Кафедра информационно-измерительных систем
и физической электроники


english version


КИИСиФЭ 40 лет!

Главная
История кафедры
Преподаватели и сотрудники
Научная деятельность
Учебная деятельность
Публикации
Конференции
Сотрудничество
Лаборатории
Методические пособия
Доска объявлений
Абитуриентам

Физико-технический институт
НОЦ "Плазма"
Веб-ресурсы ПетрГУ
Петрозаводский университет

185910, Республика Карелия,
г. Петрозаводск, ПетрГУ,
ул. Университетская, 10А,
каб. 111
телефоны
dfe@petrsu.ru
Подписка на новости
(введите свой e-mail
и нажмите Enter)

Разработка беспроводных сетей датчиков nanoLOC

The Optical Society OSA

ITMULTIMEDIA.RU


Физические основы получения информации

(3 курс, 2 семестр)


    Раздел I. Оптическая спектроскопия

      1. Метрологические понятия: поток излучения, энергетическая светимость, энергетическая яркость, спектральная энергетическая яркость и единицы их измерения.

      2. Спектральные приборы.

        2.1. Блок-схема спектральной установки.

        2.2. Показатели назначения спектральной установки.

        2.3. Аппаратная функция спектрального прибора.

        2.4. Общие характеристики щелевых приборов: светосила, дисперсия линейная и угловая, аппаратная функция, предельное разрешение, нормальная щель. Выбор параметров осветительной системы.

        2.5. Особенности дифракционных приборов: профилированная решетка, разрешающая способность и рабочий диапазон прибора.

        2.6. Интерферометр Фабри-Перо. Аппаратная функция идеального интерферометра и его рабочий диапазон. Светосила интерференционных приборов.

        2.7. Фурье-спектрометр. Связь спектра и функции корреляции. Принцип действия и аппаратная функция (разрешающая способность) и рабочий диапазон Фурье-спектрометра. Преимущества и области применения Фурье-спектроскопии.

        2.8. Спектроскопия сверхвысокого разрешения. Фотогетеродинирование и принцип корреляционной спектроскопии.

    Раздел II. Получения информации в ядерно-физических экспериментах

      1. Пассивный и активный (предусматривающий контролируемое воздействие на изучаемый объект) ядерно-физические эксперименты.

        1.1. Структурные схемы экспериментов.

        1.2. Описание взаимодействий. Сечения взаимодействий.

        1.3. Законы сохранения.

        1.4. Примеры пассивного и активного экспериментов: (из других областей науки) спектральный анализ и изучение формы астероидов по регистрируемой "тени" от них на Земле в свете покрываемой астероидом звезды.

      2. Опыты Резерфорда по рассеянию α-излучения.

        2.1. Источник зондирующих частиц и детектор в опытах Резерфорда.

        2.2. Описание взаимодействий. Дифференциальное сечение. Формула Резерфорда.

        2.3. Результаты опытов и основные выводы из них.

      3. Источники зондирующих частиц.

        3.1. "Естественные" источники - изотопные источники и космические лучи.

        3.3. Типы и характеристики зондирующих частиц.

        3.4. Происхождение космических лучей и их роль во Вселенной.

        3.4. Нейтронные и нейтринные источники.

      4. Источники зондирующих частиц - ускорители.

        4.1. Соотношения неопределенностей, связь между энергией зондирующих частиц и размером зондируемой области.

        4.2. Некоторые основные сведения о принципах работы и конструкции ускорителей заряженных частиц. Линейные ускорители и бетатроны. Линейные резонансные ускорители Видероэ и Альвареца. Понятие об автофазировке и фокусировке пучка частиц. Циклические ускорители. Циклотрон Лоуренса.

        4.3. Релятивистские эффекты и их влияние на конструкцию ускорителей - от циклотрона к синхрофазотрону.

        4.4. "КПД" ускорителя. Ускорители на встречных пучках.

        4.5. Ускорительные центры в мире. Применение ускорителей в областях науки и техники, не связанных с изучением микромира.

      5. Детекторы заряженных частиц.

        5.1. Счетчики и трековые детекторы - общие сведения о типах и принципах работы.

        5.2. Счетчики Гейгера - конструкция, принципы работы.

        5.3. Сцинтилляционные счетчики - конструкция, принципы работы.

        5.4. Камера Вильсона - конструкция, принципы работы.

    Раздел III. Энергоанализ заряженных частиц

      1. Применение методов анализа заряженных частиц по энергии.

        1.1. Исследование поверхности твердого тела (электронная оже-спектроскопия, ионизационная электронная спектроскопия, фотоэлектронная спектроскопия, ионная оже-спектроскопия и ионная нейтрализационная спектроскопия).

        1.2. Изучение неупругих электронно-атомных столкновений и др.

      2. Основные параметры энергоанализаторов.

        2.1. Структурная схема спектрометра заряженных частиц. Режимы работы энергоанализатора. Основные параметры энергоанализаторов (дисперсия по энергии, аппаратная функция, разрешение, разрешающая способность (разрешающая сила), телесный угол, светосила, светимость и пропускание).

        2.2. Экспериментальное определение аппаратной функции спектрометра и разрешающей способности, нахождение коэффициента связи (калибровка спектрометра).

        2.3. Удельная дисперсия как критерий для сравнения энергоанализаторов.

      3. Электростатические энергоанализаторы.

        3.1. Энергоанализатор с однородным тормозящим полем. Связь между током коллектора и функцией распределения частиц по энергии. Влияние конечности диаметра входного отверстия и начальной расходимости пучка на разрешающую способность прибора. Способы повышения разрешающей способности анализатора. Подавление вторичной электронной эмиссии и отраженных частиц. Понятие о сферическом конденсаторе с тормозящим полем.

        3.2. Конденсатор Юза-Рожанского (цилиндрический дефлектор). Движение электронов в поле анализатора. Фокусировка первого порядка по направлению. Дисперсия. Разрешающая способность; факторы, ограничивающие разрешающую способность прибора. Светосила. Расчет потенциалов обкладок конденсатора. Схема спектрометра для исследования неупругих процессов при электронно-атомных столкновениях на основе конденсаторов Юза-Рожанского.

    Раздел IV. Принципы хранения информации на жестких магнитных дисках

      1. Принципы магнитной записи на жесткий диск.

        1.1. Физическая структура жесткого диска.

        1.2. Типы интерфейсов жестких дисков.

        1.3. Эволюция магнитных носителей и магнитных головок.

        1.4. Принцип магнитой записи электрических сигналов. Коэрцетивная сила. Магнитные домены. Эффект самопроизвольного размагничивания.

      2. Пути повышения плотности записи.

        2.1. Линейная плотность записи. Плотность дорожек.

        2.2. Продольная и поперечная запись.

        2.3. Влияние расстояния от магнитной головки до поверхности.

        2.4. Влияние эффекта размагничивания и тепловой энергии частиц на линейную плотность записи.


Литература

    1. Зайдель А.Н., Островская Г.В., Островский Ю.И. Техника и практика спектроскопии. М.: Наука, 1976.
    2. Светосильные спектральные приборы / Под ред. К.И.Тарасова. М.: Наука, 1988.
    3. Луизова Л.А. Оптические методы диагностики плазмы: Учебное пособие. Петрозаводск: Изд. ПетрГУ. 2003. 148 с.
    4. Козлов И.Г. Современные проблемы электронной спектроскопии. М.: Атомиздат, 1978. 248 с.
    5. Афанасьев В.П., Явор С.Я. Электростатические энергоанализаторы для пучков заряженных частиц. М.: Наука, 1978. 224 с.
    6. Козлов И.Г. Методы энергетического анализа электронных потоков. М.: Атомиздат, 1971.


Последнее обновление
21.07.2009

Поддержка: Lab 127 team

Дизайн: студия "PetroL@B"