commissioning (FY2022)
2022. R4-cycle02 : test w/ Cu
2022.06.13 ~: R4-cycle02
fix a control parameter in the "c1_iom.f" filman subroutine
overrun parameter 0.0deg -> p/m0.2deg
number of retry Ntry 5 -> 7 -> 10 (fix) -> 25 (fix)
make a filman exe file and copy to bin folder in /home/6g/
newest filman exe: flmm_20220613
check a difference among set value, encoder value and process value for C2, A2.
(might be) all green!
indeed, number of error message is zero in about 30th trials.
前のサイクルの問題8について対処。
→前サイクル最終日:set value = encoder value ≠ process (actual) value
filmanソースコードc1_iom.f中のオーバーランパラメータを0deg -> 0.2degに戻す。
→プラス方向のスキャンに対して、didn’t reach the target within 5th times のエラーメッセージがほぼ毎回発生する。
filmanソースコードc1_iom.f中の繰り返し回数パラメータNtry =5 -> 7 -> 10
→7回のときにエラメッセージの表示回数は減ったものの、ゼロにはならない。(少し手前で止まって、諦めてしまう)
→10回の時にエラメッセージは、30回の試行中でゼロとなった。(これで改善されたと判断)
ここで、set value = encoder value = process valueとなった。
残る問題として,single mono modeでC2をCWに0.05(正確には0.08°)以下のstepでscanを行うと,ギアの遊びが解消された直後に設定値に達した判定がなされ,実際の角度は殆ど動いていないまま角度調整が終了する不具合が残っていた。6/14の調整の結果,0.03°以上のstepであれば,ほぼエラーなしでスキャンできる状態になった。ここでは戻し角度を,設定されていた0.2°から,0.5°に変更した。恐らく戻し角度は,大凡の遊び角度~約0.35°(平均値)にすれば十分と思われるため,後日,ソースコードの修正を試みる。0.02°でのスキャンでは,大凡1~2割の頻度で実際の角度とエンコーダーの角度がずれる症状が見られる。現状の対策では,恐らく,0.5°程度のstepでスキャンすると不具合が生じると思われる。
(top) step 0.2deg in R4C01, (middle) step 0.1deg in R4C02, (bottom) step 0.05deg in R4C02. C2 axis
(top) step 0.03deg, miss alignment 3times/355trials (~0.8%)
(middle) step 0.04deg, miss alignment 4times/255trials (~1.6%)
(bottom) step 0.05deg, miss alignment 0times/200trials (0%)
(top) step 0.05deg, (middle) step 0.1deg, (bottom) step plus/minus0.2deg.
(top) step p/m0.1deg, (bottom) step p/m0.03deg.
th-2th scan w/ step 0.05/0.1 (plus mark), step 0.03/0.06 (cross mark), step 0.02/0.04 (filled circle)
2022.05. 09~: R4-cycle01
see log book
optimize mono angles
make a VI for monitor and LS331 temperature controller
tune a motor parameter (backlash correction in a ladder sequence and a filman source code)
fix motor/encoder/gear conversion factor (C1, RX, RY, XS, YS)
BG measurements for checking the effect of shields
a test measurement w/ FeMnMo (phonon, and elastic Q scan)
a test measurement w/o sample (check air contribution)
IRT expt. 05/23-
sample: HoIG (poly), TbIG (poly)
user: Kawamoto, Tohoku university
SE: CTI
TAS condition: open-Sap30-30-60, PGaft, FM2.1FA4, Slit-open,
2022.04.11 ~ モノクロメータ組み立て,ラダー調整
作業記録
2022.04.11
Win,Mac用のディスプレイ接続と配線の整理 → 済 Win用に縦長PCを用いる。Mac用にBenqの古いディスプレイを用いる
復電時にLinux PC立ち上げ出来ず。
症状1:ビープ音(ピー―,ピ,ピ):グラフィックボード・モニターの接続エラー → 再々接続により復帰。
症状2:ビープ音(ピ,ピ:恐らく短音2回???)短音2回のビープ音だとすると,設定エラー(CMOS):CMOSの設定に問題がある可能性。→大河原さん見立てではボタン電池かも?とのこと,4/12に交換を試して再確認を予定。
(参照:https://www.4900.co.jp/smarticle/7850/#:~:text=%E3%83%93%E3%83%BC%E3%83%97%E9%9F%B3%E3%81%AF%E6%B7%B1%E5%88%BB%E3%81%AA,%E3%83%93%E3%83%BC%E3%83%97%E9%9F%B3%E3%80%8D%E3%81%A8%E3%81%84%E3%81%84%E3%81%BE%E3%81%99%E3%80%82)
4/11 17:30現在の症状:Bios→Resume→Red hatまでは起動できるものの,GPIB通信にエラーがあり,Filmanからの通信が出来ない状態。
方針:PC,Filmanの起動ができれば,Heuslerインストールをして,モノクロ調整を終えることを目指す。今回の動作調整の間は,このまま動かし,14日までに動作確認を終えることが出来れば,その後にバックアップを取る予定で進める。全く起動できずに,動作確認が進まなかった場合,モノクロのインストールを諦めることも念頭に置いておく。この場合,第一サイクルIRTの実験は全てキャンセルとなる。または,Heuslerのみ入れずに,PGだけインストールする。この場合は,IRT実験は可能となるものの,どこかのタイミングで取り出して,再度,冷ます必要がある。。。時間的にサイクルの間(1week)では難しいか?
4/12 予定
・午前9-10時: Linux PCボタン電池交換の作業準備
→ SANYO Lithium 3V(CR14250SE) →電圧を調べたが3V出ていたので交換はしない。なお,電池のタイプは,ボタン電池ではなく2cmくらいの乾電池だった。起動ボタンを押すと,昨日と同様,長音一回,短音2回と,短音2回のビープ音がなり,同様のエラーを示した。午前中の作業は諦め,電源コードをさしたまま(PC本体裏のスイッチはON,起動ボタンは押さない状態)で放置。
・15-17:30: ボタン交換 →なし,
・PC起動テスト → 短音2回のエラーは変わらず。ディスプレイの接続エラーはなくなり,表示は出来るようになっていた。起動するとCMOSのエラーと表示され,BIOSを起動F2のあと,F10(Save and Exit)で抜けたところ,今度は起動できた。その後,MacからSSHでつないで,filmanを起動したときにエラーが出たが,abとfimm起動を繰り返すと無くなった。(エラーが溜まっていた??) →今週中は,PCをつけたままにして,週末にバックアップを予定しておく。 上手くできそうなので,Heuslerの集光機構動作確認へと進む。
・ドラムシールド取り外し 表面線量 1~2μSv/h程度 PG結晶やモーターの表面近くは5μSv/h以上(10μSv/hは行かない程度) → 近くで一時間程度は作業できることを確認して,作業継続。
ドラムシールドの取り外し手順
1.ゴニオとエレベータを切り離すために,ゴニオとエレベータ台の固定ねじ(M6くらい 4本)を取り外す。ねじの位置は再外周ではなく,内側の4本。ωの場所によっては,モーターと干渉して取り外せないことがあるので注意。その際は回転する必要があるものの,指定値の10倍回転することにも注意が必要。PG002を取り出していた角度であれば,干渉はしなかった。今後のために角度をひかえておくと良い。明日確認しておく。また,ねじ位置を示す図面を用意する。w_m=-19.89(single mono)
2.ドラムごとジブクレーンで吊るしあげて,ゴニオテーブルを横に避ける。この時,接続位置を保つために印の位置を覚えておく(なければ線を引き直す)
3.枕木を置き,ドラムごとその上に置く
4.ドラムとエレベータ台の固定ねじを取り外す。六角穴付きM4かM5 8本程度 上面フランジの再外周のねじ。
5.エレベータ台を吊るし上げ,ドラムから引き抜く。この際,モーターや固定線とドラム出口が干渉して引っかからないように手で支えながらゆっくりと引き抜くこと。
6.引き抜いたエレベータ台を別の枕木の上に置く。
7.必要に応じて設置場所を調整する (線量の高い表面を遮蔽壁側に向ける など)
8.転倒防止策を施す。吊り具を取り付ける。ジブクレーンにつないだまま保管するときには,ジブクレーンを固定しておく必要がある。ジブクレーンが何らかの拍子に回転して反対側に動いた時に引っ張られて転倒する可能性があるため,作業前には,ジブクレーンを固定してから,作業を始める。
4/12はここで時間切れとなったため,続きは明日とする。
4/13予定
Heusler配線と集光機構の動作確認
エレベータ下部のケーブルと集光機構の配線を行った。filmanからquでstatusをみるものの,CCW,CW両方のlimitが点灯して,その原因調査をすることになった。
limit switchの故障 → テスターで導通を確認して否定 (normally closed circuit)
ケーブルの断線を検証
→ 5G-6Gの間のところにある中継から,エレベータ下までの導通を確認して,否定。
→ エレベータ下のコネクタから,集光機構,limit switch x2までの導通を確認して,否定。
お手上げ状態となり,最後にダメもとで,計測器ラックの裏側を開けて,中のコネクター接続を確認したところ,YNC9-YNC10とタグに書かれていたケーブルは,YNC10のところにささっていた。YNC9のコネクタは何もささっていなかった。試しにYNC10にあったコネクタをYNC9に差し替えてみたところ,limit errorは両方ともなくなった。filmanからの制御も可能となった。その後,リミットスイッチと回転方向が一致していないことが明らかとなった。motorsettingから回転方向を変更しても良かったが,今回は,リミットスイッチの場所を入れ替えて対応することとした。入れ替えた後に,CCW(focus状態の限界),CW(defocus状態の限界)で確かに停止することを確認した。ただし,稀に命令だけが送られて,あたかも駆動が終了した状態になることがあった。その際は,quをしてモーターの状態を確認する必要があることがわかった(moveのindicatorが点灯していれば,まだ動いている途中)。CWは大凡+0.9,CCWは大凡-10.09となっていた。focusするときにはマイナス方向に振り,defocusするときには0にすれば,ほぼフラットとなる。
マグネットへの取り付け
・専用のスペーサーが必要であることを思い出し,組み立て手順を確認した。
1.まずマグネットとHeusler結晶ホルダーを組み合わせる。使うねじは六角穴付きの非磁性M5 x 4本首下40mm程度。マグネット底面にあるザグリ付きの貫通穴からねじを通して,結晶ホルダー底面のねじ穴を使って固定する。
2.マグネット下部にアルミニウム製の15mmスペーサーを取り付ける。スペーサー底部の6mm程度の深さのあるザグリ穴をとおして,非磁性M5 x 4本首下15-20mm程度のねじで,マグネット底面に固定する
3.スペーサと組み合わせたマグネットをエレベータの下部ゴニオに乗せる。位置決めピンは2か所。非磁性のM5 x 4本首下20~25mmのねじで,スペーサ上からねじを通して,ゴニオ台に固定する。
マグネットへの取り付けを行う前に,時間切れとなったため作業を修了した。
4/14予定 注:無理はせずに,時間が無いときは19にクレーン作業とする。
マグネット取り付け,ホルダー取り付け
→なんと! 結晶ホルダーの大きさが図面と一致しておらず,結果,エレベータに乗せることが出来なかった。
実測した横幅は326mm。図面上は286mm。エレベータに乗せようとすると,写真の左端下に見えている集光機構用の黒いコネクタよりも外側にはみ出しているアルミフレーム(L字部分)が,エレベータ架台の柱と干渉し,設置することが出来ない。
問題点は以下のとおり。
・集光機構付きの結晶ホルダーのサイズが図面と異なり,エレベータに乗せられない
・マグネットハウジングをエレベータに乗せると,磁力によって上下機構用のシャフト(磁性体)が曲がり,駆動に過負荷が生じる,また,PGの位置もずれる
・エレベータの上下駆動範囲が足りず,Heusler結晶の中心とビーム中心がずれる
(ずれの大きさは図面で確認をする予定)
・・・Heusler結晶ホルダーの取り付けを見送った。
設計製作を請け負った方に状況を聞いて,問題点を整理する必要がある。
改善案
・シャフトを磁性→非磁性に変更
・結晶ホルダーの横幅を調整 -30mm程度(横にはみ出しているL字の部分を改修?)
・高さ → 修正不可? (10mmあげようとするとPGハウジングにぶつかる,limit位置を変更する→天井にぶつかっているためこれ以上は上げられない,)
・エレベータ架台をやめて,サイクル毎にPGとHeuslerを入れ替える →被ばく,手間がかかる
・マグネットを小型化する →再加工は難しい?
