Akustische Oberflächenwellen

Akustische Oberflächenwellen, wie zum Beispiel Lamb- oder Rayleigh-Wellen sind auch unter ihrer englischen Bezeichnung „surface acoustic waves“ bekannt und werden mit SAW abgekürzt. Dabei handelt es sich um hochfrequente Schallwellen, die man von ihrem physikalischen Verhalten her mit seismischen, also Erdbebenwellen vergleichen kann. Über weite Distanzen breiten sich die auf Oberflächen aus.

Wie werden akustische Oberflächenwellen erzeugt?

Akustische Oberflächenwellen werden in der Regel durch sogenannte Interdigitalwandler, engl.: interdigitaltransducer (IDT) auf einer Seite eines piezoelektrischen Kristalls angeregt. Durch das physikalische Prinzip der Ausbreitung akustischer Oberflächenwellen bestimmt man – einerseits mit einem Wandler als Sender und andererseits einen weiteren Wandler als Empfänger (also in Doppelanordnung) – mittels der Transmissionszeiten und der Amplituden der Wellen durch die Flüssigkeit und entlang der Wellenleiter-Oberfläche die Konzentration einer Flüssigkeit.

Was sind akustische Oberflächenwellen?

Es handelt sich also um Schallwellen, die sich an der Oberfläche eines Festkörpers ausbreiten. Dort wirken kleinere Rückstellkräfte, als in dessen Inneren. Daraus resultiert eine kleinere Ausbreitungsgeschwindigkeit. Somit bleiben akustische Oberflächenwellen – wie ihr Name sagt – an der Oberfläche und konvertieren nicht zu Volumenwellen im Festkörper.

Akustische Oberflächenwellen – Einsatz auf unterschiedlichem Subtratmaterial

Wenn akustische Oberflächenwellen zum Einsatz kommen, finden als piezoelektrische Substratmaterialien vor allem Quarz (SiO), Lithiumtantalat (Li-2 3TaO) und Lithiumniobat (LiNbO) Verwendung. Die SensAction AG hat den Bereich der Substratmaterialien erweitert und ebenfalls nicht-piezoelektrische Materialien integriert.

Akustische Oberflächenwellen sind nicht gleich Akustische Oberflächenwellen

Man unterscheidet im Bereich „Akustische Oberflächenwellen“ zwischen unterschiedlichen Arten und Moden. Diese hängen vom Ausbreitungsmedium und der Richtung der mechanischen Auslenkungsrichtung ab.
Wenn Sie weitere Fragen zu diesem Thema haben, sprechen Sie uns an. Wir freuen uns über Ihr Interesse an diesem Fachthema und erklären Ihnen gerne näher, wie diese Technik bei den Sensoren der SensAction AG eingesetzt wird, wo die Vorteile für Ihre Produktion liegen und wie der praktische Einsatz – zum Beispiel unserer „LiquidSens“-Technologie – aussieht.