高频复合超声扫描探针显微镜超声成像研究

摘要

对纳米材料、微电子器件、生物细胞的内部结构进行无损高分辨率成像的手段一直受到广泛关注，而高频复合超声扫描探针显微镜具有同时获取样品表面高分辨率形貌图像和内部高分辨率声学图像的功能，成为了新型检测设备仪器研发的焦点。本文围绕国家重大科学仪器设备开发专项“高频复合超声扫描探针显微镜的研发与应用”，开展了对高频复合超声扫描探针显微镜超声成像的研究，在深入研究了扫描探针显微镜和扫描探针声学显微镜的成像原理之后，提出了超声干涉成像的原理，确定了成像的前提条件，以此为指导对目标仪器模块和功能进行改进，并在此基础上实现了超声干涉成像。相比传统扫描声学成像模式，声学图像质量显著提升，增强了仪器的声学成像能力。此外，本文设计了性能稳定可溯源性好的声学标准样品，被权威测试机构采用并将其应用到高频复合扫描探针显微镜的技术指标测试中，有效地对仪器的内部声学分辨能力进行了评估。此外，通过设计个性化工作站和样品数据库，改善了仪器的用户体验，提高了仪器产品的市场竞争力。

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