ГОТОВЫЕ ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ, КУРСОВЫЕ РАБОТЫ, ДИССЕРТАЦИИ И РЕФЕРАТЫ
Измерительно-вычислительный комплекс для спектрометра ЭПР Varian E-12 | |
| Автор | Максим |
| Вуз (город) | КГЭИ (Казань) |
| Количество страниц | 156 |
| Год сдачи | 2000 |
| Стоимость (руб.) | 4000 |
| Содержание | Аннотация………………………………………………………………… Введение……………………………………………………………….….. 1. Теоретическая часть…………………………………………………… 1.1. Основы электронного парамагнитного резонанса (ЭПР)…....…… 1.2. Применение метода ЭПР в биологии…………………………….. 1.3. Применение метода ЭПР в радиобиологии и медицине…….. 2. Принципы функционирования спектрометра ЭПР Varian E-12.…. 3. Система цифровой регистрации спектров ЭПР: разработка и внедрение………………………………………………………..…….... 3.1. Постановка задачи ………………………………………………… 3.2. Обзор путей решения……………………………………………… 3.3. Схемотехнические особенности и внешние сигналы спектрометра ЭПР Varian E-12………………………………………... 3.4. Интерфейс Centronics: структура и протокол обмена………….... 3.5. Структурная схема устройства сопряжения CV-1…...………….. 3.6. Разработка аналогово-цифрового преобразователя…...………… 3.7. Разработка операционной части устройства…...………………... 3.8. Разработка цифрового модуля сопряжения...……………………. 3.9. Выбор элементной базы для CV-1…...…………………………… 3.9.1. АЦП К1108ПВ2………………………………………………….. 3.9.2. Операционный усилитель 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. Элемент И-НЕ КР1533ЛА3……………………………………... 3.10. Монтажная схема CV-1…...…………………………………….... 3.11. Программное обеспечение CV-1………...……………………… 3.11.1. Программирование порта Centronics на нижнем уровне……. 3.11.2. Алгоритм программно управляемого обмена………………... 3.11.3. Назначение и структура программы CentMnu 1.0……..…….. 3.12. Блок питания для CV-1………………..………………………… 3.13. Техника безопасности и охрана труда…...……………………... 3.14. Технико-экономическая часть...………………………………… 4. Система электронной обработки спектров ЭПР графического формата…………………………………………………………………. 4.1. Проблематика обработки документированного материала…….. 4.2. Программа МатГраф 1.1…………………………………………... Заключение………………………………………………………….….. Использованная литература…………………………………………… Приложения…………………………………………………………….. Приложение 1. Разъёмы спектрометра Varian E-12………………….. Приложение 2. Монтажная плата CV-1………………………………. Приложение 3. Текст программы CentMnu1.0……………………… Приложение 4. Блок-схема ядра программы МатГраф 1.1………… Приложение 5. Программа Матграф 1.1…………………………….. Приложение 6. Пример использования программы МатГраф 1.1…. |
| Список литературы | 1. Алескеев А.Г., Войшвилло Г.В. Операционные усилители и их применение. М.: Радио и связь, 1989, 120 с. 2. Бирюков В.А. Применение интегральных микросхем серий ТТЛ. М.: Патриот, Символ-Р, Радио, 1992, 97 с. 3. Боровик Е.С., Мильнер А.С., Еременко В.В. Лекции по 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 измерение их параметров. - /Богданскис Э.-А., М.: Радио и связь, 1988, 224 с. 6. Вертц Дж., Болтон Дж. Теория и практические приложения метода 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 большой мощности. Справочник. М.: КубК-а, 1995, 640 с. 10. Каспаров А.А. Гигиена труда. М.: Медицина, 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 персонального компьютера типа IBM PC. М.: ЭКОМ, 1998, 224 с. 14. Пулатова М.К., Рихирева Г.Т., Куроптева З.В. Электронный парамагнитный резонанс в молекулярной радиобиологии. М.: Энергоатомиздат, 1989, 232 с. 15. Федорков Б.Г., Телец В.А. Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирование, па-раметры, применение. 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 связь, 1984, 120 с. 17. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. М.: Радио и связь, 1988, 352с. 18. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник. М.: Радио и связь, 1990, 496 с. 19. Электронные промышленные устройства./ Васильев В.И., Гусев Ю.М., Ми-ронов В.Н. и др. М.: Высшая 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 |
