主权项 |
一种基于有限角度扫描的快速光声断层成像装置,其特征在于,该光声断层成像装置包括:脉冲激光器(1);由反射镜(2‑1)、镜筒(2‑2)、凹面镜(2‑3)和毛玻璃(2‑4)构成的光路处理装置(2);由超声探测器(3‑1)、超声放大器(3‑2)和A/D转换器(3‑3)构成的信号采集装置(3);数字示波器(4);计算机(5);由电机控制器(6‑1)、平移台(6‑2)和旋转台(6‑3)构成的三维平移旋转台(6);样品池(7);样品支架(8);以及成像样品(9);其中,脉冲激光器(1)、光路处理装置(2)、信号采集装置(3)、数字示波器(4)、计算机(5)和三维平移旋转台(6)依次连接,超声探测器(3‑1)采集到的光声信号经过放大后,传输到A/D转换器(3‑3)的输入端,最后传输到数字示波器(4),数字示波器(4)与脉冲激光器(1)电气相连,用于控制信号的激发和采集;数字示波器(4)将数字信号传输到计算机(5),计算机(5)用于所述电机控制器(6‑1)和数字示波器(4)信号采集的同步控制,并对每个探测位置采集信号频谱分析,存储光声信号的部分频率信息,通过对圆弧上有限角度位置信号采集,构建前向投影算子,基于快速稀疏算法对信号重建,获得成像物体的光声断层成像;所述光路处理装置(2)中,反光镜(2‑1)和镜筒(2‑2)分别固定于同一支架上,反光镜(2‑1)和脉冲激光之间夹角为45度;凹透镜(2‑3)和毛玻璃(2‑4)通过半封闭圆环固定在镜筒(2‑2)上,通过调节镜筒的高度来控制照射到成像物体光斑的大小,满足脉冲激光照射样品需求的同时保证超声探测器(3‑1)实现任意角度无障碍扫描;所述信号采集装置(3)中,超声探测器(3‑1)为单阵元超声探测器(3‑1),超声探测器(3‑1)通过支架连接到旋转台(6‑3),所述探测器(3‑1)在成像物体水平切面内垂直旋转成像样品(9),在圆弧上有限位置采集成像样品(9)光声信号。 |