source: sasview/sanscalculator/src/sans/calculator/instrument.py @ b4293d2

ESS_GUIESS_GUI_DocsESS_GUI_batch_fittingESS_GUI_bumps_abstractionESS_GUI_iss1116ESS_GUI_iss879ESS_GUI_iss959ESS_GUI_openclESS_GUI_orderingESS_GUI_sync_sascalccostrafo411magnetic_scattrelease-4.1.1release-4.1.2release-4.2.2release_4.0.1ticket-1009ticket-1094-headlessticket-1242-2d-resolutionticket-1243ticket-1249ticket885unittest-saveload
Last change on this file since b4293d2 was f93b6a1e, checked in by Jae Cho <jhjcho@…>, 13 years ago

move calculator to sans folder
  • Property mode set to 100644
File size: 10.6 KB
Line 
1"""
2This module is a small tool to allow user to
3control instrumental parameters
4"""
5import numpy
6
7# defaults in cgs unit
8_SAMPLE_A_SIZE = [1.27]
9_SOURCE_A_SIZE = [3.81] 
10_SAMPLE_DISTANCE = [1627, 0] 
11_SAMPLE_OFFSET = [0, 0] 
12_SAMPLE_SIZE = [2.54] 
13_SAMPLE_THICKNESS = 0.2 
14_D_DISTANCE = [1000, 0] 
15_D_SIZE = [128, 128]
16_D_PIX_SIZE = [0.5, 0.5] 
17
18_MIN = 0.0
19_MAX = 50.0
20_INTENSITY = 368428
21_WAVE_LENGTH = 6.0
22_WAVE_SPREAD = 0.125
23_MASS = 1.67492729E-24 #[gr]
24_LAMBDA_ARRAY = [[0, 1e+16],[_INTENSITY, _INTENSITY]]
25
26class Aperture(object):
27    """
28    An object class that defines the aperture variables
29    """
30    def __init__(self):
31       
32        # assumes that all aligned at the centers
33        # aperture_size [diameter] for pinhole, [dx, dy] for rectangular
34        self.sample_size = _SAMPLE_A_SIZE
35        self.source_size = _SOURCE_A_SIZE
36        self.sample_distance = _SAMPLE_DISTANCE
37       
38    def set_source_size(self, size =[]):
39        """
40        Set the source aperture size
41        """
42        if len(size) == 0:
43            self.source_size = 0.0 
44        else:
45            self.source_size = size
46            validate(size[0])
47    def set_sample_size(self, size =[]):
48        """
49        Set the sample aperture size
50        """
51        if len(size) == 0:
52            self.sample_size = 0.0 
53        else:
54            self.sample_size = size
55            validate(size[0])
56           
57    def set_sample_distance(self, distance = []):
58        """
59        Set the sample aperture distance
60        """
61        if len(distance) == 0:
62            self.sample_distance = 0.0 
63        else:
64            self.sample_distance = distance
65            validate(distance[0])
66       
67   
68class Sample(object):
69    """
70    An object class that defines the sample variables
71    """
72    def __init__(self):
73       
74        # assumes that all aligned at the centers
75        # source2sample or sample2detector distance
76        self.distance = _SAMPLE_OFFSET
77        self.size = _SAMPLE_SIZE
78        self.thickness = _SAMPLE_THICKNESS
79
80   
81    def set_size(self, size =[]):
82        """
83        Set the sample size
84        """
85        if len(size) == 0:
86            self.sample_size = 0.0 
87        else:
88            self.sample_size = size
89            validate(size[0])
90           
91    def set_thickness(self, thickness = 0.0):
92        """
93        Set the sample thickness
94        """
95        self.thickness = thickness
96        validate(thickness)
97   
98    def set_distance(self, distance = []):
99        """
100        Set the sample distance
101        """
102        if len(distance) == 0:
103            self.distance = 0.0 
104        else:
105            self.distance = distance
106            if distance[0] != 0.0:
107                validate(distance[0])
108       
109 
110class Detector(object):
111    """
112    An object class that defines the detector variables
113    """
114    def __init__(self):
115       
116        # assumes that all aligned at the centers
117        # source2sample or sample2detector distance
118        self.distance = _D_DISTANCE
119        self.size = _D_SIZE
120        self.pix_size = _D_PIX_SIZE
121
122   
123       
124    def set_size(self, size =[]):
125        """
126        Set the detector  size
127        """
128        if len(size) == 0:
129            self.size = 0
130        else:
131            self.size = size
132            validate(size[0])
133           
134    def set_pix_size(self, size = []):
135        """
136        Set the detector pix_size
137        """
138        if len(size) == 0:
139            self.pix_size = 0 
140        else:
141            self.pix_size = size
142            validate(size[0])
143   
144    def set_distance(self, distance = []):
145        """
146        Set the detector distance
147        """
148        if len(distance) == 0:
149            self.distance = 0
150        else:
151            self.distance = distance
152            validate(distance[0])
153
154           
155class Neutron(object):
156    """
157    An object that defines the wavelength variables
158    """
159    def __init__(self):
160       
161        # neutron mass in cgs unit
162        self.mass = _MASS
163
164        # wavelength
165        self.wavelength = _WAVE_LENGTH
166        # wavelength spread (FWHM)
167        self.wavelength_spread = _WAVE_SPREAD
168        # wavelength spectrum
169        self.spectrum = self.get_default_spectrum()       
170        # intensity in counts/sec
171        self.intensity = numpy.interp(self.wavelength, 
172                                      self.spectrum[0],
173                                      self.spectrum[1],
174                                      0.0,
175                                      0.0)
176        # min max range of the spectrum
177        self.min = min(self.spectrum[0])
178        self.max = max(self.spectrum[0])
179        # wavelength band
180        self.band = [self.min, self.max]
181
182        # default unit of the thickness
183        self.wavelength_unit = 'A'
184   
185    def set_full_band(self):
186        """
187        set band to default value
188        """
189        self.band = self.spectrum
190    def set_spectrum(self, spectrum): 
191        """
192        Set spectrum
193       
