[發(fā)明專利]一種X射線發(fā)光光譜分析系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011504802.8
• 申請(qǐng)日: 2020-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112577983A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊黃浩;陳秋水;馬恩;李娟;楊志堅(jiān);楊鴻藝;何聿;黃麗冰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福州大學(xué);廈門(mén)稀土材料研究所
• 主分類號(hào): G01N23/22
• 分類號(hào): G01N23/22
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 陳志海

本發(fā)明公開(kāi)了一種X射線發(fā)光光譜分析系統(tǒng)，包括：光源模塊、收光模塊、光譜分析模塊和控制模塊；光源模塊用于為待測(cè)樣品提供激發(fā)光；收光模塊用于收集待測(cè)樣品受激發(fā)后發(fā)出的熒光；光譜分析模塊用于采集收光模塊收集到的熒光信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)；控制模塊用于接收由光譜分析模塊轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號(hào)并進(jìn)行處理。在本方案中，分別通過(guò)收光模塊、光譜分析模塊和控制模塊的作用，以分別實(shí)現(xiàn)了熒光信號(hào)的收集、采集和信號(hào)轉(zhuǎn)換、以及接收和信號(hào)處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了閃爍體材料的發(fā)光光譜的表征測(cè)試，本方案相較于現(xiàn)有技術(shù)，能夠有助于提高閃爍體材料的發(fā)光探測(cè)效率，從而對(duì)推動(dòng)閃爍體材料的開(kāi)發(fā)及發(fā)光機(jī)制研究產(chǎn)生重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種X射線發(fā)光光譜分析系統(tǒng)。

背景技術(shù)

惡性腫瘤嚴(yán)重危害人類的健康與生存，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的癌癥形勢(shì)不容樂(lè)觀，癌癥死亡率高于全球平均水平。有80-90％以上的早期癌癥病人是可以治愈的，因此如何提高癌癥早期診斷技術(shù)，是降低癌癥死亡率的關(guān)鍵。近年來(lái)，基于X射線發(fā)光閃爍體納米粒子的X射線免疫分析、高靈敏發(fā)光成像、放射性增敏治療和X射線光動(dòng)力治療等技術(shù)在腫瘤等疾病的早期診斷和高效治療研究中顯示了諸多應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，X射線發(fā)光生物分析技術(shù)為復(fù)雜樣品體外診斷與深層活體成像等生物醫(yī)學(xué)研究開(kāi)辟了一條新道路，并具有巨大的臨床轉(zhuǎn)化潛力。

X射線發(fā)光是閃爍體材料吸收高能X射線后，將其轉(zhuǎn)換為低能光子(如可見(jiàn)光、近紅外光等)的現(xiàn)象。閃爍體材料作為X射線探測(cè)器的核心功能材料，其優(yōu)異的X射線發(fā)光效率是提升X射線探測(cè)器性能的關(guān)鍵基礎(chǔ)。由于X射線發(fā)光光譜表征手段的空白，嚴(yán)重制約了閃爍體材料發(fā)光機(jī)制的基礎(chǔ)科學(xué)研究以及高效X射線發(fā)光閃爍體的設(shè)計(jì)與合成，存在閃爍體材料開(kāi)發(fā)緩慢、閃爍體X射線發(fā)光效率低、X射線發(fā)光成像性能不佳等亟需解決的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。

目前國(guó)內(nèi)外暫無(wú)可進(jìn)行X射線發(fā)光光譜表征的商品化X射線發(fā)光光譜儀，只能依靠部分實(shí)驗(yàn)室自行搭建的光譜系統(tǒng)，一般只能進(jìn)行室溫X射線激發(fā)的穩(wěn)態(tài)發(fā)光光譜測(cè)試，存在發(fā)光探測(cè)效率低、測(cè)試項(xiàng)目有限和安全性低等問(wèn)題，導(dǎo)致無(wú)法深入理解閃爍體材料發(fā)光機(jī)制及其設(shè)計(jì)思路，使得X射線發(fā)光閃爍體納米材料的開(kāi)發(fā)困難重重。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種X射線發(fā)光光譜分析系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)閃爍體材料的發(fā)光光譜的表征測(cè)試，本方案相較于現(xiàn)有技術(shù)，能夠有助于提高閃爍體材料的發(fā)光探測(cè)效率，從而對(duì)推動(dòng)閃爍體材料的開(kāi)發(fā)及發(fā)光機(jī)制研究產(chǎn)生重要意義。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種X射線發(fā)光光譜分析系統(tǒng)，包括：光源模塊、收光模塊、光譜分析模塊和控制模塊；

所述光源模塊用于為待測(cè)樣品提供激發(fā)光，所述收光模塊用于收集所述待測(cè)樣品受激發(fā)后發(fā)出的熒光，所述光譜分析模塊用于采集所述收光模塊收集到的熒光信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，所述控制模塊用于接收由所述光譜分析模塊轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號(hào)并進(jìn)行處理。

優(yōu)選地，所述光源模塊包括：用于為所述待測(cè)樣品提供X射線激發(fā)光的X射線光源組件；

所述X射線光源組件包括：X射線光源和射線整形錐；所述X射線光源的出光口與所述射線整形錐的小口連接。

優(yōu)選地，所述光源模塊還包括：用于為所述待測(cè)樣品提供拓展激發(fā)光束的激發(fā)光源組件。

優(yōu)選地，所述激發(fā)光源組件包括：激發(fā)光源、擴(kuò)束器和二向色鏡；

所述激發(fā)光源與所述擴(kuò)束器通訊連接，所述二向色鏡用于將經(jīng)所述擴(kuò)束器輸出的拓展激發(fā)光束反射至所述待測(cè)樣品的表面。

優(yōu)選地，所述收光模塊包括：透鏡組；

所述透鏡組與所述光譜分析模塊通訊連接。

優(yōu)選地，所述收光模塊還包括：設(shè)置在所述光源模塊與所述透鏡組之間，用于過(guò)濾所述待測(cè)樣品受激發(fā)后發(fā)出的熒光的電動(dòng)濾光片轉(zhuǎn)輪；