Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11398
.pdf
SS V<H B H 4 e S, r -X ' r V = алкил, алкокси, замещенные аминогруппы, галоген B=алкил, арил, аралкил r =
алкил X=галогенид, перхлорат, паратолуолсульфонат, алкилсульфат_ нитрат.
Фотографическое галогенидное излучение, содержащее один из этих красителей, приобретает
чувствительность к длинам волн от примерно 500 до 73 мкс. Однако следует понимать, что эти значения
приведены лишь в качестве примера, не ограничивая изобретение ими.
Эмульсии, сенсибилизированные мезофенилбензселенокарбоцианином, замещенным в ядрах бензола,
демонстрируют выраженную сенсибилизацию 40:-8 в зеленой области спектра. Бензел 6 hb карбоцианин
замещен у центрального атома углерода алкильной группой; r 6 особенно подходит для панхроматической
сенсибилизации. В gnafo 17 minay 'take -ny ' pic '':1 -{ -i':::
положение в бензольном ядре; однако предпочтительными являются положения 5 и 5', а также положения 6 и
6'. V может представлять собой алкил, например, метил или этил, или алкоксигруппу, например,
метоксигруппу, или этоксигруппу, или галоген, или аминогруппу, причем оба атома водорода заменяются на
алкил, или один из атомов водорода заменяется на алкил, а другой на арил. Наконец, один из атомов
водорода ацильного радикала B может быть алкилом или арильным, например, метилом.
Этил, фенил или бензил Т могут быть алкилами, например, метилом или этилом. X может быть любым
подходящим анионом, который осаждает краситель, например, галогенидом, паратоленсульфонатом,
алкилсульфатом, перхлоратом, нитратом или тому подобным.
На прилагаемом рисунке воспроизведены спектрограммы, показывающие кривую зависимости обычной
чувствительности от длины волны.
На рисунке № 1 представлена спектрограмма несенсибилизированной эмульсии бромида серебра,
содержащей около 4 процентов йодида серебра.
На рисунке № 2 показана спектрограмма той же эмульсии галогенида серебра 70, сенсибилизированной
бромидом диэтил-5:5'-бис-ацетиламинобензселеномезометилкарбоцианина в соотношении 1:1.
На рисунке № 3 показана спектрограмма той же 75-процентной эмульсии галогенида серебра,
сенсибилизированной перхлоратом 1:1'-диэтил-6:6-диметоксибензселеномезоэтил-карбдцианина.
На рисунке № 41 показана спектрограмма той же эмульсии галогенида серебра, сенсибилизированной 80 1:1'
диметил-6:6' диметоксибензселеномезофенилкарбоцианинбромидом. На этих спектрограммах абсциссы
градуированы в миллимикронах (БТЕ), а т.
Ось ординат градуирована в делениях по 85, отмечая степень почернения тестируемой пленки.
Затемнение получали путем экспонирования пленки в дифракционном спектрографе Carl Zeiss, Йена,
снабженном дифракционной решеткой Rdwland, и освещения нитратной лампой мощностью 100 Вт через
щель предметного столика. Щель предметного столика имела 36 отверстий, и сенсибилизированная эмульсия
экспонировалась так долго, что даже 6-й столик был виден либо на 9 _ 5 481 5132.
410,481 стандартная синяя область или область, к которой эмульсия стала чувствительной.
При сравнении кривых легко заметить превосходство новых красителей. Спектрограммы эмульсий,
сенсибилизированных селенокарбоэянинами, отличаются характерной формой от спектрограммы
несенсибилизированной эмульсии.
Красители, используемые в соответствии с изобретением, могут быть получены путем конденсации
четвертичной соли 2-этилбензселеназола, содержащего заместитель в бензольном ядре, с эфиром алкил-,
арил- или аралкил-ортокарбоновой кислоты, такой как ортоуксусная кислота, ортобензойная кислота или
ортофенилуксусная кислота.
Они могут быть получены в зависимости от желаемой растворимости в форме бромида.
Йодид, перхлорат или аналогичные вещества используются в количестве, обычно используемом для
известных сенсибилизирующих красителей. Это количество может варьироваться от примерно 5 до 100
миллиграммов на 1 килограмм готовой к литью эмульсии, которая содержит около 9% желатина и 4,5%
галогенида серебра, остальное – вода. Однако данное изобретение не ограничивается указанными
количествами; наиболее подходящее количество в каждом случае будет определено путем нескольких
сравнительных экспериментов. Красители могут добавляться в эмульсию в виде растворов.
В качестве подходящих растворителей можно использовать, например, спирты, такие как метиловый или
этиловый, которые могут быть безводными или разбавленными водой. Красители наносятся на эмульсию на
любом этапе ее производства; однако предпочтительно добавлять их в готовую эмульсию перед заливкой.
