Техника - молодёжи 1939-06, страница 37

Некоторые кристаллы обладают замечательным свойством: если их сжимать или растягивать, на их гранях образуются электрические заряды. Так, например, сжатие кварцевой пластины «К» вызывает появление зарядов на электродах «Э». Под влиянием этих зарядов стрелка прибора отклоняется.

тельно засекреченные опыты над пьезо-кварцами. Из Бразилии привезли кварц необычайного размера. Никто из помощников Ланжевена не был полностью посвящен в суть опытов. Чтобы устранить опасность шпионажа, участникам экспериментов тайком сообщили, что профессор работает якобы над «лучами смерти». Для большей убедительности в один из бассейнов, где происходили опыты, пустили рыб. Каково же было изумление самих инициаторов этого обмана, когда рыбы мгновенно умерли. Оказалось, что колебания высокой частоты разрушили у рыб внутренние органы.

Ланжевен знал, что огромные кристаллы, подобные бразильскому, представляют большую редкость, а для борьбы с подводными лодками потребуется множество пьезоэлектрических пластин. Ученый решил собрать большую кварцевую пластину из маленьких кусочков. Эту «мозаику» Ланжевен заключил между двумя стальными пластинами. Результат оказался неожиданным — мощность ультра туковой волны во много раз повысилась,

Ланжевен успешно выполнил задачу, поставленную перед ним военным,! в мстями. Он дал в руки французских и английских моряков верное средство для обнаружения подводных лодок, а глубинные бомбы доделали остальное. Немало немецких подводных хищников было уничтожено с помощью кварцевой пластинки.

Что же представляет собой прибор звуковой разведки? В воду опускается герме

При помощи тонкой пластинки пьезоэлектрического кристалла можно свыслу-шивать» автомобильный мотор, как врач выслушивает легкие у человека. Пьезоэлектрические кристаллы точно обнаруживают, откуда исходят подозрительные шумы, и дают возможность найти их причину.

В лабораториях можно получать гигантские кристаллы сег-нетовой соли, обладающие высокими пьезоэлектрическими свойствами. На снимке — один из таких кристаллов-гигантов. Его длина — 60 сантиметров, ширина — 9 сантиметров, толщина — 5 сантиметров.

тическая труба, оканчивающаяся устройством, напоминающим по внешности фару автомобиля. Это и есть «подводное ухо», одновременно служащее и для посылки ультразвуковых волн. Натолкнувшись на какое-нибудь препятствие — подводную лодку, мину или обломки погибшего корабля, — волны сигнала отражаются и в виде своеобразного эха спустя некоторое время возвращаются к «уху». Эхо-сигнал оказывает давление на пьезокварц, в котором образуется электрический заряд. Этот заряд после соответствующих усилений и преобразований действует на регистрирующие и сигнальные приборы.

«Ухо» непрерывно поворачивается, как прожектор, освещающий ночное небо в поисках врага. Особая шкала показывает, в какую сторону было повернуто «ухо» в момент получения эхо-сигнала. Так узнается, в каком направлении находится подводная лодка. Расстояние до нее определяется по тому, через сколько времени приходит к прибору «эхо» ультразвуковых сигналов.

«Подводное ухо» играет большую роль и в мирной жизни морского флота: оно помогает определять глубину моря, обнаруживать айсберги, подводные рифы и скалы и находить дорогу в порт во время тумана.

*Сердце» пьезоэлектрического микрофона — две пластинки сегнетовой соли, образующие биморф-ный элемент. Элемент подвешен на пружинах в кожухе из металлической сетки.

Изобретение Ланжевена было только «первой ласточкой». Вскоре после этого началось триумфальное шествие пьезоэлектрических приборов. Невозможно перечислить в одной статье все области науки и техники, где применяются эти приборы.

При помощи пьезокристаллов «а Гавайских островах теперь безошибочно обнаруживают появление голубого жука, уничтожающего урожаи сахарного тростника. Характерные звуки, вызываемые в тростнике этим жуком, улавливаются размещенными на плантация пьезоэлектрическими приборами, превращаются в едва заметные электрические заряды и передаются по радио или проводам в далекие пункты, наблюдающие за состоянием посевов.

Небольшие пластинки сегнетовой солк, помещенные вокруг алмазных копей Ким-берлея (Южная Африка), надежно охраняют все входы в копи. Никому не удастся пройти незамеченным мимо этих кристаллов, которые улавливают самый тихий шорох. Мгновенно вспыхнут прожекторы и загудят сирены, приведенные в действие незаметной пластинкой и мощными усилителями.

Пьеэокристаллы часто называют поющими кристаллами. Пластинки этих кристаллов, помещенные в микрофонах и репродукторах, с изумительной точностью передают пение и игру на любом музыкальном инструменте; но эти же пластинки в сочетании с усилительными и регистрирующими приборами обнаруживают зловещие

трески и шумы в плохо рассчитанных деталях самолета, автомобиля, трансатлантического корабля. Так пьеэокристаллы помогают проверять расчеты конструктора Почти незаметные, но опасные вибрашм пропеллера « крыльев самолета лучше ' всего улавливаются тоненькой пластинко! кристалла, едва касающейся поверхносп крыла.

Огромную область применения наиш пьеэокристаллы в нашей стране. Ими пользуются для изготовления аппаратуры даль ней телефонной связи и на радиостанциях. Из пьезокристаллов делают приборы, регистрирующие и измеряющие разнообразные динамические процессы и усилия в метал-лах, газах, жидкостях. Огромные успехи, достигнутые учеными СССР в области ультразвуков, сопровождались еще более глубоким изучением пьезокристаллов. Эти кристаллы являются в наше время лучшими излучателями колебаний высокой частоты.

Пьезоэлектрическая пластинка является самой важной деталью некоторых измерительных камер для снятия индикаторных диаграмм, показывающих, как работает паровая машина или двигатель внутреннего сгорания. Вот как, например, действует такая камера, сконструированная для изу. чения работы паровой машины Научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта СССР. Пар давит на мембрану и подвижную шайбу. Шайба, подымаясь вверх, сжимает кварцерые пластинки, при этом на гранях кристаллов образуются отрицательные заряды. Эти заряды через особые контакты попадают в усилительный прибор. Ток после усиления действует на осциллограф, прибор, записы-

Если к пластинке пьезокварца подвести переменное напряжение высокой частоты, пластинка начинает быстро колебаться. Колебания могут быть так значительны, что вызывают струю воздуха, которая может погасить пламя спички. Применение этих колебаний в различных приборах и аппаратах огромно.

36