ligo-ex ligo-ds
  Richardson Lab Experimental Log, Page 4 of 11  Not logged in ELOG logo
Entry  Sun Apr 7 13:42:51 2024, Michael, Update, Interferometer Simulations, Update on status of gtrace project Sequential_beam_trace_crab1.pngangle_of_incidence_yaml_example.png
[Pooyan, Michael]

After meeting and discussing the current state of our work with Prof. Fulda a few weeks ago, we have decided that the best next
step for the gtrace project is its integration into finesse work. Our first step towards this integration involved creating a sequential beam trace in
contrast to the previous non sequential gtrace simulations. A sequential beam trace not only allows for faster runtimes of the simulation (
Entry  Mon Jul 29 12:23:10 2024, Liu, Update, Interferometer Simulations, Update on mechanical resonances of CE BS with stiffener ring eigen_freqs_merged.pdf
Update on mechanical resonances of CE BS with stiffener ring is attached. 
Entry  Sun Aug 4 09:01:01 2024, Michael, Update, Interferometer Simulations, Update on SRC Mode Mismatch Analysis SRC_Mode_Mismatch_Update_8_2_24.pdfSRC_Mode_Mismatch_Update_8-12-24.pdf
An update on my analysis to minimize mode mismatch/scattering by introducing toroidal mirrors to the SRC.
Entry  Thu Jul 27 11:28:36 2023, Sophia , Update, Scripts/Programs, Update on Laser Noise Data Collection and Analysis: Dynamic CSD and PSD Plots Screenshot_2023-07-26_at_3.02.05_PM.pngScreenshot_2023-07-26_at_1.38.47_PM.pngScreenshot_2023-07-27_at_1.36.24_PM.pngScreenshot_2023-07-27_at_1.33.01_PM.png
This week I have successfully been able to implement our dynamic CSD and PSD plotting code, but along the way I encountered a few challenges which I will
outline in this elog post. 

Challenges: 
1. Once I was able to plot the data through time, I produced a graph of the raw data (shown below in the top
to images) which showed pulsed data instead of a continuous stream. On Tuesday (26th of July) Tyler and I fixed this issue, realizing that calling the
Entry  Thu Jul 27 14:11:42 2023, Sophia, Update, Scripts/Programs, Update on Laser Noise Data Collection and Analysis: Dynamic CSD and PSD Plots Screen_Recording_2023-07-27_at_5.08.25_PM.mov
Here's a screen recording of the dynamic raw data and PSD/CSD plots as they are now. Will begin working on implementing a code to generate the statistical
estimator for the CSD uncertainty now. (Will talk to Tyler more about whether I can get the lines to happen or not)
Entry  Mon Jul 31 19:27:30 2023, Sophia, Update, Scripts/Programs, Update on Laser Noise Data Collection and Analysis: Dynamic CSD and PSD Plots Screenshot_2023-07-31_at_10.18.44_PM.pngScreen_Recording_2023-07-31_at_10.16.31_PM.movScreen_Recording_2023-07-31_at_10.19.55_PM.movScreenshot_2023-07-31_at_10.21.44_PM.pngScreenshot_2023-07-31_at_10.26.34_PM.png
An update on the CSD/PSD code: 

The code is now taking a dynamic average of the points, and that has significantly reduced the noise that we were reading
and the issues I was having with the lines in the plots. The graph for the CSD is still putting up a fight though, and amassing many lines that do not
appear when just scatter plotted. I plan to fix that tomorrow, alongside inserting my own generated signal into the data. I have plotted the coherence
Entry  Tue Aug 1 15:44:31 2023, Sophia, Update, Scripts/Programs, Update on Laser Noise Data Collection and Analysis: Dynamic CSD and PSD Plots 6x
We have identified two problems facing the intensity noise calculations, which we are working to solve. 

