同濟(jì)大學(xué)微納米聲成像實驗室隸屬于同濟(jì)大學(xué)聲學(xué)研究所和上海市特殊人工微結(jié)構(gòu)材料與技術(shù)重點實驗室，團(tuán)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(xué)鼎教授的支持下，基于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(jī)制，以及應(yīng)用于科研、工業(yè)和臨床的高精度聲成像和測量儀器開發(fā)研究。受國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項、國家重點研發(fā)計劃、國家863和國家自然科學(xué)基金等十多項國家級項目支持，研發(fā)成像系統(tǒng)近十種，發(fā)表論文近百篇，國家專利公開十多項。曾獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎。
1、光纖超聲傳感系統(tǒng)
受國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項資助，新研發(fā)的基于窄線寬光纖激光器的光纖超聲傳感系統(tǒng)實現(xiàn)了0~14 MHz的寬帶非線性超聲波測量，由于其在超寬的頻帶范圍內(nèi)都具有優(yōu)良的靈敏度，因此在接受水聲寬譜信道、蘭姆波非線性、聲發(fā)射信號等穩(wěn)態(tài)或者瞬態(tài)的寬帶信號方面具有很強(qiáng)的優(yōu)勢，目前已用于水下空化非線性測量、金屬板/各向異性多層復(fù)合材料板/碳纖維板等板材的非線性蘭姆波測量、風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片在線診斷、鋼軌在線診斷、氣/液流量監(jiān)測等領(lǐng)域。
2、聲光衍射聲場成像系統(tǒng)
受國家自然科學(xué)基金資助，研發(fā)成功基于聲光衍射效應(yīng)的聲場成像系統(tǒng)，可對液體中的穩(wěn)態(tài)/瞬態(tài)、三維分布式聲場進(jìn)行成像，聲壓測量范圍為1 atm ~200 atm?？蓱?yīng)用于聲超材料/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、復(fù)雜聲場成像和3D重構(gòu);還可以通過對衍射條紋的檢測實現(xiàn)聲場的聲壓量化成像。
3、高敏超聲/光聲/光聲譜三模態(tài)靶向分子成像系統(tǒng)研發(fā)與應(yīng)用
受國家863項目和國家自然科學(xué)基金資助，新研發(fā)的基于光聲效應(yīng)和光聲譜的高敏超聲/光聲/光聲譜三模態(tài)靶向分子成像系統(tǒng)能夠?qū)崟r、準(zhǔn)確的對生物組織和特征化學(xué)組分成像，可用于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、超高分辨率原子力聲顯微鏡
受多個國家自然科學(xué)基金資助，近年來基于原子力顯微鏡研發(fā)出超高分辨率的原子力聲顯微鏡，材料聲學(xué)特性的空間檢測分辨率達(dá)到3 nm，可用于細(xì)胞及亞細(xì)胞器的物性和功能無損檢測、納米材料力學(xué)特性檢測、納米材料壓電特性檢測等等，為納米分辨率下研究材料的聲學(xué)功能特性奠定了良好的基礎(chǔ)。
本文作者：同濟(jì)大學(xué)物理科學(xué)與工程學(xué)院 聲學(xué)研究所 程茜副教授
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