[发明专利]用于流式细胞仪荧光色散的光路设计方法和装置

说明书

本申请提出一种用于流式细胞仪荧光色散的光路设计方法和装置，涉及流式细胞仪技术领域，其中，用于流式细胞仪荧光色散的光路设计方法包括：确定所需总透光率以及采用的棱镜的材料参数；建立棱镜色散模型，所述棱镜色散模型根据所述总透光率以及采用的棱镜的材料参数确定光线连续射入至少一个棱镜后到达接收屏时总色散率值最大时的光路形状；确定光路的总路径长度，根据光路的总路径长度确定所述光路形状的大小。采用上述方案的本申请避免了光栅色散系统光线射入时所需的遮光狭缝，提高了所收集荧光能量的利用率、信噪比以及灵敏度，在有效地实现流式细胞仪微型化需求的同时，具有最好的色散率以及最好的透光率。

技术领域

本申请涉及流式细胞仪技术领域，尤其涉及一种用于流式细胞仪荧光色散的光路设计方法和装置。

背景技术

流式细胞仪是一种能够对细胞群体中每一个细胞或生物微粒的生物物理信息和生物化学信息进行快速检测的仪器，其被广泛应用于科学研究、临床检测和生产活动中；荧光检测是目前流式细胞仪进行细胞检测的主要手段。传统流式细胞仪使用多通道滤光的方法进行荧光检测，而直接检测全光谱的荧光则是新型的荧光检测方法，能够极大提升检测的准确性；考虑到流式细胞仪的具体需求，尤其是近年新产生的流式细胞仪微型化的需求，棱镜色散是适用于微型流式细胞仪的主要色散方法，因此，亟需一种用于流式细胞仪荧光色散的光路设计方法，既能实现流式细胞仪微型化的需求，同时又能得到最好的色散率以及最好的透光率。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的第一个目的在于提出一种用于流式细胞仪荧光色散的光路设计方法，以解决目前用于流式细胞仪荧光色散的光路无法在兼顾流式细胞仪微型化的同时得到最好的色散率以及最好的透光率的技术问题。

本申请的第二个目的在于提出一种用于流式细胞仪荧光色散的光路设计装置。

为达到上述目的，本申请第一方面实施例提出的一种用于流式细胞仪荧光色散的光路设计方法，包括：

确定所需总透光率以及采用的棱镜的材料参数；

建立棱镜色散模型，所述棱镜色散模型根据所述总透光率以及采用的棱镜的材料参数确定光线连续射入至少一个棱镜后到达接收屏时总色散率值最大时的光路形状；

确定光路的总路径长度，根据光路的总路径长度确定所述光路形状的大小。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述棱镜的材料参数为棱镜的折射率；根据所述棱镜的材料参数确定光线的波长。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述建立棱镜色散模型，包括：

在平面上，当光线射入任一棱镜时，以这个棱镜的顶角的顶点为原点，光线第一次入射的顶角边为x轴，与x轴垂直的方向为y轴，以保证棱镜主体位于第一象限的方向为x轴以及y轴的正方向构建平面直角坐标系，所述顶角和光线第一次入射的入射角为锐角，光线第一次入射的方向为x轴正方向、y轴负方向；

根据所述顶角的角度、光线第一次入射的入射角以及光线第一次入射时与x轴的交点的横坐标确定收光平面与y轴的交点的纵坐标及旋转角度，所述收光平面的旋转角度为棱镜与x轴正方向的夹角；所述收光平面为接收屏或光线下一个要射入的棱镜；

根据所述顶角的角度、收光平面的旋转角度、棱镜的材料参数、光线第一次入射的入射角、光线第一次入射时与x轴的交点的横坐标、收光平面与y轴的交点的纵坐标确定光线在收光平面上最终落点的位置。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述棱镜色散模型根据所述总透光率以及采用的棱镜的材料参数确定光线连续射入至少一个棱镜后到达接收屏时总色散率值最大时的光路形状，包括：

当光线射入任一棱镜后到达收光平面时，根据所述棱镜色散模型确定色散率与棱镜的顶角的角度以及光线第一次入射的入射角的角度之间的关系；