流式细胞仪、粒子分析装置以及流式细胞术的制作方法_2

文档序号:9563215阅读:来源:国知局
146反射 的侧方散射光212,输出基于侧方散射光212的信号。光谱滤波器148仅使荧光213透射。 光检测器149是雪崩光电二极管。光检测器149接收荧光213,输出基于荧光213的信号。
[0050] 如图3所示,粒子分析装置10具备测定部20、分析部30以及存储部40。测定部 20包括上述流式细胞仪100。
[0051] 测定部20在从患者提取的末梢血即血液检体中混合试剂等,调制在测定中使用 的测定试样。测定部20将从流式细胞仪100的光检测器144、147、149输出的信号输出到 分析部30。分析部30进行根据输入的信号的波形来计算多个特征参数的处理。分析部30 使用在存储部40中存储的计算机程序,进行基于所计算出的特征参数的分析,将分析结果 存储到存储部40。
[0052] 接下来,参照图4(a)、(b)和图5(a)、(b),说明球面像差的仿真结果。在以下的仿 真中,评价了聚光透镜132的入射面132a的性能。为了该评价,在仿真中,代替聚光透镜 132而使用了由非球面透镜构成的聚光透镜134。为了比较,进而作为以往例评价了粘贴了 球面透镜的聚光透镜133的性能。在仿真中,在使用以往例的聚光透镜133的情况和使用 聚光透镜134的情况下,获取点图表的尺寸,评价了球面像差的大小。
[0053] 如图4(a)所示,将由玻璃构成的2片球面透镜粘贴而构成了以往例的聚光透镜 133。将入射面133a和出射面133b都设为光轴对称球面,将粘贴2张透镜的面133c也设 为光轴对称球面。在仿真中,使平行光入射到入射面133a,在通过以往例的聚光透镜133最 聚光的位置,取得了点图表。该情况的仿真的条件如以下的表2所示。
[0054] 【表2】
[0055] 以往例的聚光透镜133的仿真条件
[0056]
[0057] 如图4(b)所示,在用以往例的聚光透镜133对平行光进行了聚光的情况下,点图 表的半径成为〇. 001161mm。
[0058] 如图5(a)所示,由玻璃构成的1片非球面透镜构成了聚光透镜134。入射面134a 是与实施方式1的入射面132a同样的光轴对称非球面,如表1的(1)~(5)、(7)所示构 成。将出射面134b设为与X-Y平面平行的面。在仿真中,使平行光入射到入射面134a,在 通过聚光透镜134最聚光的位置,取得了点图表。该情况的仿真条件与表2的(6)、(7)相 同。
[0059] 如图5(b)所示,在用聚光透镜134对平行光进行了聚光的情况下,点图表的半径 成为 4. 561X10 7mm。
[0060] 根据上述仿真的结果可知,在由非球面透镜构成的聚光透镜134的情况下,相比 于由球面透镜构成的以往例的聚光透镜133的情况,点图表的尺寸更小,能够抑制球面像 差而使激光聚光。由此可以说,在图1所示的流式细胞仪100中,为了使激光201聚光到流 通池 110的流路115,使用光轴对称非球面的入射面132a时,相比于使用由球面透镜构成的 以往的聚光透镜的情况,能够更高效地抑制激光201的球面像差。
[0061] 接下来,说明使用了聚光透镜132的情况下的流通池110的流路115的位置处的 光束强度的仿真结果。
[0062] 在仿真中,使平行光从入射面132a入射,在流通池110的流路115的位置,取得 了 Y轴方向和X轴方向的光束强度。该情况的仿真条件设为与表1的(1)~(7)和表2的 (6)、(7)相同。设流路115的直径为25 μm。
[0063] 在图6(a)、(b)中,横轴表示从光轴202和流路115的交点起的距离,纵轴表示用 最大值标准化的光束强度。图6(b)所示的X轴方向的光束强度的形状成为相比于图6(a) 所示的Y轴方向的光束强度的形状,在远离光轴的方向上具有缓慢的斜率的形状。在X轴方 向的位置是12. 5 μπι以及一 12. 5 μπι的位置,光束强度如图6(b)所示为最大值的97. 4%。 因此,针对流路115照射了大致均匀的光。这样,根据聚光透镜132,能够适当地设定流路 115中的Y轴方向和X轴方向的光束强度的形状,以能够检测流过流路115的测定试样中的 粒子。
[0064] 以上,根据实施方式1,无需使用多个球面透镜,能够以低像差且失真少的状态对 流通池110照射来自光源的光。由此,能够降低用于使激光201聚光的透镜的厚度。通过 使用光轴对称非球面变得无需使用多个球面透镜,所以能够将与圆柱面相反的一侧的面即 入射面132a设为光轴对称非球面。能够通过单一的聚光透镜132实现激光201的聚光和 整形这两方,所以能够削减照射光学系130的透镜的件数,能够使照射光学系130小型化。 能够削减照射光学系130的透镜的件数,所以保持架等用于保持以及设置透镜的部件、结 构也被同样地削减。由此,能够大幅削减用于配置照射光学系130的空间,其结果,能够使 流式细胞仪100高效地小型化。
