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Sujet illustré

Principe de fonctionnement du microscope acoustique. © L'Internaute

Voir avec le son… C'est possible avec un microscope acoustique. C'est même la seule méthode de visualisation qui puisse fournir des images du cœur de la matière, à l'échelle du micromètre.

En effet, elle fournit des "clichés" de la structure interne des matériaux opaques à la lumière mais transparents aux ultrasons.

La microscopie acoustique utilise les vibrations acoustiques. Elle fonctionne sur le principe de l'échographie médicale. En pratique, un générateur fournit un signal électrique à un cristal très mince produisant un faisceau d'ultrasons. Celui-ci est focalisé sur l'objet immergé dans un liquide, par une lentille, généralement en saphir particulièrement transparent aux ultrasons.

On peut ensuite s'intéresser au faisceau sortant de l'échantillon, ou bien à celui qui réfléchit les ultrasons. Cela donne deux images complémentaires. On fait alors traverser au faisceau considéré, une autre lentille, puis un transducteur, afin qu'il redonne un signal électrique et permette de reconstituer une image.

Observer sans abîmer

"Les images acoustiques peuvent fournir des informations sur les propriétés mécaniques et sur la structure de l'échantillon étudié"

Ainsi, on peut obtenir des images acoustiques d'échantillons de quelques centimètres carrés de surface sur quelques dizaines de micromètres d'épaisseur et des détails de 0,1 µm.

Les ultrasons permettent un contrôle non destructif des matériaux, que ce soient des solides ou des tissus vivants, en particulier sans recourir à une attaque chimique. Les images acoustiques obtenues peuvent fournir des informations sur les propriétés mécaniques (densité, élasticité, viscosité, porosité, etc.) et sur la structure (relief, microfissures, etc.) de l'échantillon étdudié.

Les applications sont nombreuses dans la recherche et l'industrie pour détecter des défauts dans des matériaux multicouches optiquement opaques. Cette technique est également utilisée dans les domaines médical et agroalimentaire.

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