Ажлын текстийг зураг, томъёогүйгээр байрлуулсан болно.
Бүрэн хувилбар ажлыг PDF хэлбэрээр "Ажлын файлууд" таб дээрээс харах боломжтой

Хорин нэгдүгээр зуун бол атомын зуун, сансарт байлдан дагуулах, радио электроник, хэт авиан юм. Хэт авианы шинжлэх ухаан харьцангуй залуу. Эхнийх нь лабораторийн ажил хэт авиан шинжилгээний талаар Оросын эрдэмтэн - P.N. Лебедев 19-р зууны төгсгөлд, дараа нь J.-D. Колладон, Ж. ба П.Кюри, Ф. Галтон.

Орчин үеийн ертөнцөд хэт авиан шинжилгээ нь шинжлэх ухааны судалгаанд улам бүр чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Хэт авианы кавитаци ба акустик урсгалын чиглэлээр онолын болон туршилтын судалгаа амжилттай хийгдсэн бөгөөд энэ нь шингэн үе шатанд хэт авиан шинжилгээнд өртөх үед үүсэх шинэ технологийн процессуудыг хөгжүүлэх боломжтой болсон. Одоогийн байдлаар химийн шинэ чиглэл - хэт авианы хими бий болж байгаа нь олон химийн технологийн процессыг хурдасгах боломжтой болж байна. Шинжлэх ухааны судалгаа нь акустикийн шинэ салбар болох молекулын акустик болоход хувь нэмэр оруулсан бөгөөд энэ нь дууны долгионы матеруудтай молекулаар харилцан үйлчлэлийг судалдаг. Хэт авианы хэрэглээний шинэ талбарууд гарч ирэв. Хэт авианы чиглэлээр онолын болон туршилтын судалгааны зэрэгцээ олон практик ажлуудыг хийжээ.

Эмнэлэгт очихдоо хэт авиан дээр суурилсан төхөөрөмжүүдийг олж харав. Ийм төхөөрөмж нь хүний \u200b\u200bэд эсэд тархины янз бүрийн нэгдэл буюу нэгдмэл бус байдлыг тодорхойлох, тархины хавдар болон бусад формаци, тархины эмгэгийн нөхцөл, зүрхний хэмнэлийг хянах боломжийг олгодог. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь хэт авиан тусламжтайгаар хэрхэн ажилладаг, ерөнхийдөө хэт авиан гэж юу вэ гэж гайхдаг байсан. Сургуулийн физикийн хичээл дээр хэт авиан болон түүний шинж чанарын талаар юу ч ярьдаггүй тул би хэт авианы үзэгдлийг өөрөө судлахаар шийдсэн.

Зорилго: хэт авиан шинжилгээг хийх, шинж чанарыг нь турших, хэт авианы технологид ашиглах боломжийг судлах.

Даалгавар:

хэт авиан үүсэх шалтгааныг онолын хувьд авч үзэх;

хэт авианы усан оргилуур авах;

усан дахь хэт авианы долгионы шинж чанарыг судлах;

усан оргилуурын өндрийн янз бүрийн уусмал (наалдамхай ба наалдамхай) уусмалын концентрацаас хамааралтай эсэхийг судлах;

технологийн орчин үеийн хэт авиан хэрэглээг судлах.

Таамаглал:хэт авианы долгион нь дууны долгионтой ижил шинж чанартай (тусгал, хугарал, хөндлөнгийн оролцоо), гэхдээ бодис дотор нэвчүүлэх чадвар өндөр байгаа тул хэт авиан нь технологид илүү өргөн хэрэглээтэй байдаг; уусмалын концентраци (шингэний нягтрал) нэмэгдэх тусам хэт авианы усан оргилуурын өндөр буурдаг.

Судалгааны арга:

Онолын мэдээллийг дүн шинжилгээ хийх, сонгох; судалгааны таамаглал; туршилт; таамаглалын туршилт.

II. - Онолын хэсэг.

1. Хэт авиан үүссэн түүх.

Акустикт анхаарал хандуулах нь Английн болон Францын тэргүүлэх гүрнүүдийн тэнгисийн цэргийн хүчний хэрэгцээ шаардлагаас үүдэлтэй байв акустик бол усанд хол зайд аялж чаддаг цорын ганц төрөл юм. 1826 онд Францын эрдэмтэн Ж.- Д. Колладон ба C.- Ф. Халдлагыг усан дахь дууны хурд тодорхойлжээ. Тэдний хийсэн туршилтыг орчин үеийн гидроакустикийн төрөлт гэж үздэг. Женевт нуурын усан доогуур хонх цохисон нь нэгэн зэрэг гал асаах дагуулав. Бууны цохилтоос 10 милийн зайд эрдэмтэд ажиглав. Мөн хонхны чимээ усан доорх сонсголын хоолойгоор сонсогдов. Эдгээр хоёр үйл явдлын хоорондох хугацааг хэмжих замаар дууны хурдыг тооцоолсон - 1435 м / с. Орчин үеийн тооцооллын ялгаа нь ердөө 3 м / сек байна.

1838 онд АНУ-д цахилгаан дамжуулах кабел тавих зорилгоор далайн ёроолын профилийг тодорхойлохдоо дууг анх ашигласан. Коладоны туршилтын дагуу дууны эх үүсвэр нь усны дор хонх дуугарч байсан бөгөөд хүлээн авагч нь том байжээ сонсголын гуурсусан онгоцон дээрээс бууж ирэв. Туршилтын үр дүн сэтгэл дундуур байв. Хонхны чимээ (мөн усан дахь сумны дэлбэрэлт гэх мэт) нь бусад тэнгисийн дуу чимээнүүдийн дунд бараг сонсогдохгүй цуурай болсон. Өндөр давтамжийн бүсэд очих шаардлагатай байсан бөгөөд энэ нь чиглүүлсэн дууны цацраг үүсгэх, өөрөөр хэлбэл хэт авиан руу шилжих боломжийг олгосон юм.

Анхны хэт авиан үүсгүүрийг 1883 онд англи хүн Фрэнсис Галтон хийсэн. Хэт авиан нь дэлбэрч байхдаа хутганы үзүүр дээр шүгэл шиг бүтээгдсэн. Галтон шүгэл дэх ийм цэгийн дүрийг хурц ирмэг бүхий цилиндр тоглож байв. Цилиндрийн ирмэгийн ирмэгтэй ижил диаметр бүхий цорго бүхий цорго дамжин агаарын эсвэл бусад хий гарах үед өндөр давтамжийн шилжилт хөдөлгөөн үүссэн. Устөрөгчтэй шүгэл үлээлгэснээр 170 кГц хүртэлх чичиргээ авах боломжтой байв.

1880 онд Пьер, Жак Кюри нар хэт авиан технологийн шийдэмгий нээлт хийжээ. Кюриын талстуудад даралт үүсэх үед бололд хэрэглэсэн хүчтэй шууд харьцаатай цахилгаан цэнэг үүсдэг болохыг Кюри ах нар анзаарав. Энэ үзэгдлийг "түлхэх" гэсэн утгатай грек үгнээс "пиезоэлектрик" гэж нэрлэжээ. Нэмж дурдахад тэд пиезоэлектрикийн эсрэг эффектийг үзүүлсэн бөгөөд энэ нь цахилгаан болор дээр түргэн өөрчлөгдөж буй цахилгаан потенцийг хэрэглэж байх үед илэрдэг. Энэ чичиргээ нь хэт авианы давтамж дээр гарсан. Одооноос эхлэн жижиг хэмжээтэй ялгаруулагч, хэт авиан хүлээн авагч үйлдвэрлэх техникийн боломж гарч ирэв.

Цахилгаан бүтцийн үзэгдэл (урвуу пьезоэлектрик эффект) нь амин хүчлийн ионы бүлгийн эргэн тойрон дахь усны зарим молекулыг чиглэсэн, нягт савлаж байгаатай холбоотой бөгөөд дулааны хүчин чадал буурч, биполяр ионуудын уусмалын нягтрал дагалддаг. Цахилгаан хүчдэлийн үзэгдэл нь өгөгдсөн биетийг цахилгаан орон дахь хэв гажилтаас бүрдэнэ. Цахилгаан хүчдэлийн үзэгдлийн улмаас диэлектрик дотор механик хүч үүсдэг. Цахилгаан хүчдэлийн үзэгдлүүд олон диэлектрикт ажиглагддаг боловч ихэнх талстуудад сулхан илэрхийлэгддэг. Зарим талстуудад, жишээлбэл Рошель давс ба барийн титанатад цахилгаан хий үзэгдэл маш хүчтэй байдаг.

