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多光子激發英文解釋翻譯、多光子激發的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯:

【化】 MPE; multiphoton excitation

分詞翻譯:

多的英語翻譯:

excessive; many; more; much; multi-
【計】 multi
【醫】 multi-; pleio-; pleo-; pluri-; poly-

光子的英語翻譯:

photon; photons
【計】 light quantum
【化】 light quantum; photon
【醫】 photon

激發的英語翻譯:

arouse; excitate; explode; inspire; set off; stimulate; wake; waken
【化】 excitation
【醫】 provocation
【經】 motivate

專業解析

多光子激發(Multi-photon excitation)是指物質同時吸收兩個或多個低能量光子,通過非線性光學效應躍遷至高能态的過程。該現象通常需要超快激光脈沖的高峰值功率支持,例如雙光子激發(Two-photon excitation)是其中最常見的形式。與單光子激發相比,多光子激發具有更強的空間分辨率,可減少光損傷,因此在生物顯微成像領域被廣泛應用。

從量子力學角度可表示為: $$ Delta E = n cdot h u $$ 其中n為吸收的光子數量,h為普朗克常數,ν為光頻率。該公式表明電子能級躍遷所需能量由多個光子共同提供。

在生物醫學工程中,多光子顯微鏡已實現活體組織深層成像,相關技術标準由國際光學工程學會(SPIE)制定。美國國立衛生研究院(NIH)的臨床試驗數據庫顯示,該技術正在腫瘤邊界檢測中開展應用研究。

網絡擴展解釋

多光子激發是物質在強光作用下同時吸收多個光子(如兩個或多個)實現能量躍遷的非線性光學過程。其核心特點是通過長波長低能量光子的協同作用,激發産生短波長熒光,主要應用于生物成像和材料研究領域。以下是詳細解釋:

一、基本原理

  1. 能量疊加機制
    單光子激發需要高能量短波長光直接匹配熒光團吸收峰,而多光子激發利用長波長激光(如近紅外光),通過兩個或多個低能量光子同時到達并疊加能量,實現等效于短波長光的激發效果。例如,雙光子激發需激光波長約為熒光吸收峰的兩倍。

  2. 非線性光學特性
    多光子激發屬于非線性光學過程,其發生概率與光強度的平方或更高次方成正比,因此需要高強度脈沖激光聚焦于微小區域才能觸發。

二、技術優勢

  1. 深層組織穿透
    長波長光散射和吸收較少,可穿透更厚的生物組織(如腦片、胚胎),適用于活體成像。

  2. 低光毒性
    僅在焦點區域激發,減少非焦平面光損傷,顯著降低對活細胞的光毒性。

  3. 高空間分辨率
    激發範圍局限于激光焦點,提供三維空間分辨能力,并減少光漂白效應。

三、典型應用

  1. 生物醫學成像
    用于厚組織或活體樣本的高分辨率熒光成像,如神經科學中的腦部動态觀測。

  2. 材料研究
    在金屬-有機框架(MOF)中,多光子激發可與壓緻熒光變色效應耦合,實現外界壓力調控的熒光發射。


擴展說明:多光子激發技術自20世紀90年代發展以來,已成為生命科學和材料科學的重要工具。其核心突破在于通過非線性光學效應突破傳統成像的物理限制,未來可能在疾病機制研究和智能材料開發中發揮更大作用。

分類

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