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原文传递采用可移动双探头压电传感器测量薄膜粘附性的方法

专利名称：	采用可移动双探头压电传感器测量薄膜粘附性的方法
摘要：	本发明涉及采用可移动双探头压电传感器测量薄膜粘附性的方法，由多个声表面波叉指换能器构成可生成不同频率声表面波的声表面波叉指换能器组，一个声表面波叉指换能器包括一个叉指电极，用以在待测样片上产生单频声表面波；压电传感器用以在待测样片上拾取声表面波的信号，通过对采集到的信号进行处理，从而获得相应频率下声表面波的波速，更换可产生不同频率的声表面波叉指换能器，即可获得该待测样片的声表面波频散曲线，通过将实验频散曲线和理论频散曲线进行匹配即可完成对薄膜特性的无损检测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	天津;12
申请人：	天津大学
发明人：	肖夏;戚海洋
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-08T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910177350.8
公开号：	CN110057910A
代理机构：	天津市北洋有限责任专利代理事务所
代理人：	程毓英
分类号：	G01N29/04(2006.01);G;G01;G01N;G01N29
申请人地址：	300072 天津市南开区卫津路92号
主权项：	1.一种采用可移动双探头压电传感器测量薄膜粘附性的方法，所采用的声表面波无损检测系统包括波形发生器、多个声表面波叉指换能器、压电传感器和计算机，其特征在于，由多个声表面波叉指换能器构成可生成不同频率声表面波的声表面波叉指换能器组，一个声表面波叉指换能器包括一个叉指电极，用以在待测样片上产生单频声表面波；压电传感器用以在待测样片上拾取声表面波的信号，通过对采集到的信号进行处理，从而获得相应频率下声表面波的波速，可完成对薄膜特性的无损检测；所述的压电传感器为可移动双探头压电传感器，包括金属外壳、前压电探头、后压电探头，在金属外壳的底部开设有两个平行的通孔，前压电探头和后压电探头的劈尖从平行通孔伸出，在金属外壳的顶部开设有与两个平行通孔相对应的小孔，两个压电探头的上部分别与一个管柱固定连接，与压电探头相连的导线从管柱导出金属外壳，后压电探头的周围填充有绝缘材料，前压电探头置于金属外壳内部未填充绝缘材料的局部空腔内，局部空腔的存在使得前压电探头可以上下移动，测量薄膜特性的方法如下： (1)利用波形发生器对一个声表面波叉指换能器两端加上交变电压，在该器件的压电基底中产生特定频率的声表面波。 (2)将声表面波叉指换能器溅射叉指电极的一面放置在待测样片的表面处，在待测样片中产生单频表面波； (3)将可移动双探头压电传感器置于待测样片表面； (4)将前压电探头置于最低处，使其接触待测样片表面，采集待测样片表面处的声表面波信号； (5)向上移动前压电探头，使其离开待测样片表面，采集待测样片表面处的声表面波信号； (6)对两次采集到的声表面波信号做相应的频域变化，并计算声表面波的频率和速度，此频率和速度即为薄膜声表面波频散曲线上的一个频率速度点； (7)更换另一个声表面波叉指换能器并重复步骤(2)至(6)，获得多个频率速度点，通过多点描绘出待测样片在相应频域范围内的实验频散曲线； (8)将实验频散曲线和理论频散曲线进行匹配完成对薄膜特性的无损检测。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的声表面波叉指换能器组包括30个器件，压电基底材料均为铌酸锂，即叉指间距为指条宽度的2倍，30个声表面波叉指换能器的指条宽度分别为：100.0μm，50.0μm，33.3μm，25.0μm，20.0μm，16.7μm，14.3μm，12.5μm，11.1μm，10.0μm，9.09μm，8.33μm，7.69μm，7.14μm，6.67μm，6.25μm，5.88μm，5.56μm，5.26μm，5.00μm，4.76μm，4.55μm，4.35μm，4.17μm，4.00μm，3.85μm，3.70μm，3.57μm，3.45μm，3.33μm，这30个器件所激发出的声表面波的频率分别为10MHz，20MHz，30MHz，……300MHz。
所属类别：	发明专利