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DE2240406B2 - Ultrasonic delay line - Google Patents
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DE2240406B2 - Ultrasonic delay line - Google Patents

Ultrasonic delay line

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Publication number
DE2240406B2
DE2240406B2 DE2240406A DE2240406A DE2240406B2 DE 2240406 B2 DE2240406 B2 DE 2240406B2 DE 2240406 A DE2240406 A DE 2240406A DE 2240406 A DE2240406 A DE 2240406A DE 2240406 B2 DE2240406 B2 DE 2240406B2
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DE
Germany
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diffusion layer
medium
layer zone
practically
delay
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Pending
Application number
DE2240406A
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German (de)
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DE2240406A1 (en
Inventor
Takashi Iguchi
Yukio Kasahara
Masanari Mikoda
Isao Ueno
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/30Time-delay networks
    • H03H9/36Time-delay networks with non-adjustable delay time

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

Energie der unerwünschten Signale höchst wirkungsvoll absorbieren. Weiterhin diffundieren monovalente Kationen sehr leicht in das Glasmedium im Vergleich zu z. B. divalenten Kationen. Deshalb kann eine Diffusionsschichtzone großer Dicke sehr leicht hergestellt werden, und eine dickere DiffusionsLvhichtzone absorbiert unerwünschte Signale viel wirkungsvoller als eine dünnere Diffusionsschichtzone. Demnach stellt auch die Leichtigkeit, mit der monovalenten Kationen in das Glasmedium diffundieren, einen Fortschritt der vorliegenden Erfindung gegenüber dem Stand der TechnikAbsorb energy from unwanted signals most effectively. Monovalent ones continue to diffuse Cations very easily enter the glass medium compared to e.g. B. divalent cations. Therefore, a diffusion layer zone of great thickness can be produced very easily, and a thicker diffusion layer is absorbed unwanted signals much more effective than a thinner diffusion layer zone. Accordingly, also represents the ease with which monovalent cations enter the Diffuse glass medium, an advance of the present Invention over the prior art

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird auf die folgende genaue Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen verwiesen, in denen dieFor a better understanding of the invention, reference is made to the following detailed description in conjunction with FIG refer to the drawings in which the

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Verzögerungsleitung gemäß der vorliegenden Erfindung ist und dieF i g. 1 is a top plan view of a delay line in accordance with the present invention and FIG

Fig.2 eine andere Ansicht einer Verzögerungsleitung gemäß der vorliegenden Erfindung i.eigtFig. 2 is another view of a delay line according to the present invention i.eigt

In den Zeichnungen wurden zum Zwecke der Übersichtlichkeit die üblichen Elemente für die richtige Arbeitsweise einer Ultraschall-Verzögerungsleitung weggelassen. Z. B. fehlt die Verbindung zwischen den Wandlern und der Vorrichtung, in der die Verzögerungsleitung verwendet wird.In the drawings, for the sake of clarity, the usual elements for correct operation have been included an ultrasonic delay line is omitted. E.g. the connection between the Converters and the device in which the delay line is used.

Eine Ultraschall-Verzögerungsleitung gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt eine Vielzahl von Reflexionspunkten und besteht aus einem Medium aus Bleisilikatglas sowie einem sendenden und einem empfangenden Wandler, wobei das Medium obere und untere Hauptflächen, die praktisch parallel zueinander liegen, erste und zweite Seitenflächen, die von rechteckiger Form sind und praktisch im rechten Winkel zu den oberen und unteren Hauptflächen liegen, eine dritte Seitenfläche, die praktisch im rechten Winkel sowohl zur oberen Hauptflache als auch zur ersten Seitenfläche liegt, eine vierte Seitenfläche, die praktisch in einem Winkel von 135° zur ersten Seitenfläche liegt und den sendenden oder den empfangenden Wandler trägt, und eine fünfte Seitenfläche aufweist, die praktisch in einem Winkel von 135° zur zweiten Seitenfläche liegt und entsprechend den empfangenden oder den sendenden Wandler trägt. Das Medium besitzt in einem Abschnitt nahe dem Ultraschall-Strahlweg mindestens eine Diffusionsschichtzone mit einem niedrigeren mechanischen Gütefaktur Q a's Ultraschall-StrahlwegAn ultrasonic delay line according to the present invention has a plurality of reflection points and consists of a medium made of lead silicate glass as well as a sending and a receiving Transducer, the medium being upper and lower main surfaces, which are practically parallel to each other, first and second side faces which are rectangular in shape and practically at right angles to the upper ones and lower major surfaces lie, a third side surface practically at right angles to both upper main surface as well as to the first side surface, a fourth side surface, which is practically in one Angle of 135 ° to the first side surface and the transmitting or receiving transducer carries, and has a fifth side surface that practically in one Angle of 135 ° to the second side surface and according to the receiving or the sending Converter carries. The medium has at least one diffusion layer zone in a section near the ultrasound beam path with a lower mechanical figure of merit Q a's ultrasonic beam path

