Крестьянская война под предводительством Е. И. Пугачёва 9 Страница

В обширных материковых областях К. с положит. среднегодовой темп-рой поверхности распространён лишь сезонно-мёрзлый (активный) слой. При отрицат. среднегодовых темп-pax поверхности Земли К. включает и активный слой, и все образования многолетней К. В области распространения многолетнемёрзлых горных пород активный слой наз. сезонно-протаивающим, или сезонноталым; вне ее - сезоннопромерзающим, или сезонно-мёрзлым. На границе области распространения многолетнемёрзлых толщ среднегодовые темп-ры земной поверхности могут отклоняться от О °С, что ведёт к периодическому или эпизодическому формированию и деградации мёрзлых перелетков - зародышей многолетней К. В областях с близкой к 0°С отрицательной среднегодовой темп-рой поверхности Земли многолетняя К. имеет островной характер.

Для полярных, субполярных и высокогорных областей К. характерны криогенные и посткриогенные процессы и явления: криогенное выветривание; криолито-генез; растрескивание и пластическая деформация мёрзлых горных пород; пучение почв и рыхлых пород; вымораживание крупнообломочного материала на поверхность; просадки и термокарст; соли-флюкция и криогенное обрушение пород со склонов; нивация и альтипланация;

усиленная боковая эрозия и абразия льдистых отложений и др. С этими процессами связано образование определённых форм рельефа: экзарационных и нивальных (троги, цирки); гравитационных и солифлюкционных (склоновые террасы, оползни, обвалы, оплывины и др.), экструзивных и форм пучения (та-рыны, гидролакколиты, каменные россыпи); термоабразионных; полигональных; перигляциальных и мн. др.

Термин " К." предложен П. Ф. Швецовым в 1955, хотя необходимость выделения зоны литосферы с отрицат. темп-рой была обоснована раньше, напр. в трудах рус. и сов. учёных Л. Я. Ячевского (1889), М. И. Сумгина (1927), Н. И. Толстихина (1941) и др.

Лит.: Швецов П. Ф., Вводные главы к основам геокрилогии, М., 1955 (Материалы к основам учения о мерзлых зонах земной коры, в. 1); Основы геокриологии, ч. 1, М., 1959; Достовалов Б. Н., Кудрявцев В. А., Общее мерзлотоведение, М., 1967; Попов А. И., Мерзлотные явления в земной коре (Криолитология), М., 1967; Ми11ег S. W., Permafrost or permanently frozen ground and related engineering problems, Ann Arbor, 1947; Теrzaghi K., Permafrost, " Journal of the Boston Society of Civil Engineers", 1952. v. 39, № 1; Сai1leux А., Тауlor G., Cryopedolqgie, etudes des sols geles, P., 1954; Proceedings, International permafrost conference, Wash., 1965. A.A.Шарбатян.

КРИОЛОГИЯ (от крио... и ...логия), наука о криосфере.

КРИОПАТОЛОГИЯ (от крио... и патология), болезненные состояния и процессы, возникающие в организме под влиянием низких температур. У человека наиболее изучены общие и местные па-тологич. процессы, происходящие при охлаждении и отморожении (см. также Гипотермия).

КРИОПЛАНКТОН (от крио... и планктон), совокупность организмов, гл. обр. одноклеточных водорослей, живущих в талых лужах на поверхности льда или снега и в воде, пропитывающей морской лёд. См. Криофилы.

КРИОСКОПИЯ (от крио... и ...скопия), метод физико-хим. исследования, основанный на измерении понижения темп-ры замерзания раствора по сравнению с темп-рой замерзания чистого растворителя. Согласно Рауля законам, для бесконечно разбавленного раствора (при отсутствии электролитической диссоциации) существует зависимость dt_k= = Е_к*п, где dt_к -понижение темп-ры замерзания раствора, °С; п - концентрация раствора. Коэфф. E_k наз. к р и о-скопической постоянной растворителя. Значение Е_к для различных жидкостей различно: напр., для воды оно составляет 1, 86, для бензола 5, 07, для уксусной к-ты 3, 90, для диоксана 4, 63, для фенола 7, 27. Зная Ек, можно вычислить молекулярную массу М вещества по формуле М =P_1*E_K*1000/Р₂dt_k, где P₁ и Р₂ - соответственно масса растворённого вещества и растворителя в г. Разность темп-р dt _K измеряют обычно метастатическим термометром или с помощью термопары. Методом К. могут быть определены значения Ек для веществ с известной мол. массой, а также концентрация вещества в растворе.

