一种外磁场调控自旋谱实时检测呼出气体识别病理装置的制作方法

本发明涉及医疗检测设备，特别是涉及一种外磁场调控自旋谱实时检测呼出气体识别病理装置。

背景技术：

1、在微观病理探测领域中，目前最常见的糖尿病诊断方式是血糖检测，由于血液采集过程是破坏性的，会对患者造成一定痛苦，且该检测方法较为耗时。将分析呼吸气体作为一种检测诊断手段，是一种非侵入式的疾病检测方法，一直是科学家追逐的目标。人呼出气体中的一些物质可以作为特定疾病的生物标志物，其中呼出的丙酮被认定为i型糖尿病的生物标志物。在正常人呼出气体中丙酮浓度为0.3～0.9ppm，而i型糖尿病患者的呼出气体中丙酮浓度超过1.8ppm。因此，能够快速实时检测亚ppm浓度丙酮的气体装备有望用于i型糖尿病的呼吸气体分析实践应用中。

2、呼出气体中对应特定疾病的生物标志物的浓度往往很低，需要接收气体传传输信号的传感器对于超低浓度的目标气体有高的灵敏度；呼出气体中组分的多样性和敏感材料对不同气体的交叉敏感性，化学方法要求器件对特定目标气体有足够高的选择性；人呼出气体中含有大量的水蒸气，水分子的存在会严重影响器件的气敏性能；器件的可靠性和长期稳定性也是实际检测中重要的考量因素。面对呼吸气体分析中遇到的各种困难，针对超低浓度丙酮具有良好敏感性能的气体传感器。

3、现有技术中一般利用简单的两步化学浴沉积方法，直接在叉指电极表面依次生长了二维sno2纳米片阵列和一维feooh纳米棒，经过退火处理，片上合成了α-fe2o3/sno2复合纳米阵列。给出了叉指电极表面生长的纯sno2纳米片阵列和α-fe2o3/sno2复合纳米阵列的电镜图片。可以看出，在复合纳米阵列中，sno2纳米片均匀附着在电极表面，大量超细直径的α-fe2o3纳米棒均匀散布在sno2纳米片上。

4、然而上述现有技术属于化学方法，化学反应过时间较长，效率较低，不能够实时检测并识别，基于此，急需一种新型的方案来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种外磁场调控自旋谱实时检测呼出气体识别病理装置，以解决上述现有技术存在的问题，检测效率高，且能够实时检测并识别。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种外磁场调控自旋谱实时检测呼出气体识别病理装置，包括：磁场发生器和依次设置的激光脉冲发射装置、呼吸部、信号探测器、信号放大器、光谱分析仪和通讯设备；所述磁场发生器能够对所述呼吸部施加磁场；

4、所述激光脉冲发射装置能够向所述呼吸部发射激光脉冲，患者在所述呼吸部处呼出气体，所述激光脉冲与呼出的气体相互作用激发气体中的丙酮中的电子跃迁，电子跃迁所产生的荧光在外磁场的作用下发生塞曼效应后所产生的光由所述信号探测器接收，所述信号探测器接收的荧光信号传输至所述信号放大器中进行信号放大并输出至所述光谱分析仪中进行实时分析，所述光谱分析仪与所述通讯设备通信连接。

5、优选的，所述激光脉冲发射装置包括依次设置的光源发射装置、滤波器和起偏器。

6、优选的，所述起偏器和所述呼吸部之间设置有前四分之一波片。

7、优选的，所述呼吸部与信号探测器之间设置有后四分之一波片。

8、优选的，所述磁场发生器所生成磁场的磁场强度能够调控。

9、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

10、1)本发明提供中的外磁场调控自旋谱实时检测呼出气体识别病理装置对外加磁场进行选择，电子的自旋与外加磁场生产平行和反平行叠加，将电子跃迁能级进行分裂，选出丙酮对应的谱线由能级分裂产生的塞曼效应导致光谱精细结构。

11、2)实时调控外磁场自旋谱检测糖尿病患者呼出气体识别病理装置探测激光与呼出气体相互作用的物理过程，选择激光波长3μm，波长带宽δλ∝980nm对应丙酮光谱线3000cm-1，能级分裂δe∝10204cm-1。

12、3)光谱分析仪与通讯设备通信连接，用于远程诊断。

技术特征：

1.一种外磁场调控自旋谱实时检测呼出气体识别病理装置，其特征在于：包括：磁场发生器和依次设置的激光脉冲发射装置、呼吸部、信号探测器、信号放大器、光谱分析仪和通讯设备；所述磁场发生器能够对所述呼吸部施加磁场；

2.根据权利要求1所述的外磁场调控自旋谱实时检测呼出气体识别病理装置，其特征在于：所述激光脉冲发射装置包括依次设置的光源发射装置、滤波器和起偏器。

3.根据权利要求2所述的外磁场调控自旋谱实时检测呼出气体识别病理装置，其特征在于：所述起偏器和所述呼吸部之间设置有前四分之一波片。

4.根据权利要求1所述的外磁场调控自旋谱实时检测呼出气体识别病理装置，其特征在于：所述呼吸部与信号探测器之间设置有后四分之一波片。

5.根据权利要求1所述的外磁场调控自旋谱实时检测呼出气体识别病理装置，其特征在于：所述磁场发生器所生成磁场的磁场强度能够调控。

技术总结
本发明提供一种外磁场调控自旋谱实时检测呼出气体识别病理装置，涉及医疗检测设备技术领域，包括：磁场发生器和依次设置的激光脉冲发射装置、呼吸部、信号探测器、信号放大器、光谱分析仪和通讯设备；磁场发生器能够对呼吸部施加磁场；激光脉冲发射装置能够向呼吸部发射激光脉冲，患者在呼吸部处呼出气体，激光脉冲与呼出的气体相互作用激发气体中的丙酮中的电子跃迁，电子跃迁所产生的荧光在外磁场的作用下发生塞曼效应后所产生的光由所述信号探测器接收，信号探测器接收的荧光信号传输至信号放大器中进行信号放大并输出至光谱分析仪中进行实时分析，光谱分析仪与通讯设备通信连接。本发明提供的装置检测效率高，且能够实时检测并识别。

技术研发人员：雷振东
受保护的技术使用者：雷振东
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13