Многоканальный эксперимент

Второй метод ускорения эксперимента — замена последовательного измерения отражений в обычных дифрактометрах одновременным измерением многих дифракционных пучков с помощью специальных устройств. В настоящее время разработаны так называемые многоканальные дифрактометры, оснащенные системой из нескольких (трех или пяти) параллельно перемещаемых счетчиков, которые регистрируют дифракционные лучи, возникающие одновременно (или почти одновременно) на разных слоевых линиях в процессе вращения кристалла. Эти приборы предназначены специально для кристаллов с большими периодами повторяемости, т. е. [c.79]

Заметим, что этот эксперимент, очевидно, эквивалентен на- Жению большого числа полей Bi с разными частотами v , iTo в принципе может быть реализовано в многоканальном [c.245]

Импульсная фурье-спектроскопия, которая проложила путь современной спектроскопии ЯМР и беспрецедентному расширению приложений ЯМР, получила значительное развитие в 1970-е гг. Отправной точкой была идея создания многоканального спектрометра, который позволял бы производить измерения во множестве точек одновременно. Время эксперимента уменьшается пропорционально числу используемых каналов. Разработать такой спектрометр пытался Андерсон, но очень скоро стало понятно, что при увеличении числа каналов усложнение аппаратуры делает ее практически нереализуемой. [c.24]

Для регистрации слабых сигналов используют накопление. Для этого весь спектр y(v) с помощью устройств, называемых многоканальными анализаторами, разбивают на отдельные участки (каналы) и последовательно складывают серию N сигналов М прохождений). Поскольку полезный сигнал растет пропорционально М, а шум (предполагается, что шум имеет случайную природу)— пропорционально то выигрыш в чувствительности пропорционален /ТУ, т. е. пропорционален /Т , где Гт — общее время эксперимента. Таким образом, для повышения чувствительности в 10 раз требуется 100 прохождений, и если каждое прохождение занимает 1000 с, то требуется около суток для проведения полного эксперимента. [c.28]

Стремление сократить время проведения эксперимента привело к созданию ряда автоматических многоканальных приборов, сигналы к которым подаются либо с пульта экспериментатора, либо автономно. Автоматический прибор преобразует измеряемую величину в электрическую, передает сигнал к регистрирующему устройству и представляет значение физической величины в цифровом виде на табло и печатает его на ленте. [c.104]

Улучшение отношения сигнал/шум. В [861 описано использование принципиальных узлов цифровой ЭВМ для длительного усреднения спектров ЭПР и повышения таким путем отношения сигнал/шум. Был использован многоканальный амплитудный анализатор [143]. Амплитудные анализаторы такого типа широко используются в физических экспериментах при измерении времени пролета нейтронов [142], в масс-спектрометрии [11], в экспериментах с использованием эффекта Мессбауэра [135] в биоэлектрических исследованиях [36, 37]. [c.531]

Относительно рис. 5.35 следует сделать еще одно замечание. Этот рисунок является хорошей иллюстрацией к проблеме отнесения пиков, с которой приходится встречаться при оптимизационных процедурах. Мы старались приписать пикам те же номера, которые были им приписаны на первой хроматограмме (рис. 5.35, й). В ходе процесса ни один из пиков не был идентифицирован. При решении общей оптимизационной задачи это не является обязательным. Только в специальных случаях, когда нас интересует ограниченное число компонентов образца, бывает необходимо распознать (но не идентифицировать) важные пики, присутствующие на хроматограмме. Для решения этой задачи при одноканальном детектировании необходимо иметь стандартные растворы, содержащие один или более интересующих компонентов. При многоканальном детектировании (см. разд. 5.6.3) интересующие компоненты можно идентифицировать на основании дополнительной информации (например, спектров), полученной в независимых экспериментах. [c.296]

Значительное уменьшение времени на проведение эксперимента (ср. табл. 7-1) можно ожидать от применения импульсных методов [29]. При обычной работе спектрометра теряется огромное количество времени. Рассмотрим спектрометр, в котором развертка спектра осуществляется путем изменения частоты приложенного сигнала. В любой момент времени получаемая информация отвечает только одной точке спектра, соответствующей значению частоты в данный момент. Если бы можно было одновременно снимать весь снектр (например, путем одновременного использования нескольких сигналов разных частот в многоканальном спектрометре), то сбор данных можно было бы осуществить гораздо быстрее, чем в обычном спектрометре. Оказывается такой метод можно осуществить, используя специальные радиоимпульсы. Получающийся при этом спектр представляет собой фурье-преобразование обычного спектра поглощения, который можно восстановить с помощью соответствующих вычислений. По этой причине описанный метод часто называют спектроскопией фурье-преобразования. В настоящее время для реализации этого метода требуется довольно сложное оборудование, но большая экономия времени, даваемая методом, может явиться стимулом к изучению Способов его упрощения. [c.321]

