专利名称：单个粒子辐照装置用新型前探测方法
技术领域：
本发明属于辐射生物学、粒子探测等领域，更具体的说涉及一种辐照细胞的单粒子微束装置中新型前探测方法。
为了克服目前单粒子微束装置中前探测与后探测的缺陷，本发明提出一种新的前探测方法，光电倍增管安放在显微镜的支架上，光子经光导引出。
(2)粒子探测装置包括10-20μm厚的固体探测器、几μm厚的真空封膜，几μm厚的光子反射膜，和几μm厚的对探测装置和真空封膜进行固定的薄膜。
(3)准备对细胞进行照射的粒子穿过探测器时产生光子，光子被铝箔等类的薄膜反射到光导里。
(4)光子经光导进入光电倍增管。
(5)光电倍增管安放在显微镜的支架上。光子进入光电倍增管后经光电转换电路变成电信号，标志探测到一个粒子。
本发明探测方法具备以下几个优点(1)由于光电倍增管从显微镜的物镜处移开，物镜镜头处可以安放气体电离室，可以进行细胞前后探测。
(2)收集光子的效率会增加，因为产生的光子可以被闪烁体的反射层反射而进入光电倍增管。
(3)避免光子进入细胞影响单粒子束生物效应的实验。尽管闪烁体产生的光子数并不多，但若进入细胞，必然会对细胞产生影响。
(4)即使这种影响很小，本方法还是可以证明细胞的变异是由荷电粒子引起的，而不会是光子或光子与荷电粒子共同引起的。
(5)由于本发明立足于增加收集光子数目，闪烁体有望做得更薄些，如从50μm缩小到10μm左右，细胞前面的固体膜厚度有望大大地缩小。这样就可以减小粒子与固体膜碰撞带来的能量与角度歧离。缩小角度歧离有助于缩小瞄准器出口的束斑，提高定位精度。缩小能量歧离有助于缩小辐照细胞粒子的能散，有利于辐射生物学的研究工作。
图2是新型前探测方法的示意图。有显微镜6，物镜9，显微镜支架7，光电倍增管8安装在显微镜支架7上。
粒子14通过瞄准器后穿过一层真空封膜1，光子反射膜2，固体探测器3，光子反射膜4和固定膜5后射入样品架1中的细胞内。真空封膜1用3μm厚的Mylar膜，光子反射膜2、4用0.5-1.0μm厚的铝箔，固体探测器3用10-20μm厚的闪烁体，固定膜5用4μm厚的聚丙烯(Polyprepolene)膜，粒子14在闪烁体内损失能量后产生的大量光子经光导11传入光电倍增管8内。光子在光电倍增管8内被转换成电信号，电信号经放大进入计数和信号处理装置，完成单个粒子的个数探测或能谱探测。
权利要求
1.单个粒子辐照装置用新型前探测方法，其特征在于将粒子束通过瞄准器后穿过一层真空封膜，光子反射膜，固体探测器，光子反射膜和固定膜后射入样品架中的细胞内，粒子在固体探测器闪烁体内损失能量后产生的大量光子经光导传入光电倍增管内，光子在光电倍增管内被转换成电信号，电信号经放大进入计数和信号处理装置，完成单个粒子的探测。
2.根据权利要求1的所述的单个粒子辐照装置用新型前探测方法，其特征在于采用10-20μm厚(或更薄的)的固体探测器、几μm厚的真空封膜、几μm厚的光子反射膜和几μm厚的对探测装置和真空封膜进行固定的薄膜。
3.根据权利要求1的所述的单个粒子辐照装置用新型前探测方法，其特征在于采用5-10μm厚的固体探测器
全文摘要
本发明公开了一种单个粒子辐照装置用新型前探测方法，光电倍增管安放在显微镜的支架上，将粒子束通过瞄准器后穿过一层真空封膜、光子反射膜、固体探测器(如闪烁体)、光子反射膜和固定膜后射入样品架中的细胞内，粒子在固体探测器闪烁体内损失能量后产生的大量光子经光导传入光电倍增管内被转化成电信号。本发明为细胞前后探测提供空间，有利于克服目前单粒子微束装置中前探测与后探测的缺陷。本发明还有利于增大收集光子的效率，可避免光子进入细胞影响单粒子束生物效应的实验。
文档编号G01T1/20GK1410781SQ0213804
公开日2003年4月16日 申请日期2002年7月26日 优先权日2002年7月26日
发明者吴瑜, 余增亮, 王绍虎, 胡素华, 李军, 陈斌, 王旭飞 申请人:中国科学院等离子体物理研究所