[发明专利]基于微纳马达的光声信号检测与成像方法

权利要求书

1.基于微纳马达的光声信号检测与成像方法，其特征在于，所述基于微纳马达的光声信号检测与成像方法包括：

S1：准备用于基于微纳马达的光声信号检测与成像的检测成像系统，该系统包括由一侧半球面上依次溅射铁磁性金属层(1-1)和光热转换金属层(1-2)的基体球体(1-3)构成的微纳马达(1)、盛装去离子水的容器(2)、纳秒脉冲近红外激光光源(3)、超声波探测器(4)、功率放大器、滤波器、电磁线圈(5)和装有成像算法软件的图像重构电脑(6)；所述微纳马达(1)位于容器(2)内；所述超声波探测器(4)的输出端电连接功率放大器的输入端；所述功率放大器的输出端电连接滤波器的输入端；所述滤波器的输出端电连接图像重构电脑(6)；所述纳秒脉冲近红外激光光源(3)、超声波探测器(4)和电磁线圈(5)分别电连接电源；

S2：启动电磁线圈(5)，电磁线圈(5)产生磁场对微纳马达(1)进行驱动和导向；

S3：启动纳秒脉冲近红外激光光源(3)，通过纳秒脉冲近红外激光光源(3)产生的纳秒脉冲近红外激光对微纳马达(1)进行照射，基于光热转换金属层(1-2)的等离激元效应会激发周围液体的热弹性膨胀，周期性照射微纳马达(1)产生光热转换，产生超声波光声信号；

S4：启动超声波探测器(4)，超声波探测器(4)检测接收超声波光声信号后，超声波光声信号经功率放大器放大后，经滤波器进行滤波处理，滤波后传递信号至已启动的图像重构电脑(6)进行算法成像；

所述微纳马达(1)上溅射的铁磁性金属层(1-1)的厚度为15nm；所述微纳马达(1)上溅射的光热转换金属层(1-2)的厚度为20nm；

所述铁磁性金属层(1-1)为金属Ni、金属Fe、金属Co、Fe-Ni合金、Fe-Co合金或者Ni-Co合金中的一种；所述光热转换层为金属Au。

2.根据权利要求1所述的基于微纳马达的光声信号检测与成像方法，其特征在于，所述容器(2)为洁净培养皿、毛细管或者PDMS衬底上的微流道中的一种。

3.根据权利要求1所述的基于微纳马达的光声信号检测与成像方法，其特征在于，所述纳秒脉冲近红外激光光源(3)的波长范围为780nm-808nm，脉冲脉宽为10-15纳秒。

4.根据权利要求1所述的基于微纳马达的光声信号检测与成像方法，其特征在于，所述超声波探测器(4)为商用64通道线性阵列US换能器，超声波探测器(4)的型号为：L15-4，超声波探测器(4)的中心频率为8MHz；所述功率放大器为低频功率放大器。

5.根据权利要求1所述的基于微纳马达的光声信号检测与成像方法，其特征在于，所述电磁线圈(5)磁场强度为1-8mT。

6.根据权利要求1-5任一项所述的基于微纳马达的光声信号检测与成像方法，其特征在于，所述微纳马达(1)的尺寸为10-30μm。

7.根据权利要求1所述的基于微纳马达的光声信号检测与成像方法，其特征在于，所述基体球体(1-3)为聚苯乙烯球、二氧化硅球或者PMMA球中的一种。