Cristal pour oscillateurs et résonateurs électriques.
L'invention concerne la fabrication des cristaux piézoélec-
triques destinés à la technique de la haute fréquence ; dans un
intervalle de + 50000 Hz à partir de leur onde principale, ces
cristaux ne subissent pas de vibrations secondaires.
Les cristaux des formes employées le plus souvent jusqu'à
<EMI ID=1.1>
nient de faire naître des ondes secondaires perturbatrices. ceux
qui conviennent le mieux à l'heure actuelle ont la forme de plaquettes, avec ou sans facettes, avec rainures, etc... En tout
cas, les deux surfaces qui les limitent sont toujours formées
par des plans parallèles. Cependant, ces plaquettes ont divers
inconvénients. D'abord on ne réussit jamais ou presque jamais à
tailler les cristaux suivant une onde unique. Ensuite, les pla -
quettes doivent être assez grandes, lorsqu'on désire que l'amortissement soit faible. Enfin ces cristaux ne peuvent être accordés que très difficilement sur la fréquence correcte, tout en étant exempts dans la plus large mesure des vibrations secondaires.
Le cristal suivant l'invention a la forme d'une lentille, qui permet d'éviter les inconvénients précités. Le cristal de cette forme est complètement exempt de vibrations secondaires dans une gamme de fréquences considérable. Lorsqu'on emploie des électrodes planes, l'excitation maximum de la lentille ne se produit qu'à l'endroit de son épaisseur maximum, car c'est en ce point seulement qu'un champ intense agit sur elle. c'est pourquoi les portions extérieures de la lentille ne vibrent pour ainsi dire pas. Par suite, le couplage des vibrations dans la direction principale avec ces vibrations dans d'autres directions est à peu près impossible. Il résulte du fait que les vibrations principales sont engendrées à peu près sans obstacle, que l'amortissement de ces cristaux est aussi très faible.
Des essais ont démontré que les cristaux de forme lenticulaire ne comportent qu'une seule vibration propre et sont absolument exempts de vibrations secondaires dans un intervalle de plus de 100.000 Hz, ceci étant vrai même pour les basses fréquences, pour lesquelles on n'a pas encore réussi à tailler des cristaux planparallèles pratiquement exempts de vibrations secondaires.
De plus, l'amortissement est en général d'environ dix milliards de fois plus petit que dans le cas des plaquettes planparallèles. Il en résulte une économie de matière et surtout d'encombrement, car le diamètre d'un cristal lenticulaire peut être d'environ 2/3 plus petit. Les cristaux lenticulaires sont d'ailleurs plus faciles à tailler que les plaques planparallèles, surtout parce que la courbure du cristal de quartz décrit n'a pas besoin d'avoir une valeur déterminée.
Il existe plusieurs moyens possibles d'exciter les cristaux. Les électrodes qui conviennent le mieux sont des plaques planparallèles. Cependant si on désire faire agir un champ électrique intense, on peut aussi employer des électrodes épousant la forme
Crystal for electric oscillators and resonators.
The invention relates to the manufacture of piezoelectric crystals.
caps for high frequency technology; in one
interval of + 50,000 Hz from their main wave, these
crystals do not undergo secondary vibrations.
The crystals of the forms most often used up to
<EMI ID = 1.1>
deny giving rise to disruptive secondary waves. those
which are most suitable today are in the form of plates, with or without facets, with grooves, etc.
case, the two surfaces which limit them are always formed
by parallel planes. However, these pads have various
disadvantages. First of all, we almost never succeed in
cut the crystals in a single wave. Then the pla -
quettes must be large enough, when the damping is desired to be low. Finally, these crystals can only be tuned with great difficulty to the correct frequency, while being free to the greatest extent from secondary vibrations.
The crystal according to the invention has the shape of a lens, which makes it possible to avoid the aforementioned drawbacks. The crystal of this form is completely free from secondary vibrations in a considerable frequency range. When plane electrodes are employed, the maximum excitation of the lens occurs only at the point of its maximum thickness, for it is only at this point that an intense field acts on it. this is why the outer portions of the lens do not vibrate so to speak. As a result, coupling of vibrations in the main direction with those vibrations in other directions is almost impossible. It follows from the fact that the main vibrations are generated almost without obstacle, that the damping of these crystals is also very low.
Tests have shown that lenticular-shaped crystals have only one specific vibration and are absolutely free from secondary vibrations in an interval of more than 100,000 Hz, this being true even for low frequencies, for which we have no still succeeded in cutting planparallel crystals practically free from secondary vibrations.
In addition, the damping is generally about ten billion times smaller than in the case of planparallel platelets. This results in a saving in material and especially in size, since the diameter of a lenticular crystal can be approximately 2/3 smaller. Lenticular crystals are moreover easier to cut than planparallel plates, above all because the curvature of the quartz crystal described does not need to have a determined value.
There are several possible ways to excite crystals. The most suitable electrodes are planarallel plates. However, if one wishes to make an intense electric field act, one can also use electrodes conforming to the form