Szolnok Megyei Néplap, 1978. március (29. évfolyam, 51-76. szám)
1978-03-04 / 54. szám
SZOLNOK MEGYEI NÉPLAP 1978. március 4. 1 0C vh i I in iu KI A tudomány termelőerővé válik... Eredmények a szilárd testek kutatásában Ha hivatalosan akarunk fogalmazni, azt mondhatjuk: „A szilárd testek kutatása országos kutatási főirány". Laikus olvasó számára azonban nem árt ezt „lefordítani" hétköznapi nyelvre. Ebben dr. Szép Iván kandidátus, az MTA Műszaki Fizikai Kutató Intézetének tudományos igazgatóhelyettese voll segítségünkre, úgyis, mint a Szilárd Testek Kutatását Koordináló Tanács titkára. — Maga az elnevezés túl általános. Valójában nem minden szilárd anyaggal foglalkozunk, hanem csak a tudományos-technikai forradalomban élenjáró iparágak anyagaival. Ilyen például az elektronikai ipar (számítógépek, műszerek, TV, rádió gyártás). A kutatási főirány feladatait nálunk 1971-ben fogalmazták meg az ipar és a tudomány képviselőivel történt konzultációk alapján. Az első középtávú tervet 1971—1975 között teljesítettük, a második, az 1976— 1980 évekre vonatkozik. — A főirány milyen szilárd. testekkel foglalkozik? Témáink négy anyagcsoporttal állnak kapcsolatban. Menjünk rajtuk sorra végig, és egyúttal azt is láthatjuk: a mindennapi gyakorlatba mi ment már át a kutatóintézetek munkájából, vagy mi áll közvetlen gyakorlati alkalmazás előtt. A népgazdaságilag fontos fémek és ötvözeteik csoportjába .tartozik az alumínium és ötvözetei, a réz, a vas és az acélok, és az izzólámpákban használatos wolfram. Itt új eredménynek számít a nagytisztaságú réz szerkezetének, belső tulajdonságainak megismerése, a vezetőképesség növelése érdekében. A Központi Fizikai Kutató Intézetben (KFKI) végzett kutatások eredményeit a Csepeli Fémműben használták fel. A mindennapi gyakorlatban ezt két szélső területen: a vezetékes energiatovábbításban, és á „mini”-elektronikus egységekben is hasznosítani lehet. Az Egyesült Izzó számára pedig a wolfram káros és hasznos szennyezéseinek szerepét vizsgáljuk, Ha a káros szennyezéseket sikerül kiküszöbölni és a hasznosakat megfelelően elosztani a fémben, akkor a wolfram izzószálak élettartamát növelni lehet. Ez a munka a gyártásban jelentős eredményekkel járt. A szilárd testek kutatásához tartozó másik kérdéskör a félvezetők és az integrált áramkörök problematikája. Ennek vizsgálatára kutatásifejlesztési társulás jött létre, a Központi Fizikai Kutató Intézet, a Híradástechnikai Ipari Kutató Intézet, és Távközlési Kutató Intézet, valamint a mi intézetünk részvételével. A társulás egyik fő feladata most a mikroprocesz- szorok tökéletesítése. (Ezek több tízezer elemből álló integrált áramkör-rendszerek, amelyek tulajdonképpen mini-számítógép funkcióját látják el, és programtól függően különböző irányítási, vezérlési feladatokat oldanak meg.) Ilyenek ipari gyártási műveleteinek fejlesztésén dolgozunk jelenleg. A KFKI az un. ion-inplantációs eljárás tökéletesítésén dolgozik. Ennek az eljárásnak a lényege, hogy ionok „beültetésével" a félvezetők felületén olyan szakaszokat hozunk létre, amelyek elektronikus információt képesek átengedni, vagy ilyenek átjutását meggátolni. Ezt korábban úgy oldották meg, hogy hőkezelték a félvezető felszínét. Most erre a célra épített részecskegyorsító segítségével ionizált állapotú atomokat juttatunk a félvezetők belsejébe. Az ilyen kisméretű részecskegyorsítókat (ne gondoljon itt senki a hatalmas ciklotronokra és társaikra, e gyorsítók kisebb energia-tartományban működnek, nagyságuk is alig fél-háromnegyed lakószobányi) a