[发明专利]一种用于流式荧光收集的光学系统及装置

说明书

本发明一种用于流式荧光收集的光学系统及装置，所提供的整个光学系统及装置的每个功能区都做到了模块化和一体化，光斑整形区所需要的光学器件均安装在一个模块内，模块内的固定安装可以一次性完成；同理地，荧光收集探测区和前向散射光收集探测区也可以呈现模块化设计；光斑整形区内的光斑整形光路的二次整形透镜采用聚焦透镜复用设计，这一设计有别于完全复用透镜的光路，在完全复用透镜的光路中，两路激光采用同一组透镜来调节光斑，由于激光器的波长不同，这种方法会导致两个不同波长的椭圆光斑在X和Y轴方向上的尺寸均存在差异，本发明中光路设计可以保证两光斑在X轴和Y轴方向上的尺寸和能量分布是完全一致的，确保不同波长激发出的荧光信号形态、宽度完全一致。

技术领域

本发明属于荧光检测技术领域，尤其是涉及一种用于流式荧光收集的光学系统及装置。

背景技术

流式细胞仪（Flow cytometer）是对细胞进行自动分析和分选的装置。它可以快速测量、存贮、显示悬浮在液体中的分散细胞的一系列重要的生物物理、生物化学方面的特征参量，并可以根据预选的参量范围把指定的细胞亚群从中分选出来。

发明内容

本发明的第一个目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种用于流式荧光收集的光学系统。

为此，本发明的上述目的通过以下技术方案来实现：

一种用于流式荧光收集的光学系统，其特征在于，所述光学系统包括：

光斑整形区，所述光斑整形区用于对激光光源发射的激光光斑进行整形；

前向散射光收集探测区，所述前向散射光收集探测区用于收集并探测整形后的激光激发荧光标记微球所产生的前向散射光；

侧向散射光收集探测区，所述侧向散射光收集探测区用于收集并探测整形后的激光激发荧光标记微球所产生的侧向散射光；

荧光收集探测区，所述荧光收集探测区用于收集并探测整形后的激光激发荧光标记微球所产生的荧光；

多个激光光源，所述多个激光光源平行布置且激光光源发射的光路垂直于光斑整形区；

鞘流池，所述鞘流池设置在光斑整形区和前向散射光收集探测区之间激光光路上。

在采用上述技术方案的同时，本发明还可以采用或者组合采用以下进一步的技术方案：

优选地，所述光斑整形区内设有一个反射镜、多个合束镜和多个整形透镜，所述合束镜的数目比激光光源的数目少一个；所述反射镜用于反射最远离鞘流池的激光光源发射出的激光，所述合束镜用于合并前向激光和与其位置对应的激光光源发射出的激光，所述整形透镜用于对激光光源发射出的激光或者合束镜合束后的激光进行光斑整形。

优选地，所述整形透镜的数目比激光光源的数目多一个，分别为：每个激光光源发射的激光光路上设有每个激光光源发射的激光光路上各自设有一个一次整形透镜组，并且在光斑整形区的末端设有一个二次整形透镜，所述二次整形透镜为多光路复用的消色差透镜。

优选地，所述一次整形透镜组包含两个透镜，第一个透镜朝向激光入射的面为曲率半径为34~39 mm的球面，另一面为平面，厚度为3.2~3.4 mm；第二个透镜朝向激光入射的面为平面，第二个面为曲率半径为40~42 mm的球面，厚度为2.2~2.4 mm；所述二次整形透镜朝向激光入射的面为曲率半径为24~28 mm的球面，另一面为曲率半径为200~210 mm的球面。

优选地，所述前向散射光收集探测区沿着激光入射方向依次设有锥形光阑、遮光棒、散射光收集透镜、前向散射光滤波片和PD探测器，所述前向散射光滤波片用于滤除波长大于640nm的激光和荧光；前向散射光的特性用于表征检测微球的粒径。