用于流式细胞仪的照明光路系统及其光路处理方法与流程

本申请涉及光学整形，具体涉及一种用于流式细胞仪的照明光路系统及其光路处理方法。

背景技术：

1、流式细胞仪通过激光入射位于鞘流器中流动的样本颗粒上，激发出样本颗粒的散射光和荧光，通过测量信号光的强度来表征颗粒的特性。其中对于激光照射在样本颗粒上的光斑大小和能量分布都有一定需求，如光斑的间距不能超过物镜的有效视场范围。

2、具体光斑的位置和形状如图1所示，因为照射在粒子上的光斑为近似“一”字形，往往需要利用透镜对原始激光束进行扩束或压缩操作，然后再利用柱面镜或棱镜进行单方向的扩束或压缩操作，得到一个截面为椭圆形的准直光束后再进行聚焦。色差的存在导致这种扩束或压缩操作难以将多束激光合束后进行，只能单束激光分别进行扩束或压缩后再进行合束，这无疑增大了系统的复杂性和成本。同时为了使照射光斑存在一定的间距，需要改变激光入射角，该角度特别敏感，微小的偏差就会导致间距改变明显，因此对于光路的调试也不是很友好。

技术实现思路

1、有鉴于此，本说明书实施例提供一种流式细胞仪的照明光路系统及其光路处理方法，既能实现预期的光束整形及光斑照射需求，又能充分利用物理空间，降低系统排布复杂度，整体结构更紧凑且调试方便灵活。

2、本说明书实施例提供以下技术方案：

3、一方面，提供了一种用于流式细胞仪的照明光路系统，包括按光路方向依次设置的至少两路激光光源、至少两个二向色镜、两个反射镜、两个整形棱镜及聚焦透镜，一路激光光源对应一个二向色镜，所述至少两个二向色镜合束后的光束经所述两个反射镜反射至所述两个整形棱镜，经所述两个整形棱镜扩束后再经所述聚焦透镜聚焦得到输出光束，所述扩束方向与样本流动方向一致。

4、在一些实施例中，所述至少两路激光光源的波长不同。

5、在一些实施例中，所述激光光源为一个或多个激光器，和/或，所述激光器为固态激光器或半导体激光器。

6、在一些实施例中，所述激光光源为光纤出射类型或空间光出射类型，和/或，所述激光光源的激光器功率为10毫瓦至150毫瓦，和/或，所述激光光源的激光器束腰尺寸为0.2毫米至1毫米。

7、在一些实施例中，所述二向色镜为长波通二向色镜或短波通二向色镜。

8、在一些实施例中，所述两个反射镜的反射面均为抛物镜面。

9、在一些实施例中，所述两个反射镜的两个抛物镜面构成的光学缩小倍数为2倍至5倍。

10、在一些实施例中，所述两个整形棱镜构成的棱镜组的光学放大倍数为3倍至8倍。

11、在一些实施例中，所述聚焦透镜的焦距为20毫米至30毫米。

12、另一方面，提供一种用于流式细胞仪的光路处理方法，包括：

13、由至少两路激光光源发射的光束经至少两个二向色镜合束；

14、合束后的光束经两个反射镜反射后，经两个整形棱镜扩束；

15、扩束后的光束再经聚焦透镜聚焦得到输出光束，

16、其中，所述至少两路激光光源、所述至少两个二向色镜合束、所述两个反射镜、所述两个整形棱镜及所述聚焦透镜按光路方向依次设置，所述扩束方向与样本流动方向一致。

17、与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：由于该用于流式细胞仪的照明光路系统，通过合理布置激光光源、二向色镜合束、反射镜、整形棱镜及聚焦透镜，整个光路采用螺旋形或回旋形排布方式，既能实现预期的光束整形及光斑照射需求，又能充分利用物理空间，降低系统排布复杂度，整体结构更紧凑；另外，当需要满足不同处理场景的照射光斑需求时，可以根据光斑位置偏移量选用相应材质或折射率等相关参数的整形棱镜，而不必唯一调整激光器的角度来实现聚焦光斑位置的偏移，调试方便灵活，整体系统功能得到了进一步优化提升。

技术特征：

1.一种用于流式细胞仪的照明光路系统，其特征在于，包括按光路方向依次设置的至少两路激光光源、至少两个二向色镜、两个反射镜、两个整形棱镜及聚焦透镜，一路激光光源对应一个二向色镜，所述至少两个二向色镜合束后的光束经所述两个反射镜反射至所述两个整形棱镜，经所述两个整形棱镜扩束后再经所述聚焦透镜聚焦得到输出光束，所述扩束方向与样本流动方向一致。

2.根据权利要求1所述的照明光路系统，其特征在于，所述至少两路激光光源的波长不同。

3.根据权利要求1或2所述的照明光路系统，其特征在于，所述激光光源为一个或多个激光器，和/或，所述激光器为固态激光器或半导体激光器。

4.根据权利要求3所述的照明光路系统，其特征在于，所述激光光源为光纤出射类型或空间光出射类型，和/或，所述激光光源的激光器功率为10毫瓦至150毫瓦，和/或，所述激光光源的激光器束腰尺寸为0.2毫米至1毫米。

5.根据权利要求1所述的照明光路系统，其特征在于，所述二向色镜为长波通二向色镜或短波通二向色镜。

6.根据权利要求1所述的照明光路系统，其特征在于，所述两个反射镜的反射面均为抛物镜面。

7.根据权利要求6所述的照明光路系统，其特征在于，所述两个反射镜的两个抛物镜面构成的光学缩小倍数为2倍至5倍。

8.根据权利要求1所述的照明光路系统，其特征在于，所述两个整形棱镜构成的棱镜组的光学放大倍数为3倍至8倍。

9.根据权利要求1所述的照明光路系统，其特征在于，所述聚焦透镜的焦距为20毫米至30毫米。

10.一种用于流式细胞仪的光路处理方法，其特征在于，包括：

技术总结
本申请提供一种用于流式细胞仪的照明光路系统及其光路处理方法，涉及光学整形技术领域。通过。所述用于流式细胞仪的照明光路系统，包括按光路方向依次设置的至少两路激光光源、至少两个二向色镜、两个反射镜、两个整形棱镜及聚焦透镜，一路激光光源对应一个二向色镜，所述至少两个二向色镜合束后的光束经所述两个反射镜反射至所述两个整形棱镜，经所述两个整形棱镜扩束后再经所述聚焦透镜聚焦得到输出光束，所述扩束方向与样本流动方向一致，既能实现预期的光束整形及光斑照射需求，又能充分利用物理空间，降低系统排布复杂度，整体结构更紧凑且调试方便灵活。

技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名
受保护的技术使用者：上海纬冉科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22