[发明专利]一种便携式脑磁检测装置

摘要

一种便携式脑磁检测装置，包括脑磁测量头盔(100)、光学原子磁强计(101a～101h)、驱动系统(103)、信号检测系统(104)和信号存储系统(105)。光学原子磁强计(101a～101h)的输入端与驱动系统(103)的输出端连接，输出端与信号检测系统(104)的输入端连接，信号检测系统(104)的第一输出端与信号存储系统(105)连接，信号检测系统(104)的第二输出端与驱动系统(103)的输入端连接。光学原子磁强计(101a～101h)镶嵌在脑磁测量头盔(100)上，采集脑磁信号。驱动系统(103)维持光学原子磁强计正常工作状态。信号检测系统(104)用于识别光学原子磁强计的输出信号，信号存储系统(105)完成对信号的存储。

主权项

1.一种便携式脑磁检测装置，其特征是：所述的便携式脑磁检测装置包括脑磁测量头盔(100)、光学原子磁强计阵列、驱动系统(103)、信号检测系统(104)和信号存储系统(105)；光学原子磁强计阵列均匀镶嵌在脑磁测量头盔(100)上；光学原子磁强计阵列的输入端与驱动系统(103)的输出端连接，光学原子磁强计阵列的输出端与信号检测系统(104)的输入端连接，信号检测系统(104)的第一输出端与信号存储系统(105)连接，信号检测系统(104)的第二输出端与驱动系统(103)的输入端连接；光学原子磁强计阵列作为传感器采集脑磁信号；驱动系统(103)的作用在于维持光学原子磁强计正常工作状态；信号检测系统(104)用于识别光学原子磁强计的输出信号，信号存储系统(105)完成对信号的存储；所述的驱动系统(103)包括激光光源阵列(106)、加热器恒流源阵列(107)和调制场恒流源阵列(108)；所述的信号检测系统(104)包括光电探测器阵列(109)、温度控制电路阵列(110)和相敏检波电路阵列(111)；所述的信号存储系统(105)包括差分器阵列(112)和信号存储器(113)；差分器阵列(112)的输入端与信号检测系统(106)中相敏检波电路阵列(111)的输出端连接，差分器阵列(112)的输出端与信号存储器(113)连接；差分器阵列(112)计算不同光学原子磁强计测量到的信号之间的的差值，信号存储器(113)用于信号存储；所述的光学原子磁强计阵列由多个相同的芯片级光学原子磁强计构成；激光光源阵列(106)由多个结构相同的激光光源组成；所述的加热器恒流源阵列(107)由多个结构相同的加热器恒流源组成；调制场恒流源阵列(108)由多个结构相同的调制场恒流源组成；光电探测器阵列(109)由多个结构相同的光电探测器组成；温度控制电路阵列(110)由多个结构相同的温度控制电路组成；相敏检波电路阵列(111)由多个结构相同的相敏检波电路组成；激光光源、加热器恒流源、调制场恒流源、光电探测器、温度控制电路和相敏检波电路的数量与光学原子磁强计的数量相等，并与光学原子磁强计一一对应；1个激光光源、1个加热器恒流源、1个调制场恒流源、1个光电探测器、1个温度控制电路、1个相敏检波电路构成光学原子磁强计的外围部件，1个芯片级光学原子磁强计及其外围部件构成一个脑磁信号采集通道；所述的差分器阵列(112)由多个结构相同的差分器组成，每个差分器有两个输入端，第一输入端与所在脑磁信号采集通道的测量通道中的相敏检波电路的输出端连接，第二输入端与所在脑磁信号采集通道的参考通道的相敏检波电路输出端连接；差分器的输出端与所在脑磁信号采集通道的信号存储器连接；一个所述的脑磁信号采集通道包括一个芯片级光学原子磁强计和外围部件两大部分；一个芯片级光学原子磁强计包括铷蒸气室(200)、加热器(201)、温度传感器(202)、调制线圈(203)、入射光纤(204)、入射棱镜(205)、出射棱镜(206)、透镜(207)、出射光纤(208)、外壳(209)和延长线(210)；所述的调制线圈(203)为一对或三对同轴圆形线圈，安装在加热器(201)的外表面，调制线圈(203)产生一个或三个方向的调制磁场；所述的调制场恒流源(218)产生频率为几百赫兹到几百兆赫兹的电流，电流流过调制线圈(203)，产生调制磁场，调制场与光抽运共同作用，使铷原子定向排列；调制线圈由调制场恒流源驱动，调制场恒流源产生的电流流过调制线圈，产生调制磁场，调制磁场与光抽运共同作用于铷原子，使铷原子发生定向排列；每对调制线圈通过的电流不同，以便滤波处理时滤除不同调制磁场之间的相互干扰。