Ультразвуковое поле кварцевой

Пьезоэлектрические заряды выступают на поверхности кварцевой пластинки в тех же точках, в которых имеется деформация пластинки. Поэтому картина распределения пьезоэлектрических зарядов на поверхности кварцевой пластинки в точности соответствует ультразвуковому полю в фокальной плоскости линзы, действующему на кварцевую пластинку. Так как конфигурация ультразвукового поля за фокальной плоскостью соответствует изображению рассматриваемого предмета, то на экране трубки можно видеть непосредственно изображение предмета. [c.127]

При ультразвуковом контроле материалов широко применяются электронно-акустические преобразователи (ЭАП) Соколова, пьезорезистивные передающие телевизионные трубки и другие. В настоящее время ЭАП Соколова служит основой всех практических систем визуализации ультразвуковых полей. ЭАП Соколова [192] предусматривает применение телевизионной передающей трубки типа иконоскоп, содержащей кварцевую пластину в качестве мишени. Когда на кварцевую пластину попадает ультразвуковое поле, оно вызывает появление электрических потенциалов, распределенных в соответствии с интенсивностью и пространственной конфигурацией поля. Эти потенциалы модулируют поток вторичных электронов, выбиваемых быстрыми электронами сканирующего пучка. Модулированные вторичные электроны образуют изображения, которые после усиления и обработки обычной телевизионной техникой поступают на кинескоп. Чувствительность ЭАП составляет 10 " Вт/м . [c.235]

Определения -потенциала кварцевого песка, используемого в фильтрах очистных сооружений завода оптического стекла, показали, что при очистке этой воды на фильтрах на поверхности песка образуются отложения загрязнений, плотно прикрепленные к этой поверхности, в результате чего поверхность загрузки имеет значение -потенциала, близко к значению ц-потенциала загрязнений и одинаковый с ним знак (-Ы3,4 мВ). После обработки зерен загрязненной загрузки в ультразвуковом поле частотой 19 кГц наблюдалось постепенное снижение -потенциала поверхности зерен загрузки с уве- [c.87]

Установка, в которой проводилось изучение потенциалов выделения водорода в ультразвуковом поле, состояла из кварцевого излучателя, находящегося в сосуде с трансформаторным маслом, электролитического сосуда в форме опрокинутого колокола, затянутого коллодиевой мембраной, сквозь которую проходили ультразвуковые колебания. Такая форма сосуда увеличивает интенсивность ультразвукового поля и образует плоские звуковые волны. Катодом служил металлический цилиндр, дно которого соприкасалось с электролитом, анодом — платиновое кольцо. Анод находился вне ультразвукового облучения. [c.127]

Рис. 8. Ультразвуковое поле, создаваемое кварцевой пластинкой а — однородное, б, в — неоднородное.

Следует рекомендовать при измерениях испробовать несколько кварцевых пластинок, применяя различные способы их крепления, и таким образом добиться получения однородного ультразвукового поля. Однородность ультразвукового поля значительно упростит исследования и компенсирует затраченное время. Необходимо помнить, что удовлетворительные результаты при измерении поглощения ультразвука интерферометром в стандартном газе гарантируют определение правильных значений коэффициентов поглощения только в том случае, если молекулярный вес исследуемого газа не слишком мал по сравнению с молекулярным весом стандартного газа. [c.89]

С помощью указанного способа [44] можно определить лишь общую излучаемую акустическую мощность, или среднее значение интенсивности в вт/см . В то же время важно знать распределение интенсивности в отдельных точках облучаемой зоны. Дело в том, что, например, пластинчатые пьезоэлектрические вибраторы создают поле неравномерной интенсивности в поперечном сечении пучка, причем в центральной его части интенсивность обычно значительно больше, чем на периферии (на рис. 8 показано Б разрезе распределение интенсивности в сечении пучка, создаваемого излучением кварцевого вибратора) [45]. При фокусировании ультразвуковых колебаний и в ряде других случаев также необходимо иметь представление о значении интенсивности в различных точках озвучиваемого объема. [c.22]

Если к кварцевой пластине приложить переменное электрическое поле так, чтобы направление его совпадало с полярной осью, то пластина будет попеременно сжиматься и растягиваться, возбуждая в окружающей среде продольные ультразвуковые колебания. При резонансе на основной частоте толщина пластины (/) блюдет равна половине длины волны излучаемого ею звука, т. е. [c.75]

Кварц хорошо пропускает ультрафиолетовые лучи, обладает свойством двойного лучепреломления, вращает плоскость поляризации световых лучей, имеет очень малый коэффициент расширения ( 10 ). Кроме того, он обладает особой чувствительностью по отношению к высокочастотному электрическому полю, под влиянием которого кварцевая пластинка сжимается и расширяется с частотой, равной частоте наложенного поля, вследствие чего возникают ультразвуковые волны. Это явление имеет у кварца обратный характер и поэтому под влиянием механических воздействий (сжатия) кристаллам кварца свойственно также явление пьезоэлектричества. [c.26]

Типичное оборудование, используемое в лабораторной практике, показано на рис. 1.17. К кварцевой или керамической пластине подводят электрод, через который ей сообщают напряжение до 5000 в высокой частоты. Пластина погружена в трансформаторное масло, выполняющее роль электрического изолятора высокого напряжения и передающего механические колебания среде. Пластину крепят с помощью обода таким образом, чтобы рабочие поверхности имелп наибольшую полезную площадь. Частота электрического поля регулируется для достижения резонанса с пластиной. Фонтан масла над работающей пластиной представляет собой ультразвуковое поле. Жидкость, которую собираются эмульгировать, помещают в этот фонтан в специальном сосуде с акустическим окном. В качестве последнего обычно используют тонкий металлический или пластмассовый лист, который служит основанием (дном) сосуда. Звуковые колебания проходят сквозь акустическое окно и вызывают эмульгирова- [c.46]

Известно, что воздействие ультразвуковых колебаний ускоряет экстракцию масел из различных материалов растительного и животного происхождения [43, 187]. Исследованием экстракции масла земляного ореха н-гексаном в ультразвуковом поле с частотой колебаний 400 кгц установлено, что при удельной электрической мощности, подаваемой на кварцевый вибратор, например 63 erj Mp-, коэффициент экстракции в 2,76 раза выше, чем при осуществлении этого процесса без озвучивания и искусственного перемешивания. В случае механического перемешивания такой же эффект достигается лишь при скорости вращения мешалки 1200 об/мин [188]. [c.76]

Это, например, затрудняет получение четкого изображения ультразвукового поля при применении кварцевых пластин в качество электроакустического преобразователя в ультразвуково микроскопии [47]. [c.76]

Титанат бария. В последнее время значительное распространение при изготовлении ультразвуковых излучателей и приемников получил титанат бария (ВаТ10д) [52]. Во многих случаях излучатели из титаната бария целиком вытесняют кварцевые вибраторы. Это объясняется тем, что, имея почти в 100 раз бо.льший пьезомодуль, титанат бария отличается еще и тем свойством, что для получения мощных ультразвуков на него не требуется подавать высоких напряжений. Так, при напрян(ении 100—300 в с титаната бария могут быть получены такой же интенсивности ультразвуковые колебания, как с кварца при подведении к последнему 1000—ЗОООб. Если при этом учесть дешевизну титаната бария и возможность изготовления излучателей практически любой формы п размеров, то преимущество титаната бария перед кварцем в получении мощных ультразвуковых полей очевидно. [c.78]

В природе же возникновение левовращающего или правовращающего кристалла кварца — дело случая, а так как обе структуры кварца равно вероятны, кристаллы того и другого вида встречаются одинаково часто. Благодаря отмеченной особенности кристаллического строения кварца в быстропеременном электрическом поле кварцевая пластинка приходит в колебательное движение и начинает испускать ультразвуковые лучи, частота которых может быть доведена до частоты видимого света. Ультразвуки не воспринимаются на слух, но они при достаточной мощности, умерщвляют живые организмы, смешивают наслоенные одна на другую взаимонерастворимые жидкости в тонкие эмульсии, а при облучении ультразвуками химически-реагирующих веществ иногда скорость химических реакций возрастает. Изобретение кварцевого ультра-звукоизлучателя представляет выдающуюся заслугу прогрессивного [c.419]

В природе же возникновение левовращающего или правовращающего кристалла кварца — дело случая, а так как обе структуры кварца равно вероятны, кристаллы того и другого вида встречаются одинаково часто. Благодаря отмеченной особенности кристаллического строения кварца, в быстропеременном электрическом поле кварцевая пластинка приходит в колебательное движение и начинает испускать ультразвуковые лучи, частота которых может быть доведена до частоты видимого света. Ультразвуки не воспринимаются на слух, но они при достаточной мощности умерщвляют живые организмы, смешивают наслоенные одна на другую взаимонерастворимые жидкости в тонкие эмульсии, а при облучении ультразвуками химически реагирующих веществ иногда скорость химических реакций возрастает. Изобретение кварцевого ультразвукоизлучателя представляет выдающуюся заслугу прогрессивного французского физика П. Ланжевена, преданного друга Советского Союза. Оно было вызвано потребностью найти средство для обнаружения — на принципе подводного эха — немецких подводных лодок, блокировавших берега Франции во время первой мировой войны. [c.576]

Полагают, что процесс экстракции при озвучивании обусловлен увеличением поверхности раздела жидких фаз, благодаря размельчению капель и преобразованию их формы, а также изменением состояния граничного слоя, местных градиентов концентрации взаимодействующих веществ и др. Исследуя возможность применения ультразвука для выделения ценных химических продуктов из отходов производства установили, что коэффициент экстракции при озвучивании значительно выше, чем при искусственном перемешивании. Скорость экстракции масла земляного ореха Н-гекса-ном в ультразвуковом поле с частотой колебаний 400 кгц и с удельной электрической мощностью на кварцевом вибраторе 63 вт1см возрастает более чем в 2,76 раза по сравнению с обычным искусственным перемешиванием. Для получения такого же эффекта без применения ультразвука необходима скорость вращения мешалки 1200 об/мин. Представляет интерес экстракция кани- [c.122]

При возникновении ультразвукового поля часть световых лучей в силу диффракции отклонится и не попадёт на фотоэлемент, компенсация нарушится и гальванометр отклонится на некоторое число делений, пропорциональное разности /(, — /. Проделав подобные измерения на двух расстояниях от кварца, можно рассчитать коэффициент поглощения а [73]. Чрезвычайно простой по идее метод на практике оказывается весьма сложным. Усложнения возникают в силу того, что при измерениях на разных расстояниях от колеблющейся кварцевой пластинки необходимо поддерживать строго постоянным режим работы последней. За работой кварца следят, измеряя при помощи термогальванометра ток, текущий через него. Сила тока, текущего через кварц, пропорциональна интенсивности ультразвука. Столь же строго требуется поддерживать постоянство интенсивности света осветителя. Оба эти требования бывает весьма трудно выполнить. [c.91]

Значительные осложнения возникают также в результате неравномерного нагрева жидкости и порождённых им конвек-щюнных потоков. Неравномерный нагрев жидкости часто вызывается колебаниями кварцевой пластинки, поэтому можно рекомендовать включать кварц лишь на короткие промежутки времени и фотографировать с возможно малой экспозицией. Коэффициент поглощения ультразвука можно определить также, воспользовавшись тем, что при малых амплитудах ультразвуковых колебаний, при которых в диффракционной картине наблюдаются только спектры первого порядка, между освещённостью изображения ультразвукового поля, полученного по методу тёмного поля, и интенсивностью звука существует линейная зависимость [316, 317]. Измерение освещённости ультразвукового поля производят или с помощью фотоэлемента или же посредством фотографирования с последующим фотометрированием. Фотометрирование производят, сравнивая освещённость ультразвукового поля с освещённостью поля зрения, на которое наложен ступенчатый [c.93]

Генерирование таких высоких частот является одной из главных экспериментальных трудностей в исследовании акустического ЭПР в СВЧ-области. Автодинные генераторы работают до частот не более 200 Мгц [189]. В [190—193] описаны способы генерирования ультразвуковых СВЧ-колебаний с помощью пьезоэлектрического стержня, свободная поверхность которого располагалась в максимуме электрического СВЧ-поля резонатора. Во втором резонаторе на противоположном конце кварцевого стеряшя ультразвуковая энергия преобразовалась снова в электрическую. ЭПР-поглощение, обусловленное электронными спинами кварцевого стержня, ослаблялось при взаимодействии СВЧ-фононов с электронными спинами [194]. В момент резонанса происходило ослабление ультразвуковых колебаний, распространявшихся по кварцу [195]. С помощью импульсной аппаратуры для акустического эхо-зондирования оказалось возможным работать как [c.369]

Источником ультразвуковых волн являются пластинки из горного хрусталя или кварца, обладающие свойством утолщаться либо становиться тоньше под действием переменного тока, генерируя ультразвук той же частоты, какую имеет переменное поле. Толщина применяемых пластинок обычно колеблется от нескольких миллиметров до 1 см. Хотя кристаллы других веществ (например, сегнетовой соли) и способны производить более мощные ультразвуковые колебания, чем кварцевые кристаллы, применяются они реже из-за малой прочности. [c.317]

В последнее время выращивание больших монокристаллов из гидротермальных растворов, то есть гидротермальный синтез, широко применяется во многих странах, в первую очередь в СССР и Японии. Из гидротермального раствора можно при 400 °С и под давлением 2500 ат в течение нескольких дней вырастить весьма впечатляющий кристалл кварца-иногда до нескольких килограммов. В структуре таких кристаллов намного меньше дефектов, чем в природных, а их стоимость намного меньше. Благодаря экономичности производства кварц стали очень широко использовать в электронике и измерительной технике. Основу его быстрорастущего и самого разнообразного применения создает пьезоэлектрический эффект - относительно небольшое расширение или сжатие кристалла под действием внешних электрических полей. При наложении переменного напряжения в кристалле возбуждаются механические колебания с явно выраженным максимумом интенсивности, возникающим, когда частоты вынужденных колебаний войдут в резонанс с частотой собственных колебаний кристалла, то есть при совпадающих или кратных им частотах. Аккуратно написанные на шлифоваль-но-резальном станке кварцевые детали применяются сегодня миллионами в качестве нормализаторов частот в передатчиках и электронных фильтрах для измерительной техники, для кварцевых часов. С их помощью могут быть получены ультразвуковые колебания. Имеется и обратный эффект-появления электрического поля при деформировании кристалла он используется в различных датчиках давления. [c.72]

Практически для получения однородного поля приходится испытывать несколько кварцевых пластинок и несколько способов их крепления и выбирать на опыте условия, при которых получается наиболее однородное поле. Значительного увеличения однородности можно достигнуть, вырезая с помощью специальной диафрагмы наиболее однородную часть ультразвукового луча. Лучшие результаты и в этом случае получаются при применении изоэластических пластин. [c.26]

Линза О2 собирает параллельный пучок лучей в главном фокусе 5о является изображением точки 5. Если на пути параллельного пучка лучей между линзами 0 и 0 вызвать искусственно неоднородность среды, например создав в плоскости ММ при помощи кварцевой пластинки Р звуковое поле аЬ, то часть лучей отклонится от первоначального пути и не соберётся уже в фокусе о. Закрыв фокус 5 о специальным экраном О2, пропускающим только отклонённые лучи и не пропускающим лучей неотклонённых, мы за ним в плоскости РР получим изображение звукового поля аЬ, Если возмущение создано стоячими звуковыми волнами, то на изображении звукового поля отчётливо будут видны волновые поверхности. Фотографируя полученное изображение поля и мнкрофотометрируя полученную фотографию, можно измерить расстояние между отдельными волнами. При применении высокочастотного стробоскопического освещения этим методом можно производить измерения и в проходящих ультразвуковых волнах [155] (рис. 57). Полученная фотография даёт возможность сделать заключение о характере поля и о степени [c.77]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология