DE1942195A1 - Verfahren und Apparat zum Holographischen Abbilden - Google Patents
Verfahren und Apparat zum Holographischen AbbildenInfo
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Description
PATENTANWÄLTE I V *+ £ I v? Q
PATENTANWÄLTE
8 München 9U, ßsreiteranger 15, Tel. 297369
Verfahren und Apparat zum
Holographischen Abbilden
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf holographische,
insbesondere Ultraschall-Abbildungssysteme und insbesondere auf Verbesserungen im Verfahren und Inder Apparatur, die für holographische oder Ultraschallabbildungen verwendet werden.
Viele Untersuchungsverfahren unter Verwendung von Ultraschall·
techniken sind in Gebrauch. Ultraschall-Abbildung unter Verwendung
von Impulsecho-Techniken beim zweidimensionalen Abbilden eines der Inspektion unterworfenen Gegenstandes ist eine der wohlbekannten Techniken. Die Zeitverzögerung und die Intensität der Reflexion von einander folgenden Ultraschallenergie-Impulsen, die
über einen Gegenstand abgetastet werden» werden zusammengesetzt,
um die;interne Struktur des Gegenstandes aufzuzeichnen. Diese
Technik ist ausführlicher anderweitig beschrieben, wie z.B. von Carlin "Physical Acoustics", Band I, Teil B, Seite 52, herausgegeben von Mason (1964).
Direktes Ultraschall-Abbilden in zwei Dimensionalen ist auch auf Materialprüfung angewendet worden. Bin Bündel von Ultraschall-Energie wird durch einen der Untersuchung unterworfenen Gegenstand hindurchgeschickt und dann zu einem Flächendetektor, der
mit Licht beleuchtet wird, um ein Bild der Transparenz des Gegenstandes für Ultraschall zu liefern. Wenn irgendein innerer Fehler
in dem Gegenstand vorhanden ist, wird sein Bild auf den Flächendetektor projiziert und somit in zwei Dimensionen sichtbar gemacht. Wenn eine Ultraschall-Linee zwischen den Gegenstand und den
Flächendetektor angeordnet wird, um da· durch den Gegenstand
009823/1 fet
- 2 ■«-■ ■
hindurchtretende Ultraschallfeld auf dem Detektor abzubilden,
wird ein besseres Bild des Fehlers erhalten. Ein Beispiel dieser
Technik ist beschrieben von Hueter und SoIt in "Sonics1·, Seite.353,
veröffentlicht von Wiley, 1955.
Für gewisse Gegenstandsinspektionen ist es wünschenswert, die innere Struktur eines Gegenstandes inspizieren zu können, wie
sie in drei Dimensionen von durch ihn hindurchtretendem Ultraschall gesehen wird. Dies Ergebnis wird durch neuere Verbesserungen in den Techniken von Ultraschall-Abbildungen erreicht, die
von dem Phänomen der Wellenfrontrekonstruktion oder der Holographie
Gebrauch machen· In einer bevorzugten Form von Ultraschallholographie wird ein ein Hologramm enthaltenes Stehendewellen-Muster
) an einem Flächendetektor in einem Fluidum-Medium durch, die Interferenz erzeugt, die zwischen zwei Ultraschallbündeln oder -strahlen
auftritt, wobei jedes der Bündel im wesentlichen die gleiche Ultraschallfrequenz aufweist und auf den Flächendetektor unter einem
begrenzten Winkel zwischen den beiden Bündeln gerichtet wird.
Eins der Ultraschallbündel wird durch den der Untersuchung unterworfenen Gegenstand geleitet und seine Wellenfront enthält daher
Informationen des Gegenstandes und irgendwelcher innerer Mängel oder Schäden in demselben* Diese Information wird auf das Stehendewellen-Muster dadurch übertragen« das das zweite Ultraschallbündel
(Bezugsbündel) zum Interferieren mit dem Gegenstandsbündel gebracht wird, etwas analog zu der Interferenz in Lichtholographie.
. Das Sfeehendewellen-Muster (Ultraschallhologramm) kann dann Licht
in verschiedene gebeugte Ordnungen reflektieren, und ein Bild, entweder ein tatsächliches oder konjugiertes, des ursprünglichen
Gegenstandes kann durch Anordnung geeigneter Betrachtungsoptik, die auf das gewünschte Bild fokussiert wird, in einem der zwei
Cf ■.""■■ "'"■-. . ■ " ' ■ ο
■"■".-■ -.■"■' - ' - ■■ .: " ■ ■ .- to Die Prinzipien von Ultraschallholographie sind in der gleich-
»o zeitig schwebenden Anmeldung P 15 72 579.8 (unsere Akte DA-K228
^ (H-6)) beschrieben und beansprucht. Bin verbesserte« Verfahren
-* der Ultraechal!holograph!·, in de« die Gegenstände in verschiede-
«r> nen Farben gemäß den Unterschieden in der Dichte des Objekts ba~
"* trachtet werden können, ist in der weiteren gleichzeitig schwebenden Anmeldung P 15 72 678.02, (unsere Akte DA-K279 (H-31)) beschrieben und beansprucht»
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Das erfindungsgemäSe Verfahren holographischen Äbbildens ist
gekennzeichnet durch: Richten eines Gegenstandsbündels von Ultraschallenergie
auf einen Gegenstand und von dort auf einen Flächen»
detektor; gleichzeitiges Eichten eines Bezugsbündels auf den
Flächendetektor zwecks Interferenz mit dem Gegenstandsbündel zur Erzeugung eines Stehendewellen-üasters auf dem Flächendetektor; und
Abbilden des Ultraschällfeldes am Gegenstand auf dem Flächendetektor.
Der erfindungsgemäBe Apparat zur Erzeugung eines Hologramms ist
gekennzeichnet durch: Mittel zur Erzeugung von Ultraschallenergie,
die auf einen Gegenstand zu und von dort als vom Gegenstand modifizierte Energie auf einen Flächendetektor gerichtet wird? Mittel
zur Erzeugung von Bezugsuitraschallenergie zwecks Interferenz mit
der vom Gegenstand modifizierten Ultraschallenergie am Flächendetektor;
und Mittel zum Abbilden der letztgenannten Ultraschallenergie erzeugenden Mittel auf dem Flächendetektor·
Eine weitere Ausbildung der Erfindung umfaßt die Anordnung
einer Ultraschall-Linse in dem Bezugsbündel in einer Stellung, um einen das Bezugsbündel erzeugenden Wandler auf dem Flächendetektor
abzubilden, wodurch ein Hologramm mit weniger äußerem Geräusch
("noise") erzeugt wird· Um weiterhin Geräusch im Hologramm zu verringern,
kann ein Nadellochfilfcer zwischen der Linse und dem Flächendetektor
angeordnet werden, um eine verbesserte sphärische Wellenfront
zu ergeben. Diese Verbesserung macht auch die Wahl eines Wandlers
weniger kritisch.
