3. Принцип действия пьезоэлектрических преобразователей.

Они используются в УЗ интроскопии для формирования УЗ колебаний, а также для их приема и преобразования в электрические колебания. В основе работы пьезоэлектрических преобразователей лежат прямой и обратный пьезоэлектрический эффект. Прямой – при сжатии некоторых кристаллов на их гранях возникает ЭДС. Обратный – при подаче на кристалл разности потенциалов, они деформируются.

Основным элементом пьезоэлектрического преобразователя является пластина, соответствующим образом вырезанная из кристаллов кварца или созданная путем специальной технологии. При сжатии пластины на ее противоположных гранях возникает ЭДС.

Пьезоэлектрический эффект объясняется на примере кристалла SiO₂. При отсутствии воздействия на кристалл (рис. а) ионы располагаются по шестиугольнику и их заряды нейтрализуются. Когда пластина сжимается с силой F, то к верхней грани подходят два отрицательных иона, а к нижней два положительных. Поэтому верхняя грань заряжается отрицательно, а нижняя положительно. Такое же явление наблюдается, если к нижней грани подвести отрицательное, а к верхней - положительное напряжение.

Если платину растягивать (рис. в) или приложить к верхней гране отрицательное напряженине, а к нижней положительное, то смещение будет таким же и противоположным рис.

Т. о. при сжатии и растяжении пластины на ее гранях возникает ЭДС. Такое устройство может принимать акустические колебания. Если же к граням прикладывать напряжение, то пластина будет сжиматься или растягиваться, являясь источником акустических колебаний.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 14

1. Рентгеновские излучатели.

Конструктивно различают два типа рентгеновских излучателей: рентгеновская трубка в защитном кожухе и моноблок.

а	б

Рис. а – излучатель – рентгеновская трубка в защитном кожухе. Здесь в металлическом кожухе, заполненным маслом, размещена трубка (2). К ней через высоковольтный керамический изоляторы (3 и 4) подается высоковольтное напряжение. Масло выполняет 2 функции: исключает пробой между электродами, подводящими напряжение и охлаждает трубку, в которой в процессе работы выделяется теплота. Рентгеновское излучение выходит из кожуха (1) через окно (9). Для предотвращения разрыва корпуса он снабжается масло-расширителем (5). Когда, при нагревании масло расширяется, тогда деформируется маслорасширитель (5), изготовленный из бензостойкой резины. Он имеет форму сильфона. Недостаток: к нему необходимо подавать высокое напряжение через специальные высоковольтные кабели, имеющие большой диаметр и малую подвижность.

Рис. б – моноблок – здесь в корпусе (1) помимо РТ (2) располагаются: главный трансформатор (7), к которому напряжение подается по обычным проводникам, установленным в изоляторах (6), трансформатор накала (8). Размещение всех этих элементов во внутренней полости моноблока позволяет подводить к нему напряжение 220 или 380 В, что можно обеспечить обычными проводами. А элементы, которые имеют высокое напряжение – размещены в масле.