The first of these problems, is that the red
pitaya appears to be taking data approximately 4 times faster than we would expect from the decimation rate based on how quickly it runs. To see if this
was affecting our data, we plugged the red pitaya into a function generator. We found that my code is able to identify the driving frequency, but consistently
Entry  Mon Aug 7 15:36:18 2023, Sophia, Update, Scripts/Programs, Update on Laser Noise Data Collection and Analysis: Dynamic CSD and PSD Plots 7x
Today I was able to fix the red pitaya's plotting problem, and get my code to recognize driving frequencies from the function generator to within a 0.5
Hz estimation. The sinusoidal plots I have included are from sending a 1 Hz signal into the red pitaya to see the signal in real time. This allowed me
to see exactly where the system was messing up, and fix from the ground up. Once I had that working, I began to test sending in frequencies in the range
Entry  Tue Aug 15 10:35:00 2023, Sophia, Update, Scripts/Programs, Update on Laser Noise Data Collection and Analysis: Dynamic CSD and PSD Plots Screenshot_2023-08-14_at_8.18.49_PM.pngScreenshot_2023-08-14_at_8.18.43_PM.pngScreen_Recording_2023-08-14_at_8.17.50_PM.movScreenshot_2023-08-15_at_1.24.54_PM.pngScreenshot_2023-08-15_at_1.32.30_PM.png
I have successfully added a button to my graphics, but it has posed a strange issue with the CSD and PSD values. When I plot my original code, I still see
the pretty peaks that I was getting originally, while my new code (as shown in the video and in the last screenshot) is giving me more of a line. In my
code that gives the peak values, the CSD values also tend to fluctuate in this new code as well (shown in the first screenshot), before returning to the
Entry  Tue Aug 15 13:32:37 2023, Sophia, Update, Scripts/Programs, Update on Laser Noise Data Collection and Analysis: Dynamic CSD and PSD Plots Screenshot_2023-08-15_at_4.27.58_PM.pngScreenshot_2023-08-15_at_2.21.18_PM.pngScreenshot_2023-08-15_at_5.25.05_PM.png
I have now fixed all issues that I was having this morning, and have added text boxes which show the peak values of both PSD's and the CSD alongside the
graphs. They also update continuously with the graph. This is shown in the top image. The laser was driven at 400Hz, and had 0.5V peak to peak voltage,
both of which appear correctly in the below graphs. 

Now that the code is almost fully working (we will finish debugging the screenshot method later
Entry  Tue Jul 18 14:13:46 2023, Sophia , Update, Scripts/Programs, Update on Laser Noise Data Collection and Analysis 6x
We [Sophia and Tyler] have found a code which will partition our data and generate PSD's and CSD's automatically. We are now in the stage of writing this
into a dynamic code, which so far has been fast-paced because of the framework we have built for it over the past few weeks. 

Something to note is that
we have found, especially over long periods of time, the laser goes through periods of extreme noise and the signals often cross from where we set them
Entry  Mon Jul 29 12:18:52 2024, Liu, Update, Interferometer Simulations, Update on FROSTI O5 ETM profile optimization pdf_merged.pdf
Update on FROSTI O5 ETM profile optimization is attached. 
Entry  Tue Aug 8 16:47:11 2023, Sophia, Update, Scripts/Programs, Update on Dynamic CSD and PSD Plots Screen_Recording_2023-08-08_at_7.42.30_PM.movScreenshot_2023-08-08_at_2.22.50_PM.pngScreenshot_2023-08-08_at_5.16.08_PM.png
We have fixed our rapid plotting error, and realized that this has not been affecting our data intake! Below is a video of the code progressing, alongside
grabbed images of the raw data. The data is now continuous, and performs as we expect. Next, I plan to add a widget which will dynamically show the peak
values instead of them just being printed in the terminal after each iteration. (Ignore the red box-- it was from me struggling with a now fixed issue).
Entry  Mon Sep 9 12:36:45 2024, Michael, Update, Interferometer Simulations, Update on Analysis of Mode Mismatch Minimization in A# SRC_Mode_Mismatch_Update_9_9_24.pdf
I have taken a closer look at the solution curve in the mirror parameter space which I have searched, focusing on the "resilience" of specific points, with
the plan to analyze how certain conditions of the interferometer change as we move along this solution curve.
Entry  Tue Mar 4 03:33:18 2025, Xuesi Ma, Update, , Update 6x
Spikes Appear Again, need to address it systematically.
Power on and off before reaching steady state ✔
At 12V, the rise and fall time of heater elements are different from 24V.
Entry  Thu Apr 3 13:23:37 2025, shane, Update, CDS, UPS interfacing 
Update on UPS serial interfacing: the driver for the UPS webcard has been installed on spica (for UPS1 in room 1119) and logrus (for UPS2 in room 1129).
Static IP addresses have been assigned for both and noted on the lab wiki.  Neither is yet able to connect, as the initial ip address webpage connection
test failed for both. In the process of troubleshooting now. 
Entry  Thu Nov 14 11:58:05 2024, Shane, Update, CDS, Turbo pump connection troubleshooting 
Attempted connection to the TV551 turbo pump through Varian/Agilent's software on spica. Successful connection established, and we are able to read out
al the readings associated with the pump (status, temperature, etc) through the software, which is actually pretty extensive and well organized. Was able
to stop and restart the pump with no issues. Serial communications seem to be working fine, and the current serial settings (baud rate 9600, serial type
Entry  Thu Sep 14 17:05:38 2023, Shane, Jon, Update, CDS, Timing chassis setup and testing 
Tested the setup today for the timing chassis (intended to provide the timing reference for the CyMAC). Was able to read the correct frequency, but voltage
was significantly lower than needed. Still identifying source of problem, and looking into the relationship between the supportable ohm load and the voltage.
Entry  Fri Sep 29 17:27:30 2023, Shane, Jon, Update, CDS, Timing chassis assembly progress (CyMAC) timing_chassis.jpegBI_chassis.jpeg
Worked on timing chassis assembly today for the CyMAC, settled on layout (see attachment 1). Frequency synthesizer and frequency divider tentatively mounted.
Next steps involve putting together and installing an LED and DC on/off switch assembly like the one in the binary input chassis (attachment 2 for comparison;
orange and black wires in BI chassis analogous to red and black wires in timing chassis). Will also use front and back panels of BI chassis as a template
Entry  Mon Oct 23 18:02:23 2023, Shane, Jon, Update, CDS, Timing chassis assembly complete timing_chassis_complete.jpegtiming_chassis_output_1.jpegtiming_chassis_output_2.jpeg
Concluded assembly of timing chassis for CyMAC today; see attachment 1 for interior set up of chassis. Installed front and rear panels, wired on/off switch
and LED assembly, and tested to confirm everything is powering on correctly. Also tested the outputted timing reference that will go to DAC and ADC adapter
boards (see attachment 2 for output 1 and attachment 3 for output 2). 
Entry  Thu Oct 17 13:24:23 2024, Shane, Update, CDS, Timing Chassis issue identified IMG_6462.jpegIMG_6464.jpeg




