ruidaqan 0.2.1

Adquisición y procesamiento para ruido neutrónico

RuiDAQAn

Adquisición y análisis de señales para la técnica de ruido neutrónico

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Descripción

ruidaqan es un paquete Python para la adquisición, procesamiento espectral y análisis de resultados de señales de ruido neutrónico, orientado a la calibración en potencia de reactores nucleares.

Cuenta con tres interfaces gráficas independientes que pueden usarse por separado o en conjunto, y también puede importarse como módulo para procesamiento por scripts.

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Interfaces gráficas

Adquisición (ruidaqan a)

Adquiere señales analógicas en tiempo real usando el API nidaqmx de National Instruments. Compatible con la mayoría de las tarjetas DAQ de NI.

Por cada cadena de medición se adquieren tres señales:

• Componente AC luego del filtro anti-aliasing
• Componente DC
• Componente AC a la entrada del filtro anti-aliasing

Está diseñada para trabajar con los equipos CNEA-K330 (amplificador) y CNEA-K231 (filtro anti-aliasing), aunque admite parámetros para otros equipos.

Características principales:

• Número de cadenas de medición configurable
• Selección libre de tarjeta NI disponible
• Ajuste de rango automático
• Monitoreo de saturación con interrupción automática de la adquisición
• Señales adquiridas en int16 y convertidas a voltaje con coeficientes de calibración
• Grabación en formato compatible con FERCIN-3 y en HDF5

Control de saturación:

Situación	AC (5V)	AC entrada filtro (4V)	DC
Ajuste de rango — fondo	No detiene	No detiene	—
Medición de fondo	No detiene	No detiene	Sí detiene
Ajuste de rango — medición	Sí detiene	Sí detiene	Sí detiene
Medición	Sí detiene	Sí detiene	Sí detiene

Procesamiento (ruidaqan p)

Lee archivos .RUI (grabados por FERCIN-3) y archivos .h5 generados por la adquisición. Realiza ajustes de espectros y estima parámetros cinéticos del reactor.

Resultados (ruidaqan r)

Lee los resultados del procesamiento y calcula factores de calibración en potencia, promedios de parámetros cinéticos y ajustes lineales.

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Instalación

Se recomienda usar Python 3.10 dentro de un entorno virtual. Es necesario tener instaladas las bibliotecas HDF5.

Desde el código fuente:

git clone https://github.com/pbellino/ruidaqan
cd ruidaqan
python -m pip install .

Para desarrollo (sin reinstalar al modificar el código):

python -m pip install -e ".[dev]"

Desde PyPI:

pip install ruidaqan

Desde el ejecutable (sin necesidad de Python):

Descargar el zip correspondiente al sistema operativo desde la sección Releases, descomprimir y ejecutar directamente.

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Uso

Interfaces gráficas

ruidaqan a   # adquisición
ruidaqan p   # procesamiento
ruidaqan r   # resultados

Al abrir por primera vez se pedirá seleccionar una carpeta de trabajo donde se guardarán los datos. Esta elección se recuerda en sesiones posteriores y puede cambiarse desde el menú.

Simulación de adquisición (sin hardware NI)

En Linux o macOS:

export RUIDAQAN_DEBUG_MODE=True
ruidaqan a

En Windows (cmd):

set RUIDAQAN_DEBUG_MODE=True

En Windows (PowerShell):

$env:RUIDAQAN_DEBUG_MODE="True"

Con esta opción activa, las señales adquiridas son realizaciones aleatorias de procesos Gaussianos. Las interfaces de procesamiento y resultados no requieren esta variable.

Como módulo Python

Procesar archivos .h5:

from ruidaqan.script import HDF5FileProcessing
from ruidaqan.constants import RA3 as REACTOR

rui = HDF5FileProcessing("S001-N2-1.h5")
espectros, fs = rui.get_spectrums(512, 0)
norm_espectros, fs = rui.get_normalized_spectrums("RA3", freqs_to_remove=[50, 100, 150])

if rui.BW == 200:
    intervalos = 2 * [(2.3, 178.9)] + [(2.3, 93)]
elif rui.BW == 40:
    intervalos = 3 * [(2.8, 35.8)]

rui.fit_spectrums(intervalos, plot=True)
rui.calcula_parametros_cineticos(REACTOR)

Analizar resultados de una calibración:

from ruidaqan.script import FitResults

fit_results = FitResults("S001-resultados_ajustes.pkl")
fit_results.fit_p_vs_I()
fit_results.fit_Ip_vs_I(plot=True)
fit_results.average_parameters(plot=True)

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Funciones de transferencia

Las funciones de transferencia de los reactores se encuentran en src/ruidaqan/transferencias/, organizadas por reactor. Si necesitás agregar o modificar funciones de transferencia, copiá o editá los archivos .PSD en la carpeta correspondiente al reactor.

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Plataformas

Sistema	Adquisición	Procesamiento	Resultados
Windows	✓ (con drivers NI)	✓	✓
Linux	✓ (modo simulación)	✓	✓

Los drivers de NI (nidaqmx) solo están disponibles para Windows. En Linux se puede usar el modo de simulación para desarrollo y pruebas, y las interfaces de procesamiento y resultados funcionan sin restricciones.

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Documentación

La documentación completa está disponible en la carpeta docs/ y puede generarse con:

make docs

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Licencia

Ver archivo LICENSE.

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Contribuidores

• Pablo Bellino ([e-mail]) — Reactor RA-3, CNEA