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[hooke.git] / hooke / driver / picoforce.py
index bffa09ef337d80feeb93efbea70ab5af3c894c01..241bd81883bab97f4822ac218be957c20865a30d 100644 (file)
@@ -1,26 +1,26 @@
-# Copyright (C) 2006-2010 Alberto Gomez-Casado
+# Copyright (C) 2006-2012 Alberto Gomez-Casado <a.gomezcasado@tnw.utwente.nl>
 #                         Massimo Sandal <devicerandom@gmail.com>
-#                         W. Trevor King <wking@drexel.edu>
+#                         W. Trevor King <wking@tremily.us>
 #
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-# under the terms of the GNU Lesser General Public License as
-# published by the Free Software Foundation, either version 3 of the
-# License, or (at your option) any later version.
+# Hooke is free software: you can redistribute it and/or modify it under the
+# terms of the GNU Lesser General Public License as published by the Free
+# Software Foundation, either version 3 of the License, or (at your option) any
+# later version.
 #
-# Hooke is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
-# ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
-# or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Lesser General
-# Public License for more details.
+# Hooke is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
+# WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
+# A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Lesser General Public License for more
+# details.
 #
-# You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
-# License along with Hooke.  If not, see
-# <http://www.gnu.org/licenses/>.
+# You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
+# along with Hooke.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 
-"""Driver for Veeco PicoForce force spectroscopy files.
+"""Driver for Bruker PicoForce force spectroscopy files.
 """
 
+import os.path
 import pprint
 import re
 import time
@@ -28,19 +28,21 @@ import time
 import numpy
 
 from .. import curve as curve # this module defines data containers.
-from .. import experiment as experiment # this module defines expt. types
 from . import Driver as Driver # this is the Driver base class
 
 
-__version__='0.0.0.20100516'
+__version__='0.0.0.20110421'
+
 
 class PicoForceDriver (Driver):
-    """Handle Veeco Picoforce force spectroscopy files.
+    """Handle Bruker Picoforce force spectroscopy files.
     """
     def __init__(self):
         super(PicoForceDriver, self).__init__(name='picoforce')
 
     def is_me(self, path):
+        if os.path.isdir(path):
+            return False
         f = file(path, 'r')
         header = f.read(30)
         f.close()
@@ -51,8 +53,6 @@ class PicoForceDriver (Driver):
         info = self._read_header_path(path)
         self._check_version(info)
         data = self._read_data_path(path, info)
-        info['filetype'] = self.name
-        info['experiment'] = experiment.VelocityClamp
         return (data, info)
 
     def _read_header_path(self, path):
@@ -151,7 +151,8 @@ class PicoForceDriver (Driver):
         Otherwise, raise `ValueError`.
         """
         version = info['Force file list'].get('Version', None)
-        if version not in ['0x06120002', '0x06130001', '0x07200000']:
+        if version not in ['0x05120005', '0x06120002', '0x06130001',
+                           '0x07200000']:
             raise NotImplementedError(
                 '%s file version %s not supported (yet!)\n%s'
                 % (self.name, version,
@@ -194,6 +195,9 @@ class PicoForceDriver (Driver):
         traces = {}
         version = info['Force file list']['Version']
         type_re = re.compile('S \[(\w*)\] "([\w\s.]*)"')
+        if isinstance(info['Ciao force image list'], dict):
+            # there was only one image, but convert to list for processing
+            info['Ciao force image list'] = [info['Ciao force image list']]
         for image in info['Ciao force image list']:
             offset = int(image['Data offset'])
             length = int(image['Data length'])
@@ -208,7 +212,7 @@ class PicoForceDriver (Driver):
                 offset=offset,
                 info=image,
                 )
-            if version in ['0x06120002', '0x06130001']:
+            if version in ['0x05120005', '0x06120002', '0x06130001']:
                 match = type_re.match(image['@4:Image Data'])
                 assert match != None, 'Bad regexp for %s, %s' \
                     % ('@4:Image Data', image['@4:Image Data'])
@@ -243,6 +247,37 @@ class PicoForceDriver (Driver):
                 #d.tofile('%s.dat' % tname, sep='\n')
                 pass
             traces[tname] = d
+        if 'Z sensor' not in traces:
+            # some picoforce files only save deflection
+            assert version == '0x05120005', version
+            force_info = info['Ciao force list']
+            deflection = traces['Deflection']
+            volt_re = re.compile(
+                'V \[Sens. ([\w\s.]*)\] \(([.0-9]*) V/LSB\) *(-?[.0-9]*) V')
+            match = volt_re.match(force_info['@4:Ramp size Zsweep'])
+            size = float(match.group(3))
+            match = volt_re.match(force_info['@4:Ramp offset Zsweep'])
+            offset = float(match.group(3))
+            match = volt_re.match(force_info['@4:Ramp Begin Zsweep'])
+            begin = float(match.group(3))
+            match = volt_re.match(force_info['@4:Ramp End Zsweep'])
+            end = float(match.group(3))
+            #\@4:Feedback value Zsweep: V [Sens. Zscan] (0.002056286 V/LSB)       0 V
+            #\@4:Z display Zsweep: V [Sens. Zscan] (0.002056286 V/LSB) 18.53100 V
+            assert len(deflection) % 2 == 0, len(deflection)
+            points = len(deflection)/2
+            traces['Z sensor'] = curve.Data(
+                shape=deflection.shape,
+                dtype=numpy.float,
+                info=info['Ciao force image list'][0],
+                )
+            # deflection data seems to be saved as
+            #   [final approach, ..., initial approach,
+            #    initial retract, ..., final retract]
+            traces['Z sensor'][:points] = numpy.linspace(
+                offset+begin+size, offset+begin, points)
+            traces['Z sensor'][-points:] = numpy.linspace(
+                offset+begin+size, offset+end, points)
         return traces
 
