一种粒子成像室的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及影像式粒子分析仪技术领域，尤其涉及的是一种粒子成像室。
【背景技术】
[0002] 分析液体样本中的粒子，最有效的方法是使液体样本中的粒子从一个狭窄的通道 流过，同时在这个狭窄的粒子通道上通过显微成像系统采集粒子的特征信息。目前，显微成 像系统技术已经相当成熟，且处于不断上升提高的阶段；为了得到准确的特征信息，在成像 室内形成稳定的、很薄的平面流技术显得格外重要。
[0003] 样本中的粒子在通道内流动时，处于中心处的粒子流速最快，紧贴通道壁面处的 流速最低，其余位置的流速根据距离中心处位置的不同而呈抛物线规律；不在中心位置的 粒子与周围液体流速不一致，在流动过程中会造成翻滚现象，导致粒子图像存在弯折、堆 积、卷曲等缺陷。
[0004] 因此，现有技术还有待于改进和发展。
【发明内容】
[0005] 鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种粒子成像室，旨在解决现 有技术中待成像的样本中的粒子无法在成像室内形成稳定的、很薄的平面流的缺陷。
[0006] 本发明的技术方案如下： 一种粒子成像室，其中，包括依次设置的用于注入鞘液及样本液体、且使鞘液具有相同 的注入速度的整流腔部件，用于从对所述整流腔部件流出的鞘液进行第一次加速的加速腔 部件，用于对从所述加速腔部件中流出的鞘液在包裹从整流腔部件直接注入的样本液体后 进行第二次加速的聚焦腔部件，及用于通过腔外设置的显微成像系统对从所述聚焦腔部件 流出的包裹着样本液体的鞘液进行图像采集的识别腔部件。
[0007] 所述粒子成像室，其中，所述整流腔部件包括： 对称式整流腔； 套设在所述对称式整流腔上的样本针座； 设置在所述的对称式整流腔入口处的排气座； 垂直设置在所述排气座的侧壁上第一排气接头及第二排气接头； 垂直设置在所述排气座顶端、贯穿所述排气座并延伸至聚焦腔部件的样本针； 设置在所述样本针座的侧壁上、贯穿所述样本针座并延伸至对称式整流腔的鞘液入口 管。
[0008] 所述粒子成像室，其中，所述第一排气接头与所述第二水平接头在水平方向上呈 90°夹角，且在竖直方向上不处于同一高度。
[0009] 所述粒子成像室，其中，所述加速腔部件的长度为5mm-15mm。
[0010] 所述粒子成像室，其中，所述聚焦腔部件的侧面壁厚为0-2mm，且其河道宽度为 〇-6mm〇
[0011] 所述粒子成像室，其中，所述识别腔部件包括： 对称式识别腔； 设置在所述对称式识别腔出口处的排废液座； 设置在所述排废液座上的排废液接头。
[0012] 所述粒子成像室，其中，所述对称式识别腔的前表面和后表面上均设置有至少2 个标记点。
[0013] 所述粒子成像室，其中，所述对称式识别腔的前表面的四个顶角中的两个相对的 对角上分别设置有第一标记点及第二标记点。
[0014] 所述粒子成像室，其中，所述对称式识别腔的后表面的四个顶角中的两个相对的 对角上分别设置有第三标记点及第四标记点。
[0015] 所述粒子成像室，其中，所述标记点由4个高度不同的方形区域组成，且每一方形 区域的几何中心处设置有十字线。
[0016] 有益效果：本发明所述的粒子成像室，可用于影像式粒子分析仪，包括依次设置 的整流腔部件、加速腔部件、聚焦腔部件及识别腔部件。所述粒子成像室输入样本液体和 鞘液，其中鞘液在通过所述粒子成像室的腔体后能够对样本液体的截面厚度进行压缩，使 其达到理想厚度后拍照分类；并且可提高样本液体内粒子的运动姿态稳定性，特别是对不 规则形状粒子运动姿态稳定性的提高，从而提高自动分类识别的成功率及分析结果的准确 性。
【附图说明】
[0017] 图1为本发明所述的粒子成像室的区域划分示意图。
[0018] 图2为本发明所述的粒子成像室的结构示意图。
[0019] 图3为非对称流道的示意图。
[0020] 图4a为本发明所述的粒子成像室中对称式识别腔的前表面上标记点的示意图。
[0021] 图4b为本发明所述的粒子成像室中对称式识别腔的后表面上标记点的示意图。
[0022] 图5为本发明所述的粒子成像室中标记点的示意图。
[0023] 图6为聚焦腔部件中不同鞘流池宽度对样本液体的层流宽度影响的模拟仿真结 果曲线图。
[0024] 图7为不同加速腔部件长度模拟仿真结果曲线图。
【具体实施方式】
[0025] 本发明提供一种粒子成像室，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明 确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发 明，并不用于限定本发明。
[0026] 请参见图1，其为本发明所述的粒子成像室的区域划分示意图。如图1所示，所 述粒子成像室包括依次设置的用于注入鞘液及样本液体、且使鞘液具有相同的注入速度的 整流腔部件1〇〇,用于从对所述整流腔部件1〇〇流出的鞘液进行第一次加速的加速腔部件 200,用于对从所述加速腔部件200中流出的鞘液在包裹从整流腔部件100直接注入的样本 液体后进行第二次加速的聚焦腔部件300,及用于通过腔外设置的显微成像系统对从所述 聚焦腔部件300流出的包裹着样本液体的鞘液进行图像采集的识别腔部件400。
[0027] 进一步的，请再参考图2,其为本发明所述的粒子成像室的结构示意图。如图2所 示，所述整流腔部件1〇〇包括： 对称式整流腔110 ; 套设在所述对称式整流腔上的样本针座120 ; 设置在所述的对称式整流腔入口处的排气座130 ; 垂直设置在所述排气座130的侧壁上第一排气接头140及第二排气接头150 ; 垂直设置在所述排气座130顶端、贯穿所述排气座130并延伸至聚焦腔部件300的样 本针160 ; 设置在所述样本针座120的侧壁上、贯穿所述样本针座120并延伸至对称式整流腔110 的鞘液入口管170。
[0028] 具体实施时，所述对称式整流腔110的腔体内为圆柱形通壁面，还包括样本液引 导区（图中未标出）。可见，所述的整流腔部件100上设置有鞘液入口管170,其为单一的鞘 液输入口，当鞘液注入到对称式整流腔110的圆柱形腔体后，经过样本针座120集合位置均 布的两孔输入鞘液，使得两孔鞘液具有相同的注入速度进入加速腔部件200。
[0029] 更具体的，鞘液从鞘液入口管170注入对称式整流腔110,以相同流量从两孔注入 加速腔部件200,经过加速进入聚焦腔部件300进行第二次加速，样本液体通过样本针160 进入聚焦腔部件300,具有相同速度的鞘液分别从两侧在聚焦腔部件300夹着样本液体向 前流动，经过识别腔部件400,并从识别腔部件400的输出端流出。
[0030] 进一步的，如图1和图2所示，所述的加速腔部件200,具有呈对称分布的加速 腔体，输入和输出端之间轮廓由圆弧和直线直接连接起来（即包括曲线加速面和直线整流 面)，流体(本发明中的流体是指鞘液及样本液体)通过加速腔部件200由腔体截面积变化进 行压缩，实现第一次加速后输出更加稳定的流体进入聚焦腔部件300。
[0031] 进一步的，如图1和图2所示，所述的聚焦腔部件300呈对称分布，聚焦腔部件300 的输入端与加速腔部件200的输出端相连，通过流体截面积的再次变化对鞘液层流厚度进 行压缩，且聚焦腔部件300中聚焦腔两侧的鞘液流速相同，使样样本针160中流出的样本层 流两侧压力相同，进而保证样本层流位于整个层流的中间，便于接下来的拍照识别。具体实 施时，样本针160输出口位于二次加速的起始端，具有相同速度的鞘液夹着样本液体前行， 样本液体从样本针160的输出口中流出的速度与鞘液速度不同。
[0032] 进一步的，如图1和图2所示，所述的识别腔部件400,包括：对称式识别腔410;设 置在所述对称式识别腔410出口处的排废液座420 ;设置在所述排废液座420上的排废液 接头430。所述对称式识别腔410呈对称分布，分别与聚焦腔部件300中聚焦腔的输出端和 排废液座420的输入端相连，当鞘液包裹下的样本液体的层流以一定的速度匀速经过对称 式识别腔410时，置于识别腔部件400外部的显微成像系统进行拍照，并对图像进行分析、 归类、处理。
[0033] 本发明的粒子成像室中，要实现的技术效果是使样本液体中的样本粒子以合适的 位置、合适的速度出现在显微成像系统的镜头前，使显微成像系统能够采集到清晰合适的 粒子图像。
[0034] 在本发明所述的粒子成像室中，为了使样本液体在聚焦腔部件300中尽量位于层 流中心位置，一种方式是聚焦腔部件300内采用非对称的流道，如图3所示，调整样本液体 10在进入流道时的中心位置，使其靠近平直壁面一侧。另一种方式是聚焦腔部件300内采 用结构完全对称的流道，如图4所示，样本液体10两侧的鞘液20流速相同，使样本液体10 的层流位于流道中心位置。
[0035] 如图3所示，对于聚焦腔部件300中腔体为非对称结构的粒子成像室，如果将样本 液体10的输入端放在流道的中心位置，鞘液20在靠近平面壁面的的流速高，倾斜壁面附近 的鞘液20流速低，对靠近倾斜壁面的液体产生一定的压迫，不能使样本液体10中的样本粒 子进入对称式识别腔410后处在流道的中心位置，使得样本液体10的流动层流位置出现偏 差，偏向靠近倾斜壁面侧。
[0036] 对于聚焦腔部件300中腔体为对称结构的粒子成像室，由于其结构的对称性，在 不考虑重力的情况下，鞘液20和样本液体10的受力状态仍然具有对称性，液体粘度参数的 变化可以改变液体内部剪切力，但是流体受力仍然呈对称性，因此样本液体10的层流位于 流道中心位置的特性不会受到影响。
[0037] 对于样本液体10中粒子在对称式识别腔410不能处在焦平面位置，导致不能成像 的问题，引起这种现象的原因是位于样本液体10的层流两侧的鞘液20速度不同。当使鞘 液20具有单一的注入速度，整流腔部件100中的鞘液20具有单一的注入口，保证进入聚焦 腔部件300中鞘流池的鞘液20具有相同的速度，使样本液体10中的样本粒子进入对称式 识别腔410时在通道的中心位置。通过上述调整方式，无论鞘液20的物理性质变化，样本 液体20的物理性质变化，都不会对对称式识别腔410内的层流产生偏离的作用。
[0038] 为了确保样本液体10的层流位于流道中心位置，样本针160两侧的鞘液输出口尺 寸要相同，加工精度要保证。如果一侧的鞘液入口比另一侧大，鞘液的注入流量就会增加， 导致在识别腔部件400这一侧的鞘液流量增加，样本液体的层流偏离中心聚焦