SpinDrops for iPhone

Popis

SpinDrops poskytuje nový přístup k pochopení základních a pokročilých experimentů s magnetickou rezonancí a základní spinové dynamiky. Aplikace umožňuje uživatelům naučit se a seznámit se se základními koncepty moderní NMR spektroskopie systematickým nebo hravým způsobem. Jednoduchá grafická interakce a okamžitá zpětná vazba na změny experimentálních parametrů napomáhá rozvoji analytického porozumění a také fundované intuice způsobu působení a návrhu pulsních sekvencí. Bohatou dynamiku až tří spojených otočení lze prozkoumat interaktivně. Aplikace používá reprezentaci DROPS k zobrazení libovolných stavů otáčení intuitivním a kompaktním způsobem. Reprezentace je zobecněním Blochova vektorového obrázku a poskytuje přirozené mapování jedna ku jedné mezi stavy rotace a takzvanými kapkami. Mezi funkce patří: Přizpůsobitelný systém rotace. Až tři spojená otočení. Charakteristické počáteční stavy lze vybrat z předdefinovaných seznamů. Libovolné počáteční stavy lze konstruovat pomocí všestranného editoru operátorů. Simulace dynamiky rotace v reálném čase založené na formalismu operátora produktu. Během simulace mohou být uvedeny všechny termíny operátora produktu. Nový přístup DROPS mapuje operátory kvantové mechaniky na trojrozměrné tvary založené na sférických harmonických. Lze vizualizovat kvantově-mechanické, neklasické chování spojených spinů. Jsou vizualizovány abstraktní pojmy jako antifázová koherence, vícenásobný kvantový řád a koherenční přenos. Sekvence pulsů lze vybrat z předem nainstalovaného seznamu charakteristických homonukleárních a heteronukleárních experimentů, včetně jednotlivých 90 a 180 pulsů, Hahnových ozvěn, INEPT, DEPT, selektivního izotropního míchání, buzení v řádu tří rot a vícenásobné kvantové koherence. Všestranný editor pulzní sekvence umožňuje efektivně upravovat předinstalované standardní pulzní sekvence nebo vytvářet nové pulzní sekvence od začátku. Simulaci pulzní sekvence lze interaktivně skenovat, zpomalovat, zrychlovat a přibližovat. Trojrozměrné kapky představující jednotlivá otočení a operátory produktů lze interaktivně otáčet a přibližovat. K dispozici jsou rozsáhlé soubory nápovědy, včetně podrobných výukových programů, příkladů, výzev a informací o matematickém pozadí vizualizace DROPS. Výukové programy ukazují, jak definovat požadovaný počáteční stav, jak vytvořit novou sekvenci pulzů a jak ovládat simulaci a grafické zobrazení DROPS. Dále jsou vysvětleny příznivé vlastnosti vizualizace DROPS a diskutována interpretace charakteristických kapiček. Jsou diskutovány charakteristické tvary představující operátory kartézského produktu a je ukázáno, jak se koherenční řád operátoru odráží ve tvaru a barvě odpovídající kapičky. Příklady a výzvy ilustrují interpretaci kapiček, jejich symetrické vlastnosti, vývoj jednoduchých a sdružených spinů, přeostřování offsetů a kopulací, spektrální úpravy a koherenční přenos. Pozadí: Atomová jádra a elektrony se v některých ohledech chovají jako kolovraty. Jaderné a elektronické spiny tvoří základ pokročilých kvantových technologií, od zobrazování magnetickou rezonancí (MRI), nukleární magnetické rezonanční spektroskopie (NMR) a elektronové spinové rezonance (ESR) až po kvantové výpočty.