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   1 #+TITLE: Welcome to hkl's @VERSION@ documentation!
   2 #+AUTHOR: Picca Frédéric-Emmanuel
   3 #+EMAIL: picca at synchrotron dash soleil dot fr
   4 #+LANGUAGE: en
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   6 #+STYLE: <style>table.center {margin-left:auto; margin- right:auto;}</style>
   7
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  10
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  15
  16 * Introduction
  17   The purpose of the library is to factorize single crystal
  18   diffraction angles computation for different kind of diffractometer
  19   geometries. It is used at the SOLEIL, Desy and Alba synchrotron with
  20   the Tango control system to pilot diffractometers.
  21 ** Features
  22    - mode computation (aka PseudoAxis)
  23    - item for different diffractometer geometries.
  24    - UB matrix computation.
  25      - busing & Levy with 2 reflections
  26      - simplex computation with more than 2 reflections using the GSL
  27        library.
  28      - Eulerians angles to pre-orientate your sample.
  29    - Crystal lattice refinement
  30      - with more than 2 reflections you can select which parameter must
  31        be fitted.
  32    - Pseudoaxes
  33      - psi, eulerians, q, ...
  34 ** Conventions
  35    In all this document the next convention will be used to describe
  36    the diffractometers geometries.
  37    - right handed convention for all the angles.
  38    - direct space orthogonal base.
  39    - description of the diffractometer geometries is done with all
  40      axes values set to zero.
  41 ** Diffraction
  42 *** the crystal
  43
  44     A periodic crystal is the association of a pattern and a lattice. The
  45     pattern is located at each points of the lattice node. Positions of
  46     those nodes are given by:
  47
  48     \begin{displaymath}
  49     R_{uvw}=u\cdot\vec{a}+v\cdot\vec{b}+w\cdot\vec{c}
  50     \end{displaymath}
  51
  52     $\vec{a}$, $\vec{b}$, $\vec{c}$ are the former vector of a base of the
  53     space. =u=, =v=, =w= are integers. The pattern contain atoms
  54     associated to each lattice node. the purpose of diffraction is to study
  55     the interaction of this crystal (pattern+lattice) with X-rays.
  56
  57     #+CAPTION: Crystal direct lattice.
  58     [[./figures/crystal.png]]
  59
  60     this lattice is defined by $\vec{a}$, $\vec{b}$, $\vec{c}$ vectors, and
  61     the angles $\alpha$, $\beta$, $\gamma$. In general cases this lattice is
  62     not orthonormal.
  63
  64     Nevertheless to compute the interaction of this real space lattice and
  65     the X-Rays, it is convenient to define another lattice called reciprocal
  66     lattice defined like this:
  67
  68     \begin{eqnarray*}
  69     \vec{a}^{\star} & = & \tau\frac{\vec{b}\wedge\vec{c}}{\vec{a}\cdot(\vec{b}\wedge\vec{c})}\\
  70     \vec{b}^{\star} & = & \tau\frac{\vec{c}\wedge\vec{a}}{\vec{b}\cdot(\vec{c}\wedge\vec{a})}\\
  71     \vec{c}^{\star} & = & \tau\frac{\vec{a}\wedge\vec{b}}{\vec{c}\cdot(\vec{a}\wedge\vec{b})}
  72     \end{eqnarray*}
  73
  74     $\tau=2\pi$ or $\tau=1$ depending on the conventions.
  75
  76     It is then possible to define theses orthogonal properties:
  77
  78     \begin{eqnarray*}
  79     \vec{a}^{\star}\cdot\vec{a}=\tau & \vec{b}^{\star}\cdot\vec{a}=0    & \vec{c}^{\star}\cdot\vec{a}=0\\
  80     \vec{a}^{\star}\cdot\vec{b}=0    & \vec{b}^{\star}\cdot\vec{b}=\tau & \vec{c}^{\star}\cdot\vec{b}=0\\
  81     \vec{a}^{\star}\cdot\vec{c}=0    & \vec{b}^{\star}\cdot\vec{c}=0    & \vec{c}^{\star}\cdot\vec{c}=\tau
  82     \end{eqnarray*}
  83
  84     This reciprocal space lattice allow to write in a simpler form the
  85     interaction between the crystal and the X-Rays. We often only know about
  86     $\vec{a}$, $\vec{b}$, $\vec{c}$ vectors and the angles $\alpha$,
  87     $\beta$, $\gamma$. Using the previous equations reciprocal, we can
  88     compute the reciprocal lattice this way:
  89
  90
  91     \begin{eqnarray*}
  92     a^{\star} & = & \frac{\sin\alpha}{aD}\\
  93     b^{\star} & = & \frac{\sin\beta}{bD}\\
  94     c^{\star} & = & \frac{\sin\gamma}{cD}
  95     \end{eqnarray*}
  96
  97     where
  98
  99     \begin{displaymath}
 100     D=\sqrt{1-\cos^{2}\alpha-\cos^{2}\beta-\cos^{2}\gamma+2\cos\alpha\cos\beta\cos\gamma}
 101     \end{displaymath}
 102
 103     To compute the angles between the reciprocal space vectors, it is once
 104     again possible to use the previous equations reciprocal to obtain the
 105     sines and cosines of the angles $\alpha^\star$, $\beta^\star$ and
 106     $\gamma^\star$:
 107
 108     \begin{eqnarray*}
 109     \cos\alpha^{\star}=\frac{\cos\beta\cos\gamma-\cos\alpha}{\sin\beta\sin\gamma} & \, & \sin\alpha^{\star}=\frac{D}{\sin\beta\sin\gamma} \\
 110     \cos\beta^{\star}=\frac{\cos\gamma\cos\alpha-\cos\beta}{\sin\gamma\sin\alpha} & \, & \sin\beta^{\star}=\frac{D}{\sin\gamma\sin\alpha}\\
 111     \cos\gamma^{\star}=\frac{\cos\alpha\cos\beta-\cos\gamma}{\sin\alpha\sin\beta} & \, & \sin\gamma^{\star}=\frac{D}{\sin\alpha\sin\beta}
 112     \end{eqnarray*}
 113
 114     the volume of the lattice can be compute this way:
 115
 116     \begin{displaymath}
 117     V = abcD
 118     \end{displaymath}
 119
 120     or
 121
 122     \begin{displaymath}
 123     V = \vec{a} \dot (\vec{b} \wedge \vec{c}) = \vec{b} \dot (\vec{c} \wedge \vec{a}) = \vec{c} \dot (\vec{a} \wedge \vec{b})
 124     \end{displaymath}
 125
 126
 127 *** Diffraction
 128
 129     Let the incoming X-rays beam whose wave vector is $\vec{k_{i}}$,
 130     $|k_{i}|=\tau/\lambda$ where $\lambda$ is the wavelength of the signal.
 131     The $\vec{k_{d}}$ vector wavelength of the diffracted beam. There is
 132     diffusion if the diffusion vector $\vec{q}$ can be expressed as follows:
 133
 134     \begin{displaymath}
 135     \vec{q}=\vec{k_{d}}-\vec{k_{i}}=h.\vec{a}^{*}+k.\vec{b}^{*}+l.\vec{c}^{*}
 136     \end{displaymath}
 137
 138     where $(h,k,l)\in\mathbb{N}^{3}$ and $(h,k,l)\neq(0,0,0)$. Theses
 139     indices $(h,k,l)$ are named Miller indices.
