ממברנת רוטטת יהלום ושיטת ייצורה

ממברנת רטט יהלום ושיטת הייצור שלה, מעבירה אנרגיה לא אחידה (כגון חוט התנגדות תרמי, פלזמה, להבה) המעוררת גז מנותק מעל תבנית, תוך שימוש במרחק בין המשטח המעוקל של התבנית לאנרגיה הלא אחידה המעוררת גז מנותק. הבדלים יוצרים אפקטי חימום שונים. כאשר חומר היהלום מצופה על פני התבנית, צמיחת חומר היהלום שונה, כך שלסרט הרטט היהלום יש מאפייני רטט לא הומוגניים, כך שלסרט הרטט היהלום יש רוחב פס שמע רחב יותר.
בבחירת חומר הדיאפרגמה, השיקולים העיקריים הם קשיות ומאפייני ריסון. הקשיות קובעת את התדר הטבעי של החומר, והתדר הטבעי של חומר בעל קשיות גבוהה הוא גבוה יחסית, ולהיפך, התדר הטבעי של חומר בעל קשיות נמוכה גם הוא נמוך. חומרים בעלי מאפייני ריסון טובים יכולים לגרום לממברנה הרוטטת להיות בעלת תגובת רטט חלקה יותר, מה שהופך את רמת לחץ הקול של הממברנה הרוטטת לחלקה יותר.

חומרים מסורתיים של ממברנות רוטטות כוללים נייר, חומרי פלסטיקה פולימריים, מתכות (Be, Ti, Al), קרמיקה וכו'. לחומרי נייר ופולימר יש מאפייני ריסון טובים, אך קשיחות נמוכה ונזק קל, וקשיחות נמוכה אינה מספיקה כדי לייצר אותם. תדירות הפעולה המרבית מוגבלת. למרות שלסרט הרוטט המתכתי יש קשיות טובה יותר, מתכות בעלות קשיות גבוהה כמו Be, Ti וכו' הן יקרות וקשות לעיבוד. חומרים קרמיים סובלים גם מבעיה של הליכי סינטור מסובכים. בשל התכונות המכניות המעולות והחוזק של חומר היהלום, הוא מתאים לייצור דיאפרגמות קלות משקל ובעלות קשיחות גבוהה, וניתן להשתמש בהן ברמקולים בתדרים בינוניים וגבוהים. הצליל הרצוי נוצר באמצעות תדר הרטט של הדיאפרגמה. ככל שתדר הרטט של הדיאפרגמה גבוה יותר, כך דרישות החוזק המכני והאיכות של הדיאפרגמה מחמירות יותר, והשימוש בחומרי יהלום לייצור הדיאפרגמה יכול להשיג מטרה זו.

באופן כללי, לממברנה הרוטטת יש גבול עליון של תדר התגובה. עם זאת, ללא קשר לשאלה האם הממברנה הרוטטת עשויה מיהלום או מחומרים אחרים, התדר הטבעי מוגבל לטווח מסוים עקב תכונות החומר האחידות הכוללות, מה שמגביל את ביצועי רוחב הפס שלה. לא ניתן לשנות באופן שרירותי את מאפייני הריסון והקשיחות, מה שמגביל את איכות הצליל ואת ביצועי הגוון. לכן, אם רוצים לכסות את טווח התדרים המקובל על האוזן האנושית, בדרך כלל צריך להגדיר מספר דיאפרגמות עם רוחבי פס שונים וגבולות תדר עליונים שונים בו זמנית כדי להשיג את אפקט הצליל הטוב ביותר. לכן, בטכנולוגיות הקודמות, קיימת טכנולוגיה של שימוש בחומרים שונים כדי לייצר את הממברנה הרוטטת במקטעים. החלק המרכזי של הממברנה הרוטטת עשוי מחומר בעל קשיות גבוהה, והטבעת החיצונית עשויה מחומר בעל קשיות נמוכה. לאחר מכן שני חלקים אלה מחוברים ליצירת קרום יחיד. לממברנה הרוטטת יש שתי קשיות ועוביים שונים של חומר בו זמנית, ויכולה לכסות רוחב פס גדול יותר. עם זאת, עובי הסרט הרוטט בדרך כלל דק ביותר, ועבודת החיבור קשה. אם יש ליישם אותו על חומרי יהלום, טכנולוגיית ההדבקה שלו וחומר ההדבקה שלו מהווים בעיות גדולות מאוד, ולכן לא קל ליישם אותו על חומרי יהלום.

