Страницы

Меню

Метки

  • Согласно исследованиям археологов, дерево служит человеку с момента его появления — около 3 млн. лет. Если этот срок приравнять к одному году, то окажется, что керамическими изделиями люди пользуются менее суток, стеклом — 17 ч 32 мин, железом — 8 ч 28 мин, пластическими массами — 22 мин 12 сек, бетоном — 21 мин, а синтетической резиной — 14 мин 24 сек.
    В XX в. у древесины помимо старых конкурентов, металла и кирпича, появился новый серьёзный соперник — пластические массы, но материал-универсал не сдаёт своих позиций. В 1975 г. в мире было израсходовано 2,2 млрд. кубометров леса, а в 2000 г., в соответствии с прогнозами, этот объём возрастёт почти до 4 млрд. кубометров. В общей сложности в конце XX столетия из дерева изготовляют предметы около 30 тыс. наименований. Вряд ли сегодня найдётся отрасль промышленности, в которой так или иначе не использовалось бы дерево. Строителям необходимы доски, брусья, фанера, древесностружечные и
    древесно-волокнистые плиты, паркет, оконные рамы и подоконники. Шахтёры не могут обойтись без рудничной стойки — круглого лесоматериала для крепления горных выработок (на каждую тысячу тонн добытого угля расходуется не менее 20 м леса). Нужен материалуниверсал и создателям автомобилей, самолётов и космических кораблей: прежде чем приступить к изготовлению новой машины, делают её полномасштабный деревянный макет. Нашу повседневную жизнь тоже невозможно представить без дерева — мебели, разного рода
    тары (ящиков, бочек и др.), а также тысячи необходимых мелочей — спичек, карандашей и
    многого другого. «Поющим деревом» называют особую древесину, из которой делают
    музыкальные инструменты. Лыжи, хоккейные клюшки, гимнастические брусья, городки,
    теннисные ракетки, покрытия велотреков и полы в спортзалах до сих пор остаются
    деревянными.
    Исходным материалом для производства множества продуктов служит получаемая из
    древесины клетчатка — целлюлоза (от лат. cellula — «комнатка», «клетка»). Из неё
    вырабатывают бумагу — писчую и копировальную, фильтровальную и светочувствительную,
    обёрточную и туалетную, а также строительный и упаковочный картон. Из бумаги, в свою
    очередь, делают обои, мешки, верёвки, пакеты для молочных продуктов и соков, денежные
    знаки, скатерти, салфетки, детские пелёнки и бесчисленное количество других материалов и
    вещей.
    Технические сорта бумаги широко используются в электро- и радиотехнике; даже в
    современном автомобиле свыше ста деталей изготовлено из бумаги и картона. Из бумаги,
    пропитанной битумом, делают трубы, успешно заменяющие асбестоцементные и
    металлические, и дешёвый кровельный материал — толь и рубероид, применяемые в
    строительстве.
    Из целлюлозы получают вискозу — материал для производства искусственного шёлка и меха,
    штапельного полотна, целлофановой плёнки для упаковки и др.
    Путём гидролиза — разложения древесины минеральными кислотами — только из 1 м3 отходов
    лесозаготовок и лесопиления вырабатывают 170—180 л этилового спирта (сырья для
    производства резины), 35—40 кг кормовых дрожжей, 5—6 кг фурфурола (сырья для
    производства пластмасс, смол, лекарственных препаратов и др.) и 60—70 кг жидкой
    углекислоты, используемой при сварке и обработке металлов резанием, в литейном
    производстве, а также для газирования безалкогольных напитков. На растворе Сахаров,
    полученных при гидролизе 1 м древесины, можно к тому же вырастить 35—40 кг кормовых
    дрожжей.
    Широко используется и сухая перегонка древесины при высокой температуре без доступа
    воздуха (пиролиз). Из 1 м берёзовых дров получается 100 кг древесного угля, 20 л уксусной кислоты, 5—6 л метилового спирта и 10—15 кг смолы для выработки скипидара, канифоли и некоторых других веществ.
    Сучья, ветви и тонкомерные деревья, остающиеся после рубки при уходе за лесом, пропускают через рубильные машины и получают технологическую щепу — сырьё для производства древесных плит и картона. Один кубометр древесно-стружечных плит из 1,6 м отходов заменяет 2,3 м пиломатериалов, а каждая тонна тарного картона — 14—15 м древесины. Десятую часть всего заготовляемого леса составляет кора. Она идёт на производство дубильных веществ для кожевенной промышленности, топливных брикетов и органических удобрений. Опилки используют как сырьё для гидролизного производства, а также для изготовления строительных материалов (арболита). Из древесной зелени — хвои, листьев, мелких побегов — вырабатывают хвойно-витаминную муку, эфирные масла и экстракты для использования в медицине и парфюмерии.

    На службе у радиотехнической разведки сегодня есть самые мощные средства: космические
    спутники, корабли, самолеты. Десятки станций радиоперехвата круглосуточно слушают эфир,
    ловят и расшифровывают правительственную и военную информацию. Большую ценность
    представляют данные, передаваемые по радио при запуске космических кораблей или при
    испытаниях стратегических ракет.
    Массивное оборудование устанавливают на автомобиль с дипломатическими номерами,
    который свободно перемещается по территории иностранного государства. Портативные (от
    фр. porter — «носить») устройства радиоперехвата разведчики прячут под одеждой, в обычный
    чемоданчик или закладывают неподалёку от военных объектов, маскируя под пенёк или сухую
    ветку.
    Компьютеры, телексы, факсы, электронные пишущие машинки, телефоны испускают
    электромагнитные колебания в эфир, в цепи питания и заземления (наводки). А потому они
    могут стать источником утечки секретной информации. Аппаратура со сверхчувствительной
    направленной антенной с расстояния более 1500 м улавливает и усиливает сигналы,
    излучаемые этими устройствами при работе. Полученную информацию затем дешифрует
    компьютер.
    Подсоединив к кабелям питания, проводам заземления или просто к водопроводным трубам за
    сотни метров от здания специальную аппаратуру, разведчик может определить, что печатает
    принтер или электрическая пишущая машинка. В сети возникают микроскопические скачки
    напряжения, каждый из которых соответствует определённому письменному знаку.
    Если же спрятать в компьютере электронное устройство, то можно «считывать» секретнейшую
    информацию с клавиатуры или «выуживать» её из электронной памяти машины.
    Российская разведка установила, что 8% компьютеров, закупленных за рубежом, снабжены так
    называемыми закладками — встроенными устройствами или особыми программами, похожими
    на компьютерный вирус. По кодированному радиозапросу с наземного пункта или с
    космического спутника «закладка» передаст в эфир любую информацию из памяти компьютера
    или выведет из строя программное обеспечение. Такой миниатюрный радиомаячок, встроенный в заводскую упаковку, рассказывает, где находится закупленное за рубежом оборудование он передаёт сигналы на спутник Используют и обычную бытовую технику. Очень «болтливы» кнопочные телефоны — способность к утечке информации заложена в их конструкции: даже если трубка лежит на рычаге, разговор в комнате можно услышать, подключившись к линии.

