SurfaceXplorer :: Introduction

ОДО "Микротестмашины"

| SurfaceXplorer [Введение]

1. Введение

1.1 Общая информация
1.2 Функции обработки, визуализации и анализа, реализованные в программе SurfaceXplorer
1.3 Требования к системе
1.4 Установка и запуск программы SurfaceXplorer
1.5 Техническая подержка и обновление
1.6 Условные обозначения и сокращения, принятые в тексте

1.1 Общая информация

Программа SurfaceXplorer предназначена для обработки, визуализации и анализа данных сканирующей зондовой микроскопии. В программу интегрирован модуль управления атомно-силовым микроскопом NT-206 (Microtestmachines Co.), что при наличии и подключении его к компьютеру позволяет проводить измерения непосредственно в среде программы и оперативно обрабатывать полученные данные. Программа оптимизирована для работы с файлами данных специального формата, в котором также сохраняются результаты измерений.

Функции представления и преобразования СЗМ-изображений в SurfaceXplorer базируются на использовании технологии OpenGL, обеспечивающей гибкий и удобный для пользователя контроль над параметрами визуализации. В SurfaceXplorer предусмотрена возможность подключения внешних автономных программных модулей (plug-ins), что позволяет реализовать высокую гибкость в использовании, модернизации и добавлении новых специализированных функций обработки и анализа СЗМ-изображений.

Настоящее руководство структурно разделяется на следующие части:

1. Введение - данная часть с общей и вводной информацией.
2. Интерфейс пользователя - описание графических компонентов главного окна программы, элементов и методов управления ими; команд меню; назначения и функций кнопок панели инструментов; средств настройки и управления графическим представлением данных на панели настроек; элементов специализированной панели управления атомно-силовым микроскопом, используемой для проведения измерений.
3. Обработка, визуализация и анализ СЗМ-изображений - описание основных приемов и методов работы с СЗМ-изображениями.
4. Специализированные функции обработки и анализа СЗМ-изображений - описание дополнительных функций для работы и анализа СЗМ-данных, программно реализованных в виде отдельных присоединяемых модулей (plug-ins).
5. Измерения с помощью атомно-силового микроскопа - описание методов управления и работы с аппаратным обеспечением атомно-силового микроскопа NT-206 с помощью специализированной панели

1.2 Функции обработки, визуализации и анализа, реализованные в программе SurfaceXplorer

SurfaceXplorer разрабатывается командой исследователей, имеющих широкий опыт в области сканирующей зондовой микроскопии, в том числе в сфере интерпретации и анализа СЗМ-данных. Как результат, SurfaceXplorer содержит сбалансированный набор функций, важных для понимания данных, полученных с помощью сканирующего зондового микроскопа, а также реализует ряд специальных методик.

1. Функции визуализации СЗМ-изображений

- двухмерное представление
- трехмерное представление с возможностью непосредственной (интерактивной) трансформации СЗМ-изображения в окне визуализации
- уникальная функция – построение совместного изображения: совмещение трехмерной топографии с данными карты свойств
- имитация подсветки
- настройка цветовой палитры изображения пользователем в том числе с использованием имеющихся цветовых схем
- возможность имитации фактуры материалов (для трехмерного представления)
- импорт/экспорт файлов данных в текстовом формате
- импорт файлов растрового графического формата (*.bmp, *.jpg) с конвертацией их в трехмерное изображение (возможность работы с изображениями, полученными с помощью электронных микроскопов)
- экспорт обработанных изображений в файлы растрового графического формата (*.bmp, *.jpg)
- быстрый предварительный просмотр файлов данных и их содержания (с помощью пиктограмм)
- создание отчета с сохранением подготовленных в программе изображений и вспомогательной информации в формате *.doc или *.htm

2. Функции обработки и преобразования СЗМ-изображений

- выравнивание по линиям сканирования: вычитание прямой линии или параболы
- выравнивание по поверхности: вычитание плоскости или параболоида
- выравнивание по выделению: вычитание плоскости, задаваемой тремя установленными опорными точками, вычитание параболических линий, плоскости или параболоида внутри или по образцу выделенной прямоугольной области
- сглаживание линии сканирования или прямоугольной области интерполяцией граничных данных
- вырезание прямоугольного участка
- арифметические операции с матрицами СЗМ-данных
- произвольное и ступенчатое масштабирование СЗМ-изображения
- нормализация
- транспонирование (зеркальное отображение) по вертикали, по горизонтали, поворот изображения на 90°

3. Построение профилей поперечного сечения

- по произвольной прямой линии
- по произвольной ломаной линии
- по линии сканирования
- возможность совместного анализа профилей топографии и карт свойств
- автономное выравнивание линий профиля с вычитанием прямой или параболической линии; возможность задания пользователем произвольной прямой линии для вычитания из профиля
- транспонирование (зеркальное отображение) линии по вертикали, по горизонтали
- анализ статистических параметров линий профиля и расчет параметров шероховатости Ra, Rq, Rsk, Rku
- возможность расстановки текстовых меток в произвольных точках линий профиля
- возможность импорта данных линейного типа для анализа в специализированном окне

4. Расчет статистических параметров СЗМ-изображений

- анализ высот с построением гистограммы распределения и опорной кривой
- анализ локальных углов наклона
- анализ локальных ориентационных характеристик
- определение стандартных параметров шероховатости: Ra, Rq, Rsk, Rku
- определение номинальной (проекционной) и полной (истинной) площади поверхности.

5. Специализированные функции

- набор функций фильтрации СЗМ-изображений: Медианный, Импульсный, Фурье 2D, Гаусса, Максимизирующий, Усредняющий линейный, Усредняющий, Минимизирующий, Медианный, Лапласа, Нормали, Резкостный, Резкостный восьмиугольный, Собела
- сравнение СЗМ-изображений для определения автокорреляции
- расчет и анализ модуля упругости по СЗМ-данным силовой спектроскопии (кривым подвода-отвода)
- функция построения многослойных изображений (нанотомография)
- расчет формы острия зонда и вычитание факторов ее влияния из СЗМ-изображения топографии
- исключение артефактов, обусловленных неоднородностью локальной жесткости образца
- фрактальный анализ
- зеренный анализ
- выделение изолиний
- моделирование контакта участков поверхностей, задаваемых отсканированными СЗМ-изображениями, и др.

1.3 Требования к системе

SurfaceXplorer предназначен для работы на персональных компьютерах в среде Win32. Минимальные требования к компьютеру и системе:

- Процессор: Pentium IV / iCeleron 1700 MHz
- RAM: 128 MB
- HDD: 80 GB
- VRAM: 128 MB (предпочтительно NVidia)
- Монитор: 17", 1280 by 1024 px, 32 bit color
- OS: Microsoft Windows 98SE/2000/XP
- USB порт*.

* Примечание. Наличие свободного USB-порта необходимо при использовании компьютера для управления атомно-силовым микроскопом NT-206 (для подключения контроллера АСМ). Рекомендуется также иметь дополнительный свободный USB-порт для подключения встроенной видеокамеры. Необходимые драйверы для работы с системами АСМ NT-206 (контроллера и видео) входят в комплект поставки данного прибора.

1.4 Установка и запуск программы SurfaceXplorer

Установка программы SurfaceXplorer осуществляется запуском инсталляционного файла sxinstall.exe. После запуска этого файла мастер установки предложит последовательно указать:

1. папку на жестком диске, в которой будет установлена программа SurfaceXplorer,
2. папку и ярлык в меню Start (Старт) операционной системы (опция - не создавать эту папку),
3. дополнительные параметры - создание ярлыка (иконки) на рабочем столе (Desktop) операционной системы для быстрого запуска и ярлыка (иконки) в меню быстрого запуска (Quick Launch).

После указания необходимых параметров необходимо на панели мастера установки нажимать кнопку Next > (Далее). По окончании процедуры мастер отобразит все сделанные настройки и предложит начать установку нажатием кнопку Next > (Далее). На любом этапе до этого момента в процедуре можно вернуться назад нажатием соответствующей кнопки < Back (Назад) на панели матера установки. Отмена процедуры установки осуществляется нажатием кнопки Cancel (Отмена).

Запуск программы SurfaceXplorer осуществляется с помощью файла sx.exe, либо с помощью соответствующего ярлыка (иконки) либо на рабочем столе (Windows Desktop), либо в меню Start (Старт), либо в меню быстрого запуска (Quick Launch). После запуска программы на рабочем столе операционной системы открывается главное окно SurfaceXplorer, в котором осуществляется дальнейшая работа с данными.

Выход из программы SurfaceXplorer осуществляется с помощью пункта меню File > Exit, либо нажатием кнопки X в правом верхнем углу главного окна программы (крайняя правая кнопка в строке заголовка программы).

Удаление (деинсталяция) установленной программы SurfaceXplorer производится запуском файла unins000.exe в папке программы или с помощью системной процедуры Add or Remove Programs выбором в ней, соответственно, пункта SurfaceXplorer.

1.5 Техническая подержка и обновление

Компания-разработчик программы SurfaceXplorer - ОДО "Микротестмашины" - обеспечивает техническую поддержку зарегистрированным пользователям программы. Регистрация предоставляется при приобретении программы, в т.ч. при поставке ее в комплекте с атомно-силовым микроскопом NT-206. Установка программы SurfaceXplorer на компьютер также подразумевает, что пользователь согласен с условиями пользовательского соглашения.

Техническая поддержка осуществляется:

- по телефону/факсу: +375 (0)232 555463
- по электронной почте: microtm@mail.ru
- иным образом, обеспечивающим решение вопросов пользователя по работе с программой SurfaceXplorer.

Обновление программы производится для зарегистрированных пользователей по мере разработки новых версий после официального извещения со стороны разработчика или его авторизованного представителя.

Компания-разработчик предусматривает возможность* адаптации программы для выполнения специальных задач пользователей в т.ч. путем разработки и включения в состав SurfaceXplorer специализированных модулей и функций. При наличии у пользователей готовых модулей и функций обеспечивается поддержка* по их включению в состав программы.
*Примечание. Условия реализации оговариваются отдельно.

Разработчики приветствуют комментарии, советы, предложения и замечания по работе и структуре программы SurfaceXplorer от всех ее пользователей.

1.6 Условные обозначения и сокращения, принятые в тексте

| логотип программы SurfaceXplorer; быстрый переход к общему содержанию настоящего руководства
| структурная часть описания; кнопка быстрого перехода к началу текущей страницы
| подзаголовок структурной части; кнопка быстрого перехода к началу структурной части
| пункт описания; кнопка быстрого перехода к началу структурной части
| описание приема или метода работы
| полезная информация, рекомендации по оптимальной работе, расширенные возможности
/ | переход к подробному или расширенному описанию (на данной странице / на другой странице)
| определение, термин
| "ВНИМАНИЕ!" - предупреждение о критичных или важных особенностях
| кнопка быстрого перехода к началу текущей страницы
АСМ | атомно-силовой микроскоп; атомно-силовая микроскопия
СЗМ | сканирующая зондовая микроскопия; сканирующий зондовый микроскоп
| один щелчок левой кнопкой мыши - выбор (активация) объекта; установка точки, сегмента ломаной, уровня островка, уровня изолинии; нажатие кнопки или переключателя на элементе графического интерфейса на который указывает курсор мыши
| двойной щелчок левой кнопкой мыши - открытие объекта, активация панели настроек для элемента, на который указывает курсор мыши
| нажатие и удержание левой кнопки мыши - при перетаскавании объектов или их границ; установка отрезка, прямоугольной области; настройка регулятора аналогового типа, на который указывает курсор мыши
| один щелчок правой кнопкой мыши - вызов контекстного меню для объекта, на который указывает курсор мыши

Copyright © 2005-2006, Microtestmachines Co.
All rights reserved.