當(dāng)前位置：首頁(yè) » 技術(shù)支持 » QuartzCom從天然石英SMX-5F-QB到精密計(jì)時(shí)

QuartzCom從天然石英SMX-5F-QB到精密計(jì)時(shí)

來(lái)源：*** 查看手機(jī)網(wǎng)址

掃一掃!

掃一掃!

瀏覽：- 發(fā)布日期：2024-03-14 10:24:33【大中小】

分享到：

QuartzCom從天然石英SMX-5F-QB到精密計(jì)時(shí)

壓電效應(yīng)是居里兄弟在1880年描述的。這是基礎(chǔ)知識(shí) 需要開啟一個(gè)時(shí)間測(cè)量和頻率控制的新時(shí)代。

直到20世紀(jì)60年代，天然石英還被用作原材料石英晶振晶體的生產(chǎn)。但是喬治·斯佩齊亞已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了 1900年在意大利都靈大學(xué) 石英。他的高壓滅菌器很小，是氣體加熱的。他制作了第一個(gè)可用的人造石英石。石英的生長(zhǎng)是不可能的由熔化的材料制成。石英的反轉(zhuǎn)點(diǎn)在 573 ℃,其中結(jié)構(gòu)從低溫α 石英(壓電)到高溫β石英(不再壓電)。在從高溫到低溫的過(guò)程中，晶體追溯到阿爾法石英結(jié)構(gòu)。而是來(lái)自阿爾法石英存在兩種結(jié)晶學(xué) 版本，右手左手水晶。這產(chǎn)生了雙胞胎，意味著水晶的一部分被留下了另一部分是右撇子。這給出了一個(gè) 完全不同的行為最終產(chǎn)品。這樣的水晶已經(jīng)沒(méi)用了敬水晶行業(yè)。

要開始生長(zhǎng)一種新晶體，需要一種非常好的材料。種子質(zhì)量決定了晶體生長(zhǎng)的質(zhì)量。第一代的種子大部分是從自然中產(chǎn)生的石英晶體。所以在這個(gè)過(guò)程中使用了少量的天然石頭。

今天的高壓滅菌器有更大的尺寸，最大高度幾十米和一個(gè)或直徑更大。這內(nèi)在條件保持不變 100多塊也一樣年，壓力2000巴和370攝氏度的溫度電熱提供了正確的溫度和生長(zhǎng) 時(shí)間從幾個(gè)星期開始最長(zhǎng)一年，取決于最終寶石的大小和質(zhì)量。電力的消耗構(gòu)成了能源消耗的主要部分材料價(jià)格。

人造石英晶體比天然石頭有許多優(yōu)點(diǎn)。只有一種類型，右手石英晶振，就產(chǎn)生了。在這種情況下，所有晶體切割的方向和方向完全安全。內(nèi)含物較少，沒(méi)有孿晶和a Q值的保證。在天然水晶上看起來(lái)像一個(gè)雞蛋，主軸帶有光學(xué) 必須找到方法。接下來(lái)是尋找內(nèi)含物，然后切割 X射線控制切片。通過(guò)蝕刻控制孿晶圖片也必須做。那要花很多時(shí)間。產(chǎn)量是不可重復(fù)的

這與合成晶體不同。產(chǎn)量并不更多地取決于材料，而僅僅取決于所使用的材料流程。如今，雙旋轉(zhuǎn)切割的高精度晶體要求非常嚴(yán)格的公差。高的所有切割和研磨過(guò)程中的精度是必要的，并提高了對(duì)測(cè)量的要求技術(shù)也是。兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向和頻率的角度公差范圍為0.002度必須在大規(guī)模生產(chǎn)過(guò)程中測(cè)量ppb范圍內(nèi)的精度。這比在半導(dǎo)體工業(yè)。對(duì)于空間應(yīng)用，材料必須通過(guò)一個(gè)額外的過(guò)程，即清掃。這個(gè)過(guò)程是一個(gè)高溫下的電擴(kuò)散過(guò)程，可以除去不需要的離子材料。這需要幾個(gè)星期，是一個(gè)非常困難的過(guò)程。該過(guò)程對(duì)于減少高能輻射對(duì)晶體頻率的影響。

QuartzCom從天然石英SMX-5F-QB到精密計(jì)時(shí)

沒(méi)有振蕩器的石英晶體的第一次使用是所謂的電致發(fā)光晶體。這種類型用于控制大型LC穩(wěn)定無(wú)線電臺(tái)的頻率。氣體中的晶體環(huán)境，在共振的情況下，讓電流通過(guò)。這允許它開始?xì)怏w放電氣體開始發(fā)光。

晶體的真正使用始于20世紀(jì)20年代電子石英晶體振蕩器的發(fā)展。從這個(gè)用電場(chǎng)刺激機(jī)械振動(dòng)是可能的。的穩(wěn)定性現(xiàn)在可以使用機(jī)械振動(dòng)。第一個(gè)諧振器和今天使用的大多數(shù)諧振器是體聲波諧振器(BAW)。后來(lái)還使用了另一種效應(yīng)，表面聲波諧振器(聲表面波)。在聲表面波上，用特殊波形的表面?zhèn)鞑?lái)代替音量震動(dòng)。SAW主要用于過(guò)濾應(yīng)用。

加速晶體生長(zhǎng)的重要時(shí)期發(fā)展和生產(chǎn)是第二次世界大戰(zhàn) 冷戰(zhàn)后。水晶被用于通訊系統(tǒng)和雷達(dá)。后來(lái)全球定位系統(tǒng)被建成了。所有這一切都需要非常精確的計(jì)時(shí)。首批之一大規(guī)模生產(chǎn)的晶體是所謂的“通道晶體” 交流。它有標(biāo)準(zhǔn)的尺寸并被生產(chǎn)出來(lái) 來(lái)自不同的工廠用于相同的用途

石英晶體電子表最早用于天文目的。開始的時(shí)候，一個(gè)人坐滿了整個(gè)房間。隨著集成電路的發(fā)展手表的晶體必須適合手表。的生產(chǎn) 微型音叉已經(jīng)開始。

今天的晶體尺寸是標(biāo)準(zhǔn)化的，尺寸小至2x2mm，高度低于1mm貼片晶振，這種非常小的晶體不能滿足與較大晶體相同的規(guī)格。應(yīng)用程序確定石英晶體的大小。BAW諧振器覆蓋了從低kHz(尤其是時(shí)鐘晶體)以及高達(dá)幾百M(fèi)Hz的頻率，并且超過(guò)1GHz是可能的。在……里現(xiàn)代世界的石英晶體是在許多應(yīng)用中使用。開始從腕表到手機(jī)，電腦，電視，洗衣機(jī)、汽車、飛機(jī)和直到我們使用的衛(wèi)星至少有一個(gè)晶體每個(gè)應(yīng)用程序。今天的高點(diǎn) 精密時(shí)鐘現(xiàn)在使用其他類型基本振動(dòng)。這些是不再有機(jī)械振動(dòng)，但是是原子上的電子躍遷基礎(chǔ)，就像銣鐘。這些時(shí)鐘具有更好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。但是他們沒(méi)有達(dá)到短時(shí)間高的穩(wěn)定性(相位噪聲) 精密石英振蕩器。

石英晶體或具有多個(gè)電極的晶體的組合被用作頻率濾波器質(zhì)量因素。這主要用于電信系統(tǒng)中分離頻道。

QuartzCom從天然石英SMX-5F-QB到精密計(jì)時(shí)

另一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域是傳感器應(yīng)用。特殊的諧振器設(shè)計(jì)允許應(yīng)用為溫度傳感器、質(zhì)量傳感器、壓力傳感器等。所有這些參數(shù)都可以很容易地鏈接到振動(dòng)器的頻率變化。一個(gè)非常常見(jiàn)的應(yīng)用是真空中的薄膜厚度傳感器蒸發(fā)系統(tǒng)。利用施加質(zhì)量的頻率變化效應(yīng)，一個(gè)非常簡(jiǎn)單的薄膜厚度測(cè)量是可能的。取決于晶體振動(dòng)器的基頻，質(zhì)量靈敏度可以達(dá)到原子層的數(shù)量級(jí)

石英晶體在當(dāng)今世界隨處可見(jiàn)，但我們并沒(méi)有注意到它們。僅當(dāng)以下情況之一它們壞了，我們的手機(jī)、洗衣機(jī)、汽車都不能用了。沒(méi)有石英晶體的所有通信世界將會(huì)停止。看看這個(gè)小元件，它的機(jī)械精度精確到原子層，并了解自己有多少工作，技術(shù)和精度是必要的產(chǎn)生這些晶體中的一個(gè)。