Playing with cryostat Zabawa kriostatem

Today I help at the one of laboratories at the university in preparing a cryostat for measurements. On Thursday a delivery of three hundreds litres of liquid helium is coming. At the beginning we have cooled down the cryostat with cold nitrogen vapour. I attach the effect of our work :) In the clip you can see rotating taps which cover gas exhausting tubes. We had a lot of fun in preparing the cryostat this time.

Dzisiaj pomagam w jednym z wydziałowych laboratoriów przy przygotowywaniu kriostatu do pracy. W czwartek przyjeżdża dostawa trzystu litrów ciekłego helu do chłodzenia urządzenia. Wstępnie schładzaliśmy kriostat parami ciekłego azotu. Oto efekt naszej pracy :) Na filmie widać wirujące nieustannie korki, przykrywające wyloty gazu. Dobra atmosfera zawsze sprzyja komfortowi pracy.

Naprawa GEM WK3

Wczoraj postanowiłem uruchomić bardzo dawno nieużywany keyboard, który kilka lat temu kosztował całkiem sporo. Model WK3 został wyprodukowany przez General music w 1996 roku. Pomimo zaawansowanego wieku instrument posiada wiele funkcji. Niestety po włączeniu zasilania spotkała mnie przykra niespodzianka. Poza normalnym dźwiękiem usłyszałem trzaski i szumy o zmiennym natężeniu. Co jakiś czas występowały też problemy z kontrastem wyświetlacza. Pierwszym krokiem było przejrzenie instrukcji obsługi i zresetowanie systemu operacyjnego. Następnie zaktualizowałem system operacyjny. Po próbach softwarowego rozwiązania problemu natychmiast zabrałem się do testowania hardware. Po otwarciu obudowy ukazał mi się bardzo ładny widok dobrze separowanych bloków funkcyjnych. Najbardziej widocznym problemem był duży wyciek z akumulatora podtrzymującego stan pamięci ustawień. Powiedzmy, że na razie mogę pozwolić sobie na pracę bez tej użytecznej funkcji. Niestety wylutowanie uszkodzonego akumulatora rozwiązało tylko problem z wyświetlaczem. Podejrzewam, że po odłączeniu akumulatora zmniejszył się pobór mocy pobieranej z zasilacza. Po oczyszczeniu płytki drukowanej z kropli elektrolitu znalazłem drugi problem, rozpuszczony układ scalony (Rys. 4). Rozpuszczeniu uległy oczywiście tylko wyprowadzenia. Uszkodzony układ okazał się być wzmacniaczem operacyjnym w torze audio. Po zamianie na sprawny instrument działa prawidłowo. Podczas kilkugodzinnego testu nie zaobserwowałem wysokiej temperatury żadnego z elementów dlatego uznaję naprawę za skuteczną.

Rys. 1 - GEM WK3 (zdjęcie własność General music)

Rys. 2 - Akumulator niklowo-kadmowy po wielu latach użytkowania i magazynowania

Rys. 3 - Zniszczenia spowodowane wyciekiem elektrolitu

Rys. 4 - Wyprowadzenia układu scalonego rozpuszczone przez elektrolit

Konferencja QCrypt 2011 w Zurychu

W dniach od dwunastego do szesnastego września wziąłem udział w konferencji QCrypt 2011 zorganizowanej przez ETH w Zurychu i poświęconej tematowi kryptografii kwantowej. Na konferencji przedstawiłem poster pod tytułem "Application of Field Programmable Gate Array in Quantum Key Distribution".

Rys. 1 - Plakat informacyjny

Rys. 2 - Ja z prezentowanym posterem

System akwizycji danych z detektorów pojedynczych fotonów

Dzisiaj pierwsza publikacja, której jestem współautorem, została złożona w serwisie arXiv. Opisuje ona pomysł na sprzętową implementację systemu akwizycji danych z detektorów pojedynczych fotonów (Single-photon Detector SPD). Idea zawarta w tym artykule jest bardzo ogólna, jednak dla nas ma zastosowanie w układzie kwantowej dystrybucji klucza (Quantum Key Distribution QKD). Artykuł zawiera zwięzły opis zasady działania techniki oraz obszerne rozważania na temat bezpieczeństwa układu QKD w przypadku wykorzystania w nim SPD. Poza najważniejszymi korzyściami związanymi z bezpieczeństwem technika umożliwia bardziej optymalne wykorzystanie pamięci oraz skraca niezbędny czas przetwarzania danych po akwizycji. Zachęcam do zapoznania się ze szczegółami pod adresem http://arxiv.org/abs/1110.5565

Odwrotne mocowanie AF-S Nikkor 18-55 mm 1:3.5-5.6 GII ED

AF-S Nikkor 18-55 mm 1:3.5-5.6 GII ED jest kitowym obiektywem, który sprzedawany był z najprostszą lustrzanką Nikona D40. Jestem szczęśliwym posiadaczem tego aparatu. Jakiś czas temu dokupiłem do niego obiektyw, który całkowicie zastąpił mi podstawowy. Postanowiłem wykorzystać zbędny kit i zaadoptować go do zdjęć makro poprzez odwrotne zamocowanie. Modyfikacja polegała na przeniesieniu plastikowego bagnetu na przeciwną stronę obiektywu. Dwa podstawowe problemy: mocowanie i przeniesienie sygnałów elektrycznych rozwiązałem następująco. Przykleiłem bagnet za pomocą żywicy epoksydowej do dodatkowego pierścienia 55mm (pozyskanego z filtru UV) i wkręciłem w istniejący gwint obiektywu. Przeniesienie sygnałów elektrycznych jest w przypadku tego obiektywu dosyć uciążliwe ponieważ przednia soczewka wraz z jej obudową obraca się a cały obiektyw skraca i wydłuża w trakcie ostrzenia i zmiany ogniskowej. Jako dostatecznie giętkie i wytrzymałe wykorzystałem wielożyłowe przewody w metalowym oplocie. Poniżej kilka zdjęć wykonania i kilka zdjęć zrobionych po odwrotnym zamocowaniu.

Rys. 1 - Widoczne złącze elektroniki

Rys. 2 - Bagnet Nikon zamontowany po przeciwnej stronie, osłonięty kapslem

Rys. 3 - Jedno z pierwszych zdjęć

Rys. 4 - Minimalne powiększenie

Rys. 5 - Maksymalne powiększenie

Rys. 6 - Owad

Aktualizacja: Dzisiaj uzupełniłem obiektyw do zdjęć makro o manualną kontrolę przysłony. Wykorzystałem oryginalny, blaszany element, który służył do przeniesienia ustawienia przesłony z body i był wcześniej zamocowany w tylnej części obiektywu. Zamocowałem go na pierścieniu wykonanym ręcznie z laminatu pcb. Zdjęcia konstrukcji poniżej.

Rys. 7 - Przysłona zamknięta

Rys. 8 - Przysłona otwarta

Rys. 9 - Mocowanie

Generator kwarcowy z wyjściem różnicowym - symetryzator

Jest to prosty układ elektroniczny wykorzystujący scalony generator kwarcowy i transformator. Wyjście generatora podłączone jest do transformatora, który symetryzuje sygnał. Transformator wykonałem nawijając skręconą ze sobą parę lakierowanych przewodów transformatorowych.

Rys. 1 - Widok ogólny

Rys. 2 - Widok ogólny

Uruchomienie - Mezzanine board for SP605 Xilinx FPGA board

W ciągu ostatnich kilku tygodni uruchomiłem i przetestowałem część analogową płytki rozszerzeń opisanej we wcześniejszym poście. Na płytce znajdują się dwa przetworniki analogowo-cyfrowe o rozdzielczości ośmiu bitów, i cztery przetworniki cyfrowo-analogowe o rozdzielczości dwunastu bitów. Dwa z czterech analogowych wyjść płytki są przystosowane do sterowania modulatorów optycznych. Standardowy, telekomunikacyjny modulator optyczny posiada wejście wysokiej częstotliwości (50 Ohm). Zakres napięć w jakim chcę sterować taki modulator wynosi od 0 do 10V. Wyzwaniem podczas budowy części analogowej było wierne odwzorowanie sygnału wyjściowego przetwornika. Pierwsze dwa zdjęcia przedstawiają płytkę z wlutowanymi elementami elektronicznym. Dwie kolejne grafiki są to oscylogramy przebiegów napięcia na oporniku 50 Ohm symulującym modulator optyczny.

Rys. 1 - Widok ogólny

Rys. 2 - Fotografia części zasilającej

Rys. 3 - Oscylogram opadającego zbocza. Obciążenie wyjścia: 50 ohm

Rys. 4 - Oscylogram przebiegu piłokształtnego

Stos TCP/IP na płytce SP605

Właśnie uruchomiłem stos protokołów TCP/IP na płytce prototypowej Xilinx SP605. Poza przykładową aplikacją, która prezentuje działanie protokołu TCP udało mi się przeprowadzić udaną komunikację poprzez UDP. Poniżej wyczekiwany zrzut ekranu z pierwszymi poprawnie przesłanymi pakietami. Zaznaczone zostały linijki świadczące o dwustronnej komunikacji. Do kontroli ruchu na interfejsie sieciowym używałem programu Wireshark.

Rys. 1 - Zrzut ekranu