 140
 141     Another way of looking at things has been given by Bragg and that famous
 142     relationship:
 143
 144     \begin{displaymath}
 145     n\lambda=2d\sin\theta
 146     \end{displaymath}
 147
 148     where $d$ is the inter-plan distance and $n \in \mathbb{N}$.
 149
 150     The diffusion occurs for an unique $\theta$ angle. Then we got
 151     $\vec{q}$ perpendicular to the diffraction plan.
 152
 153     The Ewald construction allow to represent this diffraction in the
 154     reciprocal space.
 155
 156 *** Quaternions
 157 **** Properties
 158
 159      The quaternions will be used to describe the diffractometers geometries.
 160      Theses quaternions can represent 3D rotations. There is different way to
 161      describe then like complex numbers.
 162
 163      \begin{displaymath}
 164      q=a+bi+cj+dk
 165      \end{displaymath}
 166
 167      or
 168
 169      \begin{displaymath}
 170      q=[a,\vec{v}]
 171      \end{displaymath}
 172
 173      To compute the quaternion's norm, we can proceed like for complex
 174      numbers
 175
 176      \begin{displaymath}
 177      \lvert q \rvert = \sqrt{a{{}^2}+b{{}^2}+c{{}^2}+d{{}^2}}
 178      \end{displaymath}
 179
 180      Its conjugate is :
 181
 182      \begin{displaymath}
 183      q^{*}=[a,-\vec{u}]=a-bi-cj-dk
 184      \end{displaymath}
 185
 186 **** Operations
 187
 188      The difference with the complex number algebra is about
 189      non-commutativity.
 190
 191      \begin{displaymath}
 192      qp \neq pq
 193      \end{displaymath}
 194
 195      \begin{displaymath}
 196      \begin{bmatrix}
 197      ~ & 1 & i  & j  & k \cr
 198      1 & 1 & i  & j  & k \cr
 199      i & i & -1 & k  & -j \cr
 200      j & j & -k & -1 & i \cr
 201      k & k & j  & -i & -1
 202      \end{bmatrix}
 203      \end{displaymath}
 204
 205      The product of two quaternions can be express by the Grassman product
 206      Grassman product. So for two quaternions $p$ and $q$:
 207
 208      \begin{align*}
 209      q &= a+\vec{u} = a+bi+cj+dk\\
 210      p &= t+\vec{v} = t+xi+yj+zk
 211      \end{align*}
 212
 213      we got
 214
 215      \begin{displaymath}
 216      pq = at - \vec{u} \cdot \vec{v} + a \vec{v} + t \vec{u} + \vec{v} \times \vec{u}
 217      \end{displaymath}
 218
 219      or equivalent
 220
 221      \begin{displaymath}
 222      pq = (at - bx - cy - dz) + (bt + ax + cz - dy) i + (ct + ay + dx - bz) j + (dt + az + by - cx) k
 223      \end{displaymath}
 224
 225 **** 3D rotations
 226
 227      L'ensemble des quaternions unitaires (leur norme est égale à 1) est le
 228      groupe qui représente les rotations dans l'espace 3D. Si on a un vecteur
 229      unitaire $\vec{u}$ et un angle de rotation $\theta$ alors le quaternion
 230      $[\cos\frac{\theta}{2},\sin\frac{\theta}{2}\vec{u]}$ représente la
 231      rotation de $\theta$ autour de l'axe $\vec{u}$ dans le sens
 232      trigonométrique. Nous allons donc utiliser ces quaternions unitaires
 233      pour représenter les mouvements du diffractomètre.
 234
 235      Alors que dans le plan 2D une simple multiplication entre un nombre
 236      complex et le nombre $e^{i\theta}$ permet de calculer simplement la
 237      rotation d'angle $\theta$ autour de l'origine, dans l'espace 3D
 238      l'expression équivalente est:
 239
 240      \begin{displaymath}
 241      z'=qzq^{-1}
 242      \end{displaymath}
 243
 244      où $q$ est le quaternion de norme 1 représentant la rotation dans
 245      l'espace et $z$ le quaternion représentant le vecteur qui subit la
 246      rotation (sa partie réelle est nulle).
 247
 248      Dans le cas des quaternions de norme 1, il est très facile de calculer
 249      $q^{-1}$. En effet l'inverse d'une rotation d'angle $\theta$ est la
 250      rotation d'angle $-\theta$. On a donc directement:
 251
 252      \begin{displaymath}
 253      q^{-1}=[\cos\frac{-\theta}{2},\sin\frac{-\theta}{2}\vec{u}]=[\cos\frac{\theta}{2},-\sin\frac{\theta}{2}\vec{u}]=q^{*}
 254      \end{displaymath}
 255
 256      Le passage aux matrices de rotation se fait par la formule suivante
 257      $q\rightarrow M$.
 258
 259      \begin{displaymath}
 260      \begin{bmatrix}
 261      a{{}^2}+b{{}^2}-c{{}^2}-d{{}^2} & 2bc-2ad & 2ac+2bd\\
 262      2ad+2bc & a{{}^2}-b{{}^2}+c{{}^2}-d{{}^2} & 2cd-2ab\\
 263      2bd-2ac & 2ab+2cd & a{{}^2}-b{{}^2}-c{{}^2}+d{{}^2}
 264      \end{bmatrix}
 265      \end{displaymath}
 266
 267      La composition de rotation se fait simplement en multipliant les
 268      quaternions entre eux. Si l'on à $q$
 269
 270 ** Modes de fonctionnement
 271 ** Equations fondamentales
 272
 273    Le problème que nous devons résoudre est de calculer pour une famille de
 274    plan $(h,k,l)$ donné, les angles de rotation du diffractomètre qui
 275    permettent de le mettre en condition de diffraction. Il faut donc
 276    exprimer les relations mathématiques qui lient les différents angles
 277    entre eux lorsque la condition de Bragg est vérifiée. L'équation
 278    fondamentale est la suivante:
 279
 280    \begin{align*}
 281    \left(\prod_{i}S_{i}\right)\cdot U\cdot B\cdot\vec{h} & =\left(\prod_{j}D_{j}-I\right)\cdot\vec{k_{i}}\\
 282    R\cdot U\cdot B\cdot\vec{h} & =\vec{Q}
 283    \end{align*}
 284
 285    ou $\vec{h}$ est le vecteur $(h,k,l)$, $\vec{k_{i}}$ est le vecteur
 286    incident, $S_{i}$ les matrices de rotations des mouvements liés à
 287    l'échantillon, $D_{j}$ les matrices de rotation des mouvements liés au
 288    détecteur, $I$ la matrice identité, $U$ la matrice d'orientation du
 289    cristal par rapport au repère de l'axe sur lequel ce dernier est monté
 290    et $B$ la matrice de passage d'un repère non orthonormé ( celui du
 291    crystal réciproque) à un repère orthonormé.
 292
 293 *** Calcule de B
 294
 295     Si l'on connaît les paramètres cristallins du cristal étudié, il est
 296     très simple de calculer $B$:
 297
 298     \begin{displaymath}
 299     B=
 300     \begin{bmatrix}
 301     a^{\star} & b^{\star}\cos\gamma^{\star} & c^{\star}\cos\beta^{\star}\\
 302     0 & b^{\star}\sin\gamma^{\star} & -c^{\star}\sin\beta^{\star}\cos\alpha\\
 303     0 & 0 & 1/c
 304     \end{bmatrix}
 305     \end{displaymath}
 306
 307 *** Calcule de U
 308
 309     Il existe plusieurs façons de calculer $U$. Busing et Levy en a proposé
 310     plusieurs. Nous allons présenter celle qui nécessite la mesure de
 311     seulement deux réflections ainsi que la connaissance des paramètres
 312     cristallins. Cette façon de calculer la matrice d'orientation $U$, peut
 313     être généralisée à n'importe quel diffractomètre pour peu que la
 314     description des axes de rotation permette d'obtenir la matrice de
 315     rotation de la machine $R$ et le vecteur de diffusion $\vec{Q}$.
 316
 317     Il est également possible de calculer $U$ sans la connaîssance des
 318     paramètres cristallins. il faut alors faire un affinement des
 319     paramètres. Cela revient à minimiser une fonction. Nous allons utiliser
 320     la méthode du simplex pour trouver ce minimum et donc ajuster l'ensemble
 321     des paramètres cristallins ainsi que la matrice d'orientation.
 322
 323 *** Algorithme de Busing Levy
 324
 325     L'idée est de se placer dans le repère de l'axe sur lequel est monté
 326     l'échantillon. On mesure deux réflections $(\vec{h}_{1},\vec{h}_{2})$
 327     ainsi que leurs angles associés. Cela nous permet de calculer $R$ et
 328     $\vec{Q}$ pour chacune de ces reflections. nous avons alors ce système:
 329
 330     \begin{eqnarray*}
 331     U\cdot B\cdot\vec{h}_{1} & = & \tilde{R}_{1}\cdot\vec{Q}_{1}\\
 332     U\cdot B\cdot\vec{h}_{2} & = & \tilde{R}_{2}\cdot\vec{Q}_{2}
 333     \end{eqnarray*}
 334
 335     De façon à calculer facilement $U$, il est intéressant de définir deux
 336     trièdres orthonormé $T_{\vec{h}}$ et $T_{\vec{Q}}$ à partir des vecteurs
 337     $(B\vec{h}_{1},B\vec{h}_{2})$ et
 338     $(\tilde{R}_{1}\vec{Q}_{1},\tilde{R}_{2}\vec{Q}_{2})$. On a alors très
 339     simplement:
 340
 341     \begin{displaymath}
 342     U \cdot T_{\vec{h}} = T_{\vec{Q}}
 343     \end{displaymath}
 344
 345     Et donc
 346
 347     \begin{displaymath}
 348     U = T_{\vec{Q}} \cdot \tilde{T}_{\vec{h}}
 349     \end{displaymath}
 350
 351 *** Affinement par la méthode du simplex
 352
 353     Dans ce cas nous ne connaissons pas la matrice $B$, il faut donc mesurer
 354     plus que deux réflections pour ajuster les 9 paramètres. Six paramètres
 355     pour le crystal et trois pour la matrice d'orientation $U$. Les trois
 356     paramètres qui permennt de representer $U$ sont en fait les angles
 357     d'euler. il faut donc être en mesure de passer d'une représentation
 358     eulérien à cette matrice :math::U et réciproquement.
 359
 360     \begin{displaymath}
 361     U = X \cdot Y \cdot Z
 362     \end{displaymath}
 363
 364     où $X$ est la matrice rotation suivant l'axe Ox et le premier angle
 365     d'Euler, $Y$ la matrice de rotation suivant l'axe Oy et le deuxième
 366     angle d'Euler et $Z$ la matrice du troisième angle d'Euler pour l'axe
 367     Oz.
 368
 369     #+ATTR_HTML: class="center"
 370     | $X$        | $Y$        | $Z$        |
 371     | <10>       | <10>       | <10>       |
 372     | $\begin{bmatrix} 1 & 0 & 0\\ 0 & A & -B\\ 0 & B & A \end{bmatrix}$ | $\begin{bmatrix}C & 0 & D\\0 & 1 & 0\\-D & 0 & C\end{bmatrix}$ | $\begin{bmatrix}E & -F & 0\\F & E & 0\\0 & 0 & 1\end{bmatrix}$ |
 373
 374     et donc:
 375
 376     \begin{displaymath}
 377     U=
 378     \begin{bmatrix}
 379     CE & -CF & D\\
 380     BDE+AF & -BDF+AE & -BC\\
 381     -ADE+BF & ADF+BE & AC
 382     \end{bmatrix}
 383     \end{displaymath}
 384
 385     Il est donc facile de passer des angles d'Euler à la matrice
 386     d'orientation.
 387
 388     Il faut maintenant faire la transformation inverse de la matrice $U$
 389     vers les angles d'euler.
 390
 391 * PseudoAxes
 392   This section describe the calculations done by the library for the
 393   different kind of pseudo axes.
 394 ** General process
 395 *** First Solution
 396     The hkl library use the gsl library in order to find the first
 397     valid solution.
 398 *** Multiplication of the solutions.
 399     Once we have got the first solution different strategies are
 400     applyed in order to generate more solutions.
 401 **** Geometry Multiplication
 402      For kappa diffractometers, once you have one solution it is
 403      possible to générate another one using a property of this
 404      geometry. (Left arm and right arm).
 405 *** Restrains of the Solutions
 406     We apply then some constrains to reduce these solutions to only a
 407     bunch of acceptable ones. Usualy we take the axis range into
 408     account.
 409 ** Eulerians to Kappa angles
 410
 411    1st solution
 412
 413    \begin{eqnarray*}
 414    \kappa_\omega & = & \omega - p + \frac{\pi}{2} \\
 415    \kappa & = & 2 \arcsin\left(\frac{\sin\frac{\chi}{2}}{\sin\alpha}\right) \\
 416    \kappa_\phi & = &  \phi - p - \frac{\pi}{2}
 417    \end{eqnarray*}
 418
 419    or 2nd one
 420
 421    \begin{eqnarray*}
 422    \kappa_\omega & = & \omega - p - \frac{\pi}{2} \\
 423    \kappa & = & -2 \arcsin\left(\frac{\sin\frac{\chi}{2}}{\sin\alpha}\right) \\
 424    \kappa_\phi & = &  \phi - p + \frac{\pi}{2}
 425    \end{eqnarray*}
 426
 427    where
 428
 429    \begin{displaymath}
 430    p = \arcsin\left(\frac{\tan\frac{\chi}{2}}{\tan\alpha}\right)
 431    \end{displaymath}
 432
 433    and $\alpha$ is the angle of the kappa axis with the $\vec{y}$ axis.
 434
 435 ** Kappa to Eulerians angles
 436
 437    1st solution
 438
 439    \begin{eqnarray*}
 440    \omega & = & \kappa_\omega + p - \frac{\pi}{2} \\
 441    \chi   & = & 2 \arcsin\left(\sin\frac{\kappa}{2} \sin\alpha\right) \\
 442    \phi   & = & \kappa_\phi + p + \frac{\pi}{2}
 443    \end{eqnarray*}
 444
 445    or 2nd one
 446
 447    \begin{eqnarray*}
 448    \omega & = & \kappa_\omega + p + \frac{\pi}{2} \\
 449    \chi   & = & -2 \arcsin\left(\sin\frac{\kappa}{2} \sin\alpha\right) \\
 450    \phi   & = & \kappa_\phi + p - \frac{\pi}{2}
 451    \end{eqnarray*}
 452
 453    where
 454
 455    \begin{displaymath}
 456    p = \arctan\left(\tan\frac{\kappa}{2} \cos\alpha\right)
 457    \end{displaymath}
 458
 459    #+CAPTION: $\omega = 0$, $\chi = 0$, $\phi = 0$, 1st solution
 460    [[./figures/e2k_1.png]]
 461
 462    #+CAPTION: $\omega = 0$, $\chi = 0$, $\phi = 0$, 2nd solution
 463    [[./figures/e2k_2.png]]
 464
 465    #+CAPTION: $\omega = 0$, $\chi = 90$, $\phi = 0$, 1st solution
 466    [[./figures/e2k_3.png]]
 467
 468    #+CAPTION: $\omega = 0$, $\chi = 90$, $\phi = 0$, 2nd solution
 469    [[./figures/e2k_4.png]]
 470
 471 ** Qper and Qpar
 472    [[./figures/qper_qpar.png]]
 473
 474    this pseudo axis engine compute the perpendicular
 475    ($\left|\left|\vec{Q_\text{per}}\right|\right|$) and parallel
 476    ($\left|\left|\vec{Q_\text{par}}\right|\right|$) contribution of
 477    $\vec{Q}$ relatively to the surface of the sample defined by the
 478    $\vec{n}$ vector.
