100697. lajstromszámú szabadalom • Eljárás piezoelektromos kristályoknak rugalmas hajlítási és torziós rezgésekre való gerjesztésére

Megjelent 1930. évi augusztus hó 1-én. IIAGYAR KIRÁLYI SZABADALMI BÍRÓSÁG SZABADALMI LEÍRÁS 100697. SZÁM. — Vll/d. OSZTÁLY. Eljárás piezoelektromos kristályoknak rugalmas hajlítási és torziós rezgésekre való gerjesztésére. Dr. Giebe Erich tanár Berlin-Charlottenburg- és Dr. Scheibe Adolf tanár Berlin. A bejelentés napja 1928. évi január hó 25-ike. Németországi elsőbbsége 1927. évi január hó 28-ika. A kristályok rugalmas rezgéseinek piezoelektromos gerjesztésére való, eddig ismertté vált eljárások azon alapulnak, hogy egy, a kristályt áthatoló váltakozó 5 elektromos mező a reciprok piezoelektromos hatás következtében periodikus tágulásokat és sűrűsödéseket létesít, vagyis kiterjedési — hosszirányú — rezgéseket hoz létre, amelyeknek amplitúdója meg-10 nagyobbodik, ha a gerjesztő mező rezonanciába jut a kristály valamelyik hosszirányú önrezgésével (alaprezgésével vagy felső rezgésével). A jelen találmány szerint ezzel szemben 15 a piezoelektromos kristálynak hajlítási és torziós rezgéseit hozzuk létre. A találmány tárgyát azok a módszerek alkotják, amelyek szerint ilyenfajta rezgéseket előállítani képesek vagyunk. 20 A találmány szerinti eljárást előbb néhány foganatosítási példa kapcsán ismertetjük, azután világítjuk csak meg az új eljárás általános jellemzőit. A megadott példáknál piezoelektromos anyag 25 gyanánt hegyikristályt ((piarcot) és lehetőleg egyszerű geometriai formákat: téglaalapkeresztmetszetű rúdalakot tételezünk fel. Hangsúlyozzuk azonban, hogy a kristályalak és a kristály fajtája a ta-30 Jálmány lényegét nem érinti. A hegyi kristály három tengelyére az alábbiakban a következő megjelöléseket fogjuk használni: 1. az optikai tengelyt (Z)-vel jelöljük; 35 2. a három melléktengelyt elektromos tengelyeknek nevezzük, közülük az egyiknek irányát (X)-el jelöljük; 3. azt a három tengelyt, amelyek a 2. alatt említett tengelyekkel egy síkban fekszenek, emellett ezen tengelyekhez 40 képest egyenlő szögek alatt fekszenek, (lásd a 6a. ábrát) neutrális tengelyeknek nevezzük, közülük az egyiknek irányát (Y)-nal jelöljük. A három (X, Y, Z) irány egy derék- 45 szögű koordináta-rendszert alkot. A találmány könnyebb megértésére előbb még az la. és lb. ábrán vázlatosan a longitudinális rezgések gerjesztésére szolgáló és Cady által megadott elrende- 50 zést ismertetjük. Ez az elrendezés lényegében egy kondenzátor, amelynél a mezőt létrehozó fegyverzetek (elektródák) (El, E2)-vel vannak jelölve, mig (Q) a dielektrikumot alkotó quarcrúd, melynek elhe- 55 lyezési módját az ábrákon feltüntetett (X, Y, Z) tengelykeresztek mutatják. Az elektromos mező által létrehozott — reciprok piezo — hatás ennél az elrendezésnél a rúdnak az (Y) irányban létrejövő 60 tágulásában és egyidejűleg az X irányában létrejövő sűrűsödésében — vagy megfordítva áll. — Az elektromos mező ennél az elrendezésnél nemcsak az elektromos tér irányával párhúzamos egyes keresztmet- 65 szetek különböző helyein, hanem az egész rúd hossza mentén homogén; ilyen elrendezés mellett longitudinális rezgések keletkeznek. De még akkor is, ha az (El, E2) elektródák rövidebbek a rúd hosszá- 70 nál, pl. ha a rúd hosszának csak egy kis törtrészét fedik, (1. ehhez Giebe E. és Scheibe A. elrendezését, „Elektrotechnische Zeitschrift" 47. kötet 380. lap az 1926. évből), amikor már homogén mező- 75 ről nem is beszélhetünk, az elektromos