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  Richardson Lab Experimental Log, Page 1 of 10  Not logged in ELOG logo
Entry  Mon Nov 28 18:10:23 2022, shane, Update, ELOG, Particle counts in the clean room clean_room_particle_counts_11_28_-_Sheet1.pdf
Particle count stats for the clean room Nov 28, 2022: 
Took 10 sample runs in each of 5 regions in the clean room (5 runs per region with a person inside
the clean room for the measurement, and 5 runs per region without anyone in the clean room for the measurement), for a total of 50 samples taken. Sample
time was 60 seconds. Overall clean room average particle count for the size ranges are as follows:
0.3 micrometers- 3405.76 (room occupied), 974.92 (room
Entry  Fri Feb 3 13:04:04 2023, shane, Summary, General, clean room particle counts 1/25/23 cleanroomcountsJan25.pdf
Clean room count graphs for each zone (as of January 25, 2023) attached
Entry  Wed Apr 12 16:17:50 2023, shane, Update, General, Particle Counter moved IMG_6693.HEIC
With the added height of the new docking station, the particle counter no longer fits under the Windows monitor in the electronics rack and has been moved
to the desk in the corner of the lab.
Entry  Fri Jul 28 13:39:39 2023, shane, Update, Cleanroom, full 5 zone cleanroom particle count download.png
Here's the 5 zone cleanroom measurement from today. 
Entry  Mon Aug 7 13:58:46 2023, shane, Update, CDS, internal power supply cables done for AI chassis IMG_8674.jpeg
Finished assembling and installing the aLigo chassis internal power supply cables in the anti-imaging chassis today. Tested for continuity and everything
looked good. Chassis lid still secured with two temporary screws because I'm not sure what the correct size is. 
Entry  Thu Nov 9 19:06:46 2023, shane, Update, Cleanroom, 5 zone cleanroom measurement 23.jpeg
Here's today's five zone measurement, taken ~5 hours after the cleaning. Zone 5 (closest to fire cabinet and back wall) is a bit over the limit in all size
ranges (about 1500 particles in 1.0u size range over), and zone 2 is slightly over the limit in the 1.0u range, but everything else is under the requirement.
Entry  Fri Nov 10 14:16:04 2023, shane, Update, Cleanroom, new cleanroom zone diagram cleanroom_zones_nov2023.jpg
since the vac system has been moved and made permanent, here's a new diagram of the cleanroom zones. The zones themselves haven't moved, but the diagram
has been updated to reflect the new set up of the cleanroom. 
Entry  Thu Jan 18 18:06:49 2024, shane, Update, Cleanroom, cleanroom 5 zone particle count measurement 24.png
Here's today's full five zone measurement of the cleanroom
Entry  Fri Feb 2 19:18:24 2024, shane, Update, Cleanroom, cleanroom cleaning and particle count 



[Aiden, Shane, Luis, Luke]


cleaning cleanroom and particle count

5:10 pm: ran zero count test on particle counter 
5:14 pm: started particle count
NOTE: initial counts
are significantly above allowed limit. ~10 times larger than ISO class 5 standard in the smallest size range. Realized partway through ceiling tile changes
Entry  Wed Feb 7 12:43:22 2024, shane, Update, Cleanroom, cleanroom particle counts (full 5 zone measurement) 24.png
Here's today's full 5 zone measurement of the cleanroom. Everything is back under the requirement. 
Entry  Tue May 7 20:34:31 2024, shane, Update, CDS, frosti MEDM screen update FROSTIMEDMMay7.2024.png
[Luis, Shane]
Here is the updated MEDM screen, with new orientation and updated labeling to reflect the actual positions of the heater elements. Note that
indices start at T0 to be consistent with simulink model, though in the previous elog for the FROSTI layout the heater elements are labeled 1-8.
Also,
we finally learned how to take a screenshot on debian.
Entry  Wed Oct 2 10:31:46 2024, Xuesi Ma, Configuration, , Group Meeting Slides 10/2/2024 Group_Meeting_10_2.pdf

Group Meeting slides for Non-deterministic Heater Response.
Entry  Tue Oct 15 15:27:38 2024, Xuesi Ma, Update, ELOG, Timing Chassis Update 12x

I conducted separate tests on the '5015' and '3010a'. When powered individually, the '5015' outputs a signal at 33.55 MHz with an amplitude of 608
mV. It draws 1 A of current from the power source. The input signal for the '3010a' is 33.54 MHz with an amplitude of 670 mV (peak-to-peak) and a 15 mV
DC offset. The output signal from channel 1 is a 65.5 kHz square wave with an amplitude of 3.28 V. The '3010a' draws 0.1 A of current.
Entry  Fri Jun 28 10:43:13 2024, Xuejun, Update, Cleanroom, Frosti frosti.jpgchassis.jpg
[Xuejun, Tyler]


We moved Frosti into the cleanroom and debugged it to make sure everything was working. One of the DB25 pins broke off at the connector
for element 1 so it needed to be recrimped. Element 6 short circuited but fixed with adjustment to the heater power pin position. We connected the power
and sensor connectors to the power box and recalibrated the RTD sensors.
Entry  Mon Jul 8 10:39:14 2024, Xuejun, Update, FLIR, Average Temperature Profile Average-Temperature-Profile.pdf
 After taking data for each of the individual heater elements, I imported them into python and overlayed them to produce an average temperature profile.
I rotated the 7 of the elements to align with element 1's profile and averaged them out. By setting the range to 28C - 33C (this gave the best visibility
of the heating pattern) it gave the profile attached.
Entry  Tue Aug 6 13:07:07 2024, Xuejun, Update, Interferometer Simulations,  Thermal_model_image.pnggenerated_irradiance_profile.png
[Xuejun]

 The width and location of the measured in-air change in temperature profile has been determined to be 0.045m and 0.137m respectively. Subsequently,
a fake irradiance profile was able to be generated that best resembled what the actual irradiance profile could be using this information for testing in
COMSOL. The generated irradiance profile that output the most similar change in temperature profile as the measured in-air profile has been included as
Entry  Mon Oct 9 11:29:37 2023, Tyler, Update, Electronics, PSD/CSD Plot Updates Screenshot_2023-10-09_at_11.20.25_AM.pngwelch_csd-2.png
Continuing from Sophia's SURF Project this summer: Plotting the Power-Spectral Densities (PSDs) and Cross-Spectral Densities of two signals.

A continued
issue that has been observed in the plots is the random "jump" of one PSD curves. Below, a 1.4 kHz signal is driven with a magnitude of 0.7 Vpp, and connected
to the two output ports of the Red Pitaya via an SMC T-Adapter. At the moment, I anticipate that this bug might have something to do with the Real-Time
Entry  Mon Oct 23 11:28:05 2023, Tyler, Update, Cameras, FLIR Camera Code Updates Screenshot_2023-10-23_at_11.06.04_AM.png
The past week I've been spending time going through the FLIR code on gitlab. Initially, it had appeared that our measurements with the camera had differed
about 2 degrees C from what the thermocouple was giving (Ref ELOG 181). Upon inspection of the FLIR streaming code, I noticed a few issues:

1. The emissivity
value wasn't set correctly (was 0.999 originally, should be about 0.95).
2. The ambient temperature was set to about 21.6 C (71 F).
3. The distance given
Entry  Mon Oct 30 11:03:56 2023, Tyler, Update, Scripts/Programs,  Screenshot_2023-10-23_at_12.39.05_PM.png

FLIR: After some adjustments, the plot generated from the FLIR measurements look much more symmetric (see attachment). There are more included grid
points, which smooths out the curve as compared to last week. 


Red Pitaya: It looks like a new OS update was released for the RP, which includes
a new Python API (was previously only available in C). I'm going to try and update the one we have currently running in lab.
Entry  Mon Nov 6 11:29:24 2023, Tyler, Update, Electronics, Preliminary RTD Calculations, RP Software Update cvt.pngVvC.pngIMG_7471.jpg

Preliminary RTD calculations are shown below, given an input of 10 V and desiring a few mA of current. It looks like R_ref should be at least 1 kOhm
(refer to plots/circuit below), keeping in mind we need to have 


RP: The Red Pitaya Software was updated to OS 2.00. All examples on the RP website should run without issue.
Entry  Mon Nov 13 11:07:50 2023, Tyler, Update, VAC, RTD Analysis Screenshot_2023-11-13_at_11.05.45_AM.pngScreenshot_2023-11-13_at_11.06.04_AM.png

After initial analysis from last week on a single RTD, I then extended to looking at all 8 in series with R_ref (set to 1 kOhm). Shown below are the
edge cases for the setup: 


 RTDs are all at ambient lab temperature. This would correspond to a minimum resistance value.

