ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКОЕ ЭХО

Возникновение дополнительных радиоимпульсов (эхо-сигналов) при воздействии на кристалл или поликрист. образец (порошок) двух или более радиоимпульсов. Механизм Э. э. основан на нелинейном акустоэлектронном взаимодействии акустич. волн, возбуждённых первым радиоимпульсом, с электрич. полем последующих радиоимпульсов, вследствие чего происходит генерация обратных акустич. волн. Э. э. наиболее сильно проявляется в пьезоэлектрич. монокристаллах и порошках пьезоэлектрич. кристаллов. Различают двух-импульсное и трёхимпульсное Э. э. 

Механизм эффекта двухимпульсного Э. э. состоит в следующем. Радиоимпульс в момент времени 7=0 возбуждает с поверхности пьезокристалла акустич. волны, которые распространяются в глубь кристалла. Частота этих волн - со, волновой вектор - 1с, а амплитуда зависит от анизотропии пьезоэлектрич. свойств и упругости кристалла, его ориентации в приложенном электрич. поле, амплитуды возбудившего их электрич. поля, а также качества обработки поверхности кристалла. В момент времени т на образец подаётся второй радиоимпульс с частотой 2со, поле этого радиоимпульса взаимодействует нелинейно с системой бегущих акустич. волн. Взаимодействие прямой акустич. волны (со, к) и внеш. электрич. поля приводит к генерации обратной волны (со -1с). Поэтому второй радиоимпульс с частотой 2ш в момент т меняет направление распространения всех акустических волн на обратное. В момент времени 2т все акустич. волны возвращаются на поверхность пьезоэлектрич. кристалла и вследствие прямого пьезоэффекта преобразуются в электрич. сигнал двухимпульсного эха с частотой со, амплитуда которого зависит от эффективности преобразования перем. электрич. поля в акустич. колебания и обратно, от затухания акустич. волн в кристалле, а также от уровня нелинейности.

Трёхимпульсное эхо возникает примерно по такой же схеме, но тогда, помимо второго импульса в момент т, на кристалл подаётся третий импульс в момент Т с частотой 2(0. Первый радиоимпульс в момент времени возбуждает с поверхности пьезоэлектрика акустич. волны, распространяющиеся по всем направлениям в глубь кристалла. Второй радиоимпульс в момент времени т, взаимодействуя с акустич. волной, вызывает появление стационарной с пространств, периодом этой волны постоянной составляющей электрич. поля. При наличии в кристалле примесей постоянная составляющая выводит их из состояния равновесия и таким образом фиксирует в пространстве информацию о взаимодействии прямой и обратной волн. Третий радиоимпульс в момент времени Т воздействует на неоднородные в пространстве примесные состояния (как на встречно-штыревой преобразователь) и возбуждает акустич. волны, которые в момент времени Т+т достигают поверхности кристалла и преобразуются в электрич. сигнал трёхимпульсного эха. При этом время Т должно быть меньше времени релаксации, в течение которого восстанавливается равновесное распределение примесей, нарушенное взаимодействием волн.

Э. э. наблюдается в диапазоне частот от неск. десятков МГц до неск. ГГц. При низких температурах время Т достигает 1 мес.

Долговрем. хранение информации, а также частотная селективность позволяют использовать Э. э. в системах обработки радиосигналов.

Copyright © 2002 - 2017 Ravnopravie.kharkov.ua. All Rights Reserved.