I detta sammanhang avses kvartskristaller för styrning av radiofrekvenser. Under 1880-talet upptäckte bröderna Curie att vissa ämnen, bl.a. kvartskristaller, hade den märkliga egenskapen att antingen alstra en växelspänning om de utsattes för tryck eller omvänt, de kallade fenomenet för piezoelektrisk effekt efter grekiskans piezein = tryck eller press. Den alstrade frekvensen var stabil och beroende på kristallens mekaniska resonansegenskaper. Under 1920-talet utvecklades tillverkningen av styrkristaller för frekvensoscillatorer. Genom att välja rätt snittvinkel vid sågning av den råa kvartsen i förhållande till ämnets optiska axlar bestämdes kristallens resonansfrekvens. Det fordrades mycket stor erfarenhet för att göra de optiska bestämningarna för rätt uttagning av de kristallografiska axlarna. Det var främst amerikanska radioamatörer som först började använda styrkristaller för kontroll av sändarfrekvenser. Tillverkning startades i liten skala men så småningom ökade efterfrågan starkt för att under 1940-talet kulminera.
Utvecklingen under andra
världskriget
RAF i
Storbritannien
var
först att under 1939 operativt använda kristallstyrda sändtagare inom VHF
området.
USA fattade liknade beslut något år senare, inom alla försvarsgrenar.
Detta beslut resulterade i exceptionellt stora krav på masstillverkning av
styrkristaller.
USA:s månatliga produktionen under 1940 var mindre än 10 000 enheter.
1942 hade denna siffra ökat till en halv miljon, för att under 1945 stiga
till 2 miljoner tillverkade styrkristaller per månad.
Detta var resultatet av den näst största kraftsamlingen av USA:s
vetenskapliga, administrativa och industriella resurser under VK2.
Endast Manhattan projektet - utvecklingen av atombomben - var större.
Man får en
ökad förståelse för omfattningen detta projekt, genom filmen
Crystals Go to War (42 min) som i detalj visar hela den då mycket
komplexa tillverkningsprocessen av styrkristaller.
Utvecklingen i Sverige Även Sverige hade behov av styrkristaller som ytterligare ökade med anskaffning av fler radiostationer till krigsmakten. 1949 gick högkvarteret ut med en skrivelse där krigsbehovet av kristaller skulle kartläggas. Syftet var att säkerställa att tillräckligt med råkvarts eller förarbetad kvarts s.k. blanks fanns redan i fredstid.
Möjligheter att inom landet slipa kvartskristaller var små och måste utökas.
1951 startades
företaget Svenska Elektroinstrument i Bromma,
numera KVE, för att förse den inhemska marknaden med styrkristaller. Under flera år var de den tongivande tillverkaren av
styrkristaller i Sverige. Från början var metoden enkel, en grammofon, en glasskiva, slipmedel och ett kvartsämne som skulle slipas till önskad frekvens. Vid bedömning av kristallbehovet för
svenska krigsmakten i början av 1950-talet förutsågs att stora typer var på utgång men miniatyrkristaller skulle dominera under de två närmaste åren. Sedan bedömdes en successiv övergång ske till subminiatyrkristaller varför den svenska tillverkaren snarast borde börja provtillverka sådana. För att säkerställa önskad kristalltillverkning i krig skulle redan i fredstid beställas c:a 1 000 kristaller per månad från Svenska Elektroinstrument.
Se även:
Försvarsgrenarnas uppskattade behov av
styrkristaller
1949 På kristallen fästes anslutningstrådar och det hela inneslöts i ett hölje. Höljet kunde vara av glas eller metall. I en del fall evakuerades luften ur kapseln och i andra fall placerades kristallen i en värmekälla (kristallugn) inuti höljet för att hålla styrkristallen vid någorlunda konstant temperatur, vilket medverkade till stabil frekvens. Vid tillverkningen angavs toleranser i parts per million (ppm). Dels kalibreringstoleransen som angav maximala avvikelsen hos resonansfrekvensen vid + 25ºC, dels avvikelser på grund av temperaturen.
Det stora antalet styrkristaller berodde på att varje radiokanal krävde egen kristall.
Organisationen för att hålla ordning på alla dessa kristaller var omfattande, dessutom var flera av hemlig natur. I flygvapnet tilldelades respektive flygflottilj kristaller genom en skrivelse där varje enskild kristall var förtecknad. På flottiljen var det signalavdelningen (avd.7) som lokalt administrerade kristallfördelningen. Brukaren fick kvittera sina kristaller och om någon försvann vidtog en omfattande utredning för att få klarhet i omständigheterna kring försvinnandet. Även vid haverier eller olyckor måste kristallförluster rapporteras till Flygförvaltningen. Detta var nödvändigt för att få materielen avskriven.
Först när tekniken med ”grov” och ”finsteg”, exempelvis i
Fr-12, och syntetisator (Fr-21) började tillämpas kunde samma kristall användas för flera kanaler och antalet kristaller kunde kraftigt reduceras. Den administrativa rutinen kvarstod dock men lindrades efterhand.
Referenser:
-
Produktion i USA (pdf-format, på engelska)
-
Crystals Go to War.
En film som detaljerat,
beskriver den amerikanska tillverkningsprocessen och den omfattande
kontrollapparaten.
(42 minuter lång)
Skrivet av
K-G Andersson uppdaterat gm Stig Hertze
Senast uppdaterad 2023-02.24
| 
