[发明专利]一种具有抗核辐照加固的耐高温谐振式石英温度传感器

权利要求书

1.一种具有抗核辐照加固的耐高温谐振式石英温度传感器，由一体化封装部件(1)和热敏石英谐振器(2)构成，其特征在于：

热敏石英谐振器(2)位于一体化封装部件(1)的内部，一体化封装部件(1)由内外表面溅射有钨铜层的科伐合金管帽(3)和内外表面溅射有钨铜层的科伐合金管座(4)构成；

内外表面溅射有钨铜层的科伐合金管座(4)由玻璃粉绝缘子(5)、第一管脚(6)、第二管脚(7)构成；

第一管脚(6)与热敏石英谐振器(2)的第一汇流条电极(8)相连，第二管脚(7)与热敏石英谐振器(2)的第二汇流条电极(9)相连；第一管脚(6)、第二管脚(7)皆由镀镍的科伐合金构成，它们安装在玻璃粉绝缘子(5)之中；

利用激光焊接法把内外表面溅射有钨铜层的科伐合金管帽(3)与内外表面溅射有钨铜层的科伐合金管座(4)气密地焊接在一起，构成了一体化封装部件(1)；

热敏石英谐振器(2)由第一枚多层特种合金薄膜振荡激励区、第二枚多层特种合金薄膜振荡激励区(13)、第一支承件(11)、第二支承件(12)、谐振部件(14)、第一汇流条电极(8)、第二汇流条电极(9)构成；

石英晶体片的一端设有第一无电极之石英区，石英晶体片的另一端设有第二无电极区之石英区(15)。

2.根据权利要求1所述的一种具有抗核辐照加固的耐高温谐振式石英温度传感器，其特征在于：热敏石英谐振器(2)沿竖直方向设有两个支承部件，即第一支承件(11)和第二支承件(12)，热敏石英谐振器(2)还设有一枚谐振部件(14)。

3.根据权利要求2所述的一种具有抗核辐照加固的耐高温谐振式石英温度传感器，其特征在于：第一枚多层特种合金薄膜振荡激励区位于谐振部件(14)后表面的中央区域，第一汇流条电极(8)位于谐振部件(14)的第一支承件(11)的后表面，第一枚多层特种合金薄膜振荡激励区和第一汇流条电极(8)由多层特种合金薄膜构成的，并且与位于谐振部件(14)后表面中央区域的多层特种合金薄膜振荡激励区相连，谐振部件(14)后表面的中央区域与第一支承件(11)是一体结构，即是具有相同切型的石英晶体一体化结构片。

4.根据权利要求1所述的一种具有抗核辐照加固的耐高温谐振式石英温度传感器，其特征在于：第二枚多层特种合金薄膜振荡激励区(13)位于谐振部件(14)前表面的中央区域，第二枚多层特种合金薄膜振荡激励区(13)和第二汇流条电极(9)由多层特种合金薄膜构成的；第二汇流条电极(9)位于谐振部件(14)的第二支承件(12)的前表面，并与位于谐振部件(14)前表面的第二枚多层特种合金薄膜振荡激励区(13)相连，谐振部件(14)前表面的中央区域与第二支承件(12)是一体结构，即是具有相同切型的石英晶体一体化结构片。

5.根据权利要求1所述的一种具有抗核辐照加固的耐高温谐振式石英温度传感器，其特征在于：所述多层特种合金薄膜是利用射频溅射法制备的。

6.根据权利要求1所述的一种具有抗核辐照加固的耐高温谐振式石英温度传感器，其特征在于：所述热敏石英谐振器(2)使用的切型是(yxl)53°19＇～53°54＇石英晶体片。

7.根据权利要求1所述的一种具有抗核辐照加固的耐高温谐振式石英温度传感器，其特征在于：所述热敏石英谐振器(2)为采用面切变振动模式、基波工作的热敏石英谐振器，定义n为热敏石英谐振器多层特种合金薄膜振荡激励区沿竖直方向的长度，定义m为热敏石英谐振器多层特种合金薄膜振荡激励区沿水平方向的宽度，则有m＝0.76n。

8.根据权利要求1所述的一种具有抗核辐照加固的耐高温谐振式石英温度传感器，其特征在于：一体化封装部件(1)的内部为真空状态。

9.根据权利要求1所述的一种具有抗核辐照加固的耐高温谐振式石英温度传感器，其特征在于：所述一种采用抗核辐照加固的高精密谐振式石英温度传感器的原材料采用慢生长速率制备的低铝成分含量的人造水晶材料或光学级人造水晶材料。

10.根据权利要求9所述的一种具有抗核辐照加固的耐高温谐振式石英温度传感器所采用的慢生长速率制备的低铝成分含量的人造水晶材料的制备方法如下，其特征在于：首先将Q值高于300×104的采用慢生长速率制备的铝成分含量低的人造水晶材料或光学级人造水晶材料Z块除去籽晶加工成长方体状的石英晶块，并对该晶块的±z面进行研磨、抛光后，再利用超声波多次清洗各表面；超声清洗液依次为三氯乙烷、无水酒精和去离子水，再利用氧等离子体进行最后一道的清洗，时间约为3s；然后，在其±z面的表面制备Ni-Cu–CA638铜铝硅钴合金多层电极；将具有Ni-Cu–CA638铜铝硅钴合金多层电极的晶块置于微流动的净化空气中，空气的流量为90mL/min，并且以20℃/h的升温速率使温度达到最高温度530℃，同时施加95OV/cm的电场，保温24h；施加的电场一直保持，直至电流密度降至规定的恒定值后，再以适当的降温速率降至室温；然后，把处理完毕并已冷却到室温的晶块沿它的±Z面方向分别磨去90.0μm厚度之后再抛光，并转入第二次电清洗工序；经过第二次电清洗后，余下的晶块可作为制备抗核辐照加固的高精密谐振式石英温度传感器的原材料。