source: trunk/GSASIIstruct.py @ 425

Last change on this file since 425 was 425, checked in by vondreele, 10 years ago

get As from Dijs in seqdata plotting

  • Property svn:keywords set to Date Author Revision URL Id
File size: 119.9 KB
Line 
1#GSASIIstructure - structure computation routines
2########### SVN repository information ###################
3# $Date: 2011-11-21 15:32:14 +0000 (Mon, 21 Nov 2011) $
4# $Author: vondreele $
5# $Revision: 425 $
6# $URL: trunk/GSASIIstruct.py $
7# $Id: GSASIIstruct.py 425 2011-11-21 15:32:14Z vondreele $
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    Ddict = dict(zip(['D11','D22','D33','D12','D13','D23'],['A'+str(i) for i in range(6)]))
1725    for item in varyList:
1726        keys = item.split(':')
1727        if keys[2] in Ddict:
1728            key = keys[0]+'::'+Ddict[keys[2]]
1729            parm = keys[0]+'::'+keys[2]
1730            newCellDict[parm] = [key,parmDict[key]+parmDict[item]]
1731    return newCellDict
1732   
1733def ApplyXYZshifts(parmDict,varyList):
1734    ''' takes atom x,y,z shift and applies it to corresponding atom x,y,z value
1735        input:
1736            parmDict - parameter dictionary
1737            varyList - list of variables
1738        returns:
1739            newAtomDict - dictitemionary of new atomic coordinate names & values;
1740                key is parameter shift name
1741    '''
1742    newAtomDict = {}
1743    for item in parmDict:
1744        if 'dA' in item:
1745            parm = ''.join(item.split('d'))
1746            parmDict[parm] += parmDict[item]
1747            newAtomDict[item] = [parm,parmDict[parm]]
1748    return newAtomDict
1749   
1750def SHTXcal(refl,g,pfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict):
1751    IFCoup = 'Bragg' in calcControls[hfx+'instType']
1752    odfCor = 1.0
1753    H = refl[:3]
1754    cell = G2lat.Gmat2cell(g)
1755    Sangls = [parmDict[pfx+'SH omega'],parmDict[pfx+'SH chi'],parmDict[pfx+'SH phi']]
1756    Gangls = [parmDict[hfx+'Omega'],parmDict[hfx+'Chi'],parmDict[hfx+'Phi'],parmDict[hfx+'Azimuth']]
1757    phi,beta = G2lat.CrsAng(H,cell,SGData)
1758    psi,gam,x,x = G2lat.SamAng(refl[5]/2.,Gangls,Sangls,IFCoup) #ignore 2 sets of angle derivs.
1759    SHnames = G2lat.GenSHCoeff(SGData['SGLaue'],parmDict[pfx+'SHmodel'],parmDict[pfx+'SHorder'])
1760    for item in SHnames:
1761        L,M,N = eval(item.strip('C'))
1762        Kcl = G2lat.GetKcl(L,N,SGData['SGLaue'],phi,beta)
1763        Ksl,x,x = G2lat.GetKsl(L,M,parmDict[pfx+'SHmodel'],psi,gam)
1764        Lnorm = G2lat.Lnorm(L)
1765        odfCor += parmDict[pfx+item]*Lnorm*Kcl*Ksl
1766    return odfCor
1767   
1768def SHTXcalDerv(refl,g,pfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict):
1769    FORPI = 12.5663706143592
1770    IFCoup = 'Bragg' in calcControls[hfx+'instType']
1771    odfCor = 1.0
1772    dFdODF = {}
1773    dFdSA = [0,0,0]
1774    H = refl[:3]
1775    cell = G2lat.Gmat2cell(g)
1776    Sangls = [parmDict[pfx+'SH omega'],parmDict[pfx+'SH chi'],parmDict[pfx+'SH phi']]
1777    Gangls = [parmDict[hfx+'Omega'],parmDict[hfx+'Chi'],parmDict[hfx+'Phi'],parmDict[hfx+'Azimuth']]
1778    phi,beta = G2lat.CrsAng(H,cell,SGData)
1779    psi,gam,dPSdA,dGMdA = G2lat.SamAng(refl[5]/2.,Gangls,Sangls,IFCoup)
1780    SHnames = G2lat.GenSHCoeff(SGData['SGLaue'],parmDict[pfx+'SHmodel'],parmDict[pfx+'SHorder'])
1781    for item in SHnames:
1782        L,M,N = eval(item.strip('C'))
1783        Kcl = G2lat.GetKcl(L,N,SGData['SGLaue'],phi,beta)
1784        Ksl,dKsdp,dKsdg = G2lat.GetKsl(L,M,parmDict[pfx+'SHmodel'],psi,gam)
1785        Lnorm = G2lat.Lnorm(L)
1786        odfCor += parmDict[pfx+item]*Lnorm*Kcl*Ksl
1787        dFdODF[pfx+item] = Lnorm*Kcl*Ksl
1788        for i in range(3):
1789            dFdSA[i] += parmDict[pfx+item]*Lnorm*Kcl*(dKsdp*dPSdA[i]+dKsdg*dGMdA[i])
1790    return odfCor,dFdODF,dFdSA
1791   
1792def SHPOcal(refl,g,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict):
1793    odfCor = 1.0
1794    H = refl[:3]
1795    cell = G2lat.Gmat2cell(g)
1796    Sangl = [0.,0.,0.]
1797    if 'Bragg' in calcControls[hfx+'instType']:
1798        Gangls = [0.,90.,0.,parmDict[hfx+'Azimuth']]
1799        IFCoup = True
1800    else:
1801        Gangls = [0.,0.,0.,parmDict[hfx+'Azimuth']]
1802        IFCoup = False
1803    phi,beta = G2lat.CrsAng(H,cell,SGData)
1804    psi,gam,x,x = G2lat.SamAng(refl[5]/2.,Gangls,Sangl,IFCoup) #ignore 2 sets of angle derivs.
1805    SHnames = G2lat.GenSHCoeff(SGData['SGLaue'],'0',calcControls[phfx+'SHord'],False)
1806    for item in SHnames:
1807        L,N = eval(item.strip('C'))
1808        Kcsl,Lnorm = G2lat.GetKclKsl(L,N,SGData['SGLaue'],psi,phi,beta) 
1809        odfCor += parmDict[phfx+item]*Lnorm*Kcsl
1810    return odfCor
1811   
1812def SHPOcalDerv(refl,g,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict):
1813    FORPI = 12.5663706143592
1814    odfCor = 1.0
1815    dFdODF = {}
1816    H = refl[:3]
1817    cell = G2lat.Gmat2cell(g)
1818    Sangl = [0.,0.,0.]
1819    if 'Bragg' in calcControls[hfx+'instType']:
1820        Gangls = [0.,90.,0.,parmDict[hfx+'Azimuth']]
1821        IFCoup = True
1822    else:
1823        Gangls = [0.,0.,0.,parmDict[hfx+'Azimuth']]
1824        IFCoup = False
1825    phi,beta = G2lat.CrsAng(H,cell,SGData)
1826    psi,gam,x,x = G2lat.SamAng(refl[5]/2.,Gangls,Sangl,IFCoup) #ignore 2 sets of angle derivs.
