DE1806909A1 - Delay line for ultrasonic vibrations - Google Patents
Delay line for ultrasonic vibrationsInfo
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- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/30—Time-delay networks
- H03H9/36—Time-delay networks with non-adjustable delay time
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Description
PatentanwaltPatent attorney
Stuttgart-Feuerbach'Stuttgart-Feuerbach '
Kurze Straße 8Short street 8
F.PoB.Telle-A.J.Judeinstein 2-13F.PoB.Telle-A.J. Judeinstein 2-13
INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORAi1ION, NiSW YORK Verzögerungsleitung für UltraschallschwingungenINTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORAi 1 ION, NiSW YORK Delay line for ultrasonic vibrations
Die Priorität der Anmeldung in Frankreich vom 15. November 1967 Nr. PV1Z8Z71+ ist in Anspruch genommen.The priority of the application in France of November 15, 1967 No. PV1Z8Z7 1 + has been claimed.
Die Erfindung bezieht sich auf eine metallische Verzögerungsleitung in Form eines Vierecks, bei dem ein langer Ausbreitungsweg durch ™The invention relates to a metallic delay line in the form of a square with a long propagation path through ™
aufeinanderfolgende innere Reflexionen erfolgt, und betrifft insbesondere eine Einrichtung zum Unterdrücken der Ultraschallschwingungen, die abseits der Strahlenachse liegen.successive internal reflections takes place, and concerns in particular means for suppressing the ultrasonic vibrations which are off the beam axis.
Solche Einrichtungen werden zum Verzögern von Signalen von einer bis 10 000 Mikrosekunden verwendet, deren Frequenzspektrum in dem Frequenzband von einigen Megahertz bis einige hundert Megahertz liegt. Diese Verzögerungsleitungen bestehen allgemein aus geschmolzenem Quarz oder Glas und das Übertragungsmaterial ist ein Quarzkristall. Die Verzögerungsleitungen aus Quarz sind in Form einer polygonalen Platte ausgeschnitten, deren Dicke zwischen zehn und zwanzig Wellenlängen liegt. Der Schwingungsmodus ist beispiels- -Such devices are used to delay signals from one to 10,000 microseconds whose frequency spectrum is in the Frequency band from a few megahertz to a few hundred megahertz. These delay lines are generally made of molten material Quartz or glass and the transmission material is a quartz crystal. The quartz delay lines are in the shape of a cut out polygonal plate, the thickness of which is between ten and twenty wavelengths. The vibration mode is for example -
weise eine Scherschwingung, deren Richtung parallel zu den Haupt- 'show a shear oscillation, the direction of which is parallel to the main '
flächen der Platte verläuft. Diese mechanische Störung breitet sich im Material mit verschiedenen Geschwindigkeiten aus. Eine dieser Scherungsarten besitzt eine Geschwindigkeit, die von der Frequenz abhängt und "Non-Scattering"-Art oder auch "Nullordnungsart" genannt wird. Die anderen Arten besitzen dagegen Geschwindigkeiten, die in Bezug auf die Frequenz variieren und als "Scattering" oder "Streuung" bezeichnet werden. Da eine ausreichend definierte und konstante Verzögerungszeit notwendig ist, müssen die Streuungen entweder unterdrückt oder stark geschwächt werden. Das Unterdrücken muß durch Ver-surfaces of the plate runs. This mechanical disturbance spreads in the material at different speeds. One of these types of shear has a velocity that depends on the frequency depends and called "non-scattering" type or also "zero order type" will. The other species, on the other hand, have speeds that are in Regarding frequency vary and called "scattering" or "dispersion" are designated. Because a sufficiently defined and constant delay time is necessary, the scatter must either be suppressed or greatly weakened. The suppression must be
Sdt/P - 2 -Sdt / P - 2 -
1.11.1968 909825/1106 1.11.1968 909825/1106
ringern der Plattendicke auf eine halbe Wellenlänge durchgeführt werden. In diesem Fall ist die einzige Ausbreitungsart das "Non-Scattering". Eine Glasplatte von so geringer Dicke ist sehr zerbrechlich, weshalb eine Metallfolie benutzt wird. Das Material für diese Folie ist im allgemeinen eine Legierung von vorwiegend Eisen, Wickel und Chrom.Reduction of the plate thickness to half a wavelength can be carried out. In this case the only type of propagation is that "Non-Scattering". A glass plate of such a small thickness is very fragile, which is why a metal foil is used. The material for this foil is generally an alloy of predominantly Iron, winding and chrome.
Solche Metall-Verzögerungsleitungen werden beispielsweise in dem Aufsatz "A survey of ultrasonic delay lines operating below 100 Mc/s", veröffentlicht in "Proceedings of the Institution of Electrical and Electronic Engineers", Oktober 19651 Seiten ΐ4θ6 bis 1^28, beschrieben. Diese Leitungen besitzen gewöhnlich die Form eines Rechtecks, dessen an derselben Seite liegende beide Ecken abgeschnitten sind, an denen Übertrager angeordnet sind. Infolge der Breite des Strahls der Ultraschallschwingungen, die im Übertrager geführt werden, sind die Wege der Schwingungen nicht gleich und am Ausgang der Verzögerungsleitung entsteht eine Phasenverschiebung.Such metal delay lines are described, for example, in the article "A survey of ultrasonic delay lines operating below 100 Mc / s ", published in" Proceedings of the Institution of Electrical and Electronic Engineers ", October 19651 pages 4θ6 to 1 ^ 28. These lines are usually of the shape of a rectangle, the two corners of which are cut off on the same side, at which the transducers are arranged. As a result of Width of the beam of ultrasonic vibrations that are guided in the transmitter, the paths of the vibrations are not the same and am A phase shift occurs at the output of the delay line.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine metallische Verzögerungsleitung anzugeben, bei der eine Einrichtung zum Unterdrücken der Ultraschallschwingungen vorgesehen ist, die von der Strahlenachse entfernt sind.The object of the invention is to provide a metallic delay line specify a device for suppressing the ultrasonic vibrations is provided, which are removed from the beam axis.
Gemäß der Erfindung besteht die Ultraschall-Verzögerungsleitung aus einer Platte eines Materials, das zum Ausbreiten von Ultraschallschwingungen geeignet ist, deren obere und untere Fläche mit einem Absorptionsmittel in der Weise beschichtet ist, daß ein gegebener, unbeschichteter Weg für diese Schwingung freibleibt.According to the invention, the ultrasonic delay line consists of a plate of a material suitable for propagating ultrasonic vibrations, the upper and lower surfaces of which with a Absorbent is coated in such a way that a given, uncoated path remains free for this vibration.
