تحديد نطاق البيانات المفيد لتجارب التشتت بزاوية صغيرة على الأنظمة المخففة الأحادية التشتت

تقدم تجارب تشتت الأشعة السينية والنيترونات بزاوية صغيرة (SAXS وSANS) على المحاليل منحنيات تشتت تتلاشى بسرعة، وغالبًا ما تكون ذات نسبة إشارة إلى ضوضاء ضعيفة، خاصة عند الزوايا الأعلى. على الأجهزة الحديثة، يتم تعويض الضوضاء جزئيًا عن طريق الزيادة في العينة، نظرًا لأن الزيادة الزاوية في البيانات صغيرة مقارنة بتلك المطلوبة لوصف سلوك وميزات تشتت المنحنى محليًا بشكل كافٍ. نظرًا لمجموعة بيانات تجريبية (صاخبة)، تطرح مسألة مهمة تتعلق بالجزء الذي لا يزال يحتوي على معلومات مفيدة وينبغي أخذه بعين الاعتبار في التفسير وبناء النموذج. هنا، يتم إثبات أنه بالنسبة للأنظمة الأحادية التشتت، يتم تحديد نطاق البيانات التجريبية المفيدة بعدد قنوات شانون ذات المعنى التي يمكن تحديدها من مجموعة البيانات. تم تطوير خوارزمية لتحديد هذا العدد وبالتالي نطاق البيانات، وتم اختبارها على عدد من مجموعات البيانات المحاكية بمستويات مختلفة من الضوضاء ودرجات مختلفة من الزيادة في العينة، مما يتوافق مع تجارب SAXS/SANS النموذجية. تم تنفيذ الطريقة في برنامج حاسوبي وقدمت أمثلة على تطبيقها لتحليل البيانات التجريبية المسجلة تحت ظروف مختلفة. يمكن استخدام البرنامج لاستبعاد البيانات التجريبية التي لا تحتوي على معلومات مفيدة في خطوط الأنابيب الآلية، وفي إجراءات النمذجة، ولإيداع البيانات أو النشر. البرنامج متاح مجانًا للمستخدمين الأكاديميين.