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JPH06100585B2 - Ultrasound microscope probe - Google Patents
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JPH06100585B2 - Ultrasound microscope probe - Google Patents

Ultrasound microscope probe

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JPH06100585B2
JPH06100585B2 JP1120392A JP12039289A JPH06100585B2 JP H06100585 B2 JPH06100585 B2 JP H06100585B2 JP 1120392 A JP1120392 A JP 1120392A JP 12039289 A JP12039289 A JP 12039289A JP H06100585 B2 JPH06100585 B2 JP H06100585B2
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JP
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lens
ultrasonic
acoustic
acoustic lens
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JP1120392A
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一雄 藤島
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
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  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、試料に対して集束性の超音波ビームを照射
し、その反射波に基づいて当該試料の音響特性を測定す
る超音波顕微鏡に用いられる超音波顕微鏡の探触子に関
する。
The present invention relates to an ultrasonic microscope for irradiating a sample with a focused ultrasonic beam and measuring the acoustic characteristics of the sample based on the reflected wave. The present invention relates to a probe of an ultrasonic microscope used.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、物体(試料)の表層の物性、例えば表層の厚さや
残留応力の大きさ等を知る手段として、超音波顕微鏡が
使用されるようになつた。この超音波顕微鏡の概略を図
により説明する。
In recent years, an ultrasonic microscope has come to be used as a means for knowing the physical properties of the surface layer of an object (sample), such as the thickness of the surface layer and the magnitude of residual stress. The outline of this ultrasonic microscope will be described with reference to the drawings.

第5図は超音波顕微鏡の系統図である。図で、X,Y,Zは
座標軸を示す(Y軸は紙面に垂直方向)。1は超音波探
触子(センサ)であり、圧電素子1aおよびこれを付着し
た音響レンズ1bより成る。2は超音波顕微鏡による検査
対象となる試料、3は試料2を載置する試料台、4は試
料台3をY軸方向に移動させるY軸走査装置、5は試料
2のX,Y軸上の位置決めを行なうX−Y位置決め装置で
ある。6は走査制御装置であり、X−Y位置決め装置5
およびY軸走査装置4を駆動制御するとともに、センサ
1のX軸およびZ軸方向の駆動を制御する。なお、セン
サ1の駆動機構については図示が省略されている。7は
センサ1と試料2との間に介在する液体媒質、例えば水
を示す。9は圧電素子1aに高周波パルス電圧を印加する
高周波パルス発振器、10は圧電素子1aからの信号を受信
処理する受信器、11は受信器10で処理された信号に基づ
いて表示を行なう表示装置である。
FIG. 5 is a systematic diagram of an ultrasonic microscope. In the figure, X, Y, and Z indicate coordinate axes (Y axis is perpendicular to the paper surface). An ultrasonic probe (sensor) 1 is composed of a piezoelectric element 1a and an acoustic lens 1b to which the piezoelectric element 1a is attached. 2 is a sample to be inspected by an ultrasonic microscope, 3 is a sample table on which the sample 2 is placed, 4 is a Y-axis scanning device for moving the sample table 3 in the Y-axis direction, and 5 is on the X and Y axes of the sample 2. It is an XY positioning device for positioning. 6 is a scanning control device, which is an XY positioning device 5
And controlling the Y-axis scanning device 4 and driving the sensor 1 in the X-axis and Z-axis directions. The drive mechanism of the sensor 1 is not shown. Reference numeral 7 denotes a liquid medium, such as water, interposed between the sensor 1 and the sample 2. Reference numeral 9 is a high-frequency pulse oscillator that applies a high-frequency pulse voltage to the piezoelectric element 1a, 10 is a receiver that receives and processes the signal from the piezoelectric element 1a, and 11 is a display device that displays based on the signal processed by the receiver 10. is there.

