自动扫描记录不同参量下的超导腔调谐器piezo对动态洛伦兹力失谐补偿

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给出相应代码并进行解析

源代码：

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# Program Name: auto record the raw data of detuning compensation by spoke cavity tuner piezo
# Author: Liu Ming
# Created Time: 8/18/2024 21:34 pm
# Descption: auto record the raw data of detuning compensation by spoke cavity tuner piezo

import pyvisa as visa
import csv
import time
import epics
import numpy as np

rm = visa.ResourceManager()
signal_generator = rm.open_resource('TCPIP0::127.0.0.1::inst0::INSTR')

for voltage in np.arange (4.0, 0, -0.4):
    
    for phase in range(0, 360, 2):

        signal_generator.write("SOURce2:VOLTage:AMPLitude {}".format(voltage))
        signal_generator.write("SOURce2:Arb:Phase {}".format(phase))

        start_time = time.time()
        while time.time() - start_time < 15:
            detuning = epics.caget('LRF:LLRF::SRF-s10:Cav_Freq')
            fwd  = epics.caget('LRF:LLRF::SRF-s10:Power_KLY_FWD')
            rflt = epics.caget('LRF:LLRF::SRF-s10:Power_KLY_RFLT')
        
            with open('20240820_Cavity2_detuning_data_9MVm_Piezo{}V_{}degree6points.csv'.format(30*voltage, phase), mode='a', newline='') as file:
                writer = csv.writer(file)
                writer.writerow(detuning)
        
            with open('20240820_Cavity2_fwd_data_9MVm_Piezo{}V_{}degree6points.csv'.format(30*voltage, phase), mode='a', newline='') as file:
                writer = csv.writer(file)
                writer.writerow(fwd)   
        
            with open('20240820_Cavity2_rflt_data_9MVm_Piezo{}V_{}degree6points.csv'.format(30*voltage, phase), mode='a', newline='') as file:
                writer = csv.writer(file)
                writer.writerow(rflt)

            time.sleep(1)

signal_generator.close()

这段代码主要用于控制信号发生器，获取实时数据，并将数据写入CSV文件。

  1. import pyvisa as visa: 导入PyVISA库并将其命名为visa，用于与仪器通信。

  2. import csv: 导入CSV库，用于读写CSV文件。

  3. import time: 导入时间库，用于添加延迟等待。

  4. import epics: 导入EPICS库，用于与实时控制系统通信。

  5. import numpy as np: 导入NumPy库并将其命名为np，用于处理数值计算。

  6. rm = visa.ResourceManager(): 创建PyVISA的资源管理器对象rm。

  7. signal_generator = rm.open_resource('TCPIP0::127.0.0.1::inst0::INSTR'): 打开连接到IP地址为127.0.0.1的信号发生器。

  8. for voltage in np.arange (4.0, 0, -0.4):: 使用NumPy的arange函数生成从4.0到0的间隔为0.4的电压值序列，并遍历每个电压值。

  9. for phase in range(0, 360, 2):: 在每个电压值下，遍历相位值从0到360，步长为2。

  10. signal_generator.write("SOURce2:VOLTage:AMPLitude {}".format(voltage))和signal_generator.write("SOURce2:Arb:Phase {}".format(phase)): 设置信号发生器的电压和相位值。

  11. start_time = time.time(): 记录当前时间作为起始时间。

  12. while time.time() - start_time < 15:: 在15秒内循环执行以下操作。

  13. ph_real = epics.caget('LRF:LLRF::SRF-s10:Power_KLY_RFLT')等代码：通过EPICS库获取实时数据，包括实时失谐量和幅度。

  14. 通过四个with open语句将实时数据写入不同的CSV文件中，文件名根据电压值和相位值动态生成。

  15. time.sleep(1): 程序暂停1秒，等待下一次数据采集。

  16. signal_generator.close(): 关闭信号发生器的连接。

这段代码主要实现了piezo在不同电压和相位条件下，控制信号发生器输出并获取实时数据，然后将数据写入CSV文件。