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HYPERSONS

Excitation et détection

Étant donné la très faible valeur des longueurs d'onde hypersonores les dimensions des monocristaux utilisés sont toujours beaucoup plus grandes que la longueur d'onde. La génération ou la détection d'un plan d'onde hypersonore nécessite donc une planéité et un parallélisme des faces de l'échantillon très rigoureux, de l'ordre de la fraction de longueur d'onde hypersonore. Cette contrainte technologique est une très sérieuse limitation à la détection cohérente des hypersons de fréquences supérieures à 1011 Hz. À ces très hautes fréquences toutefois des détections incohérentes de type quantique sont possibles.

Pour la production ou la détection par ondes planes, on utilise généralement des effets piézo-électriques ou magnéto-élastiques. Lorsque le monocristal est piézo-électrique, comme le quartz, le niobate de lithium LiNbO3, le sulfure de cadmium CdS, l'oxyde de zinc ZnO, on peut introduire l'échantillon dans une cavité hyperfréquence ré-entrante et les contraintes piézo-électriques sont alors produites par le gradient de champ électrique. Ce type d'excitation n'est pas résonnant.

Lorsque le monocristal n'est pas piézo-électrique, on peut déposer aux extrémités des échantillons des couches minces épitaxiées de sulfure de cadmium ou d'oxyde de zinc piézo-électriques, ou des films de nickel magnétostrictifs, dont les épaisseurs sont accordées à la fréquence choisie et dont la bande des fréquences utilisables dépend des couches intermédiaires déposées entre l'échantillon ou substrat et le film actif et destinées à réaliser l'accord des impédances mécaniques. Ces films sont alors excités par le champ électrique ou magnétique d'une cavité hyperfréquence pour les fréquences inférieures à 1011 Hz et par le champ électrique d'une impulsion laser pour les fréquences plus élevées. Dans ce dernier cas, une détection quantique insensible aux irrégularités géométriques de l'échantillon peut se faire par une jonction tunnel superconductrice mais ce type de détection ne présente pas actuellement toute la sensibilité désirable.

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Écrit par

  • : directeur technique de la branche des équipements médicaux de la société Thomson-C.S.F., président-directeur général de la C.G.R.-Ultrasonic

Classification

Pour citer cet article

Pierre TOURNOIS. HYPERSONS [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Article mis en ligne le et modifié le 14/03/2009

Médias

Onde hypersonore longitudinale : atténuation - crédits : Encyclopædia Universalis France

Onde hypersonore longitudinale : atténuation

Ondes hypersonores : excitation et détection - crédits : Encyclopædia Universalis France

Ondes hypersonores : excitation et détection

Interaction : montages expérimentaux - crédits : Encyclopædia Universalis France

Interaction : montages expérimentaux