Преобразователь электромагнитных волн в гиперзвуковые волны

 

Сотов Соватскид

Соцнмистическид

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕИЯЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву в 547236 (5f)M. Кл.З (22) Заявлено 111179 (21) 2841313/18-10 с ттрисоедииеиием эвлвни ¹ (23) ПриоритетВ 06 В 1/02

Государственный комнтет

СССР но делам нзобретеннй н открыт»й (53) УДК 534.232 (088.8) Опубликовано 1509.8 1.тиоляетеиь N9 34

Дата опубликования описания 150981

P2) Автор изобретения

В.П. Коротков (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН

В ГИПЕРЗВУКОВЫЕ ВОЛНЫ

2 изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам и системам автогенерации ультразвуко- вого излучения с динамической амплитудно-импульсной модуляцией, и может быть использовано преимущественно для ультразвуковой обработки, сварки, дефектоскопии, для воздействия и дйагностики в биологии и медицине, для физических исследований жидких и твердых тел, а также для передачи волн сжатия сверхвысокой частоты в кодированных системах связи, телеметрии и управления.

По основному авт. св. 9 547236 известен преобразователь электромагнитных волн в гиперэвуковые волны, содержащий охваченную объемным резонатором вакуумную трубку, установленную по оси трубки электронную пушку с фокусирующей системой, модулирующий электрод, электрически связанный с резонатором посредством щелк, размещенный на торце трубки пьезоэлектрический элемент с обкладками и дополнительным электродом, соединенным при помощи фазосдвигающей линии с объемным. резонатором, причем между дополнительным электродом и пьезоэлектрическим элементом установлен плоскостной полупроводниковый диод, непосредственно контак" тврующии с одной иэ обкладок пьезоэлектрического элемента, а между дру. гой его обкладкой и дополнительным электродом включен источник постоянного тока. Этот излучатель имеет повышенную мощность излучения (1).

Однако данный преобразователь обеспечивает автогенерацию лишь монотонных гармонических колебаний, что ограничивает область его применения, так как не позволяет получить в процессе работы динамическую амплитудно-импульсную модуляцию, необходимую, например, для осуществления требуемого технологического режима при ультразвуковой сварке и обработ2О ке (запрограммированного или адаптационного), требуемой методики при фиэиотерапевтическом воздействии в биологии н медицине, требуемой кодировки при обеспечении помехозащищенности и скрытности в системах связи, телеметрии и управления.

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей . путем обеспечения динамической моду-1 ляцни генерируемых колебаний.

863010

Пель достигается тем, что преобразователь дополнительно снабжен источником света, оптической системой, оптическим модулятором, соединенным с элементом управления частотой генерации, и поликристаллическим слоем фотоупругого материала, размещенного на пьезоэлектрическом элементе, причем элемент управления частотой генерации последовательно включен в фазосдвигающую линию.

На чертеже показан предлагаемый преобразователь, общий вид.

Преобразователь содержит вакуумированный корпус 1, например трубчатый, внутри которого напротив друг другу размещены электронная пушка 2 15 с модулятором 3 и пьезоэлектрический элемент 4 с контрэлектродом 5 и IIo лупроводниковым диодом 6, подключенным к источнику постоянного тока (на чертеже не показан), и объемный 10 резонатор 7, например, тороидальный, соединенный посредством фазосдвигающей линии 8, например коаксиальной, и элемента связи 9, например кольцевой щели, соответственно с контр25 электродом 5 и,модулятором 3. Для расширения области применения предлагаемый преобразователь снабжен размещенным на пьезоэлектрическом элементе 4 поликристаллическим слоем

10 фотоупругого материала, например сернистого кадмия, источником 11 света 12, например некогерентного, и оптической системой 13, например линзовой, фокусирующей источник света 11 на поверхность 14 поликристал- И лического слоя 10 через оптический модулятор 15, связанный, например, электрически, с элементом 16 управления частотой генерации, например, с последовательно включенным в фазо- 4() сдвигающую линию 8 фазовращателем.

Иредлагаемый ультразвуковой излучатель работает следующим образом.

В возбуждаемом электронным пучком электронной пушки 2, усиленным полупроводниковым диодом б,пьезо электрическом элементе 4 генерируются поверхностные акустические волны.

Проводимость размещенного на пьезоэлектрическом элемен-те 4 поликристаллического слоя 10 фотоупругого материала зависит как от амплитудночастотных характеристик генерируемой акустической волны, так и от распределения освещенности его поверхности 14.-В свою очередь, изменение прово-И димости влияет на величину протекающего тока, определяющего амплитуду акустических волн. Поэтому изменения

Освещенности поверхности 14 поликристаллического слоя 10 вызывают ам- щ плитудную модуляцию генерируемых и усиливаемых акустических волн. 0свещенность изменяется оптическим мо-: дулятором 15, например ленточным трафаретом с электроприводом (при использовании электрооптических модуляторов, например, типа ячейки

Керра, могут быть получены частоты модуляции в несколько десятков мегагерц). Синхронно с изменением освещенности путем воздействия на электрическую длину включенного в фазосдвигающую линию 8 элемента 16 (фазовращателя) изменяется ча"тота ге.нерации акустических волн. Это приводит к тому, что генерируемое излу чение оказывается замодулированным амплитудно-импульсным типом модуляции по заранее выбранной програюее (записанной на ленточном трафарете), либо любым сигналом произвольного характера, подаваемым на оптический модулятор 15 в процессе работы. Можно показать, что генерируемое излучение в случае качания частоты генерации является преобразованием Фурье оптического изображения, фокусируемого системой 13 на поверхность 14 поликристаллического слоя 10.Одновременно с модуляцией в излучателе обеспечивается усиление волн за счет энергии источника 11.света 12, частично преобразуемой в акустические волны.

Предложенный преобразователь позволяет получить качественно новые результаты ультразвукового ""воздействия за счет динамической модуляции и усиления излучения путем передач электромагнитной энергии на большие расстояния.

Формула изобретения

Преобразователь электромагнитных волн в гиперзвуковые волны по авт. св. 9 547236 отличающийся тем, что с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения динамической модуляции генерируемых колебаний, он дополнительно снабжен источником света, оптической системой с оптйческим модуля" тором, соединенным с элементом управления частотой генерации, и поликристаллическим слоем фотоупругого материала, размещенного на пьезоэлектрическом элементе, причем элемент управления частотой генерации последовательно включен в фазосдвигающую линию.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 547236, кл. В 06 В 1/02, 1976.

863010

Составитель И. Попова.

Техред М. Табакович Корректор В. Бутяга

Редактор Л. Тюрина

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7636/9 Тираж 530 Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий

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

Преобразователь электромагнитных волн в гиперзвуковые волны Преобразователь электромагнитных волн в гиперзвуковые волны Преобразователь электромагнитных волн в гиперзвуковые волны 

 

Похожие патенты:

Вибратор // 850230

Изобретение относится к области гидротехники и мелиорации и может быть использовано для восстановления дебитов скважин

Изобретение относится к технике генерирования ударно-акустических волн в жидких средах и предназначено для использования в медицине для неинвазивной литотрипсии и физиотерапии, а также в гидролокации, океанологии, микробиологии

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано в машиностроении, судостроении и моторостроении при производстве сварных конструкций

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано в машиностроении, судостроении и моторостроении при производстве сварных конструкций

Изобретение относится к области ультразвуковых неразрушающих испытаний материалов и изделий и может быть использовано, в частности, для контроля качества сортового проката, например прутков

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к литотриптерной технике дистанционного воздействия и установкам для ударно-волновой терапии опорно-двигательного аппарата

Изобретение относится к области медицины, а именно к урологии, и касается способа контактной электроимпульсной литотрипсии камней мочеточника, мочевого пузыря и уретры

Изобретение относится к устройствам для приведения в действие колебательного блока виброрезонатора

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано для получения механических колебаний ультразвуковой частоты с использованием электрической энергии

Изобретение относится к средствам воздействия на поток текучей среды
Наверх