Акустический реактор

К,Э.Циолховско 154) АКУСТИЧЕСКИЙ РЕАКТО Изобретение относится к техноло ,гии получения полосковых систем с периодически изменяющейся величиной акустического затухания но длине образца, в частности к технике получения устройств и оборудования для изготовления диспергированных материапов с периодически изменяющейся структурной упорядоченностью, и может быть использовано при.изготовлении оснастки технологического оборудования для получения акустическихтериалов.вестио устройство, выполненное в виде проточного реактора нли звукопроводящей трубы, в котором с помощью встречно-штыревой системы электродов генерируются поверхности акустические гиперзвуковые волны в подложке из пьеэодиэлектрика,а на подложку осаждают металл в виде порошка с одинаковым размером гранул. : помощью отражателя в реактор форьмруют стоячую акустическую волнуи под действием электростатическогоноля на поверхности диэлектрика происходит осажденне металла в виде гребенки по длине подложки, Акустическая ф волна генерирует чередующиеся пучиости и разряжения, поэтому в местахрасположения пучностей происходитосаждение металла, а в местах разряжений металл не осаждается).Недостатком такого устройства является невозможность получения плосковых линий иэ материала с периодически изменяющейся структурной упорядоченностью по длине образца, что 13необходимо для создания замедляющихсистем. Переход между зубьями металлической гребенки является плавнымс низкой степенью дисперсности.26Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство, представляющеесобой акустический реактор для получения диспергированных по толщине1материалов с периодически изменяю868896ции УФ-излучением, стоячую волну6, состоящую из пучностей 7 и разряжений 8 (стрелкой показано направление движения паров реагента).Принцип работы устройства заключается в следующем. щейся толщиной сечения пс длинеобразца, состоящий. из реакционногообъема, внутри которого формируютстоячую акустическую волну подогреваемого столика с подложкой, устройства ввода и вывода паров реагента,зоны активации и водяной рубашки длясоздания температурного градиента.Активирующее излучение падает наподложку через диафрагму с чередующимися окнами. В результате скоростьроста пленки в окне значительно превьппает скорость вне его, и на подложке получается гребенчатая структура с периодически волнистым рельеформ, т.е. материал с периодически изменяющимся сечением по длинеобразца, Акустическое сопротивлениетонкой части образца существенно превышает сопротивление его толстойчасти, что,позволяет получать диспергированные материалы с периодически изменяющимся акустическим сопротивлением.Недостатком данного устройства является отсутствие воэможности получения в нем диспергированиых матерна"лов с периодически изменяющейся сте"пенью структурной упорядоченности,так как структура образца во всехего точках остается постоянной, Другим недостатком является низкая степень диспеосностн материала из-заслабого различия величины акустичес-(кого сопротивления и частной зависимости волнсвогс вектора ( дисперсия )в тонкой и толстой частях,Цель изобретения - повышение степени дисперсности материалов с периодически изменякщейся структурнойупорядоченностью по длине образца.Поставленная цель достигается засчет того, что подложка размещена вуглублении плоского основания реактора на глубине, равной толщине подложки с точностью установки рс половины расстояния между соседними пуч-.ностями стоячей акустической волны.На фиг.1 изображена гринципиальная схема предлагаемого устройства;на фиг.2 - продольный разрез зоны( толщина стенок, ввод и вывод паров.водяной затвор и устройство вводаакустической волны являются стан"дартными и не показаны), подогреваемый столик 2 с подложкой 3, осаждаемую пленку 4. систему 5 актива 10 5 20 25 ЭО 35 40 45 50 55 С помощью акустического генератора в реакторе создается режим стоячей водны и в подложке генерируются поверхностные звуковые волны. В местах расположения пучностей стоячей волны происходит интенсивное колебание материала подложки эа счет избыточной энергии акустической волны. Это эквивалентно выделению большого количества избыточного тепла и локальному разогреву подложки, В результате структура конденсата, выпадающего при разложении паров реагента, в местах пучйостей становится хорошо упорядоченной и почти кристаллической. Наоборот, в местах расположения разряжений амплитуда поверхностных волн ьщнимальна и тепло практически не выделяется, поэтому структура конденсата в таких местах является аморфной (фиг.2).Значения К и К резко отличаются между собой, так как величина акустического сопротивления аморфной среды значительно выше, чем у кристалла. В результате степень дисперсности материалов резко повышается,увелйчивается значение отношения Й и К. При обычном расположении подложки происходят рассогласование режима стоячей волны из-за частичного отражения прямой и обратной бегущих воли, образующих одну стоячую волну. Известно, что расстояние между чередующимися областями со структурной упорядоченностью составляет половину длины акустической волны. Если размеры неоднородности превышают половину длины волны или половину расстояния между соседними пучностями стоячей акустической волны,что волна огибает препятствие, не рассеиваясь. В противном случае происходит диффузное рассеяние, и режим работы акустического реактора нарушает. ся. С целью устранения указанных нел3 достатков подложку устанавливают эаподлицо с основанием реактора, тогда рассеяние отраженной волны сводится к минимуму. Точность размещения под ложки должна быть не хуже половины длины волны или половины расстояниямежду соседними пучностями по укаэанным выше соображениям.П р и м е р1. Акустическая мощ - ность генератора 5, 1 Вт, частота 30 ИГц, расстояние между пучностями 50 мкм, потери на входе 15 дБ,; отношение В, ; 1130, размеры зерна в кристаллической области составляют 0,2-0,3 мкм, точность расположения подложки 23 мкм, степень частотной дисперсии материала 28,б дБП р и м е р 2. Акустическая мощность генератора 2,4 Вт,частота 60 ИГц, расстояние меяду пучностяьи 20 мкм, потери на входе 12 дБ, отношение В,1 . й2 16, размеры зерна 0,8 мкм, точность размещения подложки + 1 О мкм,степень частотной дисперсии 32 дБ.Предлагаемы акустический реактор обеспечивает резкое повьппение степени дисперсности материалов с периодически изменякщейся структурной упо.рядоченностью по длине образца, Укаэанные материалы могут эффективно использоваться в полосковых устройствах, линиях задержки и акустических резонаторах. Технологическая оснастка акустического реактора может быть выполнена в виде серийного оборудования.ЗО 6 формула изобретения Акустический реактор для получения днспергироваиных материалов с периодически иэменякзцейся степенью структурной упорядоченности, состоящий из реакционного обьема, внутри которого формируют стоячую акустическую волну подогреваемого столика с подложкой, устройства ввода и вывода па" ров реагента, зоны активации и водяной рубапки для создания температурного градиента, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения степени дисперсности материалов с периодически иэменянзпейся структур" ной упорядоченностью по длине образца, подложка размещена в углублении плоского основания реактора на глубине, равной толщине подложки .с точностью установки до половины расстоя ния между соседниьм пучностяж стокчей акустической волны.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.,Авторское свидетельство СССРВ 478525 э кя, С 23 С 13/00, 1975.2. Авторское свидетельство СССРУ б 88085, кл, К 04 Я 23/00, 1979) 30 Филиал ППП "Патент", г, Уагород, ул.Проектн Тирак 637Государственного комипо делам иэобретений иМосква, Ж"35, Рауас анкин Корректор У ИЕ