Пьезокварцевый кристалл

Недавно было описано усовершенствованное видоизменение этого метода [33, 34]. В приборе (рис. 3) колебания стабилизованы также с помощью пьезокварцевого кристалла. Лампа—электрон- [c.30]

Интенсивно развивались поисковые работы по выращиванию кварца в связи с разработкой систем стабилизации частот радиоаппаратуры с помощью пьезокварцевых резонаторов, изготовлявшихся из крупных бездефектных природных кристаллов кварца. Возрастающие масштабы использования кварца в радиотехнике привели к необходимости организации экспериментов в странах, не располагающих запасами природных кварцевых кристаллов. [c.4]

В ряде случаев для улучшения рабочих характеристик пьезокварцевых резонаторов используются пьезоэлементы, ориентированные под углом (обычно в пределах 20°) к плоскости с, причем эти пластины имеют значительные размеры вдоль оси у. К таким пьезоэлементам относятся пластины срезов - 5°, —18°30, +8,5°, МТ, МТ и др. Их изготовление из пинакоидальных образцов крайне неэкономично, так как вызывает большое количество отходов, а в ряде случаев вообще невозможно, поскольку крупногабаритные заготовки не вписываются в объем деловой части кристалла. Экспериментально было установлено, что нарастание однородного материала происходит и в тех случаях, когда затравочная пластина отклоняется от плоскости базиса на углы в пределах 10—20° (осью вращения является ось х). Это позволяет синтезировать кристаллы, основные поверхности роста которых образуют с плоскостью базиса заданные углы. Однако такие плоскости характеризуются по сравнению с другими гранями крайней неустойчивостью и дают однородный материал лишь в том случае, когда наращивание производится с относительно невысокими скоростями при низких температурах, что отрицательно сказывается на производительности процесса и качестве кристаллов. [c.166]

Кварц привлек к себе особое внимание во время второй мировой войны. Кристаллы кварца обладают пьезоэлектрическим свойством, означающим, что они могут вибрировать при приложении переменного электрического поля, причем вибрация характеризуется постоянной частотой, зависящей от размера изделия. Пластина, вырезанная из кристалла кварца, имеет характерную частоту, которая стабильна в чрезвычайно узком диапазоне при условии, что температура кварца остается постоянной. Вследствие этого кварцевая пластина— неотъемлемая деталь пьезокварцевого генератора, важного прибора в технике связи. Например, для уверенного приема длина несущей волны, излучаемой передатчиком, должна быть строго стабильной. В течение войны спрос на кристаллы кварца, необходимые для военных целей, превосходил предложение, что было обусловлено нарушением обычных для мирного времени торговых связей. [c.108]

Существенными недостатками пьезокварцевых преобразователей, ограничивающими возможность их промышленного применения, являются малая площадь излучения (ограниченная небольшими размерами естественных кристаллов кварца и их высокой стоимостью) и необходимость применения высокого напряжения (до нескольких десятков киловольт при получении высокоинтенсивных колебаний). [c.36]

В технике кварцевые материалы применяются чрезвычайно широко. Из кристаллов прозрачного кварца и горного хрусталя изготовляют различные оптические приборы—ультрафиолетовые спектрографы, компенсационные клинья, пьезокварцевые пластинки и пр. Кварцевый песок используется для изготовления обычного и оптического стекла, песчаники и кварциты служат для производства динасовых и полукислых огнеупорных изделий и т. д. [c.238]

Кварц (8102),естественный и выращенный искусственно, является важнейшим пьезоэлектрическим кристаллом. Пьезокварцевые пластинки используются для стабилизации частот от 1 кГц до 200 МГц, для генерации и приема ультразвука, для резонаторов высокой добротности , для фильтров с высокой избирательностью, для измерения механического давления. [c.265]

Кварц — кристалл твердый (твердость 7 по Моосу см. 56), нерастворимый в воде, стойкий по отношению ко многим кислотам, имеет малый коэффициент теплового расширения ( 1 = = 8.10- К 1 аз = 13,4-10- К- ). Одно из самых ценных свойств кварца — это термостабильность, т. е. независимость пьезоэлектрических и упругих характеристик от температуры в очень широком интервале от самых низких температур и вплоть до +573°С, где происходит полиморфный переход а-кварца из класса 32 в высокотемпературную -модификацию с симметрией 622. Поэтому пьезокварцевые элементы применяют для стабилизации частот радиочастотных генераторов. [c.265]

Анизотропия скоростей роста кварца приводит к тому, что на кварце преимущественно образуются грани призмы и ромбоэдра, а грани 5160 и 2110), по которым можно отличать правые кристаллы от левых, появляются сравнительно редко. Для пьезокварцевой промышленности такой габитус (облик) кристалла неудобен, потому что в технике преимущественно используются кварцевые пластинки — поперечные или наклонные к оси Z (см. 49, рис. 227). Поэтому для выращивания кварца применяют затравки, вырезанные вдоль оси Z (рис. 325, а), а сам процесс ведут в таком режиме, чтобы вырастали кристаллы такие, как на рис. 325, б и на рис. 338. На искусственно выращенных кристаллах кварца грани призмы обычно сильно искажены поверхностными дефектами и только грань ромбоэдра остается гладкой. В положительном направлении оси X кристалл растет примерно вдвое быстрее, чем в отрицательном. [c.364]

Кристалл кварца обладает особым свойством при давлении на него в определенном направлении на противоположных гранях появляются электрические заряды —на одной грани положительный заряд, на другой отрицательный. Если же кристалл растягивать, то знаки зарядов изменяются на обратные (рис. 63). Это явление носит название пьезоэлектричества (от греческого пьезо — давлю). Пьезокварцевые пластинки площадью 3—4 см , толщиной в десятые и сотые доли сантиметра применяют в радиотехнике. В переменном электрическом поле такие пластинки совершают от тысячи до миллионов колебаний в секунду, причем они не затухают, так как частота колебаний постоянна. [c.275]

Давление измеряли двухлучевым индикатором давления Орион с пьезокварцевым датчиком с пределами измерения от О до 500 ат. Электрические заряды, образующиеся при сжатии кристалла кварца, подавались на вертикальный усилитель осциллографа через электрометрическую лампу. Датчик предварительно калибровали полустатическим методом по образ- [c.74]

Чувствительным элементом в методе ПКМ является тонкий кварцевый кристалл, вырезанный под определенным углом к основным кристаллографическим осям и обладающий пьезоэлектрическими свойствами [156]. Наиболее широко применяются АТ- и ВТ-срезы. При наложении внешнего электрического потенциала в данных кварцевых пластинках возникают сдвиговые колебания кристаллической решетки. Принципиальная схема пьезокварцевого резонатора приведена на рис. 6.11. В качестве электродов применяют напыленные пленки золота, серебра, алюминия, титана и других металлов. При подключении кристалла в электрический колебательный контур в кристалле возникает резонанс при условии, что электрические и механические колебания происходят с частотой, близкой к фундаментальной (базовой) частоте кристалла. Базовая частота кристалла зависит от толщины, химической структуры, формы пластины кварца, а также от его массы. В простейшем случае (вакуум) уравнение, связывающее изменение частоты колебаний кристалла А/, с изменением массы, прикрепленной к кристаллу Ат, выглядит следующим образом [157[ [c.323]

Рис. 504, Изготовление пьезокварцевых пластинок из кристалла

К качеству кристаллов, предназначенных для изготовления затравочных пластин для выращивания пьезокварца и оптически однородного кварца, предъявляются различные технические требования. Для изготовления пьезокварцевых затравок используются обычно синтетические кристаллы любой энантиоморфной разновидности, свободные от дофинейских и бразильских двойников, выращенные с различными, преимущественно повышенными скоростями. До последнего времени в пьезокварцевом затравочном кристаллосырье не лимитировались концентрация примесей, твердых включений, а также плотность ростовых дислокаций. По мере ужесточения требований к качеству резонаторов и вытеснения из производственной сферы дорогостоящего и дефицитного природного кварца синтетическим предпринимаются попытки нормирования плотности дислокаций в синтетическом пьезокварце. Однако выращивание пьезокварцевых кристаллов с контролируемой плотностью дислокаций на вертикально расположенных затравочных пластинах является чрезвычайно сложной технологической задачей, поскольку линейные несовершенства не только наследуются от затравок, но и образуются в больших количествах в местах врастания в кристаллы твердых включений. [c.51]

Работа схемы (рис. 102) ничем не отличается от только что рассмотренной (рис. 101). Особенностью ее является использование в качестве указателя резонанса оптического индикатора настройки, применяемого в радиовещательных приемниках. Так как большое значение при измерениях имеет стабильность частоты генератора, то для стабилизации частоты генератора вместо обычного колебательного контура включен пьезокварцевый кристалл (кварц), настроенный точно на частоту 1 Мггц (10 гц). Плавное изменение емкости переменного конденсатора осуществляется с помощью верньера, что позволяет делать очень точные отсчеты. Например, емкость конденсатора, применяемого в данной схеме, может изменяться в пределах 100 мкмкф, а отсчетное устройство верньера имеет 3000 делений. Таким образом, цена малого деления равна 0,03 мкмкф. Вследствие непостоянства емкости подводящих проводов погрешность измерений на приборе достигает 0,5%. [c.300]

Измерения скорости звука на ультразвуковых частотах обычно производятся с помощью акустического интерферометра. Схема аппаратуры показана на рис. 4.2 [И]. Колебания оптически плоского пьезокварцевого кристалла задаются электрическим генератором, который связан с точным измерителем потребления электрической мощности. Напротив кристалла размещается отражатель, представляющий собой бронзовый поршень, оптически плоская поверхность которого строго параллельна колеблющейся поверхности кварца. Перемещение отражателя по отношению к кристаллу осуществляется микрометрическим винтом. Потребление электрической мощности последовательно изменяется в соответствии с тем, что отражатель проходит положения резонанса и антирезонанса газового столба. Измерения расстояния между последовательными резонансами дают значение 1/2, и, зная частоту кварца f, можно найти значение У = /Д. Диапазон используемых частот составляет от 100 кГц до 10 МГц, что соответствует длинам волн от 0,5 до 0,005 см. Длины волн всегда незначительны по сравнению с размерами интерферометра, поэтому влияние аппаратурных искажений пренебрежимо мало и, как правило, молено сразу измерять общую протяженность большого числа длин волны. Наиболее удобно проводить измерения на собственной частоте кварца, а сканирование дис-лерсионной зоны осуществлять изменением давления газа. [c.218]

В работе [7] исследовано это явление с помощью пьезокварцевых датчиков, помещенных в восходящий поток пневмовзвеси, содержащей 60—70% частиц размером <100 мкм (максимальный размер частиц 630 мкм). Датчики вводили в поток на тонких штоках по двум взаимно перпендикулярным диаметрам. Каждый датчик состоял из двух пьезокристаллов цирконата бария один кристалл был направлен вниз и воспринимал удары поднимающихся частиц, а второй был направлен вверх и воспринимал удары опускающихся частиц. [c.66]

В технике кварцевые материалы применяются чрезвычайно широко. Из кристаллов прозрачного кварца и горного хрусталя изготовляют различные оптические приборы — ультрафиолетовые спектрографы, компенсационные клинья, пьезокварцевые пластинки и пр. Кварцевый песок используется для изготовления обычного и оптического стекла, песчаники и кварциты служат для производства динасовых и полукислых огнеупорных изделий и т. д. Бстест-венно, что кремнезем в различных своих разновидностях давно уже привлекал к себе внимание физико-химиков. Одно из наиболее важных свойств кремнезема—это весьма сложный его полиморфизм. [c.223]

Моя работа в лаборатории А. В. Шубникова началась в 1928 г. После окончания рабочего дня в Мхшерало-гическом музее, где я была сотрудницей, я спускалась в лабораторию кристаллографии для изготовления пьезокварцевых пластинок. Алексей Васильевич в эти годы был пионером в исследовании процесса пьезозффекта и впервые в СССР налаживал организацию производства пьезокварцевых пластинок. В этой вечерней работе участвовали многие сотрудники лаборатории, начиная с самого Алексея Васильевича. Мы подготавливали для А. В. Шубникова из кристаллов и галек пьезокварцевые пластинки, а он сам подгонял их тончайшей шлифовкой для исследования пьез о эффекта. Работа приносила нам и материальное подспорье, не лишнее при нашей скудной зарплате. Вся [c.378]

Алексей Васильевич уделял много внимания организации производств, обучению вновь принятых сотрудников, не прекраш,ая своих научных исследований. Именно в это время осуществлялась разработка технологии разделки кварца, так называемого косого среза , позволяющего использовать кристаллы кварца малых размеров, велись исследования пьезоэлектрических текстур. Лишь в октябре — ноябре 1941 г. лаборатория была эвакуирована из Москвы в Свердловскую область (с. Фи-латово, Сухоложского района), и через два месяца работа лаборатории по выпуску пьезокварцевых изделий была восстановлена. [c.386]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология