应用激光扫描声学显微镜技术的研究

1.电子陶瓷

自激光扫描声学显微镜问世以来，国内外对电子陶瓷的力学（声学）性能参数作了较为详尽地研究。对于多层陶瓷电容器，如果内部存在诸如裂缝、脱层、针孔、分层、气泡、空洞等缺陷，会对使用多层陶瓷电容器的整机可靠性及寿命产生严重的直接影响，这对于把体积小、比容大等优点的多层陶瓷电容器应用于对可靠性和质量要求极为苛刻的航空、航天等国防领域是相当不便的。为此，在使用多层陶瓷电容器前就必须对之进行严格的检验。过去多层陶瓷电容器的传统检测方法主要采用破坏性物理分析技术，其主要特点是随机抽样和显微切片结合，不足之处显而易见。

2.生物医学领域

观察生物体组织时不需要事先进行诸如着色、定色方面的样本预处理是激光扫描声学显微镜在生物医学领域的主要优势，同时，由于激光扫描声学显微镜不但能提供1帧/30s的声图像，所以不但能够对活组织进行实时观察，而巨还可以对这些生物体组织的弹性参数进行动力学分析研究。目前激光扫描声学显微镜已经成功地研究了动物肝脏、皮肤、老鼠大脑、雌性牛尿道层状结构。国外学者运用激光扫描声学显微镜对经过和没有经过刺激的青蛙肌肉进行了分析，研究了在肌肉中的声速传播特点和衰减率。他们还运用激光扫描声学显微镜对狗的皮肤进行了对比研究，根据所提供的声图像和弹性参数，得出了一系列重要发现。

3.电子材料、电子元件(www.xing528.com)

电子元器件常常是分层的，有很多接口。激光扫描声学显微镜对电子元器件特别是集成电路（IC）和陶瓷芯片电容的无损检测尤其实用，可以对集成电路引线焊接进行无损检测，并能获得高分辨率的声显微图像。从中可以发现：声图像清晰地看到了引线的好坏，而光图像比较模糊。

国外运用激光扫描声学显微镜对IC和陶瓷芯片电容塑胶封装进行了详尽的无损检测研究。由于在IC和陶瓷芯片封装过程中会存在焊接不良、空隙、微裂纹等缺陷，会在使用中过早地报废，有时还会造成严重后果。为此，必须对出厂的IC和陶瓷芯片进行严格检测。激光扫描声学显微镜还可以对IC塑胶封装进行三维检测，这样有助于提高产品质量，减少不必要的损失。

4.高级复合材料

利用激光扫描声学显微镜，可方便地探测纤维增强型塑料中纤维的分层和错位。国外学者对含碳纤维增强型塑料内部的疲劳断裂、冲击破裂进行了探测，他从一个固定方向来观察一个八层的含碳纤维增强型塑料板，其中一层预先被人为设计成含有歪斜错位的含碳纤维瑕疵，用激光扫描声学显微镜可清楚地看到这个错位区域。因为激光扫描声学显微镜运用高频超声波，含碳纤维成了超声波散射体，这样，由于波的散射，图像中出现了许多暗线，这些暗线与预先给定的纤维错位方向一致。运用激光扫描声学显微镜进行无损检测中，声衰减不但取决于入射角而巨取决于声波在含碳纤维增强型塑料样品中的传播方向，因此，只要选择好恰当地入射角和声波的传播方向，含碳纤维增强型塑料样品中的缺陷就容易检测到。