專利名稱：整體式光學(xué)流動(dòng)室和制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于對液體樣品(例如，全血或其他顆粒懸浮液)中的形成體 (例如，細(xì)胞或其他小顆粒)的成分類型進(jìn)行分類的設(shè)備和方法。更特別地，本發(fā)明涉及對通常在流式細(xì)胞儀(例如，血液學(xué)和熒光流式細(xì)胞儀器)中使用的這種類型的光學(xué)流動(dòng)室的改進(jìn)，流式細(xì)胞儀用于較佳地結(jié)合經(jīng)由考爾特原理(Coulter Principle)獲得的非光學(xué)參數(shù)通過各種光學(xué)傳感手段來感應(yīng)、分類和表征形成體。本發(fā)明進(jìn)一步涉及對用于做出光學(xué)流動(dòng)室的方法的改進(jìn)，通過光學(xué)流動(dòng)室，在整體式透明元件內(nèi)提供多邊形截面的流動(dòng)通道。2.現(xiàn)有技術(shù)的討論通常的做法是自動(dòng)分析病人體液作為診斷病人的健康狀態(tài)的幫助。這種分析典型地包括使這種體液的制備部分流過傳感器以得到表征形成體中的成分的幾個(gè)不同類型或亞群的某些參數(shù)，基于得到的參數(shù)對形成體的幾個(gè)類型或亞群進(jìn)行分類和計(jì)算，以及處理或關(guān)聯(lián)結(jié)果信息以提供期望的診斷。例如，可以通過傳統(tǒng)的自動(dòng)血液分析儀和流式細(xì)胞儀經(jīng)由血細(xì)胞中的表征來對全血完成這些任務(wù)。以上指出的類型的儀器的基本性能限制起源于將形成體特性傳感成表征參數(shù)，表征參數(shù)用于將單獨(dú)的形成體分配到具體亞群。對于許多應(yīng)用，光學(xué)傳感方法僅僅提供用于表征形成體的有效手段。在這些應(yīng)用中，一部分制備樣品在其流過形成在形成光電傳感器的一部分的光學(xué)透明元件或流動(dòng)室中的通道時(shí)，利用光輻射被探詢。同樣形成傳感器的一部分的適當(dāng)?shù)墓怆姍z測器被定位以從被照射的形成體中檢測各種光學(xué)參數(shù)，包括例如它的探詢光束的光學(xué)吸光度、它處于不同波長的熒光、以及它在一個(gè)或多個(gè)角度范圍之內(nèi)的光散射效應(yīng)。在這些只有光學(xué)的應(yīng)用中，將理解流動(dòng)室通道的物理范圍可以是相對較大的，而不會(huì)不利地影響光學(xué)參數(shù)的確定。但是，在這種光學(xué)參數(shù)與同時(shí)確定的非光學(xué)參數(shù)相結(jié)合的其他細(xì)胞儀應(yīng)用中，尤其是基于考爾特原理(下面論述)的那些細(xì)胞儀，流動(dòng)室通道的橫截面和長度必須被顯著地限制以實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)男盘?hào)強(qiáng)度。由于那時(shí)存在的光學(xué)感應(yīng)方法的低靈敏度，W. H.考爾特發(fā)明了一種用于表征懸浮在液體中的微小的形成體的電子方法。目前眾所周知的考爾特原理能夠通過使電傳導(dǎo)液中制備的樣品部分流過同時(shí)具有電流的顆粒感應(yīng)(或體積計(jì))導(dǎo)管，來確定形成體的體積。顆粒懸浮液的電阻率不同于顆粒的電阻率，電對比度允許對經(jīng)過體積計(jì)導(dǎo)管的顆粒進(jìn)行計(jì)數(shù)和測量大小。雖然在考爾特的美國第2，656，508號(hào)專利中論述了其他幾何結(jié)構(gòu)，但是體積計(jì)導(dǎo)管通常是在薄的絕緣晶片中的圓柱狀孔，導(dǎo)管的截面面積和長度確定了體積靈敏度、 重合體積和最大可通過的形成體尺寸；因而，導(dǎo)管直徑典型地最多比要被分析的典型的形成體的直徑大一個(gè)數(shù)量級。體積計(jì)導(dǎo)管在兩個(gè)絕緣室之間僅形成流體通道，對包圍導(dǎo)管的晶片材料的光學(xué)特征沒有要求。典型地，直流電(DC)經(jīng)由導(dǎo)管被提供，并且經(jīng)由位于體積計(jì)導(dǎo)管的相對端部外側(cè)的一對電極獲得抵抗的考爾特體積(V)信號(hào)。但是，在W. H.考爾特和W.R.霍格的美國第3，502，974號(hào)專利中，包括至少一個(gè)交流電(AC)的激勵(lì)電流經(jīng)由導(dǎo)管被提供，從而允許通過形成體的通路確定由其調(diào)制引起的導(dǎo)管電流的電阻分量和電抗分量。當(dāng)這種電流包括具有在射頻(RF)范圍(例如，23MHz)中的頻率的一個(gè)電流時(shí)，各個(gè)分量允許形成體的體積(V)和導(dǎo)電性(C)的估算，并且電抗分量與電阻分量的比率被說成是形成體的“不透明度”。在普通轉(zhuǎn)讓的美國第6，2 ，652號(hào)專利(在下文中，‘652專利)中，揭示了一種設(shè)備，該設(shè)備可以提供來自單獨(dú)的形成體的各種光學(xué)信號(hào)、考爾特V信號(hào)和考爾特C信號(hào)的同時(shí)獲取，并且提供隨后的基于其上的全血中的形成體亞群的分類。在'652專利中，較佳的流動(dòng)室包括光學(xué)透明元件，光學(xué)透明元件具有正方形橫截面的棱柱狀外部封套，在各側(cè)上測量大約4. 2毫米，并且具有大約6. 3毫米的長度。(如此處所使用的，措詞“棱柱狀” 指的是由三個(gè)以上的平面的相交側(cè)面和一對多邊形狀的相對端部組成的任何三維圖。此處使用的“多邊形”指的是任何具有至少三個(gè)基本上直的側(cè)面的封閉的平面圖，以及此處使用的“平面”指的是具有顯著地平坦的區(qū)域。)中心地位于棱柱狀元件之內(nèi)的是棱柱狀體積計(jì)導(dǎo)管，棱柱狀體積計(jì)導(dǎo)管具有在各個(gè)側(cè)面上大約50微米的正方形橫截面以及大約65微米的長度；導(dǎo)管的相對較小的橫截面和長度對獲得用于獲取所述V和C信號(hào)的合理的體積靈敏度和重合體積來說是必需的。因而，所述導(dǎo)管和封套的各個(gè)橫截面面積的比率近似是 0. 00014，壁厚大約是2. 075毫米。為了滿意地限制光學(xué)信號(hào)的誤差含量，棱柱狀封套和導(dǎo)管的表面必須是基本上平行的，具有光學(xué)平面度。正方形/正方形截面的幾何結(jié)構(gòu)、壁厚、 壁表面平行度以及壁平坦度的這種組合難以實(shí)現(xiàn)。為了制造'652專利中描述的類型的棱柱狀流動(dòng)室，已經(jīng)使用了相對復(fù)雜的平面化處理，其中例如，由二氧化硅(SiO2,通常稱為石英)形成的四個(gè)透明板被拋光至預(yù)定厚度和光潔度，并且如圖13中所示的被組裝。在組裝的過程中，一對所述板CCl和CC3通過另一對CC2和CC4被隔離以形成流動(dòng)室30的兩個(gè)壁，同時(shí)一對相等厚度的隔板被適當(dāng)?shù)母綦x預(yù)定距離以使它們相對的邊緣完成內(nèi)部通道Z。較佳地，這些分離的補(bǔ)充元件具有適當(dāng)?shù)某叽?，并且通過熔合技術(shù)在它們的接觸面被接合，以形成棱柱狀桿，在該棱柱狀桿中具有內(nèi)部縱向延伸的期望的正方形橫截面的直通道。然后，該桿被切割至期望的長度，例如，6. 3毫米，并且被拋光至期望的外部幾何結(jié)構(gòu)和尺寸以形成具有棱柱狀封套的流動(dòng)室，例如，圖13 中具有4. 2毫米的平板至平板間距的相對側(cè)面50。通過改變分離兩個(gè)窗口的兩個(gè)隔板的厚度和間距，已經(jīng)做出這種流動(dòng)室，這種流動(dòng)室具有恒定的縱截面但不同的橫截面的棱柱狀流動(dòng)通道，不同的橫截面為正方形和矩形兩者。棱柱狀體積計(jì)導(dǎo)管，例如，上述50微米乘 50微米的正方形導(dǎo)管，通過從兩端部鉆孔出正方形通道至適當(dāng)直徑(例如，1. 25毫米)、在流動(dòng)室的中間原位留下短長度(例如，65微米)的原始通道，而被形成在這種流動(dòng)室中，流動(dòng)室在各個(gè)端部處開口成與同軸于原始通道的圓錐體基本上相切90度并且與端部孔相連的小杯狀凹口(例如，半徑大約600微米)。結(jié)果的縱通道部是如此以至流體聚焦鞘液中的樣品液體中心地經(jīng)過流動(dòng)室內(nèi)的體積計(jì)導(dǎo)管。通過平面化處理做出的流動(dòng)室的其他實(shí)施例已經(jīng)適用于在所有的由貝克曼考爾特公司做出和出售的諸如XL和FC500研究分析儀的熒光流式細(xì)胞儀以及Altra 細(xì)胞分類器中起作用。(適合于在這些儀器中應(yīng)用的并且通過本發(fā)明的方法做出的單件流動(dòng)室在各個(gè)圖9、10和11中被圖示并且將作為實(shí)施例被論述。)
雖然已經(jīng)通過上述平面化處理制出了有用的棱柱狀流動(dòng)室，但是被處理為包含體積計(jì)導(dǎo)管的可靠地起作用的流動(dòng)室的成品率已經(jīng)證明是非常低的，典型地小于1/3。對于經(jīng)過有用的流動(dòng)室的內(nèi)部體積計(jì)導(dǎo)管Z的形成體(例如，圖13中的BC2)，經(jīng)由兩個(gè)窗口獲取的光學(xué)信號(hào)可以是基本上可重復(fù)的(例如，圖13中，由放置在窗口 CCl外側(cè)以及光軸OA 上的傳感器產(chǎn)生的正向散射(FQ信號(hào)與輻射光束B的入射窗口 CC3相對)。但是，那些經(jīng)由包括隔板的兩個(gè)壁而獲取的光學(xué)信號(hào)(例如，圖13中，經(jīng)由CC2獲取的熒光(F)信號(hào)和經(jīng)由CC4獲取的側(cè)向散射(SQ信號(hào))表現(xiàn)了在個(gè)案中激勵(lì)光束位置的靈敏度和在結(jié)果的光學(xué)信號(hào)中的單元至單元的可變性兩者。更重要地，通過平面化處理做出的流動(dòng)室(例如， 圖13中的流動(dòng)室30)有以下故障模式的傾向第一，隨著接合點(diǎn)的必然的故障，由于導(dǎo)管激勵(lì)電流的RF分量，表征平面化方法的熔合接合點(diǎn)中的不均勻性和氣穴導(dǎo)致了局部加熱；第二，即使相對于光學(xué)激勵(lì)的軸而系統(tǒng)地定位接合點(diǎn)，在RF暴露下表現(xiàn)長壽命的一些流動(dòng)室在光學(xué)信號(hào)中顯示了依賴于接合點(diǎn)的單元至單元的可變性；第三，當(dāng)樣品流動(dòng)時(shí)，易于擴(kuò)大的接合點(diǎn)瑕疵伴隨有顯著的循環(huán)壓力；以及最后，如果允許剩余試劑蒸發(fā)，則在存儲(chǔ)的設(shè)備中留下的流動(dòng)室由于鹽的結(jié)晶而易于沿著接合點(diǎn)而分離。 更復(fù)雜的生產(chǎn)過程同樣已經(jīng)被用于做出具有期望的幾何結(jié)構(gòu)和尺寸的棱柱狀體積計(jì)導(dǎo)管的光學(xué)流動(dòng)室，其中預(yù)定幾何結(jié)構(gòu)的不同透明固體被適當(dāng)?shù)亟M裝。普通轉(zhuǎn)讓的美國第4，348，107號(hào)專利(在下文中，‘107專利)揭示了光學(xué)流動(dòng)室，在光學(xué)流動(dòng)室中， 具有較佳正方形橫截面的體積計(jì)導(dǎo)管被包含在具有外部球面或其他的旋轉(zhuǎn)表面的封套內(nèi)。 (具有這個(gè)封套但通過本發(fā)明的方法做出的單件流動(dòng)室在圖12A、12B和12C中被圖示并且將作為實(shí)施例被論述。)