Utilization of Domestic Natual Quartz as Elecrtic Resonators; Feasibility Study

한국산 천연수품을 이용한 수품공진자의 생산가능성에 관한 연구

한국산 천연수정은 보석장식용으로서는 그 품질이 이미 알려져 있으나 수정진동자로서의 특성에 관해서는 아직 보고된 바가 없다. 본 연구는 특히 경상도일대에서 채굴되고 있는 천연수정을 채집, 선별, 가공하여 그 수정진동자로서의 사용가능성을 실험을 통하여 검토한 것이다. 필자들은 채굴현장 근처에서 채집한 원석을 특별히 고안제작된 검사경을 이용하여 분석선별하였으며 X-ray를 사용하여 AT-cut로 orientation 한후 시판을 절단하였다. 다음 적용하여 전기적, 광학적 쌍수상태를 검토하고 다시 선별하였다 Dimensioning은 5MHz를 목표로 하였는데 연잠제를 사용하여 5MHz의 조도까지 연마하고 전극으로서 표준형의 은막을 부착하여 시판을 완성하였다. 시판을 대한 측정결과는 모든 등가정수가 대표적인 수입수정판의 것과 대등하였으며 특히 Q는 모두 105를 넘었다. 온도특성도 AT-cut의 이론치와 대차가 없었으며 -20℃-+100℃ 범위에서 최대 20PPM 이내의 편차를 보였다. 즉, 한국산 천연수정은 적절히 선별, 가공 한다면 부유한 수정진동자의 원재로서 사용할수 있음이 증명되었다. Samples of domestic natural quartz were collected and screened optically and chemically, and, after weeding out portions unfit for electrical resonator, were cut into AT-cut wafers, which in turn were dimensioned, trimmed and lapped into 5MHz resonator units. The results of measurements obtained from the specimens indicated excellent electrical characteristics of domestic natural quartz with the average Q quotient of 10s or higher. Temperature characteristics also showed typical AT-cut corves with the frequency deviation of 20PPM at maximum throughout the range of -20 to 100℃. The experiment on the initial batch of samples amply indicates the excellent electrical quality of domestic natural quartz as quartz resonator units.