Verhaltensspezifikation (Pflichtenheft)

XCTL-Steuerprogramm

Funktion: Probe und Kollimator manuell justieren (alt)

Dokumentversion:   3.0 (11.03.2010)
Autoren:                   K. Bothe, U.Sacklowski
Zustand:                   in Bearbeitung
Änderungen zur Version 2.2:
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                                Unter anderem sind die alten Abbildungen ersetzt und zahlreiche
                                neue Abbildungen hinzugefügt worden.
                                Des Weiteren wurden u. a. umfangreiche Textergänzungen
                                vorgenommen und neue Punkte hinzugefügt.
                                  -> zu Details siehe Pkt. 8
 

Gliederung

0. Gültigkeitsbereich des Dokumentes
1. Überblick
2. Funktionale Beschreibung
    2.1 Antriebe zur Positionierung der Probe und des Kollimators
    2.2 Anwendungsszenarium
    2.3 Bewegung der einzelnen Antriebe
    2.4 Messung der Halbwertsbreite
    2.5 Hilfefunktion
    2.6 Start und Beendigung der Funktion
3. Daten
    3.1 Zusammenfassung
    3.2 HARDWARE.INI-Datei
    3.3 Zulässige Motorpositionen (absolute Positionen)
    3.4 Schrittweite
    3.5 Bewegungsgeschwindigkeit
4. Fehler
5. Änderungswünsche
6. Offene Fragen bzw. Mängel im Dokument
7. Verwandte Dokumente
8. Änderungen am Dokument
9. Quellen des Dokuments
10. Glossar  
 
 
 

0. Gültigkeitsbereich des Dokumentes

Das Dokument bezieht sich ausschließlich auf den Bereich der Topographie. Eine Verallgemeinerung des Dokumentes hinsichtlich der Diffraktometrie/Reflektometrie und sonstiger Messplätze steht noch aus.

Topographiespezifisch sind insbesondere die Anzahl und die Bezeichnungen der Motoren, sowie das Auswahlfeld 'Antrieb-Schnellwahl'. Des Weiteren sind einige der aufgeführten Werte aus der HARDWARE.INI-Datei spezifisch für den Topographiearbeitsplatz RTK4.

Von hohem Allgemeinheitsgrad sind die Punkte 2.3 - 2.6.
 

1. Überblick

Aufgabe der Funktion Probe und Kollimator manuell justieren (alt) ist es, eine Probe und einen Kollimator im dreidimensionalen Raum für ein physikalisches Experiment zu positionieren. Bei der Topographie stehen dafür für die auf einem Probenteller und einer Glasscheibe liegenden Probe vier unterschiedliche Antriebe zur Verfügung, zwei für die Kippung der Probe in der Kollimator-Probenteller-Ebene, einer für die Kippung senkrecht dazu und einer für die Drehung. Zusätzlich krümmt ein weiterer Antrieb den Kollimator (Halbleiterplättchen zur Ablenkung und Auffächerung des Röntgenstrahls) (Abb. 1.1).

Abb. 1.1: Freiheitsgrade des Probentellers und des Kollimators
 
Die Positionierung erfolgt schrittweise durch manuelle Einstellung über eine Dialogbox, die zur Einzelbewegung der Motoren führt. Die Güte der aktuellen Einstellung wird an einem realen Arbeitsplatz akustisch über Detektorsignale und weiterhin dort sowie an einem simulierten Arbeitsplatz im Zählerfenster über die angezeigte Zählrate und in der Dialogbox 'Manuelle Justage' (Abb. 2.1) über die Messung der Halbwertsbreite kontrolliert. Dabei unterscheidet sich ein realer Arbeitsplatz von einem simulierten durch die Verfügbarkeit realer Geräte (Motoren und Detektoren) gegenüber softwäremäßig simulierten an einem simulierten Arbeitsplatz. An einem simulierten Arbeitsplatz ist die Dialogbox (Abb. 2.1) in ihrer Handhabung und ihrem Verhalten von einem realen Arbeitsplatz nicht zu unterscheiden - einzig in der Bewegungsgeschwindigkeit der Motoren können Abweichungen auftreten. Die Benutzung realer oder simulierter Motoren ist in der HARDWARE.INI anzugeben (Pkt. 3). Weitere Ausführungenn zu den simulierten Detektoren sind in den Dolumenten unter Entwicklerdokumentation > Tabelle zu den Entwicklerdokumenten > Detektornutzung > Analyse und Definition > Allg. Beschreibung > Simulation der Detektoren zu finden.

Nach Abschluss der manuellen Justage für die Probe und für den Kollimator wird der Vorgang der Topographie über separate Dialogboxen parametrisiert, gestartet und kotrolliert - siehe dazu die beiden Dokumente Einstellungen der Parameter für die Topographie(v3.1) und Start und Kontrolle der Topographie(v3.0), zu finden unter Entwicklerdokumentation > Tabelle zu den Entwicklerdokumenten > Topographie > Analyse und Definition > Allg. Beschreibung.
 

2. Funktionale Beschreibung

Die Teilfunktionen für die Funktion 'Probe und Kollimator manuell justieren (alt)' werden über die Dialogbox 'Manuelle Justage' bereitgestellt.

Abb. 2.1: Dialogbox für die Manuelle Justage

Sie beziehen sich auf

- die Antriebe (Pkt. 2.1),
- die aktuelle Antriebsposition (Pkt. 2.3a),
- die relative Null (Pkt. 2.3b),
- die Betriebsart und den Start der Bewegung (Pkt. 2.3c),
- die Bewegungsgeschwindigkeit (Pkt. 2.3d),
- die Reaktionen auf unzulässige Eingaben (Pkt. 2.3e),
- das Stoppen der Bewegung (Pkt. 2.3f),
- die Messung der Halbwertsbreite (Pkt. 2.4) und
- die Hilfefunktion (Pkt. 2.5).

2.1 Antriebe zur Positionierung der Probe und des Kollimators

Für die Positionierung  der Probe stehen bei der Topographie vier unterschiedliche Antriebe (synonym: Motoren) zur Verfügung. Es handelt sich um die Antriebe

• DC (Diffraction angle coarse, Grobeinstellung des Beugungswinkels; Beugung grob - Bewegung in der Probe-Kollimator-Ebene),
• DF (Diffraction angle fine, Feineinstellung des Beugungswinkels; Beugung fein - Bewegung in der Probe-Kollimator-Ebene),
• TL (Tilt, Verkippung - Bewegung senkrecht zu obiger Ebene) und
• AR (Azimutal Rotation, Azimutale Rotation - Drehbewegung).

• CC (Collimator-Curvature, Kollimator-Krümmung).

Abb. 2.2: Freiheitsgrade des Probentellers bei der Topographie
                (Probe auf einer Glasscheibe und dem Probenteller liegend.)

