Устройство для формирования ультразвукового поля

 

Союз Соввтсних

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ (1 1,52986 О (61) Дополнительное к авт. саид-sy+ 447174 (22) Заявлено 06.10.75(21) 21 78293/10 (51) М. Кл.е

В 06 В 1/06 с присоединением заявки №

Гооударстаеаныа аиапат

Соаата Маноотроа СССР ао делам аеооретеааа и Ртхрытай (23) Приоритет (43) О" Ублико "а" о 30.09. 7(РюллЕМll ¹ 36 (45) Дата опубликования описания 23.11.76 (53) УДК 537.228.1 (088.8 ) (72) Автор изобретения

Е. K. Грищенко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО

ПОЛЯ

1, Изобретение, относится к областй прибо- ростроения и может быть использовано в ! ,акустоэлектронике.

Известно устройство для формирования ультразвукового поля по основному авт.св.

¹ 447174, содержащее пьезоэлемент с

:электродами, соединенными с управляемой

|электрической нагрузкой, величина реактив ной части которой равна по модулю и про! тивоположна по знаку сопротивлению стати1 ! ческой емкости пьезоэлемента на рабочей частоте.

Недостатком известного устройства я ! ляется малая поляризация ультразвуковой

I волны иэ-за наличия упругой связи между пьеэоактивной и непьезоактивной компонен ами смешения в пьезоэлементе. !

Белью изобретения является увеличение i

I оляризации ультразвуковой волны.

Бель достигается выполнением пьезоэле - 20 ента из монокристалла класса б щщ,напри!

4eplniQ в виде пластины Х-среза.

В этом случае пьезоактивнля и непьезоак, тинная компоненты смещения распространятся независимо друг от друга, поэтому 25

2 оляриэация ультразвуковой волны увеличи ается, что позволяет использовать предла»

t аемое устройство в качестве управляемог ркустическо3 о поляроида.

Йля полуволнового пьезоэлемента, выполненного, например, иэ ZDD0, с активноиндуктивной электрической нагрузкой имеют место следующие соотношения: !

Ь -B

4 1

B -Ъ -!0

3 D в, в, в вipa

1Ъ ХЪ !

D - D °У Ъ1+Ъ1 2 Ъ +Ъ + Я где 7, у >1 Ък - коэффициенты отРаж ния и прохождении ультразвука соответстве но для непьеэоактивной (у) и пьезоактивной(И ко.,цтонент: сдвиговой волны смеше, ния, распространяющейся вдоль кристаллогра= 1 фической оси X пьезоэлемента; Ве и В ! отношения l волновых. акустических сопрот ! лений сред слева и справа от пьеэоэлеме та к,волнрвому акустическому сопротивл

529850, Составитель . Е. Артамонова

Редактор Н.Суханова Техред g, Демьянова Корректор .Т, Кравченко, Заказ 5213/662 Тираж 690 Подписное 1

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., a.4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

3 нию пьезоэлемент (звуковая волна падае на пьезоэлемент:слева); к

p=

К - коэффициент электромеханичес- кой связи. материала пьезоэлемента; ф дскб ротность резонансной электрической нагруо зки пьезоэлемента.

Электрическая нагрузка оказывает вли якие только на ньеэоактивную компоненту (7. - .компоненту) сдвиговой волны и не влияет на непьеэоактивную компон н ту (укомпоненту). l;

При В В " В(слева и справа от е-

1 Х зоэлементаодннаковыесреды), и ИФВ име место:" О, к= -1, Ъ =1,ц = О. Зт означает, что сдвиговая волна, линейно поляризованная вдоль направления У, беспрепятственно проходит через пьезоэлемент, а поляризованная вдоль направления Ъ отра» жается от пьезоэлемента. !

Таким образом, ультразвуковая волна с гроизвольной поляризацией, прошедшая через пьезоэлемент,;дуайовится I линейно поляризованной, Например, для пьезоэлемента, выполнен:ного из Ъ О К 0,316; = 0,127, ПРив -В -В =1 Q -500 (д, „ ротность такой величины может быть полу чена при выполнении электрической нагруэ», ки пьезоэлемента в виде пьезоэлектричео», я кого резонатора), тогда Й ъ, 0; Р. =-0,97) В„- «1; Э, --0,03.

Линейная поляризация ультразвуковой волны происходит следующим образом, Сдвиговая волна с произвольной поляри щ зацией, например с круговой, нормально падает вдоль направления Х на пьезоэлемент с резонансной активно-индуктивной электро ческой нагрузкой, Пьезоэлемент отражает ультразвуковую волну, поляризованную вдоль уь направления, 7., и пропускает ультразвуков, фую волну, поляризованную вдоль направлениф

, т.е. устройство работает как акустически поляроид.

Формула изобретения

Устройство для формирования ультраэву ч кового поля по авт,св.;И 447174, о т щ л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ,увеличения линейной поляризации ультразву козой волны, пьезоэлемент выполнен иэ мсй нокристалла класса бътг, например Х О, в виде пластины Хсреэа.