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 !!

Autoscan der Wellenlänge 

Leistung im Laserlabor: 30mW (schwankend)
Daten der Gentects werden hier auf dem Windows Rechner (Gentec NW) und auf Sebastians Laptop (Gentec SW) gespeichert, da die slow control noch eine zeitliche Verzögerung 
aufweist

Scan 1
Start bei 257.175nm 
Ende bei 257.2998nm
Schrittgröße 0.0024nm

Start um 6:53 Uhr am 01.03.2025
Start LMD Krypton0096

Ende um 7:42 Uhr 


Scan 2
Start bei 257.2998nm
Ende bei 257.4246nm
Schrittgröße 0.0024nm 

Start um 8:06 Uhr
Start LMD Krypton0104

Ende um 9:00 Uhr 


Scan 3
Start bei 257.4246nm
Ende bei 257.5494nm
Start LMD Krypton0112

Scan um 10:41 Uhr abgebrochen, da plötzlich keine Ionen mehr im Ring vorhanden sind.


Scan 3.2 (neue Aufnahme von Scan 3)
Start bei 257.4246nm
Ende bei 257.5494nm
Schrittgröße 0.0024nm 

Start um Uhr
Start LMD 

Ende um Uhr

Erhoehter Hintergrund bei XUV-Detektor durch das weiße Papier, welches zur Beobachtung des Strahls über die Kamera verwendet wird. Kein weißes Papier dafür verwenden. 
Weißes Papier wurde durch schwarzen Gummi ersetzt. Trotzdem immer noch erhoehter Untergrund, wenn auch nicht mehr ganz so hoch wie zuvor. Vermutlich noch eine zusaetzliche 
Ursache hierfuer. Untergrund jetzt ca. 60 kHz. 
-Gelöst: Laserleistung hatte sich von etwa 30 mW auf 45 mW erhoeht. Hintergrund jetzt bei ca. 50 kHz. Vor jedem Messzyklus Leistung des Lasers messen!

Date: 26.02.2025 @  18:35

E-cooler:  HV = 157366 +/- 1 V  (HV divider value)
E-cooler current = 200 mA (scale:  1V --> 10 mA) 

Schottky f_rev = 1.782012 +/- 1 MHz (measured value) 
f_b = 1.782013 MHz (set value) 

orbit length in ESR = 108.5 m (based on experience, injection is further out, not central) 

y = 1.30796 
ß = 0.64456 


We have 1 ion bunch in the ESR

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. 

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. 

SISDEV007
140.181.91.46

Die allgemeinen DAQ Daten wurden ausfuehrlich crossgechecked und kommen nun alle an wie sie auch in die DAQ reinlaufen sollen.

Allerdings mussten die zwei PH100 Gentec Messkoepfe aus der DAQ gestrichen werden, da die Daten extrem verzoegert in die Slow Control Aufnahme reinlaufen. 
Bsp.: Erst etliche Sekunden nachdem der Shutter geoeffnet oder geschlossen wird, zeigen die Messkoepfe erst eine Leistung an oder fallen auf 0 bzw XXXe-45...
Somit koennen die Daten so nicht aufgenommen werden und werden wie im Post vorher separat am STRPC001 und SISNBG ueber die Gentec Software aufgenommen.

COM 5 Südwest Tower --> Laser EXIT
COM 6 Nordwest Tower --> Laser ENTRANCE

Verwendete Detektoren:
Gentec PH100 Si UV

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!!!!

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.

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.