声表面波意思解释
声表面波(surface acoustic wave),沿均匀各向同性弹性固体与空气或真空接触的表面传播,且能量集中在表面附近的弹性波。英国物理学家瑞利1885年首先从理论上给出的,又称瑞利波。
声表面波传播速度是弹性波中传播速度最慢的波,比固体中的横波约慢10%。声表面波的质点振动是在波传播的矢簇平面内,由垂直于表面和沿传播方向两个位移分量构成,其相位相差90°,质点位移的轨迹为椭圆。图1为声表面波传播示意图。随着距表面深度的加深,声表面波的振动幅度(不一定是单调的)将趋于零,且当深度大于几个波长以后,其幅度即已很小。所以能量集中于表面附近的几个波长范围内,这是表面波的主要特征。
当界面为弯曲的诸如柱面和球面时也存在声表面波。对于分层的半空间也存在声表面波。不过与平界面的均匀半空间不同,声表面波都是频散的,而且是多模的。
对于各向异性介质如晶体,表面波也可传播。但由于各向异性,声表面波的传播速度因表面切向和传播方向而异。其质点振动位移一般有三个方向分量,相位之间的关系也较复杂。各向异性并存在有压电性的压电介质中,也可存在声表面波。与非压电介质不同,这时随着弹性表面波的传播,还伴有电场分布的传播,这种电的扰动也以同样的表面波速度传播。
声表面波存在于自然界地震中,因此可应用于地球物理勘探。超声学领域中对表面缺陷的检测和延迟线的制作方面也获得一定的应用。1965年在压电介质表面上用所谓叉指换能器有效地产生了声表面波,从此在电子学领域中也获得了广泛应用,构成一类所谓声表面波器件。声表面波器件的基本结构如图2所示。它是在压电晶体(石英、铌酸锂、钽酸锂等)的抛光表面上用半导体平面工艺淀积金属(铝和金)叉指状电极的两个叉指构成叉指换能器,其中一个作发射,一个作接收。电信号通过发射换能器的汇流条到叉指上,通过压电耦合,将电信号变成声信号(声表面波),经过一段压电晶体中的传播,到达接收换能器,声信号再转换成电信号输出。电信号在两个叉指换能器上和传播途径中进行各种处理,从而构成具有不同功能的声表面波器件。
声表面波传播速度比电磁波速度约小5个数量级,因而器件可微型化。千兆赫器件叉指宽度已小到亚微米。声表面波器件具有结构简单、稳定可靠和性能优异的特点,适用频率范围在107~109赫。声表面波器件主要有延迟线和延迟线振荡器、带通滤波器、脉冲压缩滤波器、谐振器等,已广泛应用于通信、雷达、电子对抗和电视等电子技术领域。
带声表面波字词语
带声表面波字成语