组织成份检测的双探头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份的组织成份检测的双探头差分光谱仪，包括带宽为600～1300nm的宽带光源、分光装置及其光路、光纤传感器、模拟检测通道、A/D转换模块和CPU及其外围电路；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；所述分光器件采用光栅；所述光路包括宽带光源、第一聚光镜、入射光纤、入射探头、被测人体组织、两个出射探头、出射光纤、光调制挡板、光栅、第二聚光镜和光敏器件阵列；入射光纤设置在被测人体组织处，两个出射探头分别设置在与宽带光源同一条直线的两侧，且与入射探头的入射点的距离不同；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双探头差分光谱仪，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)和CPU(6)及其外围电路；所述宽带光源(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；所述分光器件采用光栅(12)；所述光路包括宽带光源(1)、第一聚光镜(7)、入射光纤(26)、入射探头(27)、被测人体组织(9)、两个出射探头(29)、出射光纤(28)、光调制挡板(15)、光栅(12)、第二聚光镜(13)和光敏器件阵列(14)；所述入射光纤(26)设置在被测人体组织(9)处，两个出射探头(29)分别设置在与宽带光源(1)同一条直线的两侧，所述两个出射探头(29)与入射探头(27)的入射点相距10～30mm，且距离不同；所述模拟检测通道(4)的作用是将光敏传感器(3)的输出信号转换成与A/D转换模块(5)匹配的电压信号，所述模拟检测通道(4)包括光敏器件阵列(14)、I/V转换电路(16)、滤波器(19)、相敏检波电路(25)、模拟开关(17)和A/D转换电路(21)；经所述光调制挡板(15)调制过的光信号，经光栅(12)分光后，由光敏器件阵列(14)将光栅(12)的一组在空间分布的单色光进行光电转换，每个光电器件响应一个单色光的变化，其输出信号经I/V变化、滤波和相敏检波后，输出对应于该波长入射光的光谱幅值绝对值；然后，通过模拟开关(17)切换到A/D转换电路(21)，转换成数字信号，滤波器(19)的通频带中心频率在20～2000Hz，与光调制挡板(15)对光的调制频率一致，所述滤波器(19)的通频带带宽在20～200Hz；所述宽带光源(1)的出射光经第一聚光镜(7)成为平行光后由所述入射光纤(26)经入射探头(27)导入被测人体组织(9)，出射光分别由两个出射探头(29)接收并由出射光纤(28)导出，两束光纤的出射光经光调制挡板(15)调制后，分时入射到光栅(12)上进行分光，所述光栅(12)的出射光，由所述光敏器件阵列(14)接收，经所述模拟检测通道(4)进行转换后，由A/D转换模块(5)转换成数字信号输入CPU模块进行处理后分离出两组光谱，根据两组光谱获得被测成分的含量。