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顯示與成像顯示與成像成像---光電成像是一門(mén)研究光電成像的轉(zhuǎn)換、增強(qiáng)、傳輸和貯存的學(xué)科---光電成像技術(shù)。成像系統(tǒng)是將客觀世界中的信息以各種方式轉(zhuǎn)換成圖像信息的科學(xué)系統(tǒng)。成像:提高了認(rèn)識(shí)世界探求自然真理的能力,豐富了人類的視覺(jué)世界,改變了人們的生活方式。顯示---從光源發(fā)出的光經(jīng)調(diào)制加載信號(hào)后通過(guò)傳輸媒質(zhì)到接收端,接收端再將所需信息解調(diào)并以圖像、圖形、數(shù)碼、字符等形式提供給人們以視覺(jué)上的感受。這一技術(shù)稱為顯示技術(shù)---電子顯示技術(shù)。顯示技術(shù)displaytechnique利用電子技術(shù)提供變換靈活的視覺(jué)信息的技術(shù)。顯示與成像之間的關(guān)系:同步掃描視頻信號(hào)景物光學(xué)成像光電變換圖像分割
傳送同步掃描視頻解調(diào)圖像再現(xiàn)攝像部分顯像部分光電成像系統(tǒng)原理方框圖
光源傳輸轉(zhuǎn)運(yùn)探測(cè)成像顯示課程內(nèi)容安排光電成像系統(tǒng)概論光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)(幾何光學(xué)\光學(xué)元件)光學(xué)系統(tǒng)(放大鏡\顯微鏡\望遠(yuǎn)鏡)光電成像器件(攝像管\CCD\CMOS\微通道板\像管)
的結(jié)構(gòu)、工作原理、特性參數(shù)及應(yīng)用顯示系統(tǒng)概論光的基礎(chǔ)知識(shí)顯示器件的結(jié)構(gòu)、工作原理
、工藝流程、特性參數(shù)、材料及應(yīng)用(CRT\LCD\LED\OLED\
PDP
\LPD\VFD\電子紙和投影顯示DLP等)本課程的主要任務(wù)是使學(xué)生掌握有關(guān)光電成像、顯示的基本概念,理解各種光電成像、顯示的原理、基本結(jié)構(gòu)和構(gòu)成材料,熟悉各種光電成像、顯示器的制造工藝,為今后從事光電成像、顯示器的技術(shù)工作奠定基礎(chǔ)。第一部第一章成像概論現(xiàn)代人類是生活在信息時(shí)代,獲取圖像信息是人類文明生存和發(fā)展的基本需要。據(jù)統(tǒng)計(jì),通過(guò)人眼獲取的信息占人類能夠獲取的信息的80%以上。但是由于視覺(jué)性能的限制,通過(guò)直接觀察所獲得的圖像信息是有限的。首先是靈敏度的限制,夜間無(wú)照明時(shí)人的視覺(jué)能力很差;其次是分辮力的限制,沒(méi)有足夠的視角和對(duì)比就難以辮認(rèn);又有時(shí)間上的限制,已變化過(guò)的景象無(wú)法留在視覺(jué)上;還有光譜的限制,人眼只對(duì)電磁波譜中很窄的可見(jiàn)光區(qū)敏感??傊?,人類的直觀視覺(jué)只能有條件的提供圖像信息。
在很早以前人類就為開(kāi)拓自身的視見(jiàn)能力而進(jìn)行了探索。取得了不少有成效的進(jìn)展。燈具的出現(xiàn),改善了人類夜晚的照明環(huán)境。望遠(yuǎn)鏡的出現(xiàn),為人類延伸了視見(jiàn)距離。顯徽鏡的應(yīng)用,為人類觀察微小物體提供了方便??墒?,在擴(kuò)展視見(jiàn)光譜范圍和視見(jiàn)靈敏度方面卻經(jīng)歷了漫長(zhǎng)時(shí)間,才有所進(jìn)展。這一進(jìn)展是由光電成像技術(shù)所開(kāi)拓的。目前光電成像技術(shù)已成為信息時(shí)代的重要技術(shù)領(lǐng)域。人眼的視覺(jué)缺陷第一,有限的視見(jiàn)光譜域
看不見(jiàn)紅外圖像和紫外圖像第二,有限的視見(jiàn)靈敏域
光線太暗的地方能見(jiàn)度不高第三,有限的視見(jiàn)分辨率
目標(biāo)太小了看不清楚第四,對(duì)視覺(jué)信號(hào)無(wú)記憶能力
看過(guò)但是不記得
人眼的局限性大大地限制了人類獲得光信息的能力,因而需要擴(kuò)展人眼的功能。第一,要擴(kuò)展人眼在低照度下的視覺(jué)能力,提供各種夜視裝備以便能在低照度下進(jìn)行科研和生產(chǎn)活動(dòng),或在夜間進(jìn)行偵察和戰(zhàn)斗。第二,要擴(kuò)展人眼對(duì)電磁波波段的敏感范圍。已制成將紅外線、紫外線和X射線的光圖像轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光圖像的直視式或電視式光電子學(xué)裝置。利用這些原理還可以擴(kuò)展到觀察中子和其他帶電粒子所形成的圖像。第三,要擴(kuò)展人眼對(duì)光學(xué)過(guò)程的時(shí)間分辨本領(lǐng),例如已經(jīng)做到在幾十飛秒(秒)內(nèi)就可觀察到信息的變化。光電成像技術(shù)的必要性光電成像技術(shù)為人類有效地?cái)U(kuò)展了自身的視覺(jué)能力。第一,可以擴(kuò)展人眼對(duì)微弱光圖像的探測(cè)能力;第二,可以將超快速現(xiàn)象存儲(chǔ)下來(lái);第三,可以開(kāi)拓人眼對(duì)不可見(jiàn)輻射的接收能力;第四,可以捕捉人眼無(wú)法分辨的細(xì)節(jié)。經(jīng)典光學(xué)方法可以解決所有這些問(wèn)題嗎?1、1光電成像技術(shù)的產(chǎn)生及發(fā)展光電成像原理是在人類探索和研究光電效應(yīng)的進(jìn)程中產(chǎn)生和發(fā)展的。1873年,W.Smith發(fā)現(xiàn)了光電導(dǎo)現(xiàn)象;1900年,普朗克提出光的量子屬性;1916年,愛(ài)因斯坦完善了光與物質(zhì)內(nèi)部電子能態(tài)相互作用的量子理論;人類從此揭示了內(nèi)光電效應(yīng)的本質(zhì)。在相繼的大量研究工作中,伴隨著近代物理學(xué)的發(fā)展建立了半導(dǎo)體理論和研制出各類光電器件。由此導(dǎo)致內(nèi)光電效應(yīng)的廣泛應(yīng)用。開(kāi)拓了人類探測(cè)光子的技術(shù)手段,為擴(kuò)展視見(jiàn)光譜范圍創(chuàng)造了基本條件。人類在探索內(nèi)光電效應(yīng)的同時(shí)也探索了外光電效應(yīng)。
1887年由赫茲(Hertz)首先發(fā)現(xiàn)了紫外輻射對(duì)放電過(guò)程的影響。第二年哈爾瓦克(Hallwacks)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了紫外輻射可使金屬表面發(fā)射負(fù)電荷。其后由斯托列托夫、勒納和愛(ài)因斯坦相繼建立了光電發(fā)射的基本定律。
在此基礎(chǔ)上于1929年科勒(Koller)制成了第一個(gè)實(shí)用的光電發(fā)射體—銀氧艷光陰極。隨后利用這一技術(shù)研制成功了紅外變像管。實(shí)現(xiàn)了將不可見(jiàn)的紅外圖像轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光圖像。相繼又出現(xiàn)了紫外變像管和X射線變像管,從而使人類的視見(jiàn)光譜范圍獲得了更有成效的擴(kuò)展。
30年代,人類致力于電視技術(shù)的研究;在1934年就成功地研制出光電攝像管(Iconoscope),用于室內(nèi)、外的廣播電視攝像。但是,它的靈敏度很低,信噪比很低,需要高于10000lx的照度才能獲得較為清晰的圖像,使它的應(yīng)用受到限制?,F(xiàn)代圖像與視頻技術(shù),經(jīng)歷了長(zhǎng)久的發(fā)展歷史
1947年研制出的超正析像管(ImaigeOrthico)的靈敏度有所提高,但是最低照度仍要求在2000lx以上。
1954年投放市場(chǎng)的高靈敏攝像管(Vidicon)基本具有了成本低,體積小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)使廣播電視事業(yè)和工業(yè)電視事業(yè)有了更大的發(fā)展。
1965年推出的氧化鉛攝像管(Plumbicon)成功地取代了超正析像管,發(fā)展了彩色電視攝像機(jī),使彩色廣播電視攝像機(jī)的發(fā)展產(chǎn)生了一次飛躍,誕生了1英寸、1/2英寸,甚至于1/3英寸(8mm)靶面的彩色攝像機(jī)。然而,氧化鉛攝像管抗強(qiáng)光的能力低,余輝效應(yīng)影響了它的采樣速率。
1976年又相繼研制出靈敏度更高,成本更低的硒靶管(Saticon)和硅靶管(Siticon),以不斷滿足人們對(duì)圖像傳感器日益增長(zhǎng)的需要。1970年,美國(guó)貝爾電話實(shí)驗(yàn)室玻伊爾與Smith開(kāi)拓出一種具有自掃描功能的電荷耦合器件,使圖像傳感器從真空電子束掃描方式發(fā)展成為固體自掃描輸出方式。從而使電視技術(shù)有質(zhì)的飛躍。尤其在發(fā)展紅外CCD方面所開(kāi)拓的凝視紅外熱成像技術(shù),已成為人類目前擴(kuò)展視見(jiàn)能力的最有效手段。
CCD圖像傳感器不但具有固體器件的所有優(yōu)點(diǎn),而且它的自掃描輸出方式消除了由電子束掃描所造成的圖像光電轉(zhuǎn)換的非線性失真。即CCD圖像傳感器的輸出信號(hào)能夠不失真地將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成視頻電視圖像。而且,它的體積、重量、功耗和制造成本等方面的優(yōu)點(diǎn)是電子束攝像管根本無(wú)法達(dá)到的。
CCD圖像傳感器的誕生和發(fā)展使人類進(jìn)入了廣泛應(yīng)用圖像傳感器的新時(shí)代。上述種種改善人類視見(jiàn)能力的新技術(shù),歸結(jié)起來(lái)都是以光電轉(zhuǎn)換技術(shù)、光電子理論和半導(dǎo)體物理等為其基礎(chǔ),并通過(guò)各類光電成像器件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。采用這一類器件器件完成成像過(guò)程的技術(shù)可以統(tǒng)稱之為光電成像原理。相應(yīng)的學(xué)科歸屬于光電子物理學(xué)。1、2光電成像對(duì)視見(jiàn)光譜的延伸自然界中存在著非可見(jiàn)光的電磁波。這些電磁波和可見(jiàn)光一樣也構(gòu)成景物的輻射強(qiáng)度分布。例如在常溫下(約300K)景物本身的熱輻射就構(gòu)成了紅外線輻射分布的圖像。但是這種圖像不能被人眼直接感受。存在于自然界的電磁波,其波長(zhǎng)范圍很寬。從波長(zhǎng)僅有m的宇宙射線到波長(zhǎng)為m的長(zhǎng)電振蕩,對(duì)于如此廣泛的電磁波。如何利用來(lái)傳遞圖像信息,并轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光圖像。這一問(wèn)題只有借助于光電成像技術(shù)來(lái)獲得解決。宇宙射線射線X射線紫外線可見(jiàn)光紅外線微波毫米波厘米波分米波超短波短波中波長(zhǎng)波無(wú)線電波電磁波譜
經(jīng)典理論可以證明,全部波段的電磁波都可成為圖像信息的載體。這是因?yàn)槿侩姶挪ㄋ纬傻碾姶艌?chǎng)都遵循同一形式的Maxwell(麥克斯韋)方程組關(guān)系。
上面的數(shù)學(xué)過(guò)程所描述的物方和像方兩者分布函數(shù)之間關(guān)系,表明廣泛的電磁波都具有同一的傳播規(guī)律。因此由經(jīng)典電磁場(chǎng)理論可以處理電磁波的全部光學(xué)成像間題,并可以用波印亭(Poynting)矢量w來(lái)表示電磁能密度將波動(dòng)方程應(yīng)用于討論電磁波成像就可知,只要像空間兩點(diǎn)的距離大于衍射極限,即可分辨其間的光強(qiáng)分布,也就是能構(gòu)成圖像信息。根據(jù)簡(jiǎn)化的電磁波衍射理論模型,兩個(gè)像點(diǎn)間能夠被分辨的最短距離為d,它等于式中,是電磁波的波長(zhǎng),是電磁波在像空間的介質(zhì)折射率,是電磁波在像方的會(huì)聚角。從這一衍射公式可知:當(dāng)電磁波的波長(zhǎng)增大時(shí),所能獲得的圖像分辨力將顯著降低。因此對(duì)波長(zhǎng)超過(guò)毫米數(shù)量級(jí)的電磁波,如果用有限孔徑和焦距的成像系統(tǒng)所獲得的圖像分辨力將會(huì)很低。所以基本上排除了波長(zhǎng)較長(zhǎng)的電磁波的成像作用。目前光電成像對(duì)光譜長(zhǎng)波閾的延伸僅擴(kuò)展到亞毫米波成像。除了衍射造成分辨力下降而限制了長(zhǎng)波的電磁波用于成像而外,同時(shí)用于成像的電磁波也存在一個(gè)短波限制。通常把這個(gè)短波限確定在射線(Roentgen)與射線(Gamma)的波段。這是因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)更短的輻射具有極強(qiáng)的穿透能力,所以宇宙射線難以在普通條件下聚焦成像。綜合上述分析,可以得出簡(jiǎn)要的結(jié)論。通常用于光電成像的電磁波,其波長(zhǎng)范圍是由無(wú)線電超短波到射線為止。有效的波譜區(qū)是:亞毫米波、紅外輻射、可見(jiàn)光、紫外輻射、射線、射線等。1、3光電成像技術(shù)的應(yīng)用范疇人們采用光電成像技術(shù)突破了人類視覺(jué)的部分限制,特別是突破了人眼在低照度和有限光譜響應(yīng)下的視覺(jué)限制。同時(shí),視覺(jué)機(jī)能在時(shí)間和空間兩個(gè)方面也得到了擴(kuò)展。時(shí)間上的擴(kuò)展如數(shù)碼照相、印刷、靜電復(fù)印、攝錄像等??臻g上的擴(kuò)展如電視、微光觀察鏡等可以將肉眼不能直接觀察到的遠(yuǎn)處的圖像傳輸?shù)揭暰W(wǎng)膜上。
圖像記錄以隨時(shí)可看和長(zhǎng)時(shí)間保存為特點(diǎn);圖像傳輸以即時(shí)可看和長(zhǎng)距離傳輸為特點(diǎn)。
兩者的特點(diǎn)可以互補(bǔ),---如在電視方面發(fā)展了圖像記錄錄像技術(shù);---在照相方面發(fā)展了圖像傳輸傳真技術(shù)等。
除了視覺(jué)機(jī)能的空間擴(kuò)大和時(shí)間延長(zhǎng),即圖像傳輸和圖像記錄技術(shù)外,正在發(fā)展擴(kuò)大的是視覺(jué)識(shí)別技術(shù),例如,將超出人類視覺(jué)響應(yīng)能力的紅外和紫外圖像轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光圖像或者將細(xì)節(jié)模糊的圖像處理成細(xì)節(jié)清晰的圖像處理技術(shù)。由此可見(jiàn),圖像與視覺(jué)是密切相關(guān)的。
隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,包括微光與紅外成像技術(shù)在內(nèi)的光電成像技術(shù)受到普遍重視且不斷地開(kāi)拓著新的應(yīng)用領(lǐng)域,光電成像技術(shù)的應(yīng)用如表1-1所示。如表1-1光電成像技術(shù)的應(yīng)用波段
應(yīng)用類型使用部門(mén)或領(lǐng)域
應(yīng)用可
見(jiàn)
光
譜
區(qū)
的
應(yīng)
用觀察黑暗過(guò)程警務(wù)隱蔽監(jiān)視某地點(diǎn),監(jiān)視記錄暗藏的犯罪活動(dòng)心理學(xué)和醫(yī)學(xué)行為狀態(tài)研究的記錄軍事水下監(jiān)視、隱蔽的遠(yuǎn)程監(jiān)視記錄,夜間射擊控制科學(xué)研究工作空氣動(dòng)力學(xué)、核物理等方面的高速微光現(xiàn)象,記
錄空間探測(cè)的確定方位,水下自然現(xiàn)象的記錄材料折射色散和透明性拍照材料檢查應(yīng)變光學(xué)天文學(xué)天像的記錄顯微鏡工作冶金學(xué)和地質(zhì)學(xué)厚且不透明斷面內(nèi)的現(xiàn)象的快速記錄和一般記錄動(dòng)物學(xué)在極微光下發(fā)生的現(xiàn)象的記錄
波段
應(yīng)用類型使用部門(mén)或領(lǐng)域
應(yīng)用紅外輻射
的
應(yīng)
用在紅外光照明
條件下,觀察黑暗
過(guò)程照相工業(yè)在照相乳膠不起作用的光譜區(qū)進(jìn)行目視工作,黑暗中修理發(fā)生故障的儀器動(dòng)物學(xué)研究動(dòng)物,特別是夜間活動(dòng)的動(dòng)物的行為公安管理某一地區(qū),夜間巡視,工事的防御心理學(xué)和醫(yī)學(xué)研究某種行為利用與可見(jiàn)光相比有不同折射、
色散和透明度的紅外照相或觀察材料檢查應(yīng)變光學(xué)法律技術(shù)證據(jù)的檢查與提取紅外顯微鏡工
作生物學(xué)和動(dòng)物學(xué)光敏制品的鑒定冶金學(xué)和地質(zhì)學(xué)金屬或礦物斷面的檢查
波段
應(yīng)用類型使用部門(mén)或領(lǐng)域
應(yīng)用紫
外
輻
射
的
應(yīng)
用利用衍射、物質(zhì)輻射和透過(guò)輻射等性質(zhì)的紫外照
相軍事利用紫外輻射的預(yù)、告警等天文學(xué)用裝在人造衛(wèi)星上的望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行天體的紫外照相物理學(xué)等離子現(xiàn)象和高能現(xiàn)象的記錄動(dòng)物學(xué)和生物學(xué)記錄在輻射影響下動(dòng)物活動(dòng)和植物生長(zhǎng)的變化情況,快速變化的生理過(guò)程的非干涉研究等材料檢查利用液體磷光的表面?zhèn)塾涗?,瞬時(shí)薄膜現(xiàn)象的記錄法律技術(shù)證據(jù)的檢查與提取紫外顯微鏡工
作生物學(xué)和動(dòng)物學(xué)光敏制品的鑒定冶金學(xué)和地質(zhì)學(xué)金屬或礦物斷面的檢查
波段
應(yīng)用類型使用部門(mén)或領(lǐng)域
應(yīng)用X
射
線
譜
段
的
應(yīng)
用X射線照相醫(yī)學(xué)病灶與創(chuàng)傷的檢查和記錄天文學(xué)利用人造衛(wèi)星研究X射線輻射物理學(xué)快速結(jié)晶體取向的勞厄圖形的直接觀察,瞬時(shí)事件的記錄;用電視技術(shù)進(jìn)行X射線圖形的遠(yuǎn)程顯示;根據(jù)譜線寬度的變化測(cè)量結(jié)晶的程度,高能現(xiàn)象的記錄等動(dòng)物學(xué)和生物學(xué)利用低輻射強(qiáng)度的放射性跟蹤,記錄動(dòng)、植物內(nèi)部的活動(dòng)情況材料檢查檢查靜止和運(yùn)動(dòng)物體兩者的內(nèi)部情況,以及超高速運(yùn)動(dòng)物體的狀態(tài)檢查機(jī)場(chǎng)、海關(guān)的安檢違禁品檢查
由表1-1中所列舉的光電成像技術(shù)應(yīng)用情況可以看出,光電成像技術(shù)就是利用光電變換和信號(hào)處理技術(shù)獲取目標(biāo)圖像。它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和國(guó)防建設(shè)中占有重要地位。綜上所述,光電成像技術(shù)所研究的內(nèi)容可以概括為以下四個(gè)方面:光電成像技術(shù)所研究的內(nèi)容①在空間上擴(kuò)大人類視覺(jué)機(jī)能的圖像傳輸技術(shù);
②在時(shí)間上擴(kuò)大人類視覺(jué)能力的圖像記錄、存儲(chǔ)技術(shù);
③擴(kuò)大人類視覺(jué)光譜響應(yīng)范圍的圖像變換技術(shù);
④擴(kuò)大人類視覺(jué)靈敏機(jī)能的圖像增強(qiáng)技術(shù)。
就獲取目標(biāo)圖像的基本過(guò)程而論,光電成像技術(shù)所涉及的內(nèi)容相當(dāng)廣泛,主要包括:
①各種輻射源及目標(biāo)、背景特性;
②大氣光學(xué)特性對(duì)輻射傳輸?shù)挠绊懀?/p>
③成像的光學(xué)系統(tǒng);
④光輻射探測(cè)器及制冷器;
⑤信號(hào)的電子學(xué)處理;
⑥圖像的顯示;
⑦人眼的視覺(jué)特性。光電成像技術(shù)所涉及的內(nèi)容
1、4
光電成像器件光電成像器件按其工作方式可分為:直視型非直視型(掃描型或電視型)兩類。
光電成像器件分類光電成像器件真空成像器件固體成像器件像管攝像管CCDCMOS變像管像增強(qiáng)器光電發(fā)射型攝像管(攝像管)電視型直視型光電導(dǎo)型攝像管(視像管)光電成像器件按其工作方式來(lái)分類,
可以分為如下兩大類:1.直視型光電成像器件
這類器件用于直接觀察的儀器中。器件本身具有圖像的轉(zhuǎn)換、增強(qiáng)及顯示等部分。它的工作方式是:將入射的輻射圖像通過(guò)外光電效應(yīng)轉(zhuǎn)換為電子圖像,而后由電場(chǎng)或電磁場(chǎng)的聚焦加速作用進(jìn)行能量增強(qiáng)以及由二次發(fā)射作用進(jìn)行電子倍增,經(jīng)增強(qiáng)的電子圖像激發(fā)熒光屏產(chǎn)生可見(jiàn)光圖像。因此直視型光電成像器件的基本結(jié)構(gòu)包括有:光電發(fā)射體、電子光學(xué)系統(tǒng)、微通道板、熒光屏以及保持高真空的管殼。通常稱之為像管。
在直視型光電成像器件中,又可根據(jù)其工作的輻射波段區(qū)分為兩種:第一種是接受非可見(jiàn)輻射圖像的直視型光電成像器件。其中有:紅外變像管,紫外變像管,x射線變像管等。屬于這一種器件的共同特點(diǎn)是入射圖像的光譜與輸出圖像的光譜完全不同,因此統(tǒng)稱之為變像管。通常作為人眼直接觀察的圖像轉(zhuǎn)換器件,故輸出圖像的光譜是可見(jiàn)光。
第二種是接受微弱可見(jiàn)光圖像的直視型光電成像器件。其中有:級(jí)聯(lián)式像增強(qiáng)器、帶微通道板的像增強(qiáng)器、負(fù)電子親合勢(shì)光陰極的像增強(qiáng)器。屬于這種器件的共同特點(diǎn)是輸入的光學(xué)圖像極其微弱,經(jīng)過(guò)器件內(nèi)電子圖像的能量和數(shù)量的增加使輸出圖像增強(qiáng)。因此統(tǒng)稱之為像增強(qiáng)器。
2.非直視型光電成像器件
這類器件用于電視攝像和熱成像系統(tǒng)中。器件本身完成的功能是將可見(jiàn)光或輻射圖像轉(zhuǎn)換成視頻電信號(hào)。所獲得的電信號(hào)通過(guò)處理和傳輸再由顯像裝置輸出圖像。非直視型光電成像器件的工作方式是接收光學(xué)圖像或熱圖像,利用光敏面的光電效應(yīng)或熱電效應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡姾蓤D像,而后通過(guò)電子束掃描或電荷耦合轉(zhuǎn)移方式,產(chǎn)生出視頻信號(hào)。
因此這類器件只完成攝像功能,不直接輸出圖像。故稱之為非直視型光電成像器件。它的基本結(jié)構(gòu)有電真空式和固體式。前者由光敏靶(或帶有光敏面的電子增強(qiáng)靶)、電子槍、掃描系統(tǒng)以及保持高真空的管殼等構(gòu)成。后者由光敏面陣和電荷藕合轉(zhuǎn)移讀出電路(或兩維移位寄存讀出電路)等構(gòu)成。在非直視型光電成像器件中,
又可根據(jù)其工作原理區(qū)分為以下幾種。第一種是光電攝像器件。其攝像原理是基于外光電效應(yīng)的物理過(guò)程。屬于這種的器件有:超正析像管和分流攝像管。
第二種是光電導(dǎo)攝像器件。其攝像原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)的物理過(guò)程。屬于這種的器件有:視像管、異質(zhì)結(jié)靶光電導(dǎo)攝像管和硅靶攝像管。
第三種是光電增強(qiáng)型攝像器件。其攝像原理基于外光電效應(yīng)并附加電子增強(qiáng)的物理過(guò)程。
屬于這種的器件有:二次電子導(dǎo)電攝像管和硅電子增強(qiáng)靶攝像管。
第四種是熱釋電攝像器件。其攝像原理是基于鐵電體的熱釋電效應(yīng)物理過(guò)程。屬于這種的器件有硫酸三甘膚(TGS)熱釋電攝像管和氟鐵酸三甘膚(TUFB)熱釋電攝像管。
第五種是電荷耦合攝像器件。這種固體攝像器件的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)在光敏面陣上產(chǎn)生信號(hào)電荷包,通過(guò)時(shí)序控制電極電位形成勢(shì)阱變化完成電荷包轉(zhuǎn)移,由此自掃描過(guò)程在輸出端獲得視頻電信號(hào)。屬于這種器件有電荷藕合器件(CCD)和紅外焦平面器件。
第六種是通過(guò)光機(jī)掃描成像的探測(cè)器單元及探測(cè)器陣列。這種分立的光電器件采用內(nèi)光電效應(yīng)或熱電效應(yīng)。器件本身不構(gòu)成圖像,僅完成圖像局部點(diǎn)的光電轉(zhuǎn)換。當(dāng)采用光機(jī)掃描裝置,逐點(diǎn)掃描就完成了光電成像過(guò)程。屬于這種器件有光電導(dǎo)型探測(cè)器、光伏型探測(cè)器、掃積型探測(cè)器(SignalProcessinginTheElements,SPRITE)、熱釋電探測(cè)器或者它們的小規(guī)模陣列。1、5光電成像器件的特性表示光電成像特性的參數(shù)可分為四大類。第一類是光電轉(zhuǎn)換特性的參數(shù)。主要有:靈敏度(響應(yīng)率)、轉(zhuǎn)換系數(shù)(增益)。第二類是時(shí)間響應(yīng)特性。主要有:惰性(余輝)、脈沖響應(yīng)函數(shù)、瞬時(shí)調(diào)制傳遞函數(shù)。第三類是噪聲特性。主要有:噪聲、噪聲等效輸入(探測(cè)率)、信噪比。第四類是光學(xué)特性。主要有:分辨力、光學(xué)傳遞函數(shù)。
1、5光電成像器件的特性1)光電轉(zhuǎn)換特性a轉(zhuǎn)換系數(shù)(增益):光電成像的轉(zhuǎn)換特性是表示其輸入物理量與輸出物理量之間的依從關(guān)系。對(duì)于直視型光電成像器件,其輸入量與輸出量分別是不同波段的電磁波輻射通量(或光通量)。b光電靈敏度(響應(yīng)率):非直視型光電成像器件的轉(zhuǎn)換特性,通常用光電靈敏度(響應(yīng)率)表示。由于這類器件的輸入是輻射通量(或光通量),輸出是電信號(hào)(或視頻信號(hào))。1、5光電成像器件的特性2)時(shí)間響應(yīng)特性光電成像過(guò)程中存在著惰性環(huán)節(jié),如熒光屏,光電導(dǎo)靶等。由惰性環(huán)節(jié)產(chǎn)生時(shí)間響應(yīng)的滯后。直視型光電成像器件的輸出屏是限制時(shí)間響應(yīng)的主要環(huán)節(jié)。熒光屏的惰性表現(xiàn)為余輝。1、5光電成像器件的特性非直視型光電成像器件的惰性來(lái)源于光電導(dǎo)效應(yīng)的滯后和電容效應(yīng)的滯后。光電導(dǎo)滯后決定于建立產(chǎn)生復(fù)合動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程和載流子暫態(tài)俘獲后再重新獲釋的過(guò)程;電容性滯后發(fā)生在掃描電子束著靶的過(guò)程,其取決于掃描電子束等效電阻與靶電容構(gòu)成的充電回路的時(shí)間常數(shù)。1、5光電成像器件的特性3)噪聲特性光電成像的主要噪聲來(lái)源有:光電轉(zhuǎn)換過(guò)程的量子噪聲(光電發(fā)射的量子噪聲、光電導(dǎo)的產(chǎn)生一復(fù)合噪聲,熱電效應(yīng)的溫度噪聲)、熱噪聲、電流噪聲、介質(zhì)損耗噪聲等。根據(jù)前面幾項(xiàng)噪聲的分析,可知噪聲的取值是與信號(hào)相關(guān)的,即隨著信號(hào)的增大而上升。
因此為定量評(píng)價(jià)這一特性,而采用信號(hào)與噪聲之比值來(lái)描述。簡(jiǎn)稱為信噪比。1、5光電成像器件的特性4)光電成像器件的圖像分辨特性光電成像過(guò)程由于種種原因而產(chǎn)生像差,使輸出圖像的亮度分布不能準(zhǔn)確再現(xiàn)輸入圖像的照度分布。定量描述這種圖像失真程度的性能指標(biāo)通常采用分辨力和光學(xué)傳遞函數(shù)(或調(diào)制傳遞函數(shù))。前者是單值參數(shù),后者是空間頻率的復(fù)函數(shù)。1.分辮力分辨力是以人眼做為接收器,所判定的極限分辨能力。通常用光電成像在一定距離內(nèi)能分辨的等寬黑白條紋數(shù)來(lái)表示。對(duì)于直視型光電成像器件,則取輸入像面上每毫米所能分辨的等寬黑白條紋數(shù)表示分辨力。
對(duì)于非直視型光電成像系統(tǒng),則取掃描線方向相當(dāng)于幀高的距離內(nèi)所能分辨的等寬黑白條紋數(shù)表示分辨力。這一極限分辨力的線條數(shù)簡(jiǎn)稱為電視線。表示電視分辨力的指標(biāo),可以用電視線n也可以用視頻帶寬。兩者之間的換算關(guān)系式為
式中,a是電視幅面的寬高比,是行掃描頻率。2.點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)與光學(xué)傳遞函數(shù)定量描述光電成像過(guò)程的成像特性,最直觀的方式是列出它的輸入圖像分布函數(shù)g(
x,y
)和輸出圖像分布函數(shù)h()之間的關(guān)系式。但是由于數(shù)學(xué)上的困難通常這是不可能的。因此提出了如下兩種方式來(lái)分析成像特性。(1)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)當(dāng)光電成像過(guò)程滿足線性(齊次性和疊加性)及時(shí)間、空間不變性的成像條件時(shí),可以建立如下的成像關(guān)系式:從上式可知,光電成像的輸出圖像分布函數(shù)h(),可以由它的輸入圖像分布函數(shù)g(x,y)與點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)p(x,y)卷積來(lái)確定。因此利用點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)就可完全定量地描述光電成像的成像特性。(2)光學(xué)傳遞函數(shù)(OTF)
opticaltransferfunction當(dāng)光電成像過(guò)程滿足線性及時(shí)間,空間不變性的成像條件時(shí),則可以將它的輸入圖像分布函數(shù)g(x,y)及輸出圖像分布函數(shù)h()變換為頻譜函數(shù)來(lái)進(jìn)行分析。它的定義是:輸出圖像頻譜與輸入圖像頻譜之比的函數(shù)。光學(xué)傳遞函數(shù)又可以用來(lái)分析多環(huán)節(jié)線性串聯(lián)的光電成像特性。當(dāng)復(fù)合系統(tǒng)由n個(gè)線性成像環(huán)節(jié)串聯(lián)構(gòu)成。這一關(guān)系表明,線性復(fù)合成像系統(tǒng)的調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)modulationtransferfunction為各環(huán)節(jié)調(diào)制傳遞函數(shù)的乘積。相位傳遞函數(shù)(PTF)phasetransferfunction為各環(huán)節(jié)相位傳遞函數(shù)的代數(shù)和。
思考題
1、試述光電成像技術(shù)對(duì)視見(jiàn)光譜域的延伸以及所受到的限制。2、光電成像技術(shù)在哪些領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用?3、光電成像技術(shù)突破了人眼的哪些限制。4、光電成像器件可分為哪兩大類?各有什么特點(diǎn)?5、怎樣評(píng)價(jià)光電成像系統(tǒng)的光學(xué)性能?有哪些方法和描述方式?安全閥基本知識(shí)如果壓力容器(設(shè)備/管線等)壓力超過(guò)設(shè)計(jì)壓力…1.盡可能避免超壓現(xiàn)象堵塞(BLOCKED)火災(zāi)(FIRE)熱泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的發(fā)生?2.使用安全泄壓設(shè)施爆破片安全閥如何避免事故的發(fā)生?01安全閥的作用就是過(guò)壓保護(hù)!一切有過(guò)壓可能的設(shè)施都需要安全閥的保護(hù)!這里的壓力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!設(shè)定壓力(setpressure)安全閥起跳壓力背壓(backpressure)安全閥出口壓力超壓(overpressure)表示安全閥開(kāi)啟后至全開(kāi)期間入口積聚的壓力.幾個(gè)壓力概念彈簧式先導(dǎo)式重力板式先導(dǎo)+重力板典型應(yīng)用電站鍋爐典型應(yīng)用長(zhǎng)輸管線典型應(yīng)用罐區(qū)安全閥的主要類型02不同類型安全閥的優(yōu)缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠性高適用范圍廣價(jià)格經(jīng)濟(jì)對(duì)介質(zhì)不過(guò)分挑剔彈簧式安全閥的優(yōu)點(diǎn)預(yù)漏--由于閥座密封力隨介質(zhì)壓力的升高而降低,所以會(huì)有預(yù)漏現(xiàn)象--在未達(dá)到安全閥設(shè)定點(diǎn)前,就有少量介質(zhì)泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE彈簧式安全閥的缺點(diǎn)過(guò)大的入口壓力降會(huì)造成閥門(mén)的頻跳,縮短閥門(mén)使用壽命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle彈簧式安全閥的缺點(diǎn)彈簧式安全閥的缺點(diǎn)=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通產(chǎn)品平衡背壓能力差.在普通產(chǎn)品基礎(chǔ)上加裝波紋管,使其平衡背壓的能力有所增強(qiáng).能夠使閥芯內(nèi)件與高溫/腐蝕性介質(zhì)相隔離.平衡波紋管彈簧式安全閥的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)異的閥座密封性能,閥座密封力隨介質(zhì)操作壓力的升高而升高,可使系統(tǒng)在較高運(yùn)行壓力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)點(diǎn)平衡背壓能力優(yōu)秀有突開(kāi)型/調(diào)節(jié)型兩種動(dòng)作特性可遠(yuǎn)傳取壓先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)點(diǎn)對(duì)介質(zhì)比較挑剃,不適用于較臟/較粘稠的介質(zhì),此類介質(zhì)會(huì)堵塞引壓管及導(dǎo)閥內(nèi)腔.成本較高.先導(dǎo)式安全閥的缺點(diǎn)重力板式產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)目前低壓儲(chǔ)罐呼吸閥/緊急泄放閥的主力產(chǎn)品.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單.價(jià)格經(jīng)濟(jì).重力板式產(chǎn)品的缺點(diǎn)不可現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)設(shè)定值.閥座密封性差,并有較嚴(yán)重的預(yù)漏.受背壓影響大.需要很高的超壓以達(dá)到全開(kāi).不適用于深冷/粘稠工況.幾個(gè)常用規(guī)范ASMEsectionI-動(dòng)力鍋爐(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低壓安全閥設(shè)計(jì)(LowpressurePRV)API520-火災(zāi)工況計(jì)算與選型(FireSizing)API526-閥門(mén)尺寸(ValveDimension)API527-閥座密封(SeatTightness)介質(zhì)狀態(tài)(氣/液/氣液雙相).氣態(tài)介質(zhì)的分子量&Cp/Cv值.液態(tài)介質(zhì)的比重/黏度.安全閥泄放量要求.設(shè)定壓力.背壓.泄放溫度安全閥不以連接尺寸作為選型報(bào)價(jià)依據(jù)!如何提供高質(zhì)量的詢價(jià)?彈簧安全閥的結(jié)構(gòu)彈簧安全閥起跳曲線彈簧安全閥結(jié)構(gòu)彈簧安全閥結(jié)構(gòu)導(dǎo)壓管活塞密封活塞導(dǎo)向不平衡移動(dòng)副(活塞)導(dǎo)管導(dǎo)閥彈性閥座P1P1P2先導(dǎo)式安全閥結(jié)構(gòu)先導(dǎo)式安全閥的工作原理頻跳安全閥的頻跳是一種閥門(mén)高頻反復(fù)開(kāi)啟關(guān)閉的現(xiàn)象。安全閥頻跳時(shí),一般來(lái)說(shuō)密封面只打開(kāi)其全啟高度的幾分只一或十幾分之一,然后迅速回座并再次起跳。頻跳時(shí),閥瓣和噴嘴的密封面不斷高頻撞擊會(huì)造成密封面的嚴(yán)重?fù)p傷。如果頻跳現(xiàn)象進(jìn)一步加劇還有可能造成閥體內(nèi)部其他部分甚至系統(tǒng)的損傷。安全閥工作不正常的因素頻跳后果1、導(dǎo)向平面由于反復(fù)高頻磨擦造成表面劃傷或局部材料疲勞實(shí)效。2、密封面由于高頻碰撞造成損傷。3、由于高頻振顫造成彈簧實(shí)效。4、由頻跳所帶來(lái)的閥門(mén)及管道振顫可能會(huì)破壞焊接材料和系統(tǒng)上其他設(shè)備。5、由于安全閥在頻跳時(shí)無(wú)法達(dá)到需要的排放量,系統(tǒng)壓力有可能繼續(xù)升壓并超過(guò)最大允許工作壓力。安全閥工作不正常的因素A、系統(tǒng)壓力在通過(guò)閥門(mén)與系統(tǒng)之間的連接管時(shí)壓力下降超過(guò)3%。當(dāng)閥門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí),閥門(mén)入口處的壓力是相對(duì)穩(wěn)定的。閥門(mén)入口壓力與系統(tǒng)壓力相同。當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到安全閥的起跳壓力時(shí),閥門(mén)迅速打開(kāi)并開(kāi)始泄壓。但是由于閥門(mén)與系統(tǒng)之間的連接管設(shè)計(jì)不當(dāng),造成連接管內(nèi)局部壓力下降過(guò)快超過(guò)3%,是閥門(mén)入口處壓力迅速下降到回座壓力而導(dǎo)致閥門(mén)關(guān)閉。因此安全閥開(kāi)啟后沒(méi)有達(dá)到完全排放,系統(tǒng)壓力仍然很高,所以閥門(mén)會(huì)再次起跳并重復(fù)上述過(guò)程,既發(fā)生頻跳。導(dǎo)致頻跳的原因?qū)е陆庸軌航蹈哂?%的原因1、閥門(mén)與系統(tǒng)間的連接管內(nèi)徑小于閥門(mén)入口管內(nèi)徑。2、存在嚴(yán)重的渦流現(xiàn)象。3、連接管過(guò)長(zhǎng)而且沒(méi)有作相應(yīng)的補(bǔ)償(使用內(nèi)徑較大的管道)。4、連接管過(guò)于復(fù)雜(拐彎過(guò)多甚至在該管上開(kāi)口用作它途。在一般情況下安全閥入口處不允許安裝其他閥門(mén)。)導(dǎo)致頻跳的原因B、閥門(mén)的調(diào)節(jié)環(huán)位置設(shè)置不當(dāng)。安全閥擁有噴嘴環(huán)和導(dǎo)向環(huán)。這兩個(gè)環(huán)的位置直接影響安全閥的起跳和回座過(guò)程。如果噴嘴環(huán)的位置過(guò)低或?qū)颦h(huán)的位置過(guò)高,則閥門(mén)起跳后介質(zhì)的作用力無(wú)法在閥瓣座和調(diào)節(jié)環(huán)所構(gòu)成的空間內(nèi)產(chǎn)生足夠的托舉力使閥門(mén)保持排放狀態(tài),從而導(dǎo)致閥門(mén)迅速回座。但是系統(tǒng)壓力仍然保持較高水平,因此回座后閥門(mén)會(huì)很快再次起跳。導(dǎo)致頻跳的原因C、安全閥的額定排量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所需排量。
由于所選的安全閥的喉徑面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所需,安全閥排放時(shí)過(guò)大的排量導(dǎo)致壓力容器內(nèi)局部壓力下降過(guò)快,而系統(tǒng)本身的超壓狀態(tài)沒(méi)有得到緩解,使安全閥不得不再次起跳頻跳的原因閥門(mén)拒跳:當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到安全閥的起跳壓力時(shí),閥門(mén)不起跳的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門(mén)整定壓力過(guò)高。2、閥門(mén)內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥辦座和導(dǎo)套間卡死或摩擦力過(guò)大。3、彈簧之間夾入雜物使彈簧無(wú)法被正常壓縮。4、閥門(mén)安裝不當(dāng),使閥門(mén)垂直度超過(guò)極限范圍(正負(fù)兩度)從而使閥桿組件在起跳過(guò)程中受阻。5、排氣管道沒(méi)有被可靠支撐或由于管道受熱膨脹移位從而對(duì)閥體產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力,導(dǎo)致閥體內(nèi)機(jī)構(gòu)發(fā)生偏心而卡死。安全閥拒跳的原因閥門(mén)不回座或回座比過(guò)大:安全閥正常起跳后長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法回座,閥門(mén)保持排放狀態(tài)的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門(mén)上下調(diào)整環(huán)的位置設(shè)置不當(dāng)。2、排氣管道設(shè)計(jì)不當(dāng)造成排氣不暢,由于排氣管道過(guò)小、拐彎過(guò)多或被堵塞,使排放的蒸汽無(wú)法迅速排出而在排氣管和閥體內(nèi)積累,這時(shí)背壓會(huì)作用在閥門(mén)內(nèi)部機(jī)構(gòu)上并產(chǎn)生抑制閥門(mén)關(guān)閉的趨勢(shì)。3、閥門(mén)內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥瓣座和導(dǎo)套之間卡死后摩擦力過(guò)大。安全閥不回座或回座比過(guò)大的因素:4、彈簧之間夾入雜物從而使彈簧被正常壓縮后無(wú)法恢復(fù)。5、由于對(duì)閥門(mén)排放時(shí)的排放反力計(jì)算不足,從而在排放時(shí)閥體受力扭曲損壞內(nèi)部零件導(dǎo)致卡死。6、閥桿螺母(位于閥桿頂端)的定位銷脫落。在閥門(mén)排放時(shí)由于振動(dòng)使該螺母下滑使閥桿組件回落受阻。安全閥不回座或回座比過(guò)大的因素:7、由于彈簧壓緊螺栓的鎖緊螺母松脫,在閥門(mén)排放時(shí)由于振動(dòng)時(shí)彈簧壓緊螺栓松動(dòng)上滑導(dǎo)致閥門(mén)的設(shè)定起跳值不斷減小。
