Способ определения анизотропии коэффициента поглощения ультразвука в жидких кристаллах

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соеетскнх

Соцналнстнческнх

Реслублнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 241180 (21) 3008239/18-28 (5т) М.Кд.з

G 01 N 29/02 с присоединением заявки ¹! осуаарственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытии (23) Приоритет

Опубликовано 300782, Бюллетень ¹ 28 (53) УДК 534 . 286-14(088. 8) Дата опубликования описания 30-0782 (72) Авторы изобретения

М.М. Анисимов и Э. В. Геворкян

Ф

Всесоюзный заочный машиностроительный институт (71) Заявитель (5 4 ) С ПОСО Б ОП РЕДЕЛЕ НИ Я А НИ 3 ОТР ОПИИ КОЭФФИЦ ИЕ HTA

ПОГЛОЩЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА В ЖИДКИХ КРИСТАЛЛАХ

Изобретение относится к физикохимическим измерениям и может фыть использовано в приборостроении, электрон ной, часовой, химической промышленност ях.

Известен способ определения анизотропии коэффициента поглощения ультразвука в жидких кристаллах, заключающийся в том, что жидкий кристалл помещают в камеру, устанавливают камеру в магнитное поле, пропускают ультразвуковые колебания через жидкий кристалл и измеряют их амплитуду (11 .

Недостатками этого способа является низкая точность фиксации углов анизотропии, а также низкая точность измерений, обусловленная нестабильностью температуры. Для переориентации директора внешним магнитным полем необходимы вращающиеся магниты с большой величиной индукции (10 кгс). Вращение магнитов вызывает определенные трудности, связанные с наличием цепей питания.

Цель изобретения — повыаение точности и упрощение процесса измерения.

Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковые колебания пропускают в направлениях в угловом интервале от 0 до 90оотносительно направления магнитного поля, измеряют разность напряжений на соседним направлениях, а анизотропию коэффициента поглощения ультразвука определяют по величине последовательных разностей этих напряжений.

На чертеже изображена схема устройства для определения анизотропии коэффициента поглощения ультразвука в жидких кристаллах. устройство содержит цилиндрическую камеру 1, выполненную из немагнитного материала, заполненную жидким., кристаллом 2 и закрепленную между полюсами магнита 3. В камере 1 установлены три излучающих 4,5 и 6 и три приемных 7,8 и 9 преобразователя, 20 создающие три акустических канала, направления которых образуют с направлением магнитного поля углы 0

45 и 90 соответственно. Излучающие преобразователи 4; 5 и 6 через коммутирующие ключи 10, 11 и 12 соединены с генератором 13, а приемные преобразователи 7, 8 и 9 через атте- нюаторы 14, 15 и 16 связаны с детекторами 17, 18 и 19. Выходы последних через дифференциальные каскады 20 и

21 соединены со входами дифферен947744 циаль ного каскада 22, выход которого связан с регистратором 23.

Анизотропия коэффициента поглощения ультразвука и его скорости описываются универсальной функцией

N(Q) =а + с cos 8 + Ь соз4 В, где  — угол между волновым вектором .и директором (единичным вектором преимущественной ориентации молекул};

O,Ü,Ñ вЂ” коэффициенты угловой зависима ст и.

Значения коэффициентов О, Ь, с могут быть определены по значениям измеряемого акустического параметра для дискретного набора углов ориен- 15 тации волнового вектора относительно директора.

Способ определения анизотропии коэффициента поглощения ультразвука осуществляется следующим образом.

Помещают жидкий кристалл 2в камеру

1, замыкают ключ 10, пропускают ультразвуковые импульсы по направлению, образующему с направлением магнитно "o поля угол 90, преобразуют TIpHHRтые ультразвуковые колебания в.переменное напряжение и определяют коэффициент O =с((<(2) Затем замыкают ключ

11, пропускают ультразвуковые импульсы по двум направлениям О и 90 и определяют разность напряжений для этих направлений, по которой находят сумму коэффициентов

1з+с =(((о)-А (тЦг) )

Затем замыкают ключ 12, пропус- 35 кают ультразвуковые импульсы в трех о направлениях О, 45 и 90, определяют последовательные разности напряжений для этих направлений и находят коэфо =(1(О)- (+))-(1ф- Я.)) Найденные коэффициенты определяют анизотропию коэффициента поглощения ультразвука в жидком кристалле.

Использование способа позволяет повысить точность и упростить процесс измерений, так как при этом не требуется изменять ориентацию жидкого кристалла, чем устраняется необходимость вращения мощного магнита.

Способ позволяет аналогичным образом определять угловую зависимость скорости распространения ультразвука в жидком кристалле. При этом регистрируемым акустическим параметром является частота автоколебаний.

Формула изобретения

Способ определения анизотропии коэффициента поглощения ультра звука в жидких кристаллах, заключающийся в том, что жидкий кристалл помещают в камеру, устанавливают камеру в магнитное поле и пропускают ультразвуковые колебания через жидкий кристалл, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения процесса измерения, ультразвуковые колебания пропускают в нескольких направлениях в угловом интервале от О до 90.относительно направления магнитного поля, измеряют разность напряжений на соседних направлениях, а анизотропию коэффициента поглощения ультразвука определяют по величине последовательных разностей этих напряжений.

ИстоЧники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. К, Niyno, Т.В.KetIerson Раув.

Rev. A, 9 2, voI, 12, 1975 (прототип) .

947744, Составитель Л. Казанская

Редактор М. Янович Техред Т. Фанта Корректор Е. Рошко

Заказ 5623/67 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и отк1ытий

113035, Москва, Ж-35, РаушскаЯ наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4