XII. Архитектура и изобразительное искусство 13 страница

СВЕРХВЫСОКИЙ ВАКУУМ, разрежение выше 10^-8 ммрт. ст. (1 ммрт. ст. ~ ~ 100 н/м²). С. в. создают в камерах для имитации космич. пространства, в различных экспериментальных установках, а также в нек-рых электровакуумных приборах. С. в. необходим для исследования физ. свойств очень чистой поверхности твёрдого тела и поддержания её в течение достаточно длительного времени. В этой связи С. в. определяют как состояние разреженного газа, при к-ром чистая поверхность тела покрывается мономолекулярным слоем адсорбированного газа за время < ~ 100 сек.

При очень низких давлениях подавляющая часть газа находится в адсорбированном состоянии на поверхности вакуумной аппаратуры, а также в растворённом состоянии внутри её материала и лишь незначительная часть - в откачиваемом объёме. Достижимая степень вакуума определяется равновесием между скоростью откачки газа и скоростью его поступления в откачиваемый объём за счёт десорбции газа со стенок и натекания извне через микроскопич. отверстия. Для получения С. в. натекание извне сводят к минимуму, а аппаратуру вместе с корпусом вакуумной камеры обезгаживают, прогревая в вакууме при темп-ре 300-500 °С. Поэтому обычно корпус вакуумной камеры изготавливают из плотных, сваривающихся, коррозиестойких материалов, имеющих низкое давление пара и легко обезгаживающихся при прогреве (нержавеющая сталь, стекло, кварц, вакуумная керамика; см. Вакуумные материалы).

Откачивающая система сверхвысоко-вакуумной установки состоит из основного насоса, включаемого после окончания прогрева и достижения высокого вакуума, и вспомогательного насоса, работающего при прогреве установки. Поскольку масса откачиваемого газа в условиях С. в. невелика, то в качестве основных применяют сорбционные, ионносорбционные и магниторазрядные вакуумные насосы, быстрота откачки к-рых достигает 10⁶ л/сек (крупные установки), а предельный вакуум 10^-13 мм рт. ст. Иногда в качестве основных применяют пароструйные (парортутные и паромасляные) и турбомолекулярные насосы.

Измерение С. в. осуществляется электронными ионизационными и магнитными электроразрядными вакуумметрами (см. Вакуумметрия). Нижний предел давлений у первых определяется фотоэлектронным током с ионного коллектора под действием рентгеновского излучения с анода (возникающего при его электронной бомбардировке). Существуют ионизационные вакуумметры спец. конструкции, в к-рых фоновый ток снижен. Наибольшее распространение получил манометр Байярда - Альпер-т а; коллектор ионов в нём представляет собой тонкий осевой стержень, на к-рый попадает лишь малая часть рентгеновского излучения анода. Нижний предел измерений ~10^-10 ммрт. ст. Модулируя ионный ток в манометре Байярда -Альперта с помощью спец. электрода, удаётся измерять давления до 10^-11 мм рт. ст. Подавление фонового тока электрич. полем дополнительного электрода (супрессора) позволяет измерять ещё более низкие давления (особенно в сочетании с методом модуляции). Созданы конструкции, в к-рых коллектор экранирован от попадания на него рентгеновского излучения с анода. В манометре Редхеда ионы из области ионизации вытягиваются через отверстие в экране и при помощи полусферического рефлектора фокусируются на тонкий проволочный коллектор. В манометре Хельмера ионный поток, выходящий из отверстия в экране, отклоняется с помощью 90°-ного углового электростатич. дефлектора и направляется к коллектору. В манометре Грошковского тонкий проволочный коллектор расположен напротив отверстия в торце анодной сетки и защищён от рентгеновского излучения стеклянной трубкой.

Описанные приборы позволяют измерять давление до 10^-12 ммрт. ст., а в отдельных случаях до 10^-13 мм рт. ст. Значительное уменьшение нижнего предела измеряемых давлений может быть достигнуто за счёт увеличения длины пробега электронов. Ворбитронном манометре удлинение достигается с помощью электрич. поля, а в ионизационном магнетронном манометре (манометр Лафферти) - с помощью магнитного поля. Этими приборами можно измерять давления до 10^-12-10^-13 мм рт. ст. Магнитные электроразрядные вакуумметры, применяемые для измерения С. в., имеют ряд особенностей: чтобы обеспечить зажигание и поддержание разряда при очень низких давлениях, увеличивают размеры разрядного промежутка, повышают анодное напряжение (5-6 кв) и напряжённость магнитного поля (> 1000 э). Для исключения фонового тока, связанного с туннельной эмиссией с участков катода, расположенных вблизи анода, эти участки окружают заземлёнными экранами.

Для измерения парциональных давлений газов в условиях С. в. применяются масс-спектрометры, напр, омегатроном удаётся измерять давления до 10^-10 ммрт. ст., а статическим, квад-рупольным и др. масс-спектрометрами -до 10¹²-10^-13 ммрт. ст.

Лит. см. при статьях Вакуумная техника, Вакуумметрия.

Г. А. Ничипорович, В. С. Босое.

СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТ ТЕХНИКА, техника СВЧ, область науки и техники, связанная с изучением и использованием свойств электромагнитных колебаний и волн в диапазоне частот от 300 Мгц до 300 Ггц. Эти границы условны: в нек-рых случаях нижней границей диапазона СВЧ считают 30 Мгц, а верхней -3 Тгц. По типу решаемых задач и связанных с ними областям применения устройства и системы С. ч. т. (излучающие, передающие, приёмные, измерительные и др.) можно подразделить на информационные, относящиеся к радиосвязи, телевидению, радиолокации, радионавигации, радиоуправлению, технич. диагностике, вычислит. технике и т. д., и энергетические, применяемые в пром. технологии, бытовых приборах, в мед., биол. и хим. оборудовании, при передаче энергии и т. д. Устройства и системы С. ч. т. используются как мощный инструмент во мн. научных исследованиях, проводимых в радиоспектроскопии, физике твёрдого тела, ядерной физике, радиоастрономии и др. Весьма широкий диапазон СВЧ условно разбивают на отд. участки, чаще всего определяемые длиной волны л(ламбда), - участки метровых (л = 10 - 1 м), дециметровых (100-10 см), сантиметровых (10-1 см), миллиметровых (10-1 мм) и децимил-лиметровых (или субмиллиметровых) (1-0, 1 мм) волн. (Длина волны связана с частотой f соотношением л = с / f, где с - скорость распространения электромагнитных волн в вакууме.)

Теория электромагнитного поля СВЧ основывается на общих законах электродинамики, в соответствии с к-рыми составляющие электромагнитного поля (векторы электрич. и магнитного полей Е и Н), зависящие от координат и времени, и характеристики источников, порождающих это поле (плотность заряда и плотность полного тока), связаны между собой системой Лоренца - Максвелла уравнений. Вводя понятие волнового сопротивления среды р = Е/Н, можно перейти к т. н. телеграфным уравнениям, к-рые устанавливают связь между напряжениями и токами в СВЧ устройствах (зависящими от координат и времени), с одной стороны, и электрич. параметрами устройств - с другой.

Общие свойства и особенности устройств С. ч. т. Устройствам С. ч. т. (особенно на длинах волн 30 см - 3 мм) присущи характерные свойства, к-рые отличают их от устройств, применяемых в других, примыкающих к ним участках электромагнитного спектра. К числу таких свойств относятся: соизмеримость (как правило) длины волны с линейными размерами устройств и их элементов, соизмеримость времени пролёта электронов в электронных приборах с периодом СВЧ колебаний, относительно слабое поглощение волн в ионосфере и сильное (на определённых частотах) поглощение их в приповерхностном слое Земли, высокий коэфф. отражения от металлич. поверхностей, возможность концентрации СВЧ энергии в узком луче, способность энергетического взаимодействия с веществом (молекулами и атомами), большая информационная ёмкость диапазона СВЧ и т. д.

Цепи, элементы и электронные приборы С. ч. т. В диапазоне СВЧ пассивные цепи (не содержащие источников энергии) и входящие в них элементы представлены гл. обр. т. н. линиями передачи и их отрезками в виде различных радиоволноводов (двухпроводных и коаксиальных - на метровых и дециметровых волнах; коаксиальных, полых и полосковых - на сантиметровых волнах; полых, диэлектрических и квазиоптических - на миллиметровых и субмиллиметровых волнах), посредством к-рых электромагнитная энергия направленно передаётся к приёмнику с целью последующего выделения в нём сигналов полезной информации либо энергии СВЧ. Обычно линия имеет длину, соизмеримую с длиной волны или большую, чем она; время распространения волны в линии соизмеримо с периодом СВЧ колебаний или превышает его. В отличие от электрич. цепей (применяемых частично на метровых, но чаще на более длинных волнах), в к-рых индуктивность сосредоточена в катушке, ёмкость - в конденсаторе, активное сопротивление - в резисторе и к-рые наз. цепями с сосредоточенным и постоянными, ёмкость, индуктивность и активное сопротивление в линии передачи можно представить распределёнными вдоль всего проводника; поэтому линии относят к т. н. цепям с распределёнными параметрами. Электрич. процессы, протекающие в такого рода цепях, требуют изучения не только во времени, но и в пространстве.

Когда к линии с одной стороны подключён генератор переменной эдс, а с другой-нагрузка, вдоль линии (от генератора к нагрузке) движется т. н. бегущая волна, переносящая энергию. Режим чисто бегущих волн наблюдается в линии только в том случае, если она нагружена на сопротивление, равное её волновому сопротивлению p; входное сопротивление такой линии (на клеммах генератора) также равно сопротивлению нагрузки; при отсутствии потерь в линии действующие значения напряжения тока вдоль неё везде постоянны, и передаваемая энергия полностью поглощается нагрузочным сопротивлением.

В разомкнутой и короткозамкнутой линиях (рис. 1), наоборот, устанавливается режим стоячих волн, и вдоль линии чередуются узлы и пучности напряжения и тока. При любом ином значении и характере нагрузочного сопротивления нарушается условие согласования сопротивлений и в линии происходит более сложный процесс -устанавливается режим т. н. смешанных, или комбинированных, волн (часть энергии падающей волны поглощается в активном сопротивлении нагрузки, а остальная энергия отражается от неё - образуются стоячие волны). Входное сопротивление такой линии или её отрезков может иметь периодический характер и величину, изменяющуюся в широких пределах в зависимости от выбора длины рабочей волны, характера нагрузки и геометрия, длины линии. Так, напр., входное сопротивление линии без потерь, нагруженной на активное сопротивление R_H, при нечётном числе четвертей волны, укладывающихся вдоль неё, равно р²/Кн, а при чётном - Rн. Для характеристики режима линии и определения величины мощности, выделяемой в нагрузке, пользуются коэфф. бегущей волны, равным отношению миним. и макс, напряжений вдоль линии, или величиной, обратной ему и наз. коэфф. стоячей волны. На использовании свойств линий, их отрезков и полых металлич. тел с определёнными геометрич. размерами и конфигурацией, обладающих различными входными сопротивлениями, основано конструирование разнообразных СВЧ элементов и узлов, таких как двухпроводные, коаксиальные и объёмные резонаторы, трансформаторы, полных сопротивлений, электрические фильтры, гибридные соединения, направленные ответвители, аттенюаторы, фазовращатели, шлейфы и мн. др. Использование в линиях ферритов позволило создать СВЧ элементы и узлы, обладающие необратимыми (вентильными) свойствами, -такие, как изоляторы, направленные фазовращатели (см. Гиратор), циркуляторы и др.

Рис. 1. Распределение амплитуд напряжения U и тока I в идеальных (без потерь энергии) разомкнутых (внизу) и коротко-замкнутых (вверху) СВЧ линиях передачи
[ris]

лебаний. Рядом с эпюрами показаны эквивалентные схемы линий, отражающие характер их входных сопротивлений: L - индуктивность, С - ёмкость.

Активные цепи содержат наряду с пассивными элементами источники СВЧ энергии. К последним относятся гл. обр. электронные приборы -электровакуумные, полупроводниковые, квантовые и др. Осн. виды электровакуумных приборов, применяемых на СВЧ для генерирования, усиления, преобразования и детектирования, - это приборы, в к-рых с электрич. колебаниями или полем электромагнитной волны взаимодействует поток электронов (ток). Их подразделяют на 2 группы: электронные лампы с электростатическим управлением (сеточным управлением) током, в к-рых увеличение энергии СВЧ колебаний происходит в результате воздействия меняющегося потенциала управляющей сетки на объёмный заряд у катода (триоды, тетроды, пентоды), и электронные приборы с динамическим управлением током, в к-рых увеличение энергии СВЧ поля происходит вследствие дискретного (в клистронах) или непрерывного (в лампах бегущей волны, лампах обратной волны, магнетронах, в приборах, основанных на мазерно-циклотронном резонансе, - МЦР генераторах и усилителях и т. д.) взаимодействия электронов с СВЧ полем. Для уменьшения вредного влияния инерции электронов, междуэлектродных ёмкостей и индуктивностей выводов (ограничивающих макс, частоту усиления и генерирования), а также для снижения диэлектрич. потерь в материале баллона и цоколя лампы в приборах 1-й группы (применяемых гл. обр. на метровых и дециметровых волнах) предусмотрен ряд конструктивно-технологич. мер, таких, как уменьшение междуэлектродных расстояний и поверхностей электродов (последние выполняются в виде дисков -для обеспечения удобного подсоединения к ним объёмных резонаторов), использование спец. керамики с малыми потерями СВЧ энергии и др. К таким приборам относятся металлокерамические лампы, нувисторы, маячковые лампы, резнатроны и коакситроны. Приборы 2-й группы (применяемые гл. обр. на дециметровых, сантиметровых и миллиметровых волнах) лишены Ян. недостатков приборов 1-й группы, но по принципу действия, конструктивному исполнению и настройке обычно сложнее их; ограничение макс, частоты усиления и генерирования в них связано с резким уменьшением (при повышении рабочей частоты) размеров и допусков на изготовление отд. СВЧ элементов, ростом потерь, уменьшением связи потока электронов с СВЧ полем и др. причинами. Полупроводниковые приборы всех осн. типов - детекторные и смесительные СВЧ полупроводниковые диоды, СВЧ транзисторы, варакторы (варикапы), лавинно-пролётные полупроводниковые диоды, Ганна диоды, Шотки диоды, туннельные диоды, параметрические полупроводниновые диоды - находят применение во всём диапазоне СВЧ; генераторные и усилительные приборы развивают в непрерывном режиме работы полезную мощность до неск. десятков вт в метровом диапазоне и до неск. вт в сантиметровом.

Рис. 2. Максимальные уровни мощности СВЧ электровакуумных и полупроводниковых приборов (по состоянию на 1973 -1974): 1 - электровакуумные приборы с сеточным управлением; 2 - электровакуумные приборы с динамическим управлением; 3 - полупроводниковые приборы; f - частота; К - длина волны; Р - мощность. Сплошные линии соответствуют непрерывному режиму работы, пунктирные - импульсному.

Рис. 3. Минимальные уровни шумов СВЧ электронных приборов и устройств и уровни шумов внешней среды (по данным на 1973 - 74): / - триоды; 2 - полупроводниковые диоды (смесительные); 3 - лампы бегущей волны; 4 - параметрические усилители; 5 - мазеры; 6 -шумы полюса Галактики; 7 - шумы атмосферы Земли; f - частота; К - длина волны; Т - шумовая температура.

Обобщёнными показателями работы электронных СВЧ приборов, предназначенных для передачи и получения информации, являются их частотно-энергетич. характеристики, отображающие зависимость от частоты предельно достижимых уровней мощности при излучении (рис. 2) и миним. уровней шумов при приёме (рис. 3). Эти характеристики, в частности, связаны с получением наибольшего энергетич. потенциала - отношения выходной мощности передающего устройства к минимально допустимой (для нормальной работы) мощности шумов приёмного устройства; от его величины, в свою очередь, зависит дальность действия радиоэлектронных систем.

Устройства и системы С. ч. т. Различные сочетания пассивных, а также активных и пассивных СВЧ цепей используют для создания разнообразных устройств, таких, как антенно-фидерные, соединяющие антенну посредством фидера со входной цепью радиоприёмника или выходной цепью радиопередатчика, генераторы и усилители, приёмники излучения, умножители частоты, измерит. приборы и т. д. Применение в СВЧ устройствах сверхпроводящих резонаторов, водородных и цезиевых генераторов (см. Квантовые стандарты частоты) позволило получать весьма малую относит. нестабильность частоты (10^-10-10^-13).

При построении радиоэлектронных систем с большим энергетич. потенциалом используют генераторы на клистронах, магнетронах и др. приборах магнетрон-ного типа либо (гл. обр. в антенных системах, представляющих собой фазированные антенные решётки с электронным управлением диаграммой направленности) большое число (до 10 тыс.) сравнительно маломощных (до неск. десятков вт) электронных приборов, работающих параллельно; параллельно работающие мощные приборы СВЧ применяют в ускорительной технике (см. Ядерная техника). Задача снижения шумов приёмных устройств наиболее эффективно решается при использовании параметрических усилителей (преим. неохлаждаемых) и квантовых усилителей - мазеров (в к-рых активная среда охлаждается до темп-ры жидкого гелия или азота -4 или 77 К). В технологич. целях и для приготовления пищи используются СВЧ печи (рис. 4, 5).

Радикальное решение проблемы миниатюризации и надёжности аппаратуры в системах невысокого энергетич. потенциала было найдено путём создания полностью полупроводниковых передающих и приёмных устройств (рис. 6), особенно в интегральном исполнении (см. Микроэлектроника, Планарная технология). Т. к. размеры осн. элементов в гибридных и монолитных интегральных схемах СВЧ составляют десятки и единицы мкм, такие устройства, применяемые гл. обр. на частотах от 1 до 15 Ггц, можно конструировать из элементов цепей с сосредоточенными параметрами и двухпроводных линий; при их разработке наибольшие трудности вызывают проблемы отвода тепла и устранения паразитных связей.

Рис. 4. Схема рабочей камеры СВЧ печи для сушки керамической шихты: 1 -неподвижный колпак; 2 - волновод; 3 -открытый резервуар, наполненный водной керамической суспензией; 4 - пазы, наполненные водой с целью защиты от СВЧ излучения; 5 - съёмное дно; 6 - электромеханический привод; 7 - трубка, по которой стекает вода из-под колпака при конденсации испарившейся влаги; 8 - бачок, в котором расположено устройство, отключающее СВЧ генератор после окончания сушки шихты.

Эта область С. ч. т., а также техника миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов находятся в стадии интенсивного освоения.

Рис. 5. СВЧ печь для приготовления пищи: 1 - стеклянная пластина, на которую кладётся пища; 2 - вентилятор, лопасти которого, вращаясь, отражают электромагнитные волны СВЧ по всем направлениям с целью прогрева пищи со всех сторон; 3 - волновод; 4 - магнетрон; 5 -индикаторы, по которым производится отсчёт времени приготовления пищи.

Рис. 6. Принципиальная схема (а) и схемно-кон-структивное решение (б) транзисторного усилителя СВЧ: 1 - вход; 2 - входная компенсирующая цепь, расширяющая рабочий диапазон частот; 3 -выходная компенсирующая цепь; 4 - выход; 5, 6 -

вывод заземления; 7 - вывод к источнику питания U; Др - СВЧ дроссель; Т - транзистор; R₁, R₂, R₃ - резисторы; C₁, С₂, Сз, С₄ - конденсаторы; L₁, L₂, L₃ - катушки индуктивности.

Безопасность работы с устройствами С. ч. т. Рост масштабов применения СВЧ устройств и особенно использование устройств большой мощности привело к заметному повышению уровня СВЧ энергии на земном шаре и к увеличению локальной интенсивности излучения СВЧ энергии передающими антеннами (особенно с острой диаграммой направленности). Кроме того, когда к антенне по фидеру подводится значительная СВЧ мощность, появляются высокие напряжения, опасные для здоровья и жизни находящихся поблизости людей. В связи с этим возник специальный раздел гигиены труда -радиогигиена, занимающаяся изучением биологич. влияния радиоизлучений и разработкой мер по предотвращению вредного действия СВЧ энергии на человека и поражения его электрическим
током СВЧ. Считаются безопасными для здоровья человека след. предельно допустимые плотности потока мощности поля СВЧ: 10 мвт/см² в течение 7-8 ч, 100 мвт/см² в течение 2 ч, 1 вт/см² в течение 15-20 мин (при обязательном пользовании защитными очками). Допуск обслуживающего персонала к работе с пром. СВЧ устройствами разрешается только после выполнения необходимых мер предосторожности в соответствии с правилами техники безопасности для такого рода устройств. Слабые дозы облучения волнами СВЧ диапазона применяются для электролечения (т. н. микроволновая терапия).

Перспективы С. ч. т. тесно связаны с развитием как традиционных, так и новых направлений электросвязи, радиолокации, электроэнергетики, пром. технологии, с изучением взаимодействия электромагнитного поля с веществом, растениями и др. живыми организмами и т. д., с дальнейшим освоением миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов волн -прежде всего в радиотехнике, ядерной физике, химии и медицине. Они также обусловливаются потребностью в увеличении энергетич. потенциала (см. рис. 2, 3) и повышением требований к спектральным характеристикам излучающих СВЧ устройств.

Лит.: Капица П. Л., Электроника больших мощностей, М., 1962; Сретенский В. Н., Основы применения электронных приборов сверхвысоких частот, М., 1963; X а р в е й А. Ф., Техника сверхвысоких частот, пер. с англ., т. 1-2, М., 1965; Техника субмиллиметровых волн, под ред. Р. А. Валитова, М., 1969; Лебедев И. В., Техника и приборы СВЧ, 2 изд., т. 1-2, М., 1970-72; СВЧ - энергетика, пер. с англ., т. 1 - 3, М., 1971; Радиоприёмные устройства, под ред. Н. В. Боброва, М., 1971; Руденко В. М., Халяпин Д. Б., Магнушевский В. Р., Малошумящие входные цепи СВЧ приёмных устройств, М., 1971; К а ц м а н Ю. А., Приборы сверхвысоких частот, М., 1973; Минин Б. А., СВЧ и безопасность человека, М., 1974; Применение СВЧ в промышленности, науке и медицине, пер. с англ., " Труды Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике", 1974, т. 62, № 1 (тематический выпуск). В. A. Серёгин, В. Н. Сретенский.

СВЕРХГАЛАКТИКА, сверхсистема галактик, гигантская совокупность галактик; обнаруживается по наблюдаемому явлению концентрации ярких галактик у большого круга небесной сферы, пересекающего галактич. экватор почти под прямым углом. Около этого круга, в полосе толщиной в 12°, составляющей только 10% поверхности неба, заключено приблизительно ²/₃ всех галактик ярче 12-й звёздной величины. По мере перехода к более слабым галактикам их концентрация у круга ослабевает: далёкие галактики к С. не принадлежат. Диаметр С. оценивается в 20-30 Мпс, что значительно больше диаметра обычных скоплений галактик. Число галактик в С. составляет много тысяч. От обычных скоплений галактик С. отличается также сильной сплюснутостью формы. Плоскость, проходящую через круг концентрации, можно считать плоскостью симметрии сверхсистемы. Концентрацию к этой плоскости обнаруживают не только оптически наблюдаемые галактики, но и радиогалактики. Приблизительно в центральной области С. расположено скопление галактик созвездия Девы. Наша Галактика вместе с Местной группой галактик также, по-видимому, входит в состав С., но расположена на её периферии.

Вопрос о том, является ли С. устойчивым или временным образованием, пока (1976) не решён.

Лит.: А г е к я н Т. А., Звёзды, галактики, метагалактика, М., 1966. Т. А. Агекян.

СВЕРХГИГАНТЫ в астрономии, массивные звёзды самой высокой светимости, абс. звёздная величина нек-рых из них достигает -7 и -8. Среди С. встречаются звёзды, относящиеся к различным спектральным классам. Диаметры холодных (красных) С. (Бетелъгейзе, красный компонент VV Цефея) превосходят солнечный в сотни и тысячи раз, горячие (Ригель) - в двадцать - тридцать раз. Общая доля С. среди звёзд мала; они встречаются в звёздных ассоциациях и молодых рассеянных скоплениях, часто являются компонентами двойных систем. У мн. С. наблюдаются истечение вещества с поверхности и др. признаки неустойчивости. Всё это делает их особенно интересными объектами для разработки теории звёздной эволюции

СВЕРХГЛУБОКОЕ БУРЕНИЕ, бурениескважин на глубины 6000 м и более в целях изучения земной коры и верхней мантии, а также для выявления залежей полезных ископаемых. Термин ''С. б." появился в лит-ре в 50-х гг. 20 в.; до начала 60-х гг. употреблялся для обозначения процесса бурения скважин глубиной не менее 4500 м. В 70-х гг. С. б. ведётся в соответствии с международным " Геодинамическим проектом", предусматривающим получение прямых данных о вещественном составе, физических свойствах нижних слоев литосферы, а также выяснение их строения, происхождения и развития. С. б. позволяет определять возраст геохимич. и геофизич. характеристик слагающих литосферу горных пород, изучать газовые и жидкие эманации, имеющие глубинное происхождение, а также устанавливать геологич. природу физич. полей, границ и слоев, температурного режима недр и их теплового излучения.

С помощью С. б. оцениваются перспективы нефтегазоносности глубоких осадочных бассейнов, ведутся поиски, разведка и последующая эксплуатация залежей нефти и газа. Предполагается использовать С. б. для изучения строения очагов землетрясений.

К 1974 в мире пройдено св. 400 сверхглубоких скважин, в т. ч.: на суше-№ 1 Берта-Роджерс, 9583 м; Бейден-Юнит, 9160 м (обе - штат Оклахома, США); № 1 - Шевченково, 7024 м (Зап. Украина, СССР); Аралсорская, 6806 м (Прикаспийская низм., СССР). Проектируются скважины С. б. на суше глубиной до 15 000 м (напр., на Балтийском щите, на территории СССР) и в океане (при глуб. водной толщи неск. км) -проект " Мохол" (США).

С. б. осуществляется роторным способом (за рубежом), турбинным или сочетанием этих способов (СССР). Осн. трудности обусловлены гл. обр. высокими значениями темп-р и давлений на больших глубинах, повышенной массой бурильных и обсадных труб в скважине. Процесс С. б. совершенствуется за счёт использования термостойких породоразрушающих инструментов и промывочных агентов, управления давлениями в скважине, повышения прочности и надёжности бурильных труб и др. См. также Бурение, Опорное бурение, Параметрическое бурение.

Ю. Г. Апанович, А. В. Орлов.

СВЕРХДАЛЬНЕЕ РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗВУКА, распространение звуковых колебаний в морях и океанах на большие расстояния (порядка тысяч км), обусловленное наличием т. н. подводного звукового канала. С. р. з. было независимо открыто и исследовано амер. учёными (М. Ивингом и Д. Вроцелем, 1944) и сов. учёными (Л. М. Бреховских, Л. Д. Ро-зенбергом, Б. И. Карловым и Н. И. Си-гачёвым, 1946; Гос. пр. СССР, 1951). См. Гидроакустика.

СВЕРХДЛИННЫЕ ВОЛНЫ ( мириаметровые), радиоволны с длиной волны X > 10 км (частота < 30 кгц). Для С. в. ламбда сравнима с расстоянием от поверхности Земли до ионосферы, поэтому они могут распространяться по сферич. волноводу Земля - ионосфера на очень большие расстояния с незначительным ослаблением (атмосферный волновод). С. в. используются в наземных навигационных системах. При определённых условиях С. в. могут просачиваться через ионосферу вдоль силовых линий магнитного поля Земли и возвращаться в магнитосопряжённую точку на другом полушарии (см. Атмосферики). С. в. распространяются в земной коре и водах морей и океанов, так как коэффициент поглощения в проводящих средах уменьшается с уменьшением частоты. В связи с этим С. в. используются в системах подземной радиосвязи и подводной радиосвязи (см. Распространение радиоволн).

СВЕРХДОМИНИРОВАНИЕ, сверхдоминантность (генетич.), лучшая приспособленность и более высокая селективная ценность (отборное преимущество) гетерозигот от моногибридного скрещивания (напр., Аа) по сравнению с обоими типами гомозигот (АА и аа) (см. также Доминантность, Рецессивность). С. можно определить также как гетерозис, возникающий при моногибридном скрещивании. Наиболее известный пример С.- взаимоотношения между нормальным (S) и мутантным (s) аллелями гена, контролирующего структуру гемоглобина у человека. Люди, гомозиготные по мутантной аллели (ss), страдают тяжёлым заболеванием крови - серповид-ноклеточной анемией, от к-рого они гибнут обычно в детском возрасте (эритроциты больного имеют серповидную форму и содержат гемоглобин, структура к-рого незначительно изменена в результате мутации). Однако в тропич. Африке и других районах, где распространена малярия, в популяциях человека постоянно присутствуют все три генотипа - SS, Ss и ss (20-40% населения гетерозиготы - Ss). Оказалось, что сохранение в популяциях человека летальной (смертельной) аллели (s) обусловлено тем, что гетерозиготы (Ss) более устойчивы к малярии, чем гомозиготы по нормальному гену (SS), и, следовательно, обладают отборным преимуществом. Примеры С. многочисленны как в животном, так и в растительном мире. С.- один из факторов, способствующих поддержанию сбалансированного генетического полиморфизма в популяциях, т. е. сосуществования в течение мн. поколений и во вполне определённых соотношениях всех трёх возможных генотипов.