Design and implementation of a GUI to manage a particle accelerator module

Abstract

The main purpose of this project is developing a GUI in PyQt that is capable of controlling and monitoring various oscilloscopes (Anritsu MS2830A and Agilent N9020A in our case) remotely, as well as the input and output signals of a BLAS, and that is able to establish a connection with all the records of our EPICS IOC in order to have access to real-time data from our entire system from any device on our subnet quickly. This Bachelor’s Thesis is approached from an ambitious perspective, since the purpose of this project as a whole is to prepare a BLAS manufactured by the company BTESA for the educational field, that is, It is intended to test and study this technology in addition to developing software capable of interacting with it in order to be able to sell these devices to universities in the future, and in this way, that future students can obtain theoretical and practical knowledge related to particle accelerators such as RF amplifiers. Due to the great complexity involved in this project, several engineers from other areas of engineering (telecommunications engineers and electronics engineers) who are doing their TFM share part of the project with me. This fact allowed me to interact with experts in other areas of knowledge other than mine in a professional way, and to face together problems that arose throughout the project, and that we have solved as a team, thus learning new concepts, which otherwise, it would have been difficult to learn. The result of the exposed culminates with the obtention of a complete and functional monitoring and control system for the equipment, which complies the requirements defined in the preliminary stages, and supposes the finalization of the Degree.

El objetivo principal de este proyecto es desarrollar una interfaz gráfica de usuario en PyQt que sea capaz de controlar y monitorear varios osciloscopios (Anritsu MS2830A y Agilent N9020A en nuestro caso) de forma remota, así como las señales de entrada y salida de un BLAS, y que pueda establecer una conexión con todos los registros de nuestro IOC EPICS para tener acceso a los datos en tiempo real de todo nuestro sistema desde cualquier dispositivo en nuestra subred de manera rápida. Esta tesis de licenciatura se aborda desde una perspectiva ambiciosa, ya que el propósito de este proyecto en su conjunto es preparar un BLAS fabricado por la empresa BTESA para el campo educativo, es decir, se pretende probar y estudiar esta tecnología además de desarrollar software capaz de interactuar con ella para poder vender estos dispositivos a universidades en el futuro, y de esta manera, que los futuros estudiantes puedan obtener conocimientos teóricos y prácticos relacionados con aceleradores de partículas como amplificadores de RF.

Debido a la gran complejidad involucrada en este proyecto, varios ingenieros de otras áreas de ingeniería (ingenieros de telecomunicaciones e ingenieros electrónicos) que están haciendo su TFM comparten parte del proyecto conmigo. Este hecho me permitió interactuar de manera profesional con expertos en otras áreas de conocimiento distintas a la mía, y enfrentar juntos los problemas que surgieron a lo largo del proyecto, y que hemos resuelto como equipo, aprendiendo así nuevos conceptos, que de otra manera, habría sido difícil de aprender.

El resultado expuesto culmina con la obtención de un sistema completo y funcional de monitoreo y control del equipo, que cumple con los requisitos definidos en las etapas preliminares, y supone la finalización de la Licenciatura.