ネットワークを介した計測制御システムの開発

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]
Wed 12 Feb 2003
環境情報学専攻修論発表会
1
発表の概要
研究の目的
システム開発
性能評価
Wed 12 Feb 2003
環境情報学専攻修論発表会
2
発表の概要
研究の目的
システム開発
性能評価
Wed 12 Feb 2003
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3
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 OS
CUI (Character User
Interface)
過去のもの
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4
改善後の利点
Linux
ネットワーク利用可
遠隔制御，データ転送
マルチタスク OS
リアルタイム解析
GUI (Graphical User
Interface)
まさに旬，これからが熟成期
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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
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システム概要
計測機器
制御命令
データ転送
システム制御側
データ測定側
データ測定
集中制御
リアルタイム解析
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発表の概要
研究の目的
システム開発
性能評価
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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
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解離粒子間距離測定
CCDカメラで撮像
ノイズ処理
必要な点は
100画素のみ
座標値と光強度値
のみ保存
データ圧縮
取得データから
粒子間距離を求める
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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
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10
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カメラの転送時間 : 66 msec
CCDデータ取り込み時間 : 50 msec
16 msecの
空き時間
解離粒子の飛行時間差 : 数 nsec
CCD処理の待ち時間に
解離粒子飛行時間測定を行う
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重心導出
真の粒子位置を求める

像を増倍させたため
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
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ぼやけている
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粒子の本当の位置
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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
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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
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発表の概要
研究の目的
システム開発
性能評価
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データ測定
Mon 25 Nov 2002
システム稼動開始
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
24時間耐久試験をクリア
延べ，10,000データ取得
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データ解析
重心導出→画像変換
1粒子 (7,217データ)
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2粒子 (1,683デー
タ)
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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
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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
GUI フロントエンド
データ測定
データ解析
まとめ
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ツッコミネタ用スライド 1
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ツッコミネタ用スライド 2
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