一种高效流体粒子荧光信号收集镜头及荧光信号收集系统的制作方法

本发明属于荧光收集，具体涉及一种高效流体粒子荧光信号收集镜头及荧光信号收集系统。

背景技术：

1、流式细胞仪又称荧光激活细胞分选器，包括：细胞流动系统、光路、电路、控制系统等组成部分；细胞通过仪器的激光束可产生特异性荧光信号，然后通过荧光信号收集镜头收集，进一步通过分光模块将多色荧光信号拆解到对应通道接收；荧光信号收集镜头是流式细胞仪的核心组件，对于仪器性能来说，荧光信号收集镜头的荧光信号越强，探测性能也就越好，灵敏度也就越高，信噪比也越高。

2、但现有的荧光收集镜头采用反射镜反射增加光束，采用凸透镜进行光束聚焦，然而此种方式造成荧光光束的聚焦强度不足，难以满足荧光信号的探测性能、灵敏度和信噪比的要求。

3、基于此设计一款反射阵列镜和折射阵列聚焦组件组成的荧光信号收集镜头。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种高效流体粒子荧光信号收集镜头及荧光信号收集系统，具体技术方案如下：

2、一种高效流体粒子荧光信号收集镜头，包括箱体，所述箱体中部设置有用于提供荧光光束的荧光发射器，所述箱体内部的一端设置有用于荧光光束反射增强的反射阵列镜，所述箱体内部的另一端设置有用于荧光光束折射聚焦的折射阵列聚焦组件。

3、优选的，所述折射阵列聚焦组件由凸透镜和折射微面元组成，所述折射微面元设置在凸透镜的外环。

4、优选的，所述折射阵列聚焦组件由折射微面元组成。

5、优选的，所述反射阵列镜由反射微面元组成，所述反射微面元和折射微面元采用阶梯式环装结构，所述折射微面元为折射阵列镜。

6、优选的，所述折射阵列与反射阵列的径向周期为固定单元长度。

7、优选的，所述折射微面元为平面或曲面。

8、优选的，所述反射阵列与折射阵列聚焦组件为内嵌式。

9、一种高效流体粒子荧光信号收集系统，包括高效流体粒子荧光信号收集镜头，所述荧光信号收集系统包括：

10、荧光发射器，所述荧光发射器位于箱体内部，所述荧光发射器用于发射荧光：

11、反射微面元，所述反射微面元位于箱体的一端，所述箱体用于反射荧光：

12、折射微面元，所述折射微面元位于折射阵列聚焦组件内，所述折射微面元用于折射荧光：

13、凸透镜，所述凸透镜位于折射阵列聚焦组件内，所述凸透镜用于汇聚荧光。

14、优选的，荧光信号收集系统符合下列公式：

15、

16、通过调节每一个阵列面元的近场相位，可以改变最终远场能量大小。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、1.通过箱体内部的一端设置有反射阵列镜，箱体内部的另一端设置有折射阵列聚焦组件，使得反射阵列镜通过反射对荧光发射器发出的荧光光束进行反射，通过反射阵列镜增强荧光光束，而射聚焦组件用于对增强后的荧光光束进行折射聚焦，从而增加了荧光信号的强度，使得荧光信号收集镜头的灵敏性、信号收集效率、信噪比的提高。

19、2.通过折射阵列聚焦组件由凸透镜和折射微面元组成，折射微面元设置在凸透镜的外环，使得信号收集效率得以提升。

20、3.通过反射阵列镜由反射微面元组成，反射微面元和折射微面元采用阶梯式环装结构，折射微面元为折射阵列镜，使得可以精确控制每一个方向上的反射角度。

21、4.通过阵列的径向周期为固定单元长度，也可以根据荧光分子辐射场能量分布优化设计，使得设备更加灵敏，信号收集效率更快。

22、5.通过折射微面元为平面或曲，这样在保留光学系统能量收集功能的同时，减少了材料的使用。

23、6.通过反射阵列与折射阵列聚焦组件为内嵌式，便于加工，且减小了镜头体积，降低成本。

技术特征：

1.一种高效流体粒子荧光信号收集镜头，包括箱体(6)，其特征在于：所述箱体(6)中部设置有用于提供荧光光束的荧光发射器(7)，所述箱体(6)内部的一端设置有用于荧光光束反射增强的反射阵列镜，所述箱体(6)内部的另一端设置有用于荧光光束折射聚焦的折射阵列聚焦组件。

2.根据权利要求1所述的一种高效流体粒子荧光信号收集镜头，其特征在于：所述折射阵列聚焦组件由凸透镜(4)和折射微面元(5)组成，所述折射微面元(5)设置在凸透镜(4)的外环。

3.根据权利要求1所述的一种高效流体粒子荧光信号收集镜头，其特征在于：所述折射阵列聚焦组件由折射微面元(5)组成。

4.根据权利要求2或3所述的一种高效流体粒子荧光信号收集镜头，其特征在于：所述反射阵列镜由反射微面元(3)组成，所述反射微面元(3)和折射微面元(5)采用阶梯式环装结构，所述折射微面元(5)为折射阵列镜。

5.根据权利要求4所述的一种高效流体粒子荧光信号收集镜头，其特征在于：所述折射阵列与反射阵列的径向周期为固定单元长度。

6.根据权利要求4所述的一种高效流体粒子荧光信号收集镜头，其特征在于：所述折射微面元(5)为平面或曲面。

7.根据权利要求1所述的一种高效流体粒子荧光信号收集镜头，其特征在于：所述反射阵列与折射阵列聚焦组件为内嵌式。

8.一种高效流体粒子荧光信号收集系统，包括1-6任一项所述的高效流体粒子荧光信号收集镜头，其特征在于：所述荧光信号收集系统包括：

9.根据权利要求8所述的一种高效流体粒子荧光信号收集系统，其特征在于：荧光信号收集系统符合下列公式：

技术总结
本发明属于荧光收集技术领域，尤其为一种高效流体粒子荧光信号收集镜头，包括箱体，所述箱体中部设置有用于提供荧光光束的荧光发射器，所述箱体内部的一端设置有用于荧光光束反射增强的反射阵列镜，所述箱体内部的另一端设置有用于荧光光束折射聚焦的折射阵列聚焦组件；通过箱体内部的一端设置有反射阵列镜，箱体内部的另一端设置有折射阵列聚焦组件，使得反射阵列镜通过反射对荧光发射器发出的荧光光束进行反射，通过反射阵列镜增强荧光光束，而射聚焦组件用于对增强后的荧光光束进行折射聚焦，从而增加了荧光信号的强度，使得荧光信号收集镜头的灵敏性、信号收集效率、信噪比的提高。

技术研发人员：梁小烨
受保护的技术使用者：孚流赛司生物科技（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25