Технология тонких пленок и наногетероструктур

Размещено на http://allbest.ru

Министерство науки и высшего образования РФ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт: Цифрового развития

Кафедра: Инфокоммуникаций

Отчет по учебной практике

по получению первичных профессиональных умений и навыков

Технология тонких пленок и наногетероструктур

Выполнил (а): Маграмов Руслан Амиралиевич,

заочная форма обучения

11.03.04 «Электроника и наноэлектроника»,

Руководитель практики:

старший преподаватель кафедры ФЭ Лапин Алексей Алексеевич

Ставрополь, 2021 г.



Содержание

1. Описание организации - базы прохождения практики

2. Оборудование научно-исследовательская лаборатория технологии тонких пленок и наногетероструктур:

2.1 Система химического синтеза пленок карбида кремния, графена, углеродных нанотрубок EASYTUBE 3000

2.2 Установка плазмохимического травлениЯ TRION III

2.3 Установка молекулярного наслаивания TFS-200

2.4 Установка магнетронного распыления

3. Индивидуальное задание: Методика проведения экспериментов

4. Охрана труда при работе в компьютерном классе для обучающихся.

4.1 Общие требования охраны труда

4.2 Требования охраны труда перед началом работ

4.3 Требования охраны труда во время работы

4.4 Требования охраны труда в аварийных ситуациях

4.5 Требования охраны труда по окончании работ



1. Описание организации - базы прохождения практики

Цели практики: Целями ознакомительной практики по направлению подготовки 11.03.04 Электроника и наноэлектроника является формирование универсальных компетенций УК-1, УК-2, УК-3; УК-4; УК-5; УК-6; УК-7; УК-8, общепрофессиональных ОПК-1, ОПК-2, ОПК-3, ОПК-4, через ознакомление с принципами работы на промышленном предприятии, в исследовательских лабораториях и других структурных подразделениях, а также ознакомление с производственной деятельностью по выбранной специальности, знакомство со структурными подразделениями предприятия или организации и практическую работу в одном из подразделений (цех, отдел, лаборатория) предприятия или организации (учреждения).

Задачи практики: Задачами практики являются:

1. Ознакомление с организаций производственного процесса предприятия, либо его подразделения, ознакомление с работой служб снабжения, комплектации и сбыта продукции, конструкторских и технологических отделов, а также с системой обеспечения качества выпускаемой продукции, включая входной контроль, организацию гарантийного обслуживания.

2. При прохождении практики в подразделениях, связанных с производством продукции, студенту следует детально ознакомиться со средствами автоматизации технологических процессов, знать назначение, состав и принцип действия электронных устройств, используемых на предприятии. В случае прохождения ознакомительной практики в учреждении, студенту следует изучить состав используемых средств вычислительной техники, наличие и топологию построения вычислительных сетей предприятия.

3. Приобретение навыков в применении методов и средств испытаний и диагностики, исследования и контроля качества продукции, создаваемой на предприятии (в научно-исследовательской лаборатории), являющемся базой практики; Освоение компьютерного программного обеспечения для обработки результатов и анализа полученных данных, моделирования поведения материалов, оценки и прогнозирования их эксплуатационных характеристик;

4. Изучение нормативно-технической документации и системы сертификации, технологических процессов; отчетной документации, записей и протоколов хода и результатов экспериментов, документации по технике безопасности и безопасности жизнедеятельности на предприятии;

5. Приобретенные знания студенты должны воспринимать как начальную практическую ступень к выбранной профессии, применять и развивать в дальнейшем на лабораторных практикумах, последующих производственных практиках, курсовом проектировании, а также при написании выпускной квалификационной работы.

Характеристика базы и места практики: Ознакомительная практика проходит на базе Северо-Кавказского Федерального Университета (г. Ставрополь), который был создан в 2012 году на базе Северо-Кавказского государственного технического университета путем присоединения Ставропольского государственного университета и Пятигорского государственного гуманитарно-технологического университета.

СКФУ включает в себя 2 филиала:

· Институт сервиса, туризма и дизайна в г. Пятигорске

· Невинномысский технологический институт;

9 институтов:

· Гуманитарный

· Инженерный

· Юридический

· Институт живых систем

· Институт информационных технологий и телекоммуникаций

· Институт математики и естественных наук

· Институт нефти и газа

· Институт образования и социальных наук

· Институт экономики и управления

В структуре вуза функционирует военный учебный центр, в котором осуществляется военное обучение по программам подготовки сержантов и солдат запаса.

