[实用新型]一种流式细胞仪的光路和探测系统

说明书

本实用新型公开了一种流式细胞仪的光路和探测系统，其包括光源组、合束镜、光束整形系统、流动室、探测系统；所述光源组包括至少两种光源，所述合束镜为二向色镜，至少两种光源通过二向色镜实现合束；所述光束整形系统包括两组旋转轴正交设置的柱透镜组：第一柱透镜组和第二柱透镜组；二向色镜设于第一柱透镜组和第二柱透镜组之间；所述探测系统包括光学采集系统和探测器，探测器设于所述光学采集系统的后焦距之外；所述流动室的中心轴位于所述第二柱透镜组的后焦点上，且位于光学采集系统的前焦距之内。本实用新型激光聚焦光斑尺寸和位置可以精确调整，且采用离焦方式，配合挡板和小孔，即使在流动室内径污染的情况下依然能得到很高的信噪比。

技术领域

本实用新型属于分析仪器技术领域，涉及激光、流式细胞仪技术，具体涉及一种流式细胞仪的光路和探测系统。

背景技术

流式细胞仪采用激光照射被测的微观颗粒(如细胞)，并通过采集系统收集散射光和被激发出的荧光，再对这些采集到的光分析，得到微观颗粒的信息。散射光包括前向散射和侧向散射。其中前向散射也称为小角度散射，其强度和细胞的大小、形状、内部结构、折射率等因素相关，和被测颗粒体积呈正相关，常用于免疫表型分析。

前向散射光和激光穿过颗粒的直透光在同一个方向，因此需要在前向散射探测器前面，放置一个光束挡板，滤掉直透光。该光束挡板根据光路需要可以为矩形、十字形或其他异形结构(如CN105917211A所描述的菱形)。在使用过程中，流动室的内壁会或多或少吸附一些杂质或气泡，造成内壁上出现大量的杂散光。由于流动室的内径很小，对于采集透镜而言，内壁和颗粒的物距几乎相等(相差100微米左右)，它们的像距也几乎相等。因此，大量的杂散光将和前向散射光一起被聚焦到探测器上，很容易就淹没了信号。

入射到颗粒上的激光光束往往需要整形为椭圆光斑，这样即便每个颗粒经过光斑的位置不同，也不会造成激发光能量有太大的差异。比较成熟的整形方法包括使用变型棱镜对，或者柱透镜实现对光束一维方向的压缩。另一方面，现代流式细胞仪往往会采用两个以上的激光器作为激发光源，而由于棱镜色散角度不大，采用变型棱镜对需要将激光器置于较远的距离才不会相互干涉，不便于小型化(如US 20040061853所描述的方式)。所以大多数流式细胞仪依然采用一对交叉放置的柱透镜来实现光束整形。

公告号为CN103430009A的中国专利公开了一种用于流式细胞术的轴向光损失传感器系统，其合束并整形的方法为：先将多束激光合束，然后再统一由整形器件整形。大多数流式细胞仪均采用这种方法，其不足点是：对整形器件的要求相对较高，而且每组光束的聚焦尺寸和聚焦位置只能折衷处理。

公告号为CN105917211A的中国专利公开了一种用于流式细胞仪的光学引擎、流式细胞仪系统及使用方法，其对每个激光束都配置一对柱面镜。这种方案的好处是可以实现将每个激光源精确聚焦到流动室的不同位置，但是其存在的缺点则是：装调比较麻烦，而且对空间布置有要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种新型流式细胞仪的光路和探测系统，其采用的光路布局和调节方法使得在多激光仪器中，每个激光聚焦光斑的空间位置能精确调节，并且光斑大小能满足使用要求，同时探测系统能大大减小杂散光的影响，且安装调试简单。

本实用新型的技术方案如下：

一种流式细胞仪的光路和探测系统，其包括光源组、合束镜、光束整形系统、流动室、探测系统；所述光源组包括至少两种光源，所述合束镜为二向色镜，至少两种光源通过二向色镜实现合束；所述光束整形系统包括两组旋转轴正交设置的柱透镜组：第一柱透镜组和第二柱透镜组；所述二向色镜设于所述第一柱透镜组和第二柱透镜组之间；所述探测系统包括光学采集系统和探测器，所述探测器设于所述光学采集系统的后焦距之外；所述流动室的中心轴位于所述第二柱透镜组的后焦点上，且位于所述光学采集系统的前焦距之内。