Ultraschallmikroskop

Ụltraschallmikroskop,

 

akụstisches Mikroskop, ein Mikroskop, bei dem Streuung, Beugung, Absorption und Reflexion von Schallwellen, d. h. die Verteilungsmuster der elastischen Eigenschaften von Objekten, zu deren Untersuchung ausgenutzt werden. Beim akustischen Reflexions-Rastermikroskop (Abkürzung SAM von englisch scanning acoustic microscope) dient ein kurzer Stab aus Saphir, dessen eines Ende flach und dessen anderes konkav geschliffen ist, als Ultraschallobjektiv. Das flache Ende ist mit einem piezoelektrischen Material überzogen, das als piezoelektrischer Wandler elektromagnetische Schwingungen in Schallschwingungen umwandelt und umgekehrt (Piezoelektrizität). Die einfach konkave Saphirfläche dient als Fokussierelement (Durchmesser etwa 80 μm) für die im Saphirstab erzeugten Schallwellen. Sie grenzt an Wasser, das als Kopplungsmedium die Schallwellen auf das Objekt überträgt. Beim zeilenweisen Abtasten des Objekts werden die reflektierten Schallwellen von demselben Saphir aufgenommen und mit dem piezoelektrischen Wandler wieder in elektrische Signale umgesetzt, verstärkt und auf einem Monitor als Bild dargestellt. Durch Variation des Abstands zwischen Objekt und Linse können Bilder der verschiedenen Ebenen des Objekts aufgenommen werden. Mit Schallfrequenzen von 3 GHz (Wellenlänge im Wasser rd. 520 nm) ist eine Auflösung von 0,5 μm möglich, was dem Auflösungsvermögen herkömmlicher Lichtmikroskope nahe kommt. - Hauptanwendungsgebiet der U. ist die Materialprüfung, besonders die Untersuchung von Halbleitern und mikroelektronischen Schaltkreisen. Einsatzmöglichkeiten bestehen aber auch in Biologie und Medizin, z. B. bei der Beobachtung von Vorgängen in lebenden Zellen. (Rastermikroskope)