Кварцевый генератор

Технологическое оборудование для сварки когерентным световым лучом квантового генератора (лазера) или лазерной сварки используют в радио- и электронной промышленности. Благодаря острой фокусировке возможно сосредоточение очень большой тепловой энергии на площадках, измеряемых сотыми и тысячными долями миллиметра. Принципиально возможно создание лазера, пригодного для сварки очень толстого металла, но процесс плавления металла становится в этом случае практически неуправляемым. Поэтому в настоящее время лазерную сварку применяют для соединения металла сверхмалых толщин (металлическая фольга), проволок малого диаметра и т. п., т. е. изделий, которые не требуют разделки кромок. Основные типы сварных соединений — нахлесточные и стыковые.

Типовые установки для лазерной сварки, кроме квантового генератора и источника силового питания, содержат еще замкнутую систему охлаждения, оптическую систему фокусировки лазерного луча па детали, оптическую систему наблюдения за процессом, координатный сварочный стол, при необходимости систему освещения свариваемого изделия и систему подачи инертного газа в зону сварки для защиты нагреваемого металла от окисления.

Рис. 7Л5. Схема оптического квантового генератора:

Местное расплавление соединяемых частей при лазерной сварке осуществляют энергией светового луча, полученного от оптического квантового генератора — лазера.

' Лазерный луч. При лазерной сварке для местного расплавления соединяемых частей используют энергию светового луча полученного от оптического квантового генератора-лазера. По виду активного вещества-излучателя лазеры разделяют на твердые, газовые, жидкостные и полупроводниковые, по принципу генерации лазерного луча — импульсные и непрерывные.

Для удаления корректирующих масс из тела ротора, изготовленного из любого материала, применяется балансировка с использованием лазера [8, т. 6]. Этот способ стал возможным в связи с появлением и разработкой мощных оптических квантовых генераторов. Для повышения производительности применен лазер непрерывного действия и разработана оптическая система, обеспечивающая синхронное следование луча лазера за «тяжелой точкой» ротора в плоскости «коррекции. Практически это осуществлено, например, в автоматическом лазерном балансировочном станке ЛБС-3, принципиальная схема которого приведена на рис. 6.20. Балансируемый ротор Р опирается на неподвижные чувствительные опоры А и В и приводится во вращение двигателем Д. От него же подается механический сигнал и в блок УБ, приводящий в синхронное с ротором вращение полый шпиндель с оптической призмой /7. Сигналы опорных датчиков (х и 5 перерабатываются в решающем блоке РБ в фазирующий импульс, также посылаемый в управляющий блок УБ, который обеспечивает требуемое фазовое положение призмы П относительно ротора Р. Луч из оптического квантового генератора О КГ проходит через полый шпиндель и, отражаясь от вращающей-

МАЗЕР (от нач. букв англ. слов Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation - усиление микроволн с помощью индуцированного излучения) - общее назв. квантового генератора и квантового усилителя СВЧ диапазона. К М. относят, в частности, молекулярные генераторы, парамагн. квантовые усилители. Используются, напр., в космич. связи, в физ. исследованиях, а также как квантовые стандарты частоты. МАЗЕРЫ НА ЦИКЛОТРОННОМ РЕЗОНАНСЕ (МЦР) - электровакуумные СВЧ приборы, работа к-рых осн. на взаимодействии потока электронов, движущихся в пост. магн. поле по винтовым траекториям, с ВЧ полями резонаторов или волноводов на частотах, близких к циклотронной частоте электронов или её гармоник. Предназначены для усиления и генерирования когерентных электромагн. колебаний в осн. в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах волн. Из МЦР практически используется лишь генератор, получивший назв. гиротрон. Его выходная мощность в миллиметровом диапазоне длин волн св. 1 МВт в импульсном режиме и св. 200 кВт в непрерывном; электронный кпд достигает 60%. Гиро-троны применяются в установках для

ЭЛЕКТРОНВОЛЬТ - внесистемная ед. энергии. Обозначение - эВ. 1 эВ равен энергии, к-рую приобретает за-ряж. частица, несущая 1 элементарный заряд (заряд электрона), при перемещении в электрич. поле между двумя точками с разностью потенциалов 1 В. 1 эВ= 1,602 19-10~19Дж. ЭЛЕКТРОНИКА - наука о взаимодействии заряж. частиц (электронов, ионов) с электромагн. полями и методах создания электронных приборов и устройств (вакуумных, газоразрядных, полупроводниковых), используемых в осн. для передачи, обработки и хранения информации. С нач. 20 в. развивалась гл. обр. вакуумная Э. (на её основе были созданы электровакуумные приборы); с нач. 50-х гг. -твёрдотельная Э. (прежде всего полупроводниковая); с нач. 60-х гг. -микроэлектроника. После создания в 1955 квантового генератора началось развитие квантовой Э. Электронные приборы и устройства широко используются в техн. средствах связи, автоматики, телемеханики, вычислит, и измерит, техники и т.д. ЭЛЕКТРОННАЯ АТС - см. в ст. Автоматическая телефонная станция.