8、閥門(mén)安裝不當(dāng),使閥門(mén)垂直度超過(guò)極限范圍(正負(fù)兩度)從而使閥桿組件在回落過(guò)程中受阻。
9、閥門(mén)的密封面中有雜質(zhì),造成閥門(mén)無(wú)法正常關(guān)閉。
10、鎖緊螺母沒(méi)有鎖緊,由于管道震動(dòng)下環(huán)向上運(yùn)動(dòng),上平面高于密封面,閥門(mén)回座時(shí)無(wú)法密封安全閥不回座或回座比過(guò)大的因素:謝謝觀看癌基因與抑癌基因oncogene&tumorsuppressorgene24135基因突變概述.癌基因和抗癌基因的概念.癌基因的分類.癌基因產(chǎn)物的作用.癌基因激活的機(jī)理主要內(nèi)容疾病:
——是人體某一層面或各層面形態(tài)和功能(包括其物質(zhì)基礎(chǔ)——代謝)的異常,歸根結(jié)底是某些特定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)或功能的變異,而這些蛋白質(zhì)又是細(xì)胞核中相應(yīng)基因借助細(xì)胞受體和細(xì)胞中信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子接收信號(hào)后作出應(yīng)答(表達(dá))的產(chǎn)物。TranscriptionTranslationReplicationDNARNAProtein中心法規(guī)Whatisgene?基因:
—是遺傳信息的載體
—是一段特定的DNA序列(片段)
—是編碼RNA或蛋白質(zhì)的一段DNA片段
—是由編碼序列和調(diào)控序列組成的一段DNA片段基因主宰生物體的命運(yùn):微效基因的變異——生物體對(duì)生存環(huán)境的敏感度變化關(guān)鍵關(guān)鍵基因的變異——生物體疾病——死亡所以才有:“人類所有疾病均可視為基因病”之說(shuō)注:如果外傷如燒傷、骨折等也算疾病的話,外傷應(yīng)該無(wú)法歸入基因病的行列。Genopathy問(wèn):兩個(gè)不相干的人,如果他們患得同一疾病,致病基因是否相同?再問(wèn):同卵雙生的孿生兄弟,他們患病的機(jī)會(huì)是否一樣,命運(yùn)是否相同?┯┯┯┯
ATGC
TACG
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┷┷┷┷增添缺失替換DNA分子(復(fù)制)中發(fā)生堿基對(duì)的______、______
和
,而引起的
的改變。替換增添缺失基因結(jié)構(gòu)基因變異的概念:英語(yǔ)句子中的一個(gè)字母的改變,可能導(dǎo)致句子的意思發(fā)生怎樣的變化?可能導(dǎo)致句子的意思不變、變化不大或完全改變THECATSATONTHEMATTHECATSITONTHEMATTHEHATSATONTHEMATTHECATONTHEMAT同理:替換、增添、缺失堿基對(duì),可能會(huì)使性狀不變、變化不大或完全改變?;虻慕Y(jié)構(gòu)改變,一定會(huì)引起性狀的改變??原句:1.基因多態(tài)性與致病突變基因變異與疾病的關(guān)系2.單基因病、多基因病3.疾病易感基因
基因多態(tài)性polymorphism是指DNA序列在群體中的變異性(差異性)在人群中的發(fā)生概率>1%(SNP&CNP)<1%的變異概率叫做突變基因多態(tài)性特定的基因多態(tài)性與疾病相關(guān)時(shí),可用致病突變加以描述SNP:散在單個(gè)堿基的不同,單個(gè)堿基的缺失、插入和置換。
CNP:DNA片段拷貝數(shù)變異,包括缺失、插入和重復(fù)等。同義突變、錯(cuò)義突變、無(wú)義突變、移碼突變
致病突變生殖細(xì)胞基因突變將突變的遺傳信息傳給下一代(代代相傳),即遺傳性疾病。體細(xì)胞基因突變局部形成突變細(xì)胞群(腫瘤)。受精卵分裂基因突變的原因物理因素化學(xué)因素生物因素基因突變的原因(誘發(fā)因素)紫外線、輻射等堿基類似物5BU/疊氮胸苷等病毒和某些細(xì)菌等自發(fā)突變DNA復(fù)制過(guò)程中堿基配對(duì)出現(xiàn)誤差。UV使相鄰的胸腺嘧啶產(chǎn)生胸腺嘧啶二聚體,DNA復(fù)制時(shí)二聚體對(duì)應(yīng)鏈空缺,堿基隨機(jī)添補(bǔ)發(fā)生突變。胸腺嘧啶二聚體胸腺嘧啶胸腺嘧啶紫外線誘變物理誘變(physicalinduction)
5溴尿嘧啶(5BU)與T類似,多為酮式構(gòu)型。間期細(xì)胞用酮式5BU處理,5BU能插入DNA取代T與A配對(duì);插入DNA后異構(gòu)成烯醇式5BU與G配對(duì)。兩次DNA復(fù)制后,使A/T轉(zhuǎn)換成G/C,發(fā)生堿基轉(zhuǎn)換,產(chǎn)生基因突變?;瘜W(xué)誘變(chemicalinduction)堿基類似物(baseanalogues)誘變AT5-BUA5-BUAAT5-BU5-BU(烯醇式)
(酮式)GGC1.生物變異的根本來(lái)源,為生物進(jìn)化提供了最初的原始材料,能使生物的性狀出現(xiàn)差別,以適應(yīng)不同的外界環(huán)境,是生物進(jìn)化的重要因素之一。2.致病突變是導(dǎo)致人類遺傳病的病變基礎(chǔ)。基因突變的意義概述:腫瘤細(xì)胞惡性增殖特性(一)腫瘤細(xì)胞失去了生長(zhǎng)調(diào)節(jié)的反饋抑制正常細(xì)胞受損,一旦恢復(fù)原狀,細(xì)胞就會(huì)停止增殖,但是腫瘤細(xì)胞不受這一反饋機(jī)制抑制。(二)腫瘤細(xì)胞失去了細(xì)胞分裂的接觸抑制。正常細(xì)胞體外培養(yǎng),相鄰細(xì)胞相接觸,長(zhǎng)在一起,細(xì)胞就會(huì)停止增殖,而腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)滿培養(yǎng)皿后,細(xì)胞可以重疊起生長(zhǎng)。(三)腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出比正常細(xì)胞更低的營(yíng)養(yǎng)要求。(四)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)有一種自分泌作用,自己分泌生長(zhǎng)需要的生長(zhǎng)因子和調(diào)控信號(hào),促進(jìn)自身的惡性增殖。Whatisoncogene?癌基因——是基因組內(nèi)正常存在的基因,其編碼產(chǎn)物通常作為正調(diào)控信號(hào),促進(jìn)細(xì)胞的增殖和生長(zhǎng)。癌基因的突變或表達(dá)異常是細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化(癌變)的重要原因?!彩悄芫幋a生長(zhǎng)因子、生長(zhǎng)因子受體、細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子以及與生長(zhǎng)有關(guān)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子等的基因。如何發(fā)現(xiàn)癌基因的呢?11910年,洛克菲勒研究院一個(gè)年輕的研究員Rous發(fā)現(xiàn),雞肉瘤細(xì)胞裂解物在通過(guò)除菌濾器以后,注射到正常雞體內(nèi),可以引起肉瘤,首次提出雞肉瘤可能是由病毒引起的。0.2m孔徑細(xì)菌過(guò)不去但病毒可以通過(guò)從病毒癌基因到細(xì)胞原癌基因的研究歷程:Roussarcomavirus,RSVthefirstcancer-causingretrovirus1958年,Stewart和Eddy分離出一種病毒,注射到小鼠體內(nèi)可以引起肝臟、腎臟、乳腺、胸腺、腎上腺等多種組織器官的腫瘤,因而把這種病毒稱為多瘤病毒。50年代末、60年代初,癌病毒研究成了一個(gè)極具想像力的研究領(lǐng)域,主流科學(xué)家開(kāi)始進(jìn)入癌病毒研究領(lǐng)域polyomavirus這期間,Temin發(fā)現(xiàn)RSV有不同亞型,且引起細(xì)胞惡變程度不同,推測(cè)RNA病毒將其遺傳信息傳遞給了正常細(xì)胞的DNA。這與Crick提出的中心法則是相違背的讓事實(shí)屈從于理論還是堅(jiān)持基于實(shí)驗(yàn)的結(jié)果?VSTemin發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶,1975年獲諾貝爾獎(jiǎng)TeminCrickTemin的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單而巧妙:將合成DNA所需的“原料”,即A、T、C、G四種脫氧核苷酸,與破壞了外殼的RSV一起在體外40℃的條件下溫育一段時(shí)間結(jié)果在試管里獲得了一種新合成的大分子,它不能被RNA酶破壞,但卻可以被DNA酶所分解,證明這種新合成的大分子是DNA用RNA酶預(yù)先破壞RSV的RNA,再重復(fù)上述的試驗(yàn),則不能獲得這種大分子,說(shuō)明這個(gè)DNA大分子是以RSV的RNA為模板合成的1969年,一個(gè)日本學(xué)者里子水谷來(lái)到Temin的實(shí)驗(yàn)室,這是一個(gè)非常擅長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)的年輕科學(xué)家。按Temin的設(shè)想,他們開(kāi)始尋找RSV中存在“逆轉(zhuǎn)錄酶”的證據(jù)DNA
RNA
ProteinTranscriptionTranslationReplicationReplicationRe-Transcription修正中心法規(guī)據(jù)說(shuō),1975年Temin因發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶而獲諾貝爾獎(jiǎng)時(shí),Bishop懊惱不已,因?yàn)樵缭?969年他就認(rèn)為T(mén)emin的RNADNA的“前病毒理論”有可能是正確的,并且也進(jìn)行了一些實(shí)驗(yàn),但不久由于資深同事的規(guī)勸而放棄了這方面的努力。但Bishop馬上意識(shí)到:逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)為逆轉(zhuǎn)錄病毒致癌的研究提供了一條新途徑。一個(gè)RSV,三個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)?。?!1989年,UCSF的Bishop和Varmus根據(jù)逆轉(zhuǎn)錄病毒的復(fù)制機(jī)制發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞癌基因,并獲諾貝爾獎(jiǎng)。Cellularoncogene啟示:Perutz說(shuō):“科學(xué)創(chuàng)造如同藝術(shù)創(chuàng)造一樣,都不可能通過(guò)精心組織而產(chǎn)生”Bishop說(shuō):“許多人引以為豪的是一天工作16小時(shí),工作安排要以分秒計(jì)……可是工作狂是思考的大敵,而思考則是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵”P(pán)erutzsharedthe1962NobelPrizeforChemistrywithJohnKendrew,fortheirstudiesofthestructuresofhemoglobinandglobularproteins科學(xué)的本質(zhì)和藝術(shù)一樣,都需要直覺(jué)和想像力請(qǐng)給自己一些思考的時(shí)間吧!癌基因的分類目前對(duì)癌基因尚無(wú)統(tǒng)一分類的方法,一般有下面3種分類方法:一、按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分(6)類(一)src癌基因家族(二)ras癌基因家族(三)sis癌基因家族(四)myc癌基因家族(五)myb癌基因家族(六)其它:如fos,erb-A等。三、按細(xì)胞增殖調(diào)控蛋白特性分成(4)類(一)生長(zhǎng)因子(二)受體類(三)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)換器(四)細(xì)胞核因子二、按產(chǎn)物功能分(8)類(一)生長(zhǎng)因子類(二)酪氨酸蛋白激酶(三)膜相關(guān)G蛋白(四)受體,無(wú)蛋白激酶活性(五)胞質(zhì)絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶(六)胞質(zhì)調(diào)控因子(七)核反式調(diào)控因子(八)其它:db1、bcl-2癌基因產(chǎn)物參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)
胞外信號(hào)作用于膜表面受體→胞內(nèi)信使物質(zhì)的生成便意味著胞外信號(hào)跨膜傳遞的完成。胞內(nèi)信使至少有:cAMP(環(huán)磷酸腺苷)IP3(三磷酸肌醇)PG(前列腺素)cGMP(環(huán)磷酸鳥(niǎo)苷)DG(二?;视停〤a2+(鈣離子)CAM(鈣調(diào)素)主要機(jī)制是通過(guò)蛋白激酶活化引起底物蛋白一連串磷酸化的生物信號(hào)反應(yīng)過(guò)程,跨膜機(jī)制涉及到:(一)質(zhì)膜上cAMP信使系統(tǒng)(二)質(zhì)膜上肌醇脂質(zhì)系統(tǒng)這兩個(gè)系統(tǒng)都是由受體鳥(niǎo)苷酸調(diào)節(jié)蛋白(GTP-regulatoryprotein,G蛋白)和效應(yīng)酶(腺苷酸環(huán)化酶磷脂酶等)組成,有相似的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程:即受體活化后引起GTP與不同G蛋白結(jié)合活化和抑制效應(yīng)酶從而影響胞內(nèi)信使產(chǎn)生而發(fā)生不同的調(diào)控效應(yīng)。(三)受體操縱的離子通道系統(tǒng)(四)受體酪氨酸蛋白激酶的轉(zhuǎn)導(dǎo)
(一)獲得性基因病
(acquiredgeneticdisease)例如:病毒感染激活原癌基因癌基因活化的機(jī)制
(二)染色體易位和重排使無(wú)活性的原癌基因轉(zhuǎn)位至強(qiáng)啟動(dòng)子或增強(qiáng)子附近而被活化。與基因脆性位點(diǎn)相關(guān)。(三)基因擴(kuò)增(四)點(diǎn)突變?nèi)?、癌基因的產(chǎn)物與功能(一)癌基因產(chǎn)物作用的一般特點(diǎn)1.目前發(fā)現(xiàn)c-onc均為結(jié)構(gòu)基因.2.癌基因產(chǎn)物可分布在膜質(zhì)核也可分泌至胞外.(二)癌基因產(chǎn)物分類1.細(xì)胞外生長(zhǎng)因子:TGF-b2.跨膜生長(zhǎng)因子受體:MAPK3.細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子:Gprotein/Ras4.核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子
(三)癌基因產(chǎn)物的協(xié)同作用實(shí)驗(yàn)證明,用ras或myc分別轉(zhuǎn)染細(xì)胞,可使細(xì)胞長(zhǎng)期增殖,但不能轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞,在裸鼠體內(nèi)也不能形成腫瘤。但用ras+myc同時(shí)轉(zhuǎn)染細(xì)胞,則使細(xì)胞轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞。說(shuō)明:致癌至少需要2種或以上的onc協(xié)同作用,2種onc在2條通路上發(fā)揮作用,由于細(xì)胞增殖調(diào)控是多因子,多階段影響的結(jié)果。而影響增殖分化的onc達(dá)幾十種之多,所以大多數(shù)人認(rèn)為:癌發(fā)生是多階段多步驟的。Whatistumorsuppressorgene?腫瘤抑制基因(抗癌基因、抑癌基因)——是調(diào)節(jié)細(xì)胞正常生長(zhǎng)和增殖的基因。當(dāng)這些基因不能表達(dá),或其產(chǎn)物失去活性時(shí),細(xì)胞就會(huì)異常生長(zhǎng)和增殖,最終導(dǎo)致細(xì)胞癌變。反之,若導(dǎo)入或激活它則可抑制細(xì)胞的惡性表型?!┗蚺c抑癌基因相互制約,維持細(xì)胞增殖正負(fù)調(diào)節(jié)信號(hào)的相對(duì)穩(wěn)定。影響1歲的兒童“二次打擊”學(xué)說(shuō)兩個(gè)等位基因同時(shí)突變視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤(Retinoblastoma)RB基因變異(13號(hào)染色體)
(1)脫磷酸化Rb蛋白(活性)與轉(zhuǎn)錄因子E2F結(jié)合,抑制基因的轉(zhuǎn)錄活性(2)磷酸化Rb蛋白(失活)與E2F解離,釋放E2F(3)E2F啟動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄(4)細(xì)胞進(jìn)入增生階段(G1S)因此,Rb蛋白在控制細(xì)胞生長(zhǎng)方面發(fā)揮重要作用一旦Rb基因突變可使細(xì)胞進(jìn)入過(guò)度增生狀態(tài)RB基因的功能等位基因(allele)例如:花顏色基因位于一對(duì)同源染色體的同一位置上、控制相對(duì)性狀的兩個(gè)的基因叫等位基因(allele)一對(duì)相同的等位基因稱純合等位基因
一對(duì)不同的等位基因稱雜合等位基因
顯性基因隱性基因完全顯性不完全顯性共顯性問(wèn):女性的兩條X染色體基因應(yīng)如何表達(dá)?拓展知識(shí):X染色體基因中,有65%完全處于“休眠”狀態(tài),20%僅在部分女性身上“休眠”,15%則完全逃離“休眠”狀態(tài)一旦其中一條X染色體被損壞,還可以由另一條X染色體來(lái)糾正男性卻只有一條X染色體,一旦它遭到破壞,男性就會(huì)患上血友病、色盲以及肌肉萎縮癥等各種遺傳病以前人們一直認(rèn)為,在女性的兩條X染色體中,有一條染色體是完全不起作用或是處于“休眠”狀態(tài)的在Y染色體中,目前仍在“工作”的基因只剩下不到100個(gè)X染色體中“工作”的基因>1000個(gè)有一個(gè)這樣的故事:20年前一次意外事故,三個(gè)工人遭受鈷60(Co60)放射性核素的照射結(jié)果:一名工人不久死亡一名工人幾年后死于白血病最后一名工人20年后患糖尿病就診你知道醫(yī)生在為病人檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)了什么嗎?鎖骨骨折肋骨串珠樣X(jué)光片發(fā)現(xiàn)廣泛性骨質(zhì)缺損骨髓檢查——漿細(xì)胞比例為30%左右(正常為0.6-1.3%)(多發(fā)性骨髓瘤)因此,多基因病涉及遺傳因素和環(huán)境因素物理因素化學(xué)因素生物因素自發(fā)因素2.多基因病(polygenicdisease):性狀或疾病的遺傳方式取決于兩個(gè)以上微效基因的累加作用,同時(shí)還受環(huán)境因素的影響,因此這類性狀也稱為復(fù)雜性狀或復(fù)雜疾?。╟omplexdisease)也叫:“復(fù)雜性狀疾病”近視(myopia)高血壓(hypertension)糖尿病(diabetes)精神分裂癥(schizophrenia)哮喘(asthma)腫瘤或癌
