中文摘要：

为适应细胞学研究的需要，应同时发展荧光成像和非标记成像这两种互补的方法。本项目重点研究荧光纳米成像，此外，还开展了相干反斯托克斯拉曼散射(coherent anti-stokes Raman scattering, CARS)成像的理论研究。在荧光纳米成像研究方面，在对单分子闪烁特性研究和定位精度理论分析的基础上，提出了利用轴向选择性激发改善荧光深三维纳米成像的新方法，和一种基于傅立叶变换的快速定位算法，为单分子定位用于活细胞成像打下了很好的基础。此外，在实验上实现了分辨率达48纳米的纳米分辨成像。在CARS纳米成像方面，提出了一种附加探测光声子耗尽的纳米分辨成像方法，并在理论和实验上证明在低浓度下CARS信号强度与浓度严格成线性关系，而不是通常所说的与浓度的平方成正比。这对生命科学、化学、材料科学等的研究具有重要的应用价值。此外，本课题还发展了一种超短余辉的像增强器，内置微通道板电子倍增器，将此像增强器通过光纤面板将其与高帧频CMOS实现了高光效直接耦合，构成了一种用于快速宽场探测的增强型CMOS探测器。