Техника - молодёжи 1955-02, страница 24

вооружении автоматики и телемеханики на основе новейших достижений науки, прежде всего физики, а также техники.

Каждому, хотя бы на примере радиоприемника, известно, какую огромную роль в современной радиотехнике играет электронная лампа. Ей на смену ныне идут кристаллы полупроводников, вроде германия или сульфидов и окислов металлов. На смену механизму, сделанному рукой человека, приходит кристалл с его правильной атомной структурой и определенными, полезными для данной цели нарушениями этой правильности.

Полупроводниковые приборы выгод-

только как промежуточные преобразовательные устройства, но и как первичные приемные элементы —- датчики исходных данных (своего рода «глаза» и «уши» сложных автоматов) и в «запоминающих» устройствах. Все это позволяет создавать такие автоматические системы, которые управляют не только отдельными объектами, но и целыми комплексами производственных процессов.

К полупроводникам относится и обширная область люминесцентных материалов. Изучение явлений люминесценции служит мощным средством выяснения структуры вещества, процессов внутримолекулярного и междумолекулярного преобразования энергии, позволит следить за ходом химических превращений и устанавливать их механизм. Таким обраэом, люминесценция дает огромные возможности для научного исследования свойств вещества и процессов, протекающих в нем. Люмине-сцирующие экраны позволяют преобразовать невидимый свет — у-лучи, рентгеновские, ультрафиолетовые и инфракрасные — в видимый и употребляются во множестве физических приборов. Об. щ«известно применение люминесцирую-щих веществ в лампах дневного света, в два-три раза более экономичных, чем обычные лампы накаливания. Все это дает право характеризовать физику полупроводников как прорыв в «следующий этаж» науки.

Нельзя не остановиться на физике низких температур, занимающейся изучением свойства вещества при температурах, близких к абсолютному нулю. Вещество изучается в тот момент, когда тепловое беспорядочное движение элементарных частиц этого вещества чрезвычайно ослаблено охлаждением. Тепловое движение маскирует'Законы взаимодействия частиц; квантовые законы, описывающие поведение совокупности частиц материи, ярко проявляются при приближении температуры тел к абсолютному нулю (—273°). Действие этих законов ведет к глубоким качественным изменениям свойств тела. Например, металл при весьма низких температурах может стать сверхпроводящим, таким, для которого сопротивление прохождению электрического тока практически исчезает; исчезает также, как выяснили советские физики, и всякое сопротивление движению жидкости (в данном случае гелия II). Область низких температур интересна и тем, что здесь -открываются новые возможности исследований, имеющих целью выяснение структуры ядер и закона» взаимодействия с ними элементарных частиц. Исследования в области температур, близких к абсолютному нулю, — область физики, обещающая большие научные новости.

Исследования по распространению ультразвука (механические колебания с частотами, лежащими выше предела слышимости человеческого уха, то-есть выше 20 тыс. колебаний в секунду)

но отличаются от многих существующих в настоящее время вакуумных радиоприборов значительно меньшими габаритами, стабильностью действия и более долгим сроком службы. Сейчас уже разработаны на основе полупроводниковых материалов усилительные и выпрямительные устройства, заменяющие сложные вакуумные радиолампы во многих радиотехнических схемах, автоматических установках, вычислительных машинах.

Термоэлектрические свойства полупроводников позволили советским ученым создать термоэлектрогенераторы,

с помощью которых тепловая энергия может быть непосредственно преобразована в электрическую без помощи преобразующих машин с таким коэффициентом полезного действия, который позволяет считать этот способ получения электроэнергии перспективным, приемлемым во многих случаях «малой энергетики».

Полупроводники решают как задачу получения электроэнергии из тепла, так и создания тепла и холода с помощью электроэнергии.

Исключительно важную роль полупроводники приобретают в современной автоматике и телемеханике; полупроводниковые приборы используются не

КИСЛОРОД В МЕТАЛЛУРГИИ

За много километров бывает видно, как над гигантскими заводами встает прозрачная дымка. Это раскаленное дыхание металлургических печей, в которых выплавляются чугун, сталь и другие металлы. Ни одна отрасль промышленности не потребляет так много топлива и так много кислорода для его сжигания, как металлургия. Крупный металлургический завод, выплавляющий

1 млн. т стали в год, потребляет около

2 млн. т угля и свыше 3 млрд. мз кислорода.

Однако плавильные печи получают для

своего дыхания кислород не в чистом виде. До сих пор в них вдувают атмосферный воздух, я котором азота в четыре раза больше, чем кислорода. Значит, вместе с 3 млрд. мз кислорода через металлургические агрегаты завода прогоняется 12 млрд. мз азота.

Живые организмы приспособлены для дыхания этой естественной смесью кислорода и азота, но для металлургий азот — вредный балласт. На его нагревание приходится тратить много лишнего топлива. Он замедляет процессы выплавки чугуна и стали и в ряде случаев, растворяясь в металле, значительно ухудшает его качества.

Замена в металлургической промышленности обычного воздуха кислородом или дате только некоторое повышение содержания кислорода в дутье позволяет значительно увеличить производительность доменных и сталеплавильных печей, улучшить качество металла.

Подсчеты показывают, что теоретическая температура горения углерода в доменной печи, равная при обычном дутье (21*/у кислорода) 1880°, уже при 30*/, кислорода в дутье повышается до 2280°, при 40о/_% становится равной 2680°, а при 96% кислорода в дутье — более 4000°. Повышение температуры в печи ускоряет выплавку металла, значительно сокращает расход топлива. Кроме того, применение дутья, обогащенного кислородом, позволит заменить в доменном производстве дорогое топливо — кокс более дешевым горючим — бурым углем и даже торфом.

С успехом начинает использоваться кислородное дутье и а металлургии стали. Процессы переработки чугун; » сталь идут при этом значительно быстрее. Вредные примеси в металле выгорают эффективнее. Сталь не насыщается азотом. Механические качества металла улучшаются.

Использование кислорода в сталеплавильных печах упростит их конструкцию. В мартеновских печах, например, станут ненужными дорогие и громоздкие регенераторы — аппараты для нагревания воздуха.

Широкое применение кислорода в металлургии — одна ив важнейших задач современной техники. Ее успешное решение даст стране дополнительно много тони чугуна, стали, цветных металлов.

Доменная печь, работающая на кислороде, дает прекрасный чугун для производства высококачественной стали, шлак, из которого можно делать хороший цемент, высококалорийный газ, который не химических заводах перерабатывается в синтетический бензин и аммиак.

9

22