III. - Практик хэсэг.

Хэт авианы усан оргилуур үүсгэх.

Хэт авиан шинжилгээг хийхийн тулд 2 өөр хэт авианы төхөөрөмжийг ашигласан: 1) UD-1 сургуулийн хэт авианы суурилуулалт, 2) UD-6 хэт авианы үзүүлэн суурилуулах.

Усан оргилуур авахын тулд линзний аягыг авч, ялгаруулагчийн дээр байрлуулсан бөгөөд ингэснээр шилний ёроол ба пьезоэлектрик элементийн хооронд агаарын бөмбөлгүүд үүсэхгүй бөгөөд энэ нь туршилтанд ихээхэн саад учруулж байв. Үүний тулд шил нь ялгаруулагч бүрхүүл дээр цохих хүртэл цацруулагч бүрхүүлийн дагуу ёроолыг байрлуулав. Линзний аягыг зөв суулгасны дараа бид ажиглалт хийж, линзний аяганд ердийн ундны усыг асгаж эхлэв.

Генераторыг цахилгаанаас нь салгаснаас ойролцоогоор нэг минутын дараа хэт авианы усан оргилуур ажиглагдсан (Хавсралт 1, зураг 1) бөгөөд үүнийг давтамжийн хяналтын бариул, тохируулгын эрэг ашиглан тохируулна. Давтамжийн хяналтын бариулыг эргүүлснээр бид ийм өндөрт усан оргилуурыг олж аваад шилний ирмэг дээр ус цацаж эхлэв (Хавсралт 1, зураг 3, 12). Дахин хэлэхэд халиваар тааруулагч конденсатораа эргүүлж, усан оргилуураа багасгаж, боолтыг үргэлжлүүлэн усан оргилуурын шинэ дээд хэмжээнд (усан оргилуурын хамгийн дээд өндөр 13-15 см) үргэлжлүүлэн усан оргилуур гарч ирэхэд усны манан гарч ирэв.

Усан оргилуурыг цацруулсан шингэнээр буулгах нь савны доторх шингэний түвшинг хавьтагч нь хэт авианы линзний фокусаас салгах замаар буурсантай холбон тайлбарлаж байна. Усан оргилуурыг удаан хугацаагаар ажиглахын тулд сүүлчийнх нь шилэн хоолойд байрлуулсан бөгөөд дотор талын хана нь урсдаг шингэн нь урсдаг тул сав дахь түүний түвшин өөрчлөгддөггүй. Үүний тулд бид линзний аяганы дотоод диаметрээс (d \u003d 3 см) хэтрэхгүй диаметр бүхий 50 см өндөр хоолойг авав. Шилэн хоолойг ашиглахдаа шингэний хэмжээг шилний дээд хананаас 5 мм-ийн зайд шилэн дээр цутгаж, хоолойны дотор хананд наалдсан тул шингэний түвшинг хадгалах боломжтой байв (Хавсралт 1, 4, 5, 6).

Хэт авианы шинж чанарыг ажиглах .

Долгионы цацрагийг олж авахын тулд хавтгай төмөр хавтанг глицерин, усаар дээрээс нь асгаж, усны гадаргуу дээр 45 0 өнцгөөр байрлуулсан. Бид генераторыг асааж, нэвтрүүлсэн хавтан ба эсийн хананаас долгионы цацрагийн үр дүнд олж авсан (Хавсралт 1, Зураг 10) үүссэн. Энэ туршилтанд долгионы хөндлөнгийн оролцоо нэгэн зэрэг ажиглагдсан (Хавсралт 1, Зураг 8, 9). Яг ижил туршилтыг хийсэн боловч калийн перманганатын хүчтэй уусмалыг усаар юүлж (Хавсралт 1, зураг 11), дараа нь глицерин ба усыг асгав. Энэ туршилтаар тэд мөн долгионы хугарлыг давсан байна: хэт авианы долгион нь хоёр шингэний хоорондох интерфэйсийг дамжуулж байх үед зогсонги долгионы уртын өөрчлөлт ажиглагдаж, глицерин дэх давалгаа нь усны хэмжээнээс давсан бөгөөд манган ууссан нь эдгээр шингэн дэх хэт авианы тархалтын хурдны зөрүүтэй тайлбарлагдана. Бөөмийн бүлэгнэлтийн үзэгдлийг мөн олж авсан: цардуулыг цэвэр устай аяганд нэмж, сайтар холино; Генераторыг асаасны дараа бид зогсож буй долгионы зангилаан дээр тоосонцор хэрхэн цугларч, генераторыг унтраагаад доошоо унаж, усыг цэвэршүүлдэг.Иймд эдгээр туршилтаар хэт авианы тусгал, хугарал, хөндлөнгийн оролцоо, бөөгнөрөл ажиглагдаж байв.

Усан оргилуурын өндрөөс уусдаг молекулын хэмжээ, уусмалын төрлөөс хамаарлыг ажиглах.

Хэт авианы усан оргилуурын өндөр нь шингэний нягтрал (уусмалын концентраци) болон молекулын хэмжээ зэргээс хамаардаг гэсэн таамаглалыг бид шалгасан. Үүний тулд нягтрал нь өөр өөр молекулын хэмжээтэй (цардуул, элсэн чихэр, өндөгний цагаан) бодисуудыг уусгах замаар өөрчлөгдсөн.

Усан оргилуурын өндөр нь уусмалын нягтрал ба уусмалын молекулын хэмжээ зэргээс хэрхэн хамаарч болохыг олж мэдэхийн тулд дараахь туршилтуудыг хийжээ. Тогтмол давтамж, хүчдэл, шингэний хэмжээ (25 мл), хэт авиан усаар цацаж, ууссан цардуул, элсэн чихэр, өндөгний цагаан. Бодисын хувьд би 4 туршилт хийсэн бөгөөд дараа нь нэг бүр нь бодисын агууламж 2 дахин, хоёр дахь туршилтанд концентраци 2 дахин, гурав дахь туршилтанд 4 дахин, дөрөвдүгээрт 8 дахин буурсан байна. Дээрх хүснэгтэд бүх ажиглалтыг тэмдэглэж эмхэтгэв. Түүнчлэн хавсралтад диаграмм байдаг бөгөөд энэ нь бодисын концентраци хэрхэн буурч байгааг тодорхой харуулдаг (Хавсралт 2, диаграм 1).

Ийнхүү бид усан оргилуурын өндрөөс бодисын агууламжийн хамаарлыг олж авав (Хавсралт 2, диаграм 2), өндөгний цагаан, цардуултай хийсэн туршилтаар усан оргилуурын өндөр нэмэгдэж, элсэн чихэртэй туршилтаар энэ нь буурав.

Учир нь цардуул, уургийн молекулууд нь биологийн полимер юм (IUDs нь өндөр молекул жинтэй нэгдлүүд). Усанд уусах үед тэдгээр нь өндөр зуурамтгай чанар бүхий коллоид уусмал (коллоид бөөмийн диаметр - 1-100 нм) үүсгэдэг. Олон тооны гидроксо бүлгүүд (-OH) байдаг тул ийм бодисын молекулуудад устөрөгчийн холбоо үүсдэг (ус ба цардуул, ус, уургийн молекулуудын хооронд), энэ нь уусмал дахь бөөмсийг жигд хуваарилахад хувь нэмэр оруулдаг бөгөөд энэ нь долгионы дамжуулалтад сөргөөр нөлөөлдөг.

Элсэн чихэр бол бүдгэрсэн (C 12 H 22 O 11) n, түүний уусалт нь жинхэнэ уусмал үүсэхэд хүргэдэг (уусдаг хэсгүүдийн хэмжээ нь уусгагч молекулын хэмжээтэй харьцуулж болно), наалдамхай биш, нэвтрэх өндөр чадвартай тул уусмалын энэ бүтэц нь долгионы энергийг илүү хүчтэй дамжуулахад хувь нэмэр оруулдаг.

Ийнхүү наалдамхай шингэний хувьд хэт авианы усан оргилуурын өндөр нь уусмалын концентраци нэмэгдэх тусам буурч, шингэний хувьд шингэний хувьд хэт авианы усан оргилуурын өндөр нь уусмалын концентраци нэмэгдэх тусам нэмэгддэг.

IV. -Хэт авианы техникийн хэрэглээ.

Хэт авианы янз бүрийн хэрэглээг ойролцоогоор гурван хэсэгт хувааж болно.

