Интенсивностью излучения

В последнее десятилетие электромагнитные тормоза индукционного и порошкового типа применяются на отечественных буровых установках наряду с электромагнитными муфтами. Индукционный электромагнитный тормоз ЭМТ ( 30, кривые 3 и 4) теряет тормозной момент по мере снижения скорости: при полной остановке момент тормоза равен нулю. Энергия торможения выделяется в якоре; для интенсивного охлаждения якоря используют замкнутую систему водяного охлаждения.

На эту перегородку при работе насоса действуют разнообразные силы. В ней вследствие значительных индуктивных потерь (до 15%) выделяется значительное количество тепла, что требует интенсивного охлаждения перегородки. Создание надежно работа-

увеличивают и к.п.д. их растет. Почему же более мощные трансформаторы требуют более интенсивного охлаждения?

Для большей равномерности нагрева и охлаждения цилиндрические детали вращают с частотой 30—100 об/мин. Если деталь неподвижна, то отверстия для подачи воды делают коническими, что способствует лучшему распределению струй. Разработан способ подачи воды в зазор между индуктором и деталью, часто используемый при закалке изделий из сталей регламентированной прокаливаемое™, требующих особенно интенсивного охлаждения. Иногда охлаждение осуществляется в специальном устройстве, куда изделие быстро переносится (обычно сбрасывается) из индуктора. Этот способ охлаждения позволяет лучше использовать закалочную установку и в 2—3 раза увеличить производительность.

габаритах) применяется комбинация осевого и радиального принципов вентиляции с подачей воздуха от специальных вентиляторов. Для интенсивного охлаждения машины требуется продувать большой объем воздуха. Если этот воздух забирается из атмосферы, то иногда возникает вопрос борьбы с загрязнением машины. Грязью забиваются вентиляционные каналы, ею покрываются поверхности катушек и сердечников, что ухудшает условия охлаждения.

Для более интенсивного охлаждения трансформаторов малой мощности применяют теплоотводящие радиаторы и тепловые шунты ( 3.9). Радиатор укрепляют на магнитопро-воде с помощью склеивающей теплоотводящей пасты. Тепловые шунты выполняют в виде медных шин, которые находятся в надежном тепловом контакте с поверхностью магнитопровода или катушки. Через тепловые шунты тепло от магнитопровода или внутренней части катушки отводится в окружающую среду.

Если на одной диаграмме совместить различные случаи сжатия ( 4-6): по изотерме 1-2, адиабате 1-2" и политропе 1-2', можно убедиться в том, что компрессоры с изотермическим сжатием 1-2 потребляют наименьшее количество энергии. Приблизить процесс сжатия к изотермическому можно путем интенсивного охлаждения цилиндра компрессора водой и при малом числе оборотов вала; при отсутствии охлаждения и значительном числе оборотов сжатие приближается к адиабатному; однако ни изотермическое сжатие, ни сжатие по адиабате в полной мере не осуществимы, обычно принимают сжатие по политропе со значением показателя политропы т в пределах k > т >1.

При проектировании, например, машины для летательного аппарата, важнее чем для наземных машин, уменьшение веса. Поэтому проектировщик должен допускать более высокие значения электрических, тепловых и механических нагрузок, что в свою очередь требует использования более высококачественных изоляционных, магнитных и конструкционных материалов, обеспечения интенсивного охлаждения.

Длинные, расположенные на значительном удалении от поверхности расплава нагреватели типа, показанного на 4.53, б, используют для отжига выращенных монокристаллов, снимающего остаточные термические напряжения. Короткие нагреватели кольцеобразной формы, располагаемые на расстоянии 1—2 мм от поверхности расплава в газовой атмосфере или во флюсе, смещают область интенсивного охлаждения монокристалла вблизи фронта кристаллизации в сторону более низких температур. Это повышает устойчивость монокристаллического роста и уменьшает плотность дислокаций, вероятность образования двойников и мозаичной структуры. Одновременно с этим стабилизация температуры вблизи области переохлажденного расплава, из которого растет монокристалл (см. 4.2), стабилизирует его диаметр.

да стремятся прервать ток значительно быстрее, чтобы он не успел достигнуть максимального значения, которое может оказаться опасным для установки. Для иллюстрации на 11-19 приведена схематизированная осциллограмма процесса отключения тока короткого замыкания современным выключателем с устройством для быстрого гашения дуги (дуга разбивается рядом пластин, по которым она скользит и которые служат для интенсивного охлаждения дуги). Работа выключателя начинается при токе /, приблизительно в 2 раза превышающем максимум номинального тока; уже через четверть периода, достигнув 83 кА, ток начинает спадать. Если бы выключатель не сработал, ток нарастал бы по кривой, изображенной пунктиром; его максимальное значение составляло бы 260 кА.

Из (5.132) видно, что T(Z, t) в отдельных точках z остаточного ствола дуги длиной (Zj — z2) с течением времени изменяется. В месте наиболее интенсивного охлаждения (z = Zj), где скорость потока достигает скорости звука узв ( 5.17), постоянная времени минимальна; при z< <С Zj она увеличивается.

ный состав излучения приемника и спектраль- 5 — светодиод ные свойства приемника стремятся согласовать так, чтобы максимум чувствительности фотоприемника соответствовал диапазону длин волн с наибольшей интенсивностью излучения источника. В качестве оптической среды, соединяющей источник и приемник излучения, применяют материалы (оптиче-

Под действием ионизирующих излучений материалы и изделия претерпевают два вида изменений: а) необратимые (не исчезающие с течением времени) и б) обратимые, наведенные, проявляющиеся только во время действия облучения. Обратимые изменения в первую очередь определяются интенсивностью излучения, необратимые— общим количеством энергии излучения, поглощенным единицей массы вещества,— дозой. Последняя в системе СИ измеряется в джоулях на килограмм: 1 Дж/кг равен дозе излучения, при которой массе излученного вещества 1 кг передается энергия ионизирующего излучения 1 Дж. Иногда дозу измеряют в рентгенах (Р): 1 Р — количество энергии гамма- или рентгеновского излучения, которое при поглощении его одним кубическим сантиметром сухого воздуха при давлении 101,325 кПа (760 мм рт. ст.) и температуре О °С приводит в результате ионизации газа к образованию одной единицы заряда каждого знака (в системе СГС).

ленты) в последнее время находит применение ультрафиолетовая регистрация, которая позволяет получать пригодную для анализа осциллограмму непосредственно в ходе эксперимента без затрат времени на фотохимическую обработку фотоленты в растворах проявителя и закрепителя. Источником света являются маломощные ртутные лампы с высокой интенсивностью излучения (освещенность примерно 10е лк) в ближней к видимому свету коротковолновой части спектра и регистрации на фотобумаге, чувствительной к ультрафиолетовым лучам. Несмотря на свои достоинства, эти осциллографы не могут полностью заменить и вытеснить запись на традиционном материале с его обработкой в растворах вследствие меньшей контрастности изображения, пониженной устойчивости к видимому (особенно дневному) свету и особых требований к источникам питания ртутных ламп. Кроме того, если скорость перемещения фотоленты не превышает нескольких сантиметров в секунду, то ртутные лампы дают слишком большую освещенность пятна и линии записи кажутся размытыми, в то время как яркость нити лампы накаливания можно регулировать.

Интенсивностью излучения J (вт/м2) называется количество энергии, проходящее в единицу времени через единицу поверхности, расположенной перпендикулярно направлению падающих лучей.

Энергию, излучаемую телом, измеряют плотностью теплового потока, приходящегося на единицу длины волны, и называют эту величину интенсивностью излучения. Она обозначается /х.

ленты) в последнее время находит применение ультрафиолетовая регистрация, которая позволяет получать пригодную для анализа осциллограмму непосредственно в ходе эксперимента без затрат времени на фотохимическую обработку фотоленты в растворах проявителя и закрепителя. Источником света являются маломощные ртутные лампы с высокой интенсивностью излучения (освещенность примерно 10е лк) в ближней к видимому свету коротковолновой части спектра и регистрации на фотобумаге, чувствительной к ультрафиолетовым лучам. Несмотря на свои достоинства, эти осциллографы не могут полностью заменить и вытеснить запись на традиционном материале с его обработкой в растворах вследствие меньшей контрастности изображения, пониженной устойчивости к видимому (особенно дневному) свету и особых требований к источникам питания ртутных ламп. Кроме того, если скорость перемещения фотоленты не превышает нескольких сантиметров в секунду, то ртутные лампы дают слишком большую освещенность пятна и линии записи кажутся размытыми, в то время как яркость нити лампы накаливания можно регулировать.

