Пьезокристалл

Квадратный член в выражение (18.4) входит только в случае кристаллов, не имеющих центра симметрии (пьезокристаллы). Если исключить из рассмотрения пьезокристаллы, то [c.395]

Ферма 167, 168 Просветление оптики 106, 107 Пьезокристалл 288 [c.428]

В МВТУ 183) значение Хм-а определялось импульсным методом с однократным пробегом цуга упругих волн. При помощи импульсного генератора / типа Г5-4Б (рис. 4.8) формируются прямоугольные импульсы, которые по экранированному проводу поступают на передающий пьезокристалл 2, установленный в рабочей камере 4. С приемного пьезокристалла 5 электрический сигнал поступает на вертикально-отклоняющие пластины осциллографа 7 типа ИО-4, работающего в ждущем режиме. Синхронизирующий импульс, взятый с клемм второго канала генератора, поступает по проводу 6 на тот же осциллограф и запускает в работу блок развертки, а на экране появляется изображение цуга упругих волн (рис. 4.9). [c.124]

СТИНЫ осциллографа 7, и расстояние между этими точками определяет время Т пробега цуга упругих волн. Зная расстояние s между поверхностями пьезокристаллов, определяют [c.125]

При этом передача колебаний производится с помощью пьезокристалла. [c.154]

Сильный строго монохроматический источник света освещает поляризованным светом обычную регулируемую щель. После прохождения щели пучок света слегка сводится линзой и проходит через исследуемый прозрачный образец. Образец укреплен на кварцевом пьезокристалле, электроды которого подсоединены к осциллятору переменной частоты. После прохождения через образец и пересечения НИКОЛЯ свет образует увеличенное изображение щели, которое наблюдается в микрометрический окуляр микроскопа с нитью в центре поля. [c.353]

Кварцевый пьезокристалл, возбужденный в одном из своих обертонов, приводит образец в строго продольные резонансные колебания, которые вызывают дифракцию пучка света. Картина дифракции, как это видио в микроскоп, образует в первом порядке линии, расположенные с обеих сторон от центрального изображения щели. В то же время в образце вызываются поперечные колебания, дающие дифракционную картину, которая накладывается иа первую. Она также представляет собой две линии, равноотстоящие от центрального изображения. Однако расстояние между этими линиями менее чем в два раза меньше расстояния между линиями, соответствующими дифракции на продольных колебаниях. [c.353]

ПЛОСКОСТИ соударения, полученной при помощи пьезокристаллов треугольники и квадраты на рисунке 4.233) для такого же типа эксперимента. [c.338]

Использование многолучевой интерферометрии для исследования микрорельефа поверхности (98, 195], осуществляемого по измерению воспроизведенного изображения объекта, очень важно в научном и Практическом отношении. Высокая чувствительность многолучевых интерференционных микроскопов позволяет исследовать объекты, обладающие неровностями рельефа поверхности, соизмеримыми с величиной межатомных расстояний в кристаллической решетке в твердом теле. Наиболее распространенными областями применения многолучевого метода интерференционной микроскопии являются Определение малых флуктуаций показателя преломления, изучение колебаний пьезокристаллов и т. д. [28, 98, 134, 193). [c.7]

Дифракционные коэффициенты, рассчитанные по формулам (V.2.28) и (V.4.22), относят к микрофонам, когда выполняются граничные условия Неймана. Обычно микрофоны отвечают этим граничным условиям, если чувствительный элемент выполнен из пьезокристалла. Но если в микрофонах применяют подвижные элементы (например, ленточный микрофон), то необходимо все расчеты изменить и учесть импеданс активной части его поверхности. [c.303]

Для передачи сдвиговых колебаний от излучателя до приемника необходимо обеспечить жесткий акустический контакт, который можно получить при помощи приклейки излучателя и приемника к исследуемому материалу. Важное свойство, которое выделяет эти волны из общего колебательного процесса, заключается в том, что скорость сдвиговых волн не зависит от размеров и формы исследуемого материала. Сдвиговые волны можно возбуждать при помощи пьезокристаллов сегнетовой соли, прямого Х-среза, дигидрофосфата аммония прямого 2-среза, пьезокристаллов кварца У-среза и пьезокерамикой, поляризованной для возбуждения сдвиговых колебаний. [c.94]

Пусть длина линии больше половины длины импульса и за время излучения и приема импульса не образуется отраженной волны у излучателя. В этом случае линию можно считать обладающей сопротивлением, равным волновому. Преобразователи, работающие на продольном эффекте, описываются ур- ниями (3.134) (см. параграф 3.11). Пусть напряжение холостого хода питающего источника U, внутреннее сопротивление а механическая нагрузка излучателя (волновое сопротивление линии) равна волновому сопротивлению пьезокристалла. Рассчитанная с помощью (3.1134) сила давления, создаваемая излучателем в начале линии, составит [c.185]

