ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………..6
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ………………………..…7
1 ОБЗОР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………………..…7
1.1 Физические основы и техническое обеспечение оже-спектроскопии…………7
1.2 Энергоанализ потоков электронов. Типы энергоанализаторов……………….12
1.3 Оже-спектросокопия совпадений и область ее применения…………………..22
1.4 Выводы. Постановка задачи………………………………………………….….24
2 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ………………………………………………………..…24
2.1 Методы численного моделирования энергоанализаторов……………………..24
2.1.1 Методы численного моделирования электростатических полей…………25
2.1.2 Алгоритм решения уравнений движения заряженной частицы в электромагнитном поле методом Рунге-Кутта-Фельберга с контролем
точности вычислений………………………………………………………………26
2.2 Программа «ФОКУС» моделирования систем электронной оптики:
алгоритмы и характеристики…………………………………………………..…….31
2.2.1 Графический редактор…………………………………………………...….32
2.2.2 Процедура вычисления функции распределения потенциала…………....32
2.2.3 Процедура моделирования траекторий заряженных частиц в
электростатическом поле…………………………………………………………..33
2.2.4 Процедура моделирования траекторий заряженных частиц в
переменном электрическом поле………………………………………………….34
2.3 Предварительный анализ конструкций энергоанализаторов для оже-спектроскопии совпадений……………………………………………………...……36
2.3.1 Время движения электрона в центральном поле…………………..………36
2.3.2 Фокусировка по времени и дисперсия в условиях идеальной пространственной фокусировки…………………………………………..………38
2.3.3 Возможные схемы энергетического и углового анализа……………….....40
2.4 Выводы……………………………………………………………………..……..41
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ………………………………………………….41
3.1 Выбор базовых конструкций и численное моделирование
энергоанализаторов для оже-спектроскопии совпадений.…………………….…..41
3.2 Результаты эксперимента и их обсуждение…………………………………….42
3.3 Выводы……………………………………………………………………………49
4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ……………………………………………..…………50
4.1 Составление ленточного графика…………………………………………….……50
4.2 Составление сметы затрат на создание компьютерной модели энергоанализатора……………………………………………………………….……51
4.3 Экономическая эффективность………………………………………….………54
4.4 Выводы по экономической части………………………………………………..54
5 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА…………………….………55
5.1 Анализ условий труда на рабочем месте пользователя ПЭВМ…………………55
5.2 Воздействие электромагнитных излучений на организм человека………..…….58
5.3 Обеспечение освещенности рабочего места…………………………...…………60
5.4 Экологичность проекта…………………….……………………………..…………..62
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………...…………………………………………………..….……63
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………...………………………………………………….….64
В настоящее время для изучения физико-химических свойств приповерхностной области твердых тел широко используются методы электронной спектроскопии.
В частности, существуют области науки и техники, в которых имеется настоятельная необходимость определения примесей на уровне следов (<0.1 %) и ультраследов (<10-7%). Специалистам известно о влиянии таких примесей на широкий круг разнообразных физических свойств материалов и химических процессов, воздействию которых эти материалы подвергаются.
Современная техника связана с использованием электрических, магнитных и оптических свойств сверхчистых материалов, например, при изготовлении изделий волоконной оптики, полупроводников, сверхпроводников, ферромагнетиков и т.д. Следовые количества примесей зачастую определяют качество этих материалов.
Прогресс в традиционной микроэлектронике и переход к созданию приборов на основе нанотехнологий, прежде всего, обеспечивается аналитическим оборудованием, реализующим различные методы анализа вещества и позволяющим решать задачи создания и усовершенствования приборов полупроводниковой электроники, отладки и сертификации соответствующих технологических процессов.
Процессы жизнедеятельности живой клетки обусловлены содержанием в ней микроэлементов, что предполагает необходимость контроля их перемещения в биосистемах, особенно от почв к растениям и животным и, в конечном счете, к человеку.
Различные экологические проблемы выдвигают на передний план отрасли науки, связанные с мониторингом компонентов экосистемы Земли. Именно успехи в области изучения распространения галогеносодержащих пестицидов и других вредных веществ в глобальном масштабе, установление источников их попадания в окружающую среду, появление новых пестицидов, легко разрушающихся в ней, - все это стало возможным благодаря развитию высокочувствительных методов определения состава и структуры химических соединений.
Определение следов веществ играет важную роль в исследовании археологических объектов, поскольку дает важную информацию о природе и происхождении соответствующих материалов, позволяя установить возраст исследуемого предмета, подтвердить гипотезы о глобальных климатических изменениях, происходивших в прошлом.
Исследование потоков ионизированного вещества в ближнем и дальнем космосе позволяет прогнозировать глобальное состояние земной атмосферы, геомагнитную активность и т.д., и, в итоге, понять глубину и сущность воздействия космоса на механизмы функционирования планеты.
Анализ химического состава космических объектов все более приближает к пониманию ответов на вопросы о происхождении и развитии солнечной системы, Вселенной в целом, и зарождении жизни в ней; к возможности создания «второго дома».
В работе проведена разработка конструкции и исследование параметров энергоанализатора для ожеспектроскопии совпадений.
Исследование и анализ результатов показали, что предложенное в работе [40] сферическое зеркало по своим конструктивным особенностям и аналитическим характеристикам является мало пригодным для использования в методе оже-спектроскопии совпадений.
Система анализа потоков оже-электронов на основе тороидального дефлектора с промежуточной фокусировкой первого порядка, обеспечивающего на выходе угловую фокусировку второго порядка и дисперсию электронов по начальным энергиям, имеет качественную временную фокусировку и, поэтому может служить средством исследования элементарных процессов, протекающих при взаимодействии первичных частиц с электронной подсистемой твердого тела.
Таким образом, разработанная электронно-оптическая схема анализатора полностью удовлетворяет требованиям, предъявленным в задании на дипломное проектирование.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
