生物光学成像技术精选(九篇)

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第1篇：生物光学成像技术范文

关键词：近场光学 显微技术 发展 应用 展望

中图分类号：O43 文献标识码：A 文章编号：1007—3973（2012）009—066—02

1 近场光学显微技术概述

近场光学的作用主要是对束缚在物体表面的非辐射场进行探测。普通光学的分辨率与近场光学的分辨率存在不同。在理论上，由于衍射极限的限制，使得普通光学成像的分辨率低于入射光波长的一半，根据估算大概在200 nm左右。近场光学的分辨率是根据衍射场的非辐射量而得到提高，大概在一个波长以下，其实它的工作原理是将扫描系统的频带拓宽。

近场光学原理在应用中最常见的便是扫描近场光学显微镜，通过对衍射分辨率的突破，然后收集纳米材料表面的光学信息。扫描近场光学显微镜（SNOM）它主要是由探针、信号采集和处理、探针—样品间距反馈控制、X—Y扫描以及图像处理几部份组成。对于SNOM来说，如果要完成超衍射分辨率的工作，必须要能够精确的掌握及控制探针—样品间距。截至目前为止，实现精确控制探针—样品间距主要有激光光点反馈模式和剪切力反馈模式。这两种模式存在主要的区别便是光的问题。激光光点反馈模式是利用激光在探针接近物体表面时产生的光斑来确定探针—样品间距。剪切力反馈模式就是根据样品间的作用力，使得探针针尖在接近物体表面时发生变化，根据这样的原理使得探针控制在z=5nm～20nm的范围之内。运用剪切力反馈模式的原理得出的光学成像更具有真实性。

另外一种以近场光学原理为主的光学显微镜是光子隧道扫描显微镜，这种显微镜具有更高的分辨力，它的工作原理是利用光线探针接近近场光信号，分辨率取决于物体表面上光线点的面积。

2 近场光学显微技术中的问题

2.1 纳米级探针的制作

进场光学显微技术是利用探针收集光场的信息，分辨率取决于探针尖的粗细和探测信息的精细结构。但是如果探针尖端过细，那么就会导致光的灵敏度降低。因此，在制作纳米级探针时，必须要做到具体问题具体分析，必须要解决两个问题：探针削尖化和亚波长孔径的制造。

（1）探针削尖的方法。

通常情况下，在探针削尖的过程中，可以有两种方法：

腐蚀法。这种方法被广泛使用，可以利用HF酸和氨水对光纤芯进行腐蚀进而制作出不同的探针尖，但是这种方法具有高度的重复性。探针的圆锥角是可以改变的，取决于HF酸和氨水的综合比例（1：X），当X由0.5增大到1.5时，针尖的圆锥角由15霸龃蟮？0啊5窃擞酶捶ㄖ谱魈秸耄沟霉庀呒獯嬖诿绦纬煞稚⑹降纳⑸渲行摹8莶欢涎芯糠⑾郑壳翱梢栽擞靡恢止庀吮；ぬ锥怨饧饨懈矗佣贸龅奶秸爰獗冉瞎饣？

熔拉法。这种制作方法的原理是利用二氧化碳熔融光纤，在光纤两端作用力使其形成丝状，在用大力迅速将其拉断，这样形成的断面是锥面，也可以用作探针尖。运用这种方法形成的探针尖比较光滑，在相同孔径的情况下，腐蚀法却比熔拉法的传输效率更高。熔拉法可以制作不同种类或形状的针尖，但是相对来说成本高，设备昂贵。

（2）亚波长孔径的制造方法。

纳米光刻法：首先对要制作的光纤尖镀膜，然后对其采用化学方法进行腐蚀，进而使用纳米光刻法制成亚波长孔径。

探针制造法：首先以二氧化碳激光加热单模光纤，利用熔拉法使光纤顶端形成抛物面型的传输铝尖，然后以5%的HF腐蚀探针尖端的细纤丝，这样得到的探针的针尖更适合近场光学探测。

2.2 纳米级样品—探针间距的控制

为了保证近场光学中的超高分辨率，必须要保证探针在探测过程中对样品的探测是无接触扫描探测，这就要求必须要掌控好样品—探针的间距。

在样品—探针间距控制的过程中，剪切力调制是一种最常用的方法。它的工作原理是在亚波长范围内保证探针—样品间距的可靠性和稳定性，这种方法是一种非光学调制法。

剪切力通常是通过光纤头与样品表面的振动频率探测得出的。当探针尖靠近样品时，光纤头的振动幅度是随着样品—探针间距和剪切力发生变化的，以此来测得探针—样品间距的大小。在实际生活中，样品—探针间距是通过压电陶瓷的压电效应测得的。

实际中通常采用压电陶瓷的压电效应测控样品—探针间距。将高频振动压电管分为上下两部分，下半部分以交流电压激励振动；上半部分有两个电极，用于探测压电陶瓷管（DPT）的振幅。由于剪切力对于探测振动的阻碍，DPT内部产生张力；又由于压电效应引起感应电压，将感应电压作为反馈信号，经锁相放大器达到控制样品—探针间距的目的。利用这种方法，可以使得近场光学显微技术更简单化。除了此种方法可以测得样品—探针间距，还可以利用电容传感器、电压—声学法等来测得样品—探针的间距

3 近场光学显微技术的应用

3.1 物理领域的应用

近场光学显微技术是物理领域重要的一部分，并且应用范围极广。

（1）光学可以成像，利用近场光学可以使得成像的分辨率达到纳米量级。

（2）应用近场光学显微技术，可以使得物理领域的光谱学研究更加深入。

由于研究发现的限制性，目前的光谱研究都处在宏观水平，即使利用微区光谱也只能达到微米的程度。但是利用近场光谱仪器，可以实现纳米级的测量，并且能够区分纳米量子线的光发射极多个量子线的发射谱。近场光学显微技术可以在研究纳米晶体、量子点、量子球方面发挥独特而优越的作用。

3.2 生物领域的应用

近场光学显微技术在生物领域的应用也是很广泛的。利用近场光学显微技术的超高分辨率，可以更清晰的测得生物标本中细胞膜和细胞壁的厚度以及它们的内部存在结构，并且还可以测得细胞膜内部与外部结构在不同环境下的不同变化。根据生物技术的发展，国外已经利用PSTM测得纳米生物标本噬苗体细菌图像的椭圆头直径为100 nm，圆柱尾直径为10 nm。这样精确的分辨率是以前的生物领域中不能做到的。

4 近场光学显微技术未来前景展望

近场光学显微技术使得衍射分辨率突破极限，并且促进了纳米光学的发展，而且带动了高密度光储存、检测生物单分子、细胞组织生命探测研究等多个领域的发展。

对于近场光学显微技术未来的前景展望，应进一步研究样品表面离激元产生机理，将更深入近场光学成像技术的创新和应用，包括亚波长和纳米材料的应用。表面等离子晶体的新型纳米光子学器件将得到迅速的发展，表面光波导将会引起科学领域的高度重视。在生命科学领域，TIRFM和SNOM的结合应用会获得高分辨率的生物单分子光学图像。另外，在大规模集成电路当中，利用反射式NSOM，对SRAM芯片进行表现成像来测量电路的线宽，将有非常广泛的应用前景。

对于近场光学显微技术的前景展望有着不可估量的飞跃，也必定会为各个领域的科学研究带来更大的作用。

参考文献：

[1] 王海潼，刘斐.近场光学显微技术[J].应用光学，2005（5）.

第2篇：生物光学成像技术范文

目前，生物医学图像信息技术主要包括生物医学图像传输、图像管理、图像分析、图像处理几方面。这些技术同以前的图像技术、医学影像技术都有一定的联系，其在涵盖以往图像技术、医学影像技术的同时，也具有自身的特点，与传统的图像和医学影像技术相比，生物医学图像信息技术更加强调在医学图像信息收集、处理等过程中应用计算机信息技术。

1.1图像成像

从本质上来看，生物医学图像成像技术（下文简称“图像成像技术”）与医学影像技术的区别并不大，仅仅是人们更习惯将其表达为医学影像。生物医学图像成像技术的研究内容为：利用染色方法和光学原理，清晰地表达出机体内的相关信息，并将其转变为可视图像。图像成像技术研究的图像对象有：人体的标本摄影图像、观察手绘图像、断层图像（如ECT、CT、B超、红外线、X光）、脏器内窥镜图像、激光共聚焦显微镜图像、活细胞显微镜图像、荧光显微镜图像、组织细胞学光学显微镜图像、基因芯片、核酸、电泳等显色信息图像、纳米原子力显微镜图像、超微结构的电子显微镜图像等等。

图像成像技术主要包括2个部分：现代数字成像和传统摄影成像。通常可采用扫描仪、内窥镜数码相机、采集卡、数字摄像机等进行数字图像采集；显微图像采集则可应用光学显微镜成像设备及超微结构电子显微镜成像设备；特殊光源采集可应用超声成像仪器、核磁共振成像仪器及X光成像设备。目前，各种医学图像技术的发展都十分迅速，特别是MRI、CT、X线、超声图像等技术。在医学图像成像技术方面，如何提高成像分辨力、成像速度、拓展成像功能，尤其是在生理功能及人体化学成分检测方面，已经引起了相关领域的重视。

1.2图像处理

生物医学图像处理技术，是指应用计算机软硬件对医学图像进行数字化处理后，进行数字图像采集、存储、显示、传输、加工等操作的技术。图像处理是对获取的医学图像进行识别、分析、解释、分割、分类、显示、三维重建等处理，以提取或增强特征信息。目前，医学领域所应用的图像处理技术种类较多，统计学知识、成像技术知识、解剖学知识、临床知识等的图像处理均得到了较快的发展。另外，人工神经网络、模糊处理等技术也引起了图像处理研究领域的广泛重视。

1.3图像分析及图像传输

生物医学图像分析技术，是指测量和标定医学图像中的感兴趣目标，以获取感兴趣目标的客观信息，建立相应的数据描述。通过计算测定的图像数据，可揭示机体功能及形态，推断损伤或疾病的性质及其与其他组织的关系，进而为临床诊断、治疗提供可靠依据。生物医学图像传输技术，是指应用网络技术，在互联网上开展医学图像信息的查询与检索。通过网上传输图像，在异地间进行图像信息交流，可实现远程诊断。同时，在院内通过PACS（数字医学系统—医学影像存档与通信系统），也能在医院内部实现医学图像的网络传递。

2总结

第3篇：生物光学成像技术范文

电晕放电是输变电系统运行中出现的主要问题之一，严重影响人身和设备安全，及时准确地检测电晕放电的位置和强弱对保证电力系统可靠运行有重要意义。传统的红外检测难以在白天使用，且可靠性低、误检率高、抗干扰能力差、响应速度慢，不能满足输变电系统的革新性发展。

紫外双光谱成像检测技术和紫外双光谱成像仪的出现解决了这一难题，该技术具备响应速度快，分辨率高，作用距离远，不受日光、雾天的干扰，可准确定位等优点，克服了红外检测的弊端，特别适用于高压电系统、高压输电线路的巡检和航拍等各种恶劣环境。

暨南大学理工学院光电工程系教授庞其昌，潜心光电工程研究，在紫外图像检测、图像处理、光谱成像检测领域作出突出贡献。据介绍，紫外光谱成像检测技术能够观察和检测到日盲紫外光信号，并将紫外图像信号转换成可见光图像信号，便于观察和测量。而紫外双光谱成像仪就是结合了紫外成像技术，图像转换和微光增强技术，CCD摄像和计算机图像叠加、处理以及平板图像显示等多种高技术开发出的新型监测仪器。该仪器不仅可以检测紫外信号的强弱、存在与否，更主要的是可以获取紫外源或被测对象的两维图像，能够观察到许多用传统光学仪器观察不到的物理、化学、生物现象；又因为其工作在日盲紫外波段，故不受日光干扰，能够在日光下检测到通常我们在白天、雾天看不到的现象和景物，如输变电线路的电晕放电等。除电晕检测外，该技术在火灾检测、公安侦破、环保监测、生物及医学研究中的测量分析、微电子及超精细检测等领域也存在广阔的应用空间。

该项目获得了2004年广东省重点项目资助，解决了紫外成像、光路和系统设计、图像融合和处理，完成了试验样机的研制，并申请获得了发明和实用新型两项专利（专利号：CN200310117583.8和ZL 03 2 25025.8）。利用该技术研制的紫外数码相机能够用于指纹与痕迹检测，已进入小批量生产；紫外双光谱检测仪也已转入实用仪器开发阶段。

此外，庞其昌还开展了光谱成像技术的研究，他借助液晶滤光器和光栅光谱仪研制了凝视式光谱成像装置和推扫式光谱成像装置，并研制成功相关实验设备，建立了实验条件较为完善的研究平台，并在此基础上开展了中药材成分分析和品质评价的研究，获得国家青年科学基金和广州市科学基金的资助。

第4篇：生物光学成像技术范文

关键词：

显微镜； 扫描； 采集； 同步； 随机噪声

中图分类号： O 436文献标识码： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2013.05.014

引言

激光共焦扫描显微镜（LCSM）广泛应用在生物医学和材料科学等领域[1]，因其具有三维成像能力和良好的横向分辨率和纵向分辨率[24]受到了广泛的关注。传统的扫描共焦显微镜，一般采用光束扫描式[5]，利用两个相互垂直的平面扫描振镜实现光学切片二维扫描[6]；然而，对于超大视场的成像，光束扫描方式由于在扫描过程中使光束发生偏转，会在视场边缘产生球差，引起视场边缘成像与中心成像分辨率的不一致，从而容易导致光斑的空间轮廓形状凹凸不平[7]。近年来，提出了一种采用数字微镜器件的并行共焦检测系统[810]提高成像速度的方法，但是在微透镜阵列焦平面上得到的焦点是非均匀分布的，产生了一些畸变，与理想的焦点发生了位移。因此，采用工作台运动实现扫描，即激发光的会聚焦点静止而载物台进行二维或三维运动实现连续扫描。这种工作台运动扫描方式，优点是在对超大视场的逐点扫描成像时，可以在整个视场区域实现一致的高分辨率成像，缺点则是成像速度慢。

为了提高成像速度，本文对工作台运动扫描方式LCSM中传统的多帧取平均的方法进行了改进，设计并实现了一种基于工作台连续运动的LCSM系统，并且提出了单帧成像滤除随机噪声的方法。

1反射式LCSM的工作原理

图1是设计的反射式LCSM系统原理图，该系统主要由几大模块组成，包括：光学成像模块、光电转换及放大模块、机械扫描模块、数据采集及数据处理模块。

其中光学成像模块采用无限远光学系统，由于其系统中存在一段平行光路，在光学结构设计和像差矫正上具有一定的优势。入射光波为405 nm的激光，该波长不仅不会杀伤细胞，而且满足高分辨率的要求。采用共轭技术成像，使光源、被测样品及探测器处于彼此对应的共轭位置上。入射激光经过分光镜反射后聚焦到样品的某点处，由该点激发出来的荧光透过显微物镜，光束经过分光镜与高通滤波器后，仅有荧光波段通过，荧光通过成像透镜聚焦于针孔处，非焦平面上的杂散光被滤掉，通过针孔的荧光被光电倍增管接收，工作台通过作三维扫描便可以完成对光学断层成像。

2影响LCSM分辨率的因素

2.1针孔大小及取样间隔的选择

针孔的大小与爱里斑的直径相关，许多人对LCSM的三维光学传递函数与探测器前方针孔直径之间的关系进行了研究[1112]。结果表明[11]，该针孔直径不必非常小。当针孔直径恰好等于一个爱里斑所成像的大小时，探测器接收到的光能量较高，既可以提高信噪比，又不会对分辨率造成特别大的影响。爱里斑经过无限远光学系统放大后，其像的大小为：

其中，β为系统的放大倍率，λ为入射光波长，NA为数值孔径。已知β=40倍，λ=405 nm，NA=0.95，根据式（1）计算得到爱里斑像的大小约为20 μm。因此，该系统选用20 μm针孔直径。取样间隔遵循的原理是奈奎斯特采样定理，将爱里斑作为周期信号，能够区分两个爱里斑的取样间隔为0.25个爱里斑直径，将取样间隔定位在100～125 nm之间，即可满足还原高分辨率图像的要求。

2.2数据分配消除随机噪声

随机噪声具有很宽的频谱，若采用低通滤波，必然会造成图像的高频成分损失。传统的做法是多帧平均，根据随机噪声互不相关的特点，且均值为零，可以有效的压缩噪声。具体的方法就是在被测实验样本荧光极弱的情况下可通过多帧平均的方法来提高信噪比。尽管纳米位移台的重复精度很高（小于5 nm），但是多帧平均会使扫描时间成倍增加，为了在一次扫描时间内完成滤除随机噪声的任务，提出了利用数据分配滤除随机噪声的方法，即在每一点附近采集多次，再将这些值累加或加权取平均得到该点的能量值。具体原理如下所述。

在任意时刻采集的数据为：

累加后的信噪比提高了K倍。

采集卡的型号是NI6120（12 bit），采样率单位为S/s，表示每秒钟采集的次数。最高采样率可以达到10 000 000 S/s。当采样率足够高时，可以近似认为在一点处取得的平均值，就每一行而言，具体采集方法如图2所示。

若采集范围为50 μm，需要500个像素，工作台扫描速度为100 μm/s，当采样率设置为1 000 000 S/s时，每行可以得到500 000个点，取样间隔为100 nm，每个间隔内有1 000个采集点可供分配，若将1 000个采集点都取平均，相当于低通滤波器掩膜尺寸太大，导致细节被滤掉，图像变得很平滑。为了避免这种情况，只取其中的前十分之一的数据，即100个采集点做加权平均，这100个采集点分布在10 nm范围内，对分辨率不会造成影响。

如图3所示，两幅图均取了50次平均，图3（a）的采样率为10 000 S/s；图3（b）的采样率为100 000 S/s可以看出随着采样率的提高，平滑效果减弱。事实上，当采样率可以设置为10 000 000 S/s时，取样平均的次数也可以增加，使均值趋于零。利用这种方法有效地滤掉了随机噪声，同时还保留了图像细节。

3同步系统设计

3.1同步采集方法研究

该系统选用PI公司的3轴压电陶瓷驱动纳米位移台，型号是P545，3个轴移动范围均为200 μm，由于具有长量程和型面不高的特点，非常容易整合进高分辨率的显微镜内，并且位移精度可以达到1 nm，完全满足高分辨成像的需要。

连续扫描是指工作台可以从初始位置连续移动到目标位置，同时采集卡不间断的采集数据，因此，工作台与采集卡实现同步尤为重要。工作台P545的单向重复性优于双向。因此，采用如图4所示的单向梳状扫描路径，并以100 μm/s的速度运动的，在这个速度下运动，工作台状态比较稳定。

