IMG06

Model

Na rysunku 6.34 przedstawiono schematycznie przyrząd składający się z kabłąka w kształcie półpierścienia, elementu przesuwu oraz zespołu pomiarowego. Celem jest dobranie materiału na kabłąk. Jest on często częścią przyrządu podtrzymującą wytwarzające ciepło elementy elektryczne.

rysunek 6.34. Schemat precyzyjnego przyrządu pomiarowego. Do przyrządów wymagających

bardzo dokładnego przesuwu badanej próbki należą: mikroskop sił atomowych oraz skaningowy tunelowy mikroskop elektronowy

Odpowiedni wskaźnik funkcjonalności można wyprowadzić na podstawie rozważań najprostszego przypadku jednowymiarowego strumienia ciepła przepływającego przez izolowany pręt, którego końce nie są izolowane. Jeden z końców jest połączony ze źródłem ciepła, a drugi jest swobodny. Prawo Fouriera dla stanu ustalonego przedstawia równanie

gdzie 9 jest ciepłem dopływającym do jednostki powierzchni przekroju pręta, X - przewodnością cieplną natomiast dT/di - wytworzonym gradientem temperatury . Odkształcenie cieplne jest związane z temperaturą zależnością

e

= o(7’-r.)^,)

gdzie a oznacza współczynnik liniowej rozszerzalności cieplnej, a T, - temperaturę otoczenia. Możemy więc napisać

Dla elementu o określonych wymiarach geometrycznych oraz przy ustalonym strumieniu cieplnym odkształcenie de / dr jest minimalizowane przez dobór materiałów o dużych wartościach wskaźnika

Skorygowano błąd zapisu występujący w oryginale (przyp. tłum.)