Рабочая программа учебной дисциплины " Приборы и техника эксперимента " Цикл: общенаучный



Скачать 146.55 Kb.
Дата31.01.2013
Размер146.55 Kb.
ТипРабочая программа


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ


(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
ИНСТИТУТ ТЕПЛОВОЙ И АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИТАЭ)
___________________________________________________________________________________________________________


Направление подготовки: 140700 Ядерная энергетика и теплофизика

Магистерская программа: Прикладная физика плазмы и управляемый термоядерный синтез

Квалификация (степень) выпускника: магистр

Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"Приборы и техника эксперимента"


Цикл:

общенаучный




Часть цикла:

вариативная




дисциплины по учебному плану:

М.1.4




Часов (всего) по учебному плану:

72




Трудоемкость в зачетных единицах:

2

1 семестр

Лекции

36 часов

1семестр

Практические занятия







Лабораторные работы

18 часов

1 семестр

Расчетные задания, рефераты

14 часов самостоят. работы

1 семестр

Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

18 часов

1еместр

Экзамены







Курсовые проекты (работы)









Москва - 2011

1.
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ


Целью дисциплины является изучение методов измерения физических величин, приобретение практических навыков применения измерительных приборов и техники эксперимента, характерных для плазменных технологий.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

  • самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, расширять и углублять своё научное мировоззрение, в том числе с помощью информационных технологий (ОК-6);

  • использовать на практике навыки и умения в организации научно-исследовательских работ (ОК- 4);

  • использовать углубленные теоретические и практические знания, которые находятся на передовом рубеже науки и техники в области профессиональной деятельности (ПК-2);

  • применять современные методы исследования, проводить технические испытания и (или) научные эксперименты, оценивать результаты выполненной работы (ПК- 6);

  • к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов (ПК-7);

  • оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы (ПК-8);

  • использовать современные и перспективные компьютерные и информационные технологии (ПК-9);

  • использовать современные достижения науки и техники в соответствующей области, специальную литературу и другие информационные данные для решения профессиональных задач, отечественный и зарубежный опыт, современные компьютерные информационные технологии, методы анализа, синтеза и оптимизации в научно-исследовательских работах (ПК-16);

  • разрабатывать практические рекомендации по использованию результатов научных исследований (ПК-20);

  • к проведению пробных лекций под контролем преподавателя по темам, связанным с научно-исследовательской работой магистра (ПК-28);

  • оценивать степень достоверности результатов теоретических и экспериментальных исследований; умение планировать физический и технический эксперимент и обрабатывать его результаты с использованием методов теории размерности, теории подобия и математической статистики;

  • использовать информацию о новых технологических процессах и новых видах технологического оборудования (ПК-17).

Задачами дисциплины являются:

  • познакомить обучающихся с принципом действия и основными характеристиками преобразователей неэлектрических величин в электрические в физическом эксперименте;

  • дать информацию об электрических методах измерения и измерительной технике, применяемых в экспериментальных установках;

  • научить правильно выбирать преобразователи и измерительную аппаратуру в различных условиях физического эксперимента; принимать и обосновывать конкретные технические решения при последующем конструировании элементов плазменных и теплофизических установок.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части общенаучного цикла М.1 программы подготовки магистров «Прикладная физика плазмы и управляемый термоядерный синтез» направления 140700 «Ядерная энергетика и теплофизика».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах:

«Электротехника и электроника», «Методы измерения и анализа электрических величин», «Вакуумные системы плазменных установок», «Экспериментальные электрофизические

и плазменные установки».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы для изучения дисциплины «Термоядерные энергетические реакторы и станции», «Экспериментальные термоядерные установки», «Взаимодействие частиц и излучений с конструкционными материалами», «Излучательные свойства и спектроскопия низкотемпературной плазмы», «Методы исследования в физике быстропротекающих процессов», программы магистерской подготовки «Прикладная физика плазмы и управляемый термоядерный синтез».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

  • основные источники научно-технической информации по приборам и технике эксперимента в области плазменных технологий;

  • технику высоко- и низкотемпературных измерений;

  • методы экспериментального и расчетно-теоретического исследования теплогидравлических и электромагнитных процессов;

  • принцип действия и конструктивные особенности основного измерительного и вспомогательного оборудование для проведении физических экспериментов по исследованию технологических воздействий плазмы;

  • пакеты прикладных программ вычислительной математики для обработки экспериментальных данных;

  • возможности современных измерительных систем;

  • измерительные приборы, применяемые в экспериментальной практике, их классификацию и маркировку.

Уметь:

  • самостоятельно выбирать тип приборов для решения поставленной экспериментальной задачи;

  • проводить испытания и определять работоспособность установленного и ремонтируемого оборудования;

  • осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию по результатам экспериментальных работ различных авторов.

Владеть:

  • навыками дискуссии по профессиональной тематике;

  • терминологией в области техники эксперимента;

  • информацией о технических параметрах оборудования, используемого в экспериментах в рамках специальности.

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единицы, 72 часа.



п/п

Раздел дисциплины.

