Entwicklung einer Instrumentansteuerung für das qBounce Experiment

Abstract

Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde die Ansteuerung der Geräte des qBounce Experiments überarbeitet und die Ausrichtung normal auf den Erdschwerpunkt verbessert. Die Ansteuerung wurde mittels der Entwicklungsumgebung LabView von Grund auf neu konzipiert und programmiert. Hier wurde speziell eine Methode entwickelt mit der das Experiment möglichst einfach mit neuen Geräten erweitert werden kann, indem alle Komponenten voneinander separiert wurden. Im weiteren wurde hier auch die Datenaufnahme über die Abstraktionsebene des Netzwerks mit Hilfe des Syslog Protokolls neu implementiert. Die Ausrichtung des Experiments wurde mittels neuer Winkelmesser und Messelektronik umgesetzt. Hier galt es speziell das Rauschverhalten des Regelkreislaufs und der einzelnen Komponenten zu bestimmen. Der Vakuumkreislauf wurde mittels maschinell steuerbarer Ventile automatisiert, was eine Fehlbedienung der manuellen Ventile im Laborbetrieb ausschließt.

Within this diploma thesis the device control of the qBounce experiment was revised and and the leveling of the experiment normal to the earths center of gravity was improved. The device control was implemented and designed from scratch using the development environment LabView. Here a new method was developed which easily allows to expand the experiment with new devices. This was achieved by separating all components from each other. Additionally the data acquisiton was reimplemented, with the network as a level of abstraction, using the syslog protocol. Leveling the Experiment was implemented using new tiltsensor and measurement electronics. Here special attention was paid to the noise characteristics of the control circuit and the separate components. The vacuum circuit was automated using machine controllable valves which removes the risk of an incorrect control of the manual valves during lab operation.