Ultragarsinio skenuojančio mikroskopo storio matavimo metodas
Kaip veikia ultragarsiniai skenuojantys mikroskopai
Parodyta ultragarsinio skenuojančio mikroskopo sistemos blokinė schema. Ultragarso siųstuvo imtuvas generuoja tam tikro dažnio (5 MHz iki 2 GHz) ultragarsinius impulsus ir mėginį pasiekia per jungiamąją terpę (pvz., dejonizuotą vandenį, alkoholį ir kt.). Kadangi norint perduoti ultragarso energiją, terpė turi būti nenutrūkstama, nepertraukiamos sąsajos, tokios kaip poros, priemaišos, sluoksniuotos, įtrūkimai ir kt., trukdys sklisti ultragarso signalams arba sukels ultragarso signalų atspindžius. Kai ultragarso signalas praeina per mėginį, dėl skirtingų medžiagų akustinės varžos skirtumo sąsajoje atsispindės atspindėtos bangos su defektais arba prastu sukibimu. Ultragarsinio keitiklio gautas atspindėtas aido signalas per ultragarso siųstuvo imtuvą perduodamas į A/D duomenų gavimo kortelę, o aido signalas apdorojamas ir rodomas ekrane bangos formos pavidalu. Valdymo sąsajoje taip pat gali būti rodomas bangos formą atitinkantis įrenginio vidinis vaizdas. Trijų ašių judesių sistema turi ultragarsinį keitiklį, kad dideliu greičiu nuskaitytų bandomąjį įrenginį ir galiausiai gaunamas didelės raiškos ultragarsinis atitinkamos sąsajos vaizdas.
Ultragarsinio storio matavimo principas
Ultragarso bangų dažnis didelis, kryptingumas geras, garso greitis vienalytėje terpėje toks pat. Kai ultragarso keitiklio generuojamas ultragarsinis impulsas per jungiamąją medžiagą pasiekia išmatuotą objektą, dalis ultragarso signalo prasiskverbia į išmatuojamą objektą, o kita ultragarso signalo dalis atsispindi apatiniame objekto paviršiuje. Ultragarsinis keitiklis priima aidą, atsispindintį iš matuojamo sluoksnio apatinio paviršiaus, tiksliai apskaičiuoja ultragarso bangos grįžimo į abi puses laiką ir pagal 1 formulę apskaičiuoja storio reikšmę. Pagal 1 lentelėje pateiktą įprastų medžiagų ultragarso perdavimo greitį galima rasti kai kuriuos dažniausiai naudojamus greičio duomenis.
Ultragarsinis storio matavimo metodas
Ultragarso bangos formos schema rodo atitinkamą ryšį tarp ultragarso bangos ir jos praėjimo per įrenginį. Iš jo storio matavimo metodo raktas yra rasti dominančio storio sluoksnio bangos formą, nustatyti įrenginio priekinio paviršiaus užtvaras ir duomenų vartus dominančiame storio sluoksnyje. Ultragarsinio skenavimo mikroskopo Smartscan programinėje įrangoje svarbiausia yra tai, kaip nustatyti įrenginio storį ir dominantį sluoksnį.
