ВСЕСОЮЗНАЯ >&:АТ?КТНО-ТЕХШНЕ1^^ Б'-1БЛИОТЕКА Советский патент 1971 года по МПК G01R29/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при выборе материалов для электроакустических устройств сверхвысоких частот, для исследования акустических характеристик материалов и их изменения при переходе от массивных образцов к пленочным структурам.

Известен способ измерения скорости звука, основанный на измерении резонансной частоты механических колебаний исследуемого образца.

Недостаток известного способа заключается в низкой чувствительности его особенно на высоких частотах и невозможности вследствие этого применения его для измерений на пленках, резонансные частоты которых лежат в области СВЧ.

Цель изобретения - повышение чувствительности и точности измерения.

Это достигается тем, что определение скорости звука производится путем анализа частотных характеристик пьезопреобразователя, на поверхность которого нанесена пленка исследуемого вещества.

следуемого вещества излучается часть звуковой энергии, меняются условия возбуждения пьезопреобразователя, и на частотной характеристике его появляются провалы на тех частотах, где функция распределения электрического поля по толщине пьезопреобразователя антисимметрична относительно середины слоя пьезоэлектрика. Провалы на частотной характеристике пьезопреобразователя соответствуют тем частотам, на которых не происходит излучения звука. Измеряют эти частоты и определяют скорость звука в соответствии с выражением

tg +

.

V,,

Zn

Vc.

где h -толщина пьезопреобразователя;

/ -толщина слоя исследуемого материала;

УП - скорость звука в пьезоэлектрике;

УС - скорость звука в исследуемом материале;

Zn - механический импеданс пьезоэлектрика;

Zc - механический импеданс исследуемого материала.

Предмет изобретения

Способ измерения скорости звука в тонких пленках, основанный на анализе частотных характеристик пьезопреобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерений, на пьезопреобразователь наносят иленку исследуемого вещества, снимают частотную характеристику нагруженного преобразователя и отмечают частоты, на которых не происходит излучения звука, а затем по этим частотам определяют скорость звука в соответствии с выражением

Д/О Zc .f 271/0/

4 0,

Vn

Zn

Vc

е h -

толщина пьезопреобразователя;

-толщина слоя исследуемого материала;

Vn

-скорость звука в пьезоэлектрике;

Vc

-скорость звука в исследуемом материале;

механический импеданс пьезоэлек nтрика;

Znмеханический импеданс исследуемого материала.