ネットワークを介した計測制御システムの開発

Wed 12 Feb 2003 環境情報学専攻修論発表会 1

ネットワークを介した計測制御システムの開発

～解離粒子測定～

環境計測宗田隆宏[email protected]


発表の概要

研究の目的

システム開発

性能評価


現状のシステムの問題点

MS-DOS

ネットワーク利用不可シングルタスク O

SCUI (Character User

Interface)過去のも

の


改善後の利点

Linux

遠隔制御，データ転送リアルタイム解析容易なボタン操作最新の機器の利用それでも無理なら

自分でやれ

ネットワーク利用可マルチタスク

OSGUI (Graphical User

Interface)まさに旬，これからが熟

成期


システム概要

データ転送

システム制御側システム制御側データ測定側データ測定側

制御命令

計測機器

データ測定データ測定集中制御

リアルタイム解析


発表の概要

研究の目的

システム開発

性能評価


システムの応用対象

2 原子分子解離現象測定

解離粒子間距離解離してから検出器に到達するまでの時

間差


解離粒子間距離測定

CCD カメラで撮像

ノイズ処理

座標値と光強度値のみ保存

必要な点は 100 画素のみ

取得データから粒子間距離を求める

データ圧縮


解離粒子飛行時間測定

マルチアノードフォトマルチプライヤー

光を検知すると信号発生

信号発生時間差より検出器までの飛行時間差を求める


測定系の統合

制御台数はできるだけ少ない方がよい

システムのボトルネックは CCD タイミング

CCD 処理の待ち時間に解離粒子飛行時間測定を行

う

CCD カメラの転送時間 : 66 msec CCD データ取り込み時間 : 50 m

sec 解離粒子の飛行時間差 : 数

nsec

16 msec の空き時

間


重心導出

真の粒子位置を求める像を増倍させたため

ぼやけている

粒子の本当の位置

付近の各点を1 集団であると認識する点座標位置，光強度より重心を求める


画像変換

同じ粒子数を含む像を重ね合わせ解離傾向を目で見て確認できる

すべて重ねた後，粒子が多く到達した点，そうでない点をわかりやすくするために色付け


GUI フロントエンド

C 言語で作られたプログラムをボタンで容易に操作するために作成

# /bin/sh \/home/muneda/ccd_driver_install.sh

#/bin/sh \/home/muneda/tdc_driver_install.sh

#/home/muneda/bin/ccd_tdc data_001 80

#/bin/sh \

/home/muneda/tdc_driver_uninstall.sh

#/bin/sh \

/home/muneda/tdc_driver_uninstall.sh


発表の概要

研究の目的

システム開発

性能評価


データ測定

Mon 25 Nov 2002システム稼動開始

24時間耐久試験をクリア

研究室から実験室への遠隔操作

リアルタイム解析で正しく取れていることを確認

延べ， 10,000 データ取得


データ解析

重心導出→画像変換

1 粒子 (7,217データ )

2粒子 (1,683データ )


まとめ

システムを作り替えた MS-DOS → Linux

遠隔集中制御，リアルタイム解析，GUI 操作を可能にしたまぁ，何とか使えそう今後の本研究室での計測制御の方向性を確立した


おしまい

現状のシステムの問題点

改善後の利点

システム概要

システムの応用対象

解離粒子間距離測定

解離粒子飛行時間測定

測定系の統合

重心導出

画像変換

データ測定

データ解析

GUI フロントエンド

まとめ


ツッコミネタ用スライド 1


ツッコミネタ用スライド 2

ネットワークを介した 計測制御システムの開発

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