Weitere Ziele, Aufgaben, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung
sowie ein besseres Verständnis derselben ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten AusfÜhrungsformen in
Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, in denen
Fig. 1 und 2 ein Verfahren des zweidimensionalen Ultraschall-Äbbildens
veranschaulichen;
Fig. 3 eine Apparatur zeigt« die verwendbar ist in der Ausführung
von gewöhnlicher Ultrasäfaallholographie^Abbildungs-
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19421 as
Rekonstruktion und auch für die Durchführung Von gewissen verbesserten
Techniken der Erfindung;
Fig. 4 eine verbesserte, erfindungsgemäße holographische
Abbildungsteehnik veranschaulicht?
Fig. 5 eine andere Ausfühxningsform einer verbesserten holographischen Abbildungsteehnik unter Verwendung einer Ultraschall-Linse
im Gegenstandsbündel veranschaulicht;
Fige 6 und 6A ein verbessertes holographisches Abbildungssystem
unter Verwendung eines räumlichen Filtersystems im optischen
Bereich veranschaulichen;
Fig. 7 das Problem der Randeffekte von einem Quarzwandler
im BezugsbÜndel veranschaulicht;
Fig. 8 die Verwendung zeigt einer Ultraschall-Linse zum
Abbilden eines Bezugsbündelwandlers auf einem Flächendetektor zur Herstellung eines Hologramms;
Fig. 9 die Verwendung einer Ultraschall-Linse und eines
Nadellochfilters zur Erzeugung eines verbesserten, in Ultraschallholographie
zu verwendenden Bezugsbündels veranschaulicht; und
Fig. 10 die Verwendung einer Ultraschall-Linse und eines
Nadellochfliters mit einem sphärisch gestalteten Wandler zur Erzeugung eines verbesserten Bezugsbündels für Verwendung in
Ultraschallholographie zeigt·
Im umfassendsten Sinne sind die für "Ultraschall-Abbildung"
verwendeten Schallfrequenzen nicht auf einen besonderen Bereich begrenzt, sondern umfassen das ganze Spektrum-.der Verdichtungswellen-Energie·
Für praktischere Ausbildungen jener Technik ergab es sich jedoch, daß die höheren Schalifrequenzen (doh. die erheblich oberhalb des hörbaren Bereiches) viel wünschenswerter sind
die niedrigeren Schallfrequenzen. Aus diesem Grunde soll
rs- 194219g
anstelle des allgemeinen Ausdrucks "Verdichtungs- oder Druckwellen-Energie11
in der folgenden Beschreibung die Bezeichnung "Ultraschall-Energie11 verwendet werden. Dies soll jedoch in
keiner Weise den Bereich der Erfindung einschränken.
Weiterhin ist in dieser Beschreibung das Medium, in dem solche Ultraschallenergie sich ausbreitet, als Flüssigkeit bezeichnet
worden, da Materialien in dieser Klasse bevorzugt werden. Auch dies sollte jedoch nicht den Umfang der Erfindung einschränken,
da irgendwelche ultraschallübermittelnde Medien verwendet werden können, die die dem Zweck der besonderen Ausbxldungen
am besten dienenden physikalischen Eigenschaften haben.
Betrachtung von Ultraschall-Wellenfronten oder -feldern, die
durch Gegenstände hindurchtreten, ist früher angewendet werden, um die Eigenschaften solcher Gegenstände zu studieren und das
Vorhandensein von Fehlern oder Schäden zu bestimmen. Bei Anwendungen, wo die Abbildung der inneren Struktur von Gegenständen
durch Sichtbarmachen von Ultraschallfeldern erreicht wird, ist die Technik derjenigen der Röntgenstrahlentechnik ähnlich, obgleich
die physikalischen Einwirkungen des Ultraschalles auf den Gegenstand von der Einwirkung der Röntgenstrahlen sehr verschieden
sind.
In Fig. 1 ist in diagrammatischer Form eine Anordnung veranschaulicht,
die zum Abbilden eines inneren Fehlers in einer Metallplatte verwendet wird. Ultraschall-Energie, die von einem
in einem flüssigkeitsgefüllten Tank 13 angeordneten Wandler 12 erzeugt wird, wird durch eine Metallplatte 14 zur Oberfläche
der Flüssigkeit übertragen. Ein Hohlraum oder ein Fehler 16 innerhalb
der Metallplatte 14 ist für Ultraschall undurchsichtig oder undurchlässig und verändert daher das vom Ultraschallwandler
übertragene Ultraschallbündel. An der Oberfläche 15 erzeugt die Ultraschallenergie ein Verzerrungsmuster, das proportional der
Intensität des Ultraschalles ist, und dieses Verzerrungsmuster bildet ein Bild des Inneren der Metallplatte einschließlich des
Fehlers 16. Dieses Ultraschallbild kann in sichtbarem Licht wiedergegeben
werden durch Beleuchtung der Obafläche 15 von einer Licht-
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quelle 17 und die Bildung eines Bildes in der Ebene 18 des
mittels einer Linse 19 beleuchteten Teiles der Oberfläche 15.
Von vollkommen horizontalen Teilen der Oberfläche der Flüssig- .
keit reflektiertes Licht enthält wenig von der gewünschten :tJ-Information
über den Fehler 16; dies Licht wird durch die Linse
19 fokussiert und durc-h einen Filter 2O blockiert, wodurch die
Klarheit des Bildes verbessert wird.
Die Intensität des Lichtes in der Bildebene 18 entspricht
nicht der Intensität des. Ultraschalls an der Oberfläche 15« sondern
ist vielmehr proportional dem Ausmaß des Wechsels der Ultraschall—
intensität an der Oberfläche 15. Daher oeigt die Anordnung gemäß
Fig· 1 dazu, nur die Kanten des Fehlers zu zeigen wie dies in
Fig. 2 veranschaulicht ist, was eine Repräsentation der um 9O .
Grad gedrehten Bildebene 18 ist. Ein in Fig. 2 veranschaulichtes Bild 16* ist eine Umrißlinie des Fehlers' IS anstatt ein wahres
Bild desselben. Daher enthält das gemäß dem Verfahren der Fig. 1
und 2 unter Verwendung eines einzigen Ultraschallbündels und eines
Flüssigkeitsoberflächendetektors erhaltene Bild nicht eine Lichtintensitätsverteiiung,
die proportional der Ultraschallintensitätsverteilung an der Flüssigkeitsoberfläche ist.
Verschiedene Ultraschall-Fläehendetektoren mit direkter
Ultraschallabbildung sind bekannt, die unter gewissen Umständen ein optisches Bild erzeugen, das eine getreuere Wiedergabe der
durch den Gegenstand hindurchtretendenUltraschallwellenfront ist
als der in Fig. 1 gezeigte Flüssigkeits-Oberfläehendetektor. Zum
Beispiel ist ein Flächendetektor als ßhlmanzelle bekannt, bei dem reflektierende Betrachtungsflocken in einer zwischen zwei Fenstern
gehaltenen Flüssigkeit suspendiert sind. Die Zelle wird in den
Pfad des Ultraschallbündeis angeordnet, nachdem letzteres durch
den Gegenstand hindurchgetreten ist«, Die reflektierenden Flecken«
die oft aus Aluminium hergestellt sind, haben die Freiheit, sich
gemäß der Richtung der durch den Detektor Mnäurchtretenden Weilenfront
zu orientieren und dadurch eine optische Wiedergabe der
fortschreitenden Uitrasehailwsllenfront zu ergeben« Dieser
Detektor ist gründlegend vosi R· Bohlman in der "Zeitschrift für
Physik1« Band 113, Seiten 679 bis 709 (1939) beschrieben in einem
Aufsatz "über Sie Möglichkeit einer akustischen Abbildung in
Analogie zur optischen*.
Ein anderer direkt abbildender Flächendetektor ist die
Ultraschallkamera, die einen Quarzwandler im Pfad des Ultraschallbündels
verwendet, nachdem letzteres durch den Gegenstand
hindurchgetreten ist. Der Wandler wird durch einen elektronischen Strahl in einer einer Fernsehbildröhre ähnlichen Weise abgetastet.
Das elektronische Bündel wird in seiner Intensität entsprechend
der Charge auf den Wandler moduliert,, der seinerseits den Charakteristiken
der den Wandler treffenden Ultraschallwelle^ront entspricht«
Ein Ferasehwiedergabemonitor kann dann verwendet werden,
um die optische Wiedergabe der den Wandler treffenden Ultraschallwellenfront
zu repräsentieren. Weitere Einzelheiten dieser Type von Detektor ergeben sich aus einem Aufsatz "Ultrasonic Image
Camera", Engineer, 207, 348 (1959)»
Ein drittes Verfahren des Detektierens von Ultraschall in
einem begrenzten Bereich besteht darin, den Bereich ait einem im wesentlichen punktförmigen ultraschallempfindlichen Wandler
abzutasten. Das Ultraschallfeld kann dann im optischen Bereich entsprechend dem Abtastmuster rekonstruiert werden. Diese Technik
ist ausführlicher von Preston und Kruezer offenbart worden in
"Applied Physics Letters" 10,5,ISO bis 152 {1967).
Die Prinzipien von Ultraschallholographie sollen unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben werden. Ein flüssigkeitsgefüllter
TanVenthält zwei Ultraschallwandler 24 und 26, die Ultraschallbündel
28 und 3O von im wesentlichen der gleichen Frequenz auf eine Flüssigkeitsoberflache 32 richten. Ein, z.B. einen Fehler
36 enthaltender Gegenstand 34 wird in einem der Bündel 30 (Gegenstandsbündel) angeordnet und das andere Bündel 28 wirkt als Bezugs·
bündel, um mit dem Gegenstandsbündei 30 an der Oberfläche 32 zusammenzuarbeiten
und dadurch ein Stehendewellen-Interferenzmuster 31 zu bilden.
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Eine Punktquelle von Lichtstrahlung 38 beleuchtet das auf
der Flüssigkeitsflache 32 gebildete Interferenzmuster oder Ultraschallhologramm,
und das Hologramm beugt das illuminierende Licht
in verschiedene gebeugte Ordnungen einschließlich eine Null-Ordnung und zwei Erste-Ordnungen, die durch eine Linse 40 gesammelt
und zu den räumlich verlagerten Focalpunkten an einem räumlichen
Filter 32 fokussiert werden. Der räumliche Filter 32 blockiert alle
unerwünschten gebeugten Ordnungen von Licht und gestattet nur einem gewünschten Erste-Ordnung Bündel zu passieren. Das nicht-blockierte
Erste-Ordnung Bündel, das in Fig. 3 als das +1 Erste-Ordnung Bündel
gezeigt ist, enthält entweder ein tatsächliches oder ein konjugiertes Bild des Gegenstandes 34 und des Fehlers 36; dieses Bild kann
durch Fokussieren eines Auges 45 eines Beobachters auf dieses Bild
mit Hilfe eines geeigneten Okulars 44 betrachtet werden. Das betrachtete
Bild ist eine Wiedergabe der Gegenstandsbündel-Wellenfront, wie sie durch den Gegenstand 34 hindurchtritt und von einem
Ultraschall zu einem optischen Gebiet transformiert wurde.
Holographisches Abbilden verwendet vorzugsweise einen Flächendetektor, der eine von der Interferenz von zwei Ultraschall-Energiebündeln
herrührende stehende Welle detektiert zwecks Beugung des darauf auftreffenden Lichtes in verschiedene gebeugte Ordnungen.
Dies muß von dem Direkt abbildungssystem unterschieden werden, wo
ein Flächendetektor hinzugesogen wird, um direkt eine sichtbare Anzeige des fortschreitenden, darauf auftreffenden Ultraschallfeldes
zu ergeben. Für ein holographisches System Wird eine Flüssigkeitsgrenzflachef
wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, zur Erzeugung eines Stehendewellen-Musters bevorzugt, und es wurde gefunden,
daß die besten Ergebnisse erzielt werden durch Verwendung eines
Isoliertankes, wie er im folgenden beschrieben Werden wird und wie
er in der schwebenden Anmeldung P 15 72 579*8? unsere Akte DA-K228
(H-6), und der gleichzeitig zur Einreichung gelangten Anmeldung P, 19 11 233.5 "Verfahren Und Vorrichtung zur Erzeugung von Ultraschallhologramraen;
unsere Akte DA-K429(H-28) angegeben ist. Ein Flüssigkeitsgrenzflä-öhen-Isoliertank ist für eine große Dstektierflache
billig und gestattet sowohl die Betrachtung eines Bildes in Real- oder Echtzeit und die Herstellung eines dauernden Hologramms
auf einem photographischen Filsö.
"■■"'■ ■■■■-■ - 9 - ' -
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Bs sollte beachtet werden, daß der Ausdruck "Betraehtungsoptik",
wie er durchweg in dieser Beschreibung verwendet ist, sich auf das gesamte optische System bezieht, das zur Kontrolle
des Lichtes nach dessen Beugung durch das Hologramm benutzt wird. In Fig. 3 umfaßt dieses System die Linse 40, das Okular 44 und
das Auge 45. Dies ist nur ein Beispiel der Betrachtungsop&ik, die
für die Erfindung verwendet werden kann. Alternativ können das Okular 44 und das Auge 45 durch eine photographische Kamera, eine
Fernsehkamera oder andere optische Einrichtungen ersetzt werden·
Als Teil der erfindungsgemäßen Verbesserung von Ultraschallholographie
wurde entdeckt, daß die Qualität (Auflösung) eines
gemäß den früheren Techniken von Ultraschallholographie rekonstruierten
und direkt betrachteten Bildes durch die Größe der Punktlichtquelle 38 und irgendwelche Unregelmäßigkeiten in der
Oberfläche des Flächendetektors 31 der Fig. 3 beeinflußt wird. Wenn eine perfekte Punktquelle von Licht verwendet wird und wenn
der Flächendetektor eine perfekte Ebene ist, wird das beste Bild
erreicht durch Fokussieren der Betrachtungsoptik auf eine durch ein Bild hindurchgehende Ebene. Jedoch haben in tatsächlicher
Praxis "Punkt"-Lichtquellen eine bestimmte oder endliche Größe
und ein Flüssigkeitsflächendetektor hat bestimmte begrente oder
endliche Fehler. Es wurde entdeckt, daß beim Fokussieren der Betrachtungsoptik
auf eine Fläche im Raum, die dichter an die Hologrammoberfläche herankommt und weiter von.der Stellung des fokussierten
Gegenstandsbildes entfernt ist, eine Bildwiedergabe betrachtet wird, deren Auflösung weniger nachteilig durch eine
begrenzte Lichtquelle 38 und eine unregelmäßige Oberfläche des Flächendetektors 31 beeinflußt wird. Wenn man die Betrachtungsoptik auf die Oberfläche 31 fokussiert, wird ein helles Bild
des Gegenstandes 34 erreicht« das unabhängig von diesen zwei das Bild verschlechternden Faktoren ist und somit eine verbesserte
Auflösung hat· Somit kann eine größere Lichtquelle 38 verwendet werden, um ein helleres betrachtetes Bild zu ergeben, und weiterhin brauchen keine außergewöhnlichen Techniken angewendet zu
werden, um für eine unregelmäßige Oberfläche 31 zu kompensieren,
wobei all dies ohne Beeinflussung der Qualität des betrachteten
Bildes des Gegenstände« geschieht» Auflösung des betrachteten
Bildes wird natürlich etwas verkleinert* wenn die Betrachtungsoptik irgendwo im Raum fokussiert wird anstell© auf eine Ebene,
die sich durch das fo&uasiecte, zu betrachtende Bild erstreckt·
Es wurde ermittelt, daß Äuflösungsverlust wiedergewonnen werden
kann durch Verwendung einer fHtraschall-Linse im Gegesisfeandsbündel,
wie dies im folgenden näher erklärt werden wird.
Um das Arbeiten dieser Technik besser zu verstehen, wird
auf Fig. 4 Bezug genommen, in der ein Ultraschallholograism eines
Gegenstandes 54, der einen Punkt F hat und in eine Flüssigkeit
55 eingetaucht ist, durch Gegenstands- und Bezugsultraschallbündel
(nicht dargestellt) erzeugt wird. Pie interferierenden Gegenstands«
und BesugsultraschallMindel bilden ein Stehendewellenmuster
CUltraschallhologratsra) 56 an der Flüssigkeitsoberfläehe 57 des
ψ Fläehendetektors. Eine Punktilchtquelle 58 im Breranpuiskt einer
Linse 59 erzeugt ein kolliadertes Lichtbündel 60 star Beleuchtung
des ültraschallhoSpgranass 56· Dieses auf treffend® Licht wird ge-.
beugt in eine 4-1 gebeugte Orämsng/ 61 und eine -1 gebeugte Ordnung
62. Sin Hull-Ordnung Bündel 63 ist eine Reflexion Äes auf treffenden
LichtHündels 60 vom Ultr&achallholograism 56 ohne Beugung. Das
Null-Ordnung Bündel 63 enthält O@genstandsinforüatioisafi ähnlich
der, die in dem reflektierten Licht der Fig. 1 enthalten ist, das
durch den Filter 20 blockiert: wird. Es ist gewöhnlich notwendig«
diese gebeugten Ordnungen voneinander und von dem MIl-Qrdnung
Bündel zu trennen durch die Verwendung einer linse 4O und eines
räumlichen Filters 42, wie in Fig. 3 gezeigt? sweeks Klarheit der
Erklärung ist aber anganoi&ra@ne daß die Bildinfossafciora in jeder
der gebeugten Ordnungen der Fig. 4 betracht werden kanu ohne Inter-
£etmz seitens der anderen gebeugten Ordnung oder durch das Mull-Ordnung
Bündel. Die Bilder Fs mtü PM werden in den gebetigten JSrsten-Ordnungen
des Lichtes des tai&tes P des Gegenstasides 54 gebildet
und können betrachtet werden durch geeignete Betraehfeungsoptilc wie
ein Okular 64 und ein Äuge SS4. die suf das tatsächliche Bild p5
Coder ein OKular 65 und ein Äisg© 67, die auf ®in konjugiertes Bild
P" fokussiert sind) gemäS dera vor dieser Erfindung bekarasaten Ultraschallhoiogr&phietechniken·
Bei der @rfindungsg@^tS8f& TeeliKik
wird die Betrsehtungsoptik auf das Bolograss» 56 f«okue®i@iett wodurch,
wie im folgenden beschriebe» werden soll, ein
mit verbesserter Auflösung esrseeugt wird.
Es wurde ermittelt, daß der Verlust an Auflösung durch Fokussieren der Betrachtungsoptik auf das Hologramm 56 anstatt
direkt auf den Punkt P1 nicht so gro.8 ist, daß dies Verlust allen
Wertes der Hologrammoberflächen-Pokussiertechnik bedeutet. Der
in einem Abstand vom Hologramm 56 angeordnete Punkt P* des fokussierten
Bildes, der direkt auf den Abstand vom Punkt P auf dem Gegenstand 54 bezogen ist, wird vom Hologramm 56 fort angeordnet
und ist auch diMStt auf das Verhältnis der Ultraschall-Wellenlänge
zu der rekonstruierenden Lichtwellenlänge bezogen. Daher wird, wenn der Punkt P dichter an die Holograaanf lache 56 heranbewegt
wird, die Stellung des fokussierten Bildes P1 dichter an das
Hologramm 56 herankommen, was zu einem optischen Bild erhöhter Auflösung führt, wenn die Betrachtungsoptik auf diese Fläche fokussiert
ist. Die Stellung des Gegenstandes 54 ist jedoch beschränkt insofern, als er nicht so dicht an die Hologrammfläche 56
gebracht werden kann, daß er in den Weg des Ultraschallbezugsbündels
(in Fig.4nicht dargestellt) gerät. Eine Technik der Neuanordnung der Gegenstands- und Bezugsultraschallwandler, die die
Anordnung des Gegenstandes dichter an der Hologrammfläche gestattet, ist in der vorangehend erwähnten Anmeldung P 19 11 233.5
"Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Ultraschallhologrammen",
unsere Akte DA-K429{H-28) offenbart.
Eine Alternative der Anordnungen des Gegenstandes in der Nähe der Holograram-Detektoroberflache besteht darin, eine Ultraschall-Linse
zwischen den Gegenstand und dieser Oberfläche einzuschalten
zum Abbilden des Ultraschallfeldes, das durch den Gegenstand auf die Holograraa-Detektoroberflache gelangt. Apparatur für
diesen Weg ist in Fig. 5 gezeigt. Das Ergebnis der Verwendung solch einer Linse, Bezug wird wieder auf Fig. 4 genommen, ist die
Anordnung des fokussierten Bildes P* an der Hologrammoberfläche 56,
der Fläche, auf die die Betrachtungsoptik fokussiert ist.
Wie nun in Fig. 5 gezeigt, wird eine Ultraschall-Linse 50 im Pfad des Gegenstandsbündels 30 angeordnet und bewirkt die Anordnung
eines Ultraschallbildes des Gegenstandes 34 mit seinem Fehler 36 direkt in der Ebene der Flüssigkeitsfläche 32. Abbilden des
Fehlers 36 durch die Ultraschall-Linse 50 in dem Ultraschallholo-
- 12 009Θ23/ 1161
gramm auf der Oberfläche 32 ist durch die punktierten Linien 52
angedeutet. In Abhängigkeit von der Güte der Ultraschall-Linse 50
wird die am Gegenstand vorhandene Ultraschallwellenfront auf der
Hologrammfläche reproduziert, so daß ein Teil der durch auftreffendes Licht erfolgenden dreidimensionalen Bildrekonstruktion den
Anschein hat, als ob sie sich in der Hologrammebene befände. Obgleich das Fehlerbild als in der Ebene 32 befindlich dargestellt
ist, so kann es sein, daß dieses Bild in einer anderen Ebene unter
einem Winkel zur Oberfläche liegen wird. Eine Ultraschall-Linse
wird aus einem Material in einer Gestalt hergestellt, um auftreffende
Schallbündel zu beugen, sehr in der gleichen Weise wie eine optische Linse auftreffendes Licht beugt. Mehr Auskunft bezüglich
Ultraschall-Linsen ergibt sich aus dem Textbuch "Sonics" von Hueter
und Bolt, das von John Wiley & Sons 1955 veröffentlich wurde, und
zwar besonders aus der Erörterung auf den Seiten 265 und 353 desselben. Eine Linsenstruktur, die verbesserte Abbildungseigenschaften
gegenüber den dort beschriebenen Linsen hat, wird im folgenden
beschrieben werden.
Der Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung, wonach die Betrachtungsoptik
auf die Hologrammoberfläche fokussiert wird, hat
einen weiteren Vorteil im Bereich der Farbwiedergabe-Ultraschallholographie, wie sie in der vorerwähnten Patentanmeldung P 15 72
678.0 beschrieben und beansprucht ist. Kurz gesagt, werden bei
der Technik der Farbwiedergabe von Ultraschallhologrammen die zur Erzeugung der Hologramme verwendeten Ultraschallwandler nacheinander
mit sich gegenseitig ausschaltenden Ultraschallfrequenzen angetrieben, wodurch einander folgende Ultraschallhologramme an der
Hologrammdetektoroberfläche erzeugt werden. Jedes folgende Holo»
graram kann ein Bild in einem verschiedenen gefärbten Licht wiedergeben, so daß eine Mehrzahl von verschieden gefärbten Bildern im
Raum erzeugt wird. Dadurch, daß diese verschieden gefärbten Bilder
zur Deckung miteinander gebracht werden, unter geeigneter Vergrößerung, damit sie alle dieselbe Größe haben, kann ein zusammengesetztes, mehrfarbiges Bild betrachtet werden. Ein üblicher Weg
zur Erreichung von Bildüberlagerung erfolgt mittels Linsensegmenten,
die in den Betrachtungsoptiken angeordnet sind, um in geeigneter Weise die Lichtstrahlen jedes Bildes auf gemeinsame Punkte im
0098 23/ 116 1
Räume zu vergrößern und zu beugen. Diese Technik der Bilddeckung
führt oft zu gewissen technischen Problemen. Durch das erfindungsgemäße Fokussieren der Betrachtungsoptik auf die Hologrammoberfläche
wird dieses schwierige optische Zur-Deckung-Bringen des
Bildes vermieden, da die verschiedenen Bilder in Deckung erscheinen,
um ein vielfarbiges Bild zu ergeben.
Da eine Fokussierungslinse im allgemeinen verwendet wird, um räumlich die verschiedenen gebeugten Ordnungen des Lichtes von einem
Ultraschallhologramm zu trennen, wie dies durch die Linse 40 der Fig. 3 erreicht ist, erscheint es nützlich, ein spezielles Bei-?
spiel zu betrachten, bei dem dieser Aspekt der Erfindung in Bezug auf die Fig. 6 und 6A angewendet werden kann. Eine Linse 160 mit
einer Brennweite F wird in einem Abstand "b" von der Hologrammfläche
166 und in den Pfad der gebeugten und Null-Ordnung Bündel
angeordnet, um jedes derselben auf einen Punktfokus an einem räumlichen Filter 162 zu bringen. Ein Gegenstand 164 mit einem
ι ■- -
Punkt P wird in einem Abstand "a" unter der Hologrammoberfläche
166 angeordnet. Wenn man nun annimmt, es sei "u" der Abstand von Linse 160 zu einem gewünschten Bild "A" die UltraschallenergieWellenlänge
und 11A" die Lichtwellenlänge, so ergibt sich auf Grund der
wohlbekannten Linsengleichung der folgende Ausdruck:
worin die Plus- und Minuszeichen der Lage des tatsächlichen Bildes
(Fig. 6) beziehungsweise des konjugierten Bildes (Fig. 6A) entsprechen.
Die Stellung eines Bildes in der Hologrammoberfläche 166 ist durch die Gleichung (1), worin a=o ist, gegeben.
Als ein spezielles Beispiel liefert die Gleichung (1) die
Stellungen der gewünschten Bilder, wenn die Linse 160, 0,1 m von
der Hologrammflache 166 und ein Punkt P eines Gegenstandes 164 0,1m
von der Hologrammflache 166 angeordnet ist, die Linse 160 eine
Brennweite von 5 m hat und das Verhältnis von Ultraschallwellenlänge zu der des rekonstruierenden Lichtstrahles 168 200 ist. Es
wird ausgerechnet, daß ein durch die Linse 160 erzeugtes Bild
- 14 009823/1161
170 der Hologrammoberflache 166 0,102 m von der Linse 16O liegt t
wie dies in Fig. 6 und 6A gezeigt ist. Das tatsächliche Bild P'
des Punktes P des Gegenstandes 164 wird durch die Linse 160 in
dem +1 Erste-Ordnung Beugungsbündel in einem Abstand von 6,67 m
hinter der Linse 160 gebildet, wie in Fig. 6 gezeigt. Bezüglich
eines konjugierten Bildes P" des Punktes P des Gegenstandes 164
läßt sich ausrechnen, daß es 4,0 m hinter der Linse 160 in einen
-1 Erste-Ordnung Beugungsbündel gebildet wird, wie in Fig. 6ä gezeigt
ist. Gemäß der Erfindung sollten ein Okular 172 und ein Auge 174 oder ein Okular 176 und Auge 178 auf das von der Linse
160 gebildete Hologrammflächenbild 170 fokussiert werden anstatt
auf ein fokussiertes Bild P1oder P". Ein Punkt P wird auf die
t Hologrammoberfläche 166 als Grenze zu bewegt, wobei die Bilder P*
und P" sich auf die Hologrammoberflächenbildebene 170 als Grenze
bewegen; hierdurch ergibt sich kein Verlust an Bildauflösung in diesem begrenzenden Falle, wenn die Betrachtungsoptik auf ein Bild
der Hologrammoberfläche fokussiert wird. Punkt P des Gegenstandes 164 kann so auf die Hologrammoberfläche 166 zu bewegt werden, entweder
körperlich wenn möglich, oder durch Verwendung einer Ultraschall-Linse, wie vorangehend beschrieben worden ist.
Bei der Beschreibung bezüglich der Fig. 6 und 6A ist das optische System in seine Elemente aufgebrochen worden. Bei Betrachtung des optischen Systems als Ganzes wird, wie dies früher
in dieser Beschreibung geschehen ist, die "Betrachtungsoptik11
\ (einschließlich der Linse 160, eines Okulars und eines Auges)
auf die Hologrammoberfläche 166 bei der Ausführung der Erfindung fokussiert*
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung wurde eine
weitere Verbesserung in den Techniken der dreidimensionalen holographischen Abbildung entdeckt. Wie wohlbekannt, muß die rekonstruierende,
beleuchtende Wellenfront ein wahrheitsgetreues Verhältnis zu der Wellenfront des Ultraschallbezugsbündels haben.
Dies ist notwendig, um ein Bild zu erhalten, das eine getreue Wiedergabe des Gegenstandes ist, wie er vom Ultraschall gesehen
wird. Bs ist leichter, dieses Einanderentsprechen mit einem regulären
sphärischen oder ebenen Wellenfrontbezugsbündel zu erreichen.
009823/^161
Bei Verwendung eines flachen Quarzwandlers zur Erzeugung
eines Bezugsbündels wird, wie dies vorangehend veranschaulicht wurde, angenommen, daß eine unregelmäßige Wellenfront durch
unerwünschte, von den Kanten des Wandlers ausgesandte Wellenelemente
verursacht wird. Wie in Fig. 7 gezeigt, wird ein gewünschtes
ebenes Wellenfront-Bezugsbündel 80 von einem flachen
Quarzwandler 82 ausgesandt, der eine runde Fläche vom Durchmesser D aufweist und durch ein Ultraschallübertragungsmittel 84 zu einer
Oberfläche 86 desselben gerichtet wird, was, wie in dieser Erörterung
gezeigt werden wird, ein Teil des Flächendetektors ist, auf dem ein Stehendewellen-Interferenzmuster gebildet wird. Die
Kante des Wandlers 82 sendet eine nicht-ebene Wellenfront 88 aus, die sich im Abstand vom Wandler mit einem wirksamen Ausbreitungswinkel von 29 ausbreitet, wobei der genaue Charakter dieser unerwünschten
Wellenfront nicht kritisch ist, um Korrektur dafür vorzusehen.
Wenn der Wandler 82 im Abstand y von dem Flächendetektor
86 angeordnet wird, was kurz genug ist, so daß die konisch gestaltete Wellenfront 88 eine Wirkung über einen sehr kleinen Bereich
hat, verbleibt ein großer Bereich, der nur durch die gewünschte ebene Welle 80 beeinflußt ist. Dies ist jedoch nicht
praktisch für beinahe alle Ultraschallholographie-Anwendungen, wo der Abstand y so groß sein muß, daß die konische Bündelwellenfront
88 den ganzen Bereich, den man als Flächendetektor verwenden möchte, bedeckt. Es ist in zwischenliegenden Bereichen, wo diese
unerwünschte Wirkung am schlimmsten ist und als Ergebnis der Interferenz des Flächendetektors zwischen der ebenen Welle 80
und der konischen Bündelwellenfront 88 angesehen wird. Es wurde jedoch ermittelt, daß, wenn der Abstand y durch die folgende
Gleichung gegeben ist
v > D2 - λ2 (2)
Y - 4 A
die unerwünschte Interferenzwirkung nicht beanstandbar ist, da der Winkel zwischen den interferierenden Bündeln 80 und 88 an
der Fläche 86 klein wird und der Wandler wie eine Punktquelle
aussieht. Auch die Intensität des konischen Bündels 88 fällt
schneller ab mit vergrößertem Abstand als dies die ebene Welle
tut. Als ein Beispiel: Wenn der Wandler 82 einen Durchmesser 0 =
50,8 mm hat und die ausgesandte Ultraschallfrequenz ungefähr 3
Megahertz ist, so daß sich eine Wellenlänge A in Wasser von ungefähr
0,508 mm ergibt, so wird die Größe vom y aus Gleichung (2)
errechnet mit 127 cm. Für solch eine Anordnung muß der Wandler
wenigstens 127 cm von der Flüssigkeitsfläche 86 angeordnet werden,
um die nachteilige Wirkung der konischen Wellenfront 88 zu verringern, was für die meisten Anwendungen zu weit für Bequemlichkeit
ist.
Wenn die den Wandler verlassende Ultraschallwellenfront
auf oder in der Nähe der Flüssigkeitsoberfläche 86 abgebildet
werden kann, wird das Ergebnis im wesentlichen das gleiche als
wenn der Wandler selbst an der Oberfläche angeordnet wäre. Ein Bild 82* des Wandlers 82 ist in Fig. 7 gezeigt, die veranschaulicht,
daß eine unerwünschte konische Bündelwellenfront 88' sich
nicht so viel Über die Oberfläche 86 ausbreitet, um den ganzen Flächendetektor zu beeinflussen. Der Abstand zwischen A und B
auf die Flüssigkeitsoberfläche 96 wird von diesem Rand- oder
Kanteneffekt frei sein und kann dann ein gegenstandsmodifiziertes Bündel empfangen zwecks Interferenz mit dem ebenwelligen Bezugsbündel 90, um ein Stehendewellen-Hologramm mit niedrigem Rauschen
zu bilden.
In Fig. 8 ist die Technik der Abbildung eines Wandlers 26
auf eine Flüssigkeitsoberfläche 90 gezeigt. Alle Elemente der
Fig. 8, die die gleichen wie die in Fig. 5 veranschaulichten sind,
weisen dieselben Bezugesiffern auf. Der primäre Unterschied
zwischen diesen zwei Figuren besteht in dem Vorhandensein einer
Linse 92, die zwischen dem Wandler 26 und der Flüssigkeitsoberfläche angeordnet ist. Die Brennweite der Linse 92 sowie ihre
Anordnung in Bezug auf den Wandler 26 und die Fläche 90 sind so gewählt, um den Wandler auf der Oberfläche abzubilden. Außerdem
kann das Bild des Wandlers 26 größer als der Wandler selbst gemacht werden durch geeignete Wahl der Brennweite und der Abstände·
Die Möglichkeit, die Größe des Wandlerbildes zu wählen, gestattet
dann die Fläche des Bündels 94, die die Oberfläche 90 trifft,
·- 17 -
frei von den ungewünschten Wandlerrandwirkungen zu halten, sowie
die Energiedichte, die auf die Fläche für einen gegebenen Wandler auftrifft, zu kontrollieren· Die Fähigkeit, das Bild größer zu
machen als den Wandler selbst, gestattet die Verwendung eines kleineren Wandlers, als es ohne die Verwendung der Linse 92 möglich
sein würde, wodurch sich wesentliche Kostenersparungen beim Ausführen der Erfindung ergeben.
Eine andere Technik der Beseitigung der unerwünschten Randwirkungen
des Wandlers besteht darin, einen Nadellochstop 96 an der Brennebene einer Linse 9Θ, wie in Fig· 9 veranschaulicht, anzuordnen.
Ein Wandler 1OO sendet eine ebene Welle 102 einschließlieh
der unerwünschten sphärischen durch die Kanten des Wandlers erzeugten Wellenfront. Die Linse 98 bringt an einem Nadelloch 104
nur für die ebene Wellekomponente des Bündels 102 in Fokus. Der
Nadellochstop 96 blockiert dann irgendwo.ehe unregelmäßige Komponente
der Wellenfront, wie sie durch einen Strahl 106 wiedergegeben ist. Das Ergebnis ist ein Energiebündel 108 mit einer sehr
regelmäßigen sphärischen Wellenfront. Der Nadellochstop 96 sollte vorzugsweise aus einem Blatt von schallabsorbierendem Material,
wie einem geeigneten synthetischen Gummi, hergestellt sein. Der bevorzugte Durchmesser ρ das Nadelloches 104 ist ungefähr die
Auflösungsfähigkeit der Linse, wie sie durch die folgende Gleichung
wiedergegeben ist.:
ρ -.2.44JLf (3)
worin J^ die Wellenlänge von durch den Wandler 100 erzeugtem Ultraschall
in Wasser, f die Brennweite der Ultraschall-Linse 98 und d
den wirksamen Durchmesser der Linse 98 repräsentiert.
in/ Es sollte beachtet werden, daß die/Fig. 9 veranschaulichte
Gestaltung große Anpassungsfähigkeit hat, da der Abstand zwischen
dem Wandler 100 und der Linse 98 nur durch Bequemlichkeit bestimmt wird. Fernerhin kann die ganze Anordnung in Bezug auf einen Flächen
detektor in einem Abstand angeordnet werden, um den Detektor durch,
das Bündel 108 zu bedecken und die Dichte des Bündels zu bestimmen,
wo es auf den Detektor auftrifft. Abgesehen von der Erzeugung eines
sphärischen Bündele 108, das die Randeffekte des Wandlers 100
1942Ί 95
beseitigt, beseitigt diese Ausbildung der Verwendung eines Nadelr
lochstops 96 irgendwelche andere Verzerrung in der Wellenfront 102,
die durch andere Fehler des Wandlers 100, wie eine nicht flache
Oberfläche, hervorgerufen sein mögen.
Die Techniken dieses Gesichtspunktes der Erfindung können auch angewendet werden, um die Wellenfront von anderen als flachen
Quarzwandlern, wie sie bisher veranschaulicht sind, zu verbessern« Fig. 10 zeigt einen sphärisch gestalteten piezoelektrischen Wandler
110 mit einer virtuellen Ultraschallenergie-Punktquelle 112. Solche
Wandler senden oft nicht eine perfekte regelmäßige sphärische Wellenfront
114 aus, wegen einer Unregelmäßigkeit der Gestalt der t Oberfläche des Wandlers. Durch Verwendung einer Linse 116, die angeordnet
ist, um die virtuelle Punktquelle 112 auf einem Punkt an
einem Nadelloch 118 in einem Nadellochstop 120 abzubilden, wird eine reguläre sphärische Wellenfront 122 gebildet. Ein weiterer
Vorteil der Verwendung eines Nadellochstops ist, daß dies die
Auswahl eines weniger kostspielig herstellbaren Wandlers viel weniger
kritisch macht.
Ein sphärisch gestalteter Wandler 110, wie er in Fig. 10 gezeigt
ist, könnte durch einen flachen Wandler mit einem an ihm
angebrachten Linsenelement ersetzt werden. Das Linsenelement würde ein solches sein, um die von dem flachen Wandler ausgesandte ebene
Welle in eine sphärische Wellenfront umzuwandeln. Diese Technik,
Ϊ in Verbindung mit der in Fig. 10 veranschaulichten, gestattet die
Verwendung eines flachen Wandlers mit sehr kleiner Fläche, der
trotzdem eine wünschenswerte reguläre sphärische Wellenfront
zwecks Verwendung als ein Bezugsbündel ergibt.
Naturgemäß ist die Erfindung nicht auf die speziellen dargestellten
und beschriebenen Einrichtungen und Verfahren beschränkt,
sondern umfaßt Änderungen und Anpassungen im Rahmen der in den
folgenden Ansprüchen umrissenen erfinderischen Gedanken·
- Ansprüche - *
. - 19 -
009823/1161
Claims (12)
- PatentansprücheVerfahren holographischen Äbbildens, gekenn ζ eichnet durch: Richten eines Gegenstandsbündels von Ultraschallenergie auf einen Gegenstand und von dort auf einen Fläohendetektorjgleichzeitiges Richten eines Bezugsbündels auf den Flächendetektor zwecks Interferenz mit dem Gegenstandbündel zur Erzeugung eines Stehendewellen-Husters auf dem Flächendetektor; undAbbilden des Ultraschallfeldes am Gegenstand auf dem Flächendetektor·
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abbilden eine Linse zwischen dem Gegenstand und dem Flächendetektor angeordnet wird«.
- 3· Verfahren holographischen Äbbildens, bei dem ein Gegenstandsbündel von Ultraschallenergie auf einen Gegenstand zu und von dort auf einen Flächendetektor gerichtet wird und bei dem gleichzeitig ein Ultraschallerzeuger ein Bezugsbündel von Ultraschallenergie auf den Flächendetektor richtet awecks Interferenz mit dem Gegenstandsbündel zur Erzeugung eines Stehendewellen-Musters auf dem Flächendetektor, gekennzeichnet durch:Abbilden des Ultraschallfeldes des Bezugsbündelgenerators auf dem Flächendtektor.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abbilden eine Linse zwischen dem Ultraschallerzeuger und dem Flächendetektor angeordnet wird.
- 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch, g e k e η η ζ e i c hn et , daß das Ultraschallfeld am Gegenstand auf dem Flächendetektor abgebildet wird.
- 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch:- 20 -009823/1161Anordnen eines Nadellochfilters so in Bezug auf die Linse, daß ein Punktbild des Erzeugers durch den Filter hindurchgeschickt wird, mit dem Ergebnis einer regulären sphärischen, auf den Flächendetektor auftreffenden Bezugsbtindelwellenfronti
- 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η ζ eic h η et , daß eine Ultraschall-Linse zwischen dem Gegenstand und dem Flächendetektor angeordnet wird zum Abbilden des an irgendeiner Oberfläche innerhalb des Gegenstandes bestehenden Ultraschällfeldes auf dem Flächendetektor.
- 8. Apparat zur Erzeugung eines Ultraschallhologramms, g e k en η ζ e ich η et durch:Mittel (24) zur Erzeugung von Ultraschallenergie, die auf einen Gegenstand (34) zu und von dort als vom Gegenstand (34) modifizierte Energie auf einen Flächendetektor (32) gerichtet wird;Mittel (26) zur Erzeugung von Bezugsultraschallenergie zwecks Interferenz mit der vom Gegenstand (34) modifizierten Ultraschallenergie am Flächendetektor (32); und Mittel (92) zum Abbilden der letztgenannten Ultraschallenergie erzeugenden Mittel (26) auf dem Flächendetektor (32).
- 9. Apparat nach Anspruch 8, dadurch ge k e η η ζ ei ohne t, daß die Erzeugungsmittel für die Bezugsultraschallenergie eineny im wesentlichen flachen Wandler (26 bzw. 100) umfassen und daß die Mittel zum Abbilden eine Ultraschall-Linse (92 bzw. 98) umfassen, die zwischen den Erzeugungsmitteln (26 bzw. lOO) und dem Flächendetektor (90) angeordnet ist.
- 10. Apparat nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge k e η η ζ e i c h-n e t,daß die zur Erzeugung der Bezugsultraschallenergie dienenden Mittel aus einem Wandler (100) bestehen; und daß ein Nadellochfilter (96) zwischen der Linse (98) und dem Flächendetektor (90) angeordnet ist.- 21 009823Π 1611942Ί95
- 11. Apparat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der die Bezugsultraschallenergie erzeugende Ultraschallwandler einen im wesentlichen flachen Quarzwandler (10O) aufweist unddaß der Nadellochfilter (96) in der Brennebene der Linse (98) angeordnet ist.
- 12. Apparat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Nadellochfilter (123) so angeordnet ist, daß eine anscheinende Punktquelle (112) von dem Wandler (120) an seinem Nadelloch (118) abgebildet wird.00 982 3/1161
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