JPS5950936B2 - 超音波顕微鏡の試料保持板 - Google Patents
超音波顕微鏡の試料保持板Info
- Publication number
- JPS5950936B2 JPS5950936B2 JP54003737A JP373779A JPS5950936B2 JP S5950936 B2 JPS5950936 B2 JP S5950936B2 JP 54003737 A JP54003737 A JP 54003737A JP 373779 A JP373779 A JP 373779A JP S5950936 B2 JPS5950936 B2 JP S5950936B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- holding plate
- sample holding
- ultrasonic
- sample
- plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、超音波顕微鏡に使用される試料保持板に関す
る。
る。
光のかわりに、音波を用いて、物体の微小世界を探ると
いう新しい方式として最近超音波顕微鏡の開発が進めら
れている。
いう新しい方式として最近超音波顕微鏡の開発が進めら
れている。
これは光学顕微鏡による光の屈折率を利用するものと異
なり物理的特性により像を結ぶものであり、物体の表面
下にかくされた部分を見る事が可能である。この超音波
顕微鏡は、原理的には細く絞つた超音波により、試料面
を機械的に走査し、散乱された超音波を集音して電気信
号に変換し、陰極線管の表面に二次元的に表示し、顕微
鏡像を得るものである。
なり物理的特性により像を結ぶものであり、物体の表面
下にかくされた部分を見る事が可能である。この超音波
顕微鏡は、原理的には細く絞つた超音波により、試料面
を機械的に走査し、散乱された超音波を集音して電気信
号に変換し、陰極線管の表面に二次元的に表示し、顕微
鏡像を得るものである。
このとき試料に照射される超音波がいかに損失なく伝搬
され、その反射等を集音するかがこの顕微鏡の分解能、
鮮明度を高めるポイントとなる。一般的な超音波顕微鏡
の構成としては超音波の検出の方式により、すなわち試
料内で散乱あるいは減衰しながら透過してきた超音波を
検出する場合と、試料内の音響的性質の差によつて反射
してきた超音波を検出する場合とによつて透過型と反射
型とに分けられる。
され、その反射等を集音するかがこの顕微鏡の分解能、
鮮明度を高めるポイントとなる。一般的な超音波顕微鏡
の構成としては超音波の検出の方式により、すなわち試
料内で散乱あるいは減衰しながら透過してきた超音波を
検出する場合と、試料内の音響的性質の差によつて反射
してきた超音波を検出する場合とによつて透過型と反射
型とに分けられる。
第１図は透過型の超音波顕微鏡の基本構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
１は高周波発振器、２は送波側超音波集束レンズで、サ
ファイア等の超音波伝搬媒体材、３は受波側超音波集束
レンズでサファイア等の超音波伝搬媒体材、４は水など
の音場媒体、５は試料保持板、６は試料、７は試料保持
板５をｘ及びＹ方向に移動させる走査装置、８は走査装
置７を制御する走査回路、９は受波側超音波集束レンズ
３からの出力を受信する受信回路、１０は表示装置であ
る。
ファイア等の超音波伝搬媒体材、３は受波側超音波集束
レンズでサファイア等の超音波伝搬媒体材、４は水など
の音場媒体、５は試料保持板、６は試料、７は試料保持
板５をｘ及びＹ方向に移動させる走査装置、８は走査装
置７を制御する走査回路、９は受波側超音波集束レンズ
３からの出力を受信する受信回路、１０は表示装置であ
る。
前述の如き超音波顕微鏡において、まず、送波用トラン
スジューサ２ａにおいて放射された平面超音波は球面レ
ンズ部２ｂによつて集束され、音場媒体中に焦点を結ぶ
、この集点は受波側超音波集束レンズ３との共焦点の位
置にあり、受波側超音波集束レンズ３の球面部３ｂによ
つて集音された超音波は平面超音波となり受波用トラン
スジユーサ３ａによつて電気信号に変換される。
スジューサ２ａにおいて放射された平面超音波は球面レ
ンズ部２ｂによつて集束され、音場媒体中に焦点を結ぶ
、この集点は受波側超音波集束レンズ３との共焦点の位
置にあり、受波側超音波集束レンズ３の球面部３ｂによ
つて集音された超音波は平面超音波となり受波用トラン
スジユーサ３ａによつて電気信号に変換される。
そこで試料の検査面が超音波集束レンズの焦点に位置す
るようにしながら試料保持板５をＸ方向に振動させなが
らＹ方向に少しずつ移動させれば、超音波ビームは相対
的に試料面を走査することになる。
るようにしながら試料保持板５をＸ方向に振動させなが
らＹ方向に少しずつ移動させれば、超音波ビームは相対
的に試料面を走査することになる。
超音波ビームが試料６を透過する際、振幅や位相の変化
を受けるので超音波ビームが横切るところの試料面の各
点に対応させて表示装置１０内の陰極線管（ＣＲＴ）の
電子ビームを掃引し、受波用トランスジユーサ３ａの出
力信号に応じて輝度変調をかければＣＲＴ面上には、二
次元的に顕微鏡像が得られる。ところで、前述の如き、
超音波顕微鏡において、従来は、超音波ビームの伝搬媒
体となる音場媒体や試料保持板等で減衰又は音場媒体と
試料保持板との境界面での反射等のために、分解能、鮮
明度を充分高めることが出来なかつた。
を受けるので超音波ビームが横切るところの試料面の各
点に対応させて表示装置１０内の陰極線管（ＣＲＴ）の
電子ビームを掃引し、受波用トランスジユーサ３ａの出
力信号に応じて輝度変調をかければＣＲＴ面上には、二
次元的に顕微鏡像が得られる。ところで、前述の如き、
超音波顕微鏡において、従来は、超音波ビームの伝搬媒
体となる音場媒体や試料保持板等で減衰又は音場媒体と
試料保持板との境界面での反射等のために、分解能、鮮
明度を充分高めることが出来なかつた。
即ち、従来超音波顕微鏡に用いる試料保持板５としては
、平面度が比較的出し易いことと、取扱いが楽である等
の理由により、板厚が３０〜５０μｍのマイラ板を使用
し、音場媒体としては水等を使用していた。
、平面度が比較的出し易いことと、取扱いが楽である等
の理由により、板厚が３０〜５０μｍのマイラ板を使用
し、音場媒体としては水等を使用していた。
しかし、板厚が３０〜５０μｍのマイラ板ではマイラ板
中での損失が大きく、第５図の特性曲線Ｄに示すように
その伝搬損失は、音波の周波数が高く．なるほど増加し
、３００Ｍ比付近では約１０ｄＢに達する。
中での損失が大きく、第５図の特性曲線Ｄに示すように
その伝搬損失は、音波の周波数が高く．なるほど増加し
、３００Ｍ比付近では約１０ｄＢに達する。
従つて、試料保持板５の材質にマイラ板を使用した場合
実用的には、１００Ｍ比が限度であり、分解能も１５μ
ｍが限界であつた。又、マイラ板は強度も充分とは言え
ず板厚を薄くすることができ．ないという欠点があつた
。本発明は、上述の如き従来の欠点を改善するもので、
その目的は、超音波顕微鏡における試料保持板中での超
音波ビームの減衰を少なくし、又試料保持板と音場媒体
との境界面での反射を少なく・して分解能、鮮明度の高
い画像を得られるような試料保持板を提供することを目
的とする。
実用的には、１００Ｍ比が限度であり、分解能も１５μ
ｍが限界であつた。又、マイラ板は強度も充分とは言え
ず板厚を薄くすることができ．ないという欠点があつた
。本発明は、上述の如き従来の欠点を改善するもので、
その目的は、超音波顕微鏡における試料保持板中での超
音波ビームの減衰を少なくし、又試料保持板と音場媒体
との境界面での反射を少なく・して分解能、鮮明度の高
い画像を得られるような試料保持板を提供することを目
的とする。
次に本発明の実施例について詳細に説明する。
第２図は本発明の試料保持板の一実施例で、同図の試料
保持板１１は、その材質をサフアイアにて形成し、板厚
を超音波ビームの波長の２分の１の整数倍に形成したも
のである。前記試料保持板１１の板厚を波長の２分の１
の整数倍に定めたため、音場媒体から見たときの音響イ
ンピーダンスは音場媒体の固有音響インピーダンスと等
価になり、試料保持板１１の音響インピーダンスに無関
係になり、試料保持板１１での反射損失は略ゼロとなる
。
保持板１１は、その材質をサフアイアにて形成し、板厚
を超音波ビームの波長の２分の１の整数倍に形成したも
のである。前記試料保持板１１の板厚を波長の２分の１
の整数倍に定めたため、音場媒体から見たときの音響イ
ンピーダンスは音場媒体の固有音響インピーダンスと等
価になり、試料保持板１１の音響インピーダンスに無関
係になり、試料保持板１１での反射損失は略ゼロとなる
。
又、試料保持板１１の材質をサフアイアとしたのは第５
図の特性曲線Ｃに示すようにマイラ板と比較して高い周
波数で材質中での伝搬損失が少く、３００Ｍ比以上の周
波数に対しても殆んど伝搬損失がなく、数百Ｍ比以上の
超音波ビームを利用し、分解能を高め、かつ、鮮明度を
上げられる理由による。
図の特性曲線Ｃに示すようにマイラ板と比較して高い周
波数で材質中での伝搬損失が少く、３００Ｍ比以上の周
波数に対しても殆んど伝搬損失がなく、数百Ｍ比以上の
超音波ビームを利用し、分解能を高め、かつ、鮮明度を
上げられる理由による。
第３図は本発明の試料保持板の他の実施例で、同図にお
いて、板厚を超音波ビームの波長の２分の１の整数倍と
するサフアイアからなる前記試料保持板１１の上下面に
、厚さを超音波ビームの波長の４分の１とする二酸化ケ
イ素層１２を形成したものである。
いて、板厚を超音波ビームの波長の２分の１の整数倍と
するサフアイアからなる前記試料保持板１１の上下面に
、厚さを超音波ビームの波長の４分の１とする二酸化ケ
イ素層１２を形成したものである。
上述の如き、構成とした試料保持板１１の上下面に形成
した二酸化ケイ素層１２の固有音響インピーダンスは音
場媒体（水）の固有音響インピーダンスとサフアイアの
固有音響インピーダンスとの幾何平均値にほぼ等価であ
る。
した二酸化ケイ素層１２の固有音響インピーダンスは音
場媒体（水）の固有音響インピーダンスとサフアイアの
固有音響インピーダンスとの幾何平均値にほぼ等価であ
る。
そして、二酸化ケイ素層１２の厚さを超音波ビームの波
長の４分の１としたため、音場媒体（水）から試料保持
板１１を見た場合該試料保持板１１の音響インピーダン
スは、略音場媒体４の固有音響インピーダンスと等価に
なり、又、試料保持板１１から音場媒体４を見た場合の
音響インピーダンスは、試料保持板１１の固有音響イン
ピーダンスと等価になる。その結果、超音波ビームは音
場媒体４−[ヮ_化ケイ素層１２−試料保持板１１−[ヮ
_化ケイ素層１２−音場媒体４の各境界面で反射するこ
となく透過する。
長の４分の１としたため、音場媒体（水）から試料保持
板１１を見た場合該試料保持板１１の音響インピーダン
スは、略音場媒体４の固有音響インピーダンスと等価に
なり、又、試料保持板１１から音場媒体４を見た場合の
音響インピーダンスは、試料保持板１１の固有音響イン
ピーダンスと等価になる。その結果、超音波ビームは音
場媒体４−[ヮ_化ケイ素層１２−試料保持板１１−[ヮ
_化ケイ素層１２−音場媒体４の各境界面で反射するこ
となく透過する。
従つて前記第２図の実施例と同様に、数百Ｍ以上の超音
波ビームを利用して分解能、鮮明度を高め、良好な画像
を得ることが出来る。
波ビームを利用して分解能、鮮明度を高め、良好な画像
を得ることが出来る。
又、第４図に示すようにサフアイアだけの試料保持板１
１の場合、板厚が波長の２分の１を整数倍からずれたと
き、音場媒体４と試料保持板１１の境界面での音波の反
射により透過率は特性曲線Ａに示すように急激に悪化す
るが試料保持板１１の上下面に二酸化ケイ素層１２を４
分の１波長の厚さに形成したサンドイツチ型としたとき
は、特性曲線Ｂに示すように試料保持板１１の板厚が波
長の２分の１の整数倍から若干ずれても二酸化ケイ素層
１２が音響インピーダンスの整合層として働き、反射に
よる損失が減少するため分解能、鮮明度の高い像が得ら
れるという利点がある。以上詳細に説明したように本発
明の試料保持板は数百ＭＨ７ｓ以上の超音波ビームに対
しても試料保持板中において減衰が少なく、又、試料保
持板境界面での反射が少ないので超音波顕微鏡の分解能
、鮮明度の高い良質な顕微鏡像を得ることが出来るもの
である。
１の場合、板厚が波長の２分の１を整数倍からずれたと
き、音場媒体４と試料保持板１１の境界面での音波の反
射により透過率は特性曲線Ａに示すように急激に悪化す
るが試料保持板１１の上下面に二酸化ケイ素層１２を４
分の１波長の厚さに形成したサンドイツチ型としたとき
は、特性曲線Ｂに示すように試料保持板１１の板厚が波
長の２分の１の整数倍から若干ずれても二酸化ケイ素層
１２が音響インピーダンスの整合層として働き、反射に
よる損失が減少するため分解能、鮮明度の高い像が得ら
れるという利点がある。以上詳細に説明したように本発
明の試料保持板は数百ＭＨ７ｓ以上の超音波ビームに対
しても試料保持板中において減衰が少なく、又、試料保
持板境界面での反射が少ないので超音波顕微鏡の分解能
、鮮明度の高い良質な顕微鏡像を得ることが出来るもの
である。
また、試料保持板にサフアイアを一実施例であげたが、
その他に水晶、ルビー等の材料を用いることもできる。
その他に水晶、ルビー等の材料を用いることもできる。
第１図は透過型超音波顕微鏡のプロツタ図、第２図は本
発明の一実施例の試料保持板の斜視図、第３図は本発明
の試料保持板の他の実施例の斜視図、第４図、第５図は
本発明の一実施例の特性曲線図である。 １・・・・・・高周波発振器、２・・・・・・送波側超
音彼集束レンズ、３・・・・・・受波側超音波集束レン
ズ、４・・・・・・音場媒体、５，１１・・・・・・試
料保持板、６・・・・・・試料、７・・・・・・走査装
置、８・・・・・・走査回路、９・・・・・・受信回路
、１０・・・・・・表示装置、１２・・・・・・二酸化
ケイ素層。
発明の一実施例の試料保持板の斜視図、第３図は本発明
の試料保持板の他の実施例の斜視図、第４図、第５図は
本発明の一実施例の特性曲線図である。 １・・・・・・高周波発振器、２・・・・・・送波側超
音彼集束レンズ、３・・・・・・受波側超音波集束レン
ズ、４・・・・・・音場媒体、５，１１・・・・・・試
料保持板、６・・・・・・試料、７・・・・・・走査装
置、８・・・・・・走査回路、９・・・・・・受信回路
、１０・・・・・・表示装置、１２・・・・・・二酸化
ケイ素層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 試料及びこの試料を保持する試料保持板を透過した
超音波ビームを検出する超音波顕微鏡において、上記試
料保持板を超音波ビームの伝搬損失の少ない材質で構成
すると共に、その板厚を超音波ビームの波長の２分の１
の整数倍としたことを特徴とする超音波顕微鏡の試料保
持板。 ２ 試料及びこの試料を保持する試料保持板を透過した
超音波ビームを検出する超音波顕微鏡において、上記試
料保持板を超音波ビームの伝搬損失の少ない材質で構成
すると共に、その板厚を超音波ビームの波長の２分の１
の整数倍とし、上記試料保持板の上下面に固有音響イン
ピーダンスが音場媒体と前記試料保持板の固有音響イン
ピーダンスの幾何平均に近似した二酸化ケイ素等の材質
を超音波の波長の４分の１の奇数倍の厚さに形成したこ
とを特徴とする超音波顕微鏡の試料保持板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54003737A JPS5950936B2 (ja) | 1979-01-16 | 1979-01-16 | 超音波顕微鏡の試料保持板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54003737A JPS5950936B2 (ja) | 1979-01-16 | 1979-01-16 | 超音波顕微鏡の試料保持板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5595859A JPS5595859A (en) | 1980-07-21 |
| JPS5950936B2 true JPS5950936B2 (ja) | 1984-12-11 |
Family
ID=11565537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54003737A Expired JPS5950936B2 (ja) | 1979-01-16 | 1979-01-16 | 超音波顕微鏡の試料保持板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5950936B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02147436U (ja) * | 1989-05-16 | 1990-12-14 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5780556A (en) * | 1980-11-07 | 1982-05-20 | Noritoshi Nakabachi | Concave transducer for focusing ultrasonic wave of ultrasonic microscope |
| JP5130451B2 (ja) * | 2007-02-27 | 2013-01-30 | 国立大学法人豊橋技術科学大学 | 音響パラメータ測定装置、音響パラメータ測定装置用の試料支持体、音響パラメータ測定方法、及び超音波脳組織観察方法 |
| JP2008209258A (ja) * | 2007-02-27 | 2008-09-11 | Honda Electronic Co Ltd | 音響パラメータ測定装置用の試料支持体、及び音響パラメータ測定装置 |
-
1979
- 1979-01-16 JP JP54003737A patent/JPS5950936B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02147436U (ja) * | 1989-05-16 | 1990-12-14 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5595859A (en) | 1980-07-21 |
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