Einbindung
2-dimensionaler
Detektoren

Studienarbeit von

Sebastian Lühnsdorf & Alexander Schad

Im Rahmen des Projekts Software Sanierung
unter der Leitung von Prof. K. Bothe

HUB-IfI

Pflichtenheft


 
Version
Autor
Datum
Status
Kommentar
1.0
luehnsdo@informatik.hu-berlin.de
schad@informatik.hu-berlin.de
2000/05/28
Erstfassung
1.1
luehnsdo@informatik.hu-berlin.de
schad@informatik.hu-berlin.de
2000/06/22
Überarbeitung
a)

a)Nach der Besprechung mit Herrn Panzner und Herrn Sacklowski am 2000/06/13 und dem Telefonat mit Herrn Jenichen (Proscan) am 2000/06/20.

1. Zielbestimmung

Mit dem Produkt soll es möglich sein, einen 2-dimensionalen Detektor anzusteuern. Dieses Programm soll die Zeitberechnung zwischen zwei Meßzyklen übernehmen und automatisch die Signale erzeugen, die für die Aktivierung des Detektors nötig sind. Dadurch soll die Arbeit mit der Motorsteuerung und dem 2-dimensionalen Detektor praktisch automatisiert ablaufen.

Die Integrationszeit soll über das Fenster Einstellungen AreaScan eingebbar sein. Aus dieser Zeit und der sogenannten Totzeit (die Zeit, die für das Auslesen des Detektors und das Schreiben der Files auf die Festplatte benötigt wird) wird dann der zeitliche Abstand zwischen zwei Trigger-Impulsen berechnet. Die Totzeit sowie der Hardware-Modus sollen über eine Konfigurationsdatei einstellbar sein. Die Totzeit ist stark Hardwareabhängig und muß noch experimentell bestimmt werden.

Die allgemeinen Einstellungen zu diesem Detektor werden über ein bereits von der Physik erworbenes proprietäres Programm namens CCDView getätigt. Die Aktivierung des Detektors erfolgt entweder über die Software oder über ein externes Signal an den Controllerkasten des Detektors.

Das RTK-Steuerprogramm muß auf dem gleichen Rechner laufen wie die Motorsteuerung, um die Konvertierung der Ausgabedaten zu gewährleisten. Eine Konvertierungen der Ergebnisdaten wird von 1-dimensionalen Daten des Detektors in das PSD-Format vorgenommen. 2-dimensionalen Meßdaten werden nicht konvertiert, sondern mit der mit dem Detektor mitgelieferten Software ausgewertet. Es wird lediglich ein Header abgespeichert, der Informationen über die Einstellungen bei der Messung enthält.

Es sind weder für den Detektor selbst noch für die Software, die ihn im Moment ansteuert (bis auf eine Anleitung, die das Userinterface erklärt) irgendwelche technische Dokumentationen verfügbar. Allerdings besteht telefonischer Kontakt zum Hersteller.

1.1. Mußkriterien

-Eingebbarkeit der Integrationszeit
-Einstellbarkeit der Totzeit (Zeit für das Auslesen des Detektors + Zeit für das Schreiben der Files auf die Festplatte) in einer Konfigurationsdatei

-Einstellbarkeit des Hardwaremodus in einer Konfigurationsdatei

-Korrektes senden der Trigger-Signale zum Detektor und somit Installation eines völlig automatisierten Meßvorgangs

-Konvertierung der 1-dimensionalen Meßfiles ins PSD-Format und somit die Ermöglichung der grafischen Auswertung durch das RTK-Steuerprogramm.

1.2. Wunschkriterien

keine.

1.3. Abgrenzungskriterien

-Keine allgemeinen Einstellungen zum Detektor (wird vom proprietären Programm CCDView übernommen)
-Keine Auswertung der Ergebnisdaten (1-dimensionale Daten werden vom RTK-Steuerprogramm ausgewertet und 2-dimensionale Daten werden gar nicht ausgewertet)

2. Produkteinsatz

Das Produkt dient der automatisierten Ansteuerung eines 2-dimensionalen Detektors im Rahmen des RTK-Steuerprogramms. Es wird von Mitarbeitern des Fachbereichs Physik der Humboldt Universität zu Berlin genutzt.

2.1. Anwendungsbereiche

Einstellen der Integrationszeit und starten des Meßvorgangs.

2.2. Zielgruppen

Mitarbeiter des Fachbereichs Physik der Humboldt Universität zu Berlin.

2.3. Betriebsbedingungen

Laborumgebung.

3. Produktumgebung

Noch offen.

3.1. Software

Betriebssystem: derzeit Windows 3.x, später Windows 9x.
Anwendungssoftware:

CCDView (Hersteller: Proscan)

RTK-Steuerprogramm (Hersteller: HUB-IfI)

3.2. Hardware

Rechner: Noch offen.
Detektor: CCD (Hersteller: Proscan)

Controller: HSSC-1 (Proscan)

Eine BNC-Schnittstellenkarte muß noch beschafft werden.

3.3. Orgware

keine.

3.4. Produktschnittstellen

Es müssen Trigger-Signale an den CCD versandt werden. Der externe Trigger des Controllers wird über ein BNC Kabel angesteuert. Das Signal ist ein Active Low Impuls (+5V auf 0V), d.h. daß ein ständiges +5V Signal für jedes Trigger-Signal kurzzeitig auf 0V herunter gesetzt wird.

4. Produktfunktionen

/F10/Eingabe von Parametern für den Meßvorgang.
/F20/Auslesen der Totzeit und des Betriebsmodus (1D/2D) aus Konfigurationsdatei.

/F30/Berechnung der Gesamtdauer eines Zyklus.

/F40/Ansteuern des Detektors mittels Trigger-Signalen.

/F50/Abspeicherung der Produktdaten im Header der Ergebnisdatei

/F60/Konvertierung von 1-dimensionalen Meßdaten.

/F70/Anzeige von 1-dimensionalen Meßdaten.

5. Produktdaten

/D10/Für jeden Meßvorgang sind folgende Daten zu speichern - Angaben in Klammern sind Bezeichnungen für Headerdatei:


Benutzername (User), Datum (Date), Uhrzeit (Time), Omega Minimum (OmegaMin), Omega Maximum (OmegaMax), Omega Schrittweite (OmegaStep), Theta Minimum (ThetaMin), Theta Maximum (ThetaMax), Theta Schrittweite (ThetaStep), Theta Relation (MoveRelation), Substrat ? (Target), Reflex (Reflection), Orientierung (Orientation), Wellenlänge (WaveLength), Strom (Current), Hochspannung (HV), Integrationszeit (IntegrationTime), Meßzeit / Zyklusdauer (TimePerScan), Betriebsmodus (Mode).

6. Produkt-Leistungen

/L10/Das Produkt muß in der Lage sein, die Zyklusdauer möglichst genau zu berechnen.
/L20/Trigger-Signale müssen möglichst kurz nach Ablauf der Zyklusdauer abgeschickt werden.

7. Benutzungsschnittstelle

/B10/Standardmäßig ist eine mausorientierte Bedienung vorzusehen.
/B20/Die Bedienungsoberfläche ist auf Mausbedienung auszulegen; eine Bedienung ohne Maus muß aber auch möglich sein.

/B30/Die Einstellungen für einen Meßvorgang mit dem CCD im RTK-Steuerprogramm sollen über das Fenster Einstellungen AreaScan erfolgen.Der Start eines Meßvorgangs erfolgt über einen neuen Menüpunkt ?AreaScan CCD?. Die Darstellung soll den mit dem Menüpunkt ?Areascan? zusammenhängenden Fenstern gleichen. Irrelevante Optionen sollen ausgegraut werden.



8. Qualitätsbestimmung


 
Produktqualität
Sehr Gut
Gut
Normal
Nicht Relevant
Funktionalität
Angemessenheit
x
Richtigkeit
x
Interoperabilität
x
Ordnungsmäßigkeit
x
Sicherheit
x
Zuverlässigkeit
Reife
x
Fehlertoleranz
x
Wiederherstellbarkeit
x
Benutzbarkeit
Verständlichkeit
x
Erlernbarkeit
x
Bedienbarkeit
x
Effizienz
Zeitverhalten
x
Verbrauchsverhalten
x
Änderbarkeit
Analysierbarkeit
x
Modifizierbarkeit
x
Stabilität
x
Prüfbarkeit
x
Übertragbarkeit
Anpaßbarkeit
x
Installierbarkeit
x
Konformität
x
Austauschbarkeit
x

9. Globale Testfälle

/T10/Berechnung der Gesamtdauer eines Zyklus.
/T20/Ansteuern des Detektors mittels Trigger-Signalen.

/T30/Durchlauf eines kompletten Meßvorgangs.

10. Entwicklungsumgebung

Betriebssystem: Windows 9x
Compiler: Borland C++ 4.5

A. Screenshots

Einstellungen AreaScan

Beim Bildschirm ?Einstellungen AreaScan-CCD? werden folgende Felder ausgegraut oder entfernt: ?Einstellungen 2Theta - Bereich?, ?Detektor - Parameter - Impulse?, ?Detektor - Geräte Einstellungen?, ?Detektor - Absorber benutzen?.

Allgemeine Einstellungen