=Paper=
{{Paper
|id=None
|storemode=property
|title=Новые возможности поиска и графического представления информации базы данных по основным параметрам гигантского дипольного резонанса ядер
(New Abilities in Search and Graphical Presentation for Information on the Main Parameters of Giant Dipole Resonance of Atomic Nuclei Data Base)
|pdfUrl=https://ceur-ws.org/Vol-803/paper20.pdf
|volume=Vol-803
|dblpUrl=https://dblp.org/rec/conf/rcdl/VarlamovEKPSS11
}}
==Новые возможности поиска и графического представления информации базы данных по основным параметрам гигантского дипольного резонанса ядер
(New Abilities in Search and Graphical Presentation for Information on the Main Parameters of Giant Dipole Resonance of Atomic Nuclei Data Base)
==
https://ceur-ws.org/Vol-803/paper20.pdf
Новые возможности поиска и графического
представления информации базы данных по основным
параметрам гигантского дипольного резонанса ядер ♣
© В. В. Варламов, И. А. Ехлаков, С. Ю. Комаров, Н. Н. Песков,
О. В. Семенов, М. Е. Степанов
Центр данных фотоядерных экспериментов
Научно-исследовательского института ядерной физики имени Д. В. Скобельцына
Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова
Varlamov@depni.sinp.msu.ru
Аннотация низких и средних энергий. В этой связи особое
внимание ЦДФЭ в течение ряда лет уделяет БД по
Представлены новые возможности основным параметрам гигантских дипольных
обновлённой реляционной базы данных резонансов (ГДР) атомных ядер. ГДР – мощные
(БД) – Карты основных параметров отчетливо выраженные максимумы (в
гигантских дипольных резонансов атомных деформированных ядрах – двойные) в сечениях
ядер, которая входит в информационную фотоядерных реакций, которые определяют все
систему по физике атомных ядер и ядерных особенности их исследования и использования.
реакций Центра данных фотоядерных Основные параметры ГДР играют важную роль в
экспериментов (ЦДФЭ) НИИЯФ МГУ. разнообразных фундаментальных исследованиях
Описана реализация графического электромагнитных взаимодействий ядер,
интерфейса поисковой системы в форме, представляют большой интерес с точки зрения
привычной для специалиста-физика. В изучения структуры и динамики атомных ядер,
таблицы с результатами поиска встроены механизмов ядерных реакций, востребованы в
связи с другими БД информационной практических приложениях. Банк данных по
системы ЦДФЭ для возможности основным параметрам ГДР атомных ядер является
формирования у пользователя наиболее собственной уникальной разработкой ЦДФЭ
полной картины о всех доступных НИИЯФ МГУ и аналогичная информация больше
экспериментальных данных по нигде не представлена. На конференциях
интересующему его атомному ядру. RCDL′2009 [2] и «Научный сервис в сети
Предложена структура таблиц БД для Интернет» [3] докладывалось о новом Интернет-
возможности хранения и представления ресурсе – электронной Карте основных параметров
данных о резонансах, имеющих сложную ГДР, созданной в ЦДФЭ в развитие реляционной БД
структуру. «Параметры гигантского дипольного резонанса,
cечения фотоядерных реакций» с использованием
1. Введение опыта, накопленного при создании предыдущей
электронной Карты параметров формы и размеров
ЦДФЭ НИИЯФ МГУ – участник Сети [1] ядер [4]. Основной целью являлось объединение
Центров ядерных данных (СЦЯД) Международного
возможностей новой электронной Карты и
агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) – в созданной ранее поисковой системы с табличной
течение ряда лет специализируется на создании формой запросов
реляционных баз данных, используя для этого как
(http://cdfe.sinp.msu.ru/services/gdrsearch.html) в
международные массивы ядерно-физической рамках новой единой общей поисковой системы.
информации, так и собственные разработки. Настоящая работа посвящена особенностям
Областью ответственности ЦДФЭ в СЦЯД
формирования информационного фонда, системы
являются фотоядерные реакции, то есть процессы поиска и графического представления информации
взаимодействия с атомными ядрами γ-квантов в новой электронной Карте
(http://cdfe.sinp.msu.ru/saladin/gdrmain.html).
Труды 13й Всероссийской научной конференции
«Электронные библиотеки: перспективные методы и
технологии, электронные коллекции» - RCDL’2011,
Воронеж, Россия, 2011.
146
2. Реализация пользовательского момент обращения пользователя, и потому отвечает
интерфейса самому актуальному информационному фонду базы
данных основных параметров гигантского
дипольного резонанса и обновлять
2.1 Форма представления информации информационный фонд базы данных основных
В новой электронной Карте использована параметров ГДР, не производя изменений в
удобная графическая форма (Рис. 1), в которой поисковой системе.
блоки информации, описывающие свойства ГДР Электронная Карта при отключенном
отдельных ядер расположены в координатах «число интерпретаторе языка JavaScript работает с
протонов Z» – «число нейтронов N». При этом ограниченной функциональностью. Поэтому создан
данные рассортированы по основным фотоядерным механизм проверки включения языка JavaScript в
реакциям – реакциям полного фотопоглощения браузере пользователя. Если окажется, что
(γ,abs) и реакциям с выходом нейтронов (γ,xn), (γ,n), поддержка JavaScript отключена, то пользователь
(γ,2n), протона (γ,p) и ряду других. Основные будет предупрежден о дальнейшей работе системы с
параметры ГДР выделены определенным цветом: ограниченной функциональностью, а также
энергия – зеленым, величина (амплитуда) – проинформирован о том, как включить Java Script.
коричневым, ширина на половине высоты – При создании и совершенствовании новой
красным, интегральное сечение – синим, причем электронной карты используется тот же подход, в
интенсивность цвета определяет диапазон рамках которого создавались и другие БД ЦДФЭ -
количественных значений параметров ГДР. По операционная система LINUX, система управления
умолчанию выдаются все доступные данные, базами данных MySQL, Web-сервер “Apache”,
однако, может быть выделен определенный канал. технологии обработки запросов CGI. Программное
Старый вариант Карты использовал набор обеспечение Карты написано с использованием
заранее заготовленных графических файлов, языков Perl и Javascript, для создания html-страниц
отвечавших состоянию базы на момент их создания. использовался пакет разработки HomeSite.
Новый использует изображение, создаваемое в
Рис. 1. Интерфейс Карты параметров ГДР с электронной лупой и окном быстрого поиска.
147
2.2 Масштабирование организован поиск по всем параметрам,
заложенным в базе, а также по
Предыдущий вариант Карты имел 4 уровня
произвольному набору отдельных значений
масштаба, что, как предполагалось, должно было
параметров и их диапазонов;
облегчить поиск необходимых данных. Фактически
же необходимость обязательного прохождения всех вместо поиска по отдельному значению или
четырех уровней масштаба делала процесс единичному диапазону значений возможен
получения данных по параметрам ГДР трудоемким ввод параметров, произвольных по длине и
и длительным. В этой связи масштабирование новой по порядку их комбинации;
Карты было реализовано с помощью уникального вводимые параметры проверяются на
инструмента навигации – электронной лупы, наличие недопустимых символов; в случае
отображающей во вспомогательном окне обнаружения запрещенного символа
окрестность выбранного пользователем ядра появляется предупреждение с указанием
(Рис. 1). Содержимое окна электронной лупы допустимых элементов;
поделено на 54 ячейки (6Ч9), расположенные в рядом с каждым полем ввода формы
координатах (N,Z), отвечающие конкретным расположены подсказки,
изотопам, окрашенные с сохранением стилей карты расшифровывающие смысл параметров,
– создается эффект увеличительного стекла: во соответствующих данному полю.
вспомогательном окне воспроизводится
Все это существенно снижает ограничения на
увеличенная окрестность карты, содержащая
составления запроса, открывая для пользователя
интересующее пользователя ядро. Для удобства
новые возможности, и расширяет
пользователя помимо наложения на окно лупы
функциональность поисковой системы.
подробной координатной сетки, каждый
отображаемый в нем изотоп содержит подпись в
формате «AElement», где A – массовое число ядра и
A = Z + N.
После определения пользователем с помощью
электронной лупы интересующих его ядер из базы
данных выбираются все записи, относящиеся к этим
ядрам и отвечающие отобранным пользователем
каналам реакций, которые выводятся в виде
таблицы на отдельной html-странице, которая
открывается в новой вкладке браузера.
2.3 Быстрый поиск
При выборе ядра на карте основных параметров
гигантского дипольного резонанса одновременно с
открытием вспомогательного окна «электронной
лупы», параметры Z, N и A выбранного ядра
автоматически заполняются в поля панели «Fast
Search» (Рис. 1).
Под панелью «Fast Search» расположена html
ссылка «Go to Broadened Search», связывающая
карту основных параметров гигантского дипольного
резонанса с новой запросной формой. Панель «Fast
Search» реализована в виде запросной формы из Рис. 2. Форма для расширенного запроса
трёх элементов «Z», «N», «A», при этом поля «N» и
«A» являются альтернативными: если пользователь 2.4 Новая выходная форма – связь с другими БД
заполняет одно из них, то возможность заполнять ЦДФЭ
другое у него пропадает. Это позволяет избежать
«некорректных» запросов, когда Z + N ≠ A. Новая Карта параметров ГДР включает в себя
механизмы связи с несколькими другими БД ЦДФЭ,
2.4 Новая форма расширенного запроса что даёт пользователю возможность иметь полную
картину экспериментальных данных, касающихся
В новой запросной форме поисковой системы интересующего его ядра. Связь осуществлена через
основных параметров гигантского дипольного таблицу результатов поискового запроса
резонанса реализован поиск по всем типам данных, следующим образом (Рис. 3):
имеющихся в базе данных (Рис. 2).
столбец выходной таблицы “Z-Symbol”
В усовершенствованной поисковой системе представлен в виде колонки ссылок,
доработана форма расширенного запроса по выводящих результаты запроса к БД
следующим направлениям: параметров основных состояний атомных
148
Рис. 3. Выходная форма с результатами поиска.
ядер (Рис. 4а,б) для всех изотопов данного публикаций по ядерной физике (Рис. 4д)
элемента [http://cdfe.sinp.msu.ru/cgi- (http://cdfe.sinp.msu.ru/services/nsr/Search_for
bin/gsearch.cgi?z=20]; m.shtml).
столбец “A” представлен в виде колонки
ссылок, выводящих результаты запроса к БД 3. Источник и организация данных в БД
параметров основных состояний атомных параметров ГДР
ядер (Рис. 4а) для данного изотопа
[http://cdfe.sinp.msu.ru/cgi- Источником данных об основных параметрах
bin/gsearch.cgi?z=20&a=42]; ГДР являются экспериментальные работы по
измерению энергетических зависимостей сечений
столбец “Reaction” представлен в виде
фотоядерных реакций. Большое число таких работ
колонки ссылок, формирующих запрос к
представлено в цифровом виде в международном
“Калькулятору и графической системе
формате EXFOR, и, соответственно, в БД по
для параметров атомных ядер и ядерным реакциям ЦДФЭ. Однако, банк данных
характеристик ядерных реакций и EXFOR на данный момент не является полным, и,
радиоактивных распадов” (Рис. 4в)
поэтому, в качестве дополнительных источников
[http://cdfe.sinp.msu.ru/services/calc_thr/calc_t
информации об основных параметрах ГДР были
hr_ru.html]. Учтено, что для значения в
использованы несколько электронных и печатных
столбце “(G,X)” и “(G,SN)” порог
коллекций соответствующих данных [5 - 8]. К
определяется реакцией вида “(G,N)”. В
сожалению, при использовании печатных
перспективе: анализ реакции вида “(G,
источников, не представленных в EXFOR,
ABS)” с определением наименьшего из
оказывается возможным получить лишь оценочные
порогов реакций вида “(G,N)”, “(G,P)”,
значения параметров ГДР (причём не все) и
“(G,A)”, “(G,D)”, “(G,T)”, “(G,3He)” и
исходные сечения соответствующих реакций
вывода его в качестве порога реакции вида
оказываются недоступны для просмотра
“(G, ABS)”;
пользователем.
столбец “EXFOR SUBENT Number” СЦЯД принято решение о доведении банка
представлен в виде колонки ссылок, данных EXFOR до состояния полного
выводящих результаты запроса к представления всех экспериментальных работ по
соответствующему разделу БД по ядерным физике ядерных реакций, что позволяет в
реакциям (Рис. 4г) перспективе ориентироваться на указанный банк
(http://cdfe.sinp.msu.ru/exfor/index.php); данных, как на единственный и полный источник
исходной информации об основных параметрах ГДР
столбец “REFERENCE” представлен в виде атомных ядер. В связи с необходимостью
колонки ссылок, выводящих результаты дополнения, проверки и коррекции содержимого
запроса к соответствующему разделу БД
149
Рис. 4. Результаты обращений из выходной формы к связанным БД информационной системы ЦДФЭ.
банка данных предыдущей версии поисковой данных в EXFOR, фамилию первого автора
системы была разработана новая структура таблиц и год публикации работы. Данные,
базы данных и создаётся программное обеспечение содержащиеся в этой таблице, служат
для конверсии данных из БД EXFOR в БД основой для установления связей с другими
параметров ГДР. БД информационной системы ЦДФЭ;
Создаваемое программное обеспечение
Таблица 2 содержит информацию об
позволяет заполнять таблицы БД параметров ГДР
основных параметрах ГДР для данного
непосредственно из БД EXFOR и является
эксперимента – это величина и положение
интерактивным для обеспечения возможности
максимума сечения, интегральное сечение,
работы эксперта. Автоматическое заполнение без
энергетический центр тяжести сечения и
участия специалиста оказывается невозможным в
его первый момент, энергетический
связи с многими особенностями поведения сечений
диапазон исходных данных по которому
фотоядерных реакций в области ГДР, где могут
определялись параметры, величина ч2 при
проявляться изоспиновое и конфигурационное
аппроксимации сечения одним гауссианом
расщепление ГДР, и на форме резонанса в сечениях
и число явно выраженных максимумов в
фотоядерных реакций могут сказываться как
сечении;
оболочечная структура атомных ядер, так и их
деформация. Таблица 3 содержит информацию о
Оттранслированные из БД EXFOR наборы гросс-структуре ГДР, при наличии двух
данных после обработки организованы в БД, явно выраженных максимумов в сечении –
состоящую из четырёх таблиц (Рис. 5): это величина и положение для каждого из
двух максимумов и величина ч2 при
Таблица 1 содержит общую информацию
аппроксимации сечения двумя гауссианами;
об эксперименте – исследуемое ядро,
реакцию, конечное ядро, ссылку на набор
150
Таблица 4 содержит информацию о New Abilities in Search and Graphical
промежуточной структуре ГДР, при Reresentation of Information on the Main
наличии трёх и более явно выраженных
максимумов в сечении в виде, подобном Parameters of Giant Dipole Resonance of
Таблице 3. Atomic Nuclei Data Base
© V.V. Varlamov, I.A. Ekhlakov, S.Yu. Komarov,
Таблица 1 Таблица 2 N.N. Peskov, O.V. Semenov, M.E. Stepanov
Информация об Данные об основной New features for search and graphical representation of
эксперименте структуре ГДР
information on the main parameters of giant dipole
resonances of atomic nuclei data base are presented. DB
is a part of the information system for physics of atomic
nuclei and nuclear reactions of the MSU SINP Centre
Таблица 3 Таблица 4 for Photonuclear Experiments Data (Centr Dannykh
Fotoyadernykh Eksperimentov – CDFE). Realization of
Данные о
Данные о
промежуточной graphical DB interface suitable for physicists is
гросс структуре ГДР
структуре ГДР described. Search results were exchanged to other DB
of CDFE information system to provide the most
Рис. 5. Связи таблиц в новой базе данных. complete view on all available experimental data on the
nucleus which are of interest.
DB structure for the complex structure resonance data is
Литература proposed.
[1] N. Otsuka, S. Dunaeva. INDC(NDS) - 0401. IAEA
♣
NDS, Vienna, Austria. 2010. Работа выполнена в Лаборатории анализа ядерных
[2] В.В. Варламов, В.В. Вязовский, И.А. Ехлаков, данных (Центр данных фотоядерных экспериментов)
С.Ю.Комаров, Н.Н.Песков, О.В.Семенов, Отдела электромагнитных процессов и взаимодействий
М.Е.Степанов. Труды XI Всероссийской атомных ядер НИИЯФ МГУ поддержана грантом РФФИ
№ 09-02-00368, а также грантом поддержки ведущих
научной конференции RCDL′2009,
научных школ 02.120.21.485-НШ и контрактом
Петрозаводск, Россия, 17 - 21 сентября 2009 г., 02.740.11.0242 по мероприятию 1.1 «Проведение научных
ISBN 978-5-9274-0374-5, Издательство исследований коллективами научно-образовательных
Карельского научного центра РАН, 2009, с. 386. центров».
[3] В.В. Варламов, В.В. Вязовский, С.Ю. Комаров,
Н.Н. Песков, М.Е. Степанов. Труды
Всероссийской суперкомпьютерной
конференции «Научный сервис в сети Интернет:
масштабируемость, параллельность,
эффективность». Новороссийск, 21 - 26
сентября 2009 г. ISBN 978-5-211-05697-8.
Издательство Московского университета,
Москва, 2009, с. 445.
[4] И.Н. Бобошин, В.В. Варламов, Ю.П. Гангрский,
Б.С.Ишханов, С.Ю. Комаров, К.П. Маринова.
Известия РАН, серия физическая, 73, №6 (2009)
859.
[5] E.G. Fuller, H. Gerstenberg. Photonuclear Data –
Abstracts Sheets 1955 – 1982. NBSIR 83-2742.
U.S.A. National Bureau of Standards, 1986.
[6] T. Asami, T. Nakagawa. Bibliographic Index to
Photonuclear Reaction Data (1955 – 1992). JAERI-
M-93-195, INDC(JPN)-167L,JAERI, Japan, 1993.
[7] V.V. Varlamov, V.V. Sapunenko, M.E. Stepanov.
Photonuclear Data Index 1976 – 1995. Izdatel'stvo
Moskovskogo Universiteta, Moscow, 1996.
[8] A.V. Varlamov, V.V. Varlamov, D.S. Rudenko,
M. E. Stepanov. Atlas of Giant Dipole Resonances.
Parameters and Graphs of Photonuclear Reaction
Cross Sections. IAEA NDS, INDC(NDS)-394,
Vienna, 1999.
151