本文摘要

在前面的自動數據處理系列文章中，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分析軟件配合進行自動數據處理的實例。但有些測試并不是大批量同類樣品，是否也可以進行自動處理呢？本文我們將針對這個問題進行介紹。

當測試并不是大批量同類樣品，可以不在APP里設置通用的數據處理規則，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，可進行移動到某個指定位置、調整光管功率、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，可以調用其它軟件或腳本來執行某些操作。（注：這個按鈕是在Data Collector 5.4版本時才新加的。）

使用General batch批處理程序進行數據自動處理的關鍵就在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軟件處理規則里Command和Arguments兩項的設置，而圖2對話框中的設置與之類同：

① Command line：等同于APP規則中的Command項；

② Parameters：等同于APP規則中的Arguments項，也支持用代碼 %XRDMLFILE% 指代最近剛測試得到的數據文件的路徑和文件名

③ 選擇什么時候進行下一步驟：

• Wait until ready：等待到調用的軟件/腳本處理完數據后；

• Continue immediately：不等待，直接進行下一步驟；讓軟件/腳本并行去處理數據；

• Continue after：等待指定的時間段后；

但圖1中的①、②號按鈕也不可或缺，特別是對于一些較為復雜的測試，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，要對樣品進行一系列的優化操作，以讓光路與所測晶面（或平面）之間的位置達到最理想的狀態，而通過這兩個按鈕可以將相關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軸到樣品表面基準位置附近；

調整Z軸找到樣品擋住直射光一半強度的位置；

調整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，調整Omega角度找到探測器能接收到反射信號的位置；

調整傾斜角（Chi角）；

再次調整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據文件；

調用AMASS軟件使用模板對反射率數據進行擬合，并保存擬合項目文件及輸出一個XML格式的擬合結果文件；通過這個批處理程序，在將樣品放置到樣品臺上后，便可以執行這個批處理程序，完成一系列動作，最后得到測量數據和擬合分析結果。