專利名稱：一種后置成像攔光片的熒光信號激發(fā)與檢測裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及熒光光信號檢測裝置，特別適用于流式細胞術(shù)熒光信號檢測裝置。
背景技術(shù)：
流式細胞術(shù)主要采取激發(fā)光激發(fā)樣品顆粒產(chǎn)生熒光，然后通過顯微放大裝置把熒 光信號匯聚到熒光檢測裝置，進行熒光信號檢測，對通過流動樣品室的樣品顆粒產(chǎn)生熒光 的強弱和持續(xù)的時間等信息進行綜合分析判斷，從而實現(xiàn)識別和計數(shù)。該裝置由激發(fā)光發(fā) 生器、流動樣品室、激發(fā)光發(fā)生器與流體樣品室之間設置的透鏡或光攔片、熒光檢測裝置、 熒光檢測裝置與樣品室之間設置的顯微放大裝置組成。樣品顆粒的直徑一般為微米量級， 而一般的激發(fā)光的光斑直徑為毫米量級，甚至厘米量級，通常進行整形處理，激發(fā)光光斑的 線度仍然大大超過樣品顆粒尺寸，當樣品達到一定的濃度時，激發(fā)光同時照射到多個樣品 的機會大大增加。當激發(fā)光同時照射到多個樣品時，多個樣品將同時受激發(fā)出熒光信號，熒 光檢測系統(tǒng)檢測到的信號將是多個樣品顆粒的熒光信號，而不是單個樣品的，導致信號檢 測分析系統(tǒng)對樣品顆粒形狀種類的誤判，無法正確識別樣品和正確記數(shù)。另外，當樣品濃度 不高時，激發(fā)光照射在單個樣品上，同樣由于激發(fā)光光斑的線度將大大超過樣品尺寸，整個 藻體同時產(chǎn)生熒光，檢測到這樣的熒光信號，系統(tǒng)無法識別顆粒的形狀。 為了解決上述問題，當前流式細胞系統(tǒng)為了獲取樣品顆粒信息如藻體形狀，往往 使用透鏡系統(tǒng)把激發(fā)光束整型成扁長的橢圓型光斑或者使用狹縫光攔片把激發(fā)光攔成細 長條形光斑。光斑水平方向尺寸遠遠大于樣品尺寸，豎直方向光斑尺寸遠小于樣品尺寸。當 激發(fā)光照射到樣品顆粒上時，由于熒光壽命一般在納秒量級，只有被照射的部分產(chǎn)生熒光， 其他部分不發(fā)光，因而，熒光檢測裝置檢測到的信息來自于產(chǎn)生熒光的長條形光帶。當藻體 從激發(fā)光細長條形光斑穿越過程中，隨著激發(fā)光照射的藻體位置的變化，熒光光帶面積也 一直變化，一方面，光帶的面積大小由激發(fā)光豎直方向的尺寸和樣品與狹縫長度相同方向 的尺寸決定；另一方面，熒光信號的大小與光帶面積和光強有關，因此熒光檢測裝置獲得的 信號也相應地變化，根據(jù)信號的形狀即可判斷藻體的形狀。 但是，這種做法也存在不少弊端。用透鏡系統(tǒng)把激發(fā)光束整成扁長的橢圓型光斑 的方法使用的透鏡系統(tǒng)往往尺度較大，不利于系統(tǒng)的小型化，而且透鏡系統(tǒng)的成本往往較 高，調(diào)校聚焦精度要求高，從而增加了系統(tǒng)的設計制造成本。使用光攔片把激發(fā)光攔成長條 形光斑的辦法看起來簡單易行，但由于流式細胞系統(tǒng)檢測微米量級樣品時，光攔片的狹縫 寬度必須小于樣品的尺寸，微米量級的狹縫光攔片現(xiàn)有的加工工藝難以制作，即便付出很 高的代價做出微米量級的狹縫寬度光攔片，容易發(fā)生衍射，不同級的衍射光帶激發(fā)的熒光 對系統(tǒng)造成較大干擾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有的流式細胞系統(tǒng)的激發(fā)光整型系統(tǒng)的缺點，提供一種后 置成像攔光片的熒光信號激發(fā)與檢測裝置，該裝置不僅能有效分辨樣品的形狀，而且制造
3成本低、體積小、制作工藝簡單、使用方便。 本發(fā)明的方案是包括激發(fā)光發(fā)生器、流動樣品室玻璃管、顯微放大裝置、后置視 場光攔片、熒光檢測裝置，其特征在于長條形透光狹縫光攔片設置在顯微放大裝置的像方 空間像平面或者與像平面距離小于五分之一的像距位置，光攔片垂直于顯微放大裝置的光 軸，長條形透光狹縫的長度方向和樣品流動方向垂直，寬度方向和樣品流動方向相同，長條 形透光狹縫的長度大于樣品所成的像的尺寸，并且不小于顯微放大裝置的像方視場寬度， 長條形透光狹縫的寬度小于樣品所成的像的尺寸。 本發(fā)明的優(yōu)點是可以在只移位設置簡單長條形狹縫光攔片的條件下檢測熒光信 號，獲取樣品的形狀信息，長條形狹縫的平板光攔片制作工藝性好成本低?？梢杂行П苊膺^ 于細小的光攔狹縫產(chǎn)生的衍射效應。提高信噪比。


附圖為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1.激發(fā)光發(fā)生器；2.激發(fā)光光束；3.透明流動樣品室；4.待測樣品顆粒； 5.顯微放大裝置；6.平板光攔的不透光部分；7.平板光攔的長條形透光狹縫；8.樣品顆粒 所成的熒光圖像；9.經(jīng)過平板狹縫光攔攔光后被熒光檢測裝置檢測的熒光；IO.熒光檢測 裝置。
具體實施例方式
本發(fā)明不對激發(fā)光進行整形或稍微整形，使激發(fā)光光斑尺寸仍然大于樣品尺寸，
同時照射在整個樣品上，激發(fā)出熒光。在顯微放大裝置像方空間的像平面或者與像平面距 離小于五分之一的像距位置設置一個長條形狹縫的平板光攔薄片，光攔面垂直于顯微放大 裝置的光軸，只有狹縫透光，其他部位做消雜光處理，以減小雜散光。狹縫的長度方向和樣 品流動方向垂直，寬度方向和樣品流動方向相同。狹縫的長度大于樣品所成的像的尺寸并 且不小于顯微系統(tǒng)的視場寬度，狹縫的寬度小于樣品所成的像的尺寸。流式細胞系統(tǒng)的顯 微系統(tǒng)的放大倍率往往較大，因此狹縫設在像平面附近寬度也可以較大，后置光攔片的狹 縫的寬度等于前置的激發(fā)光光攔片的狹縫的寬度乘以顯微系統(tǒng)的放大倍率，因此可以有效 避免激發(fā)光光攔狹縫產(chǎn)生的衍射效應。當被激發(fā)出熒光的樣品被顯微放大裝置成像時，整 個樣品的像落在像方光攔處，但只有透過狹縫的長條形熒光信號被探測。當流動的樣品的 像從光攔狹縫通過時，一方面，長條形熒光信號的面積由光攔狹縫的寬度和落在狹縫上的 樣品所成的像的長度決定，另一方面，熒光信號的大小由光帶的面積和光強決定，所以，熒 光檢測裝置獲得的信號也相應地變化，根據(jù)信號的形狀即可判斷藻體的形狀。 參見附圖激發(fā)光發(fā)生器(1)產(chǎn)生激發(fā)光光束(2)，并照射在透明流動樣品室(3) 上，透明流動樣品室(3)為無色透明材料制成的方形導管，流液在透明流動樣品室(3)中流 動，待測樣品顆粒(4)隨著流液流動，激發(fā)光光束(2)照射在整個待測樣品(4)上，待測樣 品(4)被激發(fā)出熒光，經(jīng)過顯微放大裝置(5)成像后，待測樣品(4)所成的熒光圖像(8)落 在狹縫光攔的不透光部分(6)和長條形透光狹縫(7)上。落在透光狹縫(7)上的熒光可以 穿過透光狹縫(7)而被其后的熒光檢測裝置(10)接收，所以產(chǎn)生信號的只有穿過透光狹縫 (7)并進入探測器的長條熒光帶(9)。在待測樣品(4)從透明流動樣品室玻璃管(3)上端流下的過程中，所成的熒光圖像(8)也從光攔的上端移動到下端，落在透光狹縫(7)上的熒 光圖像(8)不斷改變，從而使被檢測的熒光(9)的面積大小不斷改變，最終，通過獲取的信 號可以相應的分析出待測樣品(4)的形狀，從而實現(xiàn)對樣品顆粒的識別和計數(shù)。
權(quán)利要求
一種后置成像攔光片的熒光信號激發(fā)與檢測裝置，包括激發(fā)光發(fā)生器(1)、流動樣品室(3)、顯微放大裝置(5)、光攔片、熒光檢測裝置(10)，其特征在于長條形透光狹縫(7)光攔片設置在顯微放大裝置(5)像方空間的像平面或者與像平面距離小于五分之一的像距位置，光攔片垂直于顯微放大裝置(5)的光軸，長條形透光狹縫(7)的長度方向和樣品流動方向垂直，寬度方向和樣品流動方向相同，長條形透光狹縫(7)的長度大于樣品所成的像的尺寸，并且不小于顯微放大裝置(5)的像方視場寬度，長條形透光狹縫(7)的寬度小于樣品所成的像的尺寸。
全文摘要
一種后置成像攔光片的熒光信號激發(fā)與檢測裝置，涉及熒光光信號檢測裝置。裝置包括激發(fā)光發(fā)生器、流動樣品室、顯微放大裝置、光欄片、熒光檢測裝置，其特征在于長條形狹縫光攔片設置在顯微放大裝置像方空間的像平面附近，光攔片垂直于顯微放大裝置的光軸，狹縫的長度方向和樣品流動方向垂直，寬度方向和樣品流動方向相同，狹縫的長度大于樣品所成的像的尺寸，并且不小于顯微放大裝置的視場寬度，狹縫的寬度大小小于樣品所成的像的尺寸。優(yōu)點是可以在只移位設置簡單長條形狹縫的平板光攔的條件下檢測熒光信號，獲取樣品的形狀信息，長條形狹縫的平板光攔薄制作工藝性好成本低?？梢杂行П苊饧ぐl(fā)光光攔狹縫產(chǎn)生的衍射效應。提高信噪比。
文檔編號G01N15/10GK101718673SQ200910112878
公開日2010年6月2日 申請日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者卓金寨, 張萬禎, 王敏 申請人:福建師范大學