超聲掃描顯微鏡（Scanning Acoustic Microscopy，SAM）是利用超聲波技術(shù)將微弱的超聲脈沖傳入被測(cè)樣品，通過對(duì)樣品脈沖反射、回波強(qiáng)度、對(duì)比關(guān)系和吸收能力等信息的分析獲取對(duì)樣品材料的顯微結(jié)構(gòu)研究。下面我們?cè)敿?xì)介紹一下超聲掃描顯微鏡的工作原理、適用領(lǐng)域以及優(yōu)勢(shì)。
1.工作原理
超聲顯微鏡的一種典型實(shí)現(xiàn)方式是利用雙面?zhèn)鞲衅鞅O(jiān)測(cè)樣品表面和反射點(diǎn)之間的超聲波傳輸，采取掃描方式獲得樣品的顯微結(jié)構(gòu)信息。當(dāng)一個(gè)超聲波脈沖傳入樣品時(shí)，其中一部分被樣品表面反射，一部分、經(jīng)過樣品的內(nèi)部、透射至其它界面再反射。由于樣品內(nèi)部的多種組織結(jié)構(gòu)（包括孔隙、接觸、界面）對(duì)超聲波的傳播及吸收產(chǎn)生差異，因此在回到傳感器時(shí)，每個(gè)組織結(jié)構(gòu)都會(huì)產(chǎn)生單獨(dú)的回波。 通過對(duì)這些回波的分析，隨著掃描裝置的移動(dòng)和觀察方向的變化，SAM能夠呈現(xiàn)出樣品內(nèi)部的顯微結(jié)構(gòu)和特征。
2.適用領(lǐng)域
超聲顯微鏡技術(shù)可以在各種材料研究中得到應(yīng)用，如微電子、半導(dǎo)體、材料科學(xué)、納米制品等。默認(rèn)地，SAM主要應(yīng)用于包括聚合物、金屬、陶瓷、水晶等在內(nèi)的硬性材料，尤其是檢測(cè)半導(dǎo)體芯片及電子元器件中的缺陷、疾病、裂縫和結(jié)構(gòu)變化等。而且由于其較好的分辨率和成像能力，SAM技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用，如腫瘤診斷、組織切片的顯微檢測(cè)和生物顆粒物的研究等。
3.優(yōu)勢(shì)
超聲顯微鏡無(wú)需對(duì)材料進(jìn)行特殊的樣本制備，材料的表面可以處于其它狀態(tài)(該狀態(tài)下超聲波的探測(cè)性能下降)；而傳統(tǒng)的顯微鏡技術(shù)往往需要對(duì)樣品進(jìn)行特殊的加工和制備。SAM成像的深度和分辨率都比傳統(tǒng)掃描式電子顯微鏡和光學(xué)顯微鏡有一定的優(yōu)勢(shì)，能夠顯示不同的組織結(jié)構(gòu)和材料內(nèi)部的特征以及物理性質(zhì)。SAM的成像速度較快，能夠在低于常溫的環(huán)境下工作并且易于操作。
總之，超聲掃描顯微鏡技術(shù)的特點(diǎn)在于無(wú)需樣品制備、分辨率高、成像速度快，而且具有靈敏度高、對(duì)多種材料都適用等優(yōu)點(diǎn)。