2.2.Интерфейс программы просмотра
иобработки спектров
Для обработки данных с рентгеновскими спектрами на данном оборудовании, как уже упоминалось, может использоваться программный пакет Spectr. Программа Spectr позволяет осуществлять компонентный и количественный анализ, идентифицировать спектральные линии в обзорном спектре, а также содержит библиотеку спектров основных химических элементов. Запуск данного ПО осуществляется оператором путем двойного клика по соответствующему программному ярлыку с надписью Spectr, находящемуся на рабочем столе управляющего компьютера, либо путем инсталляции полученного по почте файла в случае его отправки при договоренности с преподавателем.
Для установки программы просмотра и обработки спектров Spectr необходимо:
1)скопировать в отдельную папку:
–файл программы Spectr.exe
–дополнительные файлы:
а) – CC3260.DLL
б) – CC3260MT.DLL в) – default.pal
г) – synthesis.pal
2) скопировать на тот же диск файл спектра *.xml
Интерфейс программы Spectr представлен на рис. 2.3. Условно диалоговое окно программы Spectr можно разбить на два: левое ок-
но – «Открыть», «Сохранить», «Очистить», «Цвет» – отобража-
ет название (участка)выбранного спектра; правое окно – «Файл, «Спектр» – отображает расположение выбранного файла спектра Для отображения (участка) спектра необходимо кликнуть на папку в крайнем правом окне. При этом в следующем слева пустом окне откроется список фалов данной папки. В данном списке необходимо кликнуть на название выбираемого файла, в результате чего в следующем слева пустом окне появится список измерений, запи-
санных в данном файле.
15
Рис. 2.3. Интерфейс программы Spectr – выбор спектра
Принятые обозначения спектров:
sXw – спектр номер Х, обзорный, т.е. во всем диапазоне энергий
(wide spectrum);
sYm – спектр номер Y, частичный (т.е. отдельные линии), среднее разрешение (medium resolution partial spectrum);
sZh – спектр номер Z, частичный, высокое разрешение (high resolution partial spectrum).
При нажатии на знак «+» перед названием измерения откроется список спектральных линий, записанных в данном измерении. Пример открытия списка спектральных линий, записанных в измерении представлен на рис. 2.4.
16
Рис. 2.4. Открытие списка спектральных линий, записанных в спектре
Для просмотра спектра необходимо перетащить «мышкой» спектр из крайнего левого списка в окне «Файл» в левое пустое окно и затем в правом окне переключиться на «Спектр». В левое окно может быть скопировано несколько спектров, которые будут отображаться совместно на одном графике различными цветами.
При нажатии на название спектра в левом окне (рис. 2.5), правое окно автоматически переключится в режим просмотра спектра «Спектр» (рис. 2.6), и выделенный нажатием спектр отображается жирной линией.
Рис. 2.5. Выбор спектра для просмотра
17
Рис. 2.6. Интерфейс программы «Спектр» – отображение спектра
Внижней части левого окна на рис. 2.6 отображается значение работы выхода энергоанализатора (поправка к работе выхода материала входной линзы спектрометра в эВ), по умолчанию установленная на 10,6 эВ. Изменяя это значение нажатием на кнопки «<» и «>», можно сдвигать весь спектр (все линии) в сторону больших или меньших значений энергии. Эта опция необходима либо для сравнения интенсивности и формы спектральных линий с различной энергией, либо для учета работы выхода, которая может оказаться разной в результате дифференциальной зарядки образцов, являющихся изоляторами.
При выполнении лабораторных работ изменять значение работы выхода не требуется.
Всамой нижней части левого окна отображается информация, записанная при измерении выделенного спектра (параметры, тип штока, тип образца, и пр.).
Опции в окне «Спектр»:
•в окне «Спектр» отображаются все спектры, перемещенные в левое окно программы; жирной линией отображается активный спектр, выделенный в левом окне;
•для определения положения линий в спектре (кинетической энергии Kinetic energy и (или) энергии связи Binding energy)
18
необходимо переместить вертикальную пунктирную линию на спектре при помощи мыши. Вверху через дробь отображается КЕ / ВЕ в электрон-вольтах;
•для переключения шкалы энергии в единицах ВЕ или КЕ необходимо поставить или отменить галочку в графе «Шкала Х» в нижней панели под окном со спектром;
•для вычета общего постоянного спектрального фона (Eфон = =const) установить галочку в графе «Фон»;
•для нормировки всех спектров (в случае, когда в окне «Спектр» открыто несколько различных спектров) по шкале интенсивности установить галочку в графе «Нормировка» (в этом случае интенсивность спектров измеряется в относительных единицах и шкала на оси ординат исчезает);
•для изменения диапазона энергий в левом и правом углах шкалы абсцисс нажать на кнопки «<» и «>», при этом рядом отображается крайнее значение кинетической энергии (вне зависимости от того, в каких единицах КЕ или ВЕ, отображается сама шкала энергии на графике).
