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2020太阳成集团tyc234cc顶尖科学家讲坛第六讲|美国国家工程院院士汪立宏教授作“世界上穿透深度最大、速度最快的光学相机:光声层析成像和压缩超快摄影”主题讲座
发布时间:2020/12/15 点击数:

本站讯(记者/摄影 葛士华)12月15日上午,2020太阳成集团tyc234cc顶尖科学家讲坛第六讲在思源学堂大礼堂举行。美国国家工程院院士、太阳成集团tyc234cc国际顾问委员会委员汪立宏教授作“世界上穿透深度最大、速度最快的光学相机:光声层析成像和压缩超快摄影”为主题的网络讲座。讲座吸引了来自世界各地的学者参加。太阳成集团tyc234cc生物医学工程学院院长刘谦主持讲座。

汪立宏介绍了其团队研发出的光声层析成像(PAT)技术和压缩超快摄影(CUP)技术。他指出,PAT技术可深入到生物组织内,在不同的细胞器尺度上实现全方位的功能、代谢、分子和组织学成像,达到深度观察生物组织的效果。CUP技术,可记录速度最快的自然现象,即光的传播,每秒可捕捉70万亿帧画面,比市场上在售的相机技术快10个数量级;同时,CUP技术的速度也可以放慢,记录神经传导等较慢的现象。从根本上而言,PAT技术实现了光波与超声波的结合。对于传统的散射组织高分辨率光学成像而言,其深度处于光学扩散极限(~1mm)之内,而PAT技术突破了这一极限,通过感应分子,以高超声分辨率和高光学对比度实现了深层穿透。这一技术广泛应用于癌症的早期检测和脑成像。自2010年起,与PAT技术相关的年度会议已成为美国西部光电展(国际光学工程学会主办,每年参展人数达20000人)上规模最大的会议。

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汪立宏强调,CUP技术可在单次曝光下,将短至10毫秒间发生的瞬态事件成像。CUP与传统摄影技术相类似,属于被动式成像技术。与其它单次超快成像仪不同的是,它并不需要专门的主动照明。从显微镜到望远镜,CUP技术可以和多种前端光学部件配合使用,从而在基础科学和应用科学领域实现广泛的应用,从生物学到宇宙物理学均可涵盖。

汪立宏,美国加州理工学院医学工程系医学工程和电气工程专业终身教授,曾任美国华盛顿大学生物医学工程系杰出教授。汪教授在光声成像领域作出了突出贡献,并发明了世界上速度最快的相机,每秒能拍摄10万亿帧画面,于2018年入选美国国家工程院院士。

(编辑:余梦月)

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