автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Разработка тепловых приемников излучения на основе пьезоэлектрического кварца



На правах рукописи

ГОШЛЯ РОМАН ЮРЬЕВИЧ

РАЗРАБОТКА ТЕПЛОВЫХ ПРИЕМНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КВАРЦА

Специальность 05.11.13 — приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 О ДЕК 2012

Омск-2012

005047413

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный технический университет» на кафедре «Технология электронной аппаратуры».

Научный руководителькандидат технических наук, доцент

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Московского государственного университета приборостроения и информатики Кондратенко Владимир Степанович;

кандидат технических наук, доцент, проректор по научной работе Омского Государственного университета Козлов Александр Геннадьевич.

Ведущая организация: ОАО НПП «Эталон», г. Омск. Защита состоится « 29» декабря 2012 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.178.01 в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный технический университет» по адресу: 644050, г. Омск, пр. Мира, 11, ауд. 8-421.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного технического университета. Автореферат разослан «29» ноября 2012 г.

Ученый секретарь

Захаренко Владимир Андреевич.

диссертационного совета

В.Л. Хазан

Общая характеристика работы

Интенсивное развитие современной оптико-электроники, лазерной техники во многом определяется успехами, достигнутыми при приеме оптического излучения и обработке оптической информации. Роль приемников излучения как важнейшего элемента оптико-электронной аппаратуры неразрушающего и, прежде всего, теплового контроля непрерывно возрастает. Тепловые приемники излучения (ТПИ) предназначены для обнаружения и измерения энергии электромагнитных волн оптического и инфракрасного диапазона путем преобразования ее в другие виды энергии (электрические сигналы: напряжение, ток, период колебаний). В основу работы любого приемника излучения заложено взаимодействие излучения с веществом чувствительного элемента. В ТПИ изменение тех или иных свойств чувствительного элемента вызывается воздействием тепловой радиации.

Тепловые приемники излучения являются неселективными приемниками, в практических реализациях неселективность искажается и определяется характеристиками пропускания материала входного окна и зависимостью коэффициента поглощения поглощающего излучение покрытия.

ТПИ обладают следующими преимуществами:

- неселективность чувствительности в широком спектральном диапазоне;

- простота эксплуатации и возможность работы без охлаждения;

- применяемость в широком спектральном диапазоне оптического излучения от ультрафиолетового до дальнего инфракрасного участка (субмиллиметровых волн).

В диссертационной работе были разработаны конструкции и исследованы зависимости изменения резонансной частоты кварцевых тепловых приёмников излучения от величины мощности падающего лучистого потока. А также показана возможность измерения мощности лучистых потоков при помощи тепловых приемников излучения,

3

чувствительный элемент которых изготовлен из пьезоэлектрического кварца в виде инвертированной мезаструктуры с нанесенными на его поверхности тонкопленочными электродами, на поверхности которых нанесено покрытие, взаимодействующие с излучением. Разработана технология изготовления таких приемников излучения

Целью данной работы является разработка и исследование тепловых приемников излучения на основе пьезоэлектрического кварца.

Для достижения поставленной цели потребовалось решение следующих задач:

1 Аналитическое обоснование возможностей создания тепловых приемников излучения на основе пьезоэлектрического кварца.

2 Разработка конструкции и технологического процесса изготовления кварцевых тепловых приемников излучения (КТПИ) на эффекте термочувствительности и радиационно-пьезоупругом эффекте.

3 Экспериментальное исследование основных параметров тепловых приемников излучения на основе пьезоэлектрического кварца на эффектах термочувствительности и радиоционно-пьезоупругом.

В диссертационной работе приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований, полученные с использованием методов вычислительной математики и компьютерного моделирования в среде МаШСА0200П.

Научная новизна заключается в следующем:

1 Предложено аналитическое выражение, описывающие изменение частотного выходного сигнала КТПИ от величины мощности лучистого потока теплового излучения, облучающего его приемную площадку;

2 Результаты экспериментальных исследований зависимости изменения частотного выходного сигнала КТПИ от мощности облучающего лучистого потока АЧТ при температуре излучающей полости 500 К;

4

3 Экспериментально исследованы зависимости изменения частотного выходного сигнала КТПИ от изменения температуры источника излучения типа АЧТ в диапазоне температур от 270 К до 1000 К;

4 Получены новые расчетно-экспериментальные зависимости величины механических напряжений, возникающих в тонкопленочной структуре электродного покрытия, нанесенного на поверхность сверхтонкого кварцевого чувствительного элемента в результате внешнего воздействия лучистым потоком;

5 Результаты экспериментальных исследований зависимости изменения интегральной чувствительности КТПИ на основе радиационно-пьезоупругого эффекта от азимутной ориентации чувствительной площадки приемника излучения на поверхности кварцевого чувствительного элемента выполненного в виде ОМС.

Практическая ценность полученных результатов:

1 Разработана методика расчета изменения частотного выходного сигнала от величины мощности излучения, попадающего на поверхность чувствительного элемента КТПИ;

2 Разработана технология жидкостного селективного травления пьезоэлектрического кварца для изготовления кварцевых чувствительных элементов КТПИ;

3 Разработаны и изготовлены экспериментальные образцы кварцевых ТПИ;

4 Разработан пооперационный технологический процесс изготовления КТПИ, на отдельные операции получены патенты РФ (№ 2264029, №2276453 ,№2287218).

6 На основании результатов исследований разработано два типа устройств: устройство для контроля температуры поверхности микрообъектов; устройство для измерения мощности лазерного излучения светодальномеров электронных тахеометров;

Личный вклад автора:

Личный вклад автора в диссертационную работу определяется общей формулировкой, обоснованием целей и задач исследований, выбором методов и решением задач разработки КТПИ, разработкой и изготовлением опытных образцов, проведения экспериментов и анализа результатов.

Автором разработана конструкция чувствительного элемента КТПИ на основе радиационно-пьезоупругого эффекта и на основе эффекта термочувствительности пьезоэлектрического кварца. Разработаны и изготовлены практические варианты конструкции КТПИ на основе термочувствительности и на основе радиационно-пьезоупругого эффекта.

Достоверность результатов и выводов диссертационной работы подтверждена экспериментальной частью работы, тремя патентами РФ и изготовленными лабораторными образцами тепловых приемников излучения на основе пьезоэлектрического кварца.

Реализация результатов работы:

1 Созданы лабораторные образцы тепловых приемников излучения на основе пьезоэлектрического кварца;

2 На базе лабораторного образца теплового приемника излучения разработана установка для измерения температуры микрообъектов диаметром не более 500 мкм, измерена температура поверхности каталитического слоя термокаталитического газового сенсора ТКС-1;

3 Разработана технология изготовления кварцевых кристаллических элементов в форме инвертированной мезаструктуры. Технология внедрена в производство высокочастотных кварцевых резонаторов ООО НПП «Метеор-Курс», что подтверждается соответствующим актом внедрения;

4 Разработан и изготовлен макет прибора для измерения мощности лазерного излучения дальномера, применяемые в современных геодезических приборах (тахеометрах). Прибор внедрен в Омском

филиале сервисного центра ФГУП УОМЗ и ООО «Метрика-сервис», что подтверждается соответствующим актом внедрения.

