194467. lajstromszámú szabadalom • Nagyfrekvenciás többhullámú ultrahangátalakító és eljárás annak előállítására
1 194.467 2 kítása, melynél az illesztő transzformátor réteg vékonyabb, tehát vákuumtechnikai úton könnyebben kialakítható További cél, hogy a jó kötés biztosításához. ne kelljen az ultrahangátalakítót nagy mechanikai és termikus igénybevételnek kitenni. Cél még az is, hogy a kötést a két közeg között olcsó és egyszerű eljárással hozzuk létre. A találmánnyal megoldandó feladatot ennek megfelelően a nagyfrekvenciás szélessávú ultrahangátalakító egyszerű és olcsó előállításában jelölhetjük meg. A találmány alapja az a felismerés, hogy a kitűzött feladat egyszerűen megoldódik, ha az ultrahangtovábbító tömb egyik oldalára felvitt fémréteg vastagságát X/4-nél vékonyabbra, célszerűen X/6 vastagságúra választjuk, ahol X az ultrahang hullámhossza. További felismerés, hogy az ultrahangtovábbító tömb és a rezgésbe hozható elem kötést hosszú kötésidejű ragasztóval és nyomóerő alkalmazásával hozzuk létre. A hosszú kötésidő alatt legalább 10 percet kell érteni, ami lehetővé teszi a ragasztóréteg nyomóerővel történő elvékonyítását. A találmány szerinti nagyfrekvenciás szélessávú tömbhullámú ultrahangátalakító, tehát olyan ismert ultrahangátalakító továbbfejlesztése, amely ultrahangtovábbító tömböt, egyik oldalán fegyverzettel ellátott villamosán rezgésbe hozható elemet, valamint e kettő között elhelyezett rezgésközvetítő réteget tartalmaz. A rezgésközvetítő réteg mind az ultrahangtovábbító tömbbel, mind a villamosán rezgésbe hozható elemmel mechanikusan szilárd kapcsolatot képez. A továbbfejlesztés, vagyis a találmány abban van, hogy a rezgésközvetítő réteg két részből áll. Az ultrahangtovábbító tömb és a villamosán rezgésbe hozható elem akusztikus hullámimpedanciája közé eső impedanciájú fémréteg, pl. alumíniumréteg, továbbá a fémréteg és a villamosán rezgésbehozható elem másik fegyverzet nélküli oldala között pedig egy ragasztóréteg van. A fémréteg vastagsága kisebb, mint X/4, célszerűen X/6, ahol X az ultrahang hullámhossza. A ragasztó réteg egy hosszú kötésidejű ragasztó. A ragasztóréteg a vegyverzet és a fémréteg között elhelyezett villamosán rezgésbe hozható elemmel együtt egy kondenzátor dielektrikumát képezi. A fegyverzet és a fémréteg egy-egy, első és második kivezetéssel van ellátva. Az így kialakított kettős regzésközvetítő réteg két oldala közvetlenül, de együttesen is akusztikusán vékony, azaz X ultrahang hullámhossznál vékonyabb réteg közbeiktatásával csatlakozik az ultrahangtovábbító tömbhöz és a villamosán rezgésbe hozható elemhez. A találmány szerinti eljárásnál nagyfrekvenciás szélessávú tömbhullámú ultrahang átalakítót állítunk elő, melynél a fotorugalmas tulajdonságú anyagú ultrahang továbbító tömb azon síkjára, melyen az ultrahang átmegy, vákuumtechnikai úton pl. párologtatással egy az. ultrahangtovábbíiV tömb és a villamosán rezgésbehozható elemet pl. piezoelektromos lapkát akusztikusán vékony, azaz a X hang hullámhossznál vékonyabb réteggel vonjuk be. A találmány abban van, hogy a villamosán rezgésbe hozható elem másik oldalát a rezgéstartomány kívánalmainak megfelelően pl. csiszolással levékonyítjuk, az ultrahangtovábbító tömb egyik oldalára felvitt fémréteg vastagságát X/4-nél vokonyabbra, célszerűen X/6 vastagságúra alakítjuk, ahol X az ultrahang hullámhossza. A rezgésbe hozható elem levékonyítása után az elemet levékonyított felületével hosszú, legalább 10 perc kötésidejű ragasztóval és nyomóerő alkalmazásával az ultrahangtovábbító tömb fémezett felületéhez ragasztjuk úgy, hogy a ragasztóréteg-dielektrikum vastagságát, vagyis a fémréteg és a fegyverzet közötti kafacitást vagy az összepréselő nyomóerő nagyságának eállításával, vagy nagyobb nyomóerő és a nyomófelületek közé helyezett távolságtartók alkalmazásával állítjuk be, majd az ultrahang átalakító fémrétegét és fegyverzetét kivezetéssel látjuk el. A találmányt részletesebben rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti ultrahangátalakító néhány példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti ultrahangátalakító metszetben, a 2. ábra a találmány szerinti ultrahangátalakító távlati képe, a 3. ábra a találmány szerinti ultrahangátalakító fázisrácsokkal, a 4. ábra a modulációs frekvencia és diffrakciós hatásfok kapcsolata. A rajzon azonos hivatkozási számok hasonló részleteket jelölnek. Az egyes kivezetéseket az ábécé kis betűivel jelöltük. Az 1. ábra a találmány szerinti ultrahangátalakítót szemlélteti metszetben. A 10 ultrahangátalakító 11 ultrahangtovábbító tömböt, egyik oldalán fegyverzettel ellátott villamosán 13 rezgésbe hozható elemet, pl. piezoelektromos lapkát, valamint e kettő között elhelyezett rezgést közvetítő réteget tartalmaz. A rezgésközvetítő réteg mind a 11 ultrahangtovábbító tömbbel, mind a 13 rezgésbehozható elemmel mechanikusan szilárd kapcsolatot képez. Mint a leírás bevezetésében említettük, a találmány szerinti 10 ultrahangátalakítót az különbözteti meg a hasonló jellegű ismert ultrahangátalakítótól, hogy a 11 ultrahangtovábbító tömb és a 13 rezgésbe hozható elem között elhelyezett rezgésközvetítő réteg két részből áll. A 11 ultrahangtovábbító tömb egyik oldalán egy megfelelő impedanciájú 12 fémréteg, továbbá a 12 fémréteg és a 13 rezgésbe hozható elem másik 14 fegyverzet nélküli oldala között pedig egy 15 ragasztóréteg van. A 12 fémréteg pl. alumíniumréteg vastagsága kisebb, mint X/4, célszerűen X/6 vastagságú, ahol X az ultrahang hullámhossza. A 15 ragasztóréteg egy hosszú kötésidejű ragasztó. A 15 ragasztóréteg a 14 fegyverzet és a 12 fémréteg között elhelyezett villamosán 13 rezgésbe hozható elemmel együtt egy 16 kondenzátor dielektrikumát képezi. A 14 fegyverzet és a 12 fémréteg egy-egy, első b és második c kivezetéssel van ellátva. Az így kialakított 15 ragasztóréteg és 12 fémrétegből álló kettős rezgésközvetítő réteg két oldala közvetlenül, de együttesen is akusztikus vékonyságú, azaz X-nál vékonyabb réteg közbeiktatásával csatlakozik a 11 ultrahangtovábbító tömbhöz és a 13 rezgésbe hozható elemhez. A 11 ultrahangtovábbító tömb anyagának megválasztásában az anyag akusztooptikai jósági tényezőjén kívül akusztikus csillapítása és optikai átlátszósági tartománya játssza a döntő szerepet, bár lényeges szempontok a beszerezhetőség és a mechanikai megmunkálhatóság is. Ezek figyelembevételével célszerű a 11 ultrahangtovábbító tömb elkészítésére TeOj anyagot választani. A Te02 nagy jóságú tényezője miatt különösen alkalmas nagy diffrakciós hatásfokú eszköz készítésére, ezenkívül felhasználását hazai beszerezhetősége és könnyű megmunkálhatósága Indokolja. A TeOj öntecseket jó minőségben növesztenek az MTA Kristályfizikai Kutató Intézetben. Optikai-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