194        :param spectrum: numpy array
195        """
196        self.spectrum = spectrum
197        self.setup_spectrum()
198         
199    def setup_spectrum(self):
200        """
201        To set the wavelength spectrum, and intensity, assumes
202        wavelength is already within the spectrum
203        """
204        spectrum = self.spectrum
205        intensity = numpy.interp(self.wavelength, 
206                                      spectrum[0],
207                                      spectrum[1],
208                                      0.0,
209                                      0.0)
210        self.set_intensity(intensity)
211        # min max range of the spectrum
212        self.min = min(self.spectrum[0])
213        self.max = max(self.spectrum[0])
214        # set default band
215        self.set_band([self.min,self.max])
216       
217    def set_band(self, band=[]):
218        """
219        To set the wavelength band
220       
221        :param band: array of [min, max]
222        """
223        # check if the wavelength is in range
224        if min(band) < self.min or\
225                max(band) > self.max:
226            raise 
227        self.band = band
228
229         
230    def set_intensity(self, intensity = 368428):
231        """
232        Sets the intensity in counts/sec
233        """
234        self.intensity = intensity 
235        validate(intensity) 
236           
237    def set_wavelength(self, wavelength = _WAVE_LENGTH):
238        """
239        Sets the wavelength
240        """
241        # check if the wavelength is in range
242        if wavelength < min(self.band) or\
243                wavelength > max(self.band):
244            raise 
245        self.wavelength = wavelength
246        validate(wavelength)
247        self.intensity = numpy.interp(self.wavelength, 
248                                  self.spectrum[0],
249                                  self.spectrum[1],
250                                  0.0,
251                                  0.0)
252
253
254    def set_mass(self, mass = _MASS):
255        """
256        Sets the wavelength
257        """
258        self.mass = mass
259        validate(mass)
260       
261    def set_wavelength_spread(self, spread = _WAVE_SPREAD):
262        """
263        Sets the wavelength spread
264        """
265        self.wavelength_spread = spread
266        if spread != 0.0:
267            validate(spread)
268       
269    def get_intensity(self):
270        """
271        To get the value of intensity
272        """
273        return self.intensity
274       
275    def get_wavelength(self):
276        """
277        To get the value of wavelength
278        """
279        return self.wavelength
280
281    def get_mass(self):
282        """
283        To get the neutron mass
284        """
285        return self.mass
286   
287    def get_wavelength_spread(self):
288        """
289        To get the value of wavelength spread
290        """
291        return self.wavelength_spread
292   
293    def get_ramdom_value(self):
294        """
295        To get the value of wave length
296        """
297        return self.wavelength
298           
299    def get_spectrum(self):
300        """
301        To get the wavelength spectrum
302        """
303        return self.spectrum
304    def get_default_spectrum(self):
305        """
306        get default spectrum
307        """
308        return numpy.array(_LAMBDA_ARRAY)
309    def get_band(self):
310        """
311        To get the wavelength band
312        """
313        return self.band
314   
315    def plot_spectrum(self):
316        """
317        To plot the wavelength spactrum
318        : requirment: matplotlib.pyplot
319        """
320        try:
321            import matplotlib.pyplot as plt
322            plt.plot(self.spectrum[0], self.spectrum[1], linewidth = 2, color = 'r')
323            plt.legend(['Spectrum'], loc = 'best')
324            plt.show()
325        except:
326            raise RuntimeError, "Can't import matplotlib required to plot..."
327       
328   
329class TOF(Neutron):
330    """
331    TOF: make list of wavelength and wave length spreads
332    """
333    def __init__(self):
334        """
335        Init
336        """
337        Neutron.__init__(self)
338        #self.switch = switch
339        self.wavelength_list = [self.wavelength]
340        self.wavelength_spread_list = [self.wavelength_spread]
341        self.intensity_list = self.get_intensity_list()
342   
343    def get_intensity_list(self):
344        """
345        get list of the intensity wrt wavelength_list
346        """
347        out = numpy.interp(self.wavelength_list, 
348                                      self.spectrum[0],
349                                      self.spectrum[1],
350                                      0.0,
351                                      0.0)
352        return out
353   
354    def get_wave_list(self):
355        """
356        Get wavelength and wavelength_spread list
357        """
358        return self.wavelength_list, self.wavelengthspread_list
359   
360    def set_wave_list(self, wavelength=[]):
361        """
362        Set wavelength list
363       
364        :param wavelength: list of wavelengths
365        """
366        self.wavelength_list = wavelength
367       
368    def set_wave_spread_list(self, wavelength_spread=[]):
369        """
370        Set wavelength_spread list
371       
372        :param wavelength_spread: list of wavelength spreads
373        """
374        self.wavelengthspread_list = wavelength_spread
375       
376       
377def validate(value = None):
378    """
379    Check if the value is folat > 0.0
380   
381    :return value: True / False
382    """
383    try:
384        val = float(value)
385        if val >= 0:
386            val = True
387        else:
388            val = False
389    except:
390        val = False
391    #if not val:
392    #    raise ValueError, "Got improper value..."
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.