     def _validate_traces(self, z_piezo, deflection):
@@ -307,12 +342,18 @@ class PicoForceDriver (Driver):
 
     def _translate_block_info(self, info, z_piezo_info, deflection_info, name):
         version = info['Force file list']['Version']
+        if version == '0x05120005':
+            k_key = 'Spring constant'
+        else:
+            assert version in [
+                '0x06120002', '0x06130001', '0x07200000'], version
+            k_key = 'Spring Constant'
         ret = {
             'name': name,
             'raw info': info,
             'raw z piezo info': z_piezo_info,
             'raw deflection info': deflection_info,
-            'spring constant (N/m)': float(z_piezo_info['Spring Constant']),
+            'spring constant (N/m)': float(z_piezo_info[k_key]),
             }
 
         t = info['Force file list']['Date'] # 04:42:34 PM Tue Sep 11 2007
@@ -322,11 +363,16 @@ class PicoForceDriver (Driver):
             'V \[Sens. ([\w\s.]*)\] \(([.0-9]*) V/LSB\) (-?[.0-9]*) V')
         hz_re = re.compile(
             'V \[Sens. ([\w\s.]*)\] \(([.0-9]*) kHz/LSB\) (-?[.0-9]*) kHz')
-        if version in ['0x06120002', '0x06130001']:
+        if version in ['0x05120005', '0x06120002', '0x06130001']:
             match = volt_re.match(z_piezo_info['@4:Z scale'])
             assert match != None, 'Bad regexp for %s, %s' \
                 % ('@4:Z scale', z_piezo_info['@4:Z scale'])
-            assert match.group(1) == 'ZSensorSens', z_piezo_info['@4:Z scale']
+            if version == '0x05120005':
+                assert match.group(1) == 'Deflection', (
+                    z_piezo_info['@4:Z scale'])
+            else:
+                assert match.group(1) == 'ZSensorSens', (
+                    z_piezo_info['@4:Z scale'])
         else:
             assert version == '0x07200000', version
             match = hz_re.match(z_piezo_info['@4:Z scale'])
@@ -341,22 +387,47 @@ class PicoForceDriver (Driver):
         match = volt_re.match(deflection_info['@4:Z scale'])
         assert match != None, 'Bad regexp for %s, %s' \
             % ('@4:Z scale', deflection_info['@4:Z scale'])
-        assert match.group(1) == 'DeflSens', z_piezo_info['@4:Z scale']
+        if version == '0x05120005':
+            assert match.group(1) == 'Deflection', z_piezo_info['@4:Z scale']
+        else:
+            assert version in [
+                '0x06120002', '0x06130001', '0x07200000'], version
+            assert match.group(1) == 'DeflSens', z_piezo_info['@4:Z scale']
         ret['deflection sensitivity (V/bit)'] = float(match.group(2))
         ret['deflection range (V)'] = float(match.group(3))
         ret['deflection offset (V)'] = 0.0
         # offset assumed if raw data is signed...
 