•нажатие правой кнопкой на спектре приводит к вызову меню, содержащего следующие опции: «Копировать» – копирует изображение спектра в буфер обмена, «Сохранить» – сохраняет изображение спектра в файл, «Шрифт» – позволяет менять параметры шрифта в подписи к спектру
Опции в левом окне «Открыть»
При нажатии правой кнопкой «мыши» на название спектра в левом окне появляются опции «Удалить», «Площадь линий» и «Изменить цвет» (рис. 2.7). Из них активны – удаление спектра из списка отображаемых спектров («Удалить») и изменение цвета линий выбранного спектра. Изменение цвета (рис. 2.8) может быть полезно в том случае, когда открыто много спектров. Опция «Площадь линий» пока не активна.
19
Рис. 2.7. Опции, доступные в окне «Открыть»
Рис. 2.8. Изменение цвета линии спектра
При нажатии правой кнопкой «мыши» на участок выделенного спектра в левом окне появляются следующие опции: «Копировать»
и «Создать окно» (рис. 2.9).
20
Рис. 2.9. Опции, доступные для открытого файла спектра
Опция «Создать окно» позволяет создать отдельное окно для данной спектральной линии для проведения количественного анализа линии (вычисления площади и аппроксимация линии функцией Гаусса с изменяемыми параметрами). При нажатии на «Создать окно» появляется окошко (рис. 2.10), в котором можно указать название создаваемого окна (по умолчанию там указывается название участка).
Рис. 2.10. Создание нового окна спектра
21
При нажатии «Ок» в верхней части окна «Спектр» появляется изображение спектральной линии (рис. 2.11).
Рис. 2.11. Окно участка спектра
При нажатии на это изображение в окне «Спектр» открывается спектр данного участка с возможностью вычитания линейного фона и проведения аппроксимации линии (пометка«Синтез» на рис. 2.12).
Рис. 2.12. Опция проведения аппроксимации линии («Синтез»)
22
В левой верхней части окна отображаются значения начальной (Start) и конечной (End) энергии выбранного участка, площади под спектром (Square), площади под линейным фоном, отображаемым синей линией на спектре (LN), и площади под линией за вычетом линейного фона (S-LN), т.е. собственно площади спектральной линии.
Для изменения границ участка необходимо нажать на кнопки «<» и «>» внизу графика. При этом перемещаются синие вертикальные линии на спектре и изменяется линейный фон, определяемый по значениям спектра на границах участка. Это необходимо для правильного вычитания фона.
Пример некорректно вычитаемого фона приведен на рис. 2.13. Обычно для аппроксимации выбирают область ±5 эВ от положения максимума линии.
Рис. 2.13. Задание границ области аппроксимации. Некорректное вычитание фона неупругих потерь
Для аппроксимации выбранной области спектра поставить галочку в графе «Синтез» под областью отображения спектра. При этом снизу появится новая панель, в которой правой кнопкой «мыши» необходимо нажать на кнопку «Создать», а затем – на кнопку «Добавить», в левой нижней его части. При этом в окне отображения спектра появится выделенный черным цветом аппроксимируемый пик в выбранном диапазоне энергии, и другим
23
цветом – функция Гаусса, используемая для аппроксимации. При необходимости можно добавить еще несколько гауссовых функций путем нажатия на кнопку «Добавить». При этом каждая функц ия отображается своим цветом, а жирным красным цветом – их суммарная функция (рис. 2.14).
Рис. 2.14. Иллюстрация аппроксимации спектра функцией «Синтез»
24
Параметры функций Гаусса задаются в окнах справа от цветового маркера функции:
•название пика
•положение максимума пика в единицах КЕ
•интенсивность (высота) пика
•дисперсия (полуширина) пика.
Данные параметры можно изменять нажатием стрелок↑ и ↓ или непосредственно введением числа.
Крайнее число справа – площадь под каждым пиком. При аппроксимации несколькими пиками внизу отображается суммарная площадь.
Рис. 2.15. Пример аппроксимации неразрешенного дублетного пика Mo3d двумя функциями Гаусса
25