We had the chance to shortly enter the ESR, between 10:45 and 11:30. 

- We repositioned the PSDs of the TEM system. 
- We could see the laser beam at the ESR exit window. 
- We used a wedge at the exit window and directed the two laser beams onto a power meter and a fast photodiode. 
- We photographed the XUV detector setup. 
- We documented the cabling at the central cable panel. 

In the ESR laser lab we could see the laser beam power on the power meter and we could also see 
the laser pulses on the fast photodiode (scope). 

We still need a longer break (~2 hrs) to further optimize the setup and all the settings. 

Erstes Bild ist das Strahlptofil in Höhe des Nord 
towers. 
Zweites Bild (mit Millimeterpapier) und Video zeigt 
das Strahlprofils etwa in Höhe des XUV Detektors im 
ESR. Das Zittern ist dabei durch anstoßen am Nord 
Tower entstanden, wichtig hier zu sehen ist das 
„Atmen“ des Strahlprofils, welches dabei allerdings 
örtlich fest bleibt. 

Verkabelung von den Photodioden im ESR. Sind auch gelabelt.

PD gehen zuerst einmal in den FAMP (10x Verstärkung) 

PD NW -> ESR Panel 4 
PD SW -> ESR Panel 7 

XUV LED -> ESR Panel 8 

Berechnung der Frequenzbreiten des Lasers im Ionensystem 
Werte für die Frequezbreiten des Lasers aus Dissertation Benedikt Langfeld übernommen

v=0.644c 

Pulsdauer = 115ps
Frequenzbreite (FWHM) = 10.87GHz
Frequenzbreite Ionensystem = 23.36GHz

Pulsdauer = 240ps
Frequenzbreite (FWHM) = 4.19GHz
Frequenzbreite Ionensystem = 9.00GHz

Pulsdauer = 400ps
Frequenzbreite (FWHM) = 2.82GHz
Frequenzbreite Ionensystem = 6.06GHz

Pulsdauer = 735ps
Frequenzbreite (FWHM) = 2.05GHz
Frequenzbreite Ionensystem = 4.41GHz

According to Paul Indelicato

transition 3P1 -> 3P0  in 78Kr32+ : 

A	2.48E+08	1/s   "transition rate" 
t	4.03E-09	s     "lifetime 3P1" 
dv	3.95E+07	Hz    "natural line width" 
dE	1.63E-07	eV    "width in eV" 

Now, if we assume a final dp/p (after electron cooling) of the ion beam of ~1E-5, 
this corresponds to a longitudinal temperature of ~16000 K (~1.4 eV). 
This implies a Doppler width of ~26 GHz (ION frame). 

This is broader than the width of the laser pulse in the ION frame (between 4.4 and 23.4 GHz). 

This, in turn, implies that we should "see" the transition if we make 0.0024 nm steps in the UV (LAB frame). 
The transition would then be something like 2-3 steps wide. 

If we use this stepsize, and scan from 257.175 nm to 257.675 nm (LAB frame), we need 207 steps. 

If one step takes 1 minute (using 1 ESR cycle and fixed laser wavelength per cycle), one scan takes ~3.5 hours ! 
I think that is too long. 

For this procedure, the ESR cycle (injection -> next injection) must be faster. 
Also the time for the laser to change the wavelength must be fast, but that should be OK. 
We should try to get to sth. like 1 hour per scan. 

Today, 25 FEB 2025 at 9:00 AM, our experiment was reviewed carefully by the safety committee. 
The experiment was accepted without problems. 
All was fine, only minor comments were made and only a few short-notice actions were required. 

The procedure has become much more complicated and lengthy over time, though. 
(Something to keep in mind.)

Many thanks to the whole team !!

10 MHz Referenz Clock von BUTIS mit AFG als externl clock verbunden.
Wird benötigt das die Bunch Kavität (DDS System) in Phase mit AFG (Laserreprate) ist.

Der UV Monitor steht in der Reflexion des PBSC auf dem Lasertisch im Laserlabor. 

P_Transmission = (1-(0.9364 * cos^2(0.0349* (theta - 33.014)) + 0.06043)) *P_Reflex

theta ist der Winkel der lambda/2 Platte
Es muss jedoch noch eine min. 3 % zusätzliche Unsicherheit durch manuelle Einstellung ddes Winkels ect. angenommen werden (für die reine cos^2 Funktion; ohne R_reflex und 1-)

Anmerkung: Aufpassen bei bestimmen der Werte: der cos^2 Fit wurde im Rad  Modus gemacht!

Es folgt eine Anleitung, wie die Wellenlänge des Lasersystems mit der PulsedLaserGUI gesteuert werden kann.

Vorbereitungen:
Schritt 1: WICHTIG! Im Tab "ASE Filter" muss vor einer Wellenlängenänderung immer der Auto Scan aktiviert sein! Hier wird auch die aktuelle Wellenlänge angezeigt.
Schritt 2: Im Tab "UV Opt." den Red Pitaya verbinden. Nur so können die Signale "Laser Busy" und "Next Laserstep" an die DAQ gesendet werden. Am besten auch den BBO und LBO Autoscan aktivieren, damit die UV-Leistung direkt automatisch optimiert wird.
Schritt 3: Im Tab "DFB" den DFB verbinden. Hier befinden sich alle nötigen Schalter, um die Wellenlänge zu stabilisieren oder zu verstimmen.


Zusammenfassung des Scanvorgangs:

Manuell:
- "Auto?" und "Activate Auto Signals" Checkboxes DEAKTIVIEREN
- Einstellen der gewünschten Laserschrittgröße, die später gemacht werden soll
- Stabilisierung auf die erste gewünschte Wellenlänge
- Wenn Wellenlänge geändert werden soll:
     - "Laser Busy"-Signal senden
     - (+ oder -) Delta Lambda klicken
     - Warten, bis sich Wellenlänge eingependelt hat (gibt auch eine Textnachricht) und die UV-Leistung wieder auf einem Maximum ist
     - "Next Laserstep"-Signal senden
- Wenn die Wellenlänge STARK geändert werden soll (z. B. wieder auf den Startwert zurück nach vielen Scans):
     - "Laser Busy"-Signal senden
     - (+ oder -) Delta Lambda oft klicken, aber dem Laser immer kurz Zeit geben auf die Änderung zu reagieren
     - "Next Laserstep"-Signal senden, wenn Laser auf der finalen Wellenlänge stabil steht

Etwas automatisierter:
- "Auto?" Checkbox DEAKTIVIEREN und "Activate Auto Signals" Checkboxes AKTIVIEREN
- Einstellen der gewünschten Laserschrittgröße, die später gemacht werden soll
- Stabilisierung auf die erste gewünschte Wellenlänge
- Wenn Wellenlänge geändert werden soll:
     - (+ oder -) Delta Lambda klicken
     - Signale werden automatisch gesendet
- Wenn die Wellenlänge STARK geändert werden soll (z. B. wieder auf den Startwert zurück nach vielen Scans):
     - "Activate Auto Signals" DEAKTIVIEREN
     - "Laser Busy"-Signal senden
     - (+ oder -) Delta Lambda oft klicken, aber dem Laser immer kurz Zeit geben auf die Änderung zu reagieren
     - "Next Laserstep"-Signal senden, wenn Laser auf der finalen Wellenlänge stabil steht (Textnachricht "Wellenlänge eingependelt" ist erschienen)
     - "Activate Auto Signals" AKTIVIEREN

Komplette automatisierung mit Laserschritten:
- Einstellen der gewünschten Laserschrittgröße, die später gemacht werden soll
- Stabilisierung auf die erste gewünschte Wellenlänge
- "Auto?" und "Activate Auto Signals" Checkboxes AKTIVIEREN
- Überlegen und Auswählen, wie viele Schritte mit welcher Dauer gemacht werden sollen
- "Next Laserstep"-Signal senden, dadurch beginnt der Scanprozess. Die aktuelle Wellenlänge wird dann für die ausgewählte Zeitdauer gehalten, dann geht es zur nächsten Wellenlänge.
- Nach Durchführen aller Schritte deaktiviert sich die "Auto?"-Checkbox und die letzte Wellenlänge wird gehalten. Es wird KEIN "Laser Busy"-Signal geworfen, da sich nichts ändert.
- Falls die Automatisierung vorher unterbrochen werden soll, einfach die "Auto?"-Checkbox deaktivieren. Dann hört die Automatisierung nach dem aktuellen Laserschritt einfach auf.
- Wenn die Wellenlänge STARK geändert werden soll (z. B. wieder auf den Startwert zurück nach vielen Scans):
     - "Activate Auto Signals" DEAKTIVIEREN
     - "Laser Busy"-Signal senden
     - (+ oder -) Delta Lambda oft klicken, aber dem Laser immer kurz Zeit geben auf die Änderung zu reagieren
     - "Next Laserstep"-Signal senden, wenn Laser auf der finalen Wellenlänge stabil steht (Textnachricht "Wellenlänge eingependelt" ist erschienen)
     - "Activate Auto Signals" AKTIVIEREN




Grobe Logik der GUI:

Wavelength Stabilisation:
Hier kann eine IR-Wellenlänge eingegeben werden, auf die über den Injektionsstrom stabilisiert wird. Nach Eingabe eines Wertes und Drücken des "Start"-Knopfes wird erst ein Schritt in der Diodentemperatur gemacht, und nach 1 Sekunde Pause über den Strom geregelt. Dies sorgt dafür, dass der Strom immer im Bereich von ca. 125 mA regelt.
Es sollte darauf geachtet werden, dass die eingestellte Wellenlänge nicht so weit von der aktuellen Wellenlänge entfernt liegt (grober Wert: maximal 0.1 nm), damit die ASE-Filter hinterher kommen.
Während der Stabilisierung kann der Wert nur noch durch die "+/- Delta Lambda"-Knöpfe geändert werden. Diese addieren/subtrahieren den links stehenden Offset auf die Zielwellenlänge drauf, woraufhin direkt auf diesen neuen Wert stabilisiert wird.
Die drei Knöpfe unterhalb der Zielwellenlänge sind die PID-Parameter und müssen vermutlich nicht geändert werden.

Automated Laser Steps:
Das hier wird benötigt, falls eine bestimmte Anzahl an Schritten hintereinander mit festem Zeitabstand erfolgen soll.
Dazu muss die Stabilisierung bereits laufen. Über die Pfeile können die Schrittanzahl und die Zeit pro Laserschritt in Sekunden gewählt werden. Die Zeit pro Schritt startet, nachdem sich die neue Wellenlänge des Laserschritts eingependelt hat und das "Next Laserstep"-Signal gesendet wurde.
Dann muss die "Auto?"-Checkbox aktiviert werden; das Klicken auf "+ Delta Lambda" startet die Automation.

Counters:
Der Laser Step Counter zählt die Anzahl der gemachten Laserschritte mit und kann über den Reset Knopf auf Null zurückgesetzt werden.
Bei manuellen Laserschritten zählt er einfach ständig mit; bei automatisierten Laserschritten resettet sich der Counter automatisch nach Erreichen des letzten Schrittes.

Signals:
Mit den Knöpfen "Laser Busy" und "Next Laserstep" kann jederzeit manuell das entsprechende Signal an die DAQ gesendet werden. Mit "Laser Busy" wird der DAQ mitgeteilt, dass sich ab jetzt was am Laser ändern wird und die folgenden Daten verworfen werden sollen. "Next Laserstep" teilt der DAQ mit, dass der Laser wieder bereit ist und die Daten für die Statistik zählen.
Standardmäßig ist die Checkbox "Activate Auto Signals" aktiviert. Dadurch wird bei einer Änderung der Wellenlänge (entweder manuell durch die Delta Lambda Knöpfe oder bei den automatischen Laserschritten) immer zuerst das "Laser Busy" Signal gesendet, dann der Laserschritt ausgeführt, und wenn die Laserwellenlänge sich eingependelt hat das "Next Laserstep" Signal gesendet.

Minimale Wellenlänge: IR 1028,7 nm --> 257,175 nm im UV (DFB Temperatur sollte ca. be 16,5 °C sein)

Maximale Wellenlänge: IR 1030,7 nm --> 257,675 nm UV (DFB TEmperatur sollte ca. bei 35,6 °C sein)

Mittlere Wellenlänge: IR 1029,7 nm --> 257,425 nm UV (DFB Temperatur sollte ca. bei 26,2 °C sein9


Maximaler Schritt: = 0,01 nm im IR (im GUI ist die Schrittgröße im IR angegeben!) im UV sind das dann 0,0025 nm. 

Hier ist eine überarbeitete Übersicht über die Funktionsweise des Wellenlängenscans mit der GUI.

Vorbereitungen:
Schritt 1: WICHTIG! Im Tab "ASE Filter" muss vor einer Wellenlängenänderung immer der Auto Scan aktiviert sein! Hier wird auch die aktuelle Wellenlänge angezeigt.
Schritt 2: Im "UV Opt." und "LBO Oven" alle Geräte verbinden. LBO Autoscan und BBO Autoscan schonmal starten. Die Detektion des Extraktionssignal funktioniert nur über den BBO Autoscan!
Schritt 3: Im Tab "DFB" den DFB verbinden. Noch alle CheckBoxes in "Automated Laser Steps" deaktiviert lassen!


Zusammenfassung des Scanvorgangs:

Es wird angenommen, dass man sich schon an der Start-Wellenlänge befindet.
1.) Start-Wellenlänge eingeben, und Größe der Laserschritte eingeben.
2.) Unter "Automated Laser Steps" die gewünschte Gesamtanzahl der Laserschritte eingeben, sowie die Anzahl der Injektionen pro Laserschritt. Der Algorithmus läuft so lange, bis alle Schritte fertig sind (bei 10 Schritten und 3 Injektionen pro Laserschritt also z. B. insgesamt 30 
Injektionen)
3.) "Activate Auto Signals" ist standardmäßig aktiviert, das ist gut so. Schauen, dass beide Counters auf 0 stehen, ansonsten resetten.
4.) Wellenlängenstabilisation starten.
5.) Mit der Checkbox "+Δλ" aussuchen, ob die Schritte in positive Richtung erfolgen sollen (oder eben nicht).
6.) Absprechen mit Messhütte, ob Datenaufnahme bereit ist.
7.) Extraktion abwarten (es kommt eine Meldung im Textfeld), DANACH die "Automate with Extractions"-Checkbox aktivieren und manuell ein "Next Laserstep"-Signal durch den Knopf rechts senden, damit die DAQ weiß dass es los geht.
8.) Zurücklehnen, weil ab jetzt der Laser alles alleine machen sollte :) Direkt die erste Injektion wird mit der Start-Wellenlänge vermessen, nach dem Extraktionssignal wird automatisch der Schritt zur nächsten Wellenlänge unternommen.
Sobald der Laser fertig gescannt hat, deaktiviert sich "Automate with Extractions", und die End-Wellenlänge wird einfach gehalten.

Die Checkbox "Automate with timed steps" ermöglicht, die Laserschritte für eine bestimmte Sekundenanzahl zu halten. Am besten nie verwenden, weil es nicht mehr genau getestet wurde!!!!

Das Scannen der Wellenlänge über den gesamten Bereich wird in 4 Blöcke aufgeteilt: 
1) 257.175-257.300nm
2) 257.300-257.425nm
3) 257.425-257.550nm
4) 257.550-257.657nm 

mit einer Schrittgröße von 0.0024nm im UV bedeutet dies 52 Schritte pro Block, wodurch jeder etwa 1h Stunde dauert

die hat den Vorteil, dass zwischendurch die zeitliche Überlagerung des Laser über den AFG angepasst werden kann, da diese leicht wegdriftet
außerdem können so die Daten auf die externe Festplatte gespeichert werden

The experiment will end tomorrow (04.03) at 08:00 AM precisely. 
Everything (magnets, RF, etc) will be shut down.

Afterwards, a crew will enter the cave to clean the ESR!  
When they enter, the laser beam must be OFF ! 
 
We should make sure that we enter the ESR for some final checks before 08:00, 
so that we have enough time. 

The cleaning crew may already enter at 8:30.  

40 Jahre die Flippers