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简介
这是声学扫描显微镜ppt，包括了显微镜种类介绍，扫描声学显微镜的原理，扫描声学显微镜的性能及在材料科学中的应用，超高压电子显微镜等内容，欢迎点击下载。
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超高压电子显微镜 主要用途： 观测材料、矿物、生物样品、器件透射电子显微象及电子衍射图，对样品微观组织、结构、缺陷等定性、定量分析。 可对样品在加热、拉伸、电子辐照等条件下微观组织的变化过程进行动态观测。 仪器类别： 03040701 /仪器仪表 /光学仪器 /电子光学及离子光学仪器 /透射式电子显微镜 指标信息： 加速电压：1000kV 放大倍数：150倍～30万倍晶格分辨率：0.27nm 选区衍射相机长：2～6m 试样可加热温度：1000℃ 附件信息： 加热台（室温-1000℃），拉伸台加伸台（室温-1000℃），动态过程摄象录象系统。双倾台（±45° 该仪器是我国最大型的透射电子显微镜，它主要用于各种材料的微结构分析，组织特征和相鉴定，缺陷研究等。与普通电子显微镜相比较，它可以进行微观过程的动态实验观察、辐照效应研究、厚试样和粗大析出物的观察分析以及半导体微器件结构研究。同时，本实验室样品制备、数据结果处理等附属设备齐全，为科研实验创造了良好条件。 透射电子显微镜 JEM-2010F透射电镜 在光学显微镜下无法看清小于0.2µm的细微结构，这些结构称为亚显微结构或超微结构。要想看清这些结构，就必须选择波长更短的光源，以提高显微镜的分辨率。1932年Ruska发明了以电子束为光源的透射电子显微镜，电子束的波长要比可见光和紫外光短得多，并且电子束的波长与发射电子束的电压平方根成反比，也就是说电压越高波长越短。目前TEM的分辨力可达0.2nm。 扫描电子显微镜 场离子显微镜 扫描声学显微镜 扫描声学显微镜基本原理 扫描声学显微镜是一种集声学、电子、机械、计算机等技术为一体的高科技产品，有透射型和反射型两种，透射型只能观察很薄的试件，对样品制备有一定要求。而反射型的优点是试件厚度不受限制，因而有着更为广泛的应用领域，目前可购买到的扫描声学显微镜商品为反射型。反射式扫描声学显微镜原理如图所示。 C-SAM的服务 超声波扫描显微镜(C-SAM)主要使用于封装内部结构的分析，因为它能提供IC封装因水气或热能所造成破坏分析，例如裂缝、空洞和脱层。 C-SAM内部造影原理为电能经由聚焦转换镜产生超声波触击在待测物品上，将声波在不同接口上反射或穿透讯号接收后影像处理，再以影像及讯号加以分析。 C-SAM可以在不需破坏封装的情况下探测到脱层、空洞和裂缝，且拥有类似X-Ray的穿透功能，并可以找出问题发生的位置和提供接口数据，是互补的两种设备 主要应用范围 晶元面处脱层 锡球、晶元、或填胶中之裂缝 晶元倾斜 各种可能之孔洞（晶元接合面、锡球、填胶…等） 覆晶构装之分析 非破坏性材料内部结构测试 广泛应用于半导体工业，材料测试，生命科学等领域 视觉效果 定量分析 自动控制 －3D形貌再现 －同时观察多个层面 －显示样品的机械性能（硬度，密度，压力等） －实时超声波飞时图表（A-Scan） －纵向截面图像（B-Scan） －XY图像（C-Scan， D-Scan， 自动扫描， 多层扫描） －第二个监视器便于图像的观察和操作 －柱状图显示 －长度测量 －膜厚测量 －多方式图像处理 －超声波传输时间测量 －无损伤深度测量 －数字信号分析 －相位测量 —自动XYZ扫描 －自动存储仪器参数 －运用分层运算方法进行自动失效鉴别 －自动滤波参数设置 －换能器自动聚焦 －高分辨率下自动进行高速扫描 KSI v-400E 性能参数 ● 频率范围：1～550MHz ● 换能器选择：5～400MHz ● 扫描范围：0.20×0.20mm～400×400mm ● 扫描速度：2000mm/秒 ● 扫描机构分辨率：0.1μm ● 扫描模式：A， B，C，D， G， X， 3D ● 最小门限时间1ns ● FFT(快速傅里叶变换） ● 阻抗测量，伪彩色表示 ● 图像输出可保存为BMP及SAM格式 ● 仪器尺寸：200×65×130cm 在材料科学中的应用 声波在固体中传播，呈现出不同的声能传播类型。除了常见的体声波(纵波和剪切波)外，声表面波(SAW)同样存在于许多材料之中。声波的不同类型以复杂的方式与材料的弹性特征相互作用，从而产生了携带大童信息的反差。在声显微术中，这些信息可从下述四个方面获得，通过分析可以得到大量的所需材料特征。 1.表层成像 在这种模式中，体声波透入样品并在样品内部折射而聚焦.因此，表层的特征能导致反射，从而在所形成材料工程的图象中产生相应的反差以反映所检测的表层状况。 2.阻抗成像 介质的声学阻抗被表示为声速与密度的乘积(Z =CP)，当声波入射于两种介质界面时，按反射系数产生反射:R= CZz一Zi)/CZz }-ZO(此处Z:和Zz是两种介质的声阻抗)，反射功率为R的平方。当显微镜聚焦于表面时，阻抗的变化将表现为反差的变化。因此，聚合物及其复合材料的组成能用声学法测出，因为图象反差的变化与声学阻抗的变化相对应，因而也就与密度和模蚤的变化相对应。阻抗成像形式适用于如聚合物类的低密度材料。例如，这种成像方式能用于区分两相聚合物间的界面。阻抗成像也适用于半导体加工中的光刻胶残余量的检查，这是因为光刻胶的声阻抗大大低于硅或氧化物，因而其表现出声反射的减少。 阻抗成像方式不适用于高密度材料(大部分金属、陶瓷和半导体)中的阻抗变化成像。如果Zz ;Zi，反射系数R的变化不明显，R接近于1。在这种情况下，可以采用声表面波(SAW)成像模式。 3.声衰面波成像 当一束平面声纵波以一个临界入射角(式中Cw和Cx分别为藕合液及表面声波的速度)通过藕合液投射到固体样品的表面时，就会产生有泄漏的Rayleigh波，即Rayleigh波在沿材料表面传播的同时，将不断向藕合液中以纵波的形式辐射声波，而且所辐射的声纵波的方向同表面的法线也成0a角。有泄漏的Rayleigh波是纵波及横波的混合波，它离开表面后按指数规律衰减。当满足共焦条件时，泄漏Rayleigh波被透镜体上的换能器所接收并激励起电压。Rayleigh波的传播对弹性变化非常灵敏，这就使得图像反差得以提高。通过改变透镜相对于样品的位置，可以获得较优的图像反差。 因此，材料的晶粒组织及结晶学取向的图像在无需侵蚀试样表面的条件下即可获得。这些材料可以是光学各向同性或各向异性的，当侵蚀表面(揭示这些结构的标准技术)是困难的、太费时的或不可能时，这项能力就显得尤为重要。 由于表面裂纹能极大地影响Rayleigh波传播特征，因此，声学显微镜是探测裂纹的灵敏技术。可以探测到多么细的裂纹是没有限制的。通过对扫描声学显微镜和扫描电子显微镜的对比试验表明，只要表面间出现原子大小的分离，声图像即会出现较强的反差。 4. V (Z)曲经分析及应用 扫描声学显微镜除了显微成像一大功能外，另一功能就是测试V (Z)曲线。当声透镜的聚焦声束在样品内部沿垂直于样品表面方向上(Z)向的不同位置时，换能器的输出电压不同。输出电压V与焦点坐标Z的函数关系称之为V (Z) 结束语 扫描声学显微镜是提供材料信息的一种非常有用的检测工具，它无需复杂的样品制备，就可无损地对材料表面及表层内部成像而进行显微分析，它能独具特色地提供材料内部结构及材料力学参数等重要材料性能参数。声学显微镜的出现，弥补了其他现有微观测试手段(如光学显微镜，扫描电子显微镜)的不足，从而使人们获得了研究认识物质结构的有力工具。可以预料，声学显微镜在材料科学研究中将会得到越来越广泛的应用，声学显微镜，光学显微镜、扫描电子显微镜及其他材料微观检测手段的综合应用，将使材料科学的研究进入一个新时代
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