声学显微镜与超分辨率成像理论及应用

译者序

原书序

第1部分 基础

第1章 从多波段成像到弹性成像

1.1 简介

1.2 空间分辨率

1.3 多波段成像

1.4 波和波的产生

1.5 波和波的标记

1.6 波到波的成像：弹性图

1.7 超声速剪切成像中的超分辨率

1.8 临床应用

1.9 总结

参考文献

第2章 散斑干涉法和非线性方法成像

2.1 概述

2.2 散斑干涉法

2.2.1 简介

2.2.2 拉贝瑞方法

2.2.3 诺克斯汤普森方法

2.2.4 相位差计算的重要性

2.2.5 二维空间拉贝瑞和诺克斯汤普森方法

2.2.6 散斑干涉法的其他改进

2.3 非线性成像

2.3.1 简介

2.3.2 偏差（平方差）或绝对差

2.3.3 基于傅里叶变换的方法

2.3.4 傅里叶方法：如何创建一个图像

2.3.5 傅里叶变换：使用的问题

2.3.6 基于希尔伯特变换的方法

2.4 总结

参考文献

第2部分 先进成像技术和方法的新发展

第3章 生物软组织定量超声波显微镜的原理与应用

3.1 概述：生物组织超声波显微镜的基本概念

3.2 声波速率剖面

3.2.1 基本原理

3.2.2 被观察的样本

3.2.3 试验性的设置和已获得的信号

3.2.4 声波速率的计算

3.2.5 二维声波速率剖面图

3.2.6 更高空间分辨率上的尝试

3.3 声阻抗剖面

3.3.1 基本原理

3.3.2 试验布置

3.3.3 观测样本

3.3.4 采集的信号

3.3.5 特征声阻抗的校准［3］

3.3.6 大鼠的小脑皮质观察［4］

3.3.7 细胞尺寸观察［5］

3.3.8 商用设备

3.4 总结

参考文献

第4章 便携式超声波成像设备

参考文献

第5章 高频超声波系统用于高分辨率测距和成像

5.1 概述

5.2 高频超声波系统组成

5.2.1 超声波回声系统

5.2.2 发射器和接收器组成的高频超声波回声系统

5.2.3 光谱和距离分辨率属性

5.2.4 脉冲传输性能的测量和优化

5.2.5 距离分辨率优化：逆回波信号的滤波

5.2.6 平面波传播过程中声波散射参数的测量

5.3 高频超声波成像的工程概念

5.3.1 单元素传感器B扫描技术

5.3.2 横向分辨率最优化

5.3.3 限制角度空间合成

5.3.4 多向组织特征描述

5.4 生物医学应用中的高频超声波成像

5.4.1 皮肤成像

5.4.2 小动物的成像技术

5.5 总结

参考文献

第6章 基于阵列技术的定量化声学显微镜方法

6.1 概述

6.2 测量漏波的速度和衰减

6.3 测量体波速度和样本厚度

6.4 总结

参考文献

第3部分 前瞻性生物医学应用

第7章 厚切片黑色素瘤皮肤组织声学显微镜图像中的反差机理研究

7.1 简介

7.1.1 什么是黑色素瘤

7.1.2 如何诊断黑色素瘤

7.1.3 活检存在的问题

7.1.4 当前研究的目标

7.2 适用于声学显微镜中声波传播的5层数理模型

7.3 样本准备

7.4 数字成像——光学与超声

7.4.1 光学图像

7.4.2 声成像原理（脉冲回波模式）

7.4.3 分辨率

7.4.4 声学图像

7.4.5 波形分析

7.5 高频声学显微镜

7.5.1 正常皮肤组织

7.5.2 异常皮肤组织

7.5.3 声速

7.5.4 计算机模拟

7.6 总结

致谢

参考文献

第8章 病理学新概念——声学显微镜反映的力学特性

8.1 简介

8.2 声学显微镜原理

8.3 应用于细胞成像

8.4 应用于硬组织

8.5 应用于软组织

8.5.1 胃癌

8.5.2 心肌梗死

8.5.3 肾脏

8.5.4 动脉粥样硬化

8.6 超声声速显微镜（USM）

8.7 关节组织

8.8 总结

参考文献

第9章 骨骼定量化扫描声学显微镜

9.1 简介

9.1.1 骨骼的层次结构及其特性

9.1.2 多种尺度弹性性质的相关性

9.1.3 测量原理的历史

9.2 基于定量化SAM的骨骼声阻抗

9.2.1 理论

9.2.2 时间解析测量

9.2.3 时间门控幅度检测测量

9.3 组织矿化、声阻抗和劲度

9.4 纳米级（薄层）的弹性各向异性

9.5 微米级（组织）的弹性各向异性

9.6 在肌肉骨骼研究中的应用

9.7 总结

参考文献

第4部分 高级材料应用

第10章 基于后处理方法的阵列成像和缺陷特征化

10.1 简介

10.2 建模阵列数据

10.2.1 简介

10.2.2 超声阵列数据的射线描述

10.2.3 超声阵列数据的数学模型

10.3 一维阵列成像方法

10.3.1 后处理中的经典波束形成成像方法

10.3.2 全聚焦方法

10.3.3 波数方法

10.3.4 反向传播方法

10.3.5 成像方法的理论比较

10.3.6 计算负载

10.3.7 聚焦性能

10.3.8 实例

10.4 二维阵列成像

10.4.1 二维阵列布局优化

10.4.2 二维阵列布局的实验对比

10.5 散射矩阵及其实验提取

10.5.1 概念

10.5.2 逆向成像

10.5.3 散射矩阵的提取

10.6 缺陷特性化与测量

10.6.1 裂缝测量

10.6.2 实验结果

10.7 总结

参考文献

第11章 超声力和相关的显微镜

11.1 简介

11.2 机械二极管检测

11.3 实验UFM的实现

11.4 UFM对比理论

11.5 对比硬度的量化测量

11.6 UFM图库

11.7 图像解释：附着和表面效应

11.8 超级润滑

11.9 表面下面的缺陷

11.1 0时间分辨的纳米尺度现象

致谢

参考文献

第12章 超声原子力显微镜

12.1 简介

12.2 原理

12.2.1 来自于基座的悬臂梁受力振动

12.2.2 量化信息、方向控制和谐振频率跟踪

12.2.3 悬臂梁刚度的有效增强

12.2.4 避免塑性变形的标准

12.3 理论

12.3.1 概览

12.3.2 硬度和Q因数的线性分析

12.3.3 近表面成像的线性理论

12.3.4 适当负载的优势

12.3.5 谱的非线性分析

12.3.6 杜芬模型

12.3.7 双节点数字模型

12.4 仪器

12.5 试验

12.5.1 探针和试样接触的非线性因素的规避

12.5.2 UAFM和UFM之间的关系

12.5.3 弹性的量化评测

12.6 分层材料中缺陷观察

12.6.1 石墨烯片中的缺陷

12.6.2 二硫化钼中的错位

12.6.3 差分负载下的错位行为分析

12.6.4 可变应用负载下的错位运动分析

12.6.5 错位的可逆长范围运动模型

12.6.6 微电子和机械装置中的分层

12.7 总结

参考文献

第13章 声学近场成像

13.1 近场成像原理

13.1.1 早先的声学近场成像系统

13.2 近场声学成像和原子力显微镜

13.2.1 力调制

13.2.2 局部加速显微镜

13.2.3 脉冲力显微镜

13.2.4 原子力声学显微镜或AFM接触谐振成像

致谢

参考文献

《声学显微镜与超分辨率成像理论及应用》从成像原理出发，介绍先进的成像技术，讲述了声学显微成像技术的原理和方法，介绍了生物领域成像的发展与应用，以及材料领域成像机制与应用。《声学显微镜与超分辨率成像理论及应用》分为4部分：第1部分包括第1章和第2章，介绍了成像的基本原理；第2部分包括第3章～第6章，介绍了先进的成像技术和方法的新发展；第3部分包括第7章～第9章，介绍了先进的生物成像应用；第4部分包括第10章～第13章，介绍了先进的材料成像应用。
　　《声学显微镜与超分辨率成像理论及应用》可作为成像技术的学习者、爱好者的学习用书，同时可作为成像技术研究人员、工程师和管理人员的参考用书。

适读人群 ：本书可作为成像技术的学习者、爱好者的学习用书，同时可作为成像技术研究人员、工程师

　　《声学显微镜与超分辨率成像理论及应用》的目标是提供高分辨率超声波成像技术以及其应用在生物材料和工业材料中最新进展的概述。《声学显微镜与超分辨率成像理论及应用》中，我们有幸进行了一个独特的论文收集，这些论文显示了世界范围内主要研究团队研发的先进的结果和技术。
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　　《声学显微镜与超分辨率成像理论及应用》提供了一些著名学者的研究新成果和高分辨率成像系统的新应用，这些学者致力于先进的物理原理、新方法或者目前成像设备的现代技术解决方案实现的发展。