Красители также могут быть введены путем нанесения раствора сенсибилизатора, например, в водном или
неводном метиловом или этиловом спирте, на отлитый, но не высушенный эмульсионный слой, с помощью
валика для нанесения покрытия. Концентрация раствора зависит от скорости нанесения покрытия; например,
при скорости нанесения покрытия 20 см в секунду подходящий раствор может состоять примерно из 1 мг
сенсибилизатора, растворенного в 100 мл водного метилового спирта определенной концентрации.
Другой способ включения сенсибилизатора в эмульсию заключается в обработке готового фотоматериала в
ванне, в которой растворен краситель. Такая обработка может быть следующей: фотоматериал, подлежащий
сенсибилизации, помещают в раствор, содержащий 1 миллиграмм 1:1
п-диметил-6:61-диметоксибензеноленомезофенилкарбоцианинбромида в 50 частях водного раствора
метанола с концентрацией 50%, примерно на 5 минут. Затем материал высушивают, после чего он готов к
использованию.
Эти красители подходят для сенсибилизации всех эмульсий, полученных методом кипячения, а также для
сенсибилизации эмульсий, полученных аммиачным методом.
В следующих примерах описаны производство и сенсибилизирующие свойства некоторых красителей,
используемых для осуществления изобретения: ПРИМЕР 1.
Краситель 1:1'-диметил-6:6'-диметоксибензселеномезофенилкарбоцианин бромид, соответствующий
формуле H C 6 H 5 11 _ CH 3 O 6 u,$ C=C-C <, OCH 3 CH 3 ^-8 rl" CH 3, получают кипячением 10 граммов 5 80
метокси-2-нилбензселеназолметилсульфата с 10 мл триэтил ортобензоата и 20 мл пиридина в течение
примерно 1 часа. К смеси добавляют около 10 мл водного раствора 85% бромида калия концентрацией около
10% и около 20 мл воды. Смесь охлаждают в морозильной камере, а выпавший в осадок краситель отделяют
фильтрацией. 90 Перекристаллизацией из спирта краситель получают в чистом виде.
Спиртовой раствор красителя демонстрирует максимум поглощения примерно на 600 мкм. Включенный в
эмульсию бромида серебра, содержащую около 4% йодида серебра, краситель придает эмульсии диапазон
чувствительности от примерно 530 мкм до 72 мкм с максимумом примерно на 680 мкм.
Аналогичным образом, используя триэтил-ортофенилацетат вместо триэтил-ортобензоата, центральный атом
углерода триметиновой цепи заменяется на бензил, и получается краситель
1:1'-диметил6:61-диметоксибензселеномезобензил 105 карбоцианин бромид.
Пример Am PLE 2.
Для получения красителя 1:11-диэтил-5:51-бис-ацетиламинобензселеномезометилкарбоцианин бромид
соответствует формуле CHCOHN(eMCH,HSeN/k)NHCOCH.
CH-Sr' CH 4 грамма 2-метил-6-ацетиламинобензселеназолдиэтилсульфата в 10 мл пиридина кипятят с
4 мл триэтил-115-ортоацетата в течение примерно 1 часа, после чего краситель осаждают добавлением
небольшого количества водного раствора бромида калия концентрацией около 5%.
При перекристаллизации из спирта i 20 410,481 a получаются стально-синие игольчатые кристаллы.
Спиртовой раствор красителя имеет максимум поглощения на длине волны около 580 пА.
Введенный в эмульсию бромида серебра, содержащую около 4% йодида серебра, краситель придает
эмульсии диапазон чувствительности от примерно 490 ед. до примерно 700 ед. на 1 А с максимумом
примерно при 600 ед.
Ex Am Pi La 3.
Краситель 1:11-диэтил-6:6k-диметоксибензселеномезоэтилкарбоцианин перхлорат, соответствующий
формуле Se H C 2 H 5 Se H H H 3 C O C=C-Cy,,9 OCH 3 C 2 Hs 'l I 5 N C 2 Hs, может быть получен кипячением
в течение примерно часа смеси 4 граммов 2-метил-5-метилбензселеназол-диэтилсульфата, 1 мл пиридина и
4 мл триэтил ортопропионата, а также осаждением красителя добавлением небольшого количества водного
раствора перхлората натрия концентрацией около 5%. Перекристаллизация из метанола дает небольшие
зеленые игольчатые кристаллы.
Спиртовой раствор красителя имеет максимум поглощения на длине волны около 573 мкм.
Введенный в эмульсию бромида серебра, содержащую около 4% йодида серебра, краситель придает
эмульсии диапазон чувствительности от примерно 490 мкГ до примерно 720 мкГ, с максимумом примерно при
658 мкГ.
Ex AMP Ln 4.
Для получения красителя 1:1 п-диметил-5'-биспропиониламинобензеноленомезоэтилкарбоцианин бромид,
соответствующий формуле 4 грамма 2-метил-6-пропиониламинобензеназолдиметилсульфата в 20 мл.
Пиридин кипятят около часа с 4 мл триэтил-ортопропионата.
При добавлении небольшого количества водного раствора бромида калия концентрацией около 5% краситель
осаждается и может быть получен путем перекристаллизации в виде зеленовато-красного кристаллического
порошка.
Спиртовой раствор красителя имеет максимум поглощения на длине волны около 575 мкм.
Введенный в эмульсию бромида серебра, содержащую около 4% йодида серебра, краситель придает
эмульсии диапазон чувствительности от примерно 490 Å до примерно 710 Å с максимумом примерно при 59 Å.
Для получения 2-метилбензселеназолов, замещенных в ядре бензола, цинковую соль соответствующего
замещенного орто-аминоселенофенола формулы _Se-Zn -Set-R NH 2 H 2 N RL= заместитель, такой как алкил,
алкокси, замещенная аминогруппа, галоген, кипятят с уксусным ангидридом, или дизамещенный
орто-диамино-дифенилдиселенид формулы Se-Se 5-NH 2 H 2 N кипятят с уксусной кислотой с добавлением
цинковой пыли.
Так, например, для получения 5-этокси-2-метилбенселеназола 1-амино-2-нитро-4-этоксибензол, согласно
Бауэру (Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft 46, 1913, стр. 92-97), преобразуется в
4:4'-диэтокси-2:2'-диамино-орто-ди.
Фенилдиселенид получают путем пропускания через промежуточный продукт
2-нитро-4-этоксифенилселеноцианид. Этот продукт кипятят с уксусным ангидридом и цинковой пылью, в
результате чего образуется 5-этокси-2-метилбензселеназол.
Аналогичным образом могут быть получены и другие бензеленазолы, замещенные в бензольном ядре.
В качестве конденсирующего агента могут использоваться и другие ортоэфиры, подходящие для введения
алкильной, арильной или аралкильной группы в центральный атом углерода триметиновой цепи.
Образцы следующих красителей для использования при осуществлении изобретения были предоставлены в
соответствии с разделом 2 (5) Законов:25.
35.
C 2 H 50 C, NHA e 5 H Se 3 NH NH COC 2 H 5 S C=C-C A CH 3 "Br' CH 3 G V 410,481 SAMPIE I.
1:
1'-Диэтил-6'-бис-аллилоксибензселено-мезо-метил-карбоэяджин йодид формулы
εHCH3H1H2C=HC-H2COVLC=C-C2i, LOCH2-CH=CH2IIC2HSIC2H5, который можно получить следующим
образом: 2 грамма 2-метил-5-аллилоксибензселеназол этиодида, 1 мл этил-ортоацетата и 5 мл сухого
пиридина нагревают до кипения в течение примерно часа. Добавление 5 мл раствора йодида калия
5-процентной концентрации к раствору красно-фиолетового вызывает осаждение красителя.
Из спирта краситель кристаллизуется в виде фиолетового кристаллического порошка.
Спиртовой раствор красителя имеет максимум поглощения при длине волны 570,4 мкм.
Краситель придает фотоэмульсии на основе галогенида серебра чувствительность к свету с длиной волны
500-7004 а.е.
максимум 560-600.
ОБРАЗЕЦ II.
1: 1 P-Диэтил-6, O P-бис-аллилоксибензселено-мезоэтил-карбоэянин перелилорат формулы:
S H C 2 H 5 H, H 2 C=HC-H 2 CO C-C=-C_ \ OCH 2-CH=CH 2 C 2 H 5 "'-Cl 4 ' C 2 H 3 'который можно получить
следующим образом: селеназол и 1 3 грамма диэтилсульфоната, 2 грамма 2-метил-5-аллилоксибензфосфата
нагревают до кипения до начала реакции 65 селеназол этиодида, 1 мл этил-ортоацетата. Четвертичный
пропионат аммония и 5 мл сухого пиридина нагревают вместе при 1300 °C примерно в течение половины
времени, с 1 мл этил-ортоацетата и 10 мл.
Добавление 5 мл раствора пиридина в течение примерно 10 минут при кипячении 5-процентного перхлората
натрия при температуре кипения вызывает осаждение красителя в виде кристаллов, что приводит к
образованию сине-серого кристаллического порошка из красно-синего раствора. При повторном осаждении
краситель образуется в виде сине-красных кристаллизованных хлопьев, кристаллизованных из метанола,
которые затем очищаются перекристаллизацией. Спиртовой раствор красителя имеет вид, полученный из
спирта 75.
Максимум поглощения при длине волны 5801 мкм. Спиртовой раствор красителя имеет максимум поглощения
при длине волны 5801 мкм. Краситель придает фотографическому изображению около 570 Å.
Эмульсия галогенида серебра обладает чувствительностью к свету с длиной волны 500–710 нм. Краситель
придает эмульсии галогенида серебра чувствительность к 80 нм при 6310 нм, а также к свету с длиной волны
50–670 нм. При этом 2-метил-5-аллилоксибензселеназол обладает максимумами примерно при 600 нм и 550
нм.
Этиодид которого используется при изготовлении ОБРАЗЦА IV.
Красители образцов I и II могут быть получены путем омыления
5-алкилокси-2-метилбензселено-мезоэтил-карбоцианин йодида; 85 бензселеназола с помощью
бромистоводородной кислоты; формула:
кислота в герметичной пробирке и превращение полученного 9 рок-ил-2-метилбензселеназола в
аллилокси-2-мет-рил-бензсеназол KFI C 2 HS H Se 55. путем -mea-Rs аллилбромида при наличии H 5 C 6 4 k
C=C&J,ki LC 6 H карбонат калия SAPLE III C 2 H 5 I C 2 H 5 1: 1-t Диэтил 6: 6 ' дифенилбенз(e
Iena-мезометил-карбоянин йодид The foring R Ia:, a, который может быть получен путем замещения H se JJ CH
Ce H S.
C 2 145 I C 2 H 5, который можно получить следующим образом: T.z -рамы 2-метил-5-фенил-бензCtll J 1 Yi Ullb
UUIJ up 1 u J Lahe lux UL Wu Cb LUJI Ur ULUацетат, используемый для производства образца III'; его
спиртовой раствор имеет максимум поглощения на длине волны около 575.
Краситель придает фотографической эмульсии галогенида серебра чувствительность к 95 длинам волн света
520–670 нм, с осью 3 примерно на 620 нм.
I 15.
9 Здесь Q представляет собой молекулярную структуру новых красителей, насколько это известно. В случае
оснований нумерация начинается с атома селена пятичленного кольца, а в случае красителей — с атома
азота пятичленного кольца. Однако изобретение не ограничивается какой-либо конкретной теорией
относительно структуры красителей, и даже если в будущем станет очевидно, что формулы не совсем
соответствуют красителям, красители легко будут идентифицированы методом их получения, который
подробно описан в примерах.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_410482.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=410482&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB410482A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения конвенции (Франция): 8 января 1932 года.
410482 Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): 15 сентября 1932 г. № 25681/32.
Завершено: 15 мая 1934 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в отношении методов и устройств для обнаружения и измерения частотных изменений
электромагнитных колебаний и подобных целей.
Я, Анри Жан Жозеф Мари Д. Эгно Д. Белл, проживающий по адресу: бульвар де ла Сена, 47, Нёйи-сюр-Сен,
Сена, Франция, гражданин Франции, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении;
Настоящее изобретение относится к способу и устройству для обнаружения и измерения изменений частоты
электромагнитных колебаний, либо с целью изучения или использования изменений частоты этих колебаний,
либо, в более общем случае, для изучения изменений любого заданного физического явления, причем эти
изменения могут быть преобразованы в изменения частоты электромагнитных колебаний.
Например, метод, описанный в настоящем изобретении, может быть использован для обнаружения сигнала,
изменяющего частоту принимаемого колебания, или для изучения механических или акустических колебаний
и тому подобного, например, в сейсмологии, путем воздействия на колебания таким образом, чтобы они
изменяли либо частоту электромагнитного колебания, либо какой-либо параметр, от которого зависит
частота; или же для измерения неизвестной электрической величины, например, емкости, от которой зависит
частота колебательного контура Aj. Фактически, метод, описанный в настоящем изобретении, и
соответствующее устройство могут быть применены для любых целей, описанных выше, или для любых
аналогичных целей, и область применения изобретения не должна рассматриваться как ограниченная
каким-либо конкретным его применением.
Уже известны методы, в которых физическое явление, которое необходимо исследовать (например, высота
полета самолета), воздействует на частоту колебаний, а изменения установленной таким образом частоты
затем обнаруживаются или измеряются путем сравнения, с помощью соответствующих средств, с
фиксированной частотой других колебаний, не зависящих от первых, например, путем измерения тока,
интенсивность которого зависит от частоты биений этих двух колебаний. Метод настоящего изобретения
основан на другом принципе, согласно которому два колебания поддерживаются в соотношении, которое
здесь называется «синхронным синхронизмом». В дальнейшем два колебания называются находящимися в
«синхронном синхронизме», если частота одного или обоих из них контролируется таким образом, что
частоты колебаний идентичны и что между ними поддерживается постоянная разность фаз до тех пор, пока
частота остается постоянной, в то время как изменение частоты, общей для двух колебаний, сопровождается
небольшим соответствующим изменением разности фаз, которое является функцией изменения частоты.
частота.
Кроме того, термин «синхронизация с блокировкой», используемый здесь, ограничивается теми случаями,
когда изменение разности фаз 75, вызванное изменением частоты, мало по сравнению с 900, не только когда
система стабилизирована на измененной частоте, но и во время переходного режима, когда частота 80
изменяется.
Таким образом, система, в которой наблюдается «синхронизация с постоянными колебаниями», отличается
от систем, в которых поддерживается лишь приблизительное равенство двух частот и в которых разность фаз
периодически проходит через любые значения в диапазоне от нуля до 360°. В качестве примера
«синхронизации с постоянными колебаниями» можно привести случай синхронного двигателя, питаемого от
сети переменного тока, или случай двух синхронных генераторов, соединенных параллельно и подключенных
к одной и той же сети. Хотя эти устройства называются синхронными, в трактатах по электротехнике показано,
что фазы колебаний и угловые положения машин, генерирующих эти колебания, соответственно, не остаются
математически неизменными относительно друг друга; Их различия постоянно подвергаются небольшим
колебаниям, вызванным сочетанием синхронизирующего воздействия с инерцией машин или с постоянными
времени цепей. Также можно показать, что любое изменение частоты одного из колебаний, почти мгновенно
сопровождающееся идентичным изменением частоты другого колебания, приводит к небольшому
относительному изменению их разности фаз. Другими словами, если два синхронных колебания в
определенный момент имеют разность фаз A, и если одна из частот изменяется, то вторая частота
немедленно претерпевает идентичное изменение, но в новом состоянии равновесия разность фаз
приобретает новое значение, например, A × AA, где AA является функцией изменения, вызванного частотами
двух синхронных колебаний.
Британская патентная заявка №.
392,567 Описывается один из методов установления «синхронной синхронизации» — как определено здесь —
между двумя высокочастотными колебаниями, который включает в себя управление частотой одного из
колебаний с помощью физической величины, такой как ток или разность потенциалов, возникающие в
результате интерференции двух колебаний и зависящие от их разности фаз.
В британской патентной спецификации №
392,567 Термин «синхронизация с постоянным фазовым сдвигом» используется как эквивалент постоянства
разности фаз между двумя колебаниями. Дополнительное свойство «синхронизации с постоянным фазовым
сдвигом», как оно определено здесь, а именно то, что стабилизация системы на измененной частоте включает
в себя постоянное изменение фазового соотношения, которое является функцией изменения частоты, не
описано в британской патентной заявке.
Нет; 392,67 и является основой настоящего изобретения.
Согласно настоящему изобретению, способ исследования физического явления, такого как сигнал или
механическое изменение, которое само по себе не подвержено влиянию средств, используемых для его
обнаружения и/или исследования, характеризуется тем, что он включает в себя в сочетании следующие
этапы, а именно: отдельное генерирование колебаний, вызывающее воздействие указанного явления на
средства, предназначенные для оказания управляющего влияния на частоту одного из указанных колебаний в
соответствии с изменениями указанного явления, приводя указанные колебания в состояние
«синхронизированной синхронизации», как определено в настоящем документе, и измерение ограниченных
изменений их разности фаз, возникающих в результате изменений управляющего влияния, оказываемого на
частоту одного из них указанным физическим явлением.
Следует понимать, что настоящее изобретение не включает в себя способ установления состояния
«синхронизированного синхронизма» между двумя колебаниями как такового и не ограничивается
использованием какого-либо конкретного метода получения этого синхронизированного синхронизма, такого
как метод, описанный в вышеупомянутой британской патентной спецификации № 392567, 75, хотя в
следующем описании изобретение описывается со ссылкой на этот конкретный метод в качестве примера.
Настоящее изобретение просто использует особое свойство, характерное для «синхронизированного
синхронизма», независимо от метода его получения, для измерения или обнаружения изменений внешнего
физического явления, такого как механическая или акустическая вибрация, сейсмический тремор или
неизвестная емкость, которые воздействуют на частоту одного из двух колебаний, причем рассматриваемое
измерение обеспечивается физической величиной, производимой в системе «синхронизированного
синхронизма» и полученной из взаимодействия двух колебаний в синхронизированном синхронизме и
зависящей от их разности фаз. В пункте 9.
конкретный случай, в котором для получения «синхронизированной синхронизации» используется метод,
описанный в патентной заявке №.
392,567 Используется физическая величина, которая служит мерой частоты (J), передаваемой одному из
колебаний исследуемым внешним явлением. Эта величина может совпадать с той, которая служит
синхронизирующим агентом, а именно с током, полученным в результате интерференции двух колебаний и
используемым для управления частотой одного из них, но это ни в коем случае не является обязательным. В
любом случае необходимо четко различать 110 внешнее физическое явление, изменения которого не
обусловлены средствами, используемыми для измерения или обнаружения, и которое воздействует на
частоту одного из колебаний 115, и физическую величину, возникающую в результате взаимодействия двух
колебаний и служащую для автоматического управления частотой одного из них с целью поддержания
состояния «синхронизированного состояния» 120. Из двух колебаний одно является управляющим или
главным колебанием, а другое управляется синхронизирующими средствами для поддержания синхронизма с
главным колебанием. Частота 125 главного колебания может быть переменной, в этом случае частота
управляемого колебания будет изменяться в зависимости от частоты управляемого колебания. С другой
стороны, основная 410,482 410,482 колебания могут поддерживаться на постоянной частоте, и при этом
может изменяться некоторое условие, влияющее на частоту управляемых колебаний, например, наличие
емкости или индуктивности, входящих в состав колебательного контура. В этом случае частота управляемых
колебаний не будет изменяться, поддерживая синхронность с основной 410,482 колебаниями, но разность
фаз будет изменяться в соответствии с изменением указанного условия, влияющего на управляемую частоту.
Сущность настоящего изобретения j 5 будет более полно понятна из следующего описания, в котором будут
представлены различные особенности изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые в виде
принципиальных схем представляют примеры устройств для реализации настоящего изобретения в его
применении для различных целей, и в которых:
На фиг. 1 показано применение изобретения, позволяющее передавать изменения частоты электрических
колебаний на осциллограф.
На рис. 2 показано применение для измерения емкости, электрической величины, от которой зависят частоты;
а на рис. 3 показано применение, включающее микрофон или сейсмограф; иными словами, использование
механического перемещения, которое изменяет одну из электрических величин, от которых зависят частоты.
Эти три рисунка основаны на использовании синхронизирующего устройства, например, описанного в
вышеупомянутом патенте №.
392,567 которые можно кратко описать следующим образом: две синхронизируемые колебания S; sin ( 27 r
Ft+t S) и i H sin ( 2 ir Ftht+ h) излучаются независимыми источниками. Благодаря известному действию
интерференции, несколько источников могут вносить вклад в формирование каждого из этих колебаний.
Эти два колебания одновременно возбуждают лампу 7, имеющую нелинейную характеристику входного
напряжения — выходного тока, в которой они интерферируют. Эта интерференция создает в анодной цепи
лампы различные высокочастотные колебания и ток очень низкой частоты, который становится непрерывным,
когда два колебания синхронны и стабильны. Указанные высокочастотные колебания закорочиваются
конденсатором 8 или подавляются фильтром нижних частот, и, следовательно, через сопротивление 9
проходит ток J, так что:
J = Jl + S cos O (I), где JO — постоянная составляющая, k — коэффициент, а + = ( 2 ir Fht + O 1 h)-( 2 ir Ft + OS)
(II) — разность фаз. Ток J управляет частотой одного из независимых источников генерации, участвующих в
формировании колебаний H и S. Например, анодная цепь 70 самовозбуждающегося генератора 6 питается от
проводника 10, соединенного с контактом 11, предназначенным для скольжения вдоль сопротивления 9.
Таким образом, частота Fh колебания H является функцией как значения C 75, заданного настроечным
конденсаторам 12, 13, так и разности потенциалов:
0 = RJ (III), создаваемое прохождением тока J в той части R сопротивления 80, которая находится между
концом 15 и контактом 11. Это можно выразить следующим образом:
Fh = O (,t, 0) (IV), где O представляет собой четко определенную функцию, которую, как будет показано, можно
определить путем измерения или вычисления.
— Благодаря механизму, описанному в вышеупомянутом приложении, колебания IH и S автоматически
приводят себя в синхронную синхронизацию, иными словами, они принимают и поддерживают одинаковую
частоту F:
Fh=F =F (V) с единственным условием, что емкость конденсаторов 12, 13 регулируется до любого значения в
пределах двух пределов C,, -02, соответствующих соответственно двум пределам интенсивности Jo + k S и J
0-k S, достижимым током J, когда колебания находятся в фазе или в противофазе. За пределами этих
пределов два колебания выходят из синхронизма, - синхронизирующее действие тока J (который, будучи
непрерывным, становится синусоидальным) внезапно обнуляется.
Следовательно, разность фаз двух колебаний должна поддерживаться в диапазоне от нуля до 180° и, из
соображений безопасности, достаточно далеко от этих пределов, поскольку, если один из этих пределов
будет случайно достигнут, колебания перестанут быть зависимыми, и синхронизирующий ток J перестанет
существовать. Фактически, как уже объяснялось выше, синхронизирующее действие тока J наиболее
эффективно, когда два колебания находятся в противофазе на 90°. Поэтому предпочтительнее использовать
только разности фаз, относительно близкие к 90°. Вкратце, механизм синхронизации syn 120, описанный в
вышеупомянутом Приложении, автоматически удовлетворяет группе уравнений (I), (II), (III), (IV), (V) в
пределах J 3 + ks синхронизирующего тока syn 125 J. Следовательно, если частота F претерпевает изменение
AF, состояние синхронизма обязывает другую частоту Fh претерпевать точно такое же изменение; Это
требует 130 в силу соотношения (IV), изменения Av напряжения v, в силу соотношения (III), изменения AJ тока
J и в силу соотношения (1), изменения AO разности фаз B O. Следовательно, любое изменение, наложенное
на частоту F, автоматически преобразуется состоянием синхронизма в соответствующее изменение разности
фаз, и это изменение разности фаз l O может быть измерено соответствующим изменением тока или
напряжения. С другой стороны, если без изменения частоты управления F изменяется один из параметров i 5
(например, C), от которого зависит управляемая частота Fli, то эта частота не будет изменяться, поскольку
она продолжает удовлетворять уравнению (V), но a и J автоматически изменяются в той степени, которая
необходима для компенсации в соотношении (IV) эффекта изменения, которому подвергается C.
На фиг. 1 показана колебательная волна, частота которой изменяется в соответствии с изменениями
внешнего явления в любом подходящем устройстве, расположенном на расстоянии и не показанном на
рисунке. Эта колебательная волна отбирается и усиливается обычными средствами, схематически
представленными резонатором 2 и усилителем 3. Предпочтительно, гетеродин 4 подает вспомогательную
колебательную волну, которая, интерферируя в асимметричном проводящем устройстве 5 с принимаемой
колебательной волной, изменяет частоту F последней до значения, приблизительно соответствующего
значению, для которого предназначена синхронизирующая схема. Изменения частоты F измеряются
изменениями интенсивности синхронизирующего тока J, проходящего через сопротивление 9. Вместо прямого
отвода этого тока его можно усилить, подключив сетку лампы усилителя 16 к концу 14 сопротивления 9.
Изменения анодного тока лампы 16, явно пропорциональные изменениям тока J, считываются. Измерения
проводились миллиамперметром 17 и регистрировались осциллографом 18 в зависимости от времени. Для
того чтобы устройство могло служить измерительным прибором, необходимо, с одной стороны, иметь
возможность регулировать его чувствительность, то есть отношение /AF A, между изменениями частоты AF,
общими для двух частот Ph и F, и изменениями AJ синхронизирующего тока; а с другой стороны, определить
значение этого отношения посредством предварительной калибровки.
Для регулировки чувствительности, очевидно, достаточно изменить сопротивление R, перемещая контакт 11
вдоль сопротивления 9, поскольку:
AF AF Av AF AJ Av 2 Av R AF AV определяется уравнением (IV), и его значение можно считать приблизительно
постоянным, при этом регистрируемые изменения AF обычно очень незначительны по отношению к F. Это
эквивалентно замене небольшого элемента дуги его тангенсом.
Следовательно, перемещение контакта 11 позволяет воздействовать на сопротивление R и, таким образом,
регулировать чувствительность. Кроме того, для окончательной калибровки этой чувствительности
достаточно возбудить антенну или линию 1 колебаниями постоянной частоты, получаемыми от стабильного
вспомогательного генератора 85, и отметить, что в этих условиях синхронизм заставляет частоту Fh
оставаться одинаково стабильной, несмотря на изменения переменного тока, которые могут быть переданы
емкости C конденсаторов 12, 13. В результате этой стабильности полный дифференциальный коэффициент
F,,, определяемый уравнением (IV), равен нулю. Другими словами, изменение частоты, обусловленное, в
частности, изменением переменного тока конденсатора C, равно и имеет противоположный знак изменению
частоты, обусловленному, в частности, автоматическим изменением AJ синхронизирующего тока. Однако
известно, что i 1 o первое из этих изменений может быть рассчитано из уравнения:
= 2 r O/LC, что определяет частоту Fh как функцию индуктивности L и мощности генератора C.
Следовательно:
AF _ AC Yh, ic (VI), в котором значения Fh C и AC могут быть точно измерены — частота Fh ii O с помощью
волномера, а емкость C и ее изменение AC с помощью калиброванного фиксированного конденсатора 12 и
небольшого переменного конденсатора 13, также калиброванного. Предварительная регулировка 115 410,482
410,482, следовательно, осуществляется следующим образом: Предполагая, что необходимо получить на
миллиамперметре 17 изменение на 1 миллиампер при изменении частоты на 50 периодов: антенна 1
установки временно возбуждается стабильным излучателем с частотой F. Колебания синхронизируются
способом, описанным в вышеупомянутом заявлении, и показания на миллиамперметре 17 фиксируются.
Емкость конденсатора 13 изменяется на величину AC, рассчитанную с помощью уравнения (VI) для AF = 50
периодов. Наконец, контакт 11 перемещается вдоль сопротивления 9 таким образом, что указанное
изменение AC изменяет ток, считываемый с контакта 17, на 1 миллиампер. Затем устройство готово для
записи, как функция времени, изменений частоты колебаний, которые необходимо контролировать, при этом
шкала представляет 1 миллиампер за 30 периодов.
На рис. 2, адаптированном для измерения емкостей, синхронные колебания S sin ( 2 r Ft+ 48 ), возбуждающие
асимметричное проводящее устройство 7, возникают в результате интерференции в другом асимметричном
проводящем устройстве 20 двух колебаний более высокой частоты, создаваемых двумя гетеродинными
генераторами 21, 22. Эта часть установки фактически представляет собой супергетеродинный аппарат.
Пусть, как и прежде, F и AF используются для обозначения частоты и изменения частоты, общих для двух
синхронных колебаний, которые интерферируют в клапане 7; C и AC — для обозначения емкости 12, 13 и
изменения, которому она подвергается при модификации переменного конденсатора 13; Vf и AF — для
обозначения частоты и изменения частоты гетеродинного генератора 21; c — для обозначения емкости
конденсатора 24, а X–b5 обозначают измеряемую емкость. Это измерение может быть выполнено двумя
способами, в зависимости от того, является ли емкость X порядком величины изменения, которое может быть
передано переменному конденсатору 13, или значительно меньше. В первом случае, когда колебания
приведены в синхронный режим и ток J считывается на миллиамперметре 17, емкость X подключается в точке
19 параллельно конденсаторам 12, 13. Затем емкость калиброванного переменного конденсатора 13
изменяется на величину AC, необходимую для восстановления тока J до его первоначальное значение.
Очевидно: X=AC.
Таким образом, речь идет о простом методе подмены, который, однако, является более точным, чем уже
известные методы.
Если емкость X чрезвычайно мала, процедура следующая: после того, как колебания EL и S приведены в
синхронный режим и ток J считан, емкость X подключается к конденсатору 24 параллельно контакту 23: в
результате на частоте f гетеродинного генератора 21 возникает изменение частоты, выраженное уравнением f
-2a (VII). Это изменение Af, которое передается интегрально на синхронные колебания S и 11, автоматически
вызывает изменение синхронизирующего тока J. Процедура снова состоит в том, чтобы зафиксировать
изменение емкости AC, которое необходимо приложить к калиброванному переменному конденсатору 13,
чтобы восстановить синхронизирующий ток до его исходного значения. Поскольку, согласно уравнению (VI),
эта процедура дает величину AF = Af, на которую добавление конденсатора X изменило различные частоты
схемы, отсюда следует, что по уравнениям (VI) и (Vt II) X = AC (VIII), следовательно, измеряемая емкость X
равна известному изменению емкости AC, умноженному на численную емкость cF. _U'7 все факторы которых
являются константами данной конфигурации и могут быть определены с исключительной точностью раз и
навсегда в процессе ее построения; например, с помощью:
c= O 001 lufd, C= O 01,ufd i 00 F= 3 x 104 c' -, f,= 3 x 105 c-.
Этот коэффициент множителя имеет значение 0,01. Ничто не мешает присвоить ему минимально
необходимое значение, что позволит измерять чрезвычайно малые емкости, используя обычные
конденсаторы, которые легко калибруются.
На рис. 3 представлен аналогичный микшер Q llt, приводимый в действие электростатическим микрофоном H
O. Две синхронные колебания H и S генерируются соответственно двумя конденсаторами 6 и 25, и, как и
прежде, их интерференция в лампе 7 обеспечивает синхронизирующий ток J. Параллельно с настроечным
конденсатором 27 установлен электростатический микрофон 145, схематически представленный
металлическим диском 28, который удерживается в непосредственной близости от неподвижного
металлического диска 29 с помощью упругой подвески (не показана).
Воздушные возмущения, создаваемые голосом в мундштуке 31, вызывают вибрации диска 28, которые
приводят к возникновению небольших эбангов емкости 28, 29 con 125 13 410,482 recite' параллельно с
конденсатором 27 генератора колебаний 25.
Соседние файлы в папке патенты