DE1928004C3

DE1928004C3 - Method of making a plurality of identical acoustic delay lines

Info

Publication number: DE1928004C3
Application number: DE1928004A
Authority: DE
Inventors: Donald Erman Hazardville Conn. Gibeau
Original assignee: Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 1968-06-13
Filing date: 1969-06-02
Publication date: 1985-04-18
Also published as: SE366439B; BE734562A; NL6909030A; HK9077A; FR2010804A1; GB1252947A; US3581247A; DE1928004A1; DE1928004B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von identischen akustischen Verzögerungsleitungen, bei dem ein Block aus akustisch leitfähigem Material mit vorgegebenem prismatischem Querschnitt, der auf zwei Flächen mit piezoelektrischen Ein- bzw. Ausgangswandlern versehen ist, zusammen mit diesen Wandlern durch zahlreiche gleichzeitig ausgeführte parallele Schf.itte scjkrecht zu den genannten Flächen in dünne Scheiben zerieilt wird.The invention relates to a method for producing a plurality of identical acoustic delay lines, in which a block of acoustically conductive material with a predetermined prismatic Cross-section, which is provided with piezoelectric input and output transducers on two surfaces with these converters through numerous parallel shafts executed at the same time, straight to the is rubbed into thin slices.

Ultraschallenergie kann in einem Ve tögerungsmedium prinzipiell mittels verschiedener Arten von elastischen Wellen übertragen werden. So zeichnen sich Transversalwellen dadurch aus, daß die Teilchenbewegung rechtwinklig zur Richtung der Wellenfortpflanzung erfolgt, so daß sich in dem Material Scherungsspannungen ergeben. Transversalwellen können außerdem polarisiert werden und haben eine ausreichend niedrige Geschwindigkeit, so daß die gewünschte Verzögerung mit einfachen Mitteln erreicht werden kann. Sind nun die Wandler an der Verzögerungsleitung so angeordnet, daß symmetrische Transversalwellen oder sogenannte SH-Wellen erzeugt werden, wobei die Schwingungsbewegung der Materialteilchen senkrecht zur Wellenausbreitungsrichtung und parallel zu den großen Schnittflächen erfolgt, so werden an diesen Hauptflächen bei jeder inneren Reflexion die polarisierten SH-Wellen bei jedem beliebigen Einfallswinkel einfach reflektiert. Wenn jedoch eine divergierende SH-WeIIe auf eine reflektierende Oberfläche, beispielsweise auf die kleinen Seitenflächen der Verzögerungsleitung auftrifft, so erfolgt bei allen Einfallswinkeln bis zu einem kritischen Winkel, der für die meisten Verzögerungsmedien unter 45° liegt, eine Umwandlung von der Transversal- in eine Longitudinalwelie. Beim Einstrahlen von Ultraschallwellen in die Verzögerungsleitung können unerwünschte Streuwellen auftreten, die unterschiedliche Verzögerungswege zurücklegen und daher in dem Ausgangswandler bei jedem eingestrahlten Impuls mehrere Ausgangsimpulse erzeugen. Wenn die Impulsdauer größer ist als die Zeitdifferenz zwischen den verschiedenen Verzögerungswegen, so kann durch Überlagerung der unerwünschten Impulse eine Verzerrung des empfangenen Signals auftreten.Ultrasonic energy can in principle be used in a delay medium by means of various types of elastic Waves are transmitted. Thus, transverse waves are characterized by the fact that the particle movement takes place at right angles to the direction of wave propagation, so that shear stresses in the material result. In addition, transverse waves can be polarized and have sufficient low speed, so that the desired deceleration can be achieved with simple means can. Are now the transducers on the delay line so arranged that symmetrical transverse waves or so-called SH waves are generated, whereby the vibrational movement of the material particles is perpendicular to the direction of wave propagation and parallel to the large cut surfaces, these Principal surfaces at any internal reflection the polarized SH waves at any angle of incidence simply reflected. However, if a diverging SH wave hits a reflective surface, for example strikes the small side surfaces of the delay line, then occurs at all angles of incidence up to converts to a critical angle that is less than 45 ° for most delay media from the transversal to a longitudinal wave. When ultrasonic waves are radiated into the delay line, undesired stray waves can occur cover different delay paths and therefore in the output transducer for each irradiated Pulse generate multiple output pulses. When the pulse duration is greater than the time difference between the different delay paths, this can be done by superimposing the undesired pulses a distortion of the received signal can occur.

