眾人回到控制室,羅陽坐到其中一臺電腦前,說道:
“測你們這種薄膜樣品,X射線要以近乎水平的角度射到硅片的邊緣。
需要保證每次測試時,剛好有一半的X射線被硅片擋住,另一半X射線則照射到樣品表面,與樣品發生作用,產生衍射信號,最終被信號收集器收集。
為了防止信號收集器**射線直接照射,要在它的前面放置一枚鉛制硬幣,用來吸收絕大部分的X光。
現在我們來進行調試。”
羅陽一邊用編程語言控制測試艙內的儀器,一邊介紹:
“調試過程就只是給你們講一下,不懂的話也不影響你們測試。
第一步,我們先把樣品臺在垂直方向,也就是z方向上,向靠近地面的方向移動,使樣品完全沒有擋住X射線。
此時,檢測器上的信號強度是幾乎恒定的,也是它的最大值,這個極值需要記錄下來。
第二步,將樣品臺緩緩上升,直到檢測器上的信號強度開始降低,這就表明樣品開始擋住X射線了。
第三步,讓樣品臺的z坐標,在一個較小的范圍內線性變化,在此期間對信號強度進行掃描,得到信號強度隨z坐標變化的曲線。
找到信號強度為最大強度的一半左右時對應的z坐標,并將樣品臺移動到此z坐標處。
這個時候,對應的就是有一半的X射線被樣品擋住的狀態。
第四步,我們需要標定樣品臺的旋轉角度,因為我們并不知道入射的X光是否是完全平行于樣品表面的。
讓樣品臺的旋轉角θ,在一個較小的角度范圍內變化,在此期間對信號強度進行掃描,得到信號強度隨θ變化的曲線。
找到信號強度最大時對應的θ坐標,將樣品臺的旋轉到這個角度,此時X光就是平行射到樣品側面的。
將此時的旋轉角手動設為0度。
因為我們旋轉了樣品臺,所以入射X光不再是被樣品擋住一半的狀態了。
因此需要重復第三步、第四步。
直至第四步樣品信號最高值處,對應的旋轉角為0度為止。
就像現在這樣,我們就完成了調試。”
“調試完成后,設置好入射角度就可以測試了,你們的入射角一般多少度?”羅陽向陳婉清問道。
“0.12度吧。”陳婉清道。
羅陽在電腦中敲了一段代碼:
umv thita 0.12;
按下回車,然后道:
“設置好了,你們每次換了樣品后,都要看一下檢測器上的信號強度是不是接近最大值的一半。
如果偏離過大,就需要重新切光,也就是重復第三步和第四步。
切好光后,再把入射角改到0.12度。”
“這幾步的操作都可以在這本用戶手冊中找到,里面有個測試登記表記得要填一下。”羅陽將手冊遞給陳婉清,說道:
“我在上面給你們留了電話,有事給我打電話,要是提前測完要離開的話,就去總控把光關掉,然后給我發個短信就好。
之后的測試用軟件就可以操作了,不用我再教一遍了吧。”
“不用教了,軟件我會用的。”陳婉清道。
羅陽走后,陳婉清開心道:“這次調試算比較快了,只花了一個多小時。”
“是啊,感覺羅陽對儀器還是比較懂的,應該是這邊的老師吧,”許秋看了眼時間,說道:“都快晚上十一點了。”
“那我們來分工吧,一個人負責換樣品,另一個人負責測試。”陳婉清道。
“我來換樣品吧,體力活交給我,先測已經裝好的1號樣品吧。”許秋道。
陳婉清點點頭,開始操作軟件,設置好樣品名稱、文件存儲位置、曝光時間。
“測新樣品時,通常要先測曝光10秒的數據,看看得到的圖像有沒有什么問題。
如果所測樣品的表面不平整,可能會造成圖像中某些區域的信號強度過高,甚至超出儀器的檢測限,這種情況就需要重新去測試艙調整樣品的位置。
如果圖像中沒有異常點出現,就可以把曝光時間調到100秒、200秒、300秒或其他時間。
只要最高信號強度不超過5萬,曝光時間越高則得到的圖像質量越好。”陳婉清道。
1號樣品,10秒曝光測試后,沒有異常點出現,最高信號強度為1000左右。
因為1000*(300/10)=30000,小于5萬,所以陳婉清直接換成300秒曝光時間,再次測試。
1號樣品,測試完畢。
2號樣品,測試完畢。
3號樣品,測試完畢。
10號樣品,出現了異常點,許秋重新打開艙門調整了樣品位置后,重新測試,異常點消失。測試完畢。
17號樣品,再次出現異常點,許秋調整樣品位置4次后,異常點仍未消失,只好放棄測試該樣品。
33號樣品,許秋在關艙門時,有些著急,踩到了艙門前的壓力傳感器,艙門緩緩打開,他只好再次重新關閉艙門。
43號樣品,測試完畢。
此時已經是凌晨三點半。
許秋重復開關艙門操作50多次了,他也終于知道為什么這造價十多億的設備,不需要有專業人員時刻盯著。
因為都是傻瓜式操作,操作步驟雖然繁瑣,但重復個幾十次也就熟練了。
除非蓄意破壞儀器,不然很難對設備造成破壞。
跑來跑去還是比較累的,主要是每次去按搜索1的時候都要彎兩次腰,耳邊還時刻伴隨著刺耳的警報聲。
好在每次測試的曝光時間都比較長,期間可以坐著休息一會兒。
這時,兩人都有些困了,他們稍微吃了點東西,咬咬牙繼續測試。
“我替你換樣品吧,你來歇一會兒。”陳婉清道。
“學姐,你會換樣品嗎?”許秋問道。
“那當然了,之前都是我一個人來測試的,換樣品、測試都是我做的。”陳婉清道。
“一個人也太辛苦了吧,其他人不來嗎?”許秋道。
“他們又沒有樣品,強行拉過來幫忙測試也不太好,主要是之前兩次都是在白天測試,所以其實還好啦。”陳婉清道。
“好的,那學姐你去吧。“許秋坐到了測試電腦前。
“嗯嗯,”陳婉清點頭道:“主要我想動一動,不然一直坐著都快睡著了。”