrt(sumdFsq/sumFosq)*100.)
2222                Histogram[phfx+'Nref'] = len(refList)
2223               
2224def getPowderProfileDerv(parmDict,x,varylist,Histogram,Phases,calcControls,pawleyLookup):
2225   
2226    def cellVaryDerv(pfx,SGData,dpdA): 
2227        if SGData['SGLaue'] in ['-1',]:
2228            return [[pfx+'A0',dpdA[0]],[pfx+'A1',dpdA[1]],[pfx+'A2',dpdA[2]],
2229                [pfx+'A3',dpdA[3]],[pfx+'A4',dpdA[4]],[pfx+'A5',dpdA[5]]]
2230        elif SGData['SGLaue'] in ['2/m',]:
2231            if SGData['SGUniq'] == 'a':
2232                return [[pfx+'A0',dpdA[0]],[pfx+'A1',dpdA[1]],[pfx+'A2',dpdA[2]],[pfx+'A3',dpdA[3]]]
2233            elif SGData['SGUniq'] == 'b':
2234                return [[pfx+'A0',dpdA[0]],[pfx+'A1',dpdA[1]],[pfx+'A2',dpdA[2]],[pfx+'A4',dpdA[4]]]
2235            else:
2236                return [[pfx+'A0',dpdA[0]],[pfx+'A1',dpdA[1]],[pfx+'A2',dpdA[2]],[pfx+'A5',dpdA[5]]]
2237        elif SGData['SGLaue'] in ['mmm',]:
2238            return [[pfx+'A0',dpdA[0]],[pfx+'A1',dpdA[1]],[pfx+'A2',dpdA[2]]]
2239        elif SGData['SGLaue'] in ['4/m','4/mmm']:
2240            return [[pfx+'A0',dpdA[0]+dpdA[1]],[pfx+'A2',dpdA[2]]]
2241        elif SGData['SGLaue'] in ['6/m','6/mmm','3m1', '31m', '3']:
2242            return [[pfx+'A0',dpdA[0]+dpdA[1]+dpdA[3]],[pfx+'A2',dpdA[2]]]
2243        elif SGData['SGLaue'] in ['3R', '3mR']:
2244            return [[pfx+'A0',dpdA[0]+dpdA[1]+dpdA[2]],[pfx+'A3',dpdA[3]+dpdA[4]+dpdA[5]]]                       
2245        elif SGData['SGLaue'] in ['m3m','m3']:
2246            return [[pfx+'A0',dpdA[0]+dpdA[1]+dpdA[2]]]
2247    # create a list of dependent variables and set up a dictionary to hold their derivatives
2248    dependentVars = G2mv.GetDependentVars()
2249    depDerivDict = {}
2250    for j in dependentVars:
2251        depDerivDict[j] = np.zeros(shape=(len(x)))
2252    #print 'dependent vars',dependentVars
2253    lenX = len(x)               
2254    hId = Histogram['hId']
2255    hfx = ':%d:'%(hId)
2256    bakType = calcControls[hfx+'bakType']
2257    dMdv = np.zeros(shape=(len(varylist),len(x)))
2258    if hfx+'Back:0' in varylist: # for now assume that Back:x vars to not appear in constraints
2259        dMdb = G2pwd.getBackgroundDerv(hfx,parmDict,bakType,x)
2260        bBpos =varylist.index(hfx+'Back:0')
2261        dMdv[bBpos:bBpos+len(dMdb)] = dMdb
2262       
2263    if 'C' in calcControls[hfx+'histType']:   
2264        dx = x[1]-x[0]
2265        shl = max(parmDict[hfx+'SH/L'],0.002)
2266        Ka2 = False
2267        if hfx+'Lam1' in parmDict.keys():
2268            wave = parmDict[hfx+'Lam1']
2269            Ka2 = True
2270            lamRatio = 360*(parmDict[hfx+'Lam2']-parmDict[hfx+'Lam1'])/(np.pi*parmDict[hfx+'Lam1'])
2271            kRatio = parmDict[hfx+'I(L2)/I(L1)']
2272        else:
2273            wave = parmDict[hfx+'Lam']
2274    else:
2275        print 'TOF Undefined at present'
2276        raise ValueError
2277    for phase in Histogram['Reflection Lists']:
2278        refList = Histogram['Reflection Lists'][phase]
2279        Phase = Phases[phase]
2280        SGData = Phase['General']['SGData']
2281        pId = Phase['pId']
2282        pfx = '%d::'%(pId)
2283        phfx = '%d:%d:'%(pId,hId)
2284        A = [parmDict[pfx+'A%d'%(i)] for i in range(6)]