Лит.: К и р е е в В. А., Краткий курс физической химии, 4 изд., М., 1969; Справочник химика, 2 изд., т. 3, М.- Л., 1964, с. 485;

КРИОСТАТ (от крио... и греч. states - стоящий, неподвижный), термостат, в к-ром рабочий узел или исследуемый объект поддерживается при темп-pax менее 120 К (криогенных темп-pax) за счёт постороннего источника холода. Обычно в качестве источника холода (хладоагента) применяют сжиженные или отверж-дённые газы с низкими темп-рами конденсации и замерзания (азот, водород, гелий и др.). Темп-ру помещённого в К. объекта регулируют, изменяя давление паров над заполняющим К. хладоагентом или подогревая пары хладоагента. К. различают: по роду применяемого хладоагента (азотные, гелиевые, водородные и т. д.), по используемым для изготовления материалам (стеклянные, металлические, пластмассовые), по назначению (для радиотехнических, оптических и др. исследований, для сверхпро-водящих магнитов, приёмников излучения и т. д.).

Для К. любого типа необходима защита его рабочего объёма от притока теплоты из окружающей среды. Чем ниже темп-ра кипения и чем меньше теплота испарения используемого хладоагента, тем выше требования к теплоизоляции рабочих узлов К. В К., заполняемых жидким азотом или кислородом, часто используется высоковакуумная теплоизоляция, подобно применяемой в широко известных Дъю-ара сосудах и бытовых термосах. Для гелиевых К. обычная высоковакуумная изоляция уже недостаточна. Поэтому с целью уменьшения притока лучистой энергии от наружных стенок К. необходимо понизить их темп-ру, что достигается охлаждением стенок вспомогат. хладоагентом (напр., жидким азотом) или установкой в теплоизоляционном пространстве защитных экранов, отражающих излучение.

В лабораторной практике широко применяются стеклянные К., они просты в изготовлении и прозрачны, что позволяет непосредственно наблюдать за ходом опыта. Гелиевый стеклянный К. общего назначения (рис. 1) обычно состоит из 2 сосудов Дьюара, вставленных один в другой. Внутр. сосуд заполняют жидким гелием, наружный - жидким азотом. К недостаткам стеклянных К. относится малая механич. прочность.

Надёжны в эксплуатации металлич. К., из к-рых наиболее универсальными являются К. с жидким гелием в качестве осн. хладоагента. На рис. 2 приведена схема металлич, гелиевого К. с дополнит. охлаждением жидким азотом. Гелиевый объём К. окружён со всех сторон медным экраном. В пространстве между гелиевым объёмом и кожухом создаётся глубокий вакуум, к-рый поддерживается в процессе эксплуатации с помощью адсорбента. Для компенсации температурных деформаций, возникающих между внутр. узлами и корпусом, в К. предусмотрен сильфон. Гелиевый объём, азотная ванна и корпус К. изготовляются из меди, нержавеющей стали или алюминиевых сплавов. Поверхности узлов К. со стороны " вакуумного пространства" полируются для отражения теплового излучения.

В металлич. К., предназначенных для оптич. исследований, предусматриваются окна, а также поворотные устройства, при помощи к-рых можно изменять положение образца. Для охлаждения экранов гелиевых и водородных К. вместо жидкого азота используются пары осн. хладоагента. К. широко применяются в криогенной технике.

КРИОСФЕРА (от крио... и сфера), прерывистая и непостоянная по конфигурации оболочка Земли в зоне теплового взаимодействия атмосферы, гидросферы и литосферы. Характеризуется отрицат. или нулевой темп-рой, при к-рых вода, содержащаяся в К. в парообразном, свободном или химически и физически связанном с др. компонентами виде, может существовать в твёрдой фазе (лёд, снег, иней и др.). Темп-pa О °С (273, 15 К) определяет равновесие между химически чистыми льдом и водой при атм. давлении 760 мм рт. ст. вне посторонних силовых полей. В естеств. условиях различные примеси и растворённые вещества, а также поверхностные силы и давление понижают точку замерзания воды, в результате чего в границы К. попадает и жидкая фаза Н₂О во временно или устойчиво охлаждённом ниже О °С состоянии (солёные морские и подземные воды, незамёрзшие связанные воды, высоконапорные пресные воды под ледниковыми покровами, переохлаждённые капли воды в облаках и туманах). К. включает также безводные толщи горных пород и относительно сухие возд. массы с отрицат. темп-рой, в к-рых естеств. или искусств, путями могут создаваться условия для конденсации Н₂О, а тем самым и формирования её твёрдой фазы.

К. простирается от верх. слоев земной коры до ниж. слоев ионосферы, прерываясь в переменных по мощности сегментах, временно или устойчиво прогретых выше О °С. Ниж. граница совпадает с подошвой слоя мёрзлых и охлаждённых горных пород. Этот слой характеризуется большой устойчивостью и достигает макс. глубины залегания от поверхности Земли в высоких широтах - в Антарктиде (св. 4 км) и Субарктике (ок. 1, 5 км), но отличается сезонной изменчивостью и выклинивается в средних и низких широтах. Верх, граница К. проходит на высотах ок. 100 км над ур. м. в разреженных слоях атмосферы, над сильно охлаждённой мезопаузой, содержащей серебристые облака.

К. свойственны эпизодические, кратковременные, сезонные, многолетние и многовековые криогенные образования: мигрирующие системы облаков, содержащих атмосферные льды; кратковременный, сезонный и многолетний снежный покров, аккумулирующий эти льды и конденсирующий водяные пары; сезонномёрзлые (ежегодно и в отд. годы) почвы и горные породы, содержащие лёд в пустотах и порах; сезонный и многолетний ледяной покров пресных и солёных водоёмов, объединяющий льды атмосферного, поверхностного и внутриводного происхождения; сезонные и многолетние наледи поверхностных и подземных вод; горные ледники и ледниковые покровы полярных островов и материков; толщи мёрзлых горных пород, содержащие подземные льды различного генезиса (конституционные, сегрегационные, трещинно-жильные, погребённые, пещерные и др.) и не оттаивающие многие годы, века и тысячелетия. Определённая высотная приуроченность криогенных образований и циркумполярный характер их распространения (см. карту к ст. Многолетняя криолитозона) связаны с неравномерным распределением солнечной радиации по широте и высоте над ур. м. Примерная количеств. характеристика основных криогенных образований даётся в табл. (по П. А. Шумскому и А. Н. Кренке, 1964, с уточнениями).

Размеры областей распространения криогенных образований дают представление о масштабах их участия в круговороте воды на Земле, а значит. объём многовековых скоплений поверхностного и подземного льда свидетельствует об устойчивости низкотемпературной ветви этого процесса. Значительна роль К. в ходе всех планетарных климатообра-зующих процессов, вместе с к-рыми она подвержена суточным, годовым и многолетним колебаниям. В криолитозоне К. порождает специфич. криогенные и посткриогенные явления и соответствующие формы рельефа. Определённое влияние оказывает К. на жизнедеятельность растений, животных и отд. виды хоз. деятельности человека.

К. существовала, по-видимому, на протяжении всей геол. истории Земли. Наиболее яркого выражения она достигала в эпохи глобальных похолоданий, характеризующиеся макс. развитием ледниковых покровов и областей распространения многолетнемёрзлых горных пород.

Термин " K", без точного указания её границ, предложен польским учёным А. Б. Добровольским в 1923, хотя науч. представление о характере векового охлаждения Земли и об особой ледяной оболочке появилось раньше, напр. в трудах М. В. Ломоносова (1763), франц.учёного Ж. Фурье (1820), А. И. Воейкова (1886). В 1933 В. И. Вернадский расширил понятие о К. и ввёл представление об области охлаждения Земли (до темп-р не выше 4 ^оС - точки макс. плотности воды), занимающей почти всю толщу Мирового океана и более мощные, в сравнении с совр. определением объёма К., слои атмосферы и подземной гидросферы. Значит, вклад в дальнейшее развитие представлений о К. внесли сов. (Н. И. Толсти-хин, П. А. Шуйский и др.), а также франц. (Л. Либутри и др.), канадские (Дж. Р. Маккей и др.), англ. и амер. (А. Л. Уошберн, Т. Л. Певе и др.) учёные.

Лит.: Вернадский В. И., Об областях охлаждения земной коры, " Зап. Гос. гидрологического ин-та", 1933, т. 10; Т о л-стихин Н. И.. Подземные воды мерзлой зоны литосферы. М.- Л., 1941; Шуйский П. А., Основы структурного ледове-дения, М., 1955; Основы геокриологии, ч. 1, М.. 1959; Перигляциальные явления на территории СССР. Сб. ст., М.. 1960; Ш у м-с к и й П. А., К р е н к е А. Н., Современное оледенение Земли и его изменения, " Геофизический бюллетень", 1964, № 14; Баранов И. Я., Вечная мерзлота и ее возникновение в ходе эволюции Земли как планеты, " Астрономический журнал", 1966, т. 43, в. 4; Достовалов Б. Н., Кудрявцев В. А., Общее мерзлотоведение, М., 1967; Савельев Б. А., Физика, химия и строение природных льдов и мерзлых горных пород, М., 1971; Дерпгольц В. Ф., Вода во Вселенной, Л., 1971; Мерзлые горные породы Аляски и Канады. Сборник статей, пер. с англ., М., 1958; L 1 i b u t-rу L., Traite de glaciologie, t. 1 - 2, P., 1964-65; Р e w e Т. L., The periglacial environment, Montreal, 1969; Wash - burn A. L., Periglacial processes and environments, L., 1973.

Н. А. Граве, А. А. Шарбатян.

КРИОТЕРАПИЯ (от крив... и терапия), лечение холодом. С лечебной целью издревле применяли обкладывания льдом, обёртывания в смоченные водой простыни. Умеренное, не вызывающее оледенения охлаждение используется в медицине с целью уменьшения воспалит. явлений, как кровоостанавливающее, болеутоляющее и уменьшающее отёк средство. Эффект объясняется либо рефлекторной реакцией (сужение кровеносных сосудов и замедление кровотока), либо снижением обмена веществ в подвергаемом действию холода участке. Холод (аппликации пузырей со льдом) применяют при различных воспалит. процессах (в области жёлчного пузыря, червеобразного отростка, желудка, поджелудочной железы и т. д.), ушибах, переломах. При лёгочных, носовых и желудочно-кишечных кровотечениях назначаются аппликации пузырей со льдом на соответств. область или заглатывание кусочков льда. На ожого-вые поверхности накладывают повязки с охлаждённым спиртом. При сотрясениях и ушибах головного мозга для борьбы с отёком пострадавшему на голову надевают спец. конструкции резиновый шлем, через к-рый постоянно пропускают холодную воду. При кратковременных операциях (вскрытие абсцессов, флегмон) обезболивания достигают распылением хлорэтила и, отнимая у тканей тепло, замораживают их и снижают чувствительность. Общее охлаждение организма - гипотермию - применяют при выполнении операций на сердце, крупных сосудах, головном мозге. В.А.Думчев.

Один из важнейших разделов К.- криохирургия, новое направление в хирургии, использующее низкие темп-ры для деструкции органов и тканей больного, подлежащих удалению или разрушению. Попытки использовать холод для разрушения тканей были предприняты в 40-х гг., когда амер. хирург Т. Фей длительно охлаждал раковые опухоли у неоперабельных больных и получил заметное, хотя и временное, улучшение. Многие дерматологи применяют локальное замораживание кожи (преим. углекислотой) при нек-рых её заболеваниях и раковых поражениях. Значительно труднее оказалось локально замораживать ткани в глубине тела. Замораживание тканей млекопитающих до состояния льда ведёт к полному и необратимому их некрозу. Это результат дегидратации клеток при образовании кристаллов льда в их недрах и во внеклеточной жидкости; резкого повышения концентрации электролитов в клетках (" осмотический шок");, механич. повреждения клеточных мембран и органоидов образующимися кристаллами льда; прекращения кровообращения в зоне замораживания.

