Sterowany elektromagnetycznie pulsator akustyczny

• Autorzy: Bednarek Stanisław

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2022.10.69

Warianty tytułu

EN

The acoustic pulsar controlled by electromagnet

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule opisano budowę układu do wytwarzania powtarzalnych impulsów fali akustycznej o częstotliwości 170-1840 Hz i czasie trwania 3.5 ms. Układ zawiera cylindryczny rezonator, którego jeden koniec zamykany jest migawką z otworem, sterowaną za pomocą elektromagnesów. Drugi koniec rezonatora został połączony z głośnikiem elektrodynamicznym, który wytwarza w rezonatorze falę stojącą. Natężenie tej fali wzrasta do ustalonej wartości w wyniku odbić od końców rezonatora i konstruktywnej interferencji. Po osiągnięciu tej wartości migawka otwiera rezonator. Wtedy fala stojąca zostaje przekształcona w falę bieżącą o zwiększonym natężeniu i wyemitowana z rezonatora. Podane zostały wyniki badań zależności natężenia emitowanej fali, współczynników wzmocnienia i sprawności układu w zależności od częstotliwości fali. Otrzymane wyniki zostały przedyskutowane i porównane z modelem teoretycznym, sformułowanym do opisu działania tego układu.

EN

The article describes construction of a system for production of repeatable pulses of an acoustic wave with a frequency of 170-1840 Hz and duration of 3.5 ms. The system includes a cylindrical resonator, one end of which is closed by a shutter with an aperture, controlled with electromagnets. The other end of the resonator was connected to an electrodynamics loudspeaker which produces a standing wave in the resonator. This wave intensity increases to the set value as a result of reflections from the ends of the resonator and some constructive interference. Upon reaching this value, the shutter opens the resonator. This is when the standing wave becomes transformed into a traveling wave of increased intensity, and afterwards emitted from the resonator. There are tests results presented which are related to intensity of the emitted wave, amplification factors and efficiency of the system, depending on the wave frequency. The obtained results were discussed and compared with a theoretical model, developed for description of operation of the system in question.

Słowa kluczowe

PL

elektromagnes; fala akustyczna; impuls; rezonator

EN

electromagnet; acoustic wave; pulse; resonator

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 98, nr 10
• Strony: 312--317
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bednarek Stanisław

• Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej Uniwersytetu Łódzkiego, ul. Pomorska 149/153, 90-236 Łódź

• https://orcid.org/0000-0001-5072-2595

Bibliografia

• [1] Ziętek B., Lasery, Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, Toruń (2009), s. 705
• [2] Lozovik E. Yu., Merkulova S.P. Ovchinnikov I.V., Sasers: resonant transitions in narrow-gap semiconductors and excitation system in coupled quantum wells, Physical Letter A, 282 (2001) 407-414
• [3] Wallentowitz S., Vogel W., Siemers I., Toschek P.E., Vibrational amplification by stimulated emission of radiation, Physical Review A, 54 (1996) no. 1, 943-946
• [4] Berdsley R.P., Akimov A.V., Henini M., Kent A.J. Coherent terahertz sound amplification and spectral line narrowing in a Stark ladder superlattice, Physical Review Letters, 104 (2010) 85501
• [5] Prieur J.Y., Höhler R., Joffrin J., Devaud M., Sound and amplification by stimulated emission of radiation in an amorphous compound, Europhysics Letters 24, (1993) no 5, 409-414
• [6] Everest F.A., Pholman K.C., Master Handbook of Acoustics, McGraw-Hill Company Inc. (2009), p. 331
• [7] Raichel D., The Science and Applications of Acoustics, Springer, Berlin (2006), p. 145
• [8] Watson A., Pump up the volume, New Scientist (1999) no. 3, 36-41
• [9] Kutruff H., Acoustics: An Introduction, Taylor and Francis,New York (2007), p. 170
• [10] Mizerski W. (red.), Tablice fizyczno-astronomiczne, Wydawnictwo Adamantan, Warszawa (2013), s. 271
• [11] Kinsler L.E., Frey A.R., Coppens A.B., Sanders J.V., Fundamentals of Acoustics, Wiley, New York (1982), p. 131

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).