RTDs all read out 400 C. This gives the maximum resistance value.

Entry  Mon Nov 20 10:10:50 2023, Tyler, Configuration, Electronics, RTD Logic/Schematic Diagrams FIN_RTD_circuit.pngSample_Circuit_Schematic.png

Below are a basic diagram of what the RTD measurement circuit logically looks like and an example schematic of the actual wiring. The schematic wiring
will be placed internally into a chassis, connected to the RTDs via DB25 cable.


Note: The DB25 Breakout Board connector is Female, not Male.
Entry  Tue Nov 21 14:47:24 2023, Tyler, Update, Lore, 1129 Workbench Assembly Update 1 IMG_7569.jpgIMG_7568.jpg

[Tyler, Shane, Mohak, Cynthia, Luke, Michael, Luis]


Started assembly of the workbench equipment today. We completed the stools, and have constructed the frames of each workbench. All that needs to
be added are the tabletops and the top shelves, which will be done on Monday.
Entry  Mon Nov 27 14:22:30 2023, Tyler, Update, Lore, 1129 Assembly Update IMG_7669.jpgIMG_7668.jpg
[Tyler, Michael, Luke, Cynthia]


The tabletops have been attached to the workbench frames. Unfortunately, one of the tabletops came out of the box
with a large scratch and small dent in the middle. One of the electric top shelves is ready to be attached to the undamaged table, but the other is yet
to be opened. Assembly will be completed Wednesday morning.
Entry  Thu Nov 30 13:50:32 2023, Tyler, Update, Lore, Workbench Assembly Completed IMG_7686.jpg
[Tyler, Luke, Aiden]



The workbenches are now completely assembled and put into their final places. Additionally, the tool chest has been moved.

    Reply  Tue Jan 9 12:08:59 2024, Tyler, Configuration, Electronics, RTD Readout Chassis Update IMG_8105.jpg

Below is the current state of the RTD readout chassis wiring. Initial continuity tests seem good, will run through one more time to confirm.








Quote:

The custom front and rear panels for
    Reply  Tue Jan 16 12:20:21 2024, Tyler, Configuration, Electronics, RTD Readout Chassis Update 2 IMG_8146.jpgIMG_8147.jpg

I performed another continuity test on the RTD chassis wiring, and everything seems to be set up correctly. The chassis should be ready for installation.








Quote:


Below is the current state of the
Entry  Tue Jan 23 12:17:41 2024, Tyler, Update, Electronics, RTD Chassis rtd_updated_circuitry.jpg

After updating the wiring in the RTD Chassis, a signal is now seen at each ADC input. However, there seems to be a discrepancy between the voltages
I measured out with the multimeter (see below). Next steps include:



 Finish final debugging
 Calibrate ADC inputs with known voltage source (likely to use DAC).


Voltage Readings:
    Reply  Tue Jan 30 11:36:19 2024, Tyler, Update, Electronics, RTD Chassis 




Quote:


After updating the wiring in the
RTD Chassis, a signal is now seen at each ADC input. However, there seems to be a discrepancy between the voltages I measured out with the multimeter (see
Entry  Tue Feb 13 11:54:45 2024, Tyler, Configuration, FLIR, In-Air Optical Test Configuration In-air_optical_test_sketch.png

Below is the proposed schematic for FROSTI optical testing, chosen so enough space is allotted for prototype assembly.


 Steps to be taken include: 


  Reconstruct FLIR staging apparatus 
  Move test mass stand-in to cleanroom 
  Mark FLIR camera position on cleanroom
Entry  Tue Feb 13 12:26:23 2024, Tyler, Update, Interferometer Simulations, BS Code Update thickness1.pdfbs_opd_homloss_h6cm_w2cm.pdf
 I reproduced Cao's CE beamsplitter code (see below for example plots). I received the current info on the beamsplitter parameters for A+ and A# from
GariLynn also. The next steps are to perform a similar power loss analysis on the anticipated A# beamsplitter.
Entry  Tue Feb 20 11:31:49 2024, Tyler, Update, Cleanroom, Garment Cabinet Door Replacement image_67190529.JPGimage_67177473.JPG
[Luis, Luke, Pooyan, Tyler]


The replacement door for the HEPA garment cabinet arrived last week, and was installed on Thursday. However, it looks
like there's a small gap between the door and where the hinge is attached to the cabinet frame. No screws were provided with the replacement door. If we
want to perform any adjustments, we have to be very careful; the screws break very easily. 
Entry  Fri Feb 23 18:03:27 2024, Tyler, Update, FLIR, Optical Test Setup in Cleanroom IMG_0941.png
[Tyler, Xuesi]

The FLIR and test mass stand-in have been transferred into the cleanroom. A software test will be run as soon as we get an ethernet
cable long enough to reach into the cleanroom where the camera is set up. Once this is finished, the FLIR will be moved aside for construction of the FROSTI!
When completed, the camera will be placed back into position for in-air optical testing.
    Reply  Wed Feb 28 12:02:08 2024, Tyler, Update, General, Resistors for Heater Elements Update 
Power         Res (Ohm) RTD Res (Ohm)

Heater 1= 72.8; 80.6

Heater 2= 69.5; 80.8

Heater 3= 70; 83.2

Heater 4= 70.6; 78.7

Heater
5= 69.9; 80.6

Heater 6= 71.1; 78.2

Heater 7= 68.5; 76.8

Heater 8= 70.1; 82.8







Quote:

    Reply  Wed Feb 28 17:49:18 2024, Tyler, Update, TCS, FROSTI Assembly - Days 2-3 IMG_0947.pngIMG_0956.pngIMG_0957.pngIMG_0959.png
[Aiden, Jon, Luis, Luke, Michael, Tyler]

FROSTI assembly was completed today. The RTD and power wires were terminated at the DB-25 connectors and
the legs were put on. It is currently placed in front of the stand-in test mass (~5 cm away). The FLIR has also been moved back to it's nominal position.
As of now, it appears there are some shorts within the power cabling. This will be a focus of tomorrow's work.


Entry  Wed Mar 6 09:57:52 2024, Tyler, Update, TCS, FROSTI Wiring 
 Upon finishing the FROSTI assembly last week, we ran into some electrical issues. An electrical short was found between two of the d-sub pins (2 and
8). It appears that the pins were somehow coming into contact with the aluminum surrounding them. This was causing the power supply to trip. The issue
was seemingly fixed by adjusting the positioning of the cabling leading out of the reflector. When handling the device in the future, please make sure
Entry  Tue Mar 19 10:55:30 2024, Tyler, Update, FLIR, In-Air Optical Test FroSTI_Thermal_Profile.png
Below is an image I took using the FLIR just before leaving for the LVK meeting. The profile is roughly what we would expect (annular). Any distortions
seen are likely from the screen not being completely parallel to the plane of the FroSTI (i.e. the screen slightly bends in various locations). Next step:
In-vacuum test at CIT.
Entry  Thu Mar 21 16:56:42 2024, Tyler, Update, DAQ, RTD Parameter Calibration RTD_Calib-2.pngIMG_8569.jpg
[Jon,Tyler]

 We noticed that the RTD temperature readings given on the Cymac were off, and traced the issue to miscalibration in the relationship
between the resistance and temperature of each RTD (Callendar-Van Dusen eqn). Below is the table of values inferred from independent measurements of temperature
and resistance to rectify this problem. This data was then fitted to better determine the coefficients present in the temperature-resistance relation:
    Reply  Mon Mar 25 10:55:33 2024, Tyler, Update, DAQ, RTD Parameter Calibration RTD_Calib_nobeta.png
Refitted RTD calibration, neglecting quadratic term:

       R_0 (ohm)   Alpha (1/C)
RTD 0    79.3962   0.002031 
RTD 1    78.2874    0.002530 
    Reply  Tue Mar 26 13:51:56 2024, Tyler, Update, DAQ, RTD Parameter Calibration Screenshot_2024-03-26_at_1.23.27_PM.png
 Another re-fit, but this time the quadratic coefficient (beta) is set to 1.003e-6:

       R_0 (ohm)   Alpha
(1/C)
RTD 0    79.7386   0.001863 
Entry  Thu May 2 22:43:36 2024, Tyler, Update, Electronics, RTD Readout Chassis Redesign IMG_9013.jpg
[Tyler, Jon]


Today the FROSTI RTD readout chassis underwent a redesign:



Instead of the original ratiometric method, which involved wiring the FROSTI RTDs in series, each element is individually powered by separate
excitations. Each element additionally possesses its own reference resistor of 100 Ohm. Now, if an RTD experiences an electrical short, it should not affect
Entry  Mon May 13 13:03:41 2024, Tyler, Update, FLIR, Readout Code Updates AcquisitionImage(Jul-18-2023_15_24).jpg.png
[Tyler]


Some changes have been made to the FLIR readout code to help improve its functionality:


More accurate temperature readings
than before due to updates in the calculation procedure. A bug was causing one of the parameters to not update correctly; this is now fixed.
Saved
data now stored in HDF5 files rather than CSV.
User can now enable automatic data storage by specifying a collection interval (in minutes). The
Entry  Mon Jun 3 14:14:39 2024, Tyler, Update, FLIR, Initial CIT FROSTI Analysis  CIT_FROSTI_Analysis_Group_Meeting-2.pdf
[Tyler]


Attached below are the initial results of the CIT FROSTI testing analysis.
    Reply  Mon Jun 10 14:52:38 2024, Tyler, Update, FLIR, CIT FROSTI Analysis Update FROSTI_HR_Temperature_Difference-7.png
[Tyler]


Upon further inspection, one adjustment was made to the FROSTI profile analysis: changing the transmission value of the ZnSe viewport. It
was initially assumed that the viewport possessed an AR coating, which would bring the transmission into the 90% range. Without the coating, it drops to
roughly 70%. Assuming no coating, the estimated delivered power was calculated to be 11.7 W. This is consistent with the estimated power given from the
    Reply  Mon Jul 29 13:39:16 2024, Tyler, Update, DAQ, RTD Parameter Calibration RTD_Recal_params.pngRTD_recal_plots_fin.png
[Tyler]


Using the data taken during the FROSTI testing at Caltech, I attempted to find a better calibration of the RTD sensors, given our past issues
with inaccurate readings. The fit parameters, alpha and beta, are still all different from the initial values given to us by Fralock (alpha = .003, beta
= 1.003e-6, R_0 was not given), but the true values will differ based on factors such as part geometry.
Entry  Mon Jul 29 14:30:16 2024, Tyler, Update, Cleanroom, RIN Measurement Set-up RIN_FROSTI.jpg
[Tyler]


I have begun moving parts into the cleanroom for the upcoming FROSTI RIN tests that will be conducted within the next few weeks. While waiting
for the rest of the equipment to arrive to perform the full-scale tests, I have additionally moved the FROSTI under the shelf above the optical table,
where it will stay for the meantime. As always, please use caution when in the cleanroom. Aside from the FROSTI, the IR photodetectors that will be used
    Reply  Mon Aug 12 16:24:34 2024, Tyler, Update, Cleanroom, RIN Measurement Update 1 Basic_setup.jpgRP.jpg
[Tyler]


For some preliminary tests, I moved the IR photodetectors outside of the cleanroom and onto the other optical table. The basic goal was
to obtain a signal from both photodetectors. To achieve this, one of the heater cartridges used for early FLIR measurements months ago was hooked up to
a power supply (PS). The PS was set to supply 0.20 A with a voltage of 2.8 V; the corresponding power is thus 0.56 W. With this, I was able to measure
Entry  Tue Sep 3 18:24:17 2024, Tyler, Update, CDS, Cymac Timing Chassis Issue 
[Tyler, Jon]


The timing chassis used for the cymac has been shut off due to an unknown issue causing its supplied current to fluctuate. All real-time
models will be suspended until a solution is found.
Entry  Mon Sep 16 14:59:51 2024, Tyler, Update, TCS, FLIR RIN Update 09/16 adc_noise_floor_photodectors.png

Below is the dark noise spectrum of the Red Pitaya, which was measured over the course of a weekend. Additionally, I have successfully measured a signal
from the photodetectors with the FROSTI as the IR source, so it seems there shouldn't be any worry of these particular detectors not being feasible for
the RIN measurement. 
Entry  Mon Sep 23 15:11:21 2024, Tyler, Update, Scripts/Programs, Effective Emissivity Analysis and RIN Update OPD_Plot.pngTemp_emiss_plot.pngrin_photodectors.pngRIN_setup.jpg
 A quick update on the effective emissivity analysis for the CIT FROSTI testing: 

 
I was able to (roughly) match the OPD data to a referenced COMSOL model, with an applied power of 12.6 W (as seen below). However, when changing
the emissivity of the ETM in COMSOL, the dT profiles do not seem to change much. I am not sure as to why this is the case at the moment, and will continue
ELOG V3.1.3-7933898