光致微纳空化气泡产生、机理、监测与生物医学应用
本书已列入“变革性光光科学与技术丛书”,是“十四五”时期国家重点出版物出版规划?重在出版工程规划项目。本书受国家科学技术学术著作出版基金资助。

作者:张镇西、王晶、王思琪、梁晓轩、付磊

丛书名:变革性光科学与技术丛书

定价:109元

印次:1-2

ISBN:9787302626879

出版日期:2023.04.01

印刷日期:2024.06.13

图书责编:鲁永芳

图书分类:学术专著

电子书
在线购买
分享
内容简介
作者简介
前言序言
资源下载
查看详情 查看详情 查看详情

本书探讨了激光诱导光致击穿空化气泡(即光致空泡),以及纳米颗粒介导的光热空化气泡(即热致空泡)的产生机理,系统论述了以经典等离子体为特征的光致空泡以及以等离子激元共振吸收为特点的热致空泡的物理机理。从理论和实验两方面比较了光致空泡与热致空泡在空化、声学方面的异同。全书遵循光致空泡及热致空泡的能量沉积、空化以及光声过程展开论述,涵盖了基础概念与原理、数学模型构建、实验系统搭建等多尺度、多物理理论及实验方法的研究。对空化气泡在生物医学领域的应用展开探讨并进行了展望。

张镇西,博士,教授,博士生导师。1990年,毕业于西安交通大学,获生物医学工程及仪器博士学位。目前主要研究方向为生物医学光子学影像与光谱分析技术、光生物物理学与生物光量子调控技术。作为课题负责人承担国家级项目11项,其中国家重大科研仪器研制项目1项,重点项目1项,面上项目2项。主编出版学术著作7本,其中《纳米光子学》获得2010年度引进版科技类优秀图书奖,《医学纳米技术与纳米医学》获得2013年度引进版科技类优秀图书奖。

前言   星霜荏苒,居诸不息。距离2019年6月15日清华大学出版社鲁永芳编辑发函邀请我加入“变革性光科学与技术丛书”编著计划已经过去快四个年头了。这套丛书是“为了更好地促进光科学技术的快速发展,梳理光学领域的技术发展脉络,以及宣传各重点创新项目和相关院所的最新研究成果”。同时,这套丛书“以有获奖潜力的学术著作为目标,以一线科研人员的优秀成果为依托,以权威大家的高质量作品为基础,面向全国相关领域做出一定成绩、有较高学术水平的杰出学者征集选题”,总体定位是系统性、高水平、高层次、高质量。这更加激励我思考并下决心组织和撰写此书。过去三年来,我不断思索生物医学工程学科与技术的发展脉络和趋势,同时也将医工融合理念纳入到新理论和技术的研究中,以期向广大读者呈现更高品质的著作。         本书以激光空化效应为研究对象,背景是我们与德国吕贝克大学多年的合作中涉及大量的空化气泡的研究内容。如今我们完成了这本受到国家科学技术学术著作出版基金支持的图书。更令我们高兴的是,本书也被列入了“十四五”时期国家重点出版物出版专项规划·重大出版工程规划项目。经反复斟酌,书名最后定为《光致微纳空化气泡产生、机理、监测与生物医学应用》。   激光技术的发展推动光科学与技术发生了翻天覆地的变化,变革性研究成果和应用技术的出现也成为必然。激光诱导空化过程是激光在生物医学工程领域应用技术中的重要物理机制之一,例如细胞微纳手术、眼科屈光手术、肿瘤诊断与治疗等生物医学光子学领域的应用。深入研究激光诱导水中空化气泡的物理机理对推动相关应用技术的发展具有重要的意义。得益于我们团队在该问题上较为广泛和深入的...

目录
荐语
查看详情 查看详情
目录

第1章光致微纳米空化气泡导言

1.1激光诱导光致击穿空化气泡

1.2纳米颗粒介导光热空化气泡

1.3本章小结

参考文献

第2章激光诱导光致击穿空化气泡理论基础

2.1概述

2.2液态水电子能带结构

2.2.1单个水分子的电子能级结构及液态水几何拓扑结构

2.2.2瞬态溶剂化电子及液态水能带结构

2.3激光诱导水中导带电子能量谱

2.3.1简化多速率方程及渐近式单速率方程

2.3.2复杂多速率方程

2.4激光诱导等离子形成及温度演化模型

2.4.1等离子体形成模型

2.4.2温度演变模型

2.5蒸气核体积、平均温度及压力演变

2.6本章小结

参考文献

第3章纳米颗粒介导光热空泡理论基础

3.1概述

3.2激光等离子激元的光谱性质

3.3脉冲激光辐射纳米颗粒的传热模型

3.3.1传统双温度模型

3.3.2改进型双温度模型

3.4本章小结

参考文献

第4章空化气泡理论基础

4.1概述

4.2空化气泡形成及其阈值

4.3空化气泡流体力学模型

4.4空化气泡与有形波束相互作用模型

4.4.1经典米氏理论

4.4.2广义洛伦兹-米氏理论

4.5本章小结

参考文献

第5章空化气泡检测原理及实验系统平台

5.1概述

5.2多模态泵浦-探测实验系统

5.3泵浦激光系统

5.4纳秒闪光灯高速摄影模块

5.5光偏转检测技术

5.6空化气泡高速摄影机直接成像技术

5.7等离子体摄影术

5.7.1等离子体摄影术及阈值标准

5.7.2纳秒激光诱导等离子体形态

5.8光声检测技术

5.8.1... 查看详情

本书论述了以经典等离子体为特征的光致空泡以及以等离子激元共振吸收为特点的热致空泡物理机理,系统地介绍了激发及检测此多时间及空间尺度空化气泡的多模态泵浦-探测系统,能够使读者能够进行知识更新。

查看详情