    Отдельно взятый кадр кинофильма представляет собой диапозитив (от греч. «диа» — «через» и лат. «positivus» — «положительный»), который можно вырезать из плёнки и рассматривать. Кадр на экране телевизора организован более сложно: в нём два растровых (от лат. rastrum — «грабли») поля — полукадра.
    Растровым называется изображение, составленное из точек или линий. Телевизионный растр образуется из параллельных светящихся горизонтальных строк; они отчётливо видны на экране при отсутствии изображения. Телевизионный растр получается, когда электронный луч быстро и последовательно прочерчивает — сканирует (от англ. scan — «поле зрения») экран, светящийся под ударами электронов. Каждая строка — это множество светящихся точек, тех самых элементов (пикселей), из которых составлено всё изображение в кадре. В европейских телевизионных системах кадровый растр сформирован из 625 строк.
    Электронный луч каждый полукадр сканирует по отдельности, а всю поверхность кадра прочерчивает дважды по сложному узору. Сначала луч движется по нечётным строкам, оставляя чётные пустыми (тёмными), в результате чего образуется первое поле кадра. Затем луч следует по чётным строкам, оставляя пустыми уже нечётные строки, — возникает второе поле кадра. Все 625 строк «прочитываются» в два приёма, но каждый элемент изображения высвечивается электронным лучом только один раз. Такой способ организации кадра называется чересстрочной
    развёрткой изображения.
    Электронный луч здесь играет роль тонкого светового пера, и площадь точки, оставленной им на
    экране, равна площади элемента изображения. Поэтому разрешающая способность
    телевизионного кадра по вертикали всегда постоянна и равна 625 элементам, т. е. числу строк. А
    разрешающая способность по горизонтали, или количество элементов в линии, зависит от того,
    насколько быстро световое перо при движении по строке может менять свою яркость — от
    максимальной до нуля. Скорость таких изменений, как уже говорилось, зависит от частоты
    электрических импульсов, управляющих яркостью светового пера.
    Из сказанного становится понятно, что чем выше полоса частот, которую воспроизводит
    телевизионный приёмник, тем большее число элементов изображения в строке способен
    воссоздать электронный луч и тем лучше разрешение по горизонтали.
    Например, если телевизор воспроизводит полосу частот видеосигнала в 6 МГц, т. е. 6 000 000 Гц,
    световое перо меняет свою интенсивность 12 млн. раз в секунду. Поделив это число на число
    кадров (25), проходящих в 1 с, получим 480 тыс. элементов в кадре. Поделив последнее число на
    число строк (625), получим 768 элементов в каждой строке. Однако на практике из всей полосы в 6 МГц только 4 МГц приходится на изображение, а оставшиеся 2 МГц отведены для звукового сопровождения и вспомогательной служебной информации. Повторив расчёты для 4 МГц, получим 512 элементов в строке — это разрешающая способность лучших телевизоров, настроенных по сетке испытательной таблицы. Поэтому качество телевизионного изображения при неизменном числе строк тем выше, чем более широкую полосу частот видеосигнала антенна может принять, а телевизор — соответственно воссоздать.
    При воспроизведении телевизионного изображения два поля кадра, «накладываясь» друг на
    друга в зрительной памяти сетчатки глаза, составляют полный кадр изображения. Точное
    чередование идущих друг за другом полей развёртки обеспечить легче, если общее количество
    строк в кадре нечётное. Это достигается синхронизацией (от греч. «син» — «вместе» и «хро'нос»
    — «время») двух электронных устройств — генераторов строчной и кадровой развёртки, задающих последовательность строк в двух полях кадра и в телекамере, и в телевизоре одновременно.

    Один из самых необычных и, пожалуй, самых привлекательных сценариев энергетического
    будущего человечества открывает проект «Водородная экономика». Его суть заключается в
    замене ископаемого топлива водородом. Физический и химический смысл проекта ясен:
    основная энергия в нефти, газе, каменном угле и дереве запасена в виде углеводородов —
    соединении углерода с водородом. И не углерод, а именно водород даёт при сжигании топлива
    наибольшее количество тепловой энергии, превращаемой затем в механическую и
    электрическую.
    Водорода на Земле огромное количество, причём основные его запасы сосредоточены не в
    природных углеводородах, а в воде. Но если для получения энергии из нефти, газа, каменного угля и дерева их достаточно сжечь, то с водой так поступить нельзя: слишком прочно связаны в ней водород и кислород. Современной науке известны два основных способа разложения воды на составляющие её химические элементы: пиролиз (от греч. «пир» — «огонь» и «ли'зис» — «разложение»), когда воду нагревают до очень высокой температуры, и электролиз, когда через воду пропускают электрический ток. Однако оба этих способа очень энергоёмки, а потому непригодны для получения больших количеств водорода. Но представим себе, что удастся найти метод лёгкого разрушения молекул воды. Тогда в технике произойдёт настоящий переворот. В реактивных двигателях, двигателях внутреннего сгорания, турбинах, топках котельных установок перестанут сжигать сотни миллионов тонн нефти, угля, природного газа и их производных. Прекратится выброс в атмосферу вредных для жизни продуктов сгорания топлива: ведь выхлоп двигателя, работающего на водороде, — чистая вода. Полезные ископаемые можно будет добывать в гораздо меньших количествах, и использовать только как сырьё для химической промышленности, производящей пластмассы, лекарства и другие необходимые людям вещи. Как тут не вспомнить великого русского химика Д. И. Менделеева, который ещё в XIX в. говорил о том, что сжигать нефть в топках — всё равно, что топить печи ассигнациями. В наши дни проблему промышленного получения дешёвого водорода пытаются решить разные специалисты. Химики ищут катализатор, в присутствии которого вода станет разлагаться при меньших затратах энергии. Физики разрабатывают способы получения дешёвого электричества, что сделает экономически выгодным электролиз воды. Не остались в стороне и биологи. Они пытаются вывести бактерии, способные разлагать воду на кислород и водород с помощью солнечного света. Учёными давно найдены микроорганизмы, выделяющие водород, но в таком малом количестве, что о промышленном их применении говорить не приходится. Если же производительность бактерий удастся значительно повысить, то у человечества появится шанс пережить ещё одну энергетическую революцию и получить новый, практически
    неисчерпаемый, к тому же экологически чистый источник энергии.

    В 1954 г. начала действовать первая в мире атомная электростанция (АЭС). Её построили в
    Советском Союзе — в городе Обнинске Калужской области. Мощность АЭС составляла всего
    5000 кВт, но столь малая величина не умаляла значения произошедшего — впервые была
    получена электрическая энергия, источником которой служило ядро атома.
    От обычной тепловой электростанции атомная отличается, прежде всего, видом топлива. АЭС
    использует не уголь, нефть или газ, при сгорании которых энергия химических связей
    превращается в тепло, а ядра тяжёлых элементов — урана и плутония. Но не любые ядра, а
    только имеющие определённую массу — ядра изотопов (от греч. «и'сос» — «равный» и
    «то'пос» — «место»). В атомных ядрах изотопов содержится одинаковое число протонов и
    разное — нейтронов, из-за чего ядра разных изотопов одного и того же элемента имеют разную
    массу. У урана, например, 15 изотопов; самый распространённый — уран-238, а в ядерных
    реакциях участвует только уран-235. При делении ядер выделяется энергия — она и «работает»
    в атомных электростанциях.
    Реакция деления протекает следующим образом. Ядро урана самопроизвольно распадается на
    несколько осколков; среди них есть частицы высокой энергии — нейтроны (в среднем на каждые 10 распадов приходится 25 нейтронов). Они попадают в ядра соседних атомов и разбивают их, высвобождая нейтроны и огромное количество тепла. При делении 1 г урана выделяется столько же тепла, сколько при сгорании 3 т каменного угля.
    Управляемая реакция идёт в атомном реакторе. Главная его часть — активная зона. В неё вводят тепловыделяющие элементы (ТВЭЛы) — трубки с изотопами урана или плутония — и стержни из бора либо кадмия. Бор и кадмий поглощают нейтроны и тем самым снижают скорость реакции. «Захват» нейтронов происходит очень быстро — примерно за стомиллионную долю секунды. Если дать «прореагировать» всем нейтронам, произойдёт атомный взрыв. Активную зону реактора выкладывают графитовыми кирпичами и омывают водой: оба эти вещества замедляют нейтроны.
    Ходом реакции управляют, поднимая и опуская стержни-поглотители. По мере «выгорания» ядерного топлива ТВЭЛы извлекаются из реактора и заменяются на новые. Выполняют все операции, конечно, с помощью роботов: потоки нейтронов и другие излучения смертельно опасны.
    Тепло, которое выделяется в результате ядерной реакции, нагревает омывающую реактор воду до нескольких сот градусов (вода поступает под большим давлением, а потому не закипает). Перегретая вода может сразу начать работать. В зоне пониженного давления она мгновенно превращается в пар, который и крутит турбины. Недостаток такой схемы — её называют одноконтурной — в том, что вода, прошедшая через реактор, становится радиоактивной и делает радиоактивным оборудование.
    Двухконтурные АЭС сложнее, но гораздо «чище». В них вода первого контура кипятит воду во втором, и тот остаётся неактивированным.
    Уран-238 тоже используют в атомных реакторах, но для получения не энергии, а горючего. Этот изотоп хорошо поглощает быстрые нейтроны и превращается в другой элемент — плутоний-239. Реакторы на быстрых нейтронах очень компактны: им не нужны ни замедлители, ни поглотители — их роль играет уран-238. Называются они реакторами-размножителями, или бридерами (от англ. breed — «размножать»). Воспроизведение ядерного горючего позволяет в десятки раз полнее использовать уран, поэтому реакторы на быстрых нейтронах считаются одним из перспективных направлений атомной энергетики.

    Появились тепловые электростанции в конце XIX в. почти одновременно в России, США и
    Германии, а вскоре и в других странах. Сначала для привода электрогенераторов использовали
    паровые машины и дизели, но затем перешли на паровые турбины: они вырабатывают более
    стабильный электрический ток. Первая в России тепловая электростанция с паровыми
    турбинами вступила в строй в 1906 г. в Москве. Сегодня ни один более или менее крупный
    город не обходится без собственных электростанций.
    Тепловая электростанция — сложное и обширное хозяйство. Подчас она занимает территорию
    в 70 га. Помимо главного корпуса, где размещены энергоблоки, здесь располагаются различные
    вспомогательные производственные установки и сооружения, электрические
    распределительные устройства, лаборатории, мастерские, склады и т. п.
    «Движущая сила» тепловой электростанции — пар. Именно он вращает колесо турбины и
    насаженный на её ось генератор, вырабатывающий электроэнергию. Получают пар в котельных агрегатах, в которых сжигается топливо. Из котла пар направляют в пароперегреватель и доводят там до температуры 650 °С при давлении 10 атм. Этот так называемый острый пар и поступает в
    турбину. Она состоит из нескольких контуров; пар последовательно проходит через них,
    постепенно остывая. Затем пар попадает в теплообменник, где нагревает воду. Её подают в
    жилые дома и на предприятия.
    Генераторы тепловых электростанций вырабатывают ток напряжением в десятки киловольт. На
    трансформаторной подстанции оно повышается до сотен киловольт, и по высоковольтным
    линиям электропередачи (ЛЭП) ток отправляется к потребителям. Мощность
    теплоэлектростанций сегодня достигает сотен мегаватт (миллионов ватт). В нашей стране от
    них поступает к потребителям наибольшая часть получаемой электроэнергии.

