掃描探針聲學(xué)顯微鏡
? ? ? ?掃描探針聲學(xué)顯微鏡（Scanning Probe Acoustic Microscopy, SPAM）是基于原子力顯微鏡的又一種功能擴(kuò)展。
? ? ? ?掃描探針聲學(xué)顯微鏡在傳統(tǒng)的原子力顯微鏡中，利用外加信號(hào)，通過(guò)換能器在樣品下表面對(duì)其產(chǎn)生聲激勵(lì)，聲波穿過(guò)換能器-樣品邊界，在樣品內(nèi)傳播。當(dāng)聲波在樣品中遇到材料微結(jié)構(gòu)和局域性能的不均勻性，如微缺陷、疇結(jié)構(gòu)、晶粒晶界及晶粒取向變化以及成分不均勻等，樣品內(nèi)聲波就會(huì)發(fā)生折射、反射、干涉等聲學(xué)過(guò)程，從而在樣品上表面不同區(qū)域產(chǎn)生振幅和相位的變化。這些變化，將傳遞到與樣品上表面接觸的原子力顯微鏡微懸臂探針并由系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)和記錄。成像時(shí)，探針對(duì)樣品表面進(jìn)行逐點(diǎn)掃描，樣品表面形貌由微懸臂變形得到，而聲學(xué)信號(hào)則由與激勵(lì)源同頻率的微懸臂振動(dòng)信號(hào)（包括振幅和相位）獲得。
掃描探針聲學(xué)顯微鏡原理圖
? ? ? ?在國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專項(xiàng)的支持下，本原在掃描探針顯微鏡和聲學(xué)檢測(cè)技術(shù)的融合方面開(kāi)展了許多有益的探索并取得了進(jìn)展，其中，為克服聲學(xué)檢測(cè)的盲區(qū)，我們開(kāi)展了多頻聲學(xué)檢測(cè)方法，并得到國(guó)家的專利授權(quán)。
? ? ? ?掃描探針聲學(xué)顯微鏡成像的襯度主要來(lái)自材料微區(qū)彈性模量的不均勻性。作為原子力顯微鏡平臺(tái)上的一種功能擴(kuò)展，該技術(shù)在樣品掃描檢測(cè)時(shí)能同步獲得形貌像和聲學(xué)像，前者反映了樣品的表面起伏，后者雖然也從樣品表面采集，但卻攜帶了樣品表面和內(nèi)部（亞表面）的信息，對(duì)于材料研究具有一定的應(yīng)用價(jià)值。
