Жизнь и мечта - Ощепков Павел Кондратьевич (электронные книги без регистрации TXT) 📗
Известно, что все окружающие нас тела испускают те или иные волны. Все химические и биологические процессы также сопровождаются излучениями. Если бы мы уже имели в своем распоряжении богатый арсенал принципиально возможных средств интроскопии, то мы увидели бы бесчисленное количество новых красок, которыми так богат мир. Мы могли бы, по желанию, смотреть на мир другими глазами, могли бы узнать, как видят некоторые другие обитатели Земли, спектральная чувствительность органов зрения которых отличается от чувствительности человеческого глаза. Перед нами могло бы открыться еще много новых окон в мир.
180
Интроскопия необходима для объемного исследования качества металла, наблюдения процессов кристаллизации металла в изложницах, и в особенности при непрерывной разливке стали, исследования кинетики объемных реакций в металлургии и химии, равномерности распределения легирующих добавок, для контроля горячего металла в потоке на однородность и сплошность его в прокатном производстве и для многого другого.
Средства интроскопии приобретут большое значение в доменном и мартеновском производствах для контроля за состоянием теплоизоляционных кладок в процессе производства металла. Из-за неравномерного выгорания и раскисления, из-за неоднородного качества огнеупоров в ходе работы доменных печей непрерывно изменяются геометрические размеры и форма внутренней футеровки.
По этой причине порой происходят крупные аварии.
Частые же профилактические остановки печей приводят к неоправданным экономическим потерям.
Использование радиоволн, в особенности сантиметрового и миллиметрового диапазонов, для постоянного наблюдения за состоянием футеровки позволит избежать этих потерь, повысить надежность работы подобных сооружений.
В машиностроении интроскопия необходима для исследования остаточных напряжений в металлах и в других непрозрачных материалах после их термической или механической обработки, для изучения зон перекристаллизации при закалке и отжиге, для исследования степени усталости ответственных деталей и узлов различных машин, процессов горения твердого или жидкого топлива в камерах высокого давления, механизмов трения и т. п.
Сейчас даже трудно перечислить все области науки и техники, которые нуждаются в средствах объемного исследования.
В полупроводниковой технике, например, интроскопия необходима для исследования совершенства кристаллической структуры монокристаллов, для выявления зон дислокаций, для исследования электрической неоднородности, степени надежности, для обнаружения включений, для изучения электрических процессов на границах p-n переходов и т. п.
181
В гидротехнике средства объемного исследования необходимы для контроля подводных частей сооружений, для совершенствования ответственных узлов и механизмов.
В строительном деле интроскопы необходимы для контроля качества бетонных сооружений, для определения добротности древесины и других строительных материалов.
Средства интроскопии необходимы для улучшения условий работы портов и аэродромов в условиях густого тумана, дождя или снега, для видения сквозь облака и т. д. В будущем они потребуются, по-видимому, и при глубинном бурении, и для исследования недр земли с подвижных подземных снарядов.
В настоящее время серьезно ставится вопрос о глубинном бурении со дна океана или моря. И в этом случае большую помощь технике бурения могут оказать средства интроскопии. Они будут необходимы для дистанционного наблюдения (видения) в глубоководных слоях, в илистых отложениях и, наконец, для поиска места скважин в случае обрыва инструмента.
Список областей применения интроскопии можно было бы продолжать еще и еще, но в этом нет никакой необходимости. Всякому ясно, что весь окружающий нас мир — это мир объемных тел и предметов, и поэтому средства объемного исследования их без разрушения должны занимать все большее место в нашей практике.
Любая машина, любая деталь машины — это объемное тело, и работают они, как правило, всем своим сечением, всем своим объемом. Понятно, какое огромное значение имеют эффективные средства и методы контроля качества каждой детали.
Хочется отметить, что еще Петр I придавал большое значение проблеме качества и надежности. Широко известен его указ, изданный в связи с плохим качеством ружей, поставленных Тульской оружейной фабрикой царскому войску. Напомним, что царь повелел хозяина фабрики Корнилу Белоглаза бить кнутом и сослать в работы в монастырь, «понеже он, подлец, осмелился войску государеву продавать негодные пищали и фузеи».
А контролера «старшину Фрола Фукса бить кнутом и сослать в Азов, пусть не ставит клейма на плохие ружья».
182
В Вавилоне еще четыре тысячи лет назад существовал такой закон: если обваливался дом, то архитектора, построившего этот дом, предавали смертной казни. Если же при обвале дома гибли члены семьи его владельца, то предавали казни и членов семьи архитектора.
До недавнего времени мы ограничивались исследованиями состава и качества материалов или выборочно, или только с поверхности (микрофотографирование, спектральный анализ, рентгеноструктурный анализ, химический анализ). Но эти методы удовлетворяют только в том случае, если есть полная уверенность в однородности материала по всей толще, если проба, взятая с поверхности, будет однозначно характеризовать материал по всему объему.
Практика же показывает, что наблюдений с поверхности недостаточно. И для того чтобы разрешить это противоречие, необходимо всемерно развивать средства объемного исследования. Интроскопия в этом отношении и будет едва ли не самым мощным средством получения информации о технологических процессах и свойствах тел.
С помощью интроскопии человек не только расширит возможности объемного контроля руд, минералов, деталей машин, сооружений и т. д., но и откроет многие новые стороны различных процессов, которые до сего времени скрыты от наших глаз стеной непрозрачности.
Особенно важное практическое значение интроскопия получит в условиях автоматического управления и контроля за технологическими процессами. Современная автоматика и счетно-решающие устройства действительно могут делать чудеса. Но этот мощный арсенал современных средств, автоматизации будет давать правильные ответы лишь тогда, когда в него будут правильно вводиться входные данные. Входные же данные нужно добывать непосредственно из самих технологических процессов и именно в тот момент, когда эти процессы протекают. При современном крупном и высокоскоростном производстве данные, отстающие от хода процессов, практически непригодны. В схемы автоматики должна вводиться только текущая информация, а чтобы получить ее, и притом непосредственно из внутренних областей процессов или материалов, необходимы средства объемного контроля. Помочь решить эту задачу в значительной степени может интроскопия.
183
В настоящее время началось применение средств кибернетики в медицинской диагностике. Однако вычислительные машины могут успешно выполнить свою роль только при условии, что в них вводятся объективные входные данные, полученные непосредственно из живого организма. Средства интроскопии и в этом случае могут сыграть исключительно важную роль.
Случайно ли именно в наше время возникла идея интроскопии? Нет, не случайно. Возникновение ее определяется прежде всего потребностями общественного производства. На некоторые из них выше было уже указано. Если мы проанализируем общий характер этих потребностей, то должны будем сделать такой вывод: в современных условиях крупномасштабного и поточного производства совершенно по-новому формулируются требования к методам контроля технологических процессов и ответственных изделий. Если несколько лет назад в большинстве производств можно было довольствоваться выборочным контролем изделий, дефектоскопией, лабораторными исследованиями проб и образцов, то в настоящее время эти средства и методы сплошь и рядом оказываются далеко не достаточными. При производстве, например, сверхмощных установок (я имею в виду турбогенераторы мощностью в 100 тыс. и 500 тыс. кВт, атомные реакторы большой мощности, машины высокого давления и т. п.) выборочный контроль изделий уже недопустим. Качество материалов и деталей, идущих на сооружение таких объектов, должно иметь стопроцентную гарантию надежности. Такие же требования предъявляются при создании ракет и многоместных пассажирских самолетов; они неизбежно возникнут и перед отправкой будущих глубинных снарядов в сторону литосферы земли.
