Способ контроля пьезоэлектриков по знаку кристаллографической оси

 

Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для контроля и маркировки пьезоэлементов, а также пьезоэлектрических монокристаллов. Целью изобретения является упрощение способа, что достигается за счет сокращения количества измерений. Устройство, реализующее способ, содержит исследуемый образец 1, металлический звукопровод 2, электрод 3, генератор 4 электрических импульсов, приемный пьезопреобразователь 5, усилитель 6 и осциллограф 7. Согласно способу на звукопровод 2 помещают образец с известным знаком кристаллографической оси. Затем приводят в соответствие полярность первого акустического импульса с известным знаком оси, например положительный импульс соответствует указанному направлению оси на чертеже, и проводят исследования неизвестных образцов. Образцы помещают на алнминиевый звукопровод при помощи акустической склейки и возбуж- § дают электрическим импульсом. Последовательность выполняемых операций и параметры формируемых импульсов приводятся в описании изобретения.3 ил.. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1 др 4 С 01 R 29/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ „: -

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4059695/24-21 (22) 28.04.86 (46) 15.10.88, Бюл. 3В 38 (75) В.В.Белов и О.Ю.Сердобольская (53) 621.317.412(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 834826, кл. Н 03 Н 3/02, 1979. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИКОВ

ПО ЗНАКУ КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКОЙ ОСИ (57) Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для контроля и маркировки пьезоэлементов, а также пьезоэлектрических монокристаллов. Целью изобретения является упрощение способа, что достигается за счет сокращения количества измерений. Устройство, реализующее способ, содержит исследуемый

„„Я0„„1430911 . А1 образец 1, металлический звукопровод 2, электрод 3, генератор 4 электрических импульсов, приеМный пьезопреобразователь 5, усилитель 6 и осциллограф 7. Согласно способу на звукопровод 2 помещают образец с известным знаком кристаллографической оси. Затем приводят в соответствие полярносТь первого акустического импульса с известным знаком оси, например положительный импульс соответствует указанному направлению оси на чертеже, и проводят исследования неизвестных образцов. Образцы помещают на алюминиевый звукопровод при помощи акустической склейки и возбуж- I дают электрическим импульсом. Последо- вательность выполняемых операций и параметры формируемых импульсов при- С водятся в описании изобретения.3 ил..

1430911

Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для контроля и маркировки пьезоэлементов, а также пьезоэлектрических монокристаллов.

Цель изобретения — упрощение способа путем сокращения количества измерений.

На фиг. 1 приведена блок-схема установки для определения знака кристаллографической оси пьезоэлектриков, на фиг.2 — временные зависимости амплитуд возбуждающего электрического поля E „ и напряжения U, снимае- 15 мого с приемного пьезопреобразователя, при подаче электрического импульса с крутым фронтом, на фиг.3 то же, при подаче электрического импульса с фронтом, время нарастания ко-20 торого сравнимо с временем переходного колебательного процесса исследуг емого образца.

Установка содержит исследуемый образец 1, металлический эвукопровод 2, электрод 3, генератор 4 электрических импульсов, приемный пьезопреобразова" тень 5, усилитель 6 и осциллограф 7.

На фиг,2 показаны электрический импульс 8 с крутым фронтом, импульс 9 30 наводки, акустические импульсы 10 и 11 и акустические импульсы 12 и 13 противоположной полярности. На фиг.3 приведены электрический импульс 14 с пологим фронтом и сигнал 15 упру- 35 гого отклика.

Исследуемый пьезоэлектрический образец 1 расположен на поверхности ме-„ таллического звукопровода 2, между ними обеспечен акустический контакт, 40 например, при помощи силиконового масла или салола. На другой поверхности образца находится электрод 3, при этом исследуемая ось перпендикулярна поверхности электрода и зву- 45 копровода. С генератора 4 электрических импульсов на электрод 3 подаются электрические импульсы с крутым передним фронтом, время нарастания которого много меньше времени переходного колебательного процесса в исследуемом образце (длительность фронта не более 0,1 мкс, длительность импульса не менее 30 мкс).Общим электродом является поверхность металлическо5 го згукопровода. В момент подачи на образец фронта электрического импульса 8 с его верхней и нижней граней генерируются импульсы объемных акустических волн (ОАВ) соответствующего типа (в зависимости от пьезопостоянных образца). После прохождения звукопровода импульсы ОАВ принимаются пьезопреобразователем 5 и через усилитель 6 (при достаточной величине сигнала с пьезопреобразователя 5 усилитель 6 может не использоваться) подаются на вход осциллографа 7.

Крутой передний фронт электрического импульса 8 задает импульс 9 наводки, за которым следуют акустические импульсы 10 и 11 от нижней и верхней граней образца. При другой полярности исследуемой оси полярности акустических импульсов имеют противоположную полярность (12 и 13), что и позволяет определять знак данной кристаллографической оси.

Для проведения измерений необходимо первоначально провести калибровку установки. С этой целью на звукопровод помещают образец с известным знаком кристаллографической оси, который можно определить с помощью рентгеновской установки (для сегнетоэлектрических образцов можно задавать знак оси, монодоменизируя его в высоковольтном электрическом поле известной полярности), Далее ставят в соответствие полярность первого акустического импульса с известным знаком оси, например, положительный импульс соответствует указанному направлению оси на фиг.1, и проводят исследования неизвестных образцов.

Пример. Исследуются знаки кристаллографических осей кристаллов германата свинца (Pb Се О ff ) и триглицинсульфата (TQS). Образцы имеют плоскопараллельные грани, нормальные полярной оси. Толщина РЬ . Се О„ (й,) равна 4, 1 мм, толщина TGS (с1 ) равна 9,2 мм. Образцы помещаются на алюминиевый звукопровод длиной 1 = 3,35 см при помощи акустической склейки (салол) и возбуждаются электрическим импульсом амплитудой Kвоъб= 20 В, длительностью и®= 40 мкс, длительностью переднего фронта с = О 1 мкс. Прием Рр ный пьезопреобразователь — керамика

ЦТС с резонансной частотой fo = 5 ИГц.

Предварительно была проведена калибровка установки по образцу TgS, имевшему ось известной полярности,которая задавалась помещением образца в постоянное электрическое поле Š— 0,2 — 0,4 кВ/см. При положительной полярности первого акустического импульса плоскость исследуемого образца, прилегающую к звукопроводу, маркируют знаком "+". .

Формула изобретения

Способ контроля пьезоэлектриков по знаку кристаллографической оси, основанный на возбуждении акустичес10 ких волн и сравнении параметров акустических волн с параметрами волн,прошедших через образец с калиброванной полярной осью, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения способа за счет сокращения количества измерений, возбу:кдают объемные акустические импульсы в исследуемом образце электрическим импульсом, фронт которого много меньше времени переходного колебательного процесса исследуемо. о образца, а знак кристал— лографической оси исследуемого образца определяют сравнением полярностей объемных акустических импульсов исследуемого образца и образца с калиброванной полярной осью.

14309 11

Составитель Л.Муранов

Редактор Л.Пчолинская Техред J1.0äeHHHK,, Корректор М.Шароши

Заказ 5341/49

Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4