以下では、オープンソースのPeak search プログラムVersion 0.99 (download page@sourceforge.jp)について説明します。
粉末指数づけソフトウェアConograph GUIにも同プログラムは付属しており、Conograph CUIの入力ファイルを作成するために使用されています。
アルゴリズム概要はこちら（英語）。

同プログラムは、Figure 1のような2次元データのピーク探索を実行します。

1. ピーク位置（ピークトップのX座標）,
2. ピーク高さ (ピークトップのY座標から推定されたバックグラウンド値が差し引かれた値）,
3. ピーク半値幅（つまり、full-widths-at-half-maximum (FWHM)と呼ばれる値）

FAQ

• ピークサーチプログラムの使い方
• うまくいかないときに変更するパラメータ
• バグ報告のお願い
• 著作権について

ピークサーチプログラムの使い方

1. 同プログラムを実行するには、以下の３つの入力ファイルを準備する必要があります。（付属の"sample"フォルダに入力例があります。）
   • "*.inp.xml"：計算パラメータの入力ファイル (例)、
   • "cntl.inp.xml"： "*.inp.xml"を含む入出力ファイル名を指定するファイル (例)、
   • ２次元データを入力するためのテキストファイル。現在扱える書式は以下の３つです。
     1. XY
     2. IGOR
     3. Rietan
     "XY"形式と"IGOR"形式では、データの３列目にY値（２行目）の観測誤差を入力することが出来ます。
     ３列目に何も書いてなければ、Y値のルートが観測誤差として使用されます。
2. "sample"フォルダの中の一つのフォルダをコピーし、 コピー先のフォルダ内の二つのXMLファイルの中身とファイル名"*.inp.xml"を適宜修正してください。
   ファイル名"*.inp.xml"を変更した際は、"cntl.inp"のファイル名も併せて修正する必要があります。
3. コマンドプロンプト、またはお使いのOSのターミナルウィンドウを立ち上げ、 上で変更した"cntl.inp"と同じフォルダにカレントフォルダを移動してください。
4. コマンドプロンプトより、PeakSearch.exeの絶対パスを入力して実行します。

うまくいかないときに変更するパラメータ

より良い結果を得るためには、適宜、<Threshold>と<NumberOfPointsForSGMethod> を修正するとよいです。
<Alpha2Correction>には、α2除去に関するパラメータを入力します（α2ピークを含む特性X線データに粉末指数づけを行う前処理のため）。

1. <Threshold> は、 ピーク位置 x に検出されたピークを、ピークとして検出・出力するかどうかの判定基準を与えます。
   具体的には、ピーク位置のX座標 xにおける、ヒストグラムのY座標 y の推定観測誤差をErr[y]としたとき、(Threshold) × Err[y]より大きなピーク高さを持つピークのみが検出されます。
   ただし、ここで使用されるピーク高さは、y から推定されたバックグラウンド値が差し引かれた値です。
   2次元データのY値の観測誤差として妥当な値が入力されていれば、多くのケースで 3 前後から10の範囲で、<Threshold>の最適値が得られると考えられます。
   

   

   Figure 3 : 放射光データにおけるピークサーチ結果の例
   (<Threshold>を変更することで、強度の小さな回折ピークをどの程度検出するかを設定できます。)

2. <NumberOfPointsForSGMethod>はバックグラウンドノイズの検出を抑制するために使用します。
   この値が小さいとき、より少ないデータ点数だけが使用される結果として、近似曲線（３次多項式）が局所的な凹凸をより明確に反映します。
   Figure 4.1の例は、近似曲線がバックグラウンドノイズを正確に表現してしまうと、ノイズの凹凸をピークとして検出してしまうケースが生じ得ることを示しています。

   Figure 4.1 : NumberOfPointsForSGMethod = 5	Figure 4.2 : NumberOfPointsForSGMethod = 25

3. <Alpha2Correction>には、特性X線データがα2ピークを含む場合1を、それ以外では0を入力します。
   また、Cu Kα2以外のデータでにおいては、<Kalpha1WaveLength>および<Kalpha2WaveLength> に入力する波長を、以下の表を参考にご修正ください。

   	Kα1	Kα2
   Ag	0.5594075	0.563798
   Co	1.788965	1.792850
   Cr	2.289700	2.293606
   Cu	1.540562	1.544398
   Fe	1.936042	1.939980
   Mo	0.709300	0.713590

バグ報告のお願い

コード改善のために、疑わしい事例を見つけられましたら、以下のアドレスまでご連絡頂けると助かります。
その際、"LOG_PEAKSEARCH.txt"を含む全ての入出力ファイルをご添付ください。

• tomiyasu (at) imi.kyushu-u.ac.jp

論文の引用に関して

当ブログラムを用いて得られた研究成果を発表される際は、以下の文献を引用してください。

• A. Esmaeili, T. Kamiyama, R. Oishi-Tomiyasu, "New functions and graphical user interface attached to powder indexing software", J. Appl. Cryst. 50 (2017), pp.651--659.

著作権について

本プログラムのソースコードは、MITライセンスの下、web上(Conographプロジェクトのリポジトリリスト)で公開しています（2013/2/24現在）。

謝辞

Conograph projectのために粉末回折データを提供頂いた方々に感謝します。