Устройство для изготовления электретов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРЕТОВ по авт.св. № 674634, отличающееся тем, что, с целью повышения поверхностной плотности заряда электретов и стабильности электретов, оно снабжено полым гиперболическим усеченным конусом, закрепленным в отверстии, вьшолненном в сетке узла поляризации, причем вершина конуса расположена над поворотной кассетой.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 Н 01 С 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 674634 (21) 3534458/18-21 (22) 06.01.83 (46) 07.03.87. Бюл. ¹ 9 (72) В.Г,Бойцов, О.В,Григорьев, Л.A,,Ïåðепелица, В.Д.Петровский и P.Ý.Ðîãèíñêèé (53) 621.319.4 (088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР № 674634, кл. Н 01 G 7/02,15.11.76. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЗЛЕКТРЕТОВ по авт.св. № 674634, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения поверхнбстной плотности заряда электретов и стабильности электретов, оно снабжено полым гиперболическим усеченным конусом, закрепленным в отверстии, выполненном в сетке узла поляризации, причем вершина конуса расположена над поворотной кассетой, 1 1097 i

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к устройствам для изготовления электретов, может быть использовано при изготовлении электретных мембран микрофонов, в 5 особенности микрофонов для малогабаритных слуховых аппаратов типов "заушина" и очки", По основному авт, св. - 674634, известно устройство для изготовления электретов, используемых в качестве мембран микрофонов, содержащее заземленную металлическую поворотную кассету с размещенными на ней диэлектрическими пленками. Над кассетой 5 расположен узел для нейтрализации диэлектриков, имеющий коронирующую иглу, соединенную с источником переменного напряжения и заключенную в металлический кожух, нижнее основание которого выполнено в виде металлической сетки, соединенной с кассетой. Над кассетой размещен электрод для поляризации диэлектриков, выполненный в виде иглы, соединенной с источником постоянного высокого

< напряжения. Эта игла заключена в металлический кожух, нижнее основание которого выполнено в виде металлической сетки, соединенной с источником стабилизированного напряжения.

В данном устройстве сначала производится нейтрализация электретируемых диэлектриков для устранения случайных зарядов с их поверхности, а затем поляризация.

Однако, электреты, особенно мало,габаритные, изготовленные при помощи указанного устройства, обладают малой величиной поверхностной плотности зарядов и низкой ее стабильностью, . что пр дятствует их использованию в высококачественных микрофонах.

Малая величина поверхностной плотности зарядов связана с их утечкой íà 4> заземленную кассету в процессе поляризации, особенно в случае малогабаритных электретов. Кроме того, для устранения возможности загрязнения поверхности готовых электретов на раз-5О личных стадиях производства микрофонов необходимо поляризацию диэлектрических пленок осуществлять непосредственно в корпусах микрофонов, при этом в известном устройстве поляри- 55 зация в корпусах практически невозможна, тем более в случае малогаба- . ритных электретов, так как при попа13 дании потока ионов на острые металлические заземленные кромки корпусов возникают искровые пробои на них, и диэлектрическая пленка заряжается. до потенциала, значительно меньшего номинального.

Низкая стабильность поверхностной плотности зарядов электретов, получаемых в устройстве по основному изобретению, связана с недостаточной равномерностью распределения поверх-.

1 ностной плотности зарядов, а именно края электретов имеют потенциал меньший, нежели середина его т.е. существует потенциальный рельеф, вследствие этого возникает поверхностная проводимость, увеличивающаяся в случае малогабаритных электретов, так как с уменьшением габаритов сопротивление поверхности диэлектрика, на котором происходит перепад потенциала, также уменьшается. Этот процесс еще более усиливается при поляризации диэлектрических пленок в корпусах микрофонов из-за утечки зарядов на острые края корпуса, в результате чего снижается потенциал вблизи краев электрета по сравнению с его серединой, что также увеличивает проводимость поверхности электрета и приводит к выравниванию потенциального рельефа и, следовательно, к заметной релаксации заряда.

Целью дополнительного изобретения . является повышение поверхностной плотности зарядов электретов и их стабильности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для изготовления электретов, содержащее поворотную кассету с размещенными на ней диэлектрическими пленками и расположенным над ней узлом для нейтрализации диэлектриков, выполненным в виде иглы, соединенной с источником переменного напряжения и заключенной в металлический кожух, и электрод для поляризации диэлектриков, выполненный в виде иглы, соединенной с источником постоянного напряжения, причем электрод для поляризации снабжен металлическим кожухом с сеткой, расположенной между электродом и поворотной кассетой и соединенной с источником стабилизированного напряжения,.а металлический кожух узла нейтрализации снабжен сеткой, расположенной между иглой и поворотной кассетой и сое3 10971 диненной с этой кассетой, снабжено полым гиперболическим усеченным конусом, закрепленным в отверстии, выполненном в сетке узла поляризации, причем вершина конуса расположена 5 над поворотной кассетой.

Такое выполнение позволяет создать между сеткой и электретируемыми диэлектрическими пленками электрическое поле такой конфигурации, что макси- 10 мальное число ионов и электронов, создаваемых ионизатором и проходящих через сетку, попадает на диэлектрическую пленку. Кроме того, соответствующий выбор расстояния от усеченной 15 вершины конуса до диэлектрической пленки предотвращает утечку. зарядов на заземленную кассету в процессе поляризации, особенно в случае малогабаритных электретов, а в случае по- 20 ляризации в корпусах еще и предотвращает искровые пробои на кромку корпуса микрофона, что еще более повышает поверхностную плотность зарядов готовых электретов. 25

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства для изготовления электретов; на фиг.2 — сетчатый электрод узла поляризации. Предлагаемое устройство для изготовления 3п электретов состоит из заземленной металлической поворотной кассеты 1 для размещения на ней электретов 2, представляющих собой либо микрофонные кольца или рамки с наклеенными на них диэлектрическими пленками, либо корпуса микрофонов с вставленными в них кольцами или рамками.

Над кассетой 1 расположен узел для нейтрализации диэлектриков, имею-4п щий коронирующую иглу 3, соединенную с источником 4 переменного напряжения и заключенную в металлический кожух 5, нижнее основание которого выполнено в виде металлической сетки 45

6, соединенной с кассетой 1. Над кассетой также размещен электрод 7 для поляризации диэлектриков, выполненный в виде иглы, соединенной с источником 8 постоянного высокого напряже,ния. Эта игла заключена в металлический кожух 9, нижнее основание которого выполнено в виде металлической сетки 10 с отверстием в центре ее, в которое вставлен и закреплен полый гиперболический усеченный конус 11, сужающийся в сторону поворотной кассеты 1 с диаметром усеченной вершины

13 4 примерно на 1-2 мм меньше максимального линейного размера диэлектрической пленки. Расстояние от усеченной вершины корпуса до диэлектрической пленки составляет примерно 1-8 мм.

Сетка 10 соединена с источником 12 стабилизированного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

При перемещении поворотной. кассеты 1 относительно коронирующих электродов и прохождении электретируемых диэлектриков сначала через узел нейтрализации устраняются случайные заряды с их поверхности. При последующем прохождении диэлектриков под электродом 7 для поляризации и металлической сеткой 1О с отверстием, в котором закреплен полый гиперболический усеченный конус 11, на сетку

10 подается напряжение от источника

12 стабилизированного напряжения по знаку, соответствующее напряжению на электроде. 7, и поток ионов от последнего направляется отверстием в сетке 10 на поверхность диэлектрической пленки.

Благодаря специальной конфигурации конуса 1 1, вставленного в отверстие в сетке 10, а также соответствующему выбору диаметра его усеченной вершины и расстоянию от вершины до поверхности диэлектрической пленки значительно увеличивается поток ионов на нее, а при поляризации в корпусах предотвращаются искровые пробои на кромку корпуса микрофона, Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в том, что электреты, особенно малогабаритные, изготовленные в предлагаемом устройстве, обладают более высокой поверхностной плотностью зарядов и более равномерным распределением потенциала по поверхности диэлектрика, чем электреты, изготовленные в устройстве, принятом за базовый объект.

Улучшенная равномерность,распределения потенциала ведет к повышению стабильности поверхностной плотности зарядов готовых электретов. Так, например, за время испытаний в течение десяти месяцев в нормальных климатических условиях спад заряда электретных мембран с площадью 300400 мм в среднем на 4-6 меньше, а с площадью 35-45 мм — в среднем на

10-12 меньше.

АХ Е

Техред N.Ходанич

Редактор С.Титова

Корректор Е.Pошко

Заказ 633/1 Тираж б99 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул. Проектная, 4

5 10971

Кроме того, вследствие практически полного устранения утечки заряженных частиц на металлическую кассету, а в случае поляризации в корпусах также и на острые края корпуса микрофона, заданный потенциал на диэлектрической пленке можно получить при меньшем напряжении на коронирующем электроде для поляризации. Уменьшение напряжения на последнем, в свою t0 очередь, дает возможность уменьшить разброс по величине потенциала у готовых электретов от образца к образцу. Этот разброс во многом определяется влиянием недостаточного поля ко- 15 ронирующего электрода, частично проникающего в пространство сетчатый электрод-электретируемая пленка. Так, 13 d разброс по величине начального потенциала от образца к образцу для электретов, полученных в предлагаемом устройстве, в 1,7-3 раза (в за-. висимости от размеров электретов) меньше по сравнению с электретами, изготовленными в устройстве, принятом за базовый объект.

Конструктивное применейие электретов, изготовленных по предлагаемому способу обеспечивает повышение чувствительности за счет увеличения поверхностной плотности зарядов электретов; уменьшение разброса чувствительности от образца к образцу за счет повышения стабильности .поверхностной плотности зарядов готовых электретов.