Fundamentals of Light Microscopy and Electronic Imaging pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Wiley-Blackwell

作者:Douglas B. Murphy

出品人:

页数:552

译者:

出版时间:2012-10-19

价格:GBP 115.30

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471692140

丛书系列:

图书标签:

• 细胞生物学
• 生物物理
• 生物化学
• 生物
• 物理
• 显微镜学
• 电子成像
• 光学显微镜
• 生物成像
• 材料科学
• 图像处理
• 细胞生物学
• 生物医学工程
• 科学仪器
• 技术手册

深入理解经典与现代材料科学：无损检测技术与材料性能的桥梁 图书名称：Advanced Materials Characterization: Principles and Applications of Non-Destructive Testing 图书简介 本书旨在为材料科学家、工程师、研究人员以及对材料表征和无损检测（NDT）技术感兴趣的专业人士提供一个全面、深入且实践导向的知识框架。内容聚焦于当前工业和研究领域中至关重要的无损检测方法，探讨这些技术如何精确揭示材料的内部结构、缺陷、成分以及服役性能，而无需破坏样品完整性。 本书结构清晰，从基础理论出发，逐步深入到复杂的技术应用和前沿发展。我们摒弃了对特定光学成像技术的冗余描述，转而将重点放在电磁波谱、声学、热学及其他物理原理在材料分析中的核心作用上。 第一部分：无损检测的基础理论与方法论 本部分奠定了理解所有无损检测技术所需的基础物理和数学框架。 第一章：材料科学中的无损评估基础 本章首先界定了无损检测在现代工程实践中的地位，强调其在质量控制、寿命预测和研发中的不可替代性。随后，详细阐述了评估过程中的关键参数，如灵敏度、分辨率、穿透深度和信噪比（SNR）。重点讨论了信号采集、数据预处理中的误差源分析，以及如何建立可靠的评估模型。我们将深入探讨检测结果的定量化方法，超越简单的“合格/不合格”判断，转向基于物理学的损伤演化预测。 第二章：电磁波在材料中的相互作用 本章聚焦于利用不同波段电磁辐射进行材料表征的原理。 电磁波谱概览与材料响应： 详细分析了从射频到伽马射线波段，电磁波与物质相互作用的基本机制（吸收、散射、透射、反射）。特别关注特定材料（如金属、复合材料、陶瓷）对不同频率电磁场的响应特性。 涡流检测（Eddy Current Testing, ECT）： 详尽阐述涡流的产生、耦合原理及其对表面和近表面缺陷的敏感性。探讨了多频技术（Multi-frequency ECT）在区分表面涂层、材料厚度和缺陷类型上的优势。数学模型部分将侧重于阻抗平面分析及其在缺陷特征化中的应用。 射线检测（Radiographic Testing, RT）： 深入探讨X射线和伽马射线在材料内部的衰减规律（基于朗贝特定律和比尔-朗伯定律的修正形式）。详细比较了传统胶片成像、实时成像系统（DR/CR）的成像原理、对比度优化和剂量学考量。重点讨论了计算机断层扫描（CT）技术在三维空间缺陷重建中的应用，包括重建算法的局限性与校正技术。 第二部分：声学与热学无损检测技术 本部分着重介绍利用声波和热梯度来探测材料内部结构和动态行为的技术。 第三章：超声波检测与声发射 超声波检测被视为最灵活和应用最广泛的NDT方法之一。 超声波传播理论： 详细分析纵波、横波、表面波（雷利波、兰姆波）在各向异性介质中的传播特性。重点阐述了超声波在界面上的反射、折射（斯涅尔定律在固体中的应用）和散射机制，特别是颗粒结构和孔隙对散射的影响模型。 先进超声技术： 深入讲解相控阵超声（Phased Array Ultrasonic Testing, PAUT）的数据采集与波束合成原理，对比其在复杂几何结构检测中的优势。引入时间延迟聚焦（TDF）和全波形反演（Full Waveform Inversion, FWI）技术在提高成像精度方面的作用。 声发射（Acoustic Emission, AE）： 解释材料损伤（如裂纹扩展、纤维断裂）过程中瞬态弹性波的产生机理。系统介绍信号的采集、定位算法（如基于到达时间差，TDOA）以及特征提取方法，用于实时监测结构健康状态（SHM）。 第四章：热成像与红外热像技术 红外热像（Infrared Thermography, IRT）是评估材料表面温度分布和热扩散行为的有力工具。 热传导基础与激发方法： 回顾傅里叶热传导定律及其在瞬态（Pulsed Thermography）和稳态（Lock-in Thermography）检测中的应用。详细分析了主动热激励（如卤素灯、感应加热）的选择标准及其与材料热扩散系数的关系。 图像处理与反卷积： 重点讨论如何从非均匀加热产生的热图像中提取有效的缺陷信息。介绍热扩散系数成像（Thermophysical Property Mapping）和卡尔曼滤波在去噪和增强对比度中的应用。特别关注复合材料和粘接界面的缺陷识别。 第三部分：先进材料表征与耦合技术 本部分将重点放在如何将单一NDT技术与其他表征手段结合，以解决现代复杂材料体系带来的挑战。 第五章：渗透与磁粉检测的深度应用 虽然被视为传统技术，但渗透（PT）和磁粉检测（MT）在特定应用中仍是不可或缺的。 液体渗透检测（PT）： 深入探讨润湿性、毛细作用力与表面张力的定量关系，解释选择渗透剂的化学原理，以及在高温或极端环境下保持检测效率的考量。 磁粉检测（MT）： 详细分析磁化理论，包括剩磁、矫顽力和磁滞回线的物理意义。重点讨论了磁场在材料内部和表面裂纹处分布的有限元模拟，以及磁粉在不同背景场（交流、直流、旋转磁场）下的响应特性。 第六章：结合分析：多模态无损评估 现代材料评估越来越依赖于数据融合。 数据融合与决策支持系统： 探讨如何利用贝叶斯网络或模糊逻辑将来自超声、射线和热成像的数据进行整合，以提高缺陷识别的置信度。 疲劳与蠕变损伤的可视化： 讨论如何利用高频超声或动态光散射技术，实时追踪微裂纹的萌生和扩展速率。结合加速寿命试验数据，建立基于NDT特征参数的结构剩余寿命预测模型，侧重于概率密度函数（PDF）的应用。 环境因素对检测的影响与补偿： 分析温度、湿度、电磁干扰等环境因素如何系统性地影响检测信号的稳定性和准确性，并介绍相应的环境补偿和校准流程。 本书强调严谨的物理基础、精确的数学描述以及工程实践中的案例分析，旨在提供一个超越操作手册层面的、真正深入理解无损检测技术内在机理的权威性参考。

