CH329938A - Mechanical-electrical transformer - Google Patents

Mechanical-electrical transformer

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CH329938A
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CH
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semiconductor
radioactive
radiation
radioactive source
mechanical
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Kaspaul Alfred
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Vogel Paul
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R23/00Transducers other than those covered by groups H04R9/00 - H04R21/00

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Trausformateur mecano.electrique La pr6sente invention a pour objet un transformateur mecano-61ectrique comprenant une source radioactive dopt au moins une Par tie du rayonnement atteint un semi-cond'ucteur dopt la conductibilite electrique varie en fonc- tion du rayonnement radioactif auquel il est soumis, ce semi-conducteur faisant Partie d'un circuit 61ectrique, des moyens 6tant pr6vus pour faire varier, en fonction dune grandeur mecanique, la valeur du rayonnement attei- gnant 1e semi-condueteur, de fagon ä engendrer une variation correspondante du courant dans 1e circuit electrique. The subject of the present invention is a mechanical-electrical transformer comprising a radioactive source endowed with at least one part of the radiation reached by a semi-conductor endowed with electrical conductivity which varies according to the radioactive radiation to which it is subjected. , this semiconductor forming part of an electrical circuit, means being provided for varying, as a function of a mechanical quantity, the value of the radiation reaching the semiconductor, so as to generate a corresponding variation of the current in the electrical circuit.

Le dessin annexe reprAente, sch6matique- ment et ä titre d'exemple; trois formes d'execu- tion de 1'objet de 1'inve-ntion. The accompanying drawing represents, schematically and by way of example; three embodiments of the object of the invention.

La fig. 1 repr6sente un transformateur des- tin6 ä moduler un couränt 6lectrique en fonc- tion d'un deplacement m6canique. fig. 1 represents a transformer intended to modulate an electric current as a function of a mechanical displacement.

La fig. 2 represente un transformateur m6cano-61ectrique constituant un mierophone. La fig. 3 repr6sente une nutre forme d7exe- cution appliqu6e ä un pick-up pour tourne- disque. fig. 2 represents a mechanical-electrical transformer constituting a mierophone. fig. 3 shows another embodiment applied to a pick-up for a record player.

La forme d'execution repr6sentee ä la fig. 1 comprend une source radioactive 1 dopt au moins une Partie du rayonnement atteint un semi-conducteur 2 dopt la conductibilit6 61ec- trique varie en fonction du rayonnement radio- actif auquel il est soumis. Ce semi-conducteur fait Partie d'un circuit 6lectrique comprenant une Batterie 3 et un instrument de mesure 4. Un levier 5, articu16 en 6, Porte un 6cran 7 destin6 ä absorber 1e rayonnement radioactif de la source 1. Cet 6cran 7 peut eire constitu6 par une feudle m6tallique recouverte dune couche de plomb. The embodiment represented in FIG. 1 comprises a radioactive source 1 adopts at least a part of the radiation hitting a semiconductor 2 adopts the electrical conductivity varies according to the radioactive radiation to which it is subjected. This semiconductor forms part of an electrical circuit comprising a battery 3 and a measuring instrument 4. A lever 5, articulated at 6, carries a screen 7 intended to absorb the radioactive radiation from the source 1. This screen 7 can be consisting of a metal foil covered with a layer of lead.

Lorsqu'on agit sur 1'extr6mite 8 du- levier 5 pour la d6placer dans 1e sens des fleches f1 et f2, an modifie la Position de l'6cran 7 par rap- port ä la source 1, ce qui fait varier la valeur du rayonnement radioactif atteignant 1e semi- conducteur 2. 11 en resulte une variation de la conductibilit6 electrique de ce dernier, de sorte que 1e courant fourni par la Batterie 3 varie en cons6quence, ce qui peut etre contröl6 par la lecture de 1'instrument 4. When one acts on the end 8 of the lever 5 to move it in the direction of the arrows f1 and f2, an modifies the position of the screen 7 with respect to the source 1, which causes the value of the radioactive radiation reaching the semiconductor 2. This results in a variation of the electrical conductivity of the latter, so that the current supplied by the Battery 3 varies accordingly, which can be checked by the reading of the instrument 4.

La fig. 2 se rapporte ä une autre forme d'ex6cution dans laquelle 1e semi-conducteur 2 est place ä 1'interieur dune boite 9 ferm6e de fagon 6tanche par une membrane 10. Cette derniere es.t serr6e par une pike 11 viss6e sur la boite 9. La source de matiere radioactive est constitu6e par un film 12 de strontium 90 qui est depos6 sur la membrane par Evapora tion dans 1e vide. La boite 9 est remplie de gaz absorbant 1e rayonnement de la source radio- active. Le RTI ID="0001.0268" WI="10" HE="4" LX="1232" LY="2178"> circuit e1ectrique dont fait Partie 1e semi-conducteur 2 comprend une Batterie 3 et un haut-parleur 13. Ce transformateur m6cano-dlectrique cons- titue un microphone et permet d'obtenir des variations de courant suffisamment 61ev6es pour permettre d'actionner 1e haut-parleur 13 sans utiliser d'amplificateur. Les vibrations acoustiques arrivant Sur la membrane 10 font vibrer cette derniere, de Sorte que 1'6paisseur de gaz compris entre la source radioactive 12 et 1e semi-conducteur 2 varie en fonction de ces vibrations acoustiques. Le rayonnement at- teignant 1e semi-conducteur 2 est donc plus ou moins attdnu6 suivant 1'dpaisseur de gaz tra- versde, de sorte que 1e courant d61ivr6 par la batterie 3 est moduld en fonctio:a de ces vibra- tions. Le dispositif selon la fig. 2 permet d'at- teindre une' amplification de 60 decibels. fig. 2 relates to another form of execution in which the first semiconductor 2 is placed inside a box 9 sealed in a sealed manner by a membrane 10. The latter is tightened by a pike 11 screwed onto the box 9 The source of radioactive material is constituted by a film 12 of strontium 90 which is deposited on the membrane by evaporation in a vacuum. Box 9 is filled with gas absorbing radiation from the radioactive source. The RTI ID="0001.0268" WI="10" HE="4" LX="1232" LY="2178"> electrical circuit of which the first semiconductor 2 forms part comprises a Battery 3 and a loudspeaker 13. This mechanical-electrical transformer constitutes a microphone and makes it possible to obtain sufficiently high current variations to enable the loudspeaker 13 to be actuated without using an amplifier. The acoustic vibrations arriving on the membrane 10 cause the latter to vibrate, so that the thickness of gas between the radioactive source 12 and the first semiconductor 2 varies according to these acoustic vibrations. The radiation reaching the semiconductor 2 is therefore more or less attenuated depending on the thickness of the gas traversed, so that the current delivered by the battery 3 is modulated as a function of these vibrations. The device according to FIG. 2 achieves an amplification of 60 decibels.

Gräce ä cette forte amplification, il est pos- sible de erder des amplificateurs miniatures pour les personnes dures d'oreille. Ces` ampli- ficateurs sont constitu6s par un microphone du genre de celui de la fig. 2, mais de plus petite dimension, par une pile miniature ordinaire et par un 6couteur de faible encombrement. Les dimensions de ces amphficateurs peuvent etre suffisamment petites pour que 1e tout puisse etre logo dans Po reille ä 1'int6rieur du canal auditif. Un tel appareil est tres avantageux par rapport aux amplificateurs connus, car ces der- niers comprennent un dcouteur logo dann Foreille et un amplificateur g6n6ralement cachd dans les vetements de la personne portant Fap- pareil. Il est donc ndcessaire de relier l'6cou- teur ä Famplificateur par un comdon libie et d'effet inesthdtique. Le fait de prdvoir 1e micro- phone ä 1'int6rieur du canal auditif est tres avantageux, car 1'oreille retrouve sa sensibilit6 directionnelle, dune Part, et Fäbsence de tont cordon est tres agrdable, d'autre part. Thanks to this high amplification, it is possible to create miniature amplifiers for people who are hard of hearing. These amplifiers consist of a microphone of the type shown in fig. 2, but smaller in size, by an ordinary miniature battery and by a small footprint earpiece. The dimensions of these amplifiers can be small enough that the whole thing can be logoned in the ear within the ear canal. Such a device is very advantageous compared to known amplifiers, because the latter include a dann Foreille logo earphone and an amplifier generally hidden in the clothing of the person wearing the device. It is therefore necessary to connect the earphone to the amplifier by a flexible and unsightly effect. The fact of providing the microphone inside the auditory canal is very advantageous, because the ear regains its directional sensitivity, on the one hand, and the absence of your cord is very pleasant, on the other hand.

La fig. 3 reprdsente une forme d'exdcutio@n analogue Jans laquelle une boite 9 contient deux semi-conducteurs 2 et 2a entre lesquels est plac6e une laure 14 recouverte de matiere radioactive. Cette laure est articu16e en 15 Sur la boite 9 et porte ä son extr6mit6 une aiguille 16 destinde ä coopfter avec 1e sillon d'un dis- que: Le circuit 61ectrique comprend une Bat terie 3 qui est branch6e entre 1e point milieu d'un enroulement 17 d'un transformateur 18 et les amen6es de courant aux deux semi-conduc- teurs. Ces derniers sont relids respectivement ä chacune des extrdmit6s de 1'enroulement 17. fig. 3 represents a form of similar exdcutio@n Jans which a box 9 contains two semiconductors 2 and 2a between which is placed a lavra 14 covered with radioactive material. This laure is articulated at 15 On box 9 and carries at its end a needle 16 intended to cooperate with the groove of a disc: The electrical circuit comprises a battery 3 which is connected between the midpoint of a winding 17 of a transformer 18 and the current leads to the two semiconductors. The latter are respectively connected to each of the ends of the winding 17.

Lorsque la laure 14 se trouve ä mi-distance entre les deux semi-conduoteurs, la conductibi- RTI ID="0002.0276" WI="5" HE="4" LX="1118" LY="412"> lit6 de ceux-ci est Egale et 1e courant ddlivrd par la batterie 3 se divise en deux parties ega- les traversant chaque moitid de Fenroulement 17 en sens. contraire. Lorsque la laure 14 se rapproche d'un semi-conducteur et s'eloigne de Fautre, 1e courant augmente dans Fune des moiti6s de Fenroulement 17 et diminue dann 1'autre moitid de celui-ci, de Sorte qu'une ten- sion apparait aux bornes de Fenroulement se- condaire du transformateur 18 qui est relid ä un haut-parleur 13. 0n voit donc que les vi- brations de la laure 14 engendrent un courant dlectrique de fr6quence correspondante dans 1e secondaire du transformateur 18. La boite 9 peut 6galement etre remplie d'un gaz absor- bant 1e rayonnement radioaetif. When laura 14 is halfway between the two semi-conductors, the conductivity of those -this is equal and the current delivered by the battery 3 is divided into two equal parts passing through each half of the winding 17 in direction. opposite. As the laurel 14 approaches one semiconductor and moves away from the other, the current increases in one half of the winding 17 and decreases in the other half of it, so that a voltage appears. terminals of the secondary winding of transformer 18 which is connected to a loudspeaker 13. It is therefore seen that the vibrations of the laurel 14 generate an electric current of corresponding frequency in the secondary of the transformer 18. The box 9 can It should also be filled with a gas which absorbs radioactive radiation.

Il est bien entendu que 1'on pourrait pr6- voir de nombreuses modifications aux formes d'exkution reprdsentdes et trouver d'autres ap- plications aux transformateurs m6cano-61ectri- ques dkrits. En particulier, la valeur du rayon- nement atteignant 1e semi-conducteur peut Ure modifiee en variant simplement la position de la source radioactive par rapport au semi- conducteur, saus qu'il soit necessaire de placer un gaz absorbant Sur 1e chemin des rayons radioaetifs. 0n pourrait aussi remplacer dans 1'exemple de la fig. 2 la source radioactive so lide fix6e ä la membrane 10 par un gaz radio- actif remplissant la chambre ddlimitde par la boite 9 et la membrane 10. Dans ce cas, il est clair que lorsque la membrane exerce une com- pression Sur 1e gaz, 1e rayonnement atteignant 1e semi-conducteur 2 augmente d'intensite. Of course, many modifications could be made to the embodiments shown and other applications found for the mechanical-electrical transformers described. In particular, the value of the radiation reaching the semiconductor can be modified by simply varying the position of the radioactive source relative to the semiconductor, unless it is necessary to place an absorbing gas in the path of the radioactive rays. . 0n could also replace in the example of FIG. 2 the solid radioactive source fixed to the membrane 10 by a radioactive gas filling the chamber delimited by the box 9 and the membrane 10. In this case, it is clear that when the membrane exerts a compression on the gas, the radiation reaching the semiconductor 2 increases in intensity.

Ort sait 6galement que les rayons du type a ont une efficacitd ddpendant de leur distance ä partir de la source, et qu'ä une certaine dis- tance de cette source, de Fordre de 4 ä 5 cm en gdneral, leur efficacitd tombe brusquement ä zdro. Il est clair que si la source est mobile et quelle est dloign6e du semi-conducteur, prdcisdment de cette distance critique, an ob- tiendra de. tres fortes variations du rayonne- ment atteignant 1e semi-conducteur pour de tres faibles deplacements de la source radio- active. It is also known that rays of type a have an efficiency depending on their distance from the source, and that at a certain distance from this source, of the order of 4 to 5 cm in general, their efficiency drops sharply to zdro. It is clear that if the source is mobile and is far from the semiconductor, precisely by this critical distance, an will obtain de. very large variations in the radiation reaching the semiconductor for very small displacements of the radioactive source.

Il est bien entendu que les dispositifs de- crits peuvent etre modifies pour en permettre toutes sortes d'applications differentes. Une de celles-ei pourrait, par exemple, consister ä mesurer la radiation d'un arbre sans exercer aucun frottement sur celui-ci. La source radio- active pourrait etre fixee ä 1'arbre, tandis que 1e semi-condueteur pourrait etre fixe et situe ä proximite de cet arbre. Ainsi, pour chaque tour de Farbre, an obtiendrait une impulsion de courant Jans 1e eircuit e1ectrique reue au semi-conducteur. Cette application est notam- ment interessante pour la mesure du vent au moyen dune roue eolienne, laquelle ne doit presenter pratiquement aucun frottement pour permettre une mesure precise. It is understood that the devices described can be modified to allow all sorts of different applications. One of these could, for example, consist in measuring the radiation of a tree without exerting any friction on it. The radioactive source could be fixed to the shaft, while the semiconductor could be fixed and located close to this shaft. Thus, for each revolution of the shaft, an would obtain a current pulse in the electrical circuit received at the semiconductor. This application is in particular interesting for the measurement of the wind by means of a wind wheel, which must present practically no friction to allow an accurate measurement.

0n peut naturellement utiliser differents semi-conducteurs reagissant aux rayonnements radioactifs. A titre d'exemple, an pourrait uti- liser du sulfure de cadmium, du tellure de Cad mium ou du selenure de Cadmium. Le gaz ab- sorbant pourrait etre constitue par de 1'helium ou de Fazote. Il est bien entendu que la source radioactive pourrait etre fixe, 1e semi-conduc- teur etant alors deplagable par rapport ä la source. 0n can of course use different semiconductors reacting to radioactive radiation. By way of example, one could use cadmium sulphide, cadmium tellurium or cadmium selenide. The absorbent gas could be helium or nitrogen. It is understood that the radioactive source could be fixed, the semiconductor then being movable with respect to the source.

Claims (4)

REVENDICATION Transformateur mecano-electrique, carac- terise en ce qu'il comprend une source radio- active dopt au moins une partie du rayonne- ment atteint un semi-conducteur dopt la con- ductibilit6 electrique varie en fondtion du rayonnement radioactif auquel il est soumis, ce semi-conducteur faisant partie d'un circuit electrique, des moyens etant prevus pour faire varier, en fonction dune grandeur mecanique, la valeur du rayonnement atteignant 1e semi- conducteur, de faron ä engendrer une varia- tion correspondante du courant dans 1e circuit e1ectrique. SOUS-REVENDICATIONS 1. Transformateur selon la revendication, caracterise en ce que la source radioactive est disposee sur une piece mobile par rapport au semi-conducteur. CLAIM Mechanical-electrical transformer, characterized in that it comprises a radioactive source adopts at least a part of the radiation reached a semiconductor adopts the electrical conductivity varies according to the radioactive radiation to which it is subjected , this semiconductor forming part of an electrical circuit, means being provided for varying, as a function of a mechanical quantity, the value of the radiation reaching the semiconductor, so as to generate a corresponding variation of the current in the first electrical circuit. SUB-CLAIMS 1. Transformer according to claim, characterized in that the radioactive source is arranged on a moving part relative to the semiconductor. 2. Transformateur selon la revendication, caracterise en ce que la source radioactive est disposee sur une membrane separee du semi- conducteur par un gaz absorbant 1e rayonne- ment radioactif. 2. Transformer according to claim, characterized in that the radioactive source is placed on a membrane separated from the semiconductor by a gas absorbing the radioactive radiation. 3. Transformateur selon la revendication et la sous-revendication 2, caracterise en ce que la source radioactive est constituee par un film de matiere radioactive deposee sur la mem- brane. 3. Transformer according to claim and sub-claim 2, characterized in that the radioactive source consists of a film of radioactive material deposited on the membrane. 4. Transformateur selon la revendication, caracterise en ce qu'un ecran mobile est inter- pose entre la source RTI ID="0003.0271" WI="17" HE="3" LX="1409" LY="1554"> radioactive et 1e semi- condueteur. 4. Transformer according to claim, characterized in that a mobile screen is interposed between the radioactive source RTI ID="0003.0271" WI="17" HE="3" LX="1409" LY="1554"> and the semiconductor.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3158028A (en) * 1960-09-19 1964-11-24 Industrial Nucleonics Corp Physical condition measuring systems

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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