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题名计算散射光谱术赋能早癌检测研究进展(特邀)
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作者
穆廷魁
阿卜杜萨拉木·图尼亚孜
秦斌
程妍
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机构
西安交通大学物理学院教育部物质非平衡合成与调控重点实验室
西安交通大学第二附属医院消化内科
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第9期159-183,共25页
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基金
国家自然科学基金项目(62175196)
陕西省数学物理基础科学研究项目(22JSY020)。
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文摘
散射光谱术(Light Scattering Spectroscopy,LSS)是一种无创的光学检测方法,能够在细胞和亚细胞层面识别并表征早期癌变及其他人体组织变化。LSS技术通过捕获上皮细胞的单次散射光,并应用Mie散射理论推断细胞核的形状、尺寸和折射率等关键参数,从而利用这些信息进行疾病诊断。然而,将LSS技术应用于人体组织时,如何有效消除底层组织引起的漫散射光对单次散射光的干扰,仍是一个技术挑战。为应对这一挑战,研究者引入了空间门控和偏振门控等先进技术,通过利用光子的特定属性变化,实现单次散射光与背景漫散射光的有效区分和分离。经过20年的技术演进,基于这些门控技术的新型LSS系统不断涌现,并在早期癌症检测领域取得了显著成果。这些成果不仅凸显了LSS技术在早期癌症检测中的巨大潜力,还强调了其进一步研究和推广的必要性。综述全面回顾了LSS技术在早期癌症检测中的原理、单次散射光的捕获方法和系统设计,深入探讨了其历史发展、当前研究状态及最新进展。文章还讨论了LSS技术目前面临的一些关键挑战,并展望了未来的研究方向。该综述不仅使读者可以快速了解该领域的研究现状和发展趋势,也为LSS技术的进一步应用和推广提供了坚实的理论支持。
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关键词
散射光谱
早癌检测
偏振
光谱调制
MIE散射
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Keywords
scattering spectroscopy
early cancer detection
polarization
spectral modulation
Mie scattering
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分类号
O439
[机械工程—光学工程]
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题名高次谐波辐射与X射线量子光学(特邀)
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作者
付逸飞
赵迪
李蓬勃
李福利
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机构
西安交通大学物理学院教育部物质非平衡合成与调控重点实验室陕西省量子信息与光电量子器件重点实验室
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出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期39-47,共9页
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基金
国家自然科学基金(No.12375018)
陕西数理基础科学研究项目(No.22JSY037)。
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文摘
高次谐波产生过程是一种广泛、成熟、可行的制备相干量子光源的方案,在新兴的X射线量子光学领域有望得到应用。目前,量子光学已经在微波和可见光波段研发了诸如压缩态制备、诱导透明、高次谐波产生、多波混频等应用。X射线因其高精度、高衍射极限、鲁棒性、穿透性和聚焦能力在理论上优于目前广泛采用的微波和可见光波段,在X射线波段下研发量子光学模型、量子信息单元和量子光学元件,有助于推动其向精密化,小型化发展。最近的研究将量子光学推广至X射线波段,产生了诸如X能标下的量子系统、单光子、脉冲、高次谐波产生相干X射线脉冲等创新性研究成果,发展了阿秒级的相干X射线量子光源。X射线光学与量子光学的交叉正在引来越来越多的关注,成为一个具有显著突破意义和应用前景的研究领域。
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关键词
量子光学
谐波产生
非线性光学
超快激光
X射线光学
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Keywords
Quantum optics
Harmonic generation
Nonlinear optics
Ultrafast lasers
X-ray optics
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分类号
O434.14
[机械工程—光学工程]
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