Руководство университета:

· Беспалов Д.Н. - врио ректора

· Лиховид А.А. - проректор по научной работе

· Мезенцева О.С. - проректор по учебной работе

· Авралев Н.В - проректор по стратегическому развитию

· Городиская Ю.Н. - проректор по административной работе

· Люев А.Х.- проректор по молодежной политике

· Иванов В.А. - директор по образовательной политике

· Захарченко С.А. - директор по финансовой работе

· Казиев С.А. - директор по инновациям и внешним связям

Научная инфраструктура: Научно-исследовательская и инновационная деятельность университета осуществляется в соответствии с Программой развития СКФУ по следующим ключевым направлениям: нанотехнологии и новые материалы; биомедицинские и фармацевтические технологии; биотехнологии пищевых производств и переработки сельскохозяйственной продукции; аэрокосмические и геоинформационные технологии; территориальное планирование; нейрокомпьютеры, параллельные и высокопроизводительные вычисления; комплексная безопасность инфраструктурных объектов и территорий; гостиничный и туристический сервис; конфликтология; кавказоведение, культура и традиции народов Северного Кавказа; этнодемографические процессы.

В университете успешно работают научные коллективы 27 научных школ. Научные исследования ведутся коллективами ученых, преподавателей, аспирантов на 101 кафедре университета, из которых 10 базовых, созданных при научных и производственных организациях. Современная научная инфраструктура университета включает в себя 27 научно-образовательных центров, 40 проблемных научно-исследовательских лабораторий, 19 малых инновационных предприятий группы компаний «СКФУ ИНКОМ».

В настоящее время университет располагает уникальным высокотехнологичным научным оборудованием, обеспечивающим выполнение фундаментальных и прикладных исследований на самом современном уровне. За 2013-2018 гг. для оснащения научных структурных подразделений и лабораторий кафедр приобретены приборы и оборудование на сумму 1 млрд 400 млн руб.

Основу научно-инновационной инфраструктуры СКФУ составляют:

Самостоятельные научные подразделения:

1. Центр коллективного пользования научным оборудованием СКФУ

2. РНЦ РАО в Северо-Кавказском федеральном округе на базе Северо-Кавказского федерального университета

Научные подразделения институтов

Гуманитарный институт:

1. Научно-образовательный центр «Современность как философская проблема»

2. Научно-образовательный центр «Русский язык на Кавказе»

3. Научно-образовательный центр «Музей региональной литературы и литературного краеведения»

4. Научно-образовательный центр «Культурное и природное наследие Северного Кавказа»

5. Научно-образовательный центр «Региональное медийное пространство»

6. Научно-образовательный центр «Новая локальная история»

7. Научно-образовательный центр «Исторические изменения модернизационных процессов в России»

8. Научно-образовательный центр «Масс-медиа центр»

9. Межведомственная проблемная научно-исследовательская лаборатория «Интеллектуальная история»

10. Проблемная научно-исследовательская лаборатория этноконфликтологии

11. Проблемная научно-исследовательская лаборатория «Исследование перспектив и практик применения социальных технологий»

12. Проблемная научно-исследовательская лаборатория «Лаборатория биографических исследований».

Инженерный институт:

1. Международный геотехнический центр

2. Межкафедральная научно-учебная лаборатория «Межкафедральная лаборатория комплексных исследований материалов, конструкций и механизмов»

3. Межкафедральная научно-исследовательская лаборатория «Объемное лазерное упрочнение инструментальных и конструкционных материалов»

4. Научно-исследовательская лаборатория «Математического моделирования, мониторинга и динамики массопереноса в природных условиях»

5. Научно-образовательный центр фотовольтаики и нанотехнологий

6. Научно-лабораторный комплекс чистых зон

7. Комплексный центр обучения и инноваций в сфере энергоэффективности имени А.И. Ильченко

8. Научно-исследовательская лаборатория центр испытаний материалов, изделий и конструкций

9. Научно-исследовательский центр надежности и прочности материалов

Институт живых систем:

1. Научно-образовательный центр фундаментальных проблем изучения и сохранения биоразнообразия

2. Центр научных и образовательных технологий в медицине и фармации

3. Научно-исследовательская лаборатория биомедицины

4. Международная научно-исследовательская лаборатория электро- и баромембранных технологий

5. Студенческое конструкторское бюро компьютерного моделирования живых систем

6. Межкафедральная научно-образовательная лаборатория экспериментальной иммуноморфологии, иммунопатологии и иммунобиотехнологии ИЖС

7. Центр биотехнологического инжиниринга

Институт информационных технологий и телекоммуникаций:

1. Учебно-научно-исследовательская лаборатория прикладных информационных технологий

2. Учебно-научная лаборатория «Робототехнические системы»

3. Студенческое конструкторское бюро в области информационных технологий

4. Лаборатория разработки виртуальных приборов National Instruments

5. Центр коллективного пользования научным оборудованием «Испытания и калибровка инерциальных датчиков»

Институт математики и естественных наук:

1. Ресурсный инновационный центр аэрокосмических технологий мониторинга природных процессов «Аэрокосмос-Эко»

2. Научно-образовательный центр эколого-географических исследований

3. Научно-образовательный центр геофизики и астрофизики

4. Научно-образовательный центр народонаселения и территориального планирования

5. Научно-образовательный центр «Математические модели и методы теоретико-числовых систем»

6. Учебно-научный центр «Вычислительная математика и параллельное программирование на Супер ЭВМ»

7. Научно-учебная лаборатория «Экоаналитическая лаборатория»

8. Проблемная научно-исследовательская лаборатория «Магнитные наноматериалы»

9. Проблемная научно-исследовательская лаборатория кадастра и землеустройства

10. Молодежный инновационный центр геоинформационных систем в управлении территорией и ведении кадастра «ТерраГИС»

11. Геологический музей

12. Научно-исследовательская лаборатория новых органических материалов

13. Научно-исследовательская лаборатория новых синтетических методов

14. Научно-исследовательская лаборатория стереоселективного синтеза

15. Научно-исследовательская лаборатория физических методов исследования

Институт нефти и газа:

1. Научно-образовательный центр «Вычислительные технологии в геофизике»

2. Научная лаборатория химической технологии моторных топлив, анализа нефти и газа

Институт образования и социальных наук:

1. Научно-образовательный центр психологического сопровождения личностно-профессионального развития

Институт экономики и управления:

1. Научно-образовательный центр «Инновационное развитие кредитно-финансовой сферы»

2. Научно-образовательный центр «Инновационные технологии менеджмента»

3. Научно-образовательный центр «Современные технологии регионального управления и местного самоуправления»

4. Научно-образовательный центр «Таможенно-логистический сервис»

Юридический институт:

1. Проблемная научно-исследовательская лаборатория исследования проблем юридической техники и мониторинга законодательства

2. Научно-образовательный центр изучения государственности стран Южного Кавказа

3. Научно-образовательный центр судебной экспертизы и экспертных исследований

4. Научно-образовательный центр избирательного права и процесса

5. Проблемная научно-исследовательская лаборатория криминологических исследований

6. Проблемная научно-исследовательская лаборатория права интеллектуальной собственности

Институт сервиса, туризма и дизайна (филиал) СКФУ в г. Пятигорске:

1. Научно-исследовательская лаборатория технической, экологической, судебной экспертизы и оценки недвижимости

2. Научно-исследовательская лаборатория изучения проблем уголовной политики

3. Научно-образовательный центр криминалистических исследований и судебных экспертиз

4. Научно-исследовательская лаборатория мониторинга и информационных технологий в сфере сервиса туризма

5. Учебно-научная лаборатория при кафедре транспортных средств и процессов



2. Оборудование научно-исследовательская лаборатория технологии тонких пленок и наногетероструктур:

2.1 Система химического синтеза пленок карбида кремния, графена, углеродных нанотрубок EASYTUBE 3000

Установка предназначена для управляемого химического осаждения пленок карбида кремния из газовой фазы на подложках различного размера и формы до 50 мм в диаметре. Установка предназначена для разработки новых процессов осаждения пленок карбида кремния и других наноструктурированных материалов, в том числе: графена и нанотрубок.

Технические характеристики:

1) Шесть линий подачи газа с индивидуальным контролем потока каждой линии.

2) Система подачи паров жидких прекурсоров типа MTS при пониженном давлении в реакторе.

3) Статический миксер для оптимального смешивания газов.

4) Интегрированная система автоматического контроля низкого давления для создания и поддержания пониженного давления в процессе синтеза.

5) RF - высокочастотный нагрев.

6) Рабочая температура процесса до 1500 С.

2.2 Установка плазмохимического травлениЯ TRION III

Установка предназначена для плазмохимического травления пленок из материалов SiO2, Si3N4, SiOxNy, SiC, DLC и плазмохимического осаждения пленок алмазоподобного углерода (a-C:H (DLC)).



Технические характеристики:

1) Алюминиевый электрод с подложкодержателем диаметром 240 мм с жидкостным охлаждением и подводом ВЧ напряжения. Графитовый экран электрода.

2) Чиллер с диапазоном температур 0 -+80 °С для охлаждения электрода подложкодержателя. Управление чиллером интегрировано в систему управления установкой.

3) ВЧ генератор 13.56 МГц, мощностью 600 Вт с автоматической системой согласования нагрузки для подачи ВЧ смещения на подложку. Начальные положения конденсаторов системы согласования могут быть установлены в качестве уникальных параметров технологического процесса.

4) Затвор переменного сечения VAT 150 мм для системы автоматического поддержания давления в рабочей камере.

5) Турбомолекулярный насос Alcatel 400 л/с, химическая серия.

6) Пластинчато-роторный форвакуумный насос 33 м3/ч, Fomblin версия с фильтром масла. Для работы требуется линия подачи сухого чистого азота 3-6 атм. со средним расходом 8-10 л/мин.

7) Стабилизированный емкостной датчик с диапазоном 2 Тор и датчик Пеннинга.

8) Блок автоматики и управления на основе контроллера PLC.

9) Вентилируемый газораспределительный шкаф на 12 линий с установленными регуляторами расхода газа и клапанами на 4 линий.

10) Газы: CH4, SF6, N2O или O2, Ar.

2.3 Установка молекулярного наслаивания TFS-200

Установка предназначена для реализации процессов термического и плазменно-стимулированного атомно-слоевого осаждения диэлектриков на пластинах 50-200 мм. Технические характеристики:

1) Температура подложки: 25 - 500 °C;

2) Тип и размеры реакционной камеры: одна подложка: ш200 Ч 3 (mm).

3) Режимы работы ALD и PE ALD.

2.4 Установка магнетронного распыления

Установка предназначена для осаждения металлических и диэлектрических покрытий и структур на кремнии, стекле и других материалах.

Основные технические характеристики:

Габаритные размеры, ШxГxВ, мм: 1200x700x1200

Диаметр камеры, мм: 300

Предельное давление в камере, торр: 1 x

Тип держателя подложек: вращающийся с взаимозаменяемыми держателями/патронами

Управление системой: полностью автоматическое с контроллером

Средняя потребляемая мощность, кВт: при питании 220 В переменного тока - 3 фазы -50 Гц: 3

Подача охлаждающей воды, кгс/cм2: 3 - 5

Температура охлаждающей воды, 0C: 10 - 25

Давление сжатого воздуха, кгс/cс2: 4 - 6



3. Индивидуальное задание: Методика проведения экспериментов

Для проведения эксперимента любого типа необходимо: разработать гипотезу, подлежащую проверке; создать программы экспериментальных работ; определить способы и приемы вмешательства в объект исследования; обеспечить условия для осуществления процедуры экспериментальных работ; разработать пути и приемы фиксирования хода и результатов эксперимента; подготовить средства эксперимента (приборы, установки, модели и т.п.); обеспечить эксперимент необходимым обслуживающим персоналом.

Особое значение имеет правильная разработка методик эксперимента. Методика -- ?то совокупность мыслительных и физических операций, размещенных в определенной последовательности, в соответствии с которой достигается цель исследования.

При разработке методик проведения эксперимента необходимо предусматривать:

· проведение целенаправленного предварительного наблюдения над изучаемым объектом или явлением с целью определения исходных данных (гипотез, выбора варьирующих факторов);

· создание условий, в которых возможно экспериментирование (подбор объектов для экспериментального воздействия, устранение влияния случайных факторов);

· определение пределов измерений; систематическое наблюдение за ходом развития изучаемого явления и точные описания фактов;

· проведение систематической регистрации измерений и оценок фактов различными средствами и способами;

· создание повторяющихся ситуаций, изменение характера условий и перекрестные воздействия, создание усложненных ситуаций с целью подтверждения или опровержения ранее полученных данных;

· переход от эмпирического изучения к логическим обобщениям, к анализу и теоретической обработке полученного фактического материала.

Правильно разработанная методика экспериментального исследования предопределяет его ценность. Поэтому разработка, выбор, определение методики должно проводиться особенно тщательно.

При определении методики необходимо использовать не только личный опыт, но и опыт товарищей и других коллективов. Необходимо убедиться в том, что она соответствует современному уровню науки, условиям, в которых выполняется исследование. Целесообразно проверить возможность использования методик, применяемых в смежных проблемах и науках.

Выбрав методику эксперимента, исследователь должен удостовериться в ее практической применимости. ?то необходимо сделать даже в том случае, если методика давно апробирована практикой других лабораторий, так как она может оказаться неприемлемой или сложной в силу специфических особенностей климата, помещения, лабораторного оборудования, персонала, объекта исследований и т. п.

Перед каждым экспериментом составляется его план (программа), который включает: цель и задачи эксперимента; выбор варьирующих факторов; обоснование объема эксперимента, числа опытов; порядок реализации опытов, определение последовательности изменения факторов; выбор шага изменения факторов, задание интервалов между будущими экспериментальными точками; обоснование средств измерений; описание проведения эксперимента; обоснование способов обработки и анализа результатов эксперимента.

Применение математической теории эксперимента -позволяет уже при планировании определенным образом оптимизировать объем экспериментальных исследований и повысить их точность.

Важным ?тапом подготовки к эксперименту является определение его целей и задач. Количество задач для конкретного эксперимента не должно быть слишком большим (лучше 3...4, максимально 8...10).

Перед экспериментом надо выбрать варьируемые факторы, т.е. установить основные и второстепенные характеристики, влияющие на исследуемый процесс, проанализировать расчетные (теоретические) схемы процесса. На основе ?того анализа все факторы классифицируются и составляется из них убывающий по важности для данного эксперимента ряд. Правильный выбор основных и второстепенных факторов играет важную роль в эффективности эксперимента, поскольку эксперимент и сводится к нахождению зависимостей между ?тими факторами. Иногда бывает трудно сразу выявить роль основных и второстепенных факторов. В таких случаях необходимо выполнять небольшой по объему предварительный поисковый опыт.

