[發明專利]一種用于超聲掃描顯微鏡的樣品臺

在審

• 申請號: 202010048578.X
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111122711A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 秦襄培;陳林;王世民;袁小龍;徐瑞
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: G01N29/22
• 分類號: G01N29/22;G01N29/26;G01N29/06
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 陳曉華

本發明涉及一種用于超聲掃描顯微鏡的樣品臺，包括：用于放置樣品的樣品架；用于驅動樣品架轉動的驅動裝置，樣品架固定于驅動裝置的動力輸出軸上；用于帶動驅動裝置上升或下降的升降組件，驅動裝置設置于升降組件上；升降組件上設置有限位組件，用于對樣品架的最大轉動角度進行限定。基于本發明的用于超聲掃描顯微鏡的樣品臺，可以根據需要對樣品架進行一定角度的旋轉，實現對不同角度下被測物的掃描檢測。

技術領域

本發明屬于超聲掃描技術領域，具體涉及一種用于超聲掃描顯微鏡的固定旋轉裝置。

背景技術

超聲掃描顯微鏡是一種通過超聲波為傳播媒介對微觀物體進行成像的無損檢測設備,利用超聲波脈沖回波的性質，激勵壓電換能器發射出多束超聲波通過耦合液介質傳遞到被測樣品,作為無損檢測被廣泛用于各領域。超聲掃描顯微鏡采用脈沖回波技術，由特定的聲學組件發射和接收高重復率的短超聲脈沖，要形成一幅聲學圖像，掃描機構需在樣品上方來回做掃描運動。

目前，在進行掃描機構工作中，通常是將待測物直接放置于水槽中，被測物一旦放進水槽中就很難再改變待測物的高度和觀測角度，因此，很難在不對耦合介質進行劇烈擾動的同時實現對不同角度下被測物的狀態監測。

發明內容

本發明解決的技術問題為：提供一種用于超聲掃描顯微鏡的樣品臺，解決了被測物固定以及旋轉一定角度的檢測需求，還可較好的防止超聲波環能器在旋轉的過程中意外損壞，結構簡約，成本低。

基于本發明的用于超聲掃描顯微鏡的樣品臺，包括：用于放置樣品的樣品架；用于驅動所述樣品架轉動的驅動裝置，所述樣品架固定于所述驅動裝置的動力輸出軸上；用于帶動所述驅動裝置上升或下降的升降組件，所述驅動裝置設置于所述升降組件上；所述升降組件上設置有所述限位組件，用于對所述樣品架的最大轉動角度進行限定。

掃描超聲顯微鏡采用脈沖回波技術工作。由特定的聲學組件發射和接收高重復率的短超聲脈沖，聲波與被測樣品發生相互作用后，反射波被接收并轉換為視頻信號。通過發射高頻超聲波傳遞到樣品內部，在經過兩種不同材質之間界面時，由于不同材質的聲阻抗不同，對聲波的吸收和反射程度的不同，進而采集的反射或者穿透的超聲波能量信息或者相位信息的變化來檢查樣品內部出現的分層、裂縫或者空洞等缺陷，要形成一幅聲學圖像，掃描機構需在樣品上方來回做掃描運動，樣品每一點反射波的強度及相位信息均被按順序同步記錄，并轉換為一定灰度值的像素點，顯示在高分辨率顯示屏上。

基于本發明的方案具有如下有益技術效果：

(1)可以根據需要對被測樣品進形一定角度的旋轉，實現對不同角度下被測物的掃描檢測，尤其是，當物體表面不平整時，調節一定角度可以觀察得到不同的顯微圖像；

(2)超聲換能器(屬于掃描機構)屬于儀器中最為重要的配件，手或其他硬物碰觸超聲換能器，極易造成超聲換能器的損壞，通過限位組件對樣品架的最大位置進行限位，可防止樣品架轉動的過程中損壞超聲換能器；

(3)超聲換能器的焦距及信號極限由換能器本身決定，不同換能器的頻率和焦距，對應有不同的穿透深度和理論分辨率，通常來說換能器的頻率越高，穿透深度越小，工作距離越短，理論分辨率越大，當Z軸距離向下達到極限時，在現有技術中，比如PVA超聲掃描顯微鏡SAM300，通常需要通過更換相應的超聲換能器鏡頭來滿足工作距離要求，基于本發明的樣品臺可通過升降組件將待測樣品(樣品架)在Z軸方向上調節，無需因為Z軸極限而更換低頻率的換能器，保證較高的分辨率的同時，可避免頻繁更換換能器而造成的意外損壞。

在上述方案的基礎上，本發明還可以進行如下改進:

進一步，所述升降組件包括兩個相對設置的第一升降裝置以及第二升降裝置，所述驅動裝置設置于所述第一升降裝置上，所述輸出軸與所述樣品架一端固定連接，所述樣品架另一端與所述第二升降裝置活動連接。