當(dāng)測試并不是大批量同類樣品,可以不在APP里設(shè)置通用的數(shù)據(jù)處理規(guī)則,而是通過使用Data Collector軟件中的General batch程序來做一個單線的、特殊的自動處理。
可能有不少使用馬爾文帕納科衍射儀的小伙伴們已經(jīng)體驗過General batch批處理程序的方便性。在Data Collector軟件中,我們可以點擊工具欄最左側(cè)的新建程序快捷按鈕,在打開的New Program對話框的Program type下拉列表里選擇General batch程序類型,并在Configuration下拉列表中設(shè)置這個批處理要在哪個樣品臺配置下使用,然后點擊OK按鈕,便新建了一個空白的General batch批處理程序。
圖1:新建General batch批處理程序
General batch批處理程序的形式是一個列表,每一行都代表一個步驟。我們可以通過左下角Insert program item框中的四個按鈕往程序中添加不同類型的步驟(注:都會添加到列表中所選中行前面):
① Insert Measurement Program:插入一個已有的掃描程序,進(jìn)行一個樣品掃描的動作;
②Insert Batch Settings:插入給儀器的一個指令,可進(jìn)行移動到某個位置、調(diào)整光管功率、校正位置等動作;
③ Insert Timer Settings:插入一個延時定時指令;
④ Insert Command line:插入一句命令行,可以調(diào)用其它軟件或腳本來執(zhí)行某些操作。(注:這個按鈕是在Data Collector 5.4版本時才新加的。)
使用General batch批處理程序進(jìn)行數(shù)據(jù)自動處理的關(guān)鍵就在④號按鈕。點擊該按鈕后,所打開的對話框如下:
圖2:插入命令行對話框
在本系列文章的第(一)篇中,我們介紹過APP軟件處理規(guī)則里Command和Arguments兩項的設(shè)置,而圖2對話框中的設(shè)置與之類同:
① Command line:等同于APP規(guī)則中的Command項;
② Parameters:等同于APP規(guī)則中的Arguments項,也支持用代碼 %XRDMLFILE% 指代最近剛測試得到的數(shù)據(jù)文件的路徑和文件名
③ 選擇什么時候進(jìn)行下一步驟:
Wait until ready:等待到調(diào)用的軟件/腳本處理完數(shù)據(jù)后;
Continue immediately:不等待,直接進(jìn)行下一步驟;讓軟件/腳本并行去處理數(shù)據(jù);
Continue after:等待一定時間段后;
但圖1中的①、②號按鈕也很重要,特別是對于一些較為復(fù)雜的測試,如薄膜反射率、外延薄膜搖擺曲線等測試,在測量最終的曲線之前,要對樣品進(jìn)行一系列的優(yōu)化操作,以讓光路與所測晶面(或平面)之間的位置達(dá)到理想的狀態(tài),而通過這兩個按鈕可以將相關(guān)的操作加入到批處理程序中,再加上圖1中④號按鈕,最終可以將測試過程中的定位、校光、優(yōu)化、測試、分析等一整個流程中的每一個步驟按次序打包到一起構(gòu)成一個自動化量測分析的程序(Recipe)。
如下圖,以薄膜樣品的反射率測試為例:
圖3:反射率測試批處理程序
這個程序中共有十幾個步驟:
各角度、位置歸零;
找到直射光所在2Theta角度;
將直射光2Theta角度位置校正為0點,并移動Z軸到樣品表面基準(zhǔn)位置附近;
調(diào)整Z軸找到樣品擋住直射光一半強度的位置;
調(diào)整Omega(入射角)角度找到直射光與樣品表面平行的位置;
將光與表面平行的Omega角度位置校正為0(入射角為0);
再次調(diào)整Z軸找到樣品(表面已與光平行)擋住直射光一半強度的位置;
移動2Theta(入射角與出射角之和)和Omega角度到全反射臨界角附近;
2Theta角不變,調(diào)整Omega角度找到探測器能接收到反射信號的位置;
調(diào)整傾斜角(Chi角);
再次調(diào)整Omega角度找到探測器能接收到反射信號的位置;
校正上述Omega角度為2Theta角的一半(入射角=出射角);
反射率測試并保存數(shù)據(jù)文件;
調(diào)用AMASS軟件使用模板對反射率數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,并保存擬合項目文件及輸出一個XML格式的擬合結(jié)果文件;
通過這個批處理程序,在將樣品放置到樣品臺上后,便可以執(zhí)行這個批處理程序,完成一系列動作,最后得到測量數(shù)據(jù)和擬合分析結(jié)果。