《納米成像導論》是2021年科學出版社出版的圖書，作者:牛憨笨、陳丹妮。本書內容由八章組成。第1章為概論。第2章論述了納米成像基礎，重點闡述納米成像中的一些基本概念，討論了納米成像的共同物理基礎、基本原理以及實現納米成像需要解決的基本問題等。第3～8章分別論述了三維結構、形貌、螢光、非標記光學、動態和光學功能等納米成像的原理、方法、系統和性能等。
基本介紹
- 中文名：納米成像導論
- 作者：牛憨笨、陳丹妮
- 出版社：科學出版社
- ISBN：9787030678447
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書內容由八章組成。第1章為概論。第2章論述了納米成像基礎，重點闡述納米成像中的一些基本概念，討論了納米成像的共同物理基礎、基本原理以及實現納米成像需要解決的基本問題等。第3～8章分別論述了三維結構、形貌、螢光、非標記光學、動態和光學功能等納米成像的原理、方法、系統和性能等。在三維結構納米成像中，重點介紹了電子顯微鏡和X射線顯微鏡，對三維結構納米成像進行了較為系統的分析。在形貌納米成像方面，論及掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、近場光學顯微鏡和掃描電子顯微鏡等。在螢光納米成像中，重點討論了突破衍射極限的方法和手段、實現特異性標記的材料和方法。在非標記光學納米成像一章重點討論了突破衍射極限和提高靈敏度的方法與手段，以及表面增強拉曼散射和相干反斯托克斯拉曼散射的有關問題。在動態納米成像方面，重點論述了同時實現時間和空間分辨的方法與手段。在光學功能納米成像一章，重點論述了在納米分辨下功能信息獲取的特點、方法和手段。
圖書目錄
目錄
序
第1章 概論 1
1.1 背景簡介 1
1.2 光學顯微納米成像技術及其局限性 1
1.3 電子顯微納米成像技術及其局限性 2
1.4 X射線顯微納米成像技術及其局限性 3
1.5 三維納米成像在其他三類成像模式中的套用 4
第2章 納米成像基礎 9
2.1 引言 9
2.2 納米成像中的基本概念 9
2.2.1 點擴展函式及其傅立葉變換 10
2.2.2 極限解析度 11
2.2.3 圖像對比度 13
2.2.4 噪聲 15
2.3 樣品中的納米結構與圖像信息載體之間的相互作用 16
2.4 納米成像原理 19
2.4.1 點掃描模式下的納米成像原理 20
2.4.2 寬場模式下的納米成像原理 20
2.4.3 圖像信息載體的相干性及其對圖像構成的影響 22
2.4.4 探測量子效率 25
2.5 實現納米成像需要解決的基本問題 33
2.5.1 圖像信息載體及特定要求 33
2.5.2 主要納米成像方式及相關成像系統 34
2.5.3 圖像採集系統 35
2.5.4 圖像處理方法 38
參考文獻 45
第3章 三維結構納米成像 48
3.1 基於電子束的三維結構納米成像 48
3.1.1 電子顯微鏡基礎——物質波和電子透鏡 48
3.1.2 透射電子顯微鏡 50
3.1.3 三維電子顯微成像技術 56
3.1.4 掃描透射電子顯微鏡 59
3.2 基於X射線束的三維結構納米成像 61
3.2.1 基於波帶片的X射線三維納米成像 61
3.2.2 基於納米束斑或光柵的X射線三維納米分辨相襯成像 78
3.2.3 X射線相干衍射顯微成像 83
3.3 核磁共振三維納米成像 100
3.3.1 核磁共振力三維納米成像 100
3.3.2 光探測磁共振成像 105
參考文獻 111
第4章 形貌納米成像 118
4.1 掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡 118
4.1.1 掃描隧道顯微鏡 119
4.1.2 原子力顯微鏡 123
4.2 近場光學顯微鏡 125
4.3 掃描電子顯微鏡 134
4.3.1 掃描電子顯微鏡中電子與樣品的相互作用 135
4.3.2 掃描電子顯微鏡的構成特點 138
參考文獻 143
