Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Sidor ...
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
HÄFTE 10
TekniskTidskrift
FACKAVDELNING
BERGSVETENSKAP
REDAKTÖR: ERNST J. A. ROTHELIUS
11 OKT. 1941
INNEHÅLL: Piezoelektrisk kvarts, av Ernst Rothelius. — Utvinning av cyanit ur skiffer från North
Georgia. — Några praktiska resultat med gjutna ändlinlås. — Notiser. — Föreningsmeddelanden.
Piezoelektrisk kvarts.
Av ERNST ROTHELIUS.
Inledning.
En ovanlig- egenskap, som uppträder hos kristaller
av kvarts och vissa andra substanser, är förmågan
att generera elektrisk ström, när de utsättas för tryck,
Om en skiva från en sådan kristall, skuren i en
särskild riktning, sålunda utsättes för spänning eller
tryck, framkallas en mätbar laddning på skivan och
motsatt, om en elektrisk laddning tillföres skivan på
ett visst sätt, medför detta en ögonblicklig förändring
av dess dimensioner. Detta fenomen, känt som
piezoelektrisk effekt, har varit föremål för ingående
undersökningar under de senaste åren, och det har kommit
till stor användning i instrument, vilka användas i
bl. a. både vanlig och trådlös telefoni och telegrafi
samt nautiska apparater för djup mätning.
Den piezoelektriska effekten är tvåfaldig. Den
del, som kan beskrivas som utvecklingen av
lokaliserade elektriska laddningar på en osymmetrisk
kristall, utsatt för diskontinuerligt tryck, upptäcktes
1880 av de franska vetenskapsmännen Jacques och
Pierre Curie. Den motsatta delen av fenomenet,
dimensionsförändringarna hos en kristall, vilken
utsattes för elektrisk laddning, förutspådd av Lippmann
1881, fastställdes även av bröderna Curie.
Bland de kristaller, som undersökts av dessa
uppfinnare, har kalium-natriumtartrat visat sig besitta
den högsta piezoelektriska konstanten, men kvarts
har de bästa mekaniska egenskaperna, och senare
forskningar ha ägnats mer åt användningen av kvarts
;än åt något av de andra mineralen i de 22
kristallklasserna, som vid tryckpåkänning avgiva
piezoelektriska effekter.
Kvartskristallernas utmärkande egenskaper.
En idealisk kvartskristall har den skenbara formen
av ett hexagonalt prisma, vars ytor äro horisontellt
refflade. Kristallen avslutas av skenbara hexagonala
pyramider men äger trigonal symmetri, så att endast
varannan av pyramidens och prismats ytor äro lika.
Den kristallografiska huvudaxeln sammanbinder
pyramidens spetsar, och tre andra axlar med dubbel
symmetri, belägna i ett plan stående vinkelrätt mot
huvudaxeln, passera genom prismaytornas
skärningslinjer. För piezoelektriska egenskaperna antages
ytterligare ett system av tre axlar, vilka skära
vinklarna mellan axlarna med diagonal symmetri i två
lika delar; dessa senare axlar ha emellertid ingen
kristallografi sk betydelse. I en notis om
piezoelektrisk kvarts, utgiven av "The"Department of
Scien-tific and Industrial Research", H. M. Stationary
Office, London, 1938, betecknas dessa tre typer av
axlar med resp. Z, X och Y. För kvarts
sammanfaller den kristallografiska Z-axeln med den optiska
huvudaxeln.
Atomstrukturen uppvisar ett spiralformigt
arrangemang i Z-axelns riktning, och spiralens
rotationsriktning ger uppkomst åt vänster- och högervridande
kristalltyper eller helt enkelt vänster- och
högerkvartser, vilka äro ungefär lika vanliga. Dessa
två typer kunna åtskiljas genom de hjälp ytor, vilka
ibland uppstå mellan prismats och pyramidens ytor
(fig. 1 och 2). Det är icke ovanligt, att båda dessa
strukturtyper förekomma i samma kristall, vilken då
säges vara tvilling. Denna företeelse benämnes
optisk tvillingbildning, emedan den kan upptäckas med
tillhjälp av optiska medel. Vanligare tecken på
Fig-, 1.
Vänsterkvarts.
Fig. 2.
Högerkvarts.
optisk tvillingbildning är emellertid närvaron av
oregelbundna eller brutna tillväxtlinjer på prismats
ytor (fig. 3) och av naturliga etsfigurer på samma
prismayta ställda mot varandra (fig. 4). Dessa
etsfigurer lia form av ojämna triangulära fördjupningar,
vilka kunna framkallas genom behandling av ytan
med fluorvätesyra.
Förutom optisk tvillingbildning förekommer även
en elektrisk form framkallad därigenom, att
strukturen hos successiva skikt eller lager i en kristall
vridits 180° om Z-axeln, vilket resulterar i den
delvisa neutralisationen av de elektriska laddningar,
12 april 1941
77
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
