电子探针是用于分析固体样品表面的微米级微区成分、形貌以及和形貌间相互关系的大型精密分析仪器，应用日益广泛，已经渗透到了地质、军事、考古、医学等各种研究领域。国内目前还没有独立研制大型分析仪器的能力，主要依靠国外进口。早在80年代，我国就从日本和德国引进了一批。虽然中国科学院长春光学精密机械研究所、中国科学院北京仪器厂等单位都研制过电子探针,但都没有结果。早期进口的电子探针大都年代较远，加上现在微电子技术的迅猛发展，老型号电子探针出现了主机性能良好，控制机过时的问题。因此用先进的电子探针波谱仪控制系统代替原有的控制系统就显得尤为重要。 中国地质大学曾于1994年在科技部门的委托和支持下完成了电子探针微机控制系统的研制。随着电子技术的不断发展，这套控制系统暴露出硬件设计过时、分析软件仍基于人机交互性较差的DOS系统、许多控制还得靠操作面板上的按钮进行控制等缺点。本课题就是基于这些问题对电子探针波谱仪控制系统做进一步改进，使其成为更稳定、方便的数字化控制系统。 本文提出的电子探针波谱仪计算机控制系统的研制方案是在了解电子探针的结构组成、基本操作、以及工作分析原理的基础上，依靠相关的理论知识和实践，并向专家学习，总结经验的成果。确立了在Windows平台下，以Visual Basic作为开发环境，结合数据库、ADO、串行通信等技术重新开发电子探针波谱仪计算机控制系统的方案。新的电子探针波谱仪计算机控制系统可以根据不同的命令消息产生不同的控制功能；实现对电子探针波谱仪的数据采集；实现对各道谱仪和样品台的控制；实现对样品的定性分析和定量分析。同时将原有的手动操作板省掉。设计过程中，主要完成了以下工作： (1)在资料积累的基础上完成了电子探针波谱仪计算机控制系统的结构框图，把该系统分成了底层硬件设计和上层PC设计两个部分。 (2)完成电子探针波谱仪计算机控制系统硬件设计以及相关软件设计的任务。硬件设计任务主要由单片机、可编程逻辑器件结合相关辅助电路完成。设计单片机完成通讯任务，设置通信协议，完成对电子探针(谱仪，样品台，电子束)控制量的传输，同时采集探针公共数据端输出的吸收电流以及计数值数据；设计单片机完成关键信号输出的任务，包括标准频率脉冲信号(P1.O)、选择信号(P1.2-P1.4)、报警信号(P3.3)、使能信号(P1.7)、扫描时钟。设计可编程逻辑芯片的脉冲分配任务，CPLD靠单片机给的控制信号完成相应工作。设计控制命令一览表，理清控制程序设计思路，使用汇编和VB完成相关代码，完成控制界面的设计。 (3)完成电子探针波谱仪计算机控制系统上层分析软件的设计任务。利用Visual Basic作为开发环境，结合数据库、ADO技术进行设计。根据系统所要建立的数据关系，建立相关数据库。其一是在控制部分建立的步进电机位置数据库；其二是在分析部分建立的标样数据库、试样数据库，给出了分析软件的数据关系结构。根据定性分析原理、定量分析原理以及相关修正方法，确立编程思路、画出流程图、完成代码。 (4)根据控制分析要求完成软件系统开发、工作界面设计。 电子探针波谱仪计算机控制系统的研制，结合新知识，有效解决老型号电子探针主机性能良好、控制系统过时的不足。新系统可以使操作人员在更为方便、简洁的环境下进行工作。通过市场调研，该系统的开发具有实际意义。