    Рабочие характеристики изделия во многом зависят от качества его поверхности. Именно
    поэтому в современной промышленности большое значение придают обработке наружных
    сторон деталей. Наиболее эффективными считаются методы гальванотехники (от имени
    итальянского физиолога Л. Гальвани и «техника») — прикладной науки, занимающейся
    процессами осаждения металлов под действием электрического тока.
    Сущность гальванических методов заключается в следующем. В ванну с раствором солей
    металла, подлежащего осаждению (электролит), помещают два электрода. Один, сделанный из
    того же металла (анод), подключают к положительной клемме источника тока. Отрицательным
    электродом (катодом) служит предмет, который нужно покрыть металлом. Когда через
    электролит проходит ток, анод растворяется, а металл осаждается на катоде. В зависимости от
    состава раствора и предварительной подготовки поверхности слой металла образует покрытие
    или даёт оттиск, который отделяется от поверхности.
    Гальванотехника включает в себя гальваностегию и гальванопластику. Гальваностегия (от
    имени Гальвани и греч. «сте'го» — «покрываю») — нанесение на поверхность изделия тонких
    металлических покрытий. Материалом может служить цинк, никель, хром, медь, олово, свинец,
    кадмий. Эти металлы защищают изделия от коррозии и механического износа, повышают их
    твёрдость. Иногда создают покрытия, обладающие заранее заданными техническими
    характеристиками, скажем определённой электропроводностью, которая строго зависит от
    частоты переменного тока.
    Методами гальванопластики (от имени Гальвани и греч. «пластике» — «ваяние») на
    поверхности изделия осаждают толстый слой металла, который легко отделяется от формы и
    хорошо воспроизводит её рельеф.
    Так делают печатные клише, валки для тиснения кож, тонкие металлические сетки, фольгу,
    копии произведений искусства, детали авиационной техники, пресс-формы и др. С помощью
    гальванопластики изготовляют детали из материалов, с трудом поддающихся традиционной
    обработке.
    Гальванический способ применяют также для очистки (рафинирования) металлов. Например,
    пластина анода изготовлена из меди невысокого качества (с примесями). Добиться, чтобы на
    катоде осаждалась только чистая медь, а все примеси уходили в осадок, можно, подобрав
    состав электролита. Именно таким образом получают материал для электротехнической
    промышленности. Если деталь сделать анодом, то в электролитической ванне она быстро и
    легко отполируется: в первую очередь «растворяться» начинают выступы и шероховатости на
    поверхности.
    Наряду с достоинствами у методов гальванотехники есть и существенные недостатки. Во-первых, гальваническое производство опасно для окружающей природной среды: это крупнейший источник жидких и твёрдых токсичных отходов, в том числе растворов кислот, щелочей и солей тяжёлых металлов. Во-вторых, гальванотехника неэкономична: коэффициент полезного использования цветных металлов составляет 30—80%, кислот и щелочей — 5—20%, воды — 2—5%, энергии — 70—80%. И, наконец, такое производство относится к числу вредных: в нём люди работают с большими объёмами растворов, содержащих тяжёлые металлы, кислоты, щёлочи, растворители.
    Вплоть до 80-х гг. гальванические цехи часто представляли собой цепочки ванн, над которыми поднимался ядовитый пар. Вдоль ряда ванн передвигались подвески с деталями, навешенными вручную. К концу XX в. удалось создать автоматизированные малоотходные цехи. Теперь покрытия на изделия-полуфабрикаты (ленту, проволоку, листы) наносят в установках с непрерывным движением изделий, а управляет процессом компьютер.
    Каково же будущее гальванотехники? По мнению большинства экспертов, для современного производства, в частности радиотехнической и электронной промышленности, необходимы, прежде всего, покрытия с широким диапазоном заданных свойств. Они нужны для изготовления интегральных схем, компакт-дисков и т. д. В вычислительной технике требуются покрытия с заданными магнитными свойствами. А гальванопластику используют в рентгеновской технике, для изготовления деталей спутников и изделий особо точных размеров. Гальванотехнику всё больше связывают с развитием новейших и высоких технологий.

    В 50-х гг. XX в. появились полупроводниковые приборы. Они сравнительно просты и весьма
    компактны. Взаимодействие электронов с электромагнитными полями происходит здесь не в
    вакууме, а в твёрдом теле — кристалле.
    Электрические свойства полупроводникового кристалла связаны с существованием в нём двух
    областей с разными видами проводимости.
    В некоторых кристаллических веществах часть электронов на верхних атомных оболочках
    оказываются «лишними». Они уходят, оставляя пустые места — вакансии, или дырки, которые
    можно рассматривать как положительные заряды. Если к кристаллу приложить электрическое
    напряжение, электроны «побегут» к одному электроду, а дырки — к другому. Через кристалл
    пойдёт электрический ток, обусловленный электронно-дырочной, или /?-л-проводимостью (от
    англ. positiv — «положительный» и negativ — «отрицательный»). Вводя в кристалл
    определённые добавки, в нём создают зоны с избытком либо электронов (л-проводимость),
    либо дырок (р-проводимость).
    На границе этих зон возникает так называемый /?-л-переход, воздействуя на который внешним
    напряжением можно, например, заставить двигаться только электроны, а дырки «запереть»;
    управлять током проводимости, прикладывая слабое переменное напряжение, и т. д.
    Иными словами, полупроводниковые приборы способны играть роль диода, триода и более
    сложных электронных устройств чрезвычайно малых размеров; могут преобразовывать
    световые сигналы в электрические и наоборот (фотодиод; фоторезистор — элемент, меняющий
    своё электрическое сопротивление под воздействием света; фототранзистор).
    Существуют полупроводниковые приборы — термоэлементы, термоэлектрические генераторы
    (вырабатывающие электрическую энергию при нагревании) — для превращения тепловой энергии в электрическую и наоборот. Эти
    приборы можно использовать в качестве пьезоэлектрических датчиков (реагирующих на
    изменение атмосферного давления), тензометрических приборов (позволяющих
    контролировать механическое смещение) и т. п.

