Порядок виконання роботи

1. Одержати допуск до виконання роботи.

2. Скласти блок-схему мас-спектрометра МС-7201М.

3. Провести розшифрування запропонованого мас-спектра.

4. Зробити висновок стосовно елементного складу зразка.

Контрольні запитання

1. Назвати галузі та сфери застосування приладу МС-7201М.

2. Пояснити будову та принцип роботи мас-спектрометра МС-7201М.

3. Пояснити, з чого складається вакуумна система мас-спектрометра МС-7201М.

4. Пояснити будову та принцип роботи джерела первинних іонів.

5. Пояснити принцип роботи іонно-електронного перетворювача.

6. Пояснити суть методики розшифрування мас-спектрів.

7. Пояснити, які можуть спостерігатись особливості мас-спектра вторинних іонів у випадку утворення комплексів МеН.

Список літератури

1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации масс-спектрометра МС-7201М. - Сумы: АО "SELMI", 1984. -71с.

2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации масс-спектрометра МС-7201. Книга 4. - Сумы: АО "SELMI", 1984. - 70с.

3. Физико-химические свойства элементов: справочник / Под ред. Г. В. Самсонова. - Киев: Наук. думка, 1965. -С. 115 - 183.

4. Проценко І.Ю. Прилади і методи дослідження плівкових матеріалів: навч. посібник / І.Ю. Проценко, А.М. Чорноус, С.І.Проценко.–Суми: Вид-во СумДУ, 2007. – 264 с.

1.5 Практикум «основи опто- і мікроелектроніки»

Лабораторна робота 1

дослідження характеристик резисторної оптопари

Мета роботи – ознайомитися з принципом роботи резисторної оптопари, дослідити її основні характеристики.

Елементи теорії. Оптроном називається напівпровід-никовий прилад, в якому конструктивно обєднані джерело та приймач випромінювання, повязані між собою оптичним звязком. У джерелі випромінювання електричні сигнали перетворюються у світлові, які діють на фотоприймач та створюють у ньому електричні сигнали. Якщо оптрон має тільки один випромінювач та один приймач випромінювання, то його називають оптопарою, або елементарним оптроном. Мікросхема, яка складається із однієї або декількох оптопар із додатковими пристроями для узгодження та підсилення сигналу, називається оптоелектронною інтегральною мікросхемою. На вході та виході оптрона завжди є електричні сигнали, а звязок входу і виходу відбувається завдяки світловому сигналу.

Конструктивно резисторна оптопара (рис.1) складається із джерела (світлодіод або надмініатюрна лампа розжарювання) і приймача (фоторезистор із селеніду кадмію (CdSe) для видимого випромінювання, із селеніду або сульфіду свинця (PbSe, PbS) – для інфрачервоного) випромінювання. Прилад може функціонувати при постійному або змінному струмі.

До параметрів резисторних оптопар відносять такі: максимальний струм (I_mвх, I_mвих) та напругу (U_mвх, U_mвих) на вході і виході; вихідний опір при нормальній роботі (R_вих);

темновий вихідний опір R_т (темновий струм за відсутності вхідного струму); опір ізоляції; максимальну напругу ізоляції

а	б
Рисунок 1- Конструкція (а) і умовне графічне позначення (б) резисторної оптопари: 1 – випромінювач; 2 - оптичний прозорий клей; 3 – фотоприймач

між входом та виходом; час вимкнення та ввімкнення; вхідну вольт-амперну і передаточну характеристики (залежність вихідного опору від вхідного струму).

Промисловість випускає резисторні оптопари із джерелом випромінювання у вигляді ламп накалювання, електролюмінесцентних конденсаторів та світлодіодів. У деяких оптопарах, які призначені для комутації сигналу розміщують декілька фоторезисторів. Резисторні оптопари застосовують для автоматичного регулювання підсилення, керування безконтактними поділювачами напруги, модуляції сигналів, формування різноманітних сигналів.

Методичні вказівки. Для визначення залежності опору фоторезистора від вхідної напруги – основної характеристики резисторної опт опари - використовується лабораторний стенд (рис.2) на основі оптопари ОЕП-13 (випромінювач – лампа розжарювання, приймач – фоторезистор на основі CdSe), металоскляний корпус якої має плоский мідний радіатор для підтримки стабільного теплового режиму фоторезистора при роботі в імпульсному режимі.

Граничними експлуатаційними даними резисторної оптопари ОЭП-13 є вхідний середній струм (20 мА); вихідний струм (7 мА); вихідна напруга (250 В) та напруга ізоляції (100 В).

Рисунок 2 – Схема лабораторного стенду

Як видно із рисунка 2, фоторезистор (виводи 2 та 4) з’єднаний послідовно із міліамперметром та резистором змінного опору R₁, а лампа розжарювання (виводи 1 та 3) – послідовно із резистором змінного опору R₂. Щоб з’ясувати величину падіння напруг, паралельно фоторезистору та ламп розжарювання включені вольтметри. Стенд працює від постійної напруги 5 В.

Змінюючи опір резистора R₂, можна встановити різні значення падіння напруги на лампі розжарювання, а тому і різні значення інтенсивності її випромінювання, як наслідок, отримати певні значення опору фоторезистора. Зміна опору R₁ приведе до зміни вихідного струму I_вих і напруги U_вих. За допомогою співвідношення можна визначити значення опору фоторезистора і побудувати залежність R(U_вх).