Форма промежуточной аттестации



Всего часов на раздел

Семестр

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости

(по разделам)


лк

пр

лаб

сам.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Роль электрической измерительной аппаратуры в измерении физических величин. Основные группы электрической измерительной аппаратуры. Первичные измерительные преобразователи. Методы измерения малых токов, напряжений и сопротивлений.

11

1

6




4

1

Тест на знание терминологии

2

Методы термометрии. Термопары. Термометры сопротивления.

Полупроводниковые датчики температуры и их область применения. Информационно-измерительная техника и технология на основе волоконно-оптических датчиков и систем.

10

1

4




4

2

Презентация и защита реферата

3

Приемники излучения на основе внутреннего фотоэффекта.

Фотодиоды. Методы и приборы для экспериментального исследования плотности потока излучения плазмы. Неселективные приемники излучения.

6

1

4







2

Презентация и защита реферата

4

Методы и техника получения высокого напряжения. Основные методы и приборы для измерения высокого напряжения.

10

1

4




4

2

Тест: классификация приборов для измерения высокого напряжения

5

Техника получения пучков заряженных частиц. Классификация источников электронов и ионов. Ионные субмикронные зонды.

7

1

4




2

1

Тест на знание терминологии

6

Спектроскопия. Аппаратная функция спектрометра.

Энергоанализаторы. Принципы действия и область применения.

10

1

4




4

2

Подготовка реферата

7

Основные виды электронной спектроскопии.

6

1

4







2

Подготовка реферата

8

Атомный силовой микроскоп. Сканирующий туннельный электронный микроскоп.

6

1

4







2

Подготовка реферата

9

Лазерный оптический зонд (ЛИДАР).

4

1

2







2

Подготовка реферата




Зачет

2

1

--

--

--

2

Устный опрос по билетам




Итого:

72




36




18

18




4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции

1. Роль электрической измерительной аппаратуры в измерении физических величин

Роль электрической измерительной аппаратуры в измерении физических величин. Основные группы электрической измерительной аппаратуры. Первичные измерительные преобразователи. Методы измерения малых токов, напряжений и сопротивлений. Мостовые схемы измерений. Потенциометры. Нормальные элементы их назначение, принцип действия и основные характеристики. Вторичные электронные умножители. Фотоэлектронные умножители. Принцип их действия и области применения.

2. Методы термометрии

Термопары. Термометры сопротивления. Полупроводниковые датчики температуры и их область применения. Информационно-измерительная техника и технология на основе волоконно-оптических датчиков и систем.

3. Приемники излучения на основе внутреннего фотоэффекта

Фотодиоды. Методы и приборы для экспериментального исследования плотности потока излучения плазмы. Неселективные приемники излучения.

4. Методы и техника получения высокого напряжения

Методы и техника получения высокого напряжения. Принципиальная схема каскадного генератора высокого напряжения. Основные методы и приборы для измерения высокого напряжения.

5. Техника получения пучков заряженных частиц

Техника получения пучков заряженных частиц. Электронная пушка и ее характеристики. Основные типы электронных пушек. Классификация источников ионов. Принципиальная схема дуоплазмотрона и область его применения. Ионные субмикронные зонды. Принципиальная схема зонда, чувствительность к концентрации примеси, проблемы с количественной интерпретацией данных ионного микроанализа поверхности.

Вторичноионный масс-спектрометр, его принципиальная схема и область применения.

6. Энергоанализаторы

Энергоанализаторы. Принципы действия и область применения. Аппаратная функция, ее связь с разрешением спектрометра. Методы экспериментального определения аппаратной функции спектрометра (энергоанализатора). Принцип действия и область применения кремниевого поверхностно-барьерного детектора ядерных частиц.

Атомные столкновения и спектрометрия обратного рассеяния Резерфорда.

7. Электронная спектроскопия

Электронная спектроскопия. Основные виды электронной спектроскопии. Спектроскопия характеристических (электронных) потерь энергии. Область применения. Оже-спектрометрия. Область применения. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия. Источники рентгеновского излучения, применяемые в фотоэлектронной спектроскопии. Спектроскопия отраженных электронов. Область применения.

8. Электронные микроскопы и плазменные зонды

Атомный силовой микроскоп. Принцип действия и область применения. Сканирующий туннельный электронный микроскоп. Принцип действия и область применения.

Плазменные зонды. Зонд Ленгмюра. Вольтамперная характеристика зонда Ленгмюра в плазме дугового разряда и ее применение для определения параметров плазмы.

9. Зондирование атмосферы с помощью лазера

Зондирование атмосферы с помощью лазера. Лазерный оптический зонд (ЛИДАР). Основные виды рассеяния света в атмосфере. Спонтанное комбинационное рассеяние света и его применение для анализа состава атмосферы.
4.2.2. Практические занятия

Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы

№ 1. Определение характеристик насыщенного нормального элемента. Поверка цифрового вольтметра с помощью нормального элемента.

№ 2. Определение внутреннего сопротивления магнитоэлектрического амперметра. Исследование характеристик схемы шунтирования амперметра.

№ 3. Применение датчика Холла для определения сила тока в проводнике.

№ 4. Исследование характеристик каскадного генератора высокого напряжения.

№ 5. Определение аппаратной функции дифракционного спектрометра.

№ 6. Определение аппаратной функции энергоанализатора.

№ 7. Тарировка термопар.
4.4. Расчетные задания

Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.
4.5. Курсовые проекты и курсовые работы

Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием интерактивной доски. Компьютерные презентации содержат большое количество фотоматериалов. Лекция-экскурсия в центр нанотехнологий МЭИ(ТУ).

Лабораторные занятия кроме традиционной формы проведения содержат удаленный доступ к установкам.

Самостоятельная работа включает: подготовку к лекционным занятиям, к тестам, подготовку и оформление рефератов, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, устный опрос, презентация реферата, защита лабораторных работ.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как 0,5(среднеарифметическая оценка за лабораторные работы) + 0,5(оценка на дифференцированном зачете).

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

  1. Атамалян Э.Г. Приборы и методы измерения электрических величин. Серия: Высшее образование. Издательство: ДРОФА, 3-е изд., перераб.и доп.; учебное пособие, 2005 г.

  2. Асиновский Э.И., Кириллин А.В., Низовский В.Л. Стабилизированные электрические дуги и их применение в теплофизическом эксперименте. 2-е изд. испр. и доп. М.:ФИЗМАТЛИТ, 2008. – 264 с.

  3. Буймистрюк Г.Я. Информационно-измерительная техника и технология на основе волоконно-оптических датчиков и систем. – СПб, изд. ИВА ГРОЦ Минатома, 2004. -198 с.

б) дополнительная литература:

  1. Свиньин М.П. Расчет и проектирование высоковольтных ускорителей электронов для радиационной технологии. М.: Энергоатомиздат. 1989 г.

2. Методы физических измерений (лабораторный практикум по физике). Под редакцией Р.И. Солоухина. М.: «Наука», 1975, 289 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы: программные средства учебного назначения (ПСУН) - пакет прикладных программ «Определение аппаратной функции спектрографа».

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

http://nature.web.ru/

б) другие:

видеоматериалы о результатах применения атомно-силового микроскопа,

мониторинге состава атмосферы с помощью лазера (ЛИДАР).

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо:

  1. Наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов;

  2. Наличие лаборатории, оснащенной научными стендами.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 140700 «Ядерная энергетика и теплофизика» и магистерской программы «Прикладная физика плазмы и управляемый термоядерный синтез».
ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Федорович С.Д.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой ОФиЯС

д.т.н., профессор Комов А.Т.

Похожие:

Рабочая программа учебной дисциплины \" Приборы и техника эксперимента \" Цикл: общенаучный iconРабочая программа учебной дисциплины «дополнительные главы математики» Цикл: общенаучный цикл
По завершению освоения данной дисциплины выпускник должен обладать следующими компетенциями
Рабочая программа учебной дисциплины \" Приборы и техника эксперимента \" Цикл: общенаучный iconРабочая программа учебной дисциплины "оптимальное проектирование" Цикл: общенаучный
...
Рабочая программа учебной дисциплины \" Приборы и техника эксперимента \" Цикл: общенаучный iconРабочая программа учебной дисциплины " методы и теория оптимизации" Цикл: общенаучный
...
Рабочая программа учебной дисциплины \" Приборы и техника эксперимента \" Цикл: общенаучный iconРабочая программа дисциплины философские проблемы науки и техники общенаучный цикл, базовая часть Направление подготовки

Рабочая программа учебной дисциплины \" Приборы и техника эксперимента \" Цикл: общенаучный iconРабочая программа учебной дисциплины «тепломассообмен» Цикл: Математический и естественно-научный
Профиль(и) подготовки: Техника и физика низких температур, нанотехнологии и наноматериалы в энергетике
Рабочая программа учебной дисциплины \" Приборы и техника эксперимента \" Цикл: общенаучный iconРабочая программа учебной дисциплины «Физико-химические методы исследования и техника лабораторных работ»
Рабочая программа учебной дисциплины может быть использована для переподготовки средних медицинских работников по разделам: «Физико-химические...
Рабочая программа учебной дисциплины \" Приборы и техника эксперимента \" Цикл: общенаучный iconРабочая программа учебной дисциплины " теоретическая механика " Цикл

Рабочая программа учебной дисциплины \" Приборы и техника эксперимента \" Цикл: общенаучный iconРабочая программа учебной дисциплины «Современная оптоэлектроника» Цикл: профессиональный

Рабочая программа учебной дисциплины \" Приборы и техника эксперимента \" Цикл: общенаучный iconРабочая программа учебной дисциплины " химия и экология " Цикл
Магистерская программа: Автономные энергетические системы. Водородная и электрохимическая энергетика
Рабочая программа учебной дисциплины \" Приборы и техника эксперимента \" Цикл: общенаучный iconРабочая программа учебной дисциплины " математическое моделирование " Цикл
Магистерская программа: Автономные энергетические системы. Водородная и электрохимическая энергетика
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org