    В 1887 г. немецкий физик Генрих Герц (1857—1894) открыл фотоэффект — переход энергии света в электрическую энергию. В 1888— 1890 гг. фотоэффект обстоятельно изучил русский учёный Александр Григорьевич Столетов (1839—1896). Вслед за этим появились фотоэлементы — электронные приборы, действие которых основано
    на использовании фотоэлектронной эмиссии — выхода электронов из металла под действием
    света.
    Световой поток, попадая на катод, вызывает фотоэлектронную эмиссию с его поверхности.
    Чтобы увеличить выход электронов, катод покрывают соединением сурьмы и цезия.
    При замыкании цепи возникает электрический ток, величина которого зависит от
    интенсивности светового потока.
    Фотоэлементы быстро нашли широкое применение в научных исследованиях, производстве и
    быту. Ими оборудуют разнообразные автоматические устройства — турникеты в метро; двери,
    открывающиеся перед человеком; блокировочные устройства, которые останавливают механизм, предохраняя от травм рабочих, попавших в опасную зону.
    Обычному фотоэлементу для срабатывания нужна хорошая освещённость. Однако часто
    требуется «поймать» и усилить весьма малые фототоки, например при изучении далёких звёзд
    и галактик.
    В начале 30-х гг. русский учёный Леонид Александрович Кубецкий (1906—1959) изобрёл
    фотоэлектронный умножитель — прибор, предназначенный для усиления слабых фототоков.
    В фотоэлектронном умножителе помимо катода и анода имеется система (каскад)
    дополнительных электродов. Поток электронов вызывает вторичную эмиссию с этих
    электродов, многократно усиливая ток, проходящий через прибор.
    Ещё один вид фотоэлектронных приборов — электронно-оптические преобразователи —
    позволяет видеть в темноте, например, ночью.
    Впервые принцип работы электронно-оптических преобразователей был описан в 1934 г.
    голландскими учёными Г. Холстом и Я. Де Буром. Активная разработка таких приборов велась
    во время Второй мировой войны — с целью использования их в качестве ночных прицелов, для
    управления машинами в темноте (применяют фары инфракрасного излучения) и т. п.

    В современной аппаратуре широко применяются различные индикаторы, преобразующие
    электрические сигналы в световые — светящиеся цифры, знаки, рисунки на экранах
    калькуляторов, компьютеров и т. п.
    Для отображения сложной информации — графиков, рисунков, движущихся изображений —
    используются газоразрядные индикаторные панели, содержащие большое число
    светоизлучающих элементов (газоразрядных ячеек). В пазы стеклянных пластин панели
    уложены проволочные катоды и аноды. Пластины разделены изолирующей матрицей с
    отверстиями в местах скрещивания катодов и анодов. При подаче напряжения на несколько
    катодов и анодов в соответствующих точках панели возникает светящийся разряд,
    воспроизводящий заданный рисунок.
    Широко распространены так называемые жидкокристаллические экраны и панели. По
    конструкции они похожи на газоразрядные, но между электродами находится слой органического вещества с длинными молекулами — жидкий кристалл. При наложении электрического поля молекулы меняют свою ориентацию и по-другому отражают и пропускают свет, «рисуя» изображение или текст. Жидкие кристаллы используются в часах и калькуляторах, в экранах портативных телевизоров и компьютеров.

    Newer Posts »