KFKI már éníti is, a technológiai folyamat ismeretében az Egyesült Izzó és a Híradástechnikai Ipari Kutató Intézet számára. Mindennek eredménye: nagyobb tóiról óképességű és gyorsabban működő integrált áramkörök előállítása, amelyek révén még kisebb számítógépek állíthatók elő, vagy éppen a színes televíziós vevőkészülékek energiafogyasztását lehet csökkenteni, képminőségét javítani, és így tovább. — Milyen eredmények említhetők még meg az országos kutatási főirány eddigi munkáiból? A főirány kiemelten foglalkozik a mágneses anyagokkal. Egyik legfontosabb alkalmazásuk a számítástechnikai adattárolókban van. A legkorszerűbb tároló az úgynevezett ,!,buborékmemória’’, amely 1 cm2-en 1 milliónál is több adatot tartalmaz. A fizikusok már'régebben megfigyelték, hogy bizonyos ve- gyüietékben, például Összetett vas-sókban, úgynevezett ritka földfémek vegyületei- ből álló kristályokban a mág- nesezettség kis tartályokba koncentrálható/ külső mágneses tér hatására a kristályban elmozdítható. Ilyenek a gránát és hasonló féldrágakövek családjába tartozó anyagok. Az ezekből képzett átlátszó vékonyrétegekben a mágneses tartomány mikroszkopikus buborékoknak látszik. Egy-egy ilyen buborék „igen”, hiánya „nem” információt hordoz. A néhány ezred mm átmérőjű „buborékok” nagy számban hozhatók létre, meghatározott módon rendezhetők, a tér változtatásával meg is szüntethetők. A nagy számítógépgyárak fejlesztőlaboratóriumaiban ma már működnék 100 000 adatot rögzítő „bubo- rékmemóriákból” álló tárolók, az 1980-as évek elejére a hazai gyakorlatban is megismerkedhetünk majd velük. A várható eredmény: kisebb térfogatban több gépi információ-tárolás. Érdekes kutatási terület az is, amelynek az a lényege, hogy a lézer keltette rezgéseket például beszédhanggal is modulálhatjuk. Az ilyen „telefonkábel” azonos ke- reszmetszet esetén hússzor több információt tud továbbítani, és ami nem megvetendő: nem ázik be. Ráadásul gyorsabb is így a jelek továbbítása. E programban a KFKI-n és a Távközlési Kutató Intézeten túl a Számítástechnikai és Automatizálási Kutató Intézet, a Magyar Optikai Művek* és a Posta Kísérleti Intézet működik közre. Azt hiszem, itt nem kell bizonygatni, hogy mindez a gyakorlatban hol hasznosítható a jövőben — aki csak kicsit is ismeri a mai magyar telefonhelyzetet, komoly várakozással tekint e kutatások eredményei elé. íme, egy beszélgetés, tanulsággal: a nagyon elvontan hangzó kutatások nemcsak a ma, a holnap mindennapi életét könnyítik meg, hanem jelentősen hozzájárulnak korszerű ipari termelési ágazatok kialakulásához. És ez a párt és állami irányítószervek tudománypolitikai irányvonalának is legfőbb célja. Sz. J. I. Hatásosabb villámvédelem A nagyfeszültségű villamos távvezetékek, azok szerelvényei és tartozékai különösképpen ki vannak téve az időjárás minden viszontagságának, s a természeti erők rombolásának. Ezek között fontos helyet foglal el a vülámveszély amely különösen a távvezetékek szabadban álló transzformátorállomásait veszélyezteti. A villámcsapások pusztításai elleni védekezés kutatói ma már nemcsak természetes körülmények között, hanem különleges laboratóriumokban is végezhetnek megfigyeléseket, tapasztalatgyűjtést, ami jelentősen meggyorsítja a kísérletek előrehaladását. A világon e célra létesült magasfeszültségű laboratóriumok közül talán legkorszerűbb a Szovjetunióban épült no- voszibirszki létesítmény, amelynek villám- és impulzusgenerátora 4,8 millió volt feszültségű kisülések létrehozására képes, a felvételen látható módon. A