Измерительно-вычислительный комплекс для спектрометра ЭПР Varian E-12
Содержание
Аннотация
Вступление. . .
1. Теоретическая часть
1. 1. Базы электрического парамагнитного резонанса(ЭПР). . . .
1. 2. Использование способа ЭПР в биологии. .
1. 3. Использование способа ЭПР в радиобиологии и медицине. .
2. Взгляды функционирования спектрометра ЭПР Varian E-12. .
3. Система числовой регистрации спектров ЭПР: разработка и
внедрение. . . . . .
3. 1. Посадка задачки
3. 2. Ликбез стезей решения
3. 3. Схемотехнические индивидуальности и наружные сигналы
спектрометра ЭПР Varian E-12. . .
3. 4. Интерфейс Centronics: конструкция и протокол размена. . . .
3. 5. Структурная методика устройства сопряжения CV-1. . . . .
3. 6. Разработка аналогово-цифрового преобразователя. . .
3. 7. Разработка операционной доли устройства. . . . . .
3. 8. Разработка цифрового модуля сопряжения. . . .
3. 9. Отбор элементной базы для CV-1. . .
3. 9. 1. АЦП К1108ПВ2. .
3. 9. 2. Операторный побудитель КР140УД608. .
3. 9. 3. Микросхемы серии КР1533. . .
3. 9. 4. Триггер КР1533ТМ2. .
3. 9. 5. Мультиплексор КР1533КП11А.
3. 9. 6. Мультиплексор КР1533КП15. . . .
3. 9. 7. Вещество И-НЕ КР1533ЛА3. . .
3. 10. Монтажная методика CV-1. . . . . . .
3. 11. Программное снабжение CV-1. . .
3. 11. 1. Программирование порта Centronics на нижнем уровне.
3. 11. 2. Метод программно управляемого размена. . .
3. 11. 3. Предназначение и конструкция програмки CentMnu 1. 0. . . .
3. 12. Блок кормления для CV-1. .
3. 13. Техника сохранности и защита труда. . . . . .
3. 14. Технико-экономическая дробь. . .
4. Система электронной отделки спектров ЭПР графического формата.
4. 1. Проблематика отделки документированного материала. .
4. 2. Програмка МатГраф 1. 1. . .
Заклчение. . .
Примененная литература
Прибавления. .
Прибавление 1. Разъёмы спектрометра Varian E-12. .
Прибавление 2. Монтажная цена CV-1.
Прибавление 3. Контент програмки CentMnu1. 0
Прибавление 4. Блок-схема ядра програмки МатГраф 1. 1
Прибавление 5. Програмка Матграф 1. 1. .
Прибавление 6. Образчик применения програмки МатГраф 1. 1.
Выдержка
Внедрение измерительно-вычислительных средств для сбора, измерения, вычислительной отделки и распределения измерительной инфы в системах управления технологическими действиями и объектами, при научных исследованиях и комплексных испытаниях систем в настоящее время совершен-но нужно. В частности, ни одна инновационная научно - исследовательская лаборатория немыслима без таковых технических средств. На базе информаци-онно-вычислительных средств формируют измерительные приборы новейшего поколе-ния, различительными чертами которых являются:
- расширенные многофункциональные способности в итоге перепрограммирова-ния в процессе отделки массивов измерительной инфы;
- улучшенные метрологические свойства, к примеру, в итоге стати-стической отделки измерительных данных с учётом воздействия наружных факто-ров.
На вычислительные средства возлагаются еще последующие функции:
- фильтрация помех, обнаружение отклонений измеряемых величин от данного уровня, учёт воздействия наружных причин и т. п. ;
- скопление, сохранение и сервисная переработка измерительной инфы(пре-доставление ее в облике таблиц, моделей и т. п. );
- управление узлами средств измерений с целью организации запросов, очерёд-ности ценностей, диалогового режима с операторами, воззвание к памяти.
В общем случае вычислительные средства обеспечивают автоматизацию измерительных процедур от истока измерения телесных(либо физиологиче-ских)величин по получения конечных итогов измерения.
Понятно, что всевозможные измерения подвержены ненужным наружным действиям, что имеет место быть в искажении и зашумлении полезного сигнала. Это дотрагивается и изучений способом электрического парамагнитного резонанса(ЭПР).
Главными факторами происхождения гулов в спектрограммах ЭПР и погрешностей измерений являются:
1. Диапазоны ЭПР всех веществ имеют паразитные составляющие, обусловленные небольшими примесями парамагнитных ионов остальных частей в изучаемом образ-це. Это приводит к уширению резонансной полосы, а на фоне этого уширения пропадает информация об исследуемых ионах и сверхтонкая конструкция возбуж-дённых атомов и молекул.
2. Присутствие примесей в полости самого резонатора спектрометра.
3. Окисление полости резонатора, приводящее к убавлению чувствительности, то имеется к ослаблению величины резонансного сигнала. Плёнка золота, которой покрыта полость резонатора, владеет микронные габариты и со порой стирает-ся, в итоге что добротность резонатора снижается.
4. Трудности, связанные с внедрением самописца ЭПР. И без такого низкая пунктуальность отражения снижается за счёт износа трущихся хорд самописца.
5. Неприемлема практически ручная переработка опытных данных ЭПР, когда исследователю для получения характеристик диапазона приходится пользовать-ся обыкновенной линейкой.
6. Нередко доводиться изучить диапазоны ЭПР образчиков при нестабильных ус-ловиях. В качестве образца разрешено привести этак именуемое кишение водянистого гелия при низкотемпературных измерениях, когда сиим остужающим компо-нентом «заливается» исследуемый эталон. При таком кипении диапазон ЭПР очень нестабилен и его разряд непрерывно искажается за счёт скорого дви-жения пузырьков воздуха в гелии. При измерениях образчиков под давлением еще вероятны преломления диапазона ЭПР, вызванные вибрациями и несовершен-ством конструкции механизма деформации.
Использование индивидуального компа для сбора данных спектроскопии ЭПР формирует безграничные способности для их высокоточной отделки и долгого сохранения. Наиболее такого, внедрение способа мимолетного накопле-ния дозволяет обретать сглаженные и вольные от гулов кривые ЭПР образ-цов в режиме настоящего времени, т. е. конкретно в ходе опыта. Ис-пользуется телосложение спектров, приобретенных маршрутом повторного сканирования, то имеется компьютерное скопление сигнала. В этом случае известие сигнал/шум(S/N)растёт сообразно корню квадратному из скопленного числа спек-тров. Использование такового способа гашения гулов и повышения чувствительности дозволяет совлекать ЭПР диапазоны даже с нестабильных сообразно собственным характеристикам об-разцов, восполнить воздействие на структуру диапазона непостоянности парамет-ров частей спектрометра и марание полости резонатора паразитными парамагнитными центрами, а еще при исследовании короткоживущих пара-магнитных частиц либо в кинетических исследованиях стремительных действий ре-шать задачки, к которым было бы нереально подойти, не располагая данной тех-никой.
Литература
1. Алескеев А. Г. , Войшвилло Г. В. Операционные усилители и их использование. М. : Радио и ассоциация, 1989, 120 с.
2. Бирюков В. А. Использование интегральных микросхем серий ТТЛ. М. : Патриот, Символ-Р, Радио, 1992, 97 с.
3. Белый гриб Е. С. , Мильнер А. С. , Еременко В. В. Лекции сообразно магнетизму. Харьков: ХГУ, 1966, 248 с.
4. Булычев А. Л. , Галкин В. И. , Прохоренко В. А. Аналоговые интегральные схе-мы. Минск: Беларусь, 1994, 382 с.
5. Быстродействующие интегральные микросхемы ЦАП и АЦП и обмеривание их характеристик. - /Богданскис Э. -А. , М. : Радио и ассоциация, 1988, 224 с.
6. Вертц Дж. , Болтон Дж. Концепция и практические прибавления способа ЭПР. М. : Мир, 1975, 548 с.
7. Гитис Э. И. , Пискулов Е. А. Аналогово-цифровые преобразователи. М. : Энер-гоиздат, 1981, 360 с.
8. Гитцевич А. Б. , Зайцев А. А. и др. Полупроводниковые приборы. Диоды вы-прямительные, стабилитроны, тиристоры. М. : КубК-а, 1995, 528 с.
9. Зайцев А. А. и др. Полупроводниковые приборы. Транзисторы средней и большущий мощности. Справочник. М. : КубК-а, 1995, 640 с.
10. Каспаров А. А. Гигиена труда. М. : Врачебная наука, 1988, 352 с.
11. Коффрон Дж. Технические средства микропроцессорных систем. М. : Мир, 1983, 354 с.
12. Мячев А. А. Интерфейсы средств вычислительной техники: Справочник.
13. Новиков Ю. В. , Калашников О. А. , Гуляев С. Э. Разработка устройств сопря-жения для индивидуального компа типа IBM PC. М. : ЭКОМ, 1998, 224 с.
14. Пулатова М. К. , Рихирева Г. Т. , Куроптева З. В. Электрический парамагнитный резонанс в молекулярной радиобиологии. М. : Энергоатомиздат, 1989, 232 с.
15. Федорков Б. Г. , Телец В. А. Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирование, па-раметры, использование. М. : Энергоатомиздат, 1990, 320 с.
16. Федорков Б. Г. , Телец В. А. , Дестяренко В. П. Микроэлектронные цифро-аналоговые и аналогово-цифровые преобразователи. М. : Радио и ассоциация, 1984, 120 с.
17. Шило В. Л. Известные цифровые микросхемы. М. : Радио и ассоциация, 1988, 352с.
18. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник. М. : Радио и ассоциация, 1990, 496 с.
19. Электрические промышленные устройства. / Васильев В. И. , Гусев Ю. М. , Ми-ронов В. Н. и др. М. : Верховная школа, 1988, 303 с.
20. E-Line EPR Spectrometer System. Technical Manual. Varian Associates Inc. , 1972.
21. E-Line EPR Spectrometer System. Technical Manual. Schematic diagram 87-125-744 E-80A Recoder, X-Axis Scan Logic. Varian Associates Inc. , 1972.
22. E-Line EPR Spectrometer System. Technical Manual. Schematic diagram 87-125-742 E-80A Recoder, Y-Axis Servo Assembly. Varian Associates Inc. , 1972.
23. E-Line EPR Spectrometer System. Technical Manual. Schematic diagram 87-125-744 E-80A Recoder, E-80-A Recoder. Varian Associates Inc. , 1972.
24. E-Line EPR Spectrometer System. Technical Manual. Schematic diagram 87-125-703 E-Line System Interconnect. Varian Associates Inc. , 1972.
25. Galindo S. , R. Lopes C. , and Peсa R. Data Acquisition Card fоr Varian Electron Paramagnetic Resonance Spectrometers. // Appl. Magn. Reson. , 9, 1995, 33-36
Использование измерительно-вычислительных средств для сбора, измерения, вычислительной обработки и распределения измерительной информации в системах управления