一种成像偏振探测系统技术方案

一种成像偏振探测系统，光源卤素灯发射可见光，经入射光传导光纤导出，再经聚光镜聚光，第一透镜、第一透镜和第一光栅共同组成4F准直系统，起偏器用来对可见光起偏，产生线性偏振光，调制好的线性偏振光以入射角α入射到检测样品上，在散射光的检测部分，光束分离检偏器充当检偏器的作用，通过光束分离检偏器可以选择后向散射光中与起偏器分别平行和垂直的分量，经检测样品6所散射的光由第二透镜和第三透镜聚焦后分别通过一根第一光纤、第二光纤导入光谱仪的多道分光器进行探测，成像清晰、分辨率高、成像精确。

Imaging polarization detection system

A polarization imaging system, light source halogen lamps emit visible light, the incident light conduction fiber derived by condenser condenser, a first lens, the first lens and the first grating alignment system is composed of 4F, polarizer for visible light polarization, linear polarized light, linear polarized light modulated by incident angle incident to the sample, in the detection part of the scattered light beam splitting polarizer acts as a polarizer role through the beam splitting polarizer can choose backscattered light and the polarizer are parallel and vertical components, the test samples of 6 light scattered by the second lens and the third lens after focusing respectively through a first optical fiber, second optical fiber splitter multichannel spectrometer detection, clear imaging, high resolution, accurate imaging.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一种成像偏振探测系统，本专利技术属于医疗检测的光学偏振系统领域，主要是上皮阻止癌变早起诊断系统提供了一种成像偏振探测系统。
技术介绍
生命健康是人类永恒的话题，然而癌症作为人类的主要杀手之一，仍然在世界范围内威胁着许多人的生命健康。世界卫生组织（WHO）的《世界癌症报告》预示，今后数年将是全球癌症患者高发年份，全球每年新增癌症患者人数将达到1500万人，死于癌症人数600多万，到2020年全球范围恶性肿瘤的发生率将再增长50%。因此，癌症的诊断和治疗成了全人类关心的话题。资料表明，癌症患者的存活期直接依赖于诊断时的病情，早期诊断和治疗可以痊愈约三分之一的患者，而临床癌症成像检测发现的患者往往已经处于癌症中晚期而无法痊愈。因此，研究癌症早期检测技术具有非常重要的意义。细胞形态学的变化概括了整个肿瘤形成的过程，是肿瘤确诊的关键特征之一，肿瘤的形成也往往最先反映于细胞形态的变化。病理学研究表明超过85%的癌症源于上皮组织，癌症早期最重要的特征即表现为上皮层内肿瘤细胞的细胞核尺寸、核浆比，核染色质的增加。目前，要临床检测到这些癌症的早期信号，不得不依靠病理切片、细胞涂片等组织活检手段，即从待检测部位取下一小片组织，再用显微镜进行分析。这种侵入式的随机活检给患者带来很大的痛苦，且需要花费一定的诊断时间，且得出的结论与分析人员的经验等主观因素有很大关系，准确测定癌变区的边界就更加困难。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为上皮癌变组织早期诊断系统提供一种成像清晰、分辨率高、成像精确的一种成像偏振探测系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种成像偏振探测系统，包括入射光调节部分和散射光检测部分，入射光调节部分包括卤素灯1、入射光传导光纤2、自准直光学系统3、偏振片4、光束分离器5；散射光检测部分包括第二光栅7、反射镜8、第三光栅9、光束分离检偏器10、第三透镜11、第一导入光纤12、第四透镜13、第二导入光纤14、多道分光镜15；第一光栅3.2位于第二透镜3.3的焦平面上，偏振片安装在入射传导光纤2的远端自准直系统3之后，起偏器4在入射光调制部分，光束检偏分离器10在信号光探测部分，光源卤素灯1宽带光源，多道分光镜安装在第一导入光纤12、第二导入光纤14末端，将光束分离成两个信道进入光谱分析仪，反光镜8用于反射光束分离器5分离出的光经过检测样本6反射的光，光束分离检偏器10用于偏离反射镜8反射的光线，将光线经过透镜聚光后导入第一导入光纤12、第二导入光纤14中，第三透镜11和第四透镜13是会聚透镜。本专利技术的工作原理为：光源卤素灯1，发射波长范围为400～900nm的可见光，经入射光传导光纤2导出光纤，再经聚光镜聚光，第一透镜3.1、第一透镜3.3和第一光栅3.2共同组成4F准直系统，其中第一光栅3.2位于第一透镜3.1、第二透镜3.3的焦平面上，第一光栅3.2的孔径，改变光线的准直程度，将第一光栅3.2调节到最小时，得到准直的可见光，起偏器4用来对可见光起偏，产生线性偏振光，调制好的线性偏振光以入射角α入射到检测样品6上，在散射光的检测部分，光束分离检偏器10充当检偏器的作用，通过光束分离检偏器10可以选择后向散射光中与起偏器4分别平行和垂直的分量，经检测样品6所散射的光由第二透镜12和第三透镜14聚焦后分别通过一根第一光纤12、第二14光纤导入光谱仪的多道分光器15进行探测。本专利技术的优点为：成像清晰、分辨率高、成像精确。附图说明附图为本专利技术结构原理图。具体实施方式下面结合附图描述本专利技术的具体实施方式：如附图所示，一种成像偏振探测系统，包括入射光调节部分和散射光检测部分，入射光调节部分包括卤素灯1、入射光传导光纤2、自准直光学系统3、偏振片4、光束分离器5；散射光检测部分包括第二光栅7、反射镜8、第三光栅9、光束分离检偏器10、第三透镜11、第一导入光纤12、第四透镜13、第二导入光纤14、多道分光镜15；第一光栅3.2位于第二透镜3.3（f=50.8mm，D=30mm）、L2（f=50.8mm，D=30mm）的焦平面上，利用了透镜对平行光的聚焦性质，通过光阑屏蔽大角度的散射光，从而使入射到样品上的光更加准直。偏振片安装在入射传导光纤2的远端自准直系统3之后，使来自光源的光纤偏振。由于本实验系统是基于偏振门技术，因此偏振片4（卓立汉光，D=25.4mm）、光束检偏分离器10（卓立汉光，D=25.4mm）是整个光学系统设计实现的关键元器件，在系统中充当直线偏振器。起偏器4在入射光调制部分，作用是把光源发出的自然光变成线性偏振光，因此叫做起偏器；光束检偏分离器10在信号光探测部分，是用来检测后向散射光中与入射光的偏振方向分别平行和垂直的分量，因此被称作检偏器。理想的偏振片，只允许特定方向的光束通过，这个方向就是该偏振片的偏光轴，而偏振方向与偏光轴的垂直的光束则完全被吸收。光源卤素灯1宽带光源，考虑到生物组织对可见光的高散射性，我们在实验中选用的光源是OLYMPU公司提供的型号为LG-PS2，12V、100W的卤素灯，它是该公司生产的显微镜的照明系统，它有以下两个特点：a）光源的光谱分布近似于自然白光，波长范围为400~900nm；b）对物体的照明均匀。发出的光将由与光源配套的LG-SF光纤导出，光纤探头前接与之相配套的聚光镜MX-TILLB，该聚光镜的数值孔径N.A.=0.6，直径D=30mm。光源LG-PS2发出的光束较发散，聚光镜在此的主要作用就是改变光的发散程度，使光能量更集中。多道分光镜安装在第一导入光纤12、第二导入光纤14末端，将光束分离成两个信道进入光谱分析仪。反光镜8用于反射光束分离器5分离出的光经过检测样本6反射的光。光束分离检偏器10用于偏离反射镜（8）反射的光线，将光线经过透镜聚光后导入第一导入光纤12、第二导入光纤14中。第三透镜11和第四透镜13是会聚透镜，焦距f=30.8mm，它可将经样品所散射的光会聚到探测器表面。以上所述，仅是本专利技术方法的实施例，并非对本专利技术作任何限制，凡是根据本专利技术技术方案对以上实施例所作的任何简单的修改、结构的变化代替均仍属于本专利技术技术系统的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成像偏振探测系统，包括入射光调节部分和散射光检测部分，其特征在于：入射光调节部分包括卤素灯（1）、入射光传导光纤（2）、自准直光学系统（3）、偏振片（4）、光束分离器（5）；散射光检测部分包括第二光栅（7）、反射镜（8）、第三光栅（9）、光束分离检偏器（10）、第三透镜（11）、第一导入光纤（12）、第四透镜（13）、第二导入光纤（14）、多道分光镜（15）；第一光栅（3.2）位于第二透镜（3.3）的焦平面上，偏振片安装在入射传导光纤（2）的远端自准直系统（3）之后，起偏器（4）在入射光调制部分，光束检偏分离器（10）在信号光探测部分，光源卤素灯（1）宽带光源，多道分光镜安装在第一导入光纤（12）、第二导入光纤（14）末端，将光束分离成两个信道进入光谱分析仪，反光镜（8）用于反射光束分离器（5）分离出的光经过检测样本（6）反射的光，光束分离检偏器（10）用于偏离反射镜（8）反射的光线，将光线经过透镜聚光后导入第一导入光纤（12）、第二导入光纤（14）中，第三透镜（11）和第四透镜（13）是会聚透镜。

