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专利名称：一种斜置荧光激发与检测光路装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及荧光激发与检测装置，尤其适用于流式细胞检测技术中的荧光激发与检测光路装置。
技术背景目前，可检测流式细胞大小、品种以及在流体中数量的流式细胞检测技术的荧光 激发与检测装置都采用激发光照在透明样品流动室里的样品上进行荧光激发，样品室常常 采用横截面为矩形体的透明导管；若以导管内液体流向为Z轴正向，样品室矩形横截面的 长边方向的对称轴为Y轴，以Z轴、Y轴构成平面的垂直线为X轴，检测接收器光路与X轴 重合。则检测光路进行荧光信号的探测，激发光路与检测光路通常采用共轴和正交两种空 间分布形式。共轴状态下，激发光光束的宽度与样品室横截面Y轴方向宽度相当；正交状态 下，激发光光束与样品室横截面X轴方向宽度相当；以保证照在流过样品流动室里的每个 颗粒上；共轴光路系统的缺点是激发光照在样品和样品室上的反射或透射的强光信号容易 直接进入或者反射进入检测光路，即使采用截止滤光片往往无法完全截止这种强光，这会 对荧光信号造成较强的干扰，大大降低检测信号的信噪比，不利于荧光信号的检测。激发光 路与检测光路正交分布的光路系统虽然克服了共轴光路结构的这个缺点，但是，为了获取 最强的莹光信号样品室往往采用横截面边长较宽的一面朝向检测光路，正交分布的激发光 路与样品室横截面边长较窄的一面垂直，由于样品室的制造工艺问题，玻璃样品室横截面 窄边方向的弯曲较严重，因此激发光路与检测光路正交分布的光路系统中激发光从窄侧入 射造成光束变形和较严重散射，这不利于对实验的控制，而且较严重的散射激发光容易进 入检测光路，降低检测信号的信噪比，不利于荧光信号的检测。同时待检样品处于充满样品 室的液体中，激发光光线在液体中Y轴方向传输的距离较长，通常样品所处的液体并不纯 净，会悬浮着一些杂质，穿过较长的样品流动室里传输距离散射效应将使激发光强度衰减， 激发光强度不同即使被照到的样品颗粒完全相同激发出的荧光强度也不同，而荧光的强度 是荧光检测分析判断标准的一项重要参数，这不利于荧光信号的检测分析。通常这种激发 光路与检测光路正交空间分布形式适合于样品流动室横截面是正方形的系统中。
发明内容本实用新型的目的是克服上述缺陷，提供一种斜置荧光激发与检测光路装置。本实用新型的方案是包括样品室、激发光发生器、荧光检测装置，检测光路朝向 样品室横截面较宽的一面，并且与样品室较宽的一面正交，激发光光束宽度不小于显微镜 视场的物方视场宽度，其特征在于激发光发生器斜置于样品室的一侧，激发光发生器的激 发光路与荧光检测装置的检测光路呈锐角相交于样品室横截面的中心，并满足以下条件 激发光路与检测光路交角为20° 70°间的任意角度，这一倾斜角度应该保证激发光不 直接进入荧光检测光路，并且保证激发光的反射光不进入荧光检测装置。本实用新型的优点是1、同激发光路与检测光路采用共轴光路相比，本发明有效避免激发光透射进入或反射进入荧光信号检测装置造成强的干扰光，大幅提高荧光检测的 信噪比；激发光穿过样品室透射或反射后，方便得到有效处理，不影响荧光信号检测。2、同 激发光路与检测光路采用正交光路相比，检测光路方向的样品室壁面宽度比侧面的大，激 发光束的位置调校更为简单；由于样品室较宽面的平面性好，激发光的变形和散射轻微，样 品室横截面的激发光光强分布更加均勻，有利于获得良好的荧光信号检测效果；激发光的 散射轻微不易进入检测装置，造成强的干扰光，大幅提高荧光检测的信噪比。激发光穿过样 品室透射或反射后，方便得到有效处理，不影响荧光信号检测。

附图为本实用新型结构横截面示意图具体实施方式
本实用新型结构包括样品室(3)、激发光发生器(1)、荧光检测装置(12)，检测光 路朝向样品室(3)横截面较宽的一面，并且与样品室(3)较宽的一面正交，激发光光束宽度 不小于覆盖显微镜物方视场的宽度，其特征在于激发光发生器(1)斜置于样品室(3)的 一侧，激发光发生器(1)的激发光路与荧光检测装置(12)的检测光路呈锐角相交于样品室 (3)横截面的中心，并满足以下条件激发光路与检测光路交角为20° 70°间的任意角 度，这一倾斜角度应该保证激发光不直接进入荧光检测光路，并且保证激发光的反射光不 进入荧光检测装置(12)。如果激发光路与检测光路交角为小于20°时样品室内、外表面的反射光容易进入 荧光检测光路。如果激发光路与检测光路交角为70°到90°之间时，激发光照射到样品 室(3)横截面较宽的一面的面型平整的中间部分时，由于激发光入射角越大其透过率越低 (70°时透过率已低于35%)透射照到样品室内样品的光强大幅下降因而莹光激发效果较 差；激发光照射到样品室(3)横截面较宽的一面的面型弯曲的边缘部分时产生的杂散光较 强容易进入荧光检测光路。根据光线从空气以任意角度入射穿过玻璃平板的透过率与光线入射角的函数关 系和保证激发光、激发光的反射光不直接进入荧光检测光路的要求，激发光路与检测光路 倾角优选角度为30 60度。采用荧光激发光路与荧光检测光路呈一定的倾斜角度的空间分布方案；检测光路 朝向样品室横截面较宽的一面，并且与样品室较宽的一面正交；激发光从样品室较宽的一 面以一定的倾斜角度入射，这一倾斜角度应该保证激发光不直接进入荧光检测光路，并且， 保证激发光的反射光不进入荧光检测装置。由于激发光朝向样品室较宽一面，这就降低了 光束位置调校的困难。样品室的宽侧方向的内表面平整接近平面，可以减小入射的激发光 的变形。当激发光从宽面入射样品室后，在液体中传输很短的距离就可以到达待检测样品， 从而减小由液体中杂质颗粒散射造成的激发光衰减，使得样品室横截面的光强分布较为均 勻。对穿过样品室的剩余激发光，采用消光机构减弱或者导光机构导出，避免剩余激发光进 入荧光检测光路，干扰荧光信号的检测。
以下结合附图和实施例对本发明进一步说明。图中，1为荧光激发光发生器；2为激发光路；3为样品室；4为样品室中的液体；5为待测样品颗粒；6为穿过样品室后的残余激发光的光轴；7为样品室第二壁面外表面反射 光的光轴；8为样品室第二壁面内表面反射光的光轴；9为样品室第一壁面内表面反射光的 光轴；10为样品室第一壁面外表面反射光的光轴；11为检测光路；12为荧光检测装置。样品室(3)是一个透明截面为长方型中空导管(图中样品室为截面形状)，样品室 (3)的截面一个较宽面与荧光检测光路(11)互相垂直(成90度夹角)，样品室中充满了液 体(4)，样品(5)随着液体⑷在样品室里流动。荧光激发光发生器(1)产生的激发光沿着激发光路(2)入射样品室(3)，依次照射 到样品室(3)第一壁面、样品(5)、样品室(3)第二壁面，样品(5)被激发光照射后，产生荧 光信号，沿着检测光路(11)传播的荧光信号将被荧光检测装置(12)检测。激发光路(2)与检测光路(11)间的夹角θ为一合适的倾斜角，该倾斜角度可以 是20° 70°间的任意角度，而且该倾斜角θ能够保证激发光在样品室(3)第一壁面产 生的沿着样品室第一壁面外表面反射光的光轴(10)和样品室第一壁面内表面反射光的光 轴(9)传播的反射光和在样品室(3)第二壁面产生的沿着样品室第二壁面内表面反射光的 光轴(8)和样品室第二壁面外表面反射光的光轴(7)传播的反射光不进入荧光检测装置 (12)。本实施例选用了激发光发生器(1)与荧光检测装置(12)位于样品室(3)同一侧，激 发光路的光轴⑵与检测光路(11)间的夹角θ为50°倾斜角。在残余激发光的光轴(6)上设计一个合理的消光系统对残余激发光进行消除，或 者使用导光结构把激发光导出该系统。大幅提高荧光检测的信噪比。
权利要求一种斜置荧光激发与检测光路装置，包括样品室(3)、激发光发生器(1)、荧光检测装置(12)，检测光路朝向样品室(3)横截面边长较宽的一面，并且与该面正交，激发光光束宽度不小于覆盖显微镜物方视场的宽度，其特征在于激发光发生器(1)斜置于样品室(3)的一侧，激发光发生器(1)的激发光路与荧光检测装置(12)的检测光路呈锐角相交于样品室(3)横截面的中心，并满足以下条件激发光路与检测光路倾斜角为20°～70°间的任意角度，这一倾斜角度应该保证激发光不直接进入荧光检测光路，并且保证激发光的反射光不进入荧光检测装置(12)。
2.根据权利要求1所述的一种斜置荧光激发与检测光路装置，其特征在于激发光路与检测光路倾角优选角度为30° 60°。
3.根据权利要求1所述的一种斜置荧光激发与检测光路装置，其特征在于激发光路与检测光路倾角优选角度为50°度。
专利摘要一种斜置荧光激发与检测光路装置，涉及荧光激发与检测装置。装置包括样品室、激发光发生器、荧光检测装置，检测光路朝向样品室横截面边长较宽的一面，并且与该面正交，激发光光束宽度不小于覆盖显微镜物方视场的宽度，其特征在于激发光发生器斜置于样品室的一侧，激发光发生器的激发光路与荧光检测装置的检测光路呈锐角相交于样品室横截面的中心，并满足以下条件激发光路与检测光路交角为20～70度，倾斜角度保证激发光不直接进入荧光检测光路，并且保证激发光的反射光不进入荧光检测装置。优点是有效避免激发光透射进入、反射进入荧光信号检测装置，以及最大限度减少散射激发光进入荧光信号检测装置造成强的干扰光，大幅提高检测的信噪比；激发光束的整型和位置调校更为简单。
文档编号G01N15/10GK201555787SQ200920181498
公开日2010年8月18日 申请日期2009年11月30日 优先权日2009年11月30日
发明者卓金寨, 张万祯, 梁秀玲, 王敏 申请人:福建师范大学