JP2021525366A - 超音波顕微鏡、および音響パルストランスデューサを運ぶキャリア - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (29)
- 対象物を検査するための超音波顕微鏡であって、
前記対象物を対象領域に保持するように構成された対象物ホルダーと、
前記対象領域に対して移動可能な走査ヘッドと、
前記走査ヘッドによって支持される第1のトランスデューサと、を備え、
前記第1のトランスデューサは、放出方向に沿って第1の音響パルスを放出し、前記第1の音響パルスを焦点に集束させるように構成されており、
前記第1のトランスデューサはさらに、前記対象物から出てくる第2の音響パルスを検出し、前記第1のトランスデューサによって検出された前記第2の音響パルスを表す第1の検出信号を出力するように構成されており、
前記放出方向に基本的に平行である垂直方向に沿って、前記走査ヘッドに対して前記第1のトランスデューサを移動させるように構成された第1のアクチュエータと、
前記第1の検出信号に基づいて、前記第1のアクチュエータによって提供される前記走査ヘッドに対する前記第1のトランスデューサの垂直方向の動きを制御するように構成された制御部と、を備えることを特徴とする超音波顕微鏡。 - 前記制御部はさらに、
前記第1のトランスデューサによる前記第1の音響パルスの放出を制御し、
前記第1の検出信号に基づいて、前記第1のトランスデューサと前記対象物との間の距離を表す距離の値を決定し、
決定された前記距離の値に基づいて、前記第1のアクチュエータによって提供される前記走査ヘッドに対する前記第1のトランスデューサの前記垂直方向の動きを制御するように構成される、請求項1に記載の超音波顕微鏡。 - 前記制御部はさらに、前記第1のトランスデューサと前記対象物との間の前記距離が所定の作動距離に近づくように、前記第1のアクチュエータによって提供される前記走査ヘッドに対する前記第1のトランスデューサの前記垂直方向の動きを制御するように構成される、請求項2に記載の超音波顕微鏡。
- 前記制御部はさらに、
決定された前記距離の値に基づいて、前記焦点と前記対象物の興味のある場所との間の距離を表すデフォーカス値を決定し、
前記デフォーカス値に基づいて、前記第1のアクチュエータによって提供される前記走査ヘッドに対する前記第1のトランスデューサの前記垂直方向の動きを制御するように構成される、請求項2に記載の超音波顕微鏡。 - 前記垂直方向に基本的に直交する横方向平面内で、前記対象物ホルダーに対して前記走査ヘッドを移動させるように構成された走査ヘッド位置決め装置をさらに備える、請求項1から請求項4のいずれかに記載の超音波顕微鏡。
- 前記制御部はさらに、
前記走査ヘッドが複数の位置に配置されるように前記走査ヘッド位置決め装置を制御し、
前記走査ヘッドが前記複数の位置の1つに配置されるたびに、前記第1のトランスデューサに前記第1の音響パルスの少なくとも1つを放出させることと、前記第2の音響パルスの少なくとも1つを検出することと、前記第1の検出信号を出力することを実行し、
前記複数の位置に関連して、前記第1の検出信号または前記第1の検出信号から導出された値を記憶し、
1組の記憶した前記第1の検出信号または導出された値に基づいて、前記第1のアクチュエータによって提供される前記走査ヘッドに対する前記第1のトランスデューサの前記垂直方向の動きを制御するように構成される、請求項5に記載の超音波顕微鏡。 - 前記対象領域が前記第1のトランスデューサと第2のトランスデューサとの間に位置するように、前記走査ヘッドによって支持される第2のトランスデューサをさらに備え、
前記第2のトランスデューサは、前記対象物から出てくる前記第2の音響パルスを検出し、前記第2のトランスデューサによって検出された前記第2の音響パルスを表す第2の検出信号を出力するように構成される、請求項1から請求項6のいずれかに記載の超音波顕微鏡。 - 前記垂直方向に基本的に直交する横方向に沿って、前記走査ヘッドに対して前記第1のトランスデューサを移動させるように構成された第2のアクチュエータをさらに備え、
前記制御部はさらに、前記第2の検出信号に基づいて、前記第2のアクチュエータによって提供される前記走査ヘッドに対する前記第1のトランスデューサの横方向の動きを制御するように構成される、請求項7に記載の超音波顕微鏡。 - 前記制御部は、前記第1のトランスデューサが前記横方向に沿って前記第2のトランスデューサと一直線になるように、前記第2のアクチュエータによって提供される前記走査ヘッドに対する前記第1のトランスデューサの前記横方向の動きを制御するように構成される、請求項8に記載の超音波顕微鏡。
- 前記制御部は、前記第2の検出信号の強度が最大になるように、前記第2のアクチュエータによって提供される前記走査ヘッドに対する前記第1のトランスデューサの前記横方向の動きを制御するように構成される、請求項9に記載の超音波顕微鏡。
- 前記制御部は、前記第2の検出信号の周波数領域表現を計算し、前記第2の検出信号の前記周波数領域表現に基づいて、前記第2のアクチュエータによって提供される前記走査ヘッドに対する前記第1のトランスデューサの前記横方向の動きを制御するように構成される、請求項9または請求項10に記載の超音波顕微鏡。
- 前記走査ヘッドに対して前記第2のトランスデューサを前記垂直方向に沿って移動させるように構成された第3のアクチュエータをさらに備える、請求項7から請求項11のいずれかに記載の超音波顕微鏡。
- 前記制御部はさらに、前記第1の検出信号に基づいて、前記第3のアクチュエータによって提供される前記走査ヘッドに対する前記第2のトランスデューサの垂直方向の動きを制御するように構成される、請求項12に記載の超音波顕微鏡。
- 前記制御部は、前記第1の検出信号に基づいて、前記第1のアクチュエータによって提供される前記走査ヘッドに対する前記第1のトランスデューサの前記垂直方向の動きを制御するための制御信号を計算するように構成され、
前記制御部はさらに、前記制御信号に基づいて、前記第3のアクチュエータによって提供される前記走査ヘッドに対する前記第2のトランスデューサの垂直方向の動きを制御するように構成される、請求項13に記載の超音波顕微鏡。 - 前記制御部はさらに、前記第2の検出信号に基づいて、前記第3のアクチュエータによって提供される前記走査ヘッドに対する前記第2のトランスデューサの垂直方向の動きを制御するように構成される、請求項12から請求項14のいずれかに記載の超音波顕微鏡。
- 前記制御部は、前記第2の検出信号の強度が最大になるように、前記第3のアクチュエータによって提供される前記走査ヘッドに対する前記第2のトランスデューサの前記垂直方向の動きを制御するように構成される、請求項15に記載の超音波顕微鏡。
- 前記制御部は、前記第2の検出信号の周波数領域表現を計算し、前記第2の検出信号の前記周波数領域表現に基づいて、前記第3のアクチュエータによって提供される前記走査ヘッドに対する前記第2のトランスデューサの前記垂直方向の動きを制御するように構成される、請求項15または請求項16に記載の超音波顕微鏡。
- 前記走査ヘッドに対して前記対象物ホルダーを前記垂直方向に沿って移動させるように構成された第4のアクチュエータをさらに備え、
前記制御部はさらに、前記対象物を前記垂直方向に前記焦点に対して可変的に配置することができるように、前記第4のアクチュエータを制御するように構成される、請求項1から請求項17のいずれかに記載の超音波顕微鏡。 - 前記走査ヘッド位置決め装置は、前記走査ヘッドを最大で第1の変位値だけ変位させるように構成され、
前記第2のアクチュエータは、前記走査ヘッドに対して最大で第2の変位値だけ前記第1のトランスデューサを変位させるように構成され、
前記第1の変位値と前記第2の変位値との比は、少なくとも10、特に少なくとも100または少なくとも1000である、請求項5に関連する請求項8に記載の超音波顕微鏡。 - 前記第1のトランスデューサは、前記対象領域の上方に配置される、請求項1から請求項19のいずれかに記載の超音波顕微鏡。
- 前記第1のトランスデューサは、前記第1の音響パルスが閾値周波数を超える音響周波数を有するように、前記第1の音響パルスを放出するように構成され、
前記閾値周波数は、複数の閾値周波数のグループから選択され、前記複数の閾値周波数のグループは、10MHzと15MHzで構成される、請求項1から請求項20のいずれかに記載の超音波顕微鏡。 - 対象物を検査するための超音波顕微鏡であって、
前記超音波顕微鏡は、
前記対象物を対象領域に保持するように構成された対象物ホルダーと、
前記対象領域に対して移動可能な走査ヘッドと、
前記走査ヘッドによって支持され、前記対象領域の上方に配置されている第1のトランスデューサと、
前記第1のトランスデューサと前記対象領域との間に浸漬液の第1の絶え間ない接続を提供するように構成された浸漬装置と、を備えることを特徴とする超音波顕微鏡。 - 前記対象領域が前記第1のトランスデューサと第2のトランスデューサとの間に位置するように、前記走査ヘッドによって支持される第2のトランスデューサをさらに備え、
前記浸漬装置はさらに、前記第2のトランスデューサと前記対象領域との間に前記浸漬液の第2の絶え間ない接続を提供するように構成される、請求項22に記載の超音波顕微鏡。 - 前記浸漬装置は、前記浸漬液を収容するための容器をさらに備え、
前記容器は、前記対象領域が前記容器に収容された前記浸漬液内に位置しないように、前記浸漬液で満たされている、請求項22または請求項23に記載の超音波顕微鏡。 - 前記浸漬装置は、前記浸漬液を収容するための容器をさらに備え、
前記容器は、前記対象領域が前記容器に収容された前記浸漬液内に部分的に位置するように、前記浸漬液で満たされている、請求項22または請求項23に記載の超音波顕微鏡。 - 前記浸漬装置は、前記浸漬液を収容するための容器をさらに備え、
前記容器は、前記対象領域が前記容器に収容された前記浸漬液内に完全に位置するように、前記浸漬液で満たされている、請求項22または請求項23に記載の超音波顕微鏡。 - 超音波顕微鏡の音響パルストランスデューサを浸漬液内で運ぶキャリアであって、
前記キャリアは、前記浸漬液内に配置される第1の部分と、前記浸漬液の外側に配置される第2の部分とを備え、
前記第1の部分は、前記浸漬液が前記第1の部分を通って流れることを可能にする開口部を有する固体構造を含み、
第1の値は、前記第1の部分の断面における前記開口部の総面積を表し、
第2の値は、前記第1の部分の前記断面における前記固体構造の総面積を表し、
前記第1の値と前記第2の値との比は5より大きく、特に10より大きく、より特に20より大きいことを特徴とするキャリア。 - 前記第1の部分の前記断面の長さは10cmから1mである、請求項27に記載のキャリア。
- 前記固体構造は、前記第1の部分が前記浸漬液中で移動するときに基本的に揚力および/または抗力が発生しないように形作られている、請求項27または請求項28に記載のキャリア。
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