Мистика и реальность диэлектрических шаровых резонаторов

Так как же именно мы сможем относиться к этому явлению ? Это закономерность, или же единичный случай ? Для проникновения в суть этих вещей, надо разобраться в том, что представляют собой Потенциалы Дебая и Моды Шепчущей Галереи. В работе _01).(стр.10) показано, что моды диэлектрического шара всегда являются затухающими: _01).

Волны шепчущей галереи: _1a).

Если мы станем рассматривать возбуждение колебаний шепчущей галереи в анизотропном шаре, который расположен в поле волноводного излучателя, то увидим, что основной сферой применения резонаторов в таком типе включения, применяются преимущественно в узкополосных фильтрах передающих линий СВЧ, миллиметровой и субмиллиметровой областях электромагнитного спектра: _02).

СВЧ Фильтры: _2a).

Разумеется, всем понятно, что без подобных фильтров стала бы невозможной сотовая и спутниковая связь. Высокая стабильность СВЧ генераторов и спектральная селективность СВЧ фильтров играют важную роль.
Помимо стабильных СВЧ генераторов, фильтров, резонаторы используются в устройствах точного измерения:

Другие области измерений

см. стр. 2-4 (215-217): _2b).

Я.Б.Зельдович, говоря о замедлении нелинейных затухающих колебаний при сверхнизких температурах, однако пишет, что если рассмотреть экзотические условия возбуждения, предложенные Брагинским, Багдасаровым и Митрофановым, то тогда время затухания колебаний будет ~ 10 в 9 степени лет ! (см.стр.3) Ни с этой ли примечательной публикации от 5 апреля 1974 года берёт своё начало многолетняя эпопея и научные поиски, которые проводит неутомимый А.Ю.Кушелев ? _03).

Разумеется, что всегда найдутся критики, которые скажут, что это явления уже известные, давно открытые, и даже сошлются на публикацию, например, Е.И.Липатова о люминесценции: _04).

См. на стр.12. _4a).

Или даже на открытие Е.К.Завойским в 1944г. Электронного Парамагнитного Резонанса: _4b).

Возвращаясь к люминесценции, отметим особенности синтетических диэлектрических резонаторов:

Учитывая выше сказанное, представляется проблематичным существование самонезатухающих мод ШГ в ДШР в синтетических рубинах или сапфирах без внешней "обвески" в составе радиоэлектронного изделия. Другими словами, шарики имеют смысл только как составная часть принципиальной радиоэлектронной схемы, как составная часть конкретного радиоэлектронного устройства (изделия) /для стабилизации частоты/.
Коснёмся основных традиционных применений диэлектрических шаровых резонаторов: Основное применение Диэлектрических Резонаторов это генераторы СВЧ с высокой стабильностью. Схема генератора сантиметрового диапазона с Диэлектрическим Резонатором:

Генераторы СВЧ: _05).

Как мы знаем, существуют Диэлектрические Резонаторы с Экстремально высокой добротностью: _06).

При этом могут возбуждаться не только МШГ, но и Гипергеометрические моды и моды Бесселя.

Сравнение свойств гипергеометрических мод и мод Бесселя: _07).

Моды диэлектрического шара. М.Л.Городецкий: _7a).

27 сентября 1989 года на научной сессии АН СССР был заслушан доклад: Брагинский, Ильченко, Городецкий "Оптические микрорезонаторы с модами типа шепчущей галереи": _08).

Основные мысли в заключение доклада:

В сентябре 1988 г. В.Б.Брагинский публикует свою работу посвящённую разрешениям при измерениях макроскопического уровня, где касается аспектов точности измерений, гравитационных антенн, поиска нарушения принципа эквивалентности и разработки осцилляторов с высокой стабильностью. _09).

Особенно значимой из этой работы на настоящий момент осталась следующая область применения:

ЖИГ-резонаторы, диэлектрические резонаторы на основе железо-иттриевого граната.

Ферромагнитный резонанс в монокристалле феррита-граната иттрия: _09a.

СВЧ приборы с ЖИГ перестройкой: _09b.

Спиновые Волны: _09c.

Электромагнитные Солитоны: _09d.

_09e.

_09f.

_09g.

В принципе, с этого места, можно уже начать говорить об нетрадиционных и извращённых применениях для диэлектрических шаровых резонаторов из синтетического рубина или сапфира. Возможно ли сделать так, чтобы мощным инициирующим импульсом возбудить таким образом моды в резонаторе, чтобы они мало того что не затухали, но и производили работу, которую можно каким то макаром снимать и использовать с необходимым коэффициентом полезного действия ? Скептики и критики говорят, что как бы громко Вы не прокричали или не прошептали под куполом собора святого Павла в Лондоне, наивно ожидать, что "эхо" МШГ никогда не затухнет. Однако главный инициатор и исследователь явлений бесконечной генерации в резонаторах А.Ю.Кушелев, предполагает и утверждает что такой фокус возможен при наличии мощного импульса воздействующего на "шарики" с нужной частотой и скважностью, например устройством такого типа: _10).

_10a).

А не проще ли найти очередное место ядерных испытаний и не подставить ли шарики под атомный гриб ?

При этом настоятельно рекомендуется временно воздержаться от курения !

Изучив теоретический материал по теме, можно попробовать приступить к домашней практической работе, в рамках увлечений и хобби выходного дня, но для дальнейшего понимания физико-химических явлений, нам необходимо ознакомиться ещё с парой-тройкой документов этой захватывающей темы.

Попробуем собрать высокочастотный генератор с широкополосной апериодической повышающей катушкой. Можно использовать радиолампу ГУ-50

ГУ-29 ; ГУ-32 ; ГИ-30

ГУ-74-Б год выпуска 2010.

GU-74-B, P = 500 Ватт.

Или радиолампу ГК-71

Можно использовать радиолампу помощнее, типа ГУ-81

А если удалось достать металлокерамическую современную радиолампу, то вам просто повезло !

01.













Паспортные данные других симпатичных современных радиоламп:
5cx1500b
_sp-1).
4cx20000a
_sp-2).
Тетрод замечательный, с водяным охлаждением, 4CW10000A,
масса 3,5 кг., U анода 7 000 Вольт, P выходная 15 000 Ватт.
_sp-3).


Ещё два концепта возбуждения ДШР:




Широкополосный излучатель на принципе модуляции факельного разряда:
_sp-4).

Генератор на ГУ-29:
_sp-5).
Концептуальные документы смежных и близких тем:
_spa).
_spb).
_spc).
_spd).
_spe).
_spf).

Популярная современная радиолампа ГУ-78-Б.

GU-78-B, масса 1,8 кг, U питания = 1700 Вольт, Мощность P анод = 2500 Ватт.

В принципиальных схемах, как обычно, разрешается применить любое творческое воображение. Все значения R , C , L , благоразумно в каждом конкретном случае подбирать индивидуально на месте.

У нас должна получиться конструкция примерно такого вида:

Или таких видов:

Разумеется это только "макетница", потом катушка превратится в узловую часть инициатора запуска.
Далее изучим схему экспериментальной установки, которую возьмём только за прототип:

И описание принципа работы, который тоже возьмём только за прототип: _19).

Вы уже догадались, что на канал (8)низкого давления вместо (9)бустерной ёмкости будет надета катушка ? Очень хорошо. Водород достигает некоторого порогового давления, разрывается диафрагма-мембрана, далее ионизированный водород на который воздействует СВЧ поле с множественными гармоническими составляющими направленно истекает на поверхность шарового диэлектрического резонатора с таким расчётом, чтобы при воспламенении шлейф огня если будет то оказывался за "шариком",(добиваемся чтобы был не совсем огнемёт), в идеале должны получаться режимы без прямого фронта пламени в пучке истекания (см.19):

Для частичного гашения плазмы, на выходе повышающей катушки можно ставить безвитковые катушки, "намотанные" на высокочастотных фторопластовых трубках, в качестве провода целесообразно использовать серебряный проволочный припой ПСрМЦ-37 он представляет собой сплав серебра (37%), марганца, цинка, никеля, кадмия, магния и меди. Температура текучести (705±10)°С, область плавления - (692+10)°С.

Из этого текста берём полезное только для нашего случая: _20).

Разумеется вам понадобится водород. При этом концепте использовался китайский водород марки А ТУ 2114-016-78538315-2008 (99,99999%), бал. 40л.( 5,7 м3) и бал. 10л.( 1,43 м3):

В данном концепте для монтажа всех частей использовались обычные повседневные материалы: муфты, клапаны, трубы, заглушки, бурты, фланцы, краны, тройники, фитинги - всё это добро легко приобретается в обычном хозяйственном магазине. Основная повышающая апериодическая катушка с широкополосным гармоническим спектром была намотана на пластиковой трубе без армировки слоем аллюминия (концепт-1), и были проведены также опыты по испытанию всех катушек или части из этих всех катушек на трубах PN 25 (SDR 5) из материала PPRC (полипропилен рандом сополимер 3), которые имели армировку аллюминием с разными типоразмерами и диаметрами, в экспериментах участвовали: Штаби труба с алюминием PN25 d110*18.3 Штаби труба с алюминием PN25 d090*15.0 Штаби труба с алюминием PN25 d075*12.5 Штаби труба с алюминием PN25 d063*10.5 Штаби труба с алюминием PN25 d050*08.3
Крепление гранатовых и родолитовых диэлектрических резонаторов проводилось следующим образом: За основу была взята пустая картинная рама с натянутым двойным слоем антимоскитной сетки зелёного цвета. Посередине картинной рамы между двойным слоем антимоскитной сетки помещался резонатор, который лежал на стягивающих двойную сетку U-образном кармане из стежков леской, таким образом удобно менять разные типы резонаторов разных видов и диаметров. Сопло, выполненное из фитинга с выходным диаметром 5 мм., располагалось по центру вертикально висящей рамы с возможностью регулировки расстояния "шарик - сопло". Каждый угол рамы имел крепление для тонкой стальной проволоки, верхние 2 конца крепились к потолку помещения, нижние 2 конца не крепились жёстко к полу, а заканчивались двумя грузилами, которые были выполнены из одиночных кирпичей белого цвета. Засчитывались режимы при которых не возникало пламени, вернее эффекта самопроизвольного воспламенения водорода при истечении из камеры, это регулировалось тем, что испытывались диафрагмы-мембраны из разных материалов (медная фольга, плёнки разной толщины из фторопласта и проч.). За удачные попытки принимались те, при которых время тёплого температурного тела превышало время на остывание при банальном нагреве. Регистрация температурного режима ранее описывалась:

Пироэлектрические датчики удобно крепить к противомоскитной сетке, на расстоянии ~ 5 см. от резонатора, В настоящее время имеется широкая линейка для выбора датчиков с разными параметрами. _21).

В простейшем случае можно использовать типовые схемы включения датчиков, соединив выход с осциллографом. _22).

Итак, что же у нас получилось, фотки не привожу, так как всё на изолентах, и не фотогенично, ну а об общем виде мы с вами уже всё представили, и тут широкое поле для дальнейших экспериментов. Сначала, как обычно, включается генератор, после этого открывается редуктор для подачи водорода, это удобно проводить из смежного помещения, в смежном помещении удобно расположить приборы регистрации.

Приводятся сноски на другие документы в русле темы или по смежной тематике:

В дальнейшем можно запланировать опыт по закручиванию водорода турбодетандерным формирователем такой формы:

При этом может ожидаться выхлоп примерно такой конфигурации ( реконструкционная анимация ):

Заключение:
В ходе одного из экспериментов наблюдалась парадоксальная сохранность температуры в шарике из граната диаметром 15 мм. На протяжении почти 15 минут пироэлектрический датчик улавливал повышенный температурный режим, шарик не имел просверленного отверстия, какие моды и что именно возбуждалось это может являться предметом изысканий, в рамках увлечений и хобби выходного дня, других более молодых и энергичных энтузиастов. Важно, что была получена приборно-регистрируемая принципиальная возможность существования эффектов, ранее не регистрируемых приборно-инструментально. Возможно данное хобби будет со временем продолжено дальше. Вместе с тем хочу отметить, что текст на этой странице НЕ является научной работой, в лучшем случае это научно-популярный экзерсис не претендующий на наукоёмкость, но может быть любопытен интересующимся. Во всяком случае был получен результат, что эти исследования не тупиковый путь и ещё есть много белых пятен, например в одном из экспериментов с родолитом, шарик неожиданно воспарил вверх между слоями москитной сетки, и уперевшись в верхний край картинной рамы, оставался в таком положении 10 минут, к сожалению при этом он вышел из сектора регистрации температурного режима пироэлектрическим датчиком, но сам факт любопытен.

По большому счёту многие космические тела являются шаровыми диэлектрическими резонаторами (С).
Дополнительные документы для развития смежной темы: