一种基于磁共振成像的光散射测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于磁共振成像的光散射测量装置，用于测量样品表面对光散射强度的分布，包括：筒形骨架、射频线圈、梯度线圈、筒形磁体，筒形骨架的周壁的内表面包围形成样品放置腔；射频线圈缠绕于筒形骨架的周壁的外表面；梯度线圈缠绕于射频线圈的外层；筒形磁体环绕在梯度线圈的外层；多条光纤，多条光纤分别在筒形骨架的多个径向角度上穿透筒形骨架的周壁，并且多条光纤的末端在样品放置腔内暴露，以允许来自多条光纤的光束馈入样品放置腔、以及样品放置腔内的散射光从多条光纤馈出。该基于磁共振成像的光散射测量装置的测量效率高，准确性高，并且通过磁共振成像获得连续的光散射强度分布的灰度图，可提供连续的光散射强度的信号值。

A light scattering measurement device based on magnetic resonance imaging

The invention provides a light scattering measuring device based on magnetic resonance imaging for measuring the distribution of light scattering intensity on the surface of a sample, including a cylindrical skeleton, a radio frequency coil, a gradient coil, a cylindrical magnet, a sample placement cavity formed by the inner surface of the inner wall of the cylindrical skeleton, and a radio frequency coil wrapped around the cylindrical skeleton. The outer surface of the wall; the gradient coil wrapped around the outer layer of the RF coil; the cylindrical magnet wrapped around the outer layer of the gradient coil; multiple optical fibers, multiple optical fibers penetrated the perimeter of the cylindrical skeleton at multiple radial angles, and the ends of the multiple optical fibers were exposed in the sample placement chamber to permit those from multiple optical fibers. The beam is fed into the sample placing cavity, and the scattered light from the sample cavity is fed out from several optical fibers. The light scattering measurement device based on magnetic resonance imaging has the advantages of high measurement efficiency and high accuracy. The gray scale image of continuous light scattering intensity distribution can be obtained by magnetic resonance imaging, and the signal value of continuous light scattering intensity can be provided.

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁共振成像的光散射测量装置
本专利技术涉及光学
，特别涉及一种基于磁共振成像的光散射测量装置。
技术介绍
光的散射是指光通过不均匀介质时一部分光偏离原方向传播的现象，偏离原方向的光称为散射光。与光的吸收一样，光的散射也会使通过物质的光的强度减弱，由于介质中存在其他物质的微粒，或者由于介质本身密度的不均匀性，光的散射现象在各领域中均有特殊的用处。光散射分布图对于研究物质特性具有重要意义。通常采用光散射测量仪获取光散射分布图，现有技术中光散射测量仪包括探测器、光源装置、样品架以及转动装置，将样品放置在样品架上后，光源直接入射到样品的表面，探测器接收经样品表面散射作用后的反射光束信号，从而获得此状态下的光散射强度信号值，利用特定的转动装置调整探测器、光源装置、样品架中的一者、两者或三者，进而获取不同入射角、不同反射角度以及样品不同表面的光散射强度信号值。通过上述方法，通过获得大量离散的光散射信号值生成的光散射分布图，虽然通过大量次数的转动操作，使得生成的光散射图谱近似连续的，但实际上仍为离散的光散射图谱，无法精确获得样品表面任一位置光散射的信号值，使用的局限性差，并且，在测量过程中通过转动操作耗时长，测量效率低，特别是对于性能不稳定的测量对象或测量条件，测量偏差较大，甚至不能实现有效的测量。对于本领域技术人员，如何降低测量时间、提高测量效率，并获得连续的光散射图谱是亟待解决的问题之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于测量样品表面对光散射强度的分布的基于磁共振成像的光散射测量装置，该基于磁共振成像的光散射测量装置通过将光纤的末端暴露在筒形骨架的样品放置腔内以传导入射光和散射光，从而形成多个径向角度的入射光束和多个径向角度散射光束；并通过射频线圈、梯度线圈和筒形磁体实现磁共振成像，获取不同光束下样品表面的光散射强度分布图。本专利技术提供一种基于磁共振成像的光散射测量装置，用于测量样品表面对光散射强度的分布，所述基于磁共振成像的光散射测量装置包括：筒形骨架，所述筒形骨架的周壁的内表面包围形成样品放置腔；射频线圈，所述射频线圈缠绕于所述筒形骨架的周壁的外表面；梯度线圈，所述梯度线圈缠绕于所述射频线圈的外层；筒形磁体，所述筒形磁体环绕在所述梯度线圈的外层；多条光纤，所述多条光纤分别在所述筒形骨架的多个径向角度上穿透所述筒形骨架的周壁，并且所述多条光纤的末端在所述样品放置腔内暴露，以允许来自所述多条光纤的光束馈入所述样品放置腔、以及所述样品放置腔内的散射光从所述多条光纤馈出。可选地，所述基于磁共振成像的光散射测量装置进一步包括：光源发生器，所述光源发生器具有与用于馈入光束的所述多条光纤连接的光源馈入端；波形仪，所述波形仪具有从所述射频线圈和所述梯度线圈接收磁共振信号的信号输入端，以及输出磁共振光散射分布图的图形输出端；光探测器，所述光探测器具有从用于馈出散射光的所述多条光纤接收所述散射光的光输入端，以及输出与从所述散射光相对应的光散射强度信号值的信号值输出端。可选地，所述基于磁共振成像的光散射测量装置进一步包括：处理器，所述处理器具有从所述波形仪的图形输出端接收磁共振光散射分布图的图像输入端、从所述光探测器的信号值输出端接收所述光散射强度信号值的信号值输入端、以及输出连续光散射分布图的图形输出端。可选地，所述筒形骨架的周壁的外表面具有突出于外表面且周向设置的凸起，所述凸起开设供所述多条光纤穿透所述筒形骨架周壁的多个通孔，用于固定馈出散射光束的所述多条光纤的所述通孔、用于固定馈入入射光束的所述多条光纤的通孔交错布置。可选地，所述多个通孔沿所述筒形骨架的周向呈多个环形排布。可选地，位于相邻环形上的两个所述通孔在周向上错位设置。可选地，所述通孔位于所述筒形骨架外表面的孔口处设置与所述通孔同轴的紧固筒，所述多条光纤的端部均连接光纤跳线，所述紧固筒在径向方向夹紧所述多条光纤端部的所述光纤跳线。可选地，所述紧固筒的周壁沿其轴向开设豁口以使所述紧固筒在径向具有形变空间，所述紧固筒的周壁配合顶丝夹紧所述光纤跳线。可选地，用于馈入光束的所述多条光纤的暴露端连接准直头。可选地，所述筒形骨架的端口边缘具有垂直于所述筒形骨架的周壁的环形盘，且所述环形盘开设引导并固定所述多条光纤的限位孔。由上述可知，本专利技术提供一种用于测量样品表面对光散射强度的分布的基于磁共振成像的光散射测量装置，该基于磁共振成像的光散射测量装置通过将光纤的末端暴露在筒形骨架的样品放置腔内以传导入射光和散射光，从而形成多个径向角度的入射光束和多个径向角度散射光束，避免现有技术中通过不断转动调整角度的繁复操作；并通过射频线圈、梯度线圈和筒形磁体实现磁共振成像，获取不同光束下样品表面的连续的光散射强度分布图。附图说明图1为本专利技术提供的一种具体实施例中基于磁共振成像的光散射测量装置测量样品表面光散射强度的状态示意图；图2为本专利技术提供的一种具体实施例中基于磁共振成像的光散射测量装置的结构示意图；图3为本专利技术提供的一种具体实施例中基于磁共振成像的光散射测量装置的筒形骨架结构示意图；图4为本专利技术提供的一种具体实施例中基于磁共振成像的光散射测量装置的轴侧视图。其中，附图标记为：10筒形骨架；11凸起；12第一通孔；13第二通孔；14紧固筒；15顶丝；16环形盘；161限位孔；20射频线圈；30梯度线圈；40筒形磁体；50光纤；60样品。具体实施方式为了对本专利技术要求保护的技术方案的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。为了使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本专利技术相关部分，而并不代表作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示出了其中的一个，或仅标示出了其中的一个。请参见图1至图4所示，其中，图1为本专利技术提供的一种具体实施例中基于磁共振成像的光散射测量装置测量样品表面光散射强度的状态示意图；图2为本专利技术提供的一种具体实施例中基于磁共振成像的光散射测量装置的结构示意图；图3为本专利技术提供的一种具体实施例中基于磁共振成像的光散射测量装置的筒形骨架结构示意图；图4为本专利技术提供的一种具体实施例中基于磁共振成像的光散射测量装置的轴侧视图。在具体实施例中，本专利技术提供一种基于磁共振成像的光散射测量装置，该基于磁共振成像的光散射测量装置用于测量样品60表面对光散射强度的分布。具体地，如图1所示，该基于磁共振成像的光散射测量装置包括筒形骨架10、射频线圈20、梯度线圈30、筒形磁体40和多条光纤50。筒形骨架10的周壁的内表面包围形成样品放置腔，样品放置腔用于放置待测量样品60，待测量的样品60可以通过支架支撑在样品放置腔中，为了提升测量的样品60表面的对光散射强度的分布的准确性，将样品60的中心大致放置在筒形骨架10的中心处，并且，使得样品60中线与筒形骨架10的中轴线重合。射频线圈20缠绕于筒形骨架10的周壁的外表面，梯度线圈30缠绕于射频线圈20外层，筒形磁体40环绕在梯度线圈30的外层，筒形磁体40与梯度线圈30之间具有空间。这样，三者可形成磁场，从而使得样品60放置在筒形骨架10的样品放置腔后处于磁场中。在磁场的作用下，可以获取样品60表面的磁共振图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于磁共振成像的光散射测量装置，用于测量样品表面对光散射强度的分布，其特征在于，所述基于磁共振成像的光散射测量装置包括：筒形骨架，所述筒形骨架的周壁的内表面包围形成样品放置腔；射频线圈，所述射频线圈缠绕于所述筒形骨架的周壁的外表面；梯度线圈，所述梯度线圈缠绕于所述射频线圈的外层；筒形磁体，所述筒形磁体环绕在所述梯度线圈的外层；多条光纤，所述多条光纤分别在所述筒形骨架的多个径向角度上穿透所述筒形骨架的周壁，并且所述多条光纤的末端在所述样品放置腔内暴露，以允许来自所述多条光纤的光束馈入所述样品放置腔、以及所述样品放置腔内的散射光从所述多条光纤馈出。

【技术特征摘要】
1.一种基于磁共振成像的光散射测量装置，用于测量样品表面对光散射强度的分布，其特征在于，所述基于磁共振成像的光散射测量装置包括：筒形骨架，所述筒形骨架的周壁的内表面包围形成样品放置腔；射频线圈，所述射频线圈缠绕于所述筒形骨架的周壁的外表面；梯度线圈，所述梯度线圈缠绕于所述射频线圈的外层；筒形磁体，所述筒形磁体环绕在所述梯度线圈的外层；多条光纤，所述多条光纤分别在所述筒形骨架的多个径向角度上穿透所述筒形骨架的周壁，并且所述多条光纤的末端在所述样品放置腔内暴露，以允许来自所述多条光纤的光束馈入所述样品放置腔、以及所述样品放置腔内的散射光从所述多条光纤馈出。2.根据权利要求1所述的基于磁共振成像的光散射测量装置，其特征在于，所述基于磁共振成像的光散射测量装置进一步包括：光源发生器，所述光源发生器具有与用于馈入光束的所述多条光纤连接的光源馈入端；波形仪，所述波形仪具有从所述射频线圈和所述梯度线圈接收磁共振信号的信号输入端，以及输出磁共振光散射分布图的图形输出端；光探测器，所述光探测器具有从用于馈出散射光的所述多条光纤接收所述散射光的光输入端，以及输出与从所述散射光相对应的光散射强度信号值的信号值输出端。3.根据权利要求2所述的基于磁共振成像的光散射测量装置，其特征在于，所述基于磁共振成像的光散射测量装置进一步包括：处理器，所述处理器具有从所述波形仪的图形输出端接收磁共振光散射分布图的图像输入端、从所述光探测器的信号值输出端接收所述光散射强度信号值...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘子龙，蒋依芹，甘海勇，张巧香，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11