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脉冲激光在光声成像领域的应用
2025-04-27

1880年,美国科研家贝尔发现,当使用周期性的光照射一个物体时,该物质会吸收光,并产生与入射光调制频率相同的声信号,其强度会随该物体吸收光的增加而增加。但受限于时代因素,贝尔没有强的光源与灵敏的探测器,因此该技术没有得到进一步开展。

 

上世纪60年代,随着激光的问世,以及高灵敏微音器和压电陶瓷传声器的出现,光声效应的研究重新引起人们的重视,但开展进程,仍相当缓慢。直至90年代,基于光声效应的光声成像技术才得到迅速开展,并于生物医学领域广泛应用。基于脉冲激光的光声成像应用,可实现高分辨率、高对比度的生物组织成像,在生物成像领域、皮肤成像领域、分子成像领域以及功能成像领域,是一项出色的技术应用。

 

现在,在生物医学成像领域,光声成像最为成熟。譬如血管成像这一领域,血红蛋白对于532nm、1064nm等波长的吸收特性,意味着YAG脉冲激光器可完美应用其中,实现血管结构的高对比度成像,也适合深层组织应用。而LEHU乐虎光微片脉冲激光器,更是具备纳秒级别短脉冲特性,在应用中能实现更高的时空分辨率。此外,其高峰值功率,意味着有足够的能量用于信号激发。小巧的结构,意味着可开发低成本、便携式的光声成像设备。又如肿瘤检测领域,可顺利获得光声成像识别肿瘤区域的血氧代谢异常。而在脑部成像领域,又用于研究脑部血管网络和血氧动力学。

 

总而言之,脉冲激光器作为光声成像的核心光源,其高峰值功率和短脉冲特性使其在生物医学成像、分子成像和功能成像中具有重要应用。未来,随着激光技术和成像算法的进步,脉冲激光器在光声成像中的应用将更加广泛和深入。

 

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