DE1953904C - Verfahren zur Verringerung der Feuchtigkeitsempfindlichkeit einer Ultraschallverzögerungsleitung und nach diesem Verfahren hergestellte Ultraschall verzögerungsleitung - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren tigkcits- und Temperatureinflüssen, von Laufzeitköi zur Verringerung der Feuchtigkeitsempfindlichkeit pern von Ultiasehallverzögerungsleitungen wesentlich von Oberflächen eines festen Laufzeitkörpers einer verringert wird. Bevorzugt ist das erfindungsgemäüe Ultrasehallverzügeiungsleitung. Verfahren bei Laufzeitkörpern aus glasartigen Sub-Zur Verzögerung elektrischer Signale sind bereits "= stanzen anwendbar. Das erfindungsgemäße Verfahren Ultraschallverzögerimgsleitungen hekannt, die aus gewinnt doil eine ausgesprochene Bedeutung, wo einem festen, vorzugsweise aus Glas bestehenden Laufzeitkörp^r Anwendung finden, die total refkk-Laufzeitkörper bestehen und an ihren Eingangs- und tierende Oberflächen längs des gesamten Ultraschall-Ausgangsllächen mit elektromechanischen Wandlern pfades aufweisen. Solche total reflektierenden Oberversehen sind. Das elektrische Signal wird in Ultra- io flächen, so hat sich gezeigt, sind besonders gegen schallwellen umgewandelt, die sich innerhalb des Umgebungseinflüsse, insbesondere gegen Luftfeueh-Laufzeitkörpers verzögert fortbewegen und an der tigt-eit und Temperaturänderungen, empfindlich. Ausgangstläche des Laufzeitkürpers wieder in elek- Diese Empfindlichkeit kann durch die erfindungstrische Signale umgewandelt werden. Auf diese Weise gemäße Ätzbchandlung wesentlich verringert werden, isi es möglich, auf verhältnismäßig geringem Raum 15 So wird angenommen, daß dieser vorteilhafte Effekt eine verhältnismäßig große Verzögerungszeit mi* darauf zurückzuführen ist, daß zum einen durch die einfachen Mitteln .·.; erzielen. Ätzbehandlung Oberflächenspannungen eliminiert Es ist weiter vorgeschlagen worden, die Ober- werden, die durch mechanische Bearbeitung des flächen des Laufzeitkörpers, die sich längs des Ultra- Laufzeitkörpers, wie z. B. Schleifen usw., entstanden Schallpfades erstrecken, als total reflektierende ao sind, und zum anderen feinste, in die Oberfläche des Flächen zu verwenden, wodurch die Stärke des Lauf- Laufzeitkörpers eindringende Haarrisse eingeebnet zeitkörpers verringert werden kann. Wird nur eine werden.

solche total reflektierende Oberfläche benutzt, so hat An Hand des in den Fig. 1 und 2 dargestellten, dies die Wirkung, als sei der Laufzeitkörper doppelt bevorzugten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung to dick. Benutzt man zwei zueinander parallele Ober- 35 nachfolgend näher erklärt. Die dargestellte Ultraflächen des Laufzeitkörpers, die sich längs des ge- schallverzögcrungsleätung ist in F i g. 1 in der Aufsicht tarnten Ultraschallpfades erstrecken, als total reflek- und in Fig. 2 in der Seitenansicht dargestellt. Der tierende Flächen, so ergibt sich eine Wirkung, als aus Glas bestehende Laufzeitkörper der Verzögebesitze der Laufzeitkörper eine ui jndliche Dicke. rungsleitung ist so ausgebildet, daß der gestrichelt Diese physikalisch theoretischen Annahmen können 30 dargestellte Ultraschallpfad 3 mehrfach an den selbstverständlich praktisch nicht ideai realisiert wer- schmalen ümfangsfiächen reflektiert wird, wodurch den. da sich die Grundbedingungen, wie z. B. Material- sich die Gesamtabmessungen der Verzögerungsleitung eigenschaften usw., nicht ideal realisieren lassen. In verringern lassen. Auf der Eingangsfläche 7 befindet der Praxis zeigt es sich jedoch, daß man z. B, einen sich der Eingungswandler 1, von dem die Ultraschall-Laufzeitkörper mit zwei parallelen, sich über den 35 wellen ihren Ausgang nehmen, dem gestrichelt gesamten Ultraschallpfad erstreckenden, total reflek- gezeichneten Weg 3 folgen und schließlich auf tierenden Flächen sehr dünn und damit sehr raum- den Ausgangswandler 2 auftrefTen, der auf der Sparend ausführen kann und dabei eine Wirkungs- Ausgangsfläche 6 des Laufzeitkörpers ange-Weise der Verzögerungsleitung erhält, als sei der bracht ist.

