Сборник материалов VIІІ международной научной конференции студентов и молодых ученых «Наука и образование 2013»

180 

- В конце суммативной работы папку нужно скопировать на общий диск или на флэш-

носитель. 

 

Задание 1. (Выполнить на обратной стороне листа) 

Составить блок-схему для нахождения  площади прямоугольника. 

Задание 2. 

       1. Записать ответы (рядом с заданием)  выполнения следующих операций 

     а) 19 div 6 

 

b) 33 mod 8   

 

c) 17 div 5      d) 14 mod 5 

       2. Запишите следующее пpедписание с помощью опеpатоpа пpисваивания: 

в переменную Z занести pазность величин переменных M и N. 

Задание 3. 

1.

 

Составьте программу, которая вычисляет длину окружности (L=



D) по заданному 

диаметру. 



=3.14. Результат выведите с точностью до сотых (две цифры в дробной 

части).  

2.

 

Сохраните файл «Фамилия_ задание3.pas» 

Задание 4.  

Открыть программу «Исправить и оценить достоверность результата 2.pas» 

Исправить ошибки 

Сохранить под именем «Задание 4_Фамилия.pas». 

Оценить достоверность результата (записать свой анализ результата). 

 

 

Для проверки составляется оценочный лист, в котором указывается номер задания для 

проверяемого критерия. Критерии расписываются как конкретные дескрипторы. 

 

Оценочный лист суммативной работы №1 

Фамилия, имя ____________________ 

Класс ___________________________ 

 

 

 

 

Критерии 

Дескрипторы 

Баллы 

(мах) 

Набранные 

баллы 

№ 

задания 

Критерий А. 

Знание и 

понимание 

Знаю переменные и константы 

языка программирования 

1    

3 

Знаю назначение операции 

присваивания 

1    

2 (2) 

Знаю назначение оператора Div 

1    

2(1) 

Знаю назначение оператора Mod 

1    

2(1) 

Знаю стуктуру языка 

программирования Паскаль 

2    

4, 3 

  

ИТОГО 

6    

  

Критерий В. 

Применение 

Умею определять и описывать 

целые и вещественные типы 

данных 

1    

3 

Умею строить алгоритм решения 

задачи в виде блок-схемы 

2    

1 

Умею сохранять файл в указанном 

месте 

1    

3 и 4 

Умею применять форматы вывода 

1    

3 

181 

результатов 

Умею использовать команду 

присваивания 

1    

3 

  

ИТОГО 

6    

  

Критерий С. 

Анализ и  синтез 

Умею определять аргументы и 

результаты (обозначать их буквами) 

при построении алгоритма в виде 

блок-схемы 

2    

1 

Умею  реализовать линейный 

алгоритм в программе 

2    

3 

Умею писать арифметические 

операции на языке 

программирования 

2    

3 

  

ИТОГО 

6    

  

  

Умею выводить поясняющий текст 

для ввода данных и при выводе 

результата 

2    

3 

Критерий D. 

Коммуникация 

Умею находить и  исправлять 

ошибки в программе 

2    

3 и 4 

  

Умею анализировать достоверность 

результатов 

2    

4 

  

ИТОГО 

6    

  

 

Использование  критериального  оценивания  способствует  развитию  индивидуальных 

способностей каждого ученика, его свобод и прав; формированию у учащихся критического 

мышления, отзывчивости и сострадания; воспитанию у учеников стремления и способности 

к  непрерывному  образованию  в  течение  всей  жизни;  формированию  у  учащихся  личной 

системы ценностей, выражающейся в реальных поступках; продуктивному взаимодействию 

детей  друг  с  другом,  развитию  их  индивидуальности,  способностей  к  творчеству  и 

самоорганизации; установлению прочных связей между учебной деятельностью и реальной 

жизнью  детей.  Использование  критериального  подхода  позволяет  также  привлекать  к 

процессу  оценивания  самих  учащихся,  то  есть  проводить  самооценивание,  являющееся 

важнейшим  компонентом  образовательного  процесса,  так  как  только  рефлексивная 

деятельность учащихся позволяет им извлекать опыт из своей деятельности, мобилизовать 

внутренние ресурсы на решение поставленной задачи, лучше понимать себя.[1]. 

Деятельность  учителя,  связанная  с  развитием  оценочных  умений  школьников, 

заключается в создании условий для их продвижения в направлении зоны высокоразвитых 

умений.  Положительное  изменение  в  развитии  оценочных  умений  происходит  за  счет 

усложнения 

оценочной 

деятельности 

учащихся, 

повышения 

активности 

и 

самостоятельности  в  ее  осуществлении.  Оценка,  основанная  на  критериях,  позволяет 

предоставлять  учащимся  возможности  показывать  свою  компетентность;  более  точно 

определять  объем  содержания  для  усвоения  учащимися;  учитывать  процессуальный, 

концептуальный  и  поведенческий  аспекты  обучения;  оценивать  обучение  как  целостный 

процесс.[1]. 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 

1.

 

Красноборова А.А. Критериальное оценивание в школе. Пермь, 2010.с. 84. 

182 

2.

 

Гладкая И.В. Оценка образовательных результатов школьников. СПб, 2008.с.144. 

3.

 

Бахмутский А.Е. Оценка качества школьного образования. СПб, 2004.с.343. 

 

 

Подсекция 1.4 ФИЗИКА 

 

УДК 535.372 

КАТОДОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ АКТИВИРОВАННЫХ КИСЛОРОДОМ 

 КРИСТАЛЛОВ LIF 

Абдрахметова А.А., abdrahmetova_ain@mail.ru,  

Жумажанова А.Т., 

ainawa@mail.ru

 

Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, г. Астана 

Научные руководители - А.Т. Акилбеков, А.К. Даулетбекова 

Аннотация.  В  представленной  работе  исследованы  спектрально-кинетические  параметры 

люминесценции  кислородосодержащих  кристаллов  LiF  в  температурном  интервале  15-300К. 

Использовались обсорбционный метод и метод импульсной спектрометрии с наносекундным временным 

разрешением. Измерения проведены в спектральной области 3.6-1.6 эВ и временном интервале 10-8-10с 

после окончания действия импульсных электронов в диапазоне поглощенных доз 5∙101–104 Гр.  

Введение. В последнее десятилетие в качестве детекторов излучения получили широкое 

применение такие сцинтилляционные материалы, как вольфраматы, молибдаты, ванадаты [1, 2], 

активированные поливалентными ионами кристаллы LiF, обладающие высоким световыходом, 

большой  плотностью  (а  значит  малыми  размерами  устройства),  низким  собственным 

радиационным  фоном,  дающие  возможность  исследования  редких  событий.  В 

перечисленных  материалах,  при  выращиваний,  поливалентные  ионы  вводят  за  собой  ионы 

кислорода.  Именно  кислород  обладая  сцинтилляционным  характером  дает  свечение  в 

области 2.5-3.5 эВ, удобной для измерения ФЭУ и фотодиодами.  

Перспективным  является  разработка  для  целей  детектирования  частиц  радиации  и 

дозиметрии  активированных  кислородосодержащих  кристаллов  LiF.  Однако  сложность 

таких  кристаллов  и  процессов,  стимулированных  в  них  радиацией,  затрудняют  получение 

эффективных  материалов  с  повторяемыми  характеристиками.  В  настоящей  работе 

проведены исследования кристаллов LiF, LiF-O, LiF-OH, выращенные методом Стокбаргера 

в  Государственном  оптическом  институте  (Санкт-Петербург).  Сравнительный  анализ 

исследованных  материалов  может  дать  возможность  выявить  влияние  типа  кислородной 

примеси в решетке на излучательные характеристики материала.  

Методы исследования.  

Для  измерения  спектров  поглощения  использовался  оптический  абсорбционный 

спектрометр  СФ-103.  Спектры  пропускания  кислородосодержащих  кристаллов  LiF  были 

измерены с помощью Agilent Technologies Cary 600 Series FTIR Spectrometer.  

Измерение  катодолюминесценции  кислородсодержащих  кристаллов  LiF  проводилось 

на  импульсном  оптическом  спектрометре.  Источником  возбуждения  потока  жесткой 

радиации служит наносекундный ускоритель электронов. Импульсная катодолюминесценция 

(ИКЛ)  в  спектральной  области  3.7  –  1.6  эВ  как  необлученных,  так  и  предварительно 

облученных серией импульсов электронов (ИЭ) в диапазоне поглощенных доз (5 10

1

  –  10

4

)

 

Гр.  ИКЛ  возбуждалась  ИЭ  в  температурном  диапазоне  15-300К.  Параметры  ИЭ: 

длительность импульса - 10нс, средняя энергия электронов - 250кэВ, плотность тока в пучке 

183 

регулировалась в диапазоне j = 10…1·10

3

 A·cм

2

, энергия в импульсе (10

-2

 – 10

-1

) Дж. 

Интенсивность 

свечения 

регистрировалась 

через 

монохроматор 

МДР-206 

фотоумножителем  ФЭУ-97.  Кинетические  кривые  люминесценции  на  выбранной  длине 

волны записывались осциллографом LeGroy-WP-6030a во временном интервале 1∙10

-8

 - 1∙10

-

3

с после окончания действия возбуждающего импульса.  

При  определении  спектрально-кинетических  характеристик  кристаллов  необходимо 

знать  как  обрабатывать  кинетических  кривых  полученные  в  осциллографе.  Обработка 

кинетических  кривых  подробно  описана  в  литературе  [3-5].  Кинетика  затухания 

люминесценции  в  полосе  с  максимумом  на  Е

j 

описывалась  функцией  вида: 

J((Е

j

,t)=ΣJ

0i

(Е

j

)exp(-t/τ

i

),  где:  J

0i

(Е

j

),  τ

i

  -  амплитудное  значение  интенсивности  i-того 

компонента  люминесценции  и  величина  его  характеристического  времени  затухания 

соответственно. Спектр свечения i-того компонента релаксации люминесценции измерялся, 

как зависимость J

0i

=f(Е).  

Характеристическое  время  релаксации  обычно  зависит  от  температуры  образца  при 

облучении. С повышением температуры может измениться спектр и кинетика его релаксации 

со временем. Исследования температурной зависимости характеристик релаксации свечения 

позволяют получить важную информацию о процессах, обусловливающих релаксацию. 

Как правило, излучение происходит в результате перехода центра из метастабильного в 

излучательное состояние при передаче центру тепловой энергии. Характеристическое время 

релаксации,  как  величина  обратно  пропорциональная  вероятности  теплового  перехода  в 

излучательное состояние, определяется соотношением:  

где  υ  –  частотный  фактор;  k  –  постоянная  Больцмана;  E

ак 

–  энергия  активации;    Т  – 

температура. 

Энергия 

активации 

(E

aк

) 

процессов, 

обусловливающих 

уменьшение 

характеристического времени релаксации свечения в различных полосах спектров свечения 

исследуемых кристаллов, рассчитывается по формуле (2): 

где k – коэффициент Больцмана; 



i   

и

 



j

 –  величина характеристического времени затухания 

при соответствующей температуре Т

i

 и Т

j

. 

На  практике  в  спектрах  может  присутствовать  одновременно  несколько  взаимно 

накладывающихся  друг  на  друга  широких  полос,  из-за  чего  профиль  спектра  оказывается 

слабоструктурированным,  размытым.  Для  выделения  индивидуальных  полос  в  сложных 

спектрах  использовался  обобщенный  метод  Аленцева-Фока  [4].  Методом  построения 

спектров  компонентов  свечения  может  служить  результат  разложения  кинетики,  как 

функция  амплитудного  значения  интенсивности  (I

0i

)  компонента  свечения  от  длины  волны 

(



, нм).  

Таким  образом,  результат  измерения  меняющегося  со  временем  потока  зависит  от 

соотношения времен заметного изменения потока и временного разрешения измерительного 

прибора.  Чем  выше  временное  разрешение  измерительного  тракта,  тем  ближе  результат 

измерения к истинному значению величины потока в момент измерения.  

),

/

exp(

)

(

1

kT

E

Т

ak











 

(1) 

1

1

ак









j

i

j

T

T

k

E



 

(2) 

184 

Интенсивность 

свечения 

регистрировалась 

через 

монохроматор 

МДР-206 

фотоумножителем  ФЭУ-97.  Спектры  не  пересчитывалась  на  чувствительность  ФЭУ. 

Кинетические  кривые  люминесценции  на  выбранной  длине  волны  записывались 

осциллографом  LeGroy-WP-6030a  во  временном  интервале  1∙10

-8

  -  1∙10

-3

с  после  окончания  

действия возбуждающего импульса.  

Результаты исследования. 

Для  изучения  до  радиационных  дефектов  были  получены  спектры  оптического 

поглощения  (СОП)  ВУФ,  видимой  области  и  спектры  пропускание  (СП)  в  ИК  области. 

Граница  прозрачности  этих  кристаллов  –  6  эВ.  В  вакуумной  ультрафиолетовой  области 

спектры оптического поглощения (СОП) кристаллов были одинаковыми и состояли из полос 

на 10.6, 9.05, 7.3 и 6.2 эВ [6, 7] (рис.1). 

В  ИК  спектрах  пропускания  (СП)  необлученных  кристаллов  LiF  ,  LiF-O 

присутствовала  дублетная  полоса  в  области  0.36  эВ.  В  спектрах  кристаллов  LiF-OH  и  LiF-

WO

3

 (рис.1) кроме дублета в области 0.36 эВ присутствовал ряд узких полос в области 0.45 

эВ, обусловленных различными водород-кислородными соединениями: ОН

–

, Ме-ОН

–

, НОF, 

HOO, Н

2

О

2

 [7, 8] (рис. 2).  

Концентрация свободных ионов гидроксила в решетке оценивалась по интенсивности 

полосы  на  0.46  эВ  в  СП  при  величине  силы  осциллятора,  равной  0.042  [9]  и  по  нашим 

оценкам  составляла  в  различных  кристаллах  3.10

16 

-  1.10

18

  см

-3

.  Общая  концентрация 

кислорода  в  кристалле  определялась  протон-активационным  методом  и  изменялась  в 

диапазоне (1.10

-4

 -2.5 10

-3

) вес.%. 

 

 

 

Рисунок  1.  Спектры  ВУФ  поглощения 

необлученных  кристаллов  при  Т=300  К:  1  - 

LiF; 2 - LiF-O; 3 - LiF-OH 

Рисунок  2.  Спектры  ИК  пропускания 

необлученных кристаллов: 1 - LiF; 2 - LiF-O; 

3 - LiF-OH 

 

Облучение  серией  импульсов  электронов  при  Т>250  К  приводит  к  радиационному 

созданию и  накоплению  электронных  центров  окраски  (ЦО)  в  кристаллах  всех  трех  типов. 

СОП облученных кристаллов всех трех типов состоят из полос поглощения, обусловленных 

электронными  ЦО:  F,  F

2

+

,  F

2

,  F

3

+

,  F

3

.  Однако,  эффект  воздействия  радиации  на  СП 

кристаллов  различен.  Так,  в  спектрах  СП  кристаллов  LiF-OH  наблюдается  уменьшение 

интенсивности всех полос в области 0.45 эВ, возникает новая широкая полоса на 0.27 эВ и 

уменьшается  интенсивность  полос  дублета  в  области  0.36  эВ.  При  этом  в  кристалле  LiF  и 

LiF-O,  прозрачном  в  области  0.45  эВ,  наблюдаются  только  два    последних  радиационных 

эффекта.  

185 

Различия  в  процессах,  протекающих  в  поле  радиации  в  кристаллах  прозрачных  и 

непрозрачных  в  области  0.45  эВ,  были  выявлены  нами  при  исследовании  ИКЛ  этих 

кристаллов. 

Спектр  ИКЛ  предварительно  облученных  кристаллов  LiF  при  300К  дает  свечение 

центров окраски, и эти данные давно изучаются и представлены в работах [10, 11]. Спектр 

ИКЛ  кристаллов  LiF-O  и  LiF-OH  сосотоит  из  двух  компонент:  наносекундного  и 

микросекундного.  Установлено,  что  спектральный  состав  короткоживущего  спектра  ИКЛ 

этих  кристаллов  отличается  от  спектра  долгоживущего  компонента  ИКЛ.  Спектр 

наносекундного компонента ИКЛ облученного кристалла LiF-O как и в [10, 11], состоит из 

полос    на  3.7  и  3.1  эВ  с  полушириной  каждой  из  полос,  равной  0.4  эВ,  обусловленные 

атомарным ионом кислорода О

2-

 и полос на 2.33 и 1.85 эВ, обусловленных F

3

+

 и F

2

 центрами 

окраски. Спектр микросекундного компонента ИКЛ кристалла LiF-O, состоит из полосы на 

3.1 эВ с полушириной 0.5 эВ.  

Спектры  наносекундного  компонента  ИКЛ  облученных при  300  К  кристаллов  LiF-OH 

при  300  К  представляют  собой  наложение  двух  типов  спектров:  спектра,  обусловленного 

ЦО,  и  электронно-колебательного  спектра  (ЭКС),  состоящего  из  совокупности  хорошо 

разрешенных  узких  эквидистантных  полос  с  огибающей  на  2.5  эВ.  При  15  К  проявляется 

только  ЭКС,  так  как  при  Т<250  K  эффективность  создания  сложных  ЦО  в  кристаллах  LiF 

мала.  ЭКС  спектра,  обусловлен  молекулярным  ионом  О

2

¯

,  и  его  свойства  для  других  ЩГК 

хорошо известны  

Во многих других ЩГК активированные кислородом в том числе и LiF-OH существует 

молекулярный  ион  О

2

. 

которые  при  облучении    преобразуется  в  молекулу  О

2

¯

  в 

излучательном электронно-колебательное состояние. 

В 

кристаллах 

LiF-OH 

процесс 

радиационного 

создания 

ионов 

О

2

¯

 

термоактивированный.  

Поэтому процесс этот может быть описан следующей моделью: 

О

2

 +е→О

2

¯

 +кТ→(О

2

¯

)* 

На  рис.  3  приведены  спектры  облученных  при  200  К  кристаллов  LiF-OH,  измеренные  при 

300К и 15 К с различной временной задержкой по отношению к окончанию действия ИЭ. 

Как  мы  отмечали  выше,  кристаллы  LiF-ОН  отличаются  от  кристаллов  LiF-O: 

присутствием  гидроокиси,  которое  проявляется  в  спектрах  пропускания  в  ИК  области.  Не 

вызывает сомнения, что именно это отличительное свойство приводит к возникновению под 

действием  радиации  в  кристаллах  LiF-OH  ИКЛ,  спектральный  состав  наносекундного 

компонента  которой  представляет  собой  ЭКС  и  отличается  от  спектрального  состава 

наносекундного компонента ИКЛ кристалла LiF-O. Процесс преобразования гидроокиси на 

молекулярный ион кислорода могут быть реализован следующим образом: 

ОН

– 

→ О

а

–

 + H

i

о

 

О

а

–  

+ О

а

–

 → О

2

– 

+ v

a

+ 

+e

 – 

186 

Спектральный состав долгоживущего компонента ИКЛ кристалла LiF-OH совпадает со 

спектральным  составом  долгоживущего  компонента  ИКЛ  кристалла  LiF-O  и  состоит  из 

максимума на 3.1 эВ. 

Нами  проведено  исследование  влияния  температуры  и  дозы  облучения  кристалла  в 

интервале  15-300  К  на  эффективность  возбуждения  ЭКС.  Была  доказана  зависимость  этих 

параметров:  температуры  и  дозы  облучения  от  эффективности  возбуждения  ЭКС.  Были 

исследованы  характеристическое  время  затухания  свечения  ИКЛ  долгоживущего  и 

короткоживущих  компонентов  кристалла  LiF-OH  от  температуры.  Длительность 

короткоживущего  компонента  при  300К  –  50нс,  а  при  15К  –  100нс.  Величина 

характеристического  времени  затухания  долгоживущего  компонента  при  300К  –  0.2  мс,  и 

при 15 К  – 8 мс (рис. 4). 

 

 

жүктеу/скачать 15,22 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: