{HEAD}


На главную



Экспериментальная техника измерения

Установки для измерения потенциала или тока течения состоят из следующих основных частей: диафрагмы, блока электрических измерений, резервуара с раствором и регулятора давления. Диафрагма.

В работе описаны варианты порошковых диафрагм, в которых материал уплотнен только под действием силы тяжести. Наряду с этим используются диафрагмы с регулируемой пористостью. В работах указывается, что сопротивление перфорированных дисков должно быть много меньше сопротивления диафрагмы.

В противном случае потенциал течения, обусловленный двойным слоем на дисках, может быть соизмерим с потенциалом течения, характеризующим материал диафрагмы. Блок электрических измерений. Чтобы свести к минимуму утечки тока через прибор при измерении потенциала течения, прибор должен обладать очень высоким сопротивлением. Большинство осложнений при измерении потенциала течения возникает в связи с использованием электродов.

Весьма ценной поэтому может оказаться ячейка, в которой предусмотрена возможность одновременного измерения двумя различными типами электродов. Хотя обычно используются обратимые электроды, Булл рекомендовал использовать полированные платиновые электроды, если ток в системе достаточно мал. Однако Гюнтер и Александер, используя полированные платиновые электроды, обнаружили, что при малых перепадах давления линейная зависимость потенциала от давления нарушается вследствие значительной разности потенциалов (порядка 200 мв), которая сохраняется после остановки жидкости.

Данный эффект, названный асимметричным потенциалом, может быть устранен при длительной промывке и воздействии на электроды вначале постоянным током при использовании платинового электрода как анода (с целью удаления следов тяжелых металлов), а затем электролизом в разбавленной H2S04 переменном токе, К сожалению, при проведении эксперимента потенциал Ел возникает вновь, достигая 20-40 мв.

При изменении направления течения жидкости он либо суммируется с потенциалом течения, либо вычитается из него, вследствие чего возникает возможность исключения его. Асимметричный потенциал, наблюдавшийся в работах, был много меньше потенциала течения, так как использовался большой перепад давления. Правдич и Мирник обнаружили асимметричный потенциал, используя Ag AgCl-электроды. Становится очевидным, что вблизи изоэлектрической точки диафрагмы, и в особенности при определении состава электролита, обеспечивающего изоэлектрическую точку, электроосмос в пузырьковом расходомере игнорировать нельзя.

Так как сечение смачивающей пленки много меньше сечения капилляра, а ток через эти сечения одинаков, напряженность электрического поля в пленке может быть большой. Пленка не находится в состоянии покоя, как принималось в работе, а, напротив, в ней развивается столь значительное электроосмотическое скольжение, что средняя скорость движения жидкости может значительно превышать скорость пузырька. Формула поэтому может быть далека от действительности.
Читать далее

Междуэлектродные емкости

Большое облегчение в изучении действия триода получается, если использовать представление о междуэлектродных емкостях. В трех электродной лампе возможно рассматривать три междуэлектродные емкости емкость между сеткой и катодом; емкость между сеткой и анодом; емкость между анодом и катодом. Рассмотрим сначала полные статические "холодные" междуэлектродные емкости, которые определяются при холодном катоде, т. е. при отсутствии электронов в лампе.

В обычных триодах статические междуэлектродные емкости имеют величину порядка (2 ч-15) F. Так как эти емкости измеряются посредством присоединения готовой лампы к измерительному прибору, то в них включаются не только емкости между активными частями поверхности катода, анода и сетки, но также емкости держателей, на которых электроды укреплены, и емкости наружных выводов, по которым подводится напряжение.

По величине обратной проницаемости можно судить, БО сколько раз электростатическое воздействие катода на анод меньше, чем аналогичное воздействие сетки. Величина проницаемости характеризует экранирующее действие сетки и определяется, главным образом, густотой ее. Кроме этих емкостей рассматривают также и некоторые результирующие от них, имеющие значение для радиоприема.

Так, при действии переменных напряжений на электродах лампы через междуэлектродные емкости начинают течь емкостные: токи, искажающие работу лампы, так как они создают утечку и без того слабого сигнала в цепи сетки. Определения этих емкостей особенно удобны для многосеточных ламп, как мы это увидим далее. До сих пор мы говорили о "холодных" емкостях лампы, т. е. о емкостях при холодном катоде. Междуэлектродные емкости при этом увеличиваются, иногда довольно значительно (до 50%). Междуэлектродные УД емкости при горячем катоде будем называть "рабочими" емкостями.

Результирующий потенциал: Можно, однако, попытаться заменить действие потенциалов сетки я анода одним результирующим потенциалом, создающим у катода равноценное поле. Такой результирующий потенциал можно считать приложенным к любому из электродов триода аноду или сетке, а так как результирующий потенциал является для нас одновременно и управляющим потенциалом, то его удобно считать приложенным именно к управляющему электроду лампы, т. е. к сетке.

Результирующее напряжение по своему действию на поток электронов, уходящих от катода, эквивалентно суммарному действию анодного и сеточного напряжений, и, считая его приложенным к сетке, мы можем мысленно заменить трех электродную лампу эквивалентным диодом, анод которого помещен на месте сетки триода, и имеет потенциал, равный результирующему потенциалу триода.

Первоначально этот принцип сводимости действий нескольких напряжений к действию одного был применен для плоской и цилиндрической конструкции триодов, а затем механически перенесен на все остальные конструкции. Однако, не всякий триод можно свести к диоду, заменив действие анода и сетки результирующим потенциалом.
Читать дальше...

Атомарные газовые лазеры

В качестве примеров газоразрядных лазеров на нейтрально атомах рассмотрим два прибора гелий-неоновый лазер на парах меди. Это был первый газоразрядный лазер, ч котором в конце 1960 г. была получена генерация в инфракрасной области на длине волны 1,15 мкм. Особую популярность - получил, когда была осуществлена генерация в видимой области спектра.

За прошедшее время превратился из экзотического лабораторного прибора в обычном инструмент, используемый практически во всех областях техники и даже искусства. Оптические переходы как между этими состояниями, так и в основное состояние запрещены в дипольном приближении. Важно, что верхние уровни 2S2 и 352 по энергии расположены близко к уровням атома гелия.

Дефицит энергии примерно равен 35 мэВ. Каждой из электронных конфигураций соответствует группа уровней, обозначаемая для краткости 2Р и ЗЛ Каждая группа состоит из 10 уровней, нумеруемых по мере уменьшения энергии от 1 до 10. Оптические переходы между 5 и состояниями разрешены (точнее, из 40 возможных комбинаций разрешены 30). (Это справедливо и для других благородных газов Аг, Хе и Кг.) Добавление к неону большого количества гелия обеспечивает Селективное заселение верхних рабочих уровней 2S и 35, увеличивает инверсию и существенно облегчает получение генерации.

Для tat чтобы осуществить генерацию на этих переходах, необходим в резонаторе применять селективные зеркала, обладающие большим коэффициентом отражения в заданной области и большим потерями (малым отражением) в области конкурирующих переходов. По этой причине работа (He-Ne) лазер критична к диаметру разрядной трубки D и не допускает применения трубок с D 10 мм.

Разрядная трубка изготавливается, как правило, и стекла и заполняется смесью газов He Ne при оптимальное давлении. В трубку впаяны электроды. Зеркала резонатора и газоразрядная трубя. зафиксированы в специальной арматуре, основу которой составляют инваровые стержни, имеющие малый температурный коэффициент линейного расширения. Юстиров очные устройства позволяют настраивать одно из зеркал резонатора и перемещать трубку.

При расположении зеркал внутри рабочей трубки необходимость в специальной арматуре, естественно, отпадает. Наибольшее распространение получили малогабаритные маломощные He-Ne лазеры с длиной разрядной трубки 8...20 см и внутренним диаметром 2...4 мм, работающие в красной области спектра на длине волны 0,6328 мкм в непрерывном режиме С выходной мощностью L..5 мВт. Поскольку коэффициент усиления в (He-Ne)-лазере мал, особенно для X = 0,63 мкм, то его резонатор должен обладать высокой добротностью.

Это накладывает жесткие требования к качеству зеркал резонатора. Металлические покрытия этим требованиям не удовлетворяют и в резонаторе (He-Ne)-лазер а всегда применяют многослойные интерференционные диэлектрические зеркала. Для других областей применяют другие материалы. Изменение коэффициента отражения в максимуме достигается, например, изменением числа слоев.
Читать далее