In der Dialogbox 'Manuelle Justage' kann über die Klappliste 'Aktueller Antrieb' ein aktueller Antrieb aus den fünf oben genannten ausgewählt werden und über die 'Antrieb-Schnellwahl' einer der Antriebe 'Beugung Fein', Tilt' oder 'Kollimator' (Abb. 2.3). Eine Schnellauswahl ist auch über die Tastenkombination ALT+B (Beugung Fein), ALT +T (Tilt) und ALT+K (Kollimator) möglich. Alle Werte in der Dialogbox beziehen sich dann auf diesen aktuellen Antrieb, wodurch zu einem Zeitpunkt durch die Dialogbox immer nur in die Steueung eines Antriebs eingegriffen werden kann.

Abb. 2.3: Antriebe zur Positionierung der Probe und des Kollimators

2.2 Anwendungsszenarium

Die Antriebe (Motoren) werden unabhängig voneinander bedient und können gleichzeitig in Bewegung sein. Lediglich die Antriebe DF und DC können sich nicht gleichzeitig bewegen, da sie in derselben Bewegungsrichtung wirken. Eine gleichzeitige Bewegung zweier Antriebe wird wie folgt ausgelöst: Der aktuelle Motor wird in Bewegung gesetzt. Während sich dieser in Bewegung befindet, wird ein anderer Antrieb ausgewählt und bei diesem ebenfalls eine Bewegung ausgelöst.

Befindet sich ein Antrieb in Bewegung, so ist seine Bewegung über Bewegungsparameter, wie Geschwindigkeit, Schrittweite oder Sollposition (Pkt. 2.3.c), nicht änderbar, bis er die gewünschte Endposition erreicht hat. Allerdings verhält sich die Oberfläche softwareergonomisch schlecht. Gibt man z.B. während der Bewegung im Direkt- oder Fahrbetrieb einen neuen Winkel ein, wird der neue Winkel auf den momentanen Winkelwert gesetzt bis der alte Eingabewert erreicht ist. (#Wunsch: besser: erst keine Eingabe ermöglichen). Eingaben zu anderen Antrieben sind (wie oben beschrieben) möglich.

Vor jedem physikalischen Experiment werden mit Hilfe der genannten Antriebe die Probe positioniert und die Krümmung des Kollimators eingestellt. Hierzu werden vom Benutzer über die Dialogbox 'Manuelle Justage' für jeden Antrieb die einzustellenden Positionen (Soll-Positionen) angesteuert. Je nach gewählter Betriebsart  (s. u.) werden die Antriebe in unterschiedlicher Weise von ihrer aktuellen Position (Ist-Position) auf die Soll-Position gefahren. Die Soll-Positionen hängen von der jeweiligen Probe ab und werden erst im Laufe der Einstellung ermittelt.

Zunächst werden die Antriebe DC und AR eingestellt. Danach im Wechsel  (iterativer Prozess) die drei anderen Antriebe: DF, TL, CC (deshalb als Schnellauswahl  im Dialogfenster bereitgestellt). Der iterative Prozess wird ca. 20 - 60 Mal wiederholt, bis die vom Detektor gemessene Röntgenstrahlung dem erwartete Maximalwert möglichst nahe kommt. Dies kann zusätzlich mit einer Messung der Halbwertsbreite (Pkt.. 2.4) kontrolliert werden. Je geringer die Halbwertsbreite ist, desto besser ist die Probe eingestellt.

2.3 Bewegung der einzelnen Antriebe

Die folgenden Angaben treffen auf jeden Antrieb zu:

1. Aktuelle Position
   Jeder Antrieb besitzt eine aktuelle Position (Ist-Position), die dem Anwender in einem Feld der Dialogbox (Anzeigefeld 'Winkel') als Zahlenwert und durch die Position eines Schiebereglers in horizontaler Ausrichtung angezeigt wird (Abb.2.4). Die aktuelle Position wird bei einem sich bewegendem Antrieb kontinuierlich verändert. Die graphische Benutzungsoberfläche des Systems stellt sicher, dass der Zahlenwert der aktuellen Position des Antriebs und die Position des Schiebereglers stets miteinander übereinstimmen.
   
   
   
   Abb. 2.4: Aktuelle Antriebsposition
   
   Alle Angaben (Zahlenwerte, Schieberegler) beziehen sich auf die relative Null (Pkt. b). (#Frage: Ist das sinnvoll, d. h. eine Anzeige bzgl. der absoluten Null besser? Antwort siehe 2.3.b).

   Anmerkung: Der absolute Nullpunkt eines Antriebs wird vor Nutzung der 'Manuellen Justage' mittels eines Referenzpunktlaufes über die Dialogbox 'Reference Point Handling' ermittelt. Dieser entspricht per definitionem dem Ursprung des verwendeten Koordinatensystems der absoluten Positionen . Der absolute Nullpunkt liegt im allgemeinen mittig zwischen der physikalisch minimalen und maximalen Position.

    Ausnahme:
   Text im Kopf der Dialogbox: Gibt einen Hinweis auf die Gültigkeit der angezeigten Ist-Postion (Anzeigefeld: 'Winkel') nach der Initialisierung des Systems (Programmstart):

   •  'Manuelle Justage' bedeutet: angezeigte Ist-Position ist korrekt
   •  'Manuelle Justage: Kein gültiger Referenzpunktlauf' bedeutet: Aktuell angezeigte Position [Winkel] ist nicht zutreffend für die reale Position, da zuletzt ein Programmabsturz erfolgt war (Position konnte in diesem Fall nicht gerettet werden).
     
     
2. Relative Null
   Initial beziehen sich alle Winkelangaben der Dialogbox auf die absolute Null-Position. Es kann nun aber jede beliebige Ist-Position durch das [Eingabefeld 'relative Null setzen'] zur relativen Null erklärt werden. Damit beziehen sich alle Winkelangaben auf diesen Wert. Durch das [Eingabefeld 'relative Null aufheben'] beziehen sich die Winkelangaben wieder auf die absolute Null. Durch erneutes ['relative Null setzen'] kann (auch ohne vorheriges Aufheben der bisherigen relativen Null) eine andere Position zur relativen Null erklärt werden (Abb. 2.5).
   
   
   
   Abb. 2.5: Setzen und Aufheben der Relativen Null
   
   Die Handhabung der Relativen Null ist auch über die Tastenkombination ALT+N (Rel. Null setzen) und ALT+A (Rel. Null aufheben) möglich.

   Die relative Null wird von den Physikern häufig benutzt, um nach abgeschlossener Justage und vor dem Starten der eigentlichen Messung alle Winkel auf die definierte Ausgangspositon Null zu setzen.

