Androidをベースにした特性X線スペクトル認識システムの開発

要約:この記事では、浸透率の高いAndroidシステムに基づいて、データクエリとエネルギースペクトル読み取りを統合して、関連するデータ処理とデータ視覚化のニーズを満たし、便利で高速な特性X線スペクトル認識システムを開発します。研究者はこのシステムを使用して、追加のツールやネットワークを必要とせずに、エネルギースペクトルの読み取りやデータクエリなどのさまざまなタスクを実行できます。

キーワード:特性X線スペクトル; Android;データの視覚化;モバイルAPP

0まえがき

スマートフォンの普及に伴い、さまざまなモバイルアプリが急速に発展し、人々のさまざまなニーズに応え、ユーザーが情報を入手するための重要な新たな方法となったコンピュータソフトウェアのステータスに徐々に置き換わる傾向にあります。現在、携帯電話市場ではAndroidのシェアが70%を超えていますが、特性X線認識の分野ではまだコンピュータソフトを利用する段階にあり、Androidを利用する前例はありません。このため、本論文では、Androidをベースにした特性X線スペクトル認識システムを設計し、未知のスペクトルを簡単かつ迅速に決定し、X線研究の新しい方法を提供します。

1デザインプラットフォーム

1.1 Androidシステム
AndroidはLinuxベースのオペレーティングシステムであり、スマートフォンなどのモバイルデバイスでよく使用されます。Androidシステムは無料であるだけでなく、オープンソースでもあり、多くのデバイスメーカーに歓迎されています[1]。2019年の時点で、Androidアプリケーションの公開プラットフォームであるGoogle Playには、ダウンロードして使用できる300万を超えるアプリがあります[2]。Androidシステムは、Linuxカーネルレイヤー、システムランタイムレイヤー、アプリケーションフレームワークレイヤー、アプリケーションレイヤーの4つのレイヤーに分割されたレイヤードアーキテクチャを採用しています。アーキテクチャはレイヤーごとに進行し、多くのモバイル開発者に便利さを提供します。
1.2Android開発環境とツール
AndroidAPP開発ツールには、Android Studio、Eclipse、IntelliJIDEAが含まれます。これら3つの開発ツールは無料でオープンです。Android Studioは、Googleが立ち上げた開発環境です。高速化、統合されたGradleビルドツール、より完全なプラグインシステム、より美しいUI [3]の利点があるため、このトピックでは開発環境としてAndroidStudioを選択します。 。Android Studioは、コードのデバッグと実行効果の確認に役立つさまざまなエミュレーターを作成できますが、エミュレーターは遅いだけでなく、シミュレートできないものも多数あるため、このトピックでは実際のマシンのテストと選択した実際のマシンを使用しますパラメータは次のとおりです。デバイス名:HUAWEI nova2 Plus; EMULバージョン:8.0.0; Androidバージョン:8.0.0;画面:1920x1080。

2システムの設計と実装

このシステムには、主に2つの主要な機能、つまりX線データマニュアルのデータクエリと特性X線スペクトルの描画が含まれています。システムインターフェースは線形レイアウトを採用しているため、コントロールがきれいに配置され、インターフェースが美しくなっています。主なインターフェース設計を図1に示します。
システムのメインインターフェース設計2.1開始インターフェイス
APPの開始インターフェイスはポップアップダイアログボックス(ダイアログ)です。ダイアログボックスには、X線データの手動と特性X線スペクトルの2つのオプションがあります。オプションを選択し、[OK]をクリックすると、次のように入力できます。対応する機能インターフェース— —X線データマニュアルまたは特性X線データリスト。
2.2 X線データマニュアル
インターフェースの上部はテキスト入力領域であり、下部はテキスト出力領域です。原子番号を入力すると、対応する原子の異なる軌道で電子が遷移するときに放出されるエネルギーを照会できます[6]。
2.3特性X線データの一覧
データがシステムにインポートされると、addList()関数が呼び出され、インターフェースが更新されます。リスト項目をクリックしてイベントをトリガーし、パラメーター値を入力するためのインターフェースにジャンプします。インターフェースの上部は、チャネル数とエネルギースケールの関係をユーザーに思い出させ、下部は、パラメーター値Intercept、B1、およびB2を入力するためのテキスト入力ボックスです。パラメータ値を入力すると、特性X線スペクトルが自動的に生成されます。
入力パラメータ値インターフェース
2.4特性X線スペクトル
データを分析および表示するプロセスにおいて、データの視覚化は非常に重要な手段です[4]。したがって、インターフェースは特性X線を識別するように設計されています。Androidシステムチャートコンポーネントのオープンソースソリューションはほとんどないため[5]、このペーパーではサードパーティのhellochartオープンソースプロジェクトの図面を使用します。折れ線グラフの縦軸はX線の数(数)、横軸はX線のエネルギー(エネルギー)です。コアコードの一部は次のとおりです。

