Способ определения качества пьезокварца Советский патент 1976 года по МПК H01L21/66 H03H3/02 

1

Изобретение относится к технике определения качества пьезоквардевого сырья, широко применяющегося во мноТих отраслях промышленности, в частности в радиотехнике и электротехнике.

Известен способ определения качества пьезокварца по температурно-частотной дисперсии диэлектрических потерь, основанный па измерении тангенса угла диэлектрических потерь на образцах произвольной ориентации, произвольных размеров и формы. Недостатком известного способа являются значительные затраты времени на проведение испытаний.

Цель изобретения - упрощение процесса измерений

С этой целью при фиксированной температуре определяют частоту релаксационного максимума тангенса угла диэлектрических потерь.

График зависимости предлагаемого параметра Ш качества пьезокварца от .добротности О. кварцевых пьезоэлементов AT -среза, измеренной на основной частоте 1 мГц, представлен на фиг. 1; на фиг. 2 - график зависимости величины диэлектрических потерь от частоты.

Первый график получен следующим образом. Подбирается серия кристаллов синтетического

кварца, параметры роста которого варьируются в щироких пределах, что обусловливает значительные различия в качестве этих кристаллов. Из каждого кристалла приготовляют пьезоэлементы в виде полированных двояковыпуклых линз AT-среза на основную частоту 1 мгц , их добротность Q измеряется по декременту затухания колебаний. Значения О,как показали измерения, для подобранной серии кристаллов лежат в пределах от 0,2-10 до 8-10 .

0 Значения GL откладываются по оси ординат.

Из тех же кристаллов приготовляют шлифованные плоские диски г, -среза диаметром 15 мм и толщиной 1,3 мм . На этих образцах при температуре 330 С измеряют диэлектрические потери зависимости от частоты. Измерение tgO осуществляется обычным мостовым методом. Для каждого образца получают зависимости to о (см.фиг. 2). Значения f частоты, при которой достигается максимальное значение усредняется по 15

0 образцам для каждого кристалла, и эти усредненые значения откладываются по оси абсцисс в соответствии с величинами добротности пьезоэлементов. Из графика, изображенного на фиг. 1, видно.

10

что в интервале добротностей (8-0,2)

завиCHMOCTbQ.(,) прямолинейна.

Необходимо отметить, что температура испытаний образцов предлагаемым способом, равная 330 С, является оптимальной, так как с понижением температуры величина г также значительно уменьшается, достигая при комнатной температуре значений менее 0,01-0,001 Гц. Это не только усложняет методическую и аппаратурную часть испытаний, но и существенно увеличивает время их проведения. Проведение испытаний при температурах выше 330° С нецелесообразно по двум причинам. Во-первых, значительный нагрев может вызвать необратимые изменения в свойствах образцов. Во-вторых, с увеличением температуры испытаний величины Г|. закономерно возрастают, амплитуды максимумов to иадашт, затрудняет процесс измерения.

Формула изобретения

5 Способ определения качества пьезокварца по тем- пературно-частотной дисперсии диэлектрических потерь, основанньш на измерении релаксационного максимума тангенса угла диэлектрических потерь на об разцах произвольной ориентации, произвольных размеров и формы, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса измерений.определяют частоту релаксационного максимугла тангенса утпа диэлектрических потерь при фиксированной тег п:;ратуре.