光聲激發(fā)和采集一體化裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光電子和醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種光聲激發(fā)和采集一體化
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]光聲激發(fā)設(shè)備和超聲傳感器都是光聲檢測技術(shù)應(yīng)用中的關(guān)鍵器件，目前，光聲激發(fā)設(shè)備和超聲傳感器通常是各自獨(dú)立的。在光聲檢測技術(shù)應(yīng)用中，光聲信號的測量一般有前向式測量、側(cè)向式測量和背向式測量三種方案。對于前向式測量，激光束會(huì)直接照射到超聲傳感器，給測量信號帶來干擾，甚至可能損壞超聲傳感器；采用側(cè)向式測量則不利于設(shè)備的小型化；采用背向式的測量方法可以采集到更為理想的信號，而且有利于設(shè)備的小型化。但目前常用的獨(dú)立的光聲激發(fā)設(shè)備和超聲采集裝置，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上看，通常采用前向式測量或側(cè)向式測量模式較為方便，不利于背向式測量方式的應(yīng)用。光聲激發(fā)和超聲采集一體化的裝置很好地解決了這個(gè)限制，方便采用背向式測量方法。
[0003]在發(fā)明專利“基于多元相控聚焦環(huán)陣列的背向模式光聲成像方法”(申請?zhí)?200810030972.X)和發(fā)明專利“光聲超聲激發(fā)與傳感一體化檢測裝置”(申請?zhí)?200810106973.8)中都涉及到了一種光聲激發(fā)和超聲采集一體化的裝置。但是以上的光聲激發(fā)和超聲采集一體化裝置中都沒有提及溫度的測量。事實(shí)上光聲信號對于溫度是非常敏感的，溫度的變化對于液體和生物組織的光學(xué)性能和聲學(xué)性能都有顯著的影響，如果不考慮溫度的影響因素，將會(huì)給最后的測量結(jié)果帶來很大的誤差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]因此，為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型提供一種光聲激發(fā)和采集一體化裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型光聲激發(fā)和采集一體化裝置包括外殼以及位于外殼內(nèi)的光纖、聚焦透鏡、透光保護(hù)膜、溫度信號輸出數(shù)據(jù)線、溫度傳感器、光聲信號輸出數(shù)據(jù)線和環(huán)形陣列超聲傳感器，所述光纖的一端與聚焦透鏡耦合，所述透光保護(hù)膜安裝在聚焦透鏡的前方，所述環(huán)形陣列超聲傳感器分布在透光保護(hù)膜周向，所述光聲信號輸出數(shù)據(jù)線和環(huán)形陣列超聲傳感器連接，所述溫度傳感器耦合在中空的環(huán)形陣列超聲傳感器的中間，所述溫度信號輸出數(shù)據(jù)線和溫度傳感器連接，并通過基體封裝于外殼內(nèi)。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果如下:采用背向模式采集光聲信號，有利于檢測系統(tǒng)的小型化和便攜化，通過對采集到的樣品的光聲信號進(jìn)行溫度補(bǔ)償計(jì)算，可以得到更為準(zhǔn)確的參數(shù)值。并且由于集成了溫度傳感器，可以有效地提高檢測的精度。
[0007]結(jié)合附圖閱讀本實(shí)用新型實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本實(shí)用新型的其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。
【附圖說明】
[0008]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說明，其中:
[0009]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2為本實(shí)用新型工作狀態(tài)示意圖。
[0011]其中，1.光聲信號輸出數(shù)據(jù)線；2.光纖；3.聚焦透鏡；4.透光保護(hù)膜；5.溫度傳感器；6.環(huán)形陣列超聲傳感器；7.外殼；8.基體；9.溫度信號輸出數(shù)據(jù)線；10.信號處理單元；11.光聲激發(fā)和采集一體化裝置；12.待測樣品；13.脈沖激光器。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖及本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型光聲激發(fā)和采集一體化裝置作以下說明。
[0013]實(shí)施例:一種光聲激發(fā)和米集一體化裝置，包括外殼7以及位于外殼7內(nèi)的光纖2、聚焦透鏡3、透光保護(hù)膜4、溫度信號輸出數(shù)據(jù)線9、溫度傳感器5、光聲信號輸出數(shù)據(jù)線I和環(huán)形陣列超聲傳感器6，所述光纖2的一端與聚焦透鏡3耦合，所述透光保護(hù)膜4安裝在聚焦透鏡3的前方，所述環(huán)形陣列超聲傳感器6分布在透光保護(hù)膜4周向，所述光聲信號輸出數(shù)據(jù)線I和環(huán)形陣列超聲傳感器6連接，所述溫度傳感器5耦合在中空的環(huán)形陣列超聲傳感器6的中間，所述溫度信號輸出數(shù)據(jù)線9和溫度傳感器5連接，并通過基體8封裝于外殼7內(nèi)。所述基體8為聲學(xué)絕緣層，所述外殼7為圓柱形不銹鋼外殼。所述光纖2、聚焦透鏡3以及環(huán)形陣列超聲傳感器6呈同軸共焦布置。所述溫度傳感器5可以為熱敏電阻傳感器、鉑電阻傳感器或IC溫度傳感器。
[0014]光纖2、聚焦透鏡3和溫度傳感器5均耦合在中空的環(huán)形陣列超聲傳感器6中間，包括三個(gè)表面積相等、間距相等的環(huán)形超聲傳感器陣列，超聲傳感器的材料為壓電陶瓷。聚焦透鏡3前端裝有透光保護(hù)膜4，有防水防污的作用，整個(gè)裝置一體化封裝于圓柱形不銹鋼的外殼?中。光纖2通過SMA905接頭與Nd: YAG脈沖固體激光器13相連，環(huán)形陣列超聲傳感器6通過光聲信號輸出數(shù)據(jù)線I與信號處理單元10相連，溫度傳感器5通過溫度信號輸出數(shù)據(jù)線9與信號處理單元10相連。工作時(shí)，脈沖激光器13發(fā)出波長為1064nm，脈沖頻率20Hz，能量0.5mJ的脈沖激光，脈沖激光通過光纖2入射，經(jīng)過聚焦透鏡3的聚焦后進(jìn)入待測樣品12內(nèi)激發(fā)出光聲信號，在環(huán)形陣列超聲傳感器6采集到光聲信號并將光聲信號傳輸?shù)叫盘柼幚韱卧?0的同時(shí)，溫度傳感器5也將采集到的待測樣品的溫度信號傳輸?shù)叫盘柼幚韱卧?0中，通過信號數(shù)據(jù)處理和溫度補(bǔ)償計(jì)算，得到待測樣品的參數(shù)值。可以應(yīng)用于血氧濃度測量、血糖濃度測量、表皮及皮下組織診斷、無損檢測等領(lǐng)域。
[0015]上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光聲激發(fā)和采集一體化裝置，包括外殼(7)以及位于外殼(7)內(nèi)的光纖(2)、聚焦透鏡(3)、透光保護(hù)膜(4)、溫度信號輸出數(shù)據(jù)線(9)、溫度傳感器(5)、光聲信號輸出數(shù)據(jù)線(I)和環(huán)形陣列超聲傳感器(6)，其特征在于:所述光纖(2)的一端與聚焦透鏡(3)耦合，所述透光保護(hù)膜(4)安裝在聚焦透鏡(3 )的前方，所述環(huán)形陣列超聲傳感器(6 )分布在透光保護(hù)膜(4)周向，所述光聲信號輸出數(shù)據(jù)線(I)和環(huán)形陣列超聲傳感器(6)連接，所述溫度傳感器(5)耦合在中空的環(huán)形陣列超聲傳感器(6)的中間，所述溫度信號輸出數(shù)據(jù)線(9)和溫度傳感器(5 )連接，并通過基體(8 )封裝于外殼(7 )內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光聲激發(fā)和采集一體化裝置，其特征在于所述基體(8)為聲學(xué)絕緣層。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光聲激發(fā)和采集一體化裝置，其特征在于所述外殼(7)為圓柱形不銹鋼外殼。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光聲激發(fā)和采集一體化裝置，其特征在于所述光纖(2)、聚焦透鏡(3)以及環(huán)形陣列超聲傳感器(6)呈同軸共焦布置。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光聲激發(fā)和采集一體化裝置，其特征在于所述溫度傳感器(5)為熱敏電阻傳感器、鉑電阻傳感器或IC溫度傳感器。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種光聲激發(fā)和采集一體化裝置包括外殼以及位于外殼內(nèi)的光纖、聚焦透鏡、透光保護(hù)膜、溫度信號輸出數(shù)據(jù)線、溫度傳感器、光聲信號輸出數(shù)據(jù)線和環(huán)形陣列超聲傳感器，所述光纖的一端與聚焦透鏡耦合，所述透光保護(hù)膜安裝在聚焦透鏡的前方，所述環(huán)形陣列超聲傳感器分布在透光保護(hù)膜周向，所述光聲信號輸出數(shù)據(jù)線和環(huán)形陣列超聲傳感器連接，所述溫度傳感器耦合在中空的環(huán)形陣列超聲傳感器的中間，所述溫度信號輸出數(shù)據(jù)線和溫度傳感器連接，并通過基體封裝于外殼內(nèi)。本實(shí)用新型有利于檢測系統(tǒng)的小型化和便攜化，可以得到更為準(zhǔn)確的參數(shù)值，可以有效地提高檢測的精度。
【IPC分類】A61B5/1455, A61B5/00
【公開號】CN204636381
【申請?zhí)枴緾N201520123257
【發(fā)明人】黃振, 劉國棟, 曾呂明, 任重
【申請人】江西科技師范大學(xué)
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年3月3日