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Verfahren mul Vorrichtung zum Beeinihtssen von hochfrequentem Strömen mittels Drueksehwan- kungen.
Die Erfindung bezieht sieh auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umwandeln von Druck- änderungen in elektrische Veränderungen, z. B. zum Messen, Beobachten, Aufzeichnen oder, um dadurch andere Apparate zu schalten.
Erfindungsgemäss wird ein Körper, der unter der Wirkung eines elektrischen hochfrequenten Stromes in mechanische Eigenschwingungen geraten kann. z. B. ein piezoelektrischer Kristall oder ein Solenoid, in einem durch einen elektrischen Strom hervorgerufenen Feld zu Resonanzschwingungen angeregt, worauf auf diesen Körper der zu messende oder sonstwie umzusetzende Druck einwirken
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Der Schwingungskörper kann in verschiedener Weise in den Schwingungskreis geschaltet werden.
Das kann nach einer Ausführungsform der Erfindung z. B. so erfolgen, dass er durch seine Eigenschwingungen einen Teil der Stromenergie des Kreises verbraucht. Ändern sich die Eigenschwingungen des Körpers infolge der willkürlich an ihn angelegten Druckänderungen, so verändert sich damit die von ihm verbrauchte Menge der Stromenergie und damit natürlich auch die verfügbar bleibende Strommenge. Diese Stromsehwankungen kann man in beliebiger bekannter Weise dazu benutzen, die angelegten Druckschwankungen zu messen,-beobachten oder aufzuzeichnen oder aber zur Steuerung anderer Vor- riehtung zu verwenden.
Nach einer andern Ausführungsform der Erfindung kann der Schwingungskörper so in den Schwingungskreis geschaltet werden, dass er die elektrischen Schwingungen unterhält. In diesem Falle bringen die auf den Sehwingungskörper wirkenden Druckschwankungen Änderungen der elektrischen Sehwingungen hervor. Diese letzteren werden dann in entsprechender Weise zum Messen usw. benutzt.
In beiden Fällen werden durch die Einwirkung des Sehwingungskörpers die Bestimmungsgrössen des Stromes des Schwingungskreises verändert. Dieses Verfahren lässt einerseits sehr genaue Messungen zu und gestattet anderseits die Anwendung verhältnismässig grosser Elektrizitätsmengen, so dass die hervorgerufenen Änderungen leicht für praktische Zwecke nutzbar gemacht werden können. Hiedurch unterscheidet sich die Erfindung von den bekannten piezoelektrischen Dynamometern, bei welchen die Drucke durch die von dem piezoelektrischen Kristall beim Zusammendrücken oder Ausdehnen hervorgerufenen Ladungen gemessen werden. Diese Ladungen sind stets sehr klein und schwer zu messen.
Sollen mit den bekannten Einrichtungen stetige Drucke gemessen werden, so bleiben die von diesen hervorgerufenen Ladungen nicht bestehen, da eine vollkommene Isolation unmöglich ist, wodurch die Messungen noch erschwert werden.
Ebenso unterscheidet sich die Erfindung von einer andern bekannten Einrichtung, bei der der piezoelektrische Kristall zwar in einem Kreis schwingt, aber nicht unmittelbar durch Druck beeinflusst wird, sondern über eine Membarn, die von ihm durch einen Luftzwischenraum getrennt ist. Bei der älteren Anordnung verändert sieh durch die angelegten Drueksehwankungen die Kapazität des Kondensatorsystems, von dem der Kristall einen Teil bildet. was sieh in Veränderungen der Frequenz des Schwin-
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Membran auszukommen, deren Nachteile, wie akustische Eigenfrequenz, Trägheit, elastische Hysteresis, ja bekannt sind, so dass man stets sich bemüht, vos ihr loszukommen.
Das konnte anderseits durch die sogenannten Quarzmikrophone (nach Curie) aus den bereits weiter oben dargelegten Gründen nicht gelingen.
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plattenwiedergabe einrichten ; hiebei werden die Drucksehwankungen durch die Bewegungen der Nadel in der Tonrille erzeugt.
Bei einem solchen Tonabnehmer wird z. B. ein piezoelektrischer Kristall, vorzugsweise Quarz, in einen elektrischen Sehwingungskreis geschaltet, dessen Frequenz in Resonanz mit der natürlichen
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fläche Druckänderungen ausgesetzt ist, wenn die Tonabnehmernadel in den Rillen der Schallplatte läuft.
Durch diese Druekschwankungen werden die Schwingungen des Kristalls gedämpft und hiedurch gewisse elektrische Wirkungen ausgelöst. Vorteilhaft benutzt man einen Kristall, dessen Dicke sich in der Längs- richtung der Oberfläche ändert, so dass er mit einer Frequenzbreite in Resonanz stellt, die mindestens das Doppelte der wiederzugebenden Frequenzbreite beträgt.
Diese Tonwiedergabevorrichtung kann nicht nur mit gerillten Schallplatten verwandt werden, sondern auch mit beliebigen ändern mechanisch. magnetisch oder in sonstiger Weise betriebenen Tonabnehmern.
Die Erfindung lässt sieh ferner anwenden für Windstärken-und-geschwindigkeitsmesser, Fahrt- geschwindigkeitsmesser, insbesondere für Luftfahrzeuge, Empfänger für elektrisch übertragene Schall- wellen usw.
Die Erfindung bezieht sich weiter auf die Ausgestaltung des als Schwingungskörper dienenden piezoelektrischen Kristalls derart, dass er innerhalb verhältnismässig weiter Grenzen in verschiedenen
Frequenzen schwingen kann. Es ist bekannt, dass ein gewöhnlicher piezoelektrischer Kristall nur bei bestimmten Frequenzen in Resonanz treten kann. Das ist für die Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung natürlich störend.
Ganz besonders hinderlich ist diese Erscheinung bei der Verwendung piezoelektrischer Kristalle für Tonfi1maufnahmen nach dem sogenanntpn "Intensitätsverfahren". In diesem Fall ist der Kristall, durch den das den Film sensibilisierende Lichtbündel hindurchgeht. in ein
Hoehfrequenzweehselfeld eingeschaltet, welches ihn zu Resonanzschwingungen anregt. Die Intensität des Hochfrequenzfeldes wird bei niedriger Frequenz entsprechend der Intensität der aufzuzeichnenden
Schallwellen moduliert, so dass die entsprechenden Änderungen der Schwingungsweite des Kristalls die Intensität des durchfallenden Lichtbündels gleichfalls entsprechend verändern können.
Bekanntlich ist in diesem Fall die eindeutig festgelegte Hochfrequenz wegen der Seitenfrequenzen durch ein Frequenz- band ersetzt. so dass zur Erzielung eines guten Ergebnisses der Kristall mit einer Frequenzbreite schwingen können muss, was für die üblichen piezoelektrischen Kristalle nicht zutrifft.
Zur Behebung dieses Nachteiles wird der Kristall nach der Erfindung so geschnitten, dass er Zonen oder Zonenreihen besitzt, von denen immer eine innerhalb der in Betracht kommenden Frequenz- breite in Resonanz schwingen kann.
So kann nach einer Ausführungsform der Erfindung der piezoelektrische Kristall ein Prisma bilden,
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besitzt, wobei das polarisierte Liehtbündel in der Richtung der Dickenänderung des Prismas bzw. Keils durch den Kristall hindurchgeht.
