Способ измерения высокочастотного

Способ измерения высокочастотного

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

293214

Союз Советских

Социалистических

Респтблик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 13.V1.1967 (№ 1163901/26-25) ЧПК G 01г 23/00 с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 15.1.1971. Бюллетень X 5

Дата опубликования описания 15.11 .!97!

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 534.6.53.082.4 (088.8) ВСЕСОЮЗН1б !! т Д чтЩ.1 < NI .-" ."-!

Авторы изобретения

1.

Б. Я. Пинес, В. М. Андронов и В. Ь. Рабухин

Харьковский государственный университет им. А. M. Горького

Заявитель

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО

ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ В НИТЕВИДНЫХ КРИСТАЛЛАХ

И ТОНКИХ ПЛЕНКАХ

Изобретение относится к физике твердого тела и физике металлов, в частности к способам изучения механических свойств и структуры методом внутреннего трения микрообъектов, какими являются нитевидные кристаллы и тонкие пленки.

Известны способы измереш1я внутреннего трения в массивных образцах в широком диапазоне частот - — 0,01 — 1Оз гг!.

Применение этих способов к нзученшо мик- 10 рообъектов, например нигевидных кристаллов и тонких пленок, связано с принципиальными затруднениями из-за малых размеров изучаемых образцов (диаметр нитевидш1х кристаллов 1 — 15 л, а толщина пленок 100 — 10000 А).

Из литературы известно, что только метод крутильного маятника был достаточно успешно применен для исследования внутреннего трения в нитевидных кристаллах (для тонких 20 пленок он не применялся) в инфрязвуковом диапазоне.

Целью настоящего изобретения является разработка способа возбуждения и регистрации упругих колебаний при измерении высоко- 25 часто гного г1иутрениего трения нитевидны:;. кристаллов и тонких пленок, позволяющего исследовать внутреннее трение иеиосредстве1шо в процессе механических испытаний образцов.

Предлагаемый способ измерения высокочас- З0 тотного внутреннего трения в нитевидным криста глях и тонких пленках состоит в том, что образец, жестко закрепленный двумя концами. помещают в постоянное магнитное поле. При пропускании через образец переменного тока ои вследствие взаимодействия проводника с током с внешним мапштным полем совершаег

l3I.IlIh J (. I(- иные поперечные I(0:IeánHIIII, а при пронуclnl!IIII короткого импульса тока происходит ударное возбуждеш1е свободных поперечных колебаний.

Плоскость колебаний всегда перпендикулярна мапштным силовым линиям, поэтому согласно a;»(oiled электромагнитной индукции в образце возникает переменная э.д.с. индукции, которая и позволяет после необходимого усиления регистрировать амплитуду и частоту поперечных колебаний исследуемого образца, а следовательно, измерять логарифмический декремеит затухания.

11я фиг. 1 и 2 показаны блок-схемы устрой TII из мереilllll согласно предлагаемому способу.

06pn3(. II 1 в виде нити или тонкой пленки помещают в зязопе С-образного постоянного магнита с .1яиряжеииостыо поля в зазоре =101 эрстед и жес 1ко прикрепляют к двум достаточно массивным контактам 2 и т, один из которых неподвижен и заземлен, а другой изолирован и может перемещаться.

293214

Составитель Л. Б. Пирожников

Редактор Б. li. Федотов Тсхрсд Л. Л. Евдонов Корректор О. С. Зайцева

Заказ 953)5 Изд. М 422 Тираж 473 Подписное

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, М(-35, Рзушская наб., д. 4/5

Типо1 рафня, нр. Сапунова, 2

В случае вынужденных колебаний (фиг. 1) переменное напряжение от звукового генератора 4 подается на образец и вызывает вынужденные колебания последнего в плоскости, перпендикулярной магнитным силовым линиям. Вследствие этого меняется площадь контура тока, пересекаемая силовыми линпямп, и возникает индуцированная э,д.с., которая складывается с внешним напряжением. Суммарное напряжение, усиленное и продетектированное, подается на самопишущий электронный потенциометр 5. Сопротивление б служит для согласования звукового генератора с низкоомной нагрузкой. Для записи резонансной характеристики частоту звукового генератора меняют линейно при помощи устройства 7 для механической девиации частоты, вращающего через фрикцйонную передачу ручку расстройкп генератора синхронно с протяжкой диаграммы леIITbl на самописце.

Добротность Q о0п0р е деляется как отношение ширины резонансной характеристики па уровне 0,7 от максимального значения к резонансной частоте.

Для определения логарифмического декремента свободно затухающих колебаний (фиг.

2) через образец от генератора импульсов 8 пропускают короткий импульс тока, периодически повторяющийся во времени.

Происходит ударное возбуждение колебаний образца-струны на его резонансной частоте, которые постепенно затухают. Наведенная при этом э.д.с., прошедшая усилитель 9, наблюда5 ется на экране импульсного осциллографа 10.

Известная из теории упругости связь резонансной частоты с геометрическими размерами и натяжением образца позволяет определить величину действующих в образце меха10 нических напряжений, Для деформирования образца перемещают контакт 8, величину перемещений которого измеряют.

Предмет изобретения

15 Способ измерения высокочастотного внутреннего трения в нитевидных кристаллах и тонких пленках, отличающийся тем, что, в целях возбуждения механических колебаний в образце и измерения их затухания при одно20 временном его деформировании, образец, связанный с калиброванной системой натяжения, помещают в постоянное магнитное поле и через него пропускают переменный ток, вызывающий поперечные колебания, амплитуду и

25 частоту которых определяют по индуцированной э.д.с., причем мерой внутреннего трения служит добротность или логарифмический декремент возникших поперечных колебаний, и резонансная частота соответствует упругим па30 пряжениям в образце.