Задание 201. Напишите программу для отображения данных, которая считывала бы как окислительно-восстановительный потенциал химической реакции, так и температуру в реакторе. Напишите программы таким образом, чтобы можно было считывать показания через различные промежутки времени. Разумеется, для проведения эксперимента понадобятся еше один цифровой вольтметр (или один многоканальный прибор) с другим адресом и датчик температуры (например, термометр сопротивления или термопара). [c.375]

Время установления седиментационного равновесия, как правило, велико (несколько суток), поэтому часто идут по пути уменьшения высоты столбика раствора (хотя это и понижает точность измерений) и используют многоканальную ячейку (рис. 1.6). В ней одновременно исследуют несколько растворов различных концентраций с последующим исключением концентрационных эффектов в соответствии с уравнением (1.15). Чтобы определить, установилось в кювете состояние равновесия или нет, фотографируют малые участки полос на воздухе и в столбике раствора у мениска [53]. Метод определения подходящей скорости вращения ротора и времени эксперимента можно найти в работе [54 ]. Иногда седиментационное равновесие изучают в кювете с искусственной седиментационной границей, а для некоторых целей применяют изменение ш в процессе опыта [55]. [c.26]

Первые из них носят название усредненных измерений, а последние — измерений спектра или распределения. Слово спектр в данном случае нмеет статистический смысл, означая гистограмму статистической относительной частоты появления различных измеряемых величии Ащ. Этот спектр дает квантованное представление маргинальной функции плотности вероятности Рт Ат), если он регистрируется многократно [16—19]. Типичными областями, в которых используются как измерения спектра, так и усредненные измерения, являются определение амплитуды импульсов и временных интервалов между ними, как, например, при определении дальности с помощью лазеров, при определении времени пролета частиц, а также экспериментов по флуоресценции и во многих других случаях [16—19, 246, 45, 53, 56, 57]. Очевиден тот факт, что ири измерениях спектра практически необходима такая цифровая аппаратура, как многоканальный анализатор импульсов и т. д. [c.534]

Экспериментальная установка с многоканальным амплитудным анализатором, на которой проводилось большинство экспериментов, описана ниже (см. раздел 2.4). Номер канала, в котором регистрируется импульс, определяется из выражения [c.39]

С помощью схемы совпадений можно установить, например, оказывается ли в результате -распада конечное ядро в основном состоянии или же р-излучение сопровождается испусканием у-кванта в таком эксперименте исследуемый образец помещается между р- и у-счетчиками и регистрируются совпадающие во времени импульсы. Подобным же методом при использовании надлежащим образом выбранных детекторов, а также, возможно, с помощью поглотителей или амплитудной дискриминации, обеспечивающих более избирательную регистрацию, можно изучить совпадения у — у, а — у, X — у, р — е , — у и т. д. Измерение совпадений наряду с амплитудным анализом по одному или обоим каналам дает особенно мощный метод для детального изучения схем распада. Некоторые из существующих многоканальных анализаторов являются так называемыми двумерными анализаторами это означает, что их можно использовать для одновременной регистрации совпадений между каждой из п амплитудных групп от одного детектора и каждой из т групп от другого. Таким образом, из 4096-канального анализатора можно сделать двумерную систему — 64-64 или 32-128. Система для вывода информации из таких двумерных анализаторов может принимать различные формы, и анализ полученных на этих установках данных часто требует применения электронных вычислителей. [c.163]

Экспериментальное наблюдение такого рода взаимодействий можно выполнить с помощью несложного опыта, схематически представленного на рис. 104. Излучатель содержит ядра в возбужденном состоянии, а поглотитель — те же ядра, но в основном состоянии. Тогда регистрируемая детектором интенсивность пучка у-квантов оказывается функцией относительной скорости движения излучателя и поглотителя. Для уменьшения вклада нерезонансного излучения источника и фоновых у-квантов выходной импульс с детектора обычно подается на вход многоканального амплитудного анализатора. Эксперимент усложняется, если излучатель и поглотитель необходимо охлаждать до очень низких температур или когда даже малейшие колебания их относительной скорости нежелательны (поскольку линии очень узки). Экспериментальные результаты гораздо проще интерпретируются, если ядра-излучатели внедрены в матрицу. [c.454]

