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同濟大學微納米聲成像實驗室的最新研究成果一覽 含多套儀器設備

同濟大學微納米聲成像實驗室隸屬於同濟大學聲學研究所和上海市特殊人工微結構材料與技術重點實驗室,團隊在中國工程院院士李同保研究員、錢夢騄教授、上海千人王學鼎教授的支持下,

基於光與聲之間的相互作用,開展了微納米尺度光/聲成像和檢測新機制,以及應用於科研、工業和臨床的高精度聲成像和測量儀器開發研究。受國家重大科學儀器設備開發專項、國家重點研發計畫、國家863和國家自然科學基金等十多項國家級專案支援,研發成像系統近十種,發表論文近百篇,國家專利公開十多項。曾獲國家技術發明二等獎。

1、光纖超聲傳感系統

受國家重大科學儀器設備開發專項資助,新研發的基於窄線寬光纖雷射器的光纖超聲傳感系統實現了0~14 MHz的寬頻非線性超聲波測量,由於其在超寬的頻帶範圍內都具有優良的靈敏度,因此在接受水聲寬譜通道、蘭姆波非線性、聲發射信號等穩態或者瞬態的寬頻信號方面具有很強的優勢,目前已用於水下空化非線性測量、金屬板/各向異性多層複合材料板/碳纖維板等板材的非線性蘭姆波測量、風力發電機葉片線上診斷、鋼軌線上診斷、氣/液流量監測等領域。

2、聲光衍射聲場成像系統

受國家自然科學基金資助,研發成功基於聲光衍射效應的聲場成像系統,可對液體中的穩態/瞬態、三維分散式聲場進行成像,聲壓測量範圍為1 atm ~200 atm。可應用於聲超材料/聲子晶體的聲場操控能力的檢測、超高壓聲諧振腔的聲場檢測、複雜聲場成像和3D重構;還可以通過對衍射條紋的檢測實現聲場的聲壓量化成像。

3、高敏超聲/光聲/光聲譜三模態靶向分子成像系統研發與應用

受國家863專案和國家自然科學基金資助,新研發的基於光聲效應和光聲譜的高敏超聲/光聲/光聲譜三模態靶向分子成像系統能夠即時、準確的對生物組織和特徵化學組分成像,可用於血管及血氧含量的成像、組織中蛋白/膠原等成分的成像、3D骨組織的成像和重建、腫瘤惡性程度的定征、腫瘤血管滲透壓的檢測等。

4、超高解析度原子力聲顯微鏡

受多個國家自然科學基金資助,近年來基於原子力顯微鏡研發出超高解析度的原子力聲顯微鏡,材料聲學特性的空間檢測解析度達到3 nm,可用於細胞及亞細胞器的物性和功能無損檢測、納米材料力學特性檢測、納米材料壓電特性檢測等等,為納米解析度下研究材料的聲學功能特性奠定了良好的基礎。

本文作者:同濟大學物理科學與工程學院 聲學研究所 程茜副教授

4、超高解析度原子力聲顯微鏡

受多個國家自然科學基金資助,近年來基於原子力顯微鏡研發出超高解析度的原子力聲顯微鏡,材料聲學特性的空間檢測解析度達到3 nm,可用於細胞及亞細胞器的物性和功能無損檢測、納米材料力學特性檢測、納米材料壓電特性檢測等等,為納米解析度下研究材料的聲學功能特性奠定了良好的基礎。

本文作者:同濟大學物理科學與工程學院 聲學研究所 程茜副教授