[0065] 根据实施方式1,聚光透镜132的入射面132a和出射面132b分别由光轴对称非球 面和圆柱面构成。由此,能够将聚光透镜132的透镜面设计成以低像差并且失真少的状态 对流通池110的流路115照射来自光源120的激光201。
[0066] 根据实施方式1,入射面132a的光轴对称非球面具有使入射的激光201聚光到位 置203的形状。出射面132b的圆柱面具有将照射到流通池110的流路115的激光201整 形成与流路115平行的方向的宽度比横切流路115的方向的宽度小的形状。这样,如果针 对聚光透镜132的每个面分开功能,则聚光透镜132的各面的设计以及制作变得容易。
[0067] 根据实施方式1,出射面132b的圆柱面成为凸面形状。由此,横切流路115的方向 上的激光201的焦点位置成为比流路115更靠光源120侧的位置203。因此,能够使照射光 学系130进一步小型化。
[0068] 根据实施方式1,入射面132a是光轴对称的形状,所以不会在入射面132a与出射 面132b之间产生绕光轴的位置偏移。因此,即使不严密地管理入射面和出射面的旋转位置 来制作聚光透镜132,在聚光透镜132中也能担保期望的性能。
[0069] 〈实施方式2>
[0070] 实施方式2的流式细胞仪除了聚光透镜132的出射面的形状不同以外,具备与实 施方式1的流式细胞仪相同的结构。如图7(a)所示,在实施方式2中,相比于实施方式1, 聚光透镜132的出射面132b成为凹面形状并且曲率恒定的圆柱面。
[0071] 在该情况下,激光201在Y轴方向上,通过入射面132a被聚束,在位置203对焦。 位置203与流通池110的流路115的位置一致。另一方面,激光201在X轴方向上,通过入 射面132a被聚束,通过出射面132b被扩散,在位置204对焦。位置204相比流通池110的 流路115的位置处于Z轴正侧。因此,在实施方式2中,也与实施方式1同样地,能够以成 为与流路115平行的方向的宽度比横切流路115的方向的宽度小的形状的方式,对流路115 照射激光201。
[0072] 在实施方式2中,入射面132a与上述实施方式1同样地被设计成使光聚光到流路 115。因此,与图5(a)、(b)同样地,入射面132a能够显著地抑制球面像差。在实施方式2 中,能够将聚光透镜132的透镜面设计成以低像差并且失真少的状态对流通池110的流路 115照射。
[0073] 接下来,说明使用了实施方式2的聚光透镜132的情况下的、流通池110的流路 115的位置处的光束强度的仿真结果。
[0074] 在仿真中,使平行光入射到入射面132a,在流通池110的流路115的位置,取得了 Y轴方向和X轴方向的光束强度。该情况的仿真条件与表1的(1)~(5)、(7)和表2的 (6)、(7)相同,将出射面132b的曲率半径设为65mm。设流路115的直径为25 μm。
[0075] 在该情况下,图8(b)所示的X轴方向的光束强度的形状也成为相比于图8(a)所 示的Y轴方向的光束强度的形状,在远离光轴的方向上具有缓慢的斜率的形状。在X轴方 向的位置是12. 5 μπι以及一 12. 5 μπι的位置,光束强度如图8(b)所示是最大值的97. 8%。 因此,针对流路115照射了大致均匀的光。这样,根据实施方式2的聚光透镜132,与实施方 式1同样地,能够适当地设定流路115中的Y轴方向和X轴方向的光束强度的形状,以能够 检测流过流路115的测定试样中的粒子。
[0076] 〈实施方式3>
[0077] 实施方式3的流式细胞仪除了聚光透镜132的出射面的形状不同以外,具备与实 施方式1的流式细胞仪相同的结构。如图7(b)所示,在实施方式3中,相比于实施方式1, 出射面132b的圆柱面的母线132c成为X轴方向,即横切流路115的方向。
[0078] 在该情况下,激光201在X轴方向上,通过入射面132a被聚束,在位置204对焦。 位置204相比流通池110的流路115的位置处于Z轴正侧。另一方面,激光201在Y轴方 向上,通过入射面132a和出射面132b被聚束,在位置203对焦。位置203与流通池110的 流路115的位置一致。因此,在实施方式3中,也与实施方式1同样地,能够以成为与流路 115平行的方向的宽度比横切流路115的方向的宽度小的形状的方式,对流路115照射激光 201〇
[0079] 在实施方式3中,入射面132a与上述实施方式1不同,被设计成使光聚光到比流 路115更远的位置。通过入射面132a的聚光作用和作为球面的出射面132b的聚光作用, 实现Y轴方向上的聚光。因此,在实施方式3中
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