[Ma, Luis, Shane]

Working theory for the timing chassis issues had been that the 1A breaker was tripping and
causing the failure of the Valon 5015 and 3010 to output the timing signal correctly. We just tried bypassing the breaker, running 6 V on the benchtop
power supply (set the current limit to 1.5A), with the 5010 generating the sine wave to pass to the 3010. All worked correctly, and there were no issues.
Entry  Fri Oct 25 10:56:30 2024, Shane, Update, CDS, Timing Chassis fixed and reinstalled successful_timing.jpeg



[Ma, Shane]

We replaced the 1A breaker in the timing chassis today with a 4A one, and tested that all is working
well. The chassis successfully outputted the correct signal (image attached). The real time models have also been restarted and the CyMAC diagnostics screen
is showing all green flags. Timing chassis has been closed up and reinstalled in the server rack. 
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 Apr 28 19:00:13 2023, Cao, Physics, VAC, Tighten CF ports on vacuum chamber TightenCF.png
[Cao]

 
After Jon's comment yesterday that some of the connection did not seem to have good metal-metal contact, in particular the gate valve connection,
I went through the ConFlat connections today and retighten them.
I found a lot of the CF connections are not particularly tightened and there were a lot
of range left that can be tightened with the  wrench. After re-tightening, the copper gaskets are not visible anymore. For example, see the attached images
Entry  Mon Jul 17 11:46:24 2023, Pamella, Update, FLIR, Thermocouple plot. calibration_plot-2.jpegcalibration_plot-3.jpeg
[Pamella]
I collected data to plot a calibration with the heater. I took measurements with current and temperature (the thermocouple - thermometer)
to compare with the FLIR measurements.
I made a plot with this data and we can see how temperature vs current behaves.
Note: This data
I measured manually.
    Reply  Tue Jul 18 16:12:27 2023, Pamella, Update, FLIR, Thermocouple plot. Comp.plot.jpeg
I noticed that these measurements have some issues with the weather on different days. We can see in the photo attached below how different the
temperatures are on different days, I took the data with the same procedure every day, but we can see the differences between them.
To Do: I
will do a new data collection using FLIR and thermocouple at the same time to plot comparison between both.




Entry  Wed Aug 17 16:04:30 2022, Phoebe Zyla, Summary, Lore, Testing the Cartridge Heater and Collecting FLIR Data Screenshot_(74).pngScreenshot_(75).pngScreenshot_from_2022-08-15_11-24-40.pngAcquisitionImage(Aug-15-2022_14_16).jpg
We have tested the heater to find emissivity, mounted the heater system to the optical table, and have taken irradiance maps of the heater projected
onto the screen. 