Для удаления корректирующих масс из тела ротора, изготовленного из любого материала, применяется балансировка с использованием лазера [8, т. 6]. Этот способ стал возможным в связи с появлением и разработкой мощных оптических квантовых генераторов. Для повышения производительности применен лазер непрерывного действия и разработана оптическая система, обеспечивающая синхронное следование луча лазера за «тяжелой точкой» ротора в плоскости «коррекции. Практически это осуществлено, например, в автоматическом лазерном балансировочном станке ЛБС-3, принципиальная схема которого приведена на рис. 6.20. Балансируемый ротор Р опирается на неподвижные чувствительные опоры А и В и приводится во вращение двигателем Д. От него же подается механический сигнал и в блок УБ, приводящий в синхронное с ротором вращение полый шпиндель с оптической призмой /7. Сигналы опорных датчиков а и 3 перерабатываются в решающем блоке РБ в фазирующий импульс, также посылаемый в управляющий блок УБ, который обеспечивает требуемое фазовое положение призмы П относительно ротора Р. Луч из оптического квантового генератора ОКГ проходит через полый шпиндель и, отражаясь от вращающей-

ВЗРЫВ — процесс освобождения большого кол-ва энергии в огранич. объёме за короткий промежуток времени. В результате В. вещество, заполняющее объём, превращается в сильно нагретый газ с очень высоким давлением. При В. в окружающей среде образуется и распространяется ударная волна. В. происходит при хим. реакциях (см. Самовоспламенение), при электрич. разряде, при воздействии луча света (от квантового генератора) на различные материалы, при ядерных реакциях деления и синтеза (ядерные взрывы). В. применяют в воен. и горном деле, стр-ве, машиностроении (взрывная сварка, взрывное штампование) и др.

ОПТИЧЕСКИЙ РЕЗОНАТОР — система отражающих поверхностей, в к-рой возбуждаются и поддерживаются электромагнитные колебания оптич. диапазона длин волн с излучением в свободное пространство. Простейший О. р. состоит из 2 плоских параллельных зеркал, находящихся на определённом расстоянии одно от другого. Применяется в качестве колебат. системы (резонатора) оптич. квантового генератора (лазера).

АТОМНОЕ ЯДРО - центральная часть атома, в к-рой сосредоточена почти вся его масса. А.я. разных элементов имеют размеры порядка 10~15-10~14 м, т.е. порядка 10~5-10~4 радиуса атома. Плотность ядерного в-ва -порядка 101' кг/м3. А.я. состоит из Z протонов и N= (A - Z) нейтронов, где Z - атомный номер, А - массовое число. А.я. имеет положит, электрич. заряд Ze (e - элементарный электрический заряд), механич. момент импульса (спин ядра) и магнитный момент. Устойчивость А.я. характеризуется энергией связи и обусловлена действием ядерных сил. А.я. нек-рых хим. элементов обладают способностью радиоактивных превращений (см. Радиоактивность'). Распад А.я. на несх. (обычно 2) близких по массе ядер-осколков наз. делением А.я. Ядра нек-рых тяжёлых элементов могут делиться самопроизвольно (спонтанное деление) или при их бомбардировке гл. обр. нейтронами (вынужденное деление). Деление А.я. сопровождается вылетом вторичных нейтронов, гамма-излучением и может приводить к выделению ядерной энергии. АТОМНЫЕ ЧАСЫ, квантовые часы,- устройство для точного измерения времени, содержащее кварцевый генератор, управляемый квантовым стандартом частоты. Роль «маятника» в А.ч. играют атомы. Ход А.ч. регулируется частотой излучения атомов при переходе их с одного энергетич. уровня на др. Эта частота настолько

для отсчёта времени используются колебания, возбуждаемые кварцевым генератором. Помимо кварцевого генератора, К.ч. содержат делитель частоты, формирователь импульсов, усилитель. К.ч. бывают со стрелочной и цифровой индикацией. В К.ч. со стрелочной индикацией для привода стрелок применяют шаговые или синхронные электродвигатели; в часах с цифровой индикацией (обычно наз. электронными) текущее время отображается светящимся табло на жидких кристаллах или светодиодах. Высокая темп-рная стабильность, повышенная добротность и устойчивость кварцевых генераторов к внеш. динамич. воздействиям обеспечивают точность хода малогабаритных (в т.ч. наручных) К.ч. ок. 2 с, а крупногабаритных прецизионных (напр., мор. хронометров) - 0,001 с в сутки. КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР - маломощный генератор электрич. колебаний, в к-ром колебат. системой служит обычно кварцевый пьезоэлектрический резонатор. По сравнению с генератором на колебат. LC -контуре характеризуется большей (на 2-3 порядка) стабильностью частоты генерируемых колебаний, что обусловлено высокой добротностью кварцевого резонатора (105-107). Различают К.г. простые, не содержащие дополнит, стабилизирующих элементов; управляемые, частоту к-рых можно изменять внеш. воздействием; термокомпенсированные, у к-рых отклонение (уход) частоты в заданном интервале темп-р уменьшают с помощью дополнит, электрич. устройств; термостатирован-н ы е, помещённые в термостат. К.г. применяют в радиопередающих устройствах (в качестве задающего генератора), в кварцевых часах и др.

ХРОНИЗАТОР (от греч. chonos - время) - электронное устройство, используемое в радиолокац. станциях (РЛС), телевиз. устройствах, в системах электросвязи и т.д., гл. обр. для обеспечения такого протекания неск. процессов, при к-ром порядок их следования подчиняется определ. временным соотношениям. Напр., в РЛС с помощью X. осуществляют синхронизацию таких процессов, как излучение радиосигналов передатчиком, запирание приёмного устройства на время этого излучения, запуск ждущих развёрток разл. индикаторов в момент приёма радиосигналов и т.п. Осн. узел X.- генератор стабильных по частоте колебаний (напр., кварцевый генератор, молекулярный генератор).

КВАРЦЕВЫЕ ЧАСЬ! — прибор для точных измерений времени, в к-ром для отсчёта времени используются колебания кварцевого резонатора. Точность отсчёта времени определяется постоянством (стабильностью) частоты колебаний кварцевого резонатора и его добротностью. Для возбуждения колебаний резонатора служит кварцевый генератор. Кроме того, К. ч. содержат преобразователи частоты, синхронный двигатель или устройство цифрового отсчёта и контактное устройство для подачи сигналов точного времени. В метрологии, службе времени применяют одновременно 2 или 3 экземпляра К. ч., показания к-рых сравниваются друг с другом или с квантовым стандартом частоты, а также с данными астрономич. наблюдений.

МЕРА — средство измерений, предназнач. для воспроизведения физ. величины заданного размера (напр., гиря — М. массы, кварцевый генератор — М. частоты электрич. колебаний). Различают М. однозначные (напр., плоскопараллельные концевые меры длины, норм, элемент, конденсатор пост, ёмкости), многозначные (напр., линейка с миллиметровыми делениями, вариометр индуктивности, конденсатор перем. ёмкости) и наборы М. (напр., набор гирь, набор плоскопараллельных концевых мер длины, набор измерит, конденсаторов).

npeoSpa-зователь Гетеродин Кварцевый генератор ЮОкГц Формирователь меток Синхронизатор Генератор задержки

Кварцевый генератор выполнен на лампе Л\ (6С1П), между анодом и сеткой которой включен кварцевый резонатор KB с частотой 2 Мгц.

/ — логарифмирующий преобразователь; 2 — интегратор; 3 — блок ручного или автоматического управления; 4 — генератор линейной развертки; 5 — блок управления; 6 — блок установки границ частот развертки, скорости, направления; 7 — блок зада" ния ускорения; 8 — блок задания скорости; 9 — блок задания виброперемещения; 10 — преобразователь частоты в постоянное напряжение; 11 — генератор, управляемый но напряжению; 12 — модулятор; 13 — аттенюатор уровня; 14 — блок управления динамическими фильтрами верхних частот; 15 — аттенюатор уровня; 16, 17 — усилитель и фильтр верхних частот; 18, 19 — потенциометры уровня; 20 — делитель частоты; 21 — кварцевый генератор; 22 — модулятор и фильтр нижних частот; 23 — умножитель частоты; 24 — логическая схема разделения сигналов; 25, 26 — переключатели на полевом транзисторе; 27 — усилитель с регулируемым коэффициентом усиления; 28 — компрессор; 29 — регулятор скорости сжатия; 30 — выходной усилитель; 31 — измеритель компрессии; 32 —усилитель сигнала рассогласования; 33 — выпрямитель сигнала компрессии; 34 — детектор и измерительный усилитель; S5 — источник опорного напряжения; 36 ~~ измерительный прибор; 37 — программное устройство

Рис. 5. Блок-схема прибора ПГЧМ-1: / — емкостный датчик; 2 — кварцевый генератор (опорный); 3 —измерительный генератор Т2; 4 — смеситель; 5 — усилитель ПЧ; б —усилитель ПЧ и ограничитель; 7 — дискриминатор; 8 — эмит-терный повторитель; 9 — индикатор; 10 — осциллограф.

Счетчик циклов Л Формирующий Кварцевый генератор f-ЮОгц

Задающий кварцевый генератор с тактовой частотой 100 кГц и связанный с ним делитель частоты формируют импульсы излучения, а также стробирующие импульсы, создающие мертвую зону локаторов. Специальная микросхема формирует сигнал дальности, длительность которого пропорциональна расстоянию от излучателя до объекта, отразившего импульс излучения. Эта информация поступает в систему управления робота и используется для уточнения модели среды.