一种基于单光束偏振调控的心磁成像检测装置及方法，属于心磁成像领域。若干组原子磁场检测探头装载在无磁心磁检测板上；所述的原子磁场检测探头包括泵浦光部分、碱金属气体检测部分、反射光路部分、主控模块(23)、外壳(22)、磁屏蔽和磁补偿系统；所述的外壳(22)内的一侧设有泵浦光部分；所述的泵浦光部分的一侧出口前设有反射光路部分，所述的泵浦光部分的另一侧出口前设有碱金属气体检测部分；所述的主控模块(23)分别与泵浦光部分、反射光路部分相连；所述的外壳(22)内壁设有磁屏蔽和磁补偿系统。有益效果：使得检测精度高、成像质量好，分辨率高，同时实现了心脏磁场的多通道全方位检测。方位检测。方位检测。
【技术实现步骤摘要】
一种基于单光束偏振调控的心磁成像检测装置及方法
[0001]本专利技术涉及一种基于单光束偏振调控的心磁成像检测装置及方法，属于心磁成像领域。
技术介绍
[0002]心磁图是一种无创性记录和分析心动周期中由心脏电活动所产生的电磁场中的磁成分的方法。目前主要采用超导量子干涉磁强计进行检测，利用低温超导技术，在零下269摄氏度低温时金属
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铌的电阻变为零，成为超导体，在检测时，将一组线圈放置距探测源(心脏磁场)较近，另一组线圈放置距探测源较远，如果相同的背景噪音源距梯度仪线圈比较远时(远场源)，在梯度仪线圈周围空间分布均匀，无磁场变化，梯度仪对其不敏感。被测人体磁场距离梯度仪线圈很近(近场源)，在梯度仪线圈周围空间分布不均匀，磁场变化可测得。然而这种装置需要在超低温下运行，对环境、灵敏度要求苛刻，而且造价昂贵。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是提供一种基于单光束偏振调控的心磁成像检测装置及方法，使得检测精度高、成像质量好，分辨率高，同时实现了心脏磁场的多通道全方位检测。
[0004]为实现上述目的，本申请提出提供一种基于单光束偏振调控的心磁成像检测装置及方法，一种基于单光束偏振调控的心磁成像检测装置，其特征在于，若干组原子磁场检测探头装载在无磁心磁检测板上；
[0005]所述的原子磁场检测探头包括泵浦光部分、碱金属气体检测部分、反射光路部分、主控模块、外壳、磁屏蔽和磁补偿系统；所述的外壳内的一侧设有泵浦光部分；所述的泵浦光部分的一侧出口前设有反射光路部分，所述的泵浦光部分的另一侧出口前设有碱金属气体检测部分；所述的主控模块分别与泵浦光部分、反射光路部分相连；所述的外壳内壁设有磁屏蔽和磁补偿系统。
[0006]进一步的，所述的泵浦光部分包括激光器、起偏器、第三透镜、第四透镜、第一分束棱镜、反射式纯相位空间光调制器、第五透镜、第六透镜、反射镜和m阶涡旋波片、第一物镜、针孔、第二物镜、第二分束棱镜；
[0007]激光器前侧设有起偏器，起偏器前侧设有第三透镜；所述的第三透镜前侧设有第四透镜，第四透镜前侧设有第一分束棱镜；所述第一分束棱镜的一侧出口前侧设有反射式纯相位空间光调制器，所述第一分束棱镜的另一侧出口前侧依次设有第五透镜、第六透镜、反射镜和m阶涡旋波片、第一物镜、针孔、第二物镜、第二分束棱镜。
[0008]进一步的，所述的碱金属气体检测部分包括依次相邻的原子气室和加热系统、1/8γ波片、反射镜。
[0009]进一步的，所述的反射光路部分依次包括偏振片、第三分束棱镜，所述的第三分束棱镜一侧出口前侧设有第一光电检测器，所述的第三分束棱镜另一侧出口前侧设有第二光电检测器。
[0010]进一步的，控制激光器输出的主控模块包括控制部分和数据采集与成像部分。
[0011]进一步的，所述的原子气室和加热系统由碱金属气室和包裹在气室外的加热结构组成。
[0012]进一步的，所述的激光器为小型激光器，可为光纤激光器、二极管激光器中的任意一种；所述激光器的波长由原子气室和加热系统中的碱金属原子能级跃迁谱线决定。
[0013]进一步的，所述主控模块还包括数据采集、处理和成像，主控模块对光电探测器检测到光强信息进行处理，将光强信号转换为电信号，在转换成磁场信息，最终实现磁场图像的检测。
[0014]进一步的，所述原子气室和加热系统中的碱金属气室内的碱金属原子为钾原子、铷原子、铯原子其中的任意一种或者任意两种按照特定混合；
[0015]所述原子气室和加热系统中的加热装置采用无磁电加热或激光加热方式中的一种。
[0016]本专利技术还请求保护一种所述的一种基于单光束偏振调控的心磁成像检测方法，包括如下步骤：
[0017]S1.心磁成像检测装置由3
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3矩阵原子磁强计探头组成，9个检测探头组成的阵列装载在无磁心磁检测板上；
[0018]S2.在进行心脏磁场检测时，将检测装置置于人体心脏位置，同时采集9个磁强计探头每次所获得的磁场信息，及每次输出9个数据；
[0019]S3.在进行滤波、去噪等数据预处理后，对单通道信号提取R波，得到单通道各心跳周期数据，再对各心跳周期数据进行叠加平均，得到单通道上的一个心跳周期波形；
[0020]S4.所有通道数据依次处理，得到9个通道叠加平均后的心跳周期数据，得到心磁图像。
[0021]有益效果：采用单光束实现了原子磁场检测并将其用于心磁测量，较之前的技术具有巨大的优势：本专利技术专利基于单光束磁场成像原理和光场偏振调控技术，将相位
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偏振光场调控技术应用于原子磁场测量装置，可以在一束光束中对光的偏振态进行像素级调控，提高了泵浦光的极化率，基于相位矢量化偏振模式调控方法实现了对泵浦光的高精度调控，使得检测磁场的分布信息具有更高的灵敏度和检测精度，本专利技术专利所提出的一种基于单光束偏振调控的心磁成像检测方法及装置检测精度高、成像质量好，分辨率高，实现了心脏磁场的多通道全方位检测。
附图说明
[0022]图1为原子磁场检测探头结构示意图；
[0023]图2为一种基于单光束偏振调控的心磁成像检测装置结构示意图。
[0024]图中序号说明：1、激光器；2、起偏器；3、第三透镜；4、第四透镜；5、第一分束棱镜；6、反射式纯相位空间光调制器；7、第五透镜；8、第六透镜；9、反射镜；10、m阶涡旋波片；11、第一物镜；12、针孔；13、第二物镜；14、第二分束棱镜；15、原子气室和加热系统；16、1/8γ波片；17、反射镜；18、偏振片；19、第三分束棱镜；20、第三分束棱镜(19)；20、第一光电检测器；21、第二光电检测器；22、外壳；23、主控模块。
具体实施方式
[0025]下面结合附图1～2和具体实施例对本专利技术作进一步详细的描述：以此为例对本申请做进一步的描述说明。
[0026]实施例1
[0027]如图1～2所示，一种基于单光束偏振调控的心磁成像检测装置，若干组原子磁场检测探头装载在无磁心磁检测板上；
[0028]所述的原子磁场检测探头包括泵浦光部分、碱金属气体检测部分、反射光路部分、主控模块23、外壳22、磁屏蔽和磁补偿系统；所述的外壳22内的一侧设有泵浦光部分；所述的泵浦光部分的一侧出口前设有反射光路部分，所述的泵浦光部分的另一侧出口前设有碱金属气体检测部分；所述的主控模块23分别与泵浦光部分、反射光路部分相连；所述的外壳22内壁设有磁屏蔽和磁补偿系统。
[0029]所述的泵浦光部分包括激光器1、起偏器2、第三透镜3、第四透镜4、第一分束棱镜5、反射式纯相位空间光调制器6、第五透镜7、第六透镜8、反射镜9和m阶涡旋波片10、第一物镜11、针孔12、第二物镜13、第二分束棱镜14；
[0030]激光器1前侧设有起偏器2，起偏器2前侧设有第三透镜3；所述的第三透镜3前侧设有第四透镜4，第四透镜4前侧设有第一分束棱镜5；所述第一分束棱镜5的一侧出口前侧设有反射式纯相本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于单光束偏振调控的心磁成像检测装置，其特征在于，若干组原子磁场检测探头装载在无磁心磁检测板上；所述的原子磁场检测探头包括泵浦光部分、碱金属气体检测部分、反射光路部分、主控模块(23)、外壳(22)、磁屏蔽和磁补偿系统；所述的外壳(22)内的一侧设有泵浦光部分；所述的泵浦光部分的一侧出口前设有反射光路部分，所述的泵浦光部分的另一侧出口前设有碱金属气体检测部分；所述的主控模块(23)分别与泵浦光部分、反射光路部分相连；所述的外壳(22)内壁设有磁屏蔽和磁补偿系统。2.根据权利要求1所述的一种基于单光束偏振调控的心磁成像检测装置，其特征在于，所述的泵浦光部分包括激光器(1)、起偏器(2)、第三透镜(3)、第四透镜(4)、第一分束棱镜(5)、反射式纯相位空间光调制器(6)、第五透镜(7)、第六透镜(8)、反射镜(9)和m阶涡旋波片(10)、第一物镜(11)、针孔(12)、第二物镜(13)、第二分束棱镜(14)；激光器(1)前侧设有起偏器(2)，起偏器(2)前侧设有第三透镜(3)；所述的第三透镜(3)前侧设有第四透镜(4)，第四透镜(4)前侧设有第一分束棱镜(5)；所述第一分束棱镜(5)的一侧出口前侧设有反射式纯相位空间光调制器(6)，所述第一分束棱镜(5)的另一侧出口前侧依次设有第五透镜(7)、第六透镜(8)、反射镜(9)和m阶涡旋波片(10)、第一物镜(11)、针孔(12)、第二物镜(13)、第二分束棱镜(14)。3.根据权利要求1所述的一种基于单光束偏振调控的心磁成像检测装置，其特征在于，所述的碱金属气体检测部分包括依次相邻的原子气室和加热系统(15)、1/8γ波片(16)、反射镜(17)。4.根据权利要求1所述的一种基于单光束偏振调控的心磁成像检测装置，其特征在于，所述的反射光路部分依次包括偏振片(18)、第三分束棱镜(19)，所述的第三分束棱镜(19)一侧出口前侧设有第一光电检测器(20)，所述的第三分束棱镜(19)另一...
【专利技术属性】
技术研发人员：康翔宇，李月，高秀敏，高梓恒，
申请(专利权)人：苏州众烁云辉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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