 479
 480    \begin{eqnarray*}
 481    \vec{q} & = & \vec{k_\text{f}} - \vec{k_\text{i}} \\
 482    \vec{q} & = & \vec{q_\text{per}} + \vec{q_\text{par}} \\
 483    \vec{q_\text{per}} & = & \frac{\vec{q} \cdot \vec{n}}{\left|\left|\vec{n}\right|\right|} \frac{\vec{n}}{\left|\left|\vec{n}\right|\right|}
 484    \end{eqnarray*}
 485 * Diffractometers
 486   #+BEGIN_QUOTE
 487   *warning*
 488
 489   This section is automatically generating by introspecting the hkl library.
 490   #+END_QUOTE
 491
 492 #+BEGIN_SRC python :exports results :results value raw
 493   from gi.repository import Hkl
 494
 495   def bold(l):
 496       return ["\"*" + _ + "*\"" for _ in l]
 497
 498   def level(indent=1, s=None):
 499       return "  "*indent + s
 500
 501   diffractometers = Hkl.factories().iterkeys()
 502
 503   output = ''
 504   for diffractometer in sorted(diffractometers):
 505       factory = Hkl.factories()[diffractometer]
 506       output += "** " + diffractometer + "\n\n"
 507       detector = Hkl.Detector.factory_new(Hkl.DetectorType(0))
 508       sample = Hkl.Sample.new("toto")
 509       geometry = factory.create_new_geometry()
 510       engines = factory.create_new_engine_list()
 511       engines.init(geometry, detector, sample)
 512
 513       output += "*** Axes: \n"
 514       for axis in geometry.axis_names_get():
 515           axis_v = geometry.axis_get(axis).axis_v_get().data
 516           output += level(2, "+ \"*" + axis + "*\": rotation around the *" + repr(axis_v) + "* axis\n")
 517
 518       output += "*** Engines: \n"
 519       for engine in engines.engines_get():
 520           output += "**** \"*" + engine.name_get() + "*\":\n\n"
 521           output += level(3, "* pseudo axes:\n")
 522           for pseudo in engine.pseudo_axis_names_get():
 523               p = engine.pseudo_axis_get(pseudo)
 524               description = p.description_get()
 525               output += level(4, "* \"*" + pseudo + "*\" : " + description + '\n\n')
 526           output += "\n"
 527           for mode in engine.modes_names_get():
 528               output += level(3, "+ mode: \"*" + mode + "*\"\n")
 529               engine.current_mode_set(mode)
 530               axes_r = engine.axis_names_get(Hkl.EngineAxisNamesGet.READ)
 531               axes_w = engine.axis_names_get(Hkl.EngineAxisNamesGet.WRITE)
 532               output += level(4, "+ axes (read) : " + ", ".join(bold(axes_r)) + "\n")
 533               output += level(4, "+ axes (write): " + ", ".join(bold(axes_w)) + "\n")
 534               parameters = engine.parameters_names_get()
 535               output += level(4, "+ parameters: ")
 536               if parameters:
 537                   output += "\n"
 538                   for parameter in parameters:
 539                       p = engine.parameter_get(parameter)
 540                       description = p.description_get()
 541                       value = p.value_get(Hkl.UnitEnum.USER)
 542                       output += level(5, "+ *" + parameter + "* [" + str(value) + "]: " + description + "\n")
 543               else:
 544                   output += "No parameter\n"
 545
 546   return output
 547 #+END_SRC
 548 * Developpement
 549 ** Getting hkl
 550
 551    To get hkl, you can download the last stable version from sourceforge or
 552    if you want the latest development version use
 553    [[http://git.or.cz/][git]] or
 554    [[http://code.google.com/p/msysgit/downloads/list][msysgit]] on windows
 555    system and do:
 556
 557    #+BEGIN_SRC sh
 558 git clone git://repo.or.cz/hkl.git
 559    #+END_SRC
 560
 561    or:
 562
 563    #+BEGIN_SRC sh
 564     git clone http://repo.or.cz/r/hkl.git (slower)
 565    #+END_SRC
 566
 567    then checkout the next branch like this:
 568
 569    #+BEGIN_SRC sh
 570     cd hkl
 571     git checkout -b next origin/next
 572    #+END_SRC
 573
 574 ** Building hkl
 575
 576    To build hkl you need [[http://www.python.org][Python 2.3+]] the
 577    [[http://www.gnu.org/software/gsl/][GNU Scientific Library 1.12]] and
 578    [[https://developer.gnome.org/glib/][GLib-2.0 >= 2.3.4]]:
 579
 580    #+BEGIN_SRC sh
 581     ./configure --disable-gui
 582     make
 583     sudo make install
 584    #+END_SRC
 585
 586    you can also build a GUI interfaces which use
 587    [[http://www.gtk.org][gtk]]:
 588
 589    #+BEGIN_SRC sh
 590     ./configure
 591     make
 592     sudo make install
 593    #+END_SRC
 594
 595    optionnaly you can build an experimental /libhkl3d/ library (no public
 596    API for now) which is used by the GUI to display and compute
 597    diffractometer collisions (only the /K6C/ model). To build it you need
 598    also [[https://projects.gnome.org/gtkglext/][gtkglext]] and
 599    [[http://bulletphysics.org/wordpress/][bullet 2.82]]:
 600
 601    #+BEGIN_SRC sh
 602     ./configure --enable-hkl3d
 603     make
 604     sudo make install
 605    #+END_SRC
 606
 607    if you want to work on the documentation you need the extra
 608
 609    - [[http://www.gtk.org/gtk-doc/][gtk-doc]] for the api
 610    - [[http://sphinx.pocoo.org/][sphinx]] for the html and latex doc.
