[发明专利]组织成分检测的变光路时域分光差分光谱仪及检测方法

摘要

本发明公开了一种测量准确、操作方便，并可同时测量多种组织成分的组织成分检测的变光路时域分光差分光谱仪，包括宽带光源、分光装置及其光路、光敏传感器、模拟检测通道、A/D转换模块、挤压装置、CPU及其外围电路；所述的宽带光源的带宽是600～1300nm；所述分光装置及其光路包括分光器件和与其相配套的光路器件；所述分光器件采用AOTF、滤光片或傅立叶分光仪；由上述A/D转换后的信号经CPU处理获得第一组光谱；所述电磁挤压装置对被测人体组织进行施压改变光路长以获得第二组光谱；从所述第一和第二组光谱的差分光谱中得到组织成分中的主要成分的含量。本发明中还公开了上述光谱仪的检测方法。

主权项

1.一种用于组织成份检测的变光路时域分光差分光谱仪，其特征在于：包括宽带光源(1)、分光装置及其光路(2)、光敏传感器(3)、模拟检测通道(4)、A/D转换模块(5)、挤压装置(22)、CPU(6)及其外围电路；所述的宽带光源(1)采用带宽在600～1300nm的可见光乃至近红外光；所述分光装置及其光路(2)包括分光器件和与其相配套的光路器件；所述相配套的光路器件采用下述装置之一：聚光镜、狭缝、小孔；所述分光器件采用AOTF(8)、滤光片(15)或傅立叶分光仪(11)；若所述分光器采用AOTF(8)，则光路中包括宽带光源(1)、第一聚光镜(7)、AOTF分光器件(8)、被测人体组织(9)、第二聚光镜(10)和光敏传感器(3)；所述AOTF(8)的作用是将所述宽带光源(1)的出射光进行聚焦和分光后入射到被测人体组织(9)，并采集出射光，聚焦后输出光束；即，所述宽带光源(1)的出射光经第一聚光镜(7)成为平行光入射到AOTF晶体，在CPU(6)的控制下，AOTF晶体将平行光分时调制成不同波长的单色光入射到被测组织(9)后经第二聚光镜(10)将被测人体组织(9)的出射光聚焦，由处于焦点处的光敏传感器(3)进行光电变换；或若所述分光器采用滤光片(15)时，则光路包括宽带光源(1)、第一聚光镜(7)、滤光片(15)、被测人体组织(9)、第二聚光镜(10)和光敏传感器(3)；所述滤光片(15)的作用是将所述宽带光源(1)的出射光进行聚焦和分光后入射到被测人体组织(9)，并采集出射光，聚焦后输出光束；即，所述宽带光源(1)的出射光经第一聚光镜(7)成为平行光入射到滤光片(15)，在CPU(6)的控制下，滤光片(15)将平行光分时调制成不同波长的单色光入射到被测人体组织(9)后经第二聚光镜(10)将被测人体组织(9)的出射光聚焦，由处于焦点处的光敏传感器(3)进行光电变换；或若所述分光器采用傅立叶分光光谱仪(11)，则光路包括宽带光源(1)、第一聚光镜(7)、被测人体组织(9)、第二聚光镜(10)、傅立叶分光光谱仪(11)和光敏器件(3)；所述傅立叶分光仪(11)的作用是将宽带光源(1)的出射光聚焦后入射到被测人体组织(9)，并采集出射光，聚焦和分光后输出多个单色光光束；即，所述宽带光源(1)的出射光经过第一聚光镜(7)成为平行光入射到被测人体组织(9)，出射光经第二聚光镜(10)送入傅立叶分光光谱仪(11)，其输出的单色光由光敏传感器(3)进行光电变换；由上述A/D转换后的信号经CPU(6)处理获得第一组光谱；所述电磁挤压装置(22)对被测人体组织(9)进行施压改变光路长以获得第二组光谱；从所述第一和第二组光谱的差分光谱中得到组织成分中的主要成分的含量。