XFEL
Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах XFEL – это ведущая установка для рентгеновских экспериментов. Несколько лабораторий XFEL позволяют проводить исследования в области физики, химии, наук о материалах, биологии и нанотехнологий.Виртуальный практикум
Данный проект представляет собой тренажёр, выполненный в среде Unity, дающий возможность провести эксперимент и получить данные для последующей обработки, аналогичные результатам реального эксперимента. Виртуальная лаборатория состоит из приборов для мониторинга и изменения свойств рентгеновского импульса.Некоторые приборы изменяют свойства импульса, используя входные параметры, а некоторые выводят графики с актуальными данными, то есть с измененными параметрами дошедшего до них импульса (для этого в классе работающего в данный момент аппарата опрашиваются все аппараты, которые стоят перед текущим и меняют импульс).
Свойства рентгеновского импульса представлены в виде некоторого количества параметров, которые меняются при проходе импульса через прибор. Среди параметров есть такие, как интенсивность, энергия, размер, положение и джиттер. Они влияют на график, который обновляется при каждом прохождении импульса через выбранный пользователем прибор. Технически объект импульса создается в начале прибора, проходит через нужный коллайдер, вызывая обновление графика или необходимые анимации, и удаляется в конце прибора.
Далее находятся приборы Monochromator, влияющий на энергию импульса, Diffraction Grating, увеличивающий количество импульсов, и Spectrum Analyzer, который получает импульсы с заданной в ондуляторе (или в монохроматоре, если он активен) энергией и при правильной настройке параметров выводит график.
Как только пользователь вводит параметры правильным образом, из прибора начинает вылетать радуга (спектр). Угол направления данной радуги зависит от энергии пришедшего в аппарат импульса, которая либо равна энергии, заданной в ондуляторе, либо энергии, заданной в монохроматоре, если тот включен, так как до прибора Spectrum Analyzer в цепочке приборов из тех, которые могут повлиять на энергию импульса, стоят лишь ондулятор и монохроматор (Diffraction Grating не меняет свойств проходящего через него импульса). Далее пользователю необходимо двигать детектор до тех пор, пока радуга не начнет пересекаться с ним.
Свойства рентгеновского импульса представлены в виде некоторого количества параметров, которые меняются при проходе импульса через прибор. Среди параметров есть такие, как интенсивность, энергия, размер, положение и джиттер. Они влияют на график, который обновляется при каждом прохождении импульса через выбранный пользователем прибор. Технически объект импульса создается в начале прибора, проходит через нужный коллайдер, вызывая обновление графика или необходимые анимации, и удаляется в конце прибора.
Приборы
Рассмотрим несколько приборов, находящихся в лаборатории, и принципы их работы. Самым первым в ряду прибором является Undulator. Он используется для задания импульсу энергии, которая будет использоваться в последующих приборах для вывода графиков. При выборе ондулятора отображается график, который обновляется при проходе импульса через соответствующий коллайдер.Далее находятся приборы Monochromator, влияющий на энергию импульса, Diffraction Grating, увеличивающий количество импульсов, и Spectrum Analyzer, который получает импульсы с заданной в ондуляторе (или в монохроматоре, если он активен) энергией и при правильной настройке параметров выводит график.
Как только пользователь вводит параметры правильным образом, из прибора начинает вылетать радуга (спектр). Угол направления данной радуги зависит от энергии пришедшего в аппарат импульса, которая либо равна энергии, заданной в ондуляторе, либо энергии, заданной в монохроматоре, если тот включен, так как до прибора Spectrum Analyzer в цепочке приборов из тех, которые могут повлиять на энергию импульса, стоят лишь ондулятор и монохроматор (Diffraction Grating не меняет свойств проходящего через него импульса). Далее пользователю необходимо двигать детектор до тех пор, пока радуга не начнет пересекаться с ним.
В отличие от ондулятора, в данном приборе отрисовку графика вызывает не импульс (здесь он вызывает появление радуги при условии верно введенных параметров), а радуга при соприкосновении с коллайдером, находящимся в детекторе. Для его отрисовки рассчитываются два параметра – стартовая и конечная энергии, что соответствует границам по оси Х. Эти числа зависят от угла между направлением радуги (желтая линия на рисунке) и двух точек на противоположных краях детектора (красные точки). Это дает возможность перемещаться по графику в том случае, если он широкий, лишь немного двигая детектор в нужную сторону, но при этом продолжая обеспечивать попадание радуги в детектор.