5 Изготовлены лабораторный стенд исследования КТПИ, внедренный в

учебный процесс в ОмГТУ.

6 Разработано и изготовлено устройство теплового контроля поверхностей

микрообъектов.

Апробация работы:

Материалы работы докладывались и обсуждались на пятом учебно-методическом семинаре - совещании «Практическое применение контактных и пирометрических средств температурных измерений и метрологического обеспечения»(г. Омск, ОАО НПП «ЭТАЛОН», март 2008г.); на II Всероссийской научно - технической конференции «Россия молодая. Передовые технологии в промышленности»(Омск - 2009г.); на региональной научно-практической конференции «Наука, образование, бизнес ученых, предпринимателей, аспирантов студентов, специалистов промышленности и связи, посвященной дню радио»(Омск - 2009г.); на восьмом учебно-методическом семинаре - совещании «Эталонные и рабочие средства измерения в области теплофизики. Энергоаудит»(г. Омск ОАО НПП «ЭТАЛОН», март 2010г.)

Публикации: основные результаты диссертации отражены в печатных работах: 2 работах в изданиях, вошедших в перечень рекомендуемых ВАК РФ; 2 тезисов докладов на научно-технических конференциях; 3 - патента на изобретение; 5 — в прочих печатных изданиях; одном отчете по НИР.

Автор защищает следующие основные положения:

1 Предложенный в диссертационной работе подход к описанию функции преобразования теплового излучения в изменения частоты КТПИ;

2 Технологический процесс изготовления тепловых приемников излучения на основе пьезоэлектрического кварца;

3 Результаты исследования влияния конструктивно - технологических факторов на чувствительность тепловых приемников излучения на основе пьезоэлектрического кварца.

4 Результаты экспериментальных исследований основных радиационно-частотных характеристик КТПИ.

Структура и объем диссертации:

Работа состоит из введения, пяти глав, заключения и приложения, изложена на 162 листах основного текста и иллюстрируется 65 рисунками, 27 таблицами. Список цитируемой литературы содержит 66 наименований. Основное содержание работы изложено в пяти главах.

Во введении обоснована актуальность проводимых исследований, сформулированы цели и задачи работы, научная новизна, практическая значимость результатов, представлены основные положения, выносимые на защиту, представлена структура диссертации.

Первая глава диссертационной работы посвящена литературному обзору тепловых приемников излучения на основе различных физических принципов преобразования. Сделан сравнительный анализ и проведена классификация по физическому принципу (рис. 1) тепловых приемников излучения представленных в настоящее время на рынке. Обобщена система параметров и характеристик ТПИ.

Кварцевые тепловые приемники обладают оригинальной конструкцией присущей изделиям на основе объемных акустических волн (кварцевым резонаторам и монолитным кварцевым фильтрам) и дешевизной по технологическому исполнению. Чувствительные элементы ТПИ на основе пьезоэлектрического кварца изготавливаются с применением групповых

У

методов, что значительно повышает повторяемость характеристик и обеспечивает низкую себестоимость.

Іетґье претки шлренл

I &

II гй I"

¡1

§11

ЇВк 1&1

Рисунок 1 - Классификация ТПИ в зависимости от физического принципа действия

В настоящее время параметры, характеристики, методы проектирования, некоторые технологические операции изготовления различного типа датчиков на основе пьезоэлектрического кварца исследованы недостаточно полно и исследуются ведущими мировыми лабораториями, а работы, посвященные тепловым приемникам излучения на основе пьезоэлектрического кварца практически отсутствуют.

В различных литературных источниках приводятся только обобщенные сведения о возможности создания кварцевых тепловых приемников излучения (для регистрации ИК- излучения). Приводятся только гипотезы о природе изменения частотного выходного сигнала от изменения мощности лучистого потока. Это доказывает актуальность исследований, направленных на теоретическое и экспериментальное обоснование разработки КТПИ как приемника излучения, обладающего рядом преимуществ.

В первой главе работы систематизированы подходы к анализу ТПИ на различных физических принципах действия и конструктивных исполнениях. Сформулированы задачи исследования и разработки КТПИ.

Во второй главе работы представлена тепловая схема кварцевого теплового приемники излучения показанная на рисунке 2. Чувствительный элемент (1) обладает теплоемкостью С, соединен при помощи контактных пружин (2) с основанием (3) и помещен в корпус (4). Стенки корпуса обладают теплопроводностью Q (количество тепла, отводимое через систему крепления чувствительного элемента в окружающую среду, рассчитывается в соответствии с законом Фурье (2=кАТ, где ¿-коэффициент теплопроводности пружинных подвесов).

Рисунок 2 - Тепловая схема кварцевого теплового приемника излучения 1 _ чувствительный элемент (детектор); 2 -контактные пружины из материала с высоким тепловым сопротивлением; 3 - основание; 4 -корпус; 5 - входное окно.

Изменение температуры поверхности кварцевого чувствительного элемента вычисляется путем решения дифференциального уравнения теплового баланса, полученного на основании закона сохранения энергии и тепловой схемы показанной на рисунке 2:

где ЛТ — разность температур чувствительного элемента (детектора) и окружающей среды, обусловленная воздействием лучистого потока Ф, величина которого вычисляется на основе закона Стефана-Больцмана.

Физическая последовательность преобразования регистрируемого теплового потока на чувствительный элемент в частотный выходной сигнал КТПИ на эффекте термочувствительности описывается выражением (2), а на основе радиоционно-пьезоупругого эффекта выражением (3):

где Т] - изменение температуры источника излучения, К; Ф - лучистый (тепловой) поток от источника излучения с температурой , Вт . ЛТ2 - изменение температуры чувствительного элемента, вызванное воздействием на него внешнего лучистого потока Ф, которое вычисляется согласно выражения (4) полученного путем решения дифференциального уравнения теплового баланса (1), при условии, что лучистый поток Ф модулируется с частотой со;

А[- изменение выходного частотного сигнала детектора, Гц.

Принцип действия теплового приемника излучения на основе пьезоэлектрического кварца заключается в следующем. Падающий на поверхность чувствительного элемента КТПИ лучистый поток Ф, повышает температуру детектора и приводит к изменению свойств кварцевого чувствительного элемента. Данные изменения фиксируются в виде изменения

(1)

Г, Ф -)• ат2 -> д/, Г, -> Ф АТг -» Н Д/,

(2) (3)

частотного выходного сигнала. Изменение частотного выходного сигнала КТПИ на эффекте термочувствительности будет описано выражением:

/(Ф)=/0(1+г;:

еФЛ

еФп

"'2 +а2С2)

(5)

7 Ш

где Т/"- температурный коэффициент первого порядка.

Изменение частоты выходного сигнала КТПИ на основе радиационно-пьезоупругого эффекта описывается следующим выражением:

£2Ф(Д

Кг -/о

/(Ф) = /о +

8 / т](1 + со2т1)

о

Л/, (6)

где ^¿-коэффициент силочувствительности кварцевого чувствительного элемента АТ- среза, зависит от анизотропных свойств кварцевого чувствительного элемета;

1,Ь,Х- длина, ширина, и толщина электродного покрытия (см. рисунок 6) в активной области, м;

Ь — толщина чувствительного элемента, м;

а,, а7 - температурный коэффициент линейного расширения, 1/°С Е], Е2 - модуль упругости (Модуль Юнга ГПа или Н/м ); £> - диаметр кварцевого чувствительного элемента, мм.

В третьей главе рассмотрены конструктивно-технологические

особенности изготовления тепловых приемников излучения на основе

пьезоэлектрического кварца. Структура датчиков представлена четырмя

основными элементами, (рис. 3).

Ку^Г Г ёхсдь" СХХП

З/я Ж ьууекя ¡итхиа/и1

ЧуйаЛителъный элемент

Систела крепления чц&стбительниго элемент

йАВ б ію&^є

Рисунок 3 - Структурная схема КТПИ 12

В работе приведена разработанная методика расчета основных конструктивных параметров для обеспечения требуемых характеристик. Приводится технологический маршрут изготовления КТПИ. Последовательность операций, показана на технологической схеме приведенной на рисунке 4, на технологические решения получены патенты РФ.

Рисунок 4 - Технологический процесс изготовления ТПИ на основе пьезоэлектрического

кварца.

Четвертая глава посвящена экспериментальному исследованию лабораторных образцов КТПИ на основе термочувствительности и КТПИ на основе радиационно-пьезоупругого эффекта. Для этих целей была изготовлена экспериментальная установка на базе излучателей типа моделей АЧТ (АЧТ-100/110/1100) - с диапазоном рабочих температур от 293 К до 1273 К. Структурная схема установки показана на рисунке 5.

[ЕКШЗ

Рисунок 5 - Структурная схема установки для измерения параметров тепловых приемников излучения на основе пьезоэлектрического кварца, где 1 - излучающая полость АЧТ; 2 - датчик температуры; 3 - регулирующий элемент; 4 - терморегулятор; 5 - нагреватель; 6 - апертурная диафрагма; 7 - КТПИ помещённый в теплоизоляционный кожух; 8 - электронный генератор; 9 - электронно-счетный частотомер; 10 - модулятор; 11 - регулятор частоты модуляции; 12 - оптическая скамья, і - расстояние между КТПИ и

излучающей полостью АЧТ.

Рисунок 6 - Конструкция кварцевого чувствительного элемента КТПИ на основе радиационно-пьезоупругого эффекта, где 1 - кварцевый чувствительный элемент АТ-среза; 2 - поглощающее излучение покрытие; 3 - основной слой электродного покрытия

XX'; КГ; 22'- направление кристаллографических осей; /, Ь, I- длина, ширина, и толщина электродного покрытия в активной области; у/ - азимутный угол, определяющий значения коэффициента силочувствительносги К/.

Экспериментально исследована зависимость интегральной чувствительности в зависимости от азимутной ориентации электродного покрытия. На рисунке 6 показана конструкция чувствительного элемента КТПИ на основе радиационно-пьезоупругого эффекта, имеются угловые

ориентации при которых при облучение лучистым потоком практически не приводит к изменению частотного выходного сигнала. Зависимость чувствительности КТПИ на основе радиоционно-пьезоупругого эффекта от значения угла у - представлена на рисунке 7.

7.00 10*°^ Є.ОО 10*065.0010*06-б Л.ООЮ*06-I злою-™. | 2,0010*06-

Ї 1.0010*06. В

| О.ОО«*0^ | -1.00«"16. -2.00 10*0Б-■зжио-0«

/эо во

120 19

ази^уїного угг» •

Рисунок 7 - Экспериментальный график зависимости изменения интегральной чувствительности КТПИ на основе радиашюнно-пьезоупругом эффекта от азимутной

ориентации электродов. В таблице 1 приведены, расчетные и фактические значения параметров

и характеристик КТПИ.

Таблица 1 - Параметры кварцевых ТПИ

Параметр Ед измер. Кварцевые тепловые приемники излучения

На основе термочувствительности На основе радиационно-пьезо\тгр\'гого эффекта Примечание

Расчетное значение Факт, значение Расчетное значение Факт, значение

Интегральная чувствительность Ги/Вт 1,231-Ю7 4,1-107 7,9-107 6,94-106 Тдчт 500 К на частоте модуляции 0 Гц

2,68-106 2,17 Ю6 2,18-10* 2,06-103 Тачт 500 К на частоте модуляции 10 Гц

Пороговый поток Вт 9,38-10"12 1,57-Ю'10 4,6810 і2 3,2 МО"10 Тачт 500 К частота модуляции 0 Гц

1,77- Ю10 3,68- Ю10 Тачт 500 К частота модуляции 10 Гц

Площадь чувствительного элемента мм2 3,14 2,0 Гарантируется конструкцией

Постоянная времени сск 2,410 і | 2.1 10' 1,110 і | і,мо-

Спектральный диапазон мкм 1,0-27,0 1,0-27,0 Входное окно изготовлено из кристаллич еского кремния марки КЭФ-45

Рабочая частота кГц | 50000,0±2,5 122775,0±2,5 і

На рисунке 8 показаны графики зависимостей изменения резонансной частоты ТПИ от величины мощности, воздействующего на поверхность чувствительного элемента, полученные в результате теоретических расчетов при моделировании и в результате экспериментов.

№

мощность лучистого потока, Вт

0Ги_. 1 Ги--Г>ГЦ---Ю Гц •—.--- 33 Гц |

иомо 12003! 120030

120020

1.0Е-0Т 1.6Е.О

Ч .ЪЕ-О/ 5.0К-07

Экспериментальным

I

б)

Рисунок 8 - График расчетной зависимости изменения резонансной частоты от изменения мощности лучистого потока; а - ТПИ на основе термочувствительности, б - ТПИ на основе радиационно-пьезоупругого эффекта. 16

На графике, показанном на рисунке 9, приведены зависимости изменения резонансной частоты от изменения температуры изучающей поверхности источника излучения.

Расчетный

Экспериментальный

5

§

... - " .......—...........—

............... " - -

;:;„.„,„. —„¡гг..™.__"8

а)

Расчетный

б)

Рисунок 9 - График зависимости изменения резонансной частоты ТПИ от изменения температуры излучающей поверхности источника излучения, а - ТПИ на основе термочувствительное™; б— ТПИ на основе радиационно-пьезоупругого эффекта.