Im folgenden wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen an Hand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Schaltung, bei der der Schwingungskörper einen Teil der Energie des Schwingungskreises verbraucht ; Fig. 2 gibt eine andere Ausführungsform wieder, bei welcher der Schwingungskörper die elektrischen Schwingungen des Kreises unterhält ; Fig. 3 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform der Erfindung ; Fig. 4 ist eine Vorderansicht eines Mikrophons gemäss der Erfindung ; Fig. 5 zeigt den im Mikrophon nach Fig. 4 verwandten piezoelektrischen Kristall ; Fig. 6 ist ein senkrechter Schnitt durch einen Tonabnehmer nach der Erfindung ; Fig. 7 ist eine entsprechende Darstellung eines andern Tonabnehmers nach der Erfindung ; Fig. 8 zeigt im Schnitt einen mit als Nadel wirkender Spitze versehenen Kristall, Fig. 9 einen ähnlichen in perspektivischer Ansicht ;
Fig. 10 ist ein Querschnitt durch eine andere Form des Tonabnehmers : Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht eines piezoelektrischen Kristalls, ebenso Fig. 12 sowie Fig. 13, welch letztere einen Kristall ähnlich wie Fig. 11 zeigt, dessen optische Achse aber anders gerichtet ist ; Fig. 14 ist eine kurvenmässige Darstellung der Vorgänge in den Kristallen nach den Fig. 11-13.
Der Sehwingungskreis nach Fig. 1 besitzt die Induktivitätsspule H und einen einstellbaren Kondensator Cl : es handelt sieh. um einen Röhrenschwingungskreis mit der Röhre 11. Der Strom
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dieses Kreises ruft induktiv eine Stromschwingung in dem zweiten Kreis hervor, der mit dem ersten in Resonanz steht und die Spule L 2 und den einstellbaren Kondensator C 2 besitzt. Mit den Enden der Spule L2 ist ein Kondensator verbunden, der aus dem piezoelektrisehen Kristall Q. vorzugsweise aus Quarz ; der zwischen den Armaturen 7J und d gefasst ist, besteht.
Die Spule L 2 liegt mindestens teilweise in dem Gitterkreis einer Rohre. 4 2. Werden die Kondensatoren C J'und C so eingestellt, dass die beiden Kreise derart in Resonanz miteinander schwingen, dass der Kristall Q in Schwingungen gerät, so wird durch diese letzteren ein gewisser Teil der Energie im Kreis der Spule L 2 beansprucht. Wirkt auf entgegengesetzte Seiten des Kristalls Druck und schwankt er, so ändert sich die vom Kristall beanspruchte Energiemenge und infolgedessen ändert sich auch das Hauptpotential des Gitters g und der Rohre 1. 3.
Hiedurch wird eine Veränderung des Anodenstromes der Röhre A. verursacht, die auf verschiedene weiter unten näher beschriebene Weise zum Messen, Beobachten oder Aufzeichnen der auf den Kristall Q wirkenden Drücke oder zur Betätigung gewisser Vorrichtungen in Abhängigkeit von den Druckschwankungen nutzbar gemacht werden kann.
Bei der Ausführungsform der Fig. 2 ist ein piezoelektrischer Kristall so in einen Stromkreis geschaltet, dass er die elektrischen Schwingungen in diesem Kreis unterhält oder stabilisiert. Diese Anordnung besitzt eine Elektronenröhre A 3, mit deren Anodenkreis eine Batterie und ein Schwingungkreis mit der Spule L 8 und dem einstellbaren Kondensator C 3 verbunden ist. Im Gitterkreis liegt ein Kondensator, der aus dem zwischen den Armaturen bund il angebrachten piezoelektrischen Kristall Q besteht. Die eigentliche Gittervorspannung wird dem Gitter durch eine Drosselspule K zugeführt.
Die in Fig. 2 wiedergegebene Schaltung ist an sich bekannt und kann durch eine andere geeignete Anordnung ersetzt werden, wobei die Rolle des Kondensators b, Q, d darin besteht, Hochfrequenzschwingungen im Kreis L J, C : 3 zu untrrhalten. Wird der piezoelektrische Kristall Q einem bestimmten Druck unterworfen, so ändert sich der Strom in der Spule L 3. Diese Änderung kann zum Messen, Beobachten oder Aufzeichnen oder zur Steuerung einer weiteren Vorrichtung benutzt werden.
Bei beiden beschriebenen Anordnungen hat der Kristall Q unparallel Gegenseite, worüber noch gesprochen werden wird. Es handelt sieh dabei aber nicht um ein notwendiges Erfindungsmerkmal.
