SU337153A1

SU337153A1 -

Info

Publication number: SU337153A1
Application number: SU1477423A
Authority: SU

Description

Изобретение относитс к технике возбуждени и Приема ультразвуковых поверхностных упругих волн и молсет быть использовано в физических исследовани х и дл р да -практических применений, например в ультразвуковых лини х задержки и в устройствах дефектоскопии .The invention relates to the technique of exciting and receiving ultrasonic surface elastic waves and molset to be used in physical research and for a number of practical applications, such as ultrasonic delay lines and flaw detection devices.

Известный метод возбуждени и приема поверхностных ультразвуковых волн с помощью клиновидного звукопровода с укрепленным на нем пьезоэлементом характеризуетс невысоким диапазоном рабочих частот и значительными потер ми в промежуточных сло х преобразовател .The known method of excitation and reception of surface ultrasonic waves by means of a wedge-shaped acoustic duct with a piezoelectric element fixed on it is characterized by a low range of operating frequencies and significant losses in the intermediate layers of the transducer.

Цель изобретени - расширение диапазона рабочих частот и упрощение конструкции.The purpose of the invention is to expand the operating frequency range and simplify the design.

Дл этого в предлагаемом устройстве клиновидный звукопровод выполнен из низкоомного пьезополупроводникового монокристалла , ориентированного относительно кристаллографических осей, на наклонной плоскости которого создан, например эпитаксиальным наращиванием , высокоомный слой.To do this, in the proposed device, the wedge-shaped chimney is made of a low-resistance piezo-semiconductor single crystal oriented relative to crystallographic axes, on the inclined plane of which a high-resistance layer is created, for example, by epitaxial growth.

Использование пьезополупроводниковой интегральной структуры, в которой преобразователь создан непосредственно в материале клина, позвол ет уменьшить потери преобразовани и повысить диапазон рабочих частотThe use of a piezo-semiconductor integrated structure in which the transducer is created directly in the wedge material reduces the conversion loss and increases the operating frequency range.

за счет полного согласовани пьезопреобразовател с клином, отсутстви промежуточного сло на границе преобразователь-клин, большой величины константы электромеханической св зи и малого затухани ультразвуковых волн в монокристаллическом клине.due to the complete matching of the piezoelectric transducer with the wedge, the absence of an intermediate layer at the converter-wedge border, a large value of the electromechanical coupling constant and a small attenuation of ultrasonic waves in the single-crystal wedge.

На чертеже изображен предлагаемый преобразователь .The drawing shows the proposed Converter.

Устройство содержит призму / из низкоомного пьезополупроводникового монокристалла , высокоомный пьезопреобразующий слой 2, контактный электрод 3 к высокоомному слою, выводы 4 и 5 дл подключени (съема) радиочастотного пол , металлическое звукопоглощающее покрытие 6 (омический контакт ) , выступ 7 дл лоджати призмы к звукопроводу , дополнительные боковые омические электроды 8, рабочую плоскость 9, прилегающую к звукопроводу. (Вверху слева показаны направлени кристаллографических осей в призме).The device contains a prism / from a low-resistance piezo-semiconductor single crystal, a high-resistance piezotransforming layer 2, a contact electrode 3 to a high-resistance layer, pins 4 and 5 for connecting (removing) the radio-frequency field, a metal sound-absorbing coating 6 (ohmic contact), a ledge 7 for logging a prism to an acoustic conductor, additional side ohmic electrodes 8, the working plane 9, adjacent to the sound duct. (Top left shows the directions of the crystallographic axes in the prism).

Преобразователь работает следующим образом .The Converter operates as follows.

При приложении высокочастотного электрического напр жени к выводам 4 и 5, вследствие большого сопротивлени сло 2, все напр жение практически иадает на этом слое, который начинает работать как обычный полуволновой пьезоПреобразо.ватель. Возникающа при этом объемна ультразвукова волна падает .под углом 0 полно/го внутреннего отражени на грань плоскости 9, имеющую акустический контакт со звукопроводом, вследствие чего по поверхности звукопровода распростран етс упруга поверхностна волна . Дл ликвидации нежелательных отражений объемной ультраз1вуковой волны внутри клина, нерабоча .плоскость покрыта толстым звукопоглощающим покрытием 6, например слоем инди , а дл уменьшени электрических .потерь электроды 8 нанесены также и на боковые поверхности клина.When a high-frequency electrical voltage is applied to pins 4 and 5, due to the large resistance of layer 2, the entire voltage almost reaches this layer, which begins to work like a normal half-wave piezoelectric transducer. The volume ultrasonic wave arising in this case falls at an angle of 0 of the full internal reflection to the face of plane 9, which has acoustic contact with the acoustic duct, as a result of which an elastic surface wave propagates along the duct surface. To eliminate unwanted reflections of a volumetric ultrasonic wave inside the wedge, the non-working plane is covered with a thick sound-absorbing coating 6, for example, a layer of indium, and to reduce electrical losses, the electrodes 8 are also applied to the side surfaces of the wedge.

Предмет изобретени Subject invention

Электроакустический преобразователь поверхностных волн, содержащий клиновидный звукопровод с укрепленным на нем льезоэлементом , отличающийс тем, что, с целью расширени диапазона рабочих частот и упрощен .и конструкции, iB нем клиновидный звукопровод выполнен из низкоомного пьезополупроводникового монокристалла, ориентированного относительно кристаллографических осей, на наклонной плоскости которого создан , наиример, этитаксиалыны.м наращиванием высокоомный слой, служащий полуволновым пьезопреобразователем.An electroacoustic surface wave transducer containing a wedge shaped suction duct with a ground element fixed on it, characterized in that, in order to expand the operating frequency range, it is also simplified and its iB wedge sump is made of a low-resistance piezo-semiconductor single crystal oriented relative to the crystallographic axes on an inclined plane created, naimer, etitaksialyny.m buildup high-resistance layer, which serves as a half-wave piezoelectric transducer.

S S