Локальное замораживание глубоких структур человеческого организма стало возможным с созданием соответствующей аппаратуры. Это позволило внедрять криохирургию в разных областях медицины. Испытание фреона и др. хладоаген-тов показало, что для целей криохирур-гии наиболее подходит жидкий азот (t_кип -195, 8 °С). Широко применяется криохирургич. метод при операциях на головном мозге. В 1961 его впервые применили в США при стереотаксич. операциях с целью создания строго локального очага деструкции размером 7-9 мм в глубоких подкорковых структурах мозга. В 1962 сов. учёными (А. И. Шальни-ков, Э. И. Кандель и др.) был создан оригинальный прибор для криогенной деструкции глубоких образований мозга. Осн. его часть - тонкая металлич. трубка (канюля) с резервуаром, в к-рый заливают жидкий азот. Пользуясь стереотак-сии методом, канюлю вводят в заданную структуру мозга. Прибор позволяет получить на конце канюли достаточно низкую темп-ру, способную превратить в лёд заданный объём мозговой ткани. Т. к. тонкий холодопровод внутри канюли тепло-изолирован глубоким вакуумом (10^-7 мм рт. ст.), она остаётся тёплой и лишь на конце канюли (дл. 2мм) создаётся темп-ра -70°, что обеспечивает образование ледяного шарика диаметром 5-9 мм. После выкипания азота шарик тает, а превращённая в лёд и затем оттаявшая мозговая ткань гибнет. Др. модель этого прибора (1970) позволяет замораживать значит. объёмы опухолевой ткани (до 50- 55 мм в диаметре). Криохирургией пользуются при стереотаксич. операциях на головном мозге с целью лечения паркинсонизма, торсионной дистонии, атетоза, спастической кривошеи, тяжёлых болевых синдромов и т. д. Криодеструкция нормального гипофиза эффективна при метастазах нек-рых видов рака; замораживание опухолей гипофиза перспективно при акромегалии и болезни Иценко- Кушинга. Обнадёживающие результаты получены при холодовой деструкции опухолей в больших полушариях мозга. Криохирургию применяют и для лечения нек-рых глазных болезней (при отслойке сетчатки, для удаления внутриглазных опухолей и т. д.), а также для удаления миндалин, полипов носоглотки, опухолей носа, аденом предстательной железы и т.д.

Э. И. Кандель.

КРИОТРОН [от крио... и (элек)трон], переключательный криогенный элемент, осн. на свойстве сверхпроводников скачком менять свою проводимость под воздействием критического магнитного поля. Действие К. аналогично работе ключа или реле; К. может находиться только в одном из двух состояний - либо в сверхпроводящем, либо с малой проводимостью. К. могут быть как проволочными, так и плоскими (плёночными), На рис. показана конструкция плёночного К. К. обладают высоким быстродействием (время перехода из одного состояния в другое неск. долей мксек), малыми размерами (до неск. тысяч К. на площади в 1 см²), дёшевы в изготовлении и достаточно надёжны. Технологич. трудности, связанные с глубоким охлаждением, являются причиной того, что применение К. к 1973 находилось на стадии лабораторных исследований и опытных образцов. Лит.: Крайзмер Л. П., Устройства хранения дискретной информации, 2 изд., Л., 1969. Л. П. Крайзмер.

КРИОТУРБАЦИЯ (от крио... и лат. turbatio - смятение, беспорядок), участки сильно деформированных почв и грунтов со следами их движения; имеют вид завихрений, фиксируемых различно окрашенными или различно сложенными слоями. К. формируются при протаива-нии грунтов, а также при их промерзании в условиях замкнутых грунтовых систем.

КРИОФИЛЫ (от крио... и греч. phileo - люблю), организмы, живущие в талых лужах на поверхности льда или снега и в воде, пропитывающей морской лёд; при понижении темп-ры они оказываются вмёрзшими в лёд. К К. относятся одноклеточные водоросли (составляющие осн. массу криопланкпюна) и мелкие животные (нек-рые черви и насекомые). Массовое развитие водорослей-К. вызывает окрашивание снега или льда (напр., растит. жгутиконосцем Chlamydomonas nivalis - в красный цвет). В полярных морях диатомовые водоросли, обитающие в толще морского льда, окрашивают льдины в жёлто-бурый цвет, что способствует их таянию и уменьшает прочность. Микроорганизмы, относящиеся к К., чаще наз. психрофилъными микроорганизмами.

КРИОФИЛЬНЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ, бактерии, плесневые грибы и нек-рые др. микроорганизмы, способные развиваться при относительно низких темп-pax (ок. О °С); то же, что психро-филъные микроорганизмы

КРИОФИТЫ (от крио... и греч. phy-ton - растение), растения, приспособленные к холодным и сухим местообитаниям. Вместе с психрофитами образуют основу растит. покрова тундр, альпийских лугов, осыпей и скал в высокогорьях. Пример К. - подушковидные растения высокогорных пустынь Памира, Тянь-Шаня, Тибета.

КРИОЭЛЕКТРОНИКА, криогенная электроника, направление, охватывающее исследование взаимодействия электромагнитного поля с электронами в твёрдых телах при криогенных темп-pax (ниже 90К) и создание элект-^: ронных приборов на их основе. В крио-электронных приборах используются различные явления: сверхпроводимость металлов и сплавов, зависимость диэлект-рич. проницаемости нек-рых диэлектриков от электрич. поля, появление у металлов при Т< 80К полупроводниковых свойств при аномально высокой подвижности электронов проводимости и др.

К криоэлектронным приборам следует отнести: запоминающие и логические криоэлектронные устройства вычислит. техники; генераторы, усилители, переключатели, резонаторы, детекторы, преобразователи частоты, фильтры, линии задержки, модуляторы и др. приборы СВЧ; сверхпроводящие магнитометры, гальванометры, болометры и др. Одной из задач К. является создание электронных охладителей, а также миниатюрных приборов, сочетающих в одной конструкции электронную схему, криостат, служащий герметич. оболочкой, и охлаждающее устройство.

Криотроны. Развитие К. началось с создания криотрона (1955) - миниатюрного переключательного элемента, действие к-рого осн. на явлении сверхпроводимости, Криотроны - элементы логических, запоминающих и переключательных устройств. Они отличаются низким потреблением энергии(10 ^-18 дж), малыми габаритами (до 10^-6 мм²), быстродействием (время переключения~ 10 ^-11 сек). Первые проволочные криотроны были вскоре заменены плёночными (1958- 1960). В 1955-56 появились др. плёночные запоминающие элементы: перси-стор, персистотрон, ячейка К р о у, однако они не получили распространения. Осн. криоэлектронным элементом в вычислительной технике остался плёночный криотрон. В 1967 был разработан плёночный туннельный криотрон (криосар), осн. на Джозефсона эффекте.

Криоэлектронные усилители. Проблема приёма слабых сигналов СВЧ стимулировала появление низкотемпературных твёрдотельных усилителей, осн. на разных физич. явлениях и обладающих ничтожно малыми шумами. К ним следует отнести прежде всего парамагнитный квантовый усилитель и параметрический усилитель, работающий при темп-ре 90К. В последнем роль активного элемента (параметрического полупроводникового диода) играет либо р - n- переход в полупроводнике с высокой подвижностью носителей при Г< 90К, либо переход металл - полуметалл (InSb, рис. 1). Последний приобретает при Т< 90К свойства полупроводника, имеющего подвижность носителей в 10² -10³ раз выше, чем у Ge и Si. Мощность, потребляемая таким усилителем, 10^-1- 10 ^-2 вт.

