針對(duì)雙光子熒光顯微鏡的特點(diǎn),，從理論上分析雙光子成像特點(diǎn)，并搭建一套時(shí)間,、空間分辨率高,，能實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài),、多參數(shù)測(cè)量的雙光子熒光顯微鏡系統(tǒng),。具體系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)∶（1）能對(duì)不同染料的雙光子熒光進(jìn)行探測(cè);（2）用特定染料對(duì)樣品標(biāo)記以后，能實(shí)現(xiàn)雙光子熒光的三維成像;（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)的研究,，改進(jìn)雙光子熒光顯微成像系統(tǒng);（4）在保證成像質(zhì)量的前提下,，簡(jiǎn)化整個(gè)系統(tǒng)，使得實(shí)驗(yàn)操作方便,、安全,。單光子激發(fā)熒光的過(guò)程，就是熒光分子吸收一個(gè)光子,，從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),，躍遷以后，能量較大的激發(fā)態(tài)分子,，通過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)換把部分能量轉(zhuǎn)移給周圍的分子,，自己回到比較低電子激發(fā)態(tài)的比較低振動(dòng)能級(jí)。處于比較低電子激發(fā)態(tài)的比較低振動(dòng)能級(jí)像在生物醫(yī)學(xué)光學(xué)成像研究中顯示了較大的優(yōu)勢(shì),。而在顯微成像中,，雙光子熒光顯微鏡憑其獨(dú)有的優(yōu)點(diǎn)，成為研究細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能檢測(cè)的重要工具,。多光子顯微鏡適用于動(dòng)物大腦皮層深層（400微米）細(xì)胞的形態(tài),、生理學(xué)研究。美國(guó)多光子顯微鏡數(shù)據(jù)分析

    從應(yīng)用的行業(yè)來(lái)看,，多光子激光掃描顯微鏡主要集中于機(jī)構(gòu),、學(xué)校及醫(yī)院對(duì)生物科學(xué)的研究。與此同時(shí),，光學(xué)玻璃,、液晶材料、濾光片、電子元器件等光學(xué)材料則組成了上行業(yè),。處于中游的多光子激光掃描顯微鏡行業(yè)正是受到上下**業(yè)的共同影響,，才會(huì)呈現(xiàn)出目前的市場(chǎng)態(tài)勢(shì)。2020年,，全球多光子激光掃描顯微鏡市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了,，預(yù)計(jì)2027年將達(dá)到，年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）為（2021-2027）,。中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)快速，2020年,，中國(guó)多光子激光掃描顯微鏡市場(chǎng)收入達(dá)到了,，預(yù)計(jì)2027年將達(dá)到，年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）為（2021-2027）,。本報(bào)告研究“十三五”期間全球及中國(guó)市場(chǎng)多光子激光掃描顯微鏡的供給和需求情況,，以及“十四五”期間行業(yè)發(fā)展預(yù)測(cè)。重點(diǎn)分析全球多光子激光掃描顯微鏡的產(chǎn)能,、產(chǎn)量,、銷量、收入和增長(zhǎng)潛力,，歷史數(shù)據(jù)2016-2020年,，預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)2021-2027年。本文同時(shí)著重分析多光子激光掃描顯微鏡行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局,，包括全球市場(chǎng)主要廠商競(jìng)爭(zhēng)格局和中國(guó)本土市場(chǎng)主要廠商競(jìng)爭(zhēng)格局,，重點(diǎn)分析全球主要廠商多光子激光掃描顯微鏡產(chǎn)值、價(jià)格和市場(chǎng)份額,，全球多光子激光掃描顯微鏡產(chǎn)地分布情況等,。 清醒動(dòng)物多光子顯微鏡研究多光子顯微鏡的成熟的深部組織成像技術(shù)中。還有其他類型的圖像對(duì)比提供有關(guān)樣本的有價(jià)值信息,。

世界多光子激光掃描顯微鏡產(chǎn)業(yè)主要布局在德國(guó)和日本,，德國(guó)是以徠卡顯微系統(tǒng)和蔡司為，而日本以尼康和奧林巴斯公司為,，2020年,，上述企業(yè)占據(jù)著世界多光子激光掃描顯微鏡市場(chǎng) 64.44%的市場(chǎng)份額，其發(fā)展戰(zhàn)略左右著多光子激光掃描顯微鏡市場(chǎng)的走向,。目前世界市場(chǎng)對(duì)多光子激光掃描顯微鏡的需求在增長(zhǎng),，中國(guó)市場(chǎng)這方面的需求增長(zhǎng)更快，未來(lái)五年多光子激光掃描顯微鏡市場(chǎng)的發(fā)展在中國(guó)將具有很大的發(fā)展?jié)摿?。?guó)內(nèi)顯微鏡制造市場(chǎng)目前斷層嚴(yán)重,。目前我國(guó)顯微鏡行業(yè)發(fā)展缺乏技術(shù)沉淀，20 年以上經(jīng)營(yíng)積累的企業(yè)十分稀缺，深度精密制造,、光學(xué)重要部件設(shè)計(jì)及工藝嚴(yán)重制約產(chǎn)業(yè)升級(jí),。目前中國(guó)顯微鏡中如多光子顯微鏡、共聚焦掃描和電子顯微鏡等主要集中在徠卡顯微系統(tǒng),、蔡司,、尼康、奧林巴斯等國(guó)外企業(yè),。國(guó)內(nèi)具備生產(chǎn)顯微鏡能力的企業(yè)屈指可數(shù),，若國(guó)內(nèi)顯微鏡企業(yè)能打破技術(shù)壁壘，切入顯微鏡市場(chǎng),，企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)將騰躍至一個(gè)更高的格局,。

