Файл: Слабкий Л.И. Методы и приборы предельных измерений в экспериментальной физике.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 145

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

17.А. Н. Касперович. Измерительная техника, № 5, 1959.

18.Б. А. Селчбер, С. Г. Рабинович. Автоматика и телемеханика, № 8, 1956.

19.X. Деккер, С. Моссельман. Приборы для научных исследовании, № 10, 9, 1966.

20.В. Г. Назаров. Радиотехника, № 8, 44, 1955.

21.А. Сильверстейн. Изготовление и применение диэлектрических усилителей. «Вопросы радиолокационной техники». Сборник перев., № 5, 1954.

22.Л. И. Мандельштам, Н. Д. Папалексм. Изв. электропромышленности сла­ бого тока, № 3, 1, 1935.

23.С. В. Перцов. Параметрические усилители. М. — Л ., 1962.

24.С. А. Ахманов, Р. В. Хохлов. ЖЭТФ, 43, вып. 1, 351, 1962.

25.В. В. Мигулин. Радиотехника и электроника, вып. 11, 1962.

26.В. Алфеев, Г. Дедюкин. Радио, № 5, 17, 1961; № 3, 21, 1961.

27.Р. М. Терещук и др. Справочник радиолюбителя. Изд. 5. Киев, 1966.

28. Л. И. Слабкий, П. Е. Косарин. Информ. сборник НИО ВВИОЛК.А им.

Н.Е. Жуковского, вып. 36, 39, 1968.

29.В. XIорозов, М. Сонин. Радио, № 5,53, 1965.

30.В. Хіорозов. Радио, № 8, 46, 1965.

31.Н. Горюнов, А. Экслер. Радио, № 1, 35, 1965.

32.В. Хіорозов. Радио, № 4, 37, 1965.

33.R. Р. Xlurray. Electronics, 33, № 23—24, 82, 1960.

34.L. J. Smile,i, D. C. Youla. Proc. IRE, 49, № 7, 1206, 1961.

35.К. K. Chang. Proc. IRE, 47, 1268, 1959.

36.Туннельные диоды. Сборник статей под ред. В. И. Фнстуля. ИЛ, 1961.

37.О. В. Афанасьева и др. ПТЭ, № 5, 167, 1970.

38.С. И. Вавилов. Микроструктура света. Изд-во АН СССР, 1950.

39.Т. А. Ковалева, А. Е. Меламид и др. ПТЭ, № 5, 5, 1966.

40.S. Rhoda. Photo-electric multipliers. London, 1953.

41.Г. M. Баренбойм, А. Н. Доманский и др. ПТЭ, № 2. 129, 1966.

42.А. Н. Перцев, А. Н. Писаревский. ПТЭ, № 4, 5, 1967.

43.В. В. Хіатвеев, Е. Е. Хіинаева и др. ПТЭ, № 1, 144, 1962.

44.Г. Н. Полякова, Л. И. Попов и др. ПТЭ, № 5, 199, 1965.

45.А. Т. Yung. Rev. Scient. Instrum., 37, № 11, 1472, 1966.

46.Ю. Ф. Скачков. ПТЭ, № 4, 157, 1964.

47.В. В. Артемьев, Л. Н. Гуськов, В. Н. Михайлов. ПТЭ, № 4, 68, 1966.

48.А. Г. Берковский и др. ПТЭ, № 5, 201, 1965.

49.А. В. Pippard, О. Т. Pullan. Proc. Cambridge Phys. Soc., 48, 188, 1952.

50.J. Clarke. Philos.Mag., 13, 115, 1966.

51. J. W. XlcWane et al. Rev. Scient. Instrum., 37, № 11, 1602, 1966.

52.B. N. Tailor. J. Appl. Phys., 36, № 6, 000, 1968.

53.J. E. Zimmerman, A. H. Silver. Phys. Rev., 141, № 1, 367, 1966.

54.Ri de Bruyn Ouboler et al. LT-10, S. 36, 242, 1967.

55.I. M. Templetdn. J. Scient. Instrum., 32, № 7, 172, 1955.

56.E. П . Второв, И. M. Дмшпренко. ПТЭ, № 3, 223, 1966.

57.J. L. Olson. Rev. Scient. Instrum., 29, № 6, 537, 1958.

58.T. А. Buchold. Scient. Amer., 202, 3, 1960.

59.J. IR. Beams. Rev. Scient. Instrum., № 2, 3, 1962.

60.И. Д . Колодцев, А. И. Судовцев. ПТЭ, № 5, 182, 1964.

61.Л. В. Лазарева. ПТЭ, № 2, 181, 1964.

62.В. М. Понизовский, И. А. Малеев, С. А. Петухов. ПТЭ, № 1, 197, 1967.

63.I. Simon. J. Appl. Phys., 24, № 1, 19, 1953.

64.В. Е. Данильченко, Л. Ф. Куртенок и др. ПТЭ, № 1, 208, 1967.

65.Н. Н. Михайлов, А. Д. Каеановский. ПТЭ, № 3, 194, 1961.

66.М. М. Попов. Термометрия и калориметрия. Изд. МГУ, 1954.

67.Е. Шимашек. ПТЭ, № 4, 173, 1961.

68.Д. Г. Пономарев. ПТЭ, № 6, 218, 1966.

69.Док. Бремер. Сверхпроводящие устройства. М., изд-во «Мир», 1964.

70.Физика низких температур. Пер. с англ, под ред. А. И. Шальникова. ИЛ., 1959.

71.А. Д. Швец. ПТЭ, № 5, 5; № 6, 5, 1965; № 5, 245, 1966.

268


72.Б. Н. Есельсон и др. ПТЭ, № 3, 198, 1962.

73.Б. Н. Есельсон, Б. Г. Лазарев, А. Д. Швец. № 5, 161, 1961.

74.Б. Г. Лазарев, М. Ф. Федорова. ЖТФ., 29, 862, 1959; 30, 865, 1960; 31, 864, 1961.

75.Н. Курти и др. УФЫ, 61, вып.-І, 1957.

76.М . V. Hobden, N. Kurd. Philos. Mag., 4, № 45, 1092, 1959.

77.H. С. Борисов., Н. И. Квитков и др. LT-10, 1967.

78.В. П. Пешков. LT-10, 1967.

79.И. Померанчук. ЖЭТФ, 20, 919, 1950.

80.В. К■Игнатович. УФН, 88, вып. 2, 395, 1966.

81. ІО. Д. Ануфриев. Письма ЖЭТФ, 1, (6), 1, 1965.

82.П. Л. Капица. J. Phys. (СССР), 5, 59, 1941.

83.Н. Алексеевский, Л. Мигунов. J. Phys. (СССР), 11, 95, 1947.

84.А. Б. Фрадков. ПТЭ, № 6, 215, 1965.

85.Е. А. Краснощеков, А. С. Сукомел. Задачник по теплопередаче. М . — Л.,

«Госэнергоиздат»,

1963.

86. 0. П. Анашкин,

И. Б. Данилов, В. Г. Кривенко. ПТЭ, № 6, 149, 1964.

 

К п р и л о ж е н и ю II

1. В. В. Слуцкая. Тонкие пленки в технике СВЧ. М., «Сов. радио», 1967.

2.Интегральные схемы, принципы конструирования и производства. М., «Сов. радио», 1968.

3.R. Moseson, I. Nickerson. Semicond. Prod, and Solid State Technol., 7, № 12, 33, 1964.

4.Г. T. Бахвалов, Л. H. Биркган, В. П. Лабутин. Справочник гальваностега. Изд. 2. М., Металлургиздат, 1954.


О Г Л А В Л Е Н И Е

Предисловие

 

 

 

...............................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

5

ВВЕДЕНИЕ

,

 

 

 

.....................................................................................................................

7

Р а з д е л п е р в ы й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЭЛЕМЕНТЫ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ СТАТИСТИКИ И МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ

 

РЕЗУЛЬТАТОВ И З М Е Р Е Н И Й ............................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

13

Глава

1.

Статистические критерии значимости результата. Распределения

14

§

1.

Основные понятия и определения математической статистики

14

§

2.

Закон

 

больших

чисел ...........................................................................................

 

 

 

 

17

§

3.

Критерии

з н а ч и м о с т и .................................................................................................

 

 

 

 

19

§ 4.

Распределение

%2

............................................................................................................

 

 

 

 

 

24

§

5.

Критерий

равенства

теоретических

дисперсий (критерий Барт­

 

 

 

летта)

 

.........................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

§ 6.

ѵ2-Распределение

и

критерий Ф и ш е р а ......................................................

 

31

§ 7. t -Распределение

и

критерий

значимости Стыодента. Мощность

 

 

 

критерия

.............................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

35

§ 8.

Распределение

Пуассона и

его

п р и м е н е н и я .....................................

 

38

Глава

2.

Метод

 

наименьших

к в а д р а т о в ............................................................................

 

 

44

§

1.

Принцип максимума правдоподобия. Метод наименьших квадра­

 

 

 

тов

 

 

.......................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44

§

2.

Случай

линейной

 

функциональной

з а в и с и м о с т и ...........................

 

46

$

3.

Случай

квадратичной

функциональной за в и си м о ст и ......................

 

49

Р а з д е л в т о р о й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТЕПЛОВЫЕ

ИФОТОННЫЕ

ШУМЫ

В ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРАХ .

.

51

Глава

1.

Общие теоремы

и соотношения для

определения некоторых

шу­

 

 

 

мовых

 

параметров

 

...........................................................................................................

 

 

 

 

51

§

1.

Формула

Найквиста для спектрального распределения тепло­

 

 

 

вого

шума

........................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

51

§

2. Учет

квантовых

флуктуаций.

Флуктуационно-диссипационная

 

 

 

теорема.

Обобщенная

теорема

Н а й к в и с т а ............................................

