專利名稱：一種使用偶次高次非球面激光整形系統(tǒng)的白細(xì)胞分類計(jì)數(shù)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光學(xué)，尤其涉及白細(xì)胞分類計(jì)數(shù)儀。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的流式細(xì)胞儀已廣泛應(yīng)用于白細(xì)胞分類計(jì)數(shù)領(lǐng)域。這樣的白細(xì)胞分類計(jì)數(shù)儀主要由照明單元、鞘流池單元、壓力液路單元和信號處理單元組成。其中照明單元將光源(一般為激光)發(fā)出的光準(zhǔn)直整形后，變成橫截面為橢圓型的光斑，照射至鞘流池。鞘流池提供了一個(gè)光學(xué)檢測區(qū)域，在該區(qū)域中，利用鞘流原理將白細(xì)胞樣本攜裹在鞘流中，使白細(xì)胞逐個(gè)通過該區(qū)域。通過該區(qū)域的細(xì)胞被照明單元照亮后，在全空域發(fā)出散射光；信號處理單元按照散射光角度的不同收集散射光信息，并轉(zhuǎn)換為電信號。這些電信號經(jīng)甄別、處理、分析后可形成直觀的一維直方圖或者二維散點(diǎn)圖，從而得到白細(xì)胞的分類和計(jì)數(shù)信息。·現(xiàn)有技術(shù)中，如圖I所示，通常的白細(xì)胞計(jì)數(shù)儀都需要將光源11發(fā)出的光經(jīng)過一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)12、13聚焦在鞘流池2的中心區(qū)域。在垂直于光路的平面上形成一個(gè)橢圓型光斑。通常光源為激光，其光束截面上的能量密度分布為高斯型的，而不是均勻分布。由此引發(fā)的問題是，如圖2所示，當(dāng)鞘流池中的鞘流和樣本流因?yàn)楦鞣N微小擾動出現(xiàn)不穩(wěn)定(這種擾動通常都是存在的)，樣本流就會偏離光斑中心，照明單元在該處的能量密度遠(yuǎn)小于在光斑中心處的能量密度，所以，即使同樣的樣本在出現(xiàn)上述不穩(wěn)定時(shí)，因?yàn)檎丈鋸?qiáng)度不同，會發(fā)出不同大小的散射光。這種不同大小的散射光被收集、處理，就會誤判為不同的樣本，大樣本可能被誤判為小樣本，就會使系統(tǒng)輸出的一維直方圖或者二維散點(diǎn)圖對樣本的分類界限不清晰，給白細(xì)胞計(jì)數(shù)帶來誤差。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種使用偶次高次非球面激光整形系統(tǒng)的白細(xì)胞分類計(jì)數(shù)儀，所述的白細(xì)胞分類計(jì)數(shù)儀通過激光整形系統(tǒng)使照射光斑在長徑和短徑方向上均勻化，消除或者減小了因樣本位置偏差引起的照射強(qiáng)度不一致，避免了信號處理中可能出現(xiàn)的樣本信息誤判。本實(shí)用新型中的使用偶次高次非球面激光整形系統(tǒng)的白細(xì)胞分類計(jì)數(shù)儀，包括激光整形照明單元、樣本處理輸送單元和后續(xù)信號處理單元，其中，所述的激光整形照明單元包括激光器和激光整形模塊，所述的激光整形模塊對激光器發(fā)出的激光進(jìn)行準(zhǔn)直、均勻、匯聚整形處理；所述的樣本處理輸送單元包括氣壓傳輸控制模塊、液體傳輸控制模塊，并與鞘流池連接，使得包含被測白細(xì)胞的樣本液被鞘液攜裹著流經(jīng)鞘流池；所述的激光整形照明單元產(chǎn)生的光斑照射在鞘流池中通過的樣本液上；所述的后續(xù)信號處理單元包括光信號處理模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊、電信號處理模塊，所述后續(xù)信號處理單元接收鞘流池輸出的散射光，并使用光電探測器件，如光電池、光電二極管等，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，對獲得的電信號進(jìn)行相應(yīng)處理；其特征在于所述的激光整形模塊至少包括一片準(zhǔn)直均勻透鏡對激光器發(fā)出的高斯光束進(jìn)行準(zhǔn)直和均勻化處理，所述的準(zhǔn)直均勻透鏡的數(shù)值孔徑至少為O. 5。所述的準(zhǔn)直均勻透鏡是偶次高次非球面透鏡。所述的準(zhǔn)直均勻透鏡的鏡面形狀采用下式表示
