JPS58218648A - 超音波顕微鏡 - Google Patents
超音波顕微鏡Info
- Publication number
- JPS58218648A JPS58218648A JP57102402A JP10240282A JPS58218648A JP S58218648 A JPS58218648 A JP S58218648A JP 57102402 A JP57102402 A JP 57102402A JP 10240282 A JP10240282 A JP 10240282A JP S58218648 A JPS58218648 A JP S58218648A
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- JP
- Japan
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- sample
- reflected wave
- frequency pulses
- high frequency
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- Granted
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- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/06—Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超音波顕微鏡に関するものである。
超音波顕微鏡は従来種々のものが提案されており、例え
ば第１図に示す構成のものがある。この超音波顕微鏡に
おいては、高周波パルス発生器１で超高周波数のバース
ト波電気信号を発振させてサーキュレータ２を介して圧
電トランスジューサ３に供給し、ここで電気信号から超
音波に変換して音響レンズ（超音波集束レンズ）４およ
び液体５案介して走査制御装置□６己よりＸ軸および゛
Ｙ軸方向に２次元的に移動する試料台７上に載置された
試料８上にスポット状に投射している。また、試料８か
らの反射波は音響レンズ４で集音し、圧電トランスジュ
ーサ３により電気信号に変換してサーキュレータ２を介
してゲート回路９に供給し、ここで不要な信号を除去し
て試料８からの反射波に対応する信号を取出し、これを
増幅・検波回路１０で増幅、検波して反射波の強度に応
じた検波信号を得、この検波信号を輝度信号としてスキ
ャンコンバータ１１により走査制御装置６による試料台
７の走査と同期させて超音波像を陰極管１２上に表示さ
せるよ゛うにしている。なお、高周波パルス発生器１、
走査制御装置６、ゲート回路９およびスキャンコンバー
タ１１の動作は制御回路１８により制御している。
ば第１図に示す構成のものがある。この超音波顕微鏡に
おいては、高周波パルス発生器１で超高周波数のバース
ト波電気信号を発振させてサーキュレータ２を介して圧
電トランスジューサ３に供給し、ここで電気信号から超
音波に変換して音響レンズ（超音波集束レンズ）４およ
び液体５案介して走査制御装置□６己よりＸ軸および゛
Ｙ軸方向に２次元的に移動する試料台７上に載置された
試料８上にスポット状に投射している。また、試料８か
らの反射波は音響レンズ４で集音し、圧電トランスジュ
ーサ３により電気信号に変換してサーキュレータ２を介
してゲート回路９に供給し、ここで不要な信号を除去し
て試料８からの反射波に対応する信号を取出し、これを
増幅・検波回路１０で増幅、検波して反射波の強度に応
じた検波信号を得、この検波信号を輝度信号としてスキ
ャンコンバータ１１により走査制御装置６による試料台
７の走査と同期させて超音波像を陰極管１２上に表示さ
せるよ゛うにしている。なお、高周波パルス発生器１、
走査制御装置６、ゲート回路９およびスキャンコンバー
タ１１の動作は制御回路１８により制御している。
上述した超音波顕微鏡においては、圧電トランスジュー
サ８から音響レンズ４に発射された超音波は、音響レン
ズ４の凹面状のレンズ部と圧電トランスジューサ３との
間で多重反射し、これらの反射波が圧電トランスジュー
サ３でそれぞれ電気信号に変換されてサーキュレータ２
を経てゲート回路９に供給される。
サ８から音響レンズ４に発射された超音波は、音響レン
ズ４の凹面状のレンズ部と圧電トランスジューサ３との
間で多重反射し、これらの反射波が圧電トランスジュー
サ３でそれぞれ電気信号に変換されてサーキュレータ２
を経てゲート回路９に供給される。
第２図Ａはゲート回路９に入力する信号の分布を示すも
ので、Ｐｏは高周波パルス発生器１のサーキュレータ２
からの漏洩信号を表わし、Ｐｏ。
ので、Ｐｏは高周波パルス発生器１のサーキュレータ２
からの漏洩信号を表わし、Ｐｏ。
Ｐ２およびＰ８は圧電トランスジューサ８と音響レンズ
４のレンズ部との間での第１．第２および第８の反射波
信号を表わす。このため、この種の超音波顕微鏡におい
ては、例えば第１反射被償号Ｐ０と第２反射被償号Ｐ２
との間に試料反則波（Ｕ号Ｓが位置するように音響レン
ズ４を設計し、制御回路１８からゲート回路９に第２図
Ｂに示すようなケートコントロール信号を供給して第２
図Ｃに示すように試料反射波信号Ｓのみを取出すように
していると共に、高周波パルス発生器１からのバースト
波電気信号の周期を十分長くとって、例えば第８反射被
償号Ｐ８以降の反射波信号が十分小さくなるようにして
次のバースト波電気信号による試料反射波信号Ｓへの悪
影−を無くすようにしている。このため、か−る従来の
超音波顕微鏡においては、試料８上で超音波スポットを
空きを生じることなく連鎖するように投射して正確な超
音波画像を得るのに走査速度を十分遅くする必要があり
、このため所要の超音波画像を得るのに長時間を要する
欠点がある。
４のレンズ部との間での第１．第２および第８の反射波
信号を表わす。このため、この種の超音波顕微鏡におい
ては、例えば第１反射被償号Ｐ０と第２反射被償号Ｐ２
との間に試料反則波（Ｕ号Ｓが位置するように音響レン
ズ４を設計し、制御回路１８からゲート回路９に第２図
Ｂに示すようなケートコントロール信号を供給して第２
図Ｃに示すように試料反射波信号Ｓのみを取出すように
していると共に、高周波パルス発生器１からのバースト
波電気信号の周期を十分長くとって、例えば第８反射被
償号Ｐ８以降の反射波信号が十分小さくなるようにして
次のバースト波電気信号による試料反射波信号Ｓへの悪
影−を無くすようにしている。このため、か−る従来の
超音波顕微鏡においては、試料８上で超音波スポットを
空きを生じることなく連鎖するように投射して正確な超
音波画像を得るのに走査速度を十分遅くする必要があり
、このため所要の超音波画像を得るのに長時間を要する
欠点がある。
本発明の目的は上述した欠点を除去し、所要の超音波画
像を高速で得られるよう適切に構成した超音波顕微鏡を
提供しようとするものである。
像を高速で得られるよう適切に構成した超音波顕微鏡を
提供しようとするものである。
本発明の超音波顕微鏡は、異なる周波数の高周波パルス
を発生する手段と、このパルス発生手段から発生される
異なる周波数の高周波パルスにより時間的に離散して試
料の異なる位置に順次超音波を投射する手段と、前記各
高周波パルスに対応する試料からの反射波信号を選択的
に取出す手段と、これら選択的に取出された各高周波パ
ルスに １対応する試料反射波信号を合成して時系
列的な試料反射波信号を得る手段とを具えることを特徴
とするものである。
を発生する手段と、このパルス発生手段から発生される
異なる周波数の高周波パルスにより時間的に離散して試
料の異なる位置に順次超音波を投射する手段と、前記各
高周波パルスに対応する試料からの反射波信号を選択的
に取出す手段と、これら選択的に取出された各高周波パ
ルスに １対応する試料反射波信号を合成して時系
列的な試料反射波信号を得る手段とを具えることを特徴
とするものである。
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第８図は本発明の超音波顕微鏡の一例の構成を示す線図
である。本例では高周波発振器２１−１〜２１−８によ
り互いに隣接する高周波ｆ十Δｆ。
である。本例では高周波発振器２１−１〜２１−８によ
り互いに隣接する高周波ｆ十Δｆ。
ｆ、ｆ−Δｆを連続発振させ、これらをそれぞれアイソ
レータ２２−１〜２２−８を経てダイオードスイッチ２
８に供給して、制御回路２４の制御の下に第４図Ａに示
すように時間的に離散で、あるパルス幅をとるバースト
波として順次繰返し変調する。アイソレータ２２−１〜
２２−８は高周波発振器２１−１〜２１−８の出力がダ
イオードスイッチ２８で変調されないときにその反射波
が対応する高周波発振器に戻るのを防止する。ダイオー
ドスイッチ２８により時間的に離散してパルス変調され
た各電気信号は、サーキュレータ２５を経て圧電トラン
スジューサ２６に順次供給して超音波に変換し、音響レ
ンズ２７および液体２８を経て試料台２９上に載置され
た試料８０上の異なる位置に互いに連鎖するように順次
スポット状に投射する。
レータ２２−１〜２２−８を経てダイオードスイッチ２
８に供給して、制御回路２４の制御の下に第４図Ａに示
すように時間的に離散で、あるパルス幅をとるバースト
波として順次繰返し変調する。アイソレータ２２−１〜
２２−８は高周波発振器２１−１〜２１−８の出力がダ
イオードスイッチ２８で変調されないときにその反射波
が対応する高周波発振器に戻るのを防止する。ダイオー
ドスイッチ２８により時間的に離散してパルス変調され
た各電気信号は、サーキュレータ２５を経て圧電トラン
スジューサ２６に順次供給して超音波に変換し、音響レ
ンズ２７および液体２８を経て試料台２９上に載置され
た試料８０上の異なる位置に互いに連鎖するように順次
スポット状に投射する。
試料８０上に順次投射された超音波は、該試料８０の音
響特性に応じた反射波として再び液体２８および音響レ
ンズ２７を経て集音し、圧電トランスジューサ２６で順
次電気信号に変換してサーキュレータ２５を経て高周波
前置増幅器８１に供給する。
響特性に応じた反射波として再び液体２８および音響レ
ンズ２７を経て集音し、圧電トランスジューサ２６で順
次電気信号に変換してサーキュレータ２５を経て高周波
前置増幅器８１に供給する。
こ−で、高周波前置増幅器８１にはｆ＋Δｆ。
ｆ、ｆ−Δｆの各バースト波電気信号に対応する漏洩信
号Ｐｌｏ、 Ｐ７Ｊ、 Ｐ”、 ｒ第１反射被償号ｐ４
゜Ｐ’ｌ ｒ Ｐ’ｌ ！試料反射波信号Ｓ□ｌ Ｓ、
、 Ｓ８＋第２反射波信号Ｐ’２ ＋ ＰＳ ＋ Ｐ
’２ ＋第８反射被償号ｐ６゜ＰＫ 、 Ｐ″８が、例
えば第４図Ｂに示すように分布して入力する。この高周
波前置増幅器８１の出力は分配器８２を経て中心周波数
がそれぞれｆ十Δｆ。
号Ｐｌｏ、 Ｐ７Ｊ、 Ｐ”、 ｒ第１反射被償号ｐ４
゜Ｐ’ｌ ｒ Ｐ’ｌ ！試料反射波信号Ｓ□ｌ Ｓ、
、 Ｓ８＋第２反射波信号Ｐ’２ ＋ ＰＳ ＋ Ｐ
’２ ＋第８反射被償号ｐ６゜ＰＫ 、 Ｐ″８が、例
えば第４図Ｂに示すように分布して入力する。この高周
波前置増幅器８１の出力は分配器８２を経て中心周波数
がそれぞれｆ十Δｆ。
ｆ、ｆ−Δｆの帯域通過フィルタ８８−１〜８８−３に
供給し、これら帯域通過フィルタ８８−１〜８３−８に
より各周波数のバースト波電気信号に対応する反射波信
号を分離してゲート回路８４−１〜８４−３にそれぞれ
供給する。ゲート回路３４−１〜８４−８には、制御回
路２４によって制御されるゲートパルス制御回路８５か
ら、第４図０．ＤおよびＥに示すゲートパルスをそれぞ
れ供給し、これにより第４図Ｆ、ＧおよびＨに示すよう
に、各周波数のバースト波電気信号に対応する試料反射
波信号Ｓ、 、 Ｓ２およびＳ８をそれぞれ分離して取
出す。
供給し、これら帯域通過フィルタ８８−１〜８３−８に
より各周波数のバースト波電気信号に対応する反射波信
号を分離してゲート回路８４−１〜８４−３にそれぞれ
供給する。ゲート回路３４−１〜８４−８には、制御回
路２４によって制御されるゲートパルス制御回路８５か
ら、第４図０．ＤおよびＥに示すゲートパルスをそれぞ
れ供給し、これにより第４図Ｆ、ＧおよびＨに示すよう
に、各周波数のバースト波電気信号に対応する試料反射
波信号Ｓ、 、 Ｓ２およびＳ８をそれぞれ分離して取
出す。
ゲート回路ａ４−１〜３４−８によりそれぞれ分離して
取出した試料反射波信号Ｓ□、Ｓ２およびＳ８は、高周
波増幅器８６−１〜３６−８および検波回路３７−１〜
３７−３を経て減衰器８８−１〜８８−８にそれぞれ供
給して各検波信号のレベルを調整した後、加算器８９に
供給して第４図工に示すような時系列的な試料反射波信
号に合成してビデオプロセス回路４０を経てスキャンコ
ンバータ４１に供給する。
取出した試料反射波信号Ｓ□、Ｓ２およびＳ８は、高周
波増幅器８６−１〜３６−８および検波回路３７−１〜
３７−３を経て減衰器８８−１〜８８−８にそれぞれ供
給して各検波信号のレベルを調整した後、加算器８９に
供給して第４図工に示すような時系列的な試料反射波信
号に合成してビデオプロセス回路４０を経てスキャンコ
ンバータ４１に供給する。
一方、音響レンズ２７および獣暫台２９は制御回路２４
の制御の下に走査制御装置４２によりＸ軸およびＹ軸方
向に相対的に移動させ、これにより試料３０に順次投射
される各周波数の超音波スポットが、例えばＸ軸方向に
おいて第５図に示すように空きを生じることなく連鎖し
て順次投射されるようにして、試料３０を２次元的に走
査する。
の制御の下に走査制御装置４２によりＸ軸およびＹ軸方
向に相対的に移動させ、これにより試料３０に順次投射
される各周波数の超音波スポットが、例えばＸ軸方向に
おいて第５図に示すように空きを生じることなく連鎖し
て順次投射されるようにして、試料３０を２次元的に走
査する。
このようにすれば、第４図Ｆ〜工から明らかなように、
各周波数のバースト波電気信号の一周期のなかで８倍の
試料反射波信号を得ることができる。
各周波数のバースト波電気信号の一周期のなかで８倍の
試料反射波信号を得ることができる。
スキャンコンバータ４１に供給される第４図工に示す時
系列的な試料反射波信号は、制御回路２４の制御により
試料３０上の対応する位置の輝度信号となるように走査
制御装置４２による試料８０の走査と同期して記録し、
これによりモニター４８上に試料３０の超音波画像を表
示する。
系列的な試料反射波信号は、制御回路２４の制御により
試料３０上の対応する位置の輝度信号となるように走査
制御装置４２による試料８０の走査と同期して記録し、
これによりモニター４８上に試料３０の超音波画像を表
示する。
本実施例において、互いに隣接する高周波ｆ＋Δｆ、ｆ
、ｆ−Δｆは、圧電トランスジューサ２６、音響レンズ
２７およびそのレンズ部にコーティングされる反射防止
膜９周波数特性を考慮して設定することができ、例えば
ｆ −Ｉ ＧＨｚでΔｆ−１００’ＭＩ（Ｚとすること
ができる。
、ｆ−Δｆは、圧電トランスジューサ２６、音響レンズ
２７およびそのレンズ部にコーティングされる反射防止
膜９周波数特性を考慮して設定することができ、例えば
ｆ −Ｉ ＧＨｚでΔｆ−１００’ＭＩ（Ｚとすること
ができる。
なお、本発明は上述した８種の周波数のみでなく、２種
または４種以上の周波数を用いることもできる。
または４種以上の周波数を用いることもできる。
以上述べたように、本発明によれば１つの超音波周波数
を用いる場合に比べ、同一時間内で複数の超音波スポッ
トを試料に投射することができるから、所要の超音波画
像を高速で得ることができ、本発明の目的を有効に達成
することができる。
を用いる場合に比べ、同一時間内で複数の超音波スポッ
トを試料に投射することができるから、所要の超音波画
像を高速で得ることができ、本発明の目的を有効に達成
することができる。
第１図は従来の超音波顕微鏡の構成を示す線図、
第２図Ａ、ＢおよびＣはその動作を説明するための信号
波形図、 第８図は本発明の超音波顕微鏡の一例の構成を示す線図
、 第４図Ａ〜工は同じくその動作を説明するための信号波
形図、 第５図は本発明の超音波顕微鏡による試料面上での超音
波スポットの投射態様の一例を示す線図である。 ２１−１〜２１−３・・・高周波発振器２２−１〜２２
−８・・・アイソレータ２３・・・ダイオードスイッチ ２４・・・制御回路 ２５・・・サーキュレータ
２６・・・圧電トランスジューサ ２７・・・音響レンズ ２８・・・液体２９・・・
試料台 ８０・・・試料８１・・・高周波前置
増幅器 ８２・・・分配器 ３８−１〜３３−８・・・帯域通過フィルタ３４−１〜
８４−８・・・ゲート回路 ８５・・・ゲートパルス制御回路 ８６−１〜８６−８・・・高周波増幅器３７−１〜８７
−８・・・検波回路 ８８−１〜８８−８・・・減衰器 ３９・・・加算器 ４０・・・ビデオプロセス
回路４１・・・スキャンコンバータ ４２・・・走査制御装置 ４８・・・モニター。
波形図、 第８図は本発明の超音波顕微鏡の一例の構成を示す線図
、 第４図Ａ〜工は同じくその動作を説明するための信号波
形図、 第５図は本発明の超音波顕微鏡による試料面上での超音
波スポットの投射態様の一例を示す線図である。 ２１−１〜２１−３・・・高周波発振器２２−１〜２２
−８・・・アイソレータ２３・・・ダイオードスイッチ ２４・・・制御回路 ２５・・・サーキュレータ
２６・・・圧電トランスジューサ ２７・・・音響レンズ ２８・・・液体２９・・・
試料台 ８０・・・試料８１・・・高周波前置
増幅器 ８２・・・分配器 ３８−１〜３３−８・・・帯域通過フィルタ３４−１〜
８４−８・・・ゲート回路 ８５・・・ゲートパルス制御回路 ８６−１〜８６−８・・・高周波増幅器３７−１〜８７
−８・・・検波回路 ８８−１〜８８−８・・・減衰器 ３９・・・加算器 ４０・・・ビデオプロセス
回路４１・・・スキャンコンバータ ４２・・・走査制御装置 ４８・・・モニター。
Claims (1)
- １ 異なる周波数の高周波パルスを発生する手段と、こ
のパルス発生手段から発生される異なる周波数の高周波
パルスにより時間的に離散して試料の異なる位置に順次
超音波を投射する手段と、前記各高周波パルスに対応す
る試料からの反射波信号を選択的に取出す手段と、これ
ら選択的に取出された各高周波パルスに対応する試料反
射波信号を合成して時系列的な試料反射波信号を得る手
段とを具えることを特徴とする超音波顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57102402A JPS58218648A (ja) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | 超音波顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57102402A JPS58218648A (ja) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | 超音波顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58218648A true JPS58218648A (ja) | 1983-12-19 |
| JPH0381098B2 JPH0381098B2 (ja) | 1991-12-27 |
Family
ID=14326446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57102402A Granted JPS58218648A (ja) | 1982-06-15 | 1982-06-15 | 超音波顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58218648A (ja) |
-
1982
- 1982-06-15 JP JP57102402A patent/JPS58218648A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0381098B2 (ja) | 1991-12-27 |
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