本实用新型专利技术涉及一种应用于CR扫描仪的荧光收集装置，CR扫描成像领域，其包括激光收集件、设于激光收集件一端的光纤组合件、以及设于光纤组合件远离激光收集件一侧的滤光片；激光收集件底部中空并设有椭面反射镜，顶部设有椭圆收集罩；椭面反射镜设有第一焦点F1和第二焦点F2，激光收集件贯穿有朝向第一焦点F1的激光通道。本实用新型专利技术利用椭面镜的光学特性,解决了弱荧光收集效率低、结构体积与性能效率之间的矛盾等问题。间的矛盾等问题。间的矛盾等问题。
【技术实现步骤摘要】
一种应用于CR扫描仪的荧光收集装置
[0001]本技术涉及CR扫描成像领域，尤其是涉及一种应用于CR扫描仪的荧光收集装置。
技术介绍
[0002]对于CR扫描系统，影响图像质量的因素有很多，IP板、探测器、激光器的光源和功率、扫描速度、信号收集、信号处理等。其中对图像质量影响最大的就是信号收集。信号收集的设计是每个CR设计最关键的部分。
[0003]CR扫描系统的信号收集，可分为两大类型，成像型和非成像型。
[0004]成像型指被激发的荧光信号会被聚焦后收集，而非成像性指荧光信号直接或经过非聚焦光学系统收集。
[0005]非成像的信号收集装置利用了入射激光和被激发荧光波长相差较大的特点，使用分光镜使得入射激光能够透过分光镜照射在IP板上，同时将激发出的荧光通过分光镜改变光路再经过聚焦传递到PMT做信号收集。这些类型的信号收集装置都需要在IP板附近增加一片以上透镜，因此工作宽度越大，需要的透镜也就越大，成本相对高。
[0006]成像性的信号收集装置是，入射激光照在IP板上，从照射点发出的荧光以博朗规律向四周发散，在IP板上设计了一个椭圆柱状收集罩，椭圆罩的一个焦点设计为照射点，荧光在椭圆罩内壁反射到另一个焦点附件，而另一个焦点处安装了PMT收集这些荧光信号。工作宽度较大时，这种方案用单个PMT很难将信号有效收集，需要增加PMT，虽然提高了效率但增大了体积，成本也相应增加。
技术实现思路
[0007]本技术的目的是：提供一种应用于CR扫描仪的荧光收集装置，以解决弱荧光收集效率低、结构体积与性能效率之间的矛盾等问题。
[0008]为了达到上述目的，本技术的技术方案提供了一种应用于CR扫描仪的荧光收集装置，包括激光收集件、设于所述激光收集件一端的光纤组合件、以及设于所述光纤组合件远离所述激光收集件一侧的滤光片；
[0009]所述激光收集件底部中空并设有椭面反射镜，顶部设有椭圆收集罩；所述椭面反射镜设有第一焦点F1和第二焦点F2，所述激光收集件贯穿有朝向所述第一焦点F1的激光通道。
[0010]优选的，所述光纤组合件位于所述第二焦点F2远离所述第一焦点F1一侧。
[0011]优选的，所述激光收集件下方设有IP板。
[0012]优选的，所述第一焦点F1与所述IP板之间距离小于所述第二焦点F2与所述IP板之间距离。
[0013]优选的，所述滤光片远离所述光纤组合件一侧设有信号探测器。
[0014]优选的，所述信号探测器可采用SiPM、PMT或APD。
[0015]综上所述，本技术包括以下有益技术效果：
[0016]本技术利用椭面镜的光学特性,解决了弱荧光收集效率低、结构体积与性能效率之间的矛盾等问题。
附图说明
[0017]图1为本技术一种应用于CR扫描仪的荧光收集装置结构示意图；
[0018]图2为本技术一种应用于CR扫描仪的荧光收集装置中费马原理示意图。
[0019]附图标记：1、IP板；21、椭面反射镜；211、第一焦点F1；212、第二焦点F2；22、椭圆收集罩；23、激光通道；3、光纤组合件；4、滤光片；5、信号探测器。
具体实施方式
[0020]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0021]本技术实施例公开一种应用于CR扫描仪的荧光收集装置，其包括IP板1、设于IP板1上的激光收集件、设于激光收集件一端的光纤组合件3、设于光纤组合件3远离激光收集件一侧的滤光片4、以及设于滤光片4远离光纤组合件3一侧的信号探测器5。
[0022]激光收集件整体呈内部中空的近似半椭圆状结构，激光收集件内侧朝向IP板1并设有椭面反射镜21，激光收集件的外侧设有椭圆收集罩22。椭面反射镜21设有第一焦点F1 211和第二焦点F2 212，第二焦点F2 212靠近光纤组合件3，第一焦点F1 211沿竖向设有穿过激光收集件的激光通道23。
[0023]在本实施例中信号探测器5采用SIPM，当然可不局限于SiPM，也可采用PMT、APD等光电探测器
[0024]本技术的技术原理如下：
[0025]本技术用椭面反射镜21进行光信号传输，在椭球面的几何特性和光的费马定理共同作用下，能将第一焦点F1 211的光源汇聚在第二焦点F2 212处且传输损耗极小，相位一致。
[0026]椭圆具有两个焦点，经过一个焦点的光经过反射后会汇聚到另一个焦点，这一现象遵守费马定理，光程最短原理。
[0027]光在任意介质或一组不同介质中，从一点出发传播到另一点时，沿所需时间为极值(或与相邻路径相等)的路线传播。光线沿其实际路径从一个点到另一个点的传播时间相对于该路径的微小变化是平稳的。“平稳”可以理解为取一阶导数为0，它可以是极大值、极小值抑或是拐点。
[0028]本技术的技术原理如下：
[0029]1.椭面反射镜21需要给入射激光留出通道，要在收集罩上开一条缝隙给激光光束通过。这条缝隙会损失小部分荧光信号。椭圆收集罩22材质为不锈钢，这样即使中间有开槽也有足够的强度保证不变形，如今机械加工工艺可以较低成本加工出不锈钢材质的椭圆器件。在收集罩内部辅以高反射材料增加荧光反射率。
[0030]理想情况下完整的椭圆柱面体可将信号100％传输到收集端。但椭圆收集罩22放置角度，光纤位置和角度都会对收集效率产生影响。尝试调节各参数使收集效率达到最优化。
[0031]2.收集罩的接收焦点附件放置了光纤组合件3用来接收被激发的荧光信号。荧光信号经过光纤收拢后经过滤光片4后到达信号探测器5/PMT/APD等)
[0032]3.滤光片4应根据实际应用的需求，确定通过的信号波长，过滤多余的光信号。
[0033]4.图中的信号采集模块以SiPM为例，不局限于SiPM，也可以是PMT，APD等光电探测器。
[0034]本技术的实施流程如下：
[0035]本技术采用【聚焦型椭圆罩+光纤】信号收集方案，椭圆收集罩22，其表面设计一开口使激光可以通过。
[0036]激光束激发分子产生的微弱光为点光源，该光源包含荧光成分，光源点通过开口设置在椭面反射镜21的第一焦点F1 211上，由光源发出的光通过椭圆镜反射后汇聚至第二焦点F2 212，进行收集。
[0037]由于椭圆的光学特性，汇聚至第二焦点F2 212的光传输损耗很小，相位一致，基本保真。第二焦点F2 212连接到导光光纤将传输此光信号给后级分析图像。
[0038]带通滤光片4安装在导光光纤与信号采集模块之间，作为中间级用来过滤外界多余的波长成分(主要是漫反射的激光)，去除不本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种应用于CR扫描仪的荧光收集装置，其特征在于：包括激光收集件、设于所述激光收集件一端的光纤组合件(3)、以及设于所述光纤组合件(3)远离所述激光收集件一侧的滤光片(4)；所述激光收集件底部中空并设有椭面反射镜(21)，顶部设有椭圆收集罩(22)；所述椭面反射镜(21)设有第一焦点F1(211)和第二焦点F2(212)，所述激光收集件贯穿有朝向所述第一焦点F1(211)的激光通道(23)。2.根据权利要求1所述的一种应用于CR扫描仪的荧光收集装置，其特征在于：所述光纤组合件(3)位于所述第二焦点F2(212)远离所述第一焦点F1(211)一侧。3.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈强江，夏伯阳，
申请(专利权)人：上海铮实光电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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