 611    - [[http://asymptote.sourceforge.net/][asymptote]] for the figures
 612    - [[http://www.gnu.org/software/emacs/][emacs]] the well known editor
 613    - [[https://github.com/emacsmirror/htmlize][htmlize]] used to highlight the source code
 614    - [[http://orgmode.org][org-mode]] litteral programming
 615
 616    On Debian/Ubuntu you just need to install
 617
 618    #+BEGIN_SRC sh
 619     sudo apt-get install emacs dvipng emacs-goodies-el org-mode
 620    #+END_SRC
 621
 622    #+BEGIN_SRC sh
 623     ./configure --enable-gtk-doc
 624     make
 625     make html
 626 #+END_SRC
 627
 628    nevertheless if you do not want to build the documentation you can do:
 629
 630    #+BEGIN_SRC sh
 631    ./configure --disable-hkl-doc
 632    #+END_SRC
 633
 634 ** Hacking hkl
 635 *** Bug reporting
 636
 637     You can find the bug tracker here
 638     [[https://bugs.debian.org/cgi-bin/pkgreport.cgi?repeatmerged=no&src=hkl][libhkl]]
 639
 640 -  Debian/Ubuntu:
 641
 642    #+BEGIN_SRC sh
 643        reportbug hkl
 644    #+END_SRC
 645
 646 -  Other OS
 647
 648    You just need to send an [[mailto:submit@bugs.debian.org?subject=%20My%20problem%20with%20hkl...&body=Package:%20hkl%0AVersion:%20@VERSION@%0A%0AI%20found%20this%20problem%20in%20hkl][email]]
 649
 650 *** Providing patches
 651
 652     you can send your patch to [[mailto:picca@synchrotron-soleil.fr][Picca Frédéric-Emmanuel]] using =git=
 653
 654     Here a minimalist example of the workflow to prepare and send
 655     patches for integration into the hkl library. Suppose you wan to
 656     add a new feature, you need first to create a new branch from the
 657     =next= one:
 658
 659     #+BEGIN_SRC sh
 660     git checkout -b my-next next
 661     #+END_SRC
 662
 663     hack, hack:
 664
 665     #+BEGIN_SRC sh
 666     git commit -a
 667     #+END_SRC
 668
 669     more hacks:
 670
 671     #+BEGIN_SRC sh
 672     git commit -a
 673     #+END_SRC
 674
 675     now that your new feature is ready, you can send by email your
 676     work using =git format-patch= for review:
 677
 678     #+BEGIN_SRC sh
 679     git format-patch origin/next
 680     #+END_SRC
 681
 682     which will generate a bunch of ~0001\_xxx~, ~0002\_xxx~,
 683     ... patches
 684
 685     Then you can configure =git send-email= in order to send the
 686     patches for review.
 687
 688     #+BEGIN_SRC sh
 689     git config sendemail.to "picca@synchrotron-soleil.fr"
 690     #+END_SRC
 691
 692     and send then with this command:
 693
 694     #+BEGIN_SRC sh
 695     git send-email 0001-xxx.patch, 0002-xxx.patch, ...
 696     #+END_SRC
 697
 698     If it does not work you can use your usually email software and
 699     send these generated patches to the [[mailto:picca@synchrotron-soleil.fr][author]].
 700
 701 ** Howto's
 702 *** Add a diffractometer
 703     To add a new diffractometer, you just need to copy the
 704     ~hkl/hkl-engine-template.c~ into
 705     ~hkl/hkl-engine-INSTITUT-BEAMLINE-INSTRUMENT.c~ where you replace
 706     the upper case with the appropriate values.
 707
 708     The template file is compiled during the build process to ensure
 709     that it is always valid.
 710
 711     Then you just need to follow the instruction found in the
 712     template. If you need some precision about the process, do not
 713     hesitate to contact the main author.
 714
 715     do not forgot also to add this new file into ~hkl/Makefile.am~
 716     with other diffractometers in the hkl_c_sources variable (please
 717     keep the alphabetic order).
 718 *** Work on the documentation
 719     The documentation system is written with [[http://orgmode.org/][org-mode]], and the [[http://orgmode.org/worg/org-contrib/babel/][babel]]
 720     extension which allow to introspect the library and generate part
 721     of the doc using the hkl library. Python code is executed during
 722     the build process to generate the Diffractometer section of the
 723     documentation. To work on the doc and test the embedded python
 724     code it is necessary to setup a few environment variables and
 725     start emacs with the right LD_LIBRARY_PATH. In order to simplify
 726     the process a make target was written. You just need to type:
 727     #+BEGIN_SRC sh
 728       cd Documentation
 729       make doc-edit
 730     #+END_SRC
 731     and start to contribute.
 732
 733     If you do not have emacs, you can nevertheless contribute by
 734     editing the ~Documentation/hkl.org.in~ file which is text only.
 735
 736     The most expected contributions are for now:
 737     * english correctness
 738     * a nicer css
 739 * Bindings
 740
 741   The hkl library use the gobject-introspection to provide automatic
 742   binding for a few languages.
 743
 744 ** Python
 745
 746    You can test the binding directly from the source directory with
 747    these commandes if ipython is installed.
 748
 749     #+BEGIN_SRC sh
 750       cd tests/bindings
 751       make ipython
 752     #+END_SRC
 753
 754    then you have the Hkl module preloaded into the ipython environment.
 755
 756    hkl computation:
 757
 758    has you can see there is 4 available solutions.
 759
 760    let's compute an hkl trajectory and select the first solution.
 761
 762    if we look at the 3 other solutions we can see that there is a problem
 763    of continuity at the begining of the trajectory.
 764
 765    hey what's happend with theses solutions ! let's look closely to real
 766    numbers. the last column is the distance to the diffractometer current
 767    position. This distance is for now express like this:
 768
 769    $\sum_{axes} \left|\text{current position} - \text{target position}\right|$
 770
 771    #+BEGIN_EXAMPLE
 772     [0.0, 119.99999999999999, 0.0, -90.0, 0.0, 59.99999999999999] 0.0
 773     [0.0, -119.99999999999999, 0.0, -90.0, 0.0, -59.99999999999999] 6.28318530718
 774     [0.0, -60.00000000000005, 0.0, 90.0, 0.0, 59.99999999999999] 6.28318530718
 775     [0.0, 60.00000000000001, 0.0, 90.0, 0.0, -59.99999999999999] 6.28318530718
 776
 777     [0.0, 117.7665607657826, 7.456826294401656, -92.39856410531434, 0.0, 60.33024982425957] 0.216753826612
 778     [0.0, -57.436310940366894, -7.456826294401656, 92.39856418853617, 0.0, 60.33024982425957] 6.41621345188
 779     [0.0, 62.2334392342174, -7.456826294401656, 92.39856410531434, 0.0, -60.33024982425957] 6.42197739723
 780     [0.0, -122.5636890596331, 7.456826294401656, -92.3985641885362, 0.0, -60.33024982425957] 6.50570308205
 781
 782     [0.0, 115.89125602137928, 14.781064139466098, -94.7660423112577, 0.0, 61.314597086440706] 0.219062698235
 783     [0.0, -125.42334103772737, 14.781064139466098, -94.7660427050904, 0.0, -61.314597086440706] 6.53671995288
 784     [0.0, -54.57665896227262, -14.781064139466098, 94.76604270509038, 0.0, 61.314597086440706] 6.67989976726