Основным принципом установления степени важности характеристики является ее роль в исследуемом процессе. Для ?того процесс изучается в зависимости от какой-то одной переменной при остальных постоянных. Такой принцип проведения эксперимента оправдывает себя лишь в тех случаях, когда таких характеристик мало -- 1...3. Если же переменных величин много, целесообразен принцип многофакторного анализа, рассматриваемый ниже.

Необходимо также обосновать набор средств измерений (приборов) другого оборудования, машин и аппаратов. В связи с ?тим экспериментатор должен быть хорошо знаком с выпускаемой в стране измерительной аппаратурой (при помощи ежегодно издающихся каталогов, по которым можно заказать выпускаемые отечественным приборостроением те или иные средства измерений). Естественно, что в первую очередь следует использовать стандартные, серийно выпускаемые машины и приборы, работа на которых регламентируется инструкциями, ГОСТами и другими официальными документами.

В отдельных случаях возникает потребность в создании уникальных приборов, установок, стендов, машин для разработки темы. При ?том разработка и конструирование приборов и других средств должны быть тщательно обоснованы теоретическими расчетами и практическими соображениями о возможности изготовления оборудования. При создании новых приборов желательно использовать готовые узлы выпускаемых приборов или реконструировать существующие приборы. Ответственный момент -- установление точности измерений и погрешностей.

Методы измерений должны базироваться на законах специальной науки -- метрологии, изучающей средства и методы измерений.

При экспериментальном исследовании одного и того же процесса (наблюдения и измерения) повторные отсчеты на приборах, как правило, неодинаковы. Отклонения объясняются различными причинами -- неоднородностью свойств изучаемого тела (материал, конструкция и т.д.), не совершенностью приборов и классов их точности, субъективными особенностями экспериментатора и др. Чем больше случайных факторов, влияющих на опыт, тем больше расхождения цифр, получаемых при измерениях, т. е. тем больше отклонения отдельных измерений от среднего значения. ?то требует повторных измерений, а следовательно, необходимо знать их минимальное количество. Под потребным минимальным количеством измерений понимают такое количество измерений, которое в данном опыте обеспечивает устойчивое среднее значение измеряемой величины, удовлетворяющее заданной степени точности. Установление потребного минимального количества измерений имеет большое значение, поскольку обеспечивает получение наиболее объективных результатов при минимальных затратах времени и средств.

В методике подробно разрабатывается процесс проведения эксперимента, составляется последовательность (очередность) проведения операций измерений и наблюдений, детально описывается каждая операция в отдельности с учетом выбранных средств для проведения эксперимента, обосновываются методы контроля качества операций, обеспечивающие при минимальном (ранее установленном) количестве измерений высокую надежность и заданную точность. Разрабатываются формы журналов для записи результатов наблюдений и измерений.

Важным разделом методики является выбор методов обработки и анализа экспериментальных данных. Обработка данных сводится к систематизации всех цифр, классификации, анализу. Результаты экспериментов должны быть сведены в удобочитаемые формы записи -- таблицы, графики, формулы, номограммы, позволяющие быстро и доброкачественно сопоставлять полученное и проанализировать результаты. Все переменные должны быть оценены в единой системе единиц физических величин. молекулярный наслаивание наногетероструктура

Особое внимание в методике должно быть уделено математическим методам обработки и анализу опытных данных, например, установлению эмпирических зависимостей, установлению критериев и доверительных интервалов и др. Диапазон чувствительности (нечувствительности) критериев должен быть стабилизирован.

Результаты экспериментов должны отвечать трем статистическим требованиям: требование эффективности оценок, т. е. минимальность дисперсии отклонения относительно неизвестного параметра; требование состоятельности оценок, т. е. при увеличении числа наблюдений оценка параметра должна стремиться к его истинному значению; требование несмещенности оценок - отсутствие систематических ошибок в процессе вычисления параметров. Важнейшей проблемой при проведении и обработке эксперимента является совместимость ?тих трех требований.

После разработки и утверждения методики устанавливается объем и трудоемкость экспериментальных исследований, которые зависят от глубины теоретических разработок, степени точности принятых средств измерений (чем четче сформулирована теоретическая часть исследования, тем меньше объем эксперимента).

В зависимости от предварительной теоретической подготовки возможны три случая проведения эксперимента:

1) если теоретически получена аналитическая зависимость, которая однозначно определяет исследуемый процесс (например, r =3е2х), то объем эксперимента для подтверждения данной зависимости оказывается минимальным, поскольку функция однозначно определяется экспериментальными данными;

2) если теоретическим путем установлен лишь характер зависимости (например, у - aehx), т.е. задано семейство кривых, то экспериментальным путем необходимо определить как а, так и k и, следовательно, объем эксперимента возрастает;

3) если теоретически не удалось получить каких-либо зависимостей и разработаны лишь предположения о качественных закономерностях процесса, то целесообразен поисковый эксперимент, при котором объем экспериментальных работ возрастает.

В таких случаях уместно применять метод математического планирования эксперимента.

На объем, и трудоемкость проведения экспериментальных работ существенно влияет вид эксперимента. Например, полевые эксперименты, как правило, всегда имеют большую трудоемкость, что следует учитывать при планировании.

После установления объема экспериментальных работ составляется перечень необходимых средств измерений, объем материалов, список исполнителей, календарный план и смета расходов.

План-программу рассматривает научный руководитель, обсуждают в научном коллективе и утверждают в установленном порядке.

При рассмотрении последовательности этапов проведения эксперимента на первое место следует поставить формулировку проблемы, для решения которой ставится эксперимент. В приведенном выше примере проблема формулировалась так: "Существует ли в действительности световое давление и если существует, то какова его величина?". Проблема, на которую должен дать ответ эксперимент, детерминирует и выбор величин, определяемых в ходе эксперимента. В рассмотренном выше случае этими величинами была световое давление и интенсивность света. Сами эти величины не могли быть обнаружены и фиксированы в эксперименте. Для того, чтобы войти в экспериментальные процедуры (первый этап), они предварительно должны быть интерпретированы эмпирически, т. е. представлены в виде некоторых других величин, которые можно непосредственно наблюдать и измерять.

Второй этап -- выбор эмпирической интерпретации теоретических величин -- очень важен при подготовке эксперимента. Только после этого наши теоретические построения и расчеты приобретают эмпирический смысл, а сам эксперимент становится принципиально возможным. В эксперименте Лебедева световое давление эмпирически было представлено как закручивание подвеса, а интенсивность света -- как тепловое расширение в термоэлементе. Закручивание подвеса и тепловое расширение можно было наблюдать и измерять непосредственно.

Третий этап в проведении эксперимента -- выбор условий и используемых приборов -- определяется эмпирической интерпретацией теоретических величин. Если мы хотим, чтобы световое давление было представлено, как закручивание подвеса, то мы должны создать такие условия, чтобы это закручивание не могло быть вызвано никаким другим воздействием. В эксперименте Лебедева трудность состояла в том, что силы светового давления очень малы, и их действие легко перекрывалось рядом других факторов. Среди них наиболее существенными были конвекционные токи воздуха и радиометрические силы. Когда подвес был окружен воздухом, движение воздушных потоков могло закручивать его. Чтобы устранить или хотя бы ослабить действие этого фактора, Лебедев поместил подвес в стеклянный баллон, из которого воздух можно было выкачать. Радиометрический эффект заключается в том, что освещенная сторона пластинки нагревается сильнее неосвещенной стороны, и противоположные стороны испытывают неодинаковое давление газа, что может также вызвать закручивание подвеса. Чтобы избежать этого, крылышки приходилось делать как можно более тонкими. Трудности, связанные с исключением всех побочных эффектов, были в данном случае столь велики, что на их преодоление у Лебедева ушло более трех лет.

После того, как выбраны условия эксперимента и исключено влияние всех побочных факторов, наступает четвертый этап: воздействие на объект, наблюдение его поведения и измерение контролируемых величин. Этот этап можно назвать решающим в проведении эксперимента. Именно для него проводится вся подготовительная работа, и именно на этом этапе мы получаем ответ на вопрос теории, обращенный к природе. В эксперименте Лебедева ответ был положительным, а в эксперименте Майкельсона, например, природа ответила: "Нет!", -- хотя уверенность в существовании эфира была ничуть не меньшей, чем уверенность в существовании светового давления.

Последний, пятый, этап в проведении эксперимента заключается в обработке полученных данных, их теоретическом осмыслении и включении в науку. Закручивание подвеса, наблюдавшееся в эксперименте, истолковывается как вызванное световым давлением. Отсюда делается вывод, что давление света действительно существует, и утверждение об этом включается в теорию как получившее экспериментальное обоснование.

Рассмотрение структуры и этапов проведения эксперимента позволяет дать более обоснованный ответ на вопрос о соотношении теории и эксперимента.

Эксперимент, как легко заметить из сказанного выше, отнюдь не противопоставлен теории и не выступает как нечто, находящееся целиком вне теории. Эксперимент неотделим от теории, ибо он существенно зависит от теории. Как человеческий глаз для того, чтобы быть органом зрения, должен соединяться с мозгом в единую функциональную систему, так и эксперимент, для того чтобы служить средством получения знания, должен соединяться в единую систему с теорией. Роль теории в создании эксперимента особенно ярко проявляется в существовании такой формы познания (но не практической деятельности!), как мысленный эксперимент, т. е. мысленное представление операций с мысленно представимыми объектами. Вообще всякий эксперимент при его обдумывании и планировании выступает вначале как мысленный эксперимент. Но если обычный (материальный) эксперимент обязательно включает в себя материальную деятельность с реальными вещами и процессами, что заставляет нас при планировании эксперимента рассчитывать на реальные приборы, реальные окружающие условия и конкретную эмпирическую интерпретацию теоретических понятий, то мысленный эксперимент отличается тем, что один из этапов его проведения -- реальное воздействие на реальный объект отсутствует. Это позволяет нам включать в эксперимент идеализированные объекты, идеальные приборы и идеальные условия. Такого рода эксперимент целиком находится внутри теории, и его отличие от обычного теоретического рассуждения заключается лишь в том, что он опирается на наглядные образы и представления.



