I. Maloba ya ebandeli
Ba oscillateurs cristallines, lokola ba composants ya contrôle ya fréquence ya moboko, esalelamaka mingi na ba équipements industriels, ba systèmes ya suivi sécurité, ba appareils médicaux, électronique ya mituka, ba appareils intelligents ya ndako, mpe na ba domaines mosusu. Na perspective macro, construction ya infrastructure ya information mondiale ezali intrinsèquement lié na développement ya ba oscillateurs cristallines. Lisolo oyo ezali ko analyser systématiquement évolution technologique ya ba oscillateurs cristaux-kobanda na découverte ya effet piézoélectrique tee na emballage nano-échelle-komonisaka ndenge nini ba propulsé progrès technologique ya batu na nzela ya ba révolutions industrielles minei.
II. Histoire ya Développement ya ba Oscillateurs de Cristal
1. Période ya éclairage technologique
Na 1880, bandeko Jacques mpe Pierre Curie bamonaki ete kosalela mpasi ya masini na bapalaki ya cristal ya quartz ebimisaka bopanzani ya charge électrique, mpe bapesaki likanisi ya likanisi yaeffet piézoélectrique ya kosala.
Principe ya effet piézoélectrique: Tango pression esalemi na ba matières piézoélectriques, différence ya potentiel électrique esalemaka (eyebani na kombo ya...effet piézoélectrique direct). Contrairement, ko appliquer tension ebimisaka tension mécanique (theeffet piézoélectrique inverse). Soki pression esangisi vibration ya fréquence ya likolo-, ebimisaka ba courants électriques ya fréquence ya likolo-. Ntango basaleli bilembo ya kura ya fréquence ya likolo-na céramique piézoélectrique, ebimisaka bilembo ya mongongo ya fréquence ya likolo-(vibrations mécaniques), oyo eyebani mingi na kombo yabilembo ya ultrasons.
Na 1918, Paul Langevin asalaki bolukiluki na kosaleláká baplakɛ ya cristal ya quartz mpo na kosala ba systèmes sonar ya liboso mpo na koyeba makambo na nse ya mai. Yango esengelaki kosangisa ba fonctions ya sonar ebele mpo na traitement ya information complète mpe contrôle centralisé mpo na ko répondre na ba exigences tactiques, na kati na yango koluka direction ya makelele, distance ya écho, détection ya pulse ya sonar, identification ya cible, mpe avertissement ya torpille. Langevin asalelaki ba plaques ya quartz oyo bakataki X-mpo na kobimisa mpe koyeba ba mbonge ya mongongo na nse ya mai.
Na 1921, Profesɛrɛ W. G. Cady ya Iniversite ya Wesleyan azwaki lotomo ya kosala oscillateur ya cristal ya quartz. Brevet na ye esalelaki ba résonateurs cristaux ya quartz mpo na ko contrôler fréquence ya oscillateur mpe elimbolaki ba barres/plaques ya quartz lokola ba normes ya fréquence mpe ba filtres. Na yango, Cady eyebani mingi lokola moto ya liboso oyo asalelaki ba cristaux ya quartz mpo na contrôle ya fréquence na ba circuits ya oscillateur.
Na 1923, professeur ya Harvard G. W. Pierce asali circuit ya oscillateur ya cristal oyo etie cristal entre grille na anode ya valve ya tube ya vide-precurseur ya configuration ya oscillateur ya Pierce.
Na 1925, Westinghouse Electric etie oscillateur ya cristal lokola oscillateur principal ya station na bango ya radio KDKA.
Van Dyke asalaki modèle ya circuit équivalent mpo na ba résonateurs cristal de quartz. Circuit oyo ezali na ba fréquences résonantes mibale:fréquence résonante ya série (fs), esika oyo etape ya Lg-Cg-Rg ezo résonner, mpefréquence résonante parallèle (fp), résonance ya circuit mobimba. Lokola Cg < C0, ba fréquences wana ezali très proche. Ezaleli ya réactance-fréquence elakisaka comportement inductif entre fs na fp, mpe comportement capacitif esika mosusu.
Na 1926, bazwaki mpe basalelaki ba cristaux oyo bakati na Y-. Kino ntango wana, bazalaki kosalela kaka ba cristaux ya quartz oyo bakati X-. Atako ba cristaux oyo bakati X- ezalaki na coefficient ya température ya ~-20ppm/ degré , ba cristaux oyo ekatamaki na Y elakisaki ~+100ppm/ degré , elakisaka ete ba cristaux ekeseni ekokaki kopesa ba coefficients ya température ekeseni.
Na 1927, Warren Marrison ya Bell Labs asalaki norme ya liboso ya oscillateur ya cristal ya quartz.
Na 1928, Warren Marrison asalaki montre ya liboso ya cristal ya quartz na Bell Telephone Laboratories. Ba montre ya quartz ezwaki esika ya ba horloges ya pendule ya précision lokola ba horloges ya ngonga oyo eleki sikisiki na mokili mobimba (ti na ba horloges atomiques).
Ba horloges atomiqueskosalela ba mbonge électromagnétiques oyo ebimaka na tango ya absorption/release ya énergie atomique pona timing, kozua précision ya ~1 seconde erreur na 20 millions d'années-lelo oyo esaleli ya bosikisiki ya temps na mokili.
Na 1934, ba résonateurs ya cristal ya quartz oyo bakati AT- mpe BT-bimaki, oyo Lack/Willard/Fair (Etats-Unis), Koga (Japon), mpe Beckmann/Straubel (Allemagne) bazwaki yango na lipanda.
2. Période ya R&D: Production en masse ya ba Oscillateurs ya Cristal
Na 1950, babimisaki bamontre atomike. Ba horloges ya quartz ezuaki précision maximale ya 1 seconde na 30 ans (30ms/yr). Bell Labs ebandaki mosala ya hydrothermique mpo na bokoli ya cristal ya quartz na échelle ya mombongo-.
3. Période ya Développement : Production ya Batch & Shift depuis Usage Militaire na Usage Civil
Na 1968, Juergen Staudte ya Aviation ya Amérique du Nord a inventer procédé ya photolithographie mpo na kosala ba oscillateurs en cristal de quartz, oyo e permettre miniaturisation mpo na ba produits portables lokola ba montres.
Na 1976, ba cristaux ya liboso oyo bakataki na SC- ekómaki. Esalemaka libosoliboso na ba oscillateurs cristaux contrôlés par four-(OCXOs) mpo na coefficient ya température optimal na yango na températures ya fonctionnement ya OCXO.
4. Période ya développement rapide: Ba applications diversifiées na électronique
Kobanda 1990 kino lelo, ba oscillateurs ya quartz ekoli wuta DIP kino na ba emballages SMD ya mike, ebongwani uta na ba boîtiers ya bibende ya bonkoko kino na ba encapsulations ya plastique/métal/céramique. Ba exigences ya précision mpe fréquence emati, esengi ba procédés ya fabrication ya malamu koleka. Ba applications epanzani kobanda na ba usages ya niche na ba domaines ndenge na ndenge lokola 5G, IoT, électronique ya mituka, soins de santé intelligent, na ba appareils intelligents.
III. Na mokuse
Mibu 70+ kobanda 1880 kino 1956 ezalaki eleko ya moboko ya ba oscillateurs ya quartz, oyo emonisami na ba inventions ya sika mpe ba innovateurs ya influence. Bokoli ya tekiniki ya quartz ezali kolakisa nzela ya mokemoke ya bokutani, bososoli, mpe bokoli-bokoli ekoki kosalema mbangumbangu te.