JPH0535331Y2 - - Google Patents
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- JPH0535331Y2 JPH0535331Y2 JP1985052754U JP5275485U JPH0535331Y2 JP H0535331 Y2 JPH0535331 Y2 JP H0535331Y2 JP 1985052754 U JP1985052754 U JP 1985052754U JP 5275485 U JP5275485 U JP 5275485U JP H0535331 Y2 JPH0535331 Y2 JP H0535331Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- temperature
- medium
- heat absorption
- acoustic lens
- 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 - Lifetime
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
［技術分野］
本考案は、超音波を試料に当ててその反射音波
を電気信号に変換し試料の微細構造を２次元に撮
像する超音波顕微鏡装置に関する。
を電気信号に変換し試料の微細構造を２次元に撮
像する超音波顕微鏡装置に関する。
［従来技術］
従来から使用されている超音波顕微鏡装置は第
１図に示すような構成になつており、すなわち電
気音響変換薄膜（ZnO）１０は電極１２に挟み込
まれたサンドイツチ構造になつていて、一方の電
極１２はサフアイヤ等から成る音響伝搬体１４の
平面状に研磨された上面に固着されている。該音
響伝搬体１４の下端には口径約0.1mmφ〜1.0mmφ
の凹面状の半球穴が形成され、これにより音響レ
ンズ１６が構成されている。
１図に示すような構成になつており、すなわち電
気音響変換薄膜（ZnO）１０は電極１２に挟み込
まれたサンドイツチ構造になつていて、一方の電
極１２はサフアイヤ等から成る音響伝搬体１４の
平面状に研磨された上面に固着されている。該音
響伝搬体１４の下端には口径約0.1mmφ〜1.0mmφ
の凹面状の半球穴が形成され、これにより音響レ
ンズ１６が構成されている。
そして、前記音響伝搬体１４の下方には試料台
１８が配置され、該試料台１８の前記音響レンズ
１６の真下の所には観察する試料２０が載せられ
ていて該音響レンズ１６と試料２０との間には水
等の媒質２２が満たされている。
１８が配置され、該試料台１８の前記音響レンズ
１６の真下の所には観察する試料２０が載せられ
ていて該音響レンズ１６と試料２０との間には水
等の媒質２２が満たされている。
更に、前記電気音響変換薄膜１０にパルス１０
０を印加して平面超音波１０２を発生するための
パルス発振器２４が設けられている。そして、こ
のパルス発振器２４の作動によつて該電気音響変
換薄膜１０から発生した平面超音波１０２は音響
伝搬体１４中を伝搬して音響レンズ１６に達する
と音響伝搬体１４としてのサフアイヤの音速
（1100m／ｓ）と媒質である水の音速（1500m／
ｓ）との音速の差により屈折作用が生じて試料２
０面上に焦点を結ぶように集束される。試料２０
面に照射された超音波はそこで反射されて試料２
０の弾性的性質に応じて強弱の反射超音波１０４
となつて音響レンズ１６へ戻る。
０を印加して平面超音波１０２を発生するための
パルス発振器２４が設けられている。そして、こ
のパルス発振器２４の作動によつて該電気音響変
換薄膜１０から発生した平面超音波１０２は音響
伝搬体１４中を伝搬して音響レンズ１６に達する
と音響伝搬体１４としてのサフアイヤの音速
（1100m／ｓ）と媒質である水の音速（1500m／
ｓ）との音速の差により屈折作用が生じて試料２
０面上に焦点を結ぶように集束される。試料２０
面に照射された超音波はそこで反射されて試料２
０の弾性的性質に応じて強弱の反射超音波１０４
となつて音響レンズ１６へ戻る。
そして、この反射された超音波１０４は音響伝
搬体１４中を前と逆方向に進み電気音響変換薄膜
１０に達すると高周波信号１０６に変換される。
搬体１４中を前と逆方向に進み電気音響変換薄膜
１０に達すると高周波信号１０６に変換される。
この高周波信号１０６を受信機２６で受信し、
ここでダイオード検波してビデオ信号１０８に変
換しCRTデイスプレイ２８の入力信号として用
いられている。また、このCRTデイスプレイ２
８に試料２０の２次元画像を表示するために前記
試料台１８を駆動装置３０及び連結棒３１によつ
てＸ−Ｙ平面で２次元に走査する。
ここでダイオード検波してビデオ信号１０８に変
換しCRTデイスプレイ２８の入力信号として用
いられている。また、このCRTデイスプレイ２
８に試料２０の２次元画像を表示するために前記
試料台１８を駆動装置３０及び連結棒３１によつ
てＸ−Ｙ平面で２次元に走査する。
このように構成された超音波顕微鏡装置におい
て、試料台１８を駆動装置３０によりＸ−Ｙ平面
内で２次元に走査していると試料２０の走査に伴
う試料２０面の反射超音波１０４の強弱が２次元
的にCRTデイスプレイ２８面に表示される。
て、試料台１８を駆動装置３０によりＸ−Ｙ平面
内で２次元に走査していると試料２０の走査に伴
う試料２０面の反射超音波１０４の強弱が２次元
的にCRTデイスプレイ２８面に表示される。
ところで、このような装置で、例えばその弾性
的性質の温度依存性が大きく生体組織、細胞等の
試料を観察する場合には、試料の温度を変化させ
て各温度における試料の物理的性質の変化を観察
する必要が生じるものである。しかし、試料の温
度を変化させると、超音波の通る媒質２２も同様
な温度変化をし、それに伴つて媒質２２中での超
音波の吸収される割合いが変化してしまう。例え
ば、媒質２２として水を使用した場合には、第２
図に示すとおり、水を常温より高くするにつれて
超音波の伝搬速度は多少増加するが、超音波の水
中で吸収される割合は大幅に減少して反射された
超音波１０４の信号としての強弱の程度が温度に
より変化するのが理解される。また、温度変化に
より試料２０で反射した超音波の出力変化をもた
らすものとして装置の測定系、例えば音響レンズ
１６あるいは試料台１８の膨脹、収縮による試料
２０と音響レンズ１６との距離の変化などがあ
る。そのため、各温度における超音波１０４の媒
質２２中での吸収率変化に基づく反射信号の誤差
や装置の測定系の温度変化による反射信号の誤差
を補正しなければ試料の各温度における正確な物
理的性質の変化を観察することができないもので
ある。しかし、それを実施することの困難性から
従来の超音波顕微鏡装置では行われておらず、試
料２０を任意に温度変化させて各温度における試
料２０の物理的性質の変化を観察することができ
なかつた。
的性質の温度依存性が大きく生体組織、細胞等の
試料を観察する場合には、試料の温度を変化させ
て各温度における試料の物理的性質の変化を観察
する必要が生じるものである。しかし、試料の温
度を変化させると、超音波の通る媒質２２も同様
な温度変化をし、それに伴つて媒質２２中での超
音波の吸収される割合いが変化してしまう。例え
ば、媒質２２として水を使用した場合には、第２
図に示すとおり、水を常温より高くするにつれて
超音波の伝搬速度は多少増加するが、超音波の水
中で吸収される割合は大幅に減少して反射された
超音波１０４の信号としての強弱の程度が温度に
より変化するのが理解される。また、温度変化に
より試料２０で反射した超音波の出力変化をもた
らすものとして装置の測定系、例えば音響レンズ
１６あるいは試料台１８の膨脹、収縮による試料
２０と音響レンズ１６との距離の変化などがあ
る。そのため、各温度における超音波１０４の媒
質２２中での吸収率変化に基づく反射信号の誤差
や装置の測定系の温度変化による反射信号の誤差
を補正しなければ試料の各温度における正確な物
理的性質の変化を観察することができないもので
ある。しかし、それを実施することの困難性から
従来の超音波顕微鏡装置では行われておらず、試
料２０を任意に温度変化させて各温度における試
料２０の物理的性質の変化を観察することができ
なかつた。
［考案の目的］
本考案は前記従来技術の欠点に鑑みなされたも
のであり、その目的は、種々の温度における物理
的性質の変化を観察する必要性のある生体組織、
細胞等の試料に有効な超音波顕微鏡装置を提供す
ることにある。
のであり、その目的は、種々の温度における物理
的性質の変化を観察する必要性のある生体組織、
細胞等の試料に有効な超音波顕微鏡装置を提供す
ることにある。
［考案の構成］
この目的を達成するために、本考案は、従来の
超音波顕微鏡装置において、試料の近傍に該試料
を加温または冷却するための吸発熱部と該試料の
温度を検出するための温度センサとを設けるとと
もに該温度センサからの検出信号を入力して該試
料をある任意の温度に保つために前記吸発熱部の
吸発熱量を制御する温度制御器を設け、更に吸発
熱部からの吸発熱で試料とともに代わる媒質の温
度変化による超音波の媒質中での吸収率変化に基
づく反射信号の誤差及び装置の測定系による反射
信号の誤差を自動的に補正する手段を設けたこと
を特徴とする。
超音波顕微鏡装置において、試料の近傍に該試料
を加温または冷却するための吸発熱部と該試料の
温度を検出するための温度センサとを設けるとと
もに該温度センサからの検出信号を入力して該試
料をある任意の温度に保つために前記吸発熱部の
吸発熱量を制御する温度制御器を設け、更に吸発
熱部からの吸発熱で試料とともに代わる媒質の温
度変化による超音波の媒質中での吸収率変化に基
づく反射信号の誤差及び装置の測定系による反射
信号の誤差を自動的に補正する手段を設けたこと
を特徴とする。
［考案の実施例］
以下、図面により本考案の好適な実施例を説明
いる。
いる。
第３図中、試料３２を載せた試料台３４は固定
されて、電気音響変換素子３６ａ、音響レンズ３
６ｃが形成された音響伝搬体３６ｂから成るトラ
ンスデユーサ３６が連結棒３８を介して走査部４
０に取り付けられ、該走査部４０の作動により該
トランスデユーサ３６はＸ−Ｙ平面内で２次元に
走査される。
されて、電気音響変換素子３６ａ、音響レンズ３
６ｃが形成された音響伝搬体３６ｂから成るトラ
ンスデユーサ３６が連結棒３８を介して走査部４
０に取り付けられ、該走査部４０の作動により該
トランスデユーサ３６はＸ−Ｙ平面内で２次元に
走査される。
試料台３４の下側には吸発熱部、例えばサーモ
エレメント４２が配されていて、該サーモエレメ
ント４２は電源４４から供給される電流によりそ
の表面４２ａで吸熱又は発熱を行う。
エレメント４２が配されていて、該サーモエレメ
ント４２は電源４４から供給される電流によりそ
の表面４２ａで吸熱又は発熱を行う。
また、試料台３４上の試料３２の近傍には試料
３２の温度を検出するための温度センサ４６が配
置され、この温度センサ４６から出力される検出
信号は温度制御器４８に入力される。
３２の温度を検出するための温度センサ４６が配
置され、この温度センサ４６から出力される検出
信号は温度制御器４８に入力される。
そして、該温度制御器４８はあらかじめ設定さ
れた温度と前記温度センサ４６の検出信号による
試料温度とを比較し、この両者の差に比例した信
号を電源４４に送り、電源４４からその信号に応
じた電流を出力させ、前記サーモエレメント４２
の吸熱量又は発熱量を制御して試料３２の温度を
温度制御器４８に設定した温度に保つ。
れた温度と前記温度センサ４６の検出信号による
試料温度とを比較し、この両者の差に比例した信
号を電源４４に送り、電源４４からその信号に応
じた電流を出力させ、前記サーモエレメント４２
の吸熱量又は発熱量を制御して試料３２の温度を
温度制御器４８に設定した温度に保つ。
このように温度制御器４８で試料３２を所要の
温度に保ち、パルス発振器５０を作動させてパル
ス１１０をトランスデユーサ３６に送ると、該ト
ランスデユーサ３６からは超音波が出力する。こ
の出力された超音波が媒質５２中を通つて試料３
２に照射して該試料３２から反射される超音波１
１２は音響伝搬体３６ｂを通りトランスデユーサ
３６の電気音響変換素子３６ａで高周波信号１１
４に変換され、この高周波信号１１４は受信機２
６で受信されダイオード検波されて第１のビデオ
信号１１６に変換される。
温度に保ち、パルス発振器５０を作動させてパル
ス１１０をトランスデユーサ３６に送ると、該ト
ランスデユーサ３６からは超音波が出力する。こ
の出力された超音波が媒質５２中を通つて試料３
２に照射して該試料３２から反射される超音波１
１２は音響伝搬体３６ｂを通りトランスデユーサ
３６の電気音響変換素子３６ａで高周波信号１１
４に変換され、この高周波信号１１４は受信機２
６で受信されダイオード検波されて第１のビデオ
信号１１６に変換される。
ところで、前記試料３２から反射した超音波１
１２は媒質５２中を通るときに該媒質５２の各温
度の超音波吸収率に基づいて媒質５２中に一部吸
収されるので超音波１１２が前記トランスデユー
サ３６によつて変換された反射信号すなわち前記
の高周波信号１１４又は第１のビデオ信号１１６
は試料３２の物理的な性質である弾性的性質を忠
実に反映した信号となつていない。また、装置の
測定系として音響レンズ３６ｃ又は温度変化によ
つて試料台３４が厚み方向に膨脹収縮して試料３
２と音響レンズ３６ｃ間の距離が変化することに
よる反射信号の誤差がある。
１２は媒質５２中を通るときに該媒質５２の各温
度の超音波吸収率に基づいて媒質５２中に一部吸
収されるので超音波１１２が前記トランスデユー
サ３６によつて変換された反射信号すなわち前記
の高周波信号１１４又は第１のビデオ信号１１６
は試料３２の物理的な性質である弾性的性質を忠
実に反映した信号となつていない。また、装置の
測定系として音響レンズ３６ｃ又は温度変化によ
つて試料台３４が厚み方向に膨脹収縮して試料３
２と音響レンズ３６ｃ間の距離が変化することに
よる反射信号の誤差がある。
そこで、媒質５２の温度変化による超音波媒質
５２中での吸収率変化に基づく反射信号の誤差や
装置の測定系による反射信号の誤差を自動的に補
正する手段としてコンピユータ５４が使用されて
おり、該コンピユータ５４には媒質５２の各温度
による超音波１１２の吸収率変化に基づく反射信
号の誤差及び各温度における音響レンズ３６ｃと
試料３２の距離等の装置の測定系の変化による反
射信号の誤差を補正するためのプログラムがあら
かじめ設定されている。このコンピユータ５４に
は温度制御器４８から試料３２の温度をある任意
温度にする設定温度データが入力されるととも
に、受信機２６からのその温度での媒質５２及び
装置の測定系による誤差分を含んだ反射信号であ
る第１のビデオ信号１１６が出力されると、該コ
ンピユータ５４は第１のビデオ信号１１６から誤
差を補正して試料３２を当該温度における物理的
性質である弾性的性質を忠実に反映した第２のビ
デオ信号１１８が出力され、該第２のビデオ信号
１１８によりCRTデイスプレス５６に試料３２
の２次元画像が表示される。
５２中での吸収率変化に基づく反射信号の誤差や
装置の測定系による反射信号の誤差を自動的に補
正する手段としてコンピユータ５４が使用されて
おり、該コンピユータ５４には媒質５２の各温度
による超音波１１２の吸収率変化に基づく反射信
号の誤差及び各温度における音響レンズ３６ｃと
試料３２の距離等の装置の測定系の変化による反
射信号の誤差を補正するためのプログラムがあら
かじめ設定されている。このコンピユータ５４に
は温度制御器４８から試料３２の温度をある任意
温度にする設定温度データが入力されるととも
に、受信機２６からのその温度での媒質５２及び
装置の測定系による誤差分を含んだ反射信号であ
る第１のビデオ信号１１６が出力されると、該コ
ンピユータ５４は第１のビデオ信号１１６から誤
差を補正して試料３２を当該温度における物理的
性質である弾性的性質を忠実に反映した第２のビ
デオ信号１１８が出力され、該第２のビデオ信号
１１８によりCRTデイスプレス５６に試料３２
の２次元画像が表示される。
以上の実施例では吸発熱部に半導体から成るサ
ーモエレメント４２を示したが、これに限らず他
の熱交換器等を使用することも可能である。
ーモエレメント４２を示したが、これに限らず他
の熱交換器等を使用することも可能である。
このような構成により、弾性的性質の温度依存
性が大きい生体組織、細胞等の試料を観察する場
合であつても、各温度における該試料の物理的性
質を忠実に撮像することができる。
性が大きい生体組織、細胞等の試料を観察する場
合であつても、各温度における該試料の物理的性
質を忠実に撮像することができる。
［考案の効果］
以上説明したとおり、本考案によれば、試料を
任意の温度に保つようにするとともに、媒質の温
度変化による超音波の媒質中での吸収率変化に基
づく反射信号の誤差及び温度変化による反射信号
の誤差を自動的に補正する手段を設けたことで、
試料の各温度による物理的性質の変化を忠実に撮
像することができる効果がある。
任意の温度に保つようにするとともに、媒質の温
度変化による超音波の媒質中での吸収率変化に基
づく反射信号の誤差及び温度変化による反射信号
の誤差を自動的に補正する手段を設けたことで、
試料の各温度による物理的性質の変化を忠実に撮
像することができる効果がある。
第１図は従来の超音波顕微鏡装置の説明図、第
２図は媒質（水）の音速及び超音波吸収係数の温
度変化を示すグラフ図、第３図は本考案の好適な
一実施例を示す説明図である。 ３２……試料、３６……トランスデユーサ、３
６ａ……電気音響変換素子、３６ｂ……音響伝搬
体、３６ｃ……音響レンズ、４２……サーモエレ
メント（吸発熱部）、４６……温度センサ、４８
……温度制御器、５２……媒質、１１４……高周
波信号、１１６……第１のビデオ信号、１１８…
…第２のビデオ信号。
２図は媒質（水）の音速及び超音波吸収係数の温
度変化を示すグラフ図、第３図は本考案の好適な
一実施例を示す説明図である。 ３２……試料、３６……トランスデユーサ、３
６ａ……電気音響変換素子、３６ｂ……音響伝搬
体、３６ｃ……音響レンズ、４２……サーモエレ
メント（吸発熱部）、４６……温度センサ、４８
……温度制御器、５２……媒質、１１４……高周
波信号、１１６……第１のビデオ信号、１１８…
…第２のビデオ信号。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 音響伝搬体の一端に電気音響変換素子を設け他
端に所定の焦点をもつ音響レンズにより形成され
たトランスデユーサの該音響レンズの焦点近傍に
所定試料を置くとともに該音響レンズと該試料の
間には媒質を介在させて前記音響レンズから前記
媒質中に放出された音波の前記試料での反射音波
により該試料を撮像する超音波顕微鏡装置におい
て、 前記試料の近傍に吸発熱部と温度センサを配置
するとともに、該温度センサからの検出信号を入
力して該試料をある任意温度にするために前記吸
発熱部の吸発熱量を制御する温度制御器を設け、
かつ媒質及び装置の測定系の温度変化による超音
波の反射信号の誤差を自動的に補正する手段を設
けて、前記試料を任意の温度に加温又は冷却して
試料の物理的性質の状態を撮像可能とする超音波
顕微鏡装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985052754U JPH0535331Y2 (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985052754U JPH0535331Y2 (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61170069U JPS61170069U (ja) | 1986-10-22 |
| JPH0535331Y2 true JPH0535331Y2 (ja) | 1993-09-08 |
Family
ID=30572984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985052754U Expired - Lifetime JPH0535331Y2 (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0535331Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004530863A (ja) * | 2000-12-28 | 2004-10-07 | ピコリター インコーポレイテッド | 集束音響排出細胞分類システムおよび方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56147060A (en) * | 1980-04-16 | 1981-11-14 | Alps Nootoronikusu Kk | Ultrasonic microscope |
| JPS57182645A (en) * | 1981-05-07 | 1982-11-10 | Olympus Optical Co Ltd | Ultrasonic microscope |
-
1985
- 1985-04-11 JP JP1985052754U patent/JPH0535331Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004530863A (ja) * | 2000-12-28 | 2004-10-07 | ピコリター インコーポレイテッド | 集束音響排出細胞分類システムおよび方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61170069U (ja) | 1986-10-22 |
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