雙光子成像技術的原理

維特智造

　　雙光子成像技術是一種用于生物醫學成像等領域的先進光學成像方法，其原理基于雙光子吸收效應。
　　在傳統的單光子激發中，一個具有特定能量的光子可以激發熒光分子從基態躍遷到激發態，隨后熒光分子從激發態回到基態時發射出熒光。而雙光子成像技術利用了雙光子吸收現象，即處于基態的熒光分子同時吸收兩個低能量（長波長）的光子，從而躍遷至激發態。
　　這一過程需要滿足嚴格的條件。首先，兩個光子必須幾乎同時到達熒光分子，這就要求使用高能量、短脈沖的激光光源，例如飛秒激光。飛秒激光脈沖持續時間極短，在脈沖期間光子密度極高，大大增加了雙光子吸收發生的概率。其次，兩個光子的能量之和要等于熒光分子從基態到激發態的能級差。
　　當熒光分子通過雙光子吸收被激發后，如同單光子激發一樣，會從激發態返回基態并發射出熒光。由于雙光子吸收只在激光焦點處的極小區域內發生（因為只有該區域光子密度足夠高），所以能夠實現對樣本的三維空間高分辨率成像。通過逐點掃描樣本，并收集每個點發出的熒光信號，就可以構建出樣本內部的清晰圖像。
　　與單光子成像相比，雙光子成像具有諸多優勢。它能有效減少對樣本的光損傷和散射干擾，可對較厚的生物組織進行深層成像，為研究生物體內細胞結構和動態生理過程提供了強大的工具。

堿水小球

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云煙成雨

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不知道叫啥

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內向小學生

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我不聽、我不聽

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wuw

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扎心嗎

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