JPS6098353A - 超音波顕微鏡 - Google Patents
超音波顕微鏡Info
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- JPS6098353A JPS6098353A JP58204818A JP20481883A JPS6098353A JP S6098353 A JPS6098353 A JP S6098353A JP 58204818 A JP58204818 A JP 58204818A JP 20481883 A JP20481883 A JP 20481883A JP S6098353 A JPS6098353 A JP S6098353A
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- 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
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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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- Remote Sensing (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は超音波探触子の構成要素として比′亀索子を用
いた超音波顕微鏡に関する。
いた超音波顕微鏡に関する。
近年％ ＩＧＨ２におよぶ超高周波の音波の発生−撞出
充ＴＴＴ能Ｊ４つｔ−その結果、水中で約１μｍ１１の
音波長が実現され分解能の高い超音波撮像装置が得られ
るようになった。すなわち、凹面レンズを用いて集束音
波ビームを作シ、１μｍにお上ぶる反射超音波（しよう
乱音波］全検出して試料の微細領域の弾性的性質を解明
したり、あるいは試料全機械的に２次元に走しながらこ
の信号の強度をブラウン管の輝度信号として表示すれば
、試料の微細領域金拡大し−〔見ることができる。この
ような超音波顕微撮像装置は特開昭５０−１８４４６号
に示さオレＣいる。
充ＴＴＴ能Ｊ４つｔ−その結果、水中で約１μｍ１１の
音波長が実現され分解能の高い超音波撮像装置が得られ
るようになった。すなわち、凹面レンズを用いて集束音
波ビームを作シ、１μｍにお上ぶる反射超音波（しよう
乱音波］全検出して試料の微細領域の弾性的性質を解明
したり、あるいは試料全機械的に２次元に走しながらこ
の信号の強度をブラウン管の輝度信号として表示すれば
、試料の微細領域金拡大し−〔見ることができる。この
ような超音波顕微撮像装置は特開昭５０−１８４４６号
に示さオレＣいる。
以下、上記の如き従来装置の問題点を説明する。
第１図は、その超音波顕微鏡の要部である探触子系の構
成會示す図である。
成會示す図である。
超音波伝播媒体２（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２ａは光学研磨された平面
であシ、他端面は凹面状の半球穴３が形成されている。
円柱状結晶）は、その一端面２ａは光学研磨された平面
であシ、他端面は凹面状の半球穴３が形成されている。
平面な端面２ａには圧電薄膜１が蒸着されており、これ
にＲＦパルス電気信号を印加すると圧電気効果により圧
電薄膜１が伸縮し、超音波伝播媒体２の結晶内に平面波
のＲＦパルス音波が放射される。この平面超音波は、半
球穴３と媒質（一般に水）４との界面で形成された正の
音波レンズによシ、その焦点位置にセットされた試料５
上に集束される。
にＲＦパルス電気信号を印加すると圧電気効果により圧
電薄膜１が伸縮し、超音波伝播媒体２の結晶内に平面波
のＲＦパルス音波が放射される。この平面超音波は、半
球穴３と媒質（一般に水）４との界面で形成された正の
音波レンズによシ、その焦点位置にセットされた試料５
上に集束される。
試料５によって反射−散乱された超−＃ｆ波は、上記音
波レンズにより集音され平面波に変換されて超音波伝播
媒体２の結晶内を伝播し、最終的に圧電薄膜１によｌＦ
電気信号に変換される。このＲＦ電気’＋Ｗ号をダイオ
ード検波してビデオ信号に変換し、ブラウン管の入力信
号として用いるのである。
波レンズにより集音され平面波に変換されて超音波伝播
媒体２の結晶内を伝播し、最終的に圧電薄膜１によｌＦ
電気信号に変換される。このＲＦ電気’＋Ｗ号をダイオ
ード検波してビデオ信号に変換し、ブラウン管の入力信
号として用いるのである。
第２図（ａＪは、このような従来構成において、ある繰
り返し周期ｔＲのＲＦパルス電気イキ号全印加した時の
ビデオ領域での検出信号全示したものである。ここで、
横軸は時間軸を、縦軸は信号強度を示している。Ａは印
加したＲＦパルスを示し、Ｂは音波レンズと媒質４との
界面からの反射超音波信号（以下、界面反射信号と呼ぶ
）を、またＣは試料５からの反射超音波信号（以下、試
料反射信号と呼ぶ）を示している。
り返し周期ｔＲのＲＦパルス電気イキ号全印加した時の
ビデオ領域での検出信号全示したものである。ここで、
横軸は時間軸を、縦軸は信号強度を示している。Ａは印
加したＲＦパルスを示し、Ｂは音波レンズと媒質４との
界面からの反射超音波信号（以下、界面反射信号と呼ぶ
）を、またＣは試料５からの反射超音波信号（以下、試
料反射信号と呼ぶ）を示している。
従来の撮像装置では、試料反射信号Ｃを界面反射信号Ｂ
とジＰ別するために、印加するＲｌｉ”パルスの継続時
間ｔｄをコントロール信号ＡＣによりできるたけ短くし
て両信号が重ならないように設定し、試料反射信号Ｃの
みをゲート信号ＣＧで取シ出丁よう構成している（第２
図（ｂ）、 （Ｃ）参照ｊ０ところで、このような装置
の分解能には、超音波の伝播方向の深度分解能Δρと超
音波の伝播方向と垂直な面内の方位分解能Δγとがアシ
、いずれも使用した超音波の波長λと音波レンズの明る
さを表すＦナンバによって定シ。
とジＰ別するために、印加するＲｌｉ”パルスの継続時
間ｔｄをコントロール信号ＡＣによりできるたけ短くし
て両信号が重ならないように設定し、試料反射信号Ｃの
みをゲート信号ＣＧで取シ出丁よう構成している（第２
図（ｂ）、 （Ｃ）参照ｊ０ところで、このような装置
の分解能には、超音波の伝播方向の深度分解能Δρと超
音波の伝播方向と垂直な面内の方位分解能Δγとがアシ
、いずれも使用した超音波の波長λと音波レンズの明る
さを表すＦナンバによって定シ。
Δρ＝２λ・Ｆ” （１）
Δγ＝λ ・ Ｆ （２ン
で与えられる。
作成可能な１波レンズのＦナンバは０．７Ｎｍであるか
ら、ＩＱ）ＩＺの超音波を用いると水中（１５００ｍ／
ｓ）でΔρ〜１．５μｍ、Δγ〜１μｍとなる。
ら、ＩＱ）ＩＺの超音波を用いると水中（１５００ｍ／
ｓ）でΔρ〜１．５μｍ、Δγ〜１μｍとなる。
ところが、超音波顕微鏡の最大の撮像対象であるＩＣや
ＬＳＩでは、さらに秀れた深度分Ｍ能が要求される。周
知のように、ＩＣではその平面的なパターンより深さ方
向のパターンの方が細〃・い。
ＬＳＩでは、さらに秀れた深度分Ｍ能が要求される。周
知のように、ＩＣではその平面的なパターンより深さ方
向のパターンの方が細〃・い。
事が多いからである。実際、代表的なＩＣは１μｍ〜３
μｍの多層構造になっているが、焦点の位置全ＩＣの表
面より内部にめわせ、各層を独立に非破壊で検査するこ
とは、上述の水中で２μｍといった深度分解能ではとう
てい不可能である。というのは、ＩＣの材料であるシリ
コンやアルばニウム等の金属中の音速は水中の音速より
も速いので、１ （Ｊ Ｉ−Ｊ Ｚの超音波音用いても
深度分解能は４〜１０μｍにすぎないからである。
μｍの多層構造になっているが、焦点の位置全ＩＣの表
面より内部にめわせ、各層を独立に非破壊で検査するこ
とは、上述の水中で２μｍといった深度分解能ではとう
てい不可能である。というのは、ＩＣの材料であるシリ
コンやアルばニウム等の金属中の音速は水中の音速より
も速いので、１ （Ｊ Ｉ−Ｊ Ｚの超音波音用いても
深度分解能は４〜１０μｍにすぎないからである。
このような問題点を解決する方法として、試料反射信号
Ｃと界面反射信号Ｂとの干渉法を用いる方法が８えられ
る。以下、干渉法の原理を説明−［る。
Ｃと界面反射信号Ｂとの干渉法を用いる方法が８えられ
る。以下、干渉法の原理を説明−［る。
試料５〃・らの試料反射信号Ｃは、界＋Ａｉ反躬イａ号
Ｂより高原レンズと試料５間の媒質（水）４の中を往彷
伝播する時間２Ｚ／Ｖｗ（ここで、Ｚは盲波レンズと試
料５間の距離、Ｖｗは水中の音速）だけ遅れて戻ってく
るから、第２図（ｄ）に示すようにＲＦパルスの継続時
間ｔｄを Ｌ ｄ＞２Ｚ／Ｖｗ （＝ ｔ ｓ ） （３）と長く
すると、２つの反射信号は重なりあうことになる。この
車ｌシあう時間領域の信号をタイムゲートで取シ出すこ
とによシ、２つの反射信号の干渉全検出することができ
る。
Ｂより高原レンズと試料５間の媒質（水）４の中を往彷
伝播する時間２Ｚ／Ｖｗ（ここで、Ｚは盲波レンズと試
料５間の距離、Ｖｗは水中の音速）だけ遅れて戻ってく
るから、第２図（ｄ）に示すようにＲＦパルスの継続時
間ｔｄを Ｌ ｄ＞２Ｚ／Ｖｗ （＝ ｔ ｓ ） （３）と長く
すると、２つの反射信号は重なりあうことになる。この
車ｌシあう時間領域の信号をタイムゲートで取シ出すこ
とによシ、２つの反射信号の干渉全検出することができ
る。
界面反射信号Ｂｆｆ。
ＶＢ（ｔ）＝ＡｓｉｎＷｏｔ ｔｏ（ｔ（ｔ６＋ｔｄ
（４）ここで、Ｗｏは使用超音波周波数ｂ”ｏ＝２Ｌ／
Ｖｔ（Ｌは超音波伝播媒体２の長さ、Ｖｔは超音波伝播
体２中の音速） とおくと、試料５からの試料反射信号ＣはＶｃ（す＝Ｌ
：１ｓｉｎＷｎ （ｔ＋２Ｚ／Ｖｗ ｌ （５）ｔ（１
＋ｔｓ（ｔ（ｔｏ＋４ｓ＋ｔｄ で表されるから、（３）の東件下では２つの信号は重な
りあい ｔｏ＋ｔ ５（ｔ（ｔ、十ｔ ｄ （６１で■（す＝Ａ
５ｉｎＷ６ ＋ＨｓｉｎＷＯ（ｔ＋２Ｚ／ＶＷ） （７
）と表わされ（第２図（ｄ）破線領域へダイオード２乗
検波すると、ビデオ領域で Ｖ（ｔ）” Ａ２＋ Ｂ２＋ ２ ＡＢＣＯ５（ＷＯ２
Ｚ／ ＶＷ ）（８）となる。（６）式の時間域の信号
全利用すると、Ｗｏ ２ Ｚ／ Ｖｗ ＝ ２ πＺ／
（λ／２１ （９）よシ、音波レンズと試料５間の距
離２１がえるとλ／２周期で検出信号が変調され、換言
すれば試料５の凹凸や内部の脇構造のパターン凱約λ１
５（変調度５０％）で検出することが可能になる。
（４）ここで、Ｗｏは使用超音波周波数ｂ”ｏ＝２Ｌ／
Ｖｔ（Ｌは超音波伝播媒体２の長さ、Ｖｔは超音波伝播
体２中の音速） とおくと、試料５からの試料反射信号ＣはＶｃ（す＝Ｌ
：１ｓｉｎＷｎ （ｔ＋２Ｚ／Ｖｗ ｌ （５）ｔ（１
＋ｔｓ（ｔ（ｔｏ＋４ｓ＋ｔｄ で表されるから、（３）の東件下では２つの信号は重な
りあい ｔｏ＋ｔ ５（ｔ（ｔ、十ｔ ｄ （６１で■（す＝Ａ
５ｉｎＷ６ ＋ＨｓｉｎＷＯ（ｔ＋２Ｚ／ＶＷ） （７
）と表わされ（第２図（ｄ）破線領域へダイオード２乗
検波すると、ビデオ領域で Ｖ（ｔ）” Ａ２＋ Ｂ２＋ ２ ＡＢＣＯ５（ＷＯ２
Ｚ／ ＶＷ ）（８）となる。（６）式の時間域の信号
全利用すると、Ｗｏ ２ Ｚ／ Ｖｗ ＝ ２ πＺ／
（λ／２１ （９）よシ、音波レンズと試料５間の距
離２１がえるとλ／２周期で検出信号が変調され、換言
すれば試料５の凹凸や内部の脇構造のパターン凱約λ１
５（変調度５０％）で検出することが可能になる。
このλ／５が非干渉時の深度分解能を示す式（１）にお
けるλに対応するもので、干渉法により５倍向上するわ
けである。１（）Ｈ２の超音波を用いると、非干渉法で
は水中で約１．５μｍ、シリコン（８４００ｍ／ｓＪ中
で８．４μｍｏ深度分解能しカナかったもの金、干渉法
では水中で０．３μｍ１シリコン中で１．７μｍという
高い深度分解能に改善することができ、ＩＣの多層構造
の深度側観察が初めて可能になる。
けるλに対応するもので、干渉法により５倍向上するわ
けである。１（）Ｈ２の超音波を用いると、非干渉法で
は水中で約１．５μｍ、シリコン（８４００ｍ／ｓＪ中
で８．４μｍｏ深度分解能しカナかったもの金、干渉法
では水中で０．３μｍ１シリコン中で１．７μｍという
高い深度分解能に改善することができ、ＩＣの多層構造
の深度側観察が初めて可能になる。
しかし、界面反射信号Ｂは界面の状態によりその強度が
著しく変化するため、干渉法を実現できない場合がおる
。特に、音波レンズ材（超音波伝播媒体２）の音響イン
ピーダンスと媒質４の音響インピーダンスとの整合をと
るため、その中間の音響インピーダンス値をもつ物質を
厚さλ／４（λは超音波の波長）で音波レンズ表面にデ
ポジットすることにより整合層を取シ付ける場合におい
ては、界面反射信号ＢＦｉはとんど消失してし１い、干
渉法を実現することが不可能となる。
著しく変化するため、干渉法を実現できない場合がおる
。特に、音波レンズ材（超音波伝播媒体２）の音響イン
ピーダンスと媒質４の音響インピーダンスとの整合をと
るため、その中間の音響インピーダンス値をもつ物質を
厚さλ／４（λは超音波の波長）で音波レンズ表面にデ
ポジットすることにより整合層を取シ付ける場合におい
ては、界面反射信号ＢＦｉはとんど消失してし１い、干
渉法を実現することが不可能となる。
本発明の目的は、上記のような従来技術の問題点を解消
するため、界面反射波を圧電素子により有効に取り出す
ことによシ、界面反射波と試料反射波との干渉波を用い
た深度分解能の高い超音波３徊微鏡を実現することにあ
る。
するため、界面反射波を圧電素子により有効に取り出す
ことによシ、界面反射波と試料反射波との干渉波を用い
た深度分解能の高い超音波３徊微鏡を実現することにあ
る。
上記目的を達成するため１本発明は、半球穴が形成され
た半球穴形成面、および圧電素子が形成された圧電素子
形成面とを有する超音波伝播媒体と、前記半球穴形成面
と試料との間に充填された形成される音波レンズの焦点
近傍にセットされた前記試料すらのじ、よう乱音波と、
前記半球穴形成面と前記礫質との界面からの反射音波と
の干渉波を用いて前記試料を撮像する超音波顕微針にお
いて、前記干渉波全発生し得る強度の前記反射音波を前
記圧電素子によシ受信することができるよう前記半球穴
形成面と前記圧電素子とヲ描成したことに特徴がある。
た半球穴形成面、および圧電素子が形成された圧電素子
形成面とを有する超音波伝播媒体と、前記半球穴形成面
と試料との間に充填された形成される音波レンズの焦点
近傍にセットされた前記試料すらのじ、よう乱音波と、
前記半球穴形成面と前記礫質との界面からの反射音波と
の干渉波を用いて前記試料を撮像する超音波顕微針にお
いて、前記干渉波全発生し得る強度の前記反射音波を前
記圧電素子によシ受信することができるよう前記半球穴
形成面と前記圧電素子とヲ描成したことに特徴がある。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第３図（ａ）は本発明の一実施例による超音波顕微鏡の
探触子系の構成を示す図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）
のアース電極金示す図である。
探触子系の構成を示す図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）
のアース電極金示す図である。
サファイア、石英カラス等の円柱状結晶１料として作ら
れた超音波伝播媒体２は、その一端面には光学研弁され
た平面２ａが形成され、他端面には凹面状の半球穴３が
形成されている。平面２ａ上には、圧電薄膜１．アース
電極７ａ、７ｂ。
れた超音波伝播媒体２は、その一端面には光学研弁され
た平面２ａが形成され、他端面には凹面状の半球穴３が
形成されている。平面２ａ上には、圧電薄膜１．アース
電極７ａ、７ｂ。
ている。他端面の半球穴３と媒質（一般に水）４との界
面は、正の音波レンズを形成する。半球穴３の外周部に
は、平面２ａと平行な平行面６が形成され、平行面６の
外周部には傾斜面が形成されている。
面は、正の音波レンズを形成する。半球穴３の外周部に
は、平面２ａと平行な平行面６が形成され、平行面６の
外周部には傾斜面が形成されている。
第３図（ｂ）に示したように、アース電接は７ａ。
７ｂの２つに分割されている。アース電極７ａは半球穴
３と同じ大きさの円状電極であハアース電極７ｂは平行
面６と同じ形状、ｆなわちドーナツ状で大きさも等しい
電極である。これら両アース電極７ａ、７ｂ間の電気的
な導通／非導通の状態は、スイッチＳによりか切換え可
能となっている。スイッチＳの一端はアースされている
。上部電極８の形状は平行面６、アース電極７ｂ、およ
び圧！＃膜１の外径と同じ大きさの円であり、従来と同
僚に非分割である。
３と同じ大きさの円状電極であハアース電極７ｂは平行
面６と同じ形状、ｆなわちドーナツ状で大きさも等しい
電極である。これら両アース電極７ａ、７ｂ間の電気的
な導通／非導通の状態は、スイッチＳによりか切換え可
能となっている。スイッチＳの一端はアースされている
。上部電極８の形状は平行面６、アース電極７ｂ、およ
び圧！＃膜１の外径と同じ大きさの円であり、従来と同
僚に非分割である。
次に上記超音波探触子の動作全説明する。
スイッチＳ ｅＯＮ ｌ、た状態で上部電極８、アース
亀、極７（ａ）、 ７（ｂ）を介して圧電薄膜１にＲ，
Ｆパルス電気信号全印加すると、超音波伝播媒体２の結
晶内に平面波の超音波が放射される。この際、圧電薄膜
１から超音波の発生する部分は、平行面６と対応する位
置まで達しているので、上記超音波は平行面６に伝播す
る。平行面６まで伝播された超音波は、超音波伝播媒体
２の音響インピーダンスと媒質４の音響インピーダンス
とが異っているため、その一部が反射され、界面反射波
となる。
亀、極７（ａ）、 ７（ｂ）を介して圧電薄膜１にＲ，
Ｆパルス電気信号全印加すると、超音波伝播媒体２の結
晶内に平面波の超音波が放射される。この際、圧電薄膜
１から超音波の発生する部分は、平行面６と対応する位
置まで達しているので、上記超音波は平行面６に伝播す
る。平行面６まで伝播された超音波は、超音波伝播媒体
２の音響インピーダンスと媒質４の音響インピーダンス
とが異っているため、その一部が反射され、界面反射波
となる。
この界面反射波は、平面波の超音波が平行面６に平行に
入射し反射したものであるから、平面波、かつ圧電薄膜
１に対して平行な波となｐｌそのほとんどが圧電薄膜１
の下に達する。したがって、圧電薄膜１等からなる圧電
素子により受信される界面反射信号Ｂの強度は大きな値
となる。
入射し反射したものであるから、平面波、かつ圧電薄膜
１に対して平行な波となｐｌそのほとんどが圧電薄膜１
の下に達する。したがって、圧電薄膜１等からなる圧電
素子により受信される界面反射信号Ｂの強度は大きな値
となる。
この界面反射信号Ｂと、半球穴３の上部（アース電極７
ｂの範囲）で受信される音波、すなわち試料５からの試
料反射信号Ｃとは電気的に加算することが可能となｐ、
干渉法全実現することができる。
ｂの範囲）で受信される音波、すなわち試料５からの試
料反射信号Ｃとは電気的に加算することが可能となｐ、
干渉法全実現することができる。
干渉法を中止したい場合には、スイッチＳを開放するこ
とにより音波の送受信範囲をアース電極７ｂの部分に限
定する。そうすると、得られる信号は試料からの試料反
射信号Ｃのみとなり、振幅モードの映像が得られる。
とにより音波の送受信範囲をアース電極７ｂの部分に限
定する。そうすると、得られる信号は試料からの試料反
射信号Ｃのみとなり、振幅モードの映像が得られる。
なお、本実施例においては１図中点線で示した整合層９
の存在の有無に関係なく干渉法を実現し得る強度の界面
反射信号Ｂｅ得ることができる。
の存在の有無に関係なく干渉法を実現し得る強度の界面
反射信号Ｂｅ得ることができる。
第４図は本発明の他の実施例を示す図である。
本実施例においては、超音波伝播媒体２と媒質４との音
響インピーダンスを整合するために整合層９を設けた場
合、その整合層９の設定範囲を限定している。
響インピーダンスを整合するために整合層９を設けた場
合、その整合層９の設定範囲を限定している。
音波が物質（試料）の内部に伝播する条件は、その入射
角が物質（試料）のもつ臨界角以内の角度で照射した場
合であり、それより大きい角度で照射された音波は物質
（試料）表面で反射されてしまい物質（試料）の内部に
は伝播しない。この臨界角は物質（試料）によって異る
が、はとんどの物質（試料）はほぼ１５°以内である。
角が物質（試料）のもつ臨界角以内の角度で照射した場
合であり、それより大きい角度で照射された音波は物質
（試料）表面で反射されてしまい物質（試料）の内部に
は伝播しない。この臨界角は物質（試料）によって異る
が、はとんどの物質（試料）はほぼ１５°以内である。
ところで、音波レンズの物質（試料ンに対する理由によ
り、音波レンズから照射きれる音波のほとんどは物質（
試料）表面で反射してしまい試料反射信号（４−得るの
に役立ってはいないことになる。
り、音波レンズから照射きれる音波のほとんどは物質（
試料）表面で反射してしまい試料反射信号（４−得るの
に役立ってはいないことになる。
そこで、半球穴３に整合層９を設ける場合、その設定範
囲を臨界角で見込まれた部分のみとし、他の部分には整
合層９を取り付けないようにする。
囲を臨界角で見込まれた部分のみとし、他の部分には整
合層９を取り付けないようにする。
また、アース電極は第３図に示した実施例と同様に分割
されている。その分割の仕方は、整合層９の範囲に対応
するアース電極７（ｂ）と、半球穴３のうち整合層９が
設定されていない部分に対応するアース電極７（ａ）と
に分割する。両者はスイッチＳにより電気的な導通／非
導通の状態が切換えられる。
されている。その分割の仕方は、整合層９の範囲に対応
するアース電極７（ｂ）と、半球穴３のうち整合層９が
設定されていない部分に対応するアース電極７（ａ）と
に分割する。両者はスイッチＳにより電気的な導通／非
導通の状態が切換えられる。
このように整合層９の領域を限定することにより、音波
レンズの界面から反射する界面反身１波の発生領域が広
がるため、たとえば整合層９を設けたとしても、干渉法
を行うのに必要な強度の界面反射信号Ｂｔ−圧電薄膜１
により検出することが可食し Ｊ−８７＋ なお、上記２つの実施例においては、圧電素子の分割は
、アース電極の分割により実現したが、上部電極を分割
する方法もある。
レンズの界面から反射する界面反身１波の発生領域が広
がるため、たとえば整合層９を設けたとしても、干渉法
を行うのに必要な強度の界面反射信号Ｂｔ−圧電薄膜１
により検出することが可食し Ｊ−８７＋ なお、上記２つの実施例においては、圧電素子の分割は
、アース電極の分割により実現したが、上部電極を分割
する方法もある。
以上説明したように、本発明によれば、界面反射波全圧
電素子により有効に５敗り出すことができ、界面反射波
と試料反射波との干渉波を用いた深度分解能の高い超音
波顕微鏡を実現することができる。
電素子により有効に５敗り出すことができ、界面反射波
と試料反射波との干渉波を用いた深度分解能の高い超音
波顕微鏡を実現することができる。
第１図は従来の超音波顕微鏡の探触子系を示す構成図、
第２図は非干渉法、および干渉法にνける各信号のタイ
ムチャート、第３図は本発明の第１の実施例による超音
波顕微鏡の探触子系を説明するための図、第４図は本発
明の第２の実施例による超音波顕微鏡の探触子系を説明
するための図である。 １・・・圧電薄膜、２・・・超音波伝播媒体、３・・・
半球穴、４・・・媒質、５・・・試料％６・・・平行面
、７ａ、７ｂ・・・アース電極、８・・・上部電極％９
・・・整合層。 ■１図 ■ ３ 図 （工２ （ｂ） 第 ４ 図 （（Ｌ） （ｂ）
第２図は非干渉法、および干渉法にνける各信号のタイ
ムチャート、第３図は本発明の第１の実施例による超音
波顕微鏡の探触子系を説明するための図、第４図は本発
明の第２の実施例による超音波顕微鏡の探触子系を説明
するための図である。 １・・・圧電薄膜、２・・・超音波伝播媒体、３・・・
半球穴、４・・・媒質、５・・・試料％６・・・平行面
、７ａ、７ｂ・・・アース電極、８・・・上部電極％９
・・・整合層。 ■１図 ■ ３ 図 （工２ （ｂ） 第 ４ 図 （（Ｌ） （ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半球穴が形成きれた半球穴形成面、および圧電素子
が形成された圧電素子形成面金屑する超音波伝播媒体と
、前記半球穴形成面と試料との間に充填きれた媒質と？
有しｋ ＭｉＪ記半球穴と前記媒質との界面で形成式れ
る音波レンズの焦点近傍にセットきれた前記試料からの
しよう乱音波と、前記半球穴形成面と前記媒質のｙｆ−
面からの反射音波との干渉波を用いて前記試料を撮像す
る超音波顕微鏡において、前記干渉波を発生略せ得る強
度の前記反射音波を前記圧電素子により受信することが
できるよう前記半球穴形成面と前記圧電素子とを構成し
たこと全特徴とする超音波顕微鏡。 ２ 前記半球穴形成面は、前記圧電素子形成面と平行な
平行面金有し、前記圧′嵯素子は該平行面に対応する位
置まで拡張されていることを特徴鏡。 ３、前記半球穴形成面は、音波に対する前記試料の臨界
角で見込まれた部分にのみ音響インピーダンス整合用の
整合層を有し、前記圧電素子は前記半球穴に対応する位
置に形成場れていること全特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の超音波顕微鏡。 ４、前記圧電素子は、前記しよう乱音波？受信する部分
と前記反射音波全受信する部分とに分割され、これら両
部会は電気的に導通／非導通可能に構成でれていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項、まｆｃは
第３項記載の超音波顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58204818A JPS6098353A (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 超音波顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58204818A JPS6098353A (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 超音波顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6098353A true JPS6098353A (ja) | 1985-06-01 |
Family
ID=16496887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58204818A Pending JPS6098353A (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 超音波顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6098353A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2602043A1 (fr) * | 1986-07-24 | 1988-01-29 | France Etat | Procede de mesure non destructive du profil d'une surface |
-
1983
- 1983-11-02 JP JP58204818A patent/JPS6098353A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2602043A1 (fr) * | 1986-07-24 | 1988-01-29 | France Etat | Procede de mesure non destructive du profil d'une surface |
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