Распространение электромагнитных

Функциональная микроэлектроника предполагает принципиально новый подход, позволяющий реализовать определенную функцию аппаратуры без применения стандартных базовых элементов, основываясь непосредственно на физических явлениях в твердом теле. В этом случае локальному объему твердого тела придаются такие свойства, которые требуются для выполнения данной функции, и промежуточный этап представления желаемой функции в виде эквивалентной электрической схемы не требуется. Функциональные микросхемы могут выполняться не только на основе полупроводников, но и на основе таких материалов, как сверхпроводники, сегнетоэлектрики, материалы с фотопроводя-щими свойствами и др. Для переработки информации можно использовать явления, не связанные с электропроводностью (например, оптические и магнитные явления в диэлектриках, закономерности распространения ультразвука и т. д.).

Ультразвуковой метод основан на поглощении или изменении скорости распространения ультразвуковых колебаний в жидкостях и газах (например, скорость распространения ультразвука в воде в четыре раза больше, чем в воздухе). Приборы, построенные на основе этих методов, состоят из акустического или ультразвукового излучателя и приемника-преобразователя этих колебаний в электрические сигналы. Между излучателем и приемником помещается исследуемое вещество. Структурные схемы этих приборов ничем не отличаются, например, от схемы ультразвукового гидролокатора.

На 24-16 показана схема ультразвукового частотного датчика, выполненного несколько иначе [Л. 199]. Здесь на каждый из пьезоэлементов — излучателей Пг и П3 — поступает высокочастотное напряжение от генератора Г только до тех пор, пока соответствующие приемники Я2 и Я4 не воспримут ультразвуковых колебаний. Например, как только на приемник Я2 попадают колебания от излучателя Ях, он через усилитель и выпрямитель воздействует на модулятор Mi и прекращает поступление энергии к излучателю от генератора Г. Излучатель начинает снова работать тогда, когда приемник перестает принимать излученные им колебания. Таким образом, каждый излучатель создает «пачки» колебаний, длительность которых (как и длительность пауз между ними) равна времени распространения ультразвука от излучателя к приемнику. Свойства этого датчика полностью аналогичны свойствам частотного датчика с импульсным излучением (см., например, 24-10). Важное достоинство его заключается в отсутствии опасности сбоя из-за потери импульса.

Ультразвуковой метод основан на поглощении или изменении скорости распространения ультразвуковых колебаний в жидкостях и газах (например, скорость распространения ультразвука в воде в четыре раза больше, чем в воздухе). Приборы, построенные на основе этих методов, состоят из акустического или ультразвукового излучателя и приемника-преобразователя этих колебаний в электрические сигналы. Между излучателем и приемником помещается исследуемое вещество. Структурные схемы этих приборов ничем не отличаются, например, от схемы ультразвукового гидролокатора.

Функциональная микроэлектроника предлагает принципиально новый подход, позволяющий реализовать определенную функцию аппаратуры без применения стандартных базовых элементов, основываясь непосредственно на физических явлениях в твердом теле. В этом случае локальному объему твердого тела придаются такие свойства, которые требуются для выполнения данной функции, и промежуточный этап представления желаемой функции в виде эквивалентной электрической схемы не требуется. Функциональные микросхемы могут выполняться не только на основе полупроводников, но и на основе таких материалов, как сверхпроводники, сиг-нетоэлектрики, материалы с фотопроводящими свойствами п др. Для переработки информации можно использовать явления, не связанные с электропроводностью (например, оптические и магнитные явления в диэлектриках, закономерности распространения ультразвука и т. д.).

Функциональная микроэлектроника предлагает принципиально новый подход, позволяющий реализовать определенную функцию аппаратуры без применения стандартных базовых элементов, основываясь непосредственно на физических явлениях в твердом теле. В этом случае локальному объему твердого тела придаются такие свойства, которые требуются для выполнения данной функции, и промежуточный этап представления желаемой функции в виде эквивалентной электрической схемы не требуется. Функциональные микросхемы могут выполняться не только на основе полупроводников, но и на основе таких материалов, как сверхпроводники, сиг-нетоэлектрики, материалы с фотопроводящими свойствами и др. Для переработки информации можно использовать явления, не свя-занные С электропроводностью (например, оптические и магнитные явления в диэлектриках, закономерности распространения ультразвука и т. д.).

Использование ультразвука с частотами порядка десятков мегагерц и материалов с малыми скоростями распространения ультразвука вследствие малых длин волн позволяет получать звуковые

2) ультразвуковой метод, основанный на различии в затухании или скорости распространения ультразвуковых колебаний в различных жидкостях и газах; применяется для анализа органических смесей и водородсодержащих газов, так как скорость распространения ультразвука в водороде в четыре раза больше, чем в воздухе.

Приборы АИТ-ЗМ, АИТ-4 и АИТ-5, используемые в системах технической диагностики металла энергооборудования (паропроводов, коллекторов, крепежных элементов турбин), работают на основе метода автоциркуляции импульсов. При этом о прочностных свойствах контролируемого металла судят по частоте автоциркуляции, функционально связанной со скоростью распространения ультразвука.

Генератор 2 зондирующих импульсов вырабатывает радиоимпульсы напряжения для возбуждения излучателя искателя. Усилитель 3 состоит из усилителя высокой частоты и детектора. Синхронизатор 4 служит для обеспечения синхронной работы основных блоков дефектоскопа. Он одновременно запускает генератор 2 и генератор развертки J, который вырабатывает линейно изменяющееся напряжение развертки электронно-лучевой трубки б. На ее экране формируется изображение в виде трех импульсов: зондирующего а; донного б, соответствующего отражению ультразвука от «дна» ОК; импульса дефекта в, расположенного между первыми двумя. Измеритель 7 времени предназначен для измерения времени t распространения ультразвука до дефекта и обратно. Селектор 8 позволяет анализировать эхосигнал от дефекта по времени и по амплитуде. Блок 9 временной регулировки чувствительности служит для выравнивания амплитуд сигналов от дефектов, залегающих на разной глубине. Ультразвуковые дефектоскопы (УЗД) предназначены в основном для контроля объектов из металлов и сплавов, а также сварных соединений. Возможен также контроль пластиков, резины, стекла, фарфора, керамики, т.е. материалов с относительно высоким коэффициентом затухания ультразвука а (Нп/м), определяемым как расстояние, на котором амплитуда плоской акустической волны убывает в е раз. Важный параметр УЗД — максимальная глубина прозвучивания — обратно пропорционален а и

Акустические дефектоскопы применяют для контроля физико-механических характеристик пластиков и композиционных материалов на их основе (дефектоскопы звукового диапазона типа АД, см. табл. 18.2), керамики, фарфора, стекла (ультразвуковые дефектоскопы, см. табл. 18.1). Например, ультразвуковые дефектоскопы применяют для контроля пористости фарфорового тела опорных стержневых изоляторов на напряжение ПО кВ по скорости распространения ультразвука при продольном прозвучивании [18.15]. Ультра-

В учебнике [12] — сначала электромагнитное поле, плоская волна, поверхностный эффект в проводящей среде, затем распространение электромагнитных волн в диэлектрической и полупроводниковой средах, излучение электромагнитной энергии и в заключение — также волноводы.

10. Распространение электромагнитных волн

Из описания процесса протекания тока следует, что при постоянном токе в отличие от переменного тока плотность тока во всех точках цилиндрического проводника одинакова. Распространение электромагнитных волн вдоль линий, определяющих протекание

Распространение электромагнитных волн в пространстве рассмотрим на примере излучения волн передающей радиостанцией. Источник энергии переменного тока включен между антенной А и землей 3, поверхность которой является проводящей по сравнению с диэлектриком ( П1-9). Предположим, что вначале,

Во всех известных методах измерения расстояний используется прямолинейное распространение электромагнитных волн в однородной среде с постоянной скоростью. Обычно передатчик и приемник электромагнитных волн совмещены в одном приборе, а расстояние измеряется до отражающей цели (пассивного или активного отражателя). В этом случае время, необходимое для прохождения сигнала от передатчика к приемнику, равно

Раздел электромагнитного поля пополнен следующим материалом: распределение потенциалов и зарядов в системе проводящих тел (§ 1-17); метод сеток (§ 1-16); электромагнитное поле магнитного диполя (§ 4-15); метод последовательных приближений и его применение при расчете . электромагнитных полей (§ 6-6); цилиндрический волновод с круглым сечением (§ 7-7—7-11); распространение электромагнитных волн по коаксиальному кабелю (§ 7-12) и др.

В теории электрических и магнитных цепей их параметры — сопротивление, индуктивность, емкость — считались заданными. Однако для вычисления этих параметров необходимо уметь рассчитывать электрические и магнитные поля. Для таких явлений, как излучение и распространение электромагнитных волн, поверхностный эффект, экранирование, понятия цепи теряют смысл, и они могут быть изучены только на основе теории электромагнитного поля.

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН

Глава двадцать восьмая. Распространение электромагнитных волн...... 393

Соответственно фазовая скорость при этом принимает максимальное значение vmaK = со/р = 1/J/LC и равна скорости распространение электромагнитных волн в диэлектрике, окружающем провода линии (см. ч. IV).

Во всех известных методах измерения расстояний используется прямолинейное распространение электромагнитных волн в однородной среде с постоянной скоростью. Обычно передатчик и приемник электромагнитных волн совмещены в одном приборе, а расстояние измеряется до отражающей цели (пассивного или активного отражателя). В этом случае время, необходимое для прохождения сигнала от передатчика к приемнику, равно