Читать онлайн «Большая энциклопедия техники». Страница 390

Экспонометр

Экспонометр – прибор, определяющий значения экспозиционных параметров при кинофотосъемке, а также других видах фотографических работ, таких как фотографическая печать, копирование фильмов, репродукционная съемка. Экспозиция – это световая величина, определяющая действие оптического излучения на фотоматериал. Экспонометры различаются по принципу действия и бывают табличные, оптические и фотоэлектрические.

Табличный экспонометр – это таблица, в которой учтены светочувствительность фотоматериала, кратность светофильтра, освещенность объекта съемки, характер съемки, время года, суток, погода, но результат параметров, полученных по таким таблицам, достаточно субъективен и оценочен.

Оптический экспонометр – фотометрический клин, на различные участки которого нанесены цифры, показывающие оптическую плотность этих участков. Действие оптического экспонометра основано на оценке яркости объекта съемки, которая определяется по наименьшей различимой цифре, при прохождении светового потока через фотометрический клин от объекта съемки. Но такие оптические экспонометры не точны и не имеют широкого применения.

Фотоэлектрический экспонометр измеряет яркость объекта съемки при помощи приемников света. Эти экспонометры имеют очень широкое распространение в фотокиносъемке как самостоятельные или встроенные устройства.

Электронная лампа – это вакуумный электронный прибор, функционирующий благодаря изменению потока электронов. Электроны двигаются в вакууме среди электродов.

Осветительная лампа с угольной нитью накаливания в связи с потускнением баллона постепенно уменьшала отдаваемый свет. С 1883 г. Т. Эдисон своими научными изысканиями пытался усовершенствовать лампу накаливания. Откачав из баллона лампы воздух, он ввел в него металлический электрод. К впаянному электроду и раскаленной с помощью электрического тока нити Эдисон прикрепил и соединил гальванометр и батарею. Как только полярность распределялась, минус батареи перемещался к нити, плюс – к электроду, стрелка гальванометра отклонялась. При противоположной полярности подача тока в цепь прекращалась. Этот опыт, в результате которого получилась термоэлектронная эмиссия, послужил основой для электронных ламп и всей полупроводниковой электроники.

В состав электронных ламп входят по меньшей мере два электрода – анод и катод. Если в лампе находится катод не прямого накала, то рядом с катодом располагается нить накаливания, которая его подогревает. Делает она это для того, чтобы при нагревании увеличивалась эмиссия с катода. Сетки, располагающиеся между анодом и катодом, изменяют поток электронов и устраняют вредные явления, которые возникают при движении потока электронов от положительно заряженного электрода к отрицательному электроду. На стекле электронных ламп находится блестящее напыление, которое предохраняет устройство от излишних газов и воздуха.

Кроме диодов и триодов, к электронным лампам относятся тетроды, пентоды, гексоды и гептоды.

В 1905 г. на опыты Эдисона стал опираться английский ученый Дж. Флеминг, получивший патент на прибор, который преобразовывает переменный ток в постоянный, т. е. на первую электронную лампу. Он впервые использовал диод с практической целью, диод выступал в качестве силового элемента (детектора) в радиотелеграфных приемниках. В следующем году американский инженер Л. Форест создал триод, прибавив к двум электродам управляющую сетку. Лампа, созданная Ли де Форестом, могла усиливать колебания самостоятельно. В 1913 г. на базе триода был создан первый автогенератор. Во многом благодаря триоду Фореста и началась компьютерная эра. С помощью триода он смог усилить звук в своей домашней лаборатории, активно сотрудничал на этой почве с американскими исследователями в области электроники. Первоначально триод был газонаполненной лампой, имевшей плоскую сетку. Уже позднее лампа Фореста стала вакуумной (в 1912 г.), он запатентовал ее в 1907 г. и назвал «Audion». Ученый применял триод в качестве устройства, обрабатывающего данные. Немецкие инженеры под руководством А. Мейснера, последователя Фореста, создали цилиндрическую сетку триода из перфорированного алюминиевого листа.

В радиотехнике изобретателем автогенератора считается Армстронг. Кроме всего прочего, Форест применял свой триод в усилителях, приемниках и передатчиках, став пионером радиосвязи. Закончив Йельский университет и защитив диссертацию, Форест начал активно воплощать свои теории на практике. В 1902 г. он создал компанию «Forest Wireless Telegraphy Company», которая уже через два года была основным наладчиком радиосвязи на американском военно-морском флоте. В 1920 г. он предложил записывать звуковую дорожку на кинопленку оптическим способом, чем немало способствовал развитию киноиндустрии.

