正电子湮没技术

 正电子湮没技术（ＰＡＴ）是一项较新的核技术．它是利用正电子与物质的相互作用来获得凝聚态物质的微观结构、电子动量分布及缺陷状态等信息的实验技术．正电子是电子的反粒子,这种粒子首先是狄拉克在１９３０年建立相对论量子力学时预言其存在的．两年以后安德逊（Ａｎｄｅｒｓｏｎ在宇宙射线中发现了它．它是人们发现的第一种反粒子．正电子与电子一样,同属于轻子．正电子和电子作为基本粒子的属性列于表１．从表中可以看出正电子与电子具有相同的静止质量和自旋,所带的电荷和电子的电量相等,不过是正的,因而也具有正的磁矩．但是,正电子和电子之间也有重要的区别．     

皮肤微循环无损伤光学成像技术的新进展

微循环信息的获取对于各类疾病的诊断和治疗有着及其重要的作用。皮肤微循环无损伤成像技术取得了很大的进展,出现了各种非光学方法(核磁共振成像、正电子发射断层成像术、超声波成像等)和光学方法(共焦显微镜、光学相干断层摄影术、新型的正交偏振光谱成像技术等)。主要介绍了皮肤微循环无损伤光学成像技术的新进展。     

X射线成像技术在医学中应用

文章介绍了在医学中广泛应用的二维X射线摄影屏一胶片系统及三维计算机断层扫描成像技术。并对二维X射线摄影技术的发展，例如数字减影血管造影（DSA），计算机放射成像（CR）和直接数字化X射线摄影（DR）以及三维成像新技术，如螺旋计算机断层扫描技术（螺旋CT），正电子发射体层／多层螺旋CT图像融合扫描装置（简称PET-CT）和相位衬度成像技术的原理和应用作了简单描述。医学图像后处理是现代医学图像设备不可或缺的组成部分，先验医学知识的融入使现代图像设备具有辅助诊断的能力。     

正电子发射型计算机断层成像技术

 正电子发射型计算机断层成像(positronemissioncomputedtomograph简称PET),其原理是将含有发射正电子的放射性核素,如18F、11C、15O、13N等显像剂注入或吸入人体,通过探测正电子放射性核素衰变时产生的正电子与组织内电子湮灭产生两个能量相等、方向相反的γ光子,由计算机重建图像,显示人体代谢和生化等改变,被誉为活体的分了断层图像。因此PET能将人的思维、行为和脑化学联系起来,探讨、解释和定位人脑的功能活动,对于许多精神、情感、功能及运动障碍等功能性疾病,PET具有理论意义和实用价值。     

光电技术在生物医学中的应用-现状与发展

简要介绍光电技术在生物医学应用中的发展概况，从基因表达与蛋白质一蛋白质相互作用研究方面，重点讨论了生物分子光子技术的特点与优势，阐明基于分子光学标记的光学成像技术是重要的实时在体监测手段，最后简要讨论了医学光学成像技术在组织功能成像和脑功能成像中的应用原理。     

物理学在医学诊断中的应用

 随着近代物理学和计算机科学的迅速发展,人们对生命现象的认识逐步深入,医学的各分支学科已愈来愈多地把他们的理论建立在精确的物理科学基础上,物理学的技术和方法,在医学研究和医疗实践中的应用也越来越广泛。光学显微镜和Ｘ射线透视对医学的巨大贡献是大家早已熟悉的。光学纤维做成的各种内镜已淘汰了各种刚性导管内镜,计算机和Ｘ射线断层扫描术（Ｘ－ＣＴ）、超声波扫描仪（Ｂ超）和磁共振断层成像（ＭＲＩ）、正电子发射断层显像术（ＰＥＴ）等的制成和应用,不仅大大地减少了病人的痛苦和创伤,提高了诊断的准确度,而且直接促进了现代医学影像诊断学的建立和发展,使临床诊断技术发生质的飞跃。     

完美晶体中正电子体寿命计算的几种方法的分析与比较

以正电子寿命为探测对象的正电子湮没寿命谱技术在研究半导体等材料的微缺陷方面得到了广泛的应用,它对晶体的结构类型、缺陷种类以及温度等十分敏感,因此,理论上正电子寿命的快速精确计算与实验数据的结合分析显得尤为重要. 采用中性原子叠加模型、赝势方法和全势方法处理正电子局域势能,有限差分方法自洽求解正电子波函数,局域密度近似和广义梯度近似处理正电子电子关联势和增强因子,以体心立方结构的α-Fe、面心立方结构的Al和复式面心立方结构的Si三种单晶固体为例,分别计算了它们的正电子体寿命,计算值与相应的实验结果和其他计算结果均符合较好. 同时细致分析了这几种方法在电子密度网格点精度、正电子电子关联势和增强因子等方面对正电子体寿命计算的影响,探讨了这几种方法在计算正电子体寿命方面各自的优缺点. 关键词： 正电子体寿命 完美晶体 正电子电子关联势 增强因子     

正电子湮没与高科技

本文简要描述了正电子湮没技术的基本原理和常用的四种实验方法(正电子寿命测量、湮没辐射角关联测量，多管勒展宽能谱测量和慢正电子束技术)。介绍了正电子湮没技术在材料科学研究中的某些独特忧点；如研究金属，合金与半导体材料中的缺陷和相变，测量金属的费米面和空位形成能以及研究辐照损伤等。此外，还报导了正电子湮没在医学(正电子照像)、空间技术、生命科学以及高温超导等高科技领域的最新应用进展。     

使用RGB LED与微型光谱术的非侵入性组织分类医学成像系统

医学美容和化妆品行业的进步与日俱进,为了揭示皮肤组织的细节,三维医学成像是必须的。为了减少侵入性,在本研究中应用"读出,而非写入"的想法,采用非电离辐射的光源与组织采样点的反射光谱实现皮肤的非侵入性成像,这种新技术称为"光谱分类成像术"。采用宽带光源与光谱仪收集扫描区域中各采样点的光谱曲线,根据其交叉相关系数分为几种类型的组织;使用相应于每一像素之组织类型的颜色填满每一个像素,可获得一幅彩色的组织断层影像。其次,探讨了光谱分类成像术的横向/纵向分辨率和穿透深度、展示了紫水晶样品与孔雀鱼样本的穿透造影结果、并探讨交叉相关系数大小与光源波长的数量等变因对于成像结果的影响。将宽带光源和光谱仪分别更换为RGB LED和微型光谱仪以取得样本光谱,该系统有潜力最小化为手持式医疗成像产品。与传统的医学成像技术相较,没有过于强烈的光源或有害人体的荧光染料被使用,将可减少非环保化妆品的过度使用,并促进医学美容产业的进展。     

正电子湮没参量及其所反映物质信息的探讨

本根据正电子在凝聚态物质中的湮没机制及捕获模型,讨论了正电子湮没参量——正电子寿命谱和多普勒线形等参量所反映的物质信息,给出了各正电子湮没参量与所反映的物质信息之间的定量关系。分析了在该体系中正电子寿命参量与局域电子密度、多普勒线形参量和角关联参量与电子动量密度分布和费米面之关联。     

基于正电子的反物质研究进展

正电子是最容易获得的反粒子,因而电子-正电子系统最适合研究普通物质与反物质的结合。本文结合最近实验上首次合成物质-反物质分子这个重大发现,介绍反物质(正电子)研究历史、现状及展望;重点讨论基于正电子的捕获、约束、积累等实验技术,以及物质-反物质分子——正电子素分子的合成方法。     

新型位置灵敏光电倍增管的性能测量

位置灵敏型光电倍增管(PS-PMT)代表了基于单个管子的原理开发新概念γ相机的技术进步.最近,日本滨松公司出品了一种新型紧凑型的PSPMT—R7600-C12.根据正电子放射断层成像系统(PET)的应用特点,我们测试了由该PS-PMT组合成的闪烁晶体阵列探测器的空间分辨率、空间线性度、增益均匀性及时间分辨率LSO与该PS-PMT的组合空间分辨率达到1.4mm,而且显示出良好的空间线性、增益均匀性及优异的时间分辨特性.     

光声成像的未来

1 光学成像的动机及其面临的挑战 目前已经有很多不同的医学成像技术。第一个技术是X射线成像,它是最早的医学成像。伦琴在1895年发现了X射线,从而诞生了医学成像这个新的领域。第二个技术是20世纪70年代发明的X射线CT,也就是计算层析成像。之后是超声成像,它历史悠久,在二战期间就已经开始发展,但没有用于医学,它的前身被称为“声纳”。较新的技术是核磁共振,它发明于20世纪70年代。相比其他成像方法,MRI（核磁共振成像）能进行功能成像,比结构成像进了一大步。     

核磁共振医学成象

 长期以来,核磁共振现象主要用于化学分析中.核磁共振(NMR)波谱分析在医学上可用药物分析和生化分析.1958年,开始有人用NMR原理进行活体血流量测定.1971年美国纽约州立大学教授R.Damdian提出NMR用于医学诊断的可能性及其意义,化学家P.C.Lauterbut于1972年进一步指出NMR信号完全可以重建图象.同年,X线电子计算机断层成像(或称电子计算机体层摄影)技术正式宣告问世,这使医学诊断发生了革命性的飞跃.电子计算机断层成像简称为CT.核磁共振医学成像也采用先进的CT技术,称为核磁共振计算机体层摄影(NMR-CT).但它与X-CT在获取信息的原理方面全然不同,在图像重建方面有所相似,只不过NMR-CT比X-CT要复杂得多.     

纳米材料结构研究与正电子寿命谱学

从纳米材料的结构特点，重要性和所使用的现代实验手段出发，简要地介绍了已被广泛采用的正电子寿命谱学的基本原理，实验方法和数据分析，给出了微结构分析，温度稳定性，压力效应和动态观察等方面的研究工作，指出了研究纳米材料的微结构对基础学科和技术应用都非常重要，正电子寿命谱学是研究纳米材料的有用工具。     

正电子显微镜

用正电子代替电子作为人射束流可组成新的显微镜．正电子从固体表面的重发射受表面和表面层下空位型缺陷的影响，因此正电子显微镜可用于无损探测扣研究表面层下的缺陷．     

反氢原子研究的新结果

由哈佛大学Gerald Gabrielse领导的ATRAP合作组于2002年首次用反质子和正电子生成了冷的反氢原子．他们使用一系列的磁与电冷阱，产生了大约170000个反氢原子，但是并没有测量这种反原子的能量、速度或温度，只是简单地假定它们的温度与禁闭反质子和正电子的设备的温度相同(4．2K)．     

一种可在线更新的PET实时查找表电路的设计与实现

介绍了一种正电子发射断层成像术实时查找表电路。该电路接收符合电路输出的位置信号和能量信号,用查表的方法完成重心法中的除法运算,然后再第二次查表得到该γ光子所入射到的晶格的离散化坐标值和能量阈值,并完成能量甄别以剔除部分散射事件。此外,该电路还结合了呼吸门控和心电门控功能。查找表存储在flash器件中,由CPLD控制读写。本设计的特点是利用硬件电路来完成查找表功能,效率更高,每次事件的查表寻址的延迟时间小于100ns,并且可以在线更新查找表的内容,使用方便。另外,还说明了用CPLD来读写NORflash的方法,以及该电路与系统中其它模块间的数据通信方法。     

物理学对医学的重要性

 1999年3月在美国亚特兰大召开的第23届国际纯粹物理和应用物理联合会代表大会通过的决议之一:《物理学对社会的重要性》指出,物理学在培养“生物医学科学工作者的教育中,是一个重要的组成部分”,“物理学提供了应用于医学的新设备和新技术的发展所需的基本知识,如计算机断层术(CT)、核磁共振成像、正电子发射断层术、超声波成像和激光手术等,改善了我们生活的质量。”     

正电子湮没时间选择能谱仪的发展和应用

本文介绍了中国科学院高能物理研究所发展的正电子湮没时间选择能谱仪的技术及其在电子偶素物理研究方面的应用．实验表明，此种新式谱仪能够把正电子湮没物理和化学的研究向定量方向推进一步．