マグネットを乗せた状態でエレベータの動作確認を行った。エレベータはVIから動かず。。TAIANでM_AD,20,-184でPG,M_AD,20,98でHeusler(天井にぶつかる)となる。この時,TAIANでFreezeを解除する必要があるので注意。マグネットハウジングを置いた状態でもエレベータは動くものの,シャフトは明らかに曲がっており,マグネットに引っ張られて側面に接触しているため,モーターの負荷は大きい。VIで動かせないことも問題。
C1軸の入力角度と実際に動く角度が10倍異なる(1°入力で10°動く)の修正を試みた。
1.motor settingをPCで開き,3列目の2行目の数値を1/10にして,PXIのINIにアップロード。→変化なし。
2.3列目の7行目を1/10にして,再実行。→変化なし
3.3列目の2,7行目の数値を100倍(元の10倍)にして,再実行。→角度の読み込み値が1000°を超える。+1°動かしてみたものの,微動だにせず。
4.3列目の2,7行目の数値を1/10(元の値)にして,再実行。→なぜか,修正されて1°入力で1°動くように変更された。その後,VIを再起動して再実行して,再現することを確認した。結局,なぜうまく修正されたのかは説明が出来ない。。。
ここで17:25となったため,4/14の作業は終了した。
4/15の予定
・10:00から打ち合わせ done
・終わり次第,昨日の続き。C1軸制御の再現性をもう一度確認しておく。 done
・tiltとtransを再度確認しておく。倍率とリミットスイッチの確認。 skip
・PG裏の遮蔽(隙間から見えている配線部分を隠す)done
PG現在値確認 -19.89 → 倍率修正後 → 77°付近 done
Heusler配線と動作確認(必要ならMO登録 w/ filman) →見送り
エレベータ 集光,チルト,トランスレーション →見送り
日立電気工業(アドバンストマシン工房)鈴木さん 4Gに来られていたので、お話を聞いていただいた。震災後のドタバタ等で改修はうやむやになってしまったようである。。
webカメラの設定を行った。IP、ID、Passwordは6G遠隔操作用の机にある
4/18の予定
✓ おおよその、C1軸ハードリミット角度の確認 CCW=140.8, CW=26.2, PG002=77.1°程度
✓ ドラムシールド組み立て
4/19の予定
✓ 遮蔽体解体(クレーン作業)
✓ 遮蔽体内への設置(クレーン作業)
✓ 各所への配線
→収めた状態で,filmanから,status確認→OK,C1駆動→OK
✓ 遮蔽体復旧(クレーン作業)
4/20の予定
PCバックアップ
WinPC-LS331接続確認
制御器シャットダウン
当初予定
✓復電
✓制御装置立ち上げ
✓作業場所を確保(マグネット,ホルダー,ドラムシールドの置き場)
モノクロメータ
✓ ドラムシールド解体
✓ 線量確認 @hold point
✓ Heusler配線と集光機構の動作確認
X(見送り) マグネット取り付け,ホルダー取り付け → ここで諸問題のため断念。。
✓ PG現在値確認
X(見送り) Heusler配線と動作確認(必要ならMO登録 w/ filman)
X(見送り) エレベータ 集光,チルト,トランスレーション
✓ ドラムシールド組み立て
✓ 遮蔽体解体(クレーン作業)
✓ 遮蔽体内への設置(クレーン作業)
✓ 各所への配線
✓ 遮蔽体復旧(クレーン作業)
分光器制御機器の調整
X(見送り) ラダーの修正箇所(パラメータ変更箇所)の確認 (桜井氏にmail)→5/12-5/13で調整中
X(見送り) パラメータ調整(C2,A2,C3,A3)→5/12-5/13で調整中
X(見送り) 動作確認 →5/12-5/13で調整中
Figure: Heusler monochromator w/ a V-focusing unit. (top) without Al frame, (mid & bottom) w/ Al frame.
Heuslerモノクロ用結晶の取り付けと固定
2022/03~04上旬
photo01: https://drive.google.com/file/d/1Vo0UZZZtV8xIRxgQxCf0UCIdCk0uPGTq/view?usp=sharing
Heusler20mm x 20mm x 5-6mm, 5x7 (35 pieces)
高さが揃っていないため,アナライザー用#1のケース(1~35)の27と,モノクロ用#2のケース(36~70)の42をいれかえた
CYTOPのみでは保持力に不安があるとなり,アルミフレームによる抑えを付け足すことになった
t2mm,flame w=3mmのアルミニウム板で固定(上下段のみは上面にもCYTOP)