光子计数成像探测系统及其在生命科学中的应用

给出了一种用光子成像头、高帧频ＣＣＤ摄像机、图像采集系统和计算机组成的光子计数成像探测系统．系统可用于探测生物的超微弱发光现象，灵敏度比一般的弱光成像器件高出１０４倍以上；系统可以对极微弱的发光现象进行实时的光子计数成像，并用计算机进行后处理和分析；最后，用实例说明该系统的应用效果．     

混合态二能级原子双光子过程的光子统计特性

采用时间演化算符方法和数值计算,研究了相干光场与混合态二能级原子双光子过程的光子统计分布特性。结果表明：量子崩塌与复苏性质和原子初始的混合程度无关,当０．９７≤│Ｓ│≤１时,辐射光子会周期性地呈现短时的亚泊松统计分布,随着原子初始混合程度的增大,Ｑ因子的时间平均值不断增大,辐射光子的统计性质越来越远高亚泊松统计分布。     

强激发二能级原子双光子过程的光子统计特性

该文采用数值计算方法研究了强激发二能级原子双光子过程的光子统计分布特性，得到了光子统计分布的新的量子效应．     

光子计数激光测距技术研究

光子计数激光雷达采用了灵敏度极高的单光子探测器,能够将激光雷达系统的灵敏度提高2—3个数量级,具有极大的发展潜力和技术优势。介绍和分析了光子计数激光测距技术的基本原理和优点。设计了光子计数激光雷达实验系统,采用盖革模式的雪崩二极管(Geiger-mode APD),开展了测距验证实验。实验结果表明,采用光子计数激光测距能够在单光子灵敏度和强噪声背景条件下,获取目标的距离信息,距离测量精度达到6.23 cm。     

非线性Jaynes-Cummings模型相干场光子统计特性

研究了相干态光场和原子的相互作用,在这一过程中光场展现出反聚束和光子亚泊松分布现象.着重分析了相干态光场在此作用过程中所展现出的光子统计特性.可以看出相干态光场的平均光子数和多光子跃迁对光场非经典性质有强烈地影响.     

非线性Jaynes-Cummings模型相干场光子统计特性

研究了相干态光场和原子的相互作用,在这一过程中光场展现出反聚束和光子亚泊松分布现象。着重分析了相干态光场在此作用过程中所展现出的光子统计特性。可以看出相干态光场的平均光子数和多光子跃迁对光场非经典性质有强烈地影响。     

边耦合量子点系统的全计数统计研究

基于有效粒子数分辨的量子主方程,研究了边耦合双量子点系统中电子的全计数统计.当点间隧穿耦合强度与量子点电极耦合强度的比值小于某一数值(约为1/3)时,可以观察到超泊松噪声,并且超泊松散粒噪声可以用快慢输运通道解释.此外,系统量子相干性对电子全计数统计的影响只有在点间隧穿耦合强度相对于量子点电极耦合强度较弱时起主要作用.     

串联强耦合双量子点的电子全计数统计研究

基于有效粒子数分辨的量子主方程,研究了电子通过串联强耦合双量子点系统的全计数统计.当系统与源极耦合强度远大于漏极,并且与源极耦合的左量子点能级高于与漏极耦合的右量子点时,即εL＞εR,在合适的能级失谐情形下,观察到负微分电导,并且其伴随着超泊松噪声,但超泊松噪声偏压区域比较小;但是当εL＜εR时,观察到一个比较大的超泊松噪声偏压区域,并且此噪声特性在大能级失谐情形下依然存在.这些超泊松噪声特性可以定性地归结于快慢输运通道之间的有效竞争.     

基于m序列泊松分布统计模型仿真实现

入站信号统计模型仿真是入站源模拟信号生成的关键技术指标之一,要求实现一定容量入站信号的泊松分布统计模型仿真。采用m序列伪随机函数作为信号播发的基础控制参数,保证了统计模型中播发信号的随机性,同时融入泊松分布的控制参数,实现统计模型仿真。     

正常检验的计数抽样方案设计

根据序贯抽样理论，结合ＧＢ２８２８的设计原理和特点，设计了一套正常检验的计数抽样方案，从而可以较方便地解决一些合格质量水平不是优先数的产品质量检验问题     

光子噪声受限的波前传感器的实验研究

以自适应塑远镜技术中应用最广的哈特曼(Hartmsnn)型波前传感器为例,利用光子计数技术对单孔径望远镜在光子噪声受限条件下所能探测到的目标星等极限、探测灵敏度极限以及探测速率极限等基本问题作了实验和理论研究。结果表明,利用文中所述的刀口式哈特曼波前传感器,在光子噪声受限条件下,在1ms探测时间内,在波前误差探测灵敏度为十分之一波长的情况下,可探测到八等星目标。为了在光子计数技术基础上准确标定实验目标的星等,研究分析了进入波前传感器的光通量与探测到的对应光电子通量之间的关系,给出了计算模式、计算机模拟结果和实验结果。     

室温单分子光场的光子统计特性

介绍了三能级结构室温单分子光学探测的工作原理,利用Hanbury-Brown-Twiss探测方法研究通过记录两个单光子探测器响应的单分子光场的每一个事件,分析单事件的光子统计概率P(n,n=0、1、2)与Mandel参数.研究利用单事件光子统计直接测量单分子光子源的信号背景比和快速判断单分子.     

人食管癌细胞增殖与超微弱发光

采用生物超微弱发光探测技术对食管癌细胞的超微弱发光进行研究,获得了食管癌细胞增殖与超微弱发光强度之间的关系.研究结果表明:不同密度组细胞的超微弱发光不同;超微弱发光与细胞的增殖状态有关.     

单光子计数实验的结果分析

阐述了单光子计数实验原理和光电倍增管、光子计数器等器件的功能,绘制了通过500nm二极管的电流与测量光子数、信噪比的关系曲线,并对实验结果进行了分析。     

微光图象光子计数器象管的测试研究

提出了微光图象光子计数器象管主要参数（暗计数、光子增益）的测试原理和方法，建立了测试系统．对微光图象光子计数器象管的暗计数和光子增益进行了实测，给出了测试结果，并与常规二代微光象增强器进行了比较     

单光子计数实验系统及其应用

分析了单光子计数实验中采用脉冲幅度甄别器和光子计数器测量光子数的实验原理，讨论了可能影响实验测量精度及产生误差的原因，并运用MATLAB软件绘制实验曲线，该实验对实验操作者进行必要的实验技能训练的同时又提高了实验测量的精度。     

电场处理对牧草种子超弱发光的影响

生物系统超弱光子辐射值是生物系统内物质代谢和能量转化活动的一项指标.我们用电场处理牧草种子,测定电场对种子的超弱发光值的影响.结果表明,电场处理种子明显影响种子的超弱光子辐射强度,不同电场处理条件对种子的超弱发光值影响不同.在0.5～5.5kV/cm场强范围内,超弱发光值随场强增加呈非单调型变化.     

在经典光学统计下频率上转换过程中相对平均光子数的演变

讨论了在用相干光和非相干光入射情况下，频率上转换过程中相对平均光子数随时间或空间的变化以及它们之间的差别。     

钙对杂交水稻离体叶片衰老的影响

以叶绿素和蛋白质的质量分数下降作为衰老的生理指标,研究了Ｃａ２＋和Ｃａ２＋的螯合剂ＥＤＴＡ对杂交水稻离体叶片衰老的作用．结果表明,Ｃａ２＋能延缓杂交水稻离体叶片中叶绿素和蛋白质的质量分数的下降,提高超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、过氧化氢酶（ＣＡＴ）、抗坏血酸过氧化物酶（ＡｓＡ－ＰＯＤ）和谷胱甘肽还原酶（ＧＲ）的酶活性;增加抗坏血酸（ＡｓＡ）和谷胱甘肽（ＧＳＨ）的的质量分数;降低膜脂过氧化产物丙二醛（ＭＤＡ）的质量摩尔浓度．１～２０ｍｍｏｌ／ＬＥＤＴＡ降低叶片中叶绿素和可溶性蛋白质的质量分数;降低ＡｓＡ－ＰＯＤ和ＣＡＴ的酶活性;降低ＡｓＡ、ＧＳＨ的质量分数;提高ＳＯＤ酶活性,但对ＧＲ酶活性的影响不大．外加Ｃａ２＋可使ＥＤＴＡ的抑制作用减轻．     

莜麦(Avena nuda)、甜菜(Beta vulgaris)等幼苗的超弱光子辐射探测

采用SR400光子计数器及R2949光电倍增管,能在180～900nm光谱范围内探测生物样品的超弱光子辐射强度.光电倍增管冷却至-20℃,噪声降至2～6CPS.探测了莜麦、甜菜等幼苗的超弱光子辐射.