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NotaPublicado: Sab May 02, 2020 10:16 am 
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Registrado: Mié Feb 25, 2004 9:30 am
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Baldo ya tiene abierto un hilo acerca del software de control de este aparato, por eso yo aquí me centrare en su empleo. En los últimos días ya hemos conseguido avances muy significativos en el programa que controla el RGA, aunque hay que afinar un poco en la calibración del conjunto.

Un RGA ( Residual Gas Analyzer) es un espectrometro de masas basado en un cuadripolo que se emplea en sistemas de vacío. Como su nombre indica el aparato proporciona las presiones parciales de los compuestos que hay en una cámara de vacío. Generalmente están limitados a un rango de 200 UMA ( Unidades de Masa Atómica).

Si tienes interes en este aparato puedes encontrar mucha información en la red. Estos documentos del CERN también son muy interesantes:

Mas informacion sobre la teoria y construccion de este dispositivo: [url]indico.cern.ch/event/565314/contributions/2285748/attachments/1467497/2273711/RGA_tutorial-theory.pdf[/url]

Uno de los retos de este aparato es interpretar los resultados, este documento te puede abrir la forma de hacerlo https://indico.cern.ch/event/565314/contributions/2285748/attachments/1467497/2273709/RGA_tutorial-interpretation.pdf.


Montaje que estamos empleando:

Imagen

En el centro, la electrónica de un Spectramass 100D. Es un aparto de tan solo 40 años de antigüedad sin un micro que llevarse a la cara, todo circuitos TTl, 741 y transistores discretos, una maravilla !!

Para analizar, tienes que recorrer el espectro de masa deseado dándole vueltas al boton de sintonizar, como si de una antigua radio se tratase. La masa en UMAs se ve en el panel digital y la intensidad en el panel analógico. tiene diversos mandos para ajustar la sensibilidad y el rango. Puedes hacer una exploración automática pero tendrías que conectar un ploter para sacar la gráfica.

Encima de el un ordenador portátil que contiene el programa actual.

A la izquierda una bomba turbomolecular Edwards que mantiene la baja presión. Esta bomba esta asistida por otra rotatoria.

Encima de la bomba una T de seis puertos. En uno tenemos una ventana de cuarzo para ver el interior. A su derecha medidor de vació de ionización. Nos indica 3,8 x 10 e -5 mBar.
A la izquierda ( no aprecia muy bien) una válvula de fugas que nos permite hacer entrar pequeñas cantidades del gas que queramos analizar.

En la parte superior en vertical el cuadropolo del RGA y la cabeza que conecta el cuadripolo con el controlador.

Imagen

Este es el aspecto del programa que ha realizado Baldo. Hay que pulirlo un poquito pero funciona.


Imagen

El programa entro otras muchas cosas permite almacenar las imágenes de los espectros obtenidos.

Ahora viene el reto de calibrar el aparato e interpretar el espectro.

En la imagen anterior vemos que la raya mas alta corresponde a 28 UMAs, que corresponde a la molécula de N2 +, la siguiente raya la de 32 UMAs corresponde a O2+. Como vemos las dos rayas guardan una relación similar a la que que hay entre el N2 y el O2 en la atmósfera. Ambas corresponde al aire presente en la cámara. Hay mas rayas que correspondes al OH + de los restos del agua ionizadas y mas. No obstante el aparato no esta perfectamente calibrado todavia y hay una desviacion de algo menos de una UMA en algunos datos.

Continuaremos....


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NotaPublicado: Sab May 02, 2020 10:55 am 
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¿Por que no lo has nombrado sensor cuadrupolo?, hay muchísima información en la web de ese sensor, es el más usado.
De hecho me hace falta uno, aunque prefiero usar un portátil a un Arduino

Saludos y suerte con el sensor

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Los ensayos empiezan a ser interesantes a partir del millón de amperios
https://pulsotron.com/progress


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NotaPublicado: Sab May 02, 2020 1:43 pm 
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fusion escribió:
¿Por que no lo has nombrado sensor cuadrupolo?, hay muchísima información en la web de ese sensor, es el más usado.
De hecho me hace falta uno, aunque prefiero usar un portátil a un Arduino

Saludos y suerte con el sensor


Un RGA ( Residual Gas Analyzer) es un espectrometro de masas basado en un cuadripolo que se emplea en sistemas de vacío. Como su nombre indica .......
:roll: :roll: :roll: :roll: :D :D

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Navajero de Ockham


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NotaPublicado: Sab May 02, 2020 8:42 pm 
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NotaPublicado: Sab May 02, 2020 9:30 pm 
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NotaPublicado: Sab May 02, 2020 10:39 pm 
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Homer, ¿la perrita esta nerviosa?, :lol: :lol: :lol:

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Navajero de Ockham


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NotaPublicado: Dom May 03, 2020 5:25 am 
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el problemilla consistia en capturar graficas de un aparato que hace barridos y entrega una señal. todo en analogico puro.

por suerte permitia, en vez de barrido, posicionarse por orden externa,

para ello usamos un portatil, y un arduino uno de intermediario para la conversion ADC DAC.

del lado del arduino, pasando del wiring por ser muy lento, se escribio en c++ puro.
tras la configuracion entra en un bucle, en el que solo lee de su ADC, siempre, va sumando las lecturas, y lleva cuenta de las hechas.
por interrupcion de final de lectura, calcula la media, para tenerla preparada, y sigue leyendo y sumando.
cuando le llega una interrupcion de la UART, porque le habla el PC, guarda en bufer, si llega un CR o LF, interprea el bufer, que debe tener solo numeros, ese es el dato de los voltios que le debe pasar a un DAC comprado, por I2C, y este con elevador de nivel, se lo pasa al cacharro.
inmediatamente suelta la media que tenia preparada.
defini como estandar que la saturacion, tanto de DAC como del ADC seria 0xFFFF, en decimal.

por el lado del PC, se escribio en C#, me tuve que pasar porque el bueno del c++ de borlan dejo de funcionar en 64bits, de todas formas tienen el mismo padre, y es una bala.

lo 1º que me plantee fue definir un registro estandar, que por conveniencia se hizo como una clase,
tiene una cabezera, donde se guardan toditos los campos que interesan, ejemplo masas inicial y final, nombre de la muestra, color, modo de captura, tiempo de capt (que no funciona, tarda mas), ,,,
tras cabecera los datos, una matriz de estrucura con masa e intensidad.

una valla a salvar fueron los graficos, deduje que hay tres cosas:
el componente PictureBox.
el (LOS) bitmaps.
y una cosa que le llaman grafic.
Se pinta con grafic, sobre el bitmap previamente selecionado.
y al final, el pantallazo consiste en mover el bitmap final al picturebox.

use 3 bitmaps,
- el vacio, (cuadricula), donde segun las masas dibuje una cuadricula, si hay que pintar espectros baks, (previamente capturados), tambien los dibujo hay. este bit map no suele cambiarse,
- el de maniobra, es una copia del cuadricula, sobre el se dibuja el espectro capturando.
- un out, copia del maniobra, que es el que se presenta, por tinterrupciones, varias por segundo.
todo esto repartido en rutinas, unas convierten la zona util como coordenadas XY, muy util porque en informatica el 00, esta arriba izquierda, otras usan esta para pintar segentos, otra escribe texto, otras de copiar y habilitar bitmaps.
fue un poco lio pelearse con los "Pen", y "color", resulta que se dibuja con un pen, que tiene su color, pero hay colores sin pen, (letras), me limite a 10 colores, como en resistencias,

se admiten 3 modos de funcionar, "tiro a tiro", "rafaga refrescaa", y "rafaga promedia", no necesita explicar.
al darle al start, captura todos los formuarios, y con elllo rellena la cabezera del registro de maniobra.
este es pasado a la maquina de chucurrun chucurrun, (hacer la maquina teniendo que mirar lo puesto en formularios es un lio)

en todos los 3 modos, con sutiles diferencias de final, tras una configuracion entra en bucle, que por interrupciones de un tick (tarda mucho mas, ???),que hace:

-guarda en el campo[n] masa, la masa que esta leyendo,
-incrementa esa masa, (no dije que el grafico tendria 800x400pixeles, por tanto la matriz de datos tambien de 800. normalmente se barre de 0 a 200 UMAs, pero se puede estrechar el barrido, en el peor de los casos en la separacion entre Umas, caben 4 medidas, 0,25 UMA, pero puede ser mucho menos)
- espera a que llege la respuesta del arduino, si tarda se stopea, (en v1.0 se colgaba)
- hace la conversion de lo llegado, y lo guarda en campo[k]intensidad. aquella saturacion del 0xFFFF se paso a 120 (%).
- a traves de una rutina de conversion, masa -> voltios al arduino, se manda esta al arduino. Se hizo asi, para que PC y arduino trabajen a la vez, y no uno esperar por el otro.
- mira si ya lo hizo 800 veces, y para.

tiene una opcion de ganancia automatica (y manual), por la que sube o baja / estira encoje la grafica para llevarla a la linea base y al 100%,
tambien offsets en X e Y , configurables mediande fichero .INI
los espectros se pueden guardar como datos, vuelca a un INI el registro de maniobra (o el promedia),
y esto se pueden recargar posteriormente para comparar.
tambien se guarda como JPG el pantallazo.

Pestaña de puerto, ajustes (offsets), y debug (un log de trace y errores)

y esto es todo,
tiene un chechbox para ponerlo en simulacion, imprescidible para depurarlo sin magquina, simula la comunicacion con arduino, y genera un espectro, por lo que el programa se puede probar sin el 4P.


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NotaPublicado: Dom May 03, 2020 5:48 am 
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https://drive.google.com/open?id=1JUYvV8TbDDVr61oZqrl5Zbd9yUIhagMm


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NotaPublicado: Dom May 03, 2020 10:07 am 
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Como podéis suponer el programa esta en "baldiño" un dialecto del gallego con aportaciones anglosajonas. :lol:


Imagen


La calibración esta dando sus resultados. En el espectro anterior ya están bien situados el Helio 4 UMAs, el Nitrógeno y el Oxigeno moleculares, 28 y 32 UMAs respectivamente. Estaría bien contar con Xenón para calibrar la parte alta.
Mientras construiré un apósito para aumentar la eficiencia en la introducción de gases haciéndolos llegar mas cerca del ionizador y seguiré con la introducción de sólidos.

Salud!!


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NotaPublicado: Jue May 07, 2020 5:49 pm 
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C# , aghhh qué dolor :(

Por lo demas suena muy bien

Si no estuviera confinado me pasaría por ahí y te lo hacía en Visual Studio en C++.
Yo soy más de micropics, muestrean a 1.1Mbps. La comunicación, veo la hacéis por RS232
Hay osciloscopios con modo persistencia, o los hay con mucha memoria el mío puede guardar 1 o 2 millones de muestras para hacer promedios y ffts, aunque no lo he conectado todavía a un PC

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