Современная электроника №8/2026

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ 46 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 8 / 2026 хают в мутной и солёной морской воде значительно быстрее. Относитель- но свободное продвижение звука в водной среде позволило найти гидро- акустике разнообразное применение. Скорость продвижения звуковых волн меняется с глубиной, причём изменения зависят от времени года, профиля и состава дна, глубины водо- ёма и ряда других причин. Вода неод- нородна, поэтому скорость звука в ней увеличивается с повышением давле- ния, температуры и солёности. Изменение этих трёх параметров влияет на направление движения зву- кового луча. Рефракция, или искрив- ление траектории распространения звуковой волны, вызывается неод- нородностью свойств воды, главным образом по вертикали, вследствие трёх основных причин: изменения гидро- статического давления с глубиной, изменения солёности и изменения температуры, обусловленного неоди- наковым прогревом водной массы сол- нечным излучением. Звуковые волны могут отражаться от различных объ- ектов на дне, а также от косяков рыб. Звуковые волны, выходящие из источника под некоторым углом к горизонту, изгибаются, причём направление изгиба зависит от рас- пределения скоростей звука в среде: ● летом, когда верхние слои теплее нижних, лучи изгибаются книзу и в большинстве отражаются от дна, теряя при этом значительную долю своей энергии; ● зимой, когда нижние слои воды со- храняют свою температуру, между тем как верхние охлаждаются, лу- чи изгибаются кверху и многократ- но отражаются от поверхности во- ды, при этом теряется значительно меньше энергии. Поэтому зимой дальность распространения звука больше, чем летом. Создание «звуковидения» и ультразвукового микроскопа Разработка С.Я. Соколова, известная как метод сканирования поверхност- ного рельефа и контроля параметров с помощью электронно-акустической трубки-преобразователя, основана на преобразовании звуковых сигналов в видимые. Так, с помощью отражённой акустической волны стало возможно создавать визуализацию изображений на расстоянии. В копилке знаний оте- чественной науки этот способ изве- стен с 1935 года, когда Соколов был признан доктором технических наук. Диссертационное исследование назы- валось «Ультраакустические колеба- ния и их применение». Структурная схема установки на основе трубки Соколова приведена на рис. 6, где 1 – контролируемое изделие с вну- тренним дефектом; 2, 3 – излучаю- щий преобразователь, возбуждаемый генератором; 4, 5 – электронно-луче- вая трубка, в которой светочувстви- тельный экран заменён на звукочув- ствительный преобразователь (6), имеющий сеть точечных электродов, изолированных один от другого. Принцип действия устройства таков. При прозвучивании изделия на приёмной пьезопластине созда- ётся рельеф электрических зарядов, которые считываются электронным лучом (7), усиливаются и управляют яркостью луча (8) второй электронно- лучевой трубки (9), на светочувстви- тельном экране (10) которой созда- ётся видимое изображение дефекта в изделии. Этот метод интроскопии показал пороговую чувствительность 10–9 Вт/см² и высокую разрешающую способность. Дальнейшее совершенствова- ние этого метода привело к созда- нию ультразвукового микроскопа. Первым устройством звуковидения, предложенным С.Я. Соколовым ещё в 1928 году, стала система, основанная на формировании и регистрации рас- пределения акустического поля на сво- бодной поверхности жидкости – метод поверхностного рельефа. В дальней- шем система была усовершенствова- на по аналогии с оптическими систе- мами (рис. 7). На рис. 7: 1 – излучатель ультразвука; 2 – объект; 3 – акустиче- ская линза; 4 – поверхность жидкости; 5 – источник света; 6 – конденсорная линза; 7 – объектив; 8 – диафрагма; 9 – экран. Сергей Яковлевич также занимал- ся проблемой передачи информации, записанной азбукой Морзе, по метал- лическим проводникам при помощи ультразвука. В результате было уста- новлено, что сигнал затухает при рас- стояниях в несколько десятков метров, а при наличии дефекта затухание про- исходит значительно быстрее. Основы ультразвуковой диагностики впослед- ствии были использованы при созда- нии медицинских аппаратов УЗД–УЗИ. Награды и признание заслуг Сергей Яковлевич Соколов дважды удостоен Государственной премии СССР («сталинской»): в 1942 году за изобретение метода ультразвуковой дефектоскопии и в 1951 году за изобре- тение ультразвукового микроскопа, усовершенствование и промышлен- ное освоение методов ультразвуко- вой дефектоскопии. Награждён также Орденами Ленина, Трудового Красно- го знамени и медалями. В 1953 году учёный избран членом- корреспондентом Академии наук СССР. А осенью 1955 года С.Я. Соколов Рис. 6. Структурная схема установки на основе трубки Соколова