   
   

   

   Abb. 2.6: Absolute und Relative Null
                  Bsp.: Die Ist-Position -5 wird zur relativen Null erklärt.

   Anm.: Das Setzen der relativen Null  hat eine Auswirkung auf den als  'Winkel' bzw. 'Neuer Winkel' gültigen Wertebereich. Wenn z.B.  die relative Null auf den minimalen Winkel gesetzt wurde, können  nur noch positive Winkelpositionen  auftreten. Die relative Null kann nicht bei laufendem Motor gesetzt werden.
   Beim Setzen der relativen Null wird der 'Schieberegler' auf die Mitte gesetzt. Beim Aufheben der relativen Null wird wieder der Absolutwert der aktuellen Position angezeigt. Der 'Schieberegler' wird entsprechend gesetzt.

3. Betriebsart und Start der Bewegung
   Für jeden Antrieb gibt es drei Betriebsarten, um die gewünschte Soll-Position anzusteuern:
1. Direktbetrieb: Die Soll-Position wird im Eingabefeld 'Neuer Winkel' als Absolutwert angegeben. Der Antrieb fährt in die gewünschte Soll-Position. Die Bewegung wird durch Drücken der 'Enter'-Taste ausgelöst (#Wunsch: ergonomisch schlecht, da diese Betriebsart, im Gegensatz zu den anderen Arten - in der Dialogbox nicht explizit ausgewiesen ist). Der 'Schieberegler' blinkt nicht. Blinkte er zuvor, so wird dies beendet (Abb. 2.7). (#Fehler: Bei dem Antrieb 'Beugung Grob' wird zwar die Bewegung ausgeführt, jedoch wird die veränderte Istposition nicht angezeigt. Dies erfolgt erst nach zwischenzeitlichem Motorwechsel, Auswahl von Schritt- oder Fahrbetrieb, dem Schließen und erneuten Öffnen der Dialogbox oder nach einem erneuten Programmstart.)
2. Schrittbetrieb: Voraussetzung ist die Wahl des [Auswahlschalters 'Schritt-Betrieb'], was auch durch die Tastenkombination ALT+S erreicht wird. Daraufhin blinkt der Schieberregler. Die Soll-Position wird relativ zur Ist-Position durch die Eingabe einer Schrittweite im Eingabefeld 'D=' definiert. Die Bewegung wird aktiviert, wenn eine der Cursortasten  der Tastatur  (<- oder -> ) betätigt wird bzw.  auf dem Scrollbar das 'linke' oder 'rechte Endeelement' angeklickt wird (Abb. 2.7). Durch Betätigen der Cursortaste -> bzw. Scrollbar 'rechtes Endeelement' (u. U. ergonomisch problematisch, da kein extra Start-Knopf)  fährt der Antrieb bis zur Position Ist-Position + Schrittweite. Durch Betätigen der Cursortaste <-  bzw. Scrollbar 'linkes Endeelement' wird der Antrieb auf die Position Ist-Position - Schrittweite bewegt. Ein längeres Drücken der Cursortaste oder des Scrollbar-Endeelementes führt zu einer Folge von Schrittbewegungen.
3. Fahrbetrieb: Voraussetzung ist die Wahl des [Auswahlschalters 'Fahren'], was auch durch die Tastenkombination ALT+F erreicht wird. Daraufhin blinkt der 'Schieberegler'. Der Antrieb wird solange bewegt, wie die Cursortasten (<- oder -> ) der Tastatur oder die Endeelemente des Scrollbars gedrückt gehalten werden (Abb. 2.7). Die Bewegungsrichtung richtet sich nach der betätigten Taste. Mit der Cursortaste ->  bzw. Scrollbar 'rechtes Endeelement' wird ein größerer Winkel (= größere Position) eingestellt, mit der Cursortaste <-  bzw. Scrollbar 'linkes Endeelement' wird der Winkel (die Position) verkleinert.
   
   
   
   Abb. 2.7: Betriebsart, Bewegungsgeschwindigkeit und Start der Bewegung
    
4. Bewegungsgeschwindigkeit
   In den Betriebsarten Direktbetrieb und Fahrbetrieb kann die Bewegungsgeschwindigkeit des Antriebs vorgegeben werden. Sie kann vom Benutzer im Eingabefeld 'Fahren mit V = ... s-1' eingetragen werden (Abb. 2.7). Im Schrittbetrieb wird der Antrieb immer mit der maximal möglichen Geschwindigkeit bewegt (hier liegt der Gedanke zu Grunde, dass in sehr kleinen Schritten bewegt wird, die mehrfach wiederholt werden sollen).
    
5. Reaktion auf unzulässige Eingaben
   Die Antriebe müssen durch die Software vor unzulässigen Eingaben geschützt werden. Für die Sollposition, die Bewegungsgeschwindigkeit und die Schrittweite werden Dezimalzahlen mit Nachkommastellen akzeptiert. Bei abweichender Eingabe erfolgt eine Fehlerinformation (Abb. 2.8).
    
    
   

   Abb. 2.8: Fehlerinformation nach Eingabe keiner Dezimalzahl

   Ebenfalls zu einer Reaktion des Programms kommt es, wenn zwar eine Dezimalzahl eingegeben wird, sie aber hinsichtlich der Stelligkeit, der Anzahl der Nachkommastellen und des Zahlenwertes außerhalb des zulässigen Bereiches liegen, wie er in der HARDWARE.INI vereinbart ist (Pkt. 3.2). In diesem Fall erfolgt eine automatische Korrektur.
   (#Wunsch: Sinnvoll, jedoch derzeit nicht realisiert: Bei unzulässigen Eingaben wird der Benutzer durch einen Warnton akustisch gewarnt)

1. Unzulässige Sollposition: Wird im Direktbetrieb eine Soll-Position eingegeben, die außerhalb des zulässigen Wertebereichs liegt, so wird die Positionsangabe auf die minimal oder maximal zulässige Position korrigiert, je nachdem, ob der zulässige Wertebereich unterschritten oder überschritten wird. Im Fahrbetrieb kann der Antrieb ebenfalls nur innerhalb des zulässigen Wertebereichs bewegt werden. Eine Unter- oder Überschreitung wird in diesem Fall durch Stoppen des Antriebs verhindert.
2. Unzulässige Bewegungsgeschwindigkeit: Wird im Direktbetrieb oder im Fahrbetrieb eine unzulässig große Bewegungsgeschwindigkeit eingegeben, so wird die Bewegungsgeschwindigkeit auf die maximal mögliche Bewegungsgeschwindigkeit gesetzt. Ebenso wird verfahren, wenn eine negative Bewegungsgeschwindigkeit eingegeben wird. (#Frage: ist dies sinnvoll?)
3. Unzulässige Schrittweite: Wird im Schrittbetrieb für die Schrittweite ein Wert eingegeben, der außerhalb des zulässigen Wertebereichs für die Schrittweite liegt, wird die Schrittweite auf den minimal oder maximal möglichen Wert gesetzt, je nachdem, ob der zulässige Wertebereich unterschritten oder überschritten worden ist. Falls durch die Nutzung einer zulässigen Schrittweite der Bereich für zulässige Winkelpositionen verlassen wird, muss ebenfalls eine Korrektur der Schrittweite vorgenommen werden.
(#Wunsch: Eine Korrektur von unzulässigen Eingaben durch die Verwendung von Grenzwerten sollte durch den Benutzer bestätigt werden.)
 
