Optimización de diseño instrumental: El role de Mathematica en el mejoramiento del
espectómetro de neutrones

Wolfgang Schmidt, científico, Centro Jülich para la ciencia de neutrones (JCNS)

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Las ventajas de Mathematica
  • Asegura resultados consistentes y de alta precisión con la utilización de métodos de cálculo simbólico y numéricos híbridos integrados.
  • Proporciona un sofisticado análisis de datos y entorno de visualización.
  • Ofrece un lenguaje de programación flexible para la optimización del flujo de trabajo de desarrollo.
"Yo puedo utilizar Mathematica para cerciorarme si los resultados son útiles o no. Este proceso me tomaría normalmente varios días; sin embargo, puedo lograrlo fácilmente usando Mathematica".

El desafío

Con el fin de mantener su posición como uno de los mejores espectrómetros para la investigación de la dispersión de neutrones, un grupo de científicos, incluyendo a Wolfgang Schmidt, ha estado trabajando en el diseño de nuevos componentes ópticos de neutrones para mejorar la eficacia del instrumento IN12. Para Schmidt, la forma más rápida y efectiva de calcular, simular y analizar los diseños es empleando Mathematica.

La solución

El lenguaje flexible de Mathematica le permite a Schmidt escribir nuevos programas rápidamente y verificar cálculos extensos para las simulaciones que él necesita para investigar las mejoras del espectómetro. Uno de los componentes ópticos que Schmidt ha desarrollado para el espectómetro IN12 es un polarizador de neutrones. Con Mathematica, él puede probar y visualizar varios parámetros que lo ayudaron con el diseño y optimización del rendimiento.

La optimización del flujo de trabajo significa que él puede conseguir resultados útiles en cuestión de horas, en vez de días, como sucedía anteriormente. "Con Mathematica, por lo tanto, yo podría continuar con esta investigación y entender qué existe realmente en el transfondo, cuál es la matemática detrás, sus efectos; y cómo alcanzar resultados de una forma más rápida," afirma Schmidt.

Ya instalado, el polarizador de neutrones desarrollado por Schmidt ha provado ser más eficiente en polarizar y transmitir el haz, logrando que el espectómetro sea un instrumento más potente para la investigación de dispersión de neutrones.


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