[发明专利]一种基于磁共振成像的光散射测量装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及光学技术领域，特别涉及一种基于磁共振成像的光散射测量装置。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明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。