Dieses und andere Merkmale und Gegenstände der Erfindung werden mit Hilfe der Zeichnung beschrieben, in der eine einzige Figur eine Ansicht einer der Flächen einer Verzögerungsleitung nach der Er-; ! findung zeigt. ■ ·ίί! "■■'■'■"-'.■.'■ ·'■'■■ These and other features and objects of the invention will be described with the aid of the drawing, in which a single figure is a view of one of the surfaces of a delay line according to the invention ; ! finding shows. ■ · ίί! "■■ '■'■" - '. ■.' ■ · '■' ■■
Die dargestellte Verzögerungsleitung besteht aus einem Stück einer Folie 1 aus einer Legierung von vorwiegend Eisen, Nickel und Chrom. Die Dicke der Folie beträgt eine halbe Wellenlänge des Ultraschall-The delay line shown consists of a piece of one Foil 1 made from an alloy of predominantly iron, nickel and chromium. The thickness of the film is half a wavelength of the ultrasonic
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signals, das verzögert werden soll. Sie besitzt beispielsweise die Form eines Rechtecks, bei dem zwei an einer Seite liegende Ecken abgeschnitten sind, an denen der Eingangsübertrager 2 daran und der Ausgangsübertrager angeordnet -sind. Diese Übertrager, die Quarzkristalle oder piezoelektrische keramische Stoffe sein können, sind kantenverschweißt. Das zu verzögernde Signal wird von einer Einrichtung k erzeugt und das verzögerte Signal wird an eine Einrichtung 5 gelegt, die praktisch aus einem Verstärker besteht. Das Glied zwischen den Übertragern 2 und 3 un(* clen Geräten k und 5 wird durch einen Draht, eine metallische Feder oder ein biegsames Blatt, das an den Übertragern anliegt, gebildet. Diese Federn oder Blätter sind nicht dargestellt. · Λ signal to be delayed. It has, for example, the shape of a rectangle in which two corners lying on one side are cut off, at which the input transformer 2 and the output transformer are arranged on it. These transducers, which can be quartz crystals or piezoelectric ceramic materials, are edge-welded. The signal to be delayed is generated by a device k and the delayed signal is applied to a device 5 which practically consists of an amplifier. The link between the transducers 2 and 3 are un (n * cle devices k and 5 is formed by a wire, a metallic spring or a flexible sheet, which is applied to the transducers are formed. These springs or blades are not shown. · Λ
Der Übertrager ist so angeordnet, das die Schwingungsart in der Folie 1 ein Scheren ist, dessen Richtung parallel zur Ebene der Folie verläuft und dessen Ausbreitungsrichtung in schrägem Winkel zur Seite 6 verläuft. Das Ausrichten dieser Seite 6 in Bezug auf die Seiten des Rechtecks muß so sein, daß der Einfallswinkel der Ultraschallschwingung des Rechtecks größer als ein bestimmter Winkel, der sogenannte kritische Winkel ist. Unter diesem kritischen Winkel beginnt die Reflexion Scher- und Längsschwingungen auszuführen. Der kritische Winkel liegt allgemein nahe bei 30° und die Seite 6 ist so ausgerichtet, daß der Einfallswinkel gleich k5° beträgt. Der Weg der Ultraschallschwingungen, der durch die winkelig verlaufende Strecke 7 dargestellt ist, betrifft mindestens die Schwin- i gungen, die sich entsprechend der Achse des Strahls ausbreiten. Die Schwingungen an beiden Seiten der Achse werden ebenfalls an den Seiten der Folie reflektiert und vom Übertrager 3 aufgenommen. Ihr Weg ist verschieden und entspricht somit einer Verzögerung, die von der verschieden ist, die der Ultraschallschwingung folgt, die sich entlang der Achse ausbreitet. Dies ist ein Verbreitern des Ausgangssignals in Bezug auf das Eingangssignal. Um diese parasitäre Wirkung zu unterdrücken, wird sie durch ein Material an den Hauptflächen der Folie 1 absorbiert, die in der Zeichnung punktiert dargestellt sind. Dieses Material wird so gewählt, daß es einen hohen Absorptionsfaktor für die Ultraschallschwingungen besitzt und anThe transducer is arranged in such a way that the mode of vibration in the film 1 is a pair of scissors, the direction of which is parallel to the plane of the film and the direction of propagation of which is at an oblique angle to the side 6. The alignment of this side 6 in relation to the sides of the rectangle must be such that the angle of incidence of the ultrasonic oscillation of the rectangle is greater than a certain angle, the so-called critical angle. At this critical angle, the reflection begins to vibrate in shear and longitudinal. The critical angle is generally close to 30 ° and the side 6 is oriented so that the angle of incidence is equal to k5 ° . The path of the ultrasonic vibration, which is represented by the angularly extending gap 7, at least relates to the conditions i vibration propagating along the axis of the beam. The vibrations on both sides of the axle are also reflected on the sides of the film and picked up by the transducer 3. Their path is different and thus corresponds to a delay different from that which follows the ultrasonic vibration propagating along the axis. This is a broadening of the output signal with respect to the input signal. In order to suppress this parasitic effect, it is absorbed by a material on the main surfaces of the film 1, which are shown in dotted lines in the drawing. This material is chosen so that it has a high absorption factor for the ultrasonic vibrations and on
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der Folie gut haftet. Dieses Material kann ein organischer Leim mit hoher Klebekraft sein. Gute Resultate wurden mit einem Epoxy-Harz erzielt. Allgemein kann ein Material zum Kleben von Metallen verwendet werden. Auch ein Schweißen bei niedriger Temperatur ist möglich. Die Breite des so erhaltenen Weges kann gleich oder wenig größer als die Breite der Übertrager sein. Das Niederschlagen des Absorptionsmaterials an den gepunktet dargestellten Flächen ist bekannt, beispielsweise können Masken verwendet werden.the film adheres well. This material can be an organic glue with high adhesive strength. Good results have been achieved with an epoxy resin achieved. In general, a material can be used for bonding metals. There is also low temperature welding possible. The width of the path thus obtained can be equal to or slightly greater than the width of the transducers. The knockdown of the Absorbent material on the areas shown in dotted lines is known, for example masks can be used.
Anlagen;Investments;
6 Patentansprüche
1 Bl. Zeichnung6 claims
1 sheet of drawing
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Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4890648A (en) * | 1972-03-06 | 1973-11-26 | ||
JPS4890647A (en) * | 1971-05-14 | 1973-11-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
JPS4890646A (en) * | 1972-03-06 | 1973-11-26 | ||
JPS492457A (en) * | 1972-04-18 | 1974-01-10 | ||
JPS492459A (en) * | 1972-04-18 | 1974-01-10 | ||
JPS492465A (en) * | 1972-04-18 | 1974-01-10 | ||
JPS492458A (en) * | 1972-04-18 | 1974-01-10 | ||
JPS493545A (en) * | 1972-04-21 | 1974-01-12 | ||
JPS493546A (en) * | 1972-04-21 | 1974-01-12 | ||
JPS496857A (en) * | 1972-05-08 | 1974-01-22 | ||
JPS4917946A (en) * | 1972-06-07 | 1974-02-16 | ||
JPS4918241A (en) * | 1972-06-08 | 1974-02-18 |
-
1967
- 1967-11-15 FR FR1559651D patent/FR1559651A/fr not_active Expired
-
1968
- 1968-11-05 DE DE19681806909 patent/DE1806909A1/en active Pending
- 1968-11-07 GB GB1234266D patent/GB1234266A/en not_active Expired
- 1968-11-14 BE BE723818D patent/BE723818A/xx unknown
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4890647A (en) * | 1971-05-14 | 1973-11-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
JPS4890648A (en) * | 1972-03-06 | 1973-11-26 | ||
JPS4890646A (en) * | 1972-03-06 | 1973-11-26 | ||
JPS492457A (en) * | 1972-04-18 | 1974-01-10 | ||
JPS492459A (en) * | 1972-04-18 | 1974-01-10 | ||
JPS492465A (en) * | 1972-04-18 | 1974-01-10 | ||
JPS492458A (en) * | 1972-04-18 | 1974-01-10 | ||
JPS493545A (en) * | 1972-04-21 | 1974-01-12 | ||
JPS493546A (en) * | 1972-04-21 | 1974-01-12 | ||
JPS496857A (en) * | 1972-05-08 | 1974-01-22 | ||
JPS4917946A (en) * | 1972-06-07 | 1974-02-16 | ||
JPS4918241A (en) * | 1972-06-08 | 1974-02-18 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1234266A (en) | 1971-06-03 |
BE723818A (en) | 1969-05-14 |
FR1559651A (en) | 1969-03-14 |
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