Phần mềm AccelNET được thiết kế để điều khiển các hệ thống máy gia tốc hạt tĩnh điện. Để vận hành máy gia tốc phải thông qua một hoặc nhiều trạm làm việc. Một trạm làm việc có thể bao gồm máy tính,bàn phím,chuột và các hệ thống đồng hồ đo đạc.
2.1.8. Phần mềm cho MCA (MAESTRO)
Phần mềm MAESTRO có thể giao tiếp với bảng mạch MCA kể cả trong trường hợp bảng mạch này được đặt ở máy tính khác.
2.1.9. Phần mềm thu thập dữ liệu định tính RC43
RC43 được sử dụng cho phân tích định tính và tự động thu thập dữ liệu cho trạm phân tích RC43. Cửa sổ này cho phép điều chỉnh chế độ thu thập dữ liệu nhất định. Một số chế độ trong đó là: Tự động thu thập phổ trên toàn dải năng lượng,quét tuyến tính, tinh thể hai chiều và tạo ảnh vi thăm dò và tốc kế. Các cửa sổ này và các thủ tục có liên quan sẽ tự động hóa q trình thu thập dữ liệu.
2.2. Phần mềm phân tích SIMNRA
2.2.1 Giới thiệu chung
Trong luận văn này đã sử dụng phần mềm để phân tích phổ RBS mà thiết bị ghi nhận được. SIMNRA là một chương trình dành cho việc mơ phỏng phổ tán xạ ngược hoặc tán xạ chuyển tiếp đối với các phân tích chùm ion cùng năng lượng cỡ MeV.
SIMNRA có thể tính tốn các phổ hỗn hợp ion-bia bất kỳ gồm cả chùm đến là các ion nặng và bất kỳ loại hình học nào. Các lá mỏng được chia làm nhiều lớp tùy ý, detector cũng có thể được sử dụng. Một số các thiết lập dữ liệu lực hãm khác nhau cũng có sẵn.
Sự tản mạn của độ mất mát năng lượng được tính tốn bao gồm cả sự hiệu chỉnh của Chu và Yang [4] đối với lý thuyết Bohr. Sự tản mạn của độ mất mát năng lượng được lan truyền trong các lớp dày có xem xét các hiệu chỉnh.
Bổ xung các ảnh hưởng của tán xạ góc lớn nhiều lần và độ nhám bề mặt có thể được tính xấp xỉ. Khớp dữ liệu ( Bề dày lớp, thành phần,vv…) bằng thuật tốn cụ thể. Trái ngược với các chương trình khác đối với sự mô phỏng tán xạ ngược SIMNRA dễ dàng sử dụng do giao diện người dùng.
2.2.2. Sử dụng SIMNRA Các định dạng dữ liệu lối vào Các định dạng dữ liệu lối vào
Trước khi phân tích phổ BBS cần phải nhập các dữ liệu liên quan tới hình học đo và các thông số của chùm ion tới. Dữ liệu lối vào được nhập trong những dạng khác nhau, ví dụ kích vào Setup: Experiment...sẽ biễu diễn một cửa sổ. Các thông số thực nghiệm được nhập ở đây. Có thể tiến hành sửa
chữa các thông số và thực hiện tính tốn bằng cách kích vào Calculate: Calculate spectrum hoặc là nút ở thanh công cụ.
Thanh công cụ
Các lệnh được sử dụng thường xuyên có thể truy cập thông qua các thanh công cụ, (Hình 2.5). Kích vào các nút trên menu để điều hành lệnh tương ứng.
Hình 2.5 : Thanh công cụ SIMNRA.
Các bước tiến hành phân tích phổ
Ba bước phải được thực hiện trước khi một phổ tán xạ được tính tốn. Trong bước đầu tiên là khai báo các thơng số hình học đo và ion tán xạ, sau đó bia cần phải được tạo ra, trong bước thứ ba các tiết diện được sử dụng cho tính tốn cần được chọn.
+ Bước 1 : Kích vào Setup: Experiment. Ở đây cho phép chọn ion đến, năng lượng ion, xác định hình học tán xạ và nhập giá trị năng lượng ion đến.
+ Bước 2 : Kích vào Target: Các cửa sổ liên quan đến bia được lựa chọn. Mỗi bia bao gồm một số lớp. Mỗi lớp bao gồm các nguyên tố khác nhau và nồng độ tương ứng xác định.
+ Bước 3 : Kích vào Reactions. Ở đây bạn có thể chọn dữ liệu tiết diện nên được sử dụng đối với sự mô phỏng. Mặc định ở đây là tiết diện Rutherford cho tất cả các nguyên tố. Bạn có thể chọn dữ liệu tiết diện phi Rutherford thay cho nó và bạn có thể bổ xung các phản ứng hạt nhân.
Tiếp theo tính tốn phổ bằng cách kích vào Calculate Calculate
spectrum. Sau khi kích chương trình chạy và cho ra phổ mơ phỏng.
+ Cùng với Setup: Calculattion các thông số đối với sự tính tốn có thể được thay đổi.
+ Cùng với File : Read spectrum data phổ được tính tốn có thể được nhập để so sánh với một phổ mô phỏng và để khớp dữ liệu. Hoặc là bạn có thể mở phổ thực nghiệm trước khi mơ phỏng bằng cách kích File: Open… sau đó sẽ thực hiện các bước mơ phỏng.
2.3. Thực nghiệm chiếu mẫu và ghi nhận phổ RBS
Trước khi tiến hành làm thực nghiệm, hệ máy gia tốc cần được khởi động trước đó để đảm bảo về mặt điện thế, chân không cũng như các thơng số khác có liên quan tới sự ổn định trong quá trình hoạt động. Quy trình thực nghiệm được thực hiện thông qua một số bước căn bản như sau:
2.3.1. Vận hành nguồn RF
+ Bật hệ thống khí làm lạnh, chất lỏng làm lạnh và nguồn điện cấp cho nguồn.
+ Đợi trong 60 giây để máy tạo dao động được bật lên. Sau 60 giây plasma có thể cháy tự phát trong bình thạch anh. Nếu khơng cần phải "mồi" vào trong bình một ít khí thơng qua van định lượng để khởi động nó.
+ Từ từ mở van định lượng trong khi quan sát bình thạch anh. Khi áp suất tăng lên thì plasma bắt đầu cháy. Sau đó ta nhanh chóng làm giảm áp suất tới điểm làmviệc bằng cách đóng van định lượng. Điểm làm việc có áp suất tối ưu phụ thuộc vào độ dẫn của hệ thống chân không cụ thể.
+ Bật nguồn cấp điện cho nam châm đến 3.5A. Cường độ chùm tia sẽ tỉ lệ thuận với cường độ dòng trong nam châm ( Tối đa ở 4A). Sau đó nguồn sẽ được khởi động, nam châm có thể điều chỉnh để thu được dịng lối ra mong muốn.
+ Quan sát plasma: Màu sắc của plasma là màu xanh lá cây nếu là He plasma. Nếu xảy ra rị rỉ hoặc nguồn là mới thì sẽ có màu xanh da trời.
+ Tăng thế dò từ từ đến 6 kV. Với đầu dò ở 6 kV và nam châm ở 3-4 A một sự phóng điện thích hợp sẽ tạo ra màu trắng ở phần trước của bình thạch anh và chuyển thành màu xanh sáng ở phần sau của bình thạch anh. Một màu hơi đỏ sáng lên trong bình thạch anh là hiện tượng bình thường. Dịng đầu dị thường ở 2.5mA ±0.5mA.
+ Bật nguồn điện của lò nung Rb đến điểm làm việc. Trong vòng một vài phút bạn nên quan sát điểm mà nhiệt độ lò nung bắt đầu tăng lên.
+ Đợi trong 10 phút. Ở bước này nhiệt độ lò nung sẽ đạt đến 150-200oC.
+ Bật và điều chỉnh thế phân cực, các thấu kính... và bắt đầu hiệu chỉnh để đạt được He-.
+ Điều chỉnh van định lượng để tăng tối đa cường độ chùm tia ra khi lò nung đạt đến nhiệt độ làm việc.
+ Điều chỉnh nam châm nguồn đến khi thu được mức cường độ chùm tia thích hợp. Cường độ chìm tia ở mức bình thường là từ 1-4 μA.
+ Sau khoảng 30 phút nên quan sát nhiệt độ của buồng để tiến tới điểm làm việc ở 55oC.