КАНДИДАТСКИЙ ЭКЗАМЕН
Общая программа специальности 01.04.01 Приборы и методы экспериментальной физики
Методы измерения основных физических величин»
Измерение пространственных и временных величин, погрешности измерений, эталоны. Учет эффектов общей теории относительности (зависимость хода часов от ускорения и гравитации)
Методы и погрешности измерений координат, углов, длин. Мировые стандарты и эталоны.
Методы измерения термодинамических величин
Электромагнитные измерения (способы регистрации радиоизлучения, методы регистрации в оптическом диапазоне: фотодиоды, фотоумножители, черенковские детекторы).
Регистрация частиц и радиоактивных излучений (ионизационные камеры, газоразрядные счетчики, пропорциональные счетчики, стриммерные и искровые камеры, полупроводниковые детекторы, сцинтилляционные счетчики, пузырьковые камеры, черенковские счетчики, ядерные фотоэмульсии).
Шумы и помехи при измерении электрических, акустических и оптических величин.
Дифференциальные, интерферометрические и другие методы измерений.
Дозиметрические измерения и дозиметрические единицы; коэффициенты, учитывающие влияние радиации на живые организмы, эквивалентная доза.
Измерения»
Системы единиц. Единая система единиц (СИ). Универсальные постоянные и естественные системы единиц. Производные единицы и стандарты.
Прямые, косвенные, статистические и динамические измерения. Оценки погрешностей косвенных измерений. Условные измерения. Проблема корреляций и уравновешивание условных измерений. Принципиальные ограничения на точность измерений (физические пределы).
Основные принципы построения приборов для измерений физических величин в исследуемой области физики*.
Фундаментальные шумы в измерительных устройствах
Квантовые эффекты в физических измерениях. Условия, когда классический подход становится неприменим.
Соотношения неопределенности. Стандартные квантовые пределы.
Критерии точности измерений»
Случайные события. Понятие вероятности. Условные вероятности. Распределение вероятности. Плотность вероятности. Моменты.
Специальные распределения вероятностей и их использование в физике. Биномиальное распределение, распределение Пуассона. Нормальное распределение и центральная предельная теорема.
Оценка параметров случайных величин. Выборочные средние и дисперсии. Выборочные распределения. t -распределение Стьюдента.
Определение средних значений измеряемых параметров и их погрешностей в прямых и косвенных измерениях.
Техника оценки параметров при разных распределениях погрешностей измерений. Средние и вероятные значения переменных. Техника оценки параметров при асимметричных распределениях погрешностей. Суммирование результатов различных измерений. Робастные оценки. Параметрические и непараметрические оценки.
Методы анализа физических измерений»
Аналитическая аппроксимация результатов и измерений. Интерполяция (линейная, квадратичная, кубическая и т.п.)
Фурье-анализ. Дискретное преобразование Фурье. Быстрое преобразование Фурье. Вэйвлетный анализ.
Статистическая проверка гипотез.
Прямые и обратные задачи. Некорректные задачи. Обратные задачи при анализе результатов измерений и методы их решения.
Метод максимального правдоподобия и его применение.
Метод наименьших квадратов.
Моделирование физических процессов»
Аналитическое описание физических процессов.
Планирование эксперимента, выбор метода и технических средств, методы оценки ожидаемых результатов и их погрешностей.
Метод статистических испытаний, методика его применения.
Использование моделей физических процессов*.
Учет влияния прибора на результаты измерений. Моделирование с учетом особенностей используемых детекторов.
Автоматизация эксперимента»
Создание комплексных установок. Общие требования. Обработка информации «в линию» (on-line).
Способы преобразования измерений для передачи на значительные расстояния.
Контроль процессов измерений в реальном времени.
Физика высоких плотностей энергии и проблемы управляемого термоядерного синтеза».
Основные понятия управляемого термоядерного синтеза. (Энергия ядерных реакций, Сечение ядерных реакций, Скорости термоядерных реакций, Реакции дейтерий-тритиевого цикла, Побочные и перспективные реакции)
Основные направления экспериментальных исследований - МТС и ИТС. Критерии зажигания
Драйверы для ИТС. Основные требования к импульсу драйвера. Режимы облучения мишеней ИТС. Симметрия облучения.
ИТЕР и Лазерные установки нового поколения. Состояние исследований на мощных лазерах.