Перемещения электронов

Наряду с контактными датчиками п системах регулирования уровня расплава используют термопарные, индукционные и радиоактивные датчики. Кроме специфичных схем автоматического поддержания уровня металлической ванны, для таких аппаратов характерны три рабочих механизма: подачи электродных проволок, вертикального перемещения аппарата, возвратно-поступательного перемещения электродов поперек шва (табл. 33).

Дуговая плавильная электропечь (рис. 2.5) питается трехфазным переменным током и имеет три цилиндрических электрода 9 из графитизированной массы. Электрический ток от трансформатора кабелями 7 подводится к электрододержателям 8, а через них — к электродам 9 и ванне металла. Между электродами и металлической шихтой 3 возникает электрическая дуга, электроэнергия превращается в теплоту, которая передается металлу и шлаку излучением. Рабочее напряжение 160—600 В, сила тока 1—10 кА. Во время работы печи длина дуги регулируется автоматически путем перемещения электродов. Стальной кожух 4 печи футерован огнеупорным кирпичом 7, основным (магнезитовый, магнезитохромитовый) или

На рис. 7.54 показан бесфасоночный узел стропильной фермы из одиночных уголков с точечными соединениями. Последовательность выполнения сборочно-сварочных операций представлена на рис. 7.55, а—г и 7.56, а—з. На тележку-кондуктор по упорам последовательно укладывают сначала поясные элементы (рис. 7.55, а), затем стойки и раскосы (рис. 7.55, б), закрепляя их прижимами. Каждый узел собранной фермы тележка-кондуктор последовательно подает в зону сварки установок, смонтированных на базе точечной контактной машины (рис. 7.55, 0). Продольное движение машины обеспечивает перемещение электродов от точки к точке соединения, а поворот — постановку точек по раскосу (рис. 7.55, г). Верхний электрод имеет канал для пропускания сварочной проволоки и мундштук для подвода тока. В нижнем электроде предусмотрена выемка сферической формы для удержания сварочной ванны и формирования проплава точки. После продвижения к месту постановки точки электроды сжимают свариваемые элементы и при включении тока происходит нагрев зоны точки с образованием прихваточного соединения по кольцевому контуру / (рис. 7.56, а). 'Затем верхний электрод поднимается (рис. 7.56, б); в зону сварки подается флюс (рис. 7.56, в); включается подача присадочной проволоки (рис. 7.56, г) и выполняется первая проплавная точка (рис. 7.56, д). После отвода нижнего электрода и шагового перемещения электродов (рис. 7.56, е) дуговой сварочный цикл повторяется, но уже без предварительного нагрева (рис. 7.56, ж), пропусканием тока между электродами. Это позволяет располагать дуговые точки близко друг к другу, создавая компактные соединения, позволяющие обходиться без фасонок. После сварки всех точек на стойке и уборки флюса (рис. 7.56, з) машина возвращается в исходное положение, поворачивается и аналогично производит сварку точек раскоса.

типа механотронов используется зависимость электрических характеристик электронных ламп от положения электродов. Электронный преобразователь представляет собой электровакуумный прибор, в котором управление электронными токами осуществляется путем перемещения электродов. При-, чем изменение напряжения электрического поля внутри прибора прямо пропорционально величине смещения подвижного электрода — анода, связанного с измерительным стержнем, относительно другого, неподвижного электрода — катода. Так как при этом происходит изменение анодного тока с одновременным усилением его, электронные преобразователи могут работать без усилителя.

3. По траектории перемещения электродов: радиальные (перемещение по дуге окружности) и прямолинейные (вертикально, горизонтально и наклонно).

Конструкция нажимных устройств точечных машин. Нажимные устройства точечных машин подразделяются главным образом по траектории перемещения электродов и роду привода.

