晶体扬声器的制作

🏠 首页 《无线电》杂志 1958年 🔗 第10期 🔗 第26页 分类:计算机 🔗 葛治田 🔗, 韩章乾 🔗, 李道本 🔗, 彭定远 🔗

在总路线的光辉照耀下,为了满足大量建设农村广播网,解决目前缺乏扬声器所需磁钢与漆包线的困难,我们决定贡献出自己的一分力量试制晶体扬声器,作为十一的献礼。在党的坚强领导下,经过一个多月的苦战,克服了缺乏资料、设备等重重困难,终于试制成功了。目前正准备大量生产。

我们采用的晶体是一般常见的酒石酸钾钠半晶体(图3甲)。制成后的晶体扬声器灵敏度很高,也非常省电。一部输出不大的三灯收音机就可带动十几个这种扬声器。它的频率响应为400周到11000周,400周以下效率低落。晶体扬声器的阻抗很高,呈电容性,所以用在有线广播远距离传输中可大大减小线路损失,采用单线传输最为适宜。具体制作如下。

图1
图1 🔍原图 (589×302)

1.酒石酸钾钠饱和溶液的配制 饱和溶液的配制一般都采用加热的办法来获得。但据我们试验:如果加热温度超过40℃,酒石酸钾钠即将分解,培育出来的晶体质量不高;但如果加热温度低于60℃,又要产生溶化不透的现象。我们试用低温搅拌法配制溶液,这样培育出的晶体质量很高。

图2
图2 🔍原图 (630×673)

方法是将适量的酒石酸钾钠(工业纯者即可)磨成粉末放入适量的水中。酒石酸钾钠和水的数量可参考图1。如配制35℃的饱和溶液,就在100克的蒸馏水中加入170克原料。在适当的温度下(该温度根据需要而定,一般夏天在35℃,冬天在30℃,以不超过40℃为原则)长时间不停的搅拌,直至完全溶解为止。在完全溶解后最好再加入少量原料继续搅拌几个小时。搅拌最好在温箱中进行,搅拌的时间越长越好,一般应在10小时以上。

溶液配好后,我们采用真空保温过滤法(图2)把溶液里的杂质和未溶解的酒石酸钾钠滤去。这个方法的优点是可以防止过滤时有细小结晶析出。过滤时的温度应稍稍提高2、3度,但是最好也不要超过40℃

图3
图3 🔍原图 (565×478)

2.晶体培育 我们采用降温法的静结晶方法。

将过滤后的酒石酸钾钠饱和溶液倒入培养皿内,培养皿要先行预热,不然溶液一倒入马上就会有无数微小晶粒出现,以后结晶杂乱无章,根本培育不出合用的晶体。

溶液倒入培养皿后,就应该投入种子,把培养皿加盖密封放入温箱。这时因溶液刚经过滤,温度高于结晶温度(也就是我们配制酒石酸钾钠溶液的饱和温度)2-3℃,所以种子会稍有溶化。

缓慢地将温度降至结晶温度后,停留一天,以后每天温度下降0.2-0.5℃。头几天温度下降要缓慢,以后逐渐加快,最后几天的温度,每天可下降2-3℃到室温为止。这个过程一般需要10—15天,当然时间越长结晶长得越好。

培养皿最好用大底的玻璃器皿,不要用金属制的。因为酒石酸钾钠对金属有腐蚀作用。一个直径在20分分左右的培养皿,一次只能放一粒种子,培养一块晶体。

在这个过程中要备一个较好的温箱。只要温箱的温度误差不太大(在±0.5℃以内)如孵卵器、医院培育标本的温箱等都可用。培养皿要放在温箱的最里边,温箱应放在室温变化不大、不通风和不受振动的房间里。

在结晶的过程中,只要溶液温度不突变,不受振动,生成的结晶一定良好。

3.种子 所谓“种子”,就是作为结晶中心的完整小晶体,以后晶体就是围绕着它慢慢长大的。

种子的培育和晶体培育的方法差不多,是将少量的饱和溶液放入不加盖的培养皿内(该饱和溶液的浓度不限),再把培养皿放入稍低于结晶温度的温箱中一两天,就有很多小晶体出现。选取大小合适(2公厘见方即可)结晶良好(外形如图3甲,底面如图3乙中心稍向内凹)的作为种子。其他形状的是不能使用的。种子投入溶液前应先用蒸馏水洗干净。

4.晶体的割切和磨制 晶体制成后,沿底面用浸满饱和溶液的细线切割2公厘左右的薄片。因为晶体很脆、易裂,故割切时线的速度要快要匀,不能振动,线上也不能有接头。割切的方向见图3甲,切割机的示意图见图4。

图4
图4 🔍原图 (575×313)

切下的晶体表面不够光滑,尺寸也不合要求,还要用砂纸磨平。我们先把粗砂纸平铺在玻璃板上,然后将晶体片在上面磨到大约尺寸后,再换用细砂纸磨,直至达到所需尺寸为止。

每片晶体的尺寸都是一定的,我们采用25×25×1.5公厘的一种。割切及研磨时必须注意每一晶体片的方向,因为我们所需的晶体是由两片同轴向割切的晶体片平行叠合而成。为了不致弄错方向,最根本的办法是把晶体片割切磨削减50×25×1.5公厘大小的长方形片子,再从中间锯开,平行移叠在一起。这样不仅方向不会搞错,而且两片晶体的厚薄也能一致。这个工作要特别小心,以防晶体方向搞错或裂碎。

图5
图5 🔍原图 (533×307)

5.晶体的装配和密封 磨削完工的晶体就可加装电极了,先装内电极。方法是把石墨磨成粉末,用适量的清漆(硝酸纤维漆)调成糊状后很快的涂在晶体片上,涂的时候要匀、要薄。然后用扁银丝或电灯花线中的细铜丝压扁,放在石墨层上作引出线(图5甲),并立即在引出线上面粘上一块用酒精洗净的锡箔,锡箔的上面再叠一块也涂有石墨的晶体片,然后放在厚书中压两个小时,拿出后再放在40℃以下的温箱中干燥几个小时。取出后用加热溶化的酒石酸钾钠涂在两晶体片的四周。使之牢固的粘合在一起。

装外电极的方法同内电极一样,只是要将粘在两晶体片外层的锡箔联在一起(图5乙)。

酒石酸钾钠晶体极易潮解,所以加装电极后的晶体还要进行密封,密封工作是把晶体片的棱角稍稍磨圆后,在外层涂上数层薄硝酸纤维漆或磁漆即可。

图6
图6 🔍原图 (1141×203)

6.喇叭装配 晶体密封后就可进行装配了,各个另件的制作和装配见图6甲、乙、丙、丁。支架与传动架的尺寸根据晶体大小决定,但支架不可过高。支架、传动架与晶体之间要夹得紧密,但接触点面积不宜过大,否则将影响晶体的振动。支架、传动架和晶体接触点处用清漆粘合使之牢固。

最后把支架、传动架装固在喇叭纸盆的铁架上,晶体的两个引出线头上各串联一只0.02-0.1微法的电容器(该电容最好装在外壳与纸盆中间,以增加美观)粘上纸盆,一只美丽实用的晶体扬声器便制成了。(北京邮电学院 李道本 韩章乾 彭定远 葛治田)