6. Stoppen der Bewegung
1. Direktbetrieb: Nur durch den [Knopf 'Verlassen'] oder über den [Fensterschließ-Knopf 'X'] der Dialogbox 'Manuelle Justage' (Anmerkung: ergonomisch sehr schlecht)
2. Schrittbetrieb: Nur durch den [Knopf 'Verlassen'] oder über den [Fensterschließ-Knopf 'X'] der Dialogbox 'Manuelle Justage' (Anmerkung: ergonomisch sehr schlecht)
3. Fahrbetrieb: Cursor-Taste oder 'Endeelement des Scrollbars' loslassen
Damit werden beim Verlassen der Dialogbox immer die laufenden Antriebe gestoppt. Die Position wird gemerkt. (Anmerkung: Ergonomisch ist die Lösung problematisch. Besser wäre beim Drücken dieser Taste im Falle von sich noch bewegenden Antrieben eine Nachricht und eine Frage 'Nicht alle Antriebe stehen', 'Sind Sie sicher?'.)



Abb. 2.9: Stoppen der Bewegung

2.4 Messung der Halbwertsbreite

Die Halbwertsbreite stellt ein Maß für die Güte der Positionierung dar. Je kleiner die Halbwertsbreite, desto besser ist die Justierung der Probe. Justierung bezieht sich dabei auf alle an der Justage beteiligten Antriebe.
Mit der Betätigung von [Halbwertsbreite messen] wird die Messung der Halbwertsbreite für die aktuelle Position der Probe ausgelöst. (Statt [Halbwertsbreite messen] wird dies auch durch die Tastaturkombination ALT+H erreicht.) Sie wird über den Antrieb 'Beugung Fein' mit einer Schrittweite von 0,4 Sekunden durchgeführt. Der Detailablauf lässt sich am anschaulichsten anhand der grafischen Darstellung für die Halbwertsbreite verdeutlichen. Ausgehend von der aktuellen Ist-Position sucht das Programm die Richtung, nach der hin die Intensität ansteigt. Weiter wird in dieser Richtung das Maximum gesucht. Ist dieses gefunden, wird Beugung Fein zurückgefahren, bis die gemessene Intensität den halben Wert des Maximums hat. Hier wird die Winkelposition gemerkt. Nachfolgend wird wieder in Richtung Maximum gefahren und dann so weit darüberhinaus, bis auch dort wieder die Intensität den halben Intensitätswert des Maximums erreicht. Die Differenz zwischen dieser Motorposition und der zuvor gemerkten ergibt dann die Halbwertsbreite.
Dieser Detailablauf wird über spezielle Programmmakros realisiert (siehe das Dokument 'Makroverarbeitung im XCTL-System', zu finden unter Entwicklerdokumentation > Tabelle zu den Entwicklerdokumenten > Ablaufsteuerung > Allg. Beschr. > Syntaxbeschreibung von David Damm). Diese werden während der Ermittlung der Halbwertsbreite neben den aktuelle Winkelangeben (Beugung Fein) und der zugehörigen Intensität im 'unteren Teil des XCTL-Fensterrahmens' angezeigt.

Nach dem Abschluss der Messung erscheint eine Message-Box mit dem Ergebnis. Daten werden durch diese Messung nicht in einer Datei abgelegt.

Beispiel für das Szenario einer Halbwertsbreitenmessung:

Für die Halbwertsbreitenmessung sollte die Intensitätsverteilungskurve nicht zu flach sein, damit die Messung der Halbwertsbreite nicht so lange dauert. Dies ist für die Daten der TESTDEV.DAT bei Tilt=0, Kollimator=0 und Beugung Fein in einem Bereich von -120 bis -50 Sekunden der Fall. Die Verteilungskurve über diesen Beugung Fein-Bereich zeigt Abb. 2.10.

Abb. 2.10: LineScan für Tilt=0 und Kollimator=0 und einer Bewegung über Beugung Fein.

Aus der Kurve ist ersichtlich, dass der Peak bei etwa -80 Sekunden liegt und dort eine Impulsrate von etwa 15500 gemessen wird. Teilt man 15500 durch 2, erhält man 7750. Die beiden dazugehörenden Beugung Fein-Winkelwerte (linke und rechte Flanke) liegen geschätzt bei etwa -96 und -68 Sekunden, was einer Halbwertsbreite von 28 entsprechen würde.

Nun die Schrittfolge, wie man zu dieser Kurve gelangt:
(Eine detaillierte Beschreibung der StepScan-Funktion findet sich in dem Dokument 'LineScan: Einstellung der Parameter, Start und Kontrolle' zu finden unter > Benutzer-Dok. > Benutzerleitfäden > Darstellung von Messdaten > LineScan (27.03.2003)).

1. Fahren zu der Ausgangsposition

Über die Dialogbox 'Manuelle Justage' fahren nach Tilt=0, Kollimator=0 und Beugung Fein=-120.

2. LineScan-Fenster aufrufen, spezielle Werte vorgeben und den Scan durchführen

Der LineScan-Fensteraufruf erfolgt über das Menü > Öffnen > LineScan-Fenster. Einstellungen sind nun über das PopUp-Menü möglich. Zuerst werden über das PopUp-Menü 'Setup StepScan...' die StepScan-Werte eingegeben - siehe Abb. 2.11.

Abb. 2.11: Eingabe der StepScan-Werte

Nun folgen die Angaben zum LineScan-Fenster über das PopUp-Menü 'Darstellungs-Optionen...' - siehe Abb. 2.12.

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Abb. 2.12: Eingabe der StepScan-Darstellungswerte

Schließlich wird der Scan über das PopUp-Menü 'StepScan starten' gestartet worauf die Kurve aus Abb. 2.4 gezeichnet wird. Die Frage nach einem Protokollbuch-Eintrag nach dem Start sollte verneint werden.

Für das Messen der Halbwertsbreite über die Dialogbox 'Manuelle Justage' wäre die LineScan-Fenster-Funktion nicht nötig - dies soll nur dem tieferen Verständnis dienen.

Im vorliegenden Beispiel würde man zuerst den aktuellen Detektor 'Counter' wählen. Anschließend werden Tilt, Kollimator und Beugung Fein positioniert und die Halbwertsbreitenmessung gestartet.

Nun die Schrittfolge - zuerst die Wahl des Detektors:
(Eine detaillierte Beschreibung hierzu findet sich in dem Dokument '0-dimensionale Detektoren, Teilfunktion Zählerfenster', zu finden unter > Entwicklerdokumentation > Tabelle zu den Entwicklerdokumenten > Detektoren > Analyse und Definition > Allg. Beschreibung > 0-dimensionale Detektore > Dokument v.2.06.)

Der Zählerfenster-Aufruf erfolgt über das Menü > Einstellungen >Detektoren > Detektoren.... Die passenden Werte zum vorliegende Beispiel und das abschließende Anzeigen des Zählerfensters sind der Abb. 2.13 zu entnehmen.

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Abb. 2.13: Zähler-Konfiguration und Anzeige des Zählerfenster

Danach die Positionierung der Antriebe und der Start der Halbwertsbreiten-Messung:

Mittels der Dialogbox 'Manuelle Justage' werden Tilt und der Kollimator auf 0 und Beugung Fein auf die linke Flanke positioniert - also z.B. auf -90 Sekunden. Danach drückt man [Halbwertsbreite messen]. Das Programm führt die Messung durch, zeigt dabei die aktuellen Zählerwerte im 'Zähler'-Fenster an und gibt abschließend das Ergebnis in einer Message-Box 'Information' aus ( Abb. 2.14). Die Ermittlung der Halbwertsbreite dauert in dieser Einstellung nur wenige Minuten.

Abb. 2.14: Ergebnismitteilung der Halbwertsbreitenmessung

Man sieht, das der durch das Programm ermittelte Wert nahe dem weiter oben geschätzten liegt.

2.5 Hilfefunktion

Mit der Betätigung von [Hilfe (F1)] oder der F1-Taste werden Informationen zur Manuellen Justage angezeigt. Diese umfassen die Dialogbox, Tastaturbelegungen und einige Anmerkungen. #Wunsch: Die Dialogbox ist durch die aktuelle zu ersetzen und die Anmerkungen sind umfangreich zu ergänzen.

2.6 Start und Beendigung der Funktion

Der Start der Funktion 'Probe und Kollimator ... (alt)' erfolgt über den Menüpunkt > Ausführen > Manuelle Justage (Alt) .... In der sich öffnenden Dialogbox wird der erste Motor aus der HARDWARE.INI angezeigt.
Beendet wird die Funktion über den [Knopf 'Verlassen'] oder über den [Fensterschließ-Knopf 'X].
 

3. Daten

3.1 Zusammenfassung

Eine Beeinflussung des Systemverhaltens ist durch die Daten aus der Dialogbox und den beiden ini-Dateien XCONTROL.INI und HARDWARE.INI möglich. Dabei enthält die XCONTROL.INI allgemeine Programmparameter (siehe dazu das Dokument 'Konfigurationsdateien: develop.ini bzw. xcontrol.ini', zu finden unter > Entwicklerdokumentation > Tabelle zu den Entwicklerdokumenten > Gesamtsystem u. Systeminit. > Design > Konf.-Dateien > <progr.-name>.ini) und die HARDWARE.INI gerätespezifische Parameter, so auch solche zu den Motoren (Pkt. 3.2). XCONTROL.INI und HARDWARE.INI befinden sich im allgemeinen im selben Verzeichnis, in dem auch das XCTL-Programm XCONTROL.EXE zu finden ist. Die HARDWARE.INI kann auch verschoben werden, wofür dann ein entsprechender Verweisparameter in der XCONTROL.INI erforderlich ist.

Über die Dialogbox 'Manuelle Justage' kann eine Reihe von Daten zur Motorbewegung eingegeben werden:

• Auswahl des Antriebs (DF, DC, TL, AR, CC),
• Betriebsart (Direktbetrieb, Schrittbetrieb, Fahrbetrieb),
• Soll-Position (Eingabefeld Neuer Winkel),
• Schrittweite (Eingabefeld D=),
• Bewegungsrichtung (Betätigen der Cursortasten <- oder ->),
• Bewegungsgeschwindigkeit (Eingabefeld Fahren mit V = ... s-1),
• relative Null setzen, relative Null löschen.
 

3.2 HARDWARE.INI-Datei

Eine Reihe von Angaben der HARDWARE.INI-Datei bestimmt charakteristische Parameter der Motoren. Eine vollständige Aufzählung der motorspezifischen Parameter findet sich im Dokument 'Verhaltensspezifikation: XCTL-Steuerprogramm, Teil: Motorsteuerungs-Komponente', zu finden unter: > Entwicklerdokumentation > Tabelle zu den Entwicklerdokumenten > Motorsteuerung > Allg. Beschr. > Verhaltensspezifikation v.0.9. Weitere Details finden sich auch in dem Dokument "Pflichtenheft neue 'Manuelle Justage'", hier im Pkt. 'III Daten', zu finden unter > Entwicklerdokumentation > Tabelle zu den Entwicklerdokumenten > Manuelle Justage> Allg. Beschr. > Pflichtenheft (neues System) > Manuelle Justage-v2.5.
Diese Angaben werden durch den Nutzer gesetzt. Hierfür werden einige Programmfunktionen bereitgestellt, wie etwa der 'Referenzpunktlauf', alle zu finden in dem bereits oben erwähnten Dokument 'Verhaltensspezifikation: XCTL-Steuerprogramm, Teil: Motorsteuerungs-Komponente'.
Zu Beginn einer Sitzung (Programmstart) wird die ini-Dateien gelesen, wodurch eine Steuerung des Dialogs über die in der HARDWARE.INI-Datei gesetzten Werte erfolgt.

Anmerkung: Neben der Möglichkeit, HARDWARE.INI-Datei-Angaben über Dialogboxen zu setzen, kann der Anwender die HARDWARE.INI-Datei auch direkt editieren, wovon tatsächlich Gebrauch gemacht wird. Die dadurch hervorgerufenen unkontrollierten Veränderungen stellen eine kritische Fehlerquelle dar.

3.3 Zulässige Motorpositionen (absolute Positionen)

Für die Antriebe DC, DF und TL erfolgt die Eingabe der Soll-Position in Winkelsekunden (1 Grad = 3.600 Winkelsekunden), für den Antrieb AR in Grad und für den Antrieb CC in Mikrometer. Anmerkung: Die Angabe Winkelsekunde wird nicht einheitlich benutzt. Teilweise wird hierfür Sekunden oder arcsec verwendet. #Wunsch: Dies ist zu vereinheitlichen.
Die zulässigen Wertebereiche  finden sich als Konstanten in der ini-Datei: AngleMin, AngleMax  für den jeweiligen Antrieb.
Die Werte in der ini-Datei entsprechen nicht unbedingt der physisch maximalen Position! Falls sie die physisch maximale Position überschreiten, wird das Programm diesen Spezialfall abfangen. Außerdem gibt es zwei Konstanten in der ini-Datei für die Auflösungsweite: AngleWidth, PositionWidth. (#Frage: Eine - welche - ist für die Darstellung in der Scrollbar bestimmt).

Beispiel für Konstanten AngleMin, AngleMax, AngleWidth einer speziellen ini-Datei:
 

• DC [-15.399,4 .. 15.815,6], Auflösung 0,4 Sekunden,
• DF [-1.255,6 .. 1.255,6], Auflösung 0,02 Sekunden,
• TL [-18.990,38 .. 16.211,30], Auflösung 0,5 Sekunden,
• AR [-296,91 .. 296,04], Auflösung 0,001 Grad,
• CC [-1.063,8 .. 1.063,8], Auflösung 0,12 Mikrometer.
   

Anmerkung:
Ist-Positionen und Soll-Positionen in den  Eingabefeldern 'Winkel' und 'neuer Winkel' werden als relative Positionen (bzgl. der relativen Null) eingetragen. Damit hat das Setzen der relativen Null Auswirkungen auf den Wertebereich  der relativen Positionen für die Wahl der Winkel-Angaben.

Anmerkung:
Winkelangaben des Nutzers werden intern in Motor-Encoderschritte umgeformt. Ein Encoderschritt ist die minimale Bewegung, die ein Motor (physisch) ausführen kann. Damit ist mit einer Transformation von eingegebenen Winkeln eine Rundung in ganzzahlige Encoderschritte verbunden (#Frage: Wie gerundet?). Die minimalen bzw. maximalen Positionen eines Motors als Encoderschritte werden in der ini-Datei durch Konstanten angegeben: PositionMin, PositionMax.

3.4 Schrittweite

Für die Antriebe DF, DC und TL erfolgt die Eingabe der Schrittweite in Winkelsekunden, für den Antrieb AR in Grad und für den Antrieb CC in Mikrometer. Die zulässigen Wertebereiche  findet man für jeden Antrieb als Konstanten in der ini-Datei: MinimalWidth, MaximalWidth

Beispiel (aus einer speziellen ini-Datei entnommen):

• DC [4 .. 1000],
• DF [2 .. 800],
• TL [2 .. 10.000],
• AR [2 .. 800],
• CC [2 .. 500] .
   
   

Für die Antriebe DF, DC und TL erfolgt die Eingabe der Bewegungsgeschwindigkeit in Winkelsekunden/Sekunde, für den Antrieb AR in Grad/Sekunde und für den Antrieb CC in Mikrometer/Sekunde. Die zulässigen Wertebereiche  findet man als Konstante in der ini-Datei: MaxVelocity für den jeweiligen Antrieb.

Beispiel (aus einem speziellen ini-File entnommen):
 

• DF [0 .. 8.000],
• DC [0 .. 8.000],
• TL [0 .. 8.000],
• AR [0 .. 8.000],
• CC [0 .. 1.000].

4. Fehler

Siehe im vorliegenden Dokument auch unter #Fehler.S

1.  Im Fahrbetrieb verursacht die Tastaturbenutzung (Pfeiltasten) einen Tastaturpufferüberlauf, da die Taste ständig gedrückt  werden muss.
   Lösung: Ereignissteuerung (unter Windows) bei Tastaturdruck
    
2. Handhabung der Endlagenschalter der Geräte wird softwaremäßig nicht ausreichend unterstützt.
    
3. siehe 2.3.c: 2 Sätze.
    

5. Änderungswünsche

Siehe im Dokument auch unter #Wunsch

1. Alle Antriebe sollten gleichzeitig bearbeitbar sein,  d.h.
   -  über getrennte Fenster (je Motor ein Fenster) oder
   - ein Fenster mit der Möglichkeit der gleichzeitigen Bedienung  von mehreren  (5) Motoren (Achtung: 7 Antriebe bei der Diffraktometrie)
    
2. Abspeicherung von Zuständen in der ini-Datei:
   ini-Datei: Feste Vorgabewerte werden bei jedem Programmstart für alle Anfangswerte geladen, womit eine unflexible Arbeitsweise verbunden ist.

   bisherige Arbeitsweise: Editieren in der ini-Datei. um persönliche Einstellungen auf der Grundlage vorheriger Versuchsreihen vorzunehmen. Diese Arbeitsweise ist problematisch und führte in der Vergangenheit zu schwer zu lokalisierenden Fehlern.

   Sinnvoll: Erarbeitete manuelle Einstellungen sollte man in unterschiedlichen Dateien retten können. Damit kann man mit verschiedenen Ausgangssituationen operieren (Versuchsreihen)

   Kontrollierte Einstellungen  der ini-Datei-Parameter nur im Dialog mit Überprüfung der  logischen Konsistenz der Werte sowie der Möglichkeit, die Einstellungen in einer privaten ini-Datei zu retten (s. o.)

   Achtung: bestimmte gerätespezifische Parameter des ini-Files sollten  nach einer gesicherten Einstellung geschützt werden (keine Notwendigkeit der Änderung im normalen Betrieb). Hierzu zählen: IOADDR, RamAddr, Torque, RemoveLimit, Koeff_1/2/3

   damit: Splitten der ini-Datei in zwei Dateien:
       - geschützte Daten
       - änderbare Daten
   

3. Die Geschwindigkeit V könnte einheitlich auf alle drei Bedienungsarten Einfluss haben.
   (Anm.: Für den Schrittbetrieb reicht  die maximale Geschwindigkeit aus - Aussage von Herrn Pfeiffer)
4. Die zugehörige Dialogbox entspricht ergonomisch nicht optimal der angestrebten Funktionalität.
5. Wertebereiche (u. a. für Soll-Position) in Dialogbox als Eingabehilfe?
6. Eingaben für sich bewegende Motoren nicht ignorieren, sondern erst gar nicht ermöglichen (Funktion der Oberfläche)! (Bei Irrtum: erst laufende Bewegung stoppen)
7. Stoppen sich bewegender Motoren derzeit nur über Verlassen der Dialogbox möglich. Stattdessen sollte ein extra Button 'Stop' (des aktuellen Motors) existieren.
8. Bei fehlerhaften Eingaben: Warnton und Frage an den Nutzer, ob auf Grenzwert gesetzt werden soll.
9. Start und Stopp des Direktbetriebes sind explizit in der Dialogbox widerzuspiegeln.
10. Die Hilfefunktion ist auszubauen und der aktuellen Dialogbox anzupassen.
     

6. Offene Fragen bzw. Mängel im Dokument
(+ geklärt, - noch offen)

Siehe im Dokument auch unter #Frage

1. + Kann ein sich im Direktbetrieb (Schrittbetrieb) bewegender Motor auch gestoppt werden (und wie)? (geklärt: 2.3 f)
2. + Bezieht sich der Schieberegler auf die relative oder absolute Null? (2.3 a)
3. + Kann die relative Null bei laufendem Motor gesetzt werden (eigentlich nicht sinnvoll)? (2.3 b)
4. + Verlassen des Dialogs: Was passiert mit sich bewegenden Motoren (stoppen oder weiterlaufen lassen)? (2.3 f)
5. + Bei DC und TL: Wertebereich  der Position kein Vielfaches der Auflösung (Maximalposition nicht erreichbar)!
   Antwort: Durch freies Editieren des ini-Files durch den Nutzer kann dieser Fall eintreten, d. h. die Maximalposition kann hier im Schrittbetrieb nicht erreicht werden. Allerdings wird für die Ansteuerung einer Maximalposition eher der Fahrbetrieb verwendet.
6. +  Maßeinheit der Schrittweite: Motorschritte ? (nein, s. Kommentierung des ini-Files)
7. + AR-Schrittweite passt nicht zum AR-Bereich! (Dasselbe Problem wie bei Frage 5.)
8. + AR-Bewegungsgeschwindigkeit: Maßeinheit in Winkelsekunde / Sekunde (nicht: Grad/Sekunde)? (doch: Grad/Sekunde, was aber im speziellen ini-File, das hier als Beispiel dient, im Vergleich mit den  anderen Antrieben nicht sinnvoll ist)
9. - Minimale Werte für die Auflösung auch bei Schrittweite (dieselbe wie bei Position) und bei der Geschwindigkeit?
10. + Korrektur ungültiger Eingabewerte (z. B.außerhalb der Bereiche oder nicht entsprechend der Auflösung):Information des Nutzers zu begradigten / geänderten Werten?
    Antwort: Winkelangaben müssen nicht der Auflösung entsprechen (es wird gerundet - wie?)
11. - Wie lange dauern normale Bewegungen bzw. Bewegungen im Ausnahmefall (d. h. ist das Stoppen nötig?)
12. - 1 Winkelsekunde = ?? Motorschritte
        Ist gerätespezifisch und steht noch aus.
13. + Was passiert beim Setzen der relativen Null mit dem Schieberegler?
14. - Informationen zum ini-Files im Text zu unsystematisch
15. - 2.4: Messung der Halbwertsbreite: Beschreibung derzeit noch zu knapp und unklar.
16. - Wie wird (genau) gerundet? (Vergleiche 3.3 Anmerkung 3.)
17. - Woher bekommt die Software den absoluten Nullpunkt?
18. - in 2.3.e: Gliederungskriterium schlecht; statt Hervorheben der Bewegungsarten besser: 1. Soll-Position, 2. Geschwindigkeit, 3. Schrittweite
19. + 2.3.d(relative Null) zu spät: besser nach 2.3.a (aktuelle Position)'Verhaltensspezifikation: XCTL-Steuerprogramm, Teil: Motorsteuerungs-Komponente'

7. Verwandte Dokumente

8. Änderungen am Dokument

Version 3.0: Änderungen zur Version 2.2:

1. Buchstabenkombinationen ae, oe, ... wurden durch ä, ö, ... ersetzt
2. Änderung der Hintergrundfarbe
3. '#Anmerkung' wurde, wenn möglich, durch '#Frage' oder '#Wunsch' ersetzt, wenn nicht , wurde sie in 'Anmerkung' geändert
4. Vereinheitlichung der Schreibweise bei Bezügen auf konkrete Objekte, wie Dialogboxen, Eingabefelder oder Knöpfe
5. Inhaltsverzeichnis:
1. Aufnahme der Gliederungspunkte 2.5 und 2.6
2. Aufnahme der Gliederungspunkte 3.1 - 3.5
6. Ersetzen aller Abbildungen durch neue
7. Hinzufügen der Abbildungen 2.3 - 2.14
8. Pkt. 1:
1. Bezüge zu den Dokumenten konkretisiert
2. realer und simulierter Arbeitsplatz erläutert
9. Pkt. 2: Hinzufügung der Aufzählung der Teilfunktionen
10. Pkt. 2.1: Bewegungsrichtungen hinzugefügt
11. Pkt. 2.3.b: teilweise Überarbeitung des Textes
12. Pkt. 2.3.c: Verdeutlichung des 'Schieberegler'-Verhaltens
13. Pkt. 2.3.e: Hinzufügung für den Fehlerfall 'keine Dezimalzahl'
14. Pkt. 2.3.f: Löschen der abschließenden 'Anmerkung'
15. Pkt. 2.4:
1. Umfangreiche Ergänzungen
2. Hinzufügen eines Beispiels für das Szenario eine Halbwertsbreitenmessung
16. Pkte. 2.5 und 2.6: Neuaufnahme
17. Pkt. 3.1: umfangreiche Ergänzungen
18. Pkt. 3.2: umfangreiche Ergänzungen
19. Pkt. 3.3: umfangreiche Ergänzungen
20. Pkt. 4: Hinzufügung eines weiteren Fehlers
21. Pkt. 5: Hinzufügung zweier weiterer Wünsche'
22. Pkt. 7: Einfügung von Links
23. Pkt. 9: Hinzufügung eines weiteren Dokuments
24. Pkt. 10: Ersetzung von Antriebsart durch Antrieb

Version 2.2: Änderungen zur Version 2.1:

1. neues erweitertes Gliederungsschema
2. Ergebnisse des Reviews im Seminar 'SW-Sanierung' (WS 00/01)

Version 1.1:  Änderungen zur Version 1.01:

1. 2.2 erweitert
2. 2.3 a, b, d erweitert
3. 2.3 f neu
4. 3: b, c ,d modifiziert
5. 4: 9., 10. neu
6. 5: Fragen geklärt und neue aufgenommen
    

