Способ выявления электрических двойников в кристаллической среде

(54) СПОСОБ ВЫЯВ СКИХ ДВОЙНИКОВ СКОЙ СРЕДЕ (57) Применение; пь ность изобретения; и ционной картины и позволяет при совме руживать электрическ излома картины. 1 ил ЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕВ КРИСТАЛЛИЧЕоэлектроника. Сущучение интерференледуемого образца ении картины Ьбнае двойники по месту ния ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(71) Институт кибернетики АН ГССР". Реди Дж, Промышленные применения лазеров. М., 1981,В настоящее время кристаллы кварца широко используются для создания на их основе различных типов пьезоэлектрических преобразователей; резонаторов, фильтров, датчиков широкого профиля и т,д. При этом кварц должен удовлетворять требованиям, предъявляемым к нему разработчиками изделий пьезоэлектроники, т,е. кварц должен сохранить совершенную структуру как в результате процесса выращивания,так и в результате дальнейших термической и механической обработок и других технологических операций, Однако термическое и механическое воздействие на кварц часто приводит к образованию в нем дофинейских (электрических) двойников, которые представляют собой участки, полученные поворотом кристаллической решетки вокруг оси третьего порядка на 180.Целью предлагаемого способа является упрощение процесса, т,е. выявление (визуализация) электрических двойников в кристаллической среде неразрушающим интерференционным методом с уменьшением затрат времени на это выявление,Поставленная цель достигается следующим образом,Как известнокогерентного процесс распростране света в кристаллическойсреде можно рассмотреть как последовательное возбуждение элементарного осциллятора среды и переизлучение им поступающего излучения. Результирующий фронт является результатом интерференци. онного сложения поступающего и переизлученных волн. Состояние поляризации и фаза переизлученной волны являются функцией характера осциллятора, его ориентации (ориентации его дипольного перехода), а также ориентации вектора поляризации поступающей (индуцирующей) волны.В этих условиях поступающая волна линейной поляризации, электрический вектор которой колеблется параллельно ориентации дипольных моментов электрических двойников, при прохождении области кристалла с границей раздела этих двойников претерпевает скачок мгновенной амплитуды, оставаясь в той же плоскости, принимая различное значение и направление от параллельной до антипараллельной для каждого из участков. Величина скачка зависит от толщины кристалла и оптических его характеристик. В отличие от волны, параллел,ьной линейной поляризации, ортогональная ей по поляризации поступающая (просвечивающая) волна подобного скачка не испытывает. Если в процессе анализа вышедшей из кристалла волны непос- - исследуемый объект, 3 - коллиматор-рэсредственно на ее выходе наложить на нее ширнтель,5 - фокусирующая линза,б-изокогерентную плоскую волну параллельной бражение интерференционной картины рипольному переходу линейной поляриза- исследуемого объекта, 7 - объектив, 8 - выции, то в картине их интерференции должен 5 пуклов отражательное зеркалонаблюдаться излом в месте границы разде- Луч лазера 1 проходит через делитель 2, лаучастковэлектричвскихдвойников. Вели- а часть пучка после коллиматора расшири- чина излома связана с коэффициентом теля 3 освещает исследуемый объект; фокуанйзотропного йреломления кристалла, его сирующая линза 5 формирует изображение толщиной, длиной волны,просвечивающего 10 обьекта. Вторая часть пучка, отразившись светаихарактеризуетвеличинуабсолютно- от выпуклого отражательного зеркала 9, го скачка комплексной амплитуд. пройдя обьектив 7, формирует параллельНв этой основе можно предложить спо- ный нучок, который, встречаясь с изображесоб интерференционного выявления(визуа- кием исследуемого обьекта, дает картину лизации) электрических двойников в т 5 иитер 4 еренции, по которой можно.опредекриствллических средах, лить наличие электрических двойников вВ лабораторных условиях прЬдлагае- , кристаллах в местах излома полос интерфемый способ провел апробацию ао следув ренциониой картины.щей схеме: берется кристаллический обьвкт Дополнительные воздействия на криц щит а ВЙМФФВпН па . а ит 6 ра, далее его просвечивают йлоекевлври- . стическое и механическое, определенно зовэнным светом. В полученной суммвриой могут ежиаить точисть как аналога, так и картине интерференции в местах, соответ- арвтотве, теда кэк предвожениый способ ствующих границам дофинейских двойни- исклечевт всвкое виаюме воздействие и, к к о в, возникают изломы фб тому же, его точнееть определяется точноинтерференционных полос, окоитурирова- стьеиитерФвреициоииого ветода вообще и ние которых указывает гранющы аийиикэ. арввьаает двсвтую доао длинм волны исАпробэция и исследования предаиивниого йеаьзуеако света.способа выявления электрических двойии- ерйула изобретения ков в кристаллической среде методом ии- Я Са)себ вьевленив электрических двойтерфереиции с умеиьвеиием затраг иикае в кристаееческой среде, включаю- времени на это выявление двяи 166 ф рв Фщий 3 росвйчиийие срадь 3 излучением, о т л и зулътат.ч а а щ и й с в твм, что, с целью упрощенияПо мнению заявителя и авторов, еред- еасоба и йавьаайа Ьстродействия, криложенный способ позволяет визуализиро- З 5 ствллическуа Цаду вырезают в виде пловать дофинейские двойники в скопараллельной пластины параллельно кристаллической среде без дополнительных - оптической оси энизатропии кристэлличехимических и физических воздействий на ской среды. просавчиее от пластину линей- исследуемый объект, сокращая время на ис- но иоляризвевнньиа излучением, плоскость следование до 3-5 с (у прототипа 15-26 чб поларизациикотерогопэраллельнэосианимин), что и отвечает критерию "существен- зотропии, фокусируот изображение повер.ная новизна". хности пластины на плоскость и совмещаютЭкономический подсчетотиспользовв- изображение с плоской когерентной волния способа мы не имеем возможности оп- ной, поляризация которой идентична поляределить, но можем утверждать его 45 ризации просвечивающего излучения, несомненное наличие, считывают картину интерференции и опреНа чертеже показана схема реализации деляют по месту нзломэ наличие электричеспособа, где 1 - лазер, 2 - светоделитвль, 4 ских двойников.1805352 Составитель Ш.Какичашвили Техред М.Моргентал . Ко рЛ.Пилипен дактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 10 аказ 937 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5