Патент ссср 337852
г.
О П И С А Н И Е 337852
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 16.IV.1970 (№ 1432084/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 05.V.1972. Бюллетень № 15
Дата опубликования описания 7Х1.1972
М. Кл. Н Oll 3/00
Н Olv 7/00
Комитет ло делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 621.382 (088.8) Авторы изобретения
М. А. Земляницын и А. И. Морозов
Институт радиотехники и электроники АН СССР
Заявитель
ФУ Н КЦИОНАЛ ЬН Ы Й АКУСТОЭЛ ЕКТРИЧ ЕСКИ Й ГЕН ЕРАТОР
Изобретение относится к электрическим приемникам ультразвуковых колебаний и может быть использовано в устройствах для измерения скорости и поглощения ультразвука в различных средах.
Известными устройствам для приема и измерения интенсивности ультразвуковых волн в диапазоне десятков — сотен мегагерц являются различного типа электромехапические преобразователи и так называемые акустодетекторы, основанные на испо.пьзовании акустоэлектрического эффекта в .полупроводниках.
В отличие от .преобразователей, с выхода которых снимается несущая частота ультразвуковых колебаний, aêóñòoäåòåêòoðû позволяют получать на выходе низкочастотный сигнал, по форме повторяющий огибающую несущей частоты ультразвуковой волны.
Применение акустодетектора,при приеме ультразвуковых колебаний в ряде случаев предпочтительнее, чем пьезопреобразователя, так как он не требует, приемных высокочастотных цепей, нефазочувствителен, широкополоссн и линеен в широком интервале изменения интенсивности ультразвуковой волны. Однако, например при измерении скорости звука в твердых телах и жидкостях с,помощью акустодетектора методом интерферометра, требуется дополнительное, подключение диода (полупроводникового или лампового) для orраничения положительного или отрицательного полупериода колебаний.
В предлагаемом изо бретении у прощение конструкции и совмещение в одном приемном
5 полупроводниковом элементе функций преобразователя высокочастотного ультразвукового сигнала в низкочастотный электрический,,по форме, повторяющий огибающую несущей частоты ультразвуковой волны, и полупровод10 никового диода-ограничителя достигается использованием электроннопоглощающего звук монокристалла пьезополупроводнпка, определенным образом ориентированного относительно кристаллографических осей крпстал.па, 15 с двумя электродами для .подклочения к индикатору, причем один из электродов выполнен выпрямляющим, а другой — омическим.
Прибор состоит из электроннопоглощающей части монокристалла, диодной (ограничитель20 ной) части кристалла и контактных электродов.
Приемный элемент работает следующим обр азом.
При,прохождении ультразвуковой волны
25 через электроннопоглощающую часть кристалла, в ней, вследствие взаимодействия ультразвуковых колебаний со свободными носителями заряда, возникает ак устоэлектрическое,напряжение, по форме, повторяющее огибаю30 щую волны. Это напряжение ограничивается
337852
Составитель А. Кот
Техред Л. Богданова
Редактор А. Батыгин
Корректор В. Жолудева
Заказ 1531/14 Изд, _#_e 674 Тираж 448 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совсте Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская паб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 в диодной части этого же кристалла, и на с ьемных электродах появляется пульсирующее напряжение положительного или отрицательного знака.
Полярность пульсирующего напряжения может быть просто изменена на противоположную либо, путем изменения направления ультразвуковой волны в элементе, либо переполюсовкой выходных выводов.
Простота изготовления и надежность прибора обеспечиваются монолитностью структу.ры, так как и электроннопоглощающая и ограничивающая (диодная) части генератора выполнены в одном кристалле методами полупроводниковой технологии.
Для изготовления, приемного элемента,продольных волн используют монокристалл сульфидB кадMH51 p335 ерами 12 (9; 1 1 >Move (11» м вдоль кристаллотрафического направления (0001) ) с удельным сопротивлением — 1 ° 104 ом см, На:плоскости (12 к,9) м»1а в вакууме наносят контактные электроды, на одну, плоскость — индий, на другую металлическое серебро. Затем образец нагревают до
s температуры — 350 С и выдерживают в печи на воздухе в течение 15 чин.
Полученный элемент работает в широком частотном диапазоне и имеет следующие параметры: Рпр„, — — 10 ком, / обрати: 1.2 Молх, 10
Предмет изобретен ия
Функциональный акустоэлектрический генератор с активным телом пьезополупроводника с системой акустического возбуждения, lS отличающийся тем, что, с целью двойного детектирования высокочастотного модулированного ультразвукового сигнала, в активном теле генератора выполнены два съемных электрода, один из которых является выпрямляю20 1Цим.
