数据管理分析模块

主要功能和组件介绍

1. 数据存储管理 (H5StorageDataMgr)

• 数据存储：通过HDF5文件格式保存和加载实验数据。
• 数据订阅：管理数据流和图像流的订阅，确保在实验过程中捕获和存储所有相关数据。
• 定时保存：定期自动保存数据，以防数据丢失。
• 数据清理：在需要时清理当前加载的数据。

2. 图形用户界面 (H5StorageGui)

• 标签页管理：包含选择数据、绘制数据和事件数据三个主要标签页，每个标签页对应不同的功能模块。
• 数据选择和加载：允许用户选择数据文件和加载特定实验数据进行分析。
• 保存和加载按钮：提供保存当前数据和从文件加载数据的功能。

3. 数据绘图 (H5DataPlotter)

• 数据可视化：使用pyqtgraph和matplotlib库将实验数据绘制成图表，支持多种图形格式（如折线图、散点图等）。
• 坐标轴选择：允许用户选择和配置x轴和y轴的数据源和显示方式。
• 定期更新：定期检查并更新绘图数据，以确保图表反映最新的实验数据。
• 数据导出：将绘制的图表导出为PDF或PNG格式文件。

4. 事件数据处理 (EventPlotter)

• 事件分析：处理和绘制事件数据，例如离子存活率或损失率的概率或频率。
• 自定义事件函数：用户可以选择和配置不同的事件函数来分析数据。
• 保存事件数据：将事件分析结果保存为CSV或pickle文件，方便后续数据处理和分析。

交互功能和用户体验

• 交互式控件：使用PyQt6提供交互式控件，如按钮、复选框、组合框和文本输入框，使用户能够方便地进行数据选择、配置和操作。
• 动态更新：用户界面和绘图能够实时更新，确保用户始终看到最新的实验数据。
• 多样化导出选项：支持将图表导出为不同格式，便于用户在报告和演示中使用。

辅助功能

• 错误和信息处理：通过日志和弹窗显示错误信息和操作反馈，帮助用户及时了解系统状态和操作结果。
• 数据过滤和处理：支持数据过滤和自定义处理函数，提供灵活的数据分析手段。

这个应用程序特别适合用于需要频繁收集、分析和可视化实验数据的科研环境。通过集成多种数据处理和绘图功能，它能够显著提高实验数据管理和分析的效率。

导入模块

代码导入了必要的模块和库，用于数据处理、图形绘制、图形用户界面（GUI）开发等。主要模块包括：

• NumPy 和 SciPy：用于科学计算和数据处理。
• matplotlib 和 pyqtgraph：用于图形绘制。
• PyQt6：用于构建图形用户界面。
• pandas：用于数据处理和分析。

全局变量和常量定义

定义了一些物理常数，例如m_Li（锂原子质量）、m_Ba（钡原子质量）和kB（玻尔兹曼常数），这些常量用于后续的计算和拟合。

H5StorageGui 类

这是主界面类，继承自 BWidget。它包含了三个主要组件：

1. H5StorageDataMgr：用于数据管理和存储。
2. H5DataPlotter：用于数据的绘制和展示。
3. EventPlotter：用于处理和绘制事件数据。

__init__ 方法

• 初始化三个主要组件并将它们添加到标签页中。
• 设置保存、加载和清除按钮，并配置定时器以定期保存数据。

H5StorageDataMgr 类

该类用于管理HDF5数据存储和加载。主要功能包括：

• 选择数据存储目录。
• 管理数据订阅。
• 存储和加载数据文件。
• 定期保存和更新数据。

__init__ 方法

• 初始化数据管理器，设置数据存储路径和文件名。
• 添加数据订阅编辑器，用于管理数据流和图像流。
• 配置定时器以定期更新数据。

数据存储和加载

• savetoFile 方法：将当前数据保存到HDF5文件中。
• loadFromFile 方法：从HDF5文件中加载数据。
• clear 方法：清除当前数据。

H5DataPlotter 类

用于绘制和展示数据。主要功能包括：

• 设置坐标轴选择器。
• 管理不同数据源。
• 定期检查和更新数据。
• 导出图形到PDF或PNG格式。

__init__ 方法

• 初始化绘图窗口和数据选择器。
• 设置坐标轴选择器和导出按钮。
• 配置定时器以定期检查数据更新。

数据更新和绘制

• checkForNewData 方法：定期检查是否有新数据，并更新绘图。
• updateDatasources 方法：更新数据源列表。
• update 方法：更新坐标轴选择器和绘图数据。
• gen_export_plot 方法：生成用于导出的图形。
• exportpng 和 exportpdf 方法：导出图形到PNG和PDF格式。

EventPlotter 类

继承自 H5DataPlotter，用于处理和绘制事件数据。主要功能包括：

• 设置和管理事件数据的坐标轴选择器。
• 处理事件数据的计算和拟合。
• 导出事件数据的图形。

__init__ 方法

• 初始化事件绘图窗口和数据选择器。
• 配置定时器以定期检查事件数据更新。

数据更新和绘制

• updateData 方法：更新事件数据。
• get_event_data 方法：获取和处理事件数据。
• addFitting 和 addBinning 方法：添加数据拟合和分箱处理。
• save_events 方法：保存事件数据。

EventYAxisWidget 类

继承自 YAxisWidget，用于事件数据的Y轴管理。主要功能包括：

• 管理和更新Y轴数据。
• 处理事件函数和参数。

updateData 方法

• 更新Y轴数据和事件函数参数。
• 处理和应用数据过滤器。

EventFuncWidget 类

用于设置事件函数和参数。主要功能包括：

• 管理和选择事件函数。
• 配置事件函数参数。

主要功能总结

1. 数据管理：通过 H5StorageDataMgr 类实现，支持数据的存储、加载和定期保存。
2. 数据绘制：通过 H5DataPlotter 类和 EventPlotter 类实现，支持数据和事件数据的绘制、更新和导出。
3. 图形用户界面：通过 PyQt6 构建，支持用户交互、数据选择和配置。