 

53

§ 3.

Нетепловые шумы. Эквивалентная температура нетепловых

ш у­

 

 

 

мов

 

........................................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

56

Глава

2.

Шумы

в

измерительных

п р и б о р а х ........................................

57

 

§

1.

Флуктуационные шумы в электронных приборах.................................

-

57

§ 2.

Шумы

в

полупроводниковых диодах и транзисторах . . . .

60

§ 3.

Тепловые

шумы

в

приемниках

р а д и а ц и и ..............................

62

 

§ 4.

Фотонные шумы

в тепловых и

фотонных приемниках . . . .

67

270



§ 5. Предельная токовая чувствительность зеркальных

гальвано­

 

метров, фотоэлектрических и электрометрических

усилителей

73

§6. Флуктуационные явления в сверхпроводящих устройствах. Гистерезисные явления и Фуко-потери в жестких сверхпровод­

 

 

никах

........................................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

78

Глава

3.

Способы

наблюдения

предельно

слабых

с и г н а л о в .....................

 

82

§

1.

Наблюдение

слабых периодических сигналов на фоне шумов.

 

 

 

Синхронное

детектирование

...................................................................................

 

 

 

 

 

 

82

§ 2.

Обработка

непрерывной

записи.

Предельная чувствительность

 

 

 

узкополосных

измерительных

систем

.......................................................

 

 

87

§

3.

Минимально регистрируемые

мощности

с и г н а л о в ..........................

 

92

Р а з д е л т р е т и й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НЕКОТОРЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ, ПРИМЕНЯЕ­

 

МЫЕ

В ФИЗИЧЕСКИХ

ИССЛЕДОВАНИЯХ

 

...................................................................................

 

 

 

 

 

96

Глава

1.

Магнитные

измерения

 

..............................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

96

§

1.

Квантовые магнитометры. Протонный магнитометр непрерыв­

 

 

 

ного действия

.........................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

97

§

2.

Ядерный

магнитометр

со

свободной

 

прецессией спинов ядер и

 

 

 

совмещенными

поляризацией

и

и зм е р е н и е м ............................

100

 

§

3.

Квантовый

магнитометр

на парах цезия

с

оптическойнакачкой

 

103

§

4. Спиновые

генераторы

 

 

..................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

114

§ 5.

Сверхпроводящий

измеритель

поля

на

основе туннельного эф­

 

 

 

фекта

Джозефсона

 

 

..................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

120

§

6.

Некоторые

применения

квантовых

 

м а гн и то м е тр о в ............

125

 

Глава

2.

Методы

получения

 

и

измерения

сверхвысокого вакуума . . .

 

130

§

1. Диффузионные

насосы

на основе полифениловых эфиров для

 

 

 

получения

вакуума

10+6

Н/м2 ..................................................................

 

 

 

 

 

130

 

§ 2.

Магниторазрядные

 

триодиые насосы

с

охлаждаемыми электро- .

 

 

 

дами

........................................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

132

§ 3 . Геттерно-ионные

и

азотно-титановые

насосы ............................

136

 

§ 4.

Криогенные

конденсационные

н а с о с ы ............................................

 

142

 

§ 5.

Методы

измерения

сверхвысокого

в а к у у м а ............................

144

 

§ 6.

Уплотнения

для

 

сверхвысоковакуумных

систем ......................

147

 

Р а з д е л ч е т в е р т ы й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛЕДУ-ИЗМЕРЕН И

Я

.................................................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

152

Глава

1.

Измерение

малых разностей сил

и

м а с с ......................................................

 

 

153

§ 1. Высокочувствительные

дифференциальные

весы с радиотехни­

 

 

 

ческой регистрирующей

си ст е м о й ............................................................

 

 

 

 

153

 

§ 2. Высокочувствительные крутильные весы с магнитнымподвесом

 

157

Глава

2.

Измерение

малых

 

линейных

перемещений.......................................

163

 

§

1.

Емкостные датчики и их предельная чувствительность. . .

 

164

§

2.

Оптические

датчики

малыхс м е щ е н и й .................................................................

 

 

 

168

Глава

3.

Эталоны

частоты

 

и

их

применение

в

предельных измерениях \ . 172

§

1.

Квантовый

генератор

эталонной

частоты

на атомарном водороде

175

Р а з д е л п я т ы й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НЕКОТОРЫЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ ПРЕДЕЛЬНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

181

Глава

1.

Электрические

усилители

слабых

сигналов...............................

 

181

§

1.

Электрометрические

усилители

.......................................................................

 

 

 

 

 

183

§ 2.

Фотоэлектрические

 

компенсационные

усилители.......................

186

 

§

3.

Параметрические

усилители

............................................................................

 

 

 

 

 

 

190

§

4.

Электронные схемы

на

полевых

т р а н зи ст о р а х ............................

199

 

§ 5.

Схемы

на

туннельных

д и о д а х ..................................................................

 

 

 

 

 

203

 

271