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作为一本“Fundamentals”类的书籍，它的目标读者可能包括初学者、学生以及需要系统性回顾相关知识的研究人员。我希望这本书能够兼顾不同读者的需求。对于初学者，它应该能够提供一个扎实的基础，让他们能够理解基本原理并开始进行基础的显微镜操作。对于有一定基础的研究人员，它应该能够提供更深入的见解，并介绍最新的技术进展。如果书中还能包含一些历史发展脉络的介绍，例如光学显微镜和电子显微镜的发明历程、关键人物和里程碑事件，那将更能增加阅读的趣味性和深度。

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我更看重的是一本书能否提供解决实际问题的思路和方法。在光学显微镜的使用过程中，我们常常会遇到诸如图像模糊、对比度不足、染色不均匀等问题。我希望这本书能够提供相应的诊断和解决策略，例如，如何通过调整照明、聚焦、光圈大小来改善图像质量，如何选择合适的染色方法以突出目标结构。同样，在电子成像中，样品的损坏、图像的伪影、数据分析的挑战也层出不穷。我期望书中能够提供一些实用的建议，例如，如何对脆弱的生物样品进行有效保护，如何识别和去除图像中的噪声和伪影，以及如何利用专业的图像处理软件进行定量分析。

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而电子成像部分，更是让我充满遐想。光是“电子成像”这个词，就足以勾起我对那些令人惊叹的电子显微照片的记忆，那些分辨率极高、细节纤毫毕现的图像，仿佛带领我们进入了一个全新的维度。我迫切想知道，这本书会如何解释电子成像背后的物理原理，比如电子的波动性，以及它们如何与物质相互作用。透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）是其中最让我着迷的两种。我希望书中能够深入浅出地讲解它们的成像机制，比如 TEM 的电子束穿过样品成像，SEM 的二次电子、背散射电子成像，以及如何通过调节这些参数来获得不同类型的图像信息。另外，对于样品制备，我深知这是电子显微镜成像的关键环节，往往需要复杂的化学处理和物理操作，所以，如果书中能够提供不同类型样品的制备指南，例如生物组织、材料等，以及相关的注意事项和技巧，那将是无价的。

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我对这本书的期待，还体现在它能够如何帮助我理解那些看似复杂的成像技术背后的科学逻辑。比如，荧光显微镜，它如何利用荧光物质的激发和发射特性来标记特定的细胞结构，又如何通过滤光片系统来实现精密的信号检测？共聚焦显微镜，它的“光学切片”能力是如何实现的，这对于三维重建生物样品来说有多么重要？我希望书中能够用通俗易懂的语言解释这些原理，并辅以实例说明。而在电子成像方面，例如扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM），它们又是如何做到原子级别的分辨率的？它们的工作原理与 SEM 和 TEM 有何根本区别？这些都是我非常希望在这本书中找到答案的问题。

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这本书，简直就是光学显微镜和电子成像领域的一本百科全书，虽然我还没有机会翻开它，但从它的书名“Fundamentals of Light Microscopy and Electronic Imaging”就能感受到它涵盖的深度和广度。我一直对微观世界的探索充满好奇，想象着那些肉眼无法企及的细节，通过精密的仪器呈现出来，该是多么震撼的景象。对于光学显微镜，我最感兴趣的是它如何利用光的折射、衍射和干涉等原理，将微小物体的影像放大。我很好奇，它是否会详细介绍不同类型的显微镜，比如明场显微镜、暗场显微镜、相差显微镜，以及更高级的荧光显微镜、共聚焦显微镜等等。每一款显微镜的工作原理、优缺点以及适用的样本类型，如果在这本书中能够得到详尽的阐述，那对我来说将是极大的帮助。我特别期待能够了解到，如何选择最适合自己研究需求的显微镜，以及如何进行显微镜的维护和校准，这些实践性的操作指导对于初学者来说至关重要。

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对于这本书的内容架构，我有着一些自己的设想。我希望它能够以一种循序渐进的方式展开，从最基本的光学概念入手，逐渐过渡到显微镜的各个组成部分及其功能，再到不同成像技术的原理和应用。对于电子成像部分，也应从电子的物理性质开始，详细介绍不同类型电子显微镜的工作原理、成像模式以及样品制备技术。如果书中能够包含大量的插图、图表和照片，来辅助理解，那就再好不过了。我尤其期待能够看到一些“真实世界”的显微照片，它们能够直观地展示技术的强大之处，并激发读者的探索欲望。

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一本好的技术类书籍，离不开对实际应用场景的深入探讨。我希望“Fundamentals of Light Microscopy and Electronic Imaging”能够不仅仅停留在理论层面，更能带领读者走进真实的研究世界。它是否会介绍各种学科领域中，光学显微镜和电子成像技术的具体应用？例如，在生物学领域，如何利用这些技术来观察细胞结构、研究疾病发生机制、追踪药物作用？在材料科学领域，如何利用电子显微镜来分析材料的微观结构、缺陷和晶体学信息？在物理学领域，又有哪些独特的应用？我希望通过这些具体的案例，能够更直观地理解这些技术的重要性，并激发我未来研究的灵感。

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在阅读一本技术书籍时，清晰的语言和严谨的逻辑同样重要。我希望“Fundamentals of Light Microscopy and Electronic Imaging”能够做到这一点。它应该避免使用过于晦涩的术语，或者即使使用了，也能给出清晰的定义和解释。同时，各个章节之间的衔接应该自然流畅，内容逻辑清晰，让读者能够轻松地跟随作者的思路前进。我期待书中能够包含一些练习题或思考题，帮助读者巩固所学知识，并将其应用到实际问题中。

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我想知道这本书是否会对电子成像中的“数字化”过程有所阐述。在现代科学研究中，图像的采集、存储、处理和分析都高度依赖于数字化技术。我希望书中能够解释，光学和电子图像是如何被转换成数字信号的，以及常用的数字图像处理技术，例如滤波、边缘检测、分割、特征提取等。特别是对于电子显微镜，我希望了解它与 CCD、CMOS 等成像传感器的工作原理，以及如何通过这些传感器捕捉到高分辨率的电子图像。

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作为一名对科学前沿充满渴望的学生，我一直在寻找能够系统性地构建我对光学显微镜和电子成像知识体系的资源。一本好的教科书，不应该仅仅是知识的堆砌，更应该能够激发读者的兴趣，引导他们深入思考。我希望“Fundamentals of Light Microscopy and Electronic Imaging”能够做到这一点。我设想，它会从最基础的光学原理讲起，逐步深入到复杂的成像技术，并用清晰的图示和生动的语言来解释抽象的概念。例如，在介绍显微镜的分辨率时，我期望它能详细讲解阿贝衍射极限，以及如何通过使用短波长光源、高数值孔径的物镜等方式来突破这个限制。同样，在电子成像部分，我希望能够了解如何通过优化电子束的能量、样品厚度、探测器类型等来获得最佳的成像效果。

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绝对是所有做细胞学或者biophysics的博士生必须通读的书

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