Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://prac-gw.sinp.msu.ru/images/modern/otchet.DOC Дата изменения: Tue Nov 18 14:10:46 2003 Дата индексирования: Mon Oct 1 19:49:28 2012 Кодировка: koi8-r

Интерфейсные блоки


для лабораторных работ атомного практикума

«Комбинационное рассеяние света».

Проведена модернизация измерительной аппаратуры в двух задачах атомного
практикума, целью которых является исследование явления комбинационного
рассеяния света. Данный цикл работ был вызван необходимостью замены узлов,
собранных на старых ламповых схемах и вышедших из строя несколько лет
назад. Возможности ремонта данной аппаратуры ограничиваются отсутствием
комплектующих, выпуск которых давно прекращен. В то же время ламповые
схемы, как видно из многочисленных публикаций в иностранных журналах,
несмотря на серьезные недостатки (большие размеры, энергопотребление и
т.д.), до сегодняшнего дня имеют ряд областей применения, где они успешно
выдерживают конкуренцию с твердотельной электроникой и создание компактных
транзисторно-микросхемных аналогов таких устройств представляет серьезные
трудности.

С подобного рода проблемами пришлось столкнуться и в данной работе -
так, например, разрабатываемые узлы должны были обладать не только
возможностью фильтрации сильно зашумленных входных сигналов, но и иметь
входное сопротивление, на несколько порядков превышающее те, с которыми
приходится сталкиваться при создании обычной приемно-усилительной
аппаратуры. Для решения этих задач во входных цепях разработанных модулей
были установлены специализированные усилители фирмы Analog Device, имеющие,
в соответствии с фирменной документацией, входное сопротивление порядка 500
гигаом, что позволило полностью снять указанную проблему.

В результате испытаний двух комплектов изготовленных модулей было
установлено, что спектры комбинационного излучения, выведенные на экран
компьютера, демонстрируют хороший уровень чувствительности аппаратуры и
высокую степень подавления помех.

Были проведены изменения и дополнения в унифицированной программной
оболочке, используемой также в других задачах практикума. Модификация
программной оболочки была, в основном, связана с обновлением интерфейса и
включением в пакет программ цифровой фильтрации. Кроме того, при работе
аппаратуры используется матобеспечение, отслеживающее и убирающее одиночные
шумовые выбросы, если они появятся в результате воздействия внешних
электромагнитных наводок. Обеспечена возможность различного представления
данных на экране, подобно тому, как это сделано в стандартных графических
пакетах.

Продуктивность работы студентов на автоматизированной установке с
использованием компьютера во многом зависит от наличия программ поддержки.
Отсутствие удобных хелп-программ приводит к трудностям в понимании
возможностей программного обеспечения и оборудования, что, в конечном
счете, вынуждает студента снижать внимание к сущности физических процессов,
изучение которых и является основной целью задач атомного практикума.

Для преодоления этих трудностей для данной лабораторной работы была
написана расширенная хелп-программа, позволяющая не только получать
оперативную информацию о работе с программной оболочкой, но и
обеспечивающая подробное руководство действиями в среде пакетов Excel и
Origin. В ряде последовательных разделов хелпа приведено детальное описание
конкретных выполняемых процедур, снабженное большим количеством
иллюстраций. Студенты, выполняющие данную работу, получают, таким образом,
навыки работы с широко используемыми в научной деятельности программами,
что, без сомнения, повышает качество их профессиональной подготовки.

Особенностью данной задачи является то, что в ней студент выполняет
обработку экспериментальных данных как программами, входящими в состав
унифицированной программной оболочки Uran, так и утилитами Excel и Origin с
передачей между ними промежуточных результатов и использованием уникальных
возможностей той или другой программы, таких, например, как программное
выделение в среде Origin отдельных спектральных компонент, имеющих гауссову
форму.

Хелп-программа, находящаяся в отдельном окне, позволяет проводить все
операции с данными, постоянно имея перед глазами описания выполняемых
процедур. Практика показала, что студенты быстро и охотно изучают
соответствующие разделы и активно используют эту методику в лабораторной
работе. Изложенное выше приводит к мысли о целесообразности расширения
области применения подобных методик в задачах атомного практикума.