Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

06.22 Источники ультра- и гиперзвука, аппаратура и методы измерений

 

Зайцев Б.Д., Теплых А.А., Семенов А.П., Бородина И.А. «Влияние проводящей пленки с конечной толщиной на характеристики резонатора с поперечным электрическим полем» Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 257-261 (2020)

Методом конечных элементов изучено влияние проводимости и толщины пленки, нанесенной на свободную сторону резонатора с поперечным электрическим полем из пьезокерамики ЦТС 19, на его резонансные характеристики. Исследовались реальные пленки на основе нитроцеллюлозного лака с микрочастицами графита и пленки хитозана – ацетата. Плотность пленки определялась экспериментально по известной массе и геометрическим размерам. Диэлектрическая проницаемость и проводимость пленки были найдены с помощью плоского конденсатора, содержащего исследуемую пленку. Для нахождения коэффициентов упругости и вязкости пленки измерялась частотная зависимость модуля электрического импеданса резонатора с продольным электрическим полем на основе диска из керамики ЦТБС 3, нагруженного исследуемой пленкой. По этой зависимости методом акустической спектроскопии определялись искомые коэффициенты. Полученные данные в совокупности с заданной проводимостью пленки позволили рассчитать частотную зависимость электрического импеданса резонатора с поперечным электрическим полем из керамики, нагруженного исследуемой пленкой. Были построены зависимости частоты параллельного резонанса и значения реальной части импеданса на этой частоте от проводимости пленки при различных значениях толщины. Оказалось, что с ростом проводимости пленки частота параллельного резонанса незначительно увеличивается. При этом максимальное значение электрического импеданса существенно уменьшается. С ростом толщины пленки оба параметра уменьшаются. Были также измерены частотные зависимости электрического импеданса резонатора с поперечным электрическим полем с различными пленками, которые оказались в хорошем соответствии с теорией.

Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 257-261 (2020) | Рубрики: 06.17 06.22

 

Теплых А.А., Зайцев Б.Д., Бородина И.А., Семенов А.П. «Акустический резонатор с радиальным возбуждающим электрическим полем» Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 78-82 (2020)

Представлен новый тип пьезокерамического акустического дискового резонатора с радиальным возбуждающим электрическим полем. Резонатор представляет собой диск из пьезоматериала кристаллографического класса 6mm, на одну сторону которого нанесены два круглых концентрических металлических электрода с зазором между ними. Преимущество такого типа резонаторов заключается в том, что на его характеристики оказывают влияние механические и электрические свойства нагрузки, нанесенной на другую сторону резонатора, при этом характеристики резонатора можно эффективно вычислять при помощи двумерного метода конечных элементов. Представлена модель свободного резонатора и резонатора, нагруженного пленкой конечной толщины. Рассчитаны характеристики различных мод колебаний для резонаторов из пьезокерамики ЦТБС 3 при различной ширине электродов и зазора между ними.

Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 78-82 (2020) | Рубрика: 06.22

 

Бородина И.А., Зайцев Б.Д., Теплых А.А., Гулий О.И. «Датчик на основе резонатора с поперечным электрическим полем из пьезокерамики ЦТС для анализа бактериальных клеток в жидкости» Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 242-245 (2020)

Разработан датчик для анализа микробных клеток на основе резонатора с поперечным электрическим полем, изготовленный из керамики ЦТС 19. В этом резонаторе поперечная компонента механического смещения, не приводящая к радиационным потерям при контакте с жидкостью, является доминирующей. Измеренные частотные зависимости действительной и мнимой частей электрического импеданса резонатора в диапазоне частот 50–300 кГц показали наличие трех резонансов на частотах 68,7, 97,8 и 264 кГц. Добротность каждого резонанса при контакте с жидкостью была существенно выше добротности резонатора с продольной акустической волной на основе ниобата лития. Показана возможность обнаружения и идентификации микробных клеток путем регистрации их специфического взаимодействия с антителами непосредственно в суспензии с помощью этого датчика.

Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 242-245 (2020) | Рубрика: 06.22