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測定の全体の流れ

電源投入からデータ取得・終了までの流れです。各ステップの詳しい操作はリンク先のページにあります。 チェックボックスは印刷して使うことを想定しています。

Danger

作業前に 安全上の注意 を読んでください。

flowchart TD
    A["0. 準備・電源投入"] --> B["1. GUI 起動・機器接続<br/>機械原点復帰 (H:W)"]
    B --> C["センサー選択"]
    C --> D["粗寄せ<br/>原点出し開始位置へ"]
    D --> E["レーザー ON<br/>オシロ標準設定"]
    E --> F["2. 原点出し<br/>(載せ替え後はフル較正)"]
    F --> G["3. TUNE 最適化"]
    G --> H["4. 自動スキャン"]
    H --> I["5. データ回収・簡易解析"]
    I --> J["終了処理"]

0. 準備と電源投入

  • 測定ログ（電子ログブックなど）に日付・目的・測定者・センサー ID を記入する
  • 読み出しボードが固定ジグに差し込まれ、見たいチャンネルの MCX–BNC ケーブルがオシロの C1–C4 に、TRIG OUT がオシロの EXT につながっていることを確認する
  • 機器の電源を入れる（順番は問わない。スイッチの場所は 電源とスイッチ）
    • レーザー：鍵を右にひねって ON
    • ステージコントローラ：作業台の下、本体右下のスイッチ
    • オシロスコープ：左下の電源ボタン
    • 制御 PC
  • 最後に センサーにバイアスをかける：LV → HV の順。電流制限が HV 1.0 mA・LV 1.0 A になっていることを先に確認する
    • LV：左下のボタンで ON → CH1 → OUTPUT ボタンで出力 ON（青色に点灯）。6 V
    • HV：スイッチで ON → 黒ボタンで SET（33 °C なら −190〜−195 V、−220 V を超えない）→ 赤ボタンでバイアス ON（昇圧は自動）
    • 電流が正常か確認する（HV 0.4〜5 µA 程度、LV 約 0.450 A）
  • 暗室を出る前に、カメラ用照明を OFF にする（本体右下のスイッチ。測定中は必ず OFF）

1. 起動と機器の接続 → 詳細

  • 制御 PC のターミナルで GUI を起動する（cd workspace/laser_gui → python ./main.py）
  • オシロ・ステージ・レーザーの [接続]、カメラの [開始] を押し、すべて「接続中」になることを確認する
  • ステージパネル [操作] タブで [機械原点復帰 (H:W)]（全軸が大きく動くので干渉に注意）
  • ツールバーの [センサー] で測定する DUT を選ぶ
  • [位置登録] タブの [原点出し開始位置へ] で粗寄せする（初回・載せ替え後はカメラを見ながらジョグ）
  • レーザーパネルで [★ 標準設定を適用 (1 MHz / TUNE manual 50% = MIP 相当) ★] を押し、[発振 ON (ld=1)]（詳細）
  • オシロパネルで [ミラー開始]、[トリガー/掃引] タブの [★ 標準設定を一括適用 ★]
  • オシロの画面で信号が見えることを確認する

2. 位置合わせ → 詳細

  • ステージパネル [アライメント] タブで [原点出し (Z→Y→X→R:W)]（精密仕上げ ON で約 7〜12 分）
  • センサーを載せ替えた・治具を変えたときは代わりに [フル較正 (原点+傾き係数)]
  • 完了ダイアログの残差・フィット誤差を確認し、測定ログに記録する

3. レーザー強度の調整 → 詳細

  • 標準条件（1 MHz、TUNE manual 50 %）では MIP 相当に調整済みなので、通常は変えない
  • 繰り返し周波数を変えたとき・振幅が想定と違うときは、レーザーパネルの TUNE 最適化 で合わせる

4. 自動スキャン → 詳細

  • 自動スキャンパネルでモード・範囲・ステップ・シーケンス数・傾き補正を設定する
  • [スキャン開始] → 確認ダイアログの内容（点数、範囲、Z の移動範囲、Y シフト、保存先）を確認して実行
  • 最初の行で「電極の直上で信号がほぼ 0、電極端で急に立ち上がる」ことを確認する

5. データ回収と簡易解析 → 詳細

  • 自動スキャンパネル [データ回収] タブで日付を指定して [転送開始]
  • [解析] タブでスキャンを選んで [解析開始]、図でデータの健全性を確認する

終了処理

  • レーザーパネルで [発振 OFF (ld=0)] を押す（GUI を閉じてもレーザーは止まらない）
  • 必要ならデータ回収を済ませる
  • 各パネルで [切断] し、GUI を閉じる
  • HV のバイアスを OFF にし、HV の表示が 0 V になってから LV の OUTPUT を OFF にする
  • 制御 PC 以外 の電源（暗室内の機器すべて：レーザー、ステージ、カメラ用照明、オシロ、HV・LV 電源）を切る。制御 PC はリモート操作のため入れたままにする
  • 回収したデータを NAS にバックアップする（詳細）
  • 測定ログを完成させる

測定ログに記録する項目

項目 例
センサー GUI のセンサー名、センサー ID
バイアス HV、LV、リーク電流、センサー温度
レーザー 繰り返し周波数、TUNE（方式・目標振幅・結果）、カメラ照明の ON/OFF
位置合わせ 原点出し / フル較正の結果（残差、傾き係数）
スキャン スキャン名（scan_<日時>_<タグ>）、モード、範囲、ステップ、シーケンス数、Z 追従の方式
その他 気付いたこと、エラー、中断の有無

スキャンの条件は PC 側のスキャンログ（logs/scan_<日時>.csv）のヘッダーにも自動で残ります（出力ファイル一覧）。