DE975750C

DE975750C - Quarzsender zur Erzeugung von Ultraschall

Info

Publication number: DE975750C
Application number: DES11846D
Authority: DE
Inventors: Reimar Dr Phil Pohlman
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1945-02-06
Filing date: 1945-02-06
Publication date: 1962-07-26

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 26. JULI 1962

S ii846IXb/42s

(Ges. v. 15. 7. 1951)

Die Erfindung befaßt sich mit einem Quarzsender zur Erzeugung von Ultraschall.

Bei derartigen Sendern ist es bekannt, die nach hinten austretende Strahlung dadurch zu unterbinden, daß man ein Medium ankoppelt, das auf Grund seines geringen Wellenwiderstandes praktisch keine Strahlung aufnimmt. Diese Bedingung wird hinreichend nur durch Luft erfüllt. Die Rückelektroden der Quarze sind demnach meist hohl ausgebildet, so daß sie nur am Rande aufliegen. Diese bekannten Ausführungen führen besonders bei großen Quarzflächen zu Schwierigkeiten, da die Stromzufuhr linear mit wachsendem Radius wächst, die zu versorgende Quarzfläche jedoch quadratisch.

Bei großen Quarzflächen fangen demnach die am Rand aufliegenden Metallelektroden auf der Quarzmetallisierung leicht an zu verbrennen und sind wenig dauerhaft. Ganz besonders schwierig ist es, mit einer derartigen Elektrode ein Quarzmosaik mit Strom zu versorgen, da die Mittelsteine nunmehr weder eine mechanische Gegenlage noch eine Stromversorgung besitzen. Die Stromzuführung durch eine gut anliegende plane Metallplatte durchzuführen, stößt auf Schwierigkeiten, da durch das feste Anliegen auch die mechanischen Schwingungen koppeln, wodurch die ausgeprägte Eigenresonanz des Quarzes oder Mosaiks verlorengeht. Eine feste Gegenlage ist aber unbedingt erforderlich, da

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sonst kein güter elektrischer Kontakt gewährleistet ist.

Die Erfindung weist nun einen Weg, wie bei "Verwendung einer festen Gegenläge für die gesamte rückwärtige Senderfläche die Angrenzung dieser Fläche an ein Medium mit kleinem akustischem Widerstand verwirklicht und die beschriebenen Nachteile vermieden werden können.

Bei dem Quarzsender nach der Erfindung, bei ίο dem eine ununterbrochene Rücklageplatte zur Abstützung des Schwingers vorgesehen ist, ist erfindungsgemäß zwischen der Rücklageplatte und der Schwingerrückfläche, beiden unmittelbar anliegend, als elektrisch leitendes, lufthaltiges Stützgerüst ein Drahtnetz angeordnet.

Als Elektrode eines Piezokristallschwingers ist ein Gitter vorbekannt mit einer von der Wellenlänge abhängigen Maschenweite, wobei durch die Maschen des Gitters die Schallabstrahlung erfolgen kann. Bei diesem bekannten Schwinger ist keine ununterbrochene Rücklageplatte zu seiner Abstützung vorgesehen.

In beiden Fällen kann eine kräftige Anlage erfolgen, die sowohl bei einem homogenen Schwinger größerer Leistung zu seiner Halterung erforderlich ist, aber auch eine spezielle Bedeutung hat für Mosaikschwinger, um zu verhindern, daß die Kittstellen zwischen den einzelnen Teilen des Schwingers durch dessen starkes Schwingen nicht gefähr-3» det werden. Akustisch gesehen ist aber keine Abstrahlung der Schwingungen in das Netz bzw. die Korkplatte möglich. Andererseits sorgt beim Mosaik eine derartige Anlage dafür, daß die einzelnen Quarzstücke miteinander leitend verbunden werden.

Bei Verwendung eines Netzes oder einer metallisierten Korkplatte, die bei niederen Spannungen zwischen Quarz und einen planen Metallteller gelegt werden kann, ist es zweckmäßig, zur Vermeidung der Sprühverluste bei höheren Spannungen sie allseitig durch eine Metallumrandung abzuschirmen. Sie können entweder in einem Metallteller angeordnet sein, was sehr genaue mechanische Arbeit erfordert, oder durch entsprechende Konstruktion auf gleiche tragende Ebene mit dem Rand gegenüber dem Quarz gebracht werden. In der Zeichnung ist in

Fig. ι die einfachere Ausführung dargestellt, während

Fig. 2 die Ausführung mit Abschirm- und Einstelleinrichtungen zeigt.

In Fig. ι ist mit 1 der Quarz bzw. das Quarzmosaik bezeichnet, das Metallnetz bzw. die metallisierte Korkplatte mit 2 und mit · 3 die Rücklageplatte, die durch einen Zentrierstift zentral angedrückt wird.

In Fig. 2 ist wiederum 1 der Quarz bzw. das Mosaik, 2 ist das Netz bzw. der metallisierte Kork, 3 die Rücklageplatte, 4 der Zentrierstift. Mit 5 ist ein Metallring bezeichnet, der dazu dient, das Netz bzw. die Korkplatte 2 nach außen abzuschirmen. Um gleiches Tragen von Netz und Ring zu gewährleisten, wird so vorgegangen, daß zunächst das Mosaik 1 auf eine plane Unterlage gelegt, das Netz 2 und die Anlageplatte daraufgelegt werden. Nach kräftiger Belastung der Platte 3 werden nunmehr die Madenschrauben 6 wenig angezogen, so daß der Ring 5 die tragenden Kräfte mit übernimmt. Man erreicht auf diese Weise ein mechanisch sehr stabiles System, das über die ganze Fläche gleichmäßig trägt und nirgends die Möglichkeit zu Sprühverlusten aufweist. Die Madenschrauben 6 sind so bemessen, daß sie versenkt angebracht sind und mit Kitt gesichert werden können. Das ganze System befindet sich selbstverständlich in einem Gehäuse, das über den Rand des Mosaiks bzw. Quarzes 1 greift und Führung für die anderen Teile bietet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Quarzsender zur Erzeugung von Ultraschall mit einer ununterbrochenen Rücklageplatte zur Abstützung des Schwingers, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Rücklageplatte und der Schwingerrückfläche beiden unmittelbar anliegend als elektrisch leitendes, lufthaltiges Stützgerüst ein Drahtnetz angeordnet ist.

2. Quarzsender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Netz zur Vermeidung von Sprühverlusten in eine Metallumrandung eingearbeitet ist.

3. Quarzsender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der abschirmende Rand durch Justierschrauben auf genau gleiche Anlage wie das Netz an den Quarz eingestellt werden kann.

In Betracht gezogene Druckschriften:

L.Bergmann, »Der Ultraschall«, 1942, S. 58 bis 61 ;

deutsche Patentschriften Nr. 441 583, 721 793, 889234;

schweizerische Patentschrift Nr. 223 989; französische Patentschrift Nr. 745 611; USA.-Patentschrift Nr. 2 283 285.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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