Способ наблюдения акустических волн в пьезоэлектриках

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз. СоветскихСоциалистическикРеспублик 1 и 997093М Кп з 6 10 . 1/14 Н 03 Н 9/145 с присоединением заявки Нов Государственный комитет СССР по деяам изобретений . и открытийДата опубликования описания 1502,83 В.П. Багаев, С.П. Багаев и .В.В. Поляк в(54) СПОСОБ НАБЛЮДЕНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН В ПЬЕЗОЭЛЕКТРИКАХ10 Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при разработке акустоэлектрон-. ных устройств.Известен способ наблюдения акустических волн в пьезоэлектрических звукопроводах на осноэе лазерногозондирования 1. Однако этот способ не позволяет получить наглядное изображение кар- . тины колебаний по всей поверхности звуконровода и сопряжен с длительным анализом.Наиболее близким к изобретению. по технической сущности и достигаемому результату является способ наблю дения акустических волн в пьезоэлектриках с помощью растрового электронного микроскопа, в котором использо-. ван принцип телевизионной развертки и передачи изображения (поверхности исследуемого пьезоэлектрика) сканирующим электронным лучом 2 ),Недостаток укаэанного способа заключается в том, что он не дает индикации направления распростране ния и конфигурации Фронта бегущих акустических волн, например поверхностных акустических волн. Цель изобретения - повышение информативности наблюдения путем индикации направления распространения и конфигурации Фронта бегущих акустических волн.Указанная цель достигается тем, что согласно способу наблюдения акустических волн в пьезоэлектриках с помощью растрового электронного микроскопа осуществляют амплитуднув модуляцию зондирующего электронного луча сигналом с частотой акустических колебаний, модулированным по. Фазе,На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего способ.Исследуемый пьезоэлектрический звукопровод 1, в котором возбуждаются акустические волны электроакустнческим преобразователем 2, подключенным к генератору, высокочастотного напряжения, помещен в растровый электронный низковольтный микроскоп, содержащий вакуумную колонну 4, коллектор 5, видеоусилитель б, видео-контрольное устройство 7, генератор развертки 8, регулируеьвай Фазовращатель 9 и электронно-оптическую систему с катодом 10, модулятором 11, отклоняющими катушками 12.99709 З Формула изобретения НИИПИ Заказ 941/70 ираж 380 Подписное илиал ППП "Патент",.Ужгород,ул.Проектна Способ реализуется следующим об-, разом.С помощью электронно-оптической системы микроскопа на поверхность исследуемого пьезоэлектрического звукопровода 1 направляют зондирующий электронный луч, который выбивает с поверхности пьезоэлектрического звукопровода 1 вторичные электроны. Распространяющиеся в пьезоэлектрическом звукопроводе 1 акустические о 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 посредством амплитудной .модуляции зондирующего (сканирующего) электронного луча с частотой акустических коле.баний, бегущие акустические волны наблюдаются на экране в виде чередующихся темных и светлых полос, разделенных промежутками, равными длине ЗО волны. Изменение с помощью фазовращателя 9 Фазы электрического сигнала в цепи модулятора 11 вызывает фазо.вую модуляцию зондирующего (сканирую- щего) луча. При положительном при - 35 ращении Фазы каждая полоса на изображении картины колебаний, соответствующая точкам с одинаковой фазой колебаний, т.еФронту волны, перемещается в направлении распространения акустической волны, т.е. в направлении волнового вектора, очерчивая но вое геометрическое место точек, фаза колебаний которых отличается от исходной на величину приращения Фазы зондирующего луча.ф Данный способ обеспечивает повы шение информативности наблюдения и визуальной оценки таких параметров бегущей акустической волны, как конФигурация фронта, направление волнового вектора, длина волны.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, свидетельствует о соотношении ампли туд этих составляющих. Применение даннОго способа позволяетсущественно облегчить и ускорить разработку и совершенствование акустоэлектронных устройств. Способ наблюдения акустических волн в пьезоэлектриках с помощью растрового электронного микроскопа, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения информативности путем индикации направления распространения и конфигурации фронта бегущих акустических волн, осуществляют амплитудную модуляцию зондирующего электронного луча сигналом с частотой акустических колебаний, модулированным.по Фазе. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. В.С. Ч 1)автол, 3 ЕЕЕ Тгавв,БОПсз 01 ВГдзОПсБ, 0-19,4, 1972,с. 436-441.2, "Электронная техника", Сер.Х,Радиокомпоненты, 1969, вып, 2, с.1041 )7.