על מנת לפתור את הבעיות הנ"ל, ההמצאה הנוכחית מציעה סרט רוטט יהלום ושיטת ייצורו, אשר יכולים לשנות את קשיות, עובי ומאפייני ריסון של אזורים שונים על סרט רוטט היהלום, כך שיהיו לו מאפייני רטט לא אחידים ויכסו טווח תדרים גדול.
בהתאם לממברנת הרטט של היהלום ושיטת הייצור שלה המתוארת בהמצאה הנוכחית, מסופקת תבנית בעלת משטח מעוגל, ואנרגיה לא הומוגנית (לא הומוגנית) המעוררת גז מנותק עוברת דרך ראש התבנית כדי לייצר טמפרטורה גבוהה לחימום התבנית כך שפני התבנית מציגים פיזור טמפרטורה לא שווה.

לדוגמה עם
1. חוט ההתנגדות התרמית הוא נקודת המרכז (אזור האנרגיה הגבוהה ביותר), וריכוז חומר התגובה מציג פיזור טבעתי לא אחיד.
2. עקב השפעות אורך הגל, האמפליטודה וגלים עומדים על הפלזמה המעוררת על ידי אנרגיה בתדר גבוה, ריכוז החומרים המגיבים מציג צורה כדורית עם פיזור לא אחיד.
3. אנרגיית הלהבה דועכת החוצה מהאזור המרכזי, וריכוז החומרים המגיבים מציג התפלגות שונה ולא אחידה.
הטמפרטורה וריכוז חומר התגובה הנוצרים על ידי האנרגיה הנ"ל דועכים במהירות כלפי חוץ ברצף; לכן, מיקומי פני השטח השונים של התבנית באים במגע עם אזורים שונים של ריכוז חומר התגובה כדי לפתח סרטי יהלום בעלי מצבים מבניים שונים ועוביים שונים, מה שגורם לחומר היהלום להיות לא אחיד. מאפייני רטט (לא הומוגניים), כגון עובי או קשיות, מציגים פיזור לא אחיד, ולאחר מכן הסרט הדק של היהלום מוסר מהתבנית כדי ליצור את סרט הרטט של היהלום. המצבים המבניים של חומרי היהלום כוללים מיקרו-גביש (מיקרו-גביש), ננו-גביש (ננו-גביש) וכן הלאה.
על פי סרט הרטט של היהלום המיוצר על ידי ההמצאה הנוכחית, קשיותו ועוביו אינם אחידים, וקשיות האזור האמצעי גבוהה, קשיות אזור הקצה נמוכה, ועובי האזור האמצעי גדול ועובי אזור הקצה קטן. מאפייני הרטט של כל חלק מושפעים מהקשיות וההשפעה של העובי היא בעלת תדרים טבעיים שונים בהתאמה, כך שלדיאפרגמת היהלום יכולה להיות רוחב פס גדול יותר.

תיאור הציורים
1A-1D הן דיאגרמות סכמטיות של תהליך הייצור של המימוש המועדף הראשון של ההמצאה הנוכחית;
איור 2A הוא מבט מלמעלה של התבנית של המימוש המועדף הראשון;
איור 2B הוא מבט צדדי של התבנית של המימוש המועדף הראשון;
איור 3 הוא איור ניתוח התדר והנפח של המימוש המועדף הראשון והטכנולוגיה הקודמת; ו-
איורים 4A-4D הם דיאגרמות סכמטיות של תהליך הייצור של המימוש המועדף הראשון של ההמצאה הנוכחית.

ביניהם, סימני ייחוס:
10 תבניות
12 שכבת הוויברציה הראשונה
שכבת ויברציה של 14 שניות
20 חוטי התנגדות תרמית
משטח תבנית A, B, C, D