SU997093A1 - Device for observing acoustic waves in piezoelectrics - Google Patents

Device for observing acoustic waves in piezoelectrics Download PDF

Info

Publication number
SU997093A1
SU997093A1 SU802891328A SU2891328A SU997093A1 SU 997093 A1 SU997093 A1 SU 997093A1 SU 802891328 A SU802891328 A SU 802891328A SU 2891328 A SU2891328 A SU 2891328A SU 997093 A1 SU997093 A1 SU 997093A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
phase
traveling
waves
acoustic
wave
Prior art date
Application number
SU802891328A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Петрович Багаев
Сергей Петрович Багаев
Владимир Валентинович Поляков
Original Assignee
Предприятие П/Я В-2132
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-2132 filed Critical Предприятие П/Я В-2132
Priority to SU802891328A priority Critical patent/SU997093A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU997093A1 publication Critical patent/SU997093A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Description

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при разработке акустоэлектрон? ных устройств.The invention relates to electronics and can be used in the development of acoustoelectronic? devices.

Известен способ наблюдения акус,тических волн в пьезоэлектрических эвукопроводах на основе лазерного зондирования £1}.A known method for observing acoustic waves in piezoelectric eukvukoprovoda based on laser sounding £ 1}.

Однако этот способ не позволяет получить наглядное изображение кар- . тины колебаний по всей поверхности звукопровода и сопряжен с длительным анализом.However, this method does not allow to obtain a visual image of the car. The amplitude of vibrations along the entire surface of the sound duct and is associated with a long analysis.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату являётся способ наблюдения акустических волн в пьезоэлектриках с помощью растрового электронного микроскопа, В котором использован принцип телевизионной развертки и передачи изображения (поверхности исследуемого пьезоэлектрика) сканирующим электронным лучом £2 }.The closest to the invention in terms of technical nature and the achieved result is a method for observing acoustic waves in piezoelectrics using a scanning electron microscope, which uses the principle of television scanning and image transmission (the surface of the investigated piezoelectric) with a scanning electron beam of £ 2}.

Недостаток указанного способа заключается в том, что он не дает индикации направления распростране· ния и конфигурации фронта бегущих акустических волн, например поверхностных акустических волн.The disadvantage of this method is that it does not give an indication of the direction of propagation and the configuration of the front of traveling acoustic waves, for example, surface acoustic waves.

Цель изобретения - повышение информативности наблюдения путем индикации направления распространения и - конфигурации фронта бегущих акустических волн.The purpose of the invention is to increase the information content of observation by indicating the direction of propagation and - configuration of the front of traveling acoustic waves.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу наблюдения акустических волн в пьезоэлектриках с поq мощью растрового электронного микроскопа осуществляют амплитудную модуляцию зондирующего электронного луча сигналом с частотой акустических колебаний, модулированным по фазе.This goal is achieved by the fact that, according to the method for observing acoustic waves in piezoelectrics using a scanning electron microscope, amplitude modulation of the probing electron beam by a signal with a phase-modulated frequency of acoustic oscillations is carried out.

На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего способ.· Исследуемый пьезоэлектрический звукопровод 1, в котором возбуждают_ *ся акустические волны электроакусти® ческим преобразователем 2, подключенным к генераторуz? высокочастотного напряжения, помещен в растровый электронный низковольтный микроскоп, содержащий вакуумную колонну 4, кол5 лектор 5, видеоусилитель 6, видеоконтрольное устройство 7, генератор развертки 8, регулируемой фазовращатель 9 и электронно-оптическую систему с катодом 10, модулятором 11, 0 отклоняющими катушками 12.The drawing shows a block diagram of a device that implements the method. · The studied piezoelectric sound pipe 1, in which acoustic waves are excited by an electro-acoustic transducer 2 connected to the generator z? high-frequency voltage, placed in a raster electronic low-voltage microscope containing a vacuum column 4, collector 5, video amplifier 6, video monitoring device 7, a scan generator 8, an adjustable phase shifter 9 and an electron-optical system with a cathode 10, a modulator 11, 0 deflecting coils 12.

997093 4997093 4

Способ реализуется следующим об-, разом.The method is implemented as follows.

С помощью электронно-оптической системы микроскопа на поверхность исследуемого пьезоэлектрического звукопровода 1 направляют зондирующий электронный луч, который выби- . вает с поверхности пьезоэлектрического звукопровода 1 вторичные электроны. Распространяющиеся в пьезоэлектрическом звукопроводе 1 акустические :волны сопровождаются поверхностными электрическими зарядами, влияющими на величину коэффициента электронной эмиссии вторичных электронов. Поэтому при воспроизведении видеосигнала, снимаемого с коллектора 5, на экране видеоконтрольного устройства 7 наряду с контуром звукопровода воспроиз-, водится яркостная картина распределения амплитуд колебаний. Яркость ; участков картины распределения колебаний зависит не только от амплитуды, но и от фазы колебаний. Благодаря стробированию, осуществляемому пос- . редством амплитудной модуляции зондирующего (сканирующего) электронного луча с частотой акустических колебаний, бегущие акустические волны наблюдаются на экране в виде чередующихся темных и светлых полос, разделенных промежутками, равными длине волны. Изменение с помощью фазовращателя 9 фазы электрического сигнала в цепи модулятора 11 вызывает фазо,вую модуляцию зондирующего (сканирую-’ щего) луча. При положительном при ращении фазы каждая полоса на изображении картины колебаний, соответствующая точкам с одинаковой фазой колебаний, т.е. фронту волны, перемещается в направлении распространения акустической волны, т.е. в направлении волнового вектора, очерчивая новое геометрическое место точек, фаза колебаний которых отличается от исходной на величину приращения фазы зондирующего лучаUsing an electron-optical microscope system, a probing electron beam, which is pulled out, is directed onto the surface of the studied piezoelectric sound duct 1. secondary electrons from the surface of the piezoelectric sound duct 1. Acoustic propagating in a piezoelectric sound pipe 1: waves are accompanied by surface electric charges that affect the magnitude of the electron emission coefficient of secondary electrons. Therefore, when reproducing the video signal taken from the collector 5, on the screen of the video monitoring device 7, along with the contour of the sound pipe, a brightness picture of the distribution of the amplitudes of the oscillations is reproduced. Brightness sections of the pattern of distribution of vibrations depends not only on the amplitude, but also on the phase of the vibrations. Thanks to the gating carried out by pos. By means of amplitude modulation of a probe (scanning) electron beam with a frequency of acoustic oscillations, traveling acoustic waves are observed on the screen in the form of alternating dark and light bands separated by gaps equal to the wavelength. Changing the phase of the electrical signal using the phase shifter 9 in the circuit of the modulator 11 causes phase, modulation of the probe (scanning) beam. If the phase is positive during rotation, each band in the image of the oscillation pattern corresponding to points with the same oscillation phase, i.e. wave front, moves in the direction of propagation of the acoustic wave, i.e. in the direction of the wave vector, outlining a new geometrical place for points whose phase of oscillation differs from the original one by the increment of the phase of the probe beam

ВНИИПИ Заказ 941/70 Тираж 380 ПодписноеVNIIIPI Order 941/70 Circulation 380 Subscribed

Данный способ обеспечивает повышение информативности наблюдения и визуальной оценки таких параметров бегущей акустической волны, как конфигурация фронта, направление волнового вектора, длина волны.This method provides an increase in the information content of observation and visual assessment of such parameters of a traveling acoustic wave as the configuration of the front, the direction of the wave vector, and wavelength.

Способ позволяет также различать стоячую и бегущую составляющие волн на поверхности пьезоэлектрического звукопровода в зависимости от того, перемещаются ли яркостные полосы вдоль изображения поверхности звукопровода при изменении фазы зондирующего луча (в случае бегущей волны) или остаются неподвижными (в случае стоячей волны). степень яркости полос, соответствующих стоячей и бегущей составляющих волн, свидетельствуем о соотношении амплитуд этих составляющих. Применение данного способа позволяет'существенно облегчить и ускорить разработку и совершенствование акустоэлектронных устройств.The method also makes it possible to distinguish between the standing and traveling components of the waves on the surface of the piezoelectric sound duct depending on whether the luminance bands move along the image of the sound duct surface when the phase of the probe beam changes (in the case of a traveling wave) or remain stationary (in the case of a standing wave). the degree of brightness of the bands corresponding to the standing and running component waves, we testify to the ratio of the amplitudes of these components. The application of this method allows substantially simplify and accelerate the development and improvement of acoustoelectronic devices.

Claims (2)

Способ реализуетс  следующим об-, разом. С помощью электронно-оптической систек Ы микроскопа на поверхность исследуемого пьезоэлектрического звукопровода 1 направл ют зондирующий электронный луч, который выби- . вает с поверхности пьезоэлектрическо го звукопровода 1 вторичные электро,ны . Распростран кадиес  в пьезоэлектрическом звукопроводе 1 акустически :ВОЛНЫ сопровождаютс  поверхностными электрическими зар дами, вли ющими на величину коэффициента электронной эмиссии вторичных электронов. Поэтому при воспроизведении видеосигнала, .снимаемого с коллектора 5, на экране вид оконтрольного устройства 7 нар ду с контуром звукопровода воспроизводитс   ркостна  картина распределени  амплитуд колебаний. Яркость , участков картины распределени  колебаний зависит не только от аглплитуды но и от фазы колебаний. Благода)  стробйрованию, осущест.вл емому посредством амплитудной модул ции зондирующего (сканирующего) элёкт)онного луча с частотой акустически х коле . баний, бегущие акустические волны наблюдаютс  на экране в виде чередук щихс  темных и светлых полос, разделенных промежутками, равными длине волны. Изменение с помощью фазовращател  9 фазы электрического сигнала в цепи модул тора 11 вызывает фазо .вую модул цию зондирующего (сканирую щего) луча. При положительном приращении фазы кажда  полоса на изобра жении картины колебаний, соответствующее точкам с одинаковой фазой колебаний , т.е. фронту волны, перемеща етс  в направлении распространени  акустической волны, т.е. в направлейии волнового вектора, очерчива  новое геометрическое место точек, фаза колебаний которых отличаетс  от исходной на величину приращени  фазы Данный способ обеспечивает повы шение информативности наблюдени  и визуальной оценки таких параметров бегущей акустической волны, как конФигураци  фронта, направление волнового вектора, длина волны. Способ позвол ет также различать сто чую и бегущую составл ющие волн на поверхности пьезоэлектрического звукопровода в зависимости от того, перемещаютс  ли  :ркостные полосы вдоль изображени  поверхности звукопровода при изменении фазы зондирующего (в случае бегущей волны ) или остаютс  неподвижными (в случае сто чей волны). степень  ркости полос, соответствук дих сто чей и бегущей составл ющих волн, свидетельствует о соотношении амплитуд этих составл ющих. Применение данного способа позвол етсущественно облегчить и ускорить разработку и совершенствование акустоэлектронных устройств. Формула изобретени  Способ наблюденид акустических волн в пьезоэлектриках с помощью растрового электронного микроскопа, отличающийс  тем, что, с целью повышени  информативности путем индикации направлени  распространени  и конфигурации фронта бегущих акустических волн, осуществл ют амплитудную модул цию зондирувдего электронного луча сигналом с чаетотой акустических . крлебанийт модулированным -по фазе. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. R.e. Wiltiamson, IEEE Trans. Sonics Ultrasonics, SU-19,4, 1972, c. 436-441.. -The method is implemented as follows. Using an electron-optical system of a microscope, a probing electron beam is directed onto the surface of the piezoelectric sounding duct 1 under study, which is picked out. Secondary electrodes from the surface of the piezoelectric duct 1 are connected. The propagation of Qadiaz in the piezoelectric sound conduit 1 is acoustic: WAVES are accompanied by surface electric charges that affect the value of the electron emission coefficient of the secondary electrons. Therefore, when playing a video signal taken from collector 5, on the screen the view of the monitoring device 7, along with the duct contour, reproduces the luminous picture of the distribution of the amplitudes of the oscillations. The brightness of the parts of the pattern of the distribution of the oscillations depends not only on the agglutrium, but also on the phase of the oscillations. Due to the strobing carried out by means of amplitude modulation of the probe (scanning) electron beam with the frequency of the acoustic frequency. A bani, traveling acoustic waves are observed on the screen in the form of alternating dark and light bands separated by intervals equal to the wavelength. The change of the phase of the electric signal in the circuit of the modulator 11 by means of a phase shifter 9 causes phase modulation of the probe (scanning) beam. With a positive phase increment, each band in the image of the oscillation pattern corresponds to points with the same oscillation phase, i.e. the wave front moves in the direction of propagation of the acoustic wave, i.e. in the direction of the wave vector, outlines the new locus of the points whose phase of oscillations differs from the initial one by the phase increment value. This method increases the informativity of the observation and visual assessment of such parameters of the traveling acoustic wave as the front configuration, the direction of the wave vector, the wavelength. The method also makes it possible to distinguish the standing and traveling components of the waves on the surface of the piezoelectric sound duct depending on whether the: bright bands move along the image of the surface of the sound duct when the probing phase changes (in the case of a traveling wave) or remain stationary . The degree of brightness of the bands, corresponding to the dix-to-stand and traveling components of the waves, indicates the ratio of the amplitudes of these components. The application of this method allows to significantly simplify and accelerate the development and improvement of acoustoelectronic devices. The method of observing acoustic waves in piezoelectrics using a scanning electron microscope, characterized in that, in order to increase the information content by indicating the direction of propagation and configuration of the front of traveling acoustic waves, amplitude modulation of the entire electron beam by a frequency signal is performed. kribaniyt modulated - on a phase. Sources of information taken into account during the examination 1. R.e. Wiltiamson, IEEE Trans. Sonics Ultrasonics, SU-19,4, 1972, c. 436-441 .. - 2. Электронна  техника. Сер.IX, Радиокомпоненты, 1969, вып. 2, с.1042. Electronic technology. Ser.IX, Radio Components, 1969, vol. 2, p.104
SU802891328A 1980-02-19 1980-02-19 Device for observing acoustic waves in piezoelectrics SU997093A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802891328A SU997093A1 (en) 1980-02-19 1980-02-19 Device for observing acoustic waves in piezoelectrics

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802891328A SU997093A1 (en) 1980-02-19 1980-02-19 Device for observing acoustic waves in piezoelectrics

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU997093A1 true SU997093A1 (en) 1983-02-15

Family

ID=20881552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802891328A SU997093A1 (en) 1980-02-19 1980-02-19 Device for observing acoustic waves in piezoelectrics

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU997093A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2468507C1 (en) * 2011-05-20 2012-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" Resonator based on higher types of volume acoustic waves

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2468507C1 (en) * 2011-05-20 2012-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" Resonator based on higher types of volume acoustic waves

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2164125A (en) Means for indicating flaws in materials
US4775839A (en) Control apparatus for the electronic detection in a.c. power transmission lines of fault locations causing power losses
KR100382026B1 (en) Scanning Electron Microscope
JPS6246943B2 (en)
SU997093A1 (en) Device for observing acoustic waves in piezoelectrics
US2528730A (en) Sonic picture system
JPS61225749A (en) Method and apparatus for searching signal generation point with specified frequency
JPS56165255A (en) Image indicating method for transmission scan electron microscope
CA1046164A (en) Electro-optical correlator
JPH0211867B2 (en)
US4752686A (en) Method and apparatus for emphasizing a specimen surface region scanned by a scanning microscope primary beam
US5835258A (en) Device for amplification of amplitude modulation ratio of an optical beam
Szentesi Stroboscopic electron mirror microscopy at frequencies up to 100 MHz
JPS61247960A (en) Echo ultrasonic image display method and device
US4096467A (en) Ultrasonic image conversion
MY121647A (en) Electron beam focus voltage circuit.
JPS5979850A (en) Device and method of detecting surface wave
SU1493883A1 (en) Device for measuring resonance of element forced oscillations
JPS54100669A (en) Electron-beam unit
SU868659A1 (en) Method of determining magnetic field parameters
Addison A progress report on the Sokolov tube utilizing a metal fiber faceplate
JPS6218170B2 (en)
JPH10213427A (en) Method for measuring size of circuit pattern
Goldman Electronic acoustic image converter
JPH02202726A (en) Telecasting exciter