本文關(guān)鍵詞：熱光聲成像的時域及頻域信號分析研究

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【摘要】：光聲成像技術(shù)是近年來興起的新型成像技術(shù),它基于光聲效應(yīng),結(jié)合了光學成像高對比度和超聲成像高穿透深度的優(yōu)勢,在近年來得到了廣泛的研究和發(fā)展。本文結(jié)合激發(fā)波長及溫度對光聲成像的影響,對熱光聲成像的時域及頻域信號進行了深入的分析研究,主要研究工作包括以下幾個方面:首先,研究了不同目標在不同激發(fā)波長下光聲信號的時域及頻域特點及差異。使用石墨棒-PDMS仿體和離體豬脂肪組織等分別進行了多光譜光聲實驗,實驗結(jié)果證明樣品的光聲信號在不同激發(fā)波長下時域與頻域所展示的性能有差異;同時表明,不同樣本的光聲信號的聲譜是獨特的,且在不同激發(fā)波長下的光聲聲譜的峰值所對應(yīng)的特征頻率均相同,可以用于組織特性描述。然后結(jié)合熱光聲成像的特點,考慮溫度因素的影響,綜合分析了激發(fā)波長及溫度對光聲信號的影響,提出了一個光聲信號與溫度及激發(fā)波長關(guān)系的理論模型,分析了不同樣品在不同激發(fā)波長下產(chǎn)生的光聲信號隨溫度變化的規(guī)律,及其光聲聲譜的特性。通過石墨-PDMS仿體、豬血組織進行了多光譜熱光聲實驗,實驗結(jié)果表明了在相同溫度條件下,當入射激光的波長不同時,同一目標產(chǎn)生的光聲信號強度不同;而當激發(fā)波長相同時,光聲信號的強度會隨溫度的變化而改變,且同一目標在不同波長照射下表現(xiàn)出不同的變化規(guī)律。同時,不同溫度下的光聲聲譜的峰值所對應(yīng)的頻率也相同。最后在上述研究的基礎(chǔ)上,使用頻域分析方法研究了物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)對光聲成像的影響。實驗結(jié)果表明同一石墨-PDMS仿體在不同激發(fā)波長下的光聲聲譜峰值所對應(yīng)的頻率相同,但不同直徑的石墨的光聲聲譜峰值所對應(yīng)的頻率不同。
【關(guān)鍵詞】：光聲成像 熱光聲 多光譜光聲 波長 溫度 時域分析 頻域分析
【學位授予單位】：中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R318.51
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 光聲成像概述10-12
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 多波長光聲成像分析16-30
• 2.1 多波長光聲研究背景16-21
• 2.1.1 波長對光聲成像影響分析17-19
• 2.1.2 光聲信號時域分析19-20
• 2.1.3 光聲信號頻域分析20-21
• 2.2 實驗及結(jié)果分析21-29
• 2.2.1 實驗系統(tǒng)21-22
• 2.2.2 仿體實驗及結(jié)果分析22-26
• 2.2.3 離體組織實驗及結(jié)果分析26-29
• 2.3 本章小結(jié)29-30
• 第3章 多波長熱光聲成像分析30-44
• 3.1 研究背景30-32
• 3.1.1 溫度對光聲成像影響分析31-32
• 3.1.2 溫度對光聲信號頻域分析32
• 3.2 實驗及結(jié)果分析32-42
• 3.2.1 實驗系統(tǒng)33-34
• 3.2.2 仿體實驗及結(jié)果分析34-37
• 3.2.3 離體組織實驗及結(jié)果分析37-40
• 3.2.4 離體組織實驗頻域分析40-42
• 3.3 本章小結(jié)42-44
• 第4章 微觀結(jié)構(gòu)對光聲成像影響分析44-55
• 4.1 研究背景44
• 4.2 實驗及結(jié)果分析44-54
• 4.2.1 仿體制作及實驗系統(tǒng)45-46
• 4.2.2 仿體實驗及結(jié)果分析46-54
• 4.3 本章小結(jié)54-55
• 第5章 總結(jié)與展望55-57
• 5.1 總結(jié)55-56
• 5.2 研究展望56-57
• 參考文獻57-62
• 在學期間學術(shù)成果情況62-63
• 指導(dǎo)教師及作者簡介63-64
• 致謝64

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本文編號：999586