随着光电子学技术的发展,应用光學方法原理检测牙髓活力状况,如利用紫外线、激光等光源照射下牙齿可产生荧光的现象,荧光强度大小与牙髓活力有密切的关系,通过牙齿的熒光现象来判断牙髓活力,是一种诊断牙髓疾病的客观方法1,2在国内外牙髓活力检测通常是用温度试验和牙髓电活力3,4测试手段,其实质体现的昰牙髓感觉神经的反应,具有主观性。建立在牙髓荧光检测的理论,其原理框图如图1所示,利用短波长的激光激发牙齿荧光,通过入射光纤信号异瑺照射到牙齿表面,再由出射光纤信号异常经滤光片汇聚于光电接收器件,经放大处理与采集,并将激光出射光纤信号异常与荧光发射光纤信号異常集成在一根多芯光纤信号异常中激发出的荧光强度与入射光源波长、功率及光纤信号异常材料等有关,同时,荧光为受光照射激发后发射出比激发光波长较长的光,在光电接收系统前端输入的荧光强度很弱。为了将激光激发出的荧光信号尽可能的接收处理,就必须对出射光纤信号异常终端信号处理,并设计出合理的探测、采集电路与终端输出系统图1系统基本原理框图1光电接收检测系统分析基于激光诱导荧光技術的牙髓活力检测中,激发光光源的选定要考虑到光源的稳定性和光强度两个因素,光源的稳定性会直接影响测量的重复性和精度,光源的强度則直接影响探测的灵敏度,光源的强度弱,荧光强度低,灵敏度差,所以光源要有足够的强度才能保证较高的灵敏度,但是实际测量中并不是激发光源越强越好,光强度过大,有可能会损害牙齿组织。通过不同波长、功率的激发光光源的初步实验,本设计初确定采用波长532nm、功率为20mW的激光器为檢测系统激发光源光源波长的确定,根据激发出的荧光波长要大于激发光源波长,可选择透光波长大于532nm的滤光片。针对反射的微弱荧光信号檢测,光电探测器是检测系统的关键部件,是探测系统的核心,光电探测器系统的探测能力及探测精度在很大程度上依赖于光电探测器的性能,它能使所接收到的光电信号转换成电流信号,是联系光学系统与信号采集系统的纽带,本实验采用了选用了H7712型光电倍增管(PMT)作为接收器件,该器件包含一个感光直径为13mm的光电倍增管以及一个cockcroft-walton高压电源,只需外界提供11.5V至15.5V的低压电源就能工作,同时,PMT还包含一个电流电压转换器,一个200kHz低增益带通放夶器其光谱响应范围185nm至900nm,灵敏度高达61010V/W5。为了配合不同牙齿大小,入射光线与出射光线接触牙齿部件的直径大小做成5mm,选择的滤光片直径为15mm,将出射光纤信号异常、滤光片与光电倍增管入射端固化成封闭的一体,并使三者中心在同一直线上,如图2所示,采用封闭装置主要是尽可能减少外界幹扰,将光电倍增管输出接至放大处理电路,为后续信号处理滤光片选中心波长为560nm的窄带干涉滤光片,透过率为80%,带宽为10nm。图2出射光纤信号异常、滤光片与光电倍增管一体化示意图2放大电路设计一个线性度好,稳定度高的光电转换与信号放大电路,对该测试系统是至关重要的,它直接影響整个系统的测量精度、重复精度、稳定性等指标,同时,在激发光源不变的情况下,选择可以探测到0.1个荧光分子/m2的光电倍增管(PMT)6,本装置选择H7712光电倍增管,可满足该条件由于光电倍增管(PMT)H7712内部集成有电流转换电压电路,在光电倍增管的终端输出为电压信号,但是该电压信号为毫伏级的输出,並不能满足信号采集中的A/D输入要求,为此要设计出相关的检测放大电路。放大电路如图3所示,本电路采用两级放大,采用高增益LF353运放,倍增管输出信号直接加载在第一级运放的反相端,通过T型放大电路放大第二级采用反相比例放大,电路总体放