采集卡需要工作在有限连续采集模式下，具体方法：给每一行分配一个指定大小的缓存区，当工作台运动到每一行的目标位置时，恰好使采集到的数据填满缓存区，读取后清空缓存区；工作台沿纵向只移动步距，不采集数据。每行采集均重复此过程，采集卡在该模式下工作，没有任何数据被覆盖掉。除此之外，为了实现工作台运动与数据采集同步，还需将工作台与采集卡参数匹配设置，表1列举了一些工作台与采集卡设置的参数，根据不同的需求，选择合适的扫描范围。其中，扫描范围、扫描速度与像素数目决定了成像时间，扫描范围与像素数目决定了取样间隔，继而影响了分辨率，表1给出的参数满足实现高分辨率成像的要求。根据实际情况对分辨率的不同要求，调整表中的参数，在相同扫描范围与像素数目下，采样率越高，赋值范围越小，去噪效果越好。

3.2系统软件设计

为数据同步采集模块的软件设计流程图。首先，设置工作台扫描速度与扫描范围；然后，设置采样率，使采样率、扫描速度和扫描范围完全匹配，即保证工作台运动到目标位置时，采集卡缓存区刚好被填满，其中，循环次数由像素数决定。

操作控制界面如图6所示，主要包括光源控制模块、采集参数设置、工作台控制器参数设置、实时显示模块。

4实验结果

本文所研究的显微镜实验装置如图7所示，鉴于稳定性的要求，加工了三维支架，保证了绝对水平和垂直。为了方便寻找细胞，将分光镜分离的另一束光成像在CCD上，并且在工作台下方安装了粗调X，Y两个方向的底座。

实验中所采用的样品是老鼠脑细胞，细胞的平均尺寸约为10 μm。将表1中的参数输入软件中，完成图像扫描，可获得如图8（b）所示的共焦扫描图像，并与蔡司宽场显微镜对该细胞拍摄的图像进行对比，如

5结论

本文研制的基于工作台连续运动的LCSM系统，完成了系统控制和数据采集的任务，利用有限连续采集模式，解决了机械控制与数据采集难以同步的问题，并在此基础上完成了软件系统的开发工作。与传统的多帧取平均扫描方式相比，大大地提高了成像速度。本文所述的实验结果是在纳米位移台单向扫描方式下获得的，若纳米位移台双向重复性好，能够实现双向扫描，还可以进一步提高成像速度。

参考文献：

[1]于彦华，邢达.激光共焦扫描显微镜及其在生物学上的应用[J].激光杂志，1999，20（6）：35-38.

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[3]STREIBL N.Threedimensional imaging by a microscope[J].Opt Soc Am，A，1985，2（2）：121-127.

[4]BERTERO B，ME C D，PIKE R.Analytic inversion formula for confocal scanning microscopy[J].Opt Soc Am A，1987，4（9）：1748-1750.

[5]张运波，侯文玫，句爱松.基于数字微镜器件的共焦显微镜的设计与实验[J].仪器仪表学报，2011，32（9）：2109-2113.

[6]CARLSSON K.Scanning and detection techniques used in a confocal scanning laser microscope[J].Journal of Microscopy，1990，157（1）：21-27.

[7]周拥军，陈德强，黄浩文，等.共聚焦激光扫描显微镜扫描系统研制[J].光学 精密工程，2002，10（6）：582-587.

[8]缪洪波，胡翔宇，周瑛，等.二维扫描共焦显微镜的研究[J].光学仪器，2003，25（1）：38-44.

[9]LIANG M，STEHR R L，KRAUSE A W.Confocal pattern period n multipleaperture confocal imaging systems with coherent illumination[J].Optics Letters，1997，22（11）：751-753.

[10]JIANG S H，WALKER J.Differential highspeed digital micromirror device based fluorescence speckle confocal microscopy[J].Applied Optics，2010，49（3）：497-504.

第5篇：生物光学成像技术范文

【关键词】纳米材料生物医学生物安全性

一、引言

纳米材料主要是指结构单元在纳米尺寸范围(1~100nm)内的一类材料，由于表面原子具有很大的比表面积，其表面能极高，从而获得较多的表面活性中心，化学性质十分活泼，因此纳米材料通常具有特异的性能。纳米材料的发现始于20世纪80年代初期，随后人们逐步发现其在光学、磁学、电学和力学方面具有比普通材料更加优越的特性，进而得到了多个领域的关注并逐渐发展起来，广泛应用于生物医学、环境、航空航天和石油钻探等领域的研究。尤其是在生物医学方面，基于纳米技术的药物和传感器已经应用到实际的医学应用中，而且能够得到是理想的治疗和诊断结果。通过从纳米尺度进行精确地制备纳米材料，人们打开了更小的微观世界，特别是生物体细胞层面上的化学反应都发生在纳米的度，纳米材料的使用能有效地检测或调控微观的生理和病理过程。纳米材料发展对医学诊断和医学治疗具有重大意义，已经成为医学界关注的热点和前沿，具有广泛的应用前景和产业化发展空间[1]。

二、纳米材料在医学诊断中的应用

2.1纳米生物传感器

纳米生物传感器是一种由纳米材料制成的检测装置，主要根据将检测到的信息按一定规律变换为电信号或以其他的形式输出，使人们能定量定性地分析检测物质。生物传感器的研发中人们使用纳米材料，能够提高生物传感器的灵敏度以及检测范围。同时以纳米材料制备的新型传感器具有稳定性好，成本低，生物相容性好等优点，在医学的临床诊断方面得到了高度重视，特别是作为一项新兴的前沿技术，纳米生物传感器的研发能够进行早期癌症的诊断。纳米传感器可以利用高灵敏度的特点，在血液中可通过微小的电流变化反映出癌细胞的种类和浓度。这种对癌细胞进行的精确分析，有望实现特殊疾病的无创、快速诊断，今后人们只需将纳米材料注入人体内，便能在短时间内完成确诊。

2.2纳米生物成像技术

在临床诊断中，通过对生物体内的细胞或特定组织进行直观的图像分析，能够迅速高效且准确地获得生理和病理信息。随着纳米技术的飞速发展，新型的纳米材料被不断制备出来，并且广泛应用于生物医学成像领域。碳纳米管具有良好的发光性能，而且毒性极低，具有良好的生物相容性，能够制备成生物荧光探针用于癌细胞的成像[2]。氧化铁磁性材料具有良好的超顺磁性，能够应用于核磁共振成像的研究中，由于其能在生物体内特异性的分布，该部位的肿瘤与正常组织的对比度能够显著提高。目前氧化铁磁性材料可作为造影剂广泛应用于临床的肿瘤及其他疾病的诊断[1]。另外，稀土离子掺杂的纳米材料具有良好的光学性质，能够实现多种颜色的可调发光，同时能够避免生物体自身产生的荧光干扰，极大地提升光学成像效果。总之，在未来的生物成像领域，新型功能的纳米材料将发挥至关重要的作用。

三、纳米材料在医学治疗中的应用

3.1纳米载药技术

纳米载药是指首先制备纳米级的载体，荷载药物后输入人体，最终在人体内控制释放的技术。作为一种新型的给药技术，纳米载药是多学科包括药理学、化学、临床医学交叉研究发展的产物，其最大的优点是具有靶向性和缓释性。靶向性可以使给药更加精确，不仅可以在增加生物体局部药物浓度的，而且同时可以控制其他部位的药物浓度，减少对其他组织部位的副作用。缓释可在保证药效的前提下减少药量，同时减少用药频率，进而减轻药物引起的不良反应。对于某些难溶性药物，纳米药物载体可有效减小药物粒径，从而增加其溶解度和溶出度，提高药物的溶解性提高治疗效果。另外，纳米载体提供了封闭包覆环境，药物能在到达作用部位之前尽量保持自身结构的完整性，维持较高的生物活性。目前，能够作为药物载体的纳米材料有介孔二氧化硅、纳米多孔硅和碳纳米管等，尽管短时间内对生物体无毒性，但其在生物体内的降解情况不理想。为了提高药物载体的降解特性，人们开始关注更易体内分解的高分子纳米材料，如聚合乳酸、乳酸-乙醇酸共聚物、聚丙烯酸酯类等，这些材料能在人体内可水解，降解成无毒产物，是十分有发展前景的药物载体。

3.2纳米生物医用材料和纳米生物相容性器官

纳米材料和生物组织在尺寸上存在着密切的联系，如核酸指导蛋白质合成过程种形成的核糖核酸蛋白的尺寸就在15-20nm之间，影响人体健康的病毒尺寸也在纳米的范围之内。纳米材料和生物医学的紧密结合，制备纳米医用复合材料及相容性器官，广泛应用于生物医学治疗的研究中，如制备人造皮肤、血管以及组织工程支架等[3]。在人造骨中，纳米钛合金具有促进骨细胞发育的功能，使骨细胞紧密贴壁生长，同时加速材料和组织的融合。同时，纳米级的羟基磷灰石或聚酰胺复合骨充填材料可以有效填补骨缺损，具有良好的生物相容性，并且能够促进骨细胞生长。根据血液中的红细胞具有运载氧气的功能，人们开发出纳米级的人造红细胞，实现了比普通红细胞更高的氧气运载能力。如果人体心脏因意外而停止跳动，可以立刻注入人工的纳米红细胞，提供更加充足的氧气[4]。此外该技术在贫血症和呼吸功能受损的治疗中发挥着重要的作用。

四、纳米材料的生物安全性问题

随着科技水平的不断提升，纳米材料在生物医学领域越来越广泛，但是纳米材料与人类接触的过程中依然受到安全性问题的困扰。某些纳米材料可以穿透皮肤，透过细胞膜破坏正常细胞引发炎症，造成免疫、生殖和脑部组织的损伤，如超小的TiO2纳米颗粒能引起严重的呼吸道组织变化，导致上皮组织渗透性增加，引起多种炎症。此外，许多物质在普通条件下并无生物毒性，而在降低到纳米尺寸下材料因难以通过正常代谢途径排出体外表现出蓄积毒性，因此纳米材料的生物安全性是亟需解决的问题。目前已经很多科研工作者积极致力于研究纳米材料的安全性问题，研究发现碳基纳米材料（如碳纳米管和石墨烯）会引起生物体内细胞膜磷脂的破坏，造成结构损伤破坏，引起细胞的功能异常；金属氧化物（氧化锌和二氧化钛）易发生氧化还原反应，因该过程会释放电子，会产生一定的细胞毒性，而且其纳米材料的尺寸越小，其比表面积越大活性越高，产生的电子所引起的毒性越强[5]。为了真正实现纳米材料在临床医学中的应用，人们采取了一系列策略降低纳米材料的毒性，如对纳米材料进行表面修饰提高其生物相容性，降低材料的使用剂量和暴露时间，调整纳米材料的反应环境，以及开发可降解的纳米材料。但是大多数纳米材料的毒性问题依然没有彻底解决，其生物安全问题依然是限制纳米材料临床使用的重要因素。

第6篇：生物光学成像技术范文

本书是关于太赫兹物理学的一部适于大学生教学采用的教材，是对科学与工程专业的学生首次展示这一新领域的第一部著作。它涵盖了很少被深入探索过但内容异常丰富的这一特殊电磁波段的物理学知识。作者以一种清晰的写作风格，侧重于理解太赫兹频率的基本物理原理和应用，具有适当的深度和坚实的基础。作者按照教学需要把全书内容划分为部分、章和节。为了适应不同的学习风格，书中提供有丰富的图表，简洁表达的数学语言和说明抽象概念的众多例题。在书中的适当地方而并非都在章、节末尾编排了大量的练习题，求解这些习题可以提供对于新概念的实践机会和最好的学习方法。在每一章的结束对于关键术语、关键方程和重要的符号表给出简要的总结。

全书内容分成3个部分，11章。1.引言。其后是第1部分 基础，含第2-6章：2.振荡；3.组合振荡；4.光；5.物质；6.光与物质的相互作用。第2部分 组件，含第7-9章：7.源；8.光学；9.探测器。第3部分 应用，含第10-11章：10.光谱学；11.成像.全书末尾附有术语词表。

这本书内容新颖、叙述通畅、概念精确，解释明确，例证和插图极富启发性，非常适合高年级本科选修课以及从事太赫兹物理相关专业学习的研究生课程选作教材。此外，本书假设读者具备诸如复数、向量、偏导数、二重积分等基础数学知识。作者使用这些简单的数学工具非常巧妙地叙述复杂的现代概念，很适合读者自学。

第7篇：生物光学成像技术范文

光学相干断层成像(opticalcoherencetomography，OCT)是一种新型光学成像技术，其应用近红外光干涉成像，使用干涉仪记录不同深度生物组织的反射光，通过计算机构建能够让人简单识别的图像，具有较高的分辨率。自2000年开始应用于在体冠状动脉病变检测以来，OCT以其较高的安全性和极高的分辨率在世界范围内迅速普及，从最初作为冠状动脉造影的替补逐渐成为血管内检测技术的主力之一。

1、1OCT在冠状动脉中的应用

OCT可在体观察冠状动脉粥样斑块的特点，进而可帮助我们判定斑块的稳定性，对病变风险的评估做出准确的判断。OCT检测到的斑块定义为三类:纤维斑块、纤维钙化斑块及脂质斑块。同时研究发现，OCT的检测结果与病理学对照表现出较高的一致性，OCT对脂质斑块和纤维钙化斑块的敏感性和特异性分别是90%和92%，96%和97%;对纤维斑块的敏感性和特异性分别为79%和97%。因此，OCT也获得了“光学活检”的美誉。动脉粥样硬化斑块破裂及血栓形成是大多数急性冠状动脉综合征的原因。因此，检测具有高破裂风险的斑块(即易损斑块)，对预防急性冠状动脉综合征的发生有着重要的意义。易损斑块的主要特征之一是薄纤维帽，在一项对比OCT、IVUS，以及冠状动脉血管镜(coronaryangioscopy，CAS)的研究中，OCT是唯一能够进行精确测量易损斑块纤维帽厚度的检查手段。在体OCT研究也发现急性冠状动脉综合征患者使用OCT所测量得到的纤维帽厚度明显小于那些稳定型心绞痛患者。除纤维帽厚度之外，易损斑块的另一特点就是大的脂质核心。一般认为脂质核心的大小与斑块的稳定性相关，脂核越大，稳定性越差。OCT图像中，大脂质核心的斑块显示为模糊边缘的低密度信号。同时OCT对脂质成分的检测准确性也明显优于IVUS。在上述基础上，OCT定义了薄帽纤维粥样斑块(thincapfibro-atheromas，TCFA)，即OCT图像显示脂核角度≥2个象限和纤维帽厚度＜65μm的脂质斑块。OCT对斑块破裂的定义为斑块纤维帽的连续性中断，并在斑块上形成空腔或伴有血栓形成。在对ST段抬高性急性冠状动脉综合征患者的研究中发现，使用OCT能观察到73%的斑块破裂，IVUS只观察到了40%，而CAS是47%。如果仅仅是内皮连续性的中断，继发形成血栓，则称为管腔侵蚀(erosion)。OCT检测侵蚀在急性冠状动脉综合征患者罪犯病变的发生率为16．3%，亦是急性冠状动脉综合征患者管腔内血栓形成的重要机制之一。OCT检测血栓无论从血栓成分、形态或位置上，均表现出了与病理学较高的一致性，OCT定义的红色血栓呈现为突入管腔中信号不强，高背反射并伴有阴影的组织图像;白色血栓呈现为突入管腔中的强信号，低背反射无阴影的组织图像;混合血栓介于红白血栓之间的反射信号。随后的研究完善了OCT对血栓的定义，同时使斑块和血栓的鉴别更加容易可靠。使用OCT发现100%的急性心肌梗死患者罪犯病变伴有血栓形成，而IVUS仅发现了33%。OCT还能够识别脂质斑块中巨噬细胞的密度以及分布情况。巨噬细胞浸润在OCT图像所表现的是斑块上的强反射信号。已有研究证实了OCT所采集的纤维帽上的巨噬细胞密度数据与病理学所获得的数据具有很高的相关性。

2、频域OCT相关新技术

频域OCT采用光纤导管，成像速度是上一代时域OCT的10倍左右，扫描成像5mm的目标血管只需要不到3s的时间，同时可获得更多的有效清晰的截面数。并且由于扫描截面直径由原来的8mm增加至10mm，使得OCT在左主干病变中的应用成为了可能。分叉病变向来是冠状动脉支架置入失败率较高的一种复杂病变，对这些病变的处理并没有统一的最佳治疗策略。分叉开口处的贴壁不良是分叉病变支架置入的一种常见现象，未贴壁小梁或者重叠支架处的药物洗脱支架小梁的内皮化会发生延迟，这两种现象能够被OCT很好地观察到。在分叉病变支架置入过程中应用OCT能够观察到主支血管和分支开口处的斑块分布情况以及斑块成分，这些信息都将对指引术者选择适当的治疗方案具有重要的意义。

二、CAS

CAS是利用光学成像纤维直接在血管腔内观察血管壁的形态和颜色等来判定斑块形状、血栓、溃疡、撕裂等情况。目前CAS仍需阻断血管血流，操作过程有可能引起冠状动脉副损伤和血栓形成等并发症，限制了CAS在冠状动脉疾病诊治中的应用。但CAS在冠状动脉粥样硬化斑块和血栓的检测中仍为一种重要研究手段。正常血管壁表现为均匀光亮的白色，而动脉粥样硬化斑块在血管镜下可呈现为白色和黄色。斑块表面的颜色决定了斑块脂质成分含量的多少。平滑的白色斑块因带有相对较厚的纤维帽，多为稳定斑块;而黄色提示为斑块富含脂质，覆盖薄的纤维帽，多为易损斑块。CAS也可用于检测冠状动脉内血栓。应用CAS在大多数的急性心肌梗死患者冠状动脉内均发现了红色血栓。斑块破裂部位形成的富含血小板的血栓常表现为白色颗粒样，而富含红血球的血栓则表现为红色的不规则结构。

三、多层螺旋CT

自多层螺旋CT(multi-slicedetectorspiralcompu-tedtomography，MSCT)投入临床使用以后，利用MSCT技术评价冠状动脉管腔狭窄程度的研究一直备受关注。随着技术的进步，CT冠状动脉血管造影(coronaryCTangiography，CCTA)检查已经成为冠心病的重要筛查手段。CCTA通过静脉注射碘对比剂，能直观地显示冠状动脉管腔内外情况。应用256层螺旋CT作为无创性检查对冠状动脉狭窄诊断率较高。CCTA凭借着良好的图像质量，可以对低危及无症状人群冠状动脉病变狭窄程度进行检测，完成其在介入治疗前的筛选，从一定程度上避免不必要的有创性冠状动脉检测。应用CCTA可判断冠状动脉内斑块类型，根据CT值的不同来反映斑块的病理组成。冠状动脉斑块按CT值可分为三类:脂肪斑块(软斑块)、纤维斑块和钙化斑块。此外CCTA还可以清晰地显示斑块的形态、位置和范围，从而对冠状动脉病变治疗方案的确立提供帮助。

四、冠状动脉核磁成像

冠状动脉核磁成像(coronaryMRangiography，CMRA)具有无创、无辐射的优势，凭借着其良好的组织对比度及任意的三维成像优势，不仅能准确诊断冠状动脉管腔的狭窄，血管壁的异常，而且对易损斑块的诊断有着独特优势。由于冠状动脉较细，容易被周围脂肪组织掩盖，且与周围心肌、静脉的信号相似，要想充分显示冠状动脉需要利用一些特殊技术及脉冲序列。其中3．0T核磁共振对比增强全心冠状动脉成像技术对诊断冠状动脉病变具有较高的敏感性和特异性。目前对严重钙化病变的诊断及动脉粥样硬化斑块成分的鉴别已超过了CCTA。

五、冠状动脉病变生理学评价

无创评价心肌缺血的方法主要有运动负荷试验、核素心肌灌注显像及药物张力超声心动图等。这些经典的检测手段对进行筛查冠状动脉病变的患者十分有益。但在患者存在分支病变临界病变等，无创检测结果的实用价值表现出其有限性，既不能准确地判断罪犯病变特点，也不能准确地判定病变引起心肌缺血的程度。冠状动脉造影(coronaryangiography，CAG)、IVUS及OCT等有创性冠状动脉病变检测手段仅依据影像学结果来判断病变性状及是否需要介入治疗，不能从功能上准确判断病变与心肌缺血的相关性。

1、FFR

通过压力检测推算冠状动脉血流情况的新指标———FFR，定义为存在狭窄病变的情况下，该冠状动脉所提供给心肌区域能获得的最大血流量与同一区域在正常情况下所能获得的最大血流量的比值。FFR在不受血压、心率及心肌收缩力等情况的影响下，理论正常值为1．0。当FFR值＜0．75时，对冠状动脉阻塞性病变检测表现出较高的特异性和敏感性，确定病变诱发心肌缺血的特异性可达100%。FFR可直接评价受冠状动脉病变影响的血管供血生理，在CAG等检测技术难以确定诊断时，FFR可提供有效的信息帮助进行诊断和制定治疗策略。多项研究已证实基于FFR指导下的冠状动脉病变介入治疗有着更好的临床效果，FFR指导策略可减少支架使用的数量，减少了X线暴露时间及造影剂的用量，降低了手术相关费用。

2、FFR在冠状动脉病变检测中的应用

第8篇：生物光学成像技术范文

关键词 纳米点 应用

近几年，射频磁控溅射制备金属纳米颗粒复合膜是许多方法中最好方法之一，可以在可控条件下和低温环境中获得均匀的覆盖薄膜，可以将金属颗粒均匀分散到半导体衬底中，这样就比其它方法更能有效的控制金属含量，而使复合膜中的金属量达到很高的值。也可以用生长的Au/SiO2一维纳米材料作为模板，基于VLS生长机制催化生成理想的纳米点或者纳米线。这种用模板催化方式生长纳米线或者纳米点的工艺较其它方法更简单。利用模板合成纳米结构的方法给我们创造了更好的条件来控制复合纳米的性质，进而在纳米机械器件和纳米电子制备方面有重要意义。本文浅述了纳米点的可能的发展应用前景并初探了自组装生成Au纳米点工艺。

一、复合材料纳米点的发展应用前景

纳米点，也称半导体量子点（纳米微晶），是一种比较小的纳米微粒。纳米微晶的基本性质基于本身量子点的量子效应，当微粒尺寸进入到纳米级别时，将会引起宏观量子隧道效应、尺寸效应和表面效应，进而展现出许许多多不同于宏观材料的物理化学性质，在生命科学、量子器件、医药等方面具有非常好的应用前景，同时将对电子信息技术、生命科学的发展产生深远的影响。

（一）在生命科学中的应用

在生命科学领域纳米微晶的主要应用前景就是在生物科学中作荧光探针，传统的荧光探针激光光谱窄，且不连续，而纳米微晶的激光光谱宽且连续，颜色可调，而且量子点的光化学稳定性高，不易分解。同时纳米点很有可能使筛选药物成为可能。将不同光谱的纳米点与不同靶分子的药物相结合，就可以一次性检测药物分子。纳米点还可以应用在医学成像方面。因为可见光只能穿透厚度为毫米级的组织，而红外光线则可以穿透厚度为厘米级的组织，因此我们可将在红外区发光的纳米点标记到要检测组织的组分上，同时用红外光激发，通过成像的方法来检测组织内部的情况，从而达到诊断的目的。纳米点在生物芯片发展历程中也可以大显身手。例如在研究蛋白质与蛋白质相互作用的生物芯片中，尽管生物芯片上有非常非常多的蛋白质，可是由于受传统荧光探针性能的限制，通常一次只能将一种或几种标记了荧光探针的蛋白质与生物芯片相作用，从而进行检测。要研究多个蛋白质就必须重复操作，降低了效率。如果我们在芯片的应用中引入了纳米点情况则可能不同，基本可以做到“很多”对“很多”。纳米微晶还可以应用于溶液矩阵，即将不同的纳米点或纳米点微粒标记在每一种生物分子上，并置于溶液中，形成所谓溶液矩阵。进行标记了的生物分子在溶液状态下很容易保持生物分子的正常三维构象，从而具备了正常的生物功能，这是其优于平面芯片的地方。

（二）半导体纳米点的器件应用

纳米点的生长工艺及其性质成为当今纳米材料的研究热点，目前最常用的制备纳米点的方法是自组织生长方式。纳米点中较低的态密度和能级的尖锐化，导致了纳米点的结构对其中的载流子产生三维量子限制效应，从而使其光学性能和电学性能发生了变化，而纳米点在正入射情况下才能发生明显的带内跃迁。这些性质都使纳米点在各种光电器件、单电子器件以及其他器件方面具有极为广阔的应用前景。

纳米点复合材料及纳米点激光器是半导体技术领域中的一个前沿性课题。纳米点复合材料基于它的量子隧穿、尺寸效应、以及非线性光学效应等是新一代固态量子器件的基础，在未来的光电子学、新一代超大规模集成电路和纳米电子学等方面有着极其重要的应用前景。我们采用自组装方法直接生长纳米点复合材料，可将纳米点的横向尺寸缩小到几十纳米之内，接近纵向尺寸，并可获得无位借、无损伤的纳米点，现己成为纳米点复合材料制备技术的重要手段之一，缺点就是纳米点的均匀性不好控制。以纳米点结构为有源区的纳米点激光器理论上具有更高的光增益、更宽的调制带宽、更高的特征温度和更低的阂值电流密度等优点，将使激光器件的性能有一个质的飞跃，对未来半导体激光器件市场的发展方向产生巨大的影响。近几年来，日本、欧洲、美国等国家都开展了自组装纳米点材料和纳米点激光器件的研究，取得了很大进展。

当然在除了采用面发射激光器、纳米点材料研制边发射外，在其他的光电子器件上纳米点也得到了非常非常广泛的应用。

二、自组装法生长Au纳米点工艺

第9篇：生物光学成像技术范文

【关键词】光电倍增管 性能研究 应用研究 研究进展

光电倍增管的缩写为PMT，其是一种基于光电子发射、电子光学以及二次电子发射等理论，将微弱入射光转变为光电子同时得到一定倍增的一种高灵敏性的增益器件。对于光探测领域而言，光电倍增管拥有着独特超高的灵敏度，同时还拥有快速响应等众多技术优势。而光电子技术一定会发展成新的知识经济，以此在新技术领域产生更多的生产力。

1 光电倍增管具有的特性

第一，暗电流。光电倍增管即使在没有光入射的情况下，也有微弱电流流过。将其称为暗电流。作为微小电流、微弱光使用的光电倍增管，希望暗电流尽可能小。因热电子发射受到光阴极面的直接影响，因此使光电倍增管所具有的温度加以降低，可以有效地降低暗电流。但是用冷却法降低暗电流时，只能减到漏电电流的水平，并不是可以无限制的降低暗电流。

第二，时间特性。对时间分辨率有较高要求的试验，要求时间特性一定要好。一般上升时间被定义为输出脉冲高度值从10%达到90%的时间。下降时间则反之，输出从90%回到10%的时间。在响应时间测试过程中，上升时间和下降时间测试条件很苛刻。脉冲输出信号会发生波形失真的现象，容易引起误差。而渡越时间是指从入射光入射到光阴极面起，到输出脉冲出现为止的时间。

第三，稳定性。稳定性受到其自身特性、环境条件、光阴极面种类以及工作状态等众多因素所决定。造成光电倍增管出现输出不稳定现象的原因主要是光电倍增管内残余碱金属、残余气体、焊接不良、接触不良、跳火、结构松动以及极间放电等。北京滨松光子技术股份有限公司测试稳定性时，使用连续入射光，记录直流输出信号随时间的变化。一般，光电倍增管的稳定性在工作初期变化较大，随时间推移而稳定。因此应用时建议先将光电倍增管稳定（预热）30分钟后再进入工作状态。

第四，脉冲线性，光电倍增管所具有的一个非常重要的指标便是脉冲线性，出现空间电流、电压再分配、光电阴极所具有电阻率、信号电流导致的负载电阻出现负反馈等均会造成非线性状况的发生。如果正常合理使用时，多数的光电倍增管可以实现在较大范围内进行线性工作。诸如北京滨松光子技术股份有限公司CR364型号的光电倍增管，当其输出偏离2%时，脉冲线性可达100mA以上。可应用于高能物理方面的研究。

2 光电倍增管应用研究进展

人们对于光电倍增管已经研究了几十年，其应用的范围也较为广泛，如光学、自动化等领域。随着相关技术的进一步改革和发展，其生产工艺、设备、技术水平也会逐步随着更新，在参数上也得到不断提高。在此基础之上，还会出现很多具有特殊结构和功能的光电倍增管。

杨昆（2013年）[1]提到，多阳极倍增管是一类新型光电输出元器件，因其具有紧密空间构造、低噪声以及高增益等独特性能，使其在列探测器以及位置探测器中拥有着非常广泛的使用，特别是采取金属通道结构的倍增极结构之后，多阳极倍增管所具有的性能获得了极大的改善，每条输出存在的串扰不大于2%，已经实现大量的应用在阵列探测器中。日本HAMAMATSU研制的R5900系列的金属通道形式的倍增极结构是最为典型的器件，已经在国际上取得了非常广泛的应用。

买买提吐送・买买提明（2013年）[2]提到，任何生物都是一个发光源，只是由于不同生物发光的能力都相对较弱，人们肉眼通常都看不见，才会认为生物不会发光。一般光强在几百光子以下时，被人们称为是超微弱光。生物体所发出超微弱光的光强都是恒定不变的，如果光强发生了变化，则说明生物体发生了病变。因此，在医学领域研究通过利用光电倍增管制作探测光强的仪器，并利用生物体的这种特性来测试生物体是否发生了病变。所制作出来的这种仪器通常都会将设备前端制作成一个暗室的形式，这主要是因为生物体所发出的光较为微弱。

表面污染监测仪包含全身α、β表面污染监测仪（C2门）、手足α、β表面污染监测仪和便携式α、β表面污染测量仪。之前该类产品采用的探测器为流气式正比计数器，相比于闪烁计数器，其优点是无本底。但由于需要充气，需要携带储存工作气体的钢瓶，进而对仪器工作寿命和便携性带来了不足。现在表面污染监测仪逐渐采用闪烁计数法，通过光电倍增管和复合闪烁体（塑料闪烁体+ZnS（Ag））来对监测对象表面α、β进行计数，进而实现表面污染检测。

北京滨松光子技术股份有限公司研制的小型端窗双碱光电倍增管CR332型光电倍增管，采用环形聚焦+直线聚焦结构（Circular and Linear-focused ，C+L），这个结构兼具了环形聚焦结构的紧凑与直线聚焦良好的线性特性，并且迎合市场小尺寸便携式表面沾污仪的需求。受到市场的一致好评。CR332型光电倍增管具有高增益、高信噪比、高稳定性、时间响应快、低本底、能量分辨率好等诸多特性集于一身，主要应用于核辐射测量、液位监测、核素识别、手脚表面沾污仪、体外诊断等。

3 结语

综上所述，光电倍增管作为诸多领域研究的重要探测工具，诸如分析化学、天文学、分子物理学、医学成像以及高能物理学等。随着今后科技的不断进步，光电倍增管能够应用的领域也将不断地扩大，而其对科技进步有着极大的推动作用。

参考文献：

[1]Photomultiplier Tubes. HAMAMATSU （2015）.

[2]杨昆，刘新新，李晓苇.基于硅光电倍增管探测器的小动物正电子发射断层成像装置的研究进展[J].山东医药，2013，06（13）：95-96+98.