166
Xuddi
pyezoelektriklar
kabi
piroelektriklardan
ham
qarama-qarshi
tomonlariga issiqlik tomonidan induksiyalangan zaryadlarni to‘plash uchun
mo‘ljallangan elektrodlar kiritilgan yupqa plenkalar ko‘rinishida
foydalaniladi
(4.12-rasm). Piroelektrik detektorni issiqlik oqimidan elektr zaryadlanadigan
kondensator ko‘rinishida tasavvur qilish mumkin. Bunday datchik hech qanday
tashqi qo‘zg‘atish signallariga muhtoj bo‘lmaydi, unga faqatgina zaryadni o‘lchash
uchun mos keluvchi interfeys elektron sxema talab qilinadi.
Turli metallardan
ishlangan ikkita elektrod statsionar, biroq har xil haroratda joylashgan bo‘lganda
ularning chiqishida doimiy kuchlanish paydo bo‘ladigan termojuftliklardan
(termoelektrik qurilmalar) farqli o‘laroq,
piroelektriklarda zaryad
haroratning
o‘zgarishiga
javob tariqasida paydo bo‘ladi. Haroratning o‘zgarishi issiqlik
to‘lqinlarining ko‘chishi natijasida sodir bo‘lishi sababli piroelektrik qurilmalar
issiqlik oqimining detektorlari
bo‘lib hisoblanadi. Ularni ba’zan dinamik datchiklar
deb atashadi, bu ularning fizikaviy tabiatiga mos keladi. Piroelektrik kristall tashqi
issiqlik oqimining (masalan, infraqizil manbadan chiqayotgan nurlanish) ta’siriga
tortilganda
uning harorati ortadi, uning o‘zi ham issiqlik manbaiga aylanadi. Shu
sababli kristallning qarama-qarshi tomonida issiqlik oqib chiqishi sodir bo‘ladi, bu
4.12- rasmda ko‘rsatilgan.
Agar harorat o‘zgarganda unda spontan qutblanish paydo bo‘lsa, kristall
piroelektrik xususiyatlarga ega deb hisoblanadi. 32 ta tipdagi kristallardan 21 tasi
markazga nisbatan simmetriyaga ega emas, ulardan bor-yo‘g‘i 10 tasi piroelektrik
xususiyatlarni namoyon qiladi. Bu kristallarning hammasi piroelektrik
xususiyatlarga qo‘shimcha ravishda u yoki bu darajada pyezoelektriklar bo‘lib
hisoblanadi, ya’ni ularda zaryad mexanik kuchlanishga
javob tariqasida paydo
bo‘ladi.
Piroelektrlik turmalin kristallida 18 asrdayoq ochilgan (biroq greklar bu
hodisani bundan 23 asr oldin bilganligi to‘g‘risida ma’lumotlar bor). Keyinroq, 19
asrda piroelektrik datchiklarni tayyorlash uchun segnet tuzlarining kristallaridan
foydalanilgan. 1915 yildan keyin piroelektriklar sifatida
quyidagi materiallar
qo‘llanila boshlagan: KDP (KH
2
PO
4
), ADP (NH
4
H
2
PO
4
) va PZT nomi bilan
167
ma’lum bo‘lgan PbZnO
3
va PbTiO
3
kompozatsiyalar. Hozirgi kunda qaytar
qutblanish xususiyatlariga ega bo‘lgan 1000 dan oshiq materiallar ma’lum. Ular
ferroelektrik kristallar deb ataladi. Ulardan eng qiziqarlilari triglitsin sulfat (TGS)
va litiy tantalat (LiTaO
3
) bo‘lib hisoblanadi. 1969 yilda
yaponiyalik olim Kavai
ba’zi bir plastmassalar, masalan, polivinil ftorid (PVF) va polivinilidin ftorid
(PVDF) kuchli pyezoelektrik xususiyatlarga ega ekanligini aniqlagan. SHuningdek
bu materiallar piroelektriklar ham bo‘lib hisoblanishi ma’lum bo‘lgan.
4.12-rasmdagi piroelektrik datchik kristallning
qarama-qarshi tomonlarida
joylashgan ikkita elektrodga ega. Issiqlik pastdan 3 o‘q bo‘ylab kirib keladi va oqib
chiqib ketadi.Har qanday piroelektrikni ularning har. biri o‘zini xuddi kichkina
elektr dipollari kabi tutadigan ko‘p sonli kristallitlar kompozitsiyasi ko‘rinishida
tasavvur qilish mumkin. Bu dipollarning barchasi ixtiyoriy qaratilishga ega bo‘ladi
(4.9A- rasm).
Dostları ilə paylaş: