一种用于生物叠中辐射粒子分析生物样品击中情况的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于生物叠中辐射粒子分析生物样品击中情况的方法及系统，方法至少包括：获取待分析的生物叠中生物样品的坐标数据和击中生物样品的辐射粒子探测数据；获取待分析的生物叠中生物样品的直径r，生物叠衬底材料的厚度d以及生物叠中辐射粒子的入射平面；计算生物叠中生物样品中各辐射粒子的运动轨迹、生物样品中心到辐射粒子运动轨迹的距离L及该辐射粒子与两个平面的交点坐标；依据L判断辐射粒子击中该生物样品的情况，并计算出被辐射粒子击中生物样品的坐标；对生物叠中辐射粒子击中生物样品情况进行显示统计。本发明专利技术为空间飞行生物叠中生物样品的研究提供了数据处理、样品筛选和数据可视化等有效的手段和辅助技术。

A method and system for bioassay of biological samples by biological superposition of radiant particles

The invention discloses a stack of radiation particles used for biological analysis and system method of biological sample hit method at least includes: coordinate data acquisition of biological samples to be analyzed in biological stack and hit the biological sample radiation particle detection data acquisition; biological samples were stacked to be analyzed in the diameter of R, biological stack the thickness of the substrate material and biological D stack radiation particle incident plane; calculation of the radiation particles in biological samples of biological stack trajectory, biological sample center to radiation particle trajectory distance L and the radiation particle and two plane coordinates of the intersection; on the basis of L judgment of the biological sample particle radiation hit. And calculate the coordinates by radiation particles hit biological samples; on biological stack of radiation particles hit the biological samples were statistics. The invention provides effective means and auxiliary techniques for data processing, sample screening and data visualization for the study of biological samples in space flying biological superposition.

【技术实现步骤摘要】
一种用于生物叠中辐射粒子分析生物样品击中情况的方法及系统
本专利技术属于生物信息
，具体的说是涉及一种可以将生物叠中所受辐射粒子进行定位进而分析生物样品击中情况的方法及系统。
技术介绍
生物叠(Biostack)是用具有辐射粒子定位功能的固体核径迹探测器CR-39和生物样品(如小型哺乳动物、昆虫、植物种子、病毒和细菌等)叠放构成的三明治式的结构。其中，CR-39主要用于探测传能线密度(Linearenergytransfer，LET)大于10keV/μm的辐射粒子，包含重离子、质子、以及通过核反应产生的次级带电粒子等。应用CR-39可获得辐射粒子的核径迹参数，包括入射能量、入射角度、LET值、以及相应的位置信息等。目前，生物叠被广泛用于辐射生物学和空间生命科学等领域的研究，旨在探讨生物学效应与辐射粒子物理参数的关系。国外一些主要的航天机构(如美国航空航天局、俄罗斯航天局和欧洲航天局等)已利用返回式卫星(如BioblocIII、Kosmos1887、Apollo16-17、Apollo-Soyuz等)进行过许多次有关生物叠的实验。近30年来，我国也利用返回式卫星的搭载实验进行了一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生物叠中辐射粒子分析生物样品击中情况的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、获取待分析的生物叠中生物样品的坐标数据和击中生物样品的辐射粒子探测数据，所述生物叠中生物样品的坐标数据至少包括生物样品在生物叠中的横坐标x0以及纵坐标y0；所述生物叠中击中生物样品的辐射粒子探测数据至少包括辐射粒子运动轨迹与生物样品平面的夹角α、辐射粒子运动轨迹在生物样品平面投影与x轴正方向夹角β以及辐射粒子击中生物叠的平面直角坐标(x1,y1)；步骤2、获取待分析的生物叠中生物样品的直径r，生物叠衬底材料的厚度d以及生物叠中辐射粒子的入射平面；所述辐射粒子入射平面是指若辐射粒子从生物叠的衬底材料的上表面入射...

【技术特征摘要】
1.一种用于生物叠中辐射粒子分析生物样品击中情况的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、获取待分析的生物叠中生物样品的坐标数据和击中生物样品的辐射粒子探测数据，所述生物叠中生物样品的坐标数据至少包括生物样品在生物叠中的横坐标x0以及纵坐标y0；所述生物叠中击中生物样品的辐射粒子探测数据至少包括辐射粒子运动轨迹与生物样品平面的夹角α、辐射粒子运动轨迹在生物样品平面投影与x轴正方向夹角β以及辐射粒子击中生物叠的平面直角坐标(x1,y1)；步骤2、获取待分析的生物叠中生物样品的直径r，生物叠衬底材料的厚度d以及生物叠中辐射粒子的入射平面；所述辐射粒子入射平面是指若辐射粒子从生物叠的衬底材料的上表面入射，则定义为从A面入射；若从衬底材料的下表面入射，则定义为从B面入射；步骤3、将辐射粒子击中生物叠的平面直角坐标(x1,y1)转换成与生物叠中辐射粒子的入射平面相对应的三维直角坐标(x1,y1,z1)，其中z1由生物叠中生物样品的直径r以及生物叠衬底材料的厚度d计算得出，即：同时根据生物叠中生物样品直径r，衬底材料厚度d和生物叠中辐射粒子的入射平面，计算此辐射粒子与生物叠的另一平面的交点坐标(x2,y2,z2)，具体计算公式为：步骤4、假设辐射粒子穿过生物叠的过程中无能量损失且该过程为原子序数大于等于2的重离子辐射过程，并依据计算的两个平面的交点坐标(x1,y1,z1)和(x2,y2,z2)，确定该辐射粒子在生物叠中的运动轨迹方程为：步骤5、依据所述运动轨迹方程以及步骤1所获得的生物叠中生物样品的坐标数据(x0,y0,z0)，计算相应的生物样品中心到辐射粒子运动轨迹的距离L为：其中，z0由生物样品所在位置和辐射粒子入射平面决定，如果辐射粒子从B面入射则如果辐射粒子从A面入射则步骤6、依据所述距离L判断辐射粒子击中该生物样品的情况，并计算出被辐射粒子击中生物样品的坐标；所述的判断规则为：当时，认为辐射粒子击中生物样品；而当时，认为辐射粒子未击中生物样品，r为步骤2中生物叠中生物样品的直径；步骤7、基于步骤6，对生物叠中辐射粒子击中生物样品情况进行显示，即至少包括输出辐射粒子击中生物样品分布图和生物样品平面辐射粒子分布图；步骤8、基于步骤6，对生物叠中所有生物样品的击中情况进行统计，以生成相应的统计表，所述的统计表至少包括生物叠中每个生物样品的击中次数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1中生物叠中的生物样品至少适用于病毒、细菌、植物种子和昆虫中的任意一种类型。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1中辐射粒子运动轨迹与生物样品平面夹角α的范围为[0°,90°]，辐射粒子运动轨迹在生物样品平面投影与x轴正方向夹角β的范围为[0°,360°]；若不能直接获得角度α和角度β的具体数据则通过计算机模拟生成角度方法获得，并根据输入模拟次数统计出该辐射粒子对各个生物样品的击中情况；所述计算机模拟生成角度方法能够产生上述角度范围的均匀随机数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤2将所述生物叠中的生物样品的形状假定为与其外形轮廓最近似的且具有一定对称规则的形状。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤7还包括输出生物叠中生物样品三维示意图；所述生物叠中生物样品三维示意图是根据平面生物样品坐标和生物叠中衬底材料厚度数据在空间直角坐标系中绘制。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤7中生物样品击中情况分布图是根据步骤6中所述的辐射粒子击中生物样品的判断方法获得被击中的生物样品情况，继而结合生物样品坐标在...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵磊，武迪，张萌，宓东，孙野青，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21