第5章 螢光納米成像 148
5.1 引言 148
5.2 結構光照明納米成像 151
5.2.1 二維納米成像 151
5.2.2 三維納米成像 158
5.3 受激輻射耗盡和基態耗盡三維納米成像 166
5.3.1 基本工作原理 166
5.3.2 三維納米成像 172
5.4 單分子定位三維納米成像 177
5.4.1 成像原理 177
5.4.2 軸向納米分辨方法 184
5.4.3 三維納米成像 189
5.5 超分辨光學漲落成像 191
5.5.1 SOFI工作原理 191
5.5.2 SOFI方法的最新進展 195
5.6 全內反射螢光納米成像 197
5.6.1 工作原理 198
5.6.2 TIRFM裝置 200
5.6.3 TIRFM套用 205
5.7 螢光材料及其特異性標記方法 206
5.7.1 螢光材料 206
5.7.2 螢光探針對目標蛋白的特異性標記方法 211
5.7.3 小分子物質進入細胞膜的方式 214
參考文獻 216
第6章 非標記光學納米成像 223
6.1 基於拉曼譜的超分辨成像 223
6.1.1 SERS納米成像 224
6.1.2 SERS產生機制 225
6.1.3 SERS襯底及其製作 226
6.1.4 SERS納米成像及其套用 228
6.2 紅外超分辨成像 235
6.2.1 表面紅外超分辨成像 235
6.2.2 超分辨三維紅外顯微成像 240
6.3 CARS納米成像 244
6.3.1 CARS原理 246
6.3.2 超寬頻CARS獲取 251
6.3.3 CARS超分辨成像 260
6.4 基於超振盪的光超分辨成像 277
6.4.1 超振盪的數學表述 278
6.4.2 超振盪的量子力學描述 280
6.4.3 超振盪無衍射光束及其套用 288
6.4.4 基於超振盪透鏡的光學顯微鏡 293
6.4.5 突破衍射極限的遠場實時成像的光學超顯微鏡 295
6.4.6 超振盪的超衍射結構光顯微成像 299
參考文獻 302
第7章 動態納米成像 309
7.1 引言 309
7.2 動態納米成像基礎 310
7.2.1 動態納米成像分類 310
7.2.2 描述動態納米成像的主要參數 313
7.2.3 相關技術基礎 314
7.3 基於電子束的動態顯微術 322
7.3.1 引言 322
7.3.2 頻閃顯微術 323
7.3.3 單次電子顯微術 333
7.4 基於X射線的動態顯微術 336
7.5 螢光壽命納米成像 339
7.5.1 基於STED方法的螢光壽命納米成像 341
7.5.2 基於單分子定位方法的螢光壽命納米成像 342
7.6 粒子/分子追蹤技術 343
7.6.1 細胞內動態目標的運動特性 343
7.6.2 單粒子追蹤 344
7.6.3 多分子/粒子追蹤 347
7.7 活細胞動態納米成像 349
7.7.1 成像條件對活細胞的影響 349
7.7.2 獲取動態過程時序分幅圖像的方法 351
7.7.3 活細胞納米成像方法 353
參考文獻 358
第8章 光學功能納米成像 364
8.1 功能納米成像概述 364
8.1.1 功能成像 364
8.1.2 功能納米成像及分類 365
8.1.3 功能納米成像參數及成像方法概述 366
8.2 分子拉曼譜功能納米成像 367
8.2.1 現代拉曼譜學概述 368
8.2.2 拉曼散射譜學理論 372
8.2.3 不同種類分子拉曼譜盲源分離有關方法及套用 384
8.3 分子質譜功能納米成像 413
8.3.1 高性能分子質譜儀 413
8.3.2 納米束斑脈衝離子槍 416
8.3.3 分子質譜功能納米成像系統 417
8.3.4 分子質譜功能納米成像的套用 422
8.4 FRET功能納米成像 424
8.4.1 FRET原理 424
8.4.2 FRET測量 427
8.4.3 單分子螢光共振能量轉移 440
參考文獻 444
結語 446
附錄一 牛憨笨院士生平 447
附錄二 中英文術語對照 451
致謝 454
彩圖
