ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Пьезоэлектрические кристаллы из "Влияние облучения на материалы и элементы электронных схем " На втором месте стоят электроонтические и пьезооптические эффекты, которые вызываются соответственно изменением диэлектрической проницаемости при приложении электрического напряжения и механических усилий. В силу необходимости обеспечить точность регулирования и работы электронных схем, контролируемых пьезоэлектрическими кристаллами, представляет интерес их работа в условиях облучения. [c.409] Специальные методы поддержания точных температурных условий и большие усилия, затрачиваемые на разработку специальных методов получения точных срезов кристаллов и их юстировки, могут оказаться бесполезными, если решающие свойства пьезоэлектрических кристаллов будут нарушены в процессе облучения. [c.409] Было проведено много исследований по изучению влияния излучения на большинство наиболее известных кристаллов. Несколько десятков лет назад для точной регулировки частотных характеристик кристаллов использовали облучение рентгеновскими лучами, так как при этом образовывались квазипостоянные радиационные изменения. В таких случаях влияние излучения вызывало понижение частотной характеристики до некоторой точки насыщения. Эти изменения имели обратимый характер, что доказывалось восстановлением частоты до первоначальных значений после отжига. [c.409] Для определения радиационных эффектов чаще всего использовали следующие электрические параметры последовательная резонансная частота параллельная резонансная частота эквивалентное параллельное полное сопротивление эквивалентное последовательное полное сопротивление и электростатическая параллельная емкость. [c.410] Ни один из всех исследованных фирменных кристаллов не обнаружил высокой радиационной стойкости. Имеются указания на то, что некоторые фирмы изготовляют кристаллы с хорошей радиационной стойкостью в узком диапазоне частот, однако образцы с другими диапазонами частот разрушались. Критерий разрушения кристаллов зависит от требований, предъявляемых к кристаллу как резонатору. [c.410] С целью определения чувствительности к излучению исследовали 154 образца кристаллов при этом фирменные и частотные категории не учитывали. Из 154 облученных в реакторе образцов 54% признаны разрушенными, однако под действием у-излучения разрушился только один из 41 образцов. При попытке связать иэменепия и случаи разрушения с различиями в материалах и заводской технологии оказалось, что определенные типы срезов кристаллов более чувствительны к излучению, чем другие. Например кварцевые пластинки АТ-среза более чувствительны к радиационным нарушениям, чем любые другие изученные срезы. Предполагалось, что это может быть следствием различной ориентации и размеров пластинок по отношению к кристаллографическим плоскостям. Таким образом, ясно, что влияние излучения на сборку с кристаллами представляет большой интерес, и создатели электронных схем, содержащих пьезоэлектрические кристаллы, должны учесть много факторов при выборе кристаллов для работы в условиях облучения. [c.410] В работе [7] сообщается о некоторых исключениях из этого правила, когда наблюдаемое под действием излучения изменение цвета совпадает с большими изменениями резонансных частот в пластинках ВТ-среза кварца. Связь между изменением цвета и изменением резонансной частоты более наглядна в различных синтетических кварцевых кристаллах. Исследования, проведенные с кристаллами АТ-среза, показали, что природный кварц менее чувствителен к изл5пзению, чем синтетический. [c.411] В дальнейших исследованиях в целях улучшения стойкости элементов электронных схем к излучению рекомендуется использовать экранирование от тепловых нейтронов. [c.411] Фирмой Адмирал корпорейшн [20] ведется работа, которая ставит своей целью определение частотного сдвига при высокой температуре в кристаллах, находящихся в условиях облучения. Исследованы кристаллы типа R-24/U и R-51/U. Для определения возможности улучшения кристаллов в облученном состоянии часть образцов завернули в кадмиевую фольгу. Одна партия образцов находилась в рабочем состоянии, другая — в пассивном. Степень радиационного воздействия определяли по изменениям частотных характеристик при температуре 180° С. Кристаллы облучали интегральными потоками (0,40- 1,4)-10 нейтрон1см в расчете на нейтроны с энергией выше 0,5 Мэе. [c.411] Исследование высокотемпературных частотных характеристик для защищенных кадмием кристаллов типа R-51/U до и после облучения показало смещение частоты +0,003%, причем при 180° С кристалл не генерировал колебания. Незащищенные кристаллы типа R-51/U показали ту же самую величину частотного сдвига, но нарушения их функций при высокой температуре не обнаружили. У кристаллов типа R-24/U наблюдали обратное поведение. У незащищенных кристаллов этого типа частота увеличивалась и даже выходила за допустимые пределы. У защищенного кадмием кристалла типа R-24/U частота уменьшалась, причем в допустимых пределах. [c.411] Имеются сведения о влиянии ядерных взрывов на обычные кристаллы, но эти сведения крайне ограниченны по сравнению с информацией об обратимых и послерадиационных эффектах. Влияние ядерных взрывов изучали на 142 стандартных кристаллах пяти различных типов, используемых в военной аппаратуре [22] (по 30 кристаллов каждого из четырех типов R-18/U, R-23/U, R-38/U, R-47/U и 22 кристалла типа R-37/U). Частоту и полное сопротивление измеряли до и после ядерных взрывов. Кристаллы, разделенные на три группы, располагались в различных местах в зоне у-излучения. В течение времени взрыва образцы каждой группы получили интегральную дозу у-облучения соответственно 8-10 , 6-10 и 4-10 эрг/г. Кроме регистрируемой компоненты излучения имелся некоторый поток нейтронов, однако уровень его был низок и не замерялся. Продолжительность взрыва не указывалась. [c.412] Хотя в прошлом было проведено много экспериментов с целью определения влияния излучения на кристаллы, необходимы дополнительные исследования, чтобы определить связь между ядерными повреждениями и многими факторами, которые осложняли анализ полученных после облучения результатов. Необходимо изучить влияние излучения на резонансную частоту, последовательное и параллельное полные сопротивления, на переменные и шунтируюп ,ие емкости, а также влияние типа срезов, пьезоэлектрических и диэлектрических констант как природных, так и синтетических кристаллов. Следует также учитывать другие факторы, относяш,иеся к технологии изготовления устройств, поскольку в некоторых случаях кристаллодержатели и материалы, используемые для крепления кристаллов, обусловили большую часть повреждений. Необходимы дополнительные данные о функциональном пороге кристаллов, поскольку суш ествующ,ие допуски для кристаллов весьма жесткие. [c.414] Вернуться к основной статье