Техника - молодёжи 1947-01, страница 22

шшшшш

^ - клшмиоишж-

□

В, МЕДВЕДЕВ

На этой удивительной фабрике, как цыплят в инкубаторе, выращивают гигантские кристаллы.

Мы входим в небольшую комнату. Провожающий инженер торопливо прихлопывает за собой маленькую дверь.

Температура тут должна поддерживаться очень строго, — поясняет он.— Нельзя охлаждать помещение...

Нас обдает теплый и влажный воздух, как в бане, В комнате слышится монотонное жужжание вентилятора. На полках, расположенных вдоль стен в несколько этажей, виднеются ряды круглых стеклянных банок.

Много дней требуется, для того чтобы вырастить крупный кристалл. Медленно испаряется из банки насыщенный раствор соли, и она оседает на маленьком кристаллике, называемом «затравкой», все время увеличивая его размеры. Наконец в банке образуется большой прозрачный кристалл правильной формы.

— Хоть цыплят выводи! — улыбаясь, говорит сопровождающий инженер. — Температура и температурный режим в точности такой же, как в инкубаторе! Удивительное совпадение.

Зачем же потребовалось выращивание этих кристаллов? Какими свойствами они обладают?

Механическую энергию превращать в электрическую можно не только путем трения или электрической индукции. Есть еще один способ, называемый «пьезоэлектрическим». «Пьезой по-гречески означает «давить». Некоторые кристаллы, как, например, кварц, турмалин и другие, обладают замечательным свойством. Если кристаллы сжимать в определенном направлении, то на их поверхности появляются электрические заряды. Заряды легко обнаружить, если оклеить часть кристалла металлической фольгой.

Надавишь на кристалл — появится электрический потенциал на фольге. Сбавишь давление — снизится потенциал. Прекратишь давить — потенциал совершенно исчезнет.

Как и многие электрические процессы, пьезопроцесс оказался обратимым. Если

20

В теплом насыщенном растворе медленно растет большой прозрачный кристалл.

на поверхность кристалла приложить извне электрический потенциал, то кристалл сам начинает немного сжиматься или расширяться. Таким образом, с помощью пьезокристалла можно не только превращать механическую энергию в электрическую, но и, наоборот, электрическую— в механическую.

Наиболее сильными пьезоэлектрическими свойствами обладает кристалл сегнетовой соли, очень старинного лекарства. Эти кристаллы и выращиваются в специальной комнате — инкубаторе. В дальнейшем они пойдут на изготовление самых разнообразных электрических приборов.

В следующей комнате кристаллы разрезаются на пластинки различной толщины. Они режутся в строго определенном направлении, сообразуясь с так называемой «осью» кристалла. Bi зависимости от того, как пойдет резка относительно «оси», полученные пластинки будут либо изгибаться под влиянием электрического потенциала, либо удлиняться. Для разных приборов необходимо иногда первое, а иногда и второе.

Трудно, конечно, согласиться, что кристаллы именно «режутся». На станке, работу которого мы наблюдаем, происходит нечто другое. Быстро двигается ряд ниток, беспрерывно проходящих через ящик с водой. Кристалл прижимается к мокрым ниткам, и они впиваются

в него, растворяя прилегающий участок. Сухая мягкая нитка сама по себе не смогла бы перерезать твердое тело кристалла.

Затем пластинки шлифовкой доводятся до нужной толщины, покрываются тончайшей металлической фольгой ^{й за}* клеиваются в целлулоидный пакетик, предохраняющий пластинку от действия влаги. В таком виде пластинка уже на-зывается пьезоэлементом.

Широкое и самое разнообразное применение нашли пьезоэлементы в технике слабых токов. Вот перед нами монтируется пьезоэлектрическая телефонная трубка. Несколько проще ее устройство, чем обыкновенного электромагнитного телефона. Вместо стального магнита и катушек из тончайшей изолированной проволоки в полости трубки помещается маленькая пьезопластинка. Электриче-

Влажные нитки разрезают кристалл на пластинки нужной толщины.

ские сигналы будут изпМть тело пластинки, и она приведет в движение тонкую алюминиевую мембрану. Пьезоэлектрическая телефонная трубка не только проще в изготовлении, чем электромагнитная, но и чувствительнее последней. При одной и той же телефонной аппаратуре она значительно увеличивает дальность и уверенность связи.

А что, если говорить перед такой телефонной трубкой? Ведь звук нашего голоса должен привести в колебание пластинку мембраны, и она, в свою очередь, будет попеременно давить на кристалл. Не образуется ли на нем электрических зарядов?

В действительности так и происходит. Пьезотелефон может служить микрофоном, то есть прибором для преобразования звуковых колебаний в электрические сигналы. Специально построенный пьезо-микрофон является очень совершенным.