第6図は第5図に示すセンサ1の斜視図である。図で、
第5図に示す部分と同一部分には同一符号が付してあ
る。図から明らかなように圧電素子1aで発生した超音波
は音響レンズ1b内を伝播し、下部凹面で集束され、点状
の集束超音波ビームBとなつて試料2に照射されること
になる。即ち、図示の音響レンズ1bは点集束レンズであ
る。ここで、第5図に示す高周波パルス発振器9から圧
電素子1aにパルス電圧が印加されると、圧電素子1aは超
音波を発生し、この超音波は上述のように音響レンズ1b
により集束され集束性の超音波ビームBとして放射され
る。この超音波ビームBは試料2に照射され、その反射
波は放射経路を戻つて圧電素子1aに達する。この反射波
の到達により圧電素子1aは当該反射波の大きさに比例し
た電気信号を出力する。受信器10は当該電気信号を受信
し、増幅、検波を行つた後、この信号を輝度変調信号と
して用いることにより、表示装置11上に当該電気信号に
応じた一画素の画像(超音波顕微鏡像)を表示させる。
走査制御装置6により試料2を移動させ、超音波ビーム
Bによる2次元走査を行なうことにより、一枚の超音波
画像が得られる。
FIG. 6 is a perspective view of the sensor 1 shown in FIG. In the figure,
The same parts as those shown in FIG. 5 are designated by the same reference numerals. As is clear from the figure, the ultrasonic wave generated by the piezoelectric element 1a propagates in the acoustic lens 1b, is focused on the lower concave surface, and is irradiated onto the sample 2 as a point-shaped focused ultrasonic beam B. That is, the illustrated acoustic lens 1b is a point focusing lens. Here, when a pulse voltage is applied to the piezoelectric element 1a from the high frequency pulse oscillator 9 shown in FIG. 5, the piezoelectric element 1a generates an ultrasonic wave, and the ultrasonic wave is generated by the acoustic lens 1b as described above.
And is emitted as a focused ultrasonic beam B. The ultrasonic beam B is applied to the sample 2, and the reflected wave returns to the radiation path and reaches the piezoelectric element 1a. Upon arrival of this reflected wave, the piezoelectric element 1a outputs an electric signal proportional to the magnitude of the reflected wave. The receiver 10 receives the electric signal, performs amplification and detection, and then uses this signal as a brightness modulation signal to display an image of one pixel corresponding to the electric signal on the display device 11 (an ultrasonic microscope image). ) Is displayed.
By moving the sample 2 by the scanning control device 6 and performing two-dimensional scanning with the ultrasonic beam B, one ultrasonic image is obtained.

ところで、前述のように、近年、集束性の超音波を用い
て試料2の表層の物性を調べる(材料表面を評価する)
手段が開発されている。以下、この手段について述べ
る。センサ1をZ軸方向に沿つて試料2に近付けながら
上記の動作を実施すると、圧電素子1aから出力される信
号は第7図に示す波形となる。第7図で、横軸にはセン
サ1と試料2との間のZ軸方向の距離(Z)が、又、縦
軸には圧電素子1aから出力される信号の電圧レベル
(V)がとつてある。なお、センサ1と試料2との間の
距離(Z)は、センサ1のある定められた位置を0と
し、センサ1が試料から離れる方向を正、接近する方向
を負としてある。第7図に示される波形はV(Z)曲線
と称され、センサ1が試料2にある距離以下に接近した
状態において一定の周期ΔZをもつて変化する。
By the way, as described above, in recent years, the physical properties of the surface layer of the sample 2 are investigated by using focused ultrasonic waves (the surface of the material is evaluated).
Means are being developed. This means will be described below. When the above-described operation is performed while the sensor 1 is brought close to the sample 2 along the Z-axis direction, the signal output from the piezoelectric element 1a has a waveform shown in FIG. In FIG. 7, the horizontal axis represents the distance (Z) in the Z-axis direction between the sensor 1 and the sample 2, and the vertical axis represents the voltage level (V) of the signal output from the piezoelectric element 1a. There is. The distance (Z) between the sensor 1 and the sample 2 is 0 at a predetermined position of the sensor 1, the direction in which the sensor 1 separates from the sample is positive, and the direction in which the sensor 1 approaches is negative. The waveform shown in FIG. 7 is called a V (Z) curve, and changes with a constant period ΔZ when the sensor 1 is close to the sample 2 by a certain distance or less.

このように、X(Z)の曲線が周期ΔZで変化するの
は、試料2に上記超音波ビームBが照射されたとき、試
料2の表層に表面弾性波が生じ、この表面弾性波の放射
波と前記超音波ビームBの反射波とが干渉し合うことに
よるものである。そして、周期ΔZは試料2の表層を上
記表面弾性波が伝播する伝播速度と一定の関係にある。
即ち、液体媒質7の音速をVW、液体媒質7内の音波の波
長をλすると、表面弾性波の伝播速度VRは次式で表わ
される。
As described above, the curve of X (Z) changes with the period ΔZ because the surface acoustic wave is generated on the surface layer of the sample 2 when the sample 2 is irradiated with the ultrasonic beam B, and the radiation of the surface acoustic wave is generated. This is because the waves interfere with the reflected waves of the ultrasonic beam B. The period ΔZ has a constant relationship with the propagation velocity of the surface acoustic wave propagating through the surface layer of the sample 2.
That is, when the sound velocity of the liquid medium 7 is V W and the wavelength of the sound wave in the liquid medium 7 is λ W , the propagation velocity V R of the surface acoustic wave is represented by the following equation.

VR=VW(ΔZ/λ1/2 ……(1) (1)式において、値VWは既知であるから、V
(Z)曲線から周期ΔZを測定すれば表面弾性波の伝播
速度VRを得ることができる。そして、この伝播速度VR
試料2の表層の物性により変化するものであり、したが
つて、伝播速度VRに基づいて試料2の表層の物性を知る
ことができる。例えば、試料2の表面が加工された表面
であるとき、その加工層の残留応力や厚さを知ることが
できる。
V R = V W (ΔZ / λ W ) 1/2 (1) In the equation (1), the values V W and λ W are known, so V
By measuring the period ΔZ from the (Z) curve, the propagation velocity V R of the surface acoustic wave can be obtained. The propagation velocity V R changes depending on the physical properties of the surface layer of the sample 2, and thus the physical properties of the surface layer of the sample 2 can be known based on the propagation velocity V R. For example, when the surface of the sample 2 is a processed surface, the residual stress and thickness of the processed layer can be known.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

ところで、物体はそれぞれ物性が異なるが、どのような
物体に対しても超音波顕微鏡で測定できることが望まし
い。例えば、ある物体にはその結晶構造に異方性をもつ
ものがあるが、このような物体であつても超音波顕微鏡
により所要の測定がなされねばならない。しかしなが
ら、上記のように点集束レンズを用いた従来の超音波顕
微鏡では、異方性をもつ試料に対する所要の測定は困難
である。即ち、上記V(Z)曲線の検出は、試料2の微
小部分において行なわれるが、その照射領域における超
音波ビームBの成分はその中心軸(ビーム軸)の周囲の
全方向に亙つているため、得られる表面弾性波の音速は
当該全方向における平均値であり、このため、異方性を
もつた試料2の測定は不可能である。
By the way, although each object has different physical properties, it is desirable that any object can be measured with an ultrasonic microscope. For example, a certain object has anisotropy in its crystal structure, and even such an object must be subjected to a required measurement with an ultrasonic microscope. However, with the conventional ultrasonic microscope using the point focusing lens as described above, it is difficult to perform the required measurement on an anisotropic sample. That is, the detection of the V (Z) curve is performed in a minute portion of the sample 2, but the component of the ultrasonic beam B in the irradiation region extends in all directions around the central axis (beam axis). The sound velocity of the obtained surface acoustic wave is an average value in all the directions, and therefore the measurement of the sample 2 having anisotropy is impossible.

第8図はこのような異方性をもつ試料の測定のための特
殊なセンサの斜視図である。図で、1a′は長方形の圧電
素子、1b′は音響レンズである。音響レンズ1b′も長方
形に形成されているため、下部に形成される凹面は円筒
面となる。このような円筒面により、このセンサは図示
のように一軸方向のみの直線状の超音波ビームを集束せ
しめることができ、したがつて、この超音波ビームのう
ち、レーリー臨界角を超えて入射した超音波ビームによ
り試料2の表面に一方向のみの表面弾性波を発生させる
ことができる。試料2を矢印に示すように回転させなが
ら、各角度毎に表面弾性波の伝播速度を測定すれば、試
料2の異方性を求め、その方向に沿う測定を行なうこと
ができる。
FIG. 8 is a perspective view of a special sensor for measuring a sample having such anisotropy. In the figure, 1a 'is a rectangular piezoelectric element, and 1b' is an acoustic lens. Since the acoustic lens 1b 'is also formed in a rectangular shape, the concave surface formed in the lower part is a cylindrical surface. With such a cylindrical surface, this sensor can focus a linear ultrasonic beam only in one axis direction as shown in the figure, and therefore, the ultrasonic beam is incident beyond the Rayleigh critical angle. A surface acoustic wave in only one direction can be generated on the surface of the sample 2 by the ultrasonic beam. By measuring the propagation velocity of the surface acoustic wave at each angle while rotating the sample 2 as indicated by the arrow, the anisotropy of the sample 2 can be obtained and the measurement along that direction can be performed.

しかしながら、第8図に示すセンサには、次のような問
題がある。即ち、このセンサは一軸のみ集束させる構造
であるので、音響レンズ1b′の長軸方向の長さLを小さ
くするには限度があり、通常ほぼ2mmである。このた
め、このセンサから得られる超音波情報は上記2mmの間
の平均値となる。一方、超音波顕微鏡は、極く微小な領
域から物質の弾性的性質の変化を捕捉して超音波顕微鏡
像を得る構成となつており、したがつて、試料2上の照
射領域が2mmもある場合、所望の超音波顕微鏡像を得る
ことはできなくなる。即ち、第8図に示す音響レンズ1
b′(線集束レンズ)では、試料の異方性についての測
定はできるが、試料の超音波顕微鏡像を得ることはでき
ない。
However, the sensor shown in FIG. 8 has the following problems. That is, since this sensor has a structure in which only one axis is focused, there is a limit in reducing the length L of the acoustic lens 1b 'in the major axis direction, and it is usually about 2 mm. Therefore, the ultrasonic information obtained from this sensor is an average value within the above 2 mm. On the other hand, the ultrasonic microscope is configured to capture the change in elastic property of a substance from an extremely minute area to obtain an ultrasonic microscope image, and therefore, the irradiation area on the sample 2 is as large as 2 mm. In that case, a desired ultrasonic microscope image cannot be obtained. That is, the acoustic lens 1 shown in FIG.
The b '(line focusing lens) can measure the anisotropy of the sample, but cannot obtain an ultrasonic microscope image of the sample.

このため、超音波顕微鏡により、測定を行なう測定者
は、必要に応じて点集束レンズと線集束レンズを交換し
て測定を行なつていたが、このような変換は多くの手間
と時間を要し、測定者の負担を増加させるとともに測定
作業の能率を著しく低下せしめるという問題があつた。
For this reason, a person who uses an ultrasonic microscope to perform measurement needs to replace the point focusing lens and the line focusing lens as necessary, but such conversion requires a lot of time and effort. However, there has been a problem that the burden on the measurer is increased and the efficiency of the measurement work is significantly reduced.

さらに、線集束レンズ1b′を用いる測定の場合には、試
料2の表面と直線状の超音波ビームの焦点面とは完全に
平行でなければならず、両者の間に僅かな傾きが生じる
と計測精度に誤差を生じる。この傾きの許容角度は1/10
0度であり、両者の傾きを許容角度以下とするためには
長時間の調整を要し、測定者の負担と測定作業の能率の
定価をさらに増大させるという問題もあつた。
Furthermore, in the case of measurement using the line focusing lens 1b ', the surface of the sample 2 and the focal plane of the linear ultrasonic beam must be perfectly parallel, and if a slight inclination occurs between them. There is an error in measurement accuracy. The allowable angle of this tilt is 1/10
Since it is 0 degree, it takes a long time to adjust the inclination of both to be less than the allowable angle, and there is a problem that the burden on the measurer and the fixed price of the efficiency of the measurement work are further increased.

本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、
探触子を交換することなく異方性の測定および超音波顕
微鏡像の採取を行なうことができ、ひいては測定者の負
担を軽減し測定作業の効率を向上せしめることができる
超音波顕微鏡の探触子を提供するにある。
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the conventional technology,
An ultrasonic microscope probe that can measure anisotropy and collect an ultrasonic microscope image without changing the probe, which in turn reduces the burden on the measurer and improves the efficiency of measurement work. To provide a child.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

上記の目的を達成するため、本発明は、超音波を送受信
する素子、およびこの素子で発生した超音波を点集束し
試料に対してこの集束した超音波ビームを放射する音響
レンズを備えた超音波顕微鏡の探触子において、前者音
響レンズのレンズ面を、当該音響レンズの開口角が方向
性をもつような形状に形成したことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides an ultrasonic device including an element for transmitting and receiving ultrasonic waves, and an acoustic lens for focusing the ultrasonic waves generated by the element and emitting the focused ultrasonic beam to a sample. In the probe of the acoustic microscope, the lens surface of the former acoustic lens is formed in a shape such that the opening angle of the acoustic lens has directionality.

〔作用〕[Action]

超音波を送受信する素子で発生した超音波は、音響レン
ズにより集束され、そのレンズ面から集束超音波ビーム
となつて放射される。この場合、当該集束超音波ビーム
の定められた方向に集束するビームはレーリー臨界角よ
り大きい入射角を有する部分をもち、この部分のビーム
が試料表層に表面弾性波を発生させる。したがつて、一
方向のみの表面弾性波が発生することになる。そして、
音響レンズは点集束型であるので、試料の照射領域は微
小である。
The ultrasonic waves generated by the element that transmits and receives ultrasonic waves are focused by the acoustic lens, and emitted from the lens surface as a focused ultrasonic beam. In this case, the beam focused in the predetermined direction of the focused ultrasonic beam has a portion having an incident angle larger than the Rayleigh critical angle, and the beam of this portion generates a surface acoustic wave on the surface layer of the sample. Therefore, surface acoustic waves are generated only in one direction. And
Since the acoustic lens is a point focusing type, the irradiation area of the sample is minute.

それ故、異方性の測定および超音波顕微鏡像の採取の両
方を1つの探触子で行なうことができる。
Therefore, both the measurement of anisotropy and the acquisition of the ultrasonic microscope image can be performed with one probe.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments.

第1図(a),(b),(c)は本発明の実施例に係る
超音波顕微鏡の探触子(センサ)の音響レンズの正面
図,側面図および底面図である。図で、20は本実施例の
センサに用いられる音響レンズを示す。この音響レンズ
20は、第5図および第6図に示す音響レンズ1bのレンズ
面1cを切断して構成される。その切断の態様が第2図に
示されている。第2図は従来用いられている音響レンズ
1bの中心軸に沿う断面図である。1cはそのレンズ面を示
し、二点鎖線C1−C2,C3−C4は切断線を示す。即ち、レ
ンズ面1cは二点鎖線C1−C2,C3−C4を通り紙面に垂直な
面で切断される。第1図(a)〜(c)に示す音響レン
ズ20は、このようにして切断された後の音響レンズであ
る。20C1〜C4はそれぞれ第2図で示す二点鎖線C1〜C4
通る切断面を示す。このような切断により、音響レンズ
20の下面には、長さ方向(第1図(a)において紙面と
垂直方向)の寸法が幅方向の寸法より可成り大きい細長
形状のレンズ面21が形成される。
1 (a), (b), and (c) are a front view, a side view, and a bottom view of an acoustic lens of a probe (sensor) of an ultrasonic microscope according to an embodiment of the present invention. In the figure, 20 indicates an acoustic lens used in the sensor of this embodiment. This acoustic lens
20 is formed by cutting the lens surface 1c of the acoustic lens 1b shown in FIGS. 5 and 6. The cutting mode is shown in FIG. Figure 2 shows a conventional acoustic lens
It is a sectional view taken along the central axis of 1b. 1c shows the lens surface, a two-dot chain line C 1 -C 2, C 3 -C 4 shows the cutting line. That is, the lens surface 1c is cut along a plane that passes through the two-dot chain lines C 1 -C 2 and C 3 -C 4 and is perpendicular to the paper surface. The acoustic lens 20 shown in FIGS. 1A to 1C is the acoustic lens after being cut in this way. 20C 1 to C 4 indicate cut surfaces passing through the chain double-dashed lines C 1 to C 4 shown in FIG. 2, respectively. Due to such cutting, acoustic lens
On the lower surface of 20, there is formed an elongated lens surface 21 having a dimension in the length direction (direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1A) considerably larger than the dimension in the width direction.

次に、本実施例の動作を第3図および第4図を参照しな
がら説明する。第3図は第1図(b)に示す線III−III
に沿う断面におけるレンズ面21の部分を示し、第4図は
第1図(a)に示す線IV−IVに沿う断面におけるレンズ
面21の部分を示す。又、2は試料を示し、音響レンズ1b
と試料2との間に介在する液体媒質の記載は省略されて
いる。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a line III-III shown in FIG. 1 (b).
4 shows a portion of the lens surface 21 in a cross section taken along the line, and FIG. 4 shows a portion of the lens surface 21 in the cross section taken along the line IV-IV shown in FIG. Reference numeral 2 represents a sample, and the acoustic lens 1b
The description of the liquid medium interposed between the sample 2 and the sample 2 is omitted.

第3図において、レンズ面21に到達した超音波は破線で
示す超音波ビームとなつて放射され焦点Fに集束され
る。fはその焦点距離を示す。このようにレンズ面21の
幅方向をみた場合の超音波ビームの放射角の最大値(幅
方向のレンズの開口角)θmaxは、レンズ面21が細長形
状とされてその幅方向の寸法が小さいので、レーリー臨
界角θより小さく、したがつて、表面弾性波は発生し
ない。
In FIG. 3, the ultrasonic waves that have reached the lens surface 21 are radiated as an ultrasonic beam indicated by a broken line and focused on the focal point F. f indicates the focal length. In this way, the maximum value of the radiation angle of the ultrasonic beam (lens opening angle in the width direction) θmax when the width direction of the lens surface 21 is viewed is small because the lens surface 21 has an elongated shape and the dimension in the width direction is small. Therefore, it is smaller than the Rayleigh critical angle θ R , and accordingly, the surface acoustic wave is not generated.

これに対して、第4図に示すように、レンズ面21の長さ
方向をみた場合、レンズ面21から放射される超音波ビー
ムの放射角の最大値(長さ方向のレンズの開口角)θ′
maxは、切断部分が存在しないので、レーリー臨界角θ
より大きい。そして、レーリー臨界角θの近辺の角
度で放射される超音波ビームB1(第4図に実線で示され
ている)は、試料2に入射したときその表層に表面弾性
波B′(第4図に実線で示されている)を発生せしめ
る。
On the other hand, as shown in FIG. 4, when the length direction of the lens surface 21 is viewed, the maximum value of the emission angle of the ultrasonic beam emitted from the lens surface 21 (lens opening angle in the length direction) θ ′
max is the Rayleigh critical angle θ because there are no cuts.
Greater than R. Then, when the ultrasonic beam B 1 (shown by the solid line in FIG. 4) emitted at an angle near the Rayleigh critical angle θ R is incident on the sample 2, the surface acoustic wave B ′ 1 ( (Indicated by the solid line in FIG. 4).

以上を総合すると、細長形状のレンズ面21から放射され
る超音波ビームは、試料2の表層において細長形状のレ
ンズ面21の長さ方向に表面弾性波を発生させるが他の方
向には発生させない。即ち、一方向にのみ表面弾性波を
発生されることができ、試料2の異方性に関する測定が
可能となる。しかも、音響レンズ20は本来、点集束型の
レンズであるから、試料2上の照射領域も微小であり
(したがつて、上記表面弾性波も当該微小領域で発生せ
しめられる)、これにより超音波顕微鏡像を支障なく得
ることができる。
In summary, the ultrasonic beam emitted from the elongated lens surface 21 generates surface acoustic waves in the length direction of the elongated lens surface 21 on the surface layer of the sample 2, but does not generate the surface acoustic waves in other directions. . That is, the surface acoustic waves can be generated only in one direction, and the anisotropy of the sample 2 can be measured. Moreover, since the acoustic lens 20 is originally a point-focusing type lens, the irradiation area on the sample 2 is minute (thus, the surface acoustic wave is also generated in the minute area). Microscopic images can be obtained without any trouble.

このように、本実施例では、点集束型の音響レンズのレ
ンズ面を切断して細長形状のレンズ面を形成したので、
1つのセンサで異方性に関する測定および超音波顕微鏡
像の採取を行なうことができ、又、異方性に関する測定
に際しては、平行度を維持するための調整は不要とな
る。これらにより、測定者の負担は大幅に軽減せしめら
れ、かつ、測定作業の効率は大幅に向上せしめられる。
As described above, in this embodiment, since the lens surface of the point-focusing acoustic lens is cut to form the elongated lens surface,
One sensor can perform anisotropy measurement and ultrasonic microscopic image acquisition, and in the anisotropy measurement, adjustment for maintaining parallelism is unnecessary. As a result, the burden on the measurer can be significantly reduced, and the efficiency of the measurement work can be significantly improved.

なお、切断により形成されるレンズ面は種々の条件に応
じて任意の形状に選定することができる(即ち、切断の
態様は任意に選定することができる)。
The lens surface formed by cutting can be selected in any shape according to various conditions (that is, the cutting mode can be selected arbitrarily).

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上述べたように、本発明では点集束型の音響レンズの
レンズ面を、その開口角が方向性をもつような形状に形
成したので、1つの探触子で異方性に関する測定および
超音波顕微鏡像の採取を行なうことができ、かつ、異方
性に関する測定時における平行度の調整を不要とするこ
とができ、これらにより、測定者の負担を大幅に軽減せ
しめ、測定作業の効率を大幅に向上せしめることができ
る。
As described above, according to the present invention, the lens surface of the point-focusing type acoustic lens is formed in such a shape that the opening angle thereof has directionality. Microscopic images can be collected, and adjustment of parallelism at the time of measurement regarding anisotropy can be eliminated, which significantly reduces the burden on the measurer and greatly improves the efficiency of measurement work. Can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図(a),(b),(c)はそれぞれ本発明の実施
例に係る超音波顕微鏡の探触子の音響レンズの正面図,
側面図および底面図、第2図は音響レンズの切断態様の
説明図、第3図および第4図は音響レンズのレンズ面の
断面図、第5図は従来の超音波顕微鏡の系統図、第6図
は第5図に示す探触子の斜視図、第7図は探触子を移動
して得られる超音波信号の波形図、第8図は他の探触子
の斜視図である。 20……音響レンズ、20C1〜20C4……切断面、21……レン
ズ面。
1 (a), (b) and (c) are front views of an acoustic lens of a probe of an ultrasonic microscope according to an embodiment of the present invention, respectively.
FIG. 2 is a side view and a bottom view, FIG. 2 is an explanatory view of a cutting mode of the acoustic lens, FIGS. 3 and 4 are cross-sectional views of a lens surface of the acoustic lens, and FIG. 5 is a system diagram of a conventional ultrasonic microscope. 6 is a perspective view of the probe shown in FIG. 5, FIG. 7 is a waveform diagram of an ultrasonic signal obtained by moving the probe, and FIG. 8 is a perspective view of another probe. 20 …… Acoustic lens, 20C 1 to 20C 4 …… Cut plane, 21 …… Lens plane.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】超音波を送受信する素子、およびこの素子
で発生した超音波を点集束し試料に対してこの集束した
超音波ビームを放射する音響レンズを備えた超音波顕微
鏡の探触子において、前記音響レンズのレンズ面を、当
該音響レンズの開口角が方向性をもつような形状に形成
したことを特徴とする超音波顕微鏡の探触子。
1. A probe of an ultrasonic microscope comprising an element for transmitting and receiving ultrasonic waves, and an acoustic lens for focusing the ultrasonic waves generated by the element and emitting the focused ultrasonic beam to a sample. A probe for an ultrasonic microscope, wherein the lens surface of the acoustic lens is formed in a shape such that the opening angle of the acoustic lens has directionality.
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