Техника - молодёжи 1942-08, страница 26

Можно как угодно менять размеры любой колебательной системы (например контура радиоприемника), но если его форма и конструкция будут такими же, то произведение мощности на квадрат частоты останется неизменным. Увеличить одновременно и мощность и частоту можно, только перейдя к новой конструкции. Наклонные прямые на графике показывают, что для всех колебател ьных сис тем возрастание мощности (Р) связано с понижением частоты (f) при сохранении постоянного частотно-энергетического критерия (В). У контура с многослойной многови тковой ка тушкой само инду к -ции В =г И; для радиоприемников применяют контуры с В — 13: контур длинноволнового радиопередатчика имеет В ~ 15; у колебательной системы в виде двух труб, помещенных одна в другую, В 19. у полых кон г у ров колеблющихся на гармониках. В -- 23. Контуры для безэлектродных ра <рядов имеют В 17 у полигональных индукторов с четырьмя лепестками и В ^-21 у полого контура, колеблющегося на одной частоте. Надо ожидать, что в будущем найдут применение колебательные системы с еще большими В, Принципиально возможность уве ги-чения частотно-энергетического кри-тери я не ограни чена.

разреженном состоянии, ввести в сферу действия мощного электрического или магнитного поля, он будет излучать свет без всяких электродов. Например, если неоновую лампочку поднести к проводам высокого напряжения, в ней начнется свечение. Но это были слабые, маломощные разряды, существовавшие при пониженных давлениях. Практического значения они не имели.

Возник вопрос: а нельзя ли создать мощное электрическое пламя, свободно парящее в воздухе подобно шаровой молнии?

При постоянном или переменном токе промышленной частоты это не осуществимо. Обычную дугу можно раздуть струей воздуха, растянуть магнитным полем. Но она остается как бы «привязанной» к электродам. Если ее растянуть сильнее или пошире раздвинуть электроды, она оторвется и... погаснет.

Теоретические подсчеты показывали, что безэлектродные разряды, горящие при нормальном атмосферном давлении, могут быть осуществлены только в электромагнитных полях высокой частоты и большой мощности.

Высокочастотные и ультравысокоча-стотные электромагнитные поля создаются при помощи электрических колебательных систем. Примером электрической колебательной системы может служить контур радиоприемника, состоящий из катушки самоиндукции и конденсатора.

Если взять колебательную систему любой конструкции и увеличивать или уменьшать ее размеры так, чтобы при этом не изменялась ее форма (сохранялось геометрическое подобие), то произведение квадрата частоты системы (f²) на ее мощность (Р) остается всегда неизменным (PF-const).

В начале развития радиотехники удавалось получить либо высокие частоты^ при ничтожно малых мощностях, либо большие мощности при очень низких частотах. Упорный, многолетний труд ученых был направлен к тому, чтобы создать такие колебательные системы, в которых сочетаются все большие мощности с всё более высокими частотами.

Для характеристики колебательной системы берут не само произведение Pi², а его логарифм. Эта величина называется частотно-энергетическим критерием колебательной системы и обозначается буквой В.

Некоторые уже известные колебательные системы имели довольно высокий ча-стотно-энергетический критерий, но он был недостаточным для создания безэлектродных разрядов, устойчиво горящих при атмосферном давлении;

В лаборатории, где работал автор этой статьи, был создан новый вид колебательной системы — полигональный индуктор. Он состоит из набора «лепестков» (гонов), образующих в своей совокупности замкнутый виток.

Кроме того, для создания мощных без-электродных разрядов применили полые колебательные контуры. Эти контуры, известные еще в конце прошлого столетия, были мало изучены и имели лишь ограниченное применение. Как показывает само название, контуры— это полые металлические тела, внутри которых происходят электромагнитные колебания. Обе колебательные системы имеют число В — от 17 до 23.

Работа была в самом разгаре, когда началась отечественная война. Ушел на фронт старший инженер Алексей Смирнов, работавший над созданием без

электродных разрядов, С автором настоящей статьи остались работать молодой инженер Игорь Капралов и дипломанты Ленинградского политехникума Григорий Левенец и Наум Айзенберг.. Долгие осенние ленинградские но* чи сотрудники дежурили на крыше своей лаборатории, оберегая ее от зажигательных бомб. А каждый свободный час монтировалась и совершенствовалась установка безэлектродного разряда.

В октябре удалось получить устойчивые мощные безэлектродные разряды двух видов: Е-разряды и Н-разряды («аш-разря-ды»),

Н-разряды вызываются высокочастотным магнитным потоком. В этих разрядах воздух внутри индуктора является как бы вторичным короткозамкнутым витком. При ничтожно малых давлениях Н-разряд имеет вид кольца. При давлениях в несколько десятков миллиметров ртутного столба он принимает форму огненного шара.

Е-разряды создаются высокочастотным электрическим полем. Известно, что вольтова дуга переменного тока может устойчиво гореть, даже если последовательно с ее электродами включать емкость. Чем выше частота тока, тем меньше могут быть эти емкости, а при частотах выше 50 миллионов периодов в секунду отпадает необходимость даже в электродах. Собственная емкость ионизированного столба газов достаточна,, чтобы через разрядное пространство протекал ток в несколько десятков ампер.

Зажигание разряда происходит так: внутрь колебательного контура вводятся два металлических стержня, включается ток. Стержни раздвигаются, и между ними возникает дуга. Она сначала тянется за стержнями, потом отрывается, но не гаснет. Стержни наконец отброшены в сторону, но дуга горит, питаемая потоком высокочастотной энергии, который незримо ' струится к ней от медных стенок колебательного контуоа сквозь толщу воздуха и кварцевую трубу.

26