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超聲顯微鏡的原理、現(xiàn)狀和領(lǐng)域
原理
入射到物體上的機(jī)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(dāng)。現(xiàn)就透射式SAM進(jìn)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(dāng)?shù)竭_(dá)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(jī)械掃描裝置使載物臺作二維掃描運(yùn)動，使得樣品上作逐點逐行地照射，當(dāng)機(jī)掃與示波管的電子束運(yùn)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。
現(xiàn)狀
經(jīng)過幾十年的演變和發(fā)展，分辨本領(lǐng)較低但能實時顯示。SAM型正在向縱深發(fā)展。在提高分辨率方面,最近美國斯坦福大學(xué)將放在0.2K液氦環(huán)境下工作，獲得了50nm(500┱)的分辨率，英國C.R.佩茨采用高壓氣體作耦合媒質(zhì)，在壓力為30atm的氦氣中,就獲得7μm的分辨率，一方面用傳遞函數(shù)進(jìn)行透鏡理論分析，另一方面，日本的中缽憲賢發(fā)展了無透鏡技術(shù)，直接采用微型球面換能器。在應(yīng)用方面，在計量方面得到新應(yīng)用，如測量極薄層狀結(jié)構(gòu)的層厚，對雞胚胎纖維細(xì)胞的觀察，有助于細(xì)胞生理學(xué)的研究。
領(lǐng)域
用途大約可分為三個方面。①在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)上，可以進(jìn)行活體觀察；②在微電子學(xué)上，利用反射式，可對大規(guī)模集成電路不同層次（包括層間細(xì)節(jié)）進(jìn)行非破壞性觀察；③在材料科學(xué)上，樣品表面不必拋光腐蝕，能顯示出明顯的晶粒間界、合金內(nèi)不同組分的區(qū)域。