IV.2.6. Електрети.

ЕЛЕКТРЕТ - тіло діелектрика, що тривало зберігає поляризацію і створює в навколишньому просторі електричне поле.

Дані матеріали поділяються на:

Ø ТЕРМОЕЛЕКТРЕТИ - матеріали отримані в сильному електричному полі з розчину діелектриків (пальмовий віск і каніфоль);

Ø ФОТОЕЛЕКТРЕТИ - матеріали що володіють фотоелектропровідністю (сірка, сульфід кадмію і тд.ін.), при одночасному впливі світла і електричного поля.

Ø КОРОНОЕЛЕКТРЕТИ - утворяться при впливі на діелектрик тільки електричного поля без нагріву або опромінення. Поле вибирається таким, щоб над поверхнею діелектрика виник газовий розряд і іони, прискорені полем, бомбардують поверховість діелектрика, створюючи структурні дефекти і утворюють на поверхні заряд.

Матеріали що використаються для виготовлення електретів:

§ політетрафторетилен;

§ поліетилентерефталат;

§ полікарбонат;

§ поліметилметакрілат; і ін.

Зона використання матеріалів, спрямованих на виготовлення з електретів:

§ мікрофонів і телефонів;

§ вимірників механічних коливань;

§ пиловловлювачів;

§ різноманітних дозиметрів;

§ вимірників тиску і вологи;

§ електрометрів; і ін.

IV.2.7. Рідкі кристали.

РІДКІ КРИСТАЛИ - речовини, що знаходяться в проміжному (мезоморфному) стані між ізотропною рідиною і твердим кристалічним тілом. Специфіка рідких кристалів, полягає в обмеженому температурному інтервалі існування мезофази (рідкокристалічного стану). Даний стан утворять в основному органічні сполучення з подовженою, палочкообразной формою молекул, в основному що містять сполучення ароматичного ряду (бензольні кільця). В нинішній час відомо більш 3000 органічних сполучень, здатних існувати в мезоморфному стані. По признаку загальної симетрії всі рідкікристали поділяються на 3 види:

§ СМЕКТИЧНІ - шарова будівля, центри тяжкості молекул рівно віддалені друг від другу. В шарах молекули орієнтовані паралельно за рахунок пружної дисперсійної взаємодії. Текучість забезпечується за рахунок взаємного ковзання шарів, тому в'язкість рідини дуже велика і не знайшла широкого застосування в техніку.

§ НЕМАТИЧНІ - осі молекул орієнтовані вздовж одного загального напрямку, що називається нематичним директором. Центри тяжкості молекул розміщені безладно з виникненням симетрії молекул більш низького порятунку по порівнянню зі скептичними рідинами. При такому будуванні можливо взаємне ковзання молекул вздовж нематричного директора.

§ ХОЛЕСТЕРИЧНІ - на молекулярному рівні схожа на нематичні, але при цьому закручена вздовж вісі ВИТТА, перпендикулярній молекулярним вісям. В наслідок одержується шарово-гвинтова структура з кроком спіралі L=300нм. Дана конструкція, по відношенню до що падає вилученню, веде себе як інтерференційний фільтр (світлові промені зазнають вибіркових відбивання - явище в дуже походить на дифракцію рентгенівського випромінення в кристалічних решітках твердих тіл). Довжини хвиль a₀, що задовольнять умові Вульфа-Брега, відповідають видимій області спектру:

де:q - кут падіння променій;

a_{0 -} довжина хвилі;

m - порядок дифракційного максимуму.

Крок гвинтовий спіралі L залежить від зовнішніх впливу, і при модифікації температури, змінюється довжина хвилі - a₀, і відповідно колір пластини на яку падає світло. Цей ефект - названий ТЕРМОХРОМНИМ. На основі даних властивостей створені:

§ термометри;

§ датчики температури;

§ Електрооптичні осередки для управління світловими потоком (робота на просвіт або режимі , що відбиває):

§ Дисплеї;

§ Цифрові індикатори;

§ Електронні годинники.

Загальні недоліки: невисока швидкодія; схильність до процесів електро і фотохімічного старіння.

IV.2.8. Матеріали для лазерів.

ЛАЗЕР - джерело оптичного когерентного вилучення, що характеризується високим спрямуванням і великою щільністю енергії. Принцип чинності - явище змушеного (стимульованого) вилучення - що виникає В наслідок одночасного випускання погоджених по частоті і направленню електромагнітних хвиль (фотонів) величезною кількістю атомів (або молекул) під чинністю зовнішнього електромагнітного поля.

Елементи конструкції лазера:

• робітниче тіло - виробляється циліндричним стрижнем зі строго паралельними торцевими поверхнями, разбалансування декілька кутових секунд;
• система оптичної накачки - потужна газоразрядна лампа, збуджуюча активні іони;
• оптичний резонатор - по аналогії будь-якого генератора створює зворотний зв'язок, що задає генерацію, і виконується в виді двох плоскопаралельних дзеркал, одне з яких напівпрозоре.

IV.2.8.1. Вимога до матеріалу лазера.

§ Неактивірована матриця повинна бути оптично прозора для вилучення накачки, так і для вилучення іонів увідних в матрицю;

§ Речовина повинна володіти високою теплопровідністю, щоб ефективно розсіювати енергію;

§ Матриця повинна бути оптичні однорідна, щоб уникнути паразитного поглинання і розсіювання енергії;

§ Матеріал повинен володіти високою нагрівостійкістю і механічною тривкістю для витягу термоударів і перепадів щільності вилучення накачки і генерації;

§ Матриця повинна бути тривка до впливу ультрафіолетового вилучення ламп накачки;

§ Матеріал повинен бути технологічний;

§ Структура кришталевої решітки повинна припускати введення активатору в заданій концентрації.