Блок программного обеспечения АРМа Эксперимент позволяет осуществлять сбор и обработку данных с модуля многоканального измерителя оптической плотности. Блок-схема программы приведена на рис. 35. [c.96]

Отношение Ополн/Аш представляет собой число спектральных элементов в спектре. Таким образом, в фурье-спектроскопии выигрыш в чувствительности пропорционален корню квадратному из числа спектральных элементов. Это можно понять, сравнивая фурье-эксперимент, в котором все резонансы возбуждаются одновременно, с (гипотетическим) многоканальным экспериментом медленного прохождения с Пполн/Аш независимыми каналами. Ясно, что выигрыш в чувствительности будет особенно заметен для спектров с узкими линиями, перекрывающих широкую спектральную область. [c.197]

Методом характеристических потерь энергии электронами (Ер=200 эВ) с угловым разрешением изучена пространственная дисперсия плазмонов в графите в интервале квазиимпульсов 0-ь 16 нм . Спектры ХПЭ получены в ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН. Все эксперименты выполнялись с помощью многоканального электронного спектрометра с угловым разрешением [1] с оригинальным дисперсионным энергоанализатором типа коническое зеркало [2]. Угловое разрешение прибора по полярному углу 0 и азимутальному углу <р было одинаковым (1.5 х1.5"). Значения полярньсх углов 0, определялось с точностью 0.5 . Угол падения первичного пучка электронов на образец 0=50°. Углы сбора неупруго рассеянных электронов составляли 15-55". Анализатор работал в режиме постоянного абсолютного энергетического разрешения ДЕ=0.6 эВ и был настроен на энергию пропускания 30 эВ. Измерения проведены на образцах высокоориентированного пирографита (НОРС). Определение энергии л- и о-плазмонов проведено с использованием формализма Крамерса-Кронига [3]. Величина переданного импульса (q - это квазиимпульс л-электронов) определена по следующей формуле = , [c.48]

При съемке кристаллов белков, нуклеиновых кислот и других объектов с очень большими параметрами решетки, когда общее число отражений достигает нескольких десятков или сотен тысяч, а также при съемке кристаллов, нестабильных во времени или разлагающихся под действием рентгеновского излучения, возникает необходимость ускорения рентгеновского эксперимента. Один из естественных методов ускорения — повышение мощности рентгеновских трубок, в частности использование трубки с вращающимся анодом или переход к другим источникам мощного у-излучения. Второй метод — замена последовательного измерения отражений в обычных дифрактометрах одновременным измерением многих дифракционных пучков с помощью специальных устройств. В настоящее время разработаны так называемые многоканальные дифрактометры, оснащенные системой из нескольких (трех или пяти) параллельно перемещаемых счетчиков, которые регистрируют дифракционные лучи, возникающие одновременно (или почти одновременно) на разных слоевых линиях в процессе вращения кристалла. Эти приборы предназначены специально для кристаллов с большими периодами. В стадии технического совершенствования находятся в принципе более перспективные координатные детекторы, как олтномерные, так и двумерные. Одномерный координатный детектор позволяет измерять интенсивность всех дифракционных лучей одной слоевой линии (в том числе возникающие одновременно) с регистрацией угловой координаты (а следовательно, и индексов) каждого луча. Аналогичным образом двумерный координатный детектор позволяет регистрировать дифракционные лучи всех слоевых линий. [c.64]

Импульсная фурье-спектроскопия представляет собой только одну конкретную реализацию принципов многоканального устройства для улучшения чувствительности. Много лет тому назад было сделано предположение о том, что вместо импульса в качестве широкополосного источника можно использовать случайный шум для возбуждения линейных и нелинейных систем [1.72]. Этот метод применялся для проверки электронных систем и изучения как гидродинамических процессов [1.73, 1.74], так и биологических систем [1.75]. Под названием стохастического резонанса он вошел также в ЯМР [1.76—1.82]. Метод имеет много интересных особенностей по сравнению с импульсной фурье-спектроскопией. Однако он оказался менее подходяшим для осуществления более сложных экспериментов и поэтому не получил еще широкого применения в ЯМР. [c.26]

Процесс установления равновесия иногда занимает день или больше. Поскольку при таких больших сроках возможны денатурация или бактериальное загрязнение, искажающие результаты эксперимента, разработан ряд приемов, позволяющих ускорить установление равновесия. Длительность этого процесса прямо пропорциональна квадрату высоты столба жидкости. Если оиа равна 1—3 мм, процесс установления равновесия длится в течение нескольких часов. Для ячеек с высотой столба жидкости 0,8 мм это время при седиментации сахарозы, рибонуклеазы и бычьего сывороточного альбумина равно соответственно 15, 45 и 70 мин. Однако при таких размерах снижается точность и чувствительность к гетерогенности, хотя в этом случае можно работать при больших угловых скоростях. С помощью многоканальных ячеек производится одновременное определение нескольких концентраций при одинаковой температуре. К уменьшению времени достижения равновесия приводит также такой режим вращения ротора, при котором начальное значение скорости выбирается несколько завышенным и затем постепенно снижается. Концентрацию можно измерять с помощью интерференционного метода Релея, а молекулярный вес рассчитывать, используя значение градиента концентрации в точке перегиба (т. е. средней точке на фиг. 35, Л). Для обеспечения постоянства скорости, необходимого в некоторых экспериментах по седиментационному равновесию, лучше всего использовать магнитную подвеску стального р тора в высоком вакууме. В этих условиях скорость уменьшается всего на 1 об1мин за сутки. [c.194]

Результаты графической обработки полученных данных показаны на рис. 8 и 9. Схема экспериментальной установки, используемой обычно в работах по методу автокорреляционной функции, подобна изображенной на рис. 2. Особенность фокусировки рассеянного света состоит в том, что на катод фотоумножителя попадает свет, рассеянный приблизительно одной когерентной областью раствора. Для выполнения указанных выше математических операций сигналы вводятся с фотоумножителя в многоканальное (М 50—100) счетно-решающее устройство (коррелятор К на рис. 2), выдающее результаты расчетов на дисплей и (или) цифропечатающий прибор. Полное время эксперимента составляет в этом случае от нолуминуты до нескольких минут. [c.59]

Эксперименты проводились на гранулированном полиэтилене (разветвленный полиэтилен льюполен 1800 Н). Гранулы имели кубическую форму с длиной грани 3—4 мм. Поскольку привод машины осуществлялся по схеме Леонардо, величина потребляемой мощности определялась непосредственно по напряжению и силе тока. Давление на выходе из червяка замерялось датчиком, установленным между концом червяка и матрицей. Температура головки замерялась термопарой. Во время опытов температура головки составляла Г =185 5°С. В качестве профилирующего инструмента применялась матрица с несколькими круглыми отверстиями диаметром 5 мм каждое, расположенными в горизонтальной плоскости. Величину давления в головке регулировали, закрывая часть отверстий. Представленные на рис. 7 характеристики червяка построены по экспериментальным данным, полученным при изменении скорости вращения червяка в диапазоне Л =10—80 об/мин и установке в головке матрицы с 3,5 и 8 отверстиями. Если представить эти характеристики в логарифмической системе координат, то они изображаются прямыми линиями (рис. 8). По тангенсу угла наклона прямых можно определить индекс течения V, который оказывается равным 3. Это значение несколько больше, чем максимальная величина индекса течения = 2,8, которая приводится в опубликованных данных. Зная свойства расплавов полиэтилена, можно предположить, что эта разница связана с различием в условиях течения в одно-и многоканальных матрицах. Однако отсутствие специальных [c.120]

Потребность в автоматизации математической обработки получаемых диаграмм приводит в последнее время к совмещению эксперимента с электронно-вычислительной машиной путем установки микрофотоумножителей или многоканальных анализаторов (вместо фотопластинки), подающих сигналы на ЭВМ. Обработка готовых фотодиаграмм на приборах аналогичного действия также сокращает более чем в 10 раз время расчета характеристик образца. [c.311]

Экспериментальные исследования шумов проводили на установке с многоканальным амплитудным анализатором. Исследовали влияние шумов на распределение импульсов от генератора. Шумы датчика и импульсы от генератора подавали на вход усилителя параллельно. Величины сигнала и шумов измеряли на выходе усилителя анализатора. Среднеквадратичное напряжение шумов измеряли ламповым милливольтметром с квадратичной шкалой ВЗ-6, амплитуду импульсов — по экрану осциллографа С1-8. Минимальное соотношение сигнал/шум (UJUj), при котором вершина кривой распределения выходит из шумов, оказалось равным 3,7. Запись кривых распределения производили при следуюш,их соотношениях 3,7 5,0 7,5 10 20 50 100. Параметры импульсов генератора / = 200 гц, Ти = 100 мкЬек. Записанные кривые по обычной методике обрабатывали на ЭЦВМ. Поскольку ослабление аттенюатора в эксперименте изменялось, средние номера каналов были приведены к одному ослаблению по формуле [c.83]

Одним из недостатков систем, работающих с постоянным ускорением в режиме многоканального пересчета, является симметричный характер движения подвижного элемента. Получаемые при этом допплеровские скорости обычно изменяются от положительных к отрицательным и затем наоборот в течение одного периода. Поскольку результаты, найденные в первом полу-периоде, с точки зрения эффекта Мессбауэра идентичны получаемым во втором полупериоде, то можно отключать спектрометр на половину периода или накапливать информацию в течение всего периода и затем складывать половины спектра (как бы перегибая его в соответствующей точке). Первый способ неудобен, так как в течение половины времени эксперимента не происходит набора информации и тем самым длительность измерений без надобности увеличивается. Недостатком второго способа является то, что точка перегиба спектра должна быть точно определена и оставаться постоянной во время эксперимента (т. е. не зависеть от дрейфа установки). Кроме того, складывание двух половин спектра вносит лишнюю операцию в процесс обработки результатов, которая, правда, может быть проведена при помощи вычислительной машины с использованием сравнительно простой программы. Браф-ман и др. [15] описывают мессбауэровский спейтрометр, свободный от некоторых из этих недостатков. В этом устройстве вибратор создает обычное параболическое движение в избранном диапазоне скоростей, а затем в течение [c.97]

Преимущества первого подхода известны и состоят главным образом в том, что здесь нет необходимости испатьзовать многоканальную аппаратуру, а сами измерения при наличии у экспериментатора прецизионных координатных устройств по существу выполняются в точке, что немаловажно при проведении экспериментов в сильно градиентных течениях. Кроме того, не требуется предварительной информации о направлении вектора скорости потока (во всяком случае, точной) и введения какого-либо предположения относительно вида эффективной скорости в модифицированном законе Кинга. Основной недостаток в том, что с точки зрения наилучшей разрешимости системы уравнений ось вращения датчика должна располагаться под углом 90° (или близкому к нему) относительно вектора скорости потока [260 . Вследствие этого существенно возрастает ошибка измерений, обусловленная интерференционными эффектами датчика с потоком [253, 261—270]. Кроме того, заложенный здесь принцип вращения датчика сводится к тому, что измерение компонент турбулентных пульсаций скорости осуществляется в разные моменты времени. [c.65]

Как часть комплексного эксперимента, в 1985 г. были проведены повторные, детальные многоканальные сейсмические исследования MOB с целью получения новой информации о форме и размерах осевой магматической камеры (ОМК) и о вариациях параметров магматической камеры вдоль простирания осевой зоны ВТП на расстоянии десятков и сотен километров от 9 до 13 с.ш. [225] (рис. 3.6, б). Результаты сейсмического эксперимента накладывают жесткие ограничения на ширину ОМК на оси ВТП к югу от трансформного разлома Клиппертон. Ширина относительно ровного отражающего горизонта не превышает 2-3 км. К сожалению нет способа определить точное положение стенок и дна магматической камеры. Ее нижней границе может соответствовать отражающий горизонт, ассоциируемый с границей Мохо (6 с). Он достаточно четко прослеживается на расстояниях 2-3 км по ка- [c.142]

Наибольшая потребность в многоточечной магнитографии ощущается при картировании магнитных полей мозга, представляющем собой исходный этап в определении положения и типа источников электрической активности мозга, поэтому именно для целей магнитоэнцефалографии создаются первые многоточечные магнитометрические приборы [12, 68, 69, 337]. Поступающей с многоточечных приборов информации следует придать вид, удобный для интерпретации и анализа, т.е. по исходным сигналам должны быть оперативно построены карты полей, вычислены положения и ориентация источников, их спектральные свойства. Это предполагает интенсивное использование электронных вычислительных машин, поэтому каждая из лабораторий, ведущих биомагнитные исследования мозга, оснащена мощной ЭВМ. Вычислительную машину можно использовать непосредственно в эксперименте, немедленно обрабатывая поступающие сигналы, чтобы по результату расчетов можно было управлять проведением эксперимента и корректировать его ход изменять положение измерительных приборов, проводить компенсацию помех, осуществлять какое-либо воздействие на объект (субъект) измерения. Это так называемая система он-лайн , требующая сложного математического обеспечения. Более простым способом применения ЭВМ является система офф-лайн , когда поступающая от всех датчиков информация записывается на многоканальные магнитографы и впоследствии в любой нужной последовательности и с затратой времени большей, чем длительность проведенного измерения, анализируется на ЭВМ. Этот способ применения ЭВМ пока наиболее распространен в магнитоэнцефалографии, тем более что многоточечные сквид-магнитометры лишь начинают появляться в лабораториях. [c.173]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология