Топас 5 подключение: Устройство Топас, схема, принцип работы, подключение септика

Устройство Топас, схема, принцип работы, подключение септика

Это продолжение полного обзора, посвящённый конструкции Топас и принципу работы. При выборе системы канализации многие покупатели либо не читают подобный материал, либо читают его между строк. А очень зря. Знание устройства очень помогает, при возникновении проблем, разговаривать с сервисной службой на одном языке. Также вы можете самостоятельно разобраться в причине неисправности и восстановить работу очистного сооружения.

Схема Топас

Рассмотрим устройство Топас, рассчитанного на 5 проживающих.

Схема септика Топас

Обозначения

• А. Приёмная камера
• Б. Аэротенк
• В. Вторичный отстойник
• Г. Стабилизатор ила
• Д. Компрессорный отсек

1. Ввод стоков
2. Фильтр грубой очистки
3. Главный насос
4. Насос откачки ила
5. Насос аэротенка
6. Компрессоры
7. Устройство сбора не перерабатываемых волокнистых веществ (волосоуловитель)
8. Выход очищенной воды
9. Поплавковый датчик
10. Распаечная коробка для подключения подводящего электрокабеля
11. Кнопка включения и выключения станции
12. Блок управления
13. Фильтр плавающих веществ (фильтр тонкой очистки)
14. Успокоитель вторичного отстойника
15. Циркуляционный насос
16. Аэраторы

Принцип работы Топас

Хозяйственно-бытовые стоки из дома по трубе (1) попадают в приёмный отсек (А) септика Топас. Под интенсивным воздействием воздуха (аэрацией), стоки проходят фазу измельчения и предварительной очистки. Аэрация в приёмном отсеке осуществляется с помощью аэратора (16), расположенного на дне станции и воздушного компрессора (6).

Подготовленные стоки проходят через фильтр крупных фракций (2). Суть которого – задержать крупные не переработанные частицы внутри приемной камеры до полного растворения. Затем с помощью главного насоса (3) перекачиваются в отсек-аэротенк (Б). В процессе перекачивания, стоки проходят через волосоуловитель (7), на котором собираются не перерабатываемые волокнистые вещества.

В аэротенке сточные воды проходят доочистку с помощью активного ила – колониями бактерий и микроорганизмов «живущими» в септике, которые в процессе жизнедеятельности перерабатывают загрязнённые стоки. Как и в приёмной камере, на дне аэротенка тоже находится аэратор, который насыщая стоки кислородом, поддерживает работоспособность активного ила.

Пройдя переработку в аэротенке, очищенные стоки вместе с активным илом поступают в следующий отсек – вторичный отстойник. Назначение этого отсека – отделить очищенную воду от активного ила. Под действием силы тяжести ил в этой камере опускается на дно, а очищенная вода через фильтр тонкой очистки (13) самотёком отводится в дренаж. Либо, откачивается принудительно с помощью дренажного насоса (в модификациях ПР).

Активный ил оседает на дно, а затем перекачивается насосом аэротенка в камеру — стабилизатор (Г). Откуда он откачивается, когда проводится техническое обслуживание.

Очищенные стоки представляют собой прозрачную воду (или немного мутную, если септик находится в стадии запуска), очищенную на 95-98%. Вода после переработки является технической и поливать ей, например, клубнику или огурцы не стоит, ведь бактериологической очистки в стандартной комплектации не предусмотрено. Вы можете спокойно поливать ей деревья и кустарники на участке.

В работе Топас предусмотрено 2 фазы (цикла) работы, которые переключаются с помощью поплавочного переключателя (9) внутри приёмного отсека. Прямой цикл (фаза очистки) и обратный цикл (фаза регенерации). Фаза очистки работает, когда поступают канализационные стоки. Фаза регенерации нужна для поддержания жизнедеятельности активного ила во время отсутствия стоков.

Принцип работы топас в развёрнутом виде хорошо представлен на видео ниже. Сразу оговоримся – это схема работы европейского септика TOPAS+. Более технологичного, нежели устройство российского производства. Главное отличие в том, что за переключение фаз работы отвечает микропроцессорный блок управления совместно с датчиком давления. Плюс, европейский вариант комплектуется песчаным фильтром, который осуществляет дополнительную доочистку стоков. В остальном, принцип действия остался неизменным.

Для интерактивного просмотра необходим Adobe Flash Player, если у вас на устройстве он не установлен – будет показан видеоролик.

В заключение стоит ещё раз отметить, что вся очистка стоков происходит автоматически и не требует вашего вмешательства. Никакие добавки, бактерии и прочую химию заливать не требуется – все бактерии и микроорганизмы появляются естественным путём – вам необходимо только пользоваться канализацией. От вас требуется только время от времени открывать крышку для контроля работы и осуществлять плановое техническое обслуживание септика.

Как вы заметили, внутри отсеков вся перекачка стоков осуществляется с помощью мамут-насосов. Это очень простое и эффективное решение. Анимированная схема работы мамут-насоса приведена ниже.

Устройство Топас

Корпус

Корпус септика изготовлен из листового полипропилена. Толщина полипропилена может отличаться у разных моделей и модификаций. Внешние стенки выполняются из листа толщиной от 18мм и более, внутренние перегородки тоньше и электрический отсек из более тонкого. Полипропиленовые листы скрепляются друг с другом методом сварки. Если раньше сварка осуществлялась исключительно с помощью фена ручным способом, то сейчас применяются полуавтоматические процессы, позволяющие минимизировать процент брака производства корпуса. Также активно используется оборудование для гибки полипропилена, что даёт готовой продукции меньшее количество сварных швов.

Полипропилен – великолепный материал для изготовления корпуса. Он обладает низкой теплопроводностью и отлично сохраняет тепло зимой. Очень гибок и отлично восстанавливает свою первоначальную форму. Отлично переносит агрессивную среду, преобладающую в септике, и не подвержен коррозии.

Посмотрите на фото, какие нагрузки он может выдерживать. На фотографиях листовой полипропилен размером 1000х1000мм толщиной 18мм. Именно из листов такой толщины изготавливается самая популярная модель Топас-5.

Электрооборудование

Как мы уже упоминали, для осуществления процесса очистки, его управления используется различное электрооборудование оборудование: воздушные компрессоры Airmac, поплавочные переключатели, блок управления, немецкие дренажные насосы Wilo (в модификациях с принудительным отводом воды). Все комплектующие тщательно подобраны и отлично зарекомендовали себя на протяжении многих лет работы.

Вся прелесть Топас, за счет чего он стал так популярен – это простота конструкции, взаимозаменяемость комплектующих и возможность ремонта своими силами. Все детали, разве что кроме компрессоров и аэраторов, можно починить или изготовить самостоятельно. Это как с УАЗом в российской глубинке — всегда найдется местный «кулибин», способный его завести.

Кроме того, можно даже самостоятельно сделать некоторые полезные опции, как, например «Инструкция: как сделать аварийную сигнализацию для Топас своими руками».

Электрическая схема Топас

Подвод питающего кабеля производится в компрессорном отсеке. Вам необходимо только подсоединить его к блоку управления. Схема подключения Топас немного отличается от модели к модели. Нижеприведенные принципиальные электрические схемы используются в септиках от Топас-4 до Топас-30.

Так же можете посмотреть электрическую схему аналога Топас. Она более понятна для обычного пользователя.

Как подключить септик к электросети

Как видите, схема подключения Топас очень проста и в ней разберется любой электрик.

Качество очистки

Обратите внимание, что Топас может очищать только хозяйственно-бытовые стоки. Если вы планируете очищать стоки от кафе, различных предприятий и производств, где характер стоков отличается от среднестатистических, то при принятии решения о выборе септика, вам следует опираться на следующую таблицу.

Состав и свойства бытовых сточных вод по основным нормируемым показателям до и после очистки должны соответствовать требованиям, приведенным в таблице.

^*— при добавлении реагента.

Продолжаем изучать проблему канализации для загородного дома со следующей статьей.

Если статья оказалась вам полезна — поделитесь ссылкой с друзьями

Блок управления септика Топас, схемы подключения

Сегодня речь пойдет о правильном подключении блока управления септика Топас. Септиков много, а Топас является самым известным среди всех. При своей известности блок управления, здесь проще простого. Но при своей простоте, необходимо понимание как он работает и куда что подключается. Многие владельцы Топасов пытаются самостоятельно обслуживать свой септик Топас, а так же ремонтировать, но не всегда получается это сделать правильно. Например, как подключить блок управления Топас?

Блок управления бывает двух видов

• Блок управления для Топас с самотечным выбросом очищенных стоков — с розетками для подключения компрессоров 1 и 2.
• Блок управления для Топас с принудительным выбросом очищенных стоков — с розетками для подключения компрессоров 1 и 2, розетка 3 для насоса принудительной откачки.

Раньше блоки управления шли с выносными розетками и не было дополнительной распредкоробки. Сейчас же новый блок управления идет со встроенными розетками и подключается он через распределительную коробку. Этот ход сделан намеренно, блок управления стал пломбироваться, и в случае обращения по гарантии проверяются не сорваны ли пломбы, не лазил ли кто в блок управления и не нарушил работу станции.

Не редко появляются вопросы как правильно подключать блок управления в Топасе. Ниже мы перечислили схемы подключения для каждой модели Топаса.

Схемы подключения блока управления Топас всех моделей

Ниже вы увидите подробные схемы

Что вы узнаете

Схема подключения в блоке управления Топас 5-30 (Пр)

Подключить септик Топас к электричеству очень просто. На самом деле производитель все учел, сделал отдельную распределительную коробку, заводите в нее питание, соединяете стандартными зажимными колодками, все, в септике больше ничего не требуется подключать. Подключаете в доме кабель на автомат, включаете и все работает.

Но если вы по какой то причине заходили залезть в блок управления то готовьтесь встретить паутинку проводов, в которых, по началу, можно заблудиться. От Топас 4 до 30 блок управления очень простой как 3 рубля. Достаточно только понять принцип работы самой станции Топас. К примеру в небольших септиках все управляется за счет поплавкового переключателя, который просто передает питание на розетку 1 и розетку 2 и соответственно на 1 и 2 воздушный компрессор. Таким образом работают 2 цикла переработки стоков.

Вот как эти схемы выглядят.

Схема подключения в блоке управления Топас 40-50 (Пр)

В моделях побольше уже добавляется электромагнитный клапан, задача которого, перенаправлять воздух в разные направления и так же вся суть в работе двух циклов (циркуляция и рециркуляция).

Схема подключения в блоке управления Топас 75 (Пр)

Схема подключения в блоке управления Топас 100 (Пр)

Схема подключения в блоке управления Топас 150

Схема подключения в блоке управления Топас 150 Пр

Схемы управления, на мой взгляд, очень удобные, каждый провод имеет свой цвет, при чем это реальные цвета, к примеру у поплавкового переключателя реально 1 провод черный, 2 синий, 3 коричневый, у поплавка аварийной сигнализации тоже самое (как подключить аварийную сигнализацию к септику Топас). Но если вы умудрились не понять суть работы септика и не получилось разобрать схемы блока управления, задавайте свои вопрос в комментариях или на форуме, будем разбираться и подсказывать вам.

Автор статьи: Сергей Юшков

Задавайте вопросы в комментариях, делитесь своим опытом, так же принимается любая конструктивная критика, готов обсуждать.
Не забывайте делиться полученной информацией с друзьями.

схема установки и подключения, как установить септик Топас

Содержание:

1. Характеристики и преимущества монтажа Топас

2. Принцип работы септика Топас

3. Особенности работы камер септика

4. Установка септика Топас

5. Техобслуживание

Благодаря появлению таких септиков как Топас, отпала необходимость самостоятельно сооружать очистное сооружение на загородном участке. Процесс переработки нечистот в них происходит с использованием современных биопрепаратов. Данный этап очистки совершается таким образом, что природа на окружающей территории не страдает.  

Станция Топас – экологически безопасная установка, соответствующая действующим в РФ стандартам, касающимся отвода и переработки нечистот. Основное ее преимущество – возможность выполнить монтаж оборудования своими силами. 

Характеристики и преимущества монтажа Топас

Установка септика Топас своими руками в загородном доме оправдана, поскольку станция характеризуется:

• высокой эффективностью очистки; 
• экономным электропотреблением;
• отсутствием шума в процессе работы; 
• компактностью; 
• герметичностью; 
• отсутствием необходимости в особом уходе при эксплуатации.

Можно выбрать определенную модель станции биоочистки Топас под конкретный дом, исходя из количества людей, постоянно проживающих в постройке и приезжающих в гости. Так, например, септик Топас-8 способен обслужить семью, состоящую из 8 членов, а Топас-5 – из 5 человек. Оборудование прослужит долго, если выполняются правила его эксплуатации. Для этого, прежде как установить септик Топас, следует внимательно изучить инструкцию.

Из нее можно узнать, что категорически запрещается выбрасывать и спускать в канализацию:

• пришедшие в негодность овощи;
• песок и прочие строительные материалы;
• резину, пакеты, сигаретные фильтры и другие изделия, которые не поддаются разложению биопрепаратами;
• воду, содержащую окислители; 
• жидкость с большим содержанием соединений хлора; 
• препараты на лекарственной основе;
• расходные автомобильные материалы.

Одновременно разрешается сброс в септик Топас:

• туалетной бумаги; 
• воды, содержащей стиральный порошок;
• использованной жидкости для нужд кухни, бани и душа. 

Принцип работы септика Топас

Конструкция станции отличается тем, что она имеет единый компактный корпус. Благодаря этому монтаж септика Топас своими руками является несложной работой. Ранее уже говорилось, что очистку стоков в нем выполняют бактерии, питательной средой которых являются органические отходы и кислород. Микроорганизмы разлагают нечистоты на безопасные элементы. Не требуется пополнять запасы биопрепаратов, поскольку размножаются они самостоятельно.

Внутри станция очистки Топас поделена на 4 отсека. Каждый из них выполняет свою функцию. В отдельно находящемся пластиковом бункере имеется два компрессора, которые поддерживают жизнедеятельность бактерий – в результате чего процесс разложения происходит быстрее, ведь жидкость насыщается кислородом. 

Особенности работы камер септика

Первый отсек. В него по трубопроводу поступают все канализационные стоки. На определенной высоте расположен поплавковый переключатель. При наполнении камеры он передает сигнал на первый компрессор. В автоматическом режиме стоки перенаправляются во второе отделение. При этом все крупные фракции остаются на дне первой камеры. На входе во вторую часть септика установлен фильтр грубой очистки, способный вылавливать даже волосы.  

Второй отсек (аэротенк). В нем находятся предварительно отфильтрованные стоки. Ими питаются бактерии, расщепляющие органические крупные фракции. С целью ускорения процесса переработки, компрессор подает в камеру кислород. Стоки начинают ускорять свое движение, смешиваясь с активным илом. В данном процессе илу отводится ключевая роль, поскольку он служит своеобразным фильтром, связывающим между собой твердые частицы и инородные тела, попавшие случайно в септик. 

Третий отсек. Жидкие стоки, взбудораженные жизнедеятельностью бактерий, перетекают в следующую камеру. На нее возложена функция вторичного отстойника. В третьей части очистной станции оборудована пирамида. В этом отсеке стоки разделяются на воду и осадок. Старый ил совместно со связывающими компонентами опускается на дно, а свежий и более легкий отправляется в первую камеру с целью дополнительной очистки. 

Четвертый отсек. Эта камера предназначается для очистки воды. Осветленная жидкость, проходя через верхушку успокоительной пирамиды, расположенной в третьем отсеке, попадает в последнюю, четвертую часть установки. В ней на определенной высоте имеется отверстие, благодаря которому вода полностью уходит из септика.

При условии, что приток в первую камеру происходит слабо, внутри установки начинается более глубокая очистка. Это вторая часть очистительного процесса, во время которой стоки при помощи аэротенка, компрессора и эрлифта начинают циркулировать из одного отсека в другой.

Функционирование септика Топас не предусматривает больших перерывов по причине отсутствия стоков. Дело в том, что анаэробные бактерии погибают, если не получают «пищу». Исходя из этого, можно сделать вывод, что такую очистную станцию имеет смысл использовать на загородном участке, когда в доме жильцы проживают постоянно или не менее нескольких дней в неделю. 

Установка септика Топас

Монтаж септика Топас своими руками производится поэтапно. Каждый из них выполняется в соответствии с инструкцией. Иногда способ установки может меняться по причине конструкционных особенностей отдельных моделей.  

Последовательность действий при самостоятельном монтаже станции Топас, изображенной на фото, следующая:

Шаг первый. Прежде всего, необходимо определиться с местом, где будет располагаться септик Топас. Согласно инструкции, его нельзя размещать ближе, чем за 5 метров от жилого строения. 

Шаг второй. Когда строится септик Топас своими руками, размер котлована, который необходимо будет вырыть, зависит от параметра станции. Например, размеры Топаса 5 составляют в миллиметрах 1000×1200×1400. Для такой установки следует вырыть котлован величиной 1800×1800×2400 миллиметров. 

Шаг третий. В подготовленной яме необходимо установить опалубку, а после нее создать 15-сантиметровую песчаную подушку. В итоге септик будет возвышаться над поверхностью почвы на 15 сантиметров и тем самым процесс эксплуатации станет более удобным. Если пренебречь этим правилом, при весеннем таянии снега станцию может затопить. В результате попадания воды, компрессоры и другие системы прекратят функционирование.

При выборе модели септика Топас нужно учитывать глубину залегания подземных вод. Если они располагаются близко к поверхности земли, нужно отдать предпочтение изделию с маркировкой «ПР». В данных установках предусмотрен принудительный отвод стоков, прошедших очистку.

Шаг четвертый. Схема установки септика Топас отличается простотой, кроме этого, модели устройства 5 и 8 можно смонтировать без применения спецтехники. В подготовленный котлован станцию опускают с применением тросов, их продевают в специальные отверстия, расположенные на ребрах жесткости. 

Шаг пятый. После завершения установки станции требуется проложить инженерные сети. Подключение септика Топас начинается с подведения системы канализации, для чего используют трубы диаметром 110 миллиметров. Их монтируют с уклоном 1-2 сантиметра на каждый метр. Глубина врезки может составлять 70–80 сантиметров, это зависит от отдаления места расположения станции очистки от дома.

Когда расстояние от здания до дома 10 метров, а врезка трубы выполнена на глубине 70 сантиметров, то в здании выход будет располагаться на глубине 50 сантиметров от поверхности земли.

Шаг шестой. На данном этапе выполняется герметизация станции. Для канализационной трубы делают отверстие диаметром 105–108 миллиметров. Герметизацию следует выполнить в соответствии с инструкцией. Вставляемый в готовое отверстие патрубок припаивают с помощью полипропиленового шнура и с использованием строительного фена. Когда соединение застыло, к патрубку крепится канализационная труба. Корпус перед герметизацией нужно выставить по уровню. 

Шаг седьмой. Теперь нужно подключить электроэнергию и нормализовать давление. К инструкции по установке всегда прилагается схема подключения септика Топас, на которую следует ориентироваться. Для подключения к электропитанию пользуются кабелем ПВС сечением 3×1,5. Его укладывают в гофрированную трубу, предназначенную для земельных работ. Обычно его прокладывают в одной траншее с канализационной трубой. Кабель подключают к клеммам посредством специально подготовленного отверстия, а в доме — к щитку на отдельный автомат 6–16 А.

Шаг восьмой. В завершение нужно выполнить важную работу – нормализовать давление. Этот процесс выполняют одновременно с обсыпкой станции. Емкость заполняют водой и засыпают землей в равных пропорциях. Данные действия повторяют до тех пор, пока септик не погрузится полностью в грунт. Самостоятельная установка Топаса позволит домовладельцу сэкономить семейные деньги. 

Техобслуживание

По утверждению производителя станция биоочистки Топас способна функционировать на протяжении длительного срока – около 50 лет. Достичь этого можно при условии, что септик при эксплуатации правильно обслуживается (подробнее: «Септик Топас: обслуживание и чистка своими руками»). Ранее в статье уже были названы действия, которые нельзя совершать ни в коем случае. Ограничения связаны с тем, что для жизнедеятельности бактерий нужны определенные условия.

Несоблюдение этих несложных требований приведет к тому, что система будет функционировать со сбоями и в один из дней выйдет из строя. При проведении технического обслуживания раз в течение четырех лет необходимо очищать септик от илового осадка при помощи дренажного насоса. Отводить ил можно непосредственно на огородные грядки, поскольку он представляет собой качественное удобрение. 

Один раз в месяц нужно очищать фильтр грубой очистки. Мембрану следует менять не реже одного раза в два года. После 10 лет эксплуатации надо выполнить полную очистку камер септика Топас и поменять аэратор. 

При условии соблюдения этих несложных рекомендаций, смонтированная своими руками станция прослужит 50 лет.

Топас подключение компрессоров быстро и качественно.

Topas50

Несмотря на то, что септики изготовлена из качественных материалов и комплектуется надежными агрегатами, неисправности случаются. В 99,9% случаев ремонт приходится производить из-за ошибок самих владельцев Топас. Самая распространенные ошибки – не своевременное обслуживание и неправильная эксплуатация станции.
Мы обслуживаем все септики: Топас, Юнилос, Евробион, Дека, Юбас, Биокси, Тополь

Топас подключение компрессоров

Рассмотрим возможные неисправности и их причины:

1. Затопление станции.

Это самая дорогостоящая и неприятная неисправность. Перед тестированием – обязательно снять и разобрать воздушные помпы, просушить в таком состоянии не менее суток. Не включать! Просушить всю электрическую часть станции.

Причины (тут возможны варианты для самотечных и принудительных моделей).

ТОЛЬКО ДЛЯ ПРИНУДИТЕЛЬНЫХ:

а) неисправность в дренажном насосе — снять насос и проверить в отдельной розетке, поднимать и опускать поплавковый переключатель.
Возможная неисправность:

• «залипание» переключателя, если насос не ожил – заменить, если работает – установить на место, проследив за тем, чтобы у поплавкового переключателя был свободный ход в дренажной емкости.

ДЛЯ САМОТЕЧНЫХ И ПРИНУДИТЕЛЬНЫХ:

б) неисправность эрлифта главного насоса — проверить, идет ли перекачка жидкости из приемной камеры в аэротенк.
Возможные неисправности:

• забит эрлифт главного насоса – прочистить;
• забит жиклер эрлифта главного насоса – прочистить или заменить;
• порвана воздушная трубка эрлифта главного насоса – заменить;
• порвана мембрана компрессора, подающего воздух в эрлифт главного насоса – заменить мембрану, ремонту она не подлежит;
• неисправен поплавковый переключатель (рабочий датчик) в приемной камере станции – заменить;

в) забит или замерз (в зимнее время) канал отвода очищенной воды из септика. Это происходит при неправильном монтаже трассы отвода.

2. Горит лампа аварийной сигнализации.

Возможные неисправности:

• не работает поплавковый переключатель (аварийный датчик) — заменить;
• не работает эрлифт главного насоса – см. выше п.1.б.

3. Резкий запах в станции или на выходе из нее идет грязная вода.

Возможные неисправности:

• давно не проводилось сервисное обслуживание, очистка станции топас – произвести очистку топас

4. При включении станции – выбивает УЗО.

Возможные неисправности:

• проверить: компрессора, поплавковые переключатели, дренажный насос – заменить по неисправности;
• повреждена проводка, питающая септик – заменить;

5. Вода уходит из станции (или наоборот – приходит), хотя мы ей не пользуемся.

Возможные неисправности:

• подтекают сантехнические устройства в доме – устранить течи;
• плохо организован выход очищенной воды, возможно плохая впитываемость грунта (если на выходе стоит дренажная траншея) или попадает паводковая вода – реорганизовать выход очищенной воды;
• поврежден корпус станции – вызвать специалиста на ремонт станции топас.

Вот, в принципе, все возможные неисправности и рекомендации по самостоятельному
ремонту септика топас. Топас подключение компрессоров

Подробнее по телефону 8 (903) 773-23-98

Как подключить шланги к форсункам Топас (схема, фото)

Дата установки: 18.08.2015

Внимание! Если вы затрудняетесь в обслуживании септика Топас, рекомендуем обратиться в нашу компанию. Стоимость обслуживания…

У нас можно купить воздушные распределители (форсунки, жиклеры, штуцера) для аэрлифтов.

Воздухораспределение в септике Топас

Многие обладатели Септика Топас не знают что штуцера, к которым подключаются шланги имеют разные внутренние диаметры. Это сделано для того, чтобы на каждый воздушный насос Топаса подавалось определенное количество воздуха. Штуцера могут быть с соплом от 0,8 до 1,2 мм. Например главный насос имеет диаметр сопла 1 мм и этого диаметра ему достаточно для перекачки стоков из приемной камеры в камеру аэротенка. Обдув главного насоса имеет диаметр сопла 0,8 мм, т.е. небольшой подачи воздуха хватает обдувать главный воздушный насос.

Что будет если перепутать форсунки (штуцера)?

Если при сервисном обслуживании или при других обстоятельствах вы перепутали штуцера и надели шланги не на свои места может произойти следующее: прекратится равномерность подачи кислорода в определенные узлы станции и, к примеру если за пример взять главный насос, если вы подсоедините его шланг к штуцеру с меньшим диаметром сопла, тогда он не будет выдавать заданных характеристик перекачки залпового сброса, а еще хуже, это может привести к затоплению оборудования. Поэтому, обращайте внимание на подключение к штуцерам, в этом вам поможет памятка.

Памятка подключения шлангов к штуцерам Топас

1 цикл работы Топас (поплавок вверху)

В данном 1м цикле происходит перекачка жидкости:

• главный насос — из приемной камеры в камеру аэротенка
• обдув фильтра грубой очистки
• циркуляционный насос — перекачивает жидкость из камеры аэротенка в успокоитель
• насос откачки ила — производит аэрацию в камере стабилизации ила
• аэратор аэротенка — аэрирует жидкость в аэротенке (проще говоря подается воздух на самое дно септика и через мембрану с мелкими отверстиями подается воздух, таким образом жидкость подпитывается кислородом и создает завихрения на дне и не позволяет бактериям прессоваться на дне.

2 ЦИКЛ РАБОТЫ ТОПАС (ПОПЛАВОК внизу)

Во 2м цикле происходит перекачка жидкости:

• насос аэротенка (насос рециркуляции) — перекачивает жидкость из камеры аэротенка в камеру стабилизатор ила. Его задача снижать концентрацию ила в камере аэротенка. В дальнейшем при обслуживании септика лишний ил откачивается
• жироудалитель — собирает пленку жира в успокоителе и перекачивает ее в камеру аэротенка для повторной переработки
• обдув успокоителя — создает направление потока к жироудалителю
• аэратор аэротенка — аэрирует жидкость в приемной камере.

Устройство септика ТОПАС, принцип работы, размеры, схема монтажа (подключения)

Наименование отсеков

А. Приемная камера
Б. Аэротенк
В. Вторичный отстойник
Г. Стабилизатор активного ила

Устройство Септика Топас

1. Ввод стоков
2. Фильтр крупных фракций
3. Эрлифт, главный насос
4. Эрлифт рециркуляции
5. Эрлифт откачки ила
6. Эрлифт стабилизированного ила
7. Компрессоры
8. Волосоуловитель
9. Выход очищенной воды
10. Датчик уровня
11. Распаячная коробка для подключения подводящего электро-кабеля
12. Блок управления
13. Розетки для подключения компрессоров 
14. Кнопка включения и выключения станции

Принципиальная схема работы очистной станции Топас состоит в постоянном взаимодействии воды и  воздуха. Подача воздуха осуществляется  одним из двух компрессоров (7) , которые являются «сердцем» станции ТОПАС и отвечают за определённый цикл ее работы. Септик Топас работает в двух циклах (прямой и обратный), которые  по очереди включаются поплавковым переключателем (10),  расположенным в приемной камере (А).

Технология работы автономной канализации  позволяет смешивать бактерии, находящиеся в поступающей воде и в воздухе, с помощью которых и происходит биологическая очистка сточных вод. В итоге, из септика Топас вытекает обычная техническая вода очищенная до 95-98%. При этом Вам не придется покупать и заливать какие-либо дополнительные биодобавки.

А теперь более подробно о работе ТОПАС!

Загрязненные сточные воды поступают в накопительный резервуар (А) через ввод стоков (1), в котором происходит усреднение залповых сбросов и предварительное насыщение стоков воздухом. Из накопительного резервуара (А) неочищенные сточные воды с помощью эрлифта главного насоса (3) поступают в аэротенк (Б), предварительно пройдя через фильтр крупных фракций (2) и волосоуловитель (8). В аэротенке (Б) происходит биологическая очистка с помощью активного ила и аэрации (насыщением воздухом). Смесь воды и активного ила, подвергнутая очистке, перекачивается с помощью эрлифта рецеркуляции (4) в вторичный отстойник (В),по которому ил  опускается на дно вторичного отстойника (В) и возвращается обратно в аэротенк (Б). Очищенная вода после отстаивания и оседания  ила за счет меньшей плотности оказывается сверху и выходит из септика ТОПАС через отвод очищенной воды (9).

Если приток стоков недостаточный и уровень в накопительном резервуаре (А) достигает заранее установленного минимума, срабатывает поплавковый переключатель (10), который переключает станцию в фазу обратного цикла (рециркуляции). В этой фазе происходит аэрация приемной камеры (А) (насыщение воздухом стоков и измельчением на мелкие фракции) и откачка излишка ила из аэротенка (Б), эрлифтом стабилизированного ила (6) в стабилизатор активного ила (Г), где происходит разделение  ила на фракции, легкий (активный ил) направляется вместе с отстоявшейся водой обратно в приемную камеру (А), а более тяжелый старый ил оседает на дно камеры стабилизатора активного ила (Г), где он и аккумулируется.

Таким образом, в ходе работы очистного сооружения Топас, все процессы протекают автоматически и не требуют дополнительного вмешательства, ну за исключением плановых технических осмотров и обслуживаний, которые необходимы любому устройству и механизму.

Для работы и очистки канализационных стоков  не надо сооружать поля фильтрации и комплексы перепускных колодцев, весь процесс очистки осуществляется в самом септике Топас, причем степень очистки составляет 95-98%, что позволяет сливать очищенную воду непосредственно в грунт, дренажный колодец, ливневые системы или просто использовать ее для полива!

Как правильно подвести электропитание к Топасу?

Поскольку канализация Топас является энергозависимой установкой, то к ней необходимо подвести электрический кабель для питания компрессоров. Потребляемая мощность у Топаса небольшая, порядка 60-80 Вт. Но кабель для питания будет укладываться в земле, поэтому нужно соблюсти строительные нормы и технологии.

Если заказчик выбирает Топас вместе с установкой аварийной сигнализации, и она будет устанавливаться в доме, то кабель следует выбирать 4-х жильный. «Фаза», «ноль», «заземление», и последняя жила (черная) используется для подачи напряжения на лампочку сигнализации в доме.

Если аварийка будет стоять на крышке Топаса или она вообще не используется, то достаточно 3-х жильного кабеля, по которым подводятся «фаза», «ноль», «заземление».

Тип кабеля выбирается исходя из условий прокладки. Кабель ВВГ необходимо дополнительно защищать от воздействия грунта. Бронированный кабель ВБбШвнг пониженной пожароопасности можно укладывать прямо в грунт. Срок службы не менее 30 лет.

Подключение станции к питанию в доме следует осуществлять только через распределительный щит на отдельный автоматический выключатель. Запрещается подключать Топас в розетку или совместно с другими устройствами потребления энергии. Для Топас 5-40 нужен выключатель на 10 А, для Топас 50-150  — 16 А. Если жильцы дома могут отсутствовать в течение нескольких дней, то такой отдельный выключатель можно не отключать. Такой режим более предпочтителен, чем периодические включения-отключения, поскольку аэробные бактерии в этом случае не испытывают кислородного голодания.

Для обеспечения непрерывной подачи кислорода для работы аэробных бактерий станция Топас может быть подключена к источнику бесперебойного питания. Рабочее напряжение, требуемое для работоспособности Топаса 220В ±5%. В целях предупреждения последствий возможных перепадов напряжения, рекомендуется установить стабилизатор напряжения.

Для ввода электрического кабеля в станцию используют герметичные муфты. Кабель заводится в блок управления и подсоединяется к соответствующим клеммам «фаза», «ноль», «заземление».

Читайте также

topas 命令

用途

报告 所选 的 本地 和 远程 系统 的 统计 信息。

语法

topas [ -d hotdisk ] [ -f hotfs] [ -h ] [ -i interval ] [ -n hotni ] [ — p hotprocess ] [ -w hotwlmclass ] [ -c hotprocessor ] [-I remotepollinterval] [- @ [wparname]
] [ -U имя пользователя ]
| [-C -D | -G |
-F | -L | -P | -V | -T | -M | -т | -E | -W ] [ -m ]

限制 ： 当 您 从 工作 负载 分区 发出 ， 无法 使用 -C 、 -L 、 -E 、 -V 、 -T 、 -t 、 -w 、 -W 、 -I 和 — @ 选项。

描述

topas 命令 报告 的 本地 系统 活动 的 统计 信息。 该 命令 curses 库 以 大 格式 来 ， 该 格式 适合显示器 的 窗口 中 进行 查看。 topas 命令 需要 在 系统 上 安装 bos.perf.tools 和 perfagent.tools 文件 集。

topas 还 可以 报告 属于 相同 硬件 的 远程 AIX® 分区 上 性能 的 有限 集合。 跨 分区 视图 和 集群 利用率 视图 中 描述 了 这种 支持。

注 ： 必须 重新 启动 工具 才能 反映 对 系统 所作 的 任何 新 动态 配置 更改。

topas -D 命令 报告 磁盘 详细 磁盘 面板 部分 中 描述 了 此 报告 从 «磁盘» 面板 运行 子 命令 以 显示 下列 视图 ：

适配器 面板

按 d 键 来 指定。 此 面板 提供 有关 适配器 以及 属于 所选 适配器 的 磁盘 的 详细 信息。

虚拟 适配器 面板

按 d 键 ， 然后 按 v 来 指定。 此 面板 相关 的 虚拟 的 详细 信息。

MPIO 面板

通过 按 m 键 来 指定。 此 面板 提供 磁盘 和 路径 的 详细 信息。

面板 冻结

按 键盘 上 的 空格 键 来 指定。 空格 键 充当 用于 topas 面板 的 开关。

滚动

向上 翻页 和 向下 翻页 键 用来 在 数据 之间 滚动。

限制 ： 适配器 面板 、 虚拟 适配器 面板 和 MPIO 面板 被 限制 于 WPAR 中。

在 没有 标志 的 情况 下 调用 topas ， 它将 与 以下 命令 的 运行 方式 相同 ：

  topas -d20 -i2 -n20 -p20 -w20 -c20 -f0  

的 迁移 或 完成 中央 电子 复合 体 (CEC) 将 重新 衍生。 迁移 的 CEC 任何 均

程序 按 由 monitoring_interval_in_seconds 参数 指定 的 时间 间隔 从 系统 抽取 统计 缺省 输出 如下 所示 ， 包含 两个 和 一个 可变 部分。 左边 上方 两 行 显示 显示 topas所在 的 系统 的 名称 、 上次 查看 的 日期 和 时间 以及 监视 时间 间隔。

个 固定 部分 占用 了 的 最 右端 的 25 个 位置。 它 包含 下列 统计 信息 子 节

topas 的 变量 部分 可 有 一 二 、 三 、 四 或 子 子。 如果 有多 个子 节 显示 ， 那么 显示 ：

当 topas 时 ， 会 实体 受 监视 的 所有 子 节。 仅 WLM 处于 活动 状态 时 ， 负载 管理 器 （WLM） 子 子 节。

应该 启动 WLM 以 查看 WLM 和 WPAR 统计 信息。

： 没有 指标 的 特定 WPAR 的 信息 时 ， 将 调用 后台 为该 指标 显示 的 值 （即 ， 白色 文本 和 黑色 环境）））

表 提供 了 topas 命令 所 显示 的 子 节 的 详细 信息 ：

适配器 面板 视图

使用 topas -D 命令 时 ， 可按 d 键 以 显示 «适配器» 面板 视图。 在 中 ， 会 显示 下列 下列 ：

按 f ， 那么 将 在 显示 属于 该 适配器 的 磁盘 的 下列 详细 信息 ：

虚拟 适配器 面板 视图

运行 topas -D 命令 时 ， 可按 v 键 以 显示 «虚拟 适配器» 面板 视图。 中 ， 会 下列 指标

按 f ， 那么 将 在 属于 该 的 的 磁盘 的 下列 详细 信息 ：

MPIO 视图

使用 topas -D 命令 时 ， 可按 m 以 显示 MPIO 面板 视图 的 的 度量.

的 下 一部分 包含 下列 字段 ：

面板 冻结

键盘 上 的 空格 键 充当 用于 冻结 topas 面板 的 开关。 如果 已 冻结 ， 那么
topas 会 停止 数据 收集 并 继续 显示 来自 先前 迭代 的 数据。 可 在 面板 上 进行 移动 ， 列 对 数据 进行 排序。 ， 如果 在 那么 一些该 数据。 在 此 情况 下 ， 请 按 空格 键 来 对
топас 面板 解冻。

I / O 内存 使用 量 池 面板

如果 在 共享 内存 方式 下 启用 了 逻辑 分区 面板 ( topas -L ) ， 那么 您 可以 按 e 键 以 显示 “I / O 内存 使用 量 池” 面板

将 在 此 面板 的 下 一部分 中 显示 下列 度量 ：

和 记录

该 可 确定 为 属于 同一 硬件 平台 的 所有 AIX 分区 ， 它 显示 与 lparstat 命令 的 的表示 从 分区 集 收集 的 聚集 数据 ， 以 显示 整个 分区 、 内存 和 处理器 活动。

要 远程 启用 此 面板 以 从 其他 分区 进行 收集 ， 需要 使用 perfagent.tools 和 bos.perf.tools 的 最新 更新 来 支持 此 功能。 AIX 的 ， topas 命令 还 从 Performance Aide 产 -C 命令 可能 找不到 位于 其他 子 网上 的 分区。 为了 避免 发生 这种 情况 ， 请 创建 一个 $ HOME / Rsi.hosts 文件 ， 其中 包含 每个 （包括 域 在内） 的 标准 主机名称 ， 一个 主机 占用 一行。

： topas -C 命令 将 广播 发送 到 同一 子网 内 的 所有 逻辑 分区 (LPAR) ， 但 仅 处理 来自 CEC 中 LPAR 的 响应。。

指标 在 使用 «其他 跨 分区 面板 子 命令» 部分 中 确定 的 键 切换 来 显示 指标。

分区 总数 ：

内存 （以 GB 计） ：

处理器 ：

单个 分区 数据 :

对于 共享 分区 ：

对于 专用 分区 ：

没有 贡献 专用 分区 时 ， 将 不 显示 % idon 和 % bdon 指标。

： 至少 一个 要 监视 的 分区 必须 为 要 收集 的 池 信息 指标 配置 池 （PUA）。

跨 分区 监视 / 记录 ， 某些 分区 的 一些 数据 不可 用。 -o 选项 允许 您 在 命令 行 中 指定 这些 字段。 （可选） 您 可以 配置 系统 以 topas 命令 直接 查询 HMC 来 获取 此。 这 需要 以下 几步 ：

1. 在 分区 上 安装 OpenSSH。
2. 在 HMC 上 为 用户 hscroot 启用 远程 命令 支持 ， 以 允许 从 分区 打开 ssh 连接。
3. HMC 900 ssh 分区 查询 HMC hscroot 的。 HMC 的 .ssh / authorized_keys2 以便 用户 登录 hscroot 。
4. 从 分区 运行 ssh -l hscroot hmc_адрес
   дата 以 确认 是否 可以 在 不需要 输入 密码 的 情况 下 显示 日期。
5. topas 命令 时 ， 使用 «用途» 表 中 描述 的 topas -o 选项 来 指定 受 管 系统 HMC 名称。

限制 ： 该 功能 当前 只 对 HMC v5 及 以上 Version ， 并且 只能 考虑 安全 性 暗示 之后 才能 启用 它。

初始 屏幕 （具有 详细 标题 的 跨 分区 视图） 按 г 键 时 显示 下列 内容 ：

  Topas CEC 监视器 时间 间隔 ： 10 1 月 22 00:08:00 2007
分区 信息 内存 （GB） 处理器 虚拟 池 ： 2
受 监视 ： 2 受 监视 ： 6.2 受 监视 ： 2.0 可用 池 处理器 ： 5
不受 监视 ： - 不受 监视 ： - 不受 监视 ： - 共享 物理 忙碌 ： 0,00
共享: 0 可用: - 可用: - 专用 物理 忙碌 ： 0,05
无限: 0 未 分配: - 未 分配: - 贡献 物理 处理器 ： 0.00
: 2 用: 1.9: 0 盗用 物理 处理器 ： 0,01
专用: 2 专用: 2 （系统） 管理 程序
: 0: 0 虚拟 上下文 切换 次数 ： 347
                                     大小: 0 幻像 读取 中断 次数 ： 0

Хост ОС M Mem InU Lp Us Sy Wa Id PhysB Vcsw Ent% EntC PhI
-------------------------------------общий------------ -------------------------
ptoolsl1 A53 U 3.1 1,9 4 1 2 0 96 0,01 398 0,20 5,3 0 тыс.
Хост ОС M Mem InU Lp Us Sy Wa Id PhysB Vcsw% istl% bstl% bdon% idon
------------------------------------преданный------------- ----------------------
ptools1 A54 S 3,1 0,9 2 0 0 0 99 0,00 177 0,1 0,0 0,0 0,0
ptoolsl3 A54 S 3,1 0,9 2 0 0 0 99 0,00 170 0,2 0,0 0,0 0,0  

以下 标题 在 先前 屏幕 上 ：

分区 信息 ：

内存 ：

：

当 topas 命令 在 任何 跨 分区 视图 内部 运行 时 ， 按 p 键 以 启动 下面 是 示例 显示 示例 ：

  pool psize entc maxc Physb app mem muse
0 3.0 2,0 4,0 0,1 2,0 1,0 1,5
1 4,0 3,0 5,0 0,5 1,5 1,0 0,5
2 3,0 2,5 4,0 0,2 2,0 1,0 0,5  

可以 在 列 中 上下 滚动 ， 并按 f 键 仅 列出 属于 光标 的 poolid 的 共享 分区。 中 可能 会 显示 下列 标题 ：

当 topas 命令 正在 任何 跨 分区 视图 中 时 ， 按 v 键 以 显示 虚拟 I / O 服务器 / 客户 机 吞吐量 面板。 将 显示 下列 ：

如果 topas 命令 正在 «虚拟 I / O 服务器 / 客户 机 吞吐量» 面板 中 运行 ， 那么 在 从 «I / O 服务器 / 客户 机 吞吐量» 面板 中 选择 服务器 后 按 d 键 以到 VIO 服务器 / 客户 机 磁盘 详细 信息 面板。 此 面板 的 上 一部分 显示 服务器 信息 ， 而 下 一部分 显示 目标 详细 信息磁盘 ， 请 选择 该 适配器 并按 f 键。

«虚拟 I / O 服务器 / 客户 机 磁盘 详细 信息» 面板 显示 下列 指标 ：

该 面板 的 上 一部分 显示 适配器 的 下列 详细 信息 ：

该 面板 上 显示 虚拟 目标 设备 和 客户 机 磁盘 的 下列 详细 信息 ：

CEC 面板 内存 池 面板 ， 请 按 m 键。 此 中 中 所有 的 的 统计 信息内存 池 并按 из 键。

面板 的 标题 部分 显示 以下 值 ：

将 显示 池 的 以下 值 ：

显示 池中 分区 的 以下 值 ：

利用率 视图

集群 是 一 或 节点。 «集群 利用率» 视图 可以 HA 集群 或 用户 定义 集群 的 利用率 该 面板 可 确定 的 所有 AIX 分区 ， 它显示 与 lparstat 命令 相似 的 指标。 专用 共享 分区 及 相应 的 指标 显示 在 的 部分 中。 顶端 部分 表示 从 分区 的 聚集 数据 ， 以 和 处理器。

集群 面板 显示 下列 指标 可 在 其他 集群 利用率 面板 子 命令 中 确定 的 键 切换 来 显示 带有 完整 描述 的 其他 指标。

分区 总数 ：

内存 （以 GB 计） ：

处理器 ：

单个 分区 数据 :

对于 共享 分区

对于 专用 分区

初始 屏幕 （生成 具有 详细 的 “集群 利用率” 视图） 上 按 g 键 时 显示 下列 数据 ：

  Topas CEC Cluster Monitor ID: Интервал: 10 чт, 2 апреля, 16:13:18 2009
Разделы Память (ГБ) Процессор
Шр: 2 Пн: 6.0 Shr: 1,5 Shr_PhyB: 0,01
Ded: 2 InU: 3,0 Ded: 2 Ded_PhyB: 0,00

Хост CEC OS M Mem InU Lp Us Sy Wa Id PhysB Vcsw Ent% EntC
-------------------------------------общий------------ -------------------
часы16 130 A61 U 2,0 1,1 2 0 0 0 99 0,00 423 0,75 0,6
clock15 130 A61 U 2,0 1,6 2 0 0 0 99 0,01 985 0,75 0,9
  
Хост CEC OS M Mem InU Lp Us Sy Wa Id PhysB Vcsw
------------------------------------преданный------------- -----
ses10 130 A61 D 2.0 1,1 2 0 0 0 99 0,00 0
часы10 130 A61 D 0,0 0,0 2 0 0 0 99 0,00 742

Следующий дисплей при нажатии клавиши g на панели выше,
который приносит представление использования кластера с подробными заголовками:

Идентификатор монитора кластера Topas: Интервал: 10 чт, 2 апреля, 16:13:44 2009 г.
Информация о разделах Память (ГБ) Поставщик процессора: ses10.in.ibm.com
Контролируемый: 4 Контролируемый: 6,0 Контролируемый: 3,5 Shr Физическая занятость: 0,01
Разделили: 2 Использовали: 3,0 Разделили: 1.5 Дед Физическая занятость: 0.00
Неограниченные: 2 Выделенные: 2
Максимум: 2
Выделено: 2

Хост CEC OS M Mem InU Lp Us Sy Wa Id PhysB Vcsw Ent% EntC
-------------------------------------общий------------ -------------------
часы16 130 A61 U 2,0 1,1 2 0 0 0 99 0,00 423 0,75 0,6
clock15 130 A61 U 2,0 1,6 2 0 0 0 99 0,01 985 0,75 0,9
  
Хост CEC OS M Mem InU Lp Us Sy Wa Id PhysB Vcsw
------------------------------------преданный------------- -----
ses10 130 A61 D 2.0 1,1 2 0 0 0 99 0,00 0
часы10 130 A61 D 0,0 0,0 2 0 0 0 99 0,00 742  

细节

启动 topas 任何 SPMI 使用者 后 添加 的 磁盘 和 将 不会 反映 在 topas 中。 必须 停止 topas SPMI 机 在 在网络 适配器 作了 更改 后 重新 启动。

标志

  用法 ： topas [-d количество отслеживаемых горячих дисков]
              [-час]
              [-i мониторинг-интервал_в_секундах]
              [-n количество-отслеживаемых-горячих-сетевых-интерфейсов]
              [-p количество-отслеживаемых-горячих-процессов]
              [-w количество-отслеживаемых-горячих-классов WLM]
              [-c количество отслеживаемых горячих процессоров]
              [-U username_owned_processes]
              [-D | -P | -W | -L]
              [-м]  

子 命令

当 topas 时 ， 它 接受 单 的 子 每次 监视 时间 间隔 过去 时 ， 子 命令 进行 响应

其他 跨 分区 面板 子 命令

当 topas 跨 分区 面板 处于 活动 状态 它将 单 字符 子 命令。 每次 间隔 过去 时 ， 子 命令 检查请求 的 操作 作出 响应。

其他 集群 利用率 面板 子 命令

当 topas 集群 利用率 面板 处于 活动 状态 时 它将 其他 单 字符 子 命令。 每次 时间 间隔 时 都会 子 命令 并对任何 请求 的 操作 做出 响应 ：

其他 磁盘 面板 (topas -D) 子 命令

当 topas 磁盘 面板 处于 活动 状态 时 其他 单 字符 子 命令。 每次 监视 时间 间隔 时 程序 存在 下列 某个 子 并对 任何 请求 的 操作 做出 响应 ：

其他 适配器 面板 子 命令

当 topas 适配器 面板 处于 活动 状态 时 ， 单 字符 子 命令。 每次 经过 时 ， 程序 都会 检查 某个 子 命令 请求做出 响应 ：

其他 逻辑 分区 面板 (topas –L) 子 命令

当 topas 逻辑 面板 处于 活动 状态 以下 其他 单 字符 子 命令。 经过 监视 时间 间隔 下列 某个 子 命令并对 任何 请求 的 操作 做出 响应 ：

其他 虚拟 I / O 服务器 / 客户 机 吞吐量 面板 子 命令

当 topas 虚拟 I / O 服务器 / 客户 机 吞吐量 面板 处于 活动 状态 时 ， 它将 以下 其他 单 字符 子。 每次 经过 监视 时间间隔 时 ， 程序 都会 检查 是否 存在 下列 某个 子 命令 并对 任何 请求 的 操作 做出 响应 ：

全屏 工作 负载 类 输出

以下 是 topas -W 生成 的 屏幕 的 示例 ：

  Topas Monitor для хоста: ptoolsl3 Интервал: 2 понедельник, 12 февраля, 06:25:11 2007
WLM-класс (активный) CPU% Mem% Blk-I / O%
Система 0 57 0
Поделились 0 4 0
По умолчанию 0 0 0
Неуправляемый 0 14 0
Неклассифицированный 0 38 0

================================================== ============================
                             ДАННЫЕ ТЕКСТ СТРАНИЦА PGFAULTS
USER PID PPID PRI NI RES RES SPACE TIME CPU% I / O OTH КОМАНДА
корень 1 0 108 20 197 9180 0:24 0.0 0 0 инициализация
корень 1032 0 16 41 3 3374 3 0:00 0,0 0 0 lrud
корень 1290 0 60 41 4 3374 4 0:02 0,0 0 0 xmgc
корень 1548 0 36 41 4 3374 4 0:26 0,0 0 0 netm
корень 1806 0 37 41 16 3374 16 13:25 0,0 0 0 гил
корень 2064 0 16 41 4 3374 4 0:04 0,0 0 0 wlmsched
корень 2698 1108 20 14 2 14 0:00 0,0 0 0 шл.
корень 3144 1 108 20 40 1 36 5:19 0.0 0 0 синхронизация
корень 3362 0108 20 4 3374 4 0:00 0,0 0 0 lvmbb
корень 3666 1108 20135 23123 0:00 0,0 0 0 errdemon
корень 3982 0108 20 4 3374 4 0:01 0,0 0 0 rtcmd  

以下 是 topas –W — @ 命令 生成 的 屏幕 的 示例 ：

  Topas Monitor для хоста: ptoolsl3 Интервал: 2 понедельник, 12 февраля, 06:25:11 2007
WPAR CPU% Mem% Blk-I / O%
neptune001234 0 1 0








================================================== ============================
                                ДАННЫЕ ТЕКСТ СТРАНИЦА PGFAULTS
USER PID PPID PRI NI RES RES SPACE TIME CPU% I / O OTH КОМАНДА
корень 356372 4 58 41370 67 370 0:00 0.1 0 0 топас
корень 262246 188508 24 41 256 21 256 6:27 0,1 0 0 xmtopas
корень 1 1 60 20113 17113 11:17 0.1 0 0 getty
корень 61470 0 16 41 17 0 17 0:31 0,0 0 0 wlmsched
корень 2 1 58 41284 67 284 1:54 0,0 0 1 топас
корень 57372 0 37 41 30 0 30 3:39 0,0 0 0 гил
корень 86248 1 60 20 47 0 47 1:04 0,0 0 0 rpc.lock
корень 385224 237728 60 20 254 197 254 0:00 0.0 0 0 sendmail
корень 131174 176242 60 20175 79175 0:03 0,0 0 0 aixmibd
корень 53274 0 36 41 13 0 13 0:05 0,0 0 0 netm
корень  1 60 20 126 2 126 2:35 0,0 0 0 синхрониз.
корень 45078 0 60 41 14 0 14 0:58 0,0 0 0 xmgc
корень 266384 176242 60 20 644160 644 0:27 0,0 0 0 IBM.CSMA
корень 250004 176242 60 20 617 157 617 0:26 0,0 0 0 rmcd
корень 184410 176242 60 20 254 197 254 0:14 0.0 0 0 sendmail
корень 151640 0 60 20 13 0 13 0:02 0,0 0 0 rgsr
корень 40980 0 59 41 71 0 71 0:02 0,0 0 0 pilegc
корень 110738 0 60 20 13 0 13 0:01 0,0 0 0 n4bg
корень 180368 1 60 20 98 14 98 0:01 0,0 0 0 крон
корень 1 0 60 20 158 10 158 0:01 0,0 0 0 инициализация  

示例

1. 要 每隔 五秒 显示 多达 WLM 类 、 文件 系统 信息 以及 进程 信息 输入 以下 ：

     topas -i5 -n0 -p0 - w0 -f0  

2. 要 显示 五个 最 活跃 进程 和 多达 二十 WLM 类 （这 是 省略 -w 标志 时 的 缺省 情况） ， 但 显示 网络 、 磁盘 文件 系统 信息 ， 请 输入 命令 ：
3. 要 使用 缺省 选项 运行 程序 ， 请 输入 以下 命令 ：
4. 要 直接 转至 进程 屏幕 ， 请 输入 以下 命令 ：
5. 要 直接 转至 WLM 类 屏幕 ， 请 输入 以下 命令 ：
6. 要 直接 转至 逻辑 分区 屏幕 ， 请 输入 以下 命令 ：

     topas -L  

7. 要 直接 转至 磁盘 指标 屏幕 ， 请 输入 以下 命令 ：

     topas -D  

8. 要 直接 转至 文件 系统 屏幕 ， 请 输入 以下 命令 ：

     topas -F  

9. 要 直接 转至 WPAR 监视 方式 abc ， 请 输入 以下 命令 ：

     topas - @ abc  

10. 要 直接 转至 topas WPAR 方式 ， 请 输入 以下 命令 ：

      topas - @  

11. 要 直接 转至 LVM 屏幕 ， 请 输入 以下 命令 ：

      topas –V  

12. 要 直接 转至 磁带 屏幕 ， 请 输入 以下 命令 ：

      topas –T  

13. 要 “VIO 服务器” 面板 上 的 共享 以太网 适配器 ， 请 输入 以下 命令 ：

      topas -E  

14. 要 直接 转至 集群 利用率 屏幕 ， 请 输入 以下 命令 ：

      topas -G  

15. 要 直接 转至 «内存» 拓扑 面板 ， 请 输入 以下 命令 ：

      topas -M  

16. 显示 特定 于 来宾 的 的 进程 利用率 ， 请 输入 以下 命令 ：

      topas -P -U guest  

17. 显示 最前面 两个 具有 高 处理器 利用率 的 处理器 ， 请 输入 以下 命令 ：

      topas -c2  

文件

Расширение набора инструментов для моделирования TOPAS для сотовой и субклеточной радиобиологии

Аннотация

Система TOPAS Монте-Карло (MC) используется в лучевой терапии и исследованиях медицинской визуализации, сыграв значительную роль в обеспечении широкого доступа к моделированию методом Монте-Карло. для исследований, связанных с протонной терапией.В то время как TOPAS обеспечивает подробное моделирование свойств масштаба пациента, фундаментальной единицей биологической реакции на излучение является клетка. Таким образом, нашей целью было разработать TOPAS-nBio, расширение TOPAS, посвященное более глубокому пониманию радиобиологических эффектов в (суб) клеточном (то есть клеточном и субклеточном) масштабе. TOPAS-nBio был разработан как набор классов с открытым исходным кодом, которые расширяют TOPAS для моделирования радиобиологических экспериментов. TOPAS-nBio основан на и расширяет Geant4-DNA, который расширяет инструментарий Geant4, основу TOPAS, для включения очень низкоэнергетических взаимодействий частиц вплоть до колебательных энергий, явным образом моделирует каждое взаимодействие частиц (т.е., без использования сжатых историй) и распространяет продукты радиолиза. Для дальнейшего облегчения использования TOPAS-nBio был разработан графический пользовательский интерфейс. TOPAS-nBio предлагает моделирование методом Монте-Карло полной структуры треков, интеграцию химических реакций за первую миллисекунду, обширный каталог специализированных геометрий клеток, а также субклеточных структур, таких как ДНК и митохондрии, а также интерфейсы к механистическим моделям кинетики репарации ДНК. . Мы сравнили моделирование TOPAS-nBio с измеренными и опубликованными данными о схемах выделения энергии и скоростях химических реакций (значения G).Наши модели хорошо согласуются с экспериментальными неопределенностями. Кроме того, мы расширили химические реакции и виды, представленные в Geant4-DNA, и разработали новый метод, основанный на независимом времени реакции (IRT), включая в общей сложности 72 реакции, разделенных на 6 типов между нейтральными и заряженными частицами. Моделирование химической стадии с использованием IRT было в 145 раз быстрее, чем с пошаговым отслеживанием. Наконец, мы применили геометрическое / химическое моделирование для получения начальных выходов двунитевых разрывов (DSB) в волокнах ДНК для протонного облучения 3 и 50 МэВ и сравнили влияние включения химических реакций на количество и сложность индукции DSB.Было обнаружено, что более половины DSB включают химические реакции, причем примерно 5% DSB вызваны только химическими реакциями. В заключение, расширение TOPAS-nBio для приложения TOPAS MC предлагает доступ к точным и подробным многомасштабным симуляциям, от макроскопического описания поля излучения до микроскопического описания биологического результата для выбранных клеток. TOPAS-nBio предлагает подробное физическое и химическое моделирование радиобиологических экспериментов на клетках, моделирующих первоначально вызванное повреждение, и ссылки на модели кинетики репарации ДНК.

ВВЕДЕНИЕ

Краткое введение в TOPAS

Улучшение лучевой терапии и визуализации может быть достигнуто за счет понимания того, как субатомные частицы проходят через устройство и ткани. Наиболее точные расчеты таких явлений проводятся по методу Монте-Карло (МК). Программный проект TOol for PArticle Simulation (TOPAS), запущенный в 2009 году, помог значительно улучшить использование моделирования методом Монте-Карло для исследования и лечения рака (1). Не требуя от пользователей знаний программирования, TOPAS предоставляет гибкую основу для моделирования моделирования лучевой терапии.Он позволяет использовать как клинические приложения (например, высокоточный расчет дозы пациента), так и исследования (например, четырехмерное времяпролетное моделирование для разработки детекторов), в то время как его конструкция способствует межведомственному сотрудничеству (2–5).

Одной из основных причин успеха TOPAS является система управления параметрами в ее основе. Параметры, указанные в одном или нескольких текстовых файлах, определяют свойства моделирования. Например, при использовании для расчета дозы протонов они определяют протяженность моделируемой геометрии по каждой декартовой координате, количество вокселей в каждом направлении сканирования компьютерной томографией (КТ) пациента, угол луча и схему сканирования луча. .Иерархический характер этих текстовых файлов позволяет совместно использовать и адаптировать их в центрах лучевой терапии, которые используют аналогичное оборудование (лечебные аппараты, детекторы и т. Д.). Синтаксис системы управления параметрами подробно описан в «Добро пожаловать в документацию TOPAS!» (https://topas.readthedocs.io/en/latest/) и Perl и др. . (1).

TOPAS был расширен с его первоначального акцента на медицинской физике, чтобы также охватывать радиационную биологию, предлагая варианты оценки, которые включают линейный перенос энергии (LET), модели множественной относительной биологической эффективности (RBE) для протонной терапии и модели исходов на основе органов [опухоль вероятность контроля (TCP) и вероятность осложнения нормальной ткани (NTCP)] (6, 7).TOPAS в настоящее время является частью инициативы по информационным технологиям для исследований рака (ITCR) Национального института рака США (NCI).

Для TOPAS была разработана система расширений, которая позволяет настраивать пользователей, которым нужны дополнительные функции, специфичные для их собственного приложения, такие как настраиваемые счетчики или геометрия. Диспетчер расширений позволяет пользователям добавлять новые функции путем написания короткого раздела простых, очень конкретных классов C ++ (строительный блок кода) на основе шаблонов и вспомогательных функций C ++, предоставляемых в TOPAS.Затем этот код C ++ можно интегрировать в основной исполняемый файл TOPAS, выполнив одну команду CMake (https://cmake.org/).

Документацию о последней версии системы TOPAS и доступных параметрах можно найти в разделе «Добро пожаловать в документацию TOPAS!» (https://topas.readthedocs.io/en/latest/).

Мотивация для TOPAS-nBio

TOPAS успешно применяется для исследований в области физики лучевой терапии и макроскопической органной или клеточной биологии. Однако необходимы более фундаментальные исследования, чтобы понять основные механизмы действия излучения, описать эффекты оксигенации, внутриклеточной передачи сигналов, лекарственной сенсибилизации или резистентности к излучению и многих других эффектов (8–10).Необходимо учитывать вариации на (суб) клеточном (клеточном и субклеточном) уровне как для опухолей, так и для окружающих нормальных тканей. Такие исследования идеально поддерживаются подробным моделированием in silico на субклеточном уровне (11).

Целью этой работы было заложить основу для более глубокого понимания биологических эффектов излучения, чтобы облегчить новые исследования на границе между физикой, химией и биологией. Предоставляя подробное физическое и химическое моделирование в сочетании с подробным представлением биологических систем, таких как клетки и их ядра, мы стремимся продвигать механистическое описание, связывающее явления субклеточного отложения энергии с наблюдаемыми биологическими результатами.Таким образом, мы разработали TOPAS-nBio, расширение TOPAS, специально предназначенное для моделирования радиобиологических экспериментов путем моделирования детальных биологических эффектов в нанометровом масштабе. Воспользовавшись простотой и надежностью, заложенной в TOPAS, и предоставив моделирование методом Монте-Карло в нанометровом масштабе, мы сделали сложный код доступным для исследователей, которые могут рассмотреть возможность использования моделирования методом Монте-Карло для улучшения физического, химического и биологического описания своего экспериментального плана или данных. анализ.

МЕТОДЫ

TOPAS-nBio по большей части был разработан как библиотека расширений основной системы TOPAS (www.topasmc.org и https://topas.readthedocs.org). Файлы расширений должны быть выпущены с открытым исходным кодом в соответствии с 3-параграфом Berkeley Software Distribution (BSD) или аналогичным. Некоторые из новых функций потребовали модификации ядра TOPAS для обеспечения дополнительных функций, доступных в версии TOPAS 3.2 и выше. TOPAS версии 3.2 основан на Geant4 версии 10.4.p2 (12–14).

TOPAS-nBio использует систему параметров TOPAS для управления настройкой моделирования, разделяя параметры на такие категории, как геометрия (Ge), оценка (Sc), источник (So) и временные характеристики (Tf). Параметры, относящиеся к кинетике восстановления биологических повреждений, специфичные для TOPAS-nBio, сгруппированы в оценочную категорию Sc. Была создана дополнительная категория для контроля химии (гл.). Пример файла параметров для TOPAS-nBio показан в.

Примеры файлов параметров для TOPAS-nBio.Параметры определяются типом параметра (розовый), категорией и именем (оранжевый), типом значения (зеленый) и значением. Хэштег (#) обозначает начало каждой строки комментария. Панель A: Настройка списка физики (Geant4-DNA), ячейки с ядром и ДНК и оценка кортежа ДНК для оценки DSB. Панель B: Настройка моделирования с использованием стандартных «пошаговых» химических реакций и отображение треков выбранных видов. Панель C: Настройка моделирования TOPAS-nBio с использованием недавно реализованного метода независимого времени реакции (IRT).

Расширения TOPAS-nBio

Расширения TOPAS-nBio предоставляют опции для субклеточной геометрии, скоринга, физики и химии. В то время как большинству пользователей нужно будет просто настроить значения параметров, используемых новыми классами, классы можно изменить с минимальными требованиями к кодированию, чтобы настроить каждый аспект моделирования пользователя. Из-за модульной природы расширений пользователи могут выбрать установку только тех функций, которые им необходимы для их моделирования, загрузив необходимые файлы и добавив их в свой исполняемый файл TOPAS.

TOPAS-nBio облегчает и расширяет использование и конфигурацию физических и химических процессов, предоставляемых Geant4-DNA (15–18). Физические процессы Geant4-ДНК, первоначально предназначенные для переноса излучения в жидкой воде, недавно включили поперечные сечения для составляющих ДНК (19) из-за наличия упругих и неупругих поперечных сечений для этих материалов, которые также доступны в TOPAS- nBio.

Набор инструментов Geant4 предоставляет пользователям базовые трехмерные геометрические формы (твердые тела), которые включают такие объемы, как прямоугольники, эллипсоиды, цилиндры и сферы.Все геометрические формы в TOPAS-nBio состоят либо из одного твердого тела Geant4, спроектированного с помощью компьютера (CAD), либо из комбинации двух или более этих твердых тел. В некоторых случаях используются объединения этих твердых тел (например, для создания двойной спирали остова ДНК из объединения сфер). Сообщество пользователей Geant4-DNA и другие участники, работающие над кодами структуры треков, также работают над новой геометрией ДНК или клеток и новыми моделями восстановления ДНК. Мы активно сотрудничаем с некоторыми из этих групп, чтобы включить последние разработки в нашу платформу моделирования.Некоторые из представленных здесь функций, например, интерфейсы с кодом DNAFabric (20–22) и модели репарации ДНК (23–26), были разработаны в рамках такого сотрудничества.

Физика и регионы

Для моделирования трековой структуры методом Монте-Карло перенос заряженных частиц и их взаимодействия выполняются поэтапно с использованием физических процессов, их действительных диапазонов энергий и связанных моделей, предоставленных Geant4-DNA, описаны в других источниках (15, 17, 19, 27–30). Обзор производительности с использованием различных наборов самых последних физических моделей, доступных в Geant4-DNA, дан Incerti et al .(15). Физические процессы доступны через конструкторы Geant4. Конструктор — это класс C ++, который реализует список физики, состоящий из определенного набора физических процессов и связанных моделей, настроенных в соответствии с энергетическими пределами моделей и типами частиц, связанных с процессами. Geant4-DNA в настоящее время предлагает семь вариантов конструктора списка физики: конструктор по умолчанию, а также варианты с 1 по 6, которые предлагают различные модели рассеяния. Geant4-DNA обеспечивает сечения для электронов, фотонов, протонов и нескольких выбранных ионов (от H до O, Si и Fe).Сечения фотонов основаны на моделях Ливермора в Geant4. В настоящее время физические сечения Geant4-ДНК доступны для воды и материалов, связанных с ДНК, например, тетрагидрофурана (THF), триметилфосфата (TMP), пиримидина (PY) и пурина (PU), которые служат предшественниками ДНК. (и РНК) (19). Единственный другой материал, который имеет специальные низкоэнергетические сечения в Geant4-ДНК, — это кремний (31, 32), использующий пакет «MicroElec» (33, 34). Ожидается, что в ближайшее время в Geant4-DNA появятся золотые сечения (35, 36).

TOPAS-nBio предоставляет доступ к списку физики, определенному в конструкторах, через настройки параметров, обеспечивая гибкость для управления типом модели, задействованной в каждом процессе. Используя этот подход, сокращение энергии для применения электронного захвата или сольватации электронов автоматически корректируется в соответствии с нижним пределом энергии физических моделей. Это позволяет комбинировать эластичные модели из реализации CPA100 (28), доступные в конструкторе G4EmDNAPhysics_opt6, с неэластичными моделями из реализации на основе Emfietzoglou (30), доступными в G4EmDNAPhysics_opt4.

Регионы были первоначально разработаны в Geant4, чтобы позволить использовать различные физические параметры (например, производственные разрезы вторичных частиц) в разных частях моделируемого мира, то есть объема, охватывающего всю моделируемую геометрию. Это было использовано в Geant4-DNA для использования различных физических моделей в различных геометрических компонентах (37), таких как ограничение отслеживания детальных взаимодействий частиц конкретными компонентами, чтобы ускорить моделирование. Эта функция реализована в TOPAS-nBio.Пример настроек параметров, используемых для моделирования двух областей с разными настройками физики, вместе с результирующим моделированием золотой наночастицы (ЗНЧ) в воде, показан на рис.

Использование разных моделей в разных регионах. Панель A: Файл параметров, устанавливающий списки физики для разных регионов, чтобы комбинировать моделирование в макроскопическом и нанометровом масштабе с несколькими параметрами, которые следует учитывать. Панель B: Протоны (1 МэВ), проходящие через золотую наночастицу (ЗНЧ), окруженную жидкой водой.В воде транспортировка осуществляется с помощью моделирования рельсовых путей Монте-Карло, тогда как в GNP транспортировка осуществляется с помощью Монте-Карло с сжатой историей (физические процессы Geant4 Livermore EM). Следы протонов показаны синими линиями, а треки электронов показаны красными линиями, соединенными желтыми точками, которые представляют неупругие и упругие взаимодействия.

Настройки и сценарии моделирования

Основным отличием при настройке моделирования с помощью TOPAS-nBio от TOPAS является настройка специализированных физических списков и химических списков для определения основных свойств взаимодействия для моделирования.Кроме того, некоторые настройки по умолчанию оптимизированы для всех симуляций TOPAS-nBio, чтобы улучшить общую производительность. Например, геометрический допуск Geant4 регулируется в зависимости от размера Мира или может быть изменен пользователем. Допуск определяет огибающую вокруг поверхности (аналогично полосе неопределенности), в которой Geant4 считает точку находящейся на поверхности. Это критический параметр в нанометровом масштабе.

Ниже приведены типичные отдельные сценарии моделирования:

1. Моделирование физических взаимодействий в нанометровом масштабе с использованием настроек физики трековой структуры.Физические сечения для моделирования с использованием полной структуры треков в настоящее время ограничены водой (G4_WATER) и материалами, относящимися к ДНК. Тип исходных частиц и пределы энергии физических моделей можно найти на веб-сайте Geant4-DNA (http://geant4-dna.org/), обновленном для текущей версии Geant4. Чтобы вызвать правильные химические процессы, пользователи должны включить настройки, перечисленные в.

2. Моделирование структуры трека, включающее отслеживание химических веществ.Моделирование химических реакций в настоящее время ограничено чистой водой. Чтобы вызвать правильные химические процессы, пользователи должны включить настройки, описанные Ramos-Méndez et al . (38).

3. Моделирование трековой структуры, включающее модели биологической реакции. Были включены несколько опубликованных моделей для прогнозирования повреждения и восстановления ДНК. TOPAS-nBio поддерживает вывод повреждений ДНК в формате Standard for DNA Damage (SDD) [см. (39) и www.standard-for-dna-damage.readthedocs.org], который можно использовать в качестве входных данных для нескольких доступных моделей (23–26). Кроме того, некоторые модели были непосредственно включены в TOPAS-nBio для моделирования биологической стадии репарации клеток.

4. Моделирование путевой структуры, содержащей смешанные масштабы / материалы. TOPAS-nBio предлагает определить интересующие области, в которых активируются процессы Geant4-DNA, при использовании стандартных списков электромагнитной физики Geant4 во всех других регионах (37). показывает пример файла параметров.Это в основном нацелено на два сценария: 1. Моделирование больших объемов (> 10 мкм), но требует подробного моделирования структуры дорожек в меньших под-объемах, например, при моделировании облучения колбы, содержащей клетки в растворе, и только с использованием моделирования структуры дорожек. в ядре выбранных клеток; 2. Моделирование структуры треков в небольшом объеме, но включая материалы, для которых еще не определены поперечные сечения в Geant4-DNA, например, моделирование клетки (G4_WATER), которая приняла наночастицы золота или серебра.

Временная зависимость

Система временных характеристик TOPAS (4) используется для обработки временных зависимостей в расширении TOPAS-nBio. Доступны все временные функции, доступные в стандартном TOPAS; то есть параметры луча могут изменяться во времени, геометрические формы могут изменяться во времени, счетчики могут быть включены или выключены на определенное время и так далее. Например, источники могут быть определены как имеющие разные мощности дозы, влияющие на время между потенциальным клеточным повреждением, что может быть важной информацией, влияющей на кинетику восстановления в моделях биологического воздействия, связанных с TOPAS-nBio, например.g. путем включения времени повреждения в формат SDD (см. подраздел «Стандарт для счетчика повреждений ДНК»).

Обслуживание кода

TOPAS-nBio был разработан основной командой. Кроме того, альфа-пользователи (например, Манчестерский университет) вносят свой код в проект. Надежность кода — основа разработки TOPAS. TOPAS-nBio использует ту же систему строгих процедур разработки, что и TOPAS. Каждый раз, когда код фиксируется в репозитории GitHub, запускается серия мгновенных тестов, в том числе один, который проверяет успешность сборки, несколько «проверок работоспособности», которые гарантируют, что зафиксированный код принципиально не нарушает код, и простой регрессионный тест, гарантирующий последовательность в нескольких ключевых аспектах.Кроме того, перед выпуском новой версии каждый зафиксированный код проверяется на соответствие внутренним рекомендациям по кодированию и инициируется более обширный регрессионный тест. Это также происходит каждый раз, когда TOPAS связывается с новой версией Geant4. Сам TOPAS-nBio является расширением TOPAS, поэтому большинство модулей TOPAS не зависят от TOPAS-nBio. Кроме того, подобно выпускам TOPAS, выпуски TOPAS-nBio будут проверять каждый модуль на предмет согласованности кодирования и инициировать набор проверок работоспособности и регрессионных тестов перед добавлением кода в репозиторий.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Основные достижения TOPAS-nBio — это доступ и управление физическими настройками, рассмотренными в разделе «Методы», а также реализация (суб) клеточной геометрии, параметров ускорения, химии и графического пользовательского интерфейса. (Графический интерфейс). Также представлены результаты сравнения с опубликованными исследованиями для тестирования и подтверждения наших настроек моделирования. Кроме того, возможности TOPAS-nBio для выполнения сложных симуляций демонстрируются путем моделирования разницы между индуцированным повреждением хроматиды с отслеживанием химических соединений и без него.

Геометрии

TOPAS-nBio предлагает пользователю каталог геометрических форм в диапазоне от микрометра (например, клетки) до нанометрового масштаба (например, нити ДНК). Каждая геометрия имеет свой собственный набор параметров, которыми пользователь может управлять в файле параметров. Например, геометрия клетки имеет параметры размера клетки, а также возможность включать органеллы, такие как ядро. Опытные пользователи также имеют возможность редактировать или писать свои собственные классы расширения геометрии для определения новых уникальных геометрий.Подробное описание геометрии TOPAS-nBio можно найти в (40).

Возможные цели в радиобиологических исследованиях могут включать целую клетку и ядро ​​или определенную молекулу. Включен набор геометрических форм, чтобы охватить ряд ожидаемых имитаций, включая несколько морфологий клеток, органелл, моделей ядер, различных моделей ДНК и белков. Пример файла параметров настройки хроматинового волокна с использованием геометрии TsFiber, подробно описанный Henthorn et al .(26), показано на, а представление геометрии показано на.

Файл параметров для настройки волокна хроматина, определенного классом TsFiber.

Геометрии доступны в TOPAS-nBio. Панель A: эллипсоидная клетка с ядром (синий) и митохондриями (красный), сферическая клетка и фибробластная клетка с ядром и митохондриями. Также показан нейрон гиппокампа с сомой (красный) и дендритами (черный и синий). Панель B: Три модели полного ядра, одна из которых основана на примере Geant4-DNA (слева) и две разные фрактальные модели (в центре и справа).Панель C: хроматиновое волокно, состоящее из нуклеосом, каждая из которых состоит из гистоновых белков (синий), обернутых двумя витками двойной спирали ДНК (зеленый и красный). Панель D: круглая плазмида, состоящая из 100 пар оснований. Панель E: цепь РНК, воссозданная с использованием интерфейса TOPAS-nBio для базы данных белков. Панель F: липидный (мембранный) слой.

Доступная геометрия клеток включает простые клетки, такие как сферические или эллипсоидные клетки, а также узкоспециализированные клетки, такие как нейроны (). Геометрия нейронов или глиальных клеток моделируется через интерфейс TOPAS-nBio с базой данных NeuroMorpho, www.neromorpho.org (41, 42). Поскольку радиационно-индуцированное повреждение ДНК является важным измерением в радиобиологических исследованиях, доступно несколько опубликованных моделей ДНК, в том числе три полные ядерные модели ДНК, включающие полную схему иерархической укладки ДНК в ядре ().

Уменьшение дисперсии с помеченным равномерным расщеплением частиц

Метод уменьшения времени моделирования в дополнение к оптимизации областей, как описано в подразделе « Физика и области », представляет собой уменьшение дисперсии.Методы управления совокупностью, такие как расщепление частиц и увеличение поперечного сечения, являются примерами методов уменьшения дисперсии, которые были успешно применены к моделированию сжатой истории с впечатляющим сокращением времени вычислений [например, (43, 44) и статьи в них]. В таких случаях интересующее количество усредняется по нескольким историям, при этом трековая структура каждой истории не учитывается. Однако для моделирования структуры пути первостепенное значение имеет стохастический характер каждой отдельной истории, и искусственное создание новых треков в пределах одной и той же истории потенциально искажает результаты.Например, использование расщепления частиц приведет к завышению размеров кластеров ионизации в малых объемах и частоты ДРП. Чтобы использовать большие преимущества уменьшения дисперсии без предвзятости, мы реализовали помеченное равномерное разделение частиц в TOPAS-nBio, специально разработанное для моделирования путевой структуры. Этот метод выполняет равномерное расщепление (45) на вторичные электроны, образующиеся в событиях ионизации в стратегически расположенных областях в пределах геометрии, и присваивает уникальный номер флага, который наследуется их потомками (46).Флаг позволяет реклассифицировать каждое событие разделения, как если бы оно было произведено независимыми историями. Этот метод уменьшает дисперсию, улучшая статистику вторичных электронов, сохраняя при этом небольшое увеличение времени по сравнению с генерацией дополнительных частиц, производя их только в стратегически выбранных областях. В результате повышение вычислительной эффективности примерно до 65 раз может быть достигнуто без потери точности (46).

Химия

Пошаговый метод.

Geant4-DNA может моделировать физические, прехимические и химические стадии взаимодействия излучения с биологической тканью в одном приложении (47, 48). Конфигурация всех параметров моделирования может быть громоздкой из-за большого количества задействованных переменных: каналы диссоциации для воды и их вероятности, скорости реакций и коэффициенты диффузии для каждой реакции, а также конфигурация установки моделирования для проверки на соответствие измеренным данным.TOPAS-nBio предоставляет функциональные возможности, которые упрощают настройку моделирования, включающего химию (38). TOPAS-nBio также позволяет расширять базу данных реакций Geant4-DNA по умолчанию и типы химических веществ. Кроме того, TOPAS-nBio предоставляет набор специализированных счетчиков для пространственно-временной информации о химических веществах и их урожайности с помощью счетчика G-значения. Химические параметры были обновлены по сравнению с параметрами, используемыми Geant4-DNA, и проверены путем сравнения с экспериментальными данными с получением удовлетворительного согласия, как показано в и (38).

TOPAS-nBio рассчитал значения G как функцию LET _{100 эВ} для моноэнергетических электронов (e ^— ), протонов (p) и альфа (α) частиц. Двухточечные различия с экспериментальными данными показаны внизу каждой панели с планками ошибок (1 стандартное отклонение), включая экспериментальные ошибки и ошибки моделирования. Экспериментальные данные: (□) (49), (○) (50), (◇) (51), (Δ) (52) и (+) (53). (Воспроизведено с разрешения. Рамос-Мендес Дж., Перл Дж., Шуэманн Дж., Макнамара А., Паганетти Х., Фаддегон Б.Моделирование химии после радиолиза методом Монте-Карло с помощью TOPAS-nBio. Phys Med Biol. 2018; 63: 105014.)

Время независимой реакции.

Предварительная химическая стадия из Geant4-DNA была связана с приближением независимого времени реакции (IRT), которое стало доступным в расширениях TOPAS-nBio через менеджер скоринга TOPAS. IRT (54, 55) представляет собой эффективную с вычислительной точки зрения альтернативу моделированию броуновской динамики для расчета химических выходов в результате радиолиза воды.IRT — это стохастический метод, состоящий из выборки времени реакции и химических реакций пар видов, независимо от окружающих соседей. Было показано, что метод эквивалентен полной пошаговой броуновской динамике (56). Для данной пары реактивных частиц, изначально разделенных известным расстоянием, цель состоит в том, чтобы определить, в какое время пара реагирует вместе. Для этого решение уравнения диффузии, заданное функцией Грина, инвертируется, чтобы получить время реакции.Форма функции Грина зависит от типа реакции (полностью или частично контролируемая диффузией) и заряда между частицами. Положение реакционноспособных продуктов оценивали с использованием позиционного подхода, описанного Clifford et al . (54) из-за простоты кодирования. Итеративный процесс отбора проб выполняется до тех пор, пока не будет достигнуто сокращение времени, указанное пользователем (например, время для достижения устойчивого состояния системы), или пока не будут произведены пробы всех возможных комбинаций между видами.

Независимое время реакции вычислительно более эффективно, чем распространение реагентов с использованием броуновской динамики. Однако по мере увеличения количества видов на дорожке эффективность снижается из-за итеративного процесса. Чтобы смягчить это, Грин и др. . (55) предложили выборку времени реакции только между химическими частицами, разделенными на расстояние не более d _max , расстояние, пройденное наиболее диффузными частицами до реакции (H ₃ O ⁺ в этой работе ).Это делается в TOPAS-nBio. Кроме того, дорожка частицы пространственно объединяется в разреженную трехмерную матрицу, чтобы еще больше сократить время вычислений. Для данного химического вещества, расположенного в позиции r →
, только те виды, которые содержатся в вокселях прямоугольного параллелепипеда, полностью или частично содержатся в виртуальной сфере радиусом d _max и с центром в точке r →
используются для отбора проб. Размер вокселя установлен на d _max /2, но он может быть определен пользователем.

Количество разновидностей и реакций, которые в настоящее время реализованы в IRT TOPAS-nBio, совпадают с теми, которые используются Frongillo и др. . (57) и недавно Plante и Devroye (56). Эта реализация включает в общей сложности 72 реакции, разделенных на шесть типов, охватывающих реакции первого порядка, частично или полностью контролируемые диффузией, между нейтральными и заряженными частицами.

показывает значения G как функцию времени для сегментов протонных треков 300 МэВ (~ 0,3 кэВ / мкм) длиной 100 мкм, рассчитанных с помощью пошаговой броуновской динамики с использованием TOPAS-nBio с химическим составом Geant4-ДНК и с помощью IRT. от ТОПАС-нБио.Статистические погрешности в обоих расчетах были ниже 0,5% (1 стандартное отклонение). Пересмотренный список физики из Ramos-Méndez et al . (38), где соответствующие физические модели Geant4-ДНК включали упругое рассеяние из реализации CPA100 и модель Борна для ионизации и возбуждения. Параметры химии с дистанцией термализации электронов также взяты из (38). Как показано, результаты IRT и пошаговые инструкции сопоставимы с экспериментом. Оба метода моделирования использовали одни и те же входные данные в начальной точке 1 пс (в пределах статистической неопределенности).Обратите внимание, что различные химические соединения проверяются на контактные реакции в нулевое время с помощью Geant4-DNA перед выполнением IRT. Есть указание на то, что IRT повысил точность до ^• выходов ОН при 1 мкс. Это связано с более полной схемой реакций и использованием частично контролируемых диффузией реакций в реализованной IRT. Время выполнения было значительно сокращено с помощью IRT, примерно в 145 раз, что составляет менее 6 с на одну протонную дорожку на процессоре Intel® Xeon® с частотой 2,7 ГГц.

значений G как функция времени для пошагового моделирования Geant4-DNA / TOPAS-nBio (пунктирная линия) и IRT (сплошная линия). Экспериментальные данные из разных источников представлены символами. Для ^• OH: (□) = ⁶⁰ Co γ-лучей (58), (■) = ~ 2 МэВ электронов (59), (●) = 20–22 МэВ электронов (60), последнее с масштабированными данными в 0,8 раза (см. (61)] и знак плюс (+) = 7 МэВ электронов (62). Для e ^— _aq : (□) = ~ 35 МэВ электронов (63), (■) = ~ 45 МэВ электронов (64), (◯) = ~ 40 МэВ электронов (65, 66), (●) = ~ 2.Электроны с энергией 9 МэВ (67) и плюс (+) = электроны с энергией 20 МэВ (68). Для H ₃ O ⁺ : (□) = 5 МэВ электронов (69), (■) = ⁶⁰ Co и 8 МэВ электронов (70), (◯) = 3,5 МэВ электронов (71) и (● ) = 15 МэВ электронов (72). Для H ₂ O ₂ «X» означает ⁶⁰ Co γ-лучей (58). Для H ₂ : (Δ) = ⁶⁰ Co γ-квантов (73). Для H ^• : (Δ) = ⁶⁰ Co γ-квантов (74). [Перепечатано (и расширено) с разрешения. Рамос-Мендес Дж., Перл Дж., Шуэманн Дж., Макнамара А., Паганетти Х., Фаддегон Б.Моделирование химии после радиолиза методом Монте-Карло с помощью TOPAS-nBio. Phys Med Biol. 2018; 63: 105014.]

Счетчики

TOPAS обеспечивает гибкость при подсчете количеств для дальнейшего анализа. Мы распространили оценку TOPAS с привязкой к геометрии на геометрию ячеек и субклеток. Обратите внимание, что физические величины, которые можно оценить, будут зависеть от шкалы и должны быть выбраны соответствующим образом [например, макродозиметрическая ЛПЭ в сравнении с микродозиметрическим линейным распределением энергии (y)].

Оценка на основе треков.

В то время как для макроскопического моделирования методом Монте-Карло обычно достаточно предоставить показатели объема и поверхности, для моделирования в субклеточном масштабе часто требуются параметры оценки, основанные на каждой отдельной дорожке частицы. Для этой цели была включена концепция n-кортежей (т. Е. Упорядоченного набора значений, каждое из которых содержит n элементов). Содержимое каждого отдельного кортежа было определено в новом классе расширения. Мы предоставили пользователям шаблон для определения оцениваемых количеств, а также несколько вариантов оценки n-кортежей.Кортежи из n элементов могут быть записаны в файлы с использованием форматов данных ASCII, двоичного или корневого формата. Ниже описаны два особых случая счетчиков очков.

SSB и DSB бомбардиров.

При моделировании радиационного поражения часто основное внимание уделяется повреждению ядра, в частности двойной спирали ДНК. Разрывы в ДНК делятся на две основные категории: SSB, т. Е. Разрывы, которые затрагивают только одну цепь ДНК, и DSB, т. Е. Разрывы на обеих цепях двойной спирали в пределах определенного определенного расстояния, обычно устанавливаемого в пределах 10 пар оснований. .Предполагается, что сложность разрывов, т.е. сколько сахаров и оснований скелета повреждено в одном месте повреждения, сильно влияет на вероятность восстановления. Соответственно, большинство исследований определяют дополнительные подкатегории, такие как DSB +, DSB с дополнительным повреждением в пределах заранее определенной окружающей пары оснований.

Определение показателей SSB и DSB для общих представлений ДНК практически невозможно из-за присущих тонкостей конструкции каждой геометрии ДНК. Такие счетчики должны знать, как определяются базовые пары и как задаются геометрии в Geant4, e.g., как реплики, параметризации или независимые геометрические формы. Таким образом, в TOPAS-nBio эти счетчики привязаны к определенной геометрии. В настоящее время TOPAS-nBio предлагает два счетчика, которые могут генерировать зависящие от геометрии распределения SSB и DSB в формате кортежа, TsScoreDSBFibre для геометрии TsFibre и TsScoreDSBFractal для геометрии TsFractal. Для обоих счетчиков пользователь должен выбрать порог энергии для создания перерыва (например, 17,5 эВ) и количество базовых пар между перерывами, которые все еще считаются одним перерывом (например, 17,5 эВ).г., 10 пар оснований). Эти счетчики могут использоваться в качестве шаблонов для разработки счетчиков для других геометрий ДНК, обновляя геометрическую зависимость счетчика для каждой конкретной реализации.

Другой метод оценки DSB без учета фактической геометрии — метод, основанный на алгоритме пространственной кластеризации приложений с шумом на основе плотности (DBSCAN) (75), который был принят Geant4-DNA (76). DBSCAN используется для оценки количества DSB на основе распределения событий выделения энергии в заданном объеме (например,g., ядро) и вероятность кластеров сформировать DSB на основе геометрических соображений (например, доля объема, покрытого ДНК). Мы приняли алгоритм DBSCAN в TOPAS-nBio. Образец файла параметров для этого счетчика показан в.

Примеры файлов параметров скоринга. Слева: счетчик для алгоритма DBSCAN для определения DSB без детального геометрического моделирования. Справа: файл параметров для создания счетчика SDD.

Стандарт для счетчика повреждений ДНК.

TOPAS-nBio полностью поддерживает новый стандартный формат данных для оценки повреждений ДНК (SDD), который был недавно разработан (39) как для оценки индукции повреждений, так и в качестве исходных данных для моделирования восстановления.Счетчик SDD — это более общая версия счетчика повреждений ДНК, такая как счетчики DSB / SSB, и собирает больше информации об изменениях ДНК, вызванных радиацией. Однако, как и в SSB / DSB, такой счетчик требует подробной информации о моделируемой геометрии. Соответственно, каждый счетчик TOPAS-nBio SDD был связан с определенным классом геометрии ДНК. Мы предоставляем счетчики SDD для тех же двух геометрий ДНК, что и для счетчика DSB (TsFibre и TsFractal). Эти счетчики могут снова использоваться в качестве шаблонов для разработки расширений счетчиков для других геометрий ДНК.Чтобы записать повреждение в формате SDD, пользователи должны выбрать одну из двух структур ДНК, выбрать поля SDD, которые необходимо заполнить, и добавить информацию для кинетического моделирования репарации ДНК, которая требуется для формата SDD или которая может быть заполнена при желании. Пример раздела параметров устройства подсчета очков SDD показан для ядра, содержащего ДНК фрактального блуждания ().

Графический интерфейс пользователя

Текстовая система параметров TOPAS облегчает настройку моделирования методом Монте-Карло. Чтобы еще больше облегчить настройку, запуск и анализ результатов моделирования TOPAS-nBio, таких как виртуальные радиобиологические эксперименты, мы разработали графический интерфейс.Целью было предоставить пользователям доступ ко всем параметрам, доступным через текстовую систему параметров, и в то же время предложить визуальный интерфейс для TOPAS-nBio (см.). Графический интерфейс был реализован как часть TOPAS. Таким образом, хотя графический интерфейс был разработан для пользователей TOPAS-nBio, в конечном итоге он будет включен в стандартные выпуски TOPAS. Хотя пользователи будут видеть графический интерфейс как совершенно новый интерфейс для TOPAS, внутренняя конструкция такова, что графический интерфейс можно использовать для настройки значений параметров TOPAS и TOPAS-nBio, а затем запускать их моделирование на основе этих параметров, так что уже хорошо протестированная система контроля параметров TOPAS все еще находится под контролем.Пользователи также могут сохранить настройку параметров с графическим интерфейсом пользователя как новый набор файлов параметров для последующего запуска с графическим интерфейсом или без него. Это позволяет пользователям запускать пересмотренные модели на машинах без графического интерфейса пользователя, таких как пакетные или облачные системы.

Графический интерфейс разработан для TOPAS-nBio. Изменяемые параметры могут быть установлены в графическом интерфейсе пользователя, новые геометрические компоненты, источники и средства оценки (показаны) могут быть добавлены через интерфейс раскрывающегося списка. Графический интерфейс пользователя может отображать визуализацию моделируемой геометрии и треков частиц после нажатия кнопки «Выполнить».Изображения можно экспортировать в PDF.

Графический интерфейс пользователя позволяет пользователям настраивать полное моделирование. Выбор предопределенных физических параметров настраивается так, чтобы они были оптимальными для масштабов длины настройки моделирования. Пользователь может добавлять геометрические объекты, такие как клетки, их ядра и их ДНК, а также счетчики к геометрическим компонентам, таким как счетчик двухцепочечных разрывов (DSB) или оценка повреждений ДНК в формате SDD. В частности, все описанные здесь разработки доступны для просмотра и изменения в графическом интерфейсе.Чтобы обеспечить такое многомасштабное моделирование, графический интерфейс пользователя предоставляет удобный метод масштабирования между масштабами.

Сравнения и подтверждения моделирования структуры трека

Здесь мы суммируем наши ранее опубликованные исследования, проверяющие смоделированную структуру трека, сравнивая исходную индукцию повреждения ДНК с другими кодами и экспериментальными данными.

Стохастические взаимодействия протонов в флуоресцентных детекторах ядерных треков.

Пытаясь проверить смоделированную структуру трека, мы сравнили моделирование с экспериментами, выполненными с флуоресцентными ядерными трековыми детекторами (FNTD) на протонном канале MGH (77).Были проведены множественные измерения с интервалом 2–4 мм вдоль нетронутых и расширенных пиков Брэгга; однако из-за ограниченного времени работы микроскопа было оценено только несколько точек данных. Мы пришли к выводу, что интенсивность флуоресцентного сигнала, наблюдаемого с помощью конфокальной микроскопии, должна соответствовать количеству вторичных электронов, останавливающихся в пределах радиуса, соответствующего оптическому разрешению микроскопа (207 нм). Мы сравнили общую интенсивность пятна, суммированную по данным изображения в пределах нашей области интереса, определяемую разрешением микроскопа и смоделированным числом электронов, останавливающихся в пределах того же радиуса треков первичных протонов.Полученные графики интенсивности на разной глубине были аппроксимированы с использованием искаженного гауссиана. Сравнение результатов подгонки гауссовых ширин показано на рис. Мы также обнаружили сильную корреляцию между интенсивностью трека FNTD и средней по треку ЛПЭ и средней по частоте микродозиметрической линейной энергией y _F . Хотя это исследование было ограничено разрешением детектора, оно предоставило первую проверку смоделированной методом Монте-Карло структуры треков в субклеточном масштабе.

Валидационные исследования для TOPAS-nBio. Панель A: Сравнение моделирования трековой структуры TOPAS-nBio с измерениями с использованием детекторов FNTD, как описано в другом месте (77). Показаны корреляции ширины искаженной гауссовой аппроксимации с смоделированным числом электронов, останавливающихся в радиусе 207 нм от треков первичных протонов, и экспериментально полученная интегральная яркость треков FNTD в радиусе 207 нм. Панель B: Сравнение частоты отложения энергии в цилиндрах размером с нуклеосомы между различными кодами, TOPAS-nBio, MOCA8, OREC и CPA100, используемыми Charlton и др. .(78, 79). Панель C: Сравнение выходов TOPAS-nBio SSB и DSB в сухих плазмидах и экспериментальных данных (79, 80). (Перепечатано с разрешения. McNamara AL, Ramos-Méndez J, Perl J, Held K, Dominguez N, Moreno E, et al . Геометрические структуры для исследований радиационной биологии, реализованные в наборе инструментов TOPAS-nBio. Phys Med Biol. 2018 ; 63: 175018.)

Моделирование простой геометрии ДНК.

Для проверки TOPAS-nBio с использованием исторических данных трековой структуры Монте-Карло, сегмента ДНК с использованием представления, разработанного Чарлтоном и др. .(81) была смоделирована и смоделирована как с моноэнергетическими альфа-частицами, так и с электронами для сравнения с результатами моделирования в (78). Энергия, выделяемая в сегментах ДНК, была смоделирована с использованием физических процессов Geant4-ДНК, и количество и тип разрыва цепи в сегменте были рассчитаны и сравнены с данными, указанными в Charlton et al . Разрывы определялись, когда энергия, вложенная в суб-объем (сахарно-фосфатный цилиндр), превышала 17,5 эВ, а затем были разделены на шесть различных типов: SSB, 2SSB, SSB +, DSB, DSB + и DSB ++.Различия между Charlton и другими . Study и TOPAS-nBio включали генерацию большего количества низкоэнергетических событий, а также большего количества DSB и меньшего количества DSB ++. Однако общее количество разрывов показало те же тенденции, что и у Charlton et al . исследования (подробности см. в (79)). Наблюдаемые различия были приписаны физическим моделям событий очень низкой энергии между двумя кодами структуры треков, при этом TOPAS-nBio предсказывает большее количество событий осаждения с низкой энергией по сравнению с кодом MOCA8, который использовался в Charlton et al. .изучение. Было обнаружено лучшее согласие между симуляциями Geant4-DNA, CPA100 и OREC, чем с MOCA8, поскольку сечения в MOCA8 основаны на данных для газообразной воды, а все остальные коды основаны на расчетах для жидкой воды (см.). Это согласуется с данными другого сравнительного исследования расчетов распределения ядра точки дозы (82).

Плазмидная ДНК.

Для проверки TOPAS-nBio с использованием экспериментальных данных мы смоделировали облучение модели сухой кольцевой плазмидной ДНК с 200 парами оснований для сравнения с измерениями в Vysin et al .(80). Энергия, вложенная в каждый компонент плазмиды ДНК (т.е. сахарно-фосфатный остов), оценивалась в n-кортежном счетчике для определения общего количества SSB и DSB как функции от протонной LET. И экспериментальные данные, и данные моделирования показывают увеличение выходов как SSB, так и DSB с увеличением LET. Оба исследования также показывают, что протоны более эффективны в производстве SSB, чем DSB в сухих образцах. Однако экспериментальные данные предсказывали более высокие отношения SSB к DSB для всех значений LET примерно в 2 раза (см.).Различия между двумя наборами данных, вероятно, связаны с чрезмерно упрощенной геометрией модели ДНК или другими экспериментальными факторами, не учтенными при моделировании (79, 80).

Пример комплексного моделирования с помощью TOPAS-nBio

В качестве доказательства концепции и для иллюстрации применения TOPAS-nBio к искусственному сложному моделированию мы смоделировали протоны с энергией 3 и 50 МэВ, падающие на участок хроматина, состоящий из семи нуклеосом. на основе класса TsFibre, разработанного в (26), для оценки разницы между симуляциями с активированными химическими реакциями и без них.Повреждения оценивали по основам геометрии ДНК (см.). Все физические взаимодействия оценивались как повреждение позвоночника, не требуя энергетического порога, а химическое повреждение оценивалось, когда ^• OH входило в основу геометрии ДНК, что приводило к немедленному удалению ^• OH из моделирования . Другие радикалы (например, сольватированные электроны) отслеживались, но не оценивались как вызывающие повреждение в этой модели, если только они не производили ^• OH. Распространение химических реагентов может быть даже более важным для больших объемов, где может быть затронута ДНК в более удаленных участках.Поглотители ограничивают расстояние распространения химических веществ в клеточной среде. Эффект поглотителей был аппроксимирован в этой демонстрации путем ограничения переноса распространения химических реагентов временем 1 нс. Время распространения можно регулировать с помощью системы параметров, чтобы соответствовать ожидаемому времени жизни химических веществ в клеточной среде с различными концентрациями поглотителей.

Моделирование хроматидного волокна, облученного протонами с энергией 3 и 50 МэВ, включая химию радиолиза.В центре показано изображение моделируемой геометрии и треков частиц, включая распространение химических веществ. Панели B – E и F – H: результаты для облучения протонами с энергией 3 и 50 МэВ соответственно. Графики демонстрируют эффекты включения химических реакций. Здесь учитываются только взаимодействия с гидроксильными радикалами. Примерно половина DSB включает реакцию с гидроксилом, которая влияет не только на общее количество, но и на сложность повреждения ДНК (определяемую как количество повреждений в DSB).

показывает результаты моделирования геометрии, отображаемой на этой панели. показывает общее количество разрывов (SSB и DSB) для облучения протонами с энергией 3 МэВ и количество разрывов, которые включали ^• взаимодействий ОН. Более половины повреждений ДНК включали, по крайней мере, одно взаимодействие ^• ОН, с некоторыми участками повреждения, включающими до четырех взаимодействий ^• ОН. Места повреждения здесь определяются как группа повреждений ДНК (отложение физической энергии или взаимодействие ^• ОН) с не более чем 10 парами оснований между соседними повреждениями.Соответственно, участки повреждения могут распространяться на значительно большее количество пар оснований, чем 10; в нашем моделировании наибольший наблюдаемый DSB распределился по 41 паре оснований. показывает количество ^• взаимодействий OH, вовлеченных в повреждение, классифицированных как DSB для протонов 3 МэВ (50 МэВ). Видно, что доля повреждений ^• OH в DSB несколько меньше, чем для всех разрывов вместе взятых. DSB определяются наличием по крайней мере одной пары повреждений на противоположных цепях в пределах 10 пар оснований.

показывают сложность DSB, т.е.е., сколько хребтов было задействовано в месте повреждения протонов с энергией 3 МэВ (50 МэВ). Множественные физические или химические повреждения в пределах одного и того же позвоночника засчитывались как единичный случай. показать повреждения, включая химические реакции, темно-коричневым цветом, а сложность только в результате событий ионизации, то есть места повреждения, не связанные с какими-либо химическими реакциями, светло-бежевым цветом, и показать сложность DSB для участков повреждения, полностью вызванных химическими реакциями. Это последнее повреждение имеет меньшую сложность (максимум 5), но не будет присутствовать при моделировании только для физики.Более того, повреждение, связанное с химическими реакциями, может быть более трудным для восстановления, поскольку ^• OH-присоединений могут изменять молекулы и структуру ДНК и, следовательно, потенциально механизм репарации. Таким образом, хотя картины повреждений могут быть похожими, вероятности восстановления между DSB, вызванными только физическими событиями или комбинацией физических и химических событий, могут различаться. Множество других факторов, таких как структура хроматина (эухроматин против гетерохроматина), также влияют на индукцию и восстановление повреждений (20, 83).В представленных расчетах моделировался только небольшой участок TsFibre, облученный моноэнергетическим и однонаправленным источником. Распространение химических реагентов может быть даже более важным для больших объемов, где может быть затронута ДНК в более удаленных участках. Включение поглотителей или, как в этом случае, ограничение распространения химических реагентов до времени 1 нс, ограничивает расстояние распространения химических веществ до более реалистичных клеточных сред. В целом, это моделирование показывает, что при рассмотрении химии важно изучить различия в характере повреждений и степени тяжести, чтобы лучше понять процессы внутри клетки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

С помощью TOPAS-nBio мы разработали структуру Монте-Карло для моделирования физики и химических реакций в нанометровом масштабе для радиобиологических экспериментов с графическим пользовательским интерфейсом, который объединяет прогресс в области моделирования структуры треков для радиационной биологии, делая их разработки доступны всем заинтересованным исследователям. Мы подвели итоги наших ранее опубликованных исследований, проверяющих структуру моделирования с повышением эффективности моделирования, подтвердили нашу реализацию эффективного моделирования с приближением независимого времени реакции и подчеркнули важность подробного моделирования сложных геометрических форм при сравнении индукции DSB с учетом и без учета химии.

Благодаря возобновлению финансирования NCI в рамках их программы информационных технологий для исследований рака (https://itcr.cancer.gov), TOPAS недавно стал бесплатным для всех некоммерческих исследователей во всем мире с намерением стать открытым. источник к июню 2023 года. TOPAS-nBio также будет выпущен бесплатно и с открытым исходным кодом в 2019 году. Лицензии будут типа BSD / MIT, которые поощряют максимальное повторное использование. Мы надеемся, что выпуск обоих инструментов без ограничений для некоммерческих пользователей вызовет дополнительный интерес со стороны исследовательских сообществ в области медицинской физики, радиационной химии и радиационной биологии.Мы предполагаем, что новые разработки в этой области сообщества пользователей Geant4-DNA и других исследователей, работающих над кодами структуры треков, новой геометрией ДНК и клеток, а также новыми моделями репарации ДНК, будут включены в код TOPAS-nBio для стимулирования сотрудничества по всему миру. исследовательские сообщества.

Счетчик SDD, включенный в текущую версию, разработан как интерфейс между физическим и химическим моделированием и моделированием биологических эффектов. Кроме того, биологические модели также могут быть напрямую связаны с TOPAS-nBio.Формат с открытым исходным кодом TOPAS-nBio позволяет разработчикам моделей изменять любой параметр в рамках своей симуляции, проектировать совершенно новую геометрию или измерители индукции повреждений. Эта гибкость в сочетании с наличием большого количества предварительно скомпилированных геометрий и скоринговых инструментов обеспечивает идеальную основу для разработки и тестирования новых механистических моделей кинетики репарации ДНК. TOPAS-nBio также предлагает новые средства для проверки зависимостей модели от различных параметров, например, путем изменения геометрии или определения повреждений, таких как порог энергии индукции повреждения.

Разработки TOPAS-nBio, представленные в этой статье, являются ранними шагами, чтобы предоставить исследователям базовые инструменты для дальнейшего понимания и моделирования реалистичного индуцирования повреждений от излучения, реакций (суб) клеточного масштаба и, в конечном итоге, реакции на уровне тканей и органов. Кроме того, структура TOPAS-nBio позволяет исследователям вносить свои собственные разработки в качестве независимых расширений в репозиторий. Такой внешний вклад в текущие разработки TOPAS-nBio очень приветствуется и, вероятно, будет играть важную роль, чтобы помочь TOPAS-nBio продвинуть вперед область моделирования механистических реакций клеток с целью сократить разрыв между моделированием физических событий и биологически наблюдаемый результат.

Глава 24. Инструменты системного мониторинга Red Hat Enterprise Linux 6

Чтобы настроить систему, системным администраторам часто необходимо определить объем свободной памяти, сколько свободного места на диске доступно, как разделен жесткий диск на разделы или какие процессы выполняются.

24.1. Просмотр системных процессов

24.1.1. Использование команды ps

Команда ps позволяет отображать информацию о запущенных процессах.Он создает статический список, то есть снимок того, что выполняется, когда вы выполняете команду. Если вам нужен постоянно обновляемый список запущенных процессов, используйте вместо этого команду top или приложение System Monitor .

Чтобы перечислить все процессы, которые в настоящее время запущены в системе, включая процессы, принадлежащие другим пользователям, введите в командной строке следующее:

  пс   ax  

Для каждого перечисленного процесса команда ps ax отображает идентификатор процесса ( PID ), связанный с ним терминал ( TTY ), текущий статус ( STAT ), накопленное время ЦП ( TIME ) и имя исполняемого файла ( КОМАНДА ).Например:

 ~] $  л.с. ax 
  КОМАНДА ВРЕМЕНИ PID TTY STAT
    1? СС 0:01 / sbin / init
    2? S 0:00 [kthreadd]
    3? S 0:00 [миграция / 0]
    4? S 0:00 [ksoftirqd / 0]
    5? S 0:00 [миграция / 0]
    6? S 0:00 [сторожевой таймер / 0]
  [вывод усечен]  

Чтобы отобразить владельца рядом с каждым процессом, используйте следующую команду:

  пс   доп  

Помимо информации, предоставляемой командой ps ax , ps aux отображает действующее имя пользователя владельца процесса ( ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ ), процент использования ЦП (% ЦП ) и памяти (% MEM ). ), размер виртуальной памяти в килобайтах ( VSZ ), размер физической памяти без подкачки в килобайтах ( RSS ), а также время или дата запуска процесса.Например:

 ~] $  пс, доп. 
USER PID% CPU% MEM VSZ RSS TTY STAT ВРЕМЯ НАЧАЛА КОМАНДА
корень 1 0,0 0,1 19404 832? СС мар02 0:01 / sbin / init
корень 2 0,0 0,0 0 0? С мар02 0:00 [kthreadd]
корень 3 0,0 0,0 0 0? С мар02 0:00 [миграция / 0]
корень 4 0,0 0,0 0 0? С мар02 0:00 [ksoftirqd / 0]
корень 5 0,0 0,0 0 0? С мар02 0:00 [миграция / 0]
корень 6 0.0 0,0 0 0? Р мар02 0:00 [сторожевой таймер / 0]
  [вывод усечен]  

Вы также можете использовать команду ps в сочетании с grep , чтобы узнать, запущен ли конкретный процесс. Например, чтобы определить, работает ли Emacs , введите:

 ~] $  пс топор | grep emacs 
12056 очков / 3 S + 0:00 emacs
12060 точек / 2 S + 0:00 grep --color = auto emacs 

Полный список доступных параметров командной строки см. На странице руководства ps (1).

24.1.2. Использование верхней команды

Команда top отображает в реальном времени список процессов, запущенных в системе. Он также отображает дополнительную информацию о времени безотказной работы системы, текущем использовании ЦП и памяти или общем количестве запущенных процессов и позволяет выполнять такие действия, как сортировка списка или завершение процесса.

Чтобы запустить команду top , введите в командной строке следующее:

  верх  

Для каждого перечисленного процесса команда top отображает идентификатор процесса ( PID ), эффективное имя пользователя владельца процесса ( USER ), приоритет ( PR ), хорошее значение ( NI ). , объем виртуальной памяти, которую использует процесс ( VIRT ), объем физической памяти без подкачки, которую использует процесс ( RES ), объем общей памяти, которую использует процесс ( SHR ), поле состояния процесса S ), процент использования ЦП (% ЦП ) и памяти (% MEM ), накопленное время ЦП ( ВРЕМЯ + ) и имя исполняемого файла ( КОМАНДА ).Например:

 ~] $  верх 
наверх - 02:19:11 вверх 4 дня, 10:37, 5 пользователей, средняя нагрузка: 0,07, 0,13, 0,09
Задачи: всего 160, 1 запущен, 159 спит, 0 остановлен, 0 зомби
ЦП: 10,7% us, 1,0% sy, 0,0% ni, 88,3% id, 0,0% wa, 0,0% hi, 0,0% si, 0,0% st
Mem: всего 760752k, использовано 644360k, свободно 116392k, буферов 3988k
Своп: всего 1540088k, 76648k использовано, 1463440k свободно, 196832k кэшировано

  PID ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ PR NI VIRT RES SHR S% CPU% MEM TIME + COMMAND
14401 jhradile 20 0 313 м 10 м 5732 S 5.6 1.4 6: 27.29 гном-система-мо
 1764 корень 20 0 133m 23m 4756 S 5,3 3,2 6: 32,66 Xorg
13865 jhradile 20 0 1625m 177m 6628 S 0,7 23,8 0: 57,26 java
   20 корень 20 0 0 0 0 S 0,3 0,0 4: 44,39 ата / 0
 2085 корень 20 0 40396 348 276 S 0.3 0.0 1: 57.13 udisks-daemon
    1 корень 20 0 19404 832 604 S 0,0 0,1 0: 01.21 init
    2 корень 20 0 0 0 0 S 0,0 0,0 0: 00.01 kthreadd
    3 корень RT 0 0 0 0 S 0,0 0,0 0:00.00 миграция / 0
    4 корень 20 0 0 0 0 S 0,0 0,0 0: 00,02 ksoftirqd / 0
    5 корень RT 0 0 0 0 S 0,0 0,0 0: 00.00 миграция / 0
    6 корень RT 0 0 0 0 S 0,0 0,0 0: 00.00 сторожевой таймер / 0
    7 корень 20 0 0 0 0 S 0,0 0,0 0: 01,00 событий / 0
    8 корень 20 0 0 0 0 S 0,0 0,0 0: 00.00 процессор
    9 корень 20 0 0 0 0 S 0,0 0,0 0: 00.00 хелпер
   10 корень 20 0 0 0 0 S 0,0 0,0 0: 00.00 netns
   11 корень 20 0 0 0 0 S 0.0 0,0 0: 00.00 асинхронный / мгр
   12 корень 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0: 00.00 pm
  [вывод усечен]  

Таблица 24.1. Интерактивные верхние команды

24.1.3. Использование средства системного монитора

Вкладка Processes инструмента System Monitor позволяет просматривать, искать, изменять приоритет и завершать процессы из графического пользовательского интерфейса. Чтобы установить инструмент, введите следующую команду от имени root :

 ~] #  yum install gnome-system-monitor  

Чтобы запустить инструмент System Monitor , выберите → → на панели или введите gnome-system-monitor в приглашении оболочки.Затем щелкните вкладку Processes , чтобы просмотреть список запущенных процессов.