4. Охрана труда при работе в компьютерном классе для обучающихся.

4.1 Общие требования охраны труда

К работе с ПЭВМ в компьютерном классе допускаются обучающиеся, прошедшие инструктаж на рабочем месте с регистрацией в журнале регистрации инструктажа на рабочем месте с обучающимися.

Повторный инструктаж обучающиеся в компьютерном классе должны проходить с периодичностью не реже одного раза в шесть месяцев.

Обучающиеся обязаны соблюдать правила внутреннего трудового распорядка, установленные в университете.

Обучающиеся должны знать и обязаны выполнять инструкции по охране труда:

- по оказанию доврачебной медицинской помощи пострадавшим ИОТ-МЦ-08-13;

- по пожарной безопасности в СКФУ ИОТ-УКБ-06-18.

Обучающимся запрещается на территории университета распивать алкогольные напитки, а также приходить на учебные занятия в состоянии алкогольного, наркотического или иного опьянения

Курить запрещено в компьютерных классах, учебных корпусах и студенческих общежитиях.

При работе с ПЭВМ рекомендуется организация перерывов на 10- 15 мин. через каждые 45-60 мин. работы.

При работе на ПЭВМ могут воздействовать опасные и вредные производственные факторы:

-повышенные уровни электромагнитного, инфракрасного излучения;

- повышенный уровень статического электричества;

- пониженная ионизация воздуха;

- напряжение зрительных анализаторов, интеллектуальные нагрузки;

-длительные статические нагрузки.

Запрещается находиться в компьютерном классе в верхней одежде, а также принимать пищу.

Обучающийся должен знать места расположения первичных средств пожаротушения и уметь ими пользоваться.

Обучающийся должен знать место нахождения медицинской аптечки, правильно пользоваться медикаментами и уметь оказать доврачебную медицинскую помощь пострадавшим.

При несчастном случае, произошедшем во время учебных занятий обучающийся или очевидец несчастного случая обязан:

- устранить травмирующий фактор (если это возможно);

- оказать первую медицинскую помощь пострадавшему;

- при необходимости вызвать скорую медицинскую помощь или организовать доставку пострадавшего в медицинское учреждение;

- немедленно сообщить о случившемся преподавателю, а в его отсутствие - техперсоналу, обслуживающему компьютерный класс;

- сохранить до начала расследования несчастного случая обстановку, какой она была на момент происшествия, если это не угрожает жизни и здоровью окружающих и не приведет к аварии или возникновению иных чрезвычайных обстоятельств, а в случае невозможности ее сохранения зарисовать сложившуюся обстановку (составить схемы, провести фотографирование или видеосъемку).

При работе с ПЭВМ обучающиеся должны соблюдать правила личной гигиены.

Работа в компьютерном классе разрешается исключительно в присутствии преподавателя или технического персонала компьютерного класса.

.Запрещается присутствие в помещении компьютерного класса посторонних лиц.

По всем вопросам, связанным с работой вычислительной техники следует обращаться к преподавателю, а в его отсутствие к техническому персоналу, обслуживающему компьютерный класс.

Повторный инструктаж на рабочем месте обучающиеся должны проходить с периодичностью один раз в шесть месяцев

4.2 Требования охраны труда перед началом работ

Перед началом работы пользователь ПЭВМ обязан:

- осмотреть и привести в порядок рабочее место, освободив его от посторонних предметов;

- убедиться в достаточности освещенности, отсутствии отражений на экране, отсутствии встречного светового потока;

- проверить комплектность компьютера;

- проверить правильность установки стола, стула, положения оборудования, угла наклона экрана, положения клавиатуры.

Необходимо соблюдать следующую последовательность включения оборудования ПЭВМ:

- включить блок питания или источник бесперебойного питания (если есть);

- включить периферийные устройства (принтер, монитор, сканер и др-);

- включить питание системного блока или иного оборудования.

Запрещается приступать к работе:

- при нарушении целостности корпуса компьютера, монитора, клавиатуры, мыши;

- при обнаружении неисправности оборудования;

- при отсутствии огнетушителя и аптечки первой помощи в компьютерном классе.