По траектории перемещения электродов различают нажимные устройства: а) с радиальным ходом при рычаге первого рода; б) с радиальным ходом при рычаге второго рода; в) с параллельным ходом (движение прямолинейное). Нажимные устройства с радиальным ходом электродов при рычаге первого рода могут применяться при сварке толщин (суммарно) меньше 4 мм, а с радиальным ходом при рычаге второго рода — при сварке толщин суммарно меньше 8 мм. Во всех остальных случаях сварки следует отдавать предпочтение нажимным устройствам с параллельным ходом.

В соответствии с назначением подающие устройства шовных машин должны обеспечивать: а) одинаковую линейную и окружную скорости на поверхности обоих электродов, предупреждая этим смещение одной детали относительно другой и буксование одного из электродов; б) стабильную скорость перемещения электродов относительно деталей; в) доступ электродов к любому месту сварного соединения; г) возможность легко и быстро регулировать скорости сварки в заданных пределах.

В механически управляемых электрон- . ных лампах (А^УЭЛ) управление электронным потоком происходит вследствие механического перемещения электродов. Дополнительное электрическое управление служит для преобразования формы сигнала. МУЭЛ применяются для наблюдения, исследования, контроля и регистрации механических процессов; они являются наиболее чувствительными и стабильными работающими на постоянном токе датчиками механических величин.

тродов; пульта управления, предназначенного для контроля и управления работой дуговой печи и регулятора мощности дуги. Блок-схема одной фазы регулятора показана на рис. 8.9. В задатчике мощности преобразуются сигналы, пропорциональные току и напряжению дуги. Результирующий сигнал с задатчика мощности поступает на вход полупроводникового усилителя через блок сравнения, куда в качестве отрицательной обратной связи подается напряжение с якоря электродвигателя перемещения электродов. Узел токоограни-чения обеспечивает снижение сигнала на выходе усилителя при перегрузке двигателя перемещения электродов.

При малых отклонениях режима работы печи от заданного скорость двигателя перемещения электродов мала и напряжение на его якоре меньше величины уставки элемента ограничения обратной связи, при этом регулятор работает в пропорциональном режиме. При больших отклонениях режима работы печи от уставок напряжение на якоре электродвигателя превышает уставку элемента ограничения, что приводит к ограничению отрицательной обратной связи по напряжению и полному отпиранию полупроводникового усилителя за счет сигнала с блока сравнения. Двигатель перемещения электрода начинает работать на максимальной скорости, ликвидируя отклонение от заданного режима работы печи. С уменьшением отклонения режима работы печи от заданного до величины, при которой напряжение на якоре двигателя становится меньше величины уставки элемента ограничения, регулятор

начальной (первичной) окисной пленки идет с очень большой скоростью, и поэтому поверхность металла, как правило, не бывает чистой. Внешняя часть кислородного слоя адсорбирована обратимо, а внутренняя, обогащенная катионами металла, — химически. Внешняя часть слоя заряжена отрицательно, а пограничный с металлом слой —положительно (рис. 21). Именно такого рода пленка является исходной для ряда теорий, количественно описывающих рост тонких защитных пленок на металлах в результате перемещения электронов и катионов наружу (см. с. 48).

Схематический график зависимости логарифма i от h по Хауффе и Ильшнеру приведен на рис. 31. Из этого графика следует, что скорость перемещения электронов вследствие туннельного эффекта определяет скорость образования самых тонких пленок (область /), а скорость переноса ионов — скорость роста более толстых пленок (область //). Так, окисление алюминия во влажном кислороде при 25° С описывается во времени логарифмическим законом, переходящим по мере увеличения толщины окисной пленки в обратный логарифмический закон (рис. 32); переход от логарифмического закона к обратно логарифмическому закону окисления наблюдали у тантала в интервале от 100 до 300° С.

Электрохимическая природа процесса окисления при повышенных температурах дает основание предполагать, что контакт различных металлов влияет на скорость процесса. Такое явление описано [29]. Например, реакция серебра с газообразным иодом при 174 °С ускоряется при контакте серебра с танталом, платиной или графитом. Скорость образования на серебре пленки Agl (который обладает в основном ионной проводимостью) определяется скоростью перемещения электронов сквозь эту пленку. При контакте серебра с танталом ионы Ag+ диффундируют по поверхности тантала, который снабжает их электронами, ускоряющими превращение серебра в Agl. Поэтому пленка Agl распространяется и по поверхности тантала (рис. 10.5). Было обнаружено также [30], что на серебре, покрытом пористым слоем электро-осажденного золота, в атмосфере паров серы при 60 °С образуется очень прочно связанная с поверхностью пленка Ag2S.

Появление свободы перемещения электронов по кристаллу независимо от степени этой свободы делает невозможным определение принадлежности электрона какому-либо одному атому кристалла. Электроны с равным правом принадлежат кристаллу в -целом, т. е. они коллективизированы в кристалле.

трод. Направление легкого перемещения электронов противоположно

замещать атомы железа и Sd-зона заполняется за счет перемещения электронов от атомов бора к атомам железа. Таким образом, 3d-зона приобретает тот же вид, что и у чистого железа. Это положение, как мы увидим ниже, подтверждается данными по комптоновс-кому рассеянию •у-излучения, полученными Судзуки с сотр. [16]. Все это говорит о том, что электронная структура аморфных сплавов Fe—В подвергается значительным возмущениям за счет присутствия бора, и поэтому простую модель недеформированной зоны здесь применять нельзя.

Сульфид кадмия является полупроводником n-типа и остается им. несмотря на значительные загрязнения, введенные случайно или преднамеренно. Проводимость р-типа никогда не наблюдалась. Кристаллы сохраняют проводимость /г-типа или превращаются в изоляторы 19, стр. 585]. В селеновом выпрямителе положительный электрический ток легко проходит в направлении через основную пластинку, затем через слой селе-•на, через выпрямляющий слой и, наконец, через уравновешивающий электрод. Направление легкого перемещения электронов противоположно направлению перемещения положительных зарядов.

Закись железа FeO носит название вюстит и имеет кубическую решетку. Кристаллографическая ячейка содержит четыре иона Fe2+ и четыре иона О2~. Оксид устойчив при температурах выше 570-575 °С. В окалине вюстит находится в метастабильном переохлажденном состоянии. В этом оксиде содержится кислород в количествах, превышающих стехиометрические. Растворяющийся в оксиде кислород ионизируется, отбирая электроны у части двухвалентных ионов железа Fe2+, которые переходят в трехвалентные ионы Fe3+. Как показали рентгенографические исследования, при таком процессе образуется большое количество вакансий в кристаллической решетке. Это создает благоприятные условия для диффузии Fe2+ и перемещения электронов посредством перехода Fe2+ ^ Fe3+ + e.

где k — волновой вектор, Lcb — расстояние перемещения электронов в зоне проводимости двуокиси кремния. Коэффициент нормализации функции Эйри равен:

В замкнутом коррозионном элементе скорости реакции в прямом и обратном направлениях становятся неодинаковыми. Реакция на аноде идет преимущественно в направлении ионизации металла, а на катоде — в направлении восстановления Н+ или 02- Возникает коррозионный ток как результат перемещения электронов в металле и ионов в электролите. Под влиянием этого тока на аноде и катоде устанавливаются необратимые электродные потенциалы VH. По сравнению с обратимыми они менее отрицательны для анода и менее положительны для катода.

В кристаллах с ковалентной связью проводимость электрического тока может осуществляться как путем перемещения электронов (электронная, или п-проводимость), так и путем перемещения «дырок» (дырочная, или р-проводимость). Вследствие большой подвижности электронов в «идеальных» кристаллах химически чистого полупроводника электронная проводимость превалирует. В реальных кристаллах химически чистых германия и кремния может превалировать дырочная проводимость из-за неизбежных дефектов в упаковке атомов (дислокации; вакансии; границы зерен, блоков и т.д.). Проводимость в химически чистом полупроводнике называется собственной проводимостью. Однако получить химически чистые элементы весьма сложно. Вследствие этого полупроводники всегда содержат примеси, которые изменяют характер и значение проводимости. Электрическая проводимость, обусловленная присутствием примесей в полупроводнике, называется примесной.