整形飛秒激光對(duì)羅丹明B雙光子熒光過(guò)程的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-12 18:56
近年來(lái),整形飛秒激光在分子水平醫(yī)療中的應(yīng)用得到了廣泛的關(guān)注,在熒光成像、腫瘤的激光治療、激光手術(shù)等領(lǐng)域,整形飛秒激光為我們打開(kāi)了一扇新的大門(mén),讓我們得以窺見(jiàn)更加細(xì)微的自然世界,這將在生物醫(yī)療應(yīng)用中發(fā)揮重要的作用。本文結(jié)合飛秒激光整形技術(shù),研究了羅丹明B乙醇溶液雙光子熒光過(guò)程,對(duì)熒光光譜及強(qiáng)度進(jìn)行了調(diào)控。本文首先研究了變換極限飛秒激光作用下羅丹明B乙醇溶液的雙光子熒光光譜。對(duì)比四種不同濃度的羅丹明B溶液的熒光光譜,我們發(fā)現(xiàn)隨著濃度的增加,熒光光譜發(fā)生了紅移現(xiàn)象。同時(shí)我們研究了不同濃度下羅丹明B雙光子熒光強(qiáng)度隨激光能量的變化,實(shí)驗(yàn)曲線能夠用二次函數(shù)進(jìn)行擬合,進(jìn)一步證明羅丹明B溶液發(fā)射熒光為雙光子吸收過(guò)程。此外,我們還研究了雙光子熒光強(qiáng)度隨激光橢偏率的依賴關(guān)系,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明線偏振條件下,對(duì)應(yīng)羅丹明B溶液的熒光強(qiáng)度最強(qiáng)。在整形激光雙光子熒光研究方面,為了研究羅丹明B溶液中雙光子熒光的相干控制,利用了飛秒激光頻譜相位整形技術(shù)。利用飛秒激光脈沖對(duì)π相位進(jìn)行掃描,實(shí)現(xiàn)了對(duì)羅丹明B溶液中雙光子熒光的相干控制。結(jié)合雙光子吸收理論模型,雙光子吸收過(guò)程中不同量子通道之間的干涉是導(dǎo)致熒光強(qiáng)度調(diào)控的原因,理論模...
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:55 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
激光光動(dòng)力療法治療步驟
第一章緒論51.2.2雙光子熒光的基本原理單光子熒光就是在一般的熒光現(xiàn)象中,因激發(fā)光的光子密度較低,單個(gè)原子或分子只能同時(shí)吸收單個(gè)光子,再通過(guò)輻射躍遷發(fā)射單個(gè)熒光光子。相對(duì)單光子激發(fā)過(guò)程而言,基態(tài)熒光分子或者原子同時(shí)吸收兩個(gè)光子實(shí)現(xiàn)由基態(tài)到激發(fā)態(tài)的躍遷,再通過(guò)弛豫過(guò)程輻射出頻率略小于兩倍入射光頻率的熒光光子,實(shí)現(xiàn)雙光子熒光發(fā)射。例如,對(duì)于NADH酶,在單光子激發(fā)條件下,在350nm的光激發(fā)下可發(fā)射450nm的熒光。而在雙光子激發(fā)條件下,可以使用光損害較小的紅外光或近紅外光,比如用700nm的激光激發(fā)從而得到450nm熒光。圖1.2雙光子吸收示意圖圖1.2中的(a)為分子的單光子吸收過(guò)程。通過(guò)激發(fā)光照射,處于基態(tài)S0的分子吸收一個(gè)短波長(zhǎng)光子,被激發(fā)到激發(fā)態(tài)S1,隨即又通過(guò)弛豫過(guò)程到達(dá)基態(tài),與此同時(shí)以光子形式釋放能量從而發(fā)出熒光,這一過(guò)程稱為單光子吸收。當(dāng)使用圖(a)中激光波長(zhǎng)為激發(fā)光波長(zhǎng)的兩倍,激發(fā)相同物質(zhì)時(shí),由于所用激光的光子能量?jī)H為原始能量的一半,電子無(wú)法通過(guò)吸收單個(gè)光子吸收基態(tài)沿激發(fā)態(tài)的躍遷。但是,如圖(b)中的現(xiàn)象所示,對(duì)于非常高的光子密度,基態(tài)電子可以同時(shí)吸收兩個(gè)光子,完成向激發(fā)態(tài)的躍遷。熒光物質(zhì)在吸收了與其能級(jí)
第一章緒論11ITOGroundPlaneLiquidCrystalPixilatedElectrodes(ITO)yxz圖1.4液晶掩模示意圖θxyz液晶分子指向矢方向E(a)(b)(c)圖1.5液晶工作原理示意圖如圖1.5(a)所示為液晶空間光調(diào)制器內(nèi)的液晶陣列分布,當(dāng)給液晶薄膜施加電壓時(shí),液晶經(jīng)軸液晶電場(chǎng)方向發(fā)生偏轉(zhuǎn),所偏轉(zhuǎn)角度由所施加電壓調(diào)控,如圖1.5(b)所示,液晶陣列會(huì)朝著電場(chǎng)方向偏轉(zhuǎn)。其偏轉(zhuǎn)程度與所施的電壓有關(guān),不同頻率的激光通過(guò)液晶陣列產(chǎn)生不同的相位。如圖1.5(c)所示,液晶陣列加入電壓后,液晶分子指向矢變化。圖1.6雙層液晶掩模光軸放置方向示意圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]飛秒激光雙光子熒光顯微系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用[J]. 秦一凡,李茜,夏元?dú)J,劉斌,張盛. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(11)
[2]共振能量轉(zhuǎn)移(RET)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 張寧,程葆華,陳京,白波. 濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào). 2012(02)
[3]雙光子熒光探針[J]. 黃池寶,易道生,馮承浩,任安祥,孫世國(guó). 化學(xué)進(jìn)展. 2010(12)
[4]新一輪信息技術(shù)革命浪潮對(duì)我國(guó)的影響[J]. 陳寶國(guó). 科學(xué)決策. 2010(11)
[5]光動(dòng)力療法及其在膀胱腫瘤治療中的研究[J]. 曹正國(guó),宋曉東,周四維. 臨床泌尿外科雜志. 2006(03)
[6]腫瘤的激光動(dòng)態(tài)治療法[J]. 馬允莉. 現(xiàn)代診斷與治療. 2003(03)
[7]單克隆抗體與免疫熒光染色技術(shù)[J]. 劉健宏,王標(biāo),莊向生,王長(zhǎng)兵,周倫江,劉玉濤. 福建畜牧獸醫(yī). 2001(S1)
[8]《安全工程大辭典》首發(fā)式在我校隆重舉行[J]. 張禮敬. 南京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1996(01)
[9]飛秒激光聯(lián)合準(zhǔn)分子激光原位角膜磨鑲術(shù)治療近視患者的護(hù)理[J]. 伍敏. 中國(guó)實(shí)用醫(yī)刊. 2013 (10)
博士論文
[1]基于熒光納米粒子的一些生物功能成像研究[D]. 王丹.浙江大學(xué) 2013
[2]基于飛秒激光與物質(zhì)相互作用的非線性與超快表征技術(shù)研究[D]. 閆子奇.吉林大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于可控釋放放大技術(shù)的熒光生物傳感研究[D]. 侯曉珊.青島科技大學(xué) 2018
[2]飛秒激光脈沖整形研究[D]. 陳瑜婷.華東師范大學(xué) 2004
本文編號(hào):3433126
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:55 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
激光光動(dòng)力療法治療步驟
第一章緒論51.2.2雙光子熒光的基本原理單光子熒光就是在一般的熒光現(xiàn)象中,因激發(fā)光的光子密度較低,單個(gè)原子或分子只能同時(shí)吸收單個(gè)光子,再通過(guò)輻射躍遷發(fā)射單個(gè)熒光光子。相對(duì)單光子激發(fā)過(guò)程而言,基態(tài)熒光分子或者原子同時(shí)吸收兩個(gè)光子實(shí)現(xiàn)由基態(tài)到激發(fā)態(tài)的躍遷,再通過(guò)弛豫過(guò)程輻射出頻率略小于兩倍入射光頻率的熒光光子,實(shí)現(xiàn)雙光子熒光發(fā)射。例如,對(duì)于NADH酶,在單光子激發(fā)條件下,在350nm的光激發(fā)下可發(fā)射450nm的熒光。而在雙光子激發(fā)條件下,可以使用光損害較小的紅外光或近紅外光,比如用700nm的激光激發(fā)從而得到450nm熒光。圖1.2雙光子吸收示意圖圖1.2中的(a)為分子的單光子吸收過(guò)程。通過(guò)激發(fā)光照射,處于基態(tài)S0的分子吸收一個(gè)短波長(zhǎng)光子,被激發(fā)到激發(fā)態(tài)S1,隨即又通過(guò)弛豫過(guò)程到達(dá)基態(tài),與此同時(shí)以光子形式釋放能量從而發(fā)出熒光,這一過(guò)程稱為單光子吸收。當(dāng)使用圖(a)中激光波長(zhǎng)為激發(fā)光波長(zhǎng)的兩倍,激發(fā)相同物質(zhì)時(shí),由于所用激光的光子能量?jī)H為原始能量的一半,電子無(wú)法通過(guò)吸收單個(gè)光子吸收基態(tài)沿激發(fā)態(tài)的躍遷。但是,如圖(b)中的現(xiàn)象所示,對(duì)于非常高的光子密度,基態(tài)電子可以同時(shí)吸收兩個(gè)光子,完成向激發(fā)態(tài)的躍遷。熒光物質(zhì)在吸收了與其能級(jí)
第一章緒論11ITOGroundPlaneLiquidCrystalPixilatedElectrodes(ITO)yxz圖1.4液晶掩模示意圖θxyz液晶分子指向矢方向E(a)(b)(c)圖1.5液晶工作原理示意圖如圖1.5(a)所示為液晶空間光調(diào)制器內(nèi)的液晶陣列分布,當(dāng)給液晶薄膜施加電壓時(shí),液晶經(jīng)軸液晶電場(chǎng)方向發(fā)生偏轉(zhuǎn),所偏轉(zhuǎn)角度由所施加電壓調(diào)控,如圖1.5(b)所示,液晶陣列會(huì)朝著電場(chǎng)方向偏轉(zhuǎn)。其偏轉(zhuǎn)程度與所施的電壓有關(guān),不同頻率的激光通過(guò)液晶陣列產(chǎn)生不同的相位。如圖1.5(c)所示,液晶陣列加入電壓后,液晶分子指向矢變化。圖1.6雙層液晶掩模光軸放置方向示意圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]飛秒激光雙光子熒光顯微系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用[J]. 秦一凡,李茜,夏元?dú)J,劉斌,張盛. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(11)
[2]共振能量轉(zhuǎn)移(RET)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 張寧,程葆華,陳京,白波. 濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào). 2012(02)
[3]雙光子熒光探針[J]. 黃池寶,易道生,馮承浩,任安祥,孫世國(guó). 化學(xué)進(jìn)展. 2010(12)
[4]新一輪信息技術(shù)革命浪潮對(duì)我國(guó)的影響[J]. 陳寶國(guó). 科學(xué)決策. 2010(11)
[5]光動(dòng)力療法及其在膀胱腫瘤治療中的研究[J]. 曹正國(guó),宋曉東,周四維. 臨床泌尿外科雜志. 2006(03)
[6]腫瘤的激光動(dòng)態(tài)治療法[J]. 馬允莉. 現(xiàn)代診斷與治療. 2003(03)
[7]單克隆抗體與免疫熒光染色技術(shù)[J]. 劉健宏,王標(biāo),莊向生,王長(zhǎng)兵,周倫江,劉玉濤. 福建畜牧獸醫(yī). 2001(S1)
[8]《安全工程大辭典》首發(fā)式在我校隆重舉行[J]. 張禮敬. 南京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1996(01)
[9]飛秒激光聯(lián)合準(zhǔn)分子激光原位角膜磨鑲術(shù)治療近視患者的護(hù)理[J]. 伍敏. 中國(guó)實(shí)用醫(yī)刊. 2013 (10)
博士論文
[1]基于熒光納米粒子的一些生物功能成像研究[D]. 王丹.浙江大學(xué) 2013
[2]基于飛秒激光與物質(zhì)相互作用的非線性與超快表征技術(shù)研究[D]. 閆子奇.吉林大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于可控釋放放大技術(shù)的熒光生物傳感研究[D]. 侯曉珊.青島科技大學(xué) 2018
[2]飛秒激光脈沖整形研究[D]. 陳瑜婷.華東師范大學(xué) 2004
本文編號(hào):3433126
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