4.3 Требования охраны труда во время работы

Во время работы на ПЭВМ обучающийся обязан:

- аккуратно обращаться с клавиатурой;

- держать открытыми все вентиляционные отверстия устройств;

- соблюдать расстояние от глаз до экрана в пределах 60-80 см;

- следить, чтобы кабель (шнур) ПЭВМ был защищен от случайного повреждения и соприкосновения с горячими и сырыми поверхностями.

. Пользователю ПЭВМ во время работы запрещается:

- дотрагиваться до экрана монитора и вращать монитор;

- работать с ПЭВМ при снятом корпусе;

- во избежание внутреннего перегрева и выхода ПЭВМ из строя закрывать во время работы вентиляционные отверстия посторонними предметами или чехлами;

- оставлять включенный ПЭВМ без присмотра;

- вскрывать корпус монитора, системного блока;

- разбирать монитор, системный блок, клавиатуру, мышь;

- переключать силовые питающие кабели проводов связи с периферийными устройствами на задней крышке корпуса системного блока и монитора;

- отключать штепсельные разъемы;

- переключать разъёмы интерфейсных кабелей периферийных устройств при включенном питании;

- производить отключение питания во время выполнения активной задачи;

- оказывать механические усилия (наступать ногами, дергать) силовые питающие кабели и тянуть за провода связи с периферийными устройствами;

- ударять сильно по клавишам клавиатуры;

- работать грязными руками;

- прикасаться к задней панели системного блока;

- допускать попадание влаги на поверхность системного блока, монитора, клавиатуры;

- загромождать верхние панели устройств бумагами и посторонними предметами;

- подвергать монитор воздействию прямых солнечных лучей или других источников тепла;

- передвигать столы с оборудованием, переставлять оборудование на столах.

Необходимо соблюдать следующие меры безопасности:

- не прикасаться одновременно к металлическим частям ПЭВМ и устройствам, имеющим естественное заземление (радиаторы отопления, водопроводный кран и т.д.);

- во избежание повреждения соединительного провода клавиатуры работать с ней только при размещении её на столе или на специальной выдвижной каретке;

- при размещении рабочих мест с ПЭВМ расстояние между рабочими столами с видеомониторами (в направлении тыла поверхности одного монитора и экрана другого монитора) должно быть не менее 2,0 м, а расстояние между боковыми поверхностями мониторов - не менее 1,2 м.

Помещение для эксплуатации ПЭВМ должны иметь естественное и искусственное освещение.

Рабочие столы рекомендуется размещать таким образом, чтобы мониторы были ориентированы боковой стороной к световым проемам и естественный свет падал преимущественно слева.

Оконные проемы должны быть оборудованы регулируемыми устройствами типа: жалюзи, занавесей, внешних козырьков и др.

Освещение не должно создавать бликов на поверхности экрана.

Рабочие места с ПЭВМ не должны размещаться вблизи силовых кабелей, технологического оборудования.

Необходимо систематически проветривать помещение с ПЭВМ - во время перерывов с обязательным выходом из него обучающихся.

По всем вопросам, связанным с неисправностями в вычислительной технике следует обращаться к преподавателю, а в его отсутствие к техническому персоналу, обслуживающему компьютерный класс.

4.4 Требования охраны труда в аварийных ситуациях

Пользователь ПЭВМ обязан немедленно отключить электропитание:

- во всех случаях обнаружения обрыва проводов питания, неисправности заземления, элементов электрооборудования, запаха гари и т. п.); при возникновении «дрожания» изображения (рябь, покачивание, подергивание);

- при обнаружении человека, попавшего под напряжение, (немедленно) освободить его от действия тока, оказать до прибытия врача потерпевшему первую медицинскую помощь;

- при повреждении штепсельного соединения кабеля (шнура) или его защитной внешней оболочки;

- в случае внезапного прекращения подачи электроэнергии;

- при появление не характерного для работы ПЭВМ шума;

- при появлении дыма или запаха, характерного для горящей изоляции.

При возгорании оборудования отключить питание и принять меры к тушению очага пожара имеющимися первичными средствами пожаротушения в соответствии с инструкцией по пожарной безопасности.

При любой аварии или аварийной ситуации, которая может привести к аварии или несчастному случаю, обучающийся обязан сообщить преподавателю а в его отсутствие к техническому персоналу, обслуживающему компьютерный класс.



4.5 Требования охраны труда по окончании работ

Закрыть активные задачи.

Убедиться, что в дисководе нет дискеты или диска, не подключен переносной носитель (флешка или жёсткий диск).

Провести завершение работы.

Выключить периферийные устройства и монитор.

Отключить питание системного блока.

Привести в порядок рабочее место.

О всех замеченных неполадках сообщить преподавателю, а в его отсутствие - техническому персоналу, обслуживающему компьютерный класс.

Выполнить упражнение для глаз, шеи, спины в течении 1-2 минут.

По окончании работы сдать свое рабочее место с ПЭВМ преподавателю или техническому персоналу компьютерного класса.

Размещено на Allbest.ru