Словарь (стр. 3 )

магнитная восприимчивость некоторых парамагнитных веществ (χ — восприимчивость

1 моля ВЕЩЕСТВА В НОРМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ)*

* Числовые данные приведены в СГС си­стеме единиц (симметричной).

поля, но очень сильно зависит от темп-ры (исключение составляет ряд металлов, подробнее см. Парамагне­тизм). П. свойствен многим элемен­там в металлич. состоянии (щелочным и щёлочноземельным металлам, нек-рым металлам переходных групп с незаполненным d - или f-слоем элект­ронной оболочки — группы железа, палладия, платины, актиноидов, а также сплавам этих металлов); солям группы железа, группы редкоземель­ных элементов от Се до Yb, группы актиноидов и водным р-рам этих со­лей, парам щелочных металлов и мо­лекулам газов (напр., О2 и NO); небольшому числу органич. молекул («бирадикалам»); ряду комплексных соединений. Существуют также П., у к-рых парамагнетизм обусловлен магн. моментами ат. ядер (напр., 3Не при Г < 0,1. К). П. становятся ферро-, ферри - и антиферромагн. в-ва при темп-pax, превышающих, соот­ветственно, темп-ру Кюри или Нееля (темп-ру фазового перехода в пара­магн. состояние).

ПАРАМЕТР УДАРА, то же, что прицельный параметр.

ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ГЕНЕРАЦИЯ И УСИЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТ­НЫХ КОЛЕБАНИЙ, генерация и усиление эл.-магн. колебаний за счёт работы, совершаемой внеш. источни­ками при периодич. изменении во времени реактивных параметров колебат. системы (ёмкости С и индуктив­ности L). П. г. и у. э. к. основаны на явлении параметрического резонанса. Простейший параметрич. генератор представляет собой колебательный контур, в к-ром С или L изменяются периодически около нек-рых ср. зна­чений С0 и L0 с частотой ωн=2ω0, где ω0 — частота собств. колебаний контура с пост. параметрами. Если, напр., ёмкость изменяется синусои­дально:

C(t)=C0(1+mcosωяt), (1)

где m= (Смакс - Cмин)/(Cмакс+Cмин) глубина изменения ёмкости, то при т > m*=2/Q (Q — добротность контура) энергетич. потери меньше энергии накачки за период колебаний, и в контуре происходит самовозбуж­дение колебаний с последующим уста­новлением стационарного режима генерации (мягкий режим генерации). При определ. условиях самовозбуж­дения не происходит, но внеш. возбуж­дение контура достаточно сильным сигналом приводит к установлению незатухающих колебаний (жёсткий режим генерации).

«Недовозбуждённый» контур, в ко­тором параметрич. накачка энергии несколько меньше потерь энергии (m<m*), может быть использован как параметрич. усилитель. Действие накачки при этом в среднем эквива­лентно уменьшению потерь, в резуль­тате чего амплитуда вынужденных колебаний от внеш. источника (сиг­нала) возрастает, и мощность Рвых, выделяемая в нагрузке, может превы­шать мощность сигнала Рвх, посту­пающую в контур. Макс. значение коэфф. усиления в одноконтурном параметрическом усилителе равно 1/[1-(m/m*)]2. При m →m* усиление неограниченно растёт и усилитель превращается в генератор. Недостаток

Схема двухконтурного параметрического усилителя.

такого усилителя заключается в за­висимости коэфф. усиления от фазы усиливаемого сигнала по отношению к фазе «накачки», изменяющей ёмкость. От этого недостатка свободны двухконтурные усилители (рис.), где по закону (1) обычно изменяется ёмкость связи между контурами C(t), а частоты норм. колебаний ω1, ω2 удовлет­воряют соотношению ωн=ω1±ω2. Если связь между контурами слабая, а их добротности Q1 и Q2 достаточно велики, то значения ω1 и ω2 близки к собств. частотам контуров. Один из них настраивается на частоту вход­ного сигнала, а другой («холостой») — на разностную частоту ω2= ωн-ω1. Выходная нагрузка может быть вклю­чена как в первый контур (усиление на частоте сигнала), так и во второй (усиление с преобразованием частоты). Коэфф. усиления при этом хотя и различны, но в обоих случаях пропорц. 1/(1- m/m*)2, где теперь m*—

=√(C1C2/C2Q1Q2) (C1, С2 —ёмкости конту­ров), и при m →m*, как и в однокон­турном усилителе, наступает само­возбуждение (р е г е н е р а т и в н ы е у с и л и т е л и).

В др. случае, когда «холостой» кон­тур настраивается на суммарную ча­стоту ω2=ωн+ω1, самовозбуждение невозможно; энергия сигнала и на­качки преобразуется в энергию коле­баний на частоте ω2, в результате воз­можно усиление колебаний, снимае­мых со второго контура, по сравнению с входным сигналом. Такой н е р е г е н е р а т и в н ы й у с и л и т е л ь-п р е о б р а з о в а т е л ь имеет не­большой коэфф. усиления, однако его достоинствами явл. устойчивость и широкополосность. В двухконтурных усилителях обоих типов фаза колеба­ний в «холостом» контуре автомати­чески устанавливается оптимальной для усиления, так что коэфф. усиления не зависит от фазы сигнала.

Возможность создания параметрич. генератора и усилителя эл.-магн. ко­лебаний была выяснена ­дельштамом и (1931 — 1933). Они разработали параметрич. машины (ёмкостные и индуктивные), преобразующие механич. энергию в электрическую за счёт изменений С или L (при вращении вала), приводя­щих к параметрической генерации. Однако практич. применение пара­метрические устройства получили в 50-е гг., когда появились полупровод­никовые параметрич. диоды, ёмкость к-рых зависит от приложенного запи­рающего напряжения, и были изуче­ны св-ва сегнетоэлектриков (конден­сатор с сегнетоэлектриком — перемен­ная ёмкость), ферритов и сверхпро­водников (переменная индуктивность). Периодич. изменение параметров до­стигается подключением к системе ис­точника «накачки» с частотой ωн.

В высокочувствит. приёмных устрой­ствах СВЧ диапазона, используемых в системах радиолокации, радиоастро­номии и др., применяются двухконтурные параметрич. усилители, обла­дающие низким уровнем собств. шу­мов в сочетании с простотой и надёж­ностью конструкции. В качестве колебат. систем в СВЧ диапазоне исполь­зуются объёмные резонаторы и эле­менты волноводной техники, а в ка-

518

честве переменных ёмкостей — ВЧ параметрич. диоды. Для дополнит. снижения собств. шумов применяется охлаждение до темп-р жидкого гелия. Используются также электроннолучевые параметриче­ские усилители, в к-рых уси­ление сигнала достигается модуляцией электронного пучка. Иногда применя­ются параметрические уси­лители бегущей волны в виде цепочки резонаторов с парамет­рич. диодами, по к-рой распростра­няется сигнал. При надлежащей на­стройке резонаторов в них можно получить усиление в широкой полосе частот.

В оптич. диапазоне для создания па­раметрич. генераторов и усилителей используются среды, параметры к-рых изменяются полем бегущей или стоя­чей волны накачки. В частности, если диэлектрическая проницаемость среды ε изменяется но закону:

ε(r, t)=[1+mcos(ωнt-kнr)] (2)

(r — радиус-вектор точки), то возмож­но усиление или генерация двух волн с частотами ω1, ω2 и волн. векторами k1, k2 при выполнении условий волн. синхронизма ωн=ω1±ω2, kн=k1±k2.

• Связанные и парамет­рические колебания в электронике, пер. с англ., М., 1963; Э т к и н В. С., Г е р ш е н з о н Е. М., Параметрические системы СВЧ на полупроводниковых диодах, М., 1964; Регенеративные полупроводниковые параметрические усилители (Некоторые вопросы теории и расчета), М., 1965; К а п л а н А. Е., , Р ы л о в В. А., Параметрические генераторы и делители частоты, М., 1966; Квантовая электроника, М., 1969, с. 339 (Маленькая энциклопедия).

, .

ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР СВЕТА, источник когерентного оптич. излучения, в к-ром энергия мощной световой волны фиксированной час­тоты преобразуется в излучение бо­лее низкой частоты. Процесс преобра­зования осуществляется в нелинейной среде (в среде с нелинейной поляриза­цией) и имеет много общего с парамет­рич. возбуждением колебаний радио­диапазона. Параметрич. возбуждение в радиодиапазоне происходит в колебат. контуре при модуляции его пара­метров, обычно ёмкости. Периодич. изменение ёмкости с частотой накачки ωн приводит к возбуждению в контуре колебаний с частотой ωн/2 (см. Пара­метрическая генерация и усиление электромагнитных колебании). Ана­логично могут возбуждаться и свето­вые колебания. Однако в этом случае параметрич. явления носят волн. характер и происходят не в контуре с нелинейным конденсатором, а в нели­нейной среде. Последнюю можно представить в виде цепочки колебат. контуров с ёмкостью, модулирован­ной бегущей световой волной. Све­товая волна большой интенсивности частоты ωн (волна накачки), распро­страняясь в среде с квадратичной нелинейностью, модулирует её диэлектрическую проницаемость ε (см. Нелинейная оптика). Если электрич. поле волны накачки

Eн=Eноsin(ωнt-kr+φно),

где k — волновой вектор, φно — нач. фаза; r — пространств. координата точки, то ε среды также изменяется по закону бегущей волны:

ε=ε0[1+msin(ωнt-kнr+φно)].

Здесь m=4πχЕно/ε0 — глубина моду­ляции диэлектрич. проницаемости, X — нелинейная диэлектрич. вос­приимчивость, характеризующая нелинейные св-ва среды, ε0 — диэлект­рич. проницаемость среды без накач­ки. В каждой точке среды, куда при­ходит волна накачки, возбуждаются световые колебания с частотами ω1 и ω2, связанные с ωн соотношением: ωн=ω1+ω2 (аналогично параметрич. возбуждению колебаний радиочасто­ты в двухконтурной системе). Волна накачки отдаёт им свою энергию наиболее эффективно, если во всей об­ласти вз-ствия волн между фазами волн сохраняется соотношение: