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在《自然·物理学》杂志网络版上,美国加州大学伯克利分校和西班牙马德里自治大学的科学家声称,他们已找到了一种新方法,能够克服超声成像图案解析度不高的局限,将超声成像的解析度提高50倍。 研究人员在论文中描述了如何捕获从一个目标反射回的倏逝波,并重建出仅为声波波长1/50的微小细节。与能传输很长距离的传播波相比,倏逝波是一种在物体附近很短距离内渐次减弱的振动。 论文第一作者、加州大学伯克利分校大规模集成纳米制造中心的博士后研究员朱捷(音译)表示,利用他们的设备,他们检获并传输了倏逝波,该波中包含有来自目标的超亚波长信息的重要部分,从而使他们得以实现超清晰的声学成像。 研究人员指出,可捕捉倏逝波的设备是一种三维多孔结构的超材料。它包含1600个空心铜管,并集束在一个横截面为6.3厘米见方、长为16厘米的 棒条中。将其靠近目标物,就能捕获到倏逝波,并把倏逝波传送到另一端。在实际应用中,这个超材料设备可装在超声探头的一端以大幅改善成像质量。该设备还能 改善水下超声探测(声纳)的效果,或提高工业应用领域的无损检测水平。对于超声检查来说,成像解析度通常都在毫米级别,有了该设备,解析度就只受限于这些 孔的大小。 实验中,铜管中的小孔直径约为1毫米。使用2KHz(千赫)的超声波,图像的解析度通常会受限于波长,即200毫米。利用这种多孔超材料,解析的 特征尺寸可小至4毫米,也就是波长的1/50。研究人员表示,如果没有这种超材料,要检测如此深的亚波长目标几乎是不可能的。
刚学习化学发光,请专家指点化学发光检测仪采用液相(态)检测方法比化学发光固相(态)检测(成像系统)灵敏多少个数量级? 3~5个?对于化学发光检测,是不是PMT单光子检测做的工作,化学发光成像系统一定不可以做? 例如?
将声波直接转换成光学信号超材料使超声波检测图像更清晰2013年03月17日 来源: 中国科技网 作者: 刘海英 中国科技网 伦敦3月15日电(记者刘海英)超声波诊断已在医学临床上普遍应用,众所周知的B超就是其中应用最广泛和简便的一种。但受声波频段所限,目前超声波检测所得图像的清晰度还不尽如人意,会一定程度上影响诊断效果。最近,英国伦敦国王学院研究人员开发出一种新型工程材料,可有效提高超声波检测图像的清晰度,有望改进超声波技术在医疗领域的使用状况。 这种新型工程材料属于“超材料”范畴,由镶嵌在一种称为“聚吡咯”(PPy)的聚合物中的金纳米棒组成。该材料的特性在于,它可以将超声波信号转变为光学信号。目前,传统的超声诊断设备都是将超声波信号转变为电子信号,其使用受限于敏感度和声波频宽,因而在成像清晰度方面有不尽人意之处。而新型材料能够将超声波信号转变为光学信号,使得信号处理一定程度上摆脱了上述限制,进而可形成清晰度更高的图像。 研究人员指出,超声波的频率越高,其定向性和敏感度越好,其成像的清晰度也会越高。当前的超声波技术,在声波大约在50兆赫兹左右时,敏感度就会有显著的下降。而这种新型材料能够将声波转换成光学信号,不再受限于超声波段,使得超声设备在150兆赫兹内都能“看”到以前看不到的细节,在医学应用方面极具潜力。 该项目领导者、伦敦国王学院的韦恩·迪克逊教授表示,新型材料的开发具有重要意义。他指出,目前最敏感的超声波探头也会受到声波频段的限制,即使是传统的光学材料,也会因光学定位方面的严格要求而不易使用到设备当中。而新型材料则能够相对简单地配置到超声波设备当中,这意味着医学诊断和治疗领域中有可能会产生新一代超声波传感设备。 《科技日报》 2013-03-17 (二版)