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Microscope + FPD stage control

メインウィンドウのボタン：Microscope + FPD stage control

X 線検出器ステージおよび顕微鏡ステージの移動を制御するアプリケーションです。

FPD and scope stage controller のスクリーンショット

機能紹介​

Detector (Ch9)​

  • OUT pos は検出器の退避位置（顕微鏡を入れることができる位置）、IN pos は X 線回折の測定位置です。
  • Spd は、このアプリから制御する際に適用されるステージの移動速度です。

Microscope (Ch6, 7, 8)​

  • Ch6 および Ch7 は、Move ボタンを押すと、入力した値（絶対値）へ移動します。Ch7 を頻繁に切り替える場合などに、キーボード入力で目的の位置まで移動させられるので便利です。
  • Ch8 には、OUT pos（退避位置。FPD の IN が許可される位置）と IN pos（試料観察位置）があります。
  • Spd は、このアプリから制御する際に適用されるステージの移動速度です。

ショートカット​

検出器 OUT → 顕微鏡 IN、および顕微鏡 OUT → 検出器 IN を、ひとつながりの動作として行うコマンドです。二つの動作が同時に実行されることはありません。最初の動作が終わり、ステージが完全に停止したことを確認してから、次の動作に移ります。

通常停止、緊急停止​

PM16C コントローラーには、通常停止（減速停止）および緊急停止（即時停止）の二つのコマンドがあります。

表示の自動更新​

この画面が前面にあるとき、アプリケーションは 0.5 秒ごとにステージの現在地を読み取り、入力欄および現在のステージ位置の表示を更新します。また、このアプリが前面に来たときにも、改めてステージの現在地を読み直して表示を更新します。したがって、手動でステージを動かした結果がこのアプリに反映されない、ということは起こりません。

安全対策​

Ch8 と Ch9 の IN/OUT 操作は、ステージ同士を正面から衝突させるおそれのある操作です。衝突を防ぐため、以下の安全対策が実装されています。

  1. 入力値チェック：Ch9 の OUT 位置は −30000 より小さくなければなりません。また、Ch8 の OUT 位置は 0 より小さくなければなりません。
  2. 移動時の再チェック：Ch8 を 0 より大きい位置へ動かすコマンド、または Ch9 を −30000 より大きい位置へ動かすコマンドが送られたときは、Ch8 および Ch9 の現在地を読み取り、安全な範囲にあることを確認してから、実際の移動コマンドを送信します。
注記

これらの安全対策のパラメータは、すべてのアプリに例外なく共通して適用されるため、各アプリ内ではなく utils/stage/move_constraints.py にまとめて定義されています。他のステージにもリミッターをかけたい場合は、MOVE_CONSTRAINTS に同じ形式の規則を追加します。Ch8 と Ch11（回転ステージ）の衝突を防ぐ規則も同ファイルに用意されていますが、実機での検証が済んでいないため、現在は無効（コメントアウト）になっています。

CH9_CH8_SAFE_BOUNDARY = -30000

MOVE_CONSTRAINTS = [
    # Ch9 > CH9_CH8_SAFE_BOUNDARY requires Ch8 <= 0
    # Moving Ch9 TO the boundary or more negative (OUT direction) is always safe.
    # Only moving Ch9 INTO the beam path is restricted.
    {
        'target_ch': 9, 'target_op': '>', 'target_val': CH9_CH8_SAFE_BOUNDARY,
        'required': [
            {'ch': 8, 'op': '<=', 'val': 0},
        ],
    },
    # Ch8 > 0 requires Ch9 <= CH9_CH8_SAFE_BOUNDARY
    # Moving Ch8 TO 0 or more negative (OUT direction) is always safe.
    # Only moving Ch8 INTO the beam path is restricted.
    {
        'target_ch': 8, 'target_op': '>', 'target_val': 0,
        'required': [
            {'ch': 9, 'op': '<=', 'val': CH9_CH8_SAFE_BOUNDARY},
        ],
    },
]