Температурное излучение характеризуется переносимой им энергией. Количество лучистой энергии в лучах длиной волны от Я, до (К + с/Я,), излучаемой телом с единицы поверхности в единицу времени, называется монохроматической интенсивностью излучения. Количество лучистой энергии, излучаемой при данной температуре единицей поверхности тела в единицу времени для всех длин волн от Я = 0 до А = оо, называется интегральной интенсивностью излучения.

Под яркостью понимается отношение силы света в данном направлении к проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную тому же направлению. Два тела, имеющие в одном направлении одинаковую яркость, обладают одинаковой интенсивностью излучения.

ка, вызывающего катодолюминесценцию, Спектр поглощения —диапазон длин волн, в котором происходит наиболее интенсивное поглощение энергии возбуждения люминофором. Спектр излучения определяет цвет испускаемого свечения и характеризуется длиной волны ?imax с наибольшей интенсивностью излучения. Яркость с в е ч е н и я — отношение силы света равномерно светящейся поверхности к площади ее проекции. После прекращения возбуждения (например, потока фотонов или электронов) яркость свечения люминофора постепенно убывает. Длительность послесвечения т определяется отрезком времени, в течение которого яркость свечения убывает в е раз (е — основание натуральных логарифмов); величина т характеризует продолжительность воз- , бужденного состояния атома или молекулы. Энергетический выход — отношение энергии в виде люминесценции к поглощенной энергии. Квантовый выход — отношение количества излученных люминофором квантов света к количеству поглощенных квантов. Кристаллические решетки люминофоров имеют дефекты, расстояния между которыми исчисляются несколькими периодами решетки. Поэтому можно считать, что этим дефектам соответствуют локальные уровни электронных состояний, расположенные в запрещенной зоне. Локальные уровни, (ловушки) способны захватывать и отдавать электроны или дырки. Если локальный уровень расположен вблизи зоны проводимости, то его можно считать ловушкой электронов, уровень вблизи валентной зоны можно рассматривать как ловушку дырок. Активаторы чаще всего создают локальные уровни (ловушки), расположенные на такой глубине (от края зоны проводимости), что переход с них электронов в зону проводимости затруднен, а возможен лишь их захват. Ловушки этого вида будут центрами люминесценции, так как наиболее часто здесь осуществляется люминесцентное излучение, вследствие рекомбинации электрона с дыркой. Электроны, переброшенные, например, под воздействием квантов света в зону проводимости, обладают большими скоростями порядка 108 см/сек и поэтому попав туда, они быстро распределяются по^так называемым уровням локализации электронов (переходы 2 ->• 3; 2 -> 3', 2 -> 4' ( 14.6). Электрон находится в такой ловушке, имея колебательное состояние, но он не может перейти в зону проводимости, пока не получит дополнительную (тепловую или световую) энергию. Аналогичные переходы совершает дырка (переходы электронов 5 -»• / и 5'-»- /). Если электрон

При передаче информации по световодам используется временное разделение сигналов, которые передаются не в аналоговой, а в цифровой форме. Электрический сигнал подается на схему управления интенсивностью излучения лазера и модулирует световой сигнал, являющийся переносчиком информации, которая распространяется по световоду. На приеме световой сигнал преобразуется в электрический с помощью фотоэлемента. Так как передача осуществляется импульсами, то вместо усилителей применяют регенераторы. Регенератор состоит из порогового устройства и генератора сигналов. Пороговое устройство срабатывает, если сигнал превышает определенную заданную мощность независимо от того, искажен ли он или нет. Принятый сигнал включает генератор, который посылает в сле^ дующий пункт связи стандартный импульс. Между импульсами ничего не передается, что увеличивает помехоустойчивость передачи. Таким образом, при такой импульсной или цифровой передаче с использованием различных кодов сигналы восстанавливаются, а не усиливаются (в том числе не усиливаются и помехи).

Температурное излучение характеризуется переносимой им энергией. Количество лучистой энергии в лучах длиной волны от К до Я + dK, излучаемой телом с единицы поверхности в единицу времени, называется монохроматической интенсивностью излучения. Количество лучистой энергии, излучаемой при данной температуре единицей поверхности тела в единицу времени для всех длин волн от Я = 0 до Я = оо, называется интегральной интенсивностью излучения. Для абсолютно черного тела зависимость монохроматической интенсивности излучения от температуры тела и длины волны выражается уравнением

Под яркостью понимается отношение силы света в данном направлении к проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную тому же направлению. Два тела, имеющие в одном направлении одинаковую яркость, обладают одинаковой интенсивностью излучения.