Die Diffusionsschichtzone auf dem Medium aus Blei silikatglas kann in einem Diffusionsvorgang von einwertigen Kationen erzielt werden, wie Ag + . Na* oder Li*. Dieser Diffusionsvorgang kann gefördert werden durch Verwendung eines Mediums aus Bloisilikatglas, das Fluorinen enthält Eine einwertige Kationen enthaltende Paste wird auf einen gewünschten Teil der Oberflächen des Mediums aus Fluorionen enthaltendem Bleisilikat aufgebracht. Eine bevorzugt·.- Paste enthalt Phosphatglas, Bleiborsilikatglas, Wasserglas einschließlich einwertiger Kationen. Die aufgetragene Paste wird in Luft auf etwa 5000C erhitzt. Die einwertigen Kationen diffundieren in das Medium und entlang der Oberfläche des Mediums und verringern die mechanische Güte Q des Mediums. An der Oberfläche der auf die oben beschriebene Weise hergestellten Diffusionsschichtzone verteilt sich die mechanische Güte Q kontinuierlich von einem Minimalwert in der Mitte der Zone zu einem hohen Wert am Rand der Zone.The diffusion layer zone on the lead silicate glass medium can be achieved in a diffusion process of monovalent cations, such as Ag + . Na * or Li *. This diffusion process can be promoted by using a medium made of bloisilicate glass containing fluorines. A paste containing monovalent cations is applied to a desired part of the surfaces of the medium made of lead silicate containing fluorine ions. A preferred paste contains phosphate glass, lead borosilicate glass, water glass including monovalent cations. The paste applied is heated to approximately 500 ° C. in air. The monovalent cations diffuse into the medium and along the surface of the medium and reduce the mechanical quality Q of the medium. On the surface of the diffusion layer zone produced in the manner described above, the mechanical quality Q is distributed continuously from a minimum value in the middle of the zone to a high value at the edge of the zone.

Es gibt zwei Verfahren zur Herstellung der Diffusionsschichtzone im Medium. Dabei wird die Diffusionsschichtzone an der Oberfläche des Mediums und an der Innenwand von Löchern gebildet, die in dem Medium ausgebildet sind.There are two methods of producing the diffusion layer zone in the medium. The diffusion layer zone is thereby on the surface of the medium and on the inner wall of holes formed in the Medium are formed.

Während des Erhitzens wandern die gewünschten Ionen, wie Ag+, Na+ oder Li+, in das Medium, um die Diffusionsschichtzonen zu bilden. Bevorzugte Erhitzungszeiten wurden mit mehr als 10 Stunden ermittelt Weiterhin ist der Abkühlvorgang nach dem Erhitzen von Bedeutung, weil bekanntermaßen die Abkühlgeschwindigkeit die akustischen Eigenschaften des Glasmediums beeinflußt Bei diesem Vorgang liegt die bevorzugte Abkühlgeschwindigkeit bei etwa 5°CyStd. Die Dicke der Diffusionsschichtzonen kann durch die Erhitzungstemperatur und -zeit gesteuert werden.During the heating, the desired ions, such as Ag + , Na + or Li + , migrate into the medium in order to form the diffusion layer zones. Preferred heating times were determined to be more than 10 hours. Furthermore, the cooling process after heating is important because it is known that the cooling rate influences the acoustic properties of the glass medium. In this process, the preferred cooling rate is about 5 ° Cystd. The thickness of the diffusion layer zones can be controlled by the heating temperature and time.

In F i g. 1 wird ein Medium 11 aus Bleisilikatglas gezeigt das einen dünnen, rechteckigen Körper mit einer Spitze an einem Ende hat Das Medium 11 hat eine obere Hauptfläche 12 und eine untere Hauptfläche 13, die praktisch parallel zueinander liegen. Eine erste Seitenfläche 14 und eine zweite Seitenfläche 15, die beide praktisch rechteckig sind, liegen praktisch im rechten Winkel sowohl zu der oberen Hauptfläche 12 als auch zur unteren Hauptfläche 13. Eine dritte Seitenfläche 16 von rechteckiger Form liegt praktisch im rechten Winkel sowohl zur oberen Hauptfläche 12 als auch zur ersten Seitenfläche 14. Eine vierte Seitenfläche 17 und eine fünfte Seitenfläche 18 liegen praktisch in einem Winkel von 135° zur ersten Seitenfläche 14 bzw. zur zweiten Seitenfläche 15. Ein sendender Wandler 19 und ein empfangender Wandler 20 sind an die vierte Seitenfläche 17 bzw. an die fünfte Seitenfläche 18 nach irgendeinem zugänglichen und geeigneten Verfahren angeklebt Sowohl die erste Seitenfläche 14 als auch die zweite Seitenfläche 15 sind mit drei Diffusionszonen 22, 23, 24 nach dem oben beschriebenen Verfahren versehen. Diese drei Diffusionsschichtzonen an der ersten Seitenfläche 14 sind entgegengesetzt zu den entsprechenden Diffusionsschichtzonen an der zweiten Seitenoberfläche 15. Der sendende Wandler 19 ist in einer Richtung parallel sowohl zur oberen Hauptfläche 12 als auch zur vierten Seitenfläche 17 polarisiert. Der empfangende Wandler 20 ist in einer Richtung parallel sowohl zur oberen Hauptfläche 12 als auch zur fünften Seitenfläche 18 polarisiert.In Fig. 1 shows a medium 11 made of lead silicate glass which has a thin, rectangular body with a point at one end. The medium 11 has a upper main surface 12 and a lower main surface 13, which are practically parallel to each other. A first side face 14 and a second side surface 15, both of which are practically rectangular, are practically on the right Angle to both the upper main surface 12 and to the lower main surface 13. A third side surface 16 rectangular in shape is practically at right angles to both the upper major surface 12 and the first Side surface 14. A fourth side surface 17 and a fifth side surface 18 are practically in one Angle of 135 ° to the first side surface 14 and to the second side surface 15. A transmitting transducer 19 and a receiving transducer 20 are on the fourth side surface 17 and on the fifth side surface 18 according to any one accessible and suitable method glued Both the first side surface 14 and the second side surfaces 15 are provided with three diffusion zones 22, 23, 24 according to the method described above. These three diffusion layer zones on the first side face 14 are opposite to the corresponding ones Diffusion layer zones on the second side surface 15. The transmitting transducer 19 is in a Direction parallel to both the upper main surface 12 and the fourth side surface 17 polarized. The receiving one Transducer 20 is parallel in a direction to both upper major surface 12 and the fifth Side surface 18 polarized.

Wenn das Medium 11 von solcher Form ist. daß die Länge der oberen Hauptfläche 12 etwa doppelt so groß ist wie die Breite der oberen Hauptfläche 12. hat das Medium im wesentlichen fünf Reflexionspunkte, wie es in der F i g. 1 gezeigt wird Ein elektrisches Eingangssignal wird vom sendenden Wandler 19 in einen Ultraschall umgewandelt Dieser Ultraschallstrahl pflanzt sich entlang emem Strahlweg 21 fort, wie es in F i g. 1 gezeigt wird, l'ie fünf Reflexionspunkte haben keine Diffusionsschichtzonen und weisen eine hohe mechanische Güte 0 auf. Ein Strahl, der auf die Diffusionsschichtzonen 22, 23 und 24 auftrifft, wird von diesen absorbiert. Dementsprechend hat ein elektrisches Ausgangssignal am empfangenden Wandler einen niedrigen Pegel an unerwünschten Signalen.When the medium 11 is of such shape. that the length of the upper main surface 12 is about twice as great is like the width of the top major surface 12. the medium has essentially five reflection points like it in FIG. 1 is shown an electrical input signal is converted into an ultrasound by the transmitting transducer 19. This ultrasound beam is planted continues along a beam path 21, as shown in FIG. 1 is shown l'ie five reflection points have none Diffusion layer zones and have a high mechanical quality 0. A beam that hits the diffusion layer zones 22, 23 and 24 is absorbed by them. Accordingly, it has an electrical output signal a low level of undesired signals at the receiving transducer.

Die F i g. 2 zeigt ein Medium 31 aus Bleisilikatglas i.üt einem dünnen, rechteckigen Körper und einer Spitze an einer Seite. Dieses Medium 31 hat eine obere Hauptfläche 32 und eine untere Hauptfläche 33, die praktisch parallel zueinander liegen. Eine erste Seitenfläche 34 und eine zweite Seitenfläche 35 von praktisch rechteckiger Form liegen im rechten Winkel sowohl zur oberen Hauptfläche 32 als auch zur unteren Hauptfläche 33. Eine dritte Seitenfläche 36 von rechteckiger Form liegt praktisch im rechten Winkel sowohl zurThe F i g. 2 shows a medium 31 made of lead silicate glass in the form of a thin, rectangular body and a tip on one side. This medium 31 has an upper main surface 32 and a lower main surface 33, the are practically parallel to each other. A first side surface 34 and a second side surface 35 of practical rectangular shape are at right angles to both the upper major surface 32 and the lower major surface 33. A third side surface 36 of rectangular shape is practically at right angles to both

oberen Hauptfläche 32 als auch zur ersten Seitenfläche 34. Eine vierte Seitenfläche 37 und eine fünfte Seitenfläche 38 liegen praktisch ein einem Winkel von 135° zur ersten Seitenfläche 34 bzw. zur zweiten Seitenfläche 35. Ein sendender Wandler 39 und ein empfangender Wandler 40 sind an die vierte Seitenfläche 37 bzw. die fünfte Seitenfläche 38 nach irgendeinem zugänglichen und geeigneten Verfahren angeklebt Das Medium 31 besitzt in zwei Abschnitten 41 und 42 nahe einem Ultraschall-Strahlweg 43 zwei Löcher 44 und 45, die sich von der oberen zur unteren Hauptfläche 32 bzw. 33 erstrecken. Diese Löcher 44 und 45 sind an ihren Innenflächen mit Diffusionsschichtzonen 46 bzw. 47 versehen, die nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt sind. Der sendende Wandler 39 ist in einer Richtung parallel sowohl zur oberen Hauptfläche 32 als auch zur vierten Seitenfläche 37 polarisiert Der empfangende Wandler 40 ist in einer Richtung parallel sowohl zur oberen Hauptfläche 32 als auch zur fünften Seitenfläche 38 polarisiert.upper main surface 32 and to the first side surface 34. A fourth side surface 37 and a fifth side surface 38 are practically at an angle of 135 ° to the first side surface 34 and to the second side surface 35. A transmitting transducer 39 and a receiving transducer Transducers 40 are on the fourth side surface 37 and the fifth side surface 38 according to any accessible and appropriate methods. The medium 31 has two sections 41 and 42 near one Ultrasonic beam path 43 has two holes 44 and 45, which extend from the upper to the lower major surface 32 and 33 extend. These holes 44 and 45 are provided with diffusion layer zones 46 and 47, respectively, on their inner surfaces provided, which are produced by the method described above. The transmitting transducer 39 is in a Direction parallel to both the upper main surface 32 and the fourth side surface 37 polarizes the receiving Transducer 40 is in a direction parallel to both top major surface 32 and the fifth Side face 38 polarized.

Wenn das Medium 31 von solcher Form ist. daß eine Länge der oberen Hauptfläche 32 etwa doppelt so groß ist wie der Breite der oberen Hauptfläche 32, hat das Medium fünf Reflexionspunkte und zeigt einen Ultraschall-Strahlweg 43. wie er in F i g. 2 dargestellt ist. Ein elektrisches Eingangssignal wird vom sendenden Wandler 39 in einen Ultraschallstrahl umgewandelt. Dieser Ultraschall pflanzt sich entlang dem Strahlweg 43 nach F i g. 2 fort Ein auf die Diffusionsschichtzonen 46 und 47 auftreffender Strahl wird von diesen absorbiert. Dementsprechend wird ein elektrisches Ausgangssignal am empfangenden Wandler 40 mit einem niedrigen Pegel an unerwünschten Signalen erhalten.When the medium 31 is of such shape. that a length of the upper main surface 32 is about twice as great is like the width of the top major surface 32, the medium has five points of reflection and shows an ultrasonic beam path 43. as shown in FIG. 2 is shown. An electrical input signal is sent by the sending Converter 39 converted into an ultrasonic beam. This ultrasound is planted along the beam path 43 according to FIG. 2 cont. A beam impinging on the diffusion layer zones 46 and 47 is absorbed by them. Accordingly, an electrical output signal at the receiving transducer 40 is provided with a receive low levels of unwanted signals.

Eine Verzögerungsleitung mit einer Verzögerungszeit von etwa 64 μsec wurde erhalten bei Verwendung eines Mediums in einer Zusammensetzung von 72 MoI-% SiOj. 15.5 Mol-% PbO. 3,2 Mol-% PbF2, 7.0 Mol-% K2O, 1,5 Mol-% AI2O3 und 0,8 Mol-% AS2O3. Das Medium hatte folgende Abmessungen: Die obere Hauptfläche 12 war 24 mm breit, und eine erste Seitenfläche 14 war 48 mm lang und 1 mm breit. Die ersten und zweiten Seitenflächen 14 und 15 hatten drei Diffusionsschichtzonen von 10 mm Länge und 1 mm Breite. Diese drei Diffusionsschichtzonen wurden durch Erhitzen einer Paste mit einer Zusammensetzung aus 100 g Glasmasse, 3 g Zelluloseazetatbutylat, 17 g Terpineol und 1 g eines oberflächenaktiven Mittels, wobei die Glasmasse aus 7,7 Mol-% S1O2, 353 Mol-% Na2O, 6,9 Mol-% PbO und 50,1 Mol-% B2O3 bestand, auf 5000C für 10 Stunden hergestellt Die erhaltene Verzögerungsleitung wies —26 dB an unerwünschten Signalen auf. Demgegenüber wies eine Verzögerungsleitung ähnlicher Form aber ohne Diffusionsschichtzonen. -10 dB an unerwünschten Signalen auf.A delay line with a delay time of about 64 μsec was obtained using a medium with a composition of 72 MoI% SiOj. 15.5 mole percent PbO. 3.2 mol% PbF2, 7.0 mol% K2O, 1.5 mol% Al2O3 and 0.8 mol% AS2O3. The medium had the following dimensions: the upper major surface 12 was 24 mm wide and a first side surface 14 was 48 mm long and 1 mm wide. The first and second side surfaces 14 and 15 had three diffusion layer zones 10 mm long and 1 mm wide. These three diffusion layer zones were created by heating a paste with a composition of 100 g of glass mass, 3 g of cellulose acetate butylate, 17 g of terpineol and 1 g of a surface-active agent, the glass mass of 7.7 mol% S1O2, 353 mol% Na2O, 6, 9 mole% PbO, and 50.1 mol% of B2O3 was prepared in a 500 0 C for 10 hours The delay line obtained had -26 dB at undesired signals. In contrast, a delay line had a similar shape but without diffusion layer zones. -10 dB of unwanted signals.

Als die Verzögerungsleitung mit sechs Diffusionsschichtzonen mit zwei Löchern versehen wurde, die von Diffusionsschichtzonen umgeben sind, wie es F i g. 2 zeigt wies die erhaltene Verzögerungsleitung -32 dB an unerwünschten Signalen auf. In diesem Fall hatten die Löcher einen Durchmesser von 8,5 mm, und der Diffusionsvorgang ähnelte dem der obenen beschriebenen Verzögerungsleitung.When the delay line was provided with six diffusion layer regions with two holes, the are surrounded by diffusion layer zones, as shown in FIG. 2 shows pointed delay line obtained -32 dB of unwanted signals. In this case the holes were 8.5 mm in diameter, and the diffusion process was similar to that of the delay line described above.

Als weiterhin die Verzögerungsleitung mit den sechs Diffusionsschichtzonen mit zwei rechteckigen, kreuzförmigen oder sternförmigen Löchern an Stelle der kreisförmigen Löcher versehen wurde, zeigte die erhaltene Verzögerungsleitung -36 dB an unerwünschten Signalen. In diesen Fällen war das rechteckige Loch 12 mm lang parallel zur oberen Hauptfläche und 1 mm breit, das kreuzförmige Loch bestand aus zwei Rechtecken von 8,5 mm Länge und 1 mm Breite, die im rechten Winkel zueinander standen, und das sternförmige Loch hatte eine kleinere Größe als der Kreis mit der 8,5 mm Durchmesser.Furthermore, the delay line with the six diffusion layer zones with two rectangular, cross-shaped or star-shaped holes were provided in place of the circular holes, showed the obtained Delay line -36 dB of unwanted signals. In these cases the hole was rectangular 12 mm long parallel to the upper main surface and 1 mm wide, the cross-shaped hole consisted of two rectangles 8.5 mm long and 1 mm wide, which were at right angles to each other, and the star-shaped Hole had a smaller size than the circle with the 8.5mm diameter.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Ultraschall-Verzögerungsleitung mit einer Vielzahl von Refiexionspunkten darin, die aus einem Medium aus Bleisilikatglas, einem sendenden und einem empfangenden Wandler besteht, wobei das Medium parallel zueinander liegende, obere und untere Hauptflächen, erste und zweite Seitenflächen, die praktisch im rechten Winkel zu den oberen und unteren Hauptflächen liegen, eine dritte Seitenfläche, die praktisch im rechten Winkel zur oberen Hauptfläche und zur ersten Seitenfläche liegt, eine vierte Oberfläche, die praktisch in einem Winkel von 135" zur ersten Seitenfläche liegt und den sendenden oder den empfangenden Wandler trägt, und eine fünfte Oberfläche aufweist, die praktisch in einem Winkel von 135° zur zweiten Seitenfläche liegt und entsprechend den empfangenden oder den sendenden Wandler trägt, wobei das Medium an einem Abschnitt nahe dem Ultraschall-Strahlweg mindestens eine Diffusionsschichtzone besitzt, die einen niedrigeren mechanischen Gütefaktor Q als der Ultraschall-Strahlweg aufweist, und wobei die Diffusionsschichtzone einen mechanischen Gütefaktor Q besitzt, der sich von einem Kleinstwert in der Mitte der Diffusionsschichtzone zu einem Größtwert am Rand der Diffusionsschichtzone verteilt, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusionsschichtzone eine durch Diffusion von einwertigen Kationen in das Medium hergestellte Zone ist.1. Ultrasonic delay line with a variety of reflection points in it, which consist of a medium made of lead silicate glass, a transmitting and a receiving transducer, the medium lying parallel to each other, upper and lower Main faces, first and second side faces practically at right angles to the top and lower main surfaces lie, a third side surface which is practically at right angles to the upper Main surface and to the first side surface, a fourth surface that is practically at an angle of 135 "to the first side face and carries the transmitting or receiving transducer, and has a fifth surface practically at an angle of 135 ° to the second side surface and accordingly carries the receiving or the sending transducer, the medium being an a section near the ultrasound beam path has at least one diffusion layer zone which has a lower mechanical quality factor Q than the ultrasonic beam path, and wherein the Diffusion layer zone has a mechanical quality factor Q, which differs from a minimum value in the center of the diffusion layer zone distributed to a maximum value at the edge of the diffusion layer zone, characterized in that the diffusion layer zone is one by diffusion of monovalent Cations in the medium produced zone. 2. Ultraschall-Verzögerungsleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusionsschicht/one an der ersten oder der zweiten Seitenfläche zwischen benachbarten Reflexionspunkten vorgesehen ist. 2. Ultrasonic delay line according to claim 1, characterized in that the diffusion layer / one is provided on the first or the second side surface between adjacent reflection points. 4040 Die Erfindung betrifft eine Ultraschall-Verzögerungsleitung mit einer Vielzahl von Reflexionspunkten darin, die aus einem Medium aus Bleisilikatglas, einem sendenden und einem empfangenden Wandler besteht. Das Medium besitzt parallel zueinande* liegende obere und untere Hauptflächen, ersie und zweite Seitenflächen, die praktisch im rechten Winkel zu den oberen und unteren Hauptflächen liegen, eine dritte Seitenfläche, die praktisch im rechten Winkel zur oberen Hauptfläche und zur ersten Seitenfläche liegt, eine vierte Oberfläche, die praktisch in einem Winkel von 135° zur ersten Seitenfläche liegt und den sendenden oder empfangenden Wandler trägt und eine fünfte Oberfläche, die praktisch in einem Winkel von 135° zur zweiten Seitenfläche liegt und entsprechend dem empfangenden oder den sendenden Wandler trägt. Das Medium besitzt an einem Abschnitt nahe dem Ultraschall-Strahlweg mindestens eine Diffusionsschichtzone, die einen niedrigeren mechanischen Gütefaktor Q als der Ultraschall-Strahlweg aufweist, wobei die Diffusionsschichtzone einen mechanischen Gütefaktor Q besitzt, der sich von einem Kleinstwert in der Mitte der Diffusionsschichtzone zu einem Größtwert am Rand der Diffusionsschichtzone verteilt. Festkörper-Verzögerungsleitungen, insbesondere Mehrweg-Verzögerungsleitungen, haben eine zunehmende Bedeutung gewonnen angesichts ihrer zukünftigen Anwendung in Fernsehkameras und -empfängern, anderen Systemen mit Speicher- und Operationselementen usw.The invention relates to an ultrasonic delay line with a plurality of reflection points in it, which consists of a medium made of lead silicate glass, a transmitting and a receiving transducer. The medium has upper ones lying parallel to one another * and lower major surfaces, ersie and second side surfaces, which are practically at right angles to the upper and lower main surfaces, a third side surface, which is practically at right angles to the upper main surface and to the first side surface, a fourth Surface that is practically at an angle of 135 ° to the first side surface and the sending or receiving Transducer bears and a fifth surface practically at an angle of 135 ° to the second Side surface lies and carries according to the receiving or the transmitting transducer. The medium has at least one diffusion layer zone at a section near the ultrasound beam path, which has a lower mechanical quality factor Q than the ultrasonic beam path, wherein the diffusion layer zone has a mechanical quality factor Q, which differs from a minimum value in the middle of the diffusion layer zone distributed to a maximum value at the edge of the diffusion layer zone. Solid state delay lines, multipath delay lines, in particular, have become increasingly important given their future application in television cameras and receivers, other systems with Storage and operational elements, etc. Um einen Ultraschallstrahl der ein festes Medium durchquert, einer vorgeschriebenen Verzögerung zu unterwerfen, ist es oft notwendig, einen langgestreckten Weg für den Strahl vorzusehen. Um eine Kompaktheit des Mediums zu erreichen, ist dieser Weg in einem begrenzten Raum gefaltet durch vielfache interne Reflexionen des Strahls im Medium. Gebilde, die geometrisch so entworfen sind, daß solche mehrfachen internen Reflexionen des ausgesendeten Strahls stattfinden, werden »Multireflektions«-Verzögerungsleitungen genannt A prescribed delay is applied to an ultrasonic beam traversing a solid medium subject, it is often necessary to have an elongated Provide path for the beam. In order to achieve a compactness of the medium, this path is in one limited space folded by multiple internal reflections of the beam in the medium. Structures that are geometrical are designed so that such multiple internal reflections of the emitted beam take place, are called "multi-reflection" delay lines Ultraschall-Verzögerungsleitungen, die Scher- undUltrasonic delay lines, the shear and Longitudinalwellen in Stäben oder Platten aus akustischen Verzögerungsmedien, wie Kieselsäureglas, verwenden, arbeiten Lc breiten Frequenzbändern und haben Verzögerungseigenschaften, die zeitlich und temperaturmäßig stabil sind.
Festkörper-Verzögerungsleitungen wurden schon in
Using longitudinal waves in rods or plates made of acoustic delay media such as silica glass, Lc operate wide frequency bands and have delay properties that are stable in terms of time and temperature.
Solid-state delay lines have been used in
einer Vielzahl von Formen gebaut und die einfachste Form ist der gerade Stab aus Kieselsäureglas oder ein^m ähnlichen Material, wobei die Wandler an beiden Enden des Stabes angebracht sind. Ais Materialien für die genannten akustischen Verzögerungsleitungen wer den Quarz, Kieselsäureglas, Vielkristallkeramiken, akustisch isotrope Metalle usw. verwendet. Weil die Verzögerungszeit einer Festkörper-Verzögerungsleitung dieser Art kurz ist und nicht wirtschaftlich genutzt wird, wurden Festkörper-Verzögerungsleitungen in der Form von Rechtecken mit Facetten an zwei oder mehr Ecken des Rechtecks hergebteilt, um sendende und empfangende Wandler darauf zu tragen. Eine Verzögerungsleitung dieser Art hat eine längere Verzögerungszeit bei geringer Größe und leichtem Gewicht als eine gerade Ultraschall-Verzögerungsleitung, sie erfordert jedoch eine äußerst genaue Form des festen Mediums.Built in a variety of shapes and the simplest shape is the straight silica glass or rod a ^ m similar material, the transducers on both Ends of the rod are attached. Ais materials for the said acoustic delay lines who quartz, silica glass, multi-crystal ceramics, acoustically isotropic metals, etc. are used. Because the delay time of a solid state delay line This type is short and not used economically, solid-state delay lines have been used in the Shape of rectangles with facets at two or more corners of the rectangle made to send and to wear receiving transducers on it. A delay line of this type has a longer delay time while being small in size and light in weight than a straight ultrasonic delay line, it requires however, an extremely precise form of the solid medium. Andere Arten von Verzögerungsleitungen in der Form unregelmäßiger Polygone wurden entwickelt, urn die Verzögerungszeit weiter i\i erhöhen, ohne deren physiKalische Abmessungen zu vergrößern Diese polygonförmigen Verzögerungsleitungen benötigen sehr viele genau geformte Facetten, um die Ultraschallener gie richtig zu reflektieren. Die genaue Formgebung die ser Facetten erfordert ein zeitraubendes und äußerst teures Verfahren. Darüber hinaus hangen die Positionen dieser Facetten so stark voneinander ab. daß ein Irrtum bei der Herstellung einer Facette die Brauch barkeit der Verzögerungsleitung völlig verhindern kann.Other types of delay lines in the form of irregular polygons were developed urn the delay time further increase i \ i, without their physical dimensions to enlarge This polygonal delay lines require a lot of precisely shaped facets to the ultrasonic Lener strategy properly reflect. The precise shaping of these facets requires a time-consuming and extremely expensive process. In addition, the positions of these facets are so interdependent. that an error in the manufacture of a facet can completely prevent the usability of the delay line. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Ultraschall-Verzögerungsleitung der eingangs genannte Art. bei der unerwünschte Signale sehr wirksam durch die Diffusionsschichtzone absorbiert werden.The object of the present invention is to create an ultrasonic delay line of the initially mentioned called type, in which undesired signals are very effectively absorbed by the diffusion layer zone will. Üiese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Ultraschall-Verzögerungsleitung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Diffusionsschichtzone eine durch Diffusion von einwertigen Kationen hergestellte Zone ist.This object is achieved according to the present invention with an ultrasonic delay line, which is characterized in that the diffusion layer zone is formed by diffusion of monovalent cations manufactured zone is. Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Diffusionsschichtzone an der ersten oder der zweiten Seitenfläche zwischen be.iachbarten Reflexionspunkten vorgesehen ist. One embodiment of the invention is that the diffusion layer zone on the first or the second Side surface is provided between adjacent reflection points. Da sich monovalente Kationen sehr frei bewegen können im Vergleich zu z. B. divalenten Kationen, kann die durch Diffundieren von monovalenten Kationen in das Glasmedium hergestellte Diffusionsschichtzone dieSince monovalent cations can move very freely compared to z. B. divalent cations, can the diffusion layer zone produced by the diffusion of monovalent cations into the glass medium
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