MAGNÉTOSTRICTION

Transducteurs à magnétostriction

L'eau constitue le milieu acoustique préférentiel à cause de l'excellente adaptation d'impédances qu'elle procure. C'est la raison pour laquelle les transducteurs à magnétostriction ont connu un essor considérable dans la technique des sondeurs à ultrasons et des sonars, depuis leur introduction par R. W. Wood, Smith et McGeachy (1935). À l'émission, on constitue des « projecteurs » en formant une mosaïque d'éléments magnétostrictifs, de façon à réaliser la directivité voulue. Pour des raisons de rendement, ces éléments travaillent toujours au voisinage de leur fréquence de résonance et, le plus souvent, dans le mode longitudinal considéré précédemment. Pour augmenter le couplage électromécanique, on construit un circuit magnétique fermé par un empilage de feuilles minces recouvertes d'une couche isolante de façon à minimaliser les courants de Foucault. Le matériau utilisé fut longtemps du nickel pur (λ = 20 000, μ = 41, k = 0,31 pour B₀ = 5 000 Gs) en raison de son excellente tenue à la corrosion ; il est remplacé maintenant par des céramiques piézoélectriques. Le courant continu de l'enroulement de polarisation est réglé pour obtenir un coefficient k maximal. Le domaine d'emploi s'étage de 15 à 60 kHz.

À la réception, on emploi des hydrophones, travaillant à la résonance lorsqu'on recherche une grande sensibilité, au prix d'une sélectivité notable ; au contraire, pour des capteurs à large bande, on se place très en deçà de la résonance. Le type d'hydrophone le plus utilisé est de forme cylindrique avec bobinage longitudinal. Le mode élastique est alors radial et, pour un diamètre D, correspond à une fréquence fondamentale de résonance ν₀ = cπ/D. La réception portant sur des signaux faibles, l'emploi d'un courant de polarisation ou d'un aimant permanent est inutile : il suffit d'utiliser l'induction rémanente provoquée une fois pour toutes par une impulsion de courant. Comme matériaux, on fait de plus en plus appel aux ferrites, dont la supériorité vis-à-vis des courants de Foucault est manifeste.

Par comparaison avec les transducteurs piézo-électriques de même dimension, les éléments magnétiques offrent l'avantage d'une très grande robustesse, d'une capacité de puissance supérieure et d'un rendement électromécanique nettement meilleur ; ils ont, en revanche, pour certains emplois en télécommunications, l'inconvénient d'une sélectivité très grande, qui limite la gamme des signaux transmissibles.