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生物光子辐射是一个普遍的生命现象，存在于各种动物、植物、藻类及微生物系统之中，它的强度极弱(典型量级为100光子/s·cm2)，呈现连续光谱，其光谱范围为200-800nm。生物光子辐射来源于生物分子从高能态到低能态的跃迁，对于生物系统内部的变化和外界环境的影响有高度的敏感性，它与生物体的氧化代谢、信息传递、光合作用、细胞分裂、癌变、死亡及生长调控等基本生命过程存在着内在联系，已成为生物光子学的重要研究方向之一。生物光子辐射涉及不同的学科和领域，特别是分子生物学、生物化学、量子光学、非平衡统计物理学、信息论、光电探测理论等。几十年来，各国科学家做了大量的理论和实验研究，虽然对其产生的机制还有许多争议，但由于生物光子辐射能提供生命系统丰富的生物信息，它已经在食品、医学、制药、农业、环保等领域得到了广泛的应用。生物光子的探测和分析能够获得被测样品的微观信息，监测所处环境的微弱变化，其快速、简便、无损，开发及应用前景广阔，所能产生的社会效益和经济效益是不可估量的。对于生物光子辐射，无论是其发光机制的理论研究还是实际检测应用在很大程度上都取决于探测仪器的进展，目前国内尚没有生产该类仪器的厂家。我们利用现有的先进的光学元器件独立设计并搭建了一套高性能高灵敏度的生物延迟发光检测系统及一套人体自发光子辐射检测系统，并将其用来检测各类生物样品的光子辐射，并进行了相关的测试和实验研究。本论文进行的主要工作有：1．独立设计并搭建了一套高性能高灵敏度的生物光子延迟发光检测系统。仪器由激发光源、样品室、光电倍增管、光电倍增管制冷系统、多通道光子计数器、数字延迟发生器、数据处理等几部分组成。该系统能够测量生物样品包括新鲜植物、药品粉末等各种样品光激发后的延迟发光衰减曲线，探测灵敏度达到10-17W/cm2。2.设计并搭建了一套高灵敏度的测量人体自发发光光子辐射的系统，该系统包括光电倍增管、光电倍增管制冷系统、多维电控精密定位系统等。其中多维电控精密定位系统由位移架、驱动电机及运动控制台组成，导轨的最小运动步长能控制在1mm之内，运动控制器能实现光电探测头的X、Y、Z、T1、T2五轴运动。光电倍增管通过多维电控精密定位系统能实现360°旋转，还能作前后左右摆动，最小移动角步长达1°，能实现人体不同部位的精确定位，从而测量不同部位的光子辐射。3．测试了几种中药药品粉末（山药、白芍、山奈）的延迟发光，结果显示不同生物样品的延迟发光曲线差异明显，初步研究认为不同生物样品之间的差异能在光子辐射的水平上反映出来，这为中药的定量化提供了初步的实验支持。4.测试了健康人的手掌、手背及双手十指的自发光子辐射，发现生物光子辐射左手手心高于手背，右手手背略高于手心；左手指光子辐射比相应的右手指略高，这为疾病的早期诊断提供了一个可能途径。