ელემენტარული ნაწილაკების რეგისტრაციის სასწავლო-სამეცნიერო ლაბორატორია

იური თევზაძე, ლაბორატორიის გამგე, პროფ., დოქტ.
იგორ ტრეკოვი, უფროსი ინჟინერი

ლაბორატორიული სამუშაოების კურსის გავლის შემდეგ მაგისტრანტს ექნება ნათელი წარმოდგენა იმ ციფრულ მარეგისტრირებელ მოწყობილობებზე, რომლებიც გამოიყენება ექსპერიმენტებში და შეეძლებათ მუშაობა ხელსაწყოებთან – ოსცილოგრაფები, გადამთვლელი სქემები, მეხსიერების მოწყობილობები, თანხვედრისა და ანტითანხვედრის სქემები. მიიღებენ საჭირო ცოდნას ექსპერიმენტის ავტომატიზაციაში. კურსის მეორე ნაწილი ითვალისწინებს ელემენტარული ნაწილაკების დეტექტორების და ელექტრონული სქემების მოდელირებასა და გათვლას პერსონალური კომპიუტერის და პროგრამა Electronics Workbench - ის საშუალებით. კურსი ორსემესტრიანია (გათვლილია 30 კვირაზე. თითო მეცადინეობა 2 საათი).

ამოცანა #1. μ – მეზონები

ამოცანის მიზანია კოსმოსური სხივებიდან ექსპერიმენტული დანადგარის საშუალებით ელემენტარული ნაწილაკის μ-მეზონის გამოყოფა. უნდა აიგოს დამოკიდებულება N=f(d). N–ნაწილაკების ინტენსიობაა d-სისქის შთანმთქმელის გავლის შემდეგ. d–შთანმთქმელის სისქე შეიძლება შეიცვალოს 3 სმ-დან 36 სმ-დე. μ–ს დაფიქსირება ხდება თანხვედრის სქემის საშუალებით.

ამოცანა #2. იმპულსების გავლა ოთხპოლუსაში და ძაბვის კომპენსირებული გამყოფები.

შეისწავლება იმპულსების გავლა ოთხპოლუსაში და იმპულსების მახასიათებლების დამო­კიდე­ბულება RC – წრედის პარამეტრებისაგან. შეისწავლება ე.წ. ძაბვის კომპენ­სირებული გამყო­ფები. აიგება დამოკიდებულება სქემის შესავალზე მოდებულ Uშ - ძაბვას და სქემის გამო­სავალზე Uგ-ს არსებულ ძაბვას შორის Uგ=f(Uშ)

ამოცანა #3. ფოტოელექტრონული გამამრავლებლის (ფეგ) ინტეგრალური მგრძნობიარობის განსაზღვრა.





ამოცანა #4. ფეგ-ის მახასიათებლების დამოკიდებულება ფოტოკათოდზე დაცემული სინათლის ტალღის სიგრძეზე.





ამოცანა #5. ფეგ-ის მახასიათებლების ოპტიმალური პარამეტრების შერჩევა.

პარამეტრების ქვეშ იგულისხმება- მოდებული ძაბვა, დინოდების რაოდენობა, შეკრების კოეფიციენტი და გაძლიერების კოეფიციენტი.

ამოცანა #6. ფეგ -ის შეკრების კოეფიციენტის განსაზღვრა. სინათლის და ფონის ეფექტი.

დარდება ერთმანეთთან ფეგ-იდან მიღებული სიგნალის სიდიდეები, ფოტოკათოდზე (ფკ) სინათლის (სიგნალის) დაცემისა და კოსმოსური ფონის შედეგად.

ამოცანა #7. იმპულსების ფორმირება და არეკვლა კავშირის ხაზის საშუალებით.

ფორმირების ქვეშ იგულისხმება იმპულსების პარამეტრების-ფორმის, სიგანის, ამპლიტუდის შეცვლა გარკვეული მოთხოვნების შესაბამისად. სათანადო სქემები იყოფა ორ ნაწილად- წრფივად და არაწრფივად. გამოითვლება სიგნალის არეკვლის კოეფიციენტი.

ამოცანა #8. ლოგარითმული ინტენსიმეტრის შესწავლა.

ამოცანის მიზანია ფოტოგამამრავლებლის ოპტიმალური სამუშაო უბნის (პლატოს) დადგენა. აიგება დამოკიდებულება გამოსავალი დენის მნიშვნელობასა და თვლის სიჩქარეს შორის.

ამოცანა #9. შემთხვევითი პროცესების შესწავლა.

შეისწავლება გეიგერ-მიულერის მთვლელის (გმმ) მიერ აღრიცხული იმპულსების განაწილება ტ-დროის სხვადასხვა ინტერვალებისათვის. იმპულსების განაწილების მიხედვით შეიძლება გარკვეული დასკვნა გაკეთდეს მიმდინარე პროცესის დინამიკის შესახებ.

ამოცანა #10. ფეგ-ის ძაბვის გამყოფის აწყობა.

ანოდის და თითოეული დინოდის RC - წრედზე (წინააღმდეგობის და ტევადობის სიდიდეზე) მნიშვნელოვნად არის დამოკიდებული ფეგ-ის მახასიათებლების მნიშვნელობები. ამოცა­ნის მიზანია ორი სხვადასხვა ფეგ-ისათვის აიწყოს ძაბვის გამყოფი.

ამოცანა #11. ელექტრონული ოსცილოგრაფის შესწავლა და t=RC დროის მუდმივას განსაზღვრა.

t-დროის მუდმივა ელექტრონული ხელსაწყოების მნიშვნელოვანი მახასიათებელია, რომელზეც დამოკიდებულია ხელსაწყოს (ვთქვათ, ფეგ-ის) დროითი გარჩევის უნარიანობა


ამოცანა # 12. ჩერენკოვის მთვლელის და ბოჭკოვანი კაბელისგამოყენება გარემოს რადიაციული დაბინძურების შესასწავლად.

ამოცანის მიზანია ჩერენკოვის მთვლელის და ბოჭკოვანი კაბელის საშუალებით გამოვიკვლიოთ გარემოს რადიაციული დაბინძურება მანძილზე, როდესაც გამზომი აპარა­ტურა არ იმყოფება რადიაციულ ზონაში

ამოცანა #13. ვირტუალური ელექტრონული ლაბორატორიის შექმნა IBM PC -ზე პროგრამა Electronics Workbench-ის საშუალებით.

  1. EWB B-ს შესაძლებლობები;
  2. EWB -ს კომპონენტები;
  3. EWB - ს ხელსაწყოები (ვოლტმეტრი, ამპერმეტრი, მულტიმეტრი, ოსცილოგრაფი, ფუნქციონალური გენერატორი Border Plotter სიტყვის გენერატორი, ლოგიკურიანალიზატორილოგიკური გარდამქმნელი);
  4. მონიტორის სამუშაო ველზე მოცემული ელექტრული სქემის აწყობა B EWB -ის საშუალებით.

ამოცანა #14. EWB B-ს AAnalisis მენიუს შესწავლა

  1. ბრძანებების შესწავლა მოდელირების ჩასატარებლად;
  2. რეჟიმის გათვლა მუდმივი დენის მიხედვით.

ამოცანა #15. სქემების და კომპონენტების შექმნა EWB B-ს საშუალებით სქემებისა და მოწყობილობების მოდელირება

  1. მუდმივი დენის წრედები;
  2. ცვლადი დენის წრედები.

ამოცანა #16. დიოდებსა და ტრანზისტორებზე შექმნილი მოწყობილობების მოდელირება EWB B-ს საშუალებით.

განაწილებულ პარამეტრიანი წრედების შესწავლა EWB-ს საშუალებით
  1. გამრბენი ტალღის რეჟიმი;
  2. შეუთანხმებელი გრძელი ხაზები.

ამოცანა #17. ოპერატიული გამაძლიერებლის მოდელირება და შესწავლა EWB -ს საშუალებით. "კი", "კი-არა", "ან", "ან-არა" –ს გამომრიცხავი ლოგიკური სქემების შესწავლა EWB -ს საშუალებით.

  1. ციფრულ ელექტრონიკაში გამოყენებული თვლის სისტემები;
  2. ლოგიკური სქემები.

ამოცანა #18. ლოგიკური სქემების სინთეზი EWB B-ს საშუალებით.

  1. სრულად ან ნაწილობრივ განსაზღვრული რამდენიმე ცვლადის ლოგიკური ფუნქციის რეალიზება

ამოცანა #19. დეშიფრატორების და ტრიგერების შესწავლა EWB-ს საშუალებით.

  1. დეშიფრატორის საფუძველზე შექმნილი მოდელების რეალიზება;
  2. ტრიგერები;
  3. RS-ტიპის ტრიგერები.

ამოცანა #20.

  1. JK ტიპის ტრიგერები;
  2. D ტიპის ტრიგერები;
  3. T ტიპის ტრიგერები.