病原生物学与免疫学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:540

译者:

出版时间:2010-4

价格:69.00元

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isbn号码:9787506745802

丛书系列:

图书标签:

• 病原生物学
• 免疫学
• 微生物学
• 医学免疫学
• 传染病
• 病原体
• 免疫应答
• 免疫机制
• 临床免疫学
• 医学

现代光学成像技术与应用 图书简介 《现代光学成像技术与应用》是一部全面深入探讨当代光学成像领域前沿技术、基本原理、关键器件以及广泛应用前景的专业著作。本书旨在为光学工程、生物医学工程、材料科学、物理学等相关专业的研究人员、工程师和高年级本科生及研究生提供一个系统、前沿且兼具实践指导意义的知识框架。 本书结构清晰，内容涵盖了从基础的光学理论到最尖端的超分辨成像技术，力求展现现代光学成像技术在解析微观世界、提升诊断精度和推动工业检测能力方面的巨大潜力与挑战。 --- 第一部分：光学成像基础与核心原理 本部分为后续复杂技术奠定坚实的理论基础，重点阐述了光与物质相互作用的基本规律，以及如何将这些规律应用于图像的获取与重建。 第一章：电磁波理论与光传播基础 详细回顾了麦克斯韦方程组在光学中的应用，特别是光的波动性与粒子性。内容包括光的偏振特性、光的衍射理论（夫琅禾费衍射与菲涅耳衍射）、光的干涉原理及其在成像系统中的实际影响。深入分析了成像过程中的关键限制因素，如光瞳函数（PSF）、点扩散函数（PSF）以及系统的调制传递函数（MTF）。 第二章：几何光学与成像系统设计 本章侧重于宏观层面的成像模型。讨论了理想光学系统的建立、像差的分类与校正（球差、彗差、像散、场曲和色差）。详细介绍了透镜、反射镜、棱镜等光学元件的性能指标与选择标准，并引入了先进的光线追迹软件（如Zemax）在系统设计中的应用流程，强调了光阑、视场和放大率的精确控制。 第三章：数字图像采集与处理基础 现代光学成像的终点是数字图像。本章系统介绍了图像传感器技术，包括CCD和CMOS的工作原理、噪声模型（如散粒噪声、暗电流噪声）及其对图像质量的影响。同时，详细讲解了数字图像处理的基础算法，如傅里叶变换在图像增强中的应用、滤波技术（高通、低通滤波）以及图像恢复的基本反卷积方法。 --- 第二部分：经典与主流光学成像技术 本部分聚焦于目前在科研和工业界应用最为广泛的几种核心成像技术，分析其技术特点、优缺点及适用场景。 第四章：显微成像技术深度解析 本章深入探讨了各类显微镜的工作原理。首先介绍了明场、暗场、相差显微镜（DIC）如何揭示不同光学特性的样品。随后，重点分析了傅里叶变换红外光谱（FTIR）显微镜在分子结构分析中的应用。此外，还涵盖了立体显微镜和金相显微镜在工业检测中的关键作用。 第五章：共聚焦与多光子显微技术 共聚焦显微镜是现代三维（3D）成像的基石。本章详细阐述了共聚焦成像中针孔（Pinhole）的作用机制、轴向分辨率的提升原理，以及激光扫描系统的构建。在此基础上，深入讲解了双光子和三光子显微镜的工作原理，分析其在深层组织成像中减少光漂白和提高信噪比的优势。 第六章：衍射极限与超分辨成像（Super-Resolution Imaging） 突破阿贝衍射极限是近二十年来光学成像领域最大的突破之一。本章系统梳理了主要的超分辨技术路线： 1. 基于荧光团开关的技术（STED, PALM/STORM）： 详细解释了受激发射损耗（STED）中“甜甜圈”形光束的形成与作用，以及随机光活化显微镜（PALM/STORM）中单分子定位的统计学基础。 2. 基于计算成像的方法（SIM）： 分析了结构光照明显微镜（SIM）中图案光栅的引入如何实现横向分辨率的理论提升。 3. 基于探测器设计的技术（如SIM）： 讨论了新的采集方式如何突破传统限制。 --- 第三部分：先进与前沿光学成像方法 本部分面向更专业的领域，探讨了利用非线性光学效应、计算理论或特殊光源实现的尖端成像技术。 第七章：计算光学成像与波前整形 计算光学代表了成像范式的转变，即将复杂的成像任务从硬件转移到软件算法。本章重点讨论： 1. 计算全息术： 如何利用傅里叶变换重建三维物体的相位和幅度信息。 2. 计算成像系统（如单像素相机）： 分析通过压缩采样和模式编码实现高维信息获取的可行性。 3. 自适应光学（AO）： 详细介绍波前传感器、变形镜的工作原理，以及AO技术如何实时校正介质（如大气或生物组织）引入的像差，极大地提升了远距离或深层成像质量。 第八章：非线性光学成像与光谱学 本章探讨了物质在高强度光照下表现出的非线性响应，这些效应是实现高对比度、高灵敏度成像的关键。内容包括： 1. 二次谐波产生（SHG）与倍频（SFG）： 用于识别非中心对称的分子结构，在生物膜和纤维组织分析中的应用。 2. 拉曼散射成像： 结合光谱分析，实现对分子化学成分的无标记成像。 3. 光声成像（Photoacoustic Imaging, PAI）： 结合了光学激发和声学探测的混合模态，能够在深层组织中实现高分辨率的分子和功能成像。 第九章：光学成像在工程与生物医学中的应用实例 本章旨在将理论与实践紧密结合，展示前沿技术在实际问题中的解决方案： 1. 工业无损检测（NDT）： 探讨使用衍射光学元件和高分辨率机器视觉系统进行表面缺陷检测和质量控制。 2. 活体生物成像： 重点分析光学相干断层扫描（OCT）的工作原理及其在眼科和皮肤病学中的临床应用；讨论功能性近红外光谱（fNIRS）在脑功能监测中的潜力。 3. 材料表征： 如何利用偏振成像和椭偏仪技术精确测量薄膜的厚度和光学常数。 --- 附录与展望 附录 A：关键光学元件性能参数表 附录 B：常用成像系统MTF计算示例 未来展望： 总结了当前技术面临的瓶颈（如速度、深度、多模态融合），并对下一代成像技术（如量子成像、AI辅助的成像重建）的发展趋势进行了深入预测。 《现代光学成像技术与应用》不仅是一本教科书，更是一本面向未来的工具书，它将指导读者掌握驾驭光的能力，从而在各自的研究和工程领域取得突破。本书注重理论的严谨性与实验的可操作性，确保读者能够真正理解并应用这些复杂的成像技术。

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