导读:本文包含了微分干涉差成像论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:医用光学,定量相位成像,强度传输方程,微分干涉相差显微镜
微分干涉差成像论文文献综述
蔡双双,郑龙飞,曾碧新,李润,徐敏[1](2018)在《基于强度传输方程和微分干涉相差显微镜的定量相位成像及其在乳腺癌诊断中的应用》一文中研究指出结合光的强度传输方程和微分干涉相差(DIC)显微镜设计了一套定量相位显微成像系统,用以同时揭示癌变过程组织微结构的叁维改变以及由此导致的光散射特性的变化。采集257例乳腺浸润性导管癌未染色石蜡包埋组织切片的DIC图像,由强度传输方程获得其二维分布相位图,并由散射相定理进一步导出空间分辨的光散射特性图。结果表明:乳腺浸润性导管癌的分级与组织的约化散射系数、各向异性因子高度相关;随着癌症分级的提高,乳腺浸润性导管癌组织的约化散射系数显着增大,各向异性因子显着减小。利用所得的光散射特性参数预测乳腺浸润性导管癌的癌症分级,准确率可达88%。DIC显微镜自身具有的无标记、高图像衬度等特点使得该实验方法也可以用于新鲜组织或冰冻组织切片,并可用于实时、快速的病理诊断。(本文来源于《中国激光》期刊2018年03期)
杨旻曦[2](2017)在《双波带板X射线微分干涉成像与相位还原研究》一文中研究指出在惯性约束聚变(ICF)过程中发生的流体不稳定性会对靶丸的压缩壳层以及中心热斑的形成造成很大影响。而发展高空间分辨率诊断方法,一方面可以帮助研究流体不稳定性的机制,另一方面可用于检测冷靶,探测作为不稳定性源头的靶缺陷,因此对于ICF研究十分重要。X射线具有的短波长和高穿透性的特点使它能够以高分辨率探测物体内部,因而广泛的使用在ICF诊断中。传统的X射线主动式诊断方案完全依赖物体对X射线的吸收形成对比度,而ICF靶丸的主要构成元素为氘氚(DT),这类低原子序数物质对X射线的吸收远小于它们对X射线的折射效应。因此在形成对比度上,利用物体对X射线相移产生强度调制相衬成像方案优于传统的吸收式成像方案。本文将波带板结构与X射线相衬技术结合,提出了一种使用双波带板与正反投影法的X射线物体相位还原方案,还原方法的理论分辨率为使用波带板的极限分辨率。后续数值模拟结果与理论相符,提出方案可以准确的还原原始物体的相位分布,而对于最外环宽为80 nm的波带板,相位还原结果分辨率达到97.7 nm。本文最后初步分析了通过多角度投影成像,将提出方案扩展而实现叁维还原物体折射率的可能性。模拟使用滤波反投影算法,结果表明提出方案能够准确的叁维还原物体折射率的实数部分。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2017-05-21)
陈越,彭立新,王晓春,黎永青,刘军贤[3](2015)在《微分干涉差显微成像方法高通量分析单个苏金云芽孢杆菌HD-1芽孢萌发》一文中研究指出苏云金芽孢杆菌(Bt)休眠的芽孢具有极强的抗逆境能力,在合适的条件下很快萌发。本研究采用倒置显微镜建立微分干涉差(DIC)显微成像方法,高通量实时监测大量单个HD-1芽孢的萌发过程,并运用拉曼光谱进行对比。结果显示,萌发过程DIC图像亮度变化动态与芽孢吡啶二羧酸的含量变化有对应性;6 s的时间分辨率即可较好地呈现芽孢的萌发动态;以10 mmol/L丙氨酸为营养萌发剂,Bt芽孢在Tris-HCl(pH 8.3)和Hepes(pH 7.4)缓冲液中的萌发动态基本相同;Bt芽孢在非营养萌发剂月桂胺中萌发极其缓慢,而在外源2,6-吡啶二羧酸钙下萌发极其迅速。结果表明,应用DIC显微成像技术可实现高通量实时观测大量单个Bt芽孢萌发的动态过程,为了解Bt芽孢的萌发机制和异质性提供了极大便利。(本文来源于《分析化学》期刊2015年12期)
雷耀虎[4](2013)在《大视场X射线微分干涉相衬成像核心器件与系统研究》一文中研究指出相比于其它的X射线相衬成像技术,基于光栅的微分干涉相衬成像是最具有广泛应用潜力的技术。发展具有大视场、低成本的成像系统关键器件是该技术实现广泛应用的前提。目前,在关键器件的制作方面,国际上仍以LIGA技术为主。另一方面,目前国际上毫无例外地用金作吸收光栅。这些原因造成了光栅器件的成本过高,不利于该成像技术的发展及推广。本论文主要致力于X射线微分干涉相衬成像所需的核心器件研制。为制作大面积X射线吸收光栅,本文提出并发展了微铸造工艺,它具有成本低廉、成品率高、工艺简单的特点。我们在吸收光栅设计的基础上,利用光助电化学刻蚀技术在4和5英寸的n型(100)硅片上制作阵列结构,再通过表面改性技术,使用改进的热干氧氧化法,在高深宽比硅基侧壁表面均匀覆盖一层氧化层,使其与填充金属形成良好的浸润性,便于熔化后的金属在表面张力的作用下顺利进入该结构。鉴于铋具有高的X射线质量吸收系数,又具有低成本及环境友好的特点,我们首次提出并采用铋代替金作为X射线吸收光栅的填充材料。所制作的吸收光栅具有金属填充度高、表面无残留等特点。接着,本论文还改进了相位光栅的制作结构,在5英寸硅片上制作了面形好、无条带倒伏的相位光栅。利用真空蒸镀工艺,在5英寸的硅片上制作了具有较高分辨率的CsI(Tl)“针柱”状X射线转换屏。另外,本论文针对已初步制作的具有分析光栅功能的X射线转换屏亮度不高的问题,从两方面进行了改进。其一是填充方式,将原来的横向填充改为纵向填充方式,同时在填充时加入了其它辅助因素以提高荧光材料CsI(Tl)填充度;其二是在结构允许的情况下,增加了刻蚀结构的占空比,相应也提高了填充度,使亮度提高了10%以上。最后,在成功研制器件的基础上,搭建了一套低成本的X射线相衬成像系统,并利用两步相移方法获取了一些样品的相衬图像。实验证明,所构建的器件可满足基于光栅的微分干涉相衬成像的要求。(本文来源于《天津大学》期刊2013-12-01)
杜杨[5](2013)在《无吸收光栅X射线微分干涉相衬成像理论与实验研究》一文中研究指出X射线相衬成像技术是近几年来X射线成像领域的研究热点之一,它可以对传统吸收成像无法探测的轻元素构成的物质成像,因此在医学、生物学、材料科学以及无损检测等领域具有重大的应用价值。光栅微分干涉相衬成像方法可以在常规X射线源的条件下进行成像,可以同时得到物体的吸收、相衬和散射多元化信息,但由于使用了两个吸收光栅,不仅使制造难度和成本大增,还使其性能的改进受到限制。为此,本论文作者所在课题组首次提出采用结构阳极的X射线源和具有分析光栅功能转换屏来代替两个吸收光栅获得相衬图像,我们称此种相衬成像方法为无吸收光栅的微分干涉相衬成像方法。本论文正是基于此种相衬成像方法而展开的,主要取得如下进展:1、首次实现了无吸收光栅微分干涉相衬成像方法,在实验上获得了视场为55mm×55mm的相衬图像。该方法克服了吸收光栅带来的缺点,为相衬成像在医疗、工业探伤、科研等领域的应用奠定了理论和技术基础。2、基于菲涅尔衍射原理,在理论上详细分析了结构阳极的轴向扩展分布对成像视场的影响。更进一步,采用改进型结构阳极X射线源的方法可以扩大相衬成像视场,理论分析表明,在相同的辐射强度下,改进后的结构阳极X射线源可扩大成像视场4倍以上。3、发展了两步相移新算法,并在理论和实验上分别验证了这种算法的可行性。与其它两步相移算法相比较,其优点是算法简单,容易实现,大大降低了X射线源不稳定性的影响,更能准确恢复物体的相位信息。(本文来源于《中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)》期刊2013-11-01)
陈建玲[6](2013)在《结构光照明超分辨微分干涉相衬显微成像技术》一文中研究指出微分干涉相衬(Differential interference contrast, DIC)显微镜,是60年前发展起来的用于观察未染色透明的生物样品(相位样品)。目前,其已经成为使用最广泛的显微成像技术中的一种技术,且在生物医学研究领域具有广泛的应用。DIC成像技术是将样品中相位梯度的变化转化为强度变化,并且由两束横向上有略微距离(几百纳米)的光干涉产生相位的一阶导数信息。对比于荧光显微成像技术,DIC显微镜具有非侵入性和无需样品标记或染色的优点,可以允许人们观察没有处理过的天然的样品,在实际应用中很有意义。而对比于相衬显微镜,DIC显微镜具有以下优点:高空间分辨率;无光晕伪像;光学层析能力。然而,作为一种远场光学显微镜,DIC显微镜的空间分辨率受到了光学成像中衍射法则的限制,这使得许多小于衍射极限的生物结构在DIC成像中不可分辨。因此,为了观察更加精细的结构并且理解它们的功能,提高DIC成像的空间分辨率(打破分辨率衍射极限)显得极为重要。我们提出了一种打破分辨率衍射极限的DIC成像技术,称之为结构光照明DIC(structured illumination DIC, SI-DIC)显微镜。此技术的物理思想是将结构光照明的观念应用于传统的DIC显微镜来扩宽DIC成像系统的相干传递函数(coherent transferfunction, CTF)的带宽,从而使重构得到的DIC图像的分辨率明显优于传统DIC显微镜的成像分辨率。接着,我们进一步发展了结构光照明超分辨DIC成像技术,提出了基于空间光调制器DIC的结构光照明成像技术。此技术在实现超分辨DIC成像的同时,具有结构相对简单且DIC的重要参数(剪切方向、大小及基延迟)很容易变换的优点。本文取得的主要创新研究结果如下:(1)提出了结构光照明DIC超分辨显微成像技术。发展了结构光照明DIC成像理论,并通过计算机仿真的方法,验证了提出的结构光照明DIC成像理论。设计并建立了结构光照明DIC超分辨显微成像系统。使用数值孔径为0.8的聚光镜与物镜,以53nm聚苯乙烯小球样品,测量系统成像分辨率,获得了190nm的成像分辨率,打破了传统DIC成像分辨率衍射极限(380nm)。较传统DIC成像,结构光照明DIC成像的分辨率提高了两倍。并使用结构光照明DIC成像系统观察了生物样品(人脐静脉内皮细胞),同样获得了超分辨的实验结果,展示了此技术在生物学方面的应用。(2)提出了基于空间光调制器DIC的结构光照明成像技术。研究了基于空间光调制器的DIC成像原理,建立了基于空间光调制器DIC的结构光照明成像系统。由于空间光调制器的灵活性,应用此成像系统可以方便地获得各种DIC重要参数(剪切方向、大小及基延迟)的DIC成像结果。使用数值孔径为0.8的聚光镜与物镜,以53nm聚苯乙烯小球样品,测量基于空间光调制器DIC的结构光照明成像系统分辨率,获得了211nm的成像分辨率,同样打破了DIC成像分辨率极限。较基于空间光调制器的DIC成像(435nm),基于空间光调制器的DIC结构光照明成像的分辨率提高了两倍。(本文来源于《华中科技大学》期刊2013-05-01)
杜杨,雷耀虎,刘鑫,郭金川,牛憨笨[7](2013)在《硬X射线光栅微分干涉相衬成像两步相移算法的理论与实验研究》一文中研究指出针对硬X射线光栅微分干涉相衬成像在实际应用中对低辐射剂量和快速获取图像的要求,通过对实验系统的理论分析和参数优化设计,采用了两步相移算法用于提取物体相位信息.这种方法可以有效降低X射线对物体的辐射剂量,大大提高恢复相位信息的速度,为X射线光栅相衬成像在未来的医疗和工业中的应用奠定基础.(本文来源于《物理学报》期刊2013年06期)
周瑞[8](2009)在《基于微分干涉相差成像的金纳米颗粒气液界面组装研究》一文中研究指出研究金纳米颗粒在气液界面组装,示踪单个纳米粒子在组装中的动力学行为,对于研究在两相界面上有序纳米阵列的可控组装是很有意义的。光学显微成像技术在细胞生物学,生物医学,单分子研究等领域中应用广泛。利用光学显微镜,通过研究微观体系中单个纳米粒子及单个分子的运动行为,从而破除总体平均中带来的个体误差,对于了解单分子水平上的动力学行为是很有意义的。本论文主要利用微分干涉相差显微成像技术(DIC)研究金纳米颗粒在气液界面的组装过程,微分干涉相差显微成像的主要原理是基于两束距离很近的偏振光,利用目标物与介质之间的折射率不同而产生光程差,从而两束光发生干涉成像,能够得到明暗相间的立体浮雕样的叁维图像。这种成像方法焦深较浅,通过调节显微镜的焦面,可以清晰的分辨出溶液中和界面上的颗粒,分析颗粒在气液界面组装过程动力学行为,进而研究颗粒在界面上组装的机理。具体内容如下:(1)18nm金颗粒在气液界面的组装研究当金溶胶液滴于显微镜下观察,发现其中的颗粒会在一定的时间,在气液界面发生组装。研究中发现由于溶剂蒸发导致的气液界面上颗粒间的电荷排斥力减弱,从而引起了颗粒之间的自组装。界面组装的过程受很多因素的影响,溶剂的挥发速度,基底的亲水性等都会对组装产生影响。首先,我们对气液界面组装现象的发生条件进行了摸索,然后对示踪到的气液界面的组装过程进行分析,计算并统计界面上单个颗粒的扩散系数,发现了气液界面上颗粒的运动规律,又通过示踪到的颗粒与团簇间的相互作用,分析得出颗粒气液界面的组装机理。气液界面上颗粒的组装是由于溶剂的挥发引起的溶液中的离子强度改变,从而屏蔽了颗粒表面的部分电荷,减弱了颗粒之间的排斥力,颗粒与颗粒之间,颗粒与团簇之间,团簇与团簇之间在界面上互相碰撞而发生的组装现象。(2)气液界面组装过程中早期颗粒是否为单个粒子的确认在研究气液界面组装现象过程中,为确认早期出现在界面上的球形的、大小近似均匀的颗粒是否为单个的18nm金颗粒,这章就这个问题进行了探讨研究,对修饰后的18nm金颗粒样品及不同尺寸的金颗粒进行了示踪成像研究,首先为确保18nm金颗粒样品具有很好的单分散性,对金颗粒进行修饰,以示踪溶液中的单个18nm金颗粒,结果发现在仍然无法确定的观察到单个的18nm金颗粒。然后我们考虑利用DIC显微成像和暗场(DF)显微成像对照,用DF观察气液界面的组装过程,证明了界面上的早期颗粒不是单个的18nm金颗粒,接着将不同粒径的颗粒吸附于硅烷化修饰的玻片上,进行成像研究,发现50nm以上的金颗粒都可以清晰的成像,而28 nm的金颗粒在暗场下可以看到很高密度的粒子,而DIC中几乎看不到颗粒,通过这些试验设计,证明了气液界面组装过程中早期的颗粒是单个金颗粒的团聚物,而不是单个的18 nm金颗粒。(3)不同条件下18 nm金颗粒气液界面的组装气液界面的自组装过程为溶剂的蒸发诱导引起的界面上颗粒之间电荷排斥力的减弱,从而颗粒与颗粒之间发生碰撞之后组装成较大的团簇,通过对这一过程的具体分析,我们发现其中对于组装过程有叁个至关重要的影响因素,即颗粒从溶液中到界面的上浮速度(主要由溶剂的蒸发速度决定),气液界面上颗粒的密度(由液滴中金颗粒的浓度决定),及颗粒的表面电荷,叁个因素之间相互影响。溶剂的蒸发速度不仅影响溶剂挥发的进程及颗粒的上浮速度,而且还影响了溶液中离子强度的变化,溶液中离子强度的变化又引起了颗粒表面电荷的变化,界面上颗粒的密度越大,就增加了颗粒之间碰撞机会,从而影响组装结果。本章的主要工作:①浓度对组装结果的影响,示踪浓缩的样品在气液界面的组装过程;②加速溶剂的挥发速度,示踪了加入异丁醇样品在气液界面的组装过程;③稀释的样品在气液界面的组装结果。研究结果显示,不同条件下,金纳米颗粒在气液界面会组装成不同的纳米结构。(本文来源于《湖南大学》期刊2009-11-27)
微分干涉差成像论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
在惯性约束聚变(ICF)过程中发生的流体不稳定性会对靶丸的压缩壳层以及中心热斑的形成造成很大影响。而发展高空间分辨率诊断方法,一方面可以帮助研究流体不稳定性的机制,另一方面可用于检测冷靶,探测作为不稳定性源头的靶缺陷,因此对于ICF研究十分重要。X射线具有的短波长和高穿透性的特点使它能够以高分辨率探测物体内部,因而广泛的使用在ICF诊断中。传统的X射线主动式诊断方案完全依赖物体对X射线的吸收形成对比度,而ICF靶丸的主要构成元素为氘氚(DT),这类低原子序数物质对X射线的吸收远小于它们对X射线的折射效应。因此在形成对比度上,利用物体对X射线相移产生强度调制相衬成像方案优于传统的吸收式成像方案。本文将波带板结构与X射线相衬技术结合,提出了一种使用双波带板与正反投影法的X射线物体相位还原方案,还原方法的理论分辨率为使用波带板的极限分辨率。后续数值模拟结果与理论相符,提出方案可以准确的还原原始物体的相位分布,而对于最外环宽为80 nm的波带板,相位还原结果分辨率达到97.7 nm。本文最后初步分析了通过多角度投影成像,将提出方案扩展而实现叁维还原物体折射率的可能性。模拟使用滤波反投影算法,结果表明提出方案能够准确的叁维还原物体折射率的实数部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
微分干涉差成像论文参考文献
[1].蔡双双,郑龙飞,曾碧新,李润,徐敏.基于强度传输方程和微分干涉相差显微镜的定量相位成像及其在乳腺癌诊断中的应用[J].中国激光.2018
[2].杨旻曦.双波带板X射线微分干涉成像与相位还原研究[D].中国科学技术大学.2017
[3].陈越,彭立新,王晓春,黎永青,刘军贤.微分干涉差显微成像方法高通量分析单个苏金云芽孢杆菌HD-1芽孢萌发[J].分析化学.2015
[4].雷耀虎.大视场X射线微分干涉相衬成像核心器件与系统研究[D].天津大学.2013
[5].杜杨.无吸收光栅X射线微分干涉相衬成像理论与实验研究[D].中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所).2013
[6].陈建玲.结构光照明超分辨微分干涉相衬显微成像技术[D].华中科技大学.2013
[7].杜杨,雷耀虎,刘鑫,郭金川,牛憨笨.硬X射线光栅微分干涉相衬成像两步相移算法的理论与实验研究[J].物理学报.2013
[8].周瑞.基于微分干涉相差成像的金纳米颗粒气液界面组装研究[D].湖南大学.2009