ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ ЛОВУШКИ МАСС-СПЕКТРОМЕТРА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ МАСС ИОНОВ
(Стр. 7-13)

Подробнее об авторах
Попов Александр Михайлович доктор физико-математических наук, профессор; факультет вычислительной математики и кибернетики
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Чтобы читать текст статьи, пожалуйста, зарегистрируйтесь или войдите в систему
Аннотация:
Работа посвящена численному моделированию поведения ионов в ловушках масс-спектрометров ионно- циклотронного резонанса с Фурье-преобразованием. Определение отношения массы к заряду по циклотронной частоте иона в фиксированном магнитном поле является наиболее точным методом. Определение масс частиц, составляющих молекулу, наиболее важно для понимания структур протеинов, создания новых лекарств. В работе представлен трехмерный параллельный численный код для моделирования поведения ионов в реальной геометрии электродов ловушки и с учетом полей индуцируемых ионами на стенках ловушки. Метод вычисления полей основан на параллельном итеративном решении интегральных пограничных уравнений теории потенциала. Разработанная параллельная версия численного кода реализована на суперкомпьютере IBM Blue Gene/P. Новый код позволяет моделировать движение миллиона ионов в течение реального времени детектирования сигнала в эксперименте.
Образец цитирования:
Попов А.М., (2017), ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ ЛОВУШКИ МАСС-СПЕКТРОМЕТРА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ МАСС ИОНОВ. Computational nanotechnology, 3 => 7-13.
Список литературы:
А.G. Marshal, C.G. Hendrickson, and G.S. Jackson. Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometry: A Primer. - Mass Spectrom. Rev., 17, pp. 1-35, (1998)
D.A. Dahl.-SIMION for personal computer in reflection.- Int. J. Mass Spectrom 200, pp. 3-25, (2000)
D.W.Mitchell.- Realistic simulation of the ion cyclotron resonance mass spectrometer using a distributed three-dimensional particle-in-cell code.- J.Am. Soc. Mass Spectrom 10, pp.136-152, (1999)
E.N. Nikolaev, A.M. Popov, R.M.A. Heeren, et.al. Realistic modeling of ion motion in FT ICR cell/- Proceedings of the 5th North American FT-ICR MS Conference Key West, Florida, p.27, (2005)
E.N. Nikolaev, R.M.A. Heeren, A. M. Popov et. al. Current progress in supercomputer modeling of ion clouds behavior in FT ICR cells.- Proceedings of the 5th ASMS Conference on Mass Spectrometry Allied Topics.- Seattle Washington May 28-June 1, (2006)
E.N. Nikolaev, A.M. Popov, R.M.A. Heeren, et. al.; Rapid Commun. Mass Spectrom. 2007, 21, 3527.
Н.Н. Попова, Н.Г. Никишин. Численный код частиц в ячейке на основе гибридных CPU-GPU вычислительных систем. Программные продукты и системы. 2014. Вып. 1. 36-43.
Alexander S Misharin and Roman A. Zubarev.- Coaxial multi-electrode cell («O-trap») for high-sensivity detection at a multiple frequency in Fourier transform ion cyclotron rеsonance mass spectrometry: bmain design and modeling results.-Rapid Commun. Mass Spectrom. 20, pp.3223-3228 (2006).
Р. Хокни, Дж. Иствуд.- Численное моделирование методом частиц.- Москва «Мир» 1987, 638 С.
А.Н. Тихонов, А.А.Самарский. Уравнения математической физики. Изд. «Наука»,1977, 736 C.
Using MPI: Portable Parallel Programming with the Message-Passing Interface. Wiliam Gropp. Ewing Lusk.- The MIT Press, (1997).
Ключевые слова:
математическое моделирование, параллельные вычисления, масс-спектрометр, поведение ионных облаков.


Статьи по теме

Выпуск №10450
ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ ЛОВУШКИ МАСС-СПЕКТРОМЕТРА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ МАСС ИОНОВ
математическое моделирование параллельные вычисления масс-спектрометр поведение ионных облаков
Подробнее
Выпуск №11955
МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕУСТОЙЧИВОСТЕЙ ТЕРМОЯДЕРНОЙ ПЛАЗМЫ НА ОСНОВЕ ТРЕХМЕРНОГО НЕЛИНЕЙНОГО МГД КОДА NFTC
математическое моделирование нелинейные МГД уравнения плазменная нестабильность термоядерные устройства mathematical modeling
Подробнее
Выпуск №11955
ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ДИАГНОСТИКИ В УСТАНОВКЕ ТОКАМАК
математическое моделирование токамак электромагнитная диагностика
Подробнее
Выпуск №9675
АНАЛИЗ НАЧАЛЬНОЙ СТАДИИ РАЗРЯДА НА УСТАНОВКЕ ТОКАМАК Т-15
математическое моделирование токамак Т-15 сценарий разряда
Подробнее
Выпуск №5121
ВЫЧИСЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ АКТИВНЫХ ФРАКЦИЙ НАНЕСЕННЫХ НАНОКРИСТАЛЛОВ
Нанокристаллы размеры наночастиц математическое моделирование границы катализаторы
Подробнее
Выпуск №17377
Концепция моделирования топливной системы с учетом требований сертификации
Математическое моделирование сертификация топливная система вертолет Mathematical model
Подробнее
Выпуск №9675
О ЗАДАЧЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ВРЕМЕНИ ВЫПОЛНЕНИЯ НЕЙРОСЕТЕВЫХ АЛГОРИТМОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЛАТ GPU НА ПРИМЕРЕ СЕТЕЙ СВЕРТКИ
Искусственные нейронные сети сверточные нейронные сети параллельные вычисления платы GPU прогнозирование времени исполнения
Подробнее
Выпуск №3497
ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ СУПЕРКОМПЬЮТЕРОВ
суперкомпьютеры вычислительные нанотехнологии параллельные вычисления
Подробнее
Выпуск №9675
ТЕОРИЯ ИЕРАРХИЧЕСКИХ ИГР В ПРИЛОЖЕНИИ К ЗАКОНОТВОРЧЕСТВУ В ЦИФРОВОМ ОБЩЕСТВЕ
теория иерархических игр законотворчество системный подход поддержка принятия решений математическое моделирование
Подробнее
Выпуск №16787
Математическое моделирование распространения эпидемии коронавируса в мире и странах, с наибольшим количеством инфицированных в первой половине 2020 г
пандемия коронавирус COVID-19 распространение эпидемии в мире математическое моделирование pandemic
Подробнее