9. Quellen des Dokuments

1. Die Verhaltensspezifikation zur manuellen Justage entstand als erstes Dokument des Projekts im Projektseminar 'Software-Sanierung' im WS 98/99. Grundlage war ein Vortrag des Physikers Herr Pfeiffer in Adlershof zur manuellen Justage. Die Ausgangsversion wurde im Seminar diskutiert und verbessert.
2. Anmerkungen, Januar 99: U. Sacklowski, B. Wolf, Herr Pfeiffer
3. Das vorliegende Pflichtenheft war Gegenstand eines Review in der SE-Vorlesung im SS 99. Es  diente als Ausgangspunkt für eine Übung mit dem cte zur Bestimmung von Testfällen, die sich an eine Vorlesung von Herrn J. Wegener von DaimlerChrysler anschloss.
4. Anregungen, Mai 99: J. Wegener (DaimlerChrysler)
5. Die Version 1.01 (14. Juli 1999) wurde von Zoran Budimac (Novi Sad) ins Englische übersetzt
6. Anmerkungen, August 2000: S. Freund, D. Hepp
7. Im Projektseminar 'SW-Sanierung für Neueinsteiger' im WS 2000/01 wurde in Kleingruppen ein weiteres Review des Dokuments vorgenommen. Daraus ergaben sich Anregungen für eine grundlegende Revision der Gliederung:
1. Aufnahme neuer Gliederungspunkte 7., 8., 9., 10.
2. Neuer Titel: Statt 'Pflichtenheft' (Verwendung bei Neuentwicklung von Software) jetzt 'Verhaltensspezifikation' (Verwendung bei Beschreibung existierender Software).
3. Standardkommentare im Text: #Frage, #Fehler, #Wunsch
8. In der VL Software Engineering im Sommer 2001 erfolgte ein Review. Zahlreiche Änderungsanregungen wurden übernommen. (Kay Schützler)
9. In den Projektseminaren 'Softwaresanierung' im Sommer 2008 und 2009 wurden Reviews vorgenommen. Zahlreiche dortiger Hinweise wurden übernommen.

10. Glossar

Hier werden einige Begriffe erläutert - weitere sind im zentralen Glossar zu finden.

arcsec -> Winkelmaß

 

Antrieb

Motor zur Bewegung der Probe bzw. Krümmung des Kollimators

• AR, Azimutale Rotation
  Antrieb zur Drehung des Probentellers.
• CC, Kollimator  -> Kollimator
  Antrieb fuer den Kollimator-Krümmer
• DC, Beugung Grob  (engl.: Diffraction angle coarse)
  Antrieb zur Grobeinstellung des Beugungswinkels. Der Beugungswinkel liegt in der Ebene Kollimator-Probe-Aufnahmemedieum.
• DF, Beugung Fein  (engl.: Diffraction angle fine)
  Antrieb zur Feineinstellung des Beugungswinkels. Der Beugungswinkel liegt in der Ebene Kollimator-Probe-Aufnahmemedieum.
• TL, Tilt
  Antrieb zur Verkippung des Probentellers. (Verwendung in der Topographie. Bezugsobjekt: Probenteller.)

Azimutale Rotation -> Antrieb

Betriebsarten

• Direktbetrieb
  Bewegung des aktuellen Antriebes mit der eingestellten Fahrgeschwindigkeit von der Ist-Position zur vorgegebenen Soll-Position.
• Fahrbetrieb
  Bewegung des aktuellen Antriebes mit der eingestellten Fahrgeschwindigkeit solange, wie die Cursortasten (<- oder -> ) der Tastatur oder die Endeelemente des Scrollbars gedrückt gehalten werden.
• Schrittbetrieb
  Bewegung des aktuellen Antriebes mit der eingestellten Schrittweite von der Ist-Position aus. Die Bewegung wird aktiviert, wenn eine der Cursortasten der Tastatur (<- oder ->) betätigt wird bzw. auf dem Scrollbar das linke oder rechte Endeelement angeklickt wird. Die Fahrgeschwindigkeit entspricht der maximalen.

Beugung Fein -> Antrieb

Beugung Grob -> Antrieb

Bragg-Reflex

maximale konstruktive Interferenz der an parallelen Netzebenen eines Einkristalls reflektierten monochromatischen Röntgenstrahlung. Es gilt die Bedingung 2dsin(Theta)=n(Lambda), wobei d der Abstand der parallelen Netzebenen, Theta der Einfallswinkel der Strahlung auf die Netzebene, Lambda die Wellenlänge des Röntgenlichts und n eine beliebige natürliche Zahl ist. Da jeder Kristall über eine sehr große Zahl von Netzebenen verfügt, gibt es mehrere solcher Reflexe. Aus den gemessenen Winkeln lässt sich die Kristallstruktur erschließen. Dieser Wert hilft bei der Justierung der Probe.

Direktbetrieb -> Betriebsarten

Fahrbetrieb -> Betriebsarten

Feinjustage

abschließender Vorgang der manuellen Justage, in dem die Feineinstellungen über Beubung Fein, Tilt und Kollimator vorgenommen werden

Grad -> Winkelmaß

Halbwertsbreite

Differenz der Abszissen-Werte (x-Achse, in der Praxis meist Winkel oder Entfernungen) links und rechts eines Ordinatenmaximums (y-Achse, üblicherweise Intensität), bei denen der gemessene Wert nur noch die Hälfte des Maximums beträgt. Gelegentlich findet man den Faktor 1/(Wurzel 2) anstelle von 1/2. Dies ist dann der Fall, wenn der Messwert eine Amplitude darstellt, deren Quadrat proportional zur Intensität ist.

          Abb. 10.1: Halbwertsbreite

Kollimator -> Antrieb

eigentlich eine optische Vorrichtung, um in einen Strahlengang eine Messskala so einzufügen, dass sie sich für den Beobachter im Unendlichen befindet. Hier wird ein Kollimatorkristall dazu verwendet, verschiedene Wellenlängen in unterschiedliche Richtungen zu reflektieren, um so aus dem ursprünglich kontinuierlichen Röntgenspektrum eine definierte Wellenlänge für die Messung herauszugreifen. Durch geschickte Kombination mehrerer solcher Kollimatoren können Unebenheiten und Krümmungen des zu untersuchenden Kristalls ausgeglichen werden. Darüber hinaus bewirkt der Kollimator eine Verbreiterung den Röntgenstrahls.

Messprobe

Kristallprobe, die einer Topographiemessung unterzogen wird

Minute, min -> Winkelmaß

Motor -> Antrieb

Peak

Intensitätsmaximum der untersuchten Strahlung

Probenteller

der Teller, auf den die Probe gelegt wird

Rocking-Kurve

Intensitätsverteilung der untersuchten Strahlung in einer Dimension. Die Halbwertsbreite dieser Kurve dient als Qualitätskriterium bei der Justierung der Probe.

Schrittbetrieb -> Betriebsarten

Sekunde, sec -> Winkelmaß

Tilt -> Antrieb

Winkelmaß

Grad:Einheit des ebenen Winkels. Ein Grad ist der 90stel Teil des rechten Winkels.

Winkelminute, Minute, min: 60stel Teil eines Grades, Zeichen:'

Winkelsekunde, Sekunde, sec, arcsec: 60stel Teil einer Minute, Zeichen:''

Arkus, Arcus, arc: Bogenmaß eines Winkels

arcsec: Wird in dem Projekt gleichbedeutend mit der Winkel-Sekunde benutzt. Der Grund ist, eine Verwechslung mit der Zeit-Sekunde auszuschließen.