Лекции

То, что прибор, обладающий такими идеальными свойствами, найдет широкое практическое применение, я знаю давно, но я также давно убежден в том, что нам придется преодолеть много трудностей, чтобы заменить менее совершенные устройства, используемые в настоящее время повсеместно для разнообразных задач преобразования электрической энергии. Таких трудностей множество. Сами конденсаторы, в том виде, в каком они выпускаются, неэффективны, проводники неэкономичны, самая лучшая изоляция не удовлетворяет требованиям, а параметры наиболее эффективного преобразования трудно определить и соблюдать. Одна из трудностей, однако, наиболее серьезная из всех, и к которой я привлекал внимание, когда впервые описывал эту систему преобразования тока, обнаружилась в устройствах, которые обязательно используются для контроля заряда и разряда конденсатора. Они страдали неэффективностью и ненадежностью и угрожали доказать полную непригодность системы, серьезно ограничивая область ее применения и лишая многих ценных качеств. Несколько лет я пытался решить эту проблему, проводя опыты с огромным количеством таких устройств. Многие из них обещали успех, но в конце обязательно проваливались. С неохотой я вернулся к идее, над которой работал очень давно. Она заключалась в том, чтобы заменить обычные щетки и сегменты коллектора t жидкими контактами. Тогда я столкнулся с трудностями, но годы, проведенные в лаборатории, не прошли даром, и я добился прорыва. Вначале надо было добиться циркуляции жидкости, но прокачивание ее насосом оказалось непрактичным. Тогда мне явилась счастливая мысль сделать насос составной частью прерывателя цепи и поместить оба устройства в резервуар для предотвращения окисления. Затем были разработаны некоторые способы поддержания циркуляции, как, например, вращение ртутного тела. Потом я научился избегать износа, который всё же имел место. Боюсь, эти высказывания, которые показывают, сколько усилий было потрачено на эти, казалось бы, незначительные детали, не откроют вам высокого значения опыта, который я приобрел. Но должен признаться, что мое терпение подверглось огромному испытанию. В конце концов, к моему удовольствию, я создал приборы, простые и надежные в работе, не требующие особого внимания и способные преобразовывать значительные количества энергии с приличной степенью экономичности. Они не самые лучшие из тех, что можно было сделать, это верно, но они вполне удовлетворительны, и я чувствую, что самое трудное позади.

Врачи теперь смогут получить прибор, отвечающий всем требованиям, и применять его в электротерапии любым из указанных способов. У них теперь появится возможность получить такую катушку, которая нужна им для выполнения конкретной задачи. Она даст любую силу тока и любое напряжение, которое им требуется. Такие катушки состоят из небольшого числа витков, и затраты на их изготовление будут крайне незначительными. Этот прибор даст врачу возможность генерировать рентгеновские лучи значительно большей мощности, чем та, на которую способны обычные устройства. Производители, правда, должны изготовить трубку, стойкую к износу и позволяющую концентрировать большее количество энергии на электродах. Когда это будет сделано, ничто не будет стоять на пути использования этого прекрасного открытия, которое в конце концов докажет свою ценность не только в руках хирурга, но также и физиотерапевта и, что еще более важно, бактериолога.

Для того чтобы дать понятие об этом приборе, в котором воплощены все усовершенствования, я обращусь к рисунку 9, на котором показан вид сбоку и вертикальный разрез. Расположение частей здесь такое же, как и в том приборе, который демонстрировался ранее, с той лишь разницей, что возбуждающая катушка с вибрирующим прерывателем заменена усовершенствованными прерывателями, о которых уже упоминалось.

Этот прибор состоит из литой формы А, имеющей выступающий рукав В, во втулке которого свободно вращается вал а. Последний несет на себе якорь, вращающийся в поле стационарного магнита М, а сверху размещается полый железный блок D, в котором расположен сам прерыватель. Внутри вала а, соосно ему, расположен меньший вал Ь, вращающийся на шариковых подшипниках и несущий эксцентрик Е. Так как этот эксцентрик находится на одной стороне, а валы а и Ъ расположены вертикально, он остается неподвижным во время вращения блока. К эксцентрику Е крепится устройство R в форме лотка с тонкими стенками, узкого на конце, ближайшем к блоку, и расширяющегося на другом конце. Небольшое количество ртути помещено в блок, и когда он вращается со стороны узкой части лотка, часть жидкости забирается и тонким широким слоем отбрасывается к центру блока. Верхняя часть блока герметично закрыта железной шайбой, как показано, причем эта шайба крепится на стальном стержне L, а диск F из того же металла имеет несколько контактных лопаток К. Стержень L изолирован от блока шайбами N, а для удобства налива ртути предусмотрен небольшой винт о. Стержень L, образующий один вывод прерывателя, медной лентой соединен с первичной обмоткой р. Другой конец первичной обмотки р ведет к конденсатору С, помещенному в отсек короба А, другой отсек которого предназначен для переключателя S и контактных выводов прибора. Другой вывод конденсатора соединен с литой формой А и через нее с блоком D. При вращении блока контактные лопатки К с большой скоростью замыкают и размыкают контакт со ртутью, таким образом очень быстро замыкая и размыкая цепь. Применяя такой прибор, очень просто получить десять тысяч прерываний в секунду и более. Вторичная обмотка а состоит из двух отдельных катушек, расположенных так, что их можно вынуть, а металлическая полоса посередине соединяет обмотку с первичной. Это сделано для того, чтобы предотвратить пробой вторичной обмотки при перегрузке на одном из контактов, как это часто случается при работе с рентгеновскими трубками. Катушка такой конфигурации выдержит разность потенциалов значительно большую, чем выдерживают катушки обычной конструкции.

Мотор имеет пластинчатые ротор и статор для того, чтобы позволить ему работать от источника переменного и постоянного тока, а валы расположены как можно более вертикально для удобства смазки. Так, единственное, что требует какого-то внимания, — это коллектор мотора, но там, где всегда доступен источник переменного тока, эта проблема не стоит.

Электрическая схема прибора уже демонстрировалась, а режимы его работы описаны в периодических изданиях. Обычный способ подключения показан на рисунке 8, где А./±2 — это контактные выводы цепи питания /., а также имеется катушка индуктивности для повышения напряжения, которая соединена последовательно с конденсатором С и первичной обмоткой PP. Остальные буквы обозначают части прибора и, соответственно, отмечены на рисунке 9, из которого ясно их назначение.