Главная
страница 1
КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

"УТВЕРЖДАЮ"

Проректор по учебной работе

проф. Н.К.Замов



ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Физическая электроника ________________________________________________________________



_____________________________________________________________________

Цикл________ДС_________________________________________________________


ГСЭ - общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины; ЕН - общие математические и

естественнонаучные дисциплины; ОПД - общепрофессиональные дисциплины; ДС - дисциплины

специализации; ФТД - факультативы.

Специальность:______013800____________ -радиофизика и электроника



(Номер специальности) (Название специальности)

Принята на заседании кафедры радиоэлектроники________



название кафедры

(протокол № от " " 200 г.)

Заведующий кафедрой

(А.М.Насыров)

Утверждена Учебно-методической.комиссией факультета КГУ

название факультета

(протокол № от " " 200 г.)

Председатель комиссии
(О.Н.Шерстюков)

Рабочая программа дисциплины

“Физическая электроника”

Предназначена для студентов __4___ курса


по специальности:___013800 радиофизика и электроника_____________________ - ______________________________


(Номер специальности)


(Название специальности)

по специализации:

(Номер специализации)

(Название специализации)

АВТОР: доцент Гусев Ю.А.______________________
КРАТКАЯ АННОТАЦИЯ: Цель преподавания дисциплины "Физическая электроника" состоит в ознакомлении с - физическим процессами, происходящими при эмиссии заряженных частиц с поверхности твердых тел, - с законами движении этих частиц в вакууме и газе под действием электрических и магнитных полей, - с процессами, происходящими твердых телах при движении в их окрестности потока заряженных частиц, - с использованием этих явлений при создании различных электронных приборов, в овладении методами расчета основных параметров приборов вакуумной электроника.

. 1. Требования к уровню подготовки студента, завершившего изучение дисциплины “Физическая электроника”

Студенты, завершившие изучение данной дисциплины должны: -

- знать условия возникновения эмиссии с поверхности твердых тел, основные виды эмиссии и их законы;

- особенности движения заряженных частиц в электрических и магнитных полях, методы и возможности фокусировки и управления потоком заряженных частиц ;

- устройство и особенности электронных приборов, предназначенных для отображения и преобразования изображений, а также для усиления, генерирования и преобразования электрических сигналов.

- рассчитывать основные параметры вакуумных электронных приборов;

- оценивать области применения вакуумных приборов различных типов.



2. Объем дисциплины и виды учебной работы (в часах).

Форма обучения очная



очная, заочная, вечерняя

Количество семестров 1

Форма контроля:


зачет, экзамен

зачет, экзамен

  1. семестр

  2. семестр

экзамен



№ п/п

Виды учебных занятий

Количество часов

1 семестр

2 семестр

1.

Всего часов по дисциплине

96



2.

Самостоятельная работа

60




3.

Аудиторных занятий

0







в том числе лекций

36







семинарских (или лабораторно-практических)







3. Содержание дисциплины.

3.1. ТРЕБОВАНИЯ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО СТАНДАРТА К ОБЯЗАТЕЛЬНОМУ МИНИМУМУ СОДЕРЖАНИЯ

ПРОГРАММЫ

Индекс

Наименование дисциплины и ее основные разделы

Всего часов



-




Примечание: Если дисциплина, устанавливается вузом самостоятельно, то в данной таблице ставится прочерк.

3.2. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ



№ п/п

Название темы и ее содержание

Количество часов

лекции

семинарские (лаб.-практ.) занятия

1

Тема. Предмет и задачи курса. Краткий исторический обзор. Общее понятие о вакуумных приборах. Особенности вакуумных приборов. Общее устройство и классификация вакуумных приборов.



2 часа




2

Тема. Энергетическое строение твердых тел. Работа выхода. Методы уменьшения работы выхода.

2 часа




3

Тема. Виды электронной эмиссии. Термоэлектронная эмиссия. Термокатоды, их конструкция и характеристики. Эффект Шоттки. Фотоэлектронная эмиссия и ее законы.

2 часа




4

Тема. Вторичная электронная эмиссия. Автоэлектронная (электростатическая) эмиссия. Закон степени "трех-вторых". Идеальная и реальная анодная характеристика электровакуумного прибора.

2 часа




5

Тема Движение электронов в статическом электрическом поле. Движение электронов в статическом магнитном поле

2 часа




6

Тема. Законы движения электронов в скрещенных электрическом и магнитном полях.

Основные понятия вейвлет-анализа.



2 часа




7

Тема. Прохождение тока в вакууме. Наведенный и конвекционный ток. Связь наведенного и конвекционного токов

2 часа




8

Тема. Классификация, общее устройство и принцип работы электронно-лучевых приборов. Электронный прожектор.

2 часа




9

Тема. Принципы электростатической фокусировки электронного потока. Электронные линзы. Электростатические фокусирующие системы. Принципы магнитной фокусировки электронного потока. Магнитные фокусирующие системы.

2 часа




10

Тема. Электростатические отклоняющие системы. Магнитные отклоняющие системы. Чувствительность отклоняющей системы.

2 часа




11

Тема Осциллографическая трубка. Телевизионная трубка - кинескоп. Радиолокационная трубка. Устройство и принцип работы.

2 часа




12

Тема. Электровакуумные фотоэлектронные приборы. Фотоэлектронный умножитель. Электронно-оптический преобразователь.

2 часа




13

Тема. Физические процессы в газовом разряде. Газоразрядные плазменные панели. Ионизационная камера и счетчики ионизирующего излучения.

2 часа




14

Тема. Принцип действия приборов СВЧ диапазона. Угол пролета электронов. Динамическое управление электронным потоком. Модуляция по скорости и по плотности.

2 часа




15

Тема. Принцип действия, устройство и характеристики отражательного клистрона

2 часа




16

Тема. Принцип действия, устройство и характеристики многорезонаторного пролетного клистрона.

2 часа




17

Тема. Принцип действия, устройство и характеристики магнетрона.

2 часа




18

Тема. Принцип действия, устройство и характеристики ламп бегущей и обратной волны.

2 часа







Итого часов:

36 часов



Примечание: Программа содержит подробную характеристику содержания темы. Название, количество тем в программе, количество часов на каждую тему определяется согласно Государственному образовательному стандарту по специальности.


ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Электронные приборы / Под ред. Г.Г. Шишкина. М.: Энергоатомиздат, 1989.

2. Батушев В.А. Электронные приборы. М.: Высшая школа, 1980.

3. Жихарев А.А., Шамаева Г.Г. Электронно-лучевые и фотоэлектронные приборы. М: Высшая школа, 1982.

4. Панфилов. И.П. Приборы СВЧ и оптического диапазонов. М.: Радио и связь, 1993.

5. Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. Том II. М.: Высшая школа, 1972.

6. О.С. Милованов, Н.П. Сабенин. Техника СВЧ. Атомиздат. М., 1980.


ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
7. Дулин В.Н. Электронные приборы. М.: Энергия, 1977.

8. Пароль Н.В., Бернштейн А.С. Осциллографические электронно-лучевые трубки. М.: Радио и связь, 1990.

9. Электронные приборы СВЧ / Березин В.И., Буряк В.С., Гутцайт Э.М., Марин В.П. М.: Высшая школа, 1985.

10. Федоров Н.Д. Электронные приборы СВЧ и квантовые приборы. М.: Атомиздат, 1979.

11. Гапонов В.И. Электроника: Т.2. М.:Физматгиз, 1960.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ БИЛЕТЫ


1 Энергетическая модель атомов и твердых тел. Зонная модель твердого тела. Электроны в металлах, диэлектриках, полупроводниках.
2 Электрический ток в высоком вакууме при незначительном объемном заряде. Конвекционный и наведенный ток при перемещении электрона в междуэлектродном пространстве.
3 Термоэлектронная эмиссия: распределение электронов по скоростям Максвелла-Больцмана и Ферми-Дирака.
4 Траектории заряженных частиц в однородном электрическом поле. Пример.
5 Работа выхода: силы ее определяющие (пример). Поверхностный потенциальный барьер (определение формы и величины).
6 Траектории заряженных частиц в однородном магнитном поле. Пример.
7 Вывод закона эмиссии. Закон Ричардсона-Дешмена. Закон начальных токов диода. Экспериментальное определение распределения электронов по скоростям методом задерживающего поля.
8 Траектории заряженных частиц в скрещенных электрических полях. Пример.
9 Типы катодов и их эмиссионные константы. Металлические катоды. Их зонная энергетическая модель.
10 Основы геометрической электронной оптики. Преломление электронного луча в электрическом отклоняющем поле. Преломление электронного луча в плоскопараллельном электрическом двойном слое. Закон электронного оптического преломления.
11 Пленочные катоды. Структурная и зонная- энергетическая модели.
12 Уравнения для фокусных расстояний сферического электрического двойного слоя. Фокусные расстояния электронных линз и их экспериментальное определение. Условия применимости законов электронной оптики. Увеличение с помощью электронных линз
13 Оксидные катоды- энергетическая зонная и структурная модели. Их применение. Катоды прямого и косвенного накала.
14 Электростатические электронные линзы. Их классификация и разновидности. Магнитные электронные линзы. Их классификация. Искажения в электронных линзах.
15 Фотоэлектронная эмиссия. Внутренний и внешний фотоэффект. Законы Столетова и Эйнштейна. Энергетичесая зонная модель металлических фотокатодов. Чувствительность фотокатодов. Утомление фотокатодов.
16 Электростатическое и магнитное отклонение луча (достоинства и недостатки).Э.Л.Т. (устройство). Люминесцентный экран. Зонная энергетическая модель люминофора. устройство, работа, применение.
17 Вторичная электронная эмиссия.
18 Электрический ток при ионизации электронным ударом.

Усиление тока. Образование Таунсендовских лавин.


19 Автоэлектронная эмиссия. Ее зонная энергетическая модель.
20 Усиление тока за счет дополнительного образования носителей заряда при ионизации ударами ионов в газоразрядном промежутке и в результате бомбардировки катода ионами.
21 Электрический ток в вакууме. Механизм ограничения тока объемным зарядом. Уравнение Пуассона.
22. Условия зажигания разряда. Закон Пашена. Полная характеристика газового разряда.
23 Закон трех вторых. Реальный вакуумный диод.
24. Тлеющий разряд, катодное падение потенциала. Стабилитрон. Тиратрон. Индикаторные приборы: неоновые лампы, знаковые индикаторы, вакуумные люминесцентные, электролюминесцентные и жидкокристаллические.
25 Вакуумный диод, его характеристики и применение
26 Влияние реактивных параметров триода на работу колебательной системы. Требования к лампам, предназначенные для работы в СВЧ-диапазоне. Конструктивные особенности триодов СВЧ.
278 Вакуумный триод. Уравнения статической и динамической характеристики. Межэлектродные соединения звездой и треугольником. Определение действующего напряжения.

28. Методы генерирования и усиления колебаний на СВЧ. Время и угол пролета электронов. Отбор энергии от электрического потока. Управление электронным потоком. Триоды СВЧ их характеристики и применение.


29 Применение триода: Усиление тока, напряжения , мощности. Недостатки триода.
30. Элементарная теория пролетного двухрезонаторного клистрона. Основные характеристики: Коэффициент взаимодействия с полем резонатора, параметр группировки электронного луча клистрона. Многорезоеаторные пролетные усилительные клистроны.
31 Тетрод. Характеристики, достоинства и недостатки.
32 Отражательный клистрон. Кинетическая теория группировки электронов. Электронная настройка. Амплитудная и частотная модуляция. Характеристика и применение.
33 Лучевой тетрод. Характеристики, достоинства и недостатки.
34 Приборы СВЧ со скрещенными полями. Многорезонаторные магнетроны. Принцип действия магнетрона. Движение электронов в статическом магнетроне. Резонансная система магнетрона. Взаимодействие электронного потока СВЧ полем. Конструкция магнетрона.
35. Пентод Характеристики, достоинства и недостатки.
36 Лампа бегущей волны типа «О». Принцип действия , характеристики, применение. Лампа обратной волны типа «О». Принцип действия, характеристики, применение.

ПриПриложение к программе д



_____________________________

Наименование


Смотрите также:
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 01. 04. 04 «Физическая электроника»
92.66kb.
1 стр.
Программа дисциплины физическая электроника
139.4kb.
1 стр.
Программа дисциплины «Квантовая и оптическая электроника» для специальности 210104. 65 «Микроэлектроника и твердотельная электроника»
124.29kb.
1 стр.
Рабочая программа дисциплины «оптическая электроника» Направление подготовки бакалавра 210100-электроника и наноэлектроника
151.59kb.
1 стр.
Программа дисциплины «Квантовая и оптическая электроника» Для специальности 210602. 65 «Наноматериалы» подготовки инженера
90.31kb.
1 стр.
Программа кандидатского экзамена по специальности
93.82kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины «физические основы электроники» Направление подготовки бакалавра
173.22kb.
1 стр.
Учебно-методический комплекс дисциплины физическая реабилитация (наименование дисциплины) Специальность
417.54kb.
1 стр.
Учебная программа для специальности 1-31 04 03 Физическая электроника 2010 Составитель
95.61kb.
1 стр.
Рабочая программа дисциплины Физическая культура б физическая культура Направление подготовки
348.17kb.
1 стр.
Рабочая программа по дисциплине «Физическая культура» Направление подготовки
560.36kb.
3 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины «квантовая и оптическая электроника» Цикл: профессиональный
158.38kb.
1 стр.