(tumororcancer)多基因病的遺傳要點(diǎn)數(shù)量性狀的遺傳基礎(chǔ)是兩對(duì)以上基因。這些基因之間沒(méi)有顯,隱性的區(qū)別,而是共顯性。每個(gè)基因?qū)Ρ硇偷挠绊懞苄?稱為微效基因。微效基因具有累加效應(yīng),即一個(gè)基因?qū)Ρ硇妥饔煤苄?但若干個(gè)基因共同作用,可對(duì)表型產(chǎn)生明顯影響。不僅遺傳因素起作用,環(huán)境因素具有明顯作用。例如:結(jié)腸癌(Coloncancer)相關(guān)基因:NGX6,SOX7,ITGB1,HSPA9B,MAPK8,PAG,
RANGAP1,SRC和CDC2等。相關(guān)信號(hào)通路:ras/MEK/ERK,JNK,Rb/E2F,PI3K/AKT及受體相互作用相關(guān)通路,免疫反應(yīng)相關(guān)通路以及細(xì)胞黏附相關(guān)通路等。①早期原發(fā)癌生長(zhǎng)②腫瘤血管形成③腫瘤細(xì)胞脫落并侵入基質(zhì)④進(jìn)入脈管系統(tǒng)⑤癌栓形成⑥繼發(fā)組織器官定位生長(zhǎng)⑦轉(zhuǎn)移癌繼續(xù)擴(kuò)散例如:糖尿病(diabetes)依賴胰島素型糖尿病在位于第6號(hào)染色體上可能包含至少一個(gè)對(duì)I型糖尿病敏感的基因在人類基因組中,大約10個(gè)位點(diǎn)現(xiàn)在被發(fā)現(xiàn)似乎對(duì)I型糖尿病敏感其中:1)11號(hào)染色體位點(diǎn)IDDM2上的基因
2)葡萄糖激酶基因高血壓(hypertension)目前最受關(guān)注的是ATP2B1基因編碼一種膜蛋白,具有鈣泵特性能將高濃度細(xì)胞內(nèi)鈣泵出細(xì)胞外。精神神經(jīng)性疾病精神分裂癥基因表達(dá)改變/誘導(dǎo)增強(qiáng)家族史家暴基因本質(zhì):基因組變異驚嚇—?—基因突變——精神病多基因病的遺傳:易患性(liability)易感性(susceptibility)發(fā)病閾值(threshold)易患性(liability)——在多基因病發(fā)生中,遺傳因素和環(huán)境因素共同作用決定一個(gè)個(gè)體患某種遺傳病的可能性。possibility遺傳因素(hereditaryfactors)環(huán)境因素(environmentalfactor)易感性(susceptibility)——特指由遺傳因素決定的患病風(fēng)險(xiǎn),僅代表個(gè)體所含有的遺傳因素,易感性完全由基因決定?!谝欢ǖ沫h(huán)境條件下,易感性高低可代表易患性高低。riskwithdisease發(fā)病閾值(threshold)——當(dāng)一個(gè)個(gè)體易患性高到一定限度就可能發(fā)病——這種由易患性所導(dǎo)致的多基因病發(fā)病最低限度稱為發(fā)病閾值minimum例如:三核苷酸拷貝數(shù)變異CGG(精氨酸)重復(fù):——重復(fù)5-54次,正常——重復(fù)6-230次,攜帶者(敏感體質(zhì))——重復(fù)230-4000次,發(fā)病
如:脆性X染色體綜合征智力低下患者細(xì)胞在缺乏胸腺嘧啶或葉酸的環(huán)境中培養(yǎng)時(shí)往往出現(xiàn)X-染色體發(fā)生斷裂男性發(fā)病1/1200-2500,女性發(fā)病1/1650-5000FragileXsyndrome閾值效應(yīng)舉例:長(zhǎng)臉,耳外凸智力低下語(yǔ)言障礙對(duì)外界反應(yīng)遲鈍Copynumbervariation問(wèn):為什么是三核苷酸重復(fù)而不是4、5個(gè)?提示:三核苷酸處于閱讀框架內(nèi),不容易破壞原有基因的開(kāi)放閱讀框架(ORF)4、5個(gè)核苷酸不在ORF內(nèi),變化容易對(duì)原有基因造成很大的影響,一般不容易積累保留癌蛋白抗原癌基因抑癌基因P53蛋白積聚,細(xì)胞周期變化P53等位基因丟失、點(diǎn)突變腫瘤形成腫瘤促進(jìn)因子細(xì)胞表型變化相關(guān)基因作用P53基因阻滯細(xì)胞周期:G1和G2/M期
促進(jìn)細(xì)胞調(diào)亡:bax/bcl2
維持基因組穩(wěn)定:核酸內(nèi)切酶活性
抑制腫瘤血管生成:Smad4P53基因可否用于治療癌癥?P53基因功能基因治療:是指以改變?nèi)祟愡z傳物質(zhì)為基礎(chǔ)的生物醫(yī)學(xué)治療。通過(guò)將人的正常基因或有治療作用的DNA導(dǎo)入人體靶細(xì)胞,去糾正基因的缺陷或者發(fā)揮治療作用。抑癌基因P53載體P53基因治療第三節(jié)分析文體特征和表現(xiàn)手法2大考點(diǎn)書(shū)法大家啟功自傳賞析中學(xué)生,副教授。博不精,專不透。名雖揚(yáng),實(shí)不夠。高不成,低不就。癱偏‘左’,派曾‘右’。面微圓,皮欠厚。妻已亡,并無(wú)后。喪猶新,病照舊。六十六,非不壽。八寶山,漸相湊。計(jì)平生,謚曰陋。身與名,一起臭?!举p析】寓幽默于“三字經(jīng)”,名利淡薄,人生灑脫,真乃大師心態(tài)。1.實(shí)用類文本都有其鮮明的文體特征,傳記的文體特征體現(xiàn)為作品的真實(shí)性和生動(dòng)性。傳記的表現(xiàn)手法主要有以下幾個(gè)方面:人物表現(xiàn)的手法、結(jié)構(gòu)技巧、語(yǔ)言藝術(shù)和修辭手法。2.在實(shí)際考查中,對(duì)傳記中段落作用、細(xì)節(jié)描寫(xiě)、人物陪襯以及環(huán)境描寫(xiě)設(shè)題較多,對(duì)于材料的選擇與組織也常有涉及。3.考生復(fù)習(xí)時(shí)要善于借鑒小說(shuō)和散文的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),同時(shí)抓住傳記的主旨、構(gòu)思以及語(yǔ)言特征來(lái)解答問(wèn)題。傳記的文體特點(diǎn)是真實(shí)性和文學(xué)性。其中,真實(shí)性是傳記的第一特征,寫(xiě)作時(shí)不允許任意虛構(gòu)。但傳記不同于一般的枯燥的歷史記錄,它具有文學(xué)性,它通過(guò)作者的選擇、剪輯、組接,傾注了愛(ài)憎的情感;它需要用藝術(shù)的手法加以表現(xiàn),以達(dá)到傳神的目的。考點(diǎn)一分析文體特征從哪些方面分析傳記的文體特征?一、選材方面1.人物的時(shí)代性和代表性。傳記里的人物都是某時(shí)代某領(lǐng)域較
突出的人物。2.選材的真實(shí)性和典型性。傳記的材料比較翔實(shí),作者從傳主
的繁雜經(jīng)歷中選取典型的事例,來(lái)表現(xiàn)傳主的人格特點(diǎn),有
較強(qiáng)的說(shuō)服力。3.傳記的材料可以是重大事件,也可以是日常生活小事。[知能構(gòu)建]二、組材方面1.從時(shí)序角度思考。通過(guò)抓時(shí)間詞語(yǔ),可以迅速理清文章脈絡(luò),
把握人物的生活經(jīng)歷及思想演變過(guò)程。2.從詳略方面思考。組材是與主題密切相關(guān)的。對(duì)中心有用的,
與主題特別密切的材料,是主要內(nèi)容,則需濃墨重彩地渲染,
要詳細(xì)寫(xiě);與主題關(guān)系不很密切的材料,是次要內(nèi)容,則輕
描淡寫(xiě),甚至一筆帶過(guò)。三、句段作用和標(biāo)題效果類別作用或效果開(kāi)頭段內(nèi)容:開(kāi)篇點(diǎn)題,渲染氣氛,奠定基調(diào),表明情感。結(jié)構(gòu):總領(lǐng)下文,統(tǒng)攝全篇;與下文某處文字呼應(yīng),為下文做鋪墊或埋下伏筆;與結(jié)尾呼應(yīng)。中間段內(nèi)容:如果比較短,它的作用一般是總結(jié)上文,照應(yīng)下文;如果比較長(zhǎng),它的作用一般是擴(kuò)展思路,豐富內(nèi)涵,具體展示,深化主題。結(jié)構(gòu):過(guò)渡,承上啟下,為下文埋下伏筆、鋪墊蓄勢(shì)。結(jié)尾段內(nèi)容:點(diǎn)明中心,深化主題,畫(huà)龍點(diǎn)睛,升華感情、卒章顯志,啟發(fā)思考。結(jié)構(gòu):照應(yīng)開(kāi)頭;呼應(yīng)前文;使結(jié)構(gòu)首尾圓合。標(biāo)題①突出了敘述評(píng)議的對(duì)象。②設(shè)置懸念,激發(fā)讀者的閱讀興趣。③表現(xiàn)了傳主的精神或品質(zhì)。④點(diǎn)明了主旨,表達(dá)了作者的情感。⑤運(yùn)用修辭,使文章內(nèi)涵豐富,意蘊(yùn)深刻,增加了文章的厚度與深度。四、語(yǔ)言特色角度分析鑒賞傳記的類別自傳采用第一人稱,語(yǔ)言或幽默調(diào)侃或自然親切;他傳采用第三人稱,語(yǔ)言或樸實(shí)自然或文采斐然。語(yǔ)意和句式句子中的關(guān)鍵詞所包含的情感、態(tài)度等,整句與散句、推測(cè)與肯定、議論與抒情、祈使與反問(wèn)等特殊句式,往往有著不同一般的表現(xiàn)力。這些都是分析語(yǔ)言的切入點(diǎn)。修辭的角度修辭一般是用來(lái)加強(qiáng)語(yǔ)言的表現(xiàn)力的。抓住修辭特點(diǎn),就能從語(yǔ)言的表達(dá)效果上加以體味。語(yǔ)言風(fēng)格含蓄與明快、文雅與通俗、生動(dòng)與樸實(shí)、富麗與素淡、簡(jiǎn)潔與繁復(fù)等。1.(2015·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ)閱讀下面的文字,完成后面的題目。[即學(xué)即練]朱東潤(rùn)自傳1896年我出生在江蘇泰興一個(gè)失業(yè)店員的家庭,早年生活艱苦,所受的教育也存在著一定的波折。21歲我到梧州擔(dān)任廣西第二中學(xué)的外語(yǔ)教師,23歲調(diào)任南通師范學(xué)校教師。1929年4月間,我到武漢大學(xué)擔(dān)任外語(yǔ)講師,從此我就成為大學(xué)教師。那時(shí)武漢大學(xué)的文學(xué)院長(zhǎng)是聞一多教授,他看到中文系的教師實(shí)在太復(fù)雜,總想來(lái)一些變動(dòng)。用近年的說(shuō)法,這叫作摻沙子。我的命運(yùn)是作為沙子而到中文系開(kāi)課的。大約是1939年吧,一所內(nèi)遷的大學(xué)的中文系在學(xué)年開(kāi)始,出現(xiàn)了傳記研究這一個(gè)課,其下注明本年開(kāi)韓柳文。傳記文學(xué)也好,韓柳文學(xué)也不妨,但是怎么會(huì)在傳記研究這個(gè)總題下面開(kāi)韓柳文呢?在當(dāng)時(shí)的大學(xué)里,出現(xiàn)的怪事不少,可是這一項(xiàng)多少和我的興趣有關(guān),這就決定了我對(duì)于傳記文學(xué)獻(xiàn)身的意圖?!端膸?kù)全書(shū)總目》有傳記類,指出《晏子春秋》為傳之祖,《孔子三朝記》為記之祖,這是三百年前的看法,現(xiàn)在用不上了。有人說(shuō)《史記》《漢書(shū)》為傳記之祖,這個(gè)也用不上?!妒贰贰稘h》有互見(jiàn)法,對(duì)于一個(gè)人的評(píng)價(jià),常常需要通讀全書(shū)多卷,才能得其大略。可是在傳記文學(xué)里,一個(gè)傳主只有一本書(shū),必須在這本書(shū)里把對(duì)他的評(píng)價(jià)全部交代。是不是古人所作的傳、行狀、神道碑這一類的作品對(duì)于近代傳記文學(xué)的寫(xiě)作有什么幫助呢?也不盡然。古代文人的這類作品,主要是對(duì)于死者的歌頌,對(duì)于近代傳記文學(xué)是沒(méi)有什么用處的。這些作品,畢竟不是傳記文學(xué)。除了史家和文人的作品以外,是不是還有值得提出的呢?有的,這便是所謂別傳。別傳的名稱,可能不是作者的自稱而是后人認(rèn)為有別于正史,因此稱為“別傳”。有些簡(jiǎn)單一些,也可稱為傳敘。這類作品寫(xiě)得都很生動(dòng),沒(méi)有那些阿諛?lè)畛兄o,而且是信筆直書(shū),對(duì)于傳主的錯(cuò)誤和缺陷,都是全部奉陳。是不是可以從國(guó)外吸收傳記文學(xué)的寫(xiě)作方法呢?當(dāng)然可以,而且有此必要。但是不能沒(méi)有一個(gè)抉擇。羅馬時(shí)代的勃路塔克是最好的了,但是他的時(shí)代和我們相去太遠(yuǎn),而且他的那部大作,所著重的是相互比較而很少對(duì)于傳主的刻畫(huà),因此我們只能看到一個(gè)大略而看不到入情入理的細(xì)致的分析。英國(guó)的《約翰遜博士傳》是傳記文學(xué)中的不朽名作,英國(guó)人把它推重到極高的地位。這部書(shū)的細(xì)致是到了一個(gè)登峰造極的地位,但是的確也難免有些瑣碎。而且由于約翰遜并不處于當(dāng)時(shí)的政治中心,其人也并不能代表英國(guó)的一般人物,所以這部作品不是我們必須模仿的范本。是不是我國(guó)已經(jīng)翻譯過(guò)來(lái)的《維多利亞女王傳》可以作為范本呢?應(yīng)當(dāng)說(shuō)是可以,由于作者著墨無(wú)多,處處顯得“頰上三毫”的風(fēng)神。可是中國(guó)文人相傳的做法,正是走的一樣的道路,所以無(wú)論近代人怎么推崇這部作品,總還不免令人有“穿新鞋走老路”的戒心。國(guó)內(nèi)外的作品讀過(guò)一些,也讀過(guò)法國(guó)評(píng)論家莫洛亞的傳記文學(xué)理論,是不是對(duì)于傳記文學(xué)就算有些認(rèn)識(shí)呢?不算,在自己沒(méi)有動(dòng)手創(chuàng)作之前,就不能算是認(rèn)識(shí)。這時(shí)是1940年左右,中國(guó)正在艱苦抗戰(zhàn),我只身獨(dú)處,住在四川樂(lè)山的郊區(qū),每周得進(jìn)城到學(xué)校上課,生活也很艱苦。家鄉(xiāng)已經(jīng)陷落了,妻室兒女,一家八口,正在死亡線上掙扎。我決心把研讀的各種傳記作為范本,自己也寫(xiě)出一本來(lái)。我寫(xiě)誰(shuí)呢?我考慮了好久,最后決定寫(xiě)明代的張居正。第一,因?yàn)樗馨岩粋€(gè)充滿內(nèi)憂外患的國(guó)家拯救出來(lái),為垂亡的明王朝延長(zhǎng)了七十年的壽命。第二,因?yàn)樗活檪€(gè)人的安危和世人的唾罵,終于完成歷史賦予他的使命。他不是沒(méi)有缺點(diǎn)的,但是無(wú)論他有多大的缺點(diǎn),他是唯一能夠拯救那個(gè)時(shí)代的人物。(有刪改)【相關(guān)鏈接】①自傳和傳人,本是性質(zhì)類似的著述,除了因?yàn)樽髡吡?chǎng)的不同,因而有必要的區(qū)別以外,原來(lái)沒(méi)有很大的差異。但是在西洋文學(xué)里,常會(huì)發(fā)生分類的麻煩。我們則傳敘二字連用指明同類的文學(xué)。同時(shí)因?yàn)楣糯挠梅?,傳人曰傳,自敘曰敘,這種分別的觀念,是一種原有的觀念,所以傳敘文學(xué),包括敘、傳在內(nèi),絲毫不感覺(jué)牽強(qiáng)。(朱東潤(rùn)《關(guān)于傳敘文學(xué)的幾個(gè)名詞》)②朱先生確是有儒家風(fēng)度的學(xué)者,一身正氣,因此他所選擇的傳主對(duì)象,差不多都是關(guān)心國(guó)計(jì)民生的有為之士。他強(qiáng)調(diào)關(guān)切現(xiàn)實(shí),拯救危亡,尊崇氣節(jié)與品格。這都是可以理解的。(傅璇琮《理性的思索和情感的傾注——讀朱東潤(rùn)先生史傳文學(xué)隨想》)★作為帶有學(xué)術(shù)性質(zhì)的自傳,本文有什么特點(diǎn)?請(qǐng)簡(jiǎn)要回答。答:________________________________________________解析本題考查分析文本的文體基本特征和語(yǔ)言特色。解答時(shí),要在閱讀的基礎(chǔ)上,了解文章的文體特征、內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)、內(nèi)容表達(dá)的特征。本文作為一篇帶有學(xué)術(shù)性質(zhì)的自傳,突出特點(diǎn)之一就是偏重學(xué)術(shù)經(jīng)歷,介紹了自己的傳記文學(xué)觀及其形成過(guò)程。文章的開(kāi)頭與結(jié)尾,將自己的生平與學(xué)術(shù)結(jié)合起來(lái),尤其是為張居正寫(xiě)傳原因的解說(shuō),結(jié)合當(dāng)時(shí)的社會(huì)背景和自己家庭的情況,更是呈現(xiàn)出學(xué)術(shù)背后的家國(guó)情懷。在行文方面,語(yǔ)言平易自然,穿插“怎么會(huì)在傳記研究這個(gè)總題下面開(kāi)韓柳文呢?”“我寫(xiě)誰(shuí)呢?”等口語(yǔ),語(yǔ)言平白如話,就像面對(duì)面閑談一樣。答案①偏重學(xué)術(shù)經(jīng)歷,主要寫(xiě)自己的傳記文學(xué)觀及其形成過(guò)程;②寫(xiě)生平與寫(xiě)學(xué)術(shù)二者交融,呈現(xiàn)學(xué)術(shù)背后的家國(guó)情懷;③行文平易自然,穿插使用口語(yǔ),就像和老朋友閑談一樣。1.一般和具體結(jié)合我們?cè)趯?duì)文本的一般性特征進(jìn)行分析的同時(shí),也應(yīng)該注意到富有個(gè)性的“具體”的特征。[思維建模]分析文體特征2要領(lǐng)2.注意效果解讀
分析文體特征時(shí),不能僅僅停留在辨別認(rèn)知的層面上,而必須懂得去對(duì)它們做“效果”分析。對(duì)“效果”的分析不外乎從這樣的兩個(gè)方面去考慮:一是從表達(dá)者的表達(dá)這個(gè)方面去考慮,看他采用這樣的方式會(huì)給他的表達(dá)帶來(lái)怎樣的好處;二是從閱讀者這個(gè)方面考慮,看他這樣做可以對(duì)讀者的閱讀產(chǎn)生什么樣的積極的效果。分析傳記的文體特征?咀嚼經(jīng)典高考題目提升審題答題技能高考曾經(jīng)這樣考品答案,悟技巧,不丟分1.(2014·遼寧卷)本文第一自然段有何作用?請(qǐng)簡(jiǎn)要分析。(6分)(《侯仁之:城市的知音》)①交代侯仁之選擇歷史專業(yè)的原因;②寫(xiě)出了侯仁之對(duì)國(guó)家民族命運(yùn)的關(guān)注,使傳主形象更加豐滿;③體現(xiàn)了傳記的真實(shí)性;④為下文介紹侯仁之的學(xué)術(shù)研究及成就做鋪墊。(答出1點(diǎn)給1分,2點(diǎn)給3分,3點(diǎn)給5分,4點(diǎn)給6分)2.(2013·福建卷)文章已有“《夢(mèng)里京華》”一例,為何還要例舉“委曲求全”?請(qǐng)簡(jiǎn)要分析。(4分)(《那一種遙遠(yuǎn)的幽默》)①增強(qiáng)說(shuō)服力,進(jìn)一步突出王文顯劇作別有一番幽默,肯定他喜劇創(chuàng)作的能力和影響。②引出下文對(duì)王文顯任代理校長(zhǎng)時(shí)行事風(fēng)格的敘寫(xiě),形成對(duì)比,以突出王文顯治校的持重務(wù)實(shí),一絲不茍。(每點(diǎn)2分,意思對(duì)即可。)3.(2012·新課標(biāo)全國(guó)卷)12(1)選項(xiàng)E:本文擷取謝希德人生的若干片斷,描寫(xiě)她熱愛(ài)祖國(guó)、獻(xiàn)身科學(xué)、關(guān)愛(ài)親人的事跡,表現(xiàn)了一位杰出女性的偉大人格。(√)(《謝希德的誠(chéng)與真》)本選項(xiàng)考查對(duì)文體特征的理解,涉及文章的選材、文本的主要內(nèi)容與主題等內(nèi)容。(正確選項(xiàng),3分)因傳記是記載人物生平或事跡的一類記敘文體,它的表達(dá)技巧比較接近于小說(shuō)和散文,可以說(shuō)文學(xué)類文本的表現(xiàn)手法都與傳記相通。由于傳記的文體特征,需要格外注意其他人物對(duì)傳主的映襯、細(xì)節(jié)描寫(xiě)、引用和議論等方面。考點(diǎn)二分析表現(xiàn)手法3題型(一)敘述1.順敘的作用(效果):思路清晰,結(jié)構(gòu)條理。2.倒敘的作用(效果)[知能構(gòu)建](1)能增強(qiáng)文章的生動(dòng)性,使文章產(chǎn)生懸念,更能引人入勝。(2)強(qiáng)調(diào)作用,這一段主要寫(xiě)了……放到開(kāi)頭強(qiáng)調(diào)了傳主的……(與傳主精神、品質(zhì)等的關(guān)系)。(3)表達(dá)了作者對(duì)傳主怎樣的情感(與作者情感的關(guān)系)。(4)深化了主旨(與主旨的關(guān)系)。(5)使文章結(jié)構(gòu)富于變化,避免了敘述的平淡和結(jié)構(gòu)的單調(diào)。3.插敘的作用(效果)(1)內(nèi)容上:①(如果是引述他人的話,或是傳主自己的話、書(shū)信等)突出了傳記的真實(shí)性,使文章內(nèi)容更充實(shí)。②深化了文章主題。③使人物形象更加鮮明。④(如果是引述他人的話等就屬于側(cè)面描寫(xiě))側(cè)面烘托了傳主的……⑤(如果插敘的語(yǔ)段拿傳主和其他人對(duì)比)通過(guò)對(duì)比,襯托出了傳主的……(2)結(jié)構(gòu)上:①避免了結(jié)構(gòu)的平鋪直敘,使行文起伏多變,使結(jié)構(gòu)更加緊湊集中。②對(duì)……做了必要的鋪墊照應(yīng),補(bǔ)充說(shuō)明。(二)描寫(xiě)(主要是細(xì)節(jié)描寫(xiě))1.描寫(xiě)的三種作用(1)讓傳主形象更全面完整,更立體化。傳主形象是由多個(gè)側(cè)面組成的,只表現(xiàn)其偉大的一面,而不展
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