Рисунок 24.1. Системный монитор — процессы

Для каждого перечисленного процесса инструмент System Monitor отображает его имя ( Имя процесса ), текущий статус ( Status ), процент использования ЦП (% CPU ), хорошее значение ( Nice ), процесс ID ( ID ), использование памяти (, память ), канал, на котором процесс ожидает ( Waiting Channel ), и дополнительные сведения о сеансе ( Session ).Чтобы отсортировать информацию по определенному столбцу в порядке возрастания, щелкните имя этого столбца. Щелкните имя столбца еще раз, чтобы переключить сортировку между возрастающим и убывающим порядком.

По умолчанию инструмент System Monitor отображает список процессов, принадлежащих текущему пользователю. Выбор различных опций в меню позволяет:

• просматривать только активные процессы,

• просмотреть все процессы,

• просматривать свои процессы,

• просматривать зависимости процессов,

• просмотреть карту памяти выбранного процесса,

• просматривать файлы, открытые выбранным процессом, и

• обновить список процессов.

Кроме того, различные параметры в меню позволяют:

• остановить процесс,

• продолжить выполнение остановленного процесса,

• завершить процесс,

• убить процесс,

• изменить приоритет выбранного процесса и

• отредактируйте предпочтения System Monitor , такие как интервал обновления для списка процессов или какую информацию отображать.

Вы также можете завершить процесс, выбрав его из списка и нажав кнопку Завершить процесс .

Система проверки герметичности | Topas GmbH

Стенды для испытания фильтров / комплектные компоненты

С помощью систем проверки герметичности серии DHP 145 можно проверить герметичность при повышенном и пониженном давлении компонентов различных размеров и форм.Интенсивность утечки определяется в зависимости от давления.
Стенд работает при температурах испытательного воздуха от -40 ° C до 120 ° C . Теплообменник защищает измерительные приборы от повреждений из-за слишком низких или высоких температур во время работы при низком давлении.
Для внешнего подключения испытательный стенд имеет адаптер испытательного воздуха, порт для измерения давления, а также датчик температуры, который должен быть подключен к испытуемому образцу.
Все соединительные линии имеют длину 2 м, поэтому во время испытания образец может находиться в климатической камере.Весь процесс проверки выполняется в основном автоматически и управляется программным обеспечением DHPWin на базе ПК.

• Испытательное давление измеряется непосредственно на испытуемом образце
• Испытания при повышенном и низком давлении (режим давления и всасывания)
• Большой температурный диапазон применимого испытательного воздуха
• Посредством каскадирования нескольких элементов с ламинарным потоком широкий диапазон объемного расхода
• Компактная конструкция
• Мобильный — легко перемещается с помощью фиксируемых ножек
• Простота использования благодаря компьютерной процедуре испытаний
• Удобный анализ данных под Windows

Topaz Video Enhance AI — это круто, но по сути программа для раннего доступа

Примечание : Это не полноценный формальный обзор и сравнение Topaz Video Enhance AI с другими имеющимися на рынке приложениями, а обсуждение сильных и слабых сторон одного конкретного приложения.Качество и возможности модели все еще значительно меняются от версии к версии.

За последние 10 месяцев, когда я работал над апскейлингом Star Trek: Deep Space Nine и Voyager , я полагался на одно программное обеспечение больше всех остальных для выполнения работы: Topaz Video Enhance AI (199,99 долларов США для Windows и Mac). Я рекомендовал этот продукт как косвенно, так и прямо, и я буду продолжать это делать. Но мне нужно убедиться, что вам ясно, во что вы ввязываетесь.

До сентября практически все мое внимание было сосредоточено на улучшении качества этапов предварительной обработки видео. После публикации «То, что ни один фанат не видел раньше», я решил обратить свое внимание на апскейлерную сторону уравнения.

Вот и хорошие новости: Topaz Video Enhance AI — это, без сомнения, лучший AI-инструмент для повышения качества видео, который я тестировал. Некоторые из его моделей настраиваются, и он может улучшить широкий спектр видео. Я видел, как он вдохнул новую жизнь в шоу Grateful Dead, старые кассеты VHS, Star Trek , Stargate: SG-1 и ряд других типов контента.

Я не могу сказать, что все сообщество удовлетворено темпами разработки, но, учитывая сложность программного обеспечения для редактирования видео и необходимость постоянно улучшать лежащий в его основе ИИ, я чувствую, что дела идут разумно. Обработка видео с искусственным интеллектом — это невероятно новый рынок , и Topaz намного превосходит любой из протестированных мной видеоредакторов (хотя я всегда рад услышать предложения по другим программам для тестирования). Насколько мне известно, TVEAI — единственное приложение, которое делает то, что делает, и делает это.

У меня сейчас не так много новых материалов, которые я мог бы показать — я работал над Voyager , но я не готов показывать работы. То, что у меня есть, — это версия кредитов DS9, которую я построил сразу же. после того, как «То, что ни один фанат не видел раньше», был запущен. Этот материал был создан с использованием AviSynth + для начального масштабирования и TVEAI для обработки. Для тех из вас, кому интересно, где находится обещанный мною учебник — я все еще работаю над тем, чтобы разработать рабочий процесс, который затронет весь спектр шоу и улучшит первые сезоны больше, чем нынешний метод.

Но пользователи должны знать, что Topaz Video Enhance AI также имеет некоторые неудобства. Во-первых, это не способствует стабильности системы. Он никогда не запускается должным образом, когда машина только что перезагрузилась, но если вы использовали свой графический процессор для других приложений, программе может потребоваться перезагрузка для правильной работы. Остановка и повторный запуск практически всегда срабатывают с первого раза. Это наверное второй раз работает. У тебя даже был хороший шанс трижды.Просите отрендерить более трех видео подряд? Это испытывает вашу удачу. В конце концов, либо движок AI не сможет инициализироваться, либо приложение выйдет из строя, и потребуется перезагрузка.

Topaz Video Enhance AI становится нестабильным быстрее, если другие приложения, такие как StaxRip, одновременно выполняют многопоточное кодирование AviSynth +. Он не слишком любит делиться графическим процессором, хотя в последние месяцы это поведение улучшилось. Я бы рекомендовал перезагрузку каждые 1-2 дня, чтобы свести к минимуму вероятность сбоя, особенно если за это время вы запускаете несколько видео.Загрузка видео увеличивает вероятность того, что следующее видео вызовет сбой, хотя программное обеспечение также может давать сбой при очень длинных кодировках. Однако для максимальной эффективности масштабирования часто требуется предварительная обработка. Лично я просто стискиваю зубы и много перезагружаюсь.

Одним из способов решения этой проблемы нестабильности в Topaz является создание режима автосохранения, который перезагружает ваше предыдущее видео и запоминает (в основном), на каком кадре вы были. Это устраняет необходимость четырехкратной перезагрузки за один день при масштабировании большого количества коротких клипов.

Качество модели по-прежнему является подвижной целью

Качество каждой модели искусственного интеллекта варьируется от версии к версии выпуска. Одно из предложений, которое я сделал компании, которая, по ее словам, будет реализовывать, — упростить поиск более старых версий программного обеспечения. Это может быть необходимо при тестировании, чтобы увидеть, работает ли данная модель лучше в более старой или более новой версии.

Причина, по которой качество моделей может варьироваться, заключается в том, что компания продолжает совершенствовать и обучать свои модели.В уравнении много подвижных частей, и Topaz пытается улучшить свое применение одновременно на нескольких фронтах, что означает, что некоторые модели стали хуже, а затем со временем откатывались или ремонтировались. Некоторые места, которые Топазу было сложно повысить в феврале, по-прежнему остаются трудными в октябре.

Если вы заинтересованы в этом программном обеспечении, воспользуйтесь бесплатной пробной версией, чтобы убедиться, что его модели подходят для вашего контента, прежде чем нажимать на спусковой крючок.

Имейте в виду, что Topaz Video Enhance AI — это не волшебная пуля.Вот две очень разных версий Бенджамина Сиско:

Сезон 2. Это увеличенный масштаб. Это более старый снимок, и я улучшил его, но я не изменил его принципиально .

Это из сезона 2, который, похоже, был перенесен на DVD таким образом, чтобы сохранить каждый бит впечатлений от просмотра VHS в режиме «сверхдлительного воспроизведения». Вот Бенджамин Сиско из 4 сезона:

Сезон 4 Капитан Сиско. Это просто разница в том, как шоу было сведено на DVD, я ничего не сделал.

Я все еще работаю над тем, чтобы выяснить, можно ли исправить верхнюю рамку, но то, что изображение не выглядит хорошо, не является ошибкой TVEAI. Есть предел тому, что приложение может обрабатывать, и даже некоторые коммерческие видео сейчас не очень хороши.

Модель собственности Topaz

Topaz имеет интересную программную модель. Когда вы покупаете Video Enhance AI, вы получаете доступ к приложению в том виде, в котором оно существует сегодня, и ко всем будущим обновлениям, крупным и незначительным, в течение одного года. Если после этого вы захотите обновления, еще один год стоит 49 долларов.99. Неясно, разрешено ли вам пропускать годы, сохраняя цену в 49,99 долларов, или вы должны продолжать повторную подписку каждый год или покупать всю программу снова.

В случае, если вы перестанете платить ежегодную плату за обновление, вы сохраните полный доступ к программе в том виде, в котором она существует на день ее покупки. Вопрос о том, насколько это выгодно, сводится к тому, насколько быстро Topaz улучшает приложение. Пока что в этом году ситуация действительно улучшилась, но еще предстоит пройти долгий путь.

Любой, кто рассматривает это приложение, должен сначала загрузить бесплатную пробную версию и проверить, как она работает с вашим контентом.Имейте в виду, что вы можете залезть под капот с гаечным ключом, чтобы щелкнуть видео, прежде чем запускать его через программу. Например, если вам нужно деинтерлейсинг отснятого материала, это должно происходить за пределами апскейлера.

Topaz Video Enhance AI — это программа для раннего доступа, если не по названию. Я не думаю, что есть что-то плохое в модели раннего доступа, особенно когда весь рынок настолько новый, что у нас еще нет эффективных конкурентов. Но я также не хочу, чтобы это приложение было удивительно эффективным для моих целей, не отмечая при этом, что эта программа, строго говоря, не совсем удобна для новичков.Параметр кодирования MP4 имеет тенденцию пропускать звук, а это означает, что лучше всего научиться использовать FFMPEG для повторной сборки видео из составных кадров. Используйте Topaz Video Enhance AI для рендеринга в PNG или JPG, и это вообще не проблема (этот метод также легче восстанавливается, поскольку прерванное кодирование MP4 не может быть возобновлено).

Topaz Video Enhance AI — это уникальное, интересное приложение, и мне не терпится увидеть, к чему оно приведет, но я не хочу рисовать картину более радужной, чем она должна быть. Программа требует не столько обучения, сколько других вещей, которые вам нужно сделать, чтобы использовать Topaz Video Enhance AI на пике возможностей.В любом случае знайте, что он существует. Если ваш контент хорошо согласуется с его возможностями, результаты могут быть невероятными. В противном случае, возможно, не стоит инвестировать, пока приложение не получит дополнительное время на разработку. Воспользуйтесь бесплатной пробной версией и подумайте, что вы можете удивиться. Кроме того, позвольте себе представить, что вы надеетесь удивиться примерно через два года, когда все нюансы будут устранены.

Прочитано:

Анализ данных XRD и программное обеспечение — Департамент материаловедения и инженерии — Лабораторное оборудование

Доступ к данным через университетскую сеть можно получить, выбрав «Подключить сетевой диск» в проводнике Windows и подключившись к «\\ odin.nt.ntnu.no \ xrd «. Отправьте электронное письмо в лабораторию, ответственную за вход в систему.

Доступное программное обеспечение:

и фитинг

9669

программное обеспечение на собственном ПК:

Откройте окно проводника и перейдите к диску odin, как описано выше.Выберите папку XRD_analysis_software. Дважды щелкните соответствующую папку, скопируйте соответствующие файлы на свой компьютер и запустите установочный файл (.exe).

Профили выбросов:

Для анализа данных XRD в Topas вам необходимо использовать подходящий профиль выбросов (см., Например, здесь для объяснения).

DaVinci1:

Через некоторое время после замены рентгеновской трубки появятся некоторые длины волн W-загрязнения. Поэтому мы регулярно проводим новые измерения на основе стандарта LaB6, чтобы иметь актуальный профиль выбросов.Его можно найти на сервере odin в разделе «полезные_документы \ d8_davinci_1 \ Topas_Refinement_Details». Выберите файл «.lam», созданный до ваших собственных измерений.

D8 Focus:

Здесь мы используем Ni-фильтр, который удаляет лишние длины волн загрязнения, так что мы можем использовать предварительно записанный профиль излучения «CuKa5.lam», который включен в установочный каталог Topas («C: \ TOPAS5 \ Lam «).

Полезное программное обеспечение для построения графиков XRD

9016

Драгоценных камней ноября | Топаз и Цитрин: Камни-Камни | GIA

Камень-топаз Значение и история

Разнообразие оттенков топаза включает бесцветные, голубые, желтые, оранжевые, розовые, фиолетовые, коричневые и, очень редко, красные.Подавляющее большинство наблюдаемых сегодня голубых топазов — это постоянный результат обработки бесцветных топазов облучением и нагреванием. Эффект радуги, наблюдаемый в «Мистик Топаз», создается путем покрытия бесцветного топаза тонкой искусственной пленкой.

Некоторые считают, что слово «топаз» происходит от санскритского слова тапас , что означает «огонь». Другие возводят его к греческому топазу . Долгое время считалось, что этот ноябрьский камень имеет множество преимуществ. Древние греки считали, что топаз придает им силы.С 1300-х до 1600-х годов европейцы думали, что он может разрушить магические заклинания и рассеять гнев. На протяжении веков многие люди в Индии считали, что топаз, носимый над сердцем, обеспечивает долгую жизнь, красоту и разум.

Ярко-розовато-оранжевый Императорский топаз имеет аристократический оттенок. Принято считать, что название произошло из-за того, что российская королевская семья настаивала на сохранении лучших цветов этого драгоценного камня, который был добыт на Урале в России, исключительно для их использования.Альтернативное объяснение, особенно популярное в Бразилии, состоит в том, что оно датируется визитом бразильского императора Педро II в 1881 году в Ору-Прету — город, ближайший к самым продуктивным топазовым рудникам Бразилии, — и подарком ему красноватого топаза.

Голубой топаз — жемчужина четвертой годовщины свадьбы , , а императорский топаз — жемчужина 23-й годовщины свадьбы.

Один из самых популярных камней ноября — розовато-оранжевый императорский топаз. Фото: Роберт Велдон / GIA

Где находится топаз?

Минас-Жерайс, штат в Бразилии, является одним из важнейших источников высококачественного топаза, который добывается здесь более двух столетий.От желтого до оранжевого, красного, розового, фиолетового и смеси красного с оранжевым или пурпурным — вот некоторые из цветов, обнаруженных здесь. Близлежащий городок Ору-Прету — подходящий компаньон. В этом объекте всемирного наследия ЮНЕСКО величественные колониальные церкви пересекают горизонт, а причудливые мощеные улочки пересекают город.

Северо-западный Пакистан известен производством розового топаза. Холм Гундао, расположенный недалеко от городка Катланг, добывается с 1972 года. Самый популярный оттенок розового топаза из Катланга имеет оттенок фиолетового, который некоторые в торговле драгоценными камнями называют розовым цикламеном.Но даже на холме Гундао очень редко можно найти этот прекрасный розовый ноябрьский камень.

Вид на холм в Катланге, Пакистан. Предоставлено: д-р Эдвард Дж. Гюбелин, коллекция

.

Сегодня к другим основным источникам этого ноябрьского камня относятся Намибия, Нигерия, Мадагаскар, Мексика, Мьянма, Шри-Ланка и США, а также исторические российские населенные пункты.

Уход и чистка топазового камня

Топаз имеет твердость 8 по шкале Мооса, но он имеет низкую вязкость, поэтому необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать сколов или трещин.Чтобы очистить этот ноябрьский камень, не используйте паровую или ультразвуковую очистку.