бодисын талаар мэдээлэл авах;

бодисонд үзүүлэх нөлөө;

дохио боловсруулах, дамжуулах.

Акустик долгионы тархалт ба идэвхжилтийн хурдыг материалын шинж чанар ба тэдгээрийн дотор явагдаж байгаа процессоос хамааралтай байдлыг дараахь судалгаануудад ашигладаг.

хий, шингэн, полимер дэх молекулын процессыг судлах;

талст ба бусад хатуу бодисын бүтцийг судлах;

химийн урвал, фазын шилжилт, полимержилт гэх мэт явцыг хянах;

уусмалын концентрацийг тодорхойлох;

материалын бат бөх чанар, найрлагыг тодорхойлох;

хольц байгаа эсэхийг тодорхойлох;

шингэн ба хийн урсгалын хэмжээг тодорхойлох.

Бодисын молекулын бүтцийн тухай мэдээллийг тэдгээрийн дууны хурд, шингээлтийн коэффициентийг хэмжих замаар өгдөг. Энэ нь уусмал, шингэний уусмал, суспензийн концентрацийг хэмжих, олборлох, полимержилт, хөгшрөлт, химийн урвалын кинетикийг хянах боломжийг олгодог. Хэт авианы тусламжтайгаар бодисын найрлага, хольцыг тодорхойлох нарийвчлал нь маш өндөр бөгөөд тодорхой хувийг эзэлдэг.

Хатуу дахь дууны хурдыг хэмжих нь бүтцийн материалын уян хатан, бат бөх чанарыг тодорхойлох боломжийг олгодог. Хүч чадлыг тодорхойлох ийм шууд бус арга нь түүний энгийн байдал, бодит нөхцөлд ашиглахад тохиромжтой.

Хэт авианы хийн анализатор нь аюултай хольц хуримтлуулах үйл явцыг хянадаг. Хэт авианы хурдаас температурын хамаарлыг хийн ба шингэний контактгүй термометрт ашигладаг.

Доплер эффект дээр ажилладаг хэт авианы урсгал хэмжигч нь хөдөлгөөнгүй шингэн, хийн доторх дуу чимээ, түүний дотор нэгдмэл бус (эмульс, суспенз, пульп) хэмжигдэхүүнийг хэмжихэд суурилдаг. Үүнтэй төстэй тоног төхөөрөмжийг эмнэлзүйн туршилтанд цусны урсгалын хурд, урсгалын хэмжээг тодорхойлоход ашигладаг.

Хэмжилтийн том бүлгийг хэвлэл мэдээллийн хоорондын зааг дээр хэт авиан долгионыг тусгах, тараахад суурилдаг. Эдгээр аргууд нь хүрээлэн буй орчинд гадны биетүүдийн байршлыг нарийвчлан тогтоох боломжийг олгодог бөгөөд дараахь чиглэлээр ашиглагддаг.

sonar;

үл эвдэх туршилт, гэмтэл илрүүлэх;

эмнэлгийн оношлогоо;

хаалттай саванд шингэн болон сул биетний түвшинг тодорхойлох;

бүтээгдэхүүний хэмжээг тодорхойлох;

дууны талбайн дүрслэл - дууны дүрслэл ба акустик голограф.

Тусгал, хугарал, фокусыг хэт авиан шинжилгээнд ашиглах нь хэт авианы гажиг илрүүлэх, хэт авианы акустик микроскоп, эмнэлгийн оношлогоонд, бодисын макроинхомоген байдлыг судлахад ашиглагддаг. Тогтмол бус байдал, тэдгээрийн координатыг тусгасан дохиогоор эсвэл сүүдрийн бүтцээр тодорхойлно.

Резонанст осцилляторын системийн параметрүүдийн түүнийг ачаалах дунд зэргийн шинж чанараас хамааралтай хэмжих арга нь шингэний зуурамтгай чанар, нягтралыг тасралтгүй хэмжих, хэсгүүдийн зузааныг хэмжих, зөвхөн нэг талаас нэвтрэх боломжтой байхаар хэмждэг. Үүнтэй ижил зарчим нь хэт авианы хатуулаг шалгагч, түвшний хэмжигч, түвшний унтраалга юм. Хэт авианы хяналтын аргын давуу талууд: богино хугацааны хэмжилт, тэсэрч дэлбэрэх, түрэмгий, хортой медиаг хянах чадвар, хяналттай орчин, үйл явцад нөлөөлөх хэрэгсэл байхгүй.

V. - Дүгнэлт:

Үргэлжилж байгаа судалгааны ажил Би хэт авиан үүсэх шалтгааныг онолын хувьд судалсан; Технологи дахь хэт авиан шинжилгээний орчин үеийн хэрэглээг судалсан: хэт авиан нь бодисын молекулын бүтцийг олж мэдэх, бүтцийн материалын уян хатан, бат бөх чанарыг тодорхойлох, аюултай хольцын хуримтлалыг хянах боломжийг олгодог; Энэ нь хэт авианы гажиг илрүүлэх, хэт авианы акустик микроскоп, анагаах ухааны оношлогоо, бодисын макро-найрлагагүй байдлыг судлах, шингэний зуурамтгай чанар, нягтралыг тасралтгүй хэмжих, зөвхөн нэг талаас нэвтрэх боломжтой хэсгүүдийн зузааныг хэмжихэд ашиглагддаг. Туршилтаар би хэт авианы усан оргилуурыг олж авлаа: усан оргилуурын хамгийн дээд өндөр нь 13-15 см (шилэн доторх усны түвшин, хэт авиан давтамж, уусмалын концентраци, уусмалын зуурамтгай чанар зэргээс хамаарна) болохыг олж мэдэв. Усан дахь хэт авианы долгионы шинж чанарыг туршилтаар судалж үзээд тэр: Хэт авианы долгионы шинж чанар нь дууны долгионтой ижил болохыг тогтоожээ, гэхдээ хэт авианы давтамж ихтэй тул бүх үйл явц нь бодисын гүнд их хэмжээгээр нэвчдэг.

Судалгаанд хамрагдсан туршилтууд нь хэт авианы усан оргилуурыг концентраци, нягтрал, тунгалаг байдал, ууссан ширхэгийн хэмжээ зэрэг уусмалын шинж чанарыг судлахад ашиглаж болохыг нотолжээ. Энэхүү судалгааны арга нь түүний хурд, хэрэгжилтийн хялбар байдал, судалгааны нарийвчлал, янз бүрийн шийдлүүдийг хялбар харьцуулах чадвараар ялгагдана. Байгаль орчны хяналтыг хэрэгжүүлэхэд ийм судалгаа хамааралтай болно. Жишээлбэл, Оленегорск хотод янз бүрийн гүнд байдаг уулын хогийн цэгийн найрлагыг судалж үзэхэд эсвэл цэвэрлэх байгууламж дахь усны хяналт.

Ийнхүү би хэт авианы долгион нь дууны долгионтой (тусгал, хугарал, хөндлөнгийн оролцоотой) ижил шинж чанартай байдаг гэсэн таамаглалаа баталж байсан боловч бодис дотор нэвчсэн хүч ихэссэн тул хэт авиан нь технологид илүү их ашиглах боломжтой болсон юм. Хэт авианы усан оргилуурын өндрөөс шингэний нягтралаас хамаарах таамаглалыг хэсэгчилсэн байдлаар батлав: уусмалын концентраци өөрчлөгдөх үед нягтрал болон усан оргилуурын өндөр өөрчлөгдөх боловч хэт авианы долгионы энерги дамжуулах нь уусмалын наалдамхай чанараас ихээхэн хамаардаг тул шингэний хараат байдал нь шингэний наалдамхай болон наалдамхай бус байдлаас ихээхэн хамаардаг. төвлөрөл өөр байсан.

Vi. - Номзүйн жагсаалт:

Л.Л.Мясников Сонсголгүй дуу. Ленинград "Усан онгоц барих", 1967. 140 х.