Laufzeitkörper um ein vielfaches dicker. 40 Die Dicke des Laufzeitkörpers ist, wie aus F i g. 2

Es hat sich nun gezeigt, daß bei Ultraschallver- ersichtlich, verhältnismäßig dünn. Zur Erzielung

eögerungsleitungen, insbesondere bei solchen, die hinreichend guter Übertragungseigenschaften sind

Wenigstens eine total reflektierende Oberfläche der die beiden großen zueinander parallelen Planflächen 4

Vorgenannten Art aufweisen, eine starke Abhängig- und 5, die sich längs des gesamten Ultraschallweges 3

keit des Laufzeitverhaltens in Abhängigkeit von den 45 erstrecken, als total reflektierende Spiegelflächen aus-

LJmgebungsbedingungen, insbesondere der Luft- gebildet, wodurch sich eine theoretische Wirkung

feuchtigkeit, auftritt. ergibt, als sei dieser Laufzeitkörper unendlich dick.

Die Ausführungen in dem Buch »Ultrasonic Um diese Wirkung auch technisch in bestimmten

Delay Lines« von Brockclsby, Palfreernan Grenzen realisieren zu können, ist es zweckmäßig.

Und Gibson auf S. 122 im Abs. 5, betreffend den 50 daß die elektromechanischen Wandler 1 und 2 be-

tinfluß der Feuchtigkeit auf Festkörper-Verzöge- züglich ihrer wirksamen Flächenausdehnung bis an

rungsleitungen, können nach den gemachten Erfah- diese beiden zueinander parallelen Flächen 4 und 5

rungen offensichtlich nicht als allgemein gültig heranreichen.

betrachtet werden. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren sind

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Auf* 35 nun zumindest diese beiden total reflektierenden

gäbe zugrunde, ein neuartiges Verfahren sowie eine Spiegelflächen 4 und S₁ die sich längs des gesamten

nach diesem Verfahren hergestellte Ultraschallver- Ultraschallweges 3 erstrecken, einer chemischen Au-

zögerungsleitung anzugeben, bei welchem insbeson· behandlung unterworfen, wodurch deren Empflnd-

dere die Empfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit lichkek gegenüber Umgebungseinflüssen, insbeson-

reduziert ist. «0 dere gegenüber Feuchtlgkeits- und Temoeraturein-

Öemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß flüssen, wesentlich verringert wird. Die Atzbehand-

zumindest die Oberflächen, deren Feuchtlgkeits- lung ist zweckmäßig so stark vorzunehmen, daß ein

empfindlichkeit das Laufzeitverhalten störend be- gewisser Materialabtrag von dem Laufzeitkörper

einflusten, einer chemischen Atzbehandlung unter* erfolgt. Als Ätzmittel werden bevorzugt mehr oder

werfen werden. «s weniger verdünnte Flußsäure oder ein Gemisch aus

SU hat sieh gezeigt, daß durch eine chemische Flußeäure und Schwefelsäure verwendet. Atzbehandlung die Empfindlichkeit gegenüber Um· E* hat sich ferner als zweckmäßig herausgestellt,

gebungtbedingungen, insbesondere gegenüber Feuch- weitgehend den gesamten Laufzeitkörper einer Ätz-

behandlung zu unterwerfen, weil biet durch der Ätzvorgang wesentlich vereinfacht weiden kann.

Die Herstellung des Laufzeitkorpers erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß die elektromechanischen Wandler auf die dafür vorgesehenen Flächen aufgebracht, insbesondere aufgelötet, werden und dann die mechanische Bearbeitung, zumindest der '.otal reflektierenden Spiegelflächen, vorgenommen wird. Bei dem dann folgenden erflndungsgemäßen Äuvorgang werden die Wandler vor einer Bi'iühru,;p, durch die Ätzflüssigkeit, insbesondere duicli Abdecken, geschützt.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verringerung der Feuchiigkeitsempfindlichkeit von Oberflächen eines festen Laufzeitkörpers einer Ultraschallverzögerungsfcitung, dadurch gekennzeichnet, daß lumindest die Oberflächen, deren Feuchtigkeits- ao empfindlichkeit das Laufzeitverhalten störend beeinflussen, einer chemischen Ätzbehandlung unterworfen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ätzmittel für einen aus as Glas bestehenden Laufzeitkörper Flußsäure verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flußsäure Schwefelsäure zugesetzt wird.

4. Unter Anwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 his 3 hergestellte Ultrasehallverzögerungsleitung, da durch gekennzeichnet, daß der Laufzeitkörper zumindest eine, vorzugsweise zwei, im wesentlichen patallel zueinander angeordnete, total reflektierende Spiegelflächen aufv^eist, die sie!: längs des gesamten in dem Laufzeitkörper sich ausbildenden Ultraschallpfades erstrecken und daß diese Spiegelflächen einer chemischen Ätzbehandiung unterworfen sind.

5. IJltraschaüverzögerungsleitung nach Anspruch 4_V dadurch gekennzeichnet, daß auch die der Umlenkung des Ultraschallpfades dienenden Reflexionsflächen des Laufzeitkörpers einer chemischen Atzbehandlung unterworfen sind.

6. Uliiäschallverzögerungsleitung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen alle Oberflächen des I.aufzeitkörpers einer Ätzbehandlung unterworfen sind.

7. Ultraschallvcrzögeningsleitung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufzeitkörper aus Glas besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen