УЛЬТРАЗВУКОВА
Я
МИКРОСКОПИЯ
Подготовила: Орлова Виктория Николаевна, студентка 138 группы лечебного факультета ФГБОУ ВО "ПИМУ" Минздрава России. Руководитель: Соколова Ксения Александровна, ассистент кафедры медицинской физики и
информатики.
Нижний Новгород, 2018 г.
Акустическая микроскопия - перспективный
метод изучения и неразрушающего контроля
микроструктуры локальных свойств твердых тел.
■«Просвечивание» объектов заменяют их «прозвучиванием»
ультразвуковыми волнами - продольного или поперечного типов;
■Неудобство - необходимость визуализации получаемых в звуковом поле результатов: 1) плоских объектов (поверхностей или слоев), 2) объектов, форма которых близка к сферической.
Неразрушающий контроль дает возможность
исследования внутренней структуры объектов без
изменения их состояния.
Ультразвуковой микроскоп – это изобретение, которое относится к
областям электроакустики и радиотехники и может быть использовано в качестве устройства для послойной
визуализации неоднородностей внутренних структур непрозрачных объектов.
■Использует возможности пространственного разрешения акустических волн с частотами от десятков – сотен мегагерц до
единиц гегагерц;
■Длина волны ультразвука в мягких и водосодержащих биосредах соизмерима с исследуемыми структурами.
УЗ-волны
прошедш |
|
отраженн |
|
рассеянн |
ие |
|
ые |
|
ые |
Различные
характеристики
Методы визуализации звуковых полей
Акустические
изображения
Принцип реализации метода
ультразвуковой микроскопии
|
Акустическая |
|
микроскопия |
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПОСОБА ОБРАЗОВАНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ |
|
Сканирующая |
Сканирующая |
лазерная |
растровая |
акустическая |
акустическая |
микроскопия |
микроскопия |
в зависимости от того, какая часть излучения после взаимодействия с объектом регистрируется |
|
акустические |
акустические |
акустические |
|
микроскопы |
|||
микроскопы |
микроскопы |
||
"на |
|||
"на отражение" |
"тёмного поля" |
||
прохождение" |
|||
|
|
Принципиальная схема
сканирующего лазерного акустического микроскопа
Работает на частотах вплоть до нескольких сотен МГц и дает разрешение до 10 мкм
■1 – преобразователь;
■2 – звукопровод;
■3 – объект;
■4 - иммерсионная жидкость;
■5 – лазер;
■6 – сканирующее устройство;
■7 – зеркало;
■8 – линза;
■9 – оптический нож;
■10, 12 –
фотоприёмники;
■11, 13 – экраны дисплея;
возможность одновременного получения оптического и акустического изображений для их сравнения
Принципиальная схема
сканирующего растрового акустического микроскопа для
■1 – излучающий пьезоэлектрический преобразователь;
■2 –акустическая линза;
■3 – звукопровод;
■4 - иммерсионная жидкость;
■5 – образец;
■6 – механическое сканирующее устройство;
■7 – приемная акустическая линза;
■8 – приёмный пьезоэлектрический преобразователь;
■9 – экран дисплея;
■
- угол раскрытия.
Применение:
■ В ПРОИЗВОДСТВЕ
(машиностроение, производство конструкционных материалов и т.д.)
Акустическое изображение образца диффузионной сварки
двух алюминиевых
пластин толщиной 5 мм.
Плоскость сварного шва.
Контраст определяется
коэффициентом отражения на границе между свариваемыми пластинами.
Светлые области
соответствуют
Акустическое
изображение
стального изделия с гальваническ им покрытием.
Толщина покрытия 20 мкм.
Частичное
отслоение
покрытия
наблюдается в виде светлых