2285        G,g = G2lat.A2Gmat(A)       #recip & real metric tensors
2286        if 'Pawley' not in Phase['General']['Type']:
2287            dFdvDict = StructureFactorDerv(refList,G,hfx,pfx,SGData,calcControls,parmDict)
2288        sizeEllipse = []
2289        if calcControls[phfx+'SizeType'] == 'ellipsoidal':
2290            sizeEllipse = G2lat.U6toUij([parmDIct[phfx+'Size:%d'%(i)] for i in range(6)])
2291        for iref,refl in enumerate(refList):
2292            if 'C' in calcControls[hfx+'histType']:        #CW powder
2293                h,k,l = refl[:3]
2294                dIdsh,dIdsp,dIdpola,dIdPO,dFdODF,dFdSA = GetIntensityDerv(refl,G,g,pfx,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict)
2295                if 'Pawley' in Phase['General']['Type']:
2296                    try:
2297                        refl[9] = abs(parmDict[pfx+'PWLref:%d'%(pawleyLookup[pfx+'%d,%d,%d'%(h,k,l)])])
2298                    except KeyError:
2299#                        print ' ***Error %d,%d,%d missing from Pawley reflection list ***'%(h,k,l)
2300                        continue
2301                Wd,fmin,fmax = G2pwd.getWidths(refl[5],refl[6],refl[7],shl)
2302                iBeg = np.searchsorted(x,refl[5]-fmin)
2303                iFin = np.searchsorted(x,refl[5]+fmax)
2304                if not iBeg+iFin:       #peak below low limit - skip peak
2305                    continue
2306                elif not iBeg-iFin:     #peak above high limit - done
2307                    break
2308                pos = refl[5]
2309                tanth = tand(pos/2.0)
2310                costh = cosd(pos/2.0)
2311                dMdpk = np.zeros(shape=(6,len(x)))
2312                dMdipk = G2pwd.getdFCJVoigt3(refl[5],refl[6],refl[7],shl,x[iBeg:iFin])
2313                for i in range(1,5):
2314                    dMdpk[i][iBeg:iFin] += 100.*dx*refl[13]*refl[9]*dMdipk[i]
2315                dMdpk[0][iBeg:iFin] += 100.*dx*refl[13]*refl[9]*dMdipk[0]
2316                dervDict = {'int':dMdpk[0],'pos':dMdpk[1],'sig':dMdpk[2],'gam':dMdpk[3],'shl':dMdpk[4]}
2317                if Ka2:
2318                    pos2 = refl[5]+lamRatio*tanth       # + 360/pi * Dlam/lam * tan(th)
2319                    kdelt = int((pos2-refl[5])/dx)               
2320                    iBeg2 = min(lenX,iBeg+kdelt)
2321                    iFin2 = min(lenX,iFin+kdelt)
2322                    if iBeg2-iFin2:
2323                        dMdipk2 = G2pwd.getdFCJVoigt3(pos2,refl[6],refl[7],shl,x[iBeg2:iFin2])
2324                        for i in range(1,5):
2325                            dMdpk[i][iBeg2:iFin2] += 100.*dx*refl[13]*refl[9]*kRatio*dMdipk2[i]
2326                        dMdpk[0][iBeg2:iFin2] += 100.*dx*refl[13]*refl[9]*kRatio*dMdipk2[0]
2327                        dMdpk[5][iBeg2:iFin2] += 100.*dx*refl[13]*dMdipk2[0]
2328                        dervDict = {'int':dMdpk[0],'pos':dMdpk[1],'sig':dMdpk[2],'gam':dMdpk[3],'shl':dMdpk[4],'L1/L2':dMdpk[5]*refl[9]}
2329                if 'Pawley' in Phase['General']['Type']:
2330                    try:
2331                        idx = varylist.index(pfx+'PWLref:'+str(pawleyLookup[pfx+'%d,%d,%d'%(h,k,l)]))
2332                        dMdv[idx] = dervDict['int']/refl[9]
2333                        # Assuming Pawley variables not in constraints
2334                    except ValueError:
2335                        pass
2336                dpdA,dpdw,dpdZ,dpdSh,dpdTr,dpdX,dpdY = GetReflPosDerv(refl,wave,A,hfx,calcControls,parmDict)
2337                names = {hfx+'Scale':[dIdsh,'int'],hfx+'Polariz.':[dIdpola,'int'],phfx+'Scale':[dIdsp,'int'],
2338                    hfx+'U':[tanth**2,'sig'],hfx+'V':[tanth,'sig'],hfx+'W':[1.0,'sig'],
2339                    hfx+'X':[1.0/costh,'gam'],hfx+'Y':[tanth,'gam'],hfx+'SH/L':[1.0,'shl'],
2340                    hfx+'I(L2)/I(L1)':[1.0,'L1/L2'],hfx+'Zero':[dpdZ,'pos'],hfx+'Lam':[dpdw,'pos'],
2341                    hfx+'Shift':[dpdSh,'pos'],hfx+'Transparency':[dpdTr,'pos'],hfx+'DisplaceX':[dpdX,'pos'],
2342                    hfx+'DisplaceY':[dpdY,'pos'],}
2343                for name in names:
2344                    if name in varylist:
2345                        item = names[name]
2346                        dMdv[varylist.index(name)] += item[0]*dervDict[item[1]]
2347                    if name in dependentVars:
2348                        item = names[name]
2349                        depDerivDict[name] += item[0]*dervDict[item[1]]
2350
2351                for iPO in dIdPO:
2352                    if iPO in varylist:
2353                        dMdv[varylist.index(iPO)] += dIdPO[iPO]*dervDict['int']
2354                    if iPO in dependentVars:
2355                        depDerivDict[iPO] = dIdPO[iPO]*dervDict['int']
2356
2357                for i,name in enumerate(['omega','chi','phi']):
2358                    aname = pfx+'SH '+name
2359                    if aname in varylist:
2360                        dMdv[varylist.index(aname)] += dFdSA[i]*dervDict['int']
2361                    if aname in dependentVars:
2362                        depDerivDict[aname] += dFdSA[i]*dervDict['int']
2363                for iSH in dFdODF:
2364                    if iSH in varylist:
2365                        dMdv[varylist.index(iSH)] += dFdODF[iSH]*dervDict['int']
2366                    if iSH in dependentVars:
2367                        depDerivDict[iSH] += dFdODF[iSH]*dervDict['int']
2368                cellDervNames = cellVaryDerv(pfx,SGData,dpdA)
2369                for name,dpdA in cellDervNames:
2370                    if name in varylist:
2371                        dMdv[varylist.index(name)] += dpdA*dervDict['pos']
2372                    if name in dependentVars:
2373                        depDerivDict[name] += dpdA*dervDict['pos']
2374                dDijDict = GetHStrainShiftDerv(refl,SGData,phfx)
2375                for name in dDijDict:
2376                    if name in varylist:
2377                        dMdv[varylist.index(name)] += dDijDict[name]*dervDict['pos']
2378                    if name in dependentVars:
2379                        depDerivDict[name] += dDijDict[name]*dervDict['pos']
2380                gamDict = GetSampleGamDerv(refl,wave,G,phfx,calcControls,parmDict,sizeEllipse)
2381                for name in gamDict:
2382                    if name in varylist:
2383                        dMdv[varylist.index(name)] += gamDict[name]*dervDict['gam']
2384                    if name in dependentVars:
2385                        depDerivDict[name] += gamDict[name]*dervDict['gam']
2386                                               
2387            elif 'T' in calcControls[hfx+'histType']:
2388                print 'TOF Undefined at present'
2389                raise Exception    #no TOF yet
2390            #do atom derivatives -  for F,X & U so far             
2391            corr = dervDict['int']/refl[9]
2392            for name in varylist+dependentVars:
2393                try:
2394                    aname = name.split(pfx)[1][:2]
2395                    if aname not in ['Af','dA','AU']: continue # skip anything not an atom param
2396                except IndexError:
2397                    continue
2398                if name in varylist:
2399                    dMdv[varylist.index(name)] += dFdvDict[name][iref]*corr
2400                if name in dependentVars:
2401                    depDerivDict[name] += dFdvDict[name][iref]*corr
2402    # now process derivatives in constraints
2403    G2mv.Dict2Deriv(varylist,depDerivDict,dMdv)
2404    return dMdv
2405
2406def dervRefine(values,HistoPhases,parmdict,varylist,calcControls,pawleyLookup,dlg):
2407    parmdict.update(zip(varylist,values))
2408    G2mv.Dict2Map(parmdict,varylist)
2409    Histograms,Phases = HistoPhases
2410    dMdv = np.empty(0)
2411    for histogram in Histograms:
2412        if 'PWDR' in histogram[:4]:
2413            Histogram = Histograms[histogram]
2414            hId = Histogram['hId']
2415            hfx = ':%d:'%(hId)
2416            Limits = calcControls[hfx+'Limits']
2417            x,y,w,yc,yb,yd = Histogram['Data']
2418            xB = np.searchsorted(x,Limits[0])
2419            xF = np.searchsorted(x,Limits[1])
2420            dMdvh = np.sqrt(w[xB:xF])*getPowderProfileDerv(parmdict,x[xB:xF],
2421                varylist,Histogram,Phases,calcControls,pawleyLookup)
2422            if len(dMdv):
2423                dMdv = np.concatenate((dMdv.T,dMdvh.T)).T
2424            else:
2425                dMdv = dMdvh
2426    return dMdv
2427
2428def errRefine(values,HistoPhases,parmdict,varylist,calcControls,pawleyLookup,dlg):       
2429    parmdict.update(zip(varylist,values))
2430    Values2Dict(parmdict, varylist, values)
2431    G2mv.Dict2Map(parmdict,varylist)
2432    Histograms,Phases = HistoPhases
2433    M = np.empty(0)
2434    sumwYo = 0
2435    Nobs = 0
2436    for histogram in Histograms:
2437        if 'PWDR' in histogram[:4]:
2438            Histogram = Histograms[histogram]
2439            hId = Histogram['hId']
2440            hfx = ':%d:'%(hId)
2441            Limits = calcControls[hfx+'Limits']
2442            x,y,w,yc,yb,yd = Histogram['Data']
2443            yc *= 0.0                           #zero full calcd profiles
2444            yb *= 0.0
2445            yd *= 0.0
2446            xB = np.searchsorted(x,Limits[0])
2447            xF = np.searchsorted(x,Limits[1])
2448            Histogram['Nobs'] = xF-xB
2449            Nobs += Histogram['Nobs']
2450            Histogram['sumwYo'] = np.sum(w[xB:xF]*y[xB:xF]**2)
2451            sumwYo += Histogram['sumwYo']
2452            yc[xB:xF],yb[xB:xF] = getPowderProfile(parmdict,x[xB:xF],
2453                varylist,Histogram,Phases,calcControls,pawleyLookup)
2454            yc[xB:xF] += yb[xB:xF]
2455            yd[xB:xF] = y[xB:xF]-yc[xB:xF]
2456            Histogram['sumwYd'] = np.sum(np.sqrt(w[xB:xF])*(yd[xB:xF]))
2457            wdy = -np.sqrt(w[xB:xF])*(yd[xB:xF])
2458            Histogram['wRp'] = min(100.,np.sqrt(np.sum(wdy**2)/Histogram['sumwYo'])*100.)
2459            M = np.concatenate((M,wdy))
2460    Histograms['sumwYo'] = sumwYo
2461    Histograms['Nobs'] = Nobs
2462    Rwp = min(100.,np.sqrt(np.sum(M**2)/sumwYo)*100.)
2463    if dlg:
2464        GoOn = dlg.Update(Rwp,newmsg='%s%8.3f%s'%('wRp =',Rwp,'%'))[0]
2465        if not GoOn:
2466            parmDict['saved values'] = values
2467            raise Exception         #Abort!!
2468    return M
2469   
2470                   
2471def Refine(GPXfile,dlg):
2472    import cPickle
2473    import pytexture as ptx
2474    ptx.pyqlmninit()            #initialize fortran arrays for spherical harmonics
2475   
2476    ShowBanner()
2477    varyList = []
2478    parmDict = {}
2479    calcControls = {}
2480    G2mv.InitVars()   
2481    Controls = GetControls(GPXfile)
2482    ShowControls(Controls)           
2483    constrDict,constrFlag,fixedList = GetConstraints(GPXfile)
2484    Histograms,Phases = GetUsedHistogramsAndPhases(GPXfile)
2485    if not Phases:
2486        print ' *** ERROR - you have no histograms to refine! ***'
2487        print ' *** Refine aborted ***'
2488        raise Exception
2489    if not Histograms:
2490        print ' *** ERROR - you have no data to refine with! ***'
2491        print ' *** Refine aborted ***'
2492        raise Exception       
2493    Natoms,phaseVary,phaseDict,pawleyLookup,FFtables,BLtables = GetPhaseData(Phases)
2494    calcControls['Natoms'] = Natoms
2495    calcControls['FFtables'] = FFtables
2496    calcControls['BLtables'] = BLtables
2497    hapVary,hapDict,controlDict = GetHistogramPhaseData(Phases,Histograms)
2498    calcControls.update(controlDict)
2499    histVary,histDict,controlDict = GetHistogramData(Histograms)
2500    calcControls.update(controlDict)
2501    varyList = phaseVary+hapVary+histVary
2502    parmDict.update(phaseDict)
2503    parmDict.update(hapDict)
2504    parmDict.update(histDict)
2505    GetFprime(calcControls,Histograms)
2506    # do constraint processing
2507    try:
2508        groups,parmlist = G2mv.GroupConstraints(constrDict)
2509        G2mv.GenerateConstraints(groups,parmlist,varyList,constrDict,constrFlag,fixedList)
2510    except:
2511        print ' *** ERROR - your constraints are internally inconsistent ***'
2512        print ' *** Refine aborted ***'
2513        raise Exception
2514    # check to see which generated parameters are fully varied
2515    msg = G2mv.SetVaryFlags(varyList)
2516    if msg:
2517        print ' *** ERROR - you have not set the refine flags for constraints consistently! ***'
2518        print msg
2519        print ' *** Refine aborted ***'
2520        raise Exception       
2521    G2mv.Map2Dict(parmDict,varyList)
2522#    print G2mv.VarRemapShow(varyList)
2523
2524    while True:
2525        begin = time.time()
2526        values =  np.array(Dict2Values(parmDict, varyList))
2527        Ftol = Controls['min dM/M']
2528        Factor = Controls['shift factor']
2529        if Controls['deriv type'] == 'analytic':
2530            result = so.leastsq(errRefine,values,Dfun=dervRefine,full_output=True,
2531                ftol=Ftol,col_deriv=True,factor=Factor,
2532                args=([Histograms,Phases],parmDict,varyList,calcControls,pawleyLookup,dlg))
2533            ncyc = int(result[2]['nfev']/2)               
2534        else:           #'numeric'
2535            result = so.leastsq(errRefine,values,full_output=True,ftol=Ftol,epsfcn=1.e-8,factor=Factor,
2536                args=([Histograms,Phases],parmDict,varyList,calcControls,pawleyLookup,dlg))
2537            ncyc = int(result[2]['nfev']/len(varyList))
2538#        table = dict(zip(varyList,zip(values,result[0],(result[0]-values))))
2539#        for item in table: print item,table[item]               #useful debug - are things shifting?
2540        runtime = time.time()-begin
2541        chisq = np.sum(result[2]['fvec']**2)
2542        Values2Dict(parmDict, varyList, result[0])
2543        G2mv.Dict2Map(parmDict,varyList)
2544        newCellDict = GetNewCellParms(parmDict,varyList)
2545        newAtomDict = ApplyXYZshifts(parmDict,varyList)
2546       
2547        Rwp = np.sqrt(chisq/Histograms['sumwYo'])*100.      #to %
2548        GOF = chisq/(Histograms['Nobs']-len(varyList))
2549        print '\n Refinement results:'
2550        print 135*'-'
2551        print ' Number of function calls:',result[2]['nfev'],' Number of observations: ',Histograms['Nobs'],' Number of parameters: ',len(varyList)
2552        print ' Refinement time = %8.3fs, %8.3fs/cycle'%(runtime,runtime/ncyc)
2553        print ' wRp = %7.2f%%, chi**2 = %12.6g, reduced chi**2 = %6.2f'%(Rwp,chisq,GOF)
2554        try:
2555            covMatrix = result[1]*GOF
2556            sig = np.sqrt(np.diag(covMatrix))
2557            if np.any(np.isnan(sig)):
2558                print '*** Least squares aborted - some invalid esds possible ***'
2559#            table = dict(zip(varyList,zip(values,result[0],(result[0]-values)/sig)))
2560#            for item in table: print item,table[item]               #useful debug - are things shifting?
2561            break                   #refinement succeeded - finish up!
2562        except TypeError:          #result[1] is None on singular matrix
2563            print '**** Refinement failed - singular matrix ****'
2564            Ipvt = result[2]['ipvt']
2565            for i,ipvt in enumerate(Ipvt):
2566                if not np.sum(result[2]['fjac'],axis=1)[i]:
2567                    print 'Removing parameter: ',varyList[ipvt-1]
2568                    del(varyList[ipvt-1])
2569                    break
2570
2571#    print 'dependentParmList: ',G2mv.dependentParmList
2572#    print 'arrayList: ',G2mv.arrayList
2573#    print 'invarrayList: ',G2mv.invarrayList
2574#    print 'indParmList: ',G2mv.indParmList
2575#    print 'fixedDict: ',G2mv.fixedDict
2576#    print 'test1'
2577    GetFobsSq(Histograms,Phases,parmDict,calcControls)
2578#    print 'test2'
2579    sigDict = dict(zip(varyList,sig))
2580    covData = {'variables':result[0],'varyList':varyList,'sig':sig,
2581        'covMatrix':covMatrix,'title':GPXfile,'newAtomDict':newAtomDict,'newCellDict':newCellDict}
2582    # add the uncertainties into the esd dictionary (sigDict)
2583    sigDict.update(G2mv.ComputeDepESD(covMatrix,varyList,parmDict))
2584    SetPhaseData(parmDict,sigDict,Phases,covData)
2585    SetHistogramPhaseData(parmDict,sigDict,Phases,Histograms)
2586    SetHistogramData(parmDict,sigDict,Histograms)
2587    G2mv.PrintIndependentVars(parmDict,varyList,sigDict)
2588    SetUsedHistogramsAndPhases(GPXfile,Histograms,Phases,covData)
2589#for testing purposes!!!
2590#    file = open('structTestdata.dat','wb')
2591#    cPickle.dump(parmDict,file,1)
2592#    cPickle.dump(varyList,file,1)
2593#    for histogram in Histograms:
2594#        if 'PWDR' in histogram[:4]:
2595#            Histogram = Histograms[histogram]
2596#    cPickle.dump(Histogram,file,1)
2597#    cPickle.dump(Phases,file,1)
2598#    cPickle.dump(calcControls,file,1)
2599#    cPickle.dump(pawleyLookup,file,1)
2600#    file.close()
2601
2602def SeqRefine(GPXfile,dlg):
2603    import cPickle
2604    import pytexture as ptx
2605    ptx.pyqlmninit()            #initialize fortran arrays for spherical harmonics
2606   
2607    ShowBanner()
2608    print ' Sequential Refinement'
2609    G2mv.InitVars()   
2610    Controls = GetControls(GPXfile)
2611    ShowControls(Controls)           
2612    constrDict,constrFlag,fixedList = GetConstraints(GPXfile)
2613    Histograms,Phases = GetUsedHistogramsAndPhases(GPXfile)
2614    if not Phases:
2615        print ' *** ERROR - you have no histograms to refine! ***'
2616        print ' *** Refine aborted ***'
2617        raise Exception
2618    if not Histograms:
2619        print ' *** ERROR - you have no data to refine with! ***'
2620        print ' *** Refine aborted ***'
2621        raise Exception
2622    Natoms,phaseVary,phaseDict,pawleyLookup,FFtables,BLtables = GetPhaseData(Phases,False)
2623    if 'Seq Data' in Controls:
2624        histNames = Controls['Seq Data']
2625    else:
2626        histNames = GetHistogramNames(GPXfile,['PWDR',])
2627    if 'Reverse Seq' in Controls:
2628        if Controls['Reverse Seq']:
2629            histNames.reverse()
2630    SeqResult = {'histNames':histNames}
2631    makeBack = True
2632    for ihst,histogram in enumerate(histNames):
2633        ifPrint = False
2634        if dlg:
2635            dlg.SetTitle('Residual for histogram '+str(ihst))
2636        calcControls = {}
2637        calcControls['Natoms'] = Natoms
2638        calcControls['FFtables'] = FFtables
2639        calcControls['BLtables'] = BLtables
2640        varyList = []
2641        parmDict = {}
2642        Histo = {histogram:Histograms[histogram],}
2643        hapVary,hapDict,controlDict = GetHistogramPhaseData(Phases,Histo,False)
2644        calcControls.update(controlDict)
2645        histVary,histDict,controlDict = GetHistogramData(Histo,False)
2646        calcControls.update(controlDict)
2647        varyList = phaseVary+hapVary+histVary
2648        if not ihst:
2649            saveVaryList = varyList[:]
2650            for i,item in enumerate(saveVaryList):
2651                items = item.split(':')
2652                if items[1]:
2653                    items[1] = ''
2654                item = ':'.join(items)
2655                saveVaryList[i] = item
2656            SeqResult['varyList'] = saveVaryList
2657        else:
2658            newVaryList = varyList[:]
2659            for i,item in enumerate(newVaryList):
2660                items = item.split(':')
2661                if items[1]:
2662                    items[1] = ''
2663                item = ':'.join(items)
2664                newVaryList[i] = item
2665            if newVaryList != SeqResult['varyList']:
2666                print newVaryList
2667                print SeqResult['varyList']
2668                print '**** ERROR - variable list for this histogram does not match previous'
2669                raise Exception
2670        parmDict.update(phaseDict)
2671        parmDict.update(hapDict)
2672        parmDict.update(histDict)
2673        GetFprime(calcControls,Histo)
2674        constrDict,constrFlag,fixedList = G2mv.InputParse([])        #constraints go here?