1827    SHnames = G2lat.GenSHCoeff(SGData['SGLaue'],'0',calcControls[phfx+'SHord'],False)
1828    for item in SHnames:
1829        L,N = eval(item.strip('C'))
1830        Kcsl,Lnorm = G2lat.GetKclKsl(L,N,SGData['SGLaue'],psi,phi,beta) 
1831        odfCor += parmDict[phfx+item]*Lnorm*Kcsl
1832        dFdODF[phfx+item] = Kcsl*Lnorm
1833    return odfCor,dFdODF
1834   
1835def GetPrefOri(refl,G,g,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict):
1836    if calcControls[phfx+'poType'] == 'MD':
1837        MD = parmDict[phfx+'MD']
1838        MDAxis = calcControls[phfx+'MDAxis']
1839        sumMD = 0
1840        for H in refl[11]:           
1841            cosP,sinP = G2lat.CosSinAngle(H,MDAxis,G)
1842            A = 1.0/np.sqrt((MD*cosP)**2+sinP**2/MD)
1843            sumMD += A**3
1844        POcorr = sumMD/len(refl[11])
1845    else:   #spherical harmonics
1846        POcorr = SHPOcal(refl,g,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict)
1847    return POcorr
1848   
1849def GetPrefOriDerv(refl,G,g,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict):
1850    POderv = {}
1851    if calcControls[phfx+'poType'] == 'MD':
1852        MD = parmDict[phfx+'MD']
1853        MDAxis = calcControls[phfx+'MDAxis']
1854        sumMD = 0
1855        sumdMD = 0
1856        for H in refl[11]:           
1857            cosP,sinP = G2lat.CosSinAngle(H,MDAxis,G)
1858            A = 1.0/np.sqrt((MD*cosP)**2+sinP**2/MD)
1859            sumMD += A**3
1860            sumdMD -= (1.5*A**5)*(2.0*MD*cosP**2-(sinP/MD)**2)
1861        POcorr = sumMD/len(refl[11])
1862        POderv[phfx+'MD'] = sumdMD/len(refl[11])
1863    else:   #spherical harmonics
1864        POcorr,POderv = SHPOcalDerv(refl,g,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict)
1865    return POcorr,POderv
1866   
1867def GetIntensityCorr(refl,G,g,pfx,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict):
1868    Icorr = parmDict[phfx+'Scale']*parmDict[hfx+'Scale']*refl[3]               #scale*multiplicity
1869    if 'X' in parmDict[hfx+'Type']:
1870        Icorr *= G2pwd.Polarization(parmDict[hfx+'Polariz.'],refl[5],parmDict[hfx+'Azimuth'])[0]
1871    Icorr *= GetPrefOri(refl,G,g,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict)
1872    if pfx+'SHorder' in parmDict:
1873        Icorr *= SHTXcal(refl,g,pfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict)
1874    refl[13] = Icorr       
1875   
1876def GetIntensityDerv(refl,G,g,pfx,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict):
1877    dIdsh = 1./parmDict[hfx+'Scale']
1878    dIdsp = 1./parmDict[phfx+'Scale']
1879    if 'X' in parmDict[hfx+'Type']:
1880        pola,dIdPola = G2pwd.Polarization(parmDict[hfx+'Polariz.'],refl[5],parmDict[hfx+'Azimuth'])
1881        dIdPola /= pola
1882    else:       #'N'
1883        dIdPola = 0.0
1884    POcorr,dIdPO = GetPrefOriDerv(refl,G,g,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict)
1885    for iPO in dIdPO:
1886        dIdPO[iPO] /= POcorr
1887    dFdODF = {}
1888    dFdSA = [0,0,0]
1889    if pfx+'SHorder' in parmDict:
1890        odfCor,dFdODF,dFdSA = SHTXcalDerv(refl,g,pfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict)
1891        for iSH in dFdODF:
1892            dFdODF[iSH] /= odfCor
1893        for i in range(3):
1894            dFdSA[i] /= odfCor
1895    return dIdsh,dIdsp,dIdPola,dIdPO,dFdODF,dFdSA
1896       
1897def GetSampleGam(refl,wave,G,phfx,calcControls,parmDict,sizeEllipse):
1898    costh = cosd(refl[5]/2.)
1899    #crystallite size
1900    if calcControls[phfx+'SizeType'] == 'isotropic':
1901        gam = 1.8*wave/(np.pi*parmDict[phfx+'Size:0']*costh)
1902    elif calcControls[phfx+'SizeType'] == 'uniaxial':
1903        H = np.array(refl[:3])
1904        P = np.array(calcControls[phfx+'SizeAxis'])
1905        cosP,sinP = G2lat.CosSinAngle(H,P,G)
1906        gam = (1.8*wave/np.pi)/(parmDict[phfx+'Size:0']*parmDict[phfx+'Size:1']*costh)
1907        gam *= np.sqrt((cosP*parmDict[phfx+'Size:1'])**2+(sinP*parmDict[phfx+'Size:0'])**2)
1908    else:           #ellipsoidal crystallites - wrong not make sense
1909        H = np.array(refl[:3])
1910        gam += 1.8*wave/(np.pi*costh*np.inner(H,np.inner(sizeEllipse,H)))
1911    #microstrain               
1912    if calcControls[phfx+'MustrainType'] == 'isotropic':
1913        gam += 0.018*parmDict[phfx+'Mustrain:0']*tand(refl[5]/2.)/np.pi
1914    elif calcControls[phfx+'MustrainType'] == 'uniaxial':
1915        H = np.array(refl[:3])
1916        P = np.array(calcControls[phfx+'MustrainAxis'])
1917        cosP,sinP = G2lat.CosSinAngle(H,P,G)
1918        Si = parmDict[phfx+'Mustrain:0']
1919        Sa = parmDict[phfx+'Mustrain:1']
1920        gam += 0.018*Si*Sa*tand(refl[5]/2.)/(np.pi*np.sqrt((Si*cosP)**2+(Sa*sinP)**2))
1921    else:       #generalized - P.W. Stephens model
1922        pwrs = calcControls[phfx+'MuPwrs']
1923        sum = 0
1924        for i,pwr in enumerate(pwrs):
1925            sum += parmDict[phfx+'Mustrain:'+str(i)]*refl[0]**pwr[0]*refl[1]**pwr[1]*refl[2]**pwr[2]
1926        gam += 0.018*refl[4]**2*tand(refl[5]/2.)*sum           
1927    return gam
1928       
1929def GetSampleGamDerv(refl,wave,G,phfx,calcControls,parmDict,sizeEllipse):
1930    gamDict = {}
1931    costh = cosd(refl[5]/2.)
1932    tanth = tand(refl[5]/2.)
