О неслышимых звуках - страница 54
, и припаять в этом месте проволочку, а затем уже наматывать проволоку на каркас. Параллельно катушке присоединяется конденсатор переменной емкости С>1 При этом можно воспользоваться обычным радиолюбительским конденсатором максимальной емкостью приблизительно 500 пикофарад.
Конденсатор переменной емкости С>1 и катушка самоиндукции образуют так называемый колебательный контур. Вращая ручку конденсатора и изменяя его емкость, можно плавно изменять частоту колебаний генератора.
В описанной схеме подвижные пластины конденсатора находятся под напряжением и потому ручка, с помощью которой поворачиваются пластины, должна быть изолирована от оси конденсатора.
Кварцевый излучатель присоединяется к концам катушки АС. Для этого кварцевая пластинка с посеребренными противоположными гранями располагается на специальном кварцедержателе.
Простейший кварцедержатель изготовить несложно: для этого к дощечке из изолирующего материала — эбонита, текстолита, плексигласа и т. п. — прикрепляется полированная, медная или латунная пластинка, служащая основанием, на котором располагают колеблющийся кварцевый кристалл.
Контакт с верхней, излучающей, поверхностью кварца делают пружинящим. Материалом для его изготовления может служить тонкая и упругая металлическая фольга.
Для предупреждения проскока искры по краю пластинки кварцедержатель вместе с кварцем помещают в сосуд с изолирующей жидкостью, например трансформаторным маслом.
При колебаниях кварцевой пластинки на поверхности масла возникает легкая рябь. Ее легко заметить, если рассматривать отражение какого-либо предмета на поверхности масла в том месте, под которым расположен кварц.
Интенсивность колебаний излучателя будет максимальной в том случае, если частота колебаний генератора совпадает с частотой собственных колебаний кварцевой пластинки. Как уже говорилось, частота собственных колебаний кварцевых пластинок f зависит от их толщины и может быть определена по формуле f= 2,87/d миллионов герц, в которой d — толщина пластинки в миллиметрах.
Практически генератор конструируют с таким расчетом, чтобы он позволял получать частоты как меньшие, так и большие частоты собственных колебаний имеющейся кварцевой пластинки.
В этом случае, присоединив излучатель к генератору и включив последний, медленно вращают ручку конденсатора, наблюдая одновременно за поверхностью масла над кварцем. При совпадении частоты колебаний генератора с частотой собственных колебаний пластины последняя начнет колебаться, что можно будет заметить по возникновению ряби на поверхности.
Для того чтобы убедиться в исправной работе генератора, устраивают маленький пробный контур, наподобие изображенного на рис. 77, состоящий из нескольких витков изолированной проволоки, концы которой припаяны к цоколю низковольтной электрической лампочки. Если генератор нормально работает, то при поднесении пробного контура к катушке самоиндукции генератора лампочка в контуре зажигается. Если этого не наблюдается, надо проверить монтаж генератора и устранить неполадки, препятствующие нормальной работе.
Для питания генераторов малой мощности можно пользоваться сухими батареями типа БАС-80, которые, однако, не пригодны для питания мощных генераторов. В этом случае источником постоянного тока служит выпрямитель, устройство которого описано в многочисленных руководствах для радиолюбителей.
Следует еще раз напомнить, что действия ультразвука сильно зависят от его мощности и, в частности, большинство химических превращений наблюдается только при действии весьма мощных ультразвуков. Кроме того, в отношении химических превращений наиболее эффективны звуки с частотами в несколько сотен тысяч герц и малоэффективны высокочастотные ультразвуки с частотами в миллионы герц.
При наличии необходимых радиотехнических знаний можно рекомендовать для получения более мощных колебаний собрать генератор, пользуясь схемой, изображенной на рис. 78.
Эта схема рассчитана применительно к радиолампе, характеризуемой следующими данными: напряжение накала 12,6 вольта, ток накала 0,65 ампера, напряжение на аноде 1000 вольт; напряжение на экранной сетке 300 вольт, крутизна 4 миллиампера на вольт. Расстояние между пластинами конденсатора переменной емкости 6–8 миллиметров. Для получения ультразвуковых колебаний частотой 1,5 миллиона герц катушка самоиндукции имеет диаметр 100 миллиметров, а длину 156 миллиметров и содержит 52 витка, намотанные с шагом 3 миллиметра. Диаметр проволоки 1,4 миллиметра. Витки катушки распределяются следующим образом: между сеткой и землей 7 оборотов, между землей и анодом лампы 13 оборотов, между анодом лампы и концом катушки 32 оборота. Более подробные сведения об устройстве генераторов и выпрямителей можно найти в следующих книгах: «Методы экспериментальной электроники», Изд-во иностранной литературы, Москва, 1949; А. М. Бонч-Бруевич, «Применение электронных ламп в экспериментальной физике». Гостехтеоретиздат, 1955; Дж. Маркус, В. Целиф «Техническое применение электронно-ламповых схем», Изд-во иностранной литературы, Москва, 1954; Л. Бергман, «Ультразвук», Изд-во иностранной литературы, 1956.