Сверхпроводниковый усилитель также основан на принципе параметрич. усиления, но в этом случае периодически изменяется не ёмкость С колебательной системы, а её индуктивность L (рис. 2). Индуктивным элементом такого усилителя служит тонкая плёнка сверхпроводника при темп-ре несколько ниже Т_кр. В сверхпроводящей плёнке возникает т. н. " сверхиндуктив-ность" L_K, обусловленная кинетич. энергией движущихся сверхпроводящих электронных пар. Индуктивность L_K при определённом выборе геометрии плёнки может преобладать над обычной индуктивностью L проводника. Внеш. электромагнитным полем можно периодически разрушать и восстанавливать сверхпроводящие электронные пары, изменяя их число n _s, и этим самым можно периодически изменять индуктивность L_K по закону:

L_K = 1/n_s

Параэлектрические усилители осн. на аномально высокой поляризации нек-рых диэлектриков (напр., СrТiO₃) при низких темп-pax. Ди-электрич. проницаемость таких диэлектриков (параэлектриков) от 10 до 15-10³, при Т< 80К появляется сильная зависимость диэлектрич. потерь от внеш. электрич. поля (рис. 3). Активный элемент параэлектрич. усилителя представляет собой электрич. конденсатор, заполненный таким параэлектриком, помещённым в электромагнитное поле (накачка). Ёмкость такого конденсатора периодически изменяется с частотой накачки, что позволяет осуществить пара-метрич. усиление (рис. 4).

Существуют усилители, в к-рых используются комбинации перечисленных методов. Например, сочетание изменяющихся индуктивности L сверхпроводника и ёмкости С " запертого" перехода металл - полуметалл позволяет создать усилитель, где одновременно от одного генератора модулируется С и L, что улучшает характеристики усилителей (рис. 5).

Количественным критерием чувствительности криоэлектронных усилителей является их шумовая температура 7_ш.

У криоэлектронных усилителей она достигает единиц и долей градуса К (рис. 6). Наряду с этим криоэлектрон-ные усилители обладают широкой полосой пропускания и высоким усилением (обычно от 10 до 10⁴).

Криоэлектронные резонаторы. Повышение стабильности частоты генераторов СВЧ ограничено величиной добротности

Q объёмных резонаторов, к-рая зависит от активных потерь энергии в их проводящих стенках. Теоретич. предел О обычных резонаторов 2-8*10³ для осн. типа волн в сантиметровом диапазоне. Добротность может быть увеличена в 10-100 раз охлаждением до 15-20К за счёт уменьшения рассеяния электронов на тепловых колебаниях кристаллической решётки металла.

Резонаторы со сверхпроводящими стенками теоретически должны обладать бесконечно большой добротностью из-за отсутствия потерь в поверхностном слое сверхпроводника. В действительности же потери существуют вследствие инерционности электронов. С другой стороны, на очень высоких частотах (~ 10¹¹ гц), когда энергия кванта электромагнитного поля сравнима с энергией расщепления сверхпроводящих электронных пар (3, 52 k Т), потери в сверхпроводящем и нормальном состояниях становятся одинаковыми. Поэтому наибольшая добротность (Q~ ~10¹¹) достигается в дециметровом диапазоне длин волн. Для L = 3 см добротность сверхпроводящих резонаторов ~ 10⁷-10⁹. С помощью сверхпроводящих резонаторов стабильность частоты обычных клистронов может быть улучшена c5*10^-4 до 10^-9-10^-10, т.е. до уровня стабильности квантовых стандартов частоты при сохранении всех преимуществ клистронов. Сверхпроводящие резонаторы обычно работают при гелиевых темп-рах (4, 2 К). Если в них используются сверхпроводники 1-го рода, то их рабочая темп-pa поднимается до 10-15 К.

Фильтры и линии задержки. Сверх-проводящий фильтр представляет собой цепочку последоват. соединений сверхпроводящих резонаторов. Избирательность в полосе запирания у такого фильтра повышена в 10³-10⁶ раз по сравнению с обычными фильтрами.

Сверхпроводящая линия задержки в простейшем виде представляет собой тонкий кабель из сверхпроводника, свёрнутый в спираль и помещённый в крио-стат. Его длина соответствует времени задержки сигнала (т~ мсек или долей мсек). Применяется в радиолокации и измерительной технике. Для т~ нсек или псек используются сверхпроводящие меандры - извилистые линии из узких тонких сверхпроводящих плёнок на диэлектрической подложке. Изменяя внеш. полем распределённую индуктивность такой линии, можно управлять временем задержки т. Применяются также Параэлектрические фильтры и линии задержки.