【技术特征摘要】
1.一种成像偏振探测系统，包括入射光调节部分和散射光检测部分，其
特征在于：
入射光调节部分包括卤素灯（1）、入射光传导光纤（2）、自准直光
学系统（3）、偏振片（4）、光束分离器（5）；
散射光检测部分包括第二光栅（7）、反射镜（8）、第三光栅（9）、
光束分离检偏器（10）、第三透镜（11）、第一导入光纤（12）、第
四透镜（13）、第二导入光纤（14）、多道分光镜（15）；
第一光栅（3.2）位于第二透镜（3.3）的焦平面上，偏振片安装在入
射传导光纤（2）的远端自准直系统（3）之后，起偏器（4）在入射光
调制部分，光束检偏分离器（10）在信号光探测部分，光源卤素灯（
1）宽带光源，多道分光镜安装在第一导入光纤（12）、第二导入光纤
（14）末端，将光束分离成两个信道进入光谱分析仪，反光镜（8）用
于反射光束分离器（5）分离出的光经过检测样本（6）反射的光，光
束分离检偏器（10）用于偏离反射镜（8）反射的光线，将光线经过透
镜聚光后导入第一导入光纤（12）、第二导入光纤（14）中，第...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗朗，常利利，
申请(专利权)人：西安中科麦特电子技术设备有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61