Способ определения параметров кристаллов при одноосном сжатии в электрическом поле
Изобретение относится к способам определения параметров материалов при их деформации. Цель изобретения - расширение информативности способа испытания образцов на сжатие. На испытуемый образец с помощью контактов 4,5 одновременно подают постоянное напряжение источника 1 постоянного напряжения и от генератора 7 через разделительную емкость 8 - переменное напряжение и в процессе сжатия пуансонами 2, 3 с помощью двигателя 20 регистрируют на делителях 15-18 с помощью регистра 19. Параметры образца измеряют с помощью источника 10 светового потока, скрещенных поляроидов 11,12, анизотропного кристалла 13, фотоприемника 14. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 R 27/26
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4300413/21 (22) 24.08.87 (46) 30.01,91. Бюл. М 4 (71) Институт кристаллографии А,В. Шубникова (72) Е.Н, Васев, Н.Н, Беккауер и Ю.И, Крючков (53) 621.317.799 (088.8) (56) Регель В.P.. Дубов Г.А. Оптический релансометр. М.: ИКАН, 1954, с, 3-11.
Semiconductors and insulators, 1878, 3, N 1, 403 — 421. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КРИСТАЛЛОВ ПРИ ОДНООСНОМ
СЖАТИИ В. ЭЛ Е КТРИЧ Е СКОМ ПОЛ Е
„„Я „„1624356 А1 (57) Изобретение относится к способам определения параметров материалов при их деформации, Цель изобретения — расширение информативности способа испытания образцов нэ сжатие. На испытуемый образец с помощью контактов 4,5 одновременно подают постоянное напряжение источника
1 постоянного напряжения и от генератора
7 через разделительную емкость 8 — переменное напряжение и в процессе сжатия пуансонами 2, 3 с помощью двигателя 20 регистрируют на делителях 15 — 18 с помощью регистра 19, Параметры образца измеряют с помощью источника 10 светового потока, скрещенных поляроидов 11, 12, анизотропного кристалла 13, фотоприемника 14. 3 ил, 1624356
Изобретение относится к способам определения пэраметров материалов при их деформации и может быть использовано для определения проводимости и диэлектрической проницаемости материалов, а также зависимости величины механических напряжений в образцах от степени их деформации при одноосном сжатии, Цель изобретения — повышение информативности измерений, На фиг.1 изображена блок-схема устройства для осуществления способа определения параметров материалов при одноосном сжатии в электрическом поле.
На фи,1 обозначено: исследуемый образец 1, верхний и нижний пуансоны 2, 3, верхний и нижний электроды 4, 5, камера 6 из оргстекла с изолирующей средой, источник 7 высокого напряжения, генератор 8, разделительная емкость 9, источник 10 светового потока, скрещенные поляроиды 11, 12, анизотропный кристалл 13, например кубик кварца, фотоприемник 14, резисторы
15, 16 активного делителя, конденсаторы
17, 18 реактивного делителя, регистратор
19, двигатель 20 перемещения верхнего пуансона.
На фиг.2 — электрическая цепь образца, На фиг.2 обозначены активные сопротивления (Я,) 21, 22 образца и окружающей изолирующей среды (Rc), емкости 23,24 образца Ск и среды С; на фиг,3 — эависимо..-и изменения падения напряжения на нарезках 25 и 26 при уменьшении зазора между электродами пуансонов, находящихся в изолирующей среде (кремнийорганическое масло) без образца, и в изолирующей среде с образцом кристалла Nacl, соответственно кривые 27 и 28.
Способ осуществляется следующим образом.
Измеряемая высота (d) и площадь торца (S<) образца 1. Верхний пуансон 2 отводится от нижнего пуансона 3 так, чтобы расстояние между верхним 4 и нижним 5 электродами было равно высоте образца. В камеру
6 заливается изолирующая среда (например, кремнийорганическое масло), образец между электродами отсутствует. Включается источник 7 высокого напряжения и генератор 8, связанный через разделительную емкость 9 с нижним электродом 5. Затем включается источник 10 светового потока, световой поток проходит через скрещенные поляроиды 11, 12 и анизотропный кристалл
13, попадая на фотоприемник 14. С активного делителя на резисторах 15, 16 и реактивного делителя на конденсаторах 17, 18 регистрируются падения напряжения регистратором 19, С,.d UcщCщd о->о 0 o ° о
0 S R16 о
Рс — — — — c —
uk
20 (4) 25 о о где Cc, Rc — емкость и сопротивление зазора между электродами без образца; е о — диэлектрическая постоянная;
d — высота образца;
Sc, — площадь электрода на торце пуансонов.
Отключают высокое и переменные напряжения. Между электродами ставится образец материала. Подводится веохний пуансон 2 до полного соприкосновения электрода 4 с образцом, Включается источник 7 высокого напряжения и генератор 8.
Измеряются падения напряжения на рези"о kv сторе 16 U16 и конденсаторе 18 Ощ, При
40 о этом емкость Ссо изолирующей среды с кристаллом станет равной о с, =с ", (5)
45 где Бо, Sg — площади электродов и торца образца, соответственно.
Начальная емкость С(и сопротивление
В о кристалла определяют по формулам
Сщ "o o ГS -5,1
C(= Ос щ-U „, (6) (Ъ и . =р,ил б
/ г U16 0 U с (->о Ь ) (7)
Из (6) и (7) по известным формулам можноопределить начальную проводимо"ть (%4, ) и диэлектрическ,ю проницаемость (г о) образца до начала активного сжатия.
Определяют емкость С, и сопротивление среды Н между электродами пуансонов по формулам r
5 о ИВ
Сс — - Сщ (1)
Rco = (U би 18 ) Р16 (2)
Со Со
rAe ОСщ, 016 — гадения напряжения на конденсаторе 18 и резисторе 16 в цепи ячейки с изолирующей средой без образца;
U. U — постоянное и переменное напряжения, подаваемые на электроды.
Затем можно найти диэлектрическую проницаемость (E ) и удельное сопротивление (р ) изолирующей среды между электродами
1624356 ца;
dC t ф d Sp Ь ) 5(к,б " d— где d — высота испытуемого кристалла до сжатия; р; удельная проводимость жидкой изолирующей среды;
10
14 — %
U и,(С л см ,10 10
4,06
3,23
3,35
3,15
3,10
3,14
3,08
3,12
30в
2,0 о,5
И/d,Я, ф .2 фиг.3
Составитель В,Степанкин
Техред М,Моргентал Корректор С.Шекмар
Редактор О.Спесивых
Заказ 186 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 на испытуемом кристалле, пО окончании сжатия устанавливают пуансоны на расстоянии, равном первоначальной высоте образца, и измеряют сопротивление и электрическую емкость между пуансонами, проводимость о и диэлектрическую проницаемость е испытуемого кристалла рассчитывают по формулам
d 0Я (d VAt) — UR(Sp — Ь)1.
Sy U R — At
ht
U R — падение напряжения на активной нагрузке RC — цепочки в момент регистрации параметров образца;
Ч вЂ” скорость сжатия образца:
Л t — промежуток времени от начала сжатия до момента регистрации параметров образца:
U,U — величины постоянного и переменного напряжений;
R — сопротивление RC-цепочки обраэSp — площадь пуансонов;
$к — площадь торца испытуемого кри15
С вЂ” емкость RC-цепочки; е — диэлектрическая постоянная; со
U p,U P- падение напряжения на емсти RC-цепочки в момент регистрации, при
20 сжатии образца и при отсутствии образца между электродами, В.