В России первые радиолампы были созданы петербургским инженером Н. Д. Папалекси в 1914 г. Совершенной откачки не было, поэтому лампы изготавливались газонаполненными со ртутью. Благодаря работе М. А. Бонч-Бруевича в 1913—1919 гг. внедрение электронных ламп в радиотехнику стимулировалось военными интересами радиосвязи. В 1914 г., после начала Первой мировой войны, в Царском Селе и на подмосковном Ходынском поле построили мощные передающие искровые станции для связи с военными союзниками и слежения за вражескими радиостанциями. Военное положение вынудило Бонч-Бруевича изготавливать электронные лампы в России. В Твери находилась радиостанция с ламповыми усилителями. Лампы французского производства стоили около 200 руб. золотом каждая, а время их работы не превышало десяти часов. Собрав необходимое оборудование в аптеках и на заводах, Бонч-Бруевич в небольшой лаборатории стал мастерить радиоприемники и лампы, стоимость которых равнялась 32 руб.

До 1930-х гг. электронные лампы применялись исключительно в радиотехнике. В 1931 г. английский физик В. Вильямс сконструировал тиратронный счетчик электрических импульсов. В состав электронного счетчика входили несколько триггеров. Сами триггеры были изобретены параллельно М. А. Бонч-Бруевичем в 1918 г. и американскими учеными Ф. Джорданом и У. Икклзом в 1919 г. Триггеры выполнялись в виде электронного реле, состояли из двух ламп и находились в одном из двух своих устойчивых состояний. Электронное реле, как и электромеханическое, могло хранить в себе одну двоичную цифру.

В 1940-х гг. появились компьютеры, разработанные на основе электронных ламп. Электронная лампа стала применяться как основной элемент ЭВМ. Несмотря на многие положительные характеристики, использование ламп приносило множество проблем. Высота стеклянной лампы равнялась 7 см, за счет чего ЭВМ имели огромные размеры.

В одном компьютере находилось 15—20 тыс. электронных ламп, каждая из которых через 7—8 мин работы выходила из строя. Возникала проблемная ситуация поиска и замены старой лампы, это занимало очень много времени. Такое большое количество ламп выделяло тепло, поэтому для каждого компьютера необходимо было устанавливать охладительные системы. В компьютерах не было устройств ввода, поэтому данные заносились в память благодаря соединению определенного штекера с определенным гнездом. Но все же электронные лампы, несмотря на многие недостатки, внесли неоценимый вклад в развитие мировой радиотехники и электроники.

Электронно-световой индикатор – это комбинированная электронная лампа. В баллоне электронно-светового индикатора совмещаются индикаторное устройство и усилительная лампа. В индикаторном устройстве содержатся электроды и люминесцентный экран. Электроды в устройстве формируют пучок электронов и управляют им. В качестве усилительной лампы в электронно-световом индикаторе применяется триод.

Электронно-световой индикатор применяется в радиоизмерительной и радиоприемной аппаратуре для визуальной индикации настройки приборов.

Электронно-световой индикатор состоит из светящегося экрана, анода, сетки, анода кратера, сетки кратера, катода, подогревателя катода, лучеобразующего экрана и фокусирующего электрода.

Электропроигрыватель – электромеханическое устройство, являющееся конструктивной частью различных звуковоспроизводящих приборов: радиолы, электрофона, производственных звукозаписывающих средств. Принципиальная конструкция электропроигрывателя состоит из звукоснимателя, который преобразует в электрические колебания механические колебания иглы; механизма, который вращает граммофонную пластинку, усилителя звуковых частот, который корректирует процесс. Электропроигрыватель характеризуется качеством воспроизведения, уровнем электрических помех, допустимыми искажениями сигнала, стабильностью частоты вращения.

Электрофон – звуковоспроизводящее устройство. Воспроизводит звук с грампластинки. Современная модификация граммофона. Принцип действия электрофона состоит в преобразовании в электрические колебания механических колебаний иглы звукоснимателя. Усилитель звуковых частот усиливает электрические колебания. Электроакустическая система, состоящая из нескольких электродинамических громкоговорителей, преобразует электрические сигналы в звук.