for (i = 0; i < energy.length; i++) {
    
    
            mAxisXValues.add(new AxisValue(i).setLabel(String.valueOf(energy[i])));
        }
        for (i = 0; i <allNumber.length; i++) {
    
    
            mPointValues.add(new PointValue(i,allNumber[i]));
        }

3テスト結果と分析

3.1テスト結果
55MeV Cu9 +イオンとZnターゲット間の相互作用から得られたX線放射データとパラメーターをシステムにインポートします。パラメーター値はインターセプト:5.03143、B1:0.11688、B2:-4.8484x10(- 7)[7]、図を図2に示します。図3のOriginソフトウェアの描画結果と比較すると、このシステムの描画効果はOriginとまったく同じであると結論付けることができます。
特性X線スペクトルインターフェース
原点描画効果
システムをX線データ手動インターフェースに切り替え、CuとZnの原子番号29と30をそれぞれ入力します。インターフェースを図4と図5に示します。表示結果は、公式のX線と同じです。データマニュアル[6]。
Cuデータ
亜鉛関連データ
3.2試験解析
システムで得られた結果によると、前者のピークはCu9 +イオン(衝撃イオン)のKα特性X線スペクトルであり、後者のピークはZnのKα特性X線スペクトルであることがわかります。原子(ターゲット材料)。起源によって得られた研究結果は一貫しています[7]。

4結論

この論文のAndroidをベースにした特徴X線スペクトル認識システムは、特徴X線スペクトルを描画し、X線データマニュアルを表示することができます。操作が簡単で美しいインターフェースだけでなく、データ処理とデータ視覚化の精度もあります。宇宙X線研究に適用できる特徴X線スペクトルを特定するには十分です。

参考文献
[1] Adam M.Dutko。新しいGoogleモバイルLinuxフレームワークの紹介、android.Linux Journal、2008年。
[2] HouBocheng。Androidベースの仮想シミュレーション実験教育リソース管理システムの設計と実装[D] 。インナーモンゴル大学、2019年。
[3]
XuHangnan。Androidベースの音響信号テストおよび分析技術に関する研究[D] 。HangzhouDianzi大学、2017年。[4] Chen Wei、Shen Zeqian、TaoYubo。データの視覚化[M ]。北京:Electronics Industry Publishing House、2013年
。12 :39。[5] Gao Yi、Wang Xin、Ding Yong、TuXiaoqin。Androidに基づくカスタムチャートコンポーネントの主要テクノロジーに関する研究[J] .Software、2019、 40(09):40-44。
[6] Zschornack、Gbnter。X線データのハンドブック|| [M]
。SpringerBerlinHeidelberg 、2006。[7] GuoYipan。特徴的および非特徴的なX-の実験的研究高電荷イオンと固体の間の相互作用における光線[D]。中国科学アカデミー(現代物理学研究所、中国科学アカデミー)、2017年。

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転載: blog.csdn.net/weixin_44612221/article/details/107000195