         nm_sens_re = re.compile('V ([.0-9]*) nm/V')
-        match = nm_sens_re.match(info['Ciao scan list']['@Sens. ZSensorSens'])
-        assert match != None, 'Bad regexp for %s/%s, %s' \
-            % ('Ciao scan list', '@Sens. ZSensorSens',
-               info['Ciao scan list']['@Sens. ZSensorSens'])
+        if version == '0x05120005':
+            match = nm_sens_re.match(info['Scanner list']['@Sens. Zscan'])
+            assert match != None, 'Bad regexp for %s/%s, %s' \
+                % ('Scanner list', '@Sens. Zscan',
+                   info['Scanner list']['@Sens. Zscan'])
+        elif version in ['0x06120002', '0x06130001']:        
+            match = nm_sens_re.match(info['Ciao scan list']['@Sens. ZSensorSens'])
+            assert match != None, 'Bad regexp for %s/%s, %s' \
+                % ('Ciao scan list', '@Sens. ZSensorSens',
+                   info['Ciao scan list']['@Sens. ZSensorSens'])
+        else:
+            assert version == '0x07200000', version
+            match = nm_sens_re.match(info['Ciao scan list']['@Sens. ZsensSens'])
+            assert match != None, 'Bad regexp for %s/%s, %s' \
+                % ('Ciao scan list', '@Sens. ZsensSens',
+                   info['Ciao scan list']['@Sens. ZsensSens'])
         ret['z piezo sensitivity (m/V)'] = float(match.group(1))*1e-9
 
-        match = nm_sens_re.match(info['Ciao scan list']['@Sens. DeflSens'])
-        assert match != None, 'Bad regexp for %s/%s, %s' \
-            % ('Ciao scan list', '@Sens. DeflSens', info['Ciao scan list']['@Sens. DeflSens'])
+        if version == '0x05120005':
+            match = nm_sens_re.match(info['Ciao scan list']['@Sens. Deflection'])
+            assert match != None, 'Bad regexp for %s/%s, %s' \
+                % ('Scanner list', '@Sens. Zscan',
+                   info['Ciao scan list']['@Sens. Deflection'])
+        else:
+            assert version in [
+                '0x06120002', '0x06130001', '0x07200000'], version
+            match = nm_sens_re.match(info['Ciao scan list']['@Sens. DeflSens'])
+            assert match != None, 'Bad regexp for %s/%s, %s' \
+                % ('Ciao scan list', '@Sens. DeflSens', info['Ciao scan list']['@Sens. DeflSens'])
         ret['deflection sensitivity (m/V)'] = float(match.group(1))*1e-9
 
         match = volt_re.match(info['Ciao force list']['@Z scan start'])
@@ -385,22 +456,28 @@ class PicoForceDriver (Driver):
             ret['z piezo sensitivity (V/bit)'] = float(match.group(2))
             ret['z piezo range (V)'] = float(match.group(3))
         else:
-            assert version == '0x07200000', version
+            assert version in ['0x05120005', '0x07200000'], version
             pass
 
-        match = volt_re.match(z_piezo_info['@4:Ramp size'])
-        assert match != None, 'Bad regexp for %s, %s' \
-            % ('@4:Ramp size', info['@4:Ramp size'])
-        assert match.group(1) == 'Zsens', match.group(1)
-        ret['z piezo ramp size (V/bit)'] = float(match.group(2))
-        ret['z piezo ramp size (V)'] = float(match.group(3))
+        if version == '0x05120005':
+            # already accounded for when generating 'Z sensor' trace
+            pass
+        else:
+            assert version in [
+                '0x06120002', '0x06130001', '0x07200000'], version
+            match = volt_re.match(z_piezo_info['@4:Ramp size'])
+            assert match != None, 'Bad regexp for %s, %s' \
+                % ('@4:Ramp size', info['@4:Ramp size'])
+            assert match.group(1) == 'Zsens', match.group(1)
+            ret['z piezo ramp size (V/bit)'] = float(match.group(2))
+            ret['z piezo ramp size (V)'] = float(match.group(3))
 
-        match = volt_re.match(z_piezo_info['@4:Ramp offset'])
-        assert match != None, 'Bad regexp for %s, %s' \
-            % ('@4:Ramp offset', info['@4:Ramp offset'])
-        assert match.group(1) == 'Zsens', match.group(1)
-        ret['z piezo ramp offset (V/bit)'] = float(match.group(2))
-        ret['z piezo ramp offset (V)'] = float(match.group(3))
+            match = volt_re.match(z_piezo_info['@4:Ramp offset'])
+            assert match != None, 'Bad regexp for %s, %s' \
+                % ('@4:Ramp offset', info['@4:Ramp offset'])
+            assert match.group(1) == 'Zsens', match.group(1)
+            ret['z piezo ramp offset (V/bit)'] = float(match.group(2))
+            ret['z piezo ramp offset (V)'] = float(match.group(3))
 
         # Unaccounted for:
         #   Samps*
@@ -423,7 +500,7 @@ class PicoForceDriver (Driver):
         z_col = info['columns'].index('z piezo (m)')
         d_col = info['columns'].index('deflection (m)')
 
-        # Leading '-' because Veeco's z increases towards the surface
+        # Leading '-' because Bruker's z increases towards the surface
         # (positive indentation), but it makes more sense to me to
         # have it increase away from the surface (positive
         # separation).