[發(fā)明專(zhuān)利]無(wú)超聲換能器頻帶限制的光聲成像裝置及其檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210507448.3
• 申請(qǐng)日: 2012-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103054610A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊思華;陳重江;邢達(dá)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南師范大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A61B8/00
• 分類(lèi)號(hào): A61B8/00
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉

1.一種無(wú)超聲換能器頻帶限制的光聲成像裝置，其特征在于包括光聲激發(fā)組件、光聲信號(hào)檢測(cè)組件、光聲信號(hào)采集/處理組件和樣品臺(tái)，所述的光聲激發(fā)組件、光聲信號(hào)檢測(cè)組件和光聲信號(hào)采集/處理組件依次連接，光聲激發(fā)組件和光聲信號(hào)采集/處理組件連接，光聲信號(hào)檢測(cè)組件和樣品臺(tái)連接；

所述的光聲激發(fā)組件包括光聲信號(hào)檢測(cè)光源、分束鏡、二向色鏡、光聲激發(fā)光源和二維掃描振鏡，光聲信號(hào)檢測(cè)光源、分束鏡、二向色鏡和二維掃描振鏡依次連接，光聲激發(fā)光源分別與二向色鏡、光聲信號(hào)采集/處理組件連接，二維掃描振鏡與光聲信號(hào)采集/處理組件連接；

所述的光聲信號(hào)檢測(cè)組件包括平場(chǎng)物鏡、偏振分束器A、偏振分束器B、共焦法布里-珀羅干涉儀、偏振分束器C、聚焦透鏡、光電倍增管A、光電倍增管B和壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器；所述的平場(chǎng)物鏡、偏振分束器A、偏振分束器B、共焦法布里-珀羅干涉儀、偏振分束器C、聚焦透鏡和光電倍增管A依次連接，光電倍增管B分別與壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器、偏振分束器C連接，壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器分別與共焦法布里-珀羅干涉儀、光聲信號(hào)采集/處理組件連接；光電倍增管A、B分別與光聲信號(hào)采集/處理組件連接；平場(chǎng)物鏡與所述的樣品臺(tái)連接；偏振分束器A與二維掃描振鏡連接；偏振分束器B與分束鏡連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)超聲換能器頻帶限制的光聲成像裝置，其特征在于：所述的平場(chǎng)物鏡和偏振分束器A之間設(shè)置1/4波片。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)超聲換能器頻帶限制的光聲成像裝置，其特征在于：所述的光聲信號(hào)采集/處理組件由同軸電纜、采集卡和計(jì)算機(jī)組成，采集卡與計(jì)算機(jī)連接，計(jì)算機(jī)與壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器連接；采集卡通過(guò)同軸電纜分別與所述的光電倍增管A、光電倍增管B連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)超聲換能器頻帶限制的光聲成像裝置，其特征在于：所述的光聲激發(fā)組件、光聲信號(hào)檢測(cè)組件和光聲信號(hào)采集/處理組件依次電氣連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)超聲換能器頻帶限制的光聲成像裝置，其特征在于：所述的共焦法布里-珀羅干涉儀、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器、光電倍增管B和計(jì)算機(jī)組成一個(gè)閉合伺服系統(tǒng)；所述的光聲激發(fā)光源、光聲檢測(cè)光源和二向色鏡嚴(yán)格光學(xué)同軸。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)超聲換能器頻帶限制的光聲成像裝置，其特征在于：所述的平場(chǎng)物鏡、偏振分束器A、偏振分束器B、共焦法布里-珀羅干涉儀、偏振分束器C、聚焦透鏡、光電倍增管A、光電倍增管B和壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器嚴(yán)格光學(xué)同軸。

7.運(yùn)用權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述的無(wú)超聲換能器頻帶限制的光聲成像裝置的檢測(cè)方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）將光聲信號(hào)檢測(cè)組件置于樣品表面的正上方；

（2）光聲激發(fā)光和光聲信號(hào)檢測(cè)光通過(guò)二向色鏡合為一束光，并依次經(jīng)過(guò)二維掃描振鏡、偏振分束器A和平場(chǎng)物鏡照射到樣品表面，使得光聲信號(hào)檢測(cè)光聚焦于樣品的表面；

（3）光聲激發(fā)光照射到樣品上，樣品吸收光能后產(chǎn)生光聲信號(hào)，光聲信號(hào)引起樣品表面的振動(dòng)；樣品表面的振動(dòng)引起光聲信號(hào)檢測(cè)光產(chǎn)生多普勒頻移，產(chǎn)生多普勒頻移的樣品表面的后向散射光和反射光經(jīng)過(guò)共焦法布里珀羅干涉儀后光強(qiáng)會(huì)產(chǎn)生變化；

（4）樣品表面的后向散射光和反射光依次通過(guò)平場(chǎng)物鏡、偏振分束器A、偏振分束器B、共焦法布里-珀羅干涉儀、偏振分束器C和聚焦透鏡后照射在光電倍增管A上，光電倍增管A上光強(qiáng)的變化即為光聲信號(hào)；改變二維掃描振鏡X、Y軸的各自偏角使光聲激發(fā)光和光聲信號(hào)檢測(cè)光發(fā)生偏轉(zhuǎn)，二維掃描振鏡每偏轉(zhuǎn)一次，采集卡就進(jìn)行一次數(shù)據(jù)采集；

（5）采集完全部信號(hào)后，通過(guò)最大值投影的方法重建出組織樣品的光聲二維圖像及三維圖像。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無(wú)超聲換能器頻帶限制的光聲成像裝置的檢測(cè)方法，其特征在于：

所述的光聲激發(fā)光源的脈沖激光波長(zhǎng)為400～2500nm，脈寬為1～50ns，重復(fù)頻率為1Hz～50kHz；

所述的光聲信號(hào)檢測(cè)光源的波長(zhǎng)為300～800nm，線寬為1～20MHz。