 785     [0.0, 64.10874397862072, -14.781064139466098, 94.7660423112577, 0.0, -61.314597086440706] 6.71437170098
 786
 787     [0.0, 114.39338605351007, 21.85448296702796, -97.074145033719, 0.0, 62.93506298693471] 0.218163667981
 788     [0.0, -128.54167683157993, 21.85448296702796, -97.07414574435087, 0.0, -62.93506298693471] 6.59846359365
 789     [0.0, -51.45832316842005, -21.85448296702796, 97.07414574435087, 0.0, 62.93506298693471] 6.93673746356
 790     [0.0, 65.60661394648993, -21.85448296702796, 97.074145033719, 0.0, -62.93506298693471] 7.03385205725
 791
 792     [0.0, 113.28316795475283, 28.583837575232764, -99.29953499008337, 0.0, 65.16540747008955] 0.21459359225
 793     [0.0, -131.88223933078322, 28.583837575232764, -99.29953638594702, 0.0, -65.16540747008955] 6.69038531388
 794     [0.0, -48.11776066921677, -28.583837575232764, 99.29953638594702, 0.0, 65.16540747008955] 7.18296350386
 795     [0.0, 66.71683204524717, -28.583837575232764, 99.29953499008337, 0.0, -65.16540747008955] 7.37556986959
 796
 797     [0.0, 112.56286877075006, 34.90573305321372, -101.42496979586187, 0.0, 67.97568017857415] 0.209053830457
 798     [0.0, -135.4128111996365, 34.90573305321372, -101.42497263302461, 0.0, -67.97568017857415] 6.81174779784
 799     [0.0, -44.58718880036348, -34.90573305321372, 101.4249726330246, 0.0, 67.97568017857415] 7.41581162393
 800     [0.0, 67.43713122924994, -34.90573305321372, 101.42496979586187, 0.0, -67.97568017857415] 7.7353201851
 801
 802     [0.0, 112.2291126083182, 40.78594007247402, -103.43941832567457, 0.0, 71.33706722449408] 0.202280147961
 803     [0.0, -139.10795451001587, 40.78594007247402, -103.43942357602316, 0.0, -71.33706722449408] 6.96173845391
 804     [0.0, -40.89204548998411, -40.78594007247402, 103.43942357602312, 0.0, 71.33706722449408] 7.63358787543
 805     [0.0, 67.7708873916818, -40.78594007247402, 103.43941832567457, 0.0, -71.33706722449408] 8.10986069093
 806
 807     [0.0, 112.27578927291766, 46.214916130901734, -105.33741042812996, 0.0, 75.22640762217479] 0.196576175748
 808     [0.0, -142.95061850160724, 46.214916130901734, -105.3374188005596, 0.0, -75.22640762217479] 7.13962155618
 809     [0.0, -37.04938149839278, -46.214916130901734, 105.33741880055959, 0.0, 75.22640762217479] 7.83557762281
 810     [0.0, 67.72421072708234, -46.214916130901734, 105.33741042812996, 0.0, -75.22640762217479] 8.49706672677
 811
 812     [0.0, 112.697137434232, 51.201667684695856, -107.11797492933192, 0.0, 79.63023536264535] 0.202327153157
 813     [0.0, -146.9330984641471, 51.201667684695856, -107.11798610058318, 0.0, -79.63023536264535] 7.34491897177
 814     [0.0, -33.0669015358529, -51.201667684695856, 107.11798610058317, 0.0, 79.63023536264535] 8.02185610877
 815     [0.0, 67.30286256576798, -51.201667684695856, 107.11797492933192, 0.0, -79.63023536264535] 8.89597005568
 816
 817     [0.0, 113.49085964586432, 55.76762791023837, -108.78347437395287, 0.0, 84.54867879242364] 0.208455586312
 818     [0.0, -151.05782007465257, 55.76762791023837, -108.78348605483542, 0.0, -84.54867879242364] 7.57761473366
 819     [0.0, -28.942179925347414, -55.76762791023837, 108.78348605483538, 0.0, 84.54867879242364] 8.19307323084
 820     [0.0, 66.50914035413568, -55.76762791023837, 108.78347437395287, 0.0, -84.54867879242364] 9.30675279514
 821
 822     [0.0, 114.6614608037443, 59.941489465646214, -110.3385360479293, 0.0, 90.00000081324956] 0.215562935229
 823     [0.0, -155.33854118146962, 59.941489465646214, -110.33854432979601, 0.0, -89.99999918675044] 7.83839602383
 824     [0.0, -24.661458818530395, -59.941489465646214, 110.33854432979601, 0.0, 90.00000081324956] 8.3502621071
 825     [0.0, 65.3385391962557, -59.941489465646214, 110.3385360479293, 0.0, -89.99999918675044] 9.7307712883
 826    #+END_EXAMPLE
 827
 828    as you can see for the first point of the trajectory, the 2nd, 3rd and
 829    4th solutions have identical distances to the current position of the
 830    diffractometer so they are un-ordered:
 831
 832    #+BEGIN_EXAMPLE
 833     [0.0, 119.99999999999999, 0.0, -90.0, 0.0, 59.99999999999999] 0.0
 834     [0.0, -119.99999999999999, 0.0, -90.0, 0.0, -59.99999999999999] 6.28318530718
 835     [0.0, -60.00000000000005, 0.0, 90.0, 0.0, 59.99999999999999] 6.28318530718
 836     [0.0, 60.00000000000001, 0.0, 90.0, 0.0, -59.99999999999999] 6.28318530718
 837    #+END_EXAMPLE
 838
 839    then the problem arise with the second and third solution. you can see a
 840    sort of reorganisation of the solution. 2 -> 3, 3 -> 4 and 4 -> 2 then
 841    the order will stick unchanged until the end of the trajectory. this is
 842    because the distance is computed relatively to the current position of
 843    the diffractometer.:
 844
 845    #+BEGIN_EXAMPLE
 846     [0.0, 117.7665607657826, 7.456826294401656, -92.39856410531434, 0.0, 60.33024982425957] 0.216753826612
 847     [0.0, -57.436310940366894, -7.456826294401656, 92.39856418853617, 0.0, 60.33024982425957] 6.41621345188
 848     [0.0, 62.2334392342174, -7.456826294401656, 92.39856410531434, 0.0, -60.33024982425957] 6.42197739723
 849     [0.0, -122.5636890596331, 7.456826294401656, -92.3985641885362, 0.0, -60.33024982425957] 6.50570308205
 850
 851     [0.0, 115.89125602137928, 14.781064139466098, -94.7660423112577, 0.0, 61.314597086440706] 0.219062698235
 852     [0.0, -125.42334103772737, 14.781064139466098, -94.7660427050904, 0.0, -61.314597086440706] 6.53671995288
 853     [0.0, -54.57665896227262, -14.781064139466098, 94.76604270509038, 0.0, 61.314597086440706] 6.67989976726
 854     [0.0, 64.10874397862072, -14.781064139466098, 94.7660423112577, 0.0, -61.314597086440706] 6.71437170098
 855    #+END_EXAMPLE
 856
 857    #+BEGIN_QUOTE
 858    *warning*
 859
 860    when you compute a trajectory, start from a valid position (the
 861    starting point must be the real first point of your trajectory) then
 862    use only the closest solution for the next points of the trajectory.
 863    (first solution of the geometries list)
 864    #+END_QUOTE
 865 * Releases
 866 ** @VERSION@
 867 ** 5.0.0.2080 <2016-04-27 mer.>
 868 *** DONE =HklEngine= <2016-01-20 mer.>
 869     emergence_fixed for the SOLEIL SIX MED 2+2 geometry.
 870 *** DONE =HklVector= <2016-02-09 mar.>
 871     The hkl_vector_init method is now public.
 872 *** DONE =HklParameter= <2016-02-25 Thu>
 873     at the end of the computation all solutions are filtered in order
 874     to check that they are valid (min < value < range). BUT for a
 875     rotation axis this check was instead (min < value % 2pi < max).
 876 *** DONE =HklGeometry= <2016-04-20 mer.>
 877     Add hkl_geometry_[sample/detector]_rotation_get method. It is now
 878     possible to get the sample or the detector rotation expressed as a
 879     =HklQuaternion=.
 880 #+BEGIN_SRC python :export code
 881   qr = geometry.sample_rotation_get(sample)
 882   qd = geometry.detector_rotation_get(detector)
 883 #+END_SRC
 884 *** DONE =HklQuaternion= <2016-04-20 mer.>
 885     Add hkl_quaternion_to_matrix in order to convert a =HklQuaternion=
 886     into a =HklMatrix=. Then you just need to convert this HklMatrix
 887     into a numpy array when used from the python binding
 888 #+BEGIN_SRC python :export code
 889   def hkl_matrix_to_numpy(m):
 890       M = empty((3, 3))
 891       for i in range(3):
 892           for j in range(3):
 893               M[i, j] = m.get(i, j)
 894       return M
 895
 896
 897   M = hkl_matrix_to_numpy(q.to_matrix())
 898 #+END_SRC
 899 *** DONE Soleil Sirius Turret <2016-04-26 mar.>
 900     Add the =basepitch= axis which rotate around $\vec{y}$ in mrad.
 901 ** 4.99.99.1955 <2015-07-15 mer.>
 902    Add the ccan_config.h public header. This header is generated with
 903    the ccan configurator program.
 904 ** 4.99.99.1950 <2015-07-07 mar.>
 905    Fix an FTBFS observed on the sparc arch
 906 ** 4.99.99.1949 <2015-07-03 ven.>
 907 *** DONE =HklInterval= <2015-07-03 ven.>
 908     =hkl_interval_cmp= was wrong. Now the comparison is done between
 909     =HKL_EPSILON= and the distance between minimum and maximum. This
 910     problem was triggered first on ppc64el architecture.
 911 *** DONE PATH_MAX <2015-07-03 ven.>
 912     Replace getcwd called by get_current_dir_path instead in order to
 913     avoid PATH_MAX which is not available on hurd.
 914 ** 4.99.99.1946 <2015-06-30 mar.>
 915 *** DONE =HklEngine=
 916 **** "emergence" <2015-06-22 lun.>
 917      Add a new emergence engine which contain only one pseudo axis.
 918      + =emergence= the outgoing beam emergence from the sample's surface.
 919      + =azimuth= the sample's surface azimuth.
 920 ** 4.99.99.1940 <2015-05-04 lun.>
 921 *** DONE =HklLattice= add an =hkl_lattice_volume_get=
 922 #+BEGIN_SRC c
 923   volume = hkl_lattice_volume_get(lattice);
 924 #+END_SRC
 925 *** DONE =HklEngine=
 926 **** "nrj, sample, ...  dependencies" <2015-03-24 mar.>
 927      Add the =hkl_engine_dependencies_get= method which return if the
 928      =HklEngine= depends of the axes, the energy, or the sample. the
 929      possible values are stored in the =HklEngineDependencies= enum.
 930
 931 #+BEGIN_SRC c
 932   dependencies = hkl_engine_dependencies_get(engine);
 933   if (dependencies & HKL_ENGINE_DEPENDENCIES_ENERGY) {
 934           ...
 935   }
 936   if (dependencies & HKL_ENGINE_DEPENDENCIES_SAMPLE) {
 937           ...
 938   }
 939   ...
 940 #+END_SRC
 941 **** "tth2" <2015-04-03 ven>
 942      Add a new hkl engine which contain two pseudo axes.
 943      + =tth=  two times the diffraction angle $\theta$
 944      + =alpha= the azimuth of q in the zOy plan.
 945 **** "incidence" <2015-04-21 mar.>
 946      Add a new incidence engine which contain only one pseudo axis.
 947      + =incidence= the incoming beam incidence on the sample surface.
 948      + =azimuth= the sample surface azimuth.
 949 **** =hkl_engine_parameter_set= <2015-05-04 lun.>
 950      Fix a bug and expose the method in the binding.
 951 **** general
 952      - use #define AXIS "axis_name" in all the code to set the axes
 953        names at only one place. <2015-04-23 jeu.>
 954 *** DONE =HklLattice= expose in the binding the _x_get/set methods <2015-03-24 mar.>
 955     Now you can use hkl_lattice_x_get where x=a, b, c, alpha, beta,
 956     gamma in the bindings.
 957 #+BEGIN_SRC python :export code
 958   a = lattice.a_get()
 959   lattice.a_set(a)
 960 #+END_SRC
 961 *** DONE =HklSampleReflection= expose the flag_get/set and geometry_get/set method <2015-03-24 mar.>
 962     It is now possible to change the geometry stored in a reflection
 963     via the bindings.
 964 #+BEGIN_SRC python :export code
 965   flag = reflection.flag_get()
 966   reflection.flag_set(flag)
 967
 968   geometry = reflection.geometry_get()
 969   geometry.axes_values_set([omega, chi, phi, ...])
 970   reflection.geometry_set(geometry)
 971 #+END_SRC
 972 * Todo
 973 ** hkl
 974 *** TODO [#A] =HklEngine= *q/q2*
 975     Fix all these engines... This engine takes into account only the
 976     *gamma* and *delta* axes.  so diffractometers with 3 axes for the
 977     detector are wrong.  It would be nice to take into account all the
 978     detector holder AND the position of the detecteor on the
 979     diffractometer arms (for now the detector is always on the last
 980     axis).
 981 *** TODO [#A] HklSource
 982     Create a parameter for the wavelength. This is just internally for
 983     the futur trajectory system, so no need to change the signature of
 984     hkl_geometry_vawelength get/set
 985 *** TODO [0/2] PetraIII
 986 **** TODO computation problem
 987      Dear Teresa,
 988
 989      Using the prruptest.txt ubmatrix I see that the value of psi is
 990      offset by 45 degrees. I expect it to be 0 degrees when azimuth
 991      reference vector is 0 0 1 that is along the beam. See below
 992      thereturned numbers. This might have to do with the definition of
 993      the beam axis in the controller.  Otherwise now when I change
 994      reference vector by 90 degrees the computed value is changed by
 995      90 degrees. That is a progress. Can you contact Frederic and ask
 996      him about this ?
 997
 998      Best regards,
 999
1000      Sonia
1001
1002      See below
1003      p09/door/haspp09.01 [9]: setaz 1 0 0
1004
1005      p09/door/haspp09.01 [10]: wh
1006
1007      Engine: hkl
1008
1009      Mode: psi_constant_vertical
1010
1011      H K L =    0.00000   3.00605  -0.00000
1012      Ref   =    1.00000   0.00000   0.00000
1013      Azimuth (Psi - calculated) =  -45.00005
1014      Azimuth (Psi - set) =  0.00000
1015      Wavelength =  2.07957
1016
1017      Delta       Theta          Chi         Phi         Mu       Gamma
1018      45.77575    22.88783     90.00000   182.85400    0.00000    -0.00000
1019
1020      p09/door/haspp09.01 [11]: setaz 0 0 1
1021
1022      p09/door/haspp09.01 [12]: wh
1023
1024      Engine: hkl
1025
1026      Mode: psi_constant_vertical
1027
1028      H K L =    0.00000   3.00605  -0.00000
1029      Ref   =    0.00000   0.00000   1.00000
1030      Azimuth (Psi - calculated) =  -135.00005
1031      Azimuth (Psi - set) =  0.00000
1032      Wavelength =  2.07957
1033
1034      Delta       Theta          Chi         Phi         Mu       Gamma
1035      45.77575    22.88783     90.00000   182.85400    0.00000    -0.00000
1036
1037      where:
1038
1039      Azimuth (Psi - calculated) is the value of the pseudomotor psi.
1040      Azimuth (Psi - set) is the value set in the parameter psi of the current mode.
1041
1042    Hi Frederic,
1043
1044    This is the UB matrix:
1045
1046    Best regards,
1047
1048    Sonia
1049
1050    Created at 2015-01-21 12:35
1051
1052    Crystal    prruptest
1053
1054    Wavelength 2.07957463938
1055
1056    A 8.03656 B 8.03656 C 8.03656
1057    Alpha 90.0 Beta 90.0 Gamma 90.0
1058
1059    R0 0 0.0 1.0 0.0 0 1 0.0 14.8979 90.0 182.854 0.0 29.7959
1060    R1 1 1.0 0.0 1.0 0 1 0.0 14.8979 0.0 182.854 0.0 29.7959
1061
1062    Mode psi_constant_vertical
1063
1064    PsiRef 0.0 0.0 1.0
1065
1066    U00 -0.580 U01 0.000 U02 0.525
1067    U10 0.000 U11 0.782 U12 -0.000
1068    U20 -0.525 U21 -0.000 U22 -0.580
1069
1070    Ux 179.999952315 Uy 42.14605 Uz -179.999932647
1071
1072    SaveDirectory /home/p09user/crystals/
1073
1074 **** TODO another question
1075      J'ai un probleme avec la position que le controlleur calcule avec la
1076      matrice UB que nous t'avons envoye.
1077      See sequence of emails echanges avec Teresa.
1078
1079      >>>> I am at 0 3.00605 0 with phi -182 and psi calculated is -135
1080      >>>> When I freeze psi at -135  and type ca 0 3.00605 0 the controller
1081      >> should return to me the positions at which I am. But no he tells me
1082      that I
1083      >> have to go to 178 degrees in  phi that is turning by 360 degrees.
1084
1085      Est-ce un probleme avec la trajectoire selectionnee ?
1086      Est-ce qu'il est possible de definir des cut-points comme dans spec avec
1087      ta librairie ?
1088 *** TODO [2/4] HklParameter
1089     - [X] method to use min/max to check for the validity
1090     - [X] add a method to get the axis_v and quaternion of the HklAxis
1091       this method will return NULL if this is not relevant.
1092       hkl_parameter_axis_v_get and hkl_parameter_quaternion_get
1093     - [ ] degenerated an axis is degenerated if its position have no
1094       effect on the HklPseudoAxis calculus. Add a degenerated member
1095       to the axis. that way it would be possible to check a posteriori
1096       for this degenerescencence.
1097     - [ ] Add a description for each parameters.
1098 *** TODO This will help for the documentation and the gui.
1099 *** TODO HklGeometryList different method to help select a solution.
1100     this select solution can depend on the geometry
1101     for example the kappa axis must be in one side of the plane.
1102 *** TODO add a fit on the Hklaxis offsets.
1103 *** TODO API to put a detector and a sample on the Geometry.
1104 *** TODO HklSample
1105 **** TODO [#B] unit test: hkl_sample_affine.
1106      Check this:
1107      lattice=1.540000;1.540000;1.540000;90.000000;90.000000;90.000000;0;0;0;0;0;0
1108      uxuyuz=0.000000;0.000000;0.000000
1109      reflection=1.540000;0.159010;1.256718;0.796660;1;0.000000;0.000000;0.000000;0.000000;0.000000
1110      reflection=1.540000;0.206208;0.342357;-0.080346;1;0.000000;0.000000;0.000000;0.000000;0.000000
1111      reflection=1.540000;0.206208;0.342357;-0.080346;1;0.000000;0.000000;0.000000;0.000000;0.000000
1112
1113      A,  B, C, Alpha,  Beta, Gamma, Ux, Uy, Uy:
1114      17764892.133, 5793679.092, 15733785.198,  179.997,  179.999,452408725.23,  -575727594.04,  -1913661011.01 (affine) 1rst finetness
1115
1116      all the reflections are non collinear the affine method should
1117      warn the user about this.
1118 *** TODO HklEngine "zone"
1119 *** TODO HklEngine "custom"
1120     for now this pseudoaxis let you select the axis you
1121     want to use for the computation.
1122 *** TODO HklEngine "q/q2" add a "reflectivity" mode
1123     This mode should have the surface as parameters and the incident
1124     angle is equal to the emergence angle.
1125 *** TODO create a macro to help compare two real the right way
1126     fabs(a-b) < epsilon * max(1, abs(a), abs(b))
1127 *** TODO add an hkl_sample_set_lattice_unit()
1128 *** TODO SOLEIL SIXS
1129 **** DONE find the right solutions.                                   :zaxis:
1130      The cosinus and sinus properties are not enough to find the solution expected by the users.
1131      The idea is to use the Ewalds construction to generate a valid solution from the first one
1132      obtain numerically. The basic idea is to rotate the hkl vector around the last axis of the
1133      sample holder until it intersect again the Ewalds sphere. Then we just need to fit the
1134      detector position. This way the solution can be entirely generic (not geometry specific).
1135      Nevertheless it is necessary to propose this only for the hkl pseudo axes. I will add this
1136      special feature in the Mode. So it will be possible to add thoses special cases easily.
1137 **** TODO Add the DEP diffractometer geometry
1138      This diffractometer is a Newport one based on the kappa 6 circles ones.
1139      But instead of a kappa head, they use an Hexapod head.
1140      This head can be put horizontally or vertically.
1141 *** TODO generalisation of the z-axis hkl solver
1142     first we need the degenerated member of the Axis. thaht way it could be possible
1143     to find the last non degenerated axis for the detector fit.
1144 *** TODO investigate the prigo geometry.
1145 *** TODO augeas/elektra for the plugin configure part.
1146 *** TODO logging
1147 **** TODO [1/2] add in a few methods.
1148      + [X] hkl_pseudo_axes_values_set
1149      + [ ] hkl_sample_affine
1150 **** TODO gir logging
1151      It would be nice to generate the library logging using the .gir
1152      information. So instead of writing the logging code for each
1153      method, it would be better to have a generic method for this
1154      purpose.
1155 **** TODO parsable logging information.
1156      A parsable logging format would help to setup some re-play unit
1157      test. This way it could help during the developpement process
1158      (modification of the hkl internals) to be confident that
1159      computation are ok.
1160 *** TODO performances
1161     + Investigate [[http://liboil.freedesktop.org/wiki/][liboil]] to speed calculation (in HklVector, HklMatrix
1162       and HklQuaternion)
1163     + Avoid to call =hkl_engine_prepare_internal= at each computation.
1164 ** documentation
1165 *** TODO [1/6] rewrite documentation in org-mode
1166     - [-] embedding code into the org file
1167       - [-] [1/4] python
1168         - [X] auto generation of the diffractometer descriptions
1169         - [ ] trajectories explanations
1170         - [ ] trajectories tests.
1171         - [ ] unit tests output ?
1172       - [ ] asymptote
1173     - [X] need to check if templates could be generated using the hkl
1174       python binding for all diffractometer geometries.
1175     - [ ] need to add a description for the diffractometer, the mode, the parameters.
1176     - [ ] need a nice css for the generated doc.
1177     - [ ] check if org-info.js could be usefull
1178     - [ ] add documentation explaining the sector-cuts a la hkl
1179 ** [0/3] gui
1180    - [ ] change the color of fitparameter cells if they differ from
1181      the current sample values
1182    - [ ] check if a [[https://github.com/jonathanslenders/python-prompt-toolkit/tree/master/examples/tutorial][REPL]] could be integrated to provide an autocad
1183       like interface.
1184    - [ ] add tooltips using hkl_parameter_description_get for the
1185      pseudo axes and the mode parameters.
1186 ** hkl3d
1187 *** TODO add a method to find the 3D models in the right directories.
1188
1189 ** packaging
1190 *** TODO add a .spec file for rpm generation.