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import gradio as gr
import numpy as np

title="计算X射线在材料中的穿透深度"
description="""
    此程序计算的X射线为Cu Ka，波长为1.5406 埃，对应的能量为8.04 keV (查元素质量衰减系数时用)  \n
    角度的单位为：° \n
    密度的单位为：g/cm\u00b3 \n
    packing: 表示粉体压实的程度，压的越实值越大，最大为1。块材默认为1 \n
    HighScore：可计算大入射角，一般用于XRD计算 \n
    临界角全反射模型：可计算小入射角，一般用于GIXRD计算 \n
    元素的相对原子质量和质量衰减系数可在页面底部链接查询  \n
    需要注意的是：这里clear不能用，请不要点，否则需要刷新页面。如果多输入了一行，则把那一行全部置为0即可
"""
article = "<p style='text-align: center'><a href='https://physics.nist.gov/PhysRefData/XrayMassCoef/tab3.html' target='_blank'>元素质量衰减系数</a></p><p style='text-align: center'><a href='https://baike.baidu.com/item/%E7%9B%B8%E5%AF%B9%E5%8E%9F%E5%AD%90%E8%B4%A8%E9%87%8F%E8%A1%A8/9731404' target='_blank'>相对原子质量表</a></p></center><center><img src='https://visitor-badge.glitch.me/badge?page_id=kingabzpro/Rick_and_Morty_Bot' alt='visitor badge'></center></p>"

def calc_X_ray_penetration(incident_angle,density, packing, calc_equation, chemical_formula):
    n=len(chemical_formula['元素'])
    t_atom_number=chemical_formula['原子个数']
    t_relative_atomic_mass=chemical_formula['相对原子质量']
    t_um=chemical_formula['质量衰减系数']
    t_a_m=0
    for i in range(n):
        t_a_m+=float(t_atom_number[i])*float(t_relative_atomic_mass[i])
    
    um=0
    for i in range(n):
        um+=float(t_um[i])*(float(t_atom_number[i])*float(t_relative_atomic_mass[i])/t_a_m)
    
    u=um*density
    if calc_equation=="HighScore":
#         # np.sin 需要把计算时需要把°换成弧度
        
        d=0.5*np.log(100)/u*np.sin(incident_angle/180.*np.pi)
        d=d*1e4
        return f" 材料的质量衰减系数为：{um:.2f} cm\u00b2/g\n 材料的线衰减系数为：{u:.2f} cm\u207B\u00b9\n X射线在材料中的穿透深度为：{d:.4f} um"
#         return np.array([d,u])
    
    if calc_equation=="临界角全反射模型":
        ac=1.6e-3*np.sqrt(density)*1.5406
        a=incident_angle/180*np.pi
        if a<ac:
            d=1.5406/(2*np.pi*(ac**2-np.sin(a)**2)**0.5)
            d=d/10
            return f" 材料的质量衰减系数为：{um:.2f} cm\u00b2/g\n 材料的线衰减系数为：{u:.2f} cm\u207B\u00b9\n X射线在材料中的穿透深度为：{d:.4f} nm"
        else:
            d=2*a/u
            d=d*1e4
            return f" 材料的质量衰减系数为：{um:.2f} cm\u00b2/g\n 材料的线衰减系数为：{u:.2f} cm\u207B\u00b9\n X射线在材料中的穿透深度为：{d:.4f} um"
           
demo=gr.Interface(
    fn=calc_X_ray_penetration,
    inputs=[
        gr.Number(value=1,label='入射角 (°)'),
        gr.Number(value=5.6, label="密度 (g/cm\u00b3)"),
        gr.Number(value=1,label='packing'),
        gr.Radio(["HighScore","临界角全反射模型"]),
        gr.Dataframe(
            headers=["元素","原子个数","相对原子质量","质量衰减系数"],
            datatype=['str','number','number','number'],
            row_count=1,
            col_count=(4, "fixed"),
            label="请输入材料化学式及相应原子信息",
        ),
    ],

    outputs=["text"],

    examples=[
        [30,5.98,1, "HighScore", [["Zr", 1, 91, 135.6], ["O", 2, 16, 11.63]]],
        [1,3.97,1, "临界角全反射模型", [["Al",2, 27,50.33], ["O",3, 16, 11.63]]],
    ],
    title = title,
    description = description,
    article = article
)
demo.launch(enable_queue=True)