Модернизация ЯМР-спектрометра высокого разрешения TESLA BS 587A.

ЯМР-спектрометр TESLA BS 587A представляет собой установку для исследования спектров ЯМР на базе резистивного электромагнита с частотой на протонах 80.018 МГц, в базовой комплектации имеющую возможность проведения измерений резонанса на протонах и ядрах C¹³. При дополнительном оснащении возможны измерения и на других ядрах. В исходном варианте спектрометр оснащен собственным встроенным компьютером, обеспечивающим проведение заданного набора экспериментов. Этот компьютер не обеспечивает совместимости с современной вычислительной техникой ни по системе команд, ни по носителям информации, что не позволяет модернизировать программы измерений с целью автоматизации экспериментов. Кроме того, устаревшая периферия часто выходит из строя. Задача модернизации разделяется на 3 части:

Присоединение к установке вместо собственного компьютера стандартного компьютера типа IBM PC с собственной периферией.
Разработка программного обеспечения, позволяющего проводить измерения в ручном и автоматическом режиме, обрабатывать результаты измерений и хранить их в удобном виде.
Разработка блока импульсного градиента магнитного поля для обеспечения возможности измерения коэффициентов самодиффузии.

Функции платы сопряжения.

Для присоединения компьютера к установке была разработана плата сопряжения, встраиваемая в компьютер типа IBM PC, имеющий как минимум 1 разъем шины ISA. Плата обеспечивает следующие функции:

Измеряет комплексный сигнал спада ЯМР с записью его в память компьютера по механизму прямого доступа к ОЗУ.
Программно измеряет сигналы двух дополнительных каналов для индикации настройки поля.
Вырабатывает 2 аналоговых сигнала для управления температурой и величиной импульсного градиента.
Управляет спектрометром через две 16-разрядные шины адреса и данных с соответствующими строб-сигналами. Направление передачи по шинам управляется группами по 8 разрядов.
Позволяет контролировать данные на шинах (вариант – только на шине данных).
Позволяет контролировать до 12 дискретных сигналов на разъеме дополнительного интерфейса (вариант – 4 сигнала).
Управляет двумя независимыми и 9 позиционными сигналами на разъеме дополнительного интерфейса. Сигналы можно использовать для управления системой стабилизации поля спектрометра.

Программное обеспечение.

Программа “TESLA spectrometer” v.3.1 предназначена для проведения экспериментов на спектрометре ядерного магнитного резонанса TESLA BS 587A, доработанным для связи с компьютером типа IBM PC, отображения и сохранения результатов измерений, обработки и вывода результатов в формате, пригодном для последующей обработки с помощью программ NUTS (http://www.acornnmr.com/nuts.htm), Origin (http://www.originlab.com/www/products/origin/index.asp), Excel или других.