我國大型儀器出口成功范例掃描電聲顯微鏡

    材料和器件是現代高新技術的基礎和先導，材料的納米化和器件的小型化對各種新材料和器件的評價方法提出了新的要求——微區(qū)物理性能和不均勻性檢測，以及內部結構和缺陷的非破壞性觀察。但現有的掃描電鏡（SEM）和掃描聲學顯微鏡（SAM）都不能滿足這些需求。掃描電聲顯微鏡（SEAM）正是在這種需求下，將SEM技術和SAM特點融為一體，同時兼有電子顯微術高分辨率快速成像的特點和聲學顯微術非破壞性獲取物質內部信息的本領，并可以在原位同時觀察基于不同成像機理的二次電子像和電聲像。 

    中國科學院上海硅酸鹽所在國家基金委和國家“863”計劃的支持下，在國內率先并幾乎和國際上同步開展了掃描電聲顯微鏡及其相關器件、材料、成像理論和應用研究，先后完成了SEAM-I型、II型、III型電聲成像系統的研制，使性能指標不斷地完善和提高，達到了實用化的水平。 

    通常的掃描電鏡是以恒定能量的電子束始終照射在樣品上進行X-Y掃描，而電聲成像則是以強度受調制的且經過聚集的電子束在樣品表面進行X-Y掃描，這是電聲成像的特殊工作方式，也是進行電聲成像的基本條件。 

    在掃描電聲成像系統中，我們采用了如下創(chuàng)新技術：發(fā)明了變速率掃描和自適應處理器，成功將電子顯微術和聲學顯微術以及數字信號處理和高靈敏度傳感技術相結合，建立了具有系列自主知識產權的高分辨率實用化掃描電聲顯微鏡；發(fā)明了多參量（電場、溫場、力場和頻率）可控的多功能復合結構電聲信號傳感器及其控制裝置，建立了綜合觀察電聲像動態(tài)行為的新方法；發(fā)明了橫向模式多層電聲信號敏感元件，并首次用于電聲成像系統；在國際上率先制備出高性能、大尺寸鈮鎂酸鉛（0.67PMN-0.33PT）晶體材料，并作為電聲信號敏感元件首次應用于電聲信號傳感器；建立了第一個完整的三維電聲成像理論，闡述了電聲信號的激發(fā)機制，電聲像襯度產生的機理和顯示空間高分辨率的理論依據，以及電聲成像屬近場成像的物理本質。 

    掃描電聲成像技術受到國內外好評。本項目在電聲成像系統研制、電聲信號傳感器設計制造、高性能、大尺寸傳感器用敏感材料制備、電聲成像理論的建立以及電聲顯微成像技術的應用等方面自成體系，取得了全面、系統、完整的有關電聲成像技術的自主知識產權。 

    掃描電聲成像技術的實施促進了國家任務的圓滿完成。申請者在自行建立的電聲顯微鏡上開展了重大基金項目、“973”項目等有關的多種材料和器件的表面和內部的電聲成像研究，取得了多項創(chuàng)新的結果。 

    使用電聲顯微鏡在科學研究中有了新發(fā)現。國內外科學家用我們研制的電聲顯微鏡在各自的研究領域內獲得了新的發(fā)現，德國科學家Kohler博士首次在馬氏體材料上發(fā)現了鐵磁疇結構及其相應的機理解釋。美國賓州大學Hang He 博士和Ruyan Guo 教授在不同材料上獲得了鐵彈疇、180

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