Home МАҚОЛОТИ ТАҲЛИЛӢ ВА НАЗАРПУРСӢТАҲЛИЛ ТАТБИҚ НАМУДАНИ УЛТРАСАДО ДАР ИЛМ ВА ТЕХНИКА. ИНФРАСАДО

ТАТБИҚ НАМУДАНИ УЛТРАСАДО ДАР ИЛМ ВА ТЕХНИКА. ИНФРАСАДО

by admin
1262 views

 Абдунабӣ ТОШМАТОВ, номзади илмҳои физика-математика, дотсенти  кафедраи физикаи умумӣ ва назариявӣ

Татбиқ намудани ултрасадо (аз калимаи лотинӣ ultra- боло, аз болои) (мавҷҳои чандирие, ки басомадашон аз басомади мавҷҳои садогӣ (16-16??10?^3Ҳс) — зиёд аст) дар илм ва техника ҷайриоддӣ гуногун мебошад.

     Фақат ду самти асосии ба таври амалӣ истифода бурдани онро номбар мекунем. Самти якум методҳои таҳқиқ намудани ҳодисаҳои гуногунро дар бисёр соҳаҳои физика, техника, биология ва ғ. муттаҳид мекунад. Ин методҳо ба истифода бурдани ултрасадои интенсивнокиаш хурд асос карда шудааст. Самти дуюм методҳои таъсирро ба модда муттаҳид мекунад, зеро ки ултрасадои интенсивнокиаш калон таъсирро ба равандҳои технологӣ мерасонад ва қобилият дорад, ки сифатҳои маводҳои физикиро тағйир диҳад.

     Ултрасадо дар назди мавҷҳои садогӣ дар натиҷаи хурд будани дарозии мавҷҳояш афзалиятнок мебошад. Ҳамин тавр, мисол, дар оби баҳр ҳангоми басомади 500Ҳс будан, дарозии мавҷи садо ба 3м баробар аст, аммо ҳангоми басомади 500кҲс — ҳамагӣ 0,3см мешавад. Хурд будани дарозии мавҷ метавонад, қобилияти имконпазирии методҳои ултрасадогиро нисбатан баланд бардорад, илова бар ин нурҳои интенсивнокиашон зиёди ба як самт дар ҳаҷми хурд равонашударо ҳосил кардан мумкин аст.

     Нисбатан хурд будани мавҷҳои ултрасадо имконият медиҳад, ки дар як қатор ҳолатҳо барои омӯзиши паҳн шудани онҳо методҳои акустикаи геометрӣ (соҳаи физика, ки ҳосил ва паҳн намудан, инчунин таъсири байниҳамдигарии мавҷҳои садогиро бо модда таҳқиқ мекунад) истифода бурда шавад. Аз ин ҷо чунин хосияти ултрасадо, монанди имкониятҳои ба таврӣ геометрӣ инъикос ва шикаст, инчунин ба як нуқта ҷамъ кардани онҳо (фокус) бармеояд. Ба ин хосиятҳо таҳқиқ намудани муҳитҳои ҷайриякҷинсаи микроскопӣ асос карда шудааст. Нақши калонро ултрасадо дар гидроакустика (қисми акустика, ки паҳншавии мавҷҳои садогиро дар моеъҳо меомӯзад) мебозад, зеро ки ӯ ягона мавҷи чандирӣ мебошад, ки дар обҳои баҳрӣ наҷз паҳн мешаванд. Хомӯшшавии ултрасадо дар об, нисбат дар ҳаво тақрибан як маротиба кам аст. Вибратор (системае, ки дар он лаппиш ба вуҷуд меояд), ки сатҳи ҳамвор дорад мавҷҳои ултрасадои ҳамворро хориҷ мекунад, ки бо дастаҳои ростхаттаи параллелӣ паҳн мешаванд. Дастаҳои ултрасадоии ба як самт равонакардашуда ба таврӣ васеъ татбиқи худро барои мақсадҳои локатсия (ёфтани предметҳо ва муайян кардани масофа то онҳо) дар об ёфтаанд.

     Релефи (нақши муқарнас) қаъри баҳр бо эхолотҳо (асбоб барои муайян кардани чуқурии обанборҳо бо роҳи чен кардани вақте, ки аз лаҳзаи интиқол додани мавҷи садогӣ то лаҳзаи қабул кардани инъикоси эхо-мавҷ аз қаъри баҳр гузаштааст, мебошад) чен карда мешавад. Асбобҳое, ки имконияти ошкор кардани монеаҳоро дар об (киштии зериобӣ, яхкӯҳ (айсберг), устухони моҳӣ ва ҷ.) доранд, гидролокаторҳо ном дорад. Дар асбобҳои гидролокатории муосир ба ҷои нурафканҳои квартсӣ ва қабулкунакҳо, қабулкунакҳои магнитостриксионнӣ (таҷйирёбии шакл ва андозаи ҷисм ҳангоми магнитнок кардани он) ва сегнетоэлектрикӣ (кристалли диэлектрикӣ, ки дар он ҳангоми мавҷуд набудани майдони электрикии беруна тамоюли худихтиёрии моментҳои диполии электрикӣ, ки ташкилдиҳандаҳои заррачаҳои он мебошад, ба вуҷуд меояд) истифода бурда мешавад. Ҳодисаи инъикоси ултрасадо дар сарҳади муҳитҳои гуногун ҳангоми сохтани асбобҳо барои муайян кардани андозаҳои маснуотҳо (ҷафсиченкунакҳои ултрасадогӣ), чен кардани сатҳи моеъҳо дар ҳаҷмҳои калон, дар он ҷое, ки ченкуниҳои бевосита гузаронида намешаванд, истифода бурда мешавад. Асбобҳои ултрасадогӣ, ки барои ошкор кардани дефектҳо (норасогиҳо, нуқсонҳо) (садаф, тарқишҳо ва ҷ.) хизмат мекунад дар маснуотҳои гуногун аз маводҳои сахтро, дефектоскопияи ултрасадогӣ меноманд. Дефектоскопияи муосир имконият медиҳад, ки ҷузъҳои металлии андозаҳояшон зиёда аз 10м назорат карда шавад ва дефектҳои дохили онҳо андозаҳояш тақрибан миллиметр ошкор карда шавад. Методҳои ултрасадогӣ ба таври васеъ ба сифати лавозимоти таҳқиқоти сохти модда татбиқ карда мешавад. Таҷйирёбии суръати паҳншавӣ ва параметрҳои хомӯшшавии ултрасадо аз шароитҳои беруна (фишор, ҳарорат ва ҷ.) вобаста мебошад. Ба ҳамин методҳои саноатии назорати мавҷуд будани омехтаҳо (ҷашҳо), таҳқиқи хосияти маводҳои кристаллӣ, чен кардани сифатҳои чандирӣ ва часпакии модда ва ҷ. асос карда шудааст. Дар вақтҳои охир ултрасадо ба таври васеъ барои ташхис кардан (диагностика), терапевт ва табобати ҷарроҳӣ (хирургия) дар соҳаҳои гуногуни тиббӣ истифода бурда мешавад. Қобилияти ултрасадо, ки нисбатан кам фурӯ бурда мешавад ба бофтаҳои организм дохил шуда ва аз ҷайриякҷинсагии он инъикос мешавад, барои таҳқиқ кардани узвҳои дохилӣ истифода бурда мешавад. Ҳамин тариқ, бо ёрии ултрасадо варами бофтаҳои нозукро меёбанд, ки бо дигар методҳо инро кардан мумкин нест. Масҳи хурди (микромассаж) бофтаҳо ва маҳдуднок гарм кардан дар зери таъсири ултрасадо дар тиб барои мақсадҳои терапевтӣ истифода бурда мешавад. Лавозимотҳои ҷарроҳии ултрасадогӣ нисбатан ҳиссиёти дард ва талаф ёфтани хунро кам мекунад. Ҳангоми лаҳим (паять) ва сафедгарӣ (лудить) кардани металлҳо (алюминий, титан, молибден) ултрасадо қишри окисиро (окисные корки) дар сатҳи детал (ҷузъ) вайрон мекунад ва ин равандро осон мегардонад. Бо истифода бурдани ултрасадо мумкин аст, ки керамика, шиша ва дигар маводҳои ҷайриметаллиро аввал сафедгарӣ намуда, баъд лаҳим мекунанд.

     Дегазатсияи (рафъи моддаҳои заҳрнок) моеъҳо ҳангоми нисбатан на он қадар калон будани интенсивнокии ултрасадо иҷро карда мешавад. Ҳубобчаҳои хурди газ дар моеъҳо наздик шуда, бо ҳам мечаспанд ва дар сатҳ шино мекунанд. Ба дегазатсия гудохтаҳои шишаҳои оптикӣ, хӯлаҳои алюминийи моеъ ва дигар моеъҳо мубтало мегарданд. Коркард кардани ултрасадоро ҳангоми тоза кардани маъданҳо истифода мебаранд. Дар ин ҳолат ҳубобчаҳои газ дар заррачаҳои минералҳо (маъданҳо) таҳшин шуда, якҷоя бо онҳо ба рӯи об мебароянд. Ҳангоми бо ултрасадо нур афкандан раванди кристаллизатсияи гудохтаҳои металлҳо беҳтар мешавад. Истифода бурдани ултрасадо барои тоза кардани чунин маводҳои нозук (хрупкий), монанди шиша, фарфор, керамика хело самаранок мебошад. Ба мавод исканаи хурду нозук (миниатюрный долото) таъсир мекунанд, ки бо нурафкани ултрасадо пайваст аст, илова бар ин мақтаъи (профиль) искана бояд бо матлуби мақтаъи маснуот мувофиқат намояд. Бо тарзи ултрасадо сӯрохии дилхоҳ, аз ҳама тарҳи (контур) мураккабро ҳосил кардан мумкин аст. Кафшер кардани металлҳо ва дигар маводҳо дар фазаи сахтӣ (бе гудозиш) ба амал меояд. Металл то ҳароратҳои 200-600°C дар натиҷаи таъсири қувваи соиши байни лавозимот ва металл гарм мешавад. Лаппиши лавозимот ба тоза кардани сатҳҳо кӯмак мерасонад, барои ҳамин дарзи (пайванди) сифаташ баланд ҳосил мешавад. Бо ин тарз дар дарзҳои ҷойҳои алоҳида ё ин ки яклухти варақаҳои металлӣ, хӯлаҳо, пластмассаҳоро пайваст мекунанд. Бо ултрасадо тоза кардани моддаҳои сахт инчунин ҳангоми буриши металлҳо, шиша, керамика, алмаз ва ҷ., ҳангоми тоза кардани металлҳо бо фишор (кашола кардан, қолибгарӣ, фишурдан ва ҷ.) истифода бурда мешавад. Барои пайдо шудани эмулсия (намуди моеъ, ки дар дарунаш чакраҳои дигари моеъ муаллақ мебошад) асосан асбобҳои ултрасадогӣ дар намуди садои ҳуштак (свисток) ва бурҷуҳо (сиренаҳо) истифода бурда мешавад. Омода кардани суспензия (дар муҳити моеъ муаллақ будани заррачаҳои сахт, мисол, дар лойоба заррачаҳои хок) асосан дар асбобҳои табдилдиҳандаҳои магнитостриксионӣ дошта гузаронида мешавад. Боз бисёр дигар соҳаҳои табиқ намудани ултрасадо мавҷуд аст.

     Бисёр ҳайвонҳо қобилияти мавҷҳои басомади ултрасадоро дарк ва хориҷ карданро доранд. Методи локатсияи ултрасадо ба муши паррон имконият медиҳад, ки ҳангоми парвоз дар торикӣ мавқеи худро муайян кунад. Ба таври даврӣ импулси басомади ултрасадоро хориҷ намуда, ва баъд онро баъди инъикос шудан бо воситаи узвҳои шунавои (қувваи босира) қабул карда, муши паррон бо саҳерии зиёд масофаро то предметҳои гирду атроф муайян мекунад. Делфинҳо ултрасадои басомадаш 70кҲс- ро хориҷ ва қабул мекунанд. Аксарияти ҳашаротҳои хурд дар тобистон мавҷҳои ултрасадоро эҷод мекунанд. Бо роҳи таҷрибавӣ ошкор карда шудааст, ки парандагон бо ултрасадои басомади зиёда аз 25кҲс аз ҳад зиёд (бо дардмандӣ) мутаассир (эътино) мешаванд. Ин эффект барои тарсонидани моҳихӯракҳо аз обанборҳои бо оби ошомиданӣ таъминбуда истифода бурда мешавад.

     Инфрасадо (аз калимаи лотинӣ infra — поён, аз поёни) — оҳиста таҷйирёбии фишор дар ҳаво, ки гӯш (қувваи сомеа) онро қабул намекунад. Инфрасадо аз садоҳои муқаррарӣ бо хурд будани басомадашон (аз 16Ҳс хурд) ва калон будани дарозии мавҷашон фарқ мекунад. Ҳудуди поёнии доираи инфрасадо ифода наёфтааст. Аҳамияти амалиро лаппишҳои тақрибан даҳҳо ва ҳатто садҳо ҳиссаи ҳерсҳо, яъне бо даври лаппиши даҳҳо сония баробар метавонад, расонад. Манбаъҳои табиӣ инфрасадо — ин ҳодисаҳои метереологӣ (илм оид ба атмосфераи Замин, оид ба обу ҳаво, сейсмологӣ (илм оид ба зилзиласанҷӣ), вулканӣ) мебошанд. Инфрасадо дар натиҷаи флуктуатсияи фишор дар атмосфера ва муҳити обӣ пайдо мешавад; манбаъҳои он шамол, мавҷҳои баҳрӣ (аз он ҷумла мад- баланд шудани об), шар-шараҳо, заминларза, фурӯравӣ, фаввора задани вулкан, разрядҳои газӣ, гармшавии ҳароратии қабати яхӣ ва ҷ. мебошанд. Инфрасадоро бисёр бошандагони уқёнусҳои олам аз худ хориҷ мекунанд. Манбаъҳои инфрасадо, ки ба фаъолияти инсон алоқаманд аст, таркишҳо, зарбаҳои мавҷи аз самолётҳои баландсадо, тирпаронии яроқҳои тавоно, нурбарории муҳаррикҳои реактивӣ ва ғ., мебошанд. Ташкилдиҳандаҳои инфрасадо дар садои (ҷалоҷулаи) муҳаррикҳо ва таҷҳизотҳои техникӣ, винтҳои (параҳои муҳаррики) киштиҳо ва ҷ. шунида мешаванд. Суръати паҳншавии инфрасадои қувваи на он қадар калон, монанд ба суръати паҳншавии садои муқаррарӣ мебошад. Садои таркишҳо бошад, ки дар онҳо фишор дар назди мавқеи таркиш метавонад ба якчанд атмосфера баробар шавад, дар ҳаво бо суръате паҳн мешавад, ки якчанд маротиба аз суръати садои муқаррарӣ зиёд аст; то як дараҷае афзоиши суръати инфрасадоҳои баланд дар об мушоҳида карда мешавад.

     Хосияти характерноки инфрасадо — ин баҷоят кам (нисбат ба шунавоии садо) фурӯбарии онҳо дар ҳаво мебошад. Аз сабаби калон будани дарозии мавҷҳо, дар басомадҳои инфрасадо пароканиши садо дар муҳити табиат ҳам калон нест, нисбатан пароканиши зиёдро фақат объектҳои бениҳоят бузург: талу теппа, кӯҳҳо, сохтмони биноҳои баланд ва ҷ. месозанд. Дар натиҷа инфрасадо ба масофаҳои бениҳоят калон паҳн мешавад ва мунтазам садои шунавоии он дар натиҷаи фурӯ бурдан аз тарафи ҳаво кам мешавад.

     Маълум аст, ки садои фаввора задани вулканҳо, таркиши бомбаҳои атомӣ метавонанд якчанд маротиба кураи заминро қат шуда гузарад, мавҷҳои сейсмикӣ қобилият доранд, ки ҳамаи ҷафсии Заминро сӯрох карда гузарад. Дар натиҷаи он, ки инфрасадоҳо дар масофаҳои дур паҳн мешаванд, татбиқи амалии муҳимро дар садоченкуниҳо (звукометрии) ҳангоми муайян кардани мавқеи таркишҳои тавоноиашон калон доранд. Паҳншавии инфрасадоҳо дар масофаҳои калон дар баҳр имконият медиҳад, ки офатҳои табиӣ — сунамаҳо (таркишҳои азими фалокатоварӣ уқёнус) пешгӯи карда шавад. Агар баҳр ба ошӯб ояд, ки дар натиҷа шамол қад-қади сатҳи он дар ҳаво лаппишҳоеро ба вуҷуд меорад, ки дарозии мавҷашон ба масофаи байни теҷаҳои мавҷи обҳо мувофиқат мекунад. Мавҷхои инфрасадогӣ дар ҳаво бо суръате, ки аз суръати паҳншавии шамол ва мавҷҳои тӯфонӣ дар баҳр зиёд аст, паҳн шуда ба соҳил наздик мешавад ва оид ба тӯфони наздик омада огоҳӣ медиҳад.

Related Articles

Leave a Comment