Электронная музыка

Электро'нная му'зыка,музыка, создаваемая с помощью генераторов низкой (звуковой) частоты, электрические колебания которых записываются на магнитную ленту и воспроизводятся на магнитофоне. Одна из важных особенностей Э. м. состоит в том, что в ней отсутствует исполнитель в традиционном понимании, т. е. как необходимый посредник между композитором и слушателем. Основные операции при сочинении Э. м.- поиски и отбор звучаний, запись их на магнитную ленту, обработка (деформация, модификация, трансформация), композиционное оформление. Получаемые при воспроизведении звуки могут комбинироваться со звуками электроинструментов (музыка для которых не относится к собственно Э. м.), певческих голосов, традиционных инструментов. В Э. м. используются так называемые синусоидные тоны (отличаются от обычных музыкальных звуков отсутствием обертонов и представляют собой звуки определённой высоты, лишённые тембровой окраски), а также звуки переменной и неопределённой высоты (микротоны). Понятие Э. м. введено около 1950 немецким физиком В. Майер-Эплером. Э. м. создаётся в специальных студиях (первая такая студия организована в 1951 в Кельне по инициативе инженера Х. Эймерта, композитора К. Штокхаузена и др.; подобная студия в Москве, основанная Е. А. Мурзиным, существует с 1967). К созданию Э. м. обращались Эймерт, Штокхаузен, советские композиторы Э. В. Денисов, С. А. Губайдулина, А. Г. Шнитке, Э. Н. Артемьев и др. Э. м. применяется для создания особых звуковых эффектов в музыкальном сопровождении к фильмам, спектаклям, радиопередачам.

  Ю. Н. Холопов.

Электронная оптика

Электро'нная о'птика, теория формирования потоков электронов и управления ими с помощью электрических и магнитных полей, а также совокупность приборов и методов исследования, основанных на использовании таких потоков. Подробнее см. в ст. .

Электронная промышленность

Электро'нная промы'шленность,отрасль промышленности, производящая электронные приборы (полупроводниковые, электровакуумные, пьезокварцевые приборы, изделия квантовой, криогенной и оптоэлектроники, интегральной оптики), резисторы, конденсаторы, штепсельные разъёмы и другие радиокомпоненты, специальное технологическое оборудование и аппаратуру (см. также ;одна из отраслей, определяющих научно-технический прогресс.

  Начало промышленного производства отдельных видов электронных приборов относится к 1920-м гг. Ещё в 20-30-е гг. СССР имел приоритет в области создания и промышленного выпуска новых типов электронных приборов: сверхвысокочастотных приборов, электроннолучевых трубок, фотоэлектронных умножителей и др. Бурное развитие Э. п. получила после 2-й мировой войны 1939-1945. Продукция Э. п. используется в различных областях науки и техники (космонавтика, радиофизика, кибернетика, вычислительная техника, связь, медицина и др.), при создании современных систем управления, радиотехнических устройств, приборов и средств автоматизации в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте и для оборонных целей.

  В 1961 был создан Государственный комитет Совета Министров СССР по электронной технике, а в 1965 - министерство электронной промышленности СССР.

  Э. п. - отрасль, отличающаяся высоким уровнем концентрации производства, специализации и кооперирования, комплексностью развития. Крупные специализированные предприятия Э. п. выпускают широкую номенклатуру электронных изделий. Существенную роль в развитии специализации и кооперирования производства играют создание типовых параметрических рядов важнейших изделий электронной техники, разработка базовых прогрессивных конструкций и технологических процессов, комплексная стандартизация. С развитием современных направлений в электронике коренным образом изменилась технология изготовления электронных приборов. Традиционные приёмы обработки материалов вытесняются технологическими процессами, основанными на применении фотолитографии, электроннолучевой, плазменной и плазмохимической обработке, диффузии, ионной имплантации. Основная особенность применяемых в отрасли исходных материалов - их сверхвысокая чистота, т. к. наличие примесей определяет технические и эксплуатационные характеристики электронных приборов.

  Э. п. характеризуется быстрым ростом объёмов производства, расширением номенклатуры полупроводниковых (особенно интегральных схем), квантовых, криоэлектронных приборов, а также приборов, основанных на акусто- и магнитоэлектронике; быстро расширяется производство микроЭВМ, цветных кинескопов, электронных калькуляторов, в том числе программируемых, видеомагнитофонов, электронных часов, стереосистем высшего класса, СВЧ-печей и др.

  Э. п. развивается опережающими по сравнению с др. отраслями промышленности темпами. В 1966-75 объём производства увеличился в несколько раз, производительность труда - более чем в 4 раза. Основные пути совершенствования производства в Э. п. - комплексная механизация и автоматизация на основе создания высокопроизводительного оборудования и аппаратуры, автоматизированных линий, управляемых ЭВМ, и внедрения прогрессивных технологических процессов, базирующихся на передовых научно-технических достижениях.

  Производство электронной техники получило большое развитие в зарубежных социалистических странах. Интегральные микросхемы, полупроводниковые приборы, резисторы, кинескопы и др. выпускаются предприятиями ВНР, ГДР, ПНР, СРР, ЧССР, СФРЮ.

  Значительного уровня развития достигла Э. п. в капиталистических странах. Её отличает высокая степень монополизации и концентрации производства (особенно в США). Имеются также небольшие предприятия, специализирующиеся на выпуске отд. элементов приборов, измерительной аппаратуры и других электронных комплектующих устройств. Наиболее крупные фирмы США - «Фэрчайлд камера энд инструменте», «Нэшонал семикондакторс», «Рейдио корпорейшен оф Америка», «Интел», «Рокуэлл», «Тексас инструменте», «Моторола», «Мостек»; Японии - «Ниппон электрик компани», «Тосиба дэнки», «Мацусита дэнки»; ФРГ - «Сименс», «АЭГ - Телефункен»; Италии - «СГС - АТЕС»; Великобритании - «Плесси», «Инглиш электрик», «Маллард»; Франции - «Томпсон - ЦСФ», «Сескозэм» (см. также ) .

  Лит.:Опыт организации и работы хозрасчетных объединений в промышленности. [Сб. статей], Л., 1970; Экономика электронной промышленности, М., 1976.

  А. И. Шокин.

Электронная пушка

Электро'нная пу'шка,устройство для получения потоков (пучков) электронов в объёме, из которого удалён воздух (в вакууме). Электроны в Э. п. вылетают из катода и ускоряются электрическим полем ( рис. 1 ). Испускание электронов из катода происходит главным образом в процессах ,эмиссии из ,автоэлектронной эмиссии (см. ) и ,формирование заданного распределения электронного пучка на выходе из Э. п. осуществляется подбором конфигурации и величины электрического и магнитного полей и является предметом электронной оптики (см. ). Термин «Э. п.» применяют как к устройствам для формирования высокоинтенсивных электронных пучков (сильноточные Э. п.), так и к более простым совокупностям электродов для получения пучков малой интенсивности (используемых в , , ) ;последние часто называются электронными прожекторами. Конструкции и параметры слаботочных Э. п. весьма разнообразны. Схема одной из них приведена на рис. 2.Э. п. находят широкое применение в технике и научных исследованиях, в частности в телевизионных системах, электронных микроскопах, электроннооптических преобразователях, аппаратах для плавки и сварки металлов, возбуждения и т. д. Токи электронных пучков в слаботочных Э. п. могут иметь значения в пределах от десятков мкадо десятков а,а энергии электронов доходить до сотен кэв.

 В сильноточной Э. п., являющейся двухэлектродным прибором (диодом), генерируются электронные пучки с существенно большими токами - до 10 ⁴ -10 ⁷ а,энергией ускоренных электронов до 10-20 Мэви мощностью Ј 10 ¹³ вт.Обычно в сильноточной Э. п. при плотностях тока ³ 1 ка/см ²используются холодные катоды со «взрывной эмиссией». Взрывная эмиссия возникает при нагреве и взрыве микроострий на поверхности катода током автоэлектронной эмиссии (см. ) .Ионизация паров приводит к формированию у поверхности катода плотной плазмы и увеличению средней плотности тока эмиссии в 10 ³-10 ⁴раз. Прикатодная плазма расширяется к аноду со скоростью v= (2-3)Ч10 ⁶ см/секи замыкает состоящий из катода и анода диод за время d/v( d -расстояние катод - анод), что ограничивает длительность тока пучка через диод временами ~ 10 ^-8- 10 ^-6 сек.

 При малых токах и отсутствии разреженной плазмы между катодом и анодом движение электронов в сильноточной Э. п. с учётом релятивистских поправок подобно движению в слаботочной Э. п. Отличительная особенность Э. п. в режимах с большими токами состоит в сильном влиянии магнитного поля пучка на траектории электронов. Как показывает расчёт, при токе диода  ( ка) ( рис. 3, -полная энергия электронов у анода, mc2 - энергия покоя; см. ) собственное магнитное поле потока электронов заворачивает электроны к оси этого потока и сжимает поток к центру анода. Это сжатие пучка у анода приводит к экранировке центральной области катода пучка, вследствие чего электроны испускаются главным образом кромкой катода, что хорошо видно на рис. 3 . Эффект сжатия наиболее ярко проявляется, если пространств, заряд и его электрическое поле частично компенсируются ионами плазмы, заполняющей приосевую область диода или покрывающей поверхность анода. Плазма в диоде создаётся либо с помощью внешних источников, либо в результате нагрева анода электронным пучком. При этом на аноде плотность тока сфокусированного пучка достигает 10 ⁶-10 ⁸ а/см ² ,а плотность потока энергии Ј 10 ¹³ вт/см ² .Представление о пучке в этом случае условно, т. к. поперечная скорость электронов сравнима с продольной.

  Если на аноде есть слой плотной плазмы, то ионы ускоряются электрическим полем к катоду, а ток в диоде переносится и электронами, и ионами. Теория и расчёт, подтверждаемые экспериментами, предсказывают, что в результате взаимодействия магнитного поля с электронами их ток с увеличением R/d(в отличие от ионного) перестаёт нарастать. Это открывает возможность получения в сильноточных Э. п. ионных пучков с током ³ 10 ⁶ а.Эффект подавления электронных токов на периферии диода магнитными полями, называется магнитной изоляцией, используется в вакуумных передающих линиях, соединяющих источник питания с диодом Э. п. и выдерживающих без пробоя Ј 4Ч10 ⁶ в/см.

 Сильноточные Э. п. используются для нагрева плазмы, коллективного ускорения заряженных частиц, получения и потоков нейтронов, генерации СВЧ-колебаний и лазерного излучения, в исследованиях по физике твёрдого тела.

  Лит.:Алямовский И. В., Электронные пучки и электронные пушки, М., 1966; Месяц Г. А., Генерирование мощных наносекундных импульсов, М., 1974; Смирнов В. П., Получение сильноточных пучков электронов, «Приборы и техника эксперимента», 1977, в. 2.

  В. П. Смирнов.

Рис. 1. Схема электронной пушки: 1 - катод; 2 - модулятор; 3 - первый анод; 4 - второй анод; е - траектории электронов.

Рис. 3. Схема сильноточного диода: 1 - катод; 2 - слой катодной плазмы; 3 - типичная траектория электрона в диоде, имеющая спиралеобразную форму; 4 - типичная траектория иона в диоде; 5 - слой анодной плазмы; 6 - анод.

Рис. 2. Структурная схема осесимметричной электронной пушки, используемой в клистронах (показана в разрезе).

Электронная спектроскопия

Электро'нная спектроскопи'ядля химического анализа (ЭСХА), то же, что .

Электронная теория

Электро'нная тео'рия,классическая (неквантовая) теория электромагнитных процессов, в основе которой лежат представления о строении вещества из электрически заряженных частиц - электронов и атомных ядер (см. ) .

Электронная терапия

Электро'нная терапи'я,применение пучков ускоренных с лечебными целями: один из видов .

Электронная фотовспышка

Электро'нная фотовспы'шка,см. в ст. .

Электронная фотография

Электро'нная фотогра'фия,метод воспроизведения изображения объекта на фотоэлектронной эмульсии (так называемая электронно-графическая пластинка) с помощью электронных пучков, испускаемых фотокатодом, на который проецируется световое изображение объекта. Э. ф. применяется в астрономии для изучения структуры слабых протяжённых объектов (туманностей, галактик) и их спектров, для исследований двойных звёзд, астрофотометрических измерений и др. См. также .

  Лит.:Курс астрофизики и звездной астрономии, под ред. А. А. Михайлова, 3 изд., т. 1, М., 1973.

Электронная эмиссия

Электро'нная эми'ссия,испускание электронов поверхностью твёрдого тела или жидкости. Э. э. возникает в случаях, когда под влиянием внешних воздействий часть электронов тела приобретает энергию, достаточную для преодоления на границе тела, или если под действием электрического поля поверхностный потенциальный барьер становится прозрачным для части электронов, обладающих внутри тела наибольшими энергиями. Э. э. может возникать при нагревании тел ( ) ,при бомбардировке электронами ( ) ,ионами ( ) или фотонами ( ) .В определённых условиях (например, при пропускании тока через полупроводник с высокой подвижностью электронов или при приложении к нему сильного импульса электрического поля) электроны проводимости могут «нагреваться» значительно сильнее, чем кристаллическая решётка, и часть из них может покинуть тело (эмиссия горячих электронов).

  Для наблюдения Э. э. необходимо создать у поверхности тела (эмиттера) внешне ускоряющее электроны электрическое поле, которое «отсасывает» электроны от поверхности эмиттера. Если это поле достаточно велико (³ 10 ² в/см) ,то оно уменьшает высоту потенциального барьера на границе тела и соответственно работу выхода ( ) ,в результате чего Э. э. возрастает. В сильных электрических полях (~10 ⁷ в/см) поверхностный потенциальный барьер становится очень тонким и возникает туннельное «просачивание» электронов сквозь него ( ) ,иногда называемое также автоэлектронной эмиссией. В результате одновременного воздействия 2 или более факторов может возникать термоавто- или фотоавтоэлектронная эмиссия. В очень сильных импульсных электрических полях (~ 5Ч10 ⁷ в/см) туннельная эмиссия приводит к быстрому разрушению (взрыву) микроострий на поверхности эмиттера и к образованию вблизи поверхности плотной .Взаимодействие этой плазмы с поверхностью эмиттера вызывает резкое увеличение тока Э. э. до 10 ⁶а при длительности импульсов тока в несколько десятков нсек(взрывная эмиссия). При каждом импульсе тока происходит перенос микроколичеств (~ 10 ^-11 г) вещества эмиттера на анод.

  Лит.:Добрецов Л. Н., Гомоюнова М. В., Эмиссионная электроника, М., 1966; Бугаев С. П., Воронцов-Вельяминов П. Н., Искольдский А. М., Месяц С, А., Проскуровский Д. И., Фурсей Г. Н., Явление взрывной электронной эмиссии, в сборнике: Открытия в СССР 1976 года, М., 1977.

  Т. М. Лифшиц.

Электронноакустический преобразователь

Электронноакусти'ческий преобразова'тель,устройство для преобразования акустических сигналов в электрические. Э. п. представляет собой электроннолучевой прибор с экраном в виде металлического диска с отверстиями, в которые впаяны тонкие остеклованные (для изоляции от диска) проволочки. Внутренняя поверхность диска отшлифована и покрыта слоем диэлектрика с большим коэффициентом вторичной эмиссии. С внешней стороны диска проволочки электрически соединены с элементами матрицы из пьезоэлектрического материала. Под действием акустической волны на элементах матрицы возникают электрические потенциалы, которые по проволочкам передаются на внутреннюю поверхность диска (экрана), при этом распределение зарядов на слое диэлектрика соответствует распределению амплитуд звукового давления в плоскости матрицы. Электронный луч, обегая поочерёдно все участки экрана (так же, как в передающей телевизионной трубке), «считывает» электронное изображение акустического поля и преобразует его в последовательность электрических сигналов.

  Э. п. используют в устройствах ультразвуковой дефектоскопии и подводного звуковидения, в приборах медицинской диагностики, как быстродействующие электронные коммутаторы и т. д.

  Лит.:Грасюк Д. С. [и др.], Ультразвуковой интроскоп с новым электронно-акустическим преобразователем «У-55», «Акустический журнал», 1965, т. 11, в. 4; Прохоров В. Г., Семенов С. П., О построении систем акустической голографии, в сборнике: Современное состояние и перспективы развития голографии, Л., 1974.

  В. Д. Свет.

Электронно-дырочная жидкость

Электро'нно-ды'рочная жи'дкость,конденсированное состояние неравновесной электронно-дырочной плазмы в (см. ) .Э.-д. ж. образуется, когда концентрация электронов и дырок (свободных или связанных в ) превышает некоторое, зависящее от температуры критическое значение n _kp .Эта концентрация легко достигается с помощью инжекции носителей, освещения полупроводника и т. п. При достижении n _kpсистема неравновесных носителей тока претерпевает фазовый переход, подобный переходу газ - жидкость, в результате которого она расслаивается на две фазы: капли относительно плотной Э.-д. ж., окруженные газом экситонов, и свободных носителей. При этом плотность и кристаллическая структура полупроводника практически не затрагиваются. В отличие от обычных жидкостей, в Э.-д. ж. отсутствуют тяжёлые частицы (ионы, атомные ядра). Поэтому Э.-д. ж. обладает сильно выраженными квантовыми свойствами: она не может кристаллизоваться, а остаётся жидкостью вплоть до самых низких температур (см. ) ;она не может быть жидкостью молекулярного типа, т. е. состоять из экситонов или экситонных молекул, а состоит из квазисвободных электронов и дырок, т. е. подобна .

 Кулоновское взаимодействие, связывающее частицы в Э.-д. ж., ослаблено диэлектрической проницаемостью кристалла. Поэтому по сравнению с обычными жидкостями энергии связи частиц E ₀и их концентрации по в Э.-д. ж. весьма малы ( E ₀~ 10 ^-2- 10 ^-1 эв, п ₀~ 10 ¹⁷- 10 ¹⁹ см ^-3) .Область температур Т,при которых возможно существование Э.-д. ж., по порядку величины определяется соотношением: Т³ (0,1 E ₀/ к) ~ 10-100 К ( к - ) .

 Диаметр капель обычно ~ 1-10 мкм,однако удаётся наблюдать капли с диаметрами до 1 мм.