Anderseits können die Armaturen und die Fassung des Kristalls im Rahmen der Erfindung beliebige Form und Anordnung erhalten. Die Armaturen können z. B. aus Metallplatten oder auf die Kristallflächen aufgebrachten Metallüberzügen bestehen, beispielsweise einer Versilberung. Ferner kann der Kristall starr mit einem andern Körper verbunden werden, z. B. einer verhältnismässig dicken Metallplatte, die unmittelbar den Druckänderungen ausgesetzt ist.
Die Änderungen des hochfrequenten Stromes ; die in der Folge der Druckschwankungen auf einer oder mehreren Kristallflächen erhalten werden, können unmittelbar oder über einen Detektor nutzbar gemacht werden. So können z. B. die Hochfrequenzströme, deren Amplituden bei niederen Frequenzen sieh ändern, wie es beim Mikrophon oder dem Tonabnehmer der Fall ist, unmittelbar ohne Detektor verwandt werden. In diesem Fall können die hochfrequenten Ströme unmittelbar zum Senden von elektromagnetischen Wellen benutzt werden. Hiezu kann man die Anordnung nach Fig. 2 anwenden, wobei eine Antenne mit der Spule L j zu kuppeln wäre.
Es können aber auch hochfrequente Ströme, deren Amplituden bei niederen Frequenzen sich ändern in einen Detektor geschickt werden, wobei der Nutzstrom dann der vom Detektor herkommende ist.
Der Detektor braucht nicht notwendigerweise eine Elektronenröhre mit drei Elektroden zu sein.
Diese kann in den beschriebenen Anordnungen z. B. durch eine Diodenröhre oder eine andere gleichwirkende Vorrichtung ersetzt werden. So kann z. B. eine von der Firma Philips unter der Marke.. Binode" in den Handel gebrachte Röhre an die Stelle der Dreielektrodenröhre treten.
Ganz allgemein können für die Durehfiihrung der Erfindung alle Kreissehaltungen verwandt werden, bei denen der piezoelektrische Kristall in Schwingungen versetzt wird, so dass in der Folge von Schwankungen des auf den Kristall wirkenden Druckes Änderungen in den Bestimmungsgrössen eines elektrischen Stromes hervorgerufen werden : die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen dienen nur als Beispiele.
Der dem fraglichen Druck ausgesetzte Schwingungskörper muss auch nicht durchaus ein piezoelektrischer Kristall sein ; er kann z. B. aus einer Magnetostriktionseinrichtung bestehen, wie Fig. 3 zeigt. Die hier dargestellte Schaltung ähnelt der nach Fig. l ; der piezoelektrische Kristall ist aber fortgelassen und durch eine Spule L 4 ersetzt, welche mit der Spule L 2 in Reihe geschaltet ist. Ein Magnetkern t ist in das Magnetfeld eingebracht, und der Druck, der gemessen, beobachtet oder aufgezeichnet werden oder eine andere Vorrichtung schalten soll, wird auf den Kern l zur Einwirkung gebracht.
In dem Beispiel der Fig. 3 ist auch die Dreielektrodenröhre Li 2 der Fig. 1 durch eine Philips- "Binode"von bekannter Art ersetzt, um darzutun, dass ohne Abweichung von den Grundzügen der Erfindung manche Änderungen an den Einzelheiten vorgenommen werden können.
In Fig. 4 und 5 ist ein Mikrophon nach der Erfindung wiedergegeben. Es besitzt einen starren Ring r, z. B. aus Metall, innerhalb dessen ein piezoelektrischer Kristall, vorzugsweise Quarz, elastisch in einer Mittellage aufgehängt ist, z. B. mittels der Federn s. Die Gegenseiten des Kristalls, welche in Ebenen parallel zu derjenigen des Ringes liegen, besitzen Metallarmaturen, z. B. dünne Überzüge von
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I Kreis verbunden sind, so wie in den Fig. l und 3 die Armaturen b und (l.
