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本文摘要

在前面的自動(dòng)數(shù)據(jù)處理系列文章中，我們介紹了APP軟件并列舉了一些它和馬爾文帕納科的部分XRD分析軟件配合進(jìn)行自動(dòng)數(shù)據(jù)處理的實(shí)例。但有些測(cè)試并不是大批量同類樣品，是否也可以進(jìn)行自動(dòng)處理呢？本文我們將針對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行介紹。

當(dāng)測(cè)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(guò)使用Data Collector軟件中的General batch程序來(lái)做一個(gè)單線的、特殊的自動(dòng)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(yàn)過(guò)General batch批處理程序的方便性。在Data Collector軟件中，我們可以點(diǎn)擊工具欄最左側(cè)的新建程序快捷按鈕，在打開的New Program對(duì)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(gè)批處理要在哪個(gè)樣品臺(tái)配置下使用，然后點(diǎn)擊OK按鈕，便新建了一個(gè)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(gè)列表，每一行都代表一個(gè)步驟。我們可以通過(guò)左下角Insert program item框中的四個(gè)按鈕往程序中添加不同類型的步驟（注：都會(huì)添加到列表中所選中行前面）：

① Insert Measurement Program：插入一個(gè)已有的掃描程序，進(jìn)行一個(gè)樣品掃描的動(dòng)作；

②Insert Batch Settings：插入給儀器的一個(gè)指令，可進(jìn)行移動(dòng)到某個(gè)指定位置、調(diào)整光管功率、校正位置等動(dòng)作；

③ Insert Timer Settings：插入一個(gè)延時(shí)定時(shí)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(lái)執(zhí)行某些操作。（注：這個(gè)按鈕是在Data Collector 5.4版本時(shí)才新加的。）

使用General batch批處理程序進(jìn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)處理的關(guān)鍵就在④號(hào)按鈕。點(diǎn)擊該按鈕后，所打開的對(duì)話框如下：

圖2：插入命令行對(duì)話框

在本系列文章的第（一）篇中，我們介紹過(guò)APP軟件處理規(guī)則里Command和Arguments兩項(xiàng)的設(shè)置，而圖2對(duì)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(xiàng)；

② Parameters：等同于APP規(guī)則中的Arguments項(xiàng)，也支持用代碼 %XRDMLFILE% 指代最近剛測(cè)試得到的數(shù)據(jù)文件的路徑和文件名

③ 選擇什么時(shí)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：等待指定的時(shí)間段后；

但圖1中的①、②號(hào)按鈕也不可或缺，特別是對(duì)于一些較為復(fù)雜的測(cè)試，如薄膜反射率、外延薄膜搖擺曲線等測(cè)試，在測(cè)量最終的曲線之前，要對(duì)樣品進(jìn)行一系列的優(yōu)化操作，以讓光路與所測(cè)晶面（或平面）之間的位置達(dá)到最理想的狀態(tài)，而通過(guò)這兩個(gè)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(hào)按鈕，最終可以將測(cè)試過(guò)程中的定位、校光、優(yōu)化、測(cè)試、分析等一整個(gè)流程中的每一個(gè)步驟按次序打包到一起構(gòu)成一個(gè)自動(dòng)化量測(cè)分析的程序（Recipe）。

如下圖，以薄膜樣品的反射率測(cè)試為例：

圖3：反射率測(cè)試批處理程序

這個(gè)程序中共有十幾個(gè)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(diǎn)，并移動(dòng)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(qiáng)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(qiáng)度的位置；

移動(dòng)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(cè)器能接收到反射信號(hào)的位置；

調(diào)整傾斜角（Chi角）；

再次調(diào)整Omega角度找到探測(cè)器能接收到反射信號(hào)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(cè)試并保存數(shù)據(jù)文件；

調(diào)用AMASS軟件使用模板對(duì)反射率數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，并保存擬合項(xiàng)目文件及輸出一個(gè)XML格式的擬合結(jié)果文件；通過(guò)這個(gè)批處理程序，在將樣品放置到樣品臺(tái)上后，便可以執(zhí)行這個(gè)批處理程序，完成一系列動(dòng)作，最后得到測(cè)量數(shù)據(jù)和擬合分析結(jié)果。