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「空蝉」ポータルサイト

What's New

  • 2017.08.29 最新バイナリアップデート, バージョン履歴と使用についてを追記
  • 2017.08.22 公開開始

入手について

ダウンロード

Windows版及びMac版のバイナリインストーラと、Ubuntu Linux用のインストールパッケージがダウンロードできます。

OS ダウンロード 対応するOSのバージョン 対応BL
Windows用 0.3.5.1.170906 7, 8.2, 10(いずれも64bitのみ) BL01, BL14, BL15, BL19
MacOS用 0.3.5.1.170901 10.10(Yosemite), 10.11(El Capitan), 10.12(macOS Sierra) BL01, BL14, BL15
UbuntuLinux用(*1) 0.3.5.1.170901 Ubuntu Linux 14.04LTE, 16.04LTE (64bit) BL01, BL14, BL15
  • (*1) Ubuntu Linuxへのインストール用パッケージです。同梱されるスクリプトを起動することでコンパイルとインストールを行います(UbuntuLinuxのパッケージ管理システム用ではありません)。詳細はインストールマニュアルを参照のこと。

インストールマニュアル

マニュアルはWebから、もしくはHTMLファイルをダウンロードしてWebブラウザを用いてご覧ください。

OS Webで閲覧 ダウンロード
Windows,MacOS用 リンク zip(解凍後index.htmlをダブルクリック)
Ubuntu Linux用 リンク なし

バージョン履歴

バージョン確認方法(インストールマニュアルから抜粋)

python-utsusemiを起動して、以下を入力すると以下のように表示されます。

$ python
>>> import UtsusemiInfo
---------------------------------------------
Utsusemi Info
---------------------------------------------
version : X.Y.Z (rev nnnn)
Contact person : Yasuhiro Inamura
e-mail : xxxxx.yyyyy@j-parc.jp
---------------------------------------------

使用について

オープンソース( LICENCE )ですので、自由に使用・配布していただいて結構です。

問い合わせ先

開発担当:稲村泰弘 (JAEA J-PARCセンター)

  • 質問・ご意見など
    • 主にインストールに関わるところ、ソフトウェア動作バグに関しては、稲村まで。
    • その他の質問は、それぞれのビームライン担当者まで。
    • 近い将来にメーリングリストなどの利用を考え中。

ユーザーズマニュアル

空蝉環境のユーザーズマニュアルです。

最新マニュアルの閲覧(オンライン版)

ダウンロード

HTMLファイルをダウンロードしてWebブラウザを用いてご覧ください(解凍後index.htmlをダブルクリック)。


「空蝉」紹介

空蝉(参考文献1)は、J-PARC, MLFで使用されているDAQミドルウェアのMLFコンポーネントが出力するイベントデータのデータリダクション、可視化や補正を行うためのコード群である。MLFで開発が進められている解析環境フレームワークである万葉ライブラリ(参考文献2)を利用し、柔軟なヒストグラム化、特に試料環境や装置状態を加味したデータ分別機能を使用した高度な解析を目指す。
また、測定中のデータを安全に解析できる Live Data Reduction のMLFでの実用化も目指している。

現在すでに多くの装置に導入が進み、MLFにおける解析ソフトウェアのフレームワーク的な役目を担う。

何ができるか

MLFにおける多くの装置では、核破砕型中性子源から発生した中性子(入射中性子)を測定試料に照射し、試料内で原子分子と相互作用して出てきた中性子(散乱中性子)を検出器にて検知・収集する。これらの装置を利用したいわゆる中性子散乱測定では、散乱中性子のエネルギーや散乱による軌道の変化を捉える必要があるが、軌道の変化は検出器の位置情報を用いて、エネルギーは飛行時間法(Time-Of-Flight法:発生中性子のエネルギーを距離と時間で分別する手法)を用いて知ることができる。この散乱中性子の検出された時間と位置情報はイベント記録方式で保存(イベントデータ)されるが、このデータを柔軟に変換して処理することにより試料内部の情報(原子分子の構造や振動状態など)を得ることが、空蝉の主要な目的である。
それに加えいくつかのデータ補正機能や可視化機能が搭載されている。