Das vorstehend beschriebene Mikrophon besitzt den besonderen Vorteil : dass es symmetrisch ist und von beiden Seiten besprochen werden kann.
Weiterhin lässt sich die Erfindung für Tonabnehmer anwenden@
In der Ausführungsform der Fig. 6 ist der piezoelektrische Kristall Q zwischen die beiden
Armaturen 2 und 3 gespannt, die mittels der Drähte J und ; j an einen passenden Kreis, z. B. der oben beschriebenen Art, angeschaltet sind. Das Ganze liegt in einem Rahmen 6. Die Armaturen 2, werden
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angedrückt. Der untere Teil des Rahmens 6 ist durch einen isolierenden Deckel 11 abgeschlossen, der beispielsweise mittels der Schrauben 12 und 13 angesetzt ist.
Der Deckel besitzt eine Öffnung, durch welche die Armatur J hindurchreicht. Der untere, heraustretende Teil der Armatur bildet den Halter 15 für die : Nadel 16. welche in den Halter in üblicher Weise mittels der Schraube 17 eingeklemmt ist. Wenn
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Armatur : 3 einen je nach der Form der Tonrille wechselnden Druck auf den Kristall aus ; die Schwingung- weite des Kristalls schwankt entsprechend, wodurch elektrische Veränderungen in dem Kreis hervorgerufen werden, in welchen der Kristall Q über die Drähte 4 und 5 eingeschaltet ist.
Bei der Ausführungsform der Fig. 7 gleicht der Rahmen demjenigen nach Fig. 6. Es ist aber hier keine unabhängige : Nadel 16 vorgesehen, sondern statt dessen ist der untere Teil des Kristalls selbst so geschnitten, dass er eine Spitze 19 bildet, die in den Tonrillen der Schallplatte läuft. Der Kristall Q ist auch hier zwischen zwei Armaturen 2, 3 eingespannt, die elastisch mittels der Federn 7, 8, 9 und 10 gegen seine Fläche gedrückt werden. Der Rahmen 6 wird durch einen Deckel 11 abgeschlossen. der eine Öffnung für den Austritt der Spitze 19 des Kristalls Q besitzt. Bei dieser Ausführungsform schwankt der auf den Kristall wirkende Druck, wenn seine Spitze in der Tonrille läuft, wodurch die gewünschten Folgen hervorgerufen werden.
Bei dem Beispiel der Fig. 8 steht der Kristall nicht senkrecht auf der Schallplatte, sondern liegt
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Fig. 6, oder sie kann aus dem Kristall Q selbst herausgeschnitten sein und so eine Spitze 28 bilden, die in den Tonrillen laufen kann.
Nach Fig. 8 sind die Kristallflächen mit Metall überzogen, wodurch Armaturen gebildet werden, die durch Drähte 29 und 30 mit dem Kreis verbunden sind, in den der Kristall geschaltet ist.
Nach Fig. 10 liegt der Kristall parallel zur Schallplatte. Hier bestehen aber die Armaturen nicht aus Metallüberzügen auf den Kristallfläehen, sondern aus Metallplatten ? und. 3-3, die durch Drähte 34
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Nadel 57, die in diesem in üblicher Weise mittels der Klemmsehraube : 38 befestigt wird.
Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht eines Kristalls ähnlich dem in Fig. 8 dargestellten. Hier sind aber die Flächen des Kristalls Q nicht mit Metall überzogen, sondern er ist zwischen Armaturen 39 und 40 eingespannt, die mit dem Kreis durch Drähte 41 und- verbunden sind.
Die hier beschriebenen Ausführungsformen sind nur als Beispiele gegeben worden ; es sind viele andere Ausführungsmogliehkeiten anwendbar, und der Kristall, die Armaturen, die Anbringungsweise, der Rahmen usw. können im Rahmen der Erfindung abgeändert werden.
Anderseits kann die Nadel, die, wie erwähnt, mit dem Kristall aus einem Stück bestehen kann, auch dann, wenn sie von diesem unabhängig ist, auf ihn in geeigneter Weise einwirken. So braucht sie nicht, wie gezeichnet und oben beschrieben, von einer an einer Kristallfläche anliegenden Armatur
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Kristall einwirken.
