Digitalización de espectros Auger usando una tarjeta de adquisición de bajo costo y un software creado para obtener espectros digitales en una computadora convencional.

F. Moutinho, C. Rojas
Laboratorio de Física de Superficies, Universidad Central de Venezuela, Caracas, Venezuela Email del autor:

19/10/2003

Este proyecto fue desarrollado para actualizar y mejorar un espectrómetro convencional de electrones Auger, mediante la digitalización y procesamiento de los espectros analógicos que normalmente éste produce. Se llevó a cabo a través de la integración de una tarjeta de adquisición de bajo costo (CIO-DAS16-330) [1] y el diseño de un programa creado para obtener y digitalizar los espectros en una computadora personal (PC). El “software” de aplicaciones está diseñado para configurar automáticamente la tarjeta de adquisición y los canales de entrada de señales analógicas. La señal para el espectro proviene de la salida del amplificador lock-in, la cual puede entrar en rango pleno (10 voltios pico-pico); esta señal es muestreada a través del puerto con una velocidad de hasta 20 muestras por segundo, luego es almacenada en un buffer en la memoria del PC mientras el programa hace los cómputos necesarios para convertirla en una data de información útil. De esta forma, la data puede ser capturada y desplegada en pantalla en tiempo real debido a que el procesamiento por la rutina del programa se hace muy rápido, permitiendo la visualización gráfica del espectro casi inmediatamente, de modo que el usuario puede ver la evolución del espectro completo mientras éste aparece, sin perder ninguna información significativa.

Algunas de las características de esta aplicación son: funciones de copiado y pegado de la imagen o de la data hacia el portapapeles de Windows o hacia otras aplicaciones, tales como Word, Excel, Power Point, Notepad y Origin, grabación de data y anotaciones, coordenadas XY (energía e intensidad) de cada punto, exploración de regiones de interés (ROI), medición de intensidades pico-pico e impresión de data o imagen. Adicionalmente es posible cambiar muchos de los parámetros de la adquisición tales como tasa de muestreo, tiempo de visualización, tiempo de adquisición, canal de entrada, títulos, colores, líneas del gráfico y tamaño de la fuente. La aplicación también es adecuada para registrar y graficar hasta 8 canales con señales distintas acopladas a los puertos de la tarjeta de adquisición para propósitos específicos. Es funcional en Windows de 32 bits y es compatible con versiones de Windows 98, NT, 2000 y XP. Los requerimientos mínimos son: CPU de 450 Mhz, memoria de 64 MB, y al menos 1 Gb de disco duro, siendo la instalación del paquete totalmente automática.

Hemos aplicado el sistema de adquisición aquí diseñado en el seguimiento del fenómeno de segregación superficial de impurezas [2], de gran interés en Física de Superficies.

En conclusión hemos mejorado de manera notable la calidad de los análisis realizados al pasar de un medio limitado como el gráfico en papel a un medio digital, haciendo posible el procesamiento, cuantificación, comparación con bases de datos y otras aplicaciones específicas. Las modificaciones necesarias para ser usada en otras espectroscopías son relativamente sencillas.

Referencias

[1] Measurement and Control Product Guide. Vol. 21. ComputerBoards. Lett. 127 (2000).
[2] D. Brigs and M.P. Seah, Practical Surface Analysis. John Wiley & Sons. (1983).