aufbau und inbetriebnahme eines hochauflösenden kerr ...

Kapitel 3 ! Das Kerr-Mikroskop
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3.3 Steuer- und Meßprogramm
Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde ein Programm zur Ansteuerung des Mikroskops
und zur Automatisierung von Meßreihen entwickelt.
Als Grundlage der Software dient das Betriebssystem Microsoft Windows 95. Das
Meßprogramm mit graphischer Oberfäche wurde mittels Borland C++ 4.5-Compiler unter
Zuhilfenahme der 16-Bit Global Lab Image-Library (Fa. Data Translation) zur Frame-
Grabber-Steuerung und Bildverarbeitung und 16-Bit Treibern zur Ansteuerung der AD/DA-
Karte geschrieben.
Das Meßprogramm Kerr-Imag besteht aus mehreren Modulen.
Einerseits ist die Einstellung des Frame-Grabbers zur Videosignal-Verarbeitung in Bezug
auf Verstärkung, Offset, Referenz und Anzahl der Bildmittelungen möglich. Eine ILUT-
Datei (Input-Look-Up-Table) kann zur automatischen Nachbearbeitung des digitalisierten
Bildes geladen werden. Dadurch läßt sich der Kontrast eines Bildes in großen Bereichen
variieren. Zur Bildaufnahme stehen zwei verschiedene Modi zur Verfügung: die Aufnahme
von Einzelbildern und der sogenannte „Live-Modus“.
Andererseits besteht die Möglichkeit, das Feld des Magneten mittels 12-Bit DA-Wandler,
der ein Signal von maximal ± 10 V auf den Steuereingang des Netzgerätes gibt, zu fahren.
Das Magnetfeld kann mittels Magnetkennlinie über die Stromstärke kalibriert werden oder
aber mit einer am Magnet befestigten Hall-Sonde - die zuvor ebenfalls kalibriert wurde -
gemessen werden. Die Spannungen, die an der Hall-Sonde abfallen, werden mittels 16-Bit
AD-Wandler eingelesen und über eine Kalibrierungstabelle in Einheiten der magnetischen
Feldstärke umgerechnet.
Der wichtigste Teil des Programms besteht in der automatisierten Aufnahme einer Hysterese-Kurve.
Die dabei einzustellenden Größen sind: Maximalfeld des Magneten,
Schrittweite des Magnetfeldes und Zeitspanne zwischen zwei Meßpunkten. Weiterhin läßt
sich noch ein Meßbereich definieren, für den man davon abweichende Werte einstellen
kann, ein sogenannter ROI (Region of Interest). Es besteht die Möglichkeit, die
Messungen mittels des in Abschnitt 3.2.3 beschriebenen Differenzbild-Verfahrens
durchzuführen. Um eine qualitative Übersicht über den Verlauf der Hysterese-Kurve zu
erhalten, werden die Grau-Mittelwerte über alle Bildpixel in einem zuvor definierten
(default: gesamtes Bild) Bereich des Bildes berechnet und in einem Datenfenster
dargestellt. Das Programm speichert die Einzelbilder der Messung, die Hysteresekurve
und ein „Meß-Info“-ASCII-File ab, das alle Informationen über die Messung enthält (z.B.
Datum, benutzte Diode, Probe, ...). Die Programmoberfläche während solch einer
Messung sieht dabei wie folgt aus:
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