Глубина - скин-слой
Cтраница 2
Экспериментальные и теоретические исследования взаимного преобразования волн в нелокальном пределе ( сильной пространственной дисперсии), когда k / 1 и б / 1, где k - волновой вектор электромагнитной или акустической волны; 6 - глубина скин-слоя; / - длина свободного пробега носителей заряда, представляют особый интерес, поскольку в этих условиях одновременно могут проявиться различные электромагнитные и магнитоакустические эффекты. Изучение различных эффектов в режиме преобразования дает обширную информацию как об энергетических характеристиках квазичастиц, так и о спектре и диссипативных свойствах коллективных электромагнитных мод плазмы в металле. [16]
Дайсон установил, что форма линии зависит от времени То, которое необходимо электрону для диффузии сквозь скин-слой толщиной 8, от времени Тт, которое необходимо электрону для пересечения всего образца, и от времени электронной спин-решеточной релаксации Т2 ( для металлов Т Tz) - При нормальной глубине скин-слоя, когда средняя длина свободного пробега электрона К мала по сравнению с глубиной скин-слоя б, Фехер и Кип [36] получили следующие формулы для формы линии Y в единицах поглощенной мощности Р и ее производной Y u dP / da ( или Y H dP / dH) в единицах мощности, поглощенной на единицу угловой частоты. [17]
С укорочением длины волны сильно возрастают потери, особенно в субмм диапазоне. Это обусловлено тем, что глубина скин-слоя оказывается порядка размеров неоднородностей, обусловленных способом обработки поверхности. Чтобы потери были минимальны, на поверхности ЗС средняя высота неровности не должна превышать 0 03 мкм. [18]
На практике, когда встречаются детали самой различной конфигурации, приходится варьировать форму индуктора. Если для более однородного прогрева деталей желательно увеличить глубину скин-слоя или требуется соединить более массивные секции, то необходимо использовать меньшие частоты. Из-за большого различия в магнитной восприимчивости трудно соединять магнитные материалы с немагнитными. Магнитная деталь нагревается и, следовательно, расширяется быстрее и, таким образом, может сместить расплавленный припой. Однако обычно этот способ позволяет производить быстрый и локализованный нагрев. Он особенно удобен для соединения тонкостенных секций. В этом случае процесс пайки необходимо точно контролировать. [19]
Конструкция экранов зависит от частоты. При частотах свыше 1 МГц глубина проникновения ЭМП в металлы ( глубина скин-слоя) составляет доли миллиметров. Поэтому экранирование излучающих объектов ( например, СВЧ-печи) принципиально не вызывает трудностей. [20]
Электромагнитное поле высокой частоты проникает в глубь проводника на глубину порядка 6 с / 2л J / 0V, где v - частота электромагнитного поля, с - скорость света, а величина 6 паз. Для меди при 108 щ 6 6 - 10 - 4 см. Если глубина скин-слоя становится меньше длины свободного пробега, то напряженность ноля существенно меняется на длине свободного пробега. [21]
 |
Схемы низкочастотного.| Схемы высокочастотного. [22] |
Методом АЯМР исследованы монокристаллы ряда металлов, сплавов и низ-коомных полупроводников. Подобные исследования с помощью ЯМР ограничиваются глубиной проникновения электромагнитного поля в проводник ( глубина скин-слоя), в то время как использование АЯМР дает возможность изучать образцы больших объемов. Разработан способ оценки микроскопия, дефектов кристаллов на основе изучения спин-фононных взаимодействий и сравнения ширины линий АЯМР и ЯМР. [23]
Для эффективной работы катушек Гельмгольца необходимо, чтобы модулирующее магнитное поле проникало через стенки объемного резонатора. Волновод 3-сантиметрового диапазона имеет толщину стенки порядка 0 13 см, что примерно равно глубине скин-слоя б в меди на частоте около 3 кгц. Следовательно, при таком волноводе не целесообразно использовать для модуляции частоты выше - 1 кгц. На частоте 100 кгц глубина скин-слоя в меди составляет около 0 02 еж, а на сверхвысокой частоте порядка 9 000 Мгц 6 7 - 10 - 5 см. Модуляция с / т 100 кгц может быть использована, например, когда цилиндрический объемный резонатор выполнен из стекла с внутренним медным покрытием толщиной около 0 002 см. Необходимо, чтобы толщина металлической стенки была много больше скин-слоя для микроволновой частоты и значительно меньше глубины скин-слоя для частоты модуляции. Первое условие значительно важнее. [24]
При Ыял w плазма прозрачна для излучения, излучение проникает в плазму; при Ипл й - непрозрачна, излучение проникает в плазму только на глубину скин-слоя, в целом отражаясь от плазмы. [25]
Обычно переменное электромагнитное поле не может проникнуть в глубину металла или другой проводящей среды и локализуется в тонком скин-слое вблизи ее поверхности. Авторы открытия обнаружили, что при определенных условиях переменное электромагнитное поле проникает в маталл на глубину порядка длины свободного пробега электронов, которая может быть в сотни и тысячи раз больше, чем глубина скин-слоя. Перенос электромагнитного поля в глубь металла осуществляется отдельными группами электронов проводимости, каждый из которых, двигаясь в постоянном магнитном поле, излучает поглощенную в скин-слое электромагнитную энергию на тех участках своей траектории в глубине металла, где он движется параллельно его поверхности. [26]
Гасящий фактор сплошного сердечника позволяет определить глубину слоя, по которому циркулирует индуктированный в сердечнике вихревой ток. При расчете принято, что индуктированный ток равномерно-распределен по скинслою и что толщина скинслоя весьма мала по сравнению с толщиной сердечника. Расчеты показывают, что глубина скин-слоя в сплошном стальном сердечнике равна приблизительно 0 01 - 0 02 мм. [27]
Явления релаксации были исследованы также для ферромагнитного сплава супермаллоя. При низких температурах, когда глубина скин-слоя очень мала, сказываются обменные эффекты. [28]
Крупномасштабное магнитное поле Солнца, которое определяет цикл солнечной активности, является переменным полем с периодом около 22 лет, равным удвоенному периоду цикла. Характерным масштабом длины А этого поля является глубина скин-слоя, которая должна быть по порядку величины не меньше чем размеры наибольших солнечных пятен, т.е. несколько десятков тысяч километров. При использовании молекулярной проводимости этот временной масштаб будет в 10 раз больше, т.е., очевидно, слишком большим. Таким образом, здесь имеется хорошее количественное согласие. [29]
Обычный объемный резонатор помещать внутрь катушки ЯМР нельзя, потому что металлические стенки резонатора будут поглощать сигнал ЯМР, индуцированный в образце. Эту трудность можно обойти, применяя резонаторы специальной конструкции [99], у которых нижняя половина изготовлена из посеребренного стекла ( пирекс) ( путем окрашивания или химического осаждения) ( фиг. Толщина серебряного покрытия мала по сравнению с глубиной скин-слоя б для модуляционной частоты 100 кгц. Узкий просвет в серебряном покрытии позволяет сигналу ЯМР проникать сквозь стенки резонатора, но добротность Q такой катушки слишком мала. Аналогичный резонатор из стекла описан Фехером [100] ( фиг. [30]
Страницы: 1 2 3 4