На основе графиков, показанных на рисунках 8 и 9, сделан вывод о согласованности экспериментальных данных с теоретическими расчетами.

В пятой главе приводятся результаты практического применения ТПИ на основе пьезоэлектрического кварца:

- для измерения температуры микрообъекта размером 500 мкм, поверхность каталитического слоя термокаталитического газового сенсора типа ТКС-11. Для решения данной задачи был разработан и изготовлен первичный пирометрический преобразователь (пирометр) с частотным (цифровым) выходным сигналом на основе рефлекторной оптической системы. Функциональная схема устройства показана на рисунке 10;

Рисунок 10 - Схема экспериментальной установки для измерения температуры поверхности катализатора газового термокаталитического сенсора. 1 - датчик теплового контроля на основе пьезоэлектрического кварца; 2 - параболическое зеркало, покрытое слоем алюминия и оксида кремния; 3 - тубус с зачерненной поверхностью; 4 - опорный генератор; 5 - электронно-счетный частотомер; 6 - термокаталитический газовый сенсор; 7 - платиновый терморезистор с активным катализатором; 8 - платиновый терморезистор с пассивным катализатором; 9 - источник постоянного тока; 10 - реостат; 11 - амперметр; 12 - вольтметр; И - фокусное расстояние параболического зеркала - 200,0 мм.

На рисунке 11 приведен экспериментальный график зависимости изменения резонансной частоты от температуры излучателя диаметром 0,8 мм.

4Э95.9 -I-1-■-.-.-■-г-1-1---,->-.-.--.

400 410 420 430 440 450 460 470 480 4£Ю 50О 5Ю 520 530 540 Температура источмига излучения, с

Рисунок 11 - График зависимости изменения резонансной частоты от температуры излучателя диаметром 0,8 мм.

Функциональная схема прибора для измерения мощности лазерного излучения светодальномеров электронных тахеометров, приведена на рисунке 12.

Рисунок 12 - Установка для измерения мощности лазерного излучения. 1 — входной объектив; 2 - фокусирующая линза; 3 - КТПИ; 4 - тубус; 5 -подставка; 6 - тахеометр; 7 - электронный генератор; 8 - ЭСИ.

В таблице 2 приведены результаты экспериментальных исследований мощности лазерного излучателя электронных тахеометров различных производителей, выполненные при помощи образцового прибора РеММах II и опытного образца прибора на основе КТПИ.

Таблица 2 - Мощность лазерного излучения электронных тахеометров

№ п/п Наименование тахеометра Год выпуск a Серийный номер Паспортные данные мощности лазерного излучения, мВт Измеренная мощность лазерного излучения, мВт Длина волны излучения, мкм

FeldMax 11 Установка на базе КТПИ

1. ЗТА5Р (УОМЗ) 2000 00142 0,5 0,5 0,4 1,2

2. 3TA5P (УОМЗ) 2011 16968 0,5 0,6 0,6 1,2

3. Nicon DTM 2008 811378 4,8 4,7 4,6 1.2

4. Nicon NPL 2005 4,8/8,0 4,4/7,3 4,4/8,0 1,2/0,85

5. Trimble 3605DR 2003 612569A 4,8/8,0 4,2/8,3 4,4/8,1 1,2/0,85

6. Topcon GPT 3100N 2008 8V2352 0,5 0,5 0,45 2,2

7. Spectra Precisions Focus 6W 2012 B900659 4,8/9 4,4/7,6 4,4/8,0 1,2/0,85

На рисунке 13 показаны конструктивные реализации опытных образцов кварцевых тепловых приемников излучения в Б1Р корпусе (особенность данного типа КТПИ в том что, чувствительный элемент совмещен со схемой возбуждения), и в корпусе НС-45.

ШШ \шл

Г ч1 MÍSl D

, Í 1 I.V-'Í ■ i ill

Рисунок 13 - Варианты конструктивного исполнения датчиков теплового контроля на основе пьезоэлектрического кварца.

В приложении приведены, принципиальные схемы и эскизы топологии чувствительных элементов КТПИ. Акты внедрения результатов работы на промышленных предприятиях.

Основные результаты опубликованы в следующих работах:

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ;

1. Гошля Р.Ю. Технология изготовления кварцевых кристаллических элементов с инвертированной мезаструктурой / Р.Ю. Гошля /7 Омский научный вестник. 2007. №3 с. 107-108.

2. Гошля Р.Ю. Датчик теплового контроля на основе пьезоэлектрического кварца / Гошля Р.Ю., В. А. Захаренко, Д. Б. Пономарев.// Датчики и системы 2011, № 3, с. 18-22

Статьи в других изданиях:

3. Гошля Р.Ю. Высокочастотный кварцевый резонатор с улучшенной моночастотностью / Гошля Р.Ю. // Компоненты и технологии. Санкт-Петербург. 2009. № 4. с.94-95.

4. Гошля Р.Ю. Пьезоэлектрический тепловой приёмник излучения с частотным выходным сигналом / Гошля Р.Ю., Захаренко В.А. // Компоненты и технологии. Санкт-Петербург. 2009. № 1 с. 34-35

5. Гошля Р.Ю. Групповая технология изготовления кварцевых кристаллических элементов высокочастотных кварцевых резонаторов выполненных в форме инвертированной мезаструктуры / Гошля Р.Ю. // Компоненты и технологии. Санкт-Петербург. 2009. №3. с. 20-21

6. Гошля Р.Ю. Технология повышения временной стабильности кварцевых резонаторов высокочастотного диапазона. / Гошля Р.Ю., Алексеева Н.И. // Компоненты и технологии. Санкт-Петербург. 2010. № 6. с. 10-11

7. Гошля Р.Ю. Кварцевый тепловой приёмник излучения / Гошля Р.Ю., Захаренко В.А, Понамарёв Д.Б. // Материалы региональной научно-практической конференции наука, образование, бизнес ученых, преподавателей, аспирантов, студентов специалистов промышленности и связи посвященной дню радио. Омск. 2009. с. 223-226

8. Гошля Р.Ю. Пьезоэлектрический тепловой приёмник излучения с частотны выходным сигналом / Гошля Р.Ю. // Россия молодая: Передовые технологии в промышленность. Материалы II Всероссийской молодёжной научно-технической конференции. ОмГТУ. Омск. 2009. с. 34-35

9 Гошля Р.Ю. Высокочастотный кварцевый резонатор. / Гошля Р.Ю., Кочеткова Ю.Б. // Пат. 2264029 МПК Н03Н 9/22,9/54. - 2004113042/09, Заявлено 27.04.2004; Опубл. 10.11.2005 Бюл.№31-5с.

10. Гошля Р.Ю.Способ изготовления высокочастотного кварцевого резонатора. / Гошля Р.Ю. // Пат. 2276453 МПК Н03Н 3/04. - 2004126803/09, Заявлено 06.09.2004;0публ. 10.05.2006 13.-6с.

11. Гошля Р.Ю. Способ изготовления кварцевого кристаллического элемента с инвертированной меза-структурой / Гошля Р.Ю., Люфляндский Ю.Э. //2287 218 МПК НОЗН 3/04. -2005103388/09, Заявлено 09.02.2005; Опубл. 10.11.2006 Бюл.№31

12. Гошля Р.Ю. Способ изготовления кварцевых кристаллических элементов. / Гошля Р.Ю., Алексеева Н.И., Гарманов Е.А., Парыгин В.А. // Пат.2 292 640 НОЗН 3/04.-2004135596/09,Заявлено 06.12.2004; Опубл. 20.05.2006 Бюл.№3

13. Гошля Р.Ю. Исследование особенностей щелочного травления кварцевых кристаллических элементов / Гошля Р.Ю., Алексеева Н.И., Кибирев С.Н., Гарманов Е.А.//Отчет по НИР, по договору 742 от 15.09.2002, ОНИИП. Омск 2002. 142с.

Подписано в печать 26.11.2012. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме». Усл.п.л. 1,5. Уч.-изд.л. 0,6. Тираж 100 экз. Тип.зак. 76 Заказное

Отпечатано на дупликаторе в полиграфической лаборатории кафедры «Дизайн и технологии медиаиндустрии» Омского государственного технического университета 644050,0мск-50, пр. Мира, 11

Список сокращений

Введение

Глава 1. Аналитический обзор тепловых приемников излучения

1.1 Термоэлектрические преобразователи

1.2 Болометры. Принцип действия

1.3 Пироэлектрические приемники излучения

1.4 Оптико-акустические приемники излучения

1.5 Радиационные калориметры 3 ] ] .6 Приемники теплового излучения на основе р-п -перехода 34 1.7 Тепловые приемники излучения на основе пьезоэлектрического кварца

Выводы

Глава 2. Теплофизическая схема и математические модели теплового приемника излучения на основе пьезоэлектрического кварца

2.1 Разработка теплофизической схемы теплового приемника излучения на основе пьезоэлектрического кварца

2.2 Разработка математической модели кварцевого теплового приемника излучения

2.2.1 Математическая модель КТПИ на основе эффекта термочувствительности пьезоэлектрического кварца

2.2.2 Математическая модель КТПИ на основе радиационно-пьезоупругого эффекта в пьезоэлектрическом кварце 66 Выводы

Глава 3 Конструктивно-технологические особенности тепловых приемников излучения на основе пьезоэлектрического кварца

3.1 Конструктивные особенности тепловых приемников излучения на основе пьезоэлектрического

3.1.1 Обоснование выбора корпуса и материала крепления чувствительного элемента КТПИ

3.1.2 Обоснование выбора материала входного окна КТПИ

3.1.3 Разработка конструкции кварцевого чувствительного элемента КТПИ

3.1.4 Обоснование выбора поглощающего излучение покрытия применяемого в КТПИ

3.1.5 Схема возбуждения чувствительного элемента КТПИ

3.2 Разработка технологического процесса изготовления КТПИ 93 Выводы

Глава 4. Исследования параметров и характеристик разработанных тепловых приемников излучения на основе пьезоэлектрического кварца

4.1 Измерение параметров чувствительного элемента КТПИ

4.2 Измерение параметров и характеристик кварцевых тепловых 126 приемников излучения

Выводы

Глава 5. Применение нового типа тепловых приемников излучения на основе пьезоэлектрического кварца

5.1 Пирометр для измерения температуры поверхности микрообъектов

5.2 Прибор для измерения мощности лазерного излучения свето дальномеров ]

Выводы

Интенсивное развитие современной оптоэлектроники, лазерной техники, во многом, определяется успехами, достигнутыми при приеме оптического излучения и обработке оптической информации. Роль приемников излучения как важнейшего элемента оптоэлектронной аппаратуры различного назначения непрерывно возрастает. Тепловые приемники излучения предназначены для обнаружения и измерения энергии электромагнитных волн оптического и инфракрасного диапазона путем преобразования ее в другие виды энергии (электрические сигналы: напряжение, ток, период колебаний). В основу работы любого приемника излучения заложено взаимодействие излучения с веществом чувствительного элемента. В ТПИ изменение тех или иных свойств чувствительного элемента вызывается тепловым воздействием радиации.

Тепловые приемники излучения обладают одинаковой чувствительностью во всем спектральном диапазоне, в практических реализациях неселективность искажается и ограничивается только характеристиками пропускания материала входного окна и зависимостью коэффициента поглощения поглощающего излучение покрытия.

ТПИ обладают следующими преимуществами:

- неселективность чувствительности в широком спектральном диапазоне;

- простота эксплуатации и возможность работы без охлаждения;

- применяемость во всем спектральном диапазоне оптического излучения от ультрафиолетового до дальнего инфракрасного участка (субмиллиметровых волн).

В диссертационной работе была разработана конструкция и исследована зависимость изменения резонансной частоты кварцевого чувствительного элемента от величины мощности падающего лучистого потока. А также показана возможность измерения мощности лучистых потоков при помощи тепловых приемников излучения, чувствительный элемент которых изготовлен из пьезоэлектрического кварца в виде ОМС с нанесенными на его поверхности тонкопленочными электродами, на поверхности которых нанесено покрытие, взаимодействующие с излучением.

Целью данной работы является разработка и исследование тепловых приемников излучения на основе пьезоэлектрического кварца.

Для достижения поставленной цели потребовалось решение следующих задач:

1 Обоснование возможностей создания тепловых приемников излучения на основе пьезоэлектрического кварца.

2 Разработка конструкции и технологического процесса изготовления кварцевых тепловых приемников излучения на эффекте термочувствительности и радиационно-пьезоупругом эффекте.

3 Экспериментальное исследование основных параметров тепловых приемников излучения на основе пьезоэлектрического кварца на эффектах термочувствительности и радиоционно-пьезоупругом.

В диссертационной работе приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований, полученные с использованием методов вычислительной математики и компьютерного моделирования в среде МаЛСА0200Н.

Научная новизна заключается в следующем:

1 Предложено аналитическое выражение, описывающее изменение частотного выходного сигнала КТПИ от величины мощности лучистого потока теплового излучения;

2 Результаты экспериментальных исследований зависимости изменения частотного выходного сигнала КТПИ от мощности лучистого потока АЧТ при температуре излучающей полости 500 К;

3 Экспериментально исследованы зависимости изменения частотного выходного сигнала КТПИ от изменения температуры источника излучения типа АЧТ в диапазоне температур от 270 К до 1000 К;

4 Получены новые расчетно-экспериментальные зависимости величины механических напряжений, возникающих в тонкопленочной структуре электродного покрытия, нанесенного на поверхность сверхтонкого кварцевого чувствительного элемента в результате внешнего воздействия лучистым потоком;

5 Результаты экспериментальных исследований зависимости изменения интегральной чувствительности КТПИ на основе радиационно-пьезоупругого эффекта от азимутной ориентации чувствительной площадки приемника излучения на поверхности кварцевого чувствительного элемента выполненного в виде ОМС.

Практическая ценность полученных результатов:

1 Разработана методика расчета изменения частотного выходного сигнала от величины мощности излучения, попадающего на поверхность чувствительного элемента КТПИ;

2 Разработана технология жидкостного селективного травления пьезоэлектрического кварца для изготовления кварцевых чувствительных элементов КТПИ, позволяющая изготавливать кварцевые кристаллические элементы с частотой последовательного резонанса по основной гармонике до 250 МГц;

3 Разработаны конструкции и изготовлены экспериментальные образцы кварцевых ТПИ;

4 Разработан пооперационный технологический процесс изготовления КТПИ, на отдельные операции получены патенты РФ № 2264029. № 2276453 . № 2287218.

6. На основании результатов исследований разработано два типа устройств: - устройство для контроля температуры поверхности микрообъектов; устройство для измерения мощности лазерного излучения светодальномеров электронных тахеометров.

Личный вклад автора:

Личный вклад автора в диссертационную работу определяется общей формулировкой, обоснованием целей и задач исследований, выбором методов и их решения, разработкой опытных образцов и технологии их изготовления, проведением экспериментов и анализа результатов.

Автором разработана конструкция чувствительного элемента КТПИ на основе радиационно-пьезоупругого эффекта и на основе термочувствительности пьезоэлектрического кварца. Разработаны и изготовлены практические варианты конструкции КТПИ на основе термочувствительности и на основе радиационно-пьезоупругого эффекта.

Достоверность результатов и выводов диссертационной работы подтверждена экспериментальной частью работы, тремя патентами РФ и изготовленными экспериментальными образцами тепловых приемников излучения на основе пьезоэлектрического кварца.

Реализация результатов работы:

1 Созданы лабораторные образцы тепловых приемников излучения на основе пьезоэлектрического кварца;

2 На базе лабораторного образца теплового приемника излучения разработана установка для измерения температуры микрообъектов диаметром не более 500 мкм, измерена температура поверхности каталитического слоя термокаталитического газового сенсора ТКС-1;

3 Разработана технология изготовления кварцевых кристаллических элементов форме инвертированной мезаструктуры и внедрена в производство высокочастотных кварцевых резонаторов ООО НПП «Метеор-Курс», что подтверждается соответствующим актом внедрения;

4 Разработан и изготовлен макет прибора для измерения мощности лазерного излучения дальномера, применяемые в современных геодезических приборах (тахеометрах). Прибор внедрен в Омском филиале сервисного центра ФГУП УОМЗ, что подтверждается соответствующим актом внедрения.

5 Изготовлен лабораторный стенд исследования КТПИ, внедренный в учебный процесс в ОмГТУ.

Апробация работы:

Материалы работы докладывались и обсуждались на ежегодном учебно-методическом семинаре - совещании «Практическое применение контактных и пирометрических средств температурных измерений и метрологического обеспечения» г. Омск, ОАО НПП «ЭТАЛОН», март 2008г.; на II Всероссийской научно - технической конференции «Россия молодая. Передовые технологии в промышленности» Омск - 2009 г.; на региональной научно-практической конференции «Наука, образование, бизнес ученых, предпринимателей, аспирантов студентов, специалистов промышленности и связи, посвященной дню радио» Омск - 2009 г.; на восьмом учебно-методическом семинаре - совещании «Эталонные и рабочие средства измерения в области теплофизики. Энергоаудит» г. Омск ОАО НПП «ЭТАЛОН», март 2010г.

Публикации: основные результаты диссертации отражены в печатных работах: 2 работах в изданиях, вошедших в перечень рекомендуемых ВАК РФ; в 2 тезисов докладов на научно-технических конференциях; 3 - патента на изобретение; 5 - в прочих печатных изданиях.

Автор защищает следующие основные положения:

1 Предложенный в диссертационной работе подход к описанию функции преобразования теплового излучения в изменения частоты КТПИ;

2 Технологический процесс изготовления тепловых приемников излучения на основе пьезоэлектрического кварца;

3 Результаты исследования влияния конструктивно - технологических факторов на чувствительность тепловых приемников излучения на основе пьезоэлектрического кварца.

Структура и объем диссертации:

Работа состоит из введения, пяти глав, заключения и приложения, изложена на 162 листах основного текста и иллюстрируется 65 рисунками, 27 таблицами. Список цитируемой литературы содержит 65 наименований. Основное содержание работы изложено в пяти главах.

Во введении обоснована актуальность проводимых исследований, сформулированы цели и задачи работы, научная новизна, практическая значимость результатов, представлены основные положения, выносимые на защиту, представлена структура диссертации.

Первая глава диссертационной работы посвящена литературному обзору тепловых приемников излучения на основе различных физических принципов преобразования теплового потока в выходной сигнал ПИ. Сделан сравнительный анализ и проведена классификация по физическому принципу тепловых приемников излучения, представленных в настоящее время на рынке. Сформированы требования к параметрам и характеристикам ТПИ на основе пьезоэлектрического кварца.

Тепловые приемники на основе пьезоэлектрического кварца обладают простой конструкции, присущей изделиям на основе объемных акустических волн (кварцевым резонаторам и монолитным кварцевым фильтрам), дешевизной по технологическому исполнению. Чувствительные элементы ТПИ на основе пьезоэлектрического кварца изготавливаются с применением групповых методов, что значительно повышает повторяемость характеристик и обеспечивает низкую себестоимость.

В настоящее время параметры, характеристики, методы проектирования, некоторые технологические операции изготовления датчиков на основе пьезоэлектрического кварца исследованы недостаточно полно и исследуются ведущими мировыми лабораториями, а работы, посвященные тепловым приемникам излучения на основе пьезоэлектрического кварца, практически отсутствуют. В различных литературных источниках [1,2,3,4] приводятся только обобщенные сведения о возможности создания кварцевых тепловых приемников излучения (для регистрации ИК- излучения). Приводятся только гипотезы о природе изменения частотного выходного сигнала от изменения мощности лучистого потока. Это доказывает актуальность исследований, направленных на теоретическое и экспериментальное обоснование разработки КТПИ как приемника излучения, обладающего рядом преимуществ.

В первой главе работы систематизированы подходы к анализу ТПИ на различных физических принципах и конструктивных исполнениях, сформированы задачи исследования и разработки КТПИ.

Во второй главе данной работы была разработана математическая модель, описывающая природу изменения частотного выходного сигнала от величины мощности внешнего лучистого потока, воздействующего на поверхность чувствительного элемента. Приводятся результаты моделирования и теоретический расчет основных параметров ТПИ на основе пьезоэлектрического кварца в зависимости от конструктивных параметров.

В третьей главе рассмотрены конструктивно-технологические особенности изготовления тепловых приемников излучения на основе пьезоэлектрического кварца. Приведена методика расчета основных конструктивных размеров для обеспечения требуемых параметров ПИ. Приводится технологический маршрут изготовления ТПИ на основе пьезоэлектрического кварца и пооперационное его описание. На некоторые технологические решения получены патенты РФ. Отображены технологии получения сверхтонких кварцевых чувствительных элементов в форме, так называемых, обратных мезаструктур методом глубокого химического травления; напыления поглощающего ИК- излучения покрытия методом низковакуумного конденсирования металлов.

Четвертая глава посвящена экспериментальному исследованию лабораторных образцов КТПИ на основе эффекта термочувствительности на основе радиационно-пьезоупругого эффекта.

Проведено исследование зависимости, величины механических напряжений, возникающих в структуре электрод - кварцевый пьезоэлемент от изменения температуры чувствительного элемента. Экспериментально исследована зависимость интегральной чувствительности в зависимости от азимутной ориентации (ц/) тонкопленочного электрода КТПИ на основе радиационно-пьезоупругого эффекта. Имеются значения (\|/), при котором облучение лучистым потоком не приводит к изменению частоты чувствительного элемента.

В пятой главе приводятся результаты практического применения ТПИ на основе пьезоэлектрического кварца: разработана и изготовлена установка на основе КТПИ для контроля температуры поверхности микрообъектов размером более 500 мкм, разработан и изготовлен макет прибора для измерения мощности лазерного излучения светодальномеров.

В заключении сформированы основные результаты и выводы по работе.

В приложении приведены эскизы топологии КТПИ и акты внедрения результатов работы на промышленных предприятьях.

выводы

1 Разработаны структурные схемы устройств на основе КТПИ для создания средств бесконтактного измерения температуры;

2 Разработана установка, позволяющая контролировать температуру объектов малой площади, на примере установки для измерения температуры поверхности термокаталитического газового сенсора;

3 Изготовлено устройство для измерения мощности лазерного излучения светодальномеров электронных тахеометров;

4 Представлены результаты сравнительных измерений мощности лазерного излучения светодальномерного блока электронных тахеометров, произведенные при помощи установки на базе КТПИ и прибора марки РеШМах 11.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенной работы показано, что:

1. Тепловые приемники излучения на основе кварца обладают рядом преимуществ (упрощение схем цифровой обработки сигнала, высокая временная стабильность параметров, устойчивость к воздействию электромагнитных полей, низкая стоимость технологии изготовления КТПИ), в сравнении с другими типа приемников излучения.

2. Предложена математическая модель, описывающая функцию преобразования КТПИ на основе эффекта термочувствительности.

3. Предложена математическая модель, описывающая функцию преобразования КТПИ на основе радиационно-пьезоупругого эффекта.

4. Аналитические выражения, полученные на основе математических моделей КТПИ, подтверждены результатами экспериментальных исследований.

5. Результаты лабораторных исследований основных параметров КТПИ, в пределах 15% согласуются с данными, полученными при компьютерном моделировании.

6. Разработаны технологические маршруты изготовления КТПИ;

7. Теоретически и экспериментально доказано, что при значениях азимутного угла ориентации электродного покрытия равным 90°, возможно обеспечение максимального значения уровня интегральной чувствительности КТПИ на основе радиационно-пьезоупругом эффекте.

8. Разработана и запатентована технология селективного травления кварцевых КЭ в форме ОМС.

9. Технологическое решение глубокого химического травления КЭ в форме инвертированных мезаструктур внедрено в ООО НПП «Метеор-Курс», в технологический процесс изготовления кварцевых резонаторов.

10. Разработаны экспериментальная установка и методика и для исследования величины механических напряжений, возникающих в двух слойных структурах.

11. Отработана технология напыления поглощающих покрытий на ЧЭ методом низковакуумного конденсата.

12. Разработана конструкция и методика расчета основных конструктивных размеров КТПИ.

13. Произведено обоснование выбора оптимальных материалов для изготовления КТПИ.

14. Изготовлены экспериментальные образцы КТПИ на эффекте термочувствительности и радиационно-пьезоупругом эффекте.

15. На базе КТПИ разработана установка, позволяющий производить измерение температуры микро-объектов площадью от 0,5 мм .

16. На базе КТПИ разработано и изготовлено устройство для измерения мощности лазерного излучения светодальномеров электронных тахеометров.

1. Н.А. Пашкова Обнаружение и исследование фотоэффекта в прецизионных кварцевых резонаторах// Омский научный вестник ноябрь 1998г.

2. А.Г. Смагин, М.Н. Гущин, Б.Г. Мильштейн Основные характеристики пьезоэлектрического приёмника излучения // Радиотехника и Электроника. 1982 №3

3. R. Vig, R. L. Filler, Y. Kim. Microresonator Sensor Arrays. Proc. 1995 IEEE IntT Frequency control Symp., Cat No. 95CH35752, pp 852 868, 1995

4. Н.И. Алексеева, В.А. Захаренко, C.H. Кибирев, B.C. Теренько Кварцевый приемник инфракрасного излучения// Техника радиосвязи, 1995вып. 2 С. 174-175.

5. В.А. Волков, В.К. Вялов, Л.Г. Гассанов, и др. Справочник по приёмникам инфракрасного излучения. К. : 1985,- 216 с. с ил.

6. Криксунов Л. 3. Справочник по основам инфракрасной техники. М.: Сов. радио, 1978. - 400 с.

7. Аксененко М. Д., Бараночников М. Л. Приёмники оптического излучения. М.: Радио и связь, 1987. 296 с.

8. Н.В. Васильченко, В.А. Борисов, Л.С. Кременчугский Измерение параметров приёмников оптического излучения. М. Радио и связь, 1983. -320с с ил.

9. Рекламный проспект фирмы PerkinElmer

10. К.И. Виноградова, М.А. Сиповская, Ю.С. Сметанникова Неселективные детекторы излучения на основе эффекта Нернста-Эттинсгаузена в антимониде индия, в кн.: Тепловые приёмники излучения. Л. Гос. Опт. институт (ГОИ), 1980г, стр. 84-86.

11. И.М. Пилат Анизотропные термоэлементы в кн.: Тепловые приёмники излучения. Л. Гос. Опт. институт (ГОИ), 1978г, стр. 45-50.

12. А. Д. Шевченко, И.М. Пилат, К. Д. Солийчук, A.M. Гелевич Термоэлектрические анизотропные монокристаллы для датчиков тепловых потоков, в кн.: Тепловые приёмники излучения. Л. Гос. Опт. институт (ГОИ), 1980г, стр. 67-78.

13. Рогальский А. Инфракрасные детекторы. — Новосибирск: Наука, 2003.636 с

14. Л.С. Кременчугский, B.C. Лысенко, О.В. Роцина Никелевые болометры.- К.: Институт физики АН УССР, 1974, 49с.

15. Источники и приёмники излучения: Учебное пособие для студентов оптических специальностей вузов / Г. Г. Ишанин, Э. Д. Панков, А. Л. Андреев, Г. В. Польщиков. СПб.: Политехника, 1991. 240 с.

16. Кременчугский Л. С., Райцина О. В. Пироэлектрические приёмники излучения. Киев: Наук, думка, 1978. - 95 с.

17. Рекламный проспект Пироэлектрический приёмник излучения МГ-30

18. Каталог НПП Восток, http://www.vostok.nsk.su

19. Рекламный проспект приёмник пироэлектрический IRA-A-E700

20. J. Piotrowski Breakthrough in infrared technology The micro-machined thermal detector arrays/ Opto-Electronics Review 3. p. 3-6 1995.

21. Ишанин Г. Г., Измерительный приёмник излучения на термоупругом эффекте в кварце // Приборы и техника эксперимента. 1973. № 5. с. 206-208.

22. Р. Ю. Гошля, В.А Захаренко Пьезоэлектрический тепловой приёмник излучения с частотным выходным сигналом. Санкт-Петербург.: Файнстрит, Компоненты и технологии №01 - 2009

23. В.П. Исадченко и. др. Теплопередача. / учебник для вузов изд. 3-е переработанное.// М. Энергия 1975, 488с. с ил.

24. М.А. Михеев, И.М. Михеева Основы теплопередачи. М.: Энергия. 1977, 344 с. сил.

25. А. Ван-дер-Зил Шумы при измерениях. -М.: Мир. 1979. 293с. с ил.

26. А.Г. Смагин, И.М. Ярославский Пьезоэлектричество кварца и кварцевые резонаторы. М.: Энергия, 1970 488 с. ил.

27. В.В. Малов Пьезорезонансные датчики. М.: Энергия, 1978, 248 с. с ил.

28. В.В. Малов Пьезорезонансные датчики. 2-е издание переработанное и дополненное. -М.: Энергоатомиздат, 1989, 279 с. с ил.

29. И. Зеленка Пьезоэлектрические резонаторы на объёмных и поверхностных акустических волнах: материалы, технология, конструкция и применение: пер. с чехского. М.: Мир, 1990, 584с, с ил.

30. Хасс Г., Турн Р. Физика тонких пленок. М., Мир, Т. 3, 1968, 333с, с ил.

31. Боли Б., Уэйнер Дж. Теория температурных напряжений /Пер. с англ. под ред. Э. И. Григолюка. М.: Мир, 1964. - 518 с.

32. Кузнецов О. А., Погалов А.И. Прочность элементов микроэлектронной аппаратуры. М. Радио и связь, 1990., 144с, с ил.

33. Roger Е. Bennett Quartz Resonator Handbook Manufacturing Guide for "AT" type units. The Department of the Army by union Thermoelectricdivision Comptometer Corporation Niles, Illinois, I960., 2251. P

34. Joel Rosenbaum Bulk acoustic wave theory and devices. ARTECH HOUSE, INC. 1988.-462 p.

35. А.П. Руденко, A.E. Каралльчук, B.H. Симонов, В.В. Малов Влияние анизотропии упругих свойств кварца на силовую чувствительность резонаторов./ Техника радиосвязи сер.5 1977 вып. 2(21)с 22-26.

36. Альтшуллер Г.Б. и др. Кварцевые генераторы: Справ, пособие. М.: Радио и связь, 1984. - 232 е., ил.

37. Физические величины: Справочник. / А. П. Бабичев, Н. А. Бабушкина, А. М. Братковский и др.; под ред. И. С. Григорьева, Е. 3. Мейлихова. -М.: Энергоатом издат, 1991. 1232 с.

38. В.А. Мостяев, В.И. Дюжиков Технология пьезо- акусто- электронных устройств. -М. Ягуар, 1993. 280с. с ил.

39. Marvin J. Weber Handbook of optical materials. CRC PRESS Boca Raton London New York Washington, D.C. 2003. 499p.

40. DATA SHEET 74LVC1GX04 X-tal driver Philips Semiconductors 2003 Aug41 http: //w ww. garamec. со. kr/product/equipment. asp

41. Сборник трудов научно-технической конференции «Пьезо 2008» под редакцией В. Б. Ерузиненко, В. С. Кондратенко, Москва, 2008. - 191с. С ил.

42. Хасс Е., Турн P.E. Физика тонких пленок. М., Мир, Т. 2, 1967 396с, с ил.

43. В.Н. Музгин, Л.Б. Хамазина, B.J1. Золотавин, И.Я. Безруков Аналитическая химия ванадия./ Серия аналитическая химия элементов. -М. Наука. 1981. 216с.

44. J1. Холланд Нанесение тонких пленок в вакууме, пер. с англ. Н.В. Васильченко. М. Госэнергоатомизадт. 1962. 608 с. с ил.

45. А.Н. Винчелл, Е. Винчелл Оптические свойства искусственных минералов:М. Мир. Пер. с англ. 1967. 528 с.

46. Кибирев С.Н., Алексеева Н.И., Ярош A.M. Елубокое химическое травление кварца в технологии изготовления высокочастотных резонаторов. Техника радиосвязи. Вып.2, 1995, с. 158-161.

47. Пат. 1679940 РФ, МКИ НОЗ НЗ/02. Способ изготовления кварцевых пьезоэлементов и устройств для его осуществления. / Кибирев С.Н., Филимендикова Т.С., Ярош A.M.

48. Патент US5397470, 1995-03-14. Controlled dissolution of quartz. / Philipot Etienne (FR), Goiffon Aline (FR), Cambon Olivier (FR), Ibanez Alain (FR), Cachau Hereillat Daniele (FR).

49. M.Deleuze, О.Cambon, A.Goiffon, A.Jbanez, E.Filipot. Controlled dissolution applied to berlinite and quartz materials. 8th European Frequency and Time Forum, Technical University Munich Welihenstephan, Germany, March 9-11, 1994

50. G.Pentovelis, P.Collet. High frequency quartz resonators manufactured by chemical process. 8th European Frequency and Time Forum, Technical University Munich Welihenstephan, Germany, March 9-11, 1994

51. K.Brauler, E.Muller, Crystal & Technol, 101, 1984.

52. O.Cambon, JP.Michel, J.Lemboley, JP.Aubry, Y.Billon, D.Moution, l.Lozach. An industrial quartz manufacturing process by chemical etching. 8th European Frequency and Time Forum, Technical University Munich Welihenstephan, Germany, March 9-11, 1994

53. М.М.Золотарев Металлизатор вакуумщик: Учебник для технических училищ. М.: Высшая школа 1978., 239 е., с ил.