XVI. Einige besondere Verwendungszwecke
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Zur Erzeugung kräftiger Schallwellen, auch in Flüssigkeiten, hat sich
daher nur die Resonatorschaltung bewährt. Der Quarzkörper wird als
Resonator nach S. 197 entweder parallel zum Abstimmkondensator oder
induktiv parallel zur Schwingkreisspule des auf die Resonatorfrequenz ab¬
gestimmten Senders geschaltet. Der möglichen Energieerzeugung sind
dann nur durch die mechanische Festigkeit der Quarzplatte und durch die
elektrische Durchschlagsfestigkeit des Dielektrikums zwischen den An¬
regungselektroden Grenzen gesetzt. Auf diese Weise wurden von Wood
und Loomis (289) und Freundlich, Söllner und Rogowski (290, 291) u. a.
außerordentlich hohe Schallenergieen erzeugt, die bei letzteren bis zu
einer abgestrahlten Energie von etwa 10 W/qcm der Quarzoberfläche
anstieg. Eine besonders gedrungene Sender- und Resonatoranordnung
mit Tesla-Transformator beschreibt Claus (293).
Soll der Quarzkörper als Indikator für Schallwellen seiner Eigen¬
frequenz dienen, so wird er, ähnlich wie es in Fig. 58 gezeigt wird, zwischen
Gitter und Kathode eines Empfängers geschaltet. Der Empfänger kann
in der einfachsten Form als rückgekoppeltes Audion geschaltet sein
[Abello (296)], falls nicht überhaupt an Stelle der Röhre ein Kristall¬
detektor genügt [Hehlgans (294)]. Ein für quantitative Messungen ge¬
eigneter Widerstandsverstärker wird von Kuntze (295) beschrieben. Die
Wirkungsweise einer Quarzplatte oder eines Quarzstabes als Schall¬
empfänger wird nach S. 55 verständlich. Die auftreffenden Schall¬
wellen versetzen den Quarzkörper in elastische Schwingungen, deren
Amplituden im Resonanzfall besonders groß werden. Gemäß dem direkten
piezoelektrischen Effekt bringen diese elastischen Schwingungen elektrische
Ladungen hervor, die an dem Gitter der Empfängerröhre eine elektrische
Spannung der Frequenz der auftreffenden Schallwelle induzieren.
XVI. Einige besondere Verwendungszwecke
schwingenden Quarzes.
Die Konstruktion eines Quarzoszillographen ist von Wood (297)
angegeben worden. Ein Quarzstab wird zu erzwungenen Dehnungs- oder
Biegungsschwingungen angeregt und dreht dabei einen an einer Stirn¬
fläche einseitig befestigten Spiegel.
Die Möglichkeit, mittels aufgekitteter Quarzplättchen, die zu er¬
zwungenen Schwingungen angeregt werden, Metallstäbe zu longitudinalen
Eigenschwingungen zu erregen, ist erstmals von Cady (77) erprobt
worden. Die Quarzplättchen liegen beiderseits des Metallstabes an und
werden piezoelektrisch so in Schwingungen versetzt, daß die bevorzugte
Deformation parallel zur Achsenrichtung des Metallstabes erfolgt. Schaefer
und Bergmann (269) erregen auf diese Weise Glaswürfel; Klauer (282)
