Голямина И.П. - Ультразвук (маленькая энциклопедия) (1040516), страница 94
Текст из файла (страница 94)
д. с использованием ударного воздействия УЗ-ного инструмента прииеняют с целью поверхностного упрочпенин (см. Пиагргнистния обработки .иитиллоз), алмазного выглажпваппя и в других подобных процессах. Конструкции УЗ-вых систем зависят от особенностгп конкретного про- цесса. Электрич. мощность, потробляеман ими,— от нескольких Вт (деформирование микропроволоки) до нескольких нВт (волочеяие н пронатка проволоки и лент, толщина или диаметр к-рых — единицы мм, волочеяпе тоякостенных труб диаметром 10 — 40 мм), амплитуды УЗ-вых колебаний составляют при этом едияицы — деснтки мкм, а частота УЗ— около 20 кГц. Основное преимущество П. д.
с применением УЗ вЂ” возыожпость деформировать хрупкие (напр., В)) или очень прочные материалы, к-рые в обычных условиях не деформируютсн или деформируются плохо (обрывы, растрескиванне и т. п.). Кроме того, применение УЗ позволяет снизить статич. усилия деформнрованкя, т. е уменьшить вероятность обрыва деформируемого об>ъекта, а также улучшить качество поверхности на 1— 2 класса. Повыпгенне пластичности при воздействии УЗ повволяет увеличить степень однократного обжатия изделия (проволока, труба и т, д.) примерно на 15 — 30".о и сократить таким образом рабочнп цикл. Ударное воздействие УЗ-ного инструмента пвляотся основой устройств дли поверхностного пластпч. дефорыирования н снятия остаточных сварочяых напряжений. Этот метод позволиет, напр., снизить остаточные напряжения в сварном соединенди в несколько раз при скоростях перемещения УЗ-ного инструмента до 1 м>мнн.
Ли>ии Хзритонович М. В., Эск и н Г. И., Ультразвук в процессах пластической днрорххзцихх металлов и свливоз. Обзор отечественной и зарубежной литературы 1955 — 69 гг., М., 1979; Э с к и н Г, И., 5"льтразвук шагнул в металлургии>, 3 изд, М., 1975; С е в е р д Е н к о В. П., К л убивич В. В., Степаненко А. В., Ультразвук и пластичность, Минеи, 1975. А. М. Миниеиии. ПЛВНОЧНЫй ПРИОБРАЗОВАТКЛ Ь ПЛЕНОЧНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ вЂ” магнитогтриняианный яргабрагаггтгль или яггггяглуаргггднинагыб яргабрагггатгль, который используется для генерации я приема гиперзвуковых волы в твердых телах.
В магнитострикционных П. п. тонкая ферромагнитная пленка наноситсн, например, напылением в вакууме иа поверхность авукопровода и длв генерации гиперзвука подвергается одновременному воздействию постоянного и переменного магнитных полей. Для этого обычно пленка размещается в пучности магнитного ноля СВЧ-реаонатора, н-рый расположен между полюсами элоктромагннта.
Колебания намагниченности из-за магнитггтринйии выэывают механич. деформации в пленке с частотой высокочастотного магнитного воля, и в авунопровод иалучаотси гиперзвуковая волна. Для генерации сдвиговых волн постонппая составляющая вектора магнитного поля должна лежеть в плоскости пленки илп быть нормальна к нек, з для гопорации продольных волн — составлнть с плоскостью пленки угол 40'. Различные моды прецессии намагкиченности в пление могут роалнзоваться за счет ферромагнитного резонанса, спин-волнового резонанса и резонанса полосоных дгмгнаг.
В качестве ферромагнитных материалов примсннются Ре, )г)Ь Сои пермаллоя. Диапазон генерируемых частот т — 10 ГГц, что соответствует в случае продольных гипоргвуковых волн плбпкам поликристаллич. РП толщиной от 3 мкм до 0,3 мкм. Преимуществамп магнитострнкциоиных П.
и. явгяютгя сравнительнан простота пх изготовления и отсутствие переходных слоев между П.п. и эвукопроводом, однако кеобходимость в настоянной составлнющей магнитного полн ограничивает пх применение. Такое поле не требуется для пьеаополупроводннковых пленочных преобразователен. Пьезополупроводниковый П. и. выполняется в виде пленки высокооыпого иьозополупроводника, осажденной либо непосредственно на низкоемнын монокристаллич. звукопровод гэпитакснальное выращиванне), либо иа предварительно металлизированную поверхность любого другого звукопровода (рис.), и для эффективной генерации гиперзвука размещаотсн в пучиости элгктрнч. полн СВЧ-резонатора.
Для получения высокоомяых пьезоактивных плбнок применяется метод осаждения из паровон фазы, метод реактивного напыления из атомномолекулнрного пучка я метод пере- Охала пленочного пьгзопоауирогодникогого пргоорггоггтгая: г— пление пьггопо- лупроводнанг; г -- гвукопрггод; г — наружный 5 электрод, г— внутргявий электрод, г — высокочастотный генератор; г — согласующая яидунтвгвость. кристаллизации. Электроакустич.
характеристики П. п. гяввсят яая от кристаллографич. ориентации пленки, так и от ее удельного электрпч. сопротивления. В идеальном случае ориентация должна быть однородной во всей пленке; напр., н плйнкг пз С08 гексагональная ось должна быть перпендикулярна подложке при излучении продольных волн и параллельна подложке при излучении сдвиговых волн. Для обеспечения эффективной работы преобрааователя удельное электрическое сопротивление материала пленки должно быть достаточно велико, чтобы не шунтировать емкость преобразователи. Наиболео совершепныо пленки получаются методом выращивания из паровой фазы на ориентирующих подлогкках. Однако если материал подложки звукопровода недостаточно низкоомен, то не представляется возмогкным сконцентрировать всю подводимую к преобразователю элентрпч.
энергию в толще высокооыной пленки. Пленки, выращенные на металлизированных подложках, лучше позволяют сконцентрировать электрич. поле, но, как правило, такие пленки не являютси монокристаллическпми, а представлнют собой пленочные текстуры, к-рые обладают несколько меньшим коэфф. электромеханяч. связи, чем ыонокристаллпч. образцы. Пьезоактивиые пленки, напр. пленки из Сбб, осажденные из паровой фазы на монокристаллнч. кварц, могут иметь удельное сопротивление -)О'гОгг см и толщину от 0,03 мкм до Р— и-ПЕРЕХОД 253 й мкм, что соответствует диапазону резонансных частот преобразователей волн продольыого типа от 75 ГГц до 250 НГц.
Подходя!циын материалами для пьезополупроводыыковых П. и. являются также 200 и Зе. Основное преимущество П. п. перед другими типамн электроакустпческих преобразователей высокочастотного УЗ-виго и гыперавукового диапазонов заключается в том, что оыи могут быть сформированы, в принципе, на любол! твердотельном звукопроводе к не требуют длв своего изготовления массивных моыокристаллвч. ооразцоы еще достаточно дорогих пьечополупроводникоеых материалов. лим. и в з ы 1мл.), Генерация Розонов магнитными пленками, «ТИИЭР», 1965, т.
53, №10; Фостер И. Ф., там >из, с. 1561 — 66; Фмчвчгсивя зкуетакз, пвц !лец. й. Мзгаиз, 'изр. в зигз., ». Л, ч. А,'М., ! 069, гз. 5; Беляев П. М. м цр., «Рзциетезиаиа в элеитреыизап 1967, т. 12, з. !'2, в. 2265 †; Морозов А. И. в ц Р., «Фазмиа твердого тела», 1970, т. 12, 76 1, с. 100 — 13; Такер Дж., Ракитов Ы., Гкперззуи е ф»«зииз твердого тела, М., 1975, гц.
3. Е. П. Гривы«иив. ПЛОСКАЯ ВОЛНА — волна, в к-рой всем точкам, ложащнм в любой плосиости. перпендикулярной к направлению ее распространения, в каждый момент времени соответствуют одынаковые смещения и скорости часющ среды (длв упругих иолы) или одинаковые напрыжеыиости элоктрических и магнитных полей (для электромагнитных волн), т. е. все велачнны, характернзу!ощне П, в.,— ф-ции времени и только одной координаты, например х, если ось х совпадает с направлением распространения ыолны. Строго говоря, ни одна реальная волна не является П. в., т.к.
распространяющаяся вдоль оси П. в. должна охватывать всю область пространства, простирающуюся по коордниатаи у И 3 От — вз дО + зз. Однако во многих случаях можно указать такой ограничеыныи по у и г участок волны, нз к-роы она почти совпадает с П. в. Прежде всего это возможно в свободном пространстве на достаточно больших расстояниях от источника. Количественную оценку того, насколько точно совпадает участок рассматриваемой волны с П. в., можно дать только для гармонической волки.
Фаза гармонич. П. в. во всех точках плоскости, перыеидинулярной направлеыию ее распространения, одна и та же. Зто выполняется для конечного участка рассматриваемой волны пры условиях, что расстояние от источника достаточно велико по сравнению с его размерами, поэтол!у ис; точыик можно рассматривать как точечный. Если равность расстояний от источника О до точек А и В (рис.) д = 1ггЛз + г' — Л г'!2Л много меньше длины волны 3., то фаза волны во всех точках участка плоско- ~«5 6 сти, ограниченного окружностью радиуса прыблиаительыо б одинакова. Т. о., всякую гармонич, волну мож- l но рассматривать как П.
в. ыа участке, для которого г«; ')гг2Л)л. Наиболыыав ошибка в фазе, к-рая допускается пры этом, Ф = яг«1Л)л. Поскольку эта ошибка завысит от )«, то для различных составляющих спектра иегармоныч. волны она различна. Иногда волна, распространяющаяся в ограничонной части пространства, может приблизительно совпадать с учвстком плоской волны (напр., упругая волна, распространяющаяся в стержне). Лит.: Г е р е л к и Г. 1:., Иелвбавиз ы велим, 2 взц., М., 1959, гз. 5, 5 2, гл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
