LIBS软件的MVC框架的设计和实现

1 引言

激光诱导击穿光谱Ⅲ（Laser induced breakdown spectroscopy，LIBS）是通过等离子体的发射得到化学元素的一种光谱技术，没有强制性的制样，也无需过多的研究样品量，基本上不会损害样品，能够测试不同状态的样品，可以同步地测试出多种组分。而MVC率先使用于Smalltalk一80的相关程序中，它把软件功能加以细化区分，从而能够化解高耦合存在的症结，删除繁杂的程序，从而有利于拓展软件的功能，完成实时的程序设置。本论文使用MVC框架设计与实现LIBS软件。

2 MVC框架概念界定

作为一种软件工具，MVC的全名叫做Model View Controller，主要构成部分为3个部分，模型、视图与控制器。其核心代码指的是业务性的数据与逻辑以及界面屏显与分离，把业务逻辑集合至单个组件中，在确定与加强个性化界面与用户交互时，无需重新地确定业务内部的逻辑。MVC主要应用在映射比较传统的输进、处置与输出过程中，且处在单个逻辑图形化的用户界面的结构中。

3 MVC架构的LIBS操作软件的设计和实现

3.1 需求分析

本论文所设计出的MVC软件须能够兼容有关设备与仪器相应的硬件系统，从而使得样品台、激光器与光谱仪等能够共时地工作，且使运作达到协调的状态，据此得到高质量的光谱图数据内容。总体而言，软件须具备如下的若干条件：

（1）管控硬件设备；

（2）掌握实验的进度；

（3）研究并处置光谱对应的数据；

（4）处置反常状况的作用。

3.2 MVC框架的LIBS操作软件的设计及其实现

3.2.1 硬件接口

（1）须处置的对象为底层硬件，目的在于使其和接口处的硬件是相对独立的，进而替以后的使用打下基础，如此不单单简化了用户所需的输入变量，同时也在一定程度上提高了研发的速度。其中，涉及到的激光器的研发流程是在开启软件后，须构建起与激光器内部的关联性，然后得到有关的参量与相应的状态，再探讨当下事件的种类是否和激光器存在着联系，如果存在，那么更新用户界面；如果为用户事件，那么须替其设计新的参量；反之如果属于关闭型事件，那么执行关闭的相关程序。

（2）预先于计算机处安置完毕光谱仪相应的驱动程序，相关的软件会在起始运作之后，率先智能化地和光谱仪相连，此时能够设计相应的参量，依次包括迟滞与积分方面的时间数据以及平均数。光谱仪所执行的工作步骤如下：第一步，初始化；第二步，将句柄加以连接；第三步，得到相关的设备；第四步得到设备的核心数据内容；第五步，在设备得以激活的基础上，得到相应的信息内容；第六步，设计搜集参量；第七步，先后搜集并整理获取的光谱数据及其信息文本。如果处于了有关继续搜集的程序之中，那么，返回至设置参量，连续向下实施；如果接收的是终止搜集的指令，那么应终止光谱信息的搜集，且将光谱仪关闭。

（3）样品台实施同步的工作范式，借助于OCX所拥有的空间获取编程的文本进程，在样品台抵达目标方位时才可以开展其余的操作，进而保障了操作时序的精确度。

3.2.2 设计重点模块

（1）测试仪器的运作情况，确定激光器与光谱仪等一些设施运作的正常性與实时性，然后确保样品台的运作正常与否，是不是依循着设计的流程所展开。若设备运作不正常时，则须借助于硬件自检的方式及时地找出错误并加以纠正。

（2）分析实验的目标，出于便于使用者开展相关实验程序的目的，将若干个关键性的组件进行必要的处理，即做好一次性封装的工作，涵盖实验整个流程，包括数据的搜集、整理及其研究等。

（3）探讨光谱的数据及其信息。在每次实验以后，均会配备相应的光谱信息，因此，设计的模型须及时地加以搜集，实验工作者能够基于视图屏显光谱线或是挑选出隐藏的光谱线数据。

（4）分析光谱，对实验相关的光谱数据借助3次点的平滑手段加以滤波处置，根据小波变化的方法智能化地检索必要的数据之后，和光谱数据库内的相关信息加以比对，据此测试出其中的化学组成。

4 实验与研究

把研发的软件工具有机地使用到实验组装之后的设备内，其中，除却前文所述次数为5次之外，激光器所具有的激光规格为0.11J，光谱仪所对应的积分时间是0.02s，延迟的时间是1.8μs，实验的对象为铝片。通过光谱分析工具加以处理之后，即能够辨识出铝元素，相应的谱峰方位是396.079、394.360与358.674am。

5 结语

通过实验的分析可知，此软件能够掌控仪器设备，从而完成光谱的搜集任务及其研究。基于MVC框架所设计出的系统具有明晰的层次结构，有利于研发的进度及其必要的系统升级要求，也能够为其他类似系统软件的设计提供参考的价值。