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超聲波顯微鏡的工作原理

來源:似空科學(xué)儀器(上海)有限公司   2023年02月20日 15:01  
工作原理:
入射到物體上的機械波要發(fā)生反射、折射、衍射和吸收等現(xiàn)象,經(jīng)歷這些現(xiàn)象因與物體發(fā)生相互作用而含有物體的信息,利用某些物理效應(yīng)把含有新信息的顯示出來就實現(xiàn)了成像。至于顯微分辨本領(lǐng)則與波長相當?,F(xiàn)就透射式SAM進一步說明。電信號激發(fā)壓電換能器,經(jīng)透鏡穿過放在平面上的被測樣品,載物片是幾微米厚的聚酯樹脂薄膜,耦合媒質(zhì)是水,當?shù)竭_對面的透鏡,含有樣品信息的經(jīng)壓電換能器接收又變成電信號,經(jīng)接收電路送到示波器,機械掃描裝置使載物臺作二維掃描運動,使得樣品上作逐點逐行地照射,當機掃與示波管的電子束運動同步,屏幕上出現(xiàn)一幅對應(yīng)于物體的被照射部位,這幅是由許多像元組成。由于掃描的限制,需幾秒才能完成。
 
一、超聲波掃描顯微鏡有兩種工作模式:基于超聲波脈沖反射和透射模式工作的。反射模式是主要的工作模式,它的特點是分辨率高,對待測樣品厚度的沒有限制。透射模式只在半導(dǎo)體企業(yè)中用作器件篩選。
 
二、超聲顯微鏡的核心就是帶壓電陶瓷的微波鏈,壓電陶瓷在射頻信號發(fā)生的激勵下,產(chǎn)生短的聲脈沖,隨后這些聲脈沖被聲透鏡聚焦在一起,超聲波掃描顯微鏡的這個帶壓電陶瓷的部件叫換能器,英文是:Transducer。換能器既能把電信號轉(zhuǎn)換成聲波信號,又能把從待測樣品反射或透射回來的聲波信號轉(zhuǎn)換成電信號,送回系統(tǒng)進行處理。
 
三、換能器負責(zé)將電磁脈沖轉(zhuǎn)換成聲脈沖,離開換能器后,聲波被聲透鏡通過耦合介質(zhì)(一般是去離子水或*等)聚焦在樣品.上。耦合介質(zhì)是為了防止超聲波信號快速衰減,因為超聲波信號在一些稀疏介質(zhì)中傳播時會有快速衰減。樣品置于耦合介質(zhì)中,只要聲波信號在樣品表面或者內(nèi)部遇到聲波阻抗介面(如遇到孔隙、氣泡、裂紋等),就會發(fā)生反射。

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