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原理介紹： 光在與微粒的相互作用中，會(huì)將自身攜帶的動(dòng)量傳遞給微粒，對(duì)微粒施加力的作用。在光鑷中，處在激光中的粒子所受的力有兩種：一部分是電磁場(chǎng)分布不均勻?qū)е碌奶荻攘Γ荻攘⑽⒘Ｎ蚬廒宓闹行模灰徊糠质枪庾优c粒子相互作用導(dǎo)致的散射。針對(duì)不同大小的粒子，大致可以分為三類： 一、微粒的尺度遠(yuǎn)大于激光波長(zhǎng)，可以采用幾何光學(xué)近似模型，光線在微粒經(jīng)過(guò)折射反射，將動(dòng)量傳遞至微粒上； 二、微粒尺度跟激光波長(zhǎng)相近，這種情況下可以通過(guò)電磁場(chǎng)麥克斯韋方程組求解； 三、微粒尺度遠(yuǎn)小于激光波長(zhǎng)，微粒在光場(chǎng)中被激發(fā)為偶極子，受到偶極子與強(qiáng)聚焦光場(chǎng)的相互作用力； 相關(guān)內(nèi)容： 動(dòng)手調(diào)節(jié)光路，利用光鑷捕捉并操控小球； 基于空間光調(diào)制器的光鑷系統(tǒng)，通過(guò)研究不同算法從而得到加載在空間光調(diào)制器上的全息圖、更加深入地研究特殊模式光束在光學(xué)微操縱中的應(yīng)用、拓展光鑷與其他學(xué)科交叉的應(yīng)用前景以及對(duì)光場(chǎng)偏振態(tài)、相位、振幅的聯(lián)合調(diào)制等等。 應(yīng)用領(lǐng)域： 作為非侵入型的力學(xué)操控系統(tǒng)，光鑷可以應(yīng)用于細(xì)胞生物學(xué)、氣溶膠科學(xué)、物理化學(xué)等交叉學(xué)科的基礎(chǔ)研究，包括細(xì)胞微環(huán)境的改變、形變拉伸、微粒力學(xué)參數(shù)的測(cè)量等等。將全息光鑷與圖像識(shí)別結(jié)合，可以做到自動(dòng)捕獲粒子和分揀， 將全息光鑷與光學(xué)顯微鏡相結(jié)合，可以量化細(xì)胞、分子的動(dòng)力學(xué)特性，在細(xì)胞生物學(xué)中有巨大的研究空間； 方案介紹： 光路圖：   上圖為本方案全息光鑷裝置的光路示意圖。首先激光經(jīng)過(guò)擴(kuò)束后，直徑與空間光調(diào)制器有效區(qū)域的短邊直徑相等，擴(kuò)束后的激光依次通過(guò)線偏振片、半波片和非偏振分光棱鏡。用半波片旋轉(zhuǎn)線偏光角度，使之工作在相位模式下，空間光調(diào)制器的入射角控制在在 5°以內(nèi)。 經(jīng)過(guò)空間光調(diào)制器反射的光經(jīng)過(guò)由兩個(gè)傅里葉透鏡組成的縮束系統(tǒng)，該系統(tǒng)能改變光斑尺寸確保光束直徑與顯微物鏡的入瞳直徑匹配。對(duì)于外圍光強(qiáng)較弱的高斯光束，利用此縮束系統(tǒng)將激光直徑稍大于顯微物鏡入瞳直徑。 經(jīng)過(guò)縮束系統(tǒng)的激光經(jīng)過(guò) 45°直角反射鏡，二向色鏡將激光透射進(jìn)入顯微物鏡，同時(shí)讓照明光源透過(guò)，從而使 CMOS 相機(jī)采集到樣品像。空間光調(diào)制器位于第一個(gè)傅里葉透鏡的焦距處，全息圖與物鏡入瞳是共軛像面，所以全息圖經(jīng)過(guò)顯微物鏡做傅里葉變換后在顯微物鏡焦平面即樣品面上再現(xiàn)期望的光場(chǎng)分布。   特點(diǎn)： 此方案采用的開普勒式縮束系統(tǒng)透鏡間的焦平面與樣品面是共軛的，在透鏡焦平面加入高通濾波器或在空間光調(diào)制器上疊加閃耀光柵后，后續(xù)光學(xué)元件按照一級(jí)像排列，從而移去零級(jí)光的影響。 加載全息圖后 X-Y 位置可實(shí)時(shí)調(diào)整，快速疊加不同焦距菲涅爾相位圖、閃耀光柵相位圖等； 空間光調(diào)制器可供多種語(yǔ)言調(diào)用（labview、C、Python 等）；可編程實(shí)現(xiàn)不同數(shù)目、不同排列的光阱陣列；   配置標(biāo)準(zhǔn)：   序號(hào) 配置 規(guī)格 序號(hào) 配置 規(guī)格 1 激光光源 637nm 激光最大功率1w 4 顯微物鏡 PLN100× 油浸   NA 1.25 2 空間光調(diào)制器 1920*1080   2π 5 照明光源 波長(zhǎng)470nm 功率760mw 3 CMOS相機(jī) 1280*1024 60FPS 6 相機(jī)筒鏡 f=200mm 等系列其他配置

腫瘤靶向性磁共振成像造影劑 腫瘤靶向性磁共振成像造影劑對(duì)腫瘤細(xì)胞具有強(qiáng)的親和性，能主動(dòng)地改變?cè)隗w內(nèi)的自然分布，導(dǎo)向并富集至腫瘤組織或細(xì)胞內(nèi)，可被腫瘤攝取，實(shí)現(xiàn)靶向成像，提高成像對(duì)比度和清晰度，造影效果好，用量低，毒性小。已經(jīng)完成了造影劑的合成工藝和制劑研究，結(jié)構(gòu)表征，毒性試驗(yàn)，小白鼠體內(nèi)H22肝癌、艾氏腹水癌的腫瘤磁共振成像實(shí)驗(yàn)，小白鼠體內(nèi)藥物分布試驗(yàn)。結(jié)果表明，這類腫瘤靶向性造影劑能有效地檢測(cè)腫瘤病變。屬西藥新藥第一類。

　　針對(duì)國(guó)防、遙感、智能交通、水下勘探等領(lǐng)域穿透云雨霧霾等渾濁介質(zhì)清晰成像難題，提供一種基于光場(chǎng)成像的計(jì)算成像技術(shù)。在50 m成像距離處，標(biāo)準(zhǔn)靶標(biāo)常規(guī)成像最高對(duì)比度不超過(guò)0.1的情況下，實(shí)現(xiàn)分辨率高于512×512，對(duì)比度不低于0.6的成像效果。為國(guó)防、遙感、智能交通、水下勘探等領(lǐng)域環(huán)境監(jiān)測(cè)、目標(biāo)識(shí)別等奠定理論和技術(shù)基礎(chǔ)。 　　本項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事精密光電測(cè)試及成像理論和技術(shù)科研工作。在國(guó)防基礎(chǔ)科研等項(xiàng)目支持下，深入研究了微光成像、紅外可見光融合成像、相位成像、光場(chǎng)成像理論和方法，并基于上述理論研發(fā)了微小型成像系統(tǒng)樣機(jī)，在地面、空中蹬不同微小型平臺(tái)得到應(yīng)用；與美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校研究團(tuán)隊(duì)合作，解決強(qiáng)散射介質(zhì)條件下無(wú)法清晰成像相關(guān)的技術(shù)難題。先后獲得國(guó)防技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)2項(xiàng)，授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利20余項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇。

