[发明专利]单离子束双路信号同步探测方法

说明书

技术领域

本发明涉及单离子束装置的信号探测领域，具体涉及一种在探测离子信号的同时，还能探测样品的荧光信号的单离子束装置双路信号同步探测方法。

背景技术

单离子束是一种先进的束流辐照技术，其最大特点是可单独发射一个离子，也可以长时间连续发射离子，辐照的离子数目和辐照位置均可预先精确设定，离子定位精度达5微米，具有自动识别样品位置、自动对准样品辐照点、自动控制辐照离子数目、自动记录辐照参数等多种先进功能。单离子束技术成为生物、材料、物理、化学等诸多领域里的重要平台。

单离子束装置在运行工作时，需要对辐照的离子数目进行计数，以使实际辐照的离子数目（或剂量）符合实验要求，同时还要检测样品受辐照产生的荧光信号。现有单离子束装置中，离子发射路径和荧光信号传输路径是重合的，实验时只能分别检测离子数目和荧光信号，不能同时检测此两种信号，其原因是现有离子探测器或者荧光探测器（如CCD和光电倍增管）在探测信号时，都会阻断信号通路，无法同时用两种探测器同时检测此两路信号。同时检测双路信号具有非常重要的意义，因为这样可以实时性检测样品受离子辐照的即时响应信号，研究细胞样品受辐照的早期信息和动态过程，这是生物学研究的重要前沿课题。

要实现实时检测离子辐照样品响应信号，关键要解决离子探测方法。单离子束装置中可用空间很小，对探测器的外形要求非常严格，没有成品可以选购。本项发明设计了双路信号离子探测器，通过科学的系统设置，解决了以上所述的双路信号探测技术。

发明内容

本发明设计了一种同时探测发射离子信号和辐照荧光信号的探测方法，解决了单离子束装置实时荧光信号的探测技术，适用于单离子束装置或类似束流装置的离子信号的探测。

本发明采用的技术方案是：

单离子束双路信号同步探测方法，包括有单离子束装置、电离室探测器、荧光探测器，其特征在于：还包括有显微镜，其具体方法步骤如下：

（1）将待测样品置于单离子束装置的发射端口的上方；

（2）将电离室探测器置于显微镜的物镜端口之下、待测样品之上；

（3）在电离室探测器的顶面和底面分别开有一个小孔，两个小孔位置对称且用一种对飞行离子的阻碍很小的薄膜密封；电离室探测器的工作气体是P10气体，P10气体对荧光的吸收很小；

（4）将荧光探测器置于显微镜荧光通道出口的正上方；

（5）先开启电离室探测器、显微镜、荧光探测器，再开启单离子束装置；

（6）离子从单离子束装置中发射出来后，直接辐照到待测样品，并穿透待测样品射向电离室探测器，离子从电离室探测器的底面小孔进入电离室探测器而被探测和计数（离子信号）； 同时，待测样品受到离子辐照而发出的荧光也穿过电离室探测器，从电离室顶部小孔出来，经显微镜聚集，由其后的荧光探测器进行探测（荧光信号）。

所述的单离子束双路信号同步探测方法，其特征在于：所述的待测样品是生物细胞。

所述的单离子束双路信号同步探测方法，其特征在于：所述的电离室探测器还设有营养气体通孔，以保证细胞在辐照过程中不会凋亡；电离室探测器的外形为矮圆柱形。

所述的单离子束双路信号同步探测方法，其特征在于：所述的显微镜的物镜为长工作距离物镜。

所述的单离子束双路信号同步探测方法，其特征在于：所述的薄膜为厚约3um、透明的mylar薄膜。

所述的单离子束双路信号同步探测方法，其特征在于：所述的单离子束装置的发射端口、待测样品、电离室探测器的两个小孔、显微镜的物镜端口在一条直线上。

所述的单离子束双路信号同步探测方法，其特征在于：所述的P10气体的成分是90%的氩气和10%的甲烷。

本发明的工作原理是：离子发射出来后，直接辐照样品，并穿透样品进入电离室探测器，电离室探测器即对离子进行探测和计数（离子信号）。另一方面，样品发出的荧光也穿过电离室探测器，经显微镜聚集，由其后的荧光探测器进行探测（荧光信号）。

本发明的有益效果在于：本发明所用的装置简单、易实现，实现了在探测离子信号的同时，还能探测样品的荧光信号。

附图说明

    图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，单离子束双路信号同步探测方法，包括有单离子束装置1、电离室探测器3、荧光探测器6，还包括有显微镜5，其具体方法步骤如下：

（1）将待测样品2置于单离子束装置1的发射端口的上方；