Пожалуй, мало кому из вас не знаком оптический микроскоп. Но попробуйте с его помощью получить изображение предмета, скрытого от человеческого глаза толстым слоем непрозрачного вещества, или увидеть небольшой предмет в непрозрачной жидкости. Ясно, что для таких целей оптический микроскоп не подходит. Эту задачу успешно решает ультразвуковой микроскоп.

Изучая свойства ультразвука, ученые давно заметили, что с укорочением длины волны сходство ультразвуковых и световых волн возрастает. Ультразвуковая волна, так же как и световая, отражается и преломляется. Если световую волну можно сфокусировать в оптической линзе, то и ультразвук поддается фокусировке при помощи специальной ультразвуковой линзы. Такие линзы и применяются в ультразвуковом микроскопе для увеличения изображения.

Рис. 46. Ультразвуковой микроскоп:

1 — сосуд с непрозрачной жидкостью; 2 — линза, фокусирующая ультразвук; 3 — рассматриваемый предмет; 4 — излучатель ультразвука; 5 — электронно-акустический преобразователь с кварцевой мозаикой; 6 — усилитель; 7 — телевизионная трубка

Работу ультразвукового микроскопа можно объяснить следующим образом. Предмет, изображение которого мы хотим увеличить, помещен в сосуд с непрозрачной жидкостью (рис. 46). На него направлен пучок ультразвуковых волн, излучаемый пьезокварцевой пластинкой. Отраженные от предмета ультразвуковые волны фокусируются линзой и попадают на пьезокварцевую мозаику, составленную из множества приемников звука. Ультразвуковое изображение заставляет колебаться те приемники, которые попадают в зону изображения, причем интенсивность этих колебаний определяется интенсивностью соответствующей части изображения. Под воздействием этих колебаний на приемниках появятся электрические заряды.

Так акустическое изображение превращается в электрическое. Превратить же электрическое изображение в оптическое — задача телевидения.

По аналогии с обычным телевидением прибор, воспринимающий звуковое изображение и преобразующий его в электрическое, назвали ультразвуковым иконоскопом. Такой прибор впервые предложил советский ученый С. Я. Соколов. В настоящее время разработано несколько конструкций ультразвуковых иконоскопов, или, иначе, электронно-акустических преобразователей. Один из них показан на рис. 47.

Рис. 47. Внешний вид электронно-акустического преобразователя

При помощи ультразвукового микроскопа можно добиться увеличения изображения в сотни и даже тысячи раз. Качество изображения зависит от частоты ультразвука. Чем короче длина волны, тем больше разрешающая способность микроскопа, т. е. тем подробнее мы сможем рассмотреть увеличенное изображение.

Однако ультразвуковая микроскопия делает лишь первые шаги, не выходя из стадии лабораторных исследований. Но есть все основания надеяться, что этот метод будет быстро развиваться и совершенствоваться.