微細亀裂マイクロバブルの動態ときらめきアーティファクトの原因

ドップラー超音波のきらめきアーティファクトは、速やかな色の変化であり、病理的鉱物化に現れ、マイクロンサイズの微細亀裂マイクロバブルからの散乱に起因すると考えられています。しかし、微細亀裂の数とサイズ、ならびにバブルの動態がきらめきに与える影響はあまり理解されていません。直径0.8–1.2 µm、深さ1 µmの円柱がシリコンウエハーにエッチングされ、0.75、2.5、5.0 MHzで亀裂バブルが駆動され、高速写真撮影でモニタリングされました。実験結果は導出した亀裂バブルモデルと比較されました。3つの異なるウエハーで、直径1、10、または100 µm、深さ10 µmの円筒形亀裂（10または100）がエッチングされ、ドップラー方式の研究用超音波システムで5、7.8、および18.5 MHzで画像化されました。ここで研究された圧力範囲（∼1 MPa）内では、計算結果と一致する0.8–1.2 µmの亀裂バブルの振動は観察されませんでした。直径1および10 µmの亀裂は、5および7.8 MHzで100 µmの亀裂よりも多くのきらめきを生成しました。対照的に、100 µmの亀裂は18.5 MHzで1または10 µmの亀裂よりも多くのきらめきを生成しました（すべてのケースでp < 0.001）。これらの結果は、微細亀裂バブルが病理的鉱物化上でどのようにきらめきを引き起こすかについての洞察を提供します。