Schliesslich können die Druckschwankungen auf den schwingenden Kristall, anstatt auf den die Kristallschwingungen erregenden elektrischen Strom zu wirken, dank der mit hoher Frequenz schwingenden und bei niedriger Frequenz modulierten KristaIlfläche unmittelbar ausgenutzt werden.
Beispielsweise kann diese Fläche mechanisch mit der Membran eines gewöhnliehen Mikrophons verbunden werden. In diesem Falle kann der Mikrophonstrom hochfrequentig und bei niederer Frequenz moduliert sein. Hiebei bleibt wegen der Membranträgheit nur die niedrige Frequenz für praktische Zwecke erhalten.
Die in Rede stehende Membran kann ans einer der Kristallflächen selbst bestehen. Dieser Erfindungsgedanke kann beispielsweise wie folgt ausgeführt werden :
Eine der KristaIIfläehen wird mit einer Kohlenplatte verbunden oder selbst mit einer Graphitschicht bedeckt und in Berührung mit Kohlenteilehen gebracht. So wird ein Mikrophon des an sich bekannten Kohletypus nach den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung aufgebaut. Eine der Kristall- flächen kann auch die Armatur eines Kondensatormikrophons bilden. y
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Die Fassung des Kristalls kannjedegeeignete Form erhalten. So kann z. B. der Resonanzschwingungskreis des Kristalls in diese eingebaut sein.
Sie kann in diesem Falte völlig geschlossen sein, und die äusseren Verbindungsdrähte können ganz fortgelassen werden.
Ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet der Erfindung bilden die Windstärke-oder-geschwindigkeitsmesser, bei denen nach den oben entwickelten Grundsätzen ein piezoelektrischer Kristall dem Druck bzw. seinen Schwankungen ausgesetzt wird.
In entsprechender Weise können Geschwindigkeitsmesser, insbesondere für Flugzeuge, gebaut werden. Auch hier ist es ein piezoelektrischer Kristall, welcher als empfindliches Organ arbeitet. Ein
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Ein anderes Anwendungsgebiet der Erfindung bilden die Barometer.
Die Erfindung kann ferner zum Empfang von Ultraschallwellen verwandt werden, wobei der
Kristall als Empfänger bzw. als solcher und gleichzeitig als Ubeimittlungsorgan der genannten Wellen dient. Derartige Vorrichtungen werden besonders unter Wasser, z. B. für Schallempfang, benutzt.
Bei allen diesen Anwendungsarten der Erfindung kann der piezoelektrische Kristall, welcher vor- zugsweise aus Quarz besteht, veischiedene Formen und Anordnungen besitzen. Er kann, anders als auf der Zeichnung dargestellt. parallele Gegenseiten haben. Da aber ein piezoelektrischer Kristall von gleichmässiger Dicke nur mit seiner natürlichen Eigenfrequenz schwingen kann. so benutzt man vorzugs- weise Kristalle, deren Dicke längs ihrer Oberfläche wechselt, so dass immer eine Dicke des Kristalls vorhanden ist, die innerhalb einer bestimmten Frequenzbreite jeder beliebigen Frequenz entspricht.
Auf diese Weise können die Schwingungen leichter moduliert werden, wie mit RÜcksicht auf andere
Anwendungsgebiete piezoelektrischer Kristalle in den französischen Patentschriften Nr. 644240, 696817,
711661 und 726850 dargelegt wurde. Man kann. aber auch Kristalle verwenden, die in der üblichen Weise für Radiozwecke geschnitten sind.
Anderseits kann der Druck an verschiedene Flächen des Kristalls angelegt werden. Beispiels- weise kann der Kristall veranlasst werden, senkrecht zu seiner elektrischen und seiner optischen Achse zu schwingen, und der Druck kann senkrecht hiezu angelegt werden.
Die Diekenänderung längs der ganzen Kristallfläche kann je nach den Umständen des Einzelfalles verschieden sein. So kann für sehr schnell wechselnde Drucke der Kristall so geschnitten werden, dass die Frequenzbreite, innerhalb derer der Kristall anspricht, wenigstens doppelt so breit ist wie das zu messende, zu beobachtende oder zur Schaltung anderer Apparate zu verwendende Frequenzband. In besonderen Fällen kann die Dicke auch in besonderer Weise verteilt werden. Sollen bei modulierten
Drucken z.
B. die hohen Modulationsfrequenzen bevorzugt werden, so kann man die Dickenteil, die am meisten von den den unmodulierten Schwingungsfrequenzen entsprechenden Dicken abweichen, um so grösser machen, je grösser der Unterschied zwischen diesen Dicken und den den unmodulierten
Frequenzen entsprechenden ist.
In Fig. 11-14 sind einige Ausführungsbeispiele von piezoelektrischen Quarzkristallen gezeigt, die in einem ganzen Frequenzband schwingen können. Diese bestehen (Fig. 11) aus einer Quarzplatte, die zu Prismen mit Trapezbasis, geradlinig oder bogig geschnitten ist. Die Dicken u und t', d. h. die
Längen des Trapezes, das eine der Grundflächen des Prismas darstellt, sind voneinander um einen Wert verschieden, der von den höchsten und niedrigsten Frequenzen abhängt, auf die der Kristall noch ansprechen können muss.
Wie bereits erwähnt, ist die Fähigkeit des Kristalls, in einer ganzen Frequenzbreite zu schwingen, besonders dann von Bedeutung, wenn er zur Modulation eines Lichtbündels in Abhängigkeit von den Änderungen des Feldes, in dem er schwingt, dient. In diesem Fall ist es wichtig, dass das Lichtbündel parallel zu dem Pfeil F geht. Die Richtung des Feldes wird durch den Pfeil (; bezeichnet.
Bei dünnen piezoelektrischen Platten mit leicht gegeneinander geneigten Flächen, die in der
Richtung ihrer Dicken schwingen, d. h. in der Richtung der Kanten it und ('in Fig. 11, kann mitunter eine gewisse Zone lokalisierter Schwingungen auftreten, die in der Richtung u und v gehen. Diese Erscheinung kann bei der Anwendung der Kristalle gemäss der Erfindung mitunter schädlich sein. Man kann sie vermeiden, wenn man, wie in Fig. 12 gezeigt, an der Stelle einer einzigen Platte eine Reihe von gleichen Platten derart nebeneinander anordnet, dass jede einzelne in der gleichen Weise innerhalb einer Frequenzbreite schwingt wie der Kristall nach Fig. 1. Die Breite M'jeder Platte ist so gering, dass die
Ausbreitung von Wellen in der Richtung unschädlich ist. Die optische Achse wird z.
B. in der
Richtung c-c angelegt.
Man kann auch, wie nach Fig. 13. einen einzigen Kristall verwenden und so anordnen, dass das
Lichtbündel der optischen Kristallachse parallel läuft.
Die in Fig. 14 wiedergegebene Kurve zeigt die in Abhängigkeit von der Amplitude des Feldes beim Durchgang durch den Quarz wiederauftretende Lichtmenge. Diese Kurve besitzt einen beträcht-
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geraden Kurvenastes.
Mit Rücksicht auf die grosse Durchlassfähigkeit der elektro-optischen Einrichtung (Modulator, Kompensator, Polarisator, Analysator) für ultraviolette Strahlen kann es wertvoll sein, auch die übrigen
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spat usw.) herzustellen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Beeinflussen hochfrequenter Ströme durch Druckschwankungen, dadurch gekennzeichnet, dass man in Resonanz mit einem hochfrequenten Schwingungskreis einen Körper mit piezoelektrischen oder Magnetostriktionseigensehaften schwingen lässt und ohne Veränderung seiner Kondensatorkapazität durch Druck beeinflusst, wodurch die Dämpfung seiner Eigenschwingungen
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