Derartig unerwünschte Streuwellen können sowohl durch die Divergenz des Wellenbündels und die dadurch verursachte unerwünschte Umwandlung der Schwingungsform als auch durch Reflexionen an der mit dem Ausgangswandler besetzten Stirnfläche bewirkt werden, durch die die Signale den Verzögerungsweg mehrmals durchlaufen. Streuwellen können weiterhin dadurch auftreten, daß die Ultraschallenergie in den Nebenkeulen der Strahlupgskennlinie des SignaLvand-Such unwanted stray waves can both through the divergence of the wave bundle and the result caused unwanted conversion of the waveform as well as reflections on the with the Output transducer occupied face caused by which the signals the delay path run through several times. Stray waves can still occur because the ultrasonic energy in the Side lobes of the beam uptake characteristic of the SignaLvand

lers sich außerhalb des gewünschten Übertragungsweges fortpflanzt, aufgrund einer ungenauen Formgebung der Verzögerungsleitung oder aufgrund von Materialfehlern.
Um nun die unerwünschten Streusignale möglichst kicin zu halten, insbesondere diejenigen aufgrund der Strahldivergenz oder der Abstrahlung in die Nebenmaxima, ist die Dicke bei bekannten Verzögerungsleitungen größer als die des akustischen Strahls, oder es werden die Reflexionen an einer oder beiden Hauptflächen unterdrückt indem ein die Wellen absorbierender Belag aufgebracht wird oder diese Flächen aufgerauht werden, um eine Streuung der Wellen zu bewirken. Zur Herstellung einer derartigen Ultraschall-Verzögerungsleitung ist ein Verfahren vorgeschlagen worden (DE-PS 15 41957), bei dem die Verzögerungsleitungen aus einem Block durch zahlreiche, gleichzeitig ausgeführte, parallele Schnitte in F-r-rm dünner Scheiben hergestellt werden. Da nun mit diesem vorgeschlagenen Herstellungsverfahren bei der Erzeugung einer Vielzahl von gleichartigen Ultraschall-Verzögerungsleitungen zumindest jeweils eine der beiden Schnittflächen eines Schnitts als Dämpfungs und/oder Streufläche ausgebildet sein soll, ist nach dem Zerschneiden ein zusätzlicher Arbeitsgang erforderlich, und zwar muß jeweils entweder die eine Schnittfläche nachträglich aufgerauht werden, wenn beim Schneiden Reflexionsflächen erzeugt worden sind, oder es muß die andere Schnittfläche nachträglich poliert werden, wenn beim Schneiden lediglich aufgerauhte Flächfji erzeugt worden sind.lers propagates outside the desired transmission path, due to an imprecise shape of the delay line or due to material defects.
In order to keep the unwanted scattered signals as small as possible, especially those due to the beam divergence or the radiation into the secondary maxima, the thickness of known delay lines is greater than that of the acoustic beam, or the reflections on one or both main surfaces are suppressed by the waves absorbent coating is applied or these surfaces are roughened to cause a scattering of the waves. For the production of such an ultrasonic delay line, a method has been proposed (DE-PS 15 41957) in which the delay lines are produced from a block by numerous parallel cuts made at the same time in thin slices. Since with this proposed manufacturing method, when generating a large number of similar ultrasonic delay lines, at least one of the two cut surfaces of a cut should be designed as a damping and / or scattering surface, an additional work step is required after the cutting, namely either one The cut surface is subsequently roughened if reflective surfaces have been produced during cutting, or the other cut surface must be subsequently polished if only roughened surfaces have been produced during cutting.

Dagegen ist die Erfindung darauf gerichtet, ein Herstellungsverfahren für Verzögerungsleitungen eines ganz anderen Typs anzugeben, bei dem keinerlei Streu- oder Dämpfungsflächen vorhanden sind. Bei derartigen Verzögerungsleitungen wird durch geeigneten Abstand zweier die Schallwellen spiegelnd, d. h. im wesentlichen streuungs- und dämpfungsfrei reflektierenden Hauptflächen dafür gesorgt, daß eine im wesentlichen disperwonsfreie WellenfortpflanzungIn contrast, the invention is directed to a manufacturing method for delay lines a indicate a completely different type, in which there are no scattering or damping surfaces. at Such delay lines are reflected by a suitable distance between the sound waves, i. H. in the essentially scatter and attenuation-free reflective main surfaces ensured that an im substantial wave propagation free of disruption

so rtattfindet.so takes place.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß sämtliche Schnitte so geführt werden, daß die entstehenden Schnittflächen ohne Nachbearbeitung verlustfreie akustische Reflexionsflächen bilden, und daß das Verfahren mit der Durchführung der Schnitte beendet wird, so daß jede so erzeugte, die fertige Verzögerungsleitung darstellende Scheibe auf beiden Seiten verlustfrei reflektierende Flächen aufweist, zwischen denen sich die Wandler über die volle Breite der Scheibe erstrecken. Mit diesem Verfahren können in einfacher Weise ohne jegliche Nachbearbeitung Verzögerungsleitungen hergestellt werden, bei denen die nach diesem Verfahren hergestellten Schnittflächen als Reflexionsflächen ausgebildet sind.The method according to the invention is characterized by this from that all cuts are made so that the resulting cut surfaces without reworking Form lossless acoustic reflection surfaces, and that the process with the implementation of the cuts is terminated, so that each slice so created, representing the finished delay line, is on both Sides without loss of reflective surfaces, between which the transducer is over the full width the disc extend. With this method, delay lines can be created in a simple manner without any post-processing are produced in which the cut surfaces produced by this process as Reflective surfaces are formed.

h5 Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Verzögerungsleitung, Fig.2 eine Stirnansicht der Verzögerungsleitungh5 The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows
F i g. 1 shows a plan view of a delay line, FIG. 2 shows an end view of the delay line

gemäß Fig. 1,according to Fig. 1,

F i g. 3 im vergrößerten Maßstab eine Seitenansicht der Verzögerungsleitung gemäß F i g. 1,F i g. 3 shows, on an enlarged scale, a side view of the delay line according to FIG. 1,

F i g. 4 eine perspektivische Ansicht eines Blocks aus Verzögerungsmaterial und seine Aufteilung in einzelne Verzögerungsleitungen,F i g. Figure 4 is a perspective view of a block of retardation material and its division Delay lines,

Fig.5 eine teilweise geschnittene Draufsicht eines Verzögerungsgliedes mit -einer Verzögerungsleitung undFig. 5 is a partially sectioned plan view of a Delay element with a delay line and

F i g. 6 eine schematische Darstellung der einzelnen Verfahrensschritte bei der Herstellung der Verzögerungsleitungen. F i g. 6 shows a schematic representation of the individual method steps in the production of the delay lines.

Die in F i g. 1 gezeigte Verzögerungsleitung 10 weist ein Paar Wandler 12, 14 auf, die als Sender und Empfänger für die Ultraschallsignaie an eingangs- und ausgangsseitigen Stirnflächen 16,18 einer festen Platte 20 befestigt sind. Die Platte 20 besteht aus einem für die Übertragung von Ultraschallwellen besonders geeigneten Material, wie z. B. Quarz oder einer geeigneten Legierung, wie z. B. Invar, od. dgl. Die Wandler 12, 14 bestehen vorzugsweise aus einem piezoelektrischen Einkristall- oder Polykristallmaterial.The in F i g. 1 shown delay line 10 has a pair of transducers 12, 14, which act as transmitters and Receiver for the ultrasonic signal on the input and output end faces 16, 18 of a fixed plate 20 are attached. The plate 20 consists of a particularly suitable one for the transmission of ultrasonic waves Material such as B. quartz or a suitable alloy, such as. B. Invar, or the like. The transducers 12, 14 are preferably made of a piezoelectric single crystal or polycrystalline material.

Die Verzögerungsleitung 10 bewirkt eine verzögerung bei der Übertragung eines elektrischen Signals, welches dem Eingangswandler 12 zugeführt wird, der mit einer geeigneten, nicht dargestellten Signalquelle verbunden ist. Die über die Stirnfläche 16 in die Platte 20 gelangenden Ultraschallwellen durchlaufen die Platte 20 längs eines Weges, der z. B. in F i g. 3 durch die Linie 21 angedeutet ist, bis zur Ausgangsstirnseite 18 der Platte 20. Die Ultraschallwellen treffen dann auf den Ausgangswandier i4, der die Uuräsehäüenergie wieder in elektrische Signale umwandelt und diese einem angeschlossenen, nicht dargestellten Ausgangskreis als verzögerte Signale zuführt J5The delay line 10 causes a delay in the transmission of an electrical signal, which is fed to the input transducer 12 with a suitable signal source, not shown connected is. The ultrasonic waves reaching the plate 20 via the end face 16 pass through the plate 20 along a path that z. B. in Fig. 3 is indicated by the line 21, up to the output end face 18 of the plate 20. The ultrasonic waves then hit the output wallier i4, which recovers the Uuräsehäü energy converts into electrical signals and these to a connected, not shown output circuit as Delayed signals are fed to J5

Bei der Verzögerungsleitung 10 wirken die Hauptflächen 22, 24 als Spiegelflächen, welche die Energie in dem Strahl konzentrieren und diesen bis zum Ausgangswandler 14 führen. Die in den Seitenmaxima der Charakteristik des Eingangswandlers abgestrahlte Energie trifft auf die Hauptflächen 22, 24 unter kleinen Winkeln auf, so daß diese Nebenstrahlung sowie divergierende Strahlung den Ausgangswandler 14 mit praktisch derselben Verzögerungszeit erreicht, wie diejenige Strahlung, die parallel zu den Hauptflächen 22, 24 verläuft, so daß der Übertragungsverlust vernachlässigbar bleibtIn the delay line 10, the main surfaces 22, 24 act as mirror surfaces, which the energy in concentrate the beam and lead it to the output transducer 14. The ones in the side maxima of the Characteristic of the input transducer radiated energy hits the main surfaces 22, 24 under small ones Angles so that this secondary radiation as well as diverging radiation, the output transducer 14 with reaches practically the same delay time as that radiation which is parallel to the main surfaces 22, 24 runs so that the transmission loss remains negligible

Bei der beschriebenen Ausführungsform wird eine Divergenz des Strahles in der Breitenrichtung der Platte dadurch gering gehalten, daß eine Breite gewählt wird, die mehrere Wellenlängen beträgt. Das hier beschriebene Verzögerungselement 10 ist insbesondere geeignet für den Betrieb mit Niederfrequenz in der Größenordnung von 5 MHz in einem Temperaturbereich von 15—55"C und darunter mit einer Verzögerungszeit von etwa 64 Mikrosekunden und einer Genauigkeit der Verzögerungszeit bei 25° C von etwa ± 3 Nanosekunden. In the described embodiment, there is a divergence of the beam in the width direction of the plate kept small by choosing a width which is several wavelengths. The one described here Delay element 10 is particularly suitable for low frequency operation on the order of magnitude of 5 MHz in a temperature range of 15-55 "C and below with a delay time of about 64 microseconds and an accuracy of the delay time at 25 ° C of about ± 3 nanoseconds.

Wenn die Größe der Wandler 12,14 verringert wird, nimmt die Divergenzneigung des Strahles proportional t>o zu, Um sowohl die Strahldivergenz als auch das Auftreten von zwei- oder dreifacher Reflexion an der Ausgangsstirnseite 18 möglichst zu vermeiden, und hierdurch das Auftreten von Störsignalen weiter herabzusetzen, wird die wirksame Fläche der Wandler »r, 12, 14 über die gesamte Dicke der Platte 20 an den entsprechenden Stirnflächen 16, 18 erstreckt. Eine derartige Erstreckung der Umformer über die gesamte öffnung hat den weiteren Vorteil, daß die Brechung an der Ausgangsseite der Verzögerungsleitung 10 verringert wird. Im Gegensatz dazu würde eine Verzögerungsleitung mit einer Dicke von mehreren Wellenlängen bei Erstreckung der Umformer über die volle Öffnung das Auftreten von unerwünschten Dispersionserscheinungen begünstigen, so daß Ausbreitungsverluste der Schallenergie auftreten würden.If the size of the transducers 12, 14 is reduced, the tendency of the beam to diverge proportionally t> o to, To both the beam divergence and the occurrence of double or triple reflection at the To avoid output end face 18 as possible, and thereby the occurrence of interference signals further reduce the effective area of the transducer »r, 12, 14 extends over the entire thickness of the plate 20 at the corresponding end faces 16, 18. One Such an extension of the converter over the entire opening has the further advantage that the refraction occurs the output side of the delay line 10 is decreased. In contrast, a delay line would with a thickness of several wavelengths when extending the transducer over the full Opening favor the occurrence of undesirable dispersion phenomena, so that propagation losses the sound energy would occur.

Um die Kosten bei der Massenherstellung von qualitativ hochwertigen Verzögerungsleitungen 10 vom Wellenleitertyp für SH-Wellen und mit Ganzflächenumformera beträchtlich zu senken, wird so vorgegangen, daß zunächst ein Block aus akustisch ieitfähigem Material in eine solche Form und auf solche Abmessungen gebracht wird, daß zwischen den für die Wandler bestimmten Flächen und den reflektierenden Flächen eine exakte winkelmäßige und dimensionsmäßige Orientierung besteht, wie sie für eine bestimmte Signalverzögerung erwünscht ist In Fig.4 ist ein prismatischer Block 30 gezeigt, der so dimensioniert ist, daß er eine Vielzahl von düivin Platten vom sogenannten 3x4 Muster ergibt die e^:nen mehrfach gekreuzten Reflektionsweg entsprechend den Linien 31 ergeben, bei dem die Einfallswinkel auf die reflektierenden Schmalseiten, wie z. B. bei 33, jenseits des für die Schwin vungstypumwandlung kritischen Winkels liegen. In F i g. 6 ist eine andere Prismaform 32 gezeigt für ein 2x5 Muster, bei dem ebenfalls keine Gefahr einer Schwingungstypumwandlung besteht Das Verfahren zur Herstellung der einzelnen Verzöfeerungselemente wird im Zusammenhang mit dem prismatischen Körper 32 beschrieben.In order to considerably reduce the costs in the mass production of high-quality delay lines 10 of the waveguide type for SH waves and with full-area transducers, the procedure is that first a block of acoustically conductive material is brought into such a shape and dimensions that between the there is an exact angular and dimensional orientation for the transducer specific surfaces and the reflective surfaces, as is desired for a specific signal delay 3x4 pattern results in the e ^: NEN multiple crossed reflection path according to the lines 31, in which the angle of incidence on the reflective narrow sides, such as. B. at 33, beyond the vungtypumwandlung critical angle for the Schwin. In Fig. 6 shows another prism shape 32 for a 2 × 5 pattern, in which there is likewise no risk of an oscillation type conversion. The method for producing the individual deceleration elements is described in connection with the prismatic body 32.

Der prismatische Körper 32 besitzt vier jeweils rechtwinklig zueinander stehende Seitenflächen 34, 36, 38, 40 und ein Paar von konvergierenden Dachflächen 32,44, die sich in einer Kante oder einem First 45 treffen. Die Dachflächen 42, 44 werden als die Eingangs- und Ausgangsflächen des Blocks 32 gewählt und schließen einen Winkel von 90° ein, während sie unter einem Winkel von je 45° zu der ebenen Unterseite 46 verlaufen. Der Block 32 wird dann in bekannter Weise, z. L. mit Alkohol und entmineralisiertem Wasser gereinigtThe prismatic body 32 has four side surfaces 34, 36, each at right angles to one another, 38, 40 and a pair of converging roof surfaces 32, 44 which meet in an edge or ridge 45. The roof surfaces 42, 44 are chosen as the entrance and exit surfaces of the block 32 and close an angle of 90 °, while they are at an angle of 45 ° to the flat underside 46 get lost. The block 32 is then in a known manner, e.g. L. with alcohol and demineralized water cleaned

Ein Paar von Wandlerstreifen 48 (bei den. Block 30 in F i g. 4 mit 48' bezeichnet) werden aus einem geeigneten Material, z. B. piezoelektrischem Einkristall- oder Polykristallmaterial geformt und nach bekannten Verfahren sorgfältig orientiert und mit den geeigneten Abmessungen versehen, so daß sie auf die Dachflächen oder Schrägflächen 42, 44 des Blocks 32 passen. Die Wandlerstreifen 48 werden dann an den Dachflächen 42, 44 des Blockes 32 angeklebt oder in anderer geeigneter Weise befestigt, beispielsweise indem zuerst eine jdsr beide Seiten der Streifen 48 mit einer reinen Metallfolie 50 beschichtet werden, so daß sich zwischen dem Block 32 und Jem Umformerstreifen <*3 ein dünner Metallfilm befindet. Diese Verbindungstechnik is; lediglich beispielhaft, und es können beliebig andere Methoden zur Befestigung der Wandlerstreifen verwendet werden, z. B. die in der US-Patentschrift 26 88 121 beschriebene Methode.A pair of transducer strips 48 (at the. Block 30 in F i g. 4 denoted by 48 ') are made of a suitable material, e.g. B. piezoelectric single crystal or Polycrystalline material shaped and carefully oriented according to known methods and with the appropriate Dimensions provided so that they fit on the roof surfaces or sloping surfaces 42, 44 of the block 32. the Transducer strips 48 are then glued to the roof surfaces 42, 44 of the block 32 or otherwise appropriately attached, for example by first taping both sides of the strips 48 with a clean Metal foil 50 are coated so that between the block 32 and Jem converter strip <* 3 there is a thin Metal film is located. This connection technique is; merely exemplary, and any other number can be used Methods of attaching the transducer strips can be used, e.g. B. that in U.S. Patent 2,688,121 method described.

Der Block mit den daran befestigten Umfonrserstreifen 48 kann dann in üblicher Weise getestet werden, um seine Übertragungszeit zu bestimmen. Nach Durchführung einer Verzögerungsmessung kann der Block als Ganzes justiert und korrigiert werden, um kleinere Abweichungen von der gewünschten Verzögerungszeit zu korrigieren, beispielsweise durch präzises Abschlei-The block with the attached front wall strips 48 can then be tested in the usual way to determine its transmission time. After implementation A delay measurement allows the block as a whole to be adjusted and corrected for smaller ones To correct deviations from the desired delay time, for example through precise removal

fen der Unterseite 46 zur Verringerung der Abmessungen des Blockes und hierdurch der effektiven Länge des Ubertragungsweges. der dem Übertragungsweg 31 in F i g. 4 entspricht.fen the bottom 46 to reduce the dimensions of the block and thereby the effective length of the Transmission path. which corresponds to the transmission path 31 in FIG. 4 corresponds.

Nach einer entsprechenden Verkleinerung des Blockes 32 zur geringfügigen Korrigierung der Verzögerungszeit wird der Block 32 in einer geeigneten Spannvorrichtung einer (nicht dargestellten) Scheibensägemaschine eingespannt und dann entlang einer zur Hauptachse X-X des Blockes senkrechten Ebene in Scheiben zerschnitten. Insbesondere kann eine Sägemaschine mit einem (nicht dargestellten) Satz von mehreren parallelen Sägeblättern verwendet werden, so daß z. B. hundert Schnitte gleichzeitig durchgeführt werden können.After a corresponding reduction in the size of block 32 for a slight correction of the delay time the block 32 is placed in a suitable clamping device of a disc saw machine (not shown) clamped and then along a plane perpendicular to the main axis X-X of the block in Cut up slices. In particular, a sawing machine with a (not shown) set of several parallel saw blades are used, so that, for. B. performed a hundred cuts at the same time can be.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird mittels des Sägevorganges in einem einzigen Arbeitsschritt die Größe jedes einzelnen der gleichzeitig hergestelltenThe inventive method is by means of the sawing process in a single step Size of each and every one of the simultaneously produced

Λ\ Arbeitsschritte für das Aufbringen von absorbierenden Belägen auf die Verzögerungsleitung oder zum sonstigen Ausbilden von irregulären Oberflächen nicht erforderlich sind. Für eine Anwendung in miniaturisierten Schaltungen z. B. können die hierfür erforderlichen engen Toleranzen wesentlich leichter mittels der beschriebenen gemeinsamen Bearbeitung erhalten werden und insbesondere eine größere Einheitlichkeit z. B. bei der Einstellung der gewünschten Verzögerungszeit erzielt werden. Ferner wird der hauptsächliche Kostenfaktor, nämlich der Einsatz hochspezialisierter Fachkräfte wesentlich herabgesetzt bei gleichzeitig gesteigerter Produktionsrate, da das Präzisionsarbeit erfordernde Anbringen der Umformer jeweils nur einmal für eine Vielzahl von Verzögerungselementen durchzuführen ist aufgrund des Kunstgriffes, die angebrachten Umformer gleichzeitig mit dem eigentlichen Verzögerungsmedium zu zerschneiden. Falls eine Λ \ Work steps for the application of absorbent coatings on the delay line or for the other formation of irregular surfaces are not necessary. For use in miniaturized circuits such. B. the tight tolerances required for this can be obtained much more easily by means of the joint processing described and in particular greater uniformity z. B. can be achieved when setting the desired delay time. Furthermore, the main cost factor, namely the use of highly specialized skilled workers, is significantly reduced with a simultaneous increase in the production rate, since the precision work required to attach the transducers only needs to be carried out once for a large number of delay elements due to the trick of cutting the attached transducer at the same time as the actual delay medium. If a

if* unrhpr .„,. Aar U „ vs. · if * unrhpr . ",. Aar U " vs. ·

p.,.U^..... .. "U.uvi.l .Jl IJtp.,. U ^ ..... .. "U.uvi.l .Jl IJt

angebrachten Signalwandler 112, 114 (112', 114' in Fig. 4) in Richtung der Hauptachse X-X die gleiche Ausdehnung wie die ihnen zugeordneten Flächen 116, 118 (116', 118' in Fig. 4) haben. Außer der Ausbildung von die ganze Dicke einnehmenden Signalumformern wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch sichergestellt, daß jede der einzelnen so hergestellten Verzögerungsleitungen Reflexionsflächen hat, die automatisch identisch zu den anderen Verzögerungselementen ausgebildet und orientiert sind. Die fertigen scheibenförmigen, polygonalen Verzögerungsleitungen 120 haben somit jede den gleichen, durch mehrfache innere Reflexion gekennzeichneten Verzögerungsweg zwischen dem Eingangswandler 112 und dem Ausgangswandler 114, die auf jeder einzelnen Verzögerungsleitung 120 vorgeformt sind.attached signal converters 112, 114 (112 ', 114' in Fig. 4) have the same extent in the direction of the main axis XX as the surfaces 116, 118 (116 ', 118' in Fig. 4) assigned to them. In addition to the formation of signal converters that occupy the entire thickness, the method according to the invention also ensures that each of the individual delay lines produced in this way has reflective surfaces which are automatically designed and oriented identically to the other delay elements. The finished disk-shaped, polygonal delay lines 120 thus each have the same delay path, characterized by multiple internal reflection, between the input transducer 112 and the output transducer 114, which are preformed on each individual delay line 120.

Ersichtlich werden durch den anfänglichen Schleifvorgang des prismatischen Blockes 30 die sich akkumulierenden Winkelfehler in jedem einzelnen Verzögerungselement, die von ausschlaggebender Bedeutung sind, auf ein Minimum herabgesetzt. Der Sägevorgang kann zwar kleine Winkelabweichungen zwischen den Schmalflächen 33 und den Hauptflächen der Platten 110' verursachen, wenn ζ Β. das Sägen längs der in Fig.4 gestrichelten Linien 121 erfolgt, diese Abweichungen haben aber keinerlei Einfluß auf die sich akkumulierenden Winkelfehler, so daß die Herstellungstoleranzen bezüglich der Winkel erheblich weniger kritisch sind.As can be seen, the initial grinding process of the prismatic block 30 minimizes the accumulating angular errors in each individual delay element, which are of decisive importance. The sawing process can cause small angular deviations between the narrow surfaces 33 and the main surfaces of the plates 110 'if ζ Β. the sawing takes place along the dashed lines 121 in FIG. 4, but these deviations have no influence whatsoever on the accumulating angular errors, so that the manufacturing tolerances with regard to the angles are considerably less critical.

Man erkennt auch, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine große Anzahl von einzelnen Arbeitsschritten, die bishe^r bei der Massenherstellung von Verzögerungselementen erforderlich waren, eliminiert werden. Eine Vielzahl von Verzögerungselementen kann in der Weise hergestellt werden, daß die Präzisionsbearbeitung nur einmal an einem großen Block mit einer geringen Anzahl von einzelnen Arbeitsschritten durchgeführt wird, wobei zusätzliche es lediglich erforderlich, die gesägten Flächen in einer Mehrfachsclileifmaschine zu schleifen, läppen oder polieren.It is also noted that a large number of individual steps, the Bishe ^r were required in the mass production of delay elements with the inventive method, can be eliminated. A variety of delay elements can be manufactured in such a way that the precision machining is performed only once on a large block with a small number of individual working steps, the additional requirement only to grind, lap or polish the sawn surfaces in a multiple grinding machine.

Für den Betrieb der Verzögerungsleitung sind geeignete elektrische Zubchörschaltungen. wie z. B. einSuitable electrical accessory circuits are provided for operating the delay line. such as B. a

-'i Paar von Abstimmspulen 52,54 vorgesehen, wobei jede Spule elektrische Anschlüsse 56, 58 und 60, 62 aufweist, die zu entsprechenden Kontaktfedern 64, 66 und 68, 70 führen. P> Spulen 52, 54 mit ihren Anschlüssen und Kontakten sind in einem Gehäuse 72 fest angeordnet, welches aus einem geeigneten robusten Kunststoffmaterial besteht, welches gegenüber Formänderungen, extremen Temperaturänderungen. Stoßen und Feuchtigkeit widerstandsfähig ist und eine feste und dauerhafte Umhüllung für jede Verzögerungsleitung 110 darstellt. Dieses muß lediglich durch eine offene Seite 74 des Gehäuses 72 eingeschoben werden, so daß der Eingangs- und der Ausgangswandler 112 bzw. 114 zur Anlage an den Kontaktfedern 64 bzw. 68 kommen. Das offene Ende 74 des Gehäuses 72, durch welches die-'i pair of tuning coils 52, 54 are provided, each coil having electrical connections 56, 58 and 60, 62 which lead to corresponding contact springs 64, 66 and 68, 70. P> Coils 52, 54 with their connections and contacts are fixedly arranged in a housing 72, which consists of a suitable robust plastic material that is resistant to changes in shape and extreme temperature changes. Is shock and moisture resistant and provides a solid and permanent enclosure for each delay line 110. This only has to be inserted through an open side 74 of the housing 72 so that the input and output transducers 112 and 114 come to rest on the contact springs 64 and 68, respectively. The open end 74 of the housing 72 through which the

JO Verzögerungsleitung 110 eingeschoben wird, kann dann durch einen Schnappdeckel 78 verschlossen werden, welcher außerdem dazu dient, die Verzögerungsleitung 110 an die Kontakte anzudrücken und in dieser Betriebsstellung zu halten. Das Gehäuse kann, fallsJO delay line 110 is inserted, can then be closed by a snap-on cover 78, which also serves to press delay line 110 against the contacts and hold it in this operating position. The housing can, if

4ί gewünscht, durch einen metallischen Belag abgeschirmt sein und geeignete Montagestifte aufweisen, um es in einem zugehörigen Gerät zu montieren. Bei dem dargestellten Gehäuse 72 sind zwei Zugangsöffnungen 80, 82 vorgesehen, durch welche die Schlitzköpfe 84,86 von Schrauben an den Abstimmspulen 92,94 zugänglich sind, um nachträgliche Justierungen der Abstimmspulen in einem zur Verfügung stehenden Induktivitätsbereich vorzunehmen, obwohl an sich die Gleichförmigkeit der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren Verzögerungsleitungen die Verwendung von Spulen mit fest vorgegebener Induktivität gestattet4ί desired, shielded by a metallic covering and have suitable mounting pins to mount it in an associated device. In which Housing 72 shown, two access openings 80, 82 are provided through which the slotted heads 84, 86 of screws on the tuning coils 92, 94 are accessible for subsequent adjustments of the tuning coils in an available inductance range, although the uniformity of the delay lines which can be produced with the method according to the invention involve the use of coils fixed inductance permitted

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claim:

Method of making a plurality of identical acoustic delay lines which is a block of acoustically conductive material with a predetermined prismatic cross-section, which is based on two surfaces is provided with piezoelectric input and output transducers, together with these transducers by numerous parallel cuts made at the same time perpendicular to the said areas is divided into thin slices, characterized in that all Cuts are made in such a way that the resulting cut surfaces are loss-free without post-processing Form acoustic reflective surfaces, and that the process with the implementation of the cuts is terminated, so that each slice so created, representing the finished delay line, is on both Soap has lossless reflective surfaces between which the transducers are located extend the full width of the disc.