主な機能

  • MLFのイベントデータのヒストグラム化機能
    • DAQミドルウェアが出力するイベントデータをヒストグラム化
      • ヒストグラムの横軸単位:TOF, λ, Q(momentum transfer), Energy, EnergyTransfer, d値
    • フィルタリングの使用:時間分解、TrigNETを使用したデータ分別
  • 汎用的な可視化ソフトウェア
    • 1次元プロッタ(MPlot)
    • 2次元プロッタ(M2Plot)
    • ディテクタマッププロッタ(DetectMap)
  • 汎用的なコマンドシーケンス実行ソフトウェア(SequenceEditor)
    • スクリプトはコマンドラインでも実行可能
  • 非弾性散乱測定のデータ処理・可視化ソフトウェア
    • 簡単な補正(Solid angle, ki/kf, 検出器効率補正など)
    • 単結晶測定の可視化(VisualContM)
    • 多次元測定の可視化(D4MatSlicer)

対応する中性子検出用モジュール

様々な検出器からのシグナルは、それぞれ専用の機器(モジュール)を通すことでイベントデータ化される。MLFのイベントデータはモジュールごとに少しフォーマットが異なるため、その対応状況を示す。

対応検出器 モジュール名 モジュールの説明
PSD(一次元位置敏感型検出器) NEUNET 1次元型の検出器用のモジュール
窒素モニター GATENET 0次元型の検出器用のモジュール
汎用シグナル TrigNET シグナルによって同時に測定されている中性子イベントを分別し、個別に解析するために使用
γ線検出器 APV8008
1次元シンチレーションカウンター,2次元系検出器 Readout, ReadoutGate 2次元系検出器(WLSF,MWPC,RPMT)にも対応

導入されているMLFのビームライン

BL 名前 コード 使用形態
BL01 四季 SIK 空蝉
BL02 DNA DNA 空蝉+DNA用拡張
BL11 PLANET HPN 空蝉+HPN用ソフトウェア
BL14 アマテラス AMR 空蝉
BL15 大観 SAS 空蝉+SAS用拡張
BL17 写楽 NVR 空蝉
BL19 ENG 空蝉+ENG用ソフトウェア
BL21 NOVA NVA 空蝉(一部)

開発情報

開発環境

項目 使用
開発言語 C++(gcc), Python(2.6,2.7)
メイン開発環境 Linux ( Ubuntu 16.04 )
利用外部ライブラリ(C++) 万葉ライブラリ関連(gsl, Boost, HDF5, NeXus, MiniXML)
利用外部ライブラリ(Python) numpy, scipy, matplotlib, wxPython, PySide( Qt ), pyqtgraphなど
動作確認環境 Linux (Ubuntu 16.04(64bit), CentOS 7.x, Windows 7, 10 (64bit), MacOS X (10.11, 10.12)

最近の開発トピックス(近い将来の機能追加など)

  • Live Data Reduction機能
    • PubSubモデルを利用したデータ収集系システムとの結合を行うことで、安全性の高い方法で、測定中のデータをほぼリアルタイムに処理・可視化する機能の開発。
  • Python 3対応
    • 現在Python2にのみ対応しているが、汎用可視化コードをuGaoに任せ、PythonのGUIライブラリとしてQt系(PySide, pyqtgraphなど)を利用することで、空蝉全体をPython3で動作させるための開発。

バージョン履歴

その他

開発の歴史的経緯

もともとチョッパー型非弾性散乱装置で使用するプログラム群と定義していたため装置を制御するソフトウェアやコードも含めていた。しかしヒストグラム化機能などが他の装置でも導入が進んだため、その汎用性を高めるために、装置制御用コードとは分離・独立させた。

名前の由来

UTilitieS and User-interface of analysis Software Environment for MLF Instruments

  • ロゴイメージは源氏物語に登場する女性「空蝉」から(源氏物語 第3帖)

ロゴ

LOGO_utsusemi_3_c_short.png

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参考文献

  1. Development status of software ‘Utsusemi’ for Chopper Spectrometers at MLF, J-PARC.
    Y. Inamura, T. Nakatani, J. Suzuki, T. Otomo, J. Phys. Soc. Jpn. 2013, 82, SA031-1 - SA031-9

  2. Object-oriented data analysis framework for neutron scattering experiments
    J. Suzuki, T. Nakatani, T. Ohhara, Y. Inamura, M. Yonemura, T. Morishima, T. Aoyagi, A. Manabe, T. Otomo, Nuclear Inst. and Meth. Phys. Res. 2009, 600, 123, .