1933    #crystallite size derivatives
1934    if calcControls[phfx+'SizeType'] == 'isotropic':
1935        gamDict[phfx+'Size:0'] = -1.80*wave/(np.pi*costh)
1936    elif calcControls[phfx+'SizeType'] == 'uniaxial':
1937        H = np.array(refl[:3])
1938        P = np.array(calcControls[phfx+'SizeAxis'])
1939        cosP,sinP = G2lat.CosSinAngle(H,P,G)
1940        Si = parmDict[phfx+'Size:0']
1941        Sa = parmDict[phfx+'Size:1']
1942        gami = (1.80*wave/np.pi)/(Si*Sa)
1943        sqtrm = np.sqrt((cosP*Sa)**2+(sinP*Si)**2)
1944        gam = gami*sqtrm/costh           
1945        gamDict[phfx+'Size:0'] = gami*Si*sinP**2/(sqtrm*costh)-gam/Si
1946        gamDict[phfx+'Size:1'] = gami*Sa*cosP**2/(sqtrm*costh)-gam/Sa         
1947    else:           #ellipsoidal crystallites - do numerically? - not right not make sense
1948        H = np.array(refl[:3])
1949        gam = 1.8*wave/(np.pi*costh*np.inner(H,np.inner(sizeEllipse,H)))
1950    #microstrain derivatives               
1951    if calcControls[phfx+'MustrainType'] == 'isotropic':
1952        gamDict[phfx+'Mustrain:0'] =  0.018*tanth/np.pi           
1953    elif calcControls[phfx+'MustrainType'] == 'uniaxial':
1954        H = np.array(refl[:3])
1955        P = np.array(calcControls[phfx+'MustrainAxis'])
1956        cosP,sinP = G2lat.CosSinAngle(H,P,G)
1957        Si = parmDict[phfx+'Mustrain:0']
1958        Sa = parmDict[phfx+'Mustrain:1']
1959        gami = 0.018*Si*Sa*tanth/np.pi
1960        sqtrm = np.sqrt((Si*cosP)**2+(Sa*sinP)**2)
1961        gam = gami/sqtrm
1962        gamDict[phfx+'Mustrain:0'] = gam/Si-gami*Si*cosP**2/sqtrm**3
1963        gamDict[phfx+'Mustrain:1'] = gam/Sa-gami*Sa*sinP**2/sqtrm**3
1964    else:       #generalized - P.W. Stephens model
1965        pwrs = calcControls[phfx+'MuPwrs']
1966        const = 0.018*refl[4]**2*tanth
1967        for i,pwr in enumerate(pwrs):
1968            gamDict[phfx+'Mustrain:'+str(i)] = const*refl[0]**pwr[0]*refl[1]**pwr[1]*refl[2]**pwr[2]
1969    return gamDict
1970       
1971def GetReflPos(refl,wave,G,hfx,calcControls,parmDict):
1972    h,k,l = refl[:3]
1973    dsq = 1./G2lat.calc_rDsq2(np.array([h,k,l]),G)
1974    d = np.sqrt(dsq)
1975    refl[4] = d
1976    pos = 2.0*asind(wave/(2.0*d))+parmDict[hfx+'Zero']
1977    const = 9.e-2/(np.pi*parmDict[hfx+'Gonio. radius'])                  #shifts in microns
1978    if 'Bragg' in calcControls[hfx+'instType']:
1979        pos -= const*(4.*parmDict[hfx+'Shift']*cosd(pos/2.0)+ \
1980            parmDict[hfx+'Transparency']*sind(pos)*100.0)            #trans(=1/mueff) in cm
1981    else:               #Debye-Scherrer - simple but maybe not right
1982        pos -= const*(parmDict[hfx+'DisplaceX']*cosd(pos)+parmDict[hfx+'DisplaceY']*sind(pos))
1983    return pos
1984
1985def GetReflPosDerv(refl,wave,A,hfx,calcControls,parmDict):
1986    dpr = 180./np.pi
1987    h,k,l = refl[:3]
1988    dstsq = G2lat.calc_rDsq(np.array([h,k,l]),A)
1989    dst = np.sqrt(dstsq)
1990    pos = refl[5]-parmDict[hfx+'Zero']
1991    const = dpr/np.sqrt(1.0-wave**2*dstsq/4.0)
1992    dpdw = const*dst
1993    dpdA = np.array([h**2,k**2,l**2,h*k,h*l,k*l])
1994    dpdA *= const*wave/(2.0*dst)
1995    dpdZ = 1.0
1996    const = 9.e-2/(np.pi*parmDict[hfx+'Gonio. radius'])                  #shifts in microns
1997    if 'Bragg' in calcControls[hfx+'instType']:
1998        dpdSh = -4.*const*cosd(pos/2.0)
1999        dpdTr = -const*sind(pos)*100.0
2000        return dpdA,dpdw,dpdZ,dpdSh,dpdTr,0.,0.
2001    else:               #Debye-Scherrer - simple but maybe not right
2002        dpdXd = -const*cosd(pos)
2003        dpdYd = -const*sind(pos)
2004        return dpdA,dpdw,dpdZ,0.,0.,dpdXd,dpdYd
2005           
2006def GetHStrainShift(refl,SGData,phfx,parmDict):
2007    laue = SGData['SGLaue']
2008    uniq = SGData['SGUniq']
2009    h,k,l = refl[:3]
2010    if laue in ['m3','m3m']:
2011        Dij = parmDict[phfx+'D11']*(h**2+k**2+l**2)+ \
2012            refl[4]**2*parmDict[phfx+'eA']*((h*k)**2+(h*l)**2+(k*l)**2)/(h**2+k**2+l**2)**2
2013    elif laue in ['6/m','6/mmm','3m1','31m','3']:
2014        Dij = parmDict[phfx+'D11']*(h**2+k**2+h*k)+parmDict[phfx+'D33']*l**2
2015    elif laue in ['3R','3mR']:
2016        Dij = parmDict[phfx+'D11']*(h**2+k**2+l**2)+parmDict[phfx+'D12']*(h*k+h*l+k*l)
2017    elif laue in ['4/m','4/mmm']:
2018        Dij = parmDict[phfx+'D11']*(h**2+k**2)+parmDict[phfx+'D33']*l**2
2019    elif laue in ['mmm']:
2020        Dij = parmDict[phfx+'D11']*h**2+parmDict[phfx+'D22']*k**2+parmDict[phfx+'D33']*l**2
2021    elif laue in ['2/m']:
2022        Dij = parmDict[phfx+'D11']*h**2+parmDict[phfx+'D22']*k**2+parmDict[phfx+'D33']*l**2
2023        if uniq == 'a':
2024            Dij += parmDict[phfx+'D23']*k*l
2025        elif uniq == 'b':
2026            Dij += parmDict[phfx+'D13']*h*l
2027        elif uniq == 'c':
2028            Dij += parmDict[phfx+'D12']*h*k
2029    else:
2030        Dij = parmDict[phfx+'D11']*h**2+parmDict[phfx+'D22']*k**2+parmDict[phfx+'D33']*l**2+ \
2031            parmDict[phfx+'D12']*h*k+parmDict[phfx+'D13']*h*l+parmDict[phfx+'D23']*k*l
2032    return Dij*refl[4]**2*tand(refl[5]/2.0)
2033           
2034def GetHStrainShiftDerv(refl,SGData,phfx):
2035    laue = SGData['SGLaue']
2036    uniq = SGData['SGUniq']
2037    h,k,l = refl[:3]
2038    if laue in ['m3','m3m']:
2039        dDijDict = {phfx+'D11':h**2+k**2+l**2,
2040            phfx+'eA':((h*k)**2+(h*l)**2+(k*l)**2)/(h**2+k**2+l**2)**2}
2041    elif laue in ['6/m','6/mmm','3m1','31m','3']:
2042        dDijDict = {phfx+'D11':h**2+k**2+h*k,phfx+'D33':l**2}
2043    elif laue in ['3R','3mR']:
2044        dDijDict = {phfx+'D11':h**2+k**2+l**2,phfx+'D12':h*k+h*l+k*l}
2045    elif laue in ['4/m','4/mmm']:
2046        dDijDict = {phfx+'D11':h**2+k**2,phfx+'D33':l**2}
2047    elif laue in ['mmm']:
2048        dDijDict = {phfx+'D11':h**2,phfx+'D22':k**2,phfx+'D33':l**2}
2049    elif laue in ['2/m']:
2050        dDijDict = {phfx+'D11':h**2,phfx+'D22':k**2,phfx+'D33':l**2}
2051        if uniq == 'a':
2052            dDijDict[phfx+'D23'] = k*l
2053        elif uniq == 'b':
2054            dDijDict[phfx+'D13'] = h*l
2055        elif uniq == 'c':
2056            dDijDict[phfx+'D12'] = h*k
2057            names.append()
2058    else:
2059        dDijDict = {phfx+'D11':h**2,phfx+'D22':k**2,phfx+'D33':l**2,
2060            phfx+'D12':h*k,phfx+'D13':h*l,phfx+'D23':k*l}
2061    for item in dDijDict:
2062        dDijDict[item] *= refl[4]**2*tand(refl[5]/2.0)
2063    return dDijDict
2064   
2065def GetFprime(controlDict,Histograms):
2066    FFtables = controlDict['FFtables']
2067    if not FFtables:
2068        return
2069    for histogram in Histograms:
2070        if 'PWDR' in histogram[:4]:
2071            Histogram = Histograms[histogram]
2072            hId = Histogram['hId']
2073            hfx = ':%d:'%(hId)
2074            keV = controlDict[hfx+'keV']
2075            for El in FFtables:
2076                Orbs = G2el.GetXsectionCoeff(El.split('+')[0].split('-')[0])
2077                FP,FPP,Mu = G2el.FPcalc(Orbs, keV)
2078                FFtables[El][hfx+'FP'] = FP
2079                FFtables[El][hfx+'FPP'] = FPP               
2080           
2081def getPowderProfile(parmDict,x,varylist,Histogram,Phases,calcControls,pawleyLookup):
2082   
2083    def GetReflSIgGam(refl,wave,G,hfx,phfx,calcControls,parmDict,sizeEllipse):
2084        U = parmDict[hfx+'U']
2085        V = parmDict[hfx+'V']
2086        W = parmDict[hfx+'W']
2087        X = parmDict[hfx+'X']
2088        Y = parmDict[hfx+'Y']
2089        tanPos = tand(refl[5]/2.0)
2090        sig = U*tanPos**2+V*tanPos+W        #save peak sigma
2091        sig = max(0.001,sig)
2092        gam = X/cosd(refl[5]/2.0)+Y*tanPos+GetSampleGam(refl,wave,G,phfx,calcControls,parmDict,sizeEllipse) #save peak gamma
2093        gam = max(0.001,gam)
2094        return sig,gam
2095               
2096    hId = Histogram['hId']
2097    hfx = ':%d:'%(hId)
2098    bakType = calcControls[hfx+'bakType']
2099    yb = G2pwd.getBackground(hfx,parmDict,bakType,x)
2100    yc = np.zeros_like(yb)
2101       
2102    if 'C' in calcControls[hfx+'histType']:   
2103        shl = max(parmDict[hfx+'SH/L'],0.002)
2104        Ka2 = False
2105        if hfx+'Lam1' in parmDict.keys():
2106            wave = parmDict[hfx+'Lam1']
2107            Ka2 = True
2108            lamRatio = 360*(parmDict[hfx+'Lam2']-parmDict[hfx+'Lam1'])/(np.pi*parmDict[hfx+'Lam1'])
2109            kRatio = parmDict[hfx+'I(L2)/I(L1)']
2110        else:
2111            wave = parmDict[hfx+'Lam']
2112    else:
2113        print 'TOF Undefined at present'
2114        raise ValueError
2115    for phase in Histogram['Reflection Lists']:
2116        refList = Histogram['Reflection Lists'][phase]
2117        Phase = Phases[phase]
2118        pId = Phase['pId']
2119        pfx = '%d::'%(pId)
2120        phfx = '%d:%d:'%(pId,hId)
2121        hfx = ':%d:'%(hId)
2122        SGData = Phase['General']['SGData']
2123        A = [parmDict[pfx+'A%d'%(i)] for i in range(6)]
2124        G,g = G2lat.A2Gmat(A)       #recip & real metric tensors
2125        Vst = np.sqrt(nl.det(G))    #V*
2126        if 'Pawley' not in Phase['General']['Type']:
2127            refList = StructureFactor(refList,G,hfx,pfx,SGData,calcControls,parmDict)
2128        sizeEllipse = []
2129        if calcControls[phfx+'SizeType'] == 'ellipsoidal':
2130            sizeEllipse = G2lat.U6toUij([parmDIct[phfx+'Size:%d'%(i)] for i in range(6)])
2131        for refl in refList:
2132            if 'C' in calcControls[hfx+'histType']:
2133                h,k,l = refl[:3]
2134                refl[5] = GetReflPos(refl,wave,G,hfx,calcControls,parmDict)         #corrected reflection position
2135                Lorenz = 1./(2.*sind(refl[5]/2.)**2*cosd(refl[5]/2.))           #Lorentz correction
2136                refl[5] += GetHStrainShift(refl,SGData,phfx,parmDict)               #apply hydrostatic strain shift
2137                refl[6:8] = GetReflSIgGam(refl,wave,G,hfx,phfx,calcControls,parmDict,sizeEllipse)    #peak sig & gam
2138                GetIntensityCorr(refl,G,g,pfx,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict)    #puts corrections in refl[13]
2139                refl[13] *= Vst*Lorenz
2140                if 'Pawley' in Phase['General']['Type']:
2141                    try:
2142                        refl[9] = abs(parmDict[pfx+'PWLref:%d'%(pawleyLookup[pfx+'%d,%d,%d'%(h,k,l)])])
2143                    except KeyError:
2144#                        print ' ***Error %d,%d,%d missing from Pawley reflection list ***'%(h,k,l)
2145                        continue
2146                Wd,fmin,fmax = G2pwd.getWidths(refl[5],refl[6],refl[7],shl)
2147                iBeg = np.searchsorted(x,refl[5]-fmin)
2148                iFin = np.searchsorted(x,refl[5]+fmax)
2149                if not iBeg+iFin:       #peak below low limit - skip peak
2150                    continue
2151                elif not iBeg-iFin:     #peak above high limit - done
2152                    break
2153                yc[iBeg:iFin] += refl[13]*refl[9]*G2pwd.getFCJVoigt3(refl[5],refl[6],refl[7],shl,x[iBeg:iFin])    #>90% of time spent here
2154                if Ka2:
2155                    pos2 = refl[5]+lamRatio*tand(refl[5]/2.0)       # + 360/pi * Dlam/lam * tan(th)
2156                    Wd,fmin,fmax = G2pwd.getWidths(pos2,refl[6],refl[7],shl)
2157                    iBeg = np.searchsorted(x,pos2-fmin)
2158                    iFin = np.searchsorted(x,pos2+fmax)
2159                    if not iBeg+iFin:       #peak below low limit - skip peak
2160                        continue
2161                    elif not iBeg-iFin:     #peak above high limit - done
2162                        return yc,yb
2163                    yc[iBeg:iFin] += refl[13]*refl[9]*kRatio*G2pwd.getFCJVoigt3(pos2,refl[6],refl[7],shl,x[iBeg:iFin])        #and here
2164            elif 'T' in calcControls[hfx+'histType']:
2165                print 'TOF Undefined at present'
2166                raise Exception    #no TOF yet
2167    return yc,yb
2168   
2169def GetFobsSq(Histograms,Phases,parmDict,calcControls):
2170    for histogram in Histograms:
2171        if 'PWDR' in histogram[:4]:
2172            Histogram = Histograms[histogram]
2173            hId = Histogram['hId']
2174            hfx = ':%d:'%(hId)
2175            Limits = calcControls[hfx+'Limits']
2176            shl = max(parmDict[hfx+'SH/L'],0.002)
2177            Ka2 = False
2178            kRatio = 0.0
2179            if hfx+'Lam1' in parmDict.keys():
2180                Ka2 = True
2181                lamRatio = 360*(parmDict[hfx+'Lam2']-parmDict[hfx+'Lam1'])/(np.pi*parmDict[hfx+'Lam1'])
2182                kRatio = parmDict[hfx+'I(L2)/I(L1)']
2183            x,y,w,yc,yb,yd = Histogram['Data']
2184            ymb = np.array(y-yb)
2185            ycmb = np.array(yc-yb)
2186            ratio = np.where(ycmb!=0.,ymb/ycmb,0.0)           
2187            xB = np.searchsorted(x,Limits[0])
2188            xF = np.searchsorted(x,Limits[1])
2189            refLists = Histogram['Reflection Lists']
2190            for phase in refLists:
2191                Phase = Phases[phase]
2192                pId = Phase['pId']
2193                phfx = '%d:%d:'%(pId,hId)
2194                refList = refLists[phase]
2195                sumFo = 0.0
2196                sumdF = 0.0
2197                sumFosq = 0.0
2198                sumdFsq = 0.0
2199                for refl in refList:
2200                    if 'C' in calcControls[hfx+'histType']:
2201                        yp = np.zeros_like(yb)
2202                        Wd,fmin,fmax = G2pwd.getWidths(refl[5],refl[6],refl[7],shl)
2203                        iBeg = np.searchsorted(x[xB:xF],refl[5]-fmin)
2204                        iFin = np.searchsorted(x[xB:xF],refl[5]+fmax)
2205                        iFin2 = iFin
2206                        yp[iBeg:iFin] = refl[13]*refl[9]*G2pwd.getFCJVoigt3(refl[5],refl[6],refl[7],shl,x[iBeg:iFin])    #>90% of time spent here                           
2207                        if Ka2:
2208                            pos2 = refl[5]+lamRatio*tand(refl[5]/2.0)       # + 360/pi * Dlam/lam * tan(th)
2209                            Wd,fmin,fmax = G2pwd.getWidths(pos2,refl[6],refl[7],shl)
2210                            iBeg2 = np.searchsorted(x,pos2-fmin)
2211                            iFin2 = np.searchsorted(x,pos2+fmax)
2212                            yp[iBeg2:iFin2] += refl[13]*refl[9]*kRatio*G2pwd.getFCJVoigt3(pos2,refl[6],refl[7],shl,x[iBeg2:iFin2])        #and here
2213                        refl[8] = np.sum(np.where(ratio[iBeg:iFin2]>0.,yp[iBeg:iFin2]*ratio[iBeg:iFin2]/(refl[13]*(1.+kRatio)),0.0))
2214                    elif 'T' in calcControls[hfx+'histType']:
2215                        print 'TOF Undefined at present'
2216                        raise Exception    #no TOF yet
2217                    Fo = np.sqrt(np.abs(refl[8]))
2218                    Fc = np.sqrt(np.abs(refl[9]))
2219                    sumFo += Fo
2220                    sumFosq += refl[8]**2
2221                    sumdF += np.abs(Fo-Fc)
2222                    sumdFsq += (refl[8]-refl[9])**2
2223                Histogram[phfx+'Rf'] = min(100.,(sumdF/sumFo)*100.)
2224                Histogram[phfx+'Rf^2'] = min(100.,np.sqrt(sumdFsq/sumFosq)*100.)
2225                Histogram[phfx+'Nref'] = len(refList)
2226               
2227def getPowderProfileDerv(parmDict,x,varylist,Histogram,Phases,calcControls,pawleyLookup):
2228   
2229    def cellVaryDerv(pfx,SGData,dpdA): 
2230        if SGData['SGLaue'] in ['-1',]:
2231            return [[pfx+'A0',dpdA[0]],[pfx+'A1',dpdA[1]],[pfx+'A2',dpdA[2]],
2232                [pfx+'A3',dpdA[3]],[pfx+'A4',dpdA[4]],[pfx+'A5',dpdA[5]]]
2233        elif SGData['SGLaue'] in ['2/m',]:
2234            if SGData['SGUniq'] == 'a':
2235                return [[pfx+'A0',dpdA[0]],[pfx+'A1',dpdA[1]],[pfx+'A2',dpdA[2]],[pfx+'A3',dpdA[3]]]
2236            elif SGData['SGUniq'] == 'b':
2237                return [[pfx+'A0',dpdA[0]],[pfx+'A1',dpdA[1]],[pfx+'A2',dpdA[2]],[pfx+'A4',dpdA[4]]]
2238            else:
2239                return [[pfx+'A0',dpdA[0]],[pfx+'A1',dpdA[1]],[pfx+'A2',dpdA[2]],[pfx+'A5',dpdA[5]]]
2240        elif SGData['SGLaue'] in ['mmm',]:
2241            return [[pfx+'A0',dpdA[0]],[pfx+'A1',dpdA[1]],[pfx+'A2',dpdA[2]]]
2242        elif SGData['SGLaue'] in ['4/m','4/mmm']:
2243#            return [[pfx+'A0',dpdA[0]+dpdA[1]],[pfx+'A2',dpdA[2]]]
2244            return [[pfx+'A0',dpdA[0]],[pfx+'A2',dpdA[2]]]
2245        elif SGData['SGLaue'] in ['6/m','6/mmm','3m1', '31m', '3']:
2246#            return [[pfx+'A0',dpdA[0]+dpdA[1]+dpdA[3]],[pfx+'A2',dpdA[2]]]
2247            return [[pfx+'A0',dpdA[0]],[pfx+'A2',dpdA[2]]]
2248        elif SGData['SGLaue'] in ['3R', '3mR']:
2249            return [[pfx+'A0',dpdA[0]+dpdA[1]+dpdA[2]],[pfx+'A3',dpdA[3]+dpdA[4]+dpdA[5]]]                       
2250        elif SGData['SGLaue'] in ['m3m','m3']:
2251#            return [[pfx+'A0',dpdA[0]+dpdA[1]+dpdA[2]]]
2252            return [[pfx+'A0',dpdA[0]]]
2253    # create a list of dependent variables and set up a dictionary to hold their derivatives
2254    dependentVars = G2mv.GetDependentVars()
2255    depDerivDict = {}
2256    for j in dependentVars:
2257        depDerivDict[j] = np.zeros(shape=(len(x)))
2258    #print 'dependent vars',dependentVars
2259    lenX = len(x)               
2260    hId = Histogram['hId']
2261    hfx = ':%d:'%(hId)
2262    bakType = calcControls[hfx+'bakType']
2263    dMdv = np.zeros(shape=(len(varylist),len(x)))
2264    if hfx+'Back:0' in varylist: # for now assume that Back:x vars to not appear in constraints
2265        dMdb = G2pwd.getBackgroundDerv(hfx,parmDict,bakType,x)
2266        bBpos =varylist.index(hfx+'Back:0')
2267        dMdv[bBpos:bBpos+len(dMdb)] = dMdb
2268       
2269    if 'C' in calcControls[hfx+'histType']:   
2270        dx = x[1]-x[0]
2271        shl = max(parmDict[hfx+'SH/L'],0.002)
2272        Ka2 = False
2273        if hfx+'Lam1' in parmDict.keys():
2274            wave = parmDict[hfx+'Lam1']
2275            Ka2 = True
2276            lamRatio = 360*(parmDict[hfx+'Lam2']-parmDict[hfx+'Lam1'])/(np.pi*parmDict[hfx+'Lam1'])
2277            kRatio = parmDict[hfx+'I(L2)/I(L1)']
2278        else:
2279            wave = parmDict[hfx+'Lam']
2280    else:
2281        print 'TOF Undefined at present'
2282        raise ValueError
2283    for phase in Histogram['Reflection Lists']:
2284        refList = Histogram['Reflection Lists'][phase]
2285        Phase = Phases[phase]
2286        SGData = Phase['General']['SGData']
2287        pId = Phase['pId']
2288        pfx = '%d::'%(pId)
2289        phfx = '%d:%d:'%(pId,hId)
2290        A = [parmDict[pfx+'A%d'%(i)] for i in range(6)]
2291        G,g = G2lat.A2Gmat(A)       #recip & real metric tensors
2292        if 'Pawley' not in Phase['General']['Type']:
2293            dFdvDict = StructureFactorDerv(refList,G,hfx,pfx,SGData,calcControls,parmDict)
2294        sizeEllipse = []
2295        if calcControls[phfx+'SizeType'] == 'ellipsoidal':
2296            sizeEllipse = G2lat.U6toUij([parmDIct[phfx+'Size:%d'%(i)] for i in range(6)])
2297        for iref,refl in enumerate(refList):
2298            if 'C' in calcControls[hfx+'histType']:        #CW powder
2299                h,k,l = refl[:3]
2300                dIdsh,dIdsp,dIdpola,dIdPO,dFdODF,dFdSA = GetIntensityDerv(refl,G,g,pfx,phfx,hfx,SGData,calcControls,parmDict)
2301                if 'Pawley' in Phase['General']['Type']:
2302                    try:
2303                        refl[9] = abs(parmDict[pfx+'PWLref:%d'%(pawleyLookup[pfx+'%d,%d,%d'%(h,k,l)])])
2304                    except KeyError:
2305#                        print ' ***Error %d,%d,%d missing from Pawley reflection list ***'%(h,k,l)
2306                        continue
2307                Wd,fmin,fmax = G2pwd.getWidths(refl[5],refl[6],refl[7],shl)
2308                iBeg = np.searchsorted(x,refl[5]-fmin)
2309                iFin = np.searchsorted(x,refl[5]+fmax)
2310                if not iBeg+iFin:       #peak below low limit - skip peak
2311                    continue
2312                elif not iBeg-iFin:     #peak above high limit - done
2313                    break
2314                pos = refl[5]
2315                tanth = tand(pos/2.0)
2316                costh = cosd(pos/2.0)
2317                dMdpk = np.zeros(shape=(6,len(x)))
2318                dMdipk = G2pwd.getdFCJVoigt3(refl[5],refl[6],refl[7],shl,x[iBeg:iFin])
2319                for i in range(1,5):
2320                    dMdpk[i][iBeg:iFin] += 100.*dx*refl[13]*refl[9]*dMdipk[i]
2321                dMdpk[0][iBeg:iFin] += 100.*dx*refl[13]*refl[9]*dMdipk[0]
2322                dervDict = {'int':dMdpk[0],'pos':dMdpk[1],'sig':dMdpk[2],'gam':dMdpk[3],'shl':dMdpk[4]}
2323                if Ka2:
2324                    pos2 = refl[5]+lamRatio*tanth       # + 360/pi * Dlam/lam * tan(th)
2325                    kdelt = int((pos2-refl[5])/dx)               
2326                    iBeg2 = min(lenX,iBeg+kdelt)
2327                    iFin2 = min(lenX,iFin+kdelt)
2328                    if iBeg2-iFin2:
2329                        dMdipk2 = G2pwd.getdFCJVoigt3(pos2,refl[6],refl[7],shl,x[iBeg2:iFin2])
2330                        for i in range(1,5):
2331                            dMdpk[i][iBeg2:iFin2] += 100.*dx*refl[13]*refl[9]*kRatio*dMdipk2[i]
2332                        dMdpk[0][iBeg2:iFin2] += 100.*dx*refl[13]*refl[9]*kRatio*dMdipk2[0]
2333                        dMdpk[5][iBeg2:iFin2] += 100.*dx*refl[13]*dMdipk2[0]
2334                        dervDict = {'int':dMdpk[0],'pos':dMdpk[1],'sig':dMdpk[2],'gam':dMdpk[3],'shl':dMdpk[4],'L1/L2':dMdpk[5]*refl[9]}
2335                if 'Pawley' in Phase['General']['Type']:
2336                    try:
2337                        idx = varylist.index(pfx+'PWLref:'+str(pawleyLookup[pfx+'%d,%d,%d'%(h,k,l)]))
2338                        dMdv[idx] = dervDict['int']/refl[9]
2339                        # Assuming Pawley variables not in constraints
2340                    except ValueError:
2341                        pass
2342                dpdA,dpdw,dpdZ,dpdSh,dpdTr,dpdX,dpdY = GetReflPosDerv(refl,wave,A,hfx,calcControls,parmDict)
2343                names = {hfx+'Scale':[dIdsh,'int'],hfx+'Polariz.':[dIdpola,'int'],phfx+'Scale':[dIdsp,'int'],
2344                    hfx+'U':[tanth**2,'sig'],hfx+'V':[tanth,'sig'],hfx+'W':[1.0,'sig'],
2345                    hfx+'X':[1.0/costh,'gam'],hfx+'Y':[tanth,'gam'],hfx+'SH/L':[1.0,'shl'],
2346                    hfx+'I(L2)/I(L1)':[1.0,'L1/L2'],hfx+'Zero':[dpdZ,'pos'],hfx+'Lam':[dpdw,'pos'],
2347                    hfx+'Shift':[dpdSh,'pos'],hfx+'Transparency':[dpdTr,'pos'],hfx+'DisplaceX':[dpdX,'pos'],
2348                    hfx+'DisplaceY':[dpdY,'pos'],}
2349                for name in names:
2350                    item = names[name]
2351                    if name in varylist:
2352                        dMdv[varylist.index(name)] += item[0]*dervDict[item[1]]
2353                    elif name in dependentVars:
2354                        depDerivDict[name] += item[0]*dervDict[item[1]]
2355
2356                for iPO in dIdPO:
2357                    if iPO in varylist:
2358                        dMdv[varylist.index(iPO)] += dIdPO[iPO]*dervDict['int']
2359                    elif iPO in dependentVars:
2360                        depDerivDict[iPO] = dIdPO[iPO]*dervDict['int']
2361
2362                for i,name in enumerate(['omega','chi','phi']):
2363                    aname = pfx+'SH '+name
2364                    if aname in varylist:
2365                        dMdv[varylist.index(aname)] += dFdSA[i]*dervDict['int']
2366                    elif aname in dependentVars:
2367                        depDerivDict[aname] += dFdSA[i]*dervDict['int']
2368                for iSH in dFdODF:
2369                    if iSH in varylist:
2370                        dMdv[varylist.index(iSH)] += dFdODF[iSH]*dervDict['int']
2371                    elif iSH in dependentVars:
2372                        depDerivDict[iSH] += dFdODF[iSH]*dervDict['int']
2373                cellDervNames = cellVaryDerv(pfx,SGData,dpdA)
2374                for name,dpdA in cellDervNames:
2375                    if name in varylist:
2376                        dMdv[varylist.index(name)] += dpdA*dervDict['pos']
2377                    elif name in dependentVars:
2378                        depDerivDict[name] += dpdA*dervDict['pos']
2379                dDijDict = GetHStrainShiftDerv(refl,SGData,phfx)
2380                for name in dDijDict:
2381                    if name in varylist:
2382                        dMdv[varylist.index(name)] += dDijDict[name]*dervDict['pos']
2383                    elif name in dependentVars:
2384                        depDerivDict[name] += dDijDict[name]*dervDict['pos']
2385                gamDict = GetSampleGamDerv(refl,wave,G,phfx,calcControls,parmDict,sizeEllipse)
2386                for name in gamDict:
2387                    if name in varylist:
2388                        dMdv[varylist.index(name)] += gamDict[name]*dervDict['gam']
2389                    elif name in dependentVars:
2390                        depDerivDict[name] += gamDict[name]*dervDict['gam']
2391                                               
2392            elif 'T' in calcControls[hfx+'histType']:
2393                print 'TOF Undefined at present'
2394                raise Exception    #no TOF yet
2395            #do atom derivatives -  for F,X & U so far             
2396            corr = dervDict['int']/refl[9]
2397            for name in varylist+dependentVars:
2398                try:
2399                    aname = name.split(pfx)[1][:2]
2400                    if aname not in ['Af','dA','AU']: continue # skip anything not an atom param
2401                except IndexError:
2402                    continue
2403                if name in varylist:
2404                    dMdv[varylist.index(name)] += dFdvDict[name][iref]*corr
2405                elif name in dependentVars:
2406                    depDerivDict[name] += dFdvDict[name][iref]*corr
2407    # now process derivatives in constraints
2408    G2mv.Dict2Deriv(varylist,depDerivDict,dMdv)
2409    return dMdv
2410
2411def dervRefine(values,HistoPhases,parmdict,varylist,calcControls,pawleyLookup,dlg):
2412    parmdict.update(zip(varylist,values))
2413    G2mv.Dict2Map(parmdict,varylist)
2414    Histograms,Phases = HistoPhases
2415    dMdv = np.empty(0)
2416    for histogram in Histograms:
2417        if 'PWDR' in histogram[:4]:
2418            Histogram = Histograms[histogram]
2419            hId = Histogram['hId']
2420            hfx = ':%d:'%(hId)
2421            Limits = calcControls[hfx+'Limits']
2422            x,y,w,yc,yb,yd = Histogram['Data']
2423            xB = np.searchsorted(x,Limits[0])
2424            xF = np.searchsorted(x,Limits[1])
2425            dMdvh = np.sqrt(w[xB:xF])*getPowderProfileDerv(parmdict,x[xB:xF],
2426                varylist,Histogram,Phases,calcControls,pawleyLookup)
2427            if len(dMdv):
2428                dMdv = np.concatenate((dMdv.T,dMdvh.T)).T
2429            else:
2430                dMdv = dMdvh
2431    return dMdv
2432
2433def errRefine(values,HistoPhases,parmdict,varylist,calcControls,pawleyLookup,dlg):       
2434    parmdict.update(zip(varylist,values))
2435    Values2Dict(parmdict, varylist, values)
2436    G2mv.Dict2Map(parmdict,varylist)
2437    Histograms,Phases = HistoPhases
2438    M = np.empty(0)
2439    sumwYo = 0
2440    Nobs = 0
2441    for histogram in Histograms:
2442        if 'PWDR' in histogram[:4]:
2443            Histogram = Histograms[histogram]
2444            hId = Histogram['hId']
2445            hfx = ':%d:'%(hId)
2446            Limits = calcControls[hfx+'Limits']
2447            x,y,w,yc,yb,yd = Histogram['Data']
2448            yc *= 0.0                           #zero full calcd profiles
2449            yb *= 0.0
2450            yd *= 0.0
2451            xB = np.searchsorted(x,Limits[0])
2452            xF = np.searchsorted(x,Limits[1])
2453            Histogram['Nobs'] = xF-xB
2454            Nobs += Histogram['Nobs']
2455            Histogram['sumwYo'] = np.sum(w[xB:xF]*y[xB:xF]**2)
2456            sumwYo += Histogram['sumwYo']
2457            yc[xB:xF],yb[xB:xF] = getPowderProfile(parmdict,x[xB:xF],
2458                varylist,Histogram,Phases,calcControls,pawleyLookup)
2459            yc[xB:xF] += yb[xB:xF]
2460            yd[xB:xF] = y[xB:xF]-yc[xB:xF]
2461            Histogram['sumwYd'] = np.sum(np.sqrt(w[xB:xF])*(yd[xB:xF]))
2462            wdy = -np.sqrt(w[xB:xF])*(yd[xB:xF])
2463            Histogram['wRp'] = min(100.,np.sqrt(np.sum(wdy**2)/Histogram['sumwYo'])*100.)
2464            M = np.concatenate((M,wdy))
2465    Histograms['sumwYo'] = sumwYo
2466    Histograms['Nobs'] = Nobs
2467    Rwp = min(100.,np.sqrt(np.sum(M**2)/sumwYo)*100.)
2468    if dlg:
2469        GoOn = dlg.Update(Rwp,newmsg='%s%8.3f%s'%('Powder profile Rwp =',Rwp,'%'))[0]
2470        if not GoOn:
2471            parmDict['saved values'] = values
2472            raise Exception         #Abort!!
2473    return M
2474   
2475                   
2476def Refine(GPXfile,dlg):
2477    import cPickle
2478    import pytexture as ptx
2479    ptx.pyqlmninit()            #initialize fortran arrays for spherical harmonics
2480   
2481    ShowBanner()
2482    varyList = []
2483    parmDict = {}
2484    calcControls = {}
2485    G2mv.InitVars()   
2486    Controls = GetControls(GPXfile)
2487    ShowControls(Controls)           
2488    constrDict,constrFlag,fixedList = GetConstraints(GPXfile)
2489    Histograms,Phases = GetUsedHistogramsAndPhases(GPXfile)
2490    if not Phases:
2491        print ' *** ERROR - you have no histograms to refine! ***'
2492        print ' *** Refine aborted ***'
2493        raise Exception
2494    if not Histograms:
2495        print ' *** ERROR - you have no data to refine with! ***'
2496        print ' *** Refine aborted ***'
2497        raise Exception       
2498    Natoms,phaseVary,phaseDict,pawleyLookup,FFtables,BLtables = GetPhaseData(Phases)
2499    calcControls['Natoms'] = Natoms
2500    calcControls['FFtables'] = FFtables
2501    calcControls['BLtables'] = BLtables
2502    hapVary,hapDict,controlDict = GetHistogramPhaseData(Phases,Histograms)
2503    calcControls.update(controlDict)
2504    histVary,histDict,controlDict = GetHistogramData(Histograms)
2505    calcControls.update(controlDict)
2506    varyList = phaseVary+hapVary+histVary
2507    parmDict.update(phaseDict)
2508    parmDict.update(hapDict)
2509    parmDict.update(histDict)
2510    GetFprime(calcControls,Histograms)
2511    # do constraint processing
2512    try:
2513        groups,parmlist = G2mv.GroupConstraints(constrDict)
2514        G2mv.GenerateConstraints(groups,parmlist,varyList,constrDict,constrFlag,fixedList)
2515    except:
2516        print ' *** ERROR - your constraints are internally inconsistent ***'
2517        print ' *** Refine aborted ***'
2518        raise Exception
2519    # check to see which generated parameters are fully varied
2520    msg = G2mv.SetVaryFlags(varyList)
2521    if msg:
2522        print ' *** ERROR - you have not set the refine flags for constraints consistently! ***'
2523        print msg
2524        print ' *** Refine aborted ***'
2525        raise Exception       
2526    G2mv.Map2Dict(parmDict,varyList)
2527#    print G2mv.VarRemapShow(varyList)
2528
2529    while True:
2530        begin = time.time()
2531        values =  np.array(Dict2Values(parmDict, varyList))
2532        Ftol = Controls['min dM/M']
2533        Factor = Controls['shift factor']
2534        if Controls['deriv type'] == 'analytic':
2535            result = so.leastsq(errRefine,values,Dfun=dervRefine,full_output=True,
2536                ftol=Ftol,col_deriv=True,factor=Factor,
2537                args=([Histograms,Phases],parmDict,varyList,calcControls,pawleyLookup,dlg))
2538            ncyc = int(result[2]['nfev']/2)               
2539        else:           #'numeric'
2540            result = so.leastsq(errRefine,values,full_output=True,ftol=Ftol,epsfcn=1.e-8,factor=Factor,
2541                args=([Histograms,Phases],parmDict,varyList,calcControls,pawleyLookup,dlg))
2542            ncyc = int(result[2]['nfev']/len(varyList))
2543#        table = dict(zip(varyList,zip(values,result[0],(result[0]-values))))
2544#        for item in table: print item,table[item]               #useful debug - are things shifting?
2545        runtime = time.time()-begin
2546        chisq = np.sum(result[2]['fvec']**2)
2547        Values2Dict(parmDict, varyList, result[0])
2548        G2mv.Dict2Map(parmDict,varyList)
2549       
2550        Rwp = np.sqrt(chisq/Histograms['sumwYo'])*100.      #to %
2551        GOF = chisq/(Histograms['Nobs']-len(varyList))
2552        print '\n Refinement results:'
2553        print 135*'-'
2554        print ' Number of function calls:',result[2]['nfev'],' Number of observations: ',Histograms['Nobs'],' Number of parameters: ',len(varyList)
2555        print ' Refinement time = %8.3fs, %8.3fs/cycle'%(runtime,runtime/ncyc)
2556        print ' wRp = %7.2f%%, chi**2 = %12.6g, reduced chi**2 = %6.2f'%(Rwp,chisq,GOF)
2557        try:
2558            covMatrix = result[1]*GOF
2559            sig = np.sqrt(np.diag(covMatrix))
2560            if np.any(np.isnan(sig)):
2561                print '*** Least squares aborted - some invalid esds possible ***'
2562#            table = dict(zip(varyList,zip(values,result[0],(result[0]-values)/sig)))
2563#            for item in table: print item,table[item]               #useful debug - are things shifting?
2564            break                   #refinement succeeded - finish up!
2565        except TypeError:          #result[1] is None on singular matrix
2566            print '**** Refinement failed - singular matrix ****'
2567            Ipvt = result[2]['ipvt']
2568            for i,ipvt in enumerate(Ipvt):
2569                if not np.sum(result[2]['fjac'],axis=1)[i]:
2570                    print 'Removing parameter: ',varyList[ipvt-1]
2571                    del(varyList[ipvt-1])
2572                    break
2573
2574#    print 'dependentParmList: ',G2mv.dependentParmList
2575#    print 'arrayList: ',G2mv.arrayList
2576#    print 'invarrayList: ',G2mv.invarrayList
2577#    print 'indParmList: ',G2mv.indParmList
2578#    print 'fixedDict: ',G2mv.fixedDict
2579#    print 'test1'
2580    GetFobsSq(Histograms,Phases,parmDict,calcControls)
2581#    print 'test2'
2582    sigDict = dict(zip(varyList,sig))
2583    newCellDict = GetNewCellParms(parmDict,varyList)
2584    print newCellDict
2585    newAtomDict = ApplyXYZshifts(parmDict,varyList)
2586    covData = {'variables':result[0],'varyList':varyList,'sig':sig,
2587        'covMatrix':covMatrix,'title':GPXfile,'newAtomDict':newAtomDict,'newCellDict':newCellDict}
2588    # add the uncertainties into the esd dictionary (sigDict)
2589    sigDict.update(G2mv.ComputeDepESD(covMatrix,varyList,parmDict))
2590    SetPhaseData(parmDict,sigDict,Phases,covData)
2591    SetHistogramPhaseData(parmDict,sigDict,Phases,Histograms)
2592    SetHistogramData(parmDict,sigDict,Histograms)
2593    G2mv.PrintIndependentVars(parmDict,varyList,sigDict)
2594    SetUsedHistogramsAndPhases(GPXfile,Histograms,Phases,covData)
2595#for testing purposes!!!
