JPH0136584B2 - - Google Patents
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- JPH0136584B2 JPH0136584B2 JP56107402A JP10740281A JPH0136584B2 JP H0136584 B2 JPH0136584 B2 JP H0136584B2 JP 56107402 A JP56107402 A JP 56107402A JP 10740281 A JP10740281 A JP 10740281A JP H0136584 B2 JPH0136584 B2 JP H0136584B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H3/00—Measuring characteristics of vibrations by using a detector in a fluid
- G01H3/10—Amplitude; Power
- G01H3/12—Amplitude; Power by electric means
- G01H3/125—Amplitude; Power by electric means for representing acoustic field distribution
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/06—Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
本発明は直線状に集束された超音波ビームを用
いる超音波顕微鏡に関する。 光の代わりに超音波を用いて物体の微視的な構
造を観察しようという考えは古くからあり、最近
機械走査型超音波顕微鏡が開発された。この超音
波顕微鏡は、原理的には細く絞つた円錐状の超音
波ビームを被検査体面に照射し、超音波ビームの
焦点の位置を被検査体面内で移動させたり、ある
いは被検査体面に垂直方向に移動させたりして、
被検査体面の各点における弾性的性質の差異等に
よつて生ずる超音波の反射波や透過波を超音波ト
ランスジユーサで集音して電気信号に変換し、そ
の信号を陰極線管の表示面に二次元的に表示し顕
微鏡像を得たり、あるいはＸ−Ｙレコーダーに記
録したりするものである。超音波トランスジユー
サの配置により透過型と反射型とに分けられる。 第１図は従来の集束超音波ビームを作るための
方式の断面図を示すもので、(a)図は音響レンズ方
式を、(b)図は凹面トランスジユーサ方式について
の基本構成を示すもので、構造は中心線に対して
対称になつている。音響レンズ方式では圧電型超
音波トランスジユーサ１から固体音場媒体２中に
平面波超音波を放射させる。その平面波超音波は
固体音場媒体２の他端面に半球面状に光学研磨構
成され、さらに1/4波長反射防止膜４を装着され
た音響レンズ部３によつて円錐型ビームに集束さ
れ、液体音場媒体５を介して、被検査体６に照射
される。一方、凹面トランスジユーサ方式では、
半球穀の金属板７の凹面上に1/4波長反射防止膜
４を装着し、さらに凸面上に直接形成された圧電
型超音波トランスジユーサ１からなる凹面トラン
スジユーサにより無収差の円錐型集束超音波ビー
ムが作られ、液体音場媒体５を介して被検査体６
に照射される。 第２図は反射型の超音波顕微鏡のブロツク図
で、高周波パルス発振器８からの信号は、方向性
結合器９を径て前記のような集束用超音波トラン
スジユーサ１０により集束超音波ビームとなり、
液体音場媒体１１を介して、被検査体保持板１２
上に固定され、ほぼ焦点近傍（Ｚ０）に配置さ
れた被検査体１３に照射される。保持板１２は走
査装置１４によつてＸ及びＹ方向に移動される。
もちろん、保持板１２の代わりに超音波トランス
ジユーサ１０をＸ及びＹ方向に移動させてもよ
い。走査装置１４は走査制御回路１５によつて制
御される。被検査体１３より反射された反射波は
再び超音波トランスジユーサ１０で集音され、電
気信号に変換され、前記方向性結合器９を経て表
示装置１６へ供給され超音波顕微鏡像が得られ
る。 一方、前述のような超音波顕微鏡装置におい
て、Ｘ及びＹ方向に走査させず、第３図に示され
る如くＺ軸方向移動装置１７上に配置された被検
査体１３（例えば、固体物質）を、ビーム軸（Ｚ
軸）に沿つて超音波トランスジユーサ１０方向に
近づくように移動させながらトランスジユーサ出
力を観測すると(b)図に示される如く周期的に変化
する曲線が記録装置１９に得られる。この曲線は
Ｖ（Ｚ）曲線と呼ばれている。その周期性は物質
に依存し、これは、集束超音波ビームのうちのＺ
軸近傍からの反射波と、臨界角近傍のビームによ
つて励起された漏洩弾性表面波の再放射した波と
の干渉によるものであることが知られている。し
たがつて、第３図(b)中の周期ΔZを測定すること
により、物質の漏洩弾性表面波の速度を計算によ
り求めることができる、この周期ΔZと音速との
関係は近似的に次式で与えられる。 ΔZ＝Vl／｛2f（１−Cosθ）｝ θ＝Sin-1（Vl／Vs） ここで、Vl；液体音場媒体１１の縦波速度、Vs
漏洩弾性表面波速度、ｆ；使用超音波周波数であ
る。故に、固体の音速を求めるためには、周期
ΔZを実測すればよいことになる。その一例が、
1979年２月１日発行の応用物理レター
（APPLIED PHYSILCS LETTERS）34巻３号
の179頁から181頁にウエグライン（Weglein）の
論文で“Ａ model for predicting acoustic
material signatures”があり、上記測定方法を
用いて、種々の音速を有する広範囲の物質につい
て計測し、この方法が固体の音響特性の定量的測
定に有用であることを実験的に明らかにしてい
る。 ところで、上述の音速測定においては従来、前
記音響レンズ方式あるいは凹面トランスジユーサ
方式によつて円錐型に絞られた集束ビームが用い
られていた。この集束ビームは二次元的に絞られ
ており、そのビーム・ウエストは約一波長程度の
大きさであり、そのビームの成分はビーム軸（Ｚ
軸）のまわりの全方向に広がつている。したがつ
て、上述したＶ（Ｚ）曲線による固体の音響特性
測定において、従来の円錐型集束ビームを用いる
と、被検査体がＺ軸のまわりに異方性をもつてい
ても、この方向に依存した異方性による測定値の
差異は検出されず、平均値として測定されるとい
う欠点があつた。 本発明は上述のような欠点を解消するものであ
り、直線状集束超音波ビームを用いる超音波顕微
鏡に関するものである。以下、第４図、第５図、
第６図を用いて詳細に説明する。 第４図は、本発明を実施するための直線状集束
超音波ビームを得る一方法として、音響レンズ方
式による実施例を示す図である。固体音場媒体２
１の一端に圧電型超音波トランスジユーサ２０を
形成し、そのトランスジユーサから固体音場媒体
２１内に平面波を放射させる。その平面波は固体
音場媒体２１の他端面に円筒凹面状に光学研磨構
成され、さらに1/4波長反射防止膜２３を装着さ
せた直線状集束レンズ２２によつて集束され、液
体音場媒体２４を介して、被検査体２５に照射さ
れる。第５図は直線状集束ビーム焦点面での音場
の分布を示す図である。(a)図はＸ軸方向の分布
で、半値幅は一波長程度である。(b)図はＹ軸方向
の分布で、この方向には集束されていない。すな
わち、上記集束レンズによつて作られた集束ビー
ムは第４図中の焦点面上の直交座標系で、Ｘ軸方
向に一波長程度に絞られ、Ｙ軸方向には絞られて
いない直線状集束超音波ビームである。 第６図は上記直線状集束超音波ビームを用い
て、固体の音響特性のＺ軸のまわりの異方性を検
出測定する方法を示す説明図である。直線状集束
超音波ビーム２６は、液体音場媒体（同図中には
示されていない）を介して、被検査体２７に照射
され、円錐型集束超音波ビームを用いた場合と同
様に、Ｚ軸方向に被検査体２７を移動して前述し
たＶ（Ｚ）曲線を測定する。デイツプの周期ΔZと
固体の漏洩弾性表面波速度との関係式は、前記円
錐型集束超音波ビームを用いた場合に説明したも
のと全く同様である。その相違は、円錐型集束超
音波ビームを用いた場合には、Ｚ軸のまわりの平
均値が測定されるのに対し、直線状集束超音波ビ
ームを用いた場合には、一方向に対しての漏洩弾
性表面波速度を測定できる。第６図ではＸ方向の
伝搬速度が測定できるのである。順次、被検査体
２７をビーム軸（Ｚ軸）のまわりに角度θ回転し
て同様な測定を繰り返すことによつて、Ｚ軸のま
わりの異方性を漏洩弾性表面波速度値の差異とし
て測定することができる。すなわち、本発明の場
合には結晶の異方性を角度θと音速の関係で表わ
すことができる。 ここでは一実施例として、Ｚカツト・サフアイ
ア（結晶系３ｍ）を異方性被検査体としてとりあ
げた結果を示す。第７図はＺカツト・サフアイア
板のＺ軸のまわりの異方性に起因する漏洩弾性表
面波速度の伝般方向（θ）依存性を示したもので
あり、この場合の異方性はθ＝0゜からθ＝30゜ま
での音速との関係ですべての方向の特性が決定さ
れることを示している。表１は、0゜θ30゜の
範囲に対して、その実測値と理論値とそれらの差
を示している。この実験例では、固体音場媒体２
１としてはＺカツト・サフアイア棒、液体音場媒
体２４としては水を用い、202MHzの超音波を使
用した。 以上、本発明の直線状集束超音波ビームを用い
た超音波顕微鏡により、結晶の異方性あるいは任
意の結晶カツト面の任意の方向に伝搬する漏洩弾
性表面波音速を容易に測定できることが立証され
ている。直線状集束超音波ビームは、等方性被検
いる超音波顕微鏡に関する。 光の代わりに超音波を用いて物体の微視的な構
造を観察しようという考えは古くからあり、最近
機械走査型超音波顕微鏡が開発された。この超音
波顕微鏡は、原理的には細く絞つた円錐状の超音
波ビームを被検査体面に照射し、超音波ビームの
焦点の位置を被検査体面内で移動させたり、ある
いは被検査体面に垂直方向に移動させたりして、
被検査体面の各点における弾性的性質の差異等に
よつて生ずる超音波の反射波や透過波を超音波ト
ランスジユーサで集音して電気信号に変換し、そ
の信号を陰極線管の表示面に二次元的に表示し顕
微鏡像を得たり、あるいはＸ−Ｙレコーダーに記
録したりするものである。超音波トランスジユー
サの配置により透過型と反射型とに分けられる。 第１図は従来の集束超音波ビームを作るための
方式の断面図を示すもので、(a)図は音響レンズ方
式を、(b)図は凹面トランスジユーサ方式について
の基本構成を示すもので、構造は中心線に対して
対称になつている。音響レンズ方式では圧電型超
音波トランスジユーサ１から固体音場媒体２中に
平面波超音波を放射させる。その平面波超音波は
固体音場媒体２の他端面に半球面状に光学研磨構
成され、さらに1/4波長反射防止膜４を装着され
た音響レンズ部３によつて円錐型ビームに集束さ
れ、液体音場媒体５を介して、被検査体６に照射
される。一方、凹面トランスジユーサ方式では、
半球穀の金属板７の凹面上に1/4波長反射防止膜
４を装着し、さらに凸面上に直接形成された圧電
型超音波トランスジユーサ１からなる凹面トラン
スジユーサにより無収差の円錐型集束超音波ビー
ムが作られ、液体音場媒体５を介して被検査体６
に照射される。 第２図は反射型の超音波顕微鏡のブロツク図
で、高周波パルス発振器８からの信号は、方向性
結合器９を径て前記のような集束用超音波トラン
スジユーサ１０により集束超音波ビームとなり、
液体音場媒体１１を介して、被検査体保持板１２
上に固定され、ほぼ焦点近傍（Ｚ０）に配置さ
れた被検査体１３に照射される。保持板１２は走
査装置１４によつてＸ及びＹ方向に移動される。
もちろん、保持板１２の代わりに超音波トランス
ジユーサ１０をＸ及びＹ方向に移動させてもよ
い。走査装置１４は走査制御回路１５によつて制
御される。被検査体１３より反射された反射波は
再び超音波トランスジユーサ１０で集音され、電
気信号に変換され、前記方向性結合器９を経て表
示装置１６へ供給され超音波顕微鏡像が得られ
る。 一方、前述のような超音波顕微鏡装置におい
て、Ｘ及びＹ方向に走査させず、第３図に示され
る如くＺ軸方向移動装置１７上に配置された被検
査体１３（例えば、固体物質）を、ビーム軸（Ｚ
軸）に沿つて超音波トランスジユーサ１０方向に
近づくように移動させながらトランスジユーサ出
力を観測すると(b)図に示される如く周期的に変化
する曲線が記録装置１９に得られる。この曲線は
Ｖ（Ｚ）曲線と呼ばれている。その周期性は物質
に依存し、これは、集束超音波ビームのうちのＺ
軸近傍からの反射波と、臨界角近傍のビームによ
つて励起された漏洩弾性表面波の再放射した波と
の干渉によるものであることが知られている。し
たがつて、第３図(b)中の周期ΔZを測定すること
により、物質の漏洩弾性表面波の速度を計算によ
り求めることができる、この周期ΔZと音速との
関係は近似的に次式で与えられる。 ΔZ＝Vl／｛2f（１−Cosθ）｝ θ＝Sin-1（Vl／Vs） ここで、Vl；液体音場媒体１１の縦波速度、Vs
漏洩弾性表面波速度、ｆ；使用超音波周波数であ
る。故に、固体の音速を求めるためには、周期
ΔZを実測すればよいことになる。その一例が、
1979年２月１日発行の応用物理レター
（APPLIED PHYSILCS LETTERS）34巻３号
の179頁から181頁にウエグライン（Weglein）の
論文で“Ａ model for predicting acoustic
material signatures”があり、上記測定方法を
用いて、種々の音速を有する広範囲の物質につい
て計測し、この方法が固体の音響特性の定量的測
定に有用であることを実験的に明らかにしてい
る。 ところで、上述の音速測定においては従来、前
記音響レンズ方式あるいは凹面トランスジユーサ
方式によつて円錐型に絞られた集束ビームが用い
られていた。この集束ビームは二次元的に絞られ
ており、そのビーム・ウエストは約一波長程度の
大きさであり、そのビームの成分はビーム軸（Ｚ
軸）のまわりの全方向に広がつている。したがつ
て、上述したＶ（Ｚ）曲線による固体の音響特性
測定において、従来の円錐型集束ビームを用いる
と、被検査体がＺ軸のまわりに異方性をもつてい
ても、この方向に依存した異方性による測定値の
差異は検出されず、平均値として測定されるとい
う欠点があつた。 本発明は上述のような欠点を解消するものであ
り、直線状集束超音波ビームを用いる超音波顕微
鏡に関するものである。以下、第４図、第５図、
第６図を用いて詳細に説明する。 第４図は、本発明を実施するための直線状集束
超音波ビームを得る一方法として、音響レンズ方
式による実施例を示す図である。固体音場媒体２
１の一端に圧電型超音波トランスジユーサ２０を
形成し、そのトランスジユーサから固体音場媒体
２１内に平面波を放射させる。その平面波は固体
音場媒体２１の他端面に円筒凹面状に光学研磨構
成され、さらに1/4波長反射防止膜２３を装着さ
せた直線状集束レンズ２２によつて集束され、液
体音場媒体２４を介して、被検査体２５に照射さ
れる。第５図は直線状集束ビーム焦点面での音場
の分布を示す図である。(a)図はＸ軸方向の分布
で、半値幅は一波長程度である。(b)図はＹ軸方向
の分布で、この方向には集束されていない。すな
わち、上記集束レンズによつて作られた集束ビー
ムは第４図中の焦点面上の直交座標系で、Ｘ軸方
向に一波長程度に絞られ、Ｙ軸方向には絞られて
いない直線状集束超音波ビームである。 第６図は上記直線状集束超音波ビームを用い
て、固体の音響特性のＺ軸のまわりの異方性を検
出測定する方法を示す説明図である。直線状集束
超音波ビーム２６は、液体音場媒体（同図中には
示されていない）を介して、被検査体２７に照射
され、円錐型集束超音波ビームを用いた場合と同
様に、Ｚ軸方向に被検査体２７を移動して前述し
たＶ（Ｚ）曲線を測定する。デイツプの周期ΔZと
固体の漏洩弾性表面波速度との関係式は、前記円
錐型集束超音波ビームを用いた場合に説明したも
のと全く同様である。その相違は、円錐型集束超
音波ビームを用いた場合には、Ｚ軸のまわりの平
均値が測定されるのに対し、直線状集束超音波ビ
ームを用いた場合には、一方向に対しての漏洩弾
性表面波速度を測定できる。第６図ではＸ方向の
伝搬速度が測定できるのである。順次、被検査体
２７をビーム軸（Ｚ軸）のまわりに角度θ回転し
て同様な測定を繰り返すことによつて、Ｚ軸のま
わりの異方性を漏洩弾性表面波速度値の差異とし
て測定することができる。すなわち、本発明の場
合には結晶の異方性を角度θと音速の関係で表わ
すことができる。 ここでは一実施例として、Ｚカツト・サフアイ
ア（結晶系３ｍ）を異方性被検査体としてとりあ
げた結果を示す。第７図はＺカツト・サフアイア
板のＺ軸のまわりの異方性に起因する漏洩弾性表
面波速度の伝般方向（θ）依存性を示したもので
あり、この場合の異方性はθ＝0゜からθ＝30゜ま
での音速との関係ですべての方向の特性が決定さ
れることを示している。表１は、0゜θ30゜の
範囲に対して、その実測値と理論値とそれらの差
を示している。この実験例では、固体音場媒体２
１としてはＺカツト・サフアイア棒、液体音場媒
体２４としては水を用い、202MHzの超音波を使
用した。 以上、本発明の直線状集束超音波ビームを用い
た超音波顕微鏡により、結晶の異方性あるいは任
意の結晶カツト面の任意の方向に伝搬する漏洩弾
性表面波音速を容易に測定できることが立証され
ている。直線状集束超音波ビームは、等方性被検
【表】
【表】
査体に適用してもよいことはもちろんである。な
お、上記実施例では直線状集束超音波ビームは１
個だけの場合について説明したが、被検査体にＺ
軸のまわりに異方性がある場合、その異方性を十
分に検出するためには多くの伝搬方向に対応する
θに対して測定を繰り返さねばならない。その手
間をはぶくための改善案として、第８図に示され
る如く複数個の直線状集束超音波ビームを発生、
検出できるように配列構成すると、複数個の所望
方向に伝搬する音波の速度を検出できる。ここに
示された図面は音響レンズに対しての実施例で、
平面波超音波トランスジユーサ２９が構成される
固体音場媒体２８の平端面側から見た図であり、
その平端面に必要な個数だけ平面波超音波トラン
スジユーサ２９が構成され、その反対側には、
各々のトランスジユーサに対応する円筒凹面状に
光学研磨された直線状集束レンズがある。このよ
うに複数個の集束レンズのものによる前記Ｖ（Ｚ）
曲線を電子的切換器等の手段を用いて同時に記録
でき、それから各々の方向に伝搬する音速を計測
できる。さらに被検査体を必要な角度だけ回転
し、測定を繰り返すことによつて結晶の異方性を
より少ない時間で測定、検出できるという特徴を
与えられる。また、これまでは第４図に示したよ
うに音響レンズによつて直線状集束超音波ビーム
を作る方法を示したが、この集束ビームを得る方
法としては第９図に示されるような方式によつて
形成されることもちろんである。(a)図は半円筒凹
面状に加工された基体３０（金属あるいは固体）
の凹面部分に直接圧電型超音波トランスジユーサ
３１を構成して、直線状集束超音波ビームを得る
方式である。(b)、(c)図は半円筒穀状に加工された
基体３２（金属あるいは固体）の凹面あるいは凸
面上に圧電型超音波トランスジユーサ３１を直接
構成し、直線状集束超音波ビームを得る方式であ
る。その他、位相配列型超音波トランスジユーサ
による方式あるいはフレネルゾーン・プレート型
超音波トランスジユーサによる方式等によつて、
容易に直線状集束超音波ビームを得ることができ
る。
お、上記実施例では直線状集束超音波ビームは１
個だけの場合について説明したが、被検査体にＺ
軸のまわりに異方性がある場合、その異方性を十
分に検出するためには多くの伝搬方向に対応する
θに対して測定を繰り返さねばならない。その手
間をはぶくための改善案として、第８図に示され
る如く複数個の直線状集束超音波ビームを発生、
検出できるように配列構成すると、複数個の所望
方向に伝搬する音波の速度を検出できる。ここに
示された図面は音響レンズに対しての実施例で、
平面波超音波トランスジユーサ２９が構成される
固体音場媒体２８の平端面側から見た図であり、
その平端面に必要な個数だけ平面波超音波トラン
スジユーサ２９が構成され、その反対側には、
各々のトランスジユーサに対応する円筒凹面状に
光学研磨された直線状集束レンズがある。このよ
うに複数個の集束レンズのものによる前記Ｖ（Ｚ）
曲線を電子的切換器等の手段を用いて同時に記録
でき、それから各々の方向に伝搬する音速を計測
できる。さらに被検査体を必要な角度だけ回転
し、測定を繰り返すことによつて結晶の異方性を
より少ない時間で測定、検出できるという特徴を
与えられる。また、これまでは第４図に示したよ
うに音響レンズによつて直線状集束超音波ビーム
を作る方法を示したが、この集束ビームを得る方
法としては第９図に示されるような方式によつて
形成されることもちろんである。(a)図は半円筒凹
面状に加工された基体３０（金属あるいは固体）
の凹面部分に直接圧電型超音波トランスジユーサ
３１を構成して、直線状集束超音波ビームを得る
方式である。(b)、(c)図は半円筒穀状に加工された
基体３２（金属あるいは固体）の凹面あるいは凸
面上に圧電型超音波トランスジユーサ３１を直接
構成し、直線状集束超音波ビームを得る方式であ
る。その他、位相配列型超音波トランスジユーサ
による方式あるいはフレネルゾーン・プレート型
超音波トランスジユーサによる方式等によつて、
容易に直線状集束超音波ビームを得ることができ
る。
第１図は従来の円錐型集束超音波ビームを作る
ための方式の説明図、第２図は反射型超音波顕微
鏡の原理を示す図、第３図は反射型超音波顕微鏡
による音速測定の原理を示す図、第４図は本発明
の直線状集束超音波ビームを得るための一実施例
を示す音響レンズの図、第５図は音響レンズによ
つて得られた直線状集束超音波ビームの焦点面上
での音場分布を示す図、第６図は直線状集束超音
波ビームによる固体の異方性検出の原理を示す説
明図、第７図は実験用被検査体としてのＺカツ
ト・サフアイアのＺ軸のまわりの異方性を示す理
論曲線図、第８図は複数個の直線状集束超音波ビ
ームを配列構成した例を示す図、第９図は直線状
集束超音波ビームを得るための他の実施例を示す
図である。 １，２０，３１……圧電型超音波トランスジユ
ーサ、２，２１，２８……固体音場媒体、３……
音響レンズ部、４，２３……1/4波長反射防止膜、
５，１１，２４……液体音場媒体、６，１３，２
５，２７……被検査体、７……半球穀の金属板、
８……高周波パルス発振器、９……方向性結合
器、１０……集束用超音波トランスジユーサ、１
２……保持板、１４……走査装置、１５……走査
制御回路、１６……表示装置、１７……Ｚ軸方向
移動装置、１８……移動制御回路、１９……記録
装置、２２……直線状集束レンズ部、２６……直
線状集束超音波ビーム、２９……平面超音波トラ
ンスジユーサ、３０，３２……基体、３３……円
筒状凹面。
ための方式の説明図、第２図は反射型超音波顕微
鏡の原理を示す図、第３図は反射型超音波顕微鏡
による音速測定の原理を示す図、第４図は本発明
の直線状集束超音波ビームを得るための一実施例
を示す音響レンズの図、第５図は音響レンズによ
つて得られた直線状集束超音波ビームの焦点面上
での音場分布を示す図、第６図は直線状集束超音
波ビームによる固体の異方性検出の原理を示す説
明図、第７図は実験用被検査体としてのＺカツ
ト・サフアイアのＺ軸のまわりの異方性を示す理
論曲線図、第８図は複数個の直線状集束超音波ビ
ームを配列構成した例を示す図、第９図は直線状
集束超音波ビームを得るための他の実施例を示す
図である。 １，２０，３１……圧電型超音波トランスジユ
ーサ、２，２１，２８……固体音場媒体、３……
音響レンズ部、４，２３……1/4波長反射防止膜、
５，１１，２４……液体音場媒体、６，１３，２
５，２７……被検査体、７……半球穀の金属板、
８……高周波パルス発振器、９……方向性結合
器、１０……集束用超音波トランスジユーサ、１
２……保持板、１４……走査装置、１５……走査
制御回路、１６……表示装置、１７……Ｚ軸方向
移動装置、１８……移動制御回路、１９……記録
装置、２２……直線状集束レンズ部、２６……直
線状集束超音波ビーム、２９……平面超音波トラ
ンスジユーサ、３０，３２……基体、３３……円
筒状凹面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 超音波ビームを直線状に集束する超音波トラ
ンスジユーサと、 そのトランスジユーサから集束された超音波ビ
ームを試料に照射して漏洩弾性波を励振する手段
と、 上記試料からの反射波を上記トランスジユーサ
で受波する手段と、 上記トランスジユーサと上記試料とを、上記超
音波ビームの軸方向に相対的に移動させる手段
と、 上記トランスジユーサと上記試料とを上記超音
波ビームの軸を中心に相対的に回転させる手段と
を具備する超音波顕微鏡。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56107402A JPS589063A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 超音波顕微鏡 |
| US06/395,711 US4459852A (en) | 1981-07-08 | 1982-07-06 | Acoustic microscope using line-focus acoustic beam |
| DE3225586A DE3225586C2 (de) | 1981-07-08 | 1982-07-08 | Ultraschall-Mikroskop |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56107402A JPS589063A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 超音波顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS589063A JPS589063A (ja) | 1983-01-19 |
| JPH0136584B2 true JPH0136584B2 (ja) | 1989-08-01 |
Family
ID=14458231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56107402A Granted JPS589063A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 超音波顕微鏡 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4459852A (ja) |
| JP (1) | JPS589063A (ja) |
| DE (1) | DE3225586C2 (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4541281A (en) * | 1983-04-03 | 1985-09-17 | Noriyoshi Chubachi | Ultrasonic microscope system |
| JPS59196459A (ja) * | 1983-04-22 | 1984-11-07 | Hitachi Ltd | 超音波顕微鏡 |
| JPS59179371U (ja) * | 1983-05-18 | 1984-11-30 | オリンパス光学工業株式会社 | 超音波顕微鏡 |
| JPS6036951A (ja) * | 1983-08-08 | 1985-02-26 | 本多 敬介 | 集束超音波トランスジユ−サ素子 |
| US4524621A (en) * | 1983-09-06 | 1985-06-25 | Agency Of Industrial Science & Technology | Method for measurement of velocity of surface acoustic wave |
| JPS6070350A (ja) * | 1983-09-28 | 1985-04-22 | Hitachi Ltd | 光学顕微鏡を併設した超音波顕微鏡 |
| DE3409929A1 (de) * | 1984-03-17 | 1985-09-26 | Ernst Leitz Wetzlar Gmbh, 6330 Wetzlar | Verfahren zur darstellung elastischer parameter in objektoberflaechen |
| DE3409956A1 (de) * | 1984-03-17 | 1985-09-26 | Ernst Leitz Wetzlar Gmbh, 6330 Wetzlar | Akustische linsenanordnung |
| WO1986000710A1 (en) * | 1984-07-08 | 1986-01-30 | Noriyoshi Chubachi | Surface ultrasonic wave interference microscope |
| JPS61259170A (ja) * | 1985-05-14 | 1986-11-17 | Olympus Optical Co Ltd | 超音波顕微鏡における試料の傾き調整装置 |
| JPS623658A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-09 | Agency Of Ind Science & Technol | 超音波による力学的異方性測定用試料ホルダ− |
| JPS62133946A (ja) * | 1985-12-05 | 1987-06-17 | 松下電器産業株式会社 | 皮膚科用超音波送受波器 |
| JPH0668487B2 (ja) * | 1987-02-02 | 1994-08-31 | ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ リーランド スタンフォード ジュニア ユニバーシティ | 超音波顕微鏡用音響変換素子 |
| US4938216A (en) * | 1988-06-21 | 1990-07-03 | Massachusetts Institute Of Technology | Mechanically scanned line-focus ultrasound hyperthermia system |
| FR2643770B1 (fr) * | 1989-02-28 | 1991-06-21 | Centre Nat Rech Scient | Sonde microechographique de collimation a ultrasons a travers une surface deformable |
| US5268610A (en) * | 1991-12-30 | 1993-12-07 | Xerox Corporation | Acoustic ink printer |
| US5406849A (en) * | 1992-07-31 | 1995-04-18 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Commerce | Method and apparatus for detecting guided leaky waves in acoustic microscopy |
| US5307680A (en) * | 1992-10-21 | 1994-05-03 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Method and apparatus for visualization of internal stresses in solid non-transparent materials by elastoacoustic technique |
| US5549003A (en) * | 1992-10-21 | 1996-08-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Method and apparatus for visualization of internal stresses in solid non-transparent materials by ultrasonic techniques and ultrasonic computer tomography of stress |
| US7713203B2 (en) * | 2004-07-23 | 2010-05-11 | Inserm And Theraclion | Ultrasound treatment device and method |
| FR2873299B1 (fr) * | 2004-07-23 | 2006-11-17 | Inst Nat Sante Rech Med | Dispositif et methode de traitement par ultrasons |
| US20070239074A1 (en) * | 2006-02-15 | 2007-10-11 | Moshe Ein-Gal | Line focusing acoustic wave source |
| ES2844275T3 (es) * | 2008-08-21 | 2021-07-21 | Wassp Ltd | Un transductor acústico para haces de hilera |
| US9670522B2 (en) | 2014-01-08 | 2017-06-06 | University Of South Carolina | Quantitative acoustic contrast tomography for studying fungal growth and toxicity |
| DE102016211126A1 (de) * | 2016-06-22 | 2017-12-28 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Messeinrichtung für flächige Proben und Verfahren zum Messen |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5458083A (en) * | 1977-10-16 | 1979-05-10 | Noritoshi Nakabachi | Scan ultrasonic microscope by recess ultrasonic converter |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3663842A (en) * | 1970-09-14 | 1972-05-16 | North American Rockwell | Elastomeric graded acoustic impedance coupling device |
| DE2504988C2 (de) * | 1974-02-15 | 1984-08-23 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University, Stanford, Calif. | Akustisches Mikroskop |
| GB2051363B (en) * | 1979-05-24 | 1983-08-24 | Nat Res Dev | Scanning acoustic microscope |
-
1981
- 1981-07-08 JP JP56107402A patent/JPS589063A/ja active Granted
-
1982
- 1982-07-06 US US06/395,711 patent/US4459852A/en not_active Expired - Lifetime
- 1982-07-08 DE DE3225586A patent/DE3225586C2/de not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5458083A (en) * | 1977-10-16 | 1979-05-10 | Noritoshi Nakabachi | Scan ultrasonic microscope by recess ultrasonic converter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4459852A (en) | 1984-07-17 |
| DE3225586A1 (de) | 1983-01-27 |
| JPS589063A (ja) | 1983-01-19 |
| DE3225586C2 (de) | 1984-03-08 |
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