近些年,雙光子與多光子熒光顯微成像、相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）顯微成像、二次諧波顯微成像等非線性顯微成像研究取得了很大進(jìn)展,也成為目前國際研究熱點(diǎn),其中CARS顯微成像因其高分辨率、高靈敏度、無侵入性、可獲取樣品光譜信息等特性,成為對(duì)生物細(xì)胞、組織等進(jìn)行化學(xué)組分分析,結(jié)構(gòu)研究的重要途徑。而同樣具有高分辨率的雙光子熒光顯微成像也因其成像深度深、光損傷小、適合多標(biāo)記復(fù)合成像等優(yōu)勢,在生物化學(xué),藥理學(xué)以及神經(jīng)生物學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域中具有重要的應(yīng)用背景。本文從理論上對(duì)上述兩種非線性顯微成像進(jìn)行分析,自行搭建了一套可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)雙光子熒光顯微成像和CARS顯微成像兩種模式的飛秒激光顯微成像系統(tǒng),對(duì)羅丹明染色的大鼠乳鼠顱骨原代成骨細(xì)胞進(jìn)行雙光子熒光顯微成像,對(duì)PMMA顆粒進(jìn)行CARS顯微成像,驗(yàn)證兩種成像在各自領(lǐng)域中的優(yōu)勢以及應(yīng)用價(jià)值。在理論方面,首先分析雙光子熒光產(chǎn)生過程,推導(dǎo)了雙光子熒光強(qiáng)度的時(shí)間平均表達(dá)式,理論驗(yàn)證雙光子激勵(lì)的局域性優(yōu)勢,通過推導(dǎo)與仿真驗(yàn)證系統(tǒng)的飽和狀態(tài)。另外在CARS成像方面,推導(dǎo)CARS過程中信號(hào)強(qiáng)度的表達(dá)式并對(duì)非共振背景噪聲的抑制方法加以分析。最后分析了系統(tǒng)中存在的噪聲... 

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
        1.1.1 雙光子熒光顯微成像
        1.1.2 CARS顯微成像
    1.2 雙光子熒光顯微成像與CARS成像的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 雙光子熒光顯微成像
        1.2.2 CARS顯微成像
        1.2.3 多模式非線性光學(xué)顯微成像研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 雙光子與CARS顯微成像理論分析
    2.1 雙光子熒光強(qiáng)度計(jì)算
    2.2 雙光子熒光激勵(lì)的局域性
    2.3 雙光子成像中的飽和問題
    2.4 CARS過程的理論分析
    2.5 CARS顯微成像的信號(hào)強(qiáng)度
    2.6 非共振背景噪聲的抑制
    2.7 成像系統(tǒng)中的噪聲分析
    2.8 本章小結(jié)
第3章 飛秒激光顯微成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)與搭建
    3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)裝置
        3.1.1 飛秒激光激勵(lì)源
        3.1.2 生物顯微鏡
        3.1.3 二維掃描模塊
        3.1.4 光電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊
        3.1.5 數(shù)據(jù)采集模塊
        3.1.6 分束與合束裝置
    3.2 光路模塊設(shè)計(jì)
        3.2.1 擴(kuò)束準(zhǔn)直模塊
        3.2.2 脈沖整形模塊
        3.2.3 Relay光路
        3.2.4 光譜聚焦模塊
    3.3 掃描成像程序設(shè)計(jì)
        3.3.1 控制程序的工作界面
        3.3.2 控制程序結(jié)構(gòu)
    3.4 顯微成像系統(tǒng)特點(diǎn)
    3.5 本章小結(jié)
第4章 雙光子熒光顯微成像實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 羅丹明B雙光子熒光顯微成像研究
    4.2 生物樣本雙光子熒光顯微成像研究
        4.2.1 生物細(xì)胞二維雙光子熒光顯微成像分析
        4.2.2 生物細(xì)胞三維雙光子熒光顯微成像分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 飛秒激光CARS顯微成像實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 PMMA的CARS顯微成像實(shí)驗(yàn)
        5.1.1 時(shí)間重合的調(diào)節(jié)
        5.1.2 PMMA的CARS成像分析
    5.2 實(shí)驗(yàn)中PMT暗噪聲的研究
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號(hào)：3730682