一种光学检测模块及粒子分析仪的制作方法

本申请涉及流式技术颗粒分析，具体而言，涉及一种光学检测模块及粒子分析仪。

背景技术：

1、流式细胞分析仪作为对不同细胞进行统计和分类的仪器已被广泛应用于医疗和生物领域，流式细胞分析仪的光学系统通常由激光激发系统和荧光收集检测模块组成，而荧光收集检测模块系统又由荧光收集镜和检测模块组成。

2、由于流式光学系统中多个不同波长激光激发同一特定的荧光染料后，激发产生的荧光光谱会有重叠，因而在目前粒子分析仪中多采用荧光收集模块把不同激光激发的荧光先在空间上分开，然后耦合入多模光纤端面对应不同激光通道的光纤内。光纤与检测模块上预留的光纤接口连接，通过光纤准直镜准直、分光镜分光、带通滤光片滤光，最终将荧光分成不同波长的荧光信号被检测器接收，通过计算机软件逐一分析这些不同波长的荧光信号，统计出样本中粒子的种类和数量。

3、现有光学检测模块主要有两种，一种采用了星形光路系统来收集检测荧光信号。使用长焦距物镜来收集荧光，但荧光在传输过程中的像差和发散角问题限制其能检测的荧光波长数目。同时，入射到探测器光敏面上的荧光光斑大于3mm，因此通过星形光路系统来收集检测荧光信号只能采用大表面积的光电倍增管(pmt)作为探测器，系统体积大，并且价格高昂的光电倍增管增加了检测成本。

4、另一种流式细胞术系统中，荧光在传输过程中，先经过二色镜分光，然后通过凹面反射镜对入射光进行重新聚焦成像，最终通过透镜聚焦到达检测器，避免了流式细胞术系统的发散准直光问题。但光路中每增加一个镜片，都会对原始光强噪声衰减，光路中每增加一个镜片，都需要结构额外增加固定座，进而增加系统的装配公差，最终影响检测模块的整体性能。

5、随着现有粒子分析仪激光通道扩展，光学检测模块数量也需要相应增加，检测模块通道可扩展性、体积的大小及光路调试简单尤为重要。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种光学检测模块及粒子分析仪，该光学检测模块具有光路调试简单、体积小、结构紧凑以及光纤通道数可扩展的特点。光纤通道数目根据仪器激光通道数灵活配置，同一台多激光通道数仪器也可配多个检测模块。

2、为了实现上述目的，第一方面，本实用新型提供一种光学检测模块，包括温控单元以及设置在所述温控单元上的光学检测单元；

3、所述光学检测单元包括光纤准直器组件、分光镜组件、滤光片组件、聚焦透镜组件以及探测器组件；

4、所述光纤准直器组件、所述分光镜组件以及所述滤光片组件分别与所述聚焦透镜组件连接，所述聚焦透镜组件及所述探测器组件连接在所述温控单元上；

5、所述光学检测单元包括设置在所述温控单元上的一套或多套，构成所述光学检测模块的单通道检测单元或者多通道检测单元。

6、在可选的实施方式中，所述光纤准直器组件包括光纤准直镜及准直镜座，所述准直镜座上设置有准直镜安装孔，所述光纤准直镜胶粘在所述准直镜安装孔中，所述准直镜座连接在所述聚焦透镜组件上；

7、所述准直镜座连接有光纤接口座，所述光纤接口座通过顶丝连接在所述准直镜座上，所述准直镜座上设置有用于容置所述顶丝的顶丝孔。

8、在可选的实施方式中，所述分光镜组件包括分光镜、分光镜安装座及分光镜固定座，所述分光镜胶粘在所述分光镜安装座上，所述分光镜安装座连接在所述分光镜固定座上。

9、在可选的实施方式中，所述分光镜安装座包括多个，所述分光镜固定座上间隔设置有多个长圆孔，每个所述分光镜安装座通过独立的螺钉安装在所述长圆孔中。

10、在可选的实施方式中，所述分光镜安装座包括位于其顶部的凸块，所述分光镜固定座的底部设置有用于容置所述凸块的限位槽，所述分光镜安装座通过所述凸块与所述限位槽配合连接在所述分光镜固定座上。

11、在可选的实施方式中，所述分光镜固定座为工字形结构，且设置有限位销孔以及螺纹孔，所述限位销孔及所述螺纹孔分别设置在所述分光镜固定座的对角上，所述分光镜固定座连接在所述聚焦透镜组件上。

12、在可选的实施方式中，所述滤光片组件包括滤光片、滤光片安装环以及滤光片底座，所述滤光片底座上间隔设置有多个滤光片安装孔，所述滤光片安装环通过交错布置在其两侧的螺钉与所述滤光片安装孔连接，所述滤光片胶粘在所述滤光片安装环上，所述滤光片底座的侧部设置有限位销孔。

13、在可选的实施方式中，所述聚焦透镜组件包括聚焦透镜及透镜安装座，所述聚焦透镜胶粘在所述透镜安装座内部，所述透镜安装座上设置有限位销钉，所述限位销钉分别与所述分光镜固定座及所述滤光片底座上的所述限位销孔匹配连接，所述透镜安装座的侧壁上设置有准直光标孔。

14、在可选的实施方式中，所述温控单元包括散热器、隔热衬板以及连接在所述隔热衬板上的散热座，所述散热座包括贴合在所述隔热衬板上的背板以及连接在所述背板底部的底板，所述透镜安装座连接在所述底板的上部；

15、所述探测器组件包括连接在所述底板下部的探测板以及安装在所述探测板上的探测器，所述探测器包括雪崩二极管。

16、第二方面，本实用新型提供一种粒子分析仪，包括前述实施方式中任一项所述的光学检测模块。

17、本实用新型中的光学检测模块，能够使入射到探测器光敏面上的荧光光斑小于1mm，检测器可以采用感光面为1×1mm的雪崩二极管，相较于将光电倍增管作为探测器，能够极大降低探测器的成本。

18、通过将光学检测单元的各组件相互连接，能够提高整体装置的紧凑性，缩小光学检测单元的占用空间，能够在单通道检测单元的基础上扩展为多通道检测单元，使光学检测模块具有更好的温控效果。

19、本实用新型中的粒子分析仪，通过采用经典的分光光路设计，光路简单可靠，配合相应的机械固定机构，使得整体尺寸比同类产品更小。

20、本申请的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种光学检测模块，其特征在于，包括温控单元以及设置在所述温控单元上的光学检测单元；

2.根据权利要求1所述的光学检测模块，其特征在于，所述光纤准直器组件包括光纤准直镜及准直镜座，所述准直镜座上设置有准直镜安装孔，所述光纤准直镜胶粘在所述准直镜安装孔中，所述准直镜座连接在所述聚焦透镜组件上；

3.根据权利要求1所述的光学检测模块，其特征在于，所述分光镜组件包括分光镜、分光镜安装座及分光镜固定座，所述分光镜胶粘在所述分光镜安装座上，所述分光镜安装座连接在所述分光镜固定座上。

4.根据权利要求3所述的光学检测模块，其特征在于，所述分光镜安装座包括多个，所述分光镜固定座上间隔设置有多个长圆孔，每个所述分光镜安装座通过独立的螺钉安装在所述长圆孔中。

5.根据权利要求3所述的光学检测模块，其特征在于，所述分光镜安装座包括位于其顶部的凸块，所述分光镜固定座的底部设置有用于容置所述凸块的限位槽，所述分光镜安装座通过所述凸块与所述限位槽配合连接在所述分光镜固定座上。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的光学检测模块，其特征在于，所述分光镜固定座为工字形结构，且设置有限位销孔以及螺纹孔，所述限位销孔及所述螺纹孔分别设置在所述分光镜固定座的对角上，所述分光镜固定座连接在所述聚焦透镜组件上。

7.根据权利要求6所述的光学检测模块，其特征在于，所述滤光片组件包括滤光片、滤光片安装环以及滤光片底座，所述滤光片底座上间隔设置有多个滤光片安装孔，所述滤光片安装环通过交错布置在其两侧的螺钉与所述滤光片安装孔连接，所述滤光片胶粘在所述滤光片安装环上，所述滤光片底座的侧部设置有限位销孔。

8.根据权利要求7所述的光学检测模块，其特征在于，所述聚焦透镜组件包括聚焦透镜及透镜安装座，所述聚焦透镜胶粘在所述透镜安装座内部，所述透镜安装座上设置有限位销钉，所述限位销钉分别与所述分光镜固定座及所述滤光片底座上的所述限位销孔匹配连接，所述透镜安装座的侧壁上设置有准直光标孔。

9.根据权利要求8所述的光学检测模块，其特征在于，所述温控单元包括散热器、隔热衬板以及连接在所述隔热衬板上的散热座，所述散热座包括贴合在所述隔热衬板上的背板以及连接在所述背板底部的底板，所述透镜安装座连接在所述底板的上部；

10.一种粒子分析仪，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的光学检测模块。

技术总结
本申请涉及一种光学检测模块及粒子分析仪，其中光学检测模块包括温控单元以及设置在所述温控单元上的光学检测单元；所述光学检测单元包括光纤准直器组件、分光镜组件、滤光片组件、聚焦透镜组件以及探测器组件；所述光纤准直器组件、所述分光镜组件以及所述滤光片组件分别与所述聚焦透镜组件连接，所述聚焦透镜组件及所述探测器组件连接在所述温控单元上；所述光学检测单元包括设置在所述温控单元上的一套或多套，构成所述光学检测模块的单通道检测单元或者多通道检测单元。该光学检测模块具有光路调试简单、体积小、结构紧凑以及光纤通道数可扩展的特点。光纤通道数目根据仪器激光通道数灵活配置，同一台多激光通道数仪器也可配多个检测模块。

技术研发人员：刘腾,刘铁夫,王政良
受保护的技术使用者：北京层浪生物科技有限公司
技术研发日：20220119
技术公布日：2024/1/12