一种流式细胞仪激发光源系统及校正方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光学测量仪器领域，具体涉及一种流式细胞仪激发光源系统及校正方 法。
【背景技术】
[0002] 流式细胞仪是一种可以对细胞，或者一些特殊微粒(如聚苯乙烯微球）的特性(如 大小、折射率、内部结构的复杂程度等)进行快速分析的仪器。在含有细胞的样本被鞘液压 缩聚焦，进入流体池中后形成层流，细胞被压缩在样本流线上，一个一个地通过激光光斑， 使用探测器在光轴方向的前方和光轴的90°方向测试细胞经过激光光斑产生的散射光，以 及所携带的荧光染料产生的特异性荧光，从而测试细胞的一些特性。
[0003] 流式细胞仪要求测量结果的分布小于均值的2%(国家医药行业标准YY-T 0588)。 激光的光强是呈高斯分布的，光强随着离光斑中心的距离增加而下降的非常快，因此流式 细胞仪测试过程中，必须首先保证光斑的中心能打在细胞上，才能保证测量结果的一致性。 另外激光的强度一致性要求非常高，稳定性要达到1%，才能保证测量结果的。
[0004] 所以，为了保证光斑中心能够打在细胞上，现有技术中提供了一些应用于流式细 胞仪的光斑位置调节系统和方法，例如，专利EP0696731B1介绍了一种小型化且低成本的细 胞分析仪，其前向光照射在5个探测器上，通过其差分，信号指示光斑是否已经对准。该专利 可以实现二维方向的光斑对准，但是还存在以下两个问题：1)该专利的探测器属于特殊形 状的探测器，需要定制，价格昂贵;2)该专利只能粗略的估计位置的偏移，并不能给出一个 相对准确的调节量，需要特别有经验的工程师人工进行调节才能完成，无法实现自动调节 对准，且因人工调节其对准精度较差。专利CN200810066065.0介绍了 一种前向散射光信号 探测装置与方法及细胞或粒子分析仪，其特点是前向采用了一维阵列探测器，从而通过光 斑至少照射其中的三个探测器，来判断光斑位置是否对准。该专利存在着以下问题：1)该专 利只能实现一维方向的光斑对准，对于平行于流体的方向，是没有办法对准的；2)该专利同 样不能给出一个比较准确的，量化的量来校准光斑。所以也存在对准精度较差的问题。
【发明内容】
[0005] 因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的光斑中心与目标之间的对 准精度差的缺陷。
[0006] 为此，本发明的一种流式细胞仪激发光源系统，包括：
[0007] 光源，用于发射激发光；
[0008] 调节装置，与反馈控制装置连接，用于接收所述光源发出的激发光并根据来自于 所述反馈控制装置的控制信号调节所述激发光的传播方向后出射；
[0009] 分光及检测装置，与所述反馈控制装置连接，用于将所述调节装置出射的光分成 两束，检测一束光的光强和光斑位置并将包含光强和光斑位置信息的信号传输给所述反馈 控制装置，出射另一束光；
[0010] 整形及聚焦装置，用于将所述分光及检测装置出射的光进行整形并聚焦出射到目 标上；
[0011] 反馈控制装置，用于接收所述分光及检测装置传输的包含光强和光斑位置信息的 信号，根据所述信号计算出调节量和光强修正量，将包含所述调节量的控制信号传输给所 述调节装置。
[0012] 优选地，所述调节装置包括反射镜和动作机构；
[0013] 所述光源发出的激发光照射到所述反射镜后，经所述反射镜反射后出射；
[0014] 所述动作机构，与所述反馈控制装置连接，用于根据来自于所述反馈控制装置的 控制信号进行运动以调节所述反射镜反射光线的角度。
[0015] 优选地，所述分光及检测装置包括分光镜和光电传感器；
[0016] 所述调节装置出射的光照射到所述分光镜后，一束反射光被所述光电传感器所接 收，另一束透射光出射；
[0017] 所述光电传感器，与所述反馈控制装置连接，用于检测光强和光斑位置信息并将 其传输给所述反馈控制装置。
[0018] 优选地，所述光电传感器为二维位置灵敏硅探测器。
[0019] 优选地，所述分光及检测装置还包括窄带滤光片；
[0020] 所述窄带滤光片，位于所述分光镜和光电传感器之间，用于仅供与所述激发光对 应波长的光透射通过。
[0021 ]优选地，所述整形及聚焦装置包括第一柱面镜和第二柱面镜；
[0022] 所述第一柱面镜和第二柱面镜沿光传播方向顺序排布。
[0023] 本发明的一种用于上述的流式细胞仪激发光源系统的校正方法，包括以下步骤：
[0024] 反馈控制装置接收分光及检测装置传输的包含当前的光强I和光斑位置(x，y)信 息的信号；
[0025] 反馈控制装置判断距离值r是否小于预设值，其中，r .= ^(χ - x0)2 + (y - y0)2, (X〇，y〇)表示在整形及聚焦装置出射的光聚焦照射到目标上的情况下分光及检测装置检测 到的光斑中心位置；
[0026] 当距离值r小于预设值时，反馈控制装置将包含调节量为0的控制信号传输给调节 装置。
[0027] 优选地，还包括以下步骤：
[0028]当距离值r大于或等于预设值时，重复进行反馈控制装置将包含调节量为(x-xo， y-y〇)的控制信号传输给调节装置，待调节装置根据调节量(xny-yo)进行调节后，反馈控 制装置接收分光及检测装置传输的包含调节后的光强和光斑位置信息的信号，直至距离值 小于预设值为止。
[0029] 优选地，还包括以下步骤：
[0030] 反馈控制装置计算出光强修正量f，其中，Ιο表示在整形及聚焦装置出射的光聚焦 照射到目标上的情况下分光及检测装置检测到的光强。
[0031] 本发明技术方案，具有如下优点：
[0032] 1.本发明实施例提供的流式细胞仪激发光源系统，通过分光及检测装置检测出两 束光中的一束光的光强和光斑位置并将其传输给反馈控制装置，反馈控制装置从而可以直 接计算出光斑偏离量，即计算出使光斑中心与目标对准的调节量，然后输出给调节装置进 行相应地调节，以改变经调节装置后出射的激发光的传播方向，克服光斑的偏离，实现了光 斑位置的自动校准，从而提高了光斑中心与目标之间的对准精度。反馈控制装置还可以根 据接收到的光强计算出光强修正量，从而可以补偿因激发光光强不同而导致相同样本产生 不同的测量结果的问题，有效提高了测量结果的准确性，同时也可以在不降低测量精度的 前提下，采用光强稳定度稍差、较为低端的激光器，从而有效降低成本。
[0033] 2.本发明实施例提供的校正方法，通过设置调节量为(X-XQ，y-yo)和预设判别标 准，由于具有量化的位置偏移指标和明确的判别标准，所以可以通过不太复杂的算法，就能 实现光斑的自动校准，提高光斑中心与目标之间的对准精度。
[0034] 3.本发明实施例提供的校正方法，通过设置计算光强修正量f，从而可以补偿因激 发光光强不同而导致相同样本产生不同的测量结果的问题，有效提高了测量结果的准确 性，同时也可以在不降低测量精度的前提下，采用光强稳定度稍差、较为低端的激光器，从 而有效降低成本。
【附图说明】
[0035] 为了更清楚地说明本发明【具体实施方式】中的技术方案，下面将对【具体实施方式】描 述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实 施方式，对于本领域普通技术人员来讲，