Microscopio Acústico

Microscopio acústico, instrumento que utiliza ondas sonoras para producir una imagen ampliada de un objeto pequeño. A principios de la década de 1940, el físico soviético Sergey Y. Sokolov propuso el uso de ultrasonidos en un microscopio y demostró que las ondas sonoras con una frecuencia de 3.000 megahercios (MHz) tendrían una resolución igual a la de un microscopio óptico. Sin embargo, en aquella época no existía la tecnología necesaria para generar esas ondas sonoras. Desde entonces, la tecnología se ha desarrollado y las altas frecuencias necesarias para el microscopio de Sokolov se encuentran en los sistemas de microondas utilizados para el radar y para las comunicaciones por satélite. (Los transductores se utilizan para convertir las microondas en ondas sonoras.) Durante los años 70, varios grupos de investigadores de Estados Unidos emplearon estas frecuencias para construir sistemas de sonido. El microscopio que surgió de este esfuerzo se conoce como microscopio acústico de barrido.

Los transductores producen frecuencias de 5 a 150 MHz que son moduladas y difractadas por las estructuras de una muestra. El análisis informático de la forma de onda resultante permite obtener una imagen de lo que hay dentro. La reflectancia del sonido (Pr) está relacionada con las diferencias acústicas de dos componentes:

donde Z1 y Z2 son las impedancias acústicas del primer y segundo material, respectivamente. Los sistemas de estado sólido permiten escanear el haz a través de la muestra, lo que permite la inspección no destructiva de productos como los paquetes de circuitos integrados (CI). Para estas aplicaciones, se emplean transductores de 25-50 MHz que proporcionan imágenes en tiempo real susceptibles de ser analizadas automáticamente por ordenador. Los circuitos integrados de plástico y cerámica, así como los condensadores, las resistencias y los semiconductores, se han sometido a pruebas con técnicas de microscopía acústica.

Están empezando a surgir aplicaciones biológicas. Por ejemplo, se cree que los cambios escleróticos tempranos en los huesos de los caballos de carreras podrían detectarse mediante microscopía acústica, y la técnica podría aplicarse a la medicina deportiva.

Actualmente se están investigando las microimágenes acústicas tomográficas (TAMI), la microscopía acústica de barrido electrónico (SEAM) y la microscopía acústica de sonda de barrido (SPAM), que se han desarrollado a partir de la microscopía electrónica convencional.