Страница:Радио всем 1929 г. №16.djvu/12

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


SFavodwjj

C. UfiJ-r

КРИСгГАЛЛМиЕСКОЛОДЕГЕКТОРА

В первой часта статьи J) мы пришли к заключению, что в объяснении работы детектор! существенную роль должны играть свойства кристалла. При помощи этих свойств нужно попытаться объяснить тот факт, что сопротивление контакта между кристаллом и металлом не постоянно и зависит от величины напряжения, подводимого в детектору. Но прежде чем привести это объяснение, мы должны познакомить наших читателей с одним новым фактом из области электрических явлений.

Электрострикция

Мы знаем, что электрические заряды одноименные отталкиваются друг от друга, а разноименные притягиваются друг к Другу. Значит, если мы возьмем какое-нибудь тело, например пластинку, и зарядим его так, чтобы на одной стороне пластинки находился положительный заряд, а на другой отрицательный, то эти заряды будут притягиваться друг к ДРУГУ- Если эти заряды связапы с телом (например в случае пластинки из диэлектрического материала), то в результате притяжения зарядов друг к) другу пластинка немного сожмется. И чем больше будут заряды на сторонах пластинки, тем сильнее она будет сжиматься. Вот это явление—изменение формы заряженного тела в результате взаимодействия электрических зарядов, появившихся в теле под действием внешнего электрического поля, и называется электро- стрикцией. В том случае, когда явление элсктрострикции происходит в кристаллах, его очень часто называют также «обратным пьезоэлектрическим эффектом».

Пьезоэлектрический эффект

Пьезоэлектрический эффект можно наблюдать ие во всех кристаллах, но все же большинство кристаллов обладает пьезоэлектрическими свойствами. И если мы поместим один из таких кристаллов в электрическое поле, то под влиянием этого электрического поля он изменит свою форму.

Характер изменения формы кристалла зависит не только от свойств самого кристалла и его расположения в электрическом поле, но и (что д.тк нас особенно существенно) от направления электрического поля. Если при каком-либо определенном направлении электрического поля пьезоэлектрический эффект выражается в том, что кристалл вытягивается, то при изменении ншравл ния юля на обратное кристалл будет сжиматься. Эти

г См. «Радио Всем» № 15

пьезоэлектрические свойства кристалла дают возможность объяснить действия кристаллического детектора вот каким образом.

Подводимое к детектору напряжение изменяет форму кристалла, а вместе с тем изменяет и сопротивление детектора, так как во-первых при изменении формы кристалла, как и при изменении формы всякого проводника, изменяется и его сопротивление, а во-вторых изменяется hi- жим металла на кристаллы, а значит в сопротивление контакта между ними. При этом, так как при одном направлении подводимого напряжения кристалл растягивается, а при другом сжимается, то очевидно, что и сопротивление детектора при разных направлениях подводимого напряжения будут изменяться по- разному. Для одпого направления внешнего напряжения это сопротивление будет уменьшаться при возрастании внешнего напряжения, а для другого направления он сбудет увеличиваться при возрастании внешнего напряжения. Значит, характеристика такого детектора будет в одном направлении от точки О (рис. 7) подыматься все круче и круче (сопротивление уменьшается), а в другом направлении опускаться вое более и более полого (сопротивление возрастает). Мы, таким образом, получим изображенную на рис. 7. нормальную характеристику кристаллического детектора.

Значит, при помощи пьезоэлектрических свойств можно объяснить основное свойство кристаллического детектора—его переменное и несимметричное относительно подводимых напряжений сопротивление. Ясно также, почему пе все кристаллы могут служить детектором. Хороший кристалл для детектора должен обладать двумя качествами—во-первых, быть проводником электричества и, во-вторых, отличаться заметными пьезоэлектрическими свойствами. Этим двум требованиям одновременно удовлетворяют сравнительно

немногие кристаллы. Большинство кристаллов, обладающих пьезоэлектрическими свойствами, не являются проводниками.' электричества, и поэтому только немногие кристаллы могут быть с успехомг применены в детекторах.

«Физика» и «Геометрия»

Но излагая новую теорию кристаллического детектора, нельзя ограничиться» только объяснением основных его свойств. Нужно проверить эту теорию на всех известных нам о кристаллическом детекторе фактах, и Посмотреть, насколько удачно она справляется с объяснением- этих фактов.

Мы уже говорили в первой части статьи, что геометрическая форма контакта также играет роль в явления детектирования. Электроны легче переходят из- острия на поверхность, чем в обратном направлении, и, следовательно, сопротивление контакта в направлении от острия- к поверхности должно быть меньше, чем в обратном направлении. Очевидно, что* действие детектора будет наилучшим к той случае, когда результат пьезоэлектрического эффекта и’геометрические условия действуют в одном и том же смысле и помогают друг другу; если же оба эти эффекта будут направлены в противоположные стороны и будут компенсировать друг друга, то детектор будет-- работать плохо. Например, если мы в галеновом детекторе попали на такую грань- кристалла (рис. 8), что при напряжении «-)-» на кристалл^ и «—» на острие, сопротивление кристалла уменьшается, то ■ обе причины действуют согласно (так как. электроны легче переходят с острия на. кристалл, то и геометрические условия-, также обусловливают ’ меньшее сопротивление электрическому току при напряжении «-(-» на кристалле и «—■» на острие). Если бы мы попали на другую грань, так что при напряжении «-(-» на кристалле* и «—» на острие сопротивление кристалла увеличилось бы, то обе причины действовали бы в разные сторопы и частично- комненсировали бы друг друга. В первом, случае мы имели бы хорошую «точку» на. детекторе, а во втором случае плохую. Словом, только там, где «геометрия» помогает «физике», мы имеем хорошие точки на детекторе, а там, где omi друг другу мешают, дет ктгр работает плохо или вовсе отказывается детектировать.

И так как физические и геометрические- причины друг от друга совершенно не зависят, то их совпадение является делом чистой случайности, в поэтому часто, приходится так много времени тратить- на поиски хорошей точки.