Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Häfte 39. 28 sept. 1940 - Om ultraljudets verkningar och tillämpningsmöjligheter, av Ernst Fredlund
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Teknisk Tidskri ft
på ej synlig sprickbildning. Genomsläppligheten för
den första balken vid 22 kHz låg en tiopotens över
den andra balkens och genom avtastning kunde
sprickans ungefärliga läge fastställas.
Vid bestrålning av vätskor med kraftigt ultraljud
uppstår kavitation och i de så bildade hålrummen
diffunderar i vätskan löst gas in. Efter hand förena
sig dessa små gasmängder till större blåsor, som
stiga uppåt i vätskan: man erhåller genom
ultraljudbestrålningen en avgasning av vätskan. Denna metod
kan också användas på smältor i stället för vätskor
och man bör sålunda på denna väg kunna befria
me-tallsmältor från gas och härigenom framställa ett
biåsfritt gods. Några praktiska försök i denna riktning
ha ej publicerats, men idén har av olika personer
patentskyddats i Tyskland (1931) samt i England och
Österrike (1934). Däremot föreligger beträffande
en-snarlik tillämpning en intressant publikation av
Krüger, som använt förfaringssättet för avgasning av
glassmältor och härvid nått påtagliga resultat. Då
blåsfrihet är en synnerligen eftersträvansvärd
egenskap hos optiska glassorter, är det ej otänkbart, att
metoden här så småningom kan få viss betydelse.
Om smälta metaller vid sitt stelnande utsättas för
intensiv bestrålning av ultraljud eller högfrekvent,
hörbart ljud, erhålles vid sådana metaller, som
normalt stelna i grova korn, en avsevärd förfining av
strukturen, sannolikt sammanhängande med en
sön-derslitning och därmed en antalsökning av
kristall-groddkärnorna. Strukturändringen är som regel
åtföljd av en minskning av sprödheten och en ökning av
hårdheten: sålunda erhölls vid antimon en ändring av
Brinellhårdheten från 32 till 54 kg/mm2, vid
duralu-min från 78 till 96 kg/mm2.
Ett annat uppslag, som måhända kan få stor
betydelse för metallurgien, är följande. Det förekommer
talrika legeringar, vilkas komponenter i flytande
tillstånd ej låta blanda sig med varandra, antingen inom
ett visst koncentrationsintervall eller inom hela
koncentrationsområdet. Genom att utsätta smältor av
dylika legeringar för ultraljudbestrålning under
stelnandet bör det vara möjligt erhålla en dispersion av
den ena beståndsdelen i den andra (österrikiska
patentet nr 142 886).
Försök i denna riktning ha med gott resultat
utförts av Schmid och Ehret samt Masing och Ritzau
bl. a. med en legering av aluminium och 2 à 3 % bly
(blytillsatsen avser att förbättra legeringens
bearbetningsegenskaper). Resultatet är väsentligt
överlägset vad som erhålles med andra
framställningsmetoder.
Avslutningsvis må i detta sammanhang omnämnas
Mahoux’s försök att förbättra ståls egenskaper: han
redogör för iakttagna förbättringar i draghållfasthet
och andra fysikaliska egenskaper samt dessutom bl. a.
för en väsentlig förkortning av tiden för
nitrerhärd-ning, när ultraljudbestrålning samtidigt förekommer.
|jjusmodulering.
I ett medium, i vilket en ljudvåg utbreder sig,
varierar täthet och därmed brytningsindex periodiskt
i vågens utbredningsriktning: i ljudfältet infallande
ljus kommer att böjas på ett sätt, bestämt av ljudets
och ljusets våglängd ’och utbredningsriktningar.
Speciellt karakteristiskt och viktigt är följande fall. En
kuvett med planparallella vägar är fylld med vätska.
Kuvettens botten utgöres av en ultraljudsändare, en
kvartskristall, och kuvettlängden är avpassad så, att
stående ultraljudvågor utbildas. Mot kuvetten
vinkelrätt mot ljudriktningen infaller planparallellt
homogent ljus, vilket efter passagen genom kuvetten
sammanbrytes av en lins. I linsens fokalplan
erhålles en serie böjningsbilder analoga med dem vid
vanliga optiska gitter: ett huvudmaximum och en serie
symmetriska bimaxima. Då emellertid
ultraljudgitt-ret bygges upp och brytes ned 2 v (v ultraljudets
frekvens) ggr per sek., så är böjningsbildernas
ljusintensitet ej konstant, utan den är modulerad med
dubbla ljudfrekvensen.
Vid användning av ultraljudcellen som stroboskop
kan antingen den nollte böjningsbilden
(huvudmaximum) eller någon av de högre ordningarna användas,
varvid de ej önskade böjningsbilderna avbländas. Av
vikt för användningen är ljusets modulationsgrad,
ljusstyrkan och upplysningstiden (reläverkan). I
nollte ordningen är ljusstyrkan stor, upplysningstiden
liten men modulationen blott ca 30 %. I de högre
ordningarna är modulationen genomgående 100 %.
Ljusstyrkan å sin sida avtar snabbt med
böjningsbildens ordningstal, medan i stället upplysningstiden
förkortas. Vid användningen av cellen har man
sålunda att eftersträva den optimala kombinationen av
de tre faktorerna.
I jämförelse med den för ljusmodulering hittills
använda Kerrcellen har ultraljudcellen många fördelar.
Den är mer tröghetsfri, man kan klara sig med låga
spänningar (20 V) och små effekter (0,1 W), de
optiska anordningarna äro enkla, ljusstyrkan stor och
cellen kan göras genomskinlig för ultraviolett ljus.
Å andra sidan måste cellen arbeta nära kvartsens
egenfrekvens, varför en kontinuerlig frekvensändring
inom vidare gränser ej är möjlig.
Inom televisionen har ultraljudcellen på ett elegant
sätt kommit till användning i ett av Scophony Ltd.
utarbetat system (svenska patentet nr 98101). I den
där använda cellen arbetar man dock ej med stående
utan med fortskridande ultraljudvågor (reflexerna
från den mot kvartskristallen vettande ytan i
kuvetten ha på lämpligt sätt eliminerats). Det
ultra-akustiska gittret rör sig sålunda genom kuvetten med
en hastighet lika med kuvettvätskans ljudhastighet.
Kuvettens höjd över kristallen är 10 cm och
ljudhastigheten är 1 000 m/sek.: en viss punkt på gittret rör
sig genom kuvetten på 10—* sek. Belysningstiden för
ett horisontalelement på televisionsskärmen är
likaledes 10—4 sek.
Den med bildströmmen amplitudmodulerade
bärfrekvensen (ca 107 Hz) påtryc-kes kvartskristallen, vars
egenfrekvens överensstämmer med bärfrekvensen,
och den av kristallen emitterade ultraljud vågens
intensitet är sålunda bestämd av bildströmmen.
Ljudets löptid i kuvetten är som ovan nämnts icke
försvinnande liten utan svarar mot ett
horisontalelements belysningstid. I vissa ögonblick kommer
alltså ljudintensitetens fördelning i kuvetten att
överensstämma med ljusintensitetens fördelning i en
horisontalrad.
Ljudfältet i kuvetten är ett akustiskt gitter och
det av gittret böjda ljuset har i första (och högre)
ordningar en intensitet, bestämd av hur väl utbildat
gittret är, dvs. av ljudintensiteten. Detta gitter
belyses från en spalt parallell med ljudvågornas plan.
376
14 sept. 1940
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
