Юный техник 1960-05, страница 57

Последнее очень важно. Ведь и обычный приемник обладает избирательностью, он усиливает сигналы только той станции, на длину волны которой настроен. Узкая полоса частот, усиливаемых новым устройством. — непременное условие работы сверхдальнего приемника.

Создавая подобный усилитель, американские, например, ученые подбирали атомы с подходящими по длинам волн орбитами и добивались того, чтобы верхняя орбита v большинства атомов была плотнее «заселена» электронами, чем нижняя.

Для увеличения «заселенности» верхней орбиты можно использовать добавочный генератор, излучающий электромагнитные волны. Используются три орбиты: с самой нижней электроны перебрасываются на верхнюю «сильной» электромагнитной волной добавочного передатчика, а приходящая «слабая» электромагнитная волна «подталкивает» электроны к переходу с верхней орбиты на среднюю.

Для подбора орбит оказалось удобным использовать внешнее магнитное поле которое увеличивает число устойчивых орбит электронов Причем расстояние между орбитами зависит от величины магнитного поля. Таким образом, можно перестраивать усилитель на разные длины волн, как, например, при настройке обычного приемника.

Наиболее подходящими электронными орбитами оказались орбиты ионов хрома или железа. Эти ионы содержатся в прозрачных кристаллах АЬОн Замещая алюминий в прочной кристаллической решетке минерала, хром окрашивает его в красный цвет (получается рубин), а железо — в синий (сапфир). При этом «посторонние» ноны располагаются в строго определенном положении (см. рис. в заголовке), что позволяет правильно ориентировать внешнее магнитное поле и избавляет ионы от влияния соседей.

На цветнем рисунке изображена схема такого квантового или квантово-механи¹ емкого усилителя, работающего на сантиметровых волнах. Электромагнитное излучение добавочного передатчика и сигнал, который надо усилить, попадают на кристалл рубина, расположенный в волноводе. Волноводом называется металлическая тр>ба, обычно посеребренная, в которой могут распространяться короткие электромагнитные волны. Кристалл при соответствующей настройке величины внешнего магнитного поля дает значительное усиление по мощности слабой приходящей электромагнитной волны.

Весь усилитель помещен в сосуд Дьюара. Это высококачественный термос с двойными посеребренными стенками, между которыми вакуум Термос заполнен жидким гелием с постоянной температурой —269Х. При такой температуре тепловое движение атомов замедлено, они меньше толкают друг друга и потому не нарушают «населенности» рабочих орбит.

Ничтожный «шум» квантово-механического усилителя позволяет использовать его для сверхдальних радиосвязей

Подсчеты показывают, что применение таких усилителей сделает возможной радиосвязь на несколько десятков миллионов километров. И, может быть, совсем скоро охлажденный до космического холода рубин поймает идущие к нам из глубин космического пространства радиосигналы.

57