Использование естественной анизотропии пьезокристаллов для получения крутильных колебаний показано на рис. 3 [12] и рис. 4 [6]. На рис. 3 показан кварцевый цилиндр, вырезанный вдоль кристаллографической оси X, на поверхности которого нанесены обкладки а и 6, соединенные попарно и сдвинутые на угол 45° относительно кристаллографических осей Г и Приложение к обкладкам а и 6 электрических потенциалов противоположной полярности создает в кристалле противоположно направленные электрические поля, ориентированные вдоль оси Г, что вызывает деформацию сдвига и закручивание цилиндра. [c.295]

Линейный электрооптический эффект наблюдается только в кристаллах, не обладающих центром симметрии, — в так называемых пьезокристаллах . Это связано с тем, что в цеитросимметричных кристаллах оптические характеристики должны оставаться неизменными при преобразовании инверсии и, следовательно, при изменении знака приложенного поля. При изменении знака приложенного поля, согласно (12.12), имеем [c.288]

Все кристаллы, не обладающие центром симметрии, проявляют способность изменять свои размеры при наложении электрического поля (электрострик-ция), В таких кристаллах деформация в свою очередь приводит к поляризации, т. о. наблюдается линейный пьезоэлектрический эффект. По этой причине кристаллы, лишенные центра симметрий, как правило, называются также пьезокристаллами. [c.288]

Параметрическое рассеяние света имеет еще одну особенность — оно наблюдается лишь в кристаллах, не имеющих центра симметрии (пьезокристаллы). Это связано с тем, что трехфотонные (один падаю-щи11 и два рассеянных) взаимодействия описываются нелинейной восприимчивостью третьего порядка, а восприимчивости нечетных порядков равны нулю в центросимметричных средах. Однако в центросимметричных средах (к которым относятся и жидкости) наблюдается четырехфотонное параметрическое рассеяние , при котором два фотона накачки превращаются в пару фотонов с другими частотами и направлениями распространения [c.412]

Ультразвуковой метод дает возможность изготовлять микроэлементы радиоэлектронной аппаратуры и узлы счетнорешающих устройств из ферритов, пьезокристаллов и специальной керамики, размеры которых исчисляются долями миллиметра. [c.297]

В зависимости от назначения и условий работы Г. имеют разные конструкции. Чувствит. элементом Г. обычно служит пьезоэлектрический преобразователь (реже магнитострикционный преобразователь]. Его размер выбирают исходя из требования, чтобы осн. частота резонанса механич. системы была выте диапазона рабочих частот это позволяет уменьшить неравномерность частотной характеристики и искажения диаграмм направленности в этом диапазоне. Чувствит. элементы могут иметь форму стержней, цилиндров, пластин, мембран, полых сфер, выполненных из пьезоэлектрических материалов, в частности из пьеаокера-мики и реже из пьезокристаллов, или из магнитострикц. материалов используются также чувствит, элементы на [c.472]

Индукционные М. основаны на нсполь 5овании явления электромагнитной индукции. В М. этого типа ИП осуществляет связь между индукцией маги, поля и индуцированной в контуре прибора электродвижущей силой (эдс). Осн. элементом индукц. ИП является, ка)С правило, многовитковая катушка с ферромагн. сердечником. Сердечник концентрирует магнитный поток, пронизывающий катушку, Изменение магн. потока в катушке осуществляется 1) вращением (колебанием, вибрацией, перемещеипом) измерит, катушки в измеряемом поле. Эдс, возникающая при атом в катушке т.н. измерит, генератора, пропорциональна значению маги, индукции 5ц п частоте вращения катушки. 2) Изменением площади катушки. Витки катушки охватывают грани пьезокристалла. При подаче на грани переменного электрич. напряжения кристалл деформируется, меняя площадь витков катушки. В результате в катушке возникает эдс, пропорциональная и частоте колебаний граней кристалла. 3) Периодич. изменением магн. проницаемости магн.цепи ИП, что достигается вращением (перемещением) ферромагн. ротора относи-тельно ферромагн. статора с измерит, катушками, ли- Отт [c.699]

Рис. 2. Параметрическое рассеяние при распространении света в пьезокристаллах фотоны распадаются на пары фотонов с меньшими пнергиями и частотой, зависящей от направленпя распростране1 11к.

Рис. 1. Примерный вид спектра рассеиваедюто пьезокристаллом излучения 1 — рэлеевское рассеяние 2 — комбинационное рассеяние на поляритонах и оптг1ческих фононах а — сигнальное параметрическое рассеяние 4 — холостое параметрическое рассеяние 5 — провал в об.тасти о)н/2 иа-аа отсутствия син-хрони.тма б — аффект линеаризации кристалла из-за прохождения квадратичной нелинейности через нуль при смене знака 7 — отсутствие синхронизма при уменьшении показателя преломления для холостой волны.

При большой интенсивности накачки, когда Гг 1, коэф. параметрического иреобразования и соответственно спектральная яркость малоуглового П. р. зависят для заданной накачки от Т1 экспоненциально Fk exp (2rZ)/4. Это явление, наблюдаемое при облучении пьезокристаллов мощными импульсными лазерами, наз. вынужденным II. р. или параметрич. сверх- [c.544]

Эффект П. р. применяется также в новом методе спектроскопии кристаллов, позволяющем сравнительно просто из.мерять в широком спектральном диапазоне линейные и нолипейные параметры пьезокристаллов, их стехиометрия, состав, обнаруживать слабые колебания решётки, доменную структуру, фазовые переходы. Обычно удобно использовать метод скрещенной дисперсии , при к-ро. 1 регистрируется непосредственно частотно-угл. спектр П. р. и поляритонного рассеяния (о(в). В этом методе свет от источника накачки 1 (рис. 4) проходит через рассеивающий исследуемый криста,лл 2 и гю[]адает в объектив 3, в фокусе к-рого расположена вертикальная щель 4 спектрометра 5. Вдоль щели образуется утл. спектр /(й), к-рый при [c.544]

На практике П. э. часто маскируется вторичным электрооптнч. эффектом, обусловленным деформациями пьезокристалла при наложении электрик, поля за счёт обратного пьезооптического эффекта. Эти деформации из-за наличия фотоупругоети приводят к изменению показателя преломления, к-рое складывается с первичным П. э. При наличии деформаций изменение коэф. эллипсоида (3) должно быть записано в виде 3 6 [c.6]

Механизм эффекта двухимпульсного Э. э. состоит в следующем. Радиоимпульс в момент / = 0 (рис. 2, а) возбуждает с поверхности пьезокристалла УЗ-волны, к-рые распространяются в глубь кристалла. Частота этих волн равна ш, волновой вектор равен А, а амплитуда зависит от анизо- [c.517]

Положение точки 3 относительно 2 на рис. 4.9 определяется свойством пьезокристалла, не меняется в диапазоне давлений от О до 400 кг/см и температурах от 20 до 80° С и может быть протариро-вано при помощи дистиллированной воды, упругие свойства которой определены весьма точно. Использование времени Т,с позволяет более точно определить значение [c.125]

Все Электрощуповые приборы (профилографы и профилометры) по типу устройства, преобразующего линейное перемещение иглы в колебания электрического напряжения, удобно классифицировать на приборы с датчиками генераторного и параметрического типов. К приборам с датчиками генераторного типа относятся электродинамический и пьезоэлектрический профилометры. Электродинамическими щуповыми приборами наиболее часто называют приборы, в которых игла жестко связана с катушкой, колеблющейся в поле постоянного магнита (профилометр Аббота, профилометр Киселева КВ-7). При пересечении магнитных силовых линий витками катушки, в ней генерируется э.д.с., пропорциональная скорости осевого перемещения иглы. В пьезоэлектрических профилометрах и профилографах чувствительным элементом является пьезокристалл или пьезокерамика, на обкладках которых при движении иглы возникает разность потенциалов. [c.63]

Уравнения Максвелла плюс уравнения теории упругости и уравнения (8.151) образуют замкнутую систему, которой нужно пользоваться для решения задач о деформации и хрупком разрушении. Такой подход для обычных интенсивностей и частот электромагнитных волн необходим лишь при изучении пьезокристаллов, у которых постоянные Aijk относительно велики. [c.513]

Гордон Лютер Филби в своей докторской диссертации (Filbey [1961, 1]) изучал образование пластических волн при очень высоких скоростях удара. Я опустил описание его измерений с помощью дифракционных решеток скоростей деформаций порядка 7-10 i, но включил на рис. 4.219 результаты измерений напряжений при свободном симметричном соударении одинаковых стержней, изготовленных из полностью отожженного алюминия, которые он выполнил, регистрируя изменения в электрическом напряжении в пьезокристалле толщиной 0,005 дюйма, прикрепленном к одному из соударяющихся образцов. [c.325]

Рис. 4.219. Результаты опыта 434 Филби (с образцами из алюминия с чистотой 99,16%) по измерению при помощи пьезокристалла напряжений прн высокоскоростном ударе н температуре 300 К. а) Наличие начального пика напряжений в первую микросекунду б) последующий максимум напряжений, соответствующий параболической функции Белла, устанавливающей зависимость между напряжениями и деформациями / — предсказываемое значение

Рис. 4.233. Опыты Белла (1962). Расчетная зависимость напряжение — время для сечения расположенного на расстоянии равном 3/8 длины диаметра от ударяемого торца (скорость удара fo=66,5 фут/с) (кружки), сравниваемая с двумя опытными зависимостями, полученными для соударяемой плоскости по данным измерений, проведенных при помощи пьезокристаллов (треугольники и квадраты), е — деформация, соответствующая средней энергии, получа емой при использовании параболической зависимости между напряжениями и д ормациями, также найденная опытным путем поданным для углов поворота нормали к поверхности. Данные для точек на графике

Сдвиг во времени примерно на 5 мкс графиков зависимости напряжение — время, один из которых получен при помощи измерений посредством дифракционной решетки, а другой — прямым определением у плоскости удара при помощи пьезокристаллов, появляется из-за различного расположения этих двух средств измерения. Хотя уровень напряжений не превышал даже 35 кгс/мм , измеренная скорость дилатационной волны, составлявшая 8128 см/с в течение первых нескольких микросекунд после образования волны, превышала, как и предсказывал Трусделл, значение в 6350 см/с, полученное на основании элементарной теории. Вне непосредственной близости к зоне удара, за исключением весьма малых деформаций, не были обнаружены волны со скоростью, превышающей указанное значение, соответствующее элементарной теорией упругости, ни с помощью ультразвуковых измерений, ни с помощью квазиста-тических опытов. [c.338]

При решении задач прикладной физики, механики, машиностроения и т. д. важное значение имеет выяснение закономерностей поведения различного рода элементов, совершающих колебательное движение. Весьма широко распространены методы изучения формы колебаний различных пьезоэлектриков, так как ряд свойств пьезоэлементов связан именно с формой колебаний (одно-волновость, глубина модуляции и т.д.). Например, при исполь-. зовании пьезокристаллов в качестве интерференционных и дифракционных модуляторов суш,ественным параметром является светосила модулятора, в значительной степени определяемая характером колебаний пьезоэлемента. Применение пьезокристаллов в ультразвуковьгх методах исследования также обусловливает необходимость экспериментального анализа свойств колеблю-ш,ихся элементов, так как последние играют решаюш,ую роль при формировании структуры возбуждаемого ими ультразвукового поля и определении его интенсивности. [c.208]

Рассмотренные в начале параграфа 3.11 соотношения относятся к такому случаю, при котором вид деформации пьезокристалла и вид механического напряжения заранее выбраны и считается, что они скалярно связаны между собой модулем упругости. Точно так же заранее выбран вид пьезоэффекта и вид электрической поляризации этого пьезокристалла. Между тем известно, что даже в изотропном упругом теле приложение усилий в одном на-правлении вызывает дефордтации не только в этом же направлении, но и в перпендикулярных ему. В анизотропном теле — в кристалле — упругие свойства еще более сложны связь между напряжениями и возникающими деформациями зависит еще от ориентации приложенных напряжений или деформаций относительна кристаллической решетки кристалла. Так как структура кристал-лической решетки внешне проявляется в виде определенного вида симметрии кристалла — наличия осей симметрии, — то формально можно считать, что величина и направление деформации кристалла зависят от направления приложения усилий по отношению к осям симметрии кристалла. Пьезоэлектрические и диэлектрические свойства кристаллов также оказываются зависящими от ориента> ции по отношению к осям симметрии. [c.87]

В задачу разработчиков пьезоматериалов для преобразователей обычно входит подробное исследование тензора с1гк и отыскание на основании общих правил трансформации координат, составляющих, удобных для практического использования. При этом приходится учитывать и свойства анизотропии диэлектрической проницаемости (тензора егк), поскольку чувствительность преобразователей-приемников зависит от константы Харкевича (g), являющейся частным от деления /е, а излучателей — от константы [) Мэсона, в которую входит и модуль упругости пьезокристалла. Наконец, кроме задачи изучения среза, дающего максимальную чувствительность, есть еще задача получения стабильных преобразователей, чувствительность которых возможно меньше зависит от температуры. Поэтому исследуют также зависимости и 8 от температуры и коэффициенты температурного расширения кристалла с целью отыскания таких срезов, при которых температурная зависимость чувствительности пьезоэлемента или его резонансной частоты была бы минимальной. [c.96]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...