The heater's emissivity was determined by using a thermocouple in conjunction with the FLIR's temperature calibration. To attach
the thermocouple to the heater initially, I used Kapton tape and ran both the wires of the heater and the thermocouple through the heater bridge. This
Entry  Tue Nov 21 22:09:44 2023, Aiden, Update, General, Testing Parts 8x
[Aiden, Luis]


Luis and Aiden vented the chamber today. We closed off the RGA section and then proceeded to open the the vent on the main body after
turning off the turbo and backing pump. We then opened the lid and placed in all the stainless steel hardware that will be used in evaluating the FROSTI
optics and heater elements. We also inspected the weldments before closing it up. Check the clean and bake data base where there is now a new section outlining
Entry  Mon Jun 17 11:47:46 2024, Liu, Infrastructure, General, Temporary cooling units for the labs 1119.jpg1129.jpg
Below are the temporary cooling units installed last week in labs 1119 and 1129. They are the temp. replacement for the building AC system, which will be
shut down during the Physics roof replacement. 
Entry  Mon Jul 15 14:49:06 2024, Pooyan, Update, Computers, Synology NAS server setup 
Installed a Synology NAS server (Synology RackStation RS1221) in lab room 1129, with host name “scribe” and ip “192.168.1.17”. It is mounted on the rack
and each of its 8 storage bays has a 2TB SSD disk. It will be used to set up automated backups of all the lab machines (e.g., chimay, logrus, megatron).
One shared storage is set on it with SHR-2 as its RAID type. It can tolerate the failure of two disks and has 10.4TB of total capacity. 
Entry  Wed Nov 27 12:27:45 2024, Luke , Summary, VAC, Summary of vacuum work 2024-11-27_PostBake1_ArO.png
[Luke, Luis]
Update of current state of vacuum chamber
Current temp: 24°C
Entry  Thu Jun 27 11:09:14 2024, Liu, Update, Scripts/Programs, Straight edge STEP files and ray loss analysis edge_CAD_8x2_step.PNGedge_CAD_step.PNGIrradiance_frontheater.pngIrradiance_profile.pdf
 Drawings and CAD models of the straight-edge designs are exported, and are visualized in SOLIDWORKS. Two are attached. One is a single edge of the evenly
spaced polygon design with 16 edges, and the other is the 8x2 design, with two neighboring edges grouped together to replace the original single curved
heater. 

 For the straight edge design in COMSOL, ray power detectors were placed at the heater's front surface. The irradiance is shown in 
Entry  Mon Sep 9 21:02:37 2024, Luke, Update, VAC, Steadystate temperature of flanges 
I measured the temperature of the flanges and reconnected the RGA turning on its filament. I then turned off the PID controllers.
Here is a table that has the temperature of the different parts of the vacuum chamber.



Electronics
Temperature (C)


Pressure gauge (Main volume)
81


Main
Entry  Mon Dec 2 00:11:23 2024, Michael, Update, Interferometer Simulations, Status Update on Toroidal Mirrors Project Work 
As it has been significant time from my last update on this project, I compiled a few notes about what I have been working on, current issues, and my future
plans. The past few weeks have been focused on me attempting to obtain a reliable symbolic expression for mismatch. This is important going forward as
it allows us to determine optimal points in the parameter space and the surrounding behavior efficiently without significant computational cost. However
Entry  Wed Nov 27 16:23:58 2024, Luke , Update, VAC, Started bake 
[Luke, Luis]
The vacuum chamber is currently baking. 
We stepped up to 125°C by increments of 30°C starting at 60°C. Everything went fine. After about 20 minutes of the PID controllers
Entry  Fri Feb 7 12:25:56 2025, Luke , Summary, VAC, Started bake 
[Luke, Luis]
The vacuum chamber is currently baking. 
We stepped up to 120°C by increments of 30°C starting at 60°C. We took about an hour break at 90°C to let the temperatures equilibrate.
Entry  Tue Jun 20 22:14:24 2023, Pamella, Cao, Infrastructure, VAC, Short term testing of vacuum heater controller units 
[Pamella, Cao]

 
 Fuse replacement 

 Replace blown 10A fuse in ucontroller outside cleanroom 
 Replace 10 A fuse in
main power connection slot of the controller unit inside cleanroom 
 Pamella wiped down unit outside cleanroom.  
 Controller units
turned on and temperature setpoint set to be 80 deg C 
 Temperature settle in approx. 15 minutes(as recorded by the RTD).  No problems with
Entry  Tue Feb 13 04:05:32 2024, Michael, Update, Interferometer Simulations, Shoelaces 1 Layout Simulated in GTrace shoelaces1_dxf.JPGshoelaces1_desmos.JPG
I've worked on and have completed a first simulation of Cosmic Explorer's Shoelaces 1 layout. This is based off of Pooyan's original work with Gtrace much
like the Long Crab 1 layout I worked on last week. This layout will allow me to quickly created the alternate shoelaces layouts. I've included an image
of the dxf, and a desmos model for reference.
Entry  Tue Jul 18 16:04:26 2023, Pamella, Update, FLIR, Setup FLIR with black wall (black body) AcquisitionImage(Jul-18-2023_15_24).jpgIMG_8721.jpegIMG_8722.jpeg
[Pamella]

 Today I tried get data the heater with the black screen but doesn't looks possible have just one "energy" point straight to FLIR camera.
Tyler and I tried different current and temperatures but keep very bad data. I attached a snap below.
 I attached a photo about the new setup
below. The FLIR is in the most close point possible/safety with the heater. The heater is very close to the black wall but is not touch the screen so is
Entry  Tue Jan 28 13:30:46 2025, shane, Update, CDS, Serial comms testing update 
Attempted to communicate with the smaller vac pump (TwissTor 74) via Agilent software today. Was able to communicate with the pump via python serial connection
code as usual, with no issues. When using the manufacturer software though, it was unable to 'locate' the pump and failed to connect to it. So manufacturer
software works for the big (older) pump, but not the smaller, newer one. Unclear if this is somehow related to the fact that using the manufacturer software
Entry  Fri Aug 2 13:50:22 2024, Shane, Update, CDS, Serial Comm. Test (Agilent Turbo Pump) pinouts.jpeg
Did a brief communication test with the agilent turbo pump today, to see if we could get serial communications up and running for it. Used a simplified
python script with sockets package to establish a connection and send a simple command to query the pump's operational status. The connection was successful,
and had no issues establishing. The command also sent successfully, and received a response. The response didn't make sense, though, as all the possible
Entry  Mon Apr 8 14:43:29 2024, Pooyan, Update, Interferometer Simulations, SIS update single and coupled cavities IFOSim_SIS__update_4_8_24.pdfScreen_Recording_2024-03-31_at_2.46.29_AM.mov
[Pooyan, Cynthia]

Attached is a brief recap PDF file. A video file showing separate HOMs plots for the cavity scan with ETM08 surface map is also
attached. 

The codes are available at https://git.ligo.org/uc_riverside/hom-rh/-/tree/main/SIS
Entry  Mon Jun 24 14:28:51 2024, Cynthia , Update, Interferometer Simulations, SIS cavity with thermal effect ETM08thermal.png
tried to run a cavity scan with thermal deformation and ring heater for ITM04 ETM08 (aLIGO mirrors). Not sure about the accuracy of the graph as there is
some commands that still need to verified. 
Entry  Mon Sep 23 08:29:49 2024, Luke, Update, Interferometer Simulations, Ringheater update 20240923_Update.pptx

Ringheater Update
If the link does not work here is the file.
Entry  Sun Feb 16 16:45:18 2025, Luke , Update, General, Ringheater position optimization  02.png_40.png_4-4.png02_40_4-4.png
Over the last couple weeks I have been working on finding the optimal position of the ringheater's thermal profile. 
Today I would like to give an update of where I am at and my next steps.
Using the python COMSOL interface I have been able to run and save deformation data sweeping through a great deal of potential combinations of
Entry  Mon Aug 12 16:35:30 2024, Luke , Update, , Ringheater modeling Update HR_surface_deformation.pngIrradiation_pattern_input.pngHR_surface_deformation_other.png
 
Entry  Wed Oct 2 12:05:42 2024, Luke , Update, , Ringheater modeling Update 
Power point slides
Entry  Sat Jan 25 18:19:39 2025, Luke , Update, General, Ringheater modeling Update 
Here is a quick update on some of
the things I have been working on regarding my project. 
Entry  Sun Feb 23 16:00:07 2025, Luke , Update, Scripts/Programs, Ringheater modeling Update mesh_convergence.pngnumerical_error_in_innerproduct_of_zernike_basis_elemets.png
These are some plots:
The first shows the convergence of the 02 mode reducing the size of the mesh. The second shows the the numerical error of the zernike. 
Entry  Tue Aug 27 18:37:40 2024, Luke, Update, Interferometer Simulations, Ringheater model update Initial_1W.pngIncreased_rays_100W.pngIncreased_rays_more_100W.pngInitial_100W.png
Updated the model to produce a more circular deformation in the HR surface. The first three attachments are from irradiance patterns gotten from ray tracing.
The last is from a pre-defined irradiance pattern.
ELOG V3.1.3-7933898