宽带相干反斯托克斯光谱显微成像技术的实验研究

摘要：

由于该成像系统采用的超连续谱光源,可以满足所观测样品本源分子在0~4000 cm -1内的所有拉曼振动活性模式同时共振增强,在探测光的作用下,同时产生宽带相干反斯托克斯拉曼散射信号.然后,根据不同的化学键进行光谱图像重构,可以获得反映不同化学键在样品中的分布的图像.对110 nm的纯的聚苯乙烯珠所形成的具有一定厚度的薄膜,通过改变探测激光与超连续谱脉冲之间的时间重合度,测量形成的相干反斯托克斯拉曼散射信号的时间分布迹线图,通过其中的1000 cm -1的化学键强度信号进行指数衰减曲线拟合,得出具体的退相时间,与文献中已报道的三色CARS的退相时间相比,判断是否属于三色CARS.为了检验系统在实际生物学成像中存在的问题,我们开展了活体小鼠组织生物学应用成像实验,对记录的数据在2940 cm-1的CARS信号进行图像重构,获得CH化学键在组织中的分布,然后,对重构图像直接使用小波变换的去噪方式进行图像去噪,去噪后的图像具有比较清晰的轮廓,结果表明,对于对比度比较强的CARS共振信号,直接使用小波变换的去噪方式就可以获得比较好的图像效果.但是,对于信噪比比较差的共振信号,使用这种处理方法是不合适的,需要使用别的方法,先获取好的信号对比度,再根据感兴趣的化学键进行图像重构,然后,再经过小波变换对图像去噪,图像不仅会变得清晰平滑,而且,具有较好的视觉感官效果.

关键词：相干反斯托克斯拉曼散射、拉曼光谱、小波变换

所属期刊栏目：38

分类号：O657.37(分析化学)

资助基金：国家重大科学仪器设备开发专项2012YQ15009203;国家自然科学基金项目61235012;国家重点基础研究发展计划项目2015CB352005,2012CB825802

在线出版日期：2018-03-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：606-610