Beágyazott rendszer fejlesztése tömeg-spektrometriás mérések feldolgozására

Development of an embedded system for processing mass spectrometry measurements

Fekete, Albert-Zsombor

Jakab-Farkas, László

Papp, Sándor

Erdélyi Múzeum-Egyesület

2017-01-05T13:47:55Z

2017-01-05T13:47:55Z

2015

2016

kvadrupól tömegspektrométer

beágyazott rendszer

webkiszolgáló

osztott rendszer

quadrupole mass spectrometer

embedded system

web server

distributed system

A reaktív egyenáramú magnetronos plazmaporlasztási eljárással előállított titán-nitrid és titán-oxinitrid kopásálló vékonyréteg-bevonatokat számos ipari alkalmazásban hasznosítják. A sikeres porlasztási folyamat kulcsa a különböző egymástól függő rendszerparaméterek megfelelő mérése és szabályozása. Ilyen például a porlasztási teljesítmény, a dinamikus nyomás, valamint a semleges és reaktív gázok parciális nyomásai, amelyek közvetlenül befolyásolják a vékonyréteg-bevonat szerkezetét és összetételét, meghatározva egyben a mechanikai tulajdonságait. A reaktív gázok parciális nyomásainak szabályozása révén elérhető a konstans rétegszerkezet. A cikkben bemutatott témakörök közé sorolhatjuk a központi adatfeldolgozó egység tervezésének ismertetését, melynek segítségével lehetőség nyílik a mérőberendezésként használt kvadrupól típusú tömegspektrométer működtetésére, valamint az általa szolgáltatott mérési adatok feldolgozására. A beágyazott osztott rendszer erőforrásainak helyes használata érdekében a különböző algoritmusok optimális működésre lettek tervezve, kamatoztatva a mikrovezérlők perifériás moduljainak előnyeit.

Wear-resistant thin film coatings such as TixNy and TiOxNy are produced for various industrial applications, obtained through reactive magnetron sputtering process. The key to a successful sputtering process is the adequate monitoring and control of the various interdependent factors, such as sputtering power, dynamic pressure and partial pressures of the inert and reactive gases, which influence directly the structure and composition of the thin film coating, determining its mechanical properties. Measuring and maintaining the partial pressures of the reactive gases at a desired set point value have a positive effect on the performance of thin films coatings produced. The presented topics include the design of a data management unit that enables the control of a quadrupole analyser used as a measuring device; the development of different applications and algorithms implemented on the embedded system; as well as the evaluation of the measurements. The different algorithms for the microcontrollers were designed to operate as efficient as possible, by exploiting the benefits of integrated peripheral modules, and by developing optimized codes, conserving system resources.

magyar

article

PDF

application/pdf

http://hdl.handle.net/10598/29734

Erdélyi Múzeum-Egyesület

Műszaki tudományos közlemények, 4.

Erdélyi Múzeum-Egyesület