Паспорт Хэт авианы суурилуулалт UD-76 3.836.000 PS

Horbenko I.G. Дуу, хэт авиан, хэт авианы. М., "Мэдлэг", 1978.160 х. (Шинжлэх ухаан ба ахиц дэвшил)

Хавсралт 1

Хавсралт 2

1-р диаграм

Хэрэв тасралтгүй дунд - хий, шингэн эсвэл хатуу бодис байвал дунд хэсгүүдийн тоосонцор нь тэнцвэрийн байрлалаас гарч байвал бусад хэсгүүдээс тэдгээрт ажилладаг уян харимхай хүч нь тэнцвэрийн байдалд буцаж ирнэ. Энэ тохиолдолд бөөмс нь тербеллийн хөдөлгөөн хийх болно. Тасралтгүй орчинд уян чичиргээний тархалт нь долгионтой төстэй үйл явц юм.
Хертц (Гц) -ээс 20 Герц хүртэлх нэгжүүдээс давтамж бүхий тербеллийг дууддаг хэт авианы, 20 Гц-ээс 16 ... 20 кГц-ийн давтамжтайгаар тербеллүүд үүсдэг дуу авиа. Хэт авианы чичиргээ 16 ... 20 кГц-ээс 10 8 Гц хүртэлх давтамжтай тохирч, 10 8 Гц-ээс дээш давтамжтай тербеллийг нэрлэнэ. харшил . Зураг 1.1 нь илэрхийлэл дээр үндэслэсэн логарифмын давтамжийн масштабыг харуулав lg 2 f \u003d 1, 2, 3 ..., n, гэх мэт Хаана байна 1, 2, 3 ..., n байна - октавын тоо.

Зураг 1.1 - Материалын хэвлэл дэх уян чичиргээний хүрээ

Уян чичирхийллийн физик шинж чанар нь бүх давтамжийн мужид ижил байна. Уян хатан чичирхийллийн мөн чанарыг ойлгохын тулд тэдгээрийн шинж чанарыг авч үзье.
Waveform нь долгионы фронтын хэлбэр юм. ижил үе шаттай оноо цуглуулах. Онгоцны чичиргээ нь хавтгай дууны долгионыг үүсгэдэг. Хэрэв цилиндр нь радиаторын үүргийг гүйцэтгэдэг бол үе үе нягтарч, түүний радиусын чиглэлд тэлэх юм бол цилиндр хэлбэртэй долгион үүсдэг. Ялгаж буй долгионы урттай харьцуулахад хэмжээ нь бага байдаг цэг дамжуулагч буюу импульсийн бөмбөг нь бөмбөрцөг долгион үүсгэдэг.

Дууны долгионыг дагуу ангилдаг долгионы төрөл : тэдгээр нь уртааш, хөндлөн, гулзайлт, гулзайлтын хэлбэртэй байж болно - өдөөх, тархах нөхцлөөс хамаарна. Шингэн ба хийд зөвхөн уртрагийн долгион тархдаг бол хатуу, хөндлөн болон бусад жагсаасан төрлийн долгионууд бас гарч болно. Урт долгионы үед бөөмийн шилжилтийн чиглэл нь долгион тархах чиглэлтэй давхцдаг (Зураг 1.2, ба), шилжилтийн долгион нь бөөмийн шилжилтийн чиглэлд перпендикуляр тархдаг (Зураг 1.2, б) .

а) уртасгасан долгион тархах үед дунд хэсгүүдийн хөдөлгөөн; б) хөндлөн долгион тархах үед дунд хэсгүүдийн хөдөлгөөн.

Зураг 1.2 - Долгион тархах үед ширхэгийн хөдөлгөөн

Цаг хугацаа, орон зайд тархаж буй тербеллийн адил аливаа долгионыг тодорхойлж болно давтамж , долгионы урт ба далайц (Зураг 3). Энэ тохиолдолд долгионы урт λ нь давтамжтай холбоотой байдаг е тухайн материал дахь долгион тархах хурдаар c: λ = c / f.

Зураг 1.3 - Осцилляцийн процессын шинж чанар

1.6 Бага энерги хэт авианы чичиргээний практик хэрэглээ

Бага эрчимт (ихэвчлэн 1 Вт / см 2 хүртэл) хэт авианы чичиргээг ашиглах талбар нь маш өргөн бөгөөд бид эрч хүч багатай хэт авианы чичиргээний хэд хэдэн үндсэн хэрэглээг авч үзэх болно.
1. Химийн шинж чанарыг хянах хэт авианы төхөөрөмжүүд янз бүрийн материал, орчин. Эдгээр нь бүгд хэт авианы чичиргээний хурдыг өөрчлөхөд суурилдаг бөгөөд дараах боломжийг олгодог.
- хоёртын хольцын агууламжийг тодорхойлох;
- уусмалын нягтрал;
- полимеруудын полимержилтийн зэрэг;
- хольц, хийн бөмбөлгийн уусмалд байх;
- химийн урвал явагдах хурдыг тодорхойлох;
- сүү, цөцгий, цөцгийн өөх тос;
- гетероген системд тархах гэх мэт.
Орчин үеийн хэт авианы төхөөрөмжүүдийн нягтрал 0.05%, дээжийн тархалтын хурдыг 1 м урттай хэмжих нарийвчлал 0.5-1 м / с байна (метал дахь хурд 5000 м / с-ээс их). Бараг бүх хэмжилтийг стандарттай харьцуулах замаар явуулдаг.
2. Физик болон химийн шинж чанарыг хянах төхөөрөмжхэт авиан бууралтыг хэмжихэд үндэслэсэн болно. Ийм төхөөрөмж нь зуурамтгай чанар, нягтрал, найрлага, хольц, хий гэх мэтийг хэмжих боломжийг олгодог. Хэрэглэсэн арга техникийг жишиг аргууд дээр суурилдаг.
3. Шугам хоолой дахь шингэний хэт авианы урсгал хэмжигч…. Тэдний үйлдэл нь мөн шингэний урсгалын дагуу хэт авианы чичиргээний тархалтын хурдыг хэмжихэд суурилдаг. Хоёр хурдыг харьцуулах нь урсгалын хурдыг тодорхойлох боломжийг олгодог бөгөөд хоолойн мэдэгдэж буй хөндлөн огтлолын тусламжтайгаар урсгалын хурдыг тодорхойлдог. Урсгал хэмжигч хэрэгслийн нэгний жишээг (Хэмжих хэрэгслийн улсын бүртгэлд №15183) Зураг 1.4-т үзүүлэв.

Зураг 1.4 - "AKRON" суурин хэт авианы урсгал хэмжигч

Ийм урсгал хэмжигч нь одоо байгаа дамжуулах хоолойд оруулахгүйгээр усан хангамж, ариутгах татуурга, газрын тосны бүтээгдэхүүний даралт дамжуулах хоолойд урсаж буй эзэлхүүний урсгалын хэмжээг болон нийт шингэний хэмжээг (хэмжилт) хэмжих боломжийг олгодог. Урсгал хэмжигчийн ажиллах зарчим нь урсгалын дагуу хэт авианы долгионы дамжуулж буй урсгалын зөрүүг хэмжих ба дараа нь нэгтгэн агшин зуурын урсгалын утга болгон тооцоолох явдал юм.
Төхөөрөмжийн нарийвчлал нь хэмжих дээд хязгаарын 2% байна. Хэмжилтийн дээд ба доод хязгаарыг оператор тогтоодог. Урсгал хэмжигч нь мэдрэгчийн нэгж (хоёр хэт авианы мэдрэгч ба хоолойд залгах төхөөрөмжөөс бүрдэнэ), 50 м хүртэлх урттай (стандартын дагуу 10 м) RF-ийн кабелиар холбогдсон электрон нэгж орно. Мэдрэгчийг дамжуулах хоолойн шулуун хэсэгт гадна талын гадаргуу дээр байрлуулж, шороо, будаг, зэвнээс цэвэрлэнэ. Мэдрэгчийг зөв суурилуулах нөхцөл бол мэдрэгчээс өмнө дор хаяж 10 хоолой, дараа нь 5 диаметр бүхий шулуун хоолой байх явдал юм.
4. Түвшингийн үзүүлэлтүүд
Ашиглалтын зарчим нь хийн орчинд дамждаг хэт авианы импульс ашиглан шингэн эсвэл бөөн материалын түвшин, тэдгээрийн импульсийг хийн хяналттай дунд интерфэйсээс тусгах үзэгдэл дээр суурилдаг. Энэ тохиолдолд түвшний хэмжүүр бол дуут чичиргээний цацрагчаас мэдээллийн хэрэгслийн хяналттай интерфэйсийг буцааж хүлээн авагч руу тархах хугацаа юм. Хэмжилтийн үр дүнг бүх хэмжилт хадгалагдаж буй хувийн компьютер дээр харуулна. Дараа нь тэдгээрийг үзэх, дүн шинжилгээ хийх, мэдээлэл цуглуулах, боловсруулах автомат системд холбогдох боломжтой. Системийн нэг хэсэг болох түвшний хэмжигч нь улсын машинууд, насосууд болон бусад төхөөрөмжийг хамгийн бага хэмжээнээс доогуур түвшинд, технологийн процессыг автоматжуулах боломжийг агуулж болно. Нэмж дурдахад одоогийн бичилт (0.5 мА, 0-20 мА) гардаг.
Түвшин шилжүүлэгч нь танк дахь дунд температурыг хянах боломжийг олгодог. Үндсэн гаралтын формат нь савны дээд хэсгээс түүний дотор агуулагдах бодисын гадаргуу хүртэлх зай юм. Үйлчлүүлэгчийн хүсэлтээр шаардлагатай мэдээллийг өгсөний дараа сав дахь бодисын өндөр, жин эсвэл эзэлхүүнийг харуулах төхөөрөмжийг өөрчлөх боломжтой.
5. Хэт авианы хийн найруулгын анализаторууд хийн хольц дахь хэт авиан хурдны хамаарлыг энэ хольцыг бүрдүүлж буй хийнүүд тус бүрийн хурдаас хамааралтайгаар ашиглахад суурилдаг.
6. Аюулгүй байдлын хэт авианы төхөөрөмжүүд Хэт авианы талбайн янз бүрийн параметрүүдийг хэмжихэд үндэслэн (ялгаруулагч ба хүлээн авагчийн хоорондох зай давхцах үед чичиргээний далайц, хөдлөх обьектод тусах үед давтамж өөрчлөгдөх гэх мэт).
7. Хийн температур хэмжигч ба галын дохиолол нь хүрээлэн буй орчны температур өөрчлөгдөх эсвэл утаа гарч ирэх үед тархалтын хурд өөрчлөгддөг.
8. Хэт авианы үл эвдэх туршилтын төхөөрөмжүүд. Үл эвдэх туршилт нь материал, бүтээгдэхүүний чанарыг хангах технологийн гол аргуудын нэг юм. Баталгаагүйгээр ямар ч бүтээгдэхүүнийг ажиллуулах ёсгүй. Та туршиж үзэх боломжтой, гэхдээ та 1-10 зүйлсийг туршиж үзэх боломжтой, гэхдээ та бүх зүйлийн 100% -ийг шалгаж чадахгүй, учир нь шалгах - энэ нь бүх бүтээгдэхүүнийг сүйтгэх гэсэн үг юм. Тиймээс үүнийг устгахгүйгээр шалгах шаардлагатай байна.
Хамгийн хямд, энгийн бөгөөд мэдрэмтгий зүйл бол хэт авиан шинжилгээг үл эвдэх арга юм. Туршилтын бусад үл эвдэх аргуудаас гол давуу талууд нь:

- нэвтрэх чадвар сайжирснаас болж материалын гүнд байрласан согогийг илрүүлэх. Хэт авианы шинжилгээ хэд хэдэн метрийн гүнд баригдсан. Төрөл бүрийн бүтээгдэхүүнийг үзлэгт хамруулна, жишээлбэл: урт ган саваа, эргэлдэгч тамга гэх мэт;
- хэдэн миллиметр урттай маш жижиг согогийг илрүүлэхэд өндөр мэдрэмж;
- дотоод согогын байршлыг зөв тогтоох, тэдгээрийн хэмжээ, чиглэл, хэлбэр, шинж чанарын үнэлгээ;
- бүтээгдэхүүний зөвхөн нэг тал руу нэвтрэх хүрэлцээ;
- процессын хяналтыг цахим хэрэгслээр гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ нь согогийг бараг даруй тодорхойлох боломжийг олгодог;
- материалын эзэлхүүнийг шалгах боломжийг олгодог эзэлхүүн сканнердах;
- эрүүл мэндийн урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээ авах шаардлагагүй;
- тоног төхөөрөмжийн зөөврийн.

1.7 Өндөр эрчимтэй хэт авианы чичиргээний практик хэрэглээ

Өнөө үед өндөр энергийн хэт авианы чичирхийллээс хэрэгжиж, эрчимжсэн гол үйл явцууд нь тэдгээрийг хэрэгжүүлэх орчны төрлөөс хамааран үндсэн гурван дэд бүлэгт хуваагддаг (Зураг 1.5).

Зураг 1.5 - Өндөр эрчим хүчний хэт авианы чичиргээний хэрэглээ

Байгаль орчны төрлөөс хамааран үйл явцыг уламжлалт байдлаар хуваадаг шингэн, хатуу ба термопластик материал, хийн (агаарын) хэрэгсэлд. Шингэн, хатуу ба термопластик материал дахь хийн процессыг эрчимжүүлэх процесс, төхөөрөмжийг дараахь хэсгүүдэд нарийвчлан судлах болно.
Дараа нь бид өндөр энергийн хэт авианы чичиргээ ашиглан хэрэгжүүлсэн үндсэн технологийн жишээг авч үзэх болно.
1. Хэмжээ боловсруулах.

Хэт авианы чичиргээ нь эмзэг, нэмэлт хатуу материал, металлыг боловсруулахад ашигладаг.
Хэт авианы чичирхийллээр эрчимжсэн технологийн гол үйл явц нь өрөмдлөг, тоолох, утас, утас зурах, өнгөлөх, нунтаглах, нарийн нүхийг өрөмдөх явдал юм. Эдгээр технологийн үйл явц эрчимжиж байгаа нь багаж дээр хэт авианы чичиргээн байрлуулсантай холбоотой юм.
2. Хэт авианы цэвэрлэгээ.
Өнөөдөр гадаргууг янз бүрийн бохирдлоос цэвэрлэх олон арга бий. Хэт авианы цэвэрлэгээ нь илүү хурдан, өндөр чанартай, хүртээмжтэй газрыг угаана. Энэ нь өндөр хортой, шатамхай, үнэтэй уусгагч бодисыг энгийн усаар солих боломжийг олгодог.
Өндөр давтамжийн хэт авианы чичиргээ ашиглан автомашины карбюратор ба инжекторыг хэдхэн минутын дотор цэвэрлэнэ.
Цэвэрлэгээг хурдасгах шалтгаан нь шингэний дотор жижиг бөмбөлөг үүсэх онцгой үзэгдэл болох цооролт юм. Эдгээр бөмбөлгүүд нь дэлбэрч (дэлбэрч), бүх шороог угаадаг хүчтэй усан оргилуур үүсгэдэг. Энэ бол өнөө үед угаалгын машин, жижиг угаалгын машин байдаг зарчим юм. Кавитацийн процессыг хэрэгжүүлэх онцлог шинж чанарууд, түүний боломжит чадварыг тусад нь авч үзэх болно. UZ нь металыг өнгөлгөөний өнгөлгөө, тээрэм, зураас, үнэт чулуу зэргийг өнгөлж цэвэрлэдэг. Хэвлэмэл хавтанг цэвэрлэх, даавуу угаах, ампулыг угаах. Нарийн төвөгтэй шугам хоолойг цэвэрлэх. Цэвэрлэхээс гадна хэт авиан нь жижиг хагарлыг арилгах, өнгөлөх чадвартай.
Шингэн орчин дахь хэт авианы үйлдэл нь бичил биетнийг устгадаг тул анагаах ухаан, микробиологид өргөн хэрэглэдэг.
Хэт авианы цэвэрлэгээний өөр нэг хэрэгжилт бас боломжтой.
- агаарт байгаа хатуу хэсгүүдээс утааг цэвэршүүлэх. Энэ нь улаавтар болон утаа руу хэт авианы нөлөө үзүүлдэг. Хэт авианы талбарт байгаа хэсгүүд идэвхтэй хөдөлж, мөргөлдөх, хоорондоо наалдаж, ханан дээр хадгалагдана. Энэ үзэгдлийг хэт авианы коагуляци гэж нэрлэдэг бөгөөд нисэх онгоцны буудал, зам, далайн боомт дээр манантай тэмцэхэд ашигладаг.
3. Хэт авианы гагнуур.
Одоогийн байдлаар өндөр эрчимтэй хэт авианы чичиргээг ашиглан полимер термопластик материалыг гагнах ажлыг хийж байна. Полиэтилен хоолой, хайрцаг, лаазыг гагнах нь маш сайн чангалтыг өгдөг. Бусад аргуудаас ялгаатай нь хэт авиан тусламжтайгаар бохирдсон хуванцар, хоолой бүхий шингэн зэргийг хийх боломжтой. Энэ тохиолдолд агуулгыг ариутгасан байна.
Хэт авианы гагнуурыг хамгийн нимгэн тугалган цаас эсвэл утсыг металл хэсэгт гагнахад ашигладаг. Түүнээс гадна, хэт авианы гагнуур нь хүйтэн гагнуур юм, учир нь давхарга хайлах температураас доош температурт үүсдэг. Тиймээс хөнгөн цагаан, тантал, цирконий, ниоби, молибден гэх мэтийг гагнуурын аргаар холбодог.
Одоогийн байдлаар хэт авианы гагнуур нь өндөр хурдтай сав баглаа боодлын процесс, полимер сав баглаа боодлын материал үйлдвэрлэхэд хамгийн тохиромжтой хэрэглээг оллоо.
4. Гагнуур, цагаан тугалга
Өндөр давтамжийн хэт авианы чичиргээг хөнгөн цагааныг гагнахад ашигладаг. Хэт авианы тусламжтайгаар өмнө нь боломжгүй байсан цагаан тугалга, дараа нь гагнасан керамик, шилийг хийж болно. Алтан бүрсэн тохиолдлуудад хагас дамжуулагч талстыг гагнуулдаг феррит нь өнөөдөр хэт авианы технологи ашиглан хэрэгжиж байна.
5. Орчин үеийн химийн хэт авиан
Одоогийн байдлаар уран зохиолоос үзэхэд химийн шинэ чиглэл - хэт авианы хими бий болжээ. Хэт авианы нөлөөн дор явагддаг химийн өөрчлөлтийг судалснаар эрдэмтэд хэт авиан нь исэлдэлтийг хурдасгах төдийгүй зарим тохиолдолд багасгах нөлөө үзүүлдэг болохыг тогтоожээ. Ийнхүү төмрийг исэл ба давснаас багасгадаг.
Дараахь химийн-технологийн процессын хэт авиан шинжилгээг хийхэд эерэг үр дүн гарчээ.
- электродина, полимержилт, деполимеризаци, исэлдэлт, бууралт, тархалт, эмульсжилт, аэрозолийн коагуляци, нэгэн төрлийн, нэвчилт, татан буулгах, шүрших, хатаах, шатаах, тураах гэх мэт.
Электродепоз - хадгалсан металл нь нарийн талст бүтэц олж авах бөгөөд сүвэрхэг чанар буурдаг. Тиймээс зэс бүрэх, цагаан тугалга, мөнгө хийх ажлыг гүйцэтгэдэг. Энэ процесс нь илүү хурдан бөгөөд бүрхүүлийн чанар нь ердийн технологиос өндөр байдаг.
Эмульс авах: ус, өөх тос, ус ба чухал тос, ус ба мөнгөн ус. Үл хөдлөхийн саадыг АНУ даван туулж байна.
Полимержилт (молекулуудыг нэг болгон нэгтгэх) - полимержилтийн түвшинг хэт авиан давтамжаар зохицуулдаг.
Дисперс - будагч бодис авахын тулд хэт нарийн пигмент авах.
Хатаах - халаахгүйгээр биологийн идэвхт бодисууд. Хүнс, эмийн үйлдвэрлэлийн салбарт.
Шингэн шүрших ба хайлдаг. Шүршигч хатаагч дахь үйл явцыг эрчимжүүлэх. Хайлмалаас металл нунтаг авах. Эдгээр шүрших төхөөрөмжүүд нь эргэлдэж, үрэлт үүсэх хэсгийг арилгадаг.
Хэт авиан нь шингэн, хатуу түлшний шаталтын үр ашгийг 20 дахин нэмэгдүүлдэг.
Халдвар. Шингэн нь шингээсэн материалын капилляраар хэдэн зуун удаа хурдан дамждаг. Энэ нь дээврийн материал, унтлагын материал, цемент хавтан, текстолит, гетинакс, модны хувиргасан давирхай бүхий үйлдвэрлэлд ашиглагддаг.
6. Металлургийн хэт авиан.
- Хайлах үед метал нь хөнгөн цагаан, түүний хайлшийг шингээдэг. Хайлсан метал дахь бүх хийнүүдийн 80% нь Н2 байна. Энэ нь металлын чанар муудахад хүргэдэг. Хийн хэт авиан тусламжтайгаар манай оронд технологийн тусгай эргэлтийг бий болгож, металлын үйлдвэрлэлд өргөн ашиглах боломжийг олгодог.
- Хэт авианы тусламжтайгаар металыг хатууруулахад тусалдаг
- Нунтаг металлургийн хувьд хэт авиан нь үйлдвэрлэж буй материалын хэсгүүдийн наалдацыг дэмждэг. Энэ нь өндөр даралтын битүүмжлэлийн хэрэгцээг үгүй \u200b\u200bболгодог.
7. Уул уурхайд UZ.
Хэт авианы хэрэглээ нь дараахь технологийг хэрэгжүүлэх боломжийг олгодог.
- Газрын тосны худгийн хананаас парафиныг зайлуулах;
- Уурхай дахь метаны дэлбэрэлтийг шүршихтэй холбоотойгоор арилгах;
- Хүдрийг хэт авианы аргаар боох (хэт авиан ашиглан флотацийн арга).
8. Хөдөө аж ахуй дахь KM.
Хэт авианы чичиргээ нь тарихаас өмнө үр, үр тарианд сайн нөлөө үзүүлдэг. Тиймээс, улаан лоолийн үрийг тарихаас өмнө боловсруулах нь жимс жимсгэний тоо нэмэгдэх, боловсорч гүйцэх хугацааг багасгах, витамины тоог нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог.
Гуа, эрдэнэ шишийн хэт авианы үрийг боловсруулах нь бүтээмж 40% -иар өсөхөд хүргэдэг.
Хэт авианы үрийг боловсруулахдаа халдваргүйжүүлэлтийг хийж, шингэнээс шаардлагатай ул мөр элементийг нэвтрүүлэх боломжтой
9. Хүнсний үйлдвэрлэл.
Практикт өнөөдөр дараахь технологиудыг хэрэгжүүлж байна.
- нэгэн төрлийн ариутгах зориулалттай сүүний боловсруулалт;
- Хөргөсөн сүүний хадгалалтын хугацаа, чанарыг сайжруулахын тулд боловсруулалт хийдэг
- Өндөр чанартай нунтаг сүү авах;
- Жигнэмэгийн эмульс авах;
- Мөөгөнцрийн 15% -ийг боловсруулах нь исгэх хүчийг нэмэгдүүлдэг;
- Үнэрт бодис, төмс нухсан, элэгнээс өөх тос гаргаж авах;
- Татаар хуваарилах;
- Ургамал, амьтны гаралтай түүхий эдийг олборлох;
- Үнэртэй ус үйлдвэрлэх (жилийн оронд 6 ... 8 цаг).
10. Биологийн хэт авиан.
- Хэт авианы том тунгаар бичил биетнийг (стафилококк, стрептококк, вирус) устгадаг;
- Хэт авианы өртөлт бага байх нь бичил биетний колони ургахад нөлөөлдөг;
11. Хүний нөлөөлөл.
0.1 ... 0.4 Вт / см хүртэл эрчимтэй хэт авианы өртөлт нь эмчилгээний үр нөлөөтэй байдаг. Америкт 0.8 Вт / см хүртэл эрчимтэй эмчилгээг эмчилгээний арга гэж үздэг
12. Анагаах ухаанд.
Хэт авианы хуйх, гадаад ба дотоод липосакци хийх төхөөрөмж, лапароскопийн багаж хэрэгсэл, ингалятор, массажерууд өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд янз бүрийн өвчнийг эмчлэх боломжтой.
Доор заасан лекцийн хичээл нь янз бүрийн салбарын оюутнууд, аспирантууд, инженер, технологичдыг хэт авианы технологийн үндэс суурьтай танилцуулах зорилготой бөгөөд хэт авианы чичиргээ үүсэх онол, өндөр эрчимтэй хэт авианы чичиргээг ашиглах практикийн талаар суурь мэдлэг олгох зорилготой юм.

ХӨДӨЛМӨРИЙН ЗУРАГ, тэдгээрээс сонсогддог ийм өндөр давтамжтай чичиргээ нь чихээр мэдрэгддэггүй. Хэт авианы чичиргээний давтамж нь 15000-20000 Гц-ээс эхэлдэг. Хэт авианы чичирхийллийн оршин тогтнох нь удаан хугацааны туршид мэдэгдэж байсан бөгөөд 1883 онд сонсогдохгүй сонсогдож байсан Галтонын шүгэл гарч ирсний дараа тэдний үзүүлбэр нь заах практикт оржээ. Гэсэн хэдий ч саяхныг хүртэл хэт авианы чичиргээ нь практик ач холбогдолгүй байсан тул хэт авианы чичирхийллийн хангалттай хүчирхэг эх үүсвэр байхгүй байсан. Хэт авианы чичирхийллийн талаарх судалгааны сэргэлтийн эхлэлийг 1917-19 онуудад тооцож үзэх хэрэгтэй. Парисын Лангевин кварцыг усанд ашиглаж чаджээ. Ялангуяа, 1922 онд эхэлсэн Кэйдигийн ажлын дараа хэт авианы чичирхийллийн талаарх судалгаа сэргэсэн; энэ сэргэлт одоо ч үргэлжилж байна.

Хэт авианы чичиргээг олж авах арга маш олон янз байдаг; чичиргээг олж авах бараг бүх арга нь хэт авианы чичиргээнд тохиромжтой. Хэт их хүчтэй дуу чимээг Галтон шүглийн тусламжтайгаар хамгийн амархан олж авдаг (Зураг 1), агаарын давтамжийг илэрхийлдэг бөгөөд байгалийн давтамж нь 10.000-аас 30,000 Гц-ийн хооронд хэлбэлзэж, нээх урсгалын эсрэг байдаг. Ийм шүгэлний хүч бага байдаг бөгөөд доор тайлбарласан бүх аргуудад хэт авианы давтамжийн энергийн эх үүсвэр нь ихэвчлэн цахилгаан чийдэн бүхий өөрөө явагч цахилгаан хэлхээнээс олж авдаг ээлжит цахилгаан гүйдэл юм; цорын ганц үл хамаарах зүйл бол дуулах нум бөгөөд 1911 онд Неклепаев 350000 Гц давтамжтай хэт авианы чичиргээ болон долгионыг хүлээн авсан бөгөөд энэ нь ойролцоогоор 0.1 мм долгионы урттай тохирдог. Долгионыг агаарт хүлээн авсан бөгөөд сүүлчийнх нь тэднийг маш хүчтэй шингээдэг болсон. Хэт авианы чичирхийллийн анхны хүчирхэг эх үүсвэр нь усанд ажиллах зориулалттай Лангевин пьезоэлектрик дамжуулагч байв. Лангевин дамжуулагчийн гол хэсэг нь кварцын хавтан Q (Зураг 2), цахилгаан тэнхлэгт перпендикуляр зүсэгдсэн бөгөөд A, A хавтангаар нягт наалддаг. Хэрэв тэдгээрт ээлжлэн гүйдэл хэрэглэвэл пьезоэлектрик кварцын хавтангаас болж өргөжиж, давтамжтай тэнцүү давтамжтайгаар өргөж эхэлдэг. Хувьсах гүйдлийн. Тохирох давтамжийн сонголтоор дамжуулагчийн байгалийн чичиргээ нь гүйдэлтэй уялдаатай байх үед тэд маш хүчтэй болж, хэт авианы энерги ялгаруулдаг.

Лангевиний усан дамжуулагч дээр зөвхөн А хавтан нь зөвхөн устай холбогддог бол нөгөө хэсэг нь FIG-д үзүүлсэн орон сууцанд бэхлэгддэг. 2 бүдүүвч зураасаар зураастай. Ийм дамжуулагчийг ихэвчлэн 30,000-40,000 Гц давтамжтайгаар барьдаг.

Мод, Лумис нар туршилтанд маш нимгэн хавтан бүхий хавтанг ашигласан бөгөөд энэ нь хавтангийн байгалийн давтамжид бараг нөлөөлөөгүй юм. Дамжуулагчийн нийт зузаан нь хамаагүй бага байсан тул хэт авианы чичирхийллийн давтамж харьцангуй өндөр байв, ойролцоогоор 5 · 10 Гц. Мясников 10 6 -10 7 Гц давтамжтайгаар хүрч чадсан; хоёр тохиолдолд дамжуулагчийг хэт авианы долгион тархдаг газрын тосны ваннд байрлуулсан. Хэт авианы чичиргээг хангалттай хүчээр, соронзон хүчдэлийн чичиргээг ашиглан амжилттай үр дүнтэй байна. Гейнс нь никель хоолой дахь соронзон орны хүчтэй соронзон чичиргээнээс маш хүчтэй хэт авиан хүлээн авсан бөгөөд түүний доод хэсэг нь ээлжлэн соронзон орны нөлөөгөөр, дээд хэсэгт нь шингэн дотор байрладаг дуу чимээ гарч байв. Сэтгэл ханамжгүй үр дүнг мөн цахилгаан очоор олж авдаг. Langevin арга нь одоогоор хүчирхэг хэт авианы дамжуулагч үйлдвэрлэх хамгийн сайн практик арга юм. Агаар дахь хэт авианы долгионыг ижил аргаар олж авах туршилтууд нь энэ төрлийн дамжуулагчдын агаарт буцах хэмжээ маш бага байгааг харуулж байна.

Хийн болон шингэн дэх хэт авианы долгионыг тархаах ерөнхийдөө ердийн дууны долгионтой ижил хуулийг дагаж мөрддөг боловч зарим онцлог шинж чанарууд байдаг. Агаар ба хийн дэх хэт авианы долгион нь маш их хэмжээгээр шингээгддэг бөгөөд илүү хүчтэй байх тусам хэт авианы долгионы давтамж өндөр байх болно. Неклепаевын судалж үзсэн хамгийн богино нь аль хэдийн 6 мм-ийг давж 100 удаа сулруулсан. Долгион 8 дахин урт байвал 40 см-ээр өнгөрч, ижил хэмжээгээр буурдаг. Үүнээс гадна хэт авианы долгионы зарим тархалт ажиглагддаг. Хэт авианы дамжуулагчдын өндөр хүчин чадалд хэт авианы цацраг туяанаас гадна "Мейснер" кварцын ялтсууд дээр анх нээсэн "салхи" байдаг бөгөөд энэ нь усан доорх дамжуулагчид бас ажиглагддаг. Хэрэв Мод ба Лумисын туршилтуудын адил хэт авианы долгион нь хоёр мэдээллийн хэрэгслийн хил дээр (тэдгээрийн туршилтанд газрын тос - агаар, тос - ус) ордог бол тэдгээрийн холбоо барих гадаргуу нь гажсан болно. дууны даралт, хамгийн жижиг цацрагийн бүх усан оргилуурууд үүсч, газрын тос, усаар хийсэн туршилтаар газрын тосны усан эмульс үүссэн; Шилэн савааны дагуу тархдаг хэт авианы долгион нь хүрэхэд мэдрэгдэх мэдрэмж төрүүлдэг боловч термометр нь температур бага зэрэг нэмэгддэг болохыг харуулж байна. Физиологи, хүчирхэг хэт авианы долгионуудын үйлдэл нь бас чухал юм: амьтан, ургамлын эс, бактери нь хэт авианы долгионы талбарт үхдэг тул энэ аргыг ашиглан сүүг ариутгах боломжтой болсон; Лангевин дамжуулагчийн ойролцоо загас үхэж байв. Магадгүй цаашдын хөгжлөөр хэт авианы долгион эмчилгээний ач холбогдолтой болно. Хэт авианы долгионы талбайн хувьд маш бага долгионы урттай тул дифракцийн торонд (Деби ба Сайрс) адил гэрлийн долгионы дифракци ажиглагдаж байна. Хийн болон шингэн дэх дууны хурдыг тодорхойлоход ашигладаг хэт авианы долгионыг бий болгосон (Пирс) интерферометр. Технологи дахь хэт авианы чичиргээний янз бүрийн хэрэглээ, бараг бүгдээрээ яг нарийн кварцын резонаторын шинж чанарт суурилдаг. Хөдлөх кварцын саваа, ялтсууд, ялангуяа цагиргууд дахь тасалдал нь цахилгаан хэлхээтэй харьцуулахад хамаагүй бага байдаг тул тод резонансын шаардлагатай бүх тохиолдолд сүүлчийнх нь оронд ордог. Тиймээс тэд өргөн тархав кварцын тогтворжуулагч төлөө; чичиргээ хийх үед кварцын гэрэлтэх шинж чанар нь цахилгаан цэнэгүүд гарч ирдэг тул долгионы индикаторуудад ашигладаг (Гибет). Кварцын цагиргуудаар өгсөн чичирхийллийн давтамж нь тогтмол байдаг тул Моррисон урьд өмнө мэдэгдэж байсан бүх нарийвчлалаас давсан цахилгаан цагийг ашигладаг байсан, учир нь одоогоор кварц нь хамгийн сайн давтамжийн стандарт юм.

Шумбагч онгоцны кварц дамжуулагч хэт авианы чичирхийллийн хувьд тэдгээрийг өргөн ашигладаггүй боловч өндөр давтамжтай тул усан цахилгаан дамжуулагчтай харьцуулахад хоёр давуу талтай байдаг: тэд, нэгдүгээрт,; өндөр нарийвчлалтай бөгөөд энэ нь нарийхан хатуу өнцгөөр цацраг туяа цацруулах боломжийг олгодог; хоёрдугаарт, тэд өндөр үр ашигтай (сайн загвартай, хараахан бүрэн гүйцэд болоогүй). Юуны өмнө тэдгээрийг гэгдэх гүнд тодорхойлох хэрэгсэл болгон ашиглаж байсан. цуурайтах дуучид. Дамжуулагчаас гарах дууны туяа доод хэсэгт очдог; үүнээс тусгасан бол түүнийг хүлээн авсан ижил дамжуулагч руу буцаж ирдэг; дуу хураагуур нь дамжуулагчаас доод ба арын, гүнийг тооцоолсон аяллын хугацааг тэмдэглэнэ. Хэт авианы дамжуулагч нь бусад хэсгүүдийн дунд хөлөг онгоцноос усан онгоц руу утас дамжуулах, шумбагч онгоцонд ашиглагддаг бөгөөд эдгээрийн хувьд дуут холбоо бараг л боломжтой байдаг; хэт авианы дамжуулагч нь мөн хүлээн авагч юм. Усан онгоц, мөсөн уулыг нээхэд хэт авианы цацрагийг ашиглахыг оролдсон (Бойл ба Рейд, 1926), метал дахь хорт бодисыг (С. Соколов) үзэх боломжтой боловч холбогдох суурилуулалт нь найдвартай биш үр дүн харуулав.

Хэт авиан - Эдгээр нь 18 кГц-ээс давтамжтай уян механик чичиргээ бөгөөд сонсголын дээд босго юм хүний \u200b\u200bчих…. Давтамж ихсэх тусам хэт авианы чичиргээ (UZK) нь хэд хэдэн өвөрмөц шинж чанартай байдаг (цацрагийг төвлөрүүлэх, чиглүүлэх чадвар) бөгөөд энэ нь цацруулсан гадаргуугийн жижиг хэсгүүдэд акустик энергийг төвлөрүүлэх боломжтой болгодог.

Хэт авиаг долгионы хэлбэлзлийн эх үүсвэрээс уян харимхай долгион хэлбэрээр дамжуулдаг бөгөөд урт хугацааны хавтгай долгионы долгионы тэгшитгэл хэлбэрээр илэрхийлж болно.

хаана байна Л. - Хөдлөх хэсгүүдийн нүүлгэн шилжүүлэлт; т- цаг хугацаа; х- чичиргээний эх үүсвэрээс зай; аас - дунд зэргийн дууны хурд.

Дууны хурд нь дунд бүрт өөр өөр бөгөөд түүний нягтрал, уян чанараас хамаарна. Долгионы тэгшитгэлийн тодорхой хэлбэрүүд нь олон практик тохиолдлуудад долгионы тархалтыг тайлбарлах боломжийг олгодог.

Хэт авианы долгион хэлбэр

Осцилляцийн эх үүсвэрээс хэт авианы долгион бүх чиглэлд тархдаг. Дунд хэсгүүдийн дэргэд бусад хэсгүүд байдаг бөгөөд үүнтэй ижил үе шатанд чичирхийлдэг. Ижил чичирхийллийн үе шаттай цэгүүдийг цуглуулна долгионы гадаргуу.

Дунд долгионы тоосонцортой тэнцэх хугацаанд долгион тархдаг зайг нэрлэдэг долгионы урт.

хаана байна Т - хэлбэлзлийн үе; / нь тербеллийн давтамж юм.

Урд урд Осцилляци нь тодорхой цаг хугацаанд хүрэх цэгүүдийн олонлогийг нэрлэв. Цаг мөч бүрт долгионы фрон нь зөвхөн нэг бөгөөд бүх цаг үед хөдөлдөг бөгөөд долгионы гадаргуу нь хөдөлгөөнгүй хэвээр байна.

Долгионы гадаргуугийн хэлбэрээс хамаарч хавтгай, цилиндр ба бөмбөрцөг долгионууд ялгагдана. Хамгийн энгийн тохиолдолд долгионы гадаргуу нь хавтгай, долгион гэж нэрлэгддэг хавтгай тэдний сэтгэл хөдлөлийн эх үүсвэр нь онгоц юм. Цилиндр хэлбэртэй долгионыг төвлөрсөн цилиндр гэж нэрлэдэг. Ийм долгионыг өдөөх эх үүсвэрүүд нь шулуун шугам эсвэл цилиндр хэлбэрээр гарч ирдэг. Бөмбөрцөг хэлбэртэй долгион нь долгионы уртаас хамаагүй бага цэг буюу бөмбөрцөг эх үүсвэрээр үүсгэгддэг. Хэрэв радиус нь долгионы уртаас давсан бол түүнийг хавтгай гэж үзэж болно.

Тэнхлэгийн дагуу тархсан хавтгай долгионы тэгшитгэл Х,хэрэв өдөөх эх үүсвэр нь өнцгийн давтамж harm ба далайц А 0-тэй гармоник хэлбэлзлийг гүйцэтгэдэг бол

А долгионы эхний үе шатыг координатын гарал үүслийн сонголтоор тодорхойлно х ба цаг хугацаа т.

Нэг долгионы дамжуулалтыг судлахдаа гарал үүслийг ихэвчлэн ийм байдлаар сонгодог ба \u003d 0. Дараа нь (3.2) тэгшитгэлийг дараах хэлбэрээр бичиж болно

Сүүлчийн тэгшитгэл нь (-) утгыг нэмэгдүүлэх буюу буурах чиглэлд тархаж буй аяллын долгионыг тайлбарлав. Энэ нь хавтгай долгионы хувьд (3.1) долгионы тэгшитгэлийн шийдлүүдийн нэг юм.

Долгион тархах чиглэлтэй харьцуулахад дунд хэсгийн бөөмсийн шилжилтийн чиглэлээс хамааран хэт авианы долгионы хэд хэдэн төрлийг ялгаж үздэг (Зураг 3.1).

Хэрэв долгион тархах чиглэлтэй давхцдаг шугамын дагуу дунд зэргийн осцилляторын хэсгүүд байвал ийм долгионыг урт зураг. ба). Дунд хэсгүүдийн шилжилт нь долгион тархах чиглэлтэй перпендикуляр чиглэлд явагдах үед долгионыг хөндлөн зураг. б)

Зураг. 3.1. Дунд долгионы янз бүрийн хэлбэрийн чичирхийллийг нүүлгэн шилжүүлэх схем: ба - уртын дагуу; б - хөндлөн; дотор - гулзайлт

Шингэн ба хийд зөвхөн уртрагийн долгион тархдаг тул тэдгээрийн уян хатан хэв гажилт нь шахалтын үед үүсдэг бөгөөд хусах үед үүсдэггүй. Урт ба хөндлөн долгион нь хоёулаа хатуу хэлбэрээр тархаж чаддаг, учир нь хатуу бодис нь уян харимхай шинж чанартай байдаг. механик хүчинд өртөх үед хэлбэрээ хадгалах хандлагатай байдаг. Мэдрэмтгий хэв гажилт, стресс нь зөвхөн шахалтын үед төдийгүй хусах үед үүсдэг.

Саваа, ялтсууд гэх мэт жижиг уусмалд долгион тархах хэв маяг илүү төвөгтэй байдаг. Ийм биед долгион гарч ирдэг бөгөөд эдгээр нь хоёр үндсэн төрлүүдийн хослол юм: гулзайлгах, гулзайлгах, гадаргуу.

Хатуу дахь долгионы хэлбэр нь чичирхийллийн өдөөлтийн шинж чанар, хатуу хэлбэр, долгионы урттай харьцуулахад хэмжээ зэргээс хамаардаг бөгөөд тодорхой нөхцөлд хэд хэдэн төрлийн долгион нэгэн зэрэг оршиж чаддаг. Гулзайлтын долгионы схем дүрслэлийг Зураг дээр үзүүлэв. 3.1, c. Таны харж байгаагаар дунд хэсгийн бөөмс шилжилт нь долгион тархах чиглэлд перпендикуляр болон түүний дагуу явагдана. Ийнхүү уян харимхай долгион нь P ба S долгионуудын нийтлэг шинж чанартай байдаг.