2675        groups,parmlist = G2mv.GroupConstraints(constrDict)
2676        G2mv.GenerateConstraints(groups,parmlist,varyList,constrDict,constrFlag,fixedList)
2677        G2mv.Map2Dict(parmDict,varyList)
2678   
2679        while True:
2680            begin = time.time()
2681            values =  np.array(Dict2Values(parmDict, varyList))
2682            Ftol = Controls['min dM/M']
2683            Factor = Controls['shift factor']
2684            if Controls['deriv type'] == 'analytic':
2685                result = so.leastsq(errRefine,values,Dfun=dervRefine,full_output=True,
2686                    ftol=Ftol,col_deriv=True,factor=Factor,
2687                    args=([Histo,Phases],parmDict,varyList,calcControls,pawleyLookup,dlg))
2688                ncyc = int(result[2]['nfev']/2)               
2689            else:           #'numeric'
2690                result = so.leastsq(errRefine,values,full_output=True,ftol=Ftol,epsfcn=1.e-8,factor=Factor,
2691                    args=([Histo,Phases],parmDict,varyList,calcControls,pawleyLookup,dlg))
2692                ncyc = int(result[2]['nfev']/len(varyList))
2693            runtime = time.time()-begin
2694            chisq = np.sum(result[2]['fvec']**2)
2695            Values2Dict(parmDict, varyList, result[0])
2696            G2mv.Dict2Map(parmDict,varyList)
2697            newCellDict = GetNewCellParms(parmDict,varyList)
2698            newAtomDict = ApplyXYZshifts(parmDict,varyList)
2699           
2700            Rwp = np.sqrt(chisq/Histo['sumwYo'])*100.      #to %
2701            GOF = chisq/(Histo['Nobs']-len(varyList))
2702            print '\n Refinement results for histogram: v'+histogram
2703            print 135*'-'
2704            print ' Number of function calls:',result[2]['nfev'],' Number of observations: ',Histo['Nobs'],' Number of parameters: ',len(varyList)
2705            print ' Refinement time = %8.3fs, %8.3fs/cycle'%(runtime,runtime/ncyc)
2706            print ' wRp = %7.2f%%, chi**2 = %12.6g, reduced chi**2 = %6.2f'%(Rwp,chisq,GOF)
2707            try:
2708                covMatrix = result[1]*GOF
2709                sig = np.sqrt(np.diag(covMatrix))
2710                if np.any(np.isnan(sig)):
2711                    print '*** Least squares aborted - some invalid esds possible ***'
2712                    ifPrint = True
2713                break                   #refinement succeeded - finish up!
2714            except TypeError:          #result[1] is None on singular matrix
2715                print '**** Refinement failed - singular matrix ****'
2716                Ipvt = result[2]['ipvt']
2717                for i,ipvt in enumerate(Ipvt):
2718                    if not np.sum(result[2]['fjac'],axis=1)[i]:
2719                        print 'Removing parameter: ',varyList[ipvt-1]
2720                        del(varyList[ipvt-1])
2721                        break
2722   
2723        GetFobsSq(Histo,Phases,parmDict,calcControls)
2724        sigDict = dict(zip(varyList,sig))
2725        covData = {'variables':result[0],'varyList':varyList,'sig':sig,
2726            'covMatrix':covMatrix,'title':histogram,'newAtomDict':newAtomDict,'newCellDict':newCellDict}
2727        SetHistogramPhaseData(parmDict,sigDict,Phases,Histo,ifPrint)
2728        SetHistogramData(parmDict,sigDict,Histo,ifPrint)
2729        SeqResult[histogram] = covData
2730        SetUsedHistogramsAndPhases(GPXfile,Histo,Phases,covData,makeBack)
2731        makeBack = False
2732    SetSeqResult(GPXfile,Histograms,SeqResult)
2733
2734
2735def main():
2736    arg = sys.argv
2737    if len(arg) > 1:
2738        GPXfile = arg[1]
2739        if not ospath.exists(GPXfile):
2740            print 'ERROR - ',GPXfile," doesn't exist!"
2741            exit()
2742        GPXpath = ospath.dirname(arg[1])
2743        Refine(GPXfile,None)
2744    else:
2745        print 'ERROR - missing filename'
2746        exit()
2747    print "Done"
2748         
2749if __name__ == '__main__':
2750    main()
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.