ЧУВСТВИТЕЛЬНОЕ АКУСТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ УЛЬТРАЗВУКА Советский патент 1970 года по МПК G01H3/00 

Настоящее изобретение относится к области приборостроения.

Известно применение анизотропных термоэлементов для преобразования тепловой энергии в электрическую.

В качестве чувствИтельно1-о акустического устройства для регистрации ультразвука предлагается применить анизотропный элемент. Такое устройство имеет ряд существенных преимуществ: широкополосность приемника, нечувствительность к электрическим помехал и наводкам, возможность измерения как локальных, так и усредненных по данной площади интeнcивнoc eй.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 показана зависимость э.д.с. анизотропного термоэлемента от приложенной разности температур; на фиг. 3 - зависимость величины термотока (в произвольных единицах п) от времени облучени5, при напряжениях на передающем кварце эОв (кривая I) и 80в (кривая II) при частоте 8 мггц; на фиг. 4- кривая зависимости равновесного термотока от напряжения на передающем кварце для анизотропного термоэлемента на слюдяной подкладке при частоте 8 мггц.

На приемное покоытие / анизотропного термоэлемента 2 падает излучение, полностью поглощаемое им. Вследствие того, что иротивоПоложная грань анизотропного тер.моэлемента 2 имеет электроизолирующую прокладку 3 и медный радиатор 4, обеспечивающие постоянство температуры этой грани, на анизотропном термоэлементе возникает разность температур, а следовательно, и разность потенциалов. Электрические выводы 5 анизотропного термоэлемента соединены с прибором 6 для измерения э.д.с.

В качестве материала для анизотропного термоэлемента можно использовать, например, монокристаллы следующих веществ: висмут, твердые растворы висмут-сурь.ма; соединения кадмий-сурьма и пр. Наибол11шей анизотропией термо-э.д.с. обладают монокристаллы соединений CdSb, ZnSb. Зависимости, приведенные на фиг. 2, 3 и 4, получены для чувствительного акустического устройства для регистрации ультразвука на основе анизотропного

термоэлемента, изготовленного из монокристалла соединения CdSb, имеющего следующие размеры: длину 0,7 см, юлщину 0,065 см и высоту 0,087 см. Элемент монтировался на слюдяной подложке, которая находилась в тепловом контакте с медньп радиатором; ультразвуковое поглощающее покрытие изготовлялось на основе двуацетатного лака.

С увеличением частоты чувствительность испытанного варианта устройства возрастает вследствие увеличения поглощения ультразвука. Минимальная интенсивность, которая может быть зарегистрирована устройством, определяется уровнем флуктуации температуры в жидкости без ее термостатирования. Зарегистрировано излучение ультразвука на частоте 8 мггц, при напряжении на кварце 5-10о,

что при двустороннем излучении в трансформаторное масло соответствует интенсивности у поверхности источника порядка 10 3бг/сж2.

Предмет изоб1)етения

Применение анизотропного термоэлемента в качестве чувствительного акустического устройства для регистрации ультразвука.

.Ультра здукоВое

излучение

(mV) 50

-I1111L

О ю 2О ЗО О 6О 6О 7О 80 9О ОО П Т}к

JL

30 f -сек)

20JO 60

ШО 20 Vd

Фиг. 4