Читать онлайн «Приборы и компоненты акустоэлектроники. Методы возбуждения и приёма поверхностных акустических волн. Встречно-штыревой преобразователь: Методические указания»

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Глушанин С. В. Тополов В. Ю. Панич А. Е. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ “Приборы и компоненты акустоэлектроники. Методы возбуждения и приёма поверхностных акустических волн. Встречно-штыревой преобразователь” для студентов дневного отделения факультета высоких технологий Ростов-на-Дону 2006 Авторы : Глушанин С. В. , старший научный сотрудник проблемной лаборатории перспективных технологий и процессов Центра исследования проблем безопасности Российской академии наук при Южно-Российском государственном университете экономики и сервиса, аспирант кафедры физики полупроводников физического факультета Ростовского государственного университета (2002 – 2005 г. г. ) Тополов В. Ю. , профессор кафедры физики полупроводников физического факультета Ростовского государственного университета Панич А. Е. , директор-главный конструктор НКТБ «Пьезоприбор», декан факультета высоких технологий Ростовского государственного университета 2  ВВЕДЕНИЕ В 1885 г. лорд Рэлей (Дж. Стретт) впервые показал, что вдоль плоской свободной границы изотропного твердого полупространства могут распространяться упругие поверхностные волны, амплитуда которых быстро уменьшается с глубиной. Такие волны, названные впоследствии рэлеевскими, стали интенсивно изучаться и использоваться в различных приложениях. Например, в диапазоне ~ (1 … 100) Гц они использовались в сейсмологии и сейсморазведке. Это связано с тем, что рэлеевские волны являются основным типом волн, наблюдающихся при землетрясениях, так как при распространении по поверхности рэлеевские волны затухают с расстоянием медленнее, чем объемные волны. В 50-х годах прошлого века рэлеевские волны ультразвукового диапазона с частотами ~ 106 Гц стали интенсивно использоваться в устройствах всестороннего неразрушающего контроля поверхности и поверхностного слоя образцов и материалов, например, при определении дефектов, степени и глубины термической закалки, остаточных механических напряжений, качества обработки поверхности различных твердотельных материалов и т. д. Скорость, затухание и структура рэлеевской волны неразрывно связаны с физико-механическими характеристиками поверхностного слоя образца, в котором она распространяется. Поэтому по скорости и затуханию рэлеевской волны можно получать информацию о состоянии поверхностного слоя твердотельного материала. Впоследствии применение рэлеевских волн в ультразвуковой дефектоскопии сделало ультразвуковой контроль универсальным, т. е. применимым для деталей и заготовок любой формы. В 60 – 70-х годах прошлого века рэлеевские волны с частотами ~ (107 … 109) Гц нашли применение в миниатюрных твердотельных устройствах (ультразвуковые линии задержки, полосовые фильтры, ответвители сигналов, конвольверы, фазовращатели и т.