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全息显微技术发展史

 计算机层析成像技术(computed tomography,CT)通过探测物体多个角度下的透射场数据来重建出物体内部的结构,最早的理论基础可以追溯到1917年澳大利亚数学家Radon的研究成果,他从数学上证明了通过无限多个角度下的投影数据可以恢复出物体的内部结构,不过当时Radon的研究成果并没有受到重视。直到1971年,世界上第一台应用于临床诊断的CT扫描仪在英国诞生,它通过获取人体不同角度X射线的透射投影信息重建出人体的内部结构,这一装置给临床医学领域带来了开创性的进展。从此计算机断层成像技术作为一门新兴技术而受到广泛的关注。
    数字全息显微层析成像技术最早是在2006年瑞士科学家F.Charri6re等人首次实现的,通过旋转样品的方法,获取样品物体多角度下的数字全息图,再从全息图中计算出透射光的相位信息,利用断层成像中的滤波反投影算法重建出样品内部的折射率分布信息,成功测量了花粉粒细胞的内部折射三维分布。2007年,W.Choi等人就利用这一技术实现了活体hella细胞的内部折射率三维重建。
但是这两个小组都是基于滤波反投影重建算法,忽略了光波的衍射效应,这在一定程度上损失了重建精度。2007年,W.Gorski等人通过重建光子晶体光纤内部折射率的实验证明,在数字全息显微层析成像技术中,利用衍射层析成像算法重建的图像精度高于滤波反投影算法。近几年关于数字全息显微层析成像技术的文献不断涌现,已经有越来越多的人参与到这一技术的研究中。

    2015年开始,巨纳集团隆重向国内客户推出数字全息显微镜,为生物活体细胞研究,材料研究等领域带来了更广阔的视野。


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