Техника - молодёжи 1953-07, страница 21
шшяяявшишшяж Электроника — это наука о движении заряженных атомных частиц - электронов и ионов—в разреженных газах и вакууме, о переходе их сквозь границы между металлом, газами и полупроводниками. Электроника — это также и отрасль техники. Она занимается созданием приборов, в которых трудятся мириады электронов и ионов, летающих в разреженных газах, преодолевающих «энергетические барьеры», вырывающиеся из металла в газ или полупроводник. И мощные ртутные выпрямители, которые дают ток для питания электролитических ванн, электропоездов железных дорог и метро, и всевозможные радиоприемные и передающие лампы, без которых невозможна современная связь, и различные электрические источники света, и рентгеновские трубки, и сверхвысоковольтные ускорители заряженных частиц—все это приборы электроники. Много сотен типов приборов электроники применяется в современной промышленности, в лабораториях ученых, в быту. Множество электронных приборов несет на себе современный большой самолет или корабль. На фабриках и заводах электронные приборы управляют сложными автоматическими станками и агрегатами. Электронные приборы создают высокочастотные токи для нагрева стали под закалку, для выплавки высококачественных сплавов. В основе технической электроники лежат физические закономерности, открытые в конце прошлого и в начале нашего столетия. Вот основные из них. Электроны и ионы вырываются из металлов при нагревании, при освещении лучами видимого и невидимого света, при ударах о поверхность твердых тел стремительно летящих электронов и ионов. Двигаясь в разреженных газах, электроны и ионы изменяют свою скорость и направление своего пути под действием электрических и магнитных полей. При столкновениях с нейтральными атомами газов и паров электроны возбуждают эти атомы, выбивают из них электроны, заставляют атомы испускать свет. На стыке некоторых полупроводников и металлов образуются особого рода электрические поля — «энергетические барьеры», свободно пропускающие электроны лишь в одном направлении и затрудняющие их обратный переход. Различные методы получения и формирования электронных и ионных потоков, различные принципы управления и использования их применяются в приборах электроники во всевозможных сочетаниях. Крайне разнообразны конструктивные формы и размеры приборов электроники. Есть приборы меньше спичечной головки. Чтобы их разглядеть, нужна лупа. В современных вычислительных машинах применяются схемы, в которых работает много сотен сверхминиатюрных полупроводниковых (германиевых) или иных электронных реле, усилителей, генераторов, выпрямителей. Чтобы напитать энергией маломощный германиевый генератор и обеспечить его длительную работу, достаточно взять гальванический элемент, составленный обрезка цинка размером с ноготь. Приборами электроники можно преобразовывать мощности и в десятки тысяч киловатт. Существуют ртутные преобразователи на токи в сотни ампер и на напряжения в десятки тысяч вольт. Они выше человеческого роста и весят сотни килограммов. Приборы «сильноточной электроники» замечательны по своей экономичности. Ртутные и другие ионные вентили с жидким или накаленным катодом часто имеют кпд выше 99%, то-есть потери в них составляют меньше одного процента от преобразуемой мощности. От приборов «слаботочной электроники», применяемых для связи, управления и контроля, требуются иные качества. Они должны улавливать самые слабые сигналы, точнейшим образом воспроизводить их, усиливать без искажения. Вредные шумы и помехи у них минимальны. Можно различными способами классифицировать и систематизировать все приборы электроники. Например, можно делить их на группы по среде, в которой Прошу рассказать подробно о промышленной электронике, ее перспективах и значении в развитии народ-кого хозяйства,— обращается в своем письме В. Антонов, ученик 10-го класса г. Купино Новосибирской области, происходит рабочий процесс, на высоковакуумные (электронные), газовые (ионные) и полупроводниковые (кремниевые, селеновые, германиевые и т. д.), по методу управления — приборы с электростатическим управлением, магнитным, комбинированным. На рисунке художник А. Петров изобразил некоторые типичные приборы современной радиотехнической и промышленной электроники, систематизированные по признаку основных, выполняемых ими рабочих функций. Чтобы собрать на этом рисунке различные приборы, их пришлось изображать в разных масштабах, большинство показано значительно уменьшенными против натуральных размеров, но некоторые электронные приборы пришлось показать увеличенными по сравнению с натурой. В левой части рисунка показана группа приборов, применяемых для выпрямления переменных токов — сильных и слабых. Следующая еще более обширная группа — это приборы, усиливающие электрические сигналы: напряжение и ток. Разнообразие типов приборов здесь крайне велико. Для усиления токов низких частот могут применяться ионные лампы. В области радиочастот пока царствуют приборы с чисто электронным разрядом. Чаще всего они строятся с управляющими сетками. Для сверхвысоких частот изобретены лампы с бегущей волной. В самые последние годы все новые позиции завоевывают полупроводниковые усилители. С усилением неразрывно связано генерирование — получение переменного тока из постоянного. С каждым годом появляются новые, все более совершенные типы генераторов, расширяющие возможности электроники. Еще в годы гражданской войны профессором М. А. Бонч-Бруевичем в Нижегородской радиолаборатории были созданы мощные генераторные лампы с водяным охлаждением анода. Эти лампы позволили осуществить строительство мощных радиостанций, применить токи высокой частоты для промышленного нагрева. Магнетронные генераторы сантиметровых волн, также созданные Бонч-Бруевичем и его сотрудниками, лежат в основе всей современной радиолокации. (Продолжение статьи см> на стр. 22.) ТЕХНИКА- молодежи ТЕХНИКА- }ЮЛШЖН .-wait ТЕХНИКА молодежи «WflAUHfWlCn |
