Acoustic Microscopy pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Oxford University Press, USA

作者:Andrew Briggs

出品人:

页数:384

译者:

出版时间:2009-11-16

价格:USD 125.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780199232734

丛书系列:

图书标签:

超声
声学显微镜
超声波
无损检测
材料科学
生物医学工程
医学影像
纳米技术
微结构
弹性成像
表面分析

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具体描述

Acoustic microscopy enables the elastic properties of materials to be imaged and measured with the resolution of a good microscope. By using frequencies in the microwave regime, it is possible to make the acoustic wavelength comparable with the wavelength of light, and hence to achieve a resolution comparable with an optical microscope. Solids can support both longitudinal and transverse acoustic waves. At surfaces a unique combination of the two known as Raleigh waves can propagate, and in many circumstances these dominate the contrast in acoustic microscopy. Following the invention of scanning probe microscopes, it is now possible to use an atomic force microscope to detect the acoustic vibration of a surface with resolution in the nanometre range, thus beating the diffraction limit by operating in the extreme near-field. This second edition of Acoustic Microscopy has a major new chapter on the technique and applications of acoustically excited probe microscopy.

《声波显微镜学》一书，并非一本单纯的技术手册，而是一场深入的科学探索之旅。它将带领读者跨越宏观世界的界限，潜入微观物质的内部，揭示物质结构和性质的奥秘，而这一切，都将通过“声音”这一看似平凡的媒介来实现。本书旨在构建一个全新的理解框架，让读者得以一窥声波显微镜这一强大工具如何改变我们观察和理解世界的方式。从基础原理出发，《声波显微镜学》将首先阐述声波在不同介质中的传播特性，包括其频率、波长、振幅以及与物质相互作用的物理机制。我们将详细探讨声波如何被用来探测材料的声学阻抗、弹性模量、声衰减系数等关键参数。这些参数，虽然我们日常生活中鲜少感知，却是决定物质物理性能的根本因素。本书会深入浅出地解释，为何声波能够如此敏感地捕捉到物质内部的细微变化，例如密度分布的不均匀、缺陷的存在、相界面的形成，甚至是分子结构层面的某些特性。随后，本书将聚焦于各类声波显微镜的核心技术。我们会系统介绍超声显微镜（SAM）、扫描声波显微镜（SASM）、原子力声显微镜（AFM-based acoustic microscopy）等主流技术。对于每一种显微镜，我们将详细解析其工作原理，包括声波的产生、聚焦、扫描以及探测机制。例如，在超声显微镜部分，我们将探讨不同频率的超声波如何被应用于探测不同深度的结构，以及聚焦声透镜在提高空间分辨率方面扮演的关键角色。对于扫描声波显微镜，我们将分析其如何利用点扫描的方式，逐步构建出二维的声学图像。而针对原子力声显微镜，本书将重点阐述如何结合原子力显微镜的高分辨率形貌成像能力，与声学探测的优势相结合，实现微观尺度下形貌与声学特性的同步表征。除了原理性的讲解，《声波显微镜学》还将详尽介绍声波显微镜的实际应用。我们将带领读者走进材料科学领域，探索声波显微镜如何被用于分析金属、陶瓷、聚合物、复合材料等各类材料的微观结构，例如晶粒尺寸、晶界特征、夹杂物分布、微裂纹的形成和扩展。本书将展示，通过分析声波在材料内部的传播和反射，研究人员能够精确地评估材料的力学性能，预测其在使用过程中的失效模式。在电子与半导体工业领域，《声波显微镜学》将揭示其在芯片制造和封装检测中的重要作用。我们将深入探讨如何利用声波显微镜检测芯片内部的空洞、分层、焊点质量等关键缺陷，这些缺陷往往是导致器件失效的罪魁祸首。本书将展示，声波显微镜如何成为保障电子产品可靠性和性能的关键技术。在生物医学领域，《声波显微镜学》将开启一个令人兴奋的视角。我们将探讨如何利用声波显微镜观察细胞、组织乃至生物分子的内部结构，例如细胞器的分布、膜的特性、蛋白质的聚集等。本书将介绍声波显微镜在非损伤性成像方面的优势，以及其在药物递送、病理诊断、生命科学研究等方面的潜在应用。通过声波，我们能够以一种全新的方式“听”懂生命体在微观层面的语言。此外，《声波显微镜学》还将涵盖声波显微镜在无损检测（NDT）、无损评价（NDE）等领域的广泛应用。我们将探讨其如何用于检测管道、压力容器、桥梁结构等大型工程部件的内部缺陷，从而确保其安全运行。本书将强调，声波显微镜以其非破坏性的特点，能够有效地延长设备的使用寿命，降低维护成本，并保障公共安全。本书的另一个重要方面是图像处理与数据分析。声波显微镜产生的图像并非简单的可见光图像，而是包含丰富的声学信息。我们将介绍各种图像处理技术，如何从原始的声学数据中提取出有用的信息，例如对比度增强、噪声抑制、特征提取等。同时，本书还将探讨如何利用机器学习和人工智能技术，对声波显微镜数据进行更深层次的分析，从而实现更精准的材料表征和缺陷识别。《声波显微镜学》并非止步于现有技术，更将展望未来。我们将探讨声波显微镜技术的发展趋势，例如更高分辨率的声波成像、更快的扫描速度、更强的三维成像能力，以及与多模态成像技术的融合。本书将激发读者对声波显微镜未来潜力的无限遐想，以及它可能在科学研究和工业应用中带来的颠覆性变革。本书的语言力求严谨而生动，避免枯燥的技术术语堆砌。我们希望通过清晰的解释、丰富的图例和实际案例，让不同背景的读者都能够理解声波显微镜的精妙之处。无论是材料科学家、工程师、生物学家，还是对前沿科学技术充满好奇的读者，都能在这本书中找到属于自己的收获。总而言之，《声波显微镜学》是一本集理论、技术、应用与未来展望于一体的百科全书式著作。它将开启一扇通往微观世界的“声学之门”，带领读者以全新的视角去理解物质的本质，洞察隐藏在表象之下的奥秘。通过这本书，你将不再仅仅是“看”世界，而是学会“听”世界，并在“听”中发现前所未有的知识和可能性。