Obsługa programu

Główne okno programu

Główne okno programu „RX64 Data Collector v.1” przedstawiono na rysunku 2.32. Wi-doczne w nim pola to wykres pokazuj cy mierzone widmo oraz panel kontrolny. WiWi-doczne na nim elementy interfejsu u ytkownika mo na podzieli na nast puj ce grupy:

• Akcja – uruchomienie procedur pomiarowych

o ZMIERZ – przycisk powoduj cy wykonanie pojedynczego pomiaru, którego czas okre lony jest w kontrolce „Czas otwarcia przesłony”

o Zamie Pomiar – przycisk powoduj cy zamian wybranego, bł dnego pomiaru o Widmo Energetyczne – pomiar widma energetycznego, czyli wykre lenie dla ka dego paska krzemowego ilo ci zlicze w funkcji ustawionego progu dys-kryminacji

o Uruchom Viewer – wywołanie programu „Viewer” pozwalaj cego na szybkie przegl danie i edytowanie wcze niej zapisanych pomiarów

• Pomiary – operacje na tablicy zebranych pomiarów

o Zapisz Pomiar – zapisanie zebranych pomiarów do pliku o nazwie próbki Rys. 2.31 Układ poł cze układów

scalonych na detektorze

o Usu Wszystkie – usuwa wszystkie dotychczasowe pomiary wcze niej pytaj c czy na pewno usun

o Usu ostatni – usuwa wykonany ostatnio pomiar

• Konfiguracja – edycja parametrów wy wietlania i pomiaru

o Widok – wywołanie okna dialogowego, w którym ustawia si opcje wy wie-tlania tablicy pomiarów

o Detektor – wywołanie okna dialogowego, w którym ustawia si parametry de-tektora

o Scan Mode – kontrolka pozwalaj ca na wybór typu pomiaru okre lonego przez zmian jednego z k tów 2 , , lub

o Czas otwarcia przesłony [s] – okre lenie czasu wykonania pojedynczego po-miaru.

• Status – aktualny stan pomiaru

o Poł czenie z X’Pert – dioda pokazuj ca czy poł czenie z dyfraktometrem jest aktywne

o Angle – wy wietlenie aktualnej warto ci ustawionego k ta (2 , , lub ) o Shutter – wy wietlenie stanu otwarcia lub zamkni cia przesłony lampy

rentge-nowskiej

o Ilo pomiarów – wy wietlenie liczby wykonanych pomiarów

• Opis próbki –

o Nazwa – pole tekstowe na nazw mierzonej próbki; nazwa ta jest wykorzysty-wana do tworzenia katalogu i pliku

o Komentarz – pole tekstowe na dowolny komentarz u ytkownika, który zosta-nie zapisany do pliku wraz z pomiarem

Przed wykonaniem jakiejkolwiek operacji nale y poczeka , a program zainicjalizuje kar-t pomiarow oraz komunikacj szeregow (około 15 sekund). Wówczas zacznie asynchro-nicznie miga dioda sygnalizacyjna „Poł czenie z X’Pert”. Zmiana stanu diody nast puje w takt odbierania informacji od dyfraktometru.

Po nawi zaniu komunikacji z urz dzeniem program „RX64 Data Collector” automatycz-nie wykona pierwszy pomiar. Jest on od razu zapisany jako pierwszy element w tablicy prze-chowuj cej pomiary (u ytkownik zauwa y zmian licznika elementów pomiaru „Ilo pomia-rów”). Dopiero po wykonaniu tych czynno ci program jest gotowy do pracy.

Automatyczne wykonywanie pomiaru

Pomiar zostanie wykonany zawsze, je eli wykryta zostanie zmiana wybranego k ta.

Zmiana ta musi by stabilna, czyli utrzymywa si przez około trzy – cztery sekundy. Nie-zb dna jest wi c komunikacja z dyfraktometrem (miga dioda sygnalizacyjna „Komunikacja z Rys. 2.32. Główne okno programu „ RX64 Data Collector v.1”

Program „RX64 Data Collector” wykonuje pomiar dzi ki synchronizacji z firmowym programem dyfraktometru „X’Pert Data Collector”, w którym ustawia si pomiar i jego pa-rametry (czas i wielko pojedynczego kroku). Program „RX64 Data Collector” automatycz-nie rozpozna zmian k ta, zarejestruje j oraz wykona pomiar.

Wykonywany pomiar mo e uwzgl dnia zmian jednego z czterech k tów: 2 , , lub . Aby program wykrywał zmian k ta, informacja o jego aktualnej warto ci musi by prze-syłana z dyfraktometru do komputera PC. Wybrany k t ustawia si jako widoczny w progra-mie „X’Pert Data Collector” w menu Customize >> Status Bar >> Item 5.

Nale y pami ta o dwóch dodatkowych funkcjach, które umieszczone zostały dla bezpie-cze stwa przechowywania danych pomiarowych i na które u ytkownik nie ma wpływu:

• w momencie otwarcia przesłony lampy rentgenowskiej „Shutter” wyzerowane zostaj dotychczasowe pomiary

• w momencie zamkni cia przesłony do pliku zostaje zapisany wynik wykonanego po-miaru (wszystkie pomiary – patrz „zapis do pliku”)

Otwarcie i zamkni cie przesłony sygnalizowane jest w oknie „Shutter”.

Nale y pami ta o poprawnym ustawieniu czasu pojedynczego zliczania w oknie

„Czas otwarcia przesłony [s]” (jest to podawany w sekundach czas, w ci gu którego zliczane s fotony docieraj ce do detektora). Po wci ni ciu przycisku „ZMIERZ” poka e si okno sygnalizuj ce pomiar (rys. 2.33) Widoczne na rysunku pola to:

• „Czas otwarcia przesłony” – ustawiony w głównym oknie czas pomiaru

• przycisk „STOP” – jego wci ni cie umo liwia przerwanie pomiaru przed upływem zadanego czasu

• „Time” – rzeczywisty czas pomiaru.

Czas jaki nale y ustawi w kontrolce „Czas otwarcia przesłony [s]” to czas pojedynczego kroku ustawionego w programie „X’Pert Data Collector” plus 5 sekund. Jest to minimalny czas potrzebny na rozpoznanie czy ramie goniometru z detektorem ustaliło nowe poło enie.

Po upływie zadanego czasu lub przyci ni ciu STOP okno zostaje zamkni te i pojedynczy pomiar zako czony. Program „RX64 Data Collector” przetworzy wynik pomiaru według ustawie wy wietlania ustawionych przez u ytkownika, a nast pnie wy wietli go wykresie postaci wykresu w głównym oknie pomiaru. Zwi kszy si przy tym licznik pami tanych po-miarów.

Rys. 2.33. Okno sygnalizuj ce pomiar

R czne wykonywanie pomiaru

R czne wykonywanie pomiaru umo liwia przycisk „ZMIERZ”, którego wci ni cie spowoduje pojedyncze wywołanie funkcji wykonuj cej odczyt z detektora. Program nie po-siada opcji pracy wył cznie w trybie r cznym. Wykonanie pojedynczego pomiaru spowoduje dodanie go do wykonanych pomiarów – mo na wi c taki pojedynczy odczyt zapisa do pliku wpisuj c wcze niej nazw próbki oraz komentarz w odpowiednie pola.

Zmiana ustawie detektora

Zmian ustawie detektora dokonuje si po wci ni ciu przycisku „Detektor” w menu

„Konfiguracja”. Wywołane zostanie okno dialogowe umo liwiaj ce podgl d oraz edycj ak-tualnych ustawie warto ci przetworników detektora. Pola numeryczne nie pozwalaj u yt-kownikowi na wpisanie warto ci spoza zakresu danego przetwornika. W przypadku wpisania zbyt du ej lub zbyt małej warto ci program ustawi warto odpowiednio maksymaln lub minimaln . Dodatkowo – po najechaniu kursorem myszy na dowolne pole numeryczne (rys.

2.34) pojawi si ółta chmurka informuj ca o funkcji danej kontrolki oraz jej dopuszczalnych warto ciach. Widoczne przyciski pozwalaj na zapis / odczyt warto ci przetworników. Słu y do tego specjalny katalog znajduj cy si w głównym katalogu aplikacji o nazwie „Pli-ki_konfiguracyjne”.

• „Load …” pozwala wywoła zapisane wcze niej pod dowoln nazw ustawienia

• „Load Default” przywołuje domy lne warto ci przetworników. S to warto ci widzia-ne podczas wywołania okna dialogowego

• „Save As …” pozwala zapisa ustawienia pod wybran nazw w celu pó niejszego wywołania; pliki konfiguracyjne posiadaj rozszerzenie „.cfgp”

• „Set as default and EXIT” ustawia wpisane warto ci jako domy lne i zamyka okno dialogowe (przy uruchamianiu programu „RX64 Data Collector” do detektora wpisy-wane s warto ci domy lne ustawione podczas poprzedniej pracy programu).

Rys. 2.34. Okno konfiguracji ustawie detektora

Widmo Energetyczne

Prawidłowy pomiar widma energetycznego promieniowania rentgenowskiego przy pomocy detektora paskowego jest mo liwy przy odpowiednim ustawieniu progów dyskrymi-nacji (High Threshold i Low Threshold). O ustawieniu progu dyskrymidyskrymi-nacji decyduje poziom szumów i wzmocnienie toru odczytowego oraz energia padaj cego promieniowania. Aby zna-le odpowiedni warto progu dyskryminacji, nazna-le y dokona tzw. skanu energetycznego polegaj cego na znalezieniu liczby zlicze w zale no ci od ustawionego progu dyskryminacji.

Po wykonaniu w/w wykresu tak nale y dobra progi dyskryminacji, aby dolny odpowiadał energii mniejszej od padaj cego promieniowania, a górny energii wy szej. Program pozwala-j cy wykre li widmo energetyczne dla wybranego paska detektora umieszczony pozwala-jest pod przyciskiem „Widmo Energetyczne”. Wykonuje on automatycznie pomiary dla ka dego pro-gu dyskryminacji, przy czym czas wykre lenia całego widma zale y od wybranego czasu po-jedynczego pomiaru. U ytkownik wybiera w jakim zakresie zmienno ci progu dyskryminacji chce wykona skan energetyczny. Uruchomienie tego programu nie spowoduje wyzerowania tablicy pomiarów, jednak dla bezpiecze stwa u ytkownik powinien istotne pomiary

wcze-niej zapisa do pliku.

Zapis do pliku

Zapis do pliku nast puje w momencie przyci ni cia przycisku „Zapisz tablic ” w me-nu „Pomiary”. Zapisane zostaj wszystkie pomiary b d ce w tablicy. Przed zapisem do pliku nale y wpisa nazw mierzonego materiału (próbki) oraz /lub komentarz, który zostanie zapi-sany wraz z pomiarem. Nazwa materiału wykorzystywana jest do stworzenia katalogu, w któ-rym zostanie zapisany pomiar. Nazwa tworzonego katalogu jest nast puj ca: „NazwaProb-ki_DDMMMRRRR_GG.MM#No”, gdzie:

• NazwaProbk – wpisana w oknie głównym nazwa próbki

• DD – 2 – cyfrowy numer dnia

• MMM – 3 – literowy skrót miesi ca (np. sty, sie)

• RRRR – 4 – cyfrowy numer roku

• GG – 2 – cyfrowy numer godziny

• MM – 2 – cyfrowy numer minut

• #No – opcjonalny numer dodawany do nazwy, je eli w jednej minucie u ytkownik ze-chce zapisa wi cej ni jeden pomiar.

Przykład utworzonego katalogu to „A2_13lip2005_12.43”. Znajduj cy si w utworzonym katalogu plik o nazwie mierzonej próbki z rozszerzeniem „.pomr” to plik zawieraj cy dane pomiarowe.

Znajduj cy si nad przyciskiem „Zapisz pomiar” przycisk „Usu Wszystkie” wyczy ci tablic z danymi pomiarowymi. Wcze niej jednak zapyta u ytkownika, czy rzeczywi cie chce on usun dotychczasowe pomiary.

Usuwanie pojedynczych pomiarów

Przycisk „Usu jeden” pozwala usun u ytkownikowi wybrany pomiar. Po wci ni -ciu przycisku wywołane zostaje okno programu „Delete” (rys. 2.35), w którym widoczne s dwa pola na wykre lenie widma oraz panel u ytkownika. Po wywołaniu programu w obu oknach wykre lone zostaje aktualne widmo. Na wykresie górnym („Przed usuni ciem”) pokazany zostaje dodatkowo kursor pozwalaj cy na wybranie pomiaru, który ma zosta usuni -ty. Po chwyceniu kursora przy pomocy myszy i wybraniu jednego z punktów, które nale y usun na wykresie dolnym „Po usuni ciu” automatycznie zostanie pokazany wykres bez wybranego kursorem pomiaru (pomiar nie jest jeszcze usuni ty). Dopiero przyci ni cie przy-cisku „Usu zaznaczone” spowoduje usuni cie wybranego pomiaru. Po usuni ciu pomiaru

Cofn mo na tylko jedno – ostatnie usuni cie (je eli usuni te zostan dwa pomiary pod rz d, cofn mo na tylko jeden, ostatni). Po przyci ni ciu przycisku „Cofnij usuni cie” dodany zostaje usuni ty wcze niej pomiar i przycisk staje si nie aktywny. Przyci ni cie „Stan po-cz tkowy” spowoduje anulowanie wszystkich dotychpo-czasowych akcji. Przycisk „Powrót”

zamyka aplikacj i powraca do programu „RX64 Data Collector” zast puj c w nim stare dane pomiarowe poprawionymi w programie „Delete”.

Rys. 2.35 Okno programu Delete pozwalaj cego usuwa wybrane pomiary

Wy wietlanie wyniku pomiaru

Zmierzone widmo jest wy wietlane na wykresie w głównym oknie programu.

U ytkownik ma wiele opcji wy wietlania widma, które dost pne s pod przyciskiem „Widok”

w menu „Konfiguracja”. W oknie dialogowym (rys. 2.36) mo na ustawi , które warto ci maj by widoczne na wykresie (opcja „VIEW”):

wykres dla górnego lub dolnego progu dys-kryminacji, oba jednocze nie, ich ró nic lub wszystkie trzy mo liwo ci naraz. Za-znaczenie opcji „Show complex spectrum”

spowoduje wykre lanie wszystkich zmie-rzonych warto ci na jednym wykresie (za-gnie d enie pomiaru), przy czym istotne s tutaj warto ci wpisane w grupie „Detektor Parameters”, czyli numer paska dla k ta 2Theta oraz k towa odległo pomi dzy paskami. Tylko wprowadzenie poprawnych warto ci, które s liczbami rzeczywistymi, spowoduje wykre lenie wykresu w prawi-dłowym zakresie k towym. Odznaczenie opcji „Show complex spectrum” spowoduje wykre lanie pojedynczego pomiaru widma w funkcji numerów pasków.

U ytkownik mo e równie wybra opcj u redniania wybranych próbek na zło onym wykresie. Do wyboru s :

• No Average (brak u redniania) – pokazywane jest jedynie zag szczone widmo po-wstałe z nało enia wszystkich punktów pomiarowych pochodz cych od kolejnych pomiarów

• Average with the same No. of sample – u rednianie warto ci jednego punktu przy pomocy m punktów s siaduj cych (rys. 2.37). Liczba punktów pomiarowych pozosta-je niezmieniona

• Average with decrease No. of sample – u rednianie warto ci wybranej ilo ci m punk-tów i zast powanie ich jednym punktem (rys. 2.38)

Rys. 2.36. Okno konfiguracji wy wietlania wyniku

Rys. 2.37 U rednianie (Average with the same No. of

sample) Rys. 2.38 U rednianie (Average with decrease No. of

sample)

Liczba m jest ustawiana przez u ytkownika w oknie dialogowym „No. of samples to ave-rage”.

Oprócz bie cego podgl du widma podczas pomiaru u ytkownik ma do dys-pozycji program „Viewer”, który umo liwia szybkie przegl danie i edytowanie aktualne-go pomiaru lub wcze niej zapisaneaktualne-go do pliku. Okno programu Viewer pokazane jest na rysunku 2.39.

Rys. 2.39 Okno programu „Viewer”

Widoczne elementy panelu u ytkownika to:

• Czytaj – wywołanie okna dialogowego pozwalaj cego na wybranie pliku do przegl -dania

• Nadpisz obecny – pozwala w szybki sposób nadpisa ogl dany plik je li został on poddany edycji

• Zapisz – szybkie zapisanie do pliku – takie samo, jak w przypadku zapisu do pliku w programie „RX64 Data Collector” opisane wy ej

• Zapisz jako… - zapisanie edytowanego pomiaru pod now nazw w wybranym miej-scu

• Usu plik – usuni cie aktualnie edytowanego pliku i katalogu, w którym znajduje si plik

• Usu jeden pomiar – opisywana wy ej opcja pozwala usuwa pojedyncze pomiary

• Usu bł dne pomiary – usuwa wszystkie pomiary zawieraj ce bł dy i widoczne w ta-beli „Bł dne pomiary”, przy czym pomiar jest bł dny, gdy wyst pi jedna z

niezgodno-ci pomiarowych zawartych w głównej strukturze danych (rozdział 2.4.1)

• Ilo pomiarów – wska nik liczby wykonanych pomiarów

• Opcje widoku – opisane wy ej konfigurowalne opcje wy wietlania wyniku pomiaru w tym przypadku nie wywoływane po przyci ni ciu przycisku a umieszczone na panelu u ytkownika – pozwala na szybk edycj sposobu wy wietlania widma

Program „Viewer” mo e by uruchomiony bez konieczno ci otwierania programu

„RX64 Data Collector”, a jego wersja instalacyjna nie wymaga instalowania rodowiska LabVIEW. U ytkownik mo e wi c w łatwy sposób ogl da dane na dowolnym kompute-rze.