1. РАДИОЗАКАЛКА ДЕТАЛЕЙ
Современная машиностроительная промышленность нуждается в быстрой и надёжной закалке различных металлических изделий. Обычные методы закалки — сильное нагревание и последующее быстрое охлаждение предмета — не всегда достигают цели. Ряд учёных и, в частности, советский физик Вологдин предложили производить закалку быстроменяющимися электрическими токами. Для этой цели изделие помещается внутрь катушки источника электромагнитных колебаний. При быстрых изменениях магнитных сил внутри катушки в изделии возникают быстроменяющиеся электрические токи. Эти токи обладают той особенностью, что они текут только в поверхностных слоях металлического изделия и вызывают сильное нагревание этих слоёв. В то же время более глубокие слои остаются совершенно холодными. Таким образом обеспечивается закалка на желаемую глубину. Эту закалку можно регулировать, подбирая надлежащую быстроту изменения токов в катушке источника. Равномерность глубины закалки получается очень хорошей. Об этом свидетельствует рис. 15, где изображена фотография разреза шестерни.
Рис. 15. Разрез шестерни, закалённой при помощи электромагнитных колебаний.
Разрез был подвергнут травлению, в результате которого граница закалённого слоя видна очень ясно (закалённый слой чернее остального металла). Для закалки требуются очень мощные радиопередатчики, представляющие целые крупные сооружения.
2. ОСВОБОЖДЕНИЕ МЕТАЛЛА ОТ ГАЗОВ
При производстве различных вакуумных приборов (из которых выкачан воздух), таких, как радиолампы, рентгеновские трубки и т. д., часто замечали, что B лампе, откачанной как будто очень хорошо, при работе всё-таки обнаруживается появление небольшого количества воздуха, в результате чего дорогостоящая лампа выходит из строя. Причина этого неприятного явления заключается в там, что металлические части, впаянные в лампу, всегда содержат некоторое количество воздуха, поглощённого металлом. При работе лампы металлические части нагреваются, часть воздуха освобождается из металла и выходит в баллон. Для устранения этого явления следует при изготовлении лампы сильно прогревать её металлические части во время выкачивания воздуха из баллона. Но как же это сделать, не повредив стеклянный баллон? Оказывается, в этом случае можно поместить лампу в катушку источника электромагнитных волн. Благодаря индукции металл нагревается (как и при закалке), а стекло, свойства которого резко отличаются от свойства металла, остаётся почти холодным. Нагретый металл освобождает поглощённый воздух, который и откачивается насосом. Этот процесс, называемый «обезгаживанием» (т. е., удалением газа), широко используется в электровакуумной промышленности.
3. РАДИОСВАРКА
Электромагнитные волны применяются также при электрической сварке металлов. Как известно, электросварка происходи. благодаря очень сильному разогреванию соприкасающихся металлов, когда по ним пропускают электрический ток. Для электросварки применяют ток, которым мы пользуемся в повседневной жизни. Этот ток меняется медленно: его период составляет 1/50 долю секунды. Но если в месте сварки одновременно с этим током пропустить быстроменяющийся ток, созданный маленьким переносным радиоаппаратом, то сварка происходит гораздо лучше и прочнее.
Современная техника часто требует сварки металлов со стеклом. Эта операция обычно происходит с трудом, а большие поверхности вообще не удавалось сваривать достаточно надёжно. Применение электромагнитных волн позволяет производить подобную сварку вполне надёжно и без особых трудностей.
Таким образом, электромагнитные волны не только улучшают прежние технические методы, но и позволяют создать совершенно новые.
4. В ПОИСКАХ РУДЫ
Некоторые электромагнитные волны способны хорошо распространяться в земле. Но если в толще земли имеются породы, содержащие металлы (руды), то условия распространения ухудшаются, так как сквозь руду эти волны проходить не могут. Изучая, как распространяются волны в том или ином участке земли, геологи — разведчики руд — имеют возможность обнаружить залегающие в глубине руды и даже определить приблизительные границы рудного месторождения. После этого производится бурение на нужную глубину, и свойства рудного месторождения изучаются более подробно.
Таким образом, радиоразведка, которая производится довольно быстро, позволяет избежать излишнего бурения, требующего значительного времени и больших затрат.
5. РАДИО СУШИТ ДЕРЕВО
В вещества, неспособные, в противоположность металлам, хорошо проводить постоянный электрический ток, электромагнитные волны могут проникать на значительную глубину. Если в подобных веществах (их называют диэлектриками), содержащих влагу, быстро изменять электрические силы, то в них происходит весьма значительное выделение тепла. При этом нагрев происходит одновременно во всей толще вещества.
Это даёт возможность использовать электромагнитные волны для сушки дерева. Скорость такой сушки в десятки раз больше скорости обычной тепловой сушки, так как прогрев идёт не с поверхности, а по всей толщине дерева. При радиосушке не представляет труда вызвать в глубоких слоях даже более сильный нагрев, чем на поверхности. Высыхание дерева происходит при такой сушке более равномерно, и в значительной степени исключается опасность, что деревянное изделие покоробится.
6. ОБРАБОТКА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
Электромагнитные волны используются также и в пищевой промышленности. Многие пищевые продукты содержат большое количество воды. Когда необходимо сохранить продукты на длительное время, их требуется высушить, уничтожить содержащуюся в них влагу. Это «обезвоживание» продуктов может производиться при помощи электромагнитных волн, подобно обезвоживанию дерева, описанному выше.
Заставляя электромагнитные волны проникать в глубь различных продуктов, подвергающихся консервированию, удаётся также стерилизовать продукты (т. е. уничтожить бактерии, могущие вызвать гниение продуктов). В некоторых случаях при этом улучшаются вкусовые качества консервных изделий, Если консервы находятся в стеклянных банках, то стерилизация возможна непосредственно в банках.
7. УСКОРЕНИЕ РОСТА РАСТЕНИЙ
Подвергая воздействию электромагнитных волн семена некоторых злаков, клубни картофеля и других растений, удаётся в некоторых случаях ускорить рост растений после посадки этих семян и клубней. При этом растения не только созревают скорее, но и оказываются более стойкими и дают лучший урожай. Ускорение роста может иметь большое народнохозяйственное значение; например, на Украине хлопчатник не успевает созревать до наступления холодов. Ускорив созревание его при помощи электромагнитных волн, можно надеяться, что созревание хлопчатника наступит до наступления заморозков. Опыты подобного рода производились перед войной и у нас, и за границей. Нужно думать, что дальнейшее изучение влияния электромагнитных волн на развитие растений даст много ценного для сельского хозяйства.
8. БОРЬБА С ПАРАЗИТАМИ
Электромагнитные волны уничтожают различных паразитов, например, клещей, и мелких насекомых. Поэтому они применяются иногда для протравливания (обеззараживания) семян, причём волны одновременно могут влиять и на скорость развития растений, которые вырастут из этих семян.
В больших книгохранилищах часто замечается, что в старинных книгах, имеющих громадную ценность, заводятся паразиты, уничтожающие книги. Эти паразиты очень стойки, их не удаётся уничтожить, даже подвергая книги действию сильных ядовитых веществ. На помощь приходят электромагнитные волны. Они полностью уничтожают книжных паразитов.
Делались также предложения производить дезинфекцию при помощи электромагнитных волн для уничтожения клопов, вшей и других человеческих паразитов. Однако радиоустановки, необходимые для такой дезинфекции, получаются очень сложными и дорогими. Поэтому широкого распространения эти опыты не получили.
9. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ В МЕДИЦИНЕ
Проникая в человеческий организм, электромагнитные волны вызывают нагревание тканей организма, причём возможен прогрев внутренних тканей и органов. Особенно это заметно при действии так называемых ультракоротких электромагнитных волн, имеющих длину от 3 до 10 метров (чему соответствует период колебаний от одной стомиллионной до одной тридцатимиллионной доли секунды). При сильном облучении такими волнами действие их вредно для организма, который настолько перегревается, что возникает лихорадочное состояние, сопровождаемое головной болью, тошнотой и т. п.
Но при малых дозах облучения, а также при воздействии волн не на весь организм, а лишь на отдельные его участки, действие ультракоротких волн оказывается весьма благотворным и используется при лечении различных заболеваний.
Блестящие результаты даёт использование этого способа при лечении гнойных ран, различных воспалительных процессов, а также при лечении сильных отмораживаний, не поддающихся лечению другими способами.
При некоторых заболеваниях оказывается полезным создавать кратковременную «искусственную лихорадку», легко вызываемую мощными аппаратами.
Более медленные изменения электрических сил — с периодом около одной миллионной доли секунды — с успехом применяются для уменьшения повышенного кровяного давления.
10. РАДИОТРАНСПОРТ
В последние годы советские учёные предложили использовать электромагнитные волны для создания «беспроводного» электрического транспорта.
Обычный трамвай или троллейбус, движимые электрической энергией, нуждаются в электрической проводке, сильно загромождавшей улицы. Если же проложить под землёй специальную линию, по которой, не расходясь во все стороны, может распространяться электромагнитная волна, то тележка с электрическим мотором и специальным устройством, позволяющим использовать электрическую энергию этой волны, может передвигаться по улице, на поверхности которой не нужно будет устанавливать ни мачт, ни проводов. Пробные установки такого рода уже испытывались на внутризаводском транспорте некоторых советских заводов и дали обнадёживающие результаты. B настоящее время подобный транспорт проектируется для столицы Украины — Киева.
11. ПЕРЕДАЧА ЭНЕРГИИ
Обычная радиовещательная станция посылает электромагнитные волны во все стороны, подобно лампе, свет от которой также распространяется по всем направлениям.
Но, как известно, пользуясь вогнутыми зеркалами, можно получать направленные световые пучки. Общеизвестным примером этого служат световые прожекторы.
Подобным же образом можно собирать в «пучки» электромагнитные волны, заставляя их (при небольшой длине волны) отражаться в нужном направлении от металлических зеркал, либо создавая для этого сложные антенны.
Если бы удалось получить весьма сильное излучение электромагнитных волн в нужном направлении, то стала бы возможной передача электромагнитной энергии без проводов на большие расстояния в больших количествах. Тогда современные дорогостоящие линии электропередач оказались бы излишними.
В настоящее время это ещё невозможно, так как необходимые для этой цели устройства слишком громоздки и дороги. Но не исключена возможность, что в ближайшем будущем такая задача будет решена, так как по мере уменьшения длины волны размеры необходимых устройств для получения направленных волн уменьшаются, а радиотехника в последние годы сделала громадные успехи как раз в освоении очень коротких электромагнитных воля.