SpinDrops for iPhone

Descrizione

SpinDrops fornisce un nuovo approccio per comprendere gli esperimenti di risonanza magnetica di base e avanzati e le dinamiche di spin sottostanti. L'app consente agli utenti di apprendere e acquisire familiarità con i concetti fondamentali della moderna spettroscopia NMR in modo sistematico o giocoso. La semplice interazione grafica e l'immediato feedback alle variazioni dei parametri sperimentali aiutano a sviluppare una comprensione analitica e un'intuizione ben fondata del modo di agire e del design delle sequenze di impulsi. La ricca dinamica di un massimo di tre giri accoppiati può essere esplorata in modo interattivo. L'app utilizza la rappresentazione DROPS per rappresentare stati di rotazione arbitrari in modo intuitivo e compatto. La rappresentazione è una generalizzazione dell'immagine vettoriale di Bloch e fornisce una mappatura uno-a-uno naturale tra gli stati di rotazione e le cosiddette goccioline. Le caratteristiche includono: Sistema di rotazione personalizzabile. Fino a tre giri accoppiati. Gli stati iniziali caratteristici possono essere scelti da elenchi predefiniti. Gli stati iniziali arbitrari possono essere costruiti con l'aiuto di un versatile editor di operatori. Simulazioni in tempo reale della dinamica di spin basate sul formalismo dell'operatore di prodotto. Durante una simulazione, è possibile elencare tutti i termini dell'operatore del prodotto. Il nuovo approccio DROPS mappa gli operatori della meccanica quantistica su forme tridimensionali basate su armoniche sferiche. È possibile visualizzare il comportamento quantomeccanico e non classico degli spin accoppiati. Vengono visualizzati concetti astratti come la coerenza anti-fase, l'ordine quantistico multiplo e il trasferimento di coerenza. Le sequenze di impulsi possono essere selezionate da un elenco preinstallato di esperimenti omonucleari ed eteronucleari caratteristici, inclusi singoli impulsi 90 e 180, echi Hahn, INEPT, DEPT, miscelazione isotropa selettiva, eccitazione di ordine a tre spin e di coerenza quantistica multipla. Un versatile editor di sequenze di impulsi consente di modificare in modo efficiente le sequenze di impulsi standard preinstallate o di creare nuove sequenze di impulsi da zero. La simulazione della sequenza di impulsi può essere scansionata in modo interattivo, rallentata, accelerata e ingrandita. Le goccioline tridimensionali che rappresentano i singoli giri e gli operatori del prodotto possono essere ruotate e ingrandite in modo interattivo. Vengono forniti file di aiuto estesi, inclusi tutorial dettagliati, esempi, sfide e informazioni sul background matematico della visualizzazione DROPS. I tutorial mostrano come definire uno stato iniziale desiderato, come creare una nuova sequenza di impulsi e come controllare la simulazione e la visualizzazione grafica DROPS. Inoltre, vengono spiegate le proprietà favorevoli della visualizzazione DROPS e viene discussa l'interpretazione delle goccioline caratteristiche. Vengono discusse le forme caratteristiche che rappresentano gli operatori di prodotto cartesiani e viene mostrato come l'ordine di coerenza di un operatore si riflette nella forma e nel colore della goccia corrispondente. Esempi e sfide illustrano l'interpretazione delle goccioline, le loro proprietà di simmetria, l'evoluzione degli spin singoli e accoppiati, la rifocalizzazione di offset e accoppiamenti, l'editing spettrale e il trasferimento di coerenza. Sfondo: i nuclei atomici e gli elettroni si comportano per alcuni aspetti come trottole. Gli spin nucleari ed elettronici costituiscono la base di tecnologie quantistiche avanzate, che vanno dalla risonanza magnetica (MRI), alla spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR) e dalla risonanza di spin elettronico (ESR) al calcolo quantistico.