Борьба за скорость
Шрифт:
В таком приборе электронный пучок, рожденный светом, как в фотоэлементе, попадая на пластинку со специально изготовленным поверхностным слоем, выбивает из него новые электроны. Повторяя умножение электронного потока, и можно добиться общего усиления его в миллиард раз.
Вторично-электронные приборы расширят наши возможности в технике и науке.
Они открыли невидимые человеческим и искусственным глазом — фотоэлементом звездные миры.
Они помогут рождению новых высококачественных сплавов, управляя плавкой с непостижимой быстротой. Сопоставляя спектр сплава — нужный и получаемый при плавке, они мгновенно отзовутся на малейшее отклонение от
Вторично-электронная трубка может «читать» показания на шкалах приборов и посылать сигналы, идущие затем в радиопередатчик. Приборы сами сообщат о своей работе.
«Читая» чертеж, она будет управлять работой станка-автомата.
Таких примеров можно было бы привести немало. В автоматике и телемеханике — управлении на расстоянии — найдут широкое применение вторично-электронные приборы, которые станут в наших руках новым важнейшим средством научных исследований и технического прогресса.
Фотоэлемент и его применение. 1. Схема фотоэлемента: 1) светочувствительный слой (катод), 2) анод, 3) окно для доступа света. 2. Фотоэлемент в кино: 1) источник света, 2) кинолента, 3) фотоэлемент, 4) усилитель, 5) репродуктор. 3. Фотоэлемент в фототелеграфии: 1) источник света, 2) барабан с текстом, 3) фотоэлемент, 4) модулятор света, 5) барабан с фотобумагой. 4. Фотоэлемент в телевидении. 5. Схема фотореле: 1) фотоэлемент, 2) усилитель, 3) исполнительный механизм. 6. Фотоэлектронный автоматический счетчик готовых изделий. 7. Фотоэлектрический пирометр для контроля нагрева металла в прокатном стане. 8. Фотоэлектронная автоматическая защита рабочего от попадания под пресс.
Сейчас нет, пожалуй, ни одной отрасли науки и техники, где не участвовала бы электроника. «Послужной список» электронных приборов — надежных помощников человека — можно было бы продолжать и продолжать.
«В электричестве человек нашел путь к решению самых разнообразных, самых фантастических задач своего ума», — сказал знаменитый русский физик Столетов.
То, что делает в наших руках покоренный электрон, — одна из побед науки и техники наших дней, побед, которым нет и не будет конца.
«Мы находим достижения лаборатории природы излишне скромными и не соглашаемся ограничиться тем небольшим ассортиментом веществ, которые в готовом виде предлагает нам природа. Нити для тканей мы научились делать лучше тутового шелкопряда, наши искусственные резины превосходят натуральный каучук, природа не знает веществ с таким причудливым сочетанием свойств, какое мы сообщаем нашим пластмассам. Список этих побед велик, а мы только открываем его. Важным элементом успеха этого увлекательного соревнования с природой является возможность исследовать свойства вещества в крайних условиях. В том, что мы можем помещать его в несуществующие обычно условия, выражается могущество нашей науки. Нет в природе тех низких температур, какие ныне доступны физикам. Установлена возможность создавать в результате ядерных реакций высокие температуры, которые соизмеримы только со звездными. Величайшие напряжения электрического разряда, превосходящие сильнейшие
Вторично-электронный прибор.
Мы совершили путешествие в мир электроники — мир сверхвысоких скоростей. Но только ли электронам подвластны космические скорости? Какие есть еще у нас возможности, чтобы устроить «космическую» лабораторию на Земле, в которой можно изучать сверхвысокие скорости и управлять ими?
В космосе — не только скорости, за которыми не может угнаться наше воображение. Там, в недрах звезд, давления в тысячи и миллионы атмосфер, температуры и десятки миллионов градусов.
Химики получили давление почти в полмиллиона атмосфер, физики — температуру в 20000°.
Предел ли это?
Нет, не предел. И не только электроны в приборах могут соперничать в скорости со светом. И не только в лаборатории можно оперировать космическими давлениями и температурами, мощностями в миллиарды киловатт.
Взрыв — вот что дает нам и сверхвысокие скорости, и давления, и температуры, и мощности. В самом деле, взрыв даже небольшого заряда взрывчатого вещества — уже несколько миллионов лошадиных сил, несколько тысяч градусов, несколько сот тысяч атмосфер.
Но нельзя забывать — это и всего лишь несколько стотысячных или миллионных долей секунды. Вот секрет необычайно большой мощности взрыва. Энергии при взрыве выделяется сравнительно немного, зато чрезвычайно быстро. А мощность — работа в секунду. И небольшая энергия, выделяемая в стотысячные доли секунды, в пересчете на секунду возрастает во много раз. Нет ни одной машины, которая могла бы по мощности сравниться со взрывом.
Взрывчатое вещество необычайно компактный, легкий и мощный аккумулятор энергии. Он нашел себе место в технике, не только военной, в той, которая разрушает, но и в той, которая строит.
Земляные работы при прокладке дорог, каналов, добычу руды и угля, борьбу со льдами — облегчает взрыв. Огромные массы земли, выброшенные им, и крохотные заклепки, головки которых он расплющивает, плотно соединяя металлические листы, — примеры полезной работы взрыва.
Скорость при обычном взрыве достигает нескольких километров в секунду. Я сказал «обычном» потому, что бывают и необычные взрывы.
О них мы и поговорим. Ведь они открывают путь к еще более высоким скоростям.
Во время второй мировой войны применялись снаряды, буквально «прожигавшие» при взрыве танковую броню, железобетонный панцырь дота, броневые плиты на палубе корабля.
Раскаленная газовая струя и жидкий металл — то, что было оболочкой снаряда, — со скоростью в два с половиной десятка километров в секунду легко, как нож в масло, проникали в твердь брони, которая не поддается обычным бронебойным снарядам.
Броня переставала быть броней для этих кумулятивных снарядов.
Кумуляция, или направленный взрыв, о котором мы уже говорили, дает скорости значительно более высокие, чем при обычном, ненаправленном взрыве.
Уже не невидимые глазом электроны, а газовые потоки или струя металла, который превращается в жидкость при сверхдавлениях взрыва, летят с космическими скоростями.