項(xiàng)目簡(jiǎn)介 一種新型線粒體靶向性熒光成像劑可用于細(xì)胞內(nèi)銅離子的檢測(cè)。該成像劑微溶于水， 具有良好的脂溶性和細(xì)胞滲透性， 較低的細(xì)胞毒性的特點(diǎn)，它在溶液中顯示淺黃色，在 590 nm 有較強(qiáng)的熒光發(fā)射，能進(jìn)入 HepG-2 細(xì)胞顯示綠色熒光成像（如圖）。此外，該化 合物在溶液中能與銅離子形成 1:1 的絡(luò)合物， 而導(dǎo)致熒光顯著變化，可用于活體細(xì)胞中 在其它金屬離子存在的情況下檢測(cè) Cu2+， 銅離子檢測(cè)限度達(dá)到 0.01μM。 金屬銅離子在 體內(nèi)聚集，是產(chǎn)生神經(jīng)退行行疾病的重

已有樣品/n光譜成像分析儀是一種可以同時(shí)獲取目標(biāo)圖像信息及光譜信息的新型光學(xué)儀器， 而光譜信息則可以直接反映物質(zhì)的基本屬性， 該儀器可以廣泛的應(yīng)用于物質(zhì)成分分析、 資源調(diào)查、 水質(zhì)分析、 藥品安全、 食品安全等方面。 光譜成像分析儀在刑事案件偵破中具有重要的應(yīng)用， 如對(duì)案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)的血跡、 毛發(fā)、 皮屑、 衣物纖維等都可以進(jìn)行分析取證， 獲得犯罪分子的主要特征信息。

我國(guó)的高光譜成像技術(shù)起步較晚，但受日益增長(zhǎng)的并十分迫切的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)需求的激勵(lì)，光譜成像技術(shù)及應(yīng)用得到快速發(fā)展，光譜分析被用來(lái)解決物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、醫(yī)學(xué)和其它學(xué)科中的基礎(chǔ)問題和應(yīng)用問題。技術(shù)團(tuán)隊(duì)完成以柱面C_T消像差專利結(jié)構(gòu)和Offner結(jié)構(gòu)為核心的紫外、可見光、近紅外、短波紅外、中波紅外五型高光譜成像儀產(chǎn)品研發(fā)，實(shí)現(xiàn)寬波段覆蓋、成像性能好、光譜分辨率高于國(guó)外同價(jià)位產(chǎn)品，競(jìng)爭(zhēng)力高。同時(shí)積極拓展開發(fā)成像光譜儀產(chǎn)品的應(yīng)用，已研發(fā)兼具空間成像和光譜分析能力的微細(xì)樣品成像分析儀器——顯微成像光譜儀，用于材料和生物應(yīng)用。此外配套研制了功能強(qiáng)大的成像光譜數(shù)據(jù)采集與處理分析軟件，提出了全并行處理機(jī)制，大大縮短光譜數(shù)據(jù)獲取和光譜重建時(shí)間，較國(guó)外產(chǎn)品用戶體驗(yàn)更便捷友好，便于大面積推廣。 圖1.短波紅外成像光譜儀

利用超表面與圖像傳感器集成的新方案實(shí)現(xiàn)快照式光譜成像芯片，結(jié)合計(jì)算光譜分析原理及重建算法，研制出了可見光波段、高精度的光譜成像芯片。

X線數(shù)字直接成像裝置是我們多年科研工作的階段性成果。這是一種利用現(xiàn)代數(shù)字成像技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)，提高傳統(tǒng)X線機(jī)的質(zhì)量和檔次的X線成像和明室透視裝置。該裝置采用了數(shù)字圖像凍結(jié)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)明室透視，改善了放射醫(yī)生的工作環(huán)境。與普通X線透視相比，由于成像時(shí)間短，可以保持在屏幕上供醫(yī)生仔細(xì)觀察，從而降低了X線劑量。同X線電視系統(tǒng)相比，不僅價(jià)格低，而且可以得到同

該系統(tǒng)的分辨率可以達(dá)到傳統(tǒng)顯微成像系統(tǒng)的 2 倍以上，可以實(shí)現(xiàn) 80 納米 以下的寬場(chǎng)成像。