INTERACTIONS ÉLECTROMÉCANIQUES SUR LA SURFACE DES CRISTAUX ISOLANTS

Nous avons étudié 2 types d'interactions électromécaniques qui se manifestent habituellement sur la surface des cristaux isolants piézoélectriques. Les champs électriques appliqués simultanément sur la surface des cristaux peuvent interagir entre eux et avec les vibrations excitées sur la surface par effet piézoélectrique direct pour produire d'autres vibrations mécaniques. Dans le quartz coupe X nous avons pu mettre en évidence l'interaction entre champs électriques appliqués.We studied two models of electromechanical interactions localised on the surface of piezoelectric dielectric crystals. The electric fields simultaneously applied to the surface of crystals can interact between themselves and with the vibrations excited by direct piezoelectric effect to produce other mechanical vibrations. In X cut quartz, we could show the interaction between applied electric fields

Contribution à l'étude de la détection bolométrique d'hypersons

The value of the apparent attenuation of a hypersonic wave moving in a substrate, measured with a bolometer, is much higher than the intrinsic attenuation of this substrate. We explain this fact by the phase shift introduced by the bolometer at each reflection of the wave. The amplitude of the pulse of tension detected by the bolometer is proportional to the « averaged » incident hypersound power. We calculate the absorbed power by introducing an electric field induced in the film by the mechanical vibration. The comparison between the theoretical and experimental results allows us to deduce a value of the deformation potential of tin consistent with previously published values.La valeur de l'atténuation apparente d'une onde hypersonore se propageant dans un substrat, mesurée avec un bolomètre est beaucoup plus grande que l'atténuation intrinsèque de ce substrat. Nous expliquons ce fait par le déphasage introduit par le bolomètre à chaque réflexion de l'onde. L'amplitude de tension détectée par le bolomètre est proportionnelle à la puissance hypersonore « moyenne » incidente. Nous calculons la puissance absorbée en introduisant un champ électrique induit dans la couche par la vibration mécanique. La comparaison des résultats théoriques et expérimentaux permet de déduire une valeur du potentiel de déformation de l'étain, compatible avec les valeurs publiées antérieurement

INTERACTION NON LINÉAIRE DE DEUX ONDES ACOUSTIQUES SUPERFICIELLES SE PROPAGEANT EN SENS OPPOSÉS A LA SURFACE D'UN CRISTAL PIÉZOÉLECTRIQUE

Un modèle unidimensionnel est proposé pour étudier l'interaction de deux ondes de Rayleigh de même fréquence se propageant en sens opposés à la surface d'un cristal piézoélectrique. La polarisation non linéaire induite à la surface du cristal par l'interaction des deux ondes est calculée en fonction d'une constante de couplage qui caractérise le milieu de propagation. Nous donnons les résultats expérimentaux obtenus à 150 MHz avec des ondes de Rayleigh se propageant suivant l'axe Z d'un cristal de niobate de lithium de coupe Y. L'enveloppe du signal hyperfréquence détecté à la fréquence double représente la convolution des signaux de modulation des deux ondes acoustiques qui interagissent.A one dimensional model is proposed for studying the interaction between two Rayleigh electroacoustic surface waves of the same frequency and opposite propagation directions on a piezoelectric crystal. The nonlinear polarization induced on the crystal's surface via the two interacting waves is obtained in terms of a nonlinear coupling constant characterizing the propagation medium. We report some experimental results for 150 MHz, Z propagating, Rayleigh waves on Y cut lithium niobate crystal. The amplitude modulation of the radiofrequency signal detected at twice the inputfrequency represents the convolution product of the individual amplitude modulations of the two interacting electroacoustic waves

Déviation et modulation des hypersons par les ultrasons dans les solides

L'interaction non linéaire entre une onde acoustique de forte puissance et basse fréquence et des ondes acoustiques de faible puissance et haute fréquence est décrite comme un phénomène de diffraction. Les équations couplées donnant les amplitudes des ondes acoustiques diffractées et les conditions de synchronisme sont obtenues dans le cas général du solide anisotrope. Les conditions de diffraction d'ondes acoustiques hypersonores par des ondes acoustiques ultrasonores dans un cristal de molybdate de plomb sont déterminées et des applications technologiques sont envisagées. Des résultats expérimentaux préliminaires sont ensuite donnés

Déviation et modulation des hypersons par les ultrasons dans les solides

The non-linear interaction between a high power, low frequency acoustic wave and low power, high frequency acoustic waves is described as a sound-sound scattering phenomenon. The coupled amplitude equations for scattered acoustic waves and the synchronism conditions are discussed in the general case of an anisotropic solid. Conditions are found for scattering of hypersound by ultrasound in lead molybdate, device applications are discussed, and preliminary experimental results are reported.L'interaction non linéaire entre une onde acoustique de forte puissance et basse fréquence et des ondes acoustiques de faible puissance et haute fréquence est décrite comme un phénomène de diffraction. Les équations couplées donnant les amplitudes des ondes acoustiques diffractées et les conditions de synchronisme sont obtenues dans le cas général du solide anisotrope. Les conditions de diffraction d'ondes acoustiques hypersonores par des ondes acoustiques ultrasonores dans un cristal de molybdate de plomb sont déterminées et des applications technologiques sont envisagées. Des résultats expérimentaux préliminaires sont ensuite donnés

Étude de la structure de liquides à liaisons hydrogène par dispersion et absorption dipolaire

Après avoir rappelé les notions et définitions concernant les polarisations statique et dynamique d’un matériau diélectrique, nous montrons comment les valeurs mesurées de la polarisation (ou de la permittivité ε) permettent de préciser les divers équilibres d’association pouvant exister au sein du liquide étudié.Nous appliquons ces résultats à une étude comparée des spectres hertziens de l’heptanol-1n et l’éthyl-3 pentanol-3

IMAGES ACOUSTIQUES VISUALISÉES PAR UNE CAMÉRA ULTRASONORE. AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS PAR RAPPORT AUX AUTRES MÉTHODES DE VISUALISATION

Les diverses méthodes permettant de produire des images ultrasonores sont passées en revue. Chaque principe de base utilisé est souligné et on insiste tout particulièrement sur le seuil de sensibilité de chaque méthode, ainsi que sur le temps nécessaire à la production d'une image. Ce rapide passage en revue comprend quelques discussions sur quatre catégories de méthodes de détection, les procédés thermiques, les procédés photographiques et chimiques, optiques et mécaniques, et les procédés électroniques. Pour ces catégories le seuil de sensibilité varie d'environ 1 W/cm2 pour les procédés photographiques et pour les procédés chimiques, à des valeurs de l'ordre de 10-11 W/cm2 pour les procédés électroniques. Parmi ces derniers, la visualisation par caméra à ultrasons présente l'avantage de délivrer une image de manière pratiquement instantanée. Malheureusement, la dimension de l'image est limitée par le fait que la face sensible de la caméra doit supporter la pression atmosphérique. L'obligation d'utiliser très souvent une onde ultrasonore continue apporte également par l'influence d'interférences et d'ondes stationnaires de sérieuses difficultés. Des essais effectués sur des caméras fonctionnant avec des impulsions ultrasonores ont apporté des améliorations sensibles. Les perfectionnements de ce type de tube de prise d'images ultrasonores devraient aboutir à un tube travaillant suivant deux séquences : la première prenant l'image acoustique en mémoire au moment où arrive l'impulsion d'ultrasons, la seconde effectuant la lecture par le faisceau d'électrons. Une autre solution consisterait à réaliser une superposition de couches piézoélectriques semi-conductrices et électroluminescentes transformant directement un relief de pression en image lumineuse.The various methods which enable to produce ultrasonic images are listed. Each basic princip is outlined with emphasis on the intensity level which is possible to detect and on the time required to produce an image. This brief survey includes some discussions about four types of methods using thermal, photographical, chemical and electronic devices. The intensity level varies from 1 W/cm2 for the three former to 10-11 W/cm2 for the latter. Within the latter, we are chiefly concerned with the camera, which offers the advantage of giving quasi-instantaneous images. Unfortunately, the size of the image is limited by considerations about pressure acting upon the piezoelectric plate. The use of continuous waves, as it is generally the case, introduces some other limitations coming from diffraction effects. Camera issuing from future improvements would work in two stages : First, acoustic images should be stored when the ultrasonic pulse impinges on the piezoelectric target, and in the second stage the charge pattern should be read by an electron beam. Another solution consist in superposing piezoelectric, semi-conductor, and electrominescent layers, converting directly a relief of pressure into a visible image

Propagation des ondes acoustiques superficielles dans les cristaux piézoélectriques

The purpose of this work is to theoretically investigate surface wave propagation on piezoelectric crystals. In particular, we report the existence of a Rayleigh-mode piezoelectric surface wave on Y-cut and Z-cut LiNbO 3 crystals, and of a Bleustein-mode surface wave on [1 10]-cut Bi12GeO 20 crystals. We present a detailed solution giving plots for variations of electric fields and elastic displacements as a fonction of distance from the free or metallized surface.Le but de ce travail est d'étudier théoriquement la propagation des ondes acoustiques superficielles dans les cristaux piézoélectriques. Nous démontrons en particulier l'existence d'une onde de Rayleigh piézoélectrique dans les cristaux de LiNbO 3 de coupe Y et Z et d'une onde de Bleustein dans les cristaux de Bi 12GeO 2 0 de coupe [1 10]. Nous présentons une solution détaillée donnant les variations des champs électriques et des déplacements élastiques en fonction de la distance de la surface libre ou métallisée