JPS5871455A - 超音波顕微鏡 - Google Patents
超音波顕微鏡Info
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- JPS5871455A JPS5871455A JP56170031A JP17003181A JPS5871455A JP S5871455 A JPS5871455 A JP S5871455A JP 56170031 A JP56170031 A JP 56170031A JP 17003181 A JP17003181 A JP 17003181A JP S5871455 A JPS5871455 A JP S5871455A
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- 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
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本＃１明は、超音波エネルギを用いた熾渾装置、符に超
音波ｉ１Ｒ咳銚に隊υる。
音波ｉ１Ｒ咳銚に隊υる。
肛４１ Ｇ Ｈｚに及ぶ超尚周技の曾波の発生咲出がＯ
ＴｊヒとなつｔＣ，ので、水中で約１μｍのオ波艮が実
現出来る事になり、そのｆｉ来、分４吐１μｍに及ぶ扁
い分屏目ヒの片波」ポ１戒装置が、涛らｎるようになつ
ｆｃ（Ｋ、Ａ、レモン氏とｃ、 Ｆ、クウエーツ氏Ｃ／
）Ａ Ｓｃａｎｎｉｎｇ ＡＣＯｕＳｔｉＣＭｉＣ
ｒＯ５ＣＯｐ６と題するＩｈＥＥ Ｃａｔ、Ｎｏ、 ７
３Ｃ）１１４８２９ ８Ｕ ＰＰ４２３−４２６．１９
７３ 手所械の文献）。即ち凹面レンズを用いて約１
μｍ径に絞った超音波ビーム金試料にあて、試料の微視
的な弾性的社員で定まる反射波を同一レンズで検出する
のである。試料を磯１戒的に２次元に走査しながらこの
反射Ａ度を愼械走食に同期してブラウン管の輝度信号と
して表示すれば、試料の微視的領域を拡大してみる事が
出来る。
ＴｊヒとなつｔＣ，ので、水中で約１μｍのオ波艮が実
現出来る事になり、そのｆｉ来、分４吐１μｍに及ぶ扁
い分屏目ヒの片波」ポ１戒装置が、涛らｎるようになつ
ｆｃ（Ｋ、Ａ、レモン氏とｃ、 Ｆ、クウエーツ氏Ｃ／
）Ａ Ｓｃａｎｎｉｎｇ ＡＣＯｕＳｔｉＣＭｉＣ
ｒＯ５ＣＯｐ６と題するＩｈＥＥ Ｃａｔ、Ｎｏ、 ７
３Ｃ）１１４８２９ ８Ｕ ＰＰ４２３−４２６．１９
７３ 手所械の文献）。即ち凹面レンズを用いて約１
μｍ径に絞った超音波ビーム金試料にあて、試料の微視
的な弾性的社員で定まる反射波を同一レンズで検出する
のである。試料を磯１戒的に２次元に走査しながらこの
反射Ａ度を愼械走食に同期してブラウン管の輝度信号と
して表示すれば、試料の微視的領域を拡大してみる事が
出来る。
ところで、この嫌な装置の分解■ピには、超音波の伝播
方向の深度分Ｐｊｌ’ｎＱΔρと超音波の伝播方向と垂
直な面内の方位分Ｐａｌ ＮＱΔｒとがあり、いずれも
使用した超音波の波長λとレンズの照るさ全表ワス上゛
ナンバによって足り、 Δ γ ＝ λ ・ ｋｌ
（１ンΔρ＝２λ・ｋ’ ”
（２）で与えられる。
方向の深度分Ｐｊｌ’ｎＱΔρと超音波の伝播方向と垂
直な面内の方位分Ｐａｌ ＮＱΔｒとがあり、いずれも
使用した超音波の波長λとレンズの照るさ全表ワス上゛
ナンバによって足り、 Δ γ ＝ λ ・ ｋｌ
（１ンΔρ＝２λ・ｋ’ ”
（２）で与えられる。
作ｇ町乳なレンズＯＦナンバは０．７程度であるから、
１（ｊ［ｚｏ超音波を用いると水中（１５００ｔｎ ／
ｓ ）でΔγ〜１μｍ１ Δρ〜１．５μｍとなる。
１（ｊ［ｚｏ超音波を用いると水中（１５００ｔｎ ／
ｓ ）でΔγ〜１μｍ１ Δρ〜１．５μｍとなる。
ところが−超音波頭憾誂の最大の撮像対象であるＩ Ｃ
−？Ｌ Ｓ Ｉでは、更に秀れた深度分解Ｉ］シが要求
される。−刈の休に、ＩＣではその＋面的なパターンよ
ＩＭさ方向のパター／の方が細かい事が多いからである
。実際、代表的なＩＣは１μｍ〜３μｎ】の多ノー構造
になっているが、焦点の位１をＩＣの衣囲より内部にあ
わせ、これ咎の層を各々独立に非破壊で観察する４！は
、上述の水中で２μｍといった深度分解能ではとうてい
不ＯＴ能である。
−？Ｌ Ｓ Ｉでは、更に秀れた深度分解Ｉ］シが要求
される。−刈の休に、ＩＣではその＋面的なパターンよ
ＩＭさ方向のパター／の方が細かい事が多いからである
。実際、代表的なＩＣは１μｍ〜３μｎ】の多ノー構造
になっているが、焦点の位１をＩＣの衣囲より内部にあ
わせ、これ咎の層を各々独立に非破壊で観察する４！は
、上述の水中で２μｍといった深度分解能ではとうてい
不ＯＴ能である。
というのは、ＩＣの材料であるシリコンやアルミニウム
等の笠礪はその音速は水よＵ速いのでＩＧＨｚの超音波
を用いても深度分解層は４〜ｌＯμｍにすぎないからで
ある。この様な事情ｔ−鑑み、衆度分ｌ！Ｉ能を大巾に
教書する方法として干渉法が提案され−Ｃいる（特願昭
５５−５８７０７超音波熾像装置と題する本発明者によ
る文献）。即ち、九学顕砿鏡と同一の１水理で、試料の
櫨頑や機械走査によって変動しない一照音波を音譬的に
又は電気的に発生させ、これと試料からの反射音波を干
渉させるのである。かくすれば深度分解１４ヒはΔρ−
５／λ （３）となり前述の方式（橿
常振巾法と呼ばれているンより５倍改醤される。
等の笠礪はその音速は水よＵ速いのでＩＧＨｚの超音波
を用いても深度分解層は４〜ｌＯμｍにすぎないからで
ある。この様な事情ｔ−鑑み、衆度分ｌ！Ｉ能を大巾に
教書する方法として干渉法が提案され−Ｃいる（特願昭
５５−５８７０７超音波熾像装置と題する本発明者によ
る文献）。即ち、九学顕砿鏡と同一の１水理で、試料の
櫨頑や機械走査によって変動しない一照音波を音譬的に
又は電気的に発生させ、これと試料からの反射音波を干
渉させるのである。かくすれば深度分解１４ヒはΔρ−
５／λ （３）となり前述の方式（橿
常振巾法と呼ばれているンより５倍改醤される。
１、 Ｕ Ｈｚの超音波を用いると、従来は、水の中で
ｆｌｌ、５μｍ、シリ：ｙ ｙ （８４００ｍ／ ’
）中で８．４μｍの尿度分Ｎ！１ｔｉＱし刀１ながった
ものを、本発明によると水中で０．３μｍ７リコ／中で
１．７μｍという高い深度分Ｓ能に改書する争が出来、
工Ｃの多層構造の深度別値祭が始めて０Ｔ能になるので
ある。
ｆｌｌ、５μｍ、シリ：ｙ ｙ （８４００ｍ／ ’
）中で８．４μｍの尿度分Ｎ！１ｔｉＱし刀１ながった
ものを、本発明によると水中で０．３μｍ７リコ／中で
１．７μｍという高い深度分Ｓ能に改書する争が出来、
工Ｃの多層構造の深度別値祭が始めて０Ｔ能になるので
ある。
本発明はこの干渉法の有する能力を更に検討した結果、
使用する超曾波周彼叔を成るω。全中心にΔω友は変移
させる事によって干渉法の能力が一／−幼釆的になる事
ヲ見出したのである。以下干渉法について説明しその能
力と問題点について述べる。
使用する超曾波周彼叔を成るω。全中心にΔω友は変移
させる事によって干渉法の能力が一／−幼釆的になる事
ヲ見出したのである。以下干渉法について説明しその能
力と問題点について述べる。
第１図は、試料からの反射信号′ｆ：得る為の沫触子系
の従来法による概略構成を示す図である。音波伝播媒体
２０（例えばサファイア、石英ガラス等の円柱状結晶〕
はその一端面２１は光学研摩された平面であり、他端面
は凹面状の半球穴３０が形成されている。４面２１ｉＣ
蒸層された圧電薄膜１０に印刀ｎされたＲＦパルス−差
信号によりＪ晶２０内に平面波の）ＬＩ！”パルス音波
が放射さｎる。
の従来法による概略構成を示す図である。音波伝播媒体
２０（例えばサファイア、石英ガラス等の円柱状結晶〕
はその一端面２１は光学研摩された平面であり、他端面
は凹面状の半球穴３０が形成されている。４面２１ｉＣ
蒸層された圧電薄膜１０に印刀ｎされたＲＦパルス−差
信号によりＪ晶２０内に平面波の）ＬＩ！”パルス音波
が放射さｎる。
この平ＵｋＸ晋彼は上記半球穴３０と媒質４０（一般に
水）との界面で形成された正の音響レンズにより所定黒
点におかれた試料５０上に巣束さｎる。
水）との界面で形成された正の音響レンズにより所定黒
点におかれた試料５０上に巣束さｎる。
試料５０によって反射、ば乱された超音ａ、は、同じレ
ンズによって楽音され平面波に変換されて結晶内２０ｆ
：伝涜し、最終的に圧電薄膜ｌＯによりｋＬＦ′ｄ気信
号に変換される。このＥＬＦ′−気信号金ダイオード横
波してビデオ信号に変換し、上記のブラウン″ｄの入力
信号として用いるのである。
ンズによって楽音され平面波に変換されて結晶内２０ｆ
：伝涜し、最終的に圧電薄膜ｌＯによりｋＬＦ′ｄ気信
号に変換される。このＥＬＦ′−気信号金ダイオード横
波してビデオ信号に変換し、上記のブラウン″ｄの入力
信号として用いるのである。
第２図（ａ）は、この様な従来構成で、ある繰り返し向
期すれのに上゛パルスー気信号を印〃ｌＪ した時Ｏビ
デオ鎖酸での検出ｉｔ＠＊示したものである。ここで横
ｌｐＨｌｔａ、時間−をたて報は信号強匿會示している
。Ａは印加したＩＬ ｋ”パルスを示し、Ｂはレンズ界
面からの反射信号τ又Ｃは試料からの反射信号金示して
いる。
期すれのに上゛パルスー気信号を印〃ｌＪ した時Ｏビ
デオ鎖酸での検出ｉｔ＠＊示したものである。ここで横
ｌｐＨｌｔａ、時間−をたて報は信号強匿會示している
。Ａは印加したＩＬ ｋ”パルスを示し、Ｂはレンズ界
面からの反射信号τ又Ｃは試料からの反射信号金示して
いる。
従来の虚像装置では、この所望の反射１ｇ号ＣをＢと弁
別する為に印刀ｌパルスの継続時間ｔｄｉ出来るたけ短
かくして、Ｃ及びＢ信号が重ならない様に設定し、Ｃ信
号のみをタイムゲート（図２（ｂ））で取り出し標本化
する構成を採用している。
別する為に印刀ｌパルスの継続時間ｔｄｉ出来るたけ短
かくして、Ｃ及びＢ信号が重ならない様に設定し、Ｃ信
号のみをタイムゲート（図２（ｂ））で取り出し標本化
する構成を採用している。
４２図（ｄ）は、干渉法の一実施例を示したもので試料
からの反射超音波信号Ｃとレンズと水の界面での反射超
音波信号Ｂを干渉させるのにＲｈ！’パルスのｇ続時間
ｔｄを従来例とは逆に長くする事によって実現している
。
からの反射超音波信号Ｃとレンズと水の界面での反射超
音波信号Ｂを干渉させるのにＲｈ！’パルスのｇ続時間
ｔｄを従来例とは逆に長くする事によって実現している
。
詳しく説明すると、試料からの反射超音波１８号Ｃはレ
ンズと水との界面からの反射信号Ｂより、レンズと試料
間の水の中を往復伝播する時間２’ｔ７シＷ （ここで
Ｚはレンズと試料間の距９、Ｖｗは水中の音速）だけ遅
れて戻ってくるから、１（、Ｆパルスの継続時間ｔｅｔ
を ｔｄ＞２’ｔ／ＶＷ（＝ｔＳ ） （３）と長
くすると、２つの反射信号は重なりあう事になる。この
重なりあう時間領域の信号金タイムゲートでと〕出すこ
とにより、２つの反射信号の干渉を検出する事が出来る
。
ンズと水との界面からの反射信号Ｂより、レンズと試料
間の水の中を往復伝播する時間２’ｔ７シＷ （ここで
Ｚはレンズと試料間の距９、Ｖｗは水中の音速）だけ遅
れて戻ってくるから、１（、Ｆパルスの継続時間ｔｅｔ
を ｔｄ＞２’ｔ／ＶＷ（＝ｔＳ ） （３）と長
くすると、２つの反射信号は重なりあう事になる。この
重なりあう時間領域の信号金タイムゲートでと〕出すこ
とにより、２つの反射信号の干渉を検出する事が出来る
。
レンズと水の界面からの反射信号Ｂを
ＶＢ（す＝Ａｓｉｎ ｗｏｔ ’ｏ＜’＜’ｏ＋’ａ
（４）ここでＷｏは１史用超音波向波故 ｔ、＝２Ｌ／ＶＬＬＢｖンズ（Ｄ長さ、Ｖ、ｔｄｖ／ズ
材の音速 とおくと、試料からの反射超音波信号ＣはＶｃ（す＝Ｂ
ｓｉｎ Ｗｏ＜ｔ＋２ｔ７ｖｖ＋ （５
）ｔｏ ＋ ｔ５ ＜ｔ＜ｔ、午ｔ、−１−ｔ。
（４）ここでＷｏは１史用超音波向波故 ｔ、＝２Ｌ／ＶＬＬＢｖンズ（Ｄ長さ、Ｖ、ｔｄｖ／ズ
材の音速 とおくと、試料からの反射超音波信号ＣはＶｃ（す＝Ｂ
ｓｉｎ Ｗｏ＜ｔ＋２ｔ７ｖｖ＋ （５
）ｔｏ ＋ ｔ５ ＜ｔ＜ｔ、午ｔ、−１−ｔ。
で表わされるから、（３）の宋件下でｌｄ２つの信号は
重なシあい ｔ、＋ｔ、 （ｔ（ｔ、 ＋ｔｄ
（６）でＶ（す＝Ａ Ｓｌｎ Ｗ、ｔ−１−Ｂ ｓ
ｉｎ ｗｏ（ｔ＋２Ｚ／Ｖ、、）と表わされ、（第２図
（ｄ）の破線領域）ダイオードとなる。（６）式の時間
域の信号を利用すると、より、レンズと試料間の距＃）
Ｚｔ−かえるとλ／２同期で検出信号が変調され、侠１
すれば試料の凹凸や内部のノー構造のパターンを、約λ
１５（変調度５０チ）で検出する事がＩＪＴ ＷＦｔに
なる。このλ／５が従来法での深度分解能λ（１” ＝
０．７のとき）に対応するもので干渉法によって、５
倍改善される事になるわけである。
重なシあい ｔ、＋ｔ、 （ｔ（ｔ、 ＋ｔｄ
（６）でＶ（す＝Ａ Ｓｌｎ Ｗ、ｔ−１−Ｂ ｓ
ｉｎ ｗｏ（ｔ＋２Ｚ／Ｖ、、）と表わされ、（第２図
（ｄ）の破線領域）ダイオードとなる。（６）式の時間
域の信号を利用すると、より、レンズと試料間の距＃）
Ｚｔ−かえるとλ／２同期で検出信号が変調され、侠１
すれば試料の凹凸や内部のノー構造のパターンを、約λ
１５（変調度５０チ）で検出する事がＩＪＴ ＷＦｔに
なる。このλ／５が従来法での深度分解能λ（１” ＝
０．７のとき）に対応するもので干渉法によって、５
倍改善される事になるわけである。
ところで、あるに゛ナンバのレンズ系を用いて、試料か
らの反射信号Ｃの強度を試料とレンズ間の距離２（焦点
で０、焦点距離よシ近い時は負とする）ｔ−変えて測定
してみると、第３図（ａ）の様になる。周期的な変化を
生じ図中Δρと記した巾が深度分解能を定義している。
らの反射信号Ｃの強度を試料とレンズ間の距離２（焦点
で０、焦点距離よシ近い時は負とする）ｔ−変えて測定
してみると、第３図（ａ）の様になる。周期的な変化を
生じ図中Δρと記した巾が深度分解能を定義している。
同じ測定を干渉法で行なうと、第３図（ｂ）の様になる
。λ／４周期のパターンに変化し、その包絡線は振巾法
の場合と同一になる。深度分解能の改善の様子は明らか
であろう。この様な干渉法による秀れた深度分解能は、
試料を深度別にスライスする能力を提供する。実際、第
３図（Ｃ）の様に、焦点に反射体ａがあり、丁度反射強
度が０になる８点に反射体すがある様な試料の場合、全
反射強度は２つの反射体からの反射波の卵であるが図の
様に反射体すには音圧は照射されていないからａだけを
ｂと分離して観察する墨が出来る。逆に反射体すに焦点
を合わせるとａからの反射波はなくなりｂのみを分離し
て観察する事が出来る分である。ところで、この様に巧
く分離出来たのは反射体ａ、ｂ間の距りが丁度上記干渉
パターンのピーク位置とバレイ位置との間の距り（以下
スライス距シと呼ぶ）に一致している為である。この距
りはλ／４であるが、試料によってはいつもこの条件が
成立するとは限らないのである。従って、このスライス
距シを対象とする試料に応じてａＪ変にする手段を付刀
口すれば、干渉法の有するスライス能力を一層効果的に
することが出来ると期待される。
。λ／４周期のパターンに変化し、その包絡線は振巾法
の場合と同一になる。深度分解能の改善の様子は明らか
であろう。この様な干渉法による秀れた深度分解能は、
試料を深度別にスライスする能力を提供する。実際、第
３図（Ｃ）の様に、焦点に反射体ａがあり、丁度反射強
度が０になる８点に反射体すがある様な試料の場合、全
反射強度は２つの反射体からの反射波の卵であるが図の
様に反射体すには音圧は照射されていないからａだけを
ｂと分離して観察する墨が出来る。逆に反射体すに焦点
を合わせるとａからの反射波はなくなりｂのみを分離し
て観察する事が出来る分である。ところで、この様に巧
く分離出来たのは反射体ａ、ｂ間の距りが丁度上記干渉
パターンのピーク位置とバレイ位置との間の距り（以下
スライス距シと呼ぶ）に一致している為である。この距
りはλ／４であるが、試料によってはいつもこの条件が
成立するとは限らないのである。従って、このスライス
距シを対象とする試料に応じてａＪ変にする手段を付刀
口すれば、干渉法の有するスライス能力を一層効果的に
することが出来ると期待される。
本発明は以上の点ｔｄみてなされたもので、干渉法の有
するスライス能力を飛躍的に高める手段を提供すること
にある。
するスライス能力を飛躍的に高める手段を提供すること
にある。
即ち、前述の検討結果から、スライス距りは旋用超音波
ω。の波長に比例しているから、任意の深厩差の２の層
を分離するのに、その深厩差とスライス距りが一致する
嫌に使用周波数をω、よシΔωだけ動かす方法である。
ω。の波長に比例しているから、任意の深厩差の２の層
を分離するのに、その深厩差とスライス距りが一致する
嫌に使用周波数をω、よシΔωだけ動かす方法である。
第３図（ｄ）の様にスライス距りよりもΔｄだけ離れた
２つの反射層を分離する場合、周波数をΔωだけ減少さ
せればよい。
２つの反射層を分離する場合、周波数をΔωだけ減少さ
せればよい。
ΔωとΔｄＬ：Ｄ関係は従って
より、Δｄ （（ｄなら
を用いて
となる。この周波数の変化は、観察者が反射層ａに焦点
を合わせておいて、観察画面から反射４ｂが消える様に
操作しても艮いし、ｌＣの葎にあらかじめ構造が解って
いるものでは破談前に設定する墨が出来る。以下図面を
用いて本発明の実施例について説明する。
を合わせておいて、観察画面から反射４ｂが消える様に
操作しても艮いし、ｌＣの葎にあらかじめ構造が解って
いるものでは破談前に設定する墨が出来る。以下図面を
用いて本発明の実施例について説明する。
第４図は本発明を具体化する回路構成の−実施例を示す
図で、ａｉ’の連続波発振器１００で発生させたｋＷ’
連枕彼悟号（例えば１ＧＨｚＪ金アナログ・スイッチ１
１Ｏでｇ続時間ｔｄのｋＬｋ’パルス信号にかえ、方向
性結合器１２０を介して探触子系１２５に印〃口する。
図で、ａｉ’の連続波発振器１００で発生させたｋＷ’
連枕彼悟号（例えば１ＧＨｚＪ金アナログ・スイッチ１
１Ｏでｇ続時間ｔｄのｋＬｋ’パルス信号にかえ、方向
性結合器１２０を介して探触子系１２５に印〃口する。
反射検出信号を方向性結合器１２０ｉ介して受信アンプ
１３０で増巾後、ダイオード検波器１４０でビデオ信号
（帯域〜ｌＱＭＨｚに変換し、タイムゲート１５０によ
り所望の信号である試料から反射信号を標本化して熾像
用信号とする。本実施例では、の特長は、アナｏ／、１
．イツチｌ １０ｉＯＮ、ＯＦＦするゲート発生器１６
０にある。即ち、スイッチ１７０によってアナログスイ
ッチ１１０用のゲート信号ヲ粂件（３） ｔａ ＞ ２
Ｚ／Ｖ 、、又ｔｉｉ ’＆ １’Ｆ（９） Ｉ ａ
＜ ２Ｚ／Ｖ −トなる様切り侯える回路である。
１３０で増巾後、ダイオード検波器１４０でビデオ信号
（帯域〜ｌＱＭＨｚに変換し、タイムゲート１５０によ
り所望の信号である試料から反射信号を標本化して熾像
用信号とする。本実施例では、の特長は、アナｏ／、１
．イツチｌ １０ｉＯＮ、ＯＦＦするゲート発生器１６
０にある。即ち、スイッチ１７０によってアナログスイ
ッチ１１０用のゲート信号ヲ粂件（３） ｔａ ＞ ２
Ｚ／Ｖ 、、又ｔｉｉ ’＆ １’Ｆ（９） Ｉ ａ
＜ ２Ｚ／Ｖ −トなる様切り侯える回路である。
第５図にその偏成の１例を示す。
ノ
即ち、パルス発振器１６１より繰り返し周期ｔ８のパル
スを発生させ、そのパルスの立ち上υで、マルチバイブ
レータ１６２ａ、１６２ｂ。
スを発生させ、そのパルスの立ち上υで、マルチバイブ
レータ１６２ａ、１６２ｂ。
１６４でそれぞれΔｔ、ＩΔ”２ ＋Δｔ、なる時間巾
のパルスを作る。ご仁で、Δｔ １＜ ２ Ｚ ／Ｖ
ｗ、Ｊ ｔ、 ＞ ２ Ｚ／Ｖ＝、Δ重、＝２ｚ／ｖＷ
十ｔ、と選ぶのである。マルチバイブレータ１６２ａ、
１６２ｂの出力波形（各々、第２図（ｂ）、 （ｅ）に
示す）をマルチブレキサ１６３で、スイッチ１７０のＩ
ｉｇｈ。
のパルスを作る。ご仁で、Δｔ １＜ ２ Ｚ ／Ｖ
ｗ、Ｊ ｔ、 ＞ ２ Ｚ／Ｖ＝、Δ重、＝２ｚ／ｖＷ
十ｔ、と選ぶのである。マルチバイブレータ１６２ａ、
１６２ｂの出力波形（各々、第２図（ｂ）、 （ｅ）に
示す）をマルチブレキサ１６３で、スイッチ１７０のＩ
ｉｇｈ。
Ｌｏｗ 状態によって選択し、アナログスイッチ１１０
のコントロール信号とし、又、マルチバイブレータ１６
４の出力’ｔＡびマルチバイブレータ１６５にいれる事
によシΔｔ、たけ遅延したパルス’ｔｆ’１ｌ−ＤＸ、
、これをタイムゲート１５０のゲート信号とするわけで
ある（第２図（ｅ）、 （ｆ）に示す）。この様な回路
はＴ Ｔ Ｌ （Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ−Ｔｒａｎｓｉ
ｓｔｏｒＬｏｇｉｃ）で容易に実現出来る。第２図（ａ
）、 （ｂ）、 （Ｃ）及ヒ（ｄ）、 （ｅ）、 （ｆ
＞ｒｃ ｔ ａ＜２Ｚ／■ｖ、ｔａ＞２Ｚ／Ｖ−従って
従来法と本干渉法でのコントロール信号とゲート信号の
タイムチャートを示す。
のコントロール信号とし、又、マルチバイブレータ１６
４の出力’ｔＡびマルチバイブレータ１６５にいれる事
によシΔｔ、たけ遅延したパルス’ｔｆ’１ｌ−ＤＸ、
、これをタイムゲート１５０のゲート信号とするわけで
ある（第２図（ｅ）、 （ｆ）に示す）。この様な回路
はＴ Ｔ Ｌ （Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ−Ｔｒａｎｓｉ
ｓｔｏｒＬｏｇｉｃ）で容易に実現出来る。第２図（ａ
）、 （ｂ）、 （Ｃ）及ヒ（ｄ）、 （ｅ）、 （ｆ
＞ｒｃ ｔ ａ＜２Ｚ／■ｖ、ｔａ＞２Ｚ／Ｖ−従って
従来法と本干渉法でのコントロール信号とゲート信号の
タイムチャートを示す。
本実施例では、この様なモードの切り換えによって試料
からの反射信号の出現時刻は変化しないから、同一のゲ
ート信号を用いる事が出来る事にある。
からの反射信号の出現時刻は変化しないから、同一のゲ
ート信号を用いる事が出来る事にある。
父、単にｌｔＦパルス信号の継続時間を切シ換えるだけ
で干渉法と従来の振巾法と金使いゎける事’ｔ−ｃｌＩ
Ｊ龍にする。
で干渉法と従来の振巾法と金使いゎける事’ｔ−ｃｌＩ
Ｊ龍にする。
即ち、上記説明から明らかなようにＲｋ゛パルスの継続
時間１．を ｔｄ＜２Ｚ／ｖｖ （１０）と短く
すれば２つの反射超音波信号Ｂ、Ｃは重なる争はないか
らである。
時間１．を ｔｄ＜２Ｚ／ｖｖ （１０）と短く
すれば２つの反射超音波信号Ｂ、Ｃは重なる争はないか
らである。
この様な構成においてｋｌ’連続波発振器１００として
周波数ｆ：ｌ：ＩＴ変に出来る・識な可変周波数ルＦ発
奈器金用いれば本発明を実現出来る＊は明らかであろう
。
周波数ｆ：ｌ：ＩＴ変に出来る・識な可変周波数ルＦ発
奈器金用いれば本発明を実現出来る＊は明らかであろう
。
この様な発振器として市販のダイアルを動かす可変周波
数１４，１”発議５を用いても良いし、又１００発振器
（亀圧制、御発振器）やシンセサイザーを用いて電圧や
ディジタル信号で制御出来るもの上用いても良い。
数１４，１”発議５を用いても良いし、又１００発振器
（亀圧制、御発振器）やシンセサイザーを用いて電圧や
ディジタル信号で制御出来るもの上用いても良い。
第６図は本発明の今一つの実施例を示す図で、前記実施
例が音波による参照波を用いているのに対し、電気的な
参照波を用いるものである２可変周波数Ｈｋ゛発振器２
００の出カルＦ連続波電気信号（例えば１ＧＨｚ）をア
ナログ・スイッチ２１０で継続時間１ｄ（例えば０．５
μｓ）のＲＦパルス信号にかえ、方向性結合器２２０ｆ
：介して探触子系２３０に印加する。反射超音波信号を
方向性結合器２３０を介して受信ＲＦアンプ２４０で増
巾後、ｉ（、Ｆ加算器２５０に加える（第７図（ａ）の
信号】。ル）゛パルス信号は又、ｋＬＦ遅延器２８０に
よシ試料からのエコーの発生時間ｔ。
例が音波による参照波を用いているのに対し、電気的な
参照波を用いるものである２可変周波数Ｈｋ゛発振器２
００の出カルＦ連続波電気信号（例えば１ＧＨｚ）をア
ナログ・スイッチ２１０で継続時間１ｄ（例えば０．５
μｓ）のＲＦパルス信号にかえ、方向性結合器２２０ｆ
：介して探触子系２３０に印加する。反射超音波信号を
方向性結合器２３０を介して受信ＲＦアンプ２４０で増
巾後、ｉ（、Ｆ加算器２５０に加える（第７図（ａ）の
信号】。ル）゛パルス信号は又、ｋＬＦ遅延器２８０に
よシ試料からのエコーの発生時間ｔ。
十’ｓ まで遅延された後、ＲＦ増巾器２９０ｔ−介し
てｌ（、Ｆ加算器２５０に加えられる。（第７図の）の
信号）ｔ’Ｌｐ、ｖｏ算器の出力は第７図（Ｃ）の様に
干渉信号となるから、ダイオード検波器２６０でビデオ
信号（帯域〜１０ＭＨｚ）に変換し、タイムゲート２７
０により干渉信号のみをとり出して撮像用信号とすれば
よい。コントロール回路２０１は前記実施例と同僚のも
のを用いれば良い。この構成において、発振器２００の
周波数を変化させてやれば本発明が実現出来る事は明ら
かであろう。
てｌ（、Ｆ加算器２５０に加えられる。（第７図の）の
信号）ｔ’Ｌｐ、ｖｏ算器の出力は第７図（Ｃ）の様に
干渉信号となるから、ダイオード検波器２６０でビデオ
信号（帯域〜１０ＭＨｚ）に変換し、タイムゲート２７
０により干渉信号のみをとり出して撮像用信号とすれば
よい。コントロール回路２０１は前記実施例と同僚のも
のを用いれば良い。この構成において、発振器２００の
周波数を変化させてやれば本発明が実現出来る事は明ら
かであろう。
なお、以上述べた実施例に限らず本質的に干渉信号を有
する装置であれば本発明を適用する事は容易である。父
、連続波発振器としてチャープ信号を発生させるものを
用い、周波数の変化をＸ軸として反射干渉慴号をｙ軸と
してブラウン管に表示してスライス機能の確認に用いて
も良い。
する装置であれば本発明を適用する事は容易である。父
、連続波発振器としてチャープ信号を発生させるものを
用い、周波数の変化をＸ軸として反射干渉慴号をｙ軸と
してブラウン管に表示してスライス機能の確認に用いて
も良い。
以上述べた様に、本発明によれば干渉顕鍼能力を有する
超音波顕微鏡において使用超音波同波数を該周波数ω。
超音波顕微鏡において使用超音波同波数を該周波数ω。
のまわりにΔωだけ変化させるφにより、スライス能力
を著るしく高め、ＩＣ等の多層構造の深度別、膚別親祭
を行なうｖＡ極めて有用であシ当業界への舒与は極めて
大なるものである。
を著るしく高め、ＩＣ等の多層構造の深度別、膚別親祭
を行なうｖＡ極めて有用であシ当業界への舒与は極めて
大なるものである。
第１図は従来の探咄子系の構成を示す図、第２図は従来
の超音波顕微鏡の動作を説明する図、第３図は本発明の
詳細な説明する図、第４図及び第５図は本発明の一実施
例の構成を示す図、第６図は本発明の他の実施例の構成
を示す図、５ｇ７図はその動作を説明する図である。 □Ｌ″ｔ− ￥！ｌｌ ｚ 図 第 ３ 図 （０−） ￥ｌＪ４図 ″”Ｓｓ 図 ′Ｉ ６ 図 吠ｆ釘カ号
の超音波顕微鏡の動作を説明する図、第３図は本発明の
詳細な説明する図、第４図及び第５図は本発明の一実施
例の構成を示す図、第６図は本発明の他の実施例の構成
を示す図、５ｇ７図はその動作を説明する図である。 □Ｌ″ｔ− ￥！ｌｌ ｚ 図 第 ３ 図 （０−） ￥ｌＪ４図 ″”Ｓｓ 図 ′Ｉ ６ 図 吠ｆ釘カ号
Claims (1)
- １．超音波未来ビームを迷信受１目する手段とよビーム
の焦域内で２人冗に試料七慎械炬食する手段と、該ビー
ムと干渉する音番的（成約参照波を発生する＋段とτ汀
する超は波絹倣鏡において、１史用超音？反周彼式を中
心周波数より９変する手段倉具浦ぜるＵｋｔ荷威とする
超音波鵡倣碗。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56170031A JPS5871455A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | 超音波顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56170031A JPS5871455A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | 超音波顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5871455A true JPS5871455A (ja) | 1983-04-28 |
| JPH0232579B2 JPH0232579B2 (ja) | 1990-07-20 |
Family
ID=15897315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56170031A Granted JPS5871455A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | 超音波顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5871455A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61210944A (ja) * | 1985-03-15 | 1986-09-19 | Hitachi Ltd | 超音波顕微鏡 |
| JP2019152598A (ja) * | 2018-03-06 | 2019-09-12 | 株式会社神戸製鋼所 | 超音波探傷用探触子 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04123067U (ja) * | 1991-04-22 | 1992-11-06 | 湯浅電池株式会社 | 把手付き蓄電池 |
-
1981
- 1981-10-26 JP JP56170031A patent/JPS5871455A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61210944A (ja) * | 1985-03-15 | 1986-09-19 | Hitachi Ltd | 超音波顕微鏡 |
| JP2019152598A (ja) * | 2018-03-06 | 2019-09-12 | 株式会社神戸製鋼所 | 超音波探傷用探触子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0232579B2 (ja) | 1990-07-20 |
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