Электромагнитный луч-резец


Известно, что быстрый местный нагрев хрупких материалов вызывает их разрушение, растрескивание. Так трескается стакан из толстого стекла, если в него плеснуть кипятку, разрушаются скалы под действием солнечных лучей.

Максимальная мощность, которую несут с собой солнечные лучи в знойный полдень в тропиках, — до 2 кВт на квадратный метр. Если бы напряженность светового поля измерить в вольтах — это соответствовало бы около 10 в/см2. При помощи электромагнитных волн метрового диапазона можно достигнуть концентрации энергии в десятки раз более высокой, чем энергия солнечных лучей. А применяя дециметровые и сантиметровые волны, можно достигнуть еще более высоких концентраций — в десятки тысяч киловатт на квадратный метр.

При таком интенсивном нагреве можно быстро разрушать многие материалы.

При нагреве ТВЧ одни части сложной горной породы нагреваются сильнее других. Поэтому трещины проходят не беспорядочно, а по границам составных частей. ТВЧ можно использовать для отделения полезных ископаемых от сопутствующего им балласта.

Высокочастотный метод разрушения можно сочетать с механическим и гидравлическим разрушением. Таким образом можно создать новые типы машин для прохождения горных выработок в весьма крепких породах.

Электрофизические свойства горных пород отличаются большим разнообразием. Так, многие руды металлов, в частности железные руды, обладают значительной электропроводностью. Подобные материалы можно нагревать и разрушать относительно низкими частотами. Горные породы, состоящие в основном из кварца, слабо поглощают электромагнитные волны. Для этих пород нужны более высокие частоты, более интенсивные электромагнитные поля.

* * *

Высокочастотные методы открывают много новых возможностей для применения автоматики. В ряде случаев нагрев ТВЧ лучше всех других методов нагрева поддается автоматизации. Очень интересны высокочастотные методы управления и контроля различными технологическими процессами. При помощи высокочастотных вихревых токов можно контролировать толщину покрытий на различных объектах, обнаруживать трещины и другие дефекты в металлических изделиях, металлические включения в неметаллических вещах. По измерению высокочастотных электрических характеристик можно косвенным путем определять влажность, температуру, химический состав вещества. Электрические токи высокой частоты применяются для получения ультразвуковых колебаний.