mikroskop akustyczny

mikroskop akustyczny, ang. Scanning Acoustic Microscope (SAM),

przyrząd do otrzymywania powiększonych obrazów struktury ośrodka sprężystego za pomocą fal ultradźwiękowych o bardzo dużych częst. (do kilku GHz);

akustyczny obraz przedmiotu powstaje w wyniku oddziaływania fali ultradźwiękowej z ośr. (podobnie jak w mikroskopie opt. w wyniku oddziaływania fali świetlnej) i wymaga wizualizacji. Pierwsze próby uwidocznienia obrazów akustycznych polegały na wykorzystaniu cienia akustycznego (mikroskop ultradźwiękowy Sokołowa, 1937); później wykorzystywano obrazy reliefu wytworzonego przez falę ultradźwiękową na powierzchni cieczy lub ciała stałego albo też obserwację na monitorze odebranego sygnału za pomocą przetwornika piezoelektr.; dopiero opracowanie w latach 80. XX w. specjalnych soczewek ultradźwiękowych (w postaci wgłębienia o promieniu kilkunastu µm w płytce szafirowej) oraz bardzo precyzyjnych metod skanowania w połączeniu z automatyczną obróbką impulsowych sygnałów nadawanych i odbieranych przez cienkowarstwowe przetworniki piezoelektr. pozwoliło na odpowiednią konstrukcję m.a.; w soczewkowych m.a. wykorzystuje się albo metodę przepuszczania impulsu ultradźwiękowego (stosuje się 2 soczewki, między którymi znajduje się próbka w ich wspólnym ognisku), albo metodę odbiciową (stosuje się 1 soczewkę); urządzenie skanujące przesuwa badaną próbkę (zanurzoną w cieczy) wzdłuż osi mikroskopu i w płaszczyznach do niej prostopadłych, również w płaszczyźnie ogniskowej. Zdolność rozdzielcza m.a. zależy od długości fali ultradźwiękowej, ogniskowej soczewki i jej apertury oraz od stosunku współczynników załamania materiału soczewki (zwykle szafiru) i cieczy immersyjnej (immersja) i może być rzędu kilkudziesięciu nm. Istotną cechą m.a. jest jego zdolność do wgłębnego (pod powierzchnią) oglądania struktury próbki, co jest szczególnie użyteczne w przypadku ośr. nieprzezroczystych dla światła. Możliwość przesuwania płaszczyzny ogniskowej m.a. wzdłuż osi mikroskopu z w głąb próbki pozwala na obserwację kolejnych interferencyjnych maksimów i minimów sygnału ultradźwiękowego (metoda V(z)), występujących jako rezultat powstawania fal Rayleigha (fale sprężyste); zależność V(z) w m.a. jest różna dla różnych ośr. i wykorzystuje się ją jako charakterystykę materiałową.