 |
 |
|||||||
|
КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ СПЕКТРОМЕТРА ЯДЕРНОГО ГАММА–РЕЗОНАНСА Нищев Константин Николаевич, Новопольцев Михаил Ильич, Новопольцев Павел Михайлович, Мордовский государственный университет, г.Саранск Описана компьютерная диалоговая обучающая система, моделирующая работу спектрометра ядерного гамма–резонанса. Компьютерная модель может быть использована при подготовке студентов-физиков.
Эксплуатация реальных ядерно–физических установок обычно требует серьезных финансовых затрат, а к учебным экспериментам на них, к тому же, предъявляются особые требования радиационной безопасности. Поэтому для обучения удобно использовать не реальные установки, а их компьютерные модели. Существующие методы, используемые при разработке программ, позволяют существенно приблизить имитационные эксперименты к реальным. Нами разработана компьютерная диалоговая обучающая система, которая, используя метод Монте–Карло, моделирует в реальном масштабе времени работу спектрометра ядерного гамма–резонанса (ЯГР). Система достаточно проста в обращении и удобна для обучаемого. Гипертекстовая система контекстной помощи и система защиты от ошибочных действий обучаемого позволяет эксплуатировать систему пользователю с минимальной компьютерной подготовкой. Вначале обучаемый с помощью символического конструктора собирает на мониторе компьютера блок–схему экспериментальной установки с учетом необходимых связей между ее элементами. Затем для каждого элемента настраивает его возможные параметры (вид матрицы для ЯГР–источника, материал поглотителя, тип анализатора и т.д.). Причем, как правило, в предлагаемом компьютером наборе элементов и их параметров присутствуют такие, выбор которых приводит либо к некорректно работающей, либо к заведомо неработоспособной установке. На следующем этапе на экран компьютера выводится изображение лицевой панели реального спектрометра ЯГР с элементами настройки параметров анализатора импульсов и системы движения источника. После задания необходимых значений параметров спектрометра обучаемый переходит в режим моделирования набора спектра ЯГР. При некорректной сборке спектрометра или взаимном несоответствии параметров системы движения и анализатора на экране демонстрируются искажения ЯГР–спектра, которые наблюдались бы в реальном эксперименте. При этом обучаемый, получив соответствующие инструкции программы, может возвратиться к процессу сборки блока–схемы спектрометра и вновь повторить эксперимент. При работе с компьютерной моделью могут быть реализованы два режима: обучение и контроль. В режиме обучения наблюдают ЯГР–спектр известного поглотителя. В контрольном режиме обучаемый исследует неизвестный для него поглотитель. Выполнив по стандартным программам математическую обработку полученного спектра и вычислив его ЯГР–параметры, он определяет физические характеристики материала поглотителя.
|