權(quán)利要求1.一種使用偶次高次非球面激光整形系統(tǒng)的白細(xì)胞分類計(jì)數(shù)儀，包括激光整形照明單元、樣本處理輸送單元和后續(xù)信號處理單元，其中， 所述的激光整形照明單元包括激光器和激光整形模塊，所述的激光整形模塊對激光器發(fā)出的激光進(jìn)行準(zhǔn)直、均勻、匯聚整形處理； 所述的樣本處理輸送單元包括氣壓傳輸控制模塊、液體傳輸控制模塊，并與鞘流池連接，使得包含被測白細(xì)胞的樣本液被鞘液攜裹著流經(jīng)鞘流池； 所述的激光整形照明單元產(chǎn)生的光斑照射在鞘流池中通過的樣本液上； 所述的后續(xù)信號處理單元包括光信號處理模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊、電信號處理模塊，所述后續(xù)信號處理單元接收鞘流池輸出的散射光，并使用光電探測器件進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，對獲得的電信號進(jìn)行相應(yīng)處理； 其特征在于所述的激光整形模塊至少包括一片準(zhǔn)直均勻透鏡對激光器發(fā)出的高斯光束進(jìn)行準(zhǔn)直和均勻化處理，所述的準(zhǔn)直均勻透鏡的數(shù)值孔徑至少為O. 5。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種使用偶次高次非球面激光整形系統(tǒng)的白細(xì)胞分類計(jì)數(shù)儀，其特征在于所述的準(zhǔn)直均勻透鏡是偶次高次非球面透鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種使用偶次高次非球面激光整形系統(tǒng)的白細(xì)胞分類計(jì)數(shù)儀，其特征在于所述的準(zhǔn)直均勻透鏡的鏡面形狀采用下式表示
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的一種使用偶次高次非球面激光整形系統(tǒng)的白細(xì)胞分類計(jì)數(shù)儀，其特征在于所述的激光整形照明單元輸出橫截面為橢圓的光斑照射于鞘流池中的樣本流上，所述橢圓短徑略大于攜裹在樣本流中的細(xì)胞直徑，一般為12±2μπι，所述的橢圓長徑略大于鞘流池內(nèi)液流通道直徑或者邊長。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4所述的一種使用偶次高次非球面激光整形系統(tǒng)的白細(xì)胞分類計(jì)數(shù)儀，其特征在于所述的激光整形照明單元輸出橫截面為橢圓的光斑，其中橢圓短徑方向與鞘流池中的液體流動方向一致，長徑方向與液體流向垂直，同時(shí)垂直于光束傳播方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4所述的一種使用偶次高次非球面激光整形系統(tǒng)的白細(xì)胞分類計(jì)數(shù)儀，其特征在于所述的激光整形照明單元輸出橫截面為橢圓的光斑，在橢圓長徑方向上，激光能量分布均勻，光斑中心處與距光斑中心30Mm處光能量密度差異不超過20%。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4所述的一種使用偶次高次非球面激光整形系統(tǒng)的白細(xì)胞分類計(jì)數(shù)儀，其特征在于所述的激光整形照明單元輸出橫截面為橢圓的光斑，在橢圓短徑方向上，激光能量分布均勻，光斑中心處與距光斑中心5Mm處光能量密度差異不超過20%。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4所述的一種使用偶次高次非球面激光整形系統(tǒng)的白細(xì)胞分類計(jì)數(shù)儀，其特征在于所述的樣本處理輸送單元包括氣壓傳輸控制模塊、液體傳輸控制模塊和鞘流池，并有機(jī)相連，其中， 所述的氣壓傳輸控制模塊提供O. 014±0. 003MPa的鞘液壓力，使得鞘液高速穩(wěn)定通過鞘流池； 所述的液體傳輸控制模塊將處理后的樣本輸送至鞘流池，并使鞘液攜裹著樣本流通過鞘流池； 所述的鞘流池內(nèi)部液體通路橫截面為圓形或者正方形，其直徑或者邊長小于O. 3_。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種使用偶次高次非球面激光整形系統(tǒng)的白細(xì)胞分類計(jì)數(shù)儀，屬于光學(xué)。偶次高次非球面激光整形系統(tǒng)的白細(xì)胞分類計(jì)數(shù)儀，包括激光整形照明單元、樣本處理輸送單元和后續(xù)信號處理單元。激光整形模塊至少包括一片準(zhǔn)直均勻透鏡對激光器發(fā)出的高斯光束進(jìn)行準(zhǔn)直和均勻化處理，樣本處理輸送單元包括氣壓傳輸控制模塊、液體傳輸控制模塊和鞘流池，后續(xù)信號處理單元包括光信號處理模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊、電信號處理模塊。本實(shí)用新型的有益效果為對激光器發(fā)出的高斯光束進(jìn)行準(zhǔn)直的同時(shí)，將光束橫截面上按高斯形狀分布的光能量密度調(diào)整為近平坦分布，減少了散射光強(qiáng)度偏差，降低后續(xù)信號處理過程中的誤判和分類界限不清楚等問題。
文檔編號G01N15/14GK202710443SQ20122025351
公開日2013年1月30日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者宋潔, 朱海波, 丁立明, 韓闖 申請人:長春迪瑞醫(yī)療科技股份有限公司