2596#    file = open('structTestdata.dat','wb')
2597#    cPickle.dump(parmDict,file,1)
2598#    cPickle.dump(varyList,file,1)
2599#    for histogram in Histograms:
2600#        if 'PWDR' in histogram[:4]:
2601#            Histogram = Histograms[histogram]
2602#    cPickle.dump(Histogram,file,1)
2603#    cPickle.dump(Phases,file,1)
2604#    cPickle.dump(calcControls,file,1)
2605#    cPickle.dump(pawleyLookup,file,1)
2606#    file.close()
2607
2608def SeqRefine(GPXfile,dlg):
2609    import cPickle
2610    import pytexture as ptx
2611    ptx.pyqlmninit()            #initialize fortran arrays for spherical harmonics
2612   
2613    ShowBanner()
2614    print ' Sequential Refinement'
2615    G2mv.InitVars()   
2616    Controls = GetControls(GPXfile)
2617    ShowControls(Controls)           
2618    constrDict,constrFlag,fixedList = GetConstraints(GPXfile)
2619    Histograms,Phases = GetUsedHistogramsAndPhases(GPXfile)
2620    if not Phases:
2621        print ' *** ERROR - you have no histograms to refine! ***'
2622        print ' *** Refine aborted ***'
2623        raise Exception
2624    if not Histograms:
2625        print ' *** ERROR - you have no data to refine with! ***'
2626        print ' *** Refine aborted ***'
2627        raise Exception
2628    Natoms,phaseVary,phaseDict,pawleyLookup,FFtables,BLtables = GetPhaseData(Phases,False)
2629    if 'Seq Data' in Controls:
2630        histNames = Controls['Seq Data']
2631    else:
2632        histNames = GetHistogramNames(GPXfile,['PWDR',])
2633    if 'Reverse Seq' in Controls:
2634        if Controls['Reverse Seq']:
2635            histNames.reverse()
2636    SeqResult = {'histNames':histNames}
2637    makeBack = True
2638    for ihst,histogram in enumerate(histNames):
2639        ifPrint = False
2640        if dlg:
2641            dlg.SetTitle('Residual for histogram '+str(ihst))
2642        calcControls = {}
2643        calcControls['Natoms'] = Natoms
2644        calcControls['FFtables'] = FFtables
2645        calcControls['BLtables'] = BLtables
2646        varyList = []
2647        parmDict = {}
2648        Histo = {histogram:Histograms[histogram],}
2649        hapVary,hapDict,controlDict = GetHistogramPhaseData(Phases,Histo,False)
2650        calcControls.update(controlDict)
2651        histVary,histDict,controlDict = GetHistogramData(Histo,False)
2652        calcControls.update(controlDict)
2653        varyList = phaseVary+hapVary+histVary
2654        if not ihst:
2655            saveVaryList = varyList[:]
2656            for i,item in enumerate(saveVaryList):
2657                items = item.split(':')
2658                if items[1]:
2659                    items[1] = ''
2660                item = ':'.join(items)
2661                saveVaryList[i] = item
2662            SeqResult['varyList'] = saveVaryList
2663        else:
2664            newVaryList = varyList[:]
2665            for i,item in enumerate(newVaryList):
2666                items = item.split(':')
2667                if items[1]:
2668                    items[1] = ''
2669                item = ':'.join(items)
2670                newVaryList[i] = item
2671            if newVaryList != SeqResult['varyList']:
2672                print newVaryList
2673                print SeqResult['varyList']
2674                print '**** ERROR - variable list for this histogram does not match previous'
2675                raise Exception
2676        parmDict.update(phaseDict)
2677        parmDict.update(hapDict)
2678        parmDict.update(histDict)
2679        GetFprime(calcControls,Histo)
2680        constrDict,constrFlag,fixedList = G2mv.InputParse([])        #constraints go here?
2681        groups,parmlist = G2mv.GroupConstraints(constrDict)
2682        G2mv.GenerateConstraints(groups,parmlist,varyList,constrDict,constrFlag,fixedList)
2683        G2mv.Map2Dict(parmDict,varyList)
2684   
2685        while True:
2686            begin = time.time()
2687            values =  np.array(Dict2Values(parmDict, varyList))
2688            Ftol = Controls['min dM/M']
2689            Factor = Controls['shift factor']
2690            if Controls['deriv type'] == 'analytic':
2691                result = so.leastsq(errRefine,values,Dfun=dervRefine,full_output=True,
2692                    ftol=Ftol,col_deriv=True,factor=Factor,
2693                    args=([Histo,Phases],parmDict,varyList,calcControls,pawleyLookup,dlg))
2694                ncyc = int(result[2]['nfev']/2)               
2695            else:           #'numeric'
2696                result = so.leastsq(errRefine,values,full_output=True,ftol=Ftol,epsfcn=1.e-8,factor=Factor,
2697                    args=([Histo,Phases],parmDict,varyList,calcControls,pawleyLookup,dlg))
2698                ncyc = int(result[2]['nfev']/len(varyList))
2699            runtime = time.time()-begin
2700            chisq = np.sum(result[2]['fvec']**2)
2701            Values2Dict(parmDict, varyList, result[0])
2702            G2mv.Dict2Map(parmDict,varyList)
2703           
2704            Rwp = np.sqrt(chisq/Histo['sumwYo'])*100.      #to %
2705            GOF = chisq/(Histo['Nobs']-len(varyList))
2706            print '\n Refinement results for histogram: v'+histogram
2707            print 135*'-'
2708            print ' Number of function calls:',result[2]['nfev'],' Number of observations: ',Histo['Nobs'],' Number of parameters: ',len(varyList)
2709            print ' Refinement time = %8.3fs, %8.3fs/cycle'%(runtime,runtime/ncyc)
2710            print ' wRp = %7.2f%%, chi**2 = %12.6g, reduced chi**2 = %6.2f'%(Rwp,chisq,GOF)
2711            try:
2712                covMatrix = result[1]*GOF
2713                sig = np.sqrt(np.diag(covMatrix))
2714                if np.any(np.isnan(sig)):
2715                    print '*** Least squares aborted - some invalid esds possible ***'
2716                    ifPrint = True
2717                break                   #refinement succeeded - finish up!
2718            except TypeError:          #result[1] is None on singular matrix
2719                print '**** Refinement failed - singular matrix ****'
2720                Ipvt = result[2]['ipvt']
2721                for i,ipvt in enumerate(Ipvt):
2722                    if not np.sum(result[2]['fjac'],axis=1)[i]:
2723                        print 'Removing parameter: ',varyList[ipvt-1]
2724                        del(varyList[ipvt-1])
2725                        break
2726   
2727        GetFobsSq(Histo,Phases,parmDict,calcControls)
2728        sigDict = dict(zip(varyList,sig))
2729        newCellDict = GetNewCellParms(parmDict,varyList)
2730        newAtomDict = ApplyXYZshifts(parmDict,varyList)
2731        covData = {'variables':result[0],'varyList':varyList,'sig':sig,
2732            'covMatrix':covMatrix,'title':histogram,'newAtomDict':newAtomDict,'newCellDict':newCellDict}
2733        SetHistogramPhaseData(parmDict,sigDict,Phases,Histo,ifPrint)
2734        SetHistogramData(parmDict,sigDict,Histo,ifPrint)
2735        SeqResult[histogram] = covData
2736        SetUsedHistogramsAndPhases(GPXfile,Histo,Phases,covData,makeBack)
2737        makeBack = False
2738    SetSeqResult(GPXfile,Histograms,SeqResult)
2739
2740
2741def main():
2742    arg = sys.argv
2743    if len(arg) > 1:
2744        GPXfile = arg[1]
2745        if not ospath.exists(GPXfile):
2746            print 'ERROR - ',GPXfile," doesn't exist!"
2747            exit()
2748        GPXpath = ospath.dirname(arg[1])
2749        Refine(GPXfile,None)
2750    else:
2751        print 'ERROR - missing filename'
2752        exit()
2753    print "Done"
2754         
2755if __name__ == '__main__':
2756    main()
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.