光學(xué)成像技術(shù)與分子生物學(xué)技術(shù)的結(jié)合為研究上述科學(xué)問(wèn)題提供了條件與可能。因此,，在現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)上,，急需發(fā)展新的成像技術(shù)。在動(dòng)物體內(nèi),，如何實(shí)現(xiàn)基因表達(dá)及蛋白質(zhì)之間相五作用的實(shí)時(shí)在體成像監(jiān)測(cè)是當(dāng)前迫切需要解決的重大科學(xué)技術(shù)問(wèn)題,。這是也生物學(xué)、信息科學(xué)（光學(xué)）和基礎(chǔ)臨床醫(yī)學(xué)等學(xué)科共同感興趣的重大問(wèn)題,。對(duì)這-一一科學(xué)問(wèn)題的研究不僅有助于闡明生命活動(dòng)的基本規(guī)律,、認(rèn)識(shí)疾病的發(fā)展規(guī)律，而且對(duì)創(chuàng)新藥物研究,、藥物療效評(píng)價(jià)以及發(fā)展疾病早期診斷技術(shù)等產(chǎn)生重大影響,。中國(guó)市場(chǎng)多光子顯微鏡產(chǎn)量、消費(fèi)量,、進(jìn)出口分析及未來(lái)趨勢(shì),。

2020年，JianglaiWu等人提出提高2PM橫向掃描速率的裝置,，稱為FACED（free-spaceangular-chirp-enhanceddelay）,。圓柱透鏡將激光束一維聚焦，會(huì)聚角為Δθ,。光束進(jìn)入到一對(duì)幾乎平行的高反射鏡中,，其間距為S，偏角為α,。經(jīng)過(guò)反射鏡多次反射后,，激光脈沖被分成多個(gè)傳播方向不同的子脈沖（N=Δθ/α），脈沖間以2S/c的時(shí)間延遲（c,，光速）回射,。FACED模塊輸出處的子脈沖序列可以看作從虛擬光源陣列發(fā)出的光，這些子脈沖在中繼到顯微鏡物鏡后形成了一個(gè)空間上分離且時(shí)間延遲的焦點(diǎn)陣列。然后將該模塊并入具有高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)雙光子熒光顯微鏡中,。光源是具有1MHz重復(fù)頻率的920nm的激光器,，通過(guò)FACED模塊可產(chǎn)生80個(gè)脈沖焦點(diǎn)，其脈沖時(shí)間間隔為2ns,。這些焦點(diǎn)是虛擬源的圖像,，虛擬源越遠(yuǎn)，物鏡處的光束尺寸越大,，焦點(diǎn)越小,。光束沿y軸比x軸能更好地充滿物鏡，從而導(dǎo)致x軸的橫向分辨率為0.82μm,，y軸的橫向分辨率為0.35μm,。雙光子顯微鏡采用長(zhǎng)波長(zhǎng)激發(fā)。激光掃描多光子顯微鏡方案

目前中國(guó)顯微鏡中如多光子顯微鏡,、共聚焦掃描和電子顯微鏡等。美國(guó)多光子顯微鏡數(shù)據(jù)分析

單光子激發(fā)熒光的過(guò)程,，就是熒光分子吸收一個(gè)光子,，從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，躍遷以后,，能量較大的激發(fā)態(tài)分子,，通過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)換把部分能量轉(zhuǎn)移給周圍的分子，自己回到比較低電子激發(fā)態(tài)的比較低振動(dòng)能級(jí),。處于比較低電子激發(fā)態(tài)的比較低振動(dòng)能級(jí)的分子的平均壽命大約在 10s 左右,。這時(shí)它不是通過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)換的方式來(lái)消耗能量，回到基態(tài),，而是通過(guò)發(fā)射出相應(yīng)的光量子來(lái)釋放能量,，回到基態(tài)的各個(gè)不同的振動(dòng)能級(jí)時(shí)，就發(fā)射熒光,。因?yàn)樵诎l(fā)射熒光以前已經(jīng)有一部分能量被消耗,，所以發(fā)射的熒光的能量要比吸收的能量小，也就是熒光的特征波長(zhǎng)要比吸收的特征波長(zhǎng)來(lái)的長(zhǎng),。美國(guó)多光子顯微鏡數(shù)據(jù)分析