| Выдержка из работы | Использование измерительно-вычислительных средств для сбора, измерения, вычислительной обработки и распределения измерительной информации в системах управления технологическими процессами и объектами, при научных исследованиях и комплексных испытаниях систем в настоящее время совершен-но необходимо. В частности, ни одна современная научно - исследовательская лаборатория немыслима без таких технических средств. На основе информаци-онно-вычислительных средств создают измерительные приборы нового поколе-ния, отличительными чертами которых являются: - расширенные функциональные возможности в результате перепрограммирова-ния в процессе обработки массивов измерительной информации - улучшенные метрологические характеристики, например, в результате стати-стической обработки измерительных данных с учётом влияния внешних факто-ров. На вычислительные средства возлагаются также следующие функции: - фильтрация помех, выявление отклонений измеряемых величин от заданного уровня, учёт влияния внешних факторов и т. п. - накопление, хранение и сервисная обработка измерительной информации пре-доставление её в виде таблиц, моделей и т. п.) - управление узлами средств измерений с целью организации запросов, очерёд-ности приоритетов, диалогового режима с операторами, обращение к памяти. В общем случае вычислительные средства обеспечивают автоматизацию измерительных процедур от начала измерения физических или физиологиче-ских) величин до получения окончательных результатов измерения. Известно, что любые измерения подвержены нежелательным внешним воздействиям, что проявляется в искажении и зашумлении полезного сигнала. Это касается и исследований методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Основными причинами возникновения шумов в спектрограммах ЭПР и погрешностей измерений являются: 1. Спектры ЭПР всех веществ имеют “паразитные” компоненты, обусловленные малыми примесями парамагнитных ионов других элементов в изучаемом образ-це. Это приводит к “уширению” резонансной линии, а на фоне этого “уширения” теряется информация об исследуемых ионах и сверхтонкая структура возбуж-дённых атомов и молекул. 2. Наличие примесей в полости самого резонатора спектрометра. 3. Окисление полости резонатора, приводящее к уменьшению чувствительности, то есть к ослаблению величины резонансного сигнала. Плёнка золота, которой покрыта полость резонатора, имеет микронные размеры и со временем стирает-ся, в результате чего добротность резонатора снижается. 4. Проблемы, связанные с использованием самописца ЭПР. И без того низкая точность отображения снижается за счёт износа трущихся хорд самописца. 5. Неприемлема фактически ручная обработка экспериментальных данных ЭПР, когда исследователю для получения параметров спектра приходится пользовать-ся обычной линейкой. 6. Часто приходиться исследовать спектры ЭПР образцов при нестабильных ус-ловиях. В качестве примера можно привести так называемое кипение жидкого гелия при низкотемпературных измерениях, когда этим охлаждающим компо-нентом «заливается» исследуемый образец. При таком кипении спектр ЭПР чрезвычайно нестабилен и его вид постоянно искажается за счёт быстрого дви-жения пузырьков воздуха в гелии. При измерениях образцов под давлением также возможны искажения спектра ЭПР, вызванные вибрациями и несовершен-ством конструкции механизма деформации. Применение персонального компьютера для сбора данных спектроскопии ЭПР создает неограниченные возможности для их высокоточной обработки и длительного хранения. Более того, использование метода временного накопле-ния позволяет получать сглаженные и свободные от шумов кривые ЭПР образ-цов в режиме реального времени, т.е. непосредственно в ходе эксперимента. Ис-пользуется сложение спектров, полученных путём повторного сканирования, то есть компьютерное накопление сигнала. В этом случае отношение сигнал/шум (S/N) растёт пропорционально корню квадратному из накопленного числа спек-тров. Применение такого метода гашения шумов и повышения чувствительности позволяет снимать ЭПР спектры даже с нестабильных по своим параметрам об-разцов, компенсировать влияние на структуру спектра нестабильности парамет-ров элементов спектрометра и загрязнение полости резонатора “паразитными” парамагнитными центрами, а также при исследовании короткоживущих пара-магнитных частиц или в кинетических исследованиях быстрых процессов ре-шать задачи, к которым было бы невозможно подойти, не располагая этой тех-никой. |