laboratóriumnak fontos tartozéka az az elektronoptikai berendezés, amely a másodperc százmilliomod részének sebességével fényképezi a mesterséges villámokat, a hatalmas elektromos kisüléseket. A nagyfeszültségű távvezetékek egyes szerkezeti elemeit villámvédelmi szempontból szigorúan megvizsgálják a magasfeszültségű laboratóriumban. A 40 —50 méter magas távvezetéki oszlopok viselkedését modellek segítségével tanulmányozzák. A szabadban álló transzformátorállomások villámhárítókkal való védelmét gondos kísérletek során tervezik meg a rendszer kialakításához szarni tógépet is igénybe véve. De még így is csak a legnagyobb biztonságot garantálhatják a megvédendő objektumok számára, abszolút biztonság ugyanis ma még nem létezik a vilámvédelemben. Képünkön: kísérlet mesterséges villámmal Novoszibirszkben. Hz elektronmikroszkóp a kutatás „nagyágyúja“ Elektronmikroszkóp a varsói Orvostudományi Kísérleti Központban A sejtek szerkezetének a megismerése régi vágya a kutatóknak. Korábban jól megfelelt e célra a fény- mikroszkóp, hiszen a szem teljesítőképességet mintegy ezerszeresére fokozta. Idővel azonban a milliméter ezredrészének megfelelő, mikrométer nagyságrendű méretek, amelyeket a fénymikroszkóp láthatóvá tett, már kevésnek bizonyultak. 1932-ben született meg az első elektronmikroszkóp, amely a későbbiekben, az ötvenes években új lehető- . séget teremtett. Bármilyen tökéletes' fény- mikroszkópot alkalmaznak, teljesítőképességének maga a fény fizikai természete szab határt: a fénymikroszkóp feloldóképességének határa 0,2 mikrométer. Ha azonban fénysugár helyett elektron- sugarakat alkalmaznak, a feloldóképesség jelentősen növelhető. Míg a fénymikroszkópnál mikrométerben számolnak, az elektronmikroszkópiában ennek ezredyé- részében, nanométerben. A korszerű elektronmikroszkóp feloidóképessége 0,2—0,3 nanométer. A fény- és elektronmikroszkóp sugármenete elvben hasonló. Az elektronmikroszkóp //fényforrása” izzó katódszál, amely elektronokat bocsát ki. Az elektron- mikroszkópban azonban üveglencsék nem használhatók, mivel azok elnyelik az elektronokat, A több tízezer voltos feszültséggel felgyorsított elektronokat elektromágneses mező téríti el, elvben hasonlóan, mint az üveglencsék a fénysugarakat. Mindez megfelelő vákuumban megy végbe, amelyre azért van szükség, hogy az elektronok ne ütközzenek gázmolekulákkal. A tárgy felnagyított képét fluoreszkáló ernyőn szemlélik, vagy fotóanyagon rögzítik. A vizsgálandó anyag előkészítése különleges módszerekkel történik. Fontos követelmény például, hogy a preparátumok kellően vékonyak legyenek. A fénymikroszkópos célra használt 5—6 mikrométer vastag készítményeken az elektronok nem tudnak áthatolni, ezért az elektronmikroszkópiában használt metszetek kb. százszor vékonyabbak. A sejtek finomszerkezetének a megismerésében nagy segítséget hozott az elektron- mikroszkóp, számos alapvető struktúrát fedeztek fel vele. A sejthártyák, a különböző membránrendszerek szerkezetének a megismerése különösen jelentős volt, de ugyancsak elektronmikroszkóppal fedezték fel például a sejtkapcsoló szerkezeteket, Az idegséjtek. közötti kapcsolatok finomszerkezetének a megismerése az agyi összeköttetések jobb megismeréséhez vezetett. II fémek hangja A fémek tulajdonságai ismételt terhelés hatására megváltozhatnak, repedések keletkezhetnek, és a repedések a szerkezet töréséhez vezethetnek. Angliában a kifáradás okozta változások feltárására akusztikai módszert dolgoztak ki, amely arra a felismerésre épül, hogy a károsodást szenvedett fém gyenge hangot hallat, amikor megreped. E hang elemezhető. Az új módszert főleg a repedések feltárására, terjedésének az ellenőrzésére használják. Alkalmazzák nyomásnak kitett edényeknek, hegesztett szerkezeteknek, továbbá csővezetékeknek vagy gépek forgó részeinek, valamint hegesztendö munkadaraboknak az ellenőrzésére, ha szükséges, hegesztés közben is. Az eljárással számos katasztrofális törés megelőzhető. A kifáradás közben keletkező hang ugyanis a repedés megjelenésétől kezdve jelzi a veszélyt. A repedés megjelenése és a szerkezet törése között pedig az esetek döntő többségében jelentős időkülönbség van. Mkoholcsepp mint csipesz A mikrominiatürizálás során számos parányi alkatrészből állítanak össze készülékeket. Köztük olyat is, amelyet kézzel kell összeszerelni. Ebben az esetben a néhány milliméteres részeket valamiképpen meg kell fogni és a helyükre kell illeszteni. A csipeszek ehhez rendszerint túl nagyok, más műszerek pedig túl komplikáltak és költségesek. Egy leningrádi kutató szellemes megoldást talált erre á célra: semleges folyadék, például alkohol egy cseppjével emeli a helyére az alkatrészt. Itt 'azt a jelenséget . alkalmazza, amelynek alapján például megnedvesített ujjal egy morzsát szedünk fel az asztalról. Készüléke golyóstollhoz hasonlít, amelynek ' tartályában tinta helyett alkohol van. Az alkohol nedvesen tartja a tollhegyet, amelyre a köny- nyű kis alkatrész rátapad — így anélkül, hogy a legcsekélyebb mértékben is megsérülne, tovább vihető NEMZETKÖZI VÁLLALKOZÁS Magnetoszféra-vizsgálat holdakkal A magnetoszférában lejátszódó folyamatok vizsgálatát tűzte ki célul az a tudományos vállalkozás, amelyet Nemzetközi Magnetoszférta Kutatásnak nevezték el. A program 1976-ban kezdődött és 1979 végéig tart. A kutatásban 39 ország több mint ezer kutatócsoportja vesz részt, részben földi megfigyelésekkel, részben űreszközökkel. összesen 14 speciális hold indítását tervezik az Egyesült Államokból, a Szovjetunióból, Japánból és Nyugat- Európóból. A program zökkenőkkel indult. Tavasz- szal nem sikerült geostacinárius (a Földhöz viszonyítva egy pontban álló) pályára állítani a GEOS nevű holdat, ezért átalakították a programját. Májusban az OTS nevű következő holdat nem sikerült fellőni a rakéta hibája miatt, ezért szeptemberre kellet^ halasztani az indítását. Még több halasztást kellett közbeiktatni váratlan sikertelenségek miatt, úgy hogy- mór veszélybe került az egész program. A amerikaiak három űrlaboratórium felbocsátását tervezik, amelyek közül az első kettő („anya” és .,/lánya”) végül október 22-én egyetlen rakétái nd ífássá 1 erősen elnyúlt földkörüli pályára került, A 280 kilomter és 140 ezer kilométer között húzódó pályán a két holdnak egymástól valp távolsága 100 és 5000 kilométer között változik. Az egyik holdat a NASA, a másikat az Európai Űrkutatási Hivatal készítette. 1978 júniusában mesterséges bolygóként Nap körüli pályára áll majd egy harmadik „testvér” is. Ennek az lesz a feladata, hogy legalább egy órával a A magnetoszférát kutató holdak egyikének földi előkészítése Földre érkezésük előtt jelezze a Napból kiinduló töltött részecskék felhőit, a két másik hold pedig megfigyeli majd a részecskeáramlás behatolását a magneto- szf érába, A Szovjetunió egy MAGIK nevű holddal járul hozzá a magnetoszféra-kutatás sikeréhez. Érdekes,, hogy e hold egyes detektorait . szintén az Európai Űrkutatási Hivatal szállítja. Az 1978-ban indítandó hold az első konkrét űrkutatási együttműködés, az Európai Űrkutatási Hivatal és a Szovjetunió között.
