我国大型仪器出口成功范例扫描电声显微镜

    材料和器件是现代高新技术的基础和先导，材料的纳米化和器件的小型化对各种新材料和器件的评价方法提出了新的要求——微区物理性能和不均匀性检测，以及内部结构和缺陷的非破坏性观察。但现有的扫描电镜（SEM）和扫描声学显微镜（SAM）都不能满足这些需求。扫描电声显微镜（SEAM）正是在这种需求下，将SEM技术和SAM特点融为一体，同时兼有电子显微术高分辨率快速成像的特点和声学显微术非破坏性获取物质内部信息的本领，并可以在原位同时观察基于不同成像机理的二次电子像和电声像。 

    中国科学院上海硅酸盐所在国家基金委和国家“863”计划的支持下，在国内率先并几乎和国际上同步开展了扫描电声显微镜及其相关器件、材料、成像理论和应用研究，先后完成了SEAM-I型、II型、III型电声成像系统的研制，使性能指标不断地完善和提高，达到了实用化的水平。 

    通常的扫描电镜是以恒定能量的电子束始终照射在样品上进行X-Y扫描，而电声成像则是以强度受调制的且经过聚集的电子束在样品表面进行X-Y扫描，这是电声成像的特殊工作方式，也是进行电声成像的基本条件。 

    在扫描电声成像系统中，我们采用了如下创新技术：发明了变速率扫描和自适应处理器，成功将电子显微术和声学显微术以及数字信号处理和高灵敏度传感技术相结合，建立了具有系列自主知识产权的高分辨率实用化扫描电声显微镜；发明了多参量（电场、温场、力场和频率）可控的多功能复合结构电声信号传感器及其控制装置，建立了综合观察电声像动态行为的新方法；发明了横向模式多层电声信号敏感元件，并首次用于电声成像系统；在国际上率先制备出高性能、大尺寸铌镁酸铅（0.67PMN-0.33PT）晶体材料，并作为电声信号敏感元件首次应用于电声信号传感器；建立了第一个完整的三维电声成像理论，阐述了电声信号的激发机制，电声像衬度产生的机理和显示空间高分辨率的理论依据，以及电声成像属近场成像的物理本质。 

    扫描电声成像技术受到国内外好评。本项目在电声成像系统研制、电声信号传感器设计制造、高性能、大尺寸传感器用敏感材料制备、电声成像理论的建立以及电声显微成像技术的应用等方面自成体系，取得了全面、系统、完整的有关电声成像技术的自主知识产权。 

    扫描电声成像技术的实施促进了国家任务的圆满完成。申请者在自行建立的电声显微镜上开展了重大基金项目、“973”项目等有关的多种材料和器件的表面和内部的电声成像研究，取得了多项创新的结果。 

    使用电声显微镜在科学研究中有了新发现。国内外科学家用我们研制的电声显微镜在各自的研究领域内获得了新的发现，德国科学家Kohler博士首次在马氏体材料上发现了铁磁畴结构及其相应的机理解释。美国宾州大学Hang He 博士和Ruyan Guo 教授在不同材料上获得了铁弹畴、180

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