如在'107專利中所示，通過將透明材料(例如，石英)形成的四個(gè)補(bǔ)充的、截短的、基于正方形的棱錐體接合在一起，來做出這種流動(dòng)室。來自各個(gè)棱錐體的頂端被拋光到計(jì)算的深度以產(chǎn)出期望的體積計(jì)導(dǎo)管的一個(gè)側(cè)面，然后棱錐體被適當(dāng)?shù)亟M裝以及粘附接合在一起，以使截短的頂端形成通暢的正方形棱柱狀導(dǎo)管，接合的棱錐體的鄰近面在導(dǎo)管的一個(gè)或兩個(gè)端部形成錐形縱向的截面。雖然光學(xué)信號(hào)可以經(jīng)由結(jié)果的棱柱狀封套的平面壁來獲取，但是較佳的是，然后'107專利中未詳細(xì)說明的手段向流動(dòng)室提供形成作為旋轉(zhuǎn)表面的封套。允許經(jīng)過導(dǎo)管的樣品液體和流體聚焦鞘液耦合的延長部被密封到結(jié)果的流動(dòng)室，其表面流動(dòng)室通過由四個(gè)棱錐體的暴露的側(cè)面形成的一個(gè)或兩個(gè)途徑被相交。‘107專利指出所述構(gòu)造的光學(xué)和力學(xué)特征被證明是次優(yōu)的，粘附接合可能發(fā)熒光或分離，但是'107專利沒有提供替換的接合方法。理想化的'107流動(dòng)室結(jié)構(gòu)的光學(xué)特性與在正方形棱柱狀封套中具有正方形橫截面的流動(dòng)室的光學(xué)特性的理論比較，由發(fā)明人和共同發(fā)明人之一在應(yīng)用光學(xué)(Applied Optics) (26 =3244-3248,1987)中被公開；沒有描述用于生產(chǎn)任一流動(dòng)室結(jié)構(gòu)的方法。發(fā)明人及其同事隨后使用具有熔合在一起的四個(gè)棱錐體的'107流動(dòng)室的實(shí)施例，驗(yàn)證了第二比較(血細(xì)胞計(jì)數(shù)(Cytometry) 20 =185-190, 1995)中一些理論判斷，因而避免了所述粘附接合問題，以及驗(yàn)證了諸如在由貝克曼考爾特公司制造和出售的自動(dòng)血液儀器中使用的整體式圓柱狀流動(dòng)室(下面論述)；該出版物中的圖2顯示了在生產(chǎn)拋光的球形外部封套之后密封在塑料室的延長部之間的'107流動(dòng)室，塑料室收容能夠獲取考爾特V和C信號(hào)的電極。如美國第4，673，288號(hào)和第4，818，103號(hào)專利中所揭示的，‘107專利中揭示的方法變化已經(jīng)被用于提供棱柱狀體積計(jì)導(dǎo)管，該棱柱狀體積計(jì)導(dǎo)管在與正方形、五邊形等本發(fā)明的范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)相類似的形狀的封套中具有三角形截面。為了允許通過顯微鏡物鏡從這種三角形體積計(jì)導(dǎo)管中有效收集光學(xué)信號(hào)， 在美國專利申請2007/0085997中，隨著通過被改進(jìn)以便于經(jīng)由其壁通過光輻射探詢形成體的剩余的兩個(gè)補(bǔ)充部件完成封套，薄的透明板(窗口)被一個(gè)截短的棱錐體代替；該方法在由貝克曼考爾特公司出售的Quanta 細(xì)胞儀中被實(shí)現(xiàn)。將理解，遭受與上述平面化處理中出現(xiàn)的那些缺點(diǎn)相同的缺點(diǎn)，在包括多個(gè)這種熔合元件的流動(dòng)室中需要多個(gè)接合點(diǎn)。此外，從多個(gè)元件加工頂端、將元件組裝在一起、以及使其接合以獲得具有期望的導(dǎo)管尺寸的可重復(fù)的多邊形導(dǎo)管的需求使得該方法成本更高，更不用說吸引人的作為生產(chǎn)過程。當(dāng)棱柱面的數(shù)目增加時(shí)，該方法更加變得不利。當(dāng)通過細(xì)胞儀技術(shù)表征不同類型的形成體時(shí)，重現(xiàn)需要是同時(shí)獲取由形成體與一個(gè)或多個(gè)輻射源相互作用而產(chǎn)生的幾個(gè)不同類型的光學(xué)信號(hào)，即，多波長熒光(F)信號(hào)、吸收㈧信號(hào)、以及諸如正向散射(FS)、側(cè)向散射(SS)或反向散射(BS)信號(hào)的散射⑶信號(hào)的一些選擇組合；在這種應(yīng)用中，正方形/正方形棱柱狀流動(dòng)室上的四個(gè)外表面需要多個(gè)傳感器經(jīng)由復(fù)雜的光束分裂和/或波長區(qū)分光學(xué)裝置觀察探詢地帶，這除了增加成本之外，還帶來校準(zhǔn)及其他光學(xué)困難。通過增加更多的面到流動(dòng)室的棱柱狀封套和體積計(jì)導(dǎo)管， 可以處理該問題，由此流動(dòng)室封套和內(nèi)部導(dǎo)管兩者可以具有五邊形、六邊形、七邊形等的橫截面，因此所關(guān)心的各個(gè)光學(xué)測量可以經(jīng)由流動(dòng)室的分離面做出。但是，特別地，如果為了結(jié)合到商業(yè)的細(xì)胞儀儀器中而做出相對較大數(shù)量的這種流動(dòng)室，通過任何上述指出的常規(guī)技術(shù)制造這種棱柱狀流動(dòng)室將是很復(fù)雜的并且耗時(shí)的，以致是完全不切實(shí)際的。在玻璃加工技術(shù)中，從不同內(nèi)外徑的較大的預(yù)成型品中拉拔管是已知的，在內(nèi)徑和外徑之間是幾厘米厚的圓柱狀壁。在拉拔操作期間，預(yù)成型品被加熱到其韌性允許變形的預(yù)定溫度，于是通常在垂直向下的方向上，以恒定且預(yù)定的速率，軸向地拉拔預(yù)成型品。 在該處理期間，隨著原始的環(huán)形形狀被基本上保持，預(yù)成型品的內(nèi)外截面的直徑被基本上縮小，這種形狀是最低能量形狀，并且預(yù)成型品的壁在厚度上被顯著地縮小。拉拔處理已經(jīng)適合于形成用于在生產(chǎn)單片(整體式)流動(dòng)室時(shí)使用的厚壁的透明Si02管，單片(整體式)流動(dòng)室例如，在如普通轉(zhuǎn)讓的美國第5，125，737號(hào)專利(在下文中，‘737專利)中描述的并且由貝克曼考爾特公司制造和出售的考爾特 LH750型號(hào)自動(dòng)血液儀器中使用的流動(dòng)室。在預(yù)成型品被拉拔至較佳內(nèi)徑(例如，50微米)之后，管被切割成較佳長度(例如，大約6毫米)，并且適當(dāng)?shù)钠桨?例如，1毫米寬)被搭接在管的外圓柱狀表面上，管的直徑由于拉拔已經(jīng)被縮小到大約3. 5毫米。該平板設(shè)置光學(xué)端口，通過該光學(xué)端口，輻射光束(例如，來自氦氖激光器)可以沿著直徑被耦合到拉拔管中的中央圓柱狀通道。通過從兩端部鉆孔至適當(dāng)直徑(例如，1.25毫米)、在流動(dòng)室的中間的原位留下短長度(例如，65 微米)的原始通道，使圓柱狀通道被部分地?cái)U(kuò)大，流動(dòng)室在各個(gè)端部處開口成與同軸于原始通道的圓錐體基本上相切90度并且與端部孔相連的小杯狀凹口(例如，半徑大約600微米)。在使用中，處于如此形成的縱截面之中的原始通道的長度用作考爾特體積計(jì)導(dǎo)管，并且圓柱狀孔與處于支撐結(jié)構(gòu)的外部電極室連通，由此可以使得水力聚焦鞘液中的樣品液體中心地經(jīng)過體積計(jì)導(dǎo)管。當(dāng)形成體經(jīng)過體積計(jì)導(dǎo)管時(shí)，從電極獲取考爾特V和C信號(hào)；同時(shí)， 當(dāng)形成體經(jīng)過圓柱狀體積計(jì)導(dǎo)管之時(shí)，從單獨(dú)的形成體中同時(shí)獲取來自輻射光束的正向散射(FS)信號(hào)。上述類型的光學(xué)流動(dòng)室，即，用無接合的單片透明材料做出的事實(shí)上整體式的流動(dòng)室，內(nèi)在地避免了包括補(bǔ)充幾何結(jié)構(gòu)的接合透明部件的合成流動(dòng)室的上述許多限制和缺點(diǎn)。從這種流動(dòng)室中獲取的正向散射(re)信號(hào)在適當(dāng)?shù)嘏c考爾特V和C信號(hào)相互關(guān)聯(lián)的時(shí)候允許單獨(dú)的形成體的可靠的區(qū)分和列舉。但是，因?yàn)檫@種流動(dòng)室的光學(xué)透明封套和中央的內(nèi)部體積計(jì)導(dǎo)管兩者基本上呈現(xiàn)環(huán)形的橫截面，所以這種流動(dòng)室的壁充當(dāng)非軸對稱的透鏡，并且經(jīng)由其獲取的散射( 信號(hào)引起相當(dāng)大的光學(xué)像差，該光學(xué)像差限制了對某些類型的形成體進(jìn)行分類的能力。雖然通過在不同的波長增加熒光(F)信號(hào)，例如，通過用熒光染色或染色粒合成物(dye-bead coniugates)選擇性地標(biāo)記形成體，可以改進(jìn)這種分類，但是這種F信號(hào)比各種散射信號(hào)更加不利地受光學(xué)像差的影響。因此，諸如在以上'652專利中揭示的正方形/正方形幾何結(jié)構(gòu)中，或?qū)τ诿绹鴮＠暾?007/0085997所揭示的三角形體積計(jì)導(dǎo)管及其前身，多方面的努力已經(jīng)集中到具有由平面壁圍繞的棱柱狀通道的流動(dòng)室上，由此可以減少這種光學(xué)像差。但是，如所指出的，這兩種流動(dòng)室都難以通過使用常規(guī)的生產(chǎn)方法來生產(chǎn)，并且隨著時(shí)間的流逝而易受損壞。因此，雖然已經(jīng)提出了其它流動(dòng)室， 在該流動(dòng)室內(nèi)可以對流過棱柱狀通道的單獨(dú)的形成體做出這種同時(shí)的光學(xué)測量、或光學(xué)和考爾特測量，但是沒有人已經(jīng)實(shí)施適合于這種應(yīng)用的事實(shí)上整體式的(即無接合的單片) 流動(dòng)室，或者為了這樣做而能夠提供技術(shù)揭示。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述討論，本發(fā)明的目的是提供用于做出內(nèi)部流動(dòng)通道是棱柱狀的光學(xué)流動(dòng)室的改進(jìn)的方法，提供制造的隨時(shí)間的過去更少受到損壞的有用流動(dòng)室的顯著提高的產(chǎn)量的方法，以及提供能夠更好地對各種類型的形成體進(jìn)行分類的流動(dòng)室的方法。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供真正整體式(無接合點(diǎn))的光學(xué)流動(dòng)室，在該光學(xué)流動(dòng)室中，內(nèi)部流動(dòng)通道的橫截面具有是多邊形的橫截面。本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供用于使用光學(xué)流動(dòng)室流動(dòng)室地對各種類型的形成體進(jìn)行分類的改進(jìn)的方法，光學(xué)流動(dòng)室具有至少三個(gè)平面窗口，可以經(jīng)由平面窗口取得經(jīng)過流動(dòng)室的棱柱狀通道的形成體的各種光學(xué)參數(shù)。本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供用于使用光學(xué)流動(dòng)室流動(dòng)室地對各種類型的形成體進(jìn)行分類的改進(jìn)的方法，光學(xué)流動(dòng)室具有至少三個(gè)平面窗口，可以經(jīng)由平面窗口取得經(jīng)過流動(dòng)室的棱柱狀通道的形成體的各種光學(xué)參數(shù)，并且在一部分通道中，考爾特體積(V)以及傳導(dǎo)率(C)參數(shù)中的至少一個(gè)是可檢測的。在此描述的并且要求權(quán)利的本發(fā)明是基于發(fā)現(xiàn)用于提供在內(nèi)部通道和外部封套兩者中具有圓柱狀橫截面的厚壁的流動(dòng)室的管拉拔技術(shù)能夠被適合于用以做出具有非圓形截面、較佳地為多邊形截面的流動(dòng)通道的整體式光學(xué)流動(dòng)室。非常意外的，在加熱和拉拔操作期間，能夠維持中心地形成在圓柱狀預(yù)成型品中的相對較大的通道的要求的非圓形(例如，多邊形)截面的幾何結(jié)構(gòu)，在拉拔操作中，預(yù)成型品的通道的截面面積按照至少 1,000 1的系數(shù)被縮小，以產(chǎn)生諸如血細(xì)胞的形成體的血細(xì)胞分析所需要的尺寸的多邊形的流動(dòng)通道。做出上述類型的光學(xué)流動(dòng)室的較佳方法包括加熱和拉拔透明材料的預(yù)成型品的同步步驟，透明材料最佳的是合成的無定形二氧化硅(即，二氧化硅，SiO2)。預(yù)成型品包括這種材料的圓柱狀管，圓柱狀管具有中心的軸向延伸的通道，該通道呈現(xiàn)要求的多邊形形狀的基本上均勻的橫截面，多邊形形狀例如三角形、矩形或六邊形。不理想地，預(yù)成型品是經(jīng)由上述平面化處理形成的適當(dāng)尺寸的桿。預(yù)成型品較佳地具有形成在它的圓柱狀外表面上的平板，這種平板基本上被形成為平行于通道的內(nèi)部多邊形橫截面的平面表面中的一個(gè)。預(yù)成型品被加熱到超過玻璃軟化溫度的預(yù)定溫度，并且以控制的速率、在控制的時(shí)間以及以恒定的角取向被拉拔，由此在拉拔操作期間維持內(nèi)部通道的多邊形形狀，維持外部平板和多邊形流動(dòng)通道的平面表面之間的平行性，以及實(shí)現(xiàn)冷卻之后的要求的流動(dòng)通道尺寸。在經(jīng)拉拔的管狀結(jié)構(gòu)被冷卻并且被切割成要求的長度之后，外表面上的平板被用作參考表面，由此光學(xué)平面表面可以以預(yù)定角度被重疊到所述平板并且平行于內(nèi)部多邊形流動(dòng)通道的平面表面中的一個(gè)。通過使用第一光學(xué)表面作為參考表面，包括多個(gè)平面表面的封套被搭接在拉拔結(jié)構(gòu)的外表面上，附加表面的角度相對于參考表面被測量，由此拉拔結(jié)構(gòu)的外部封套能夠被做成在形狀上類似于內(nèi)部通道的多邊形截面，基本上與其同軸，并且具有基本上與其平行的側(cè)面。替代地，包括非圓柱狀旋轉(zhuǎn)表面的封套可以在拉拔結(jié)構(gòu)的外表面上被研磨和拋光，因此所述平板的剩余部分可以基本上平行于內(nèi)部多邊形流動(dòng)通道的平面表面中的一個(gè)被重疊，從而在旋轉(zhuǎn)表面中形成平面窗口。不理想地，預(yù)成型品的圓柱狀外表面上的平板可以被省略，并且拉拔結(jié)構(gòu)的外表面被重疊以提供例如較佳地基本上平行于內(nèi)部多邊形流動(dòng)通道的平面表面中的一個(gè)延伸的平面參考表面，然后所述參考表面被用于在拉拔結(jié)構(gòu)的外表面上重疊附加的平面表面，或以上述方式在旋轉(zhuǎn)表面中形成平面窗口。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，改進(jìn)的光學(xué)流動(dòng)室被提供用于在流式細(xì)胞儀中使用， 流式細(xì)胞儀的類型適合于基于至少它們各自的光學(xué)特性來表征小顆粒。這種流動(dòng)室包括光學(xué)透明材料的整體結(jié)構(gòu)。較佳地，整體結(jié)構(gòu)通過加熱/拉拔處理被產(chǎn)生。這種整體結(jié)構(gòu)的一部分限定了棱柱狀通道，能夠使得形成體在被經(jīng)過該結(jié)構(gòu)的光學(xué)輻射照射的同時(shí)經(jīng)過棱柱狀通道。這種流動(dòng)通道的至少軸部分具有多邊形形狀的橫截面，由此光學(xué)輻射進(jìn)入流動(dòng)通道以在該流動(dòng)通道內(nèi)照射形成體，并且由所述照射產(chǎn)生的光學(xué)輻射以不同的角度經(jīng)由平面表面或經(jīng)由與所述流動(dòng)通道同軸的非圓柱狀旋轉(zhuǎn)表面從流動(dòng)通道出射。較佳地，內(nèi)部流動(dòng)通道的多邊形截面具有三個(gè)到八個(gè)側(cè)面。在較佳的實(shí)施例中，整體結(jié)構(gòu)的封套在形狀上同樣是棱柱狀的，棱柱側(cè)面的數(shù)量等于流動(dòng)通道的側(cè)面的數(shù)量并且基本上與此平行，由此提供多個(gè)平板窗口，輻射能夠經(jīng)由平板窗口進(jìn)入和離開所述流動(dòng)通道。替代地，為了使輻射能夠用最小的偏差離開流動(dòng)室，最小的偏差歸因于在封套邊界處的折射，包括非圓柱狀旋轉(zhuǎn)表面的封套可以在拉拔結(jié)構(gòu)的外表面上被研磨和拋光，并且如果所述封套被提供基本上平行于內(nèi)部多邊形流動(dòng)通道的一個(gè)平面表面的適當(dāng)?shù)钠桨?，則輻射可以經(jīng)由平面窗口被有利地耦合到流動(dòng)通道。用于使用本發(fā)明的流動(dòng)室來區(qū)分形成體的較佳的方法包括以下步驟(a)提供在此描述的類型的整體式流動(dòng)室，整體式流動(dòng)室具有多邊形橫截面的內(nèi)部流動(dòng)通道以及具有包括至少五個(gè)不連續(xù)的壁的封套；(b)使形成體經(jīng)過多邊形的流動(dòng)通道，同時(shí)用經(jīng)過一個(gè)這種壁的輻射光束照射這種形成體；(c)經(jīng)由第二這種壁檢測來自被照射的形成體的正向散射(FS)信號(hào)；(d)經(jīng)由至少第三這種壁檢測來自被照射的形成體的熒光(F)信號(hào)；(e)經(jīng)由第四壁檢測來自被照射的顆粒的側(cè)向散射(SS)信號(hào)；和(f)經(jīng)由第五這種壁檢測來自被照射的形成體的反向散射(BQ信號(hào)。替代地，這種光學(xué)信號(hào)可以以相應(yīng)的方式經(jīng)由多個(gè)分開的傳感器被獲取，傳感器被適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉谶@種整體式流動(dòng)室的周圍，這種整體式流動(dòng)室包括非圓柱狀的旋轉(zhuǎn)表面，而不是平面壁。較佳地，至少一些上述光學(xué)測量與在經(jīng)過流動(dòng)通道的被照射的形成體上同時(shí)做出的考爾特體積V和電導(dǎo)性C測量中的至少一個(gè)相結(jié)合，以對這種形成體進(jìn)行分類。參考附圖，本發(fā)明及其各種優(yōu)點(diǎn)將從較佳實(shí)施例的隨后的詳細(xì)說明中被更好地理解。


圖1是流式細(xì)胞儀的樣品處理和數(shù)據(jù)獲取部分的示意圖，該流式細(xì)胞儀結(jié)合了按照本發(fā)明的方法構(gòu)造和制造的四側(cè)面整體式光學(xué)流動(dòng)室的較佳實(shí)施例；圖2是在圖1的儀器中使用的光學(xué)流動(dòng)室的立體圖；圖3和4圖示了圖2中顯示的光學(xué)流動(dòng)室的縱截面和橫截面，圖3包括流動(dòng)室軸， 并且圖4在平行于流動(dòng)室端面的經(jīng)過流動(dòng)室的顆粒感應(yīng)地帶的平面中被取得；圖5是整體式六側(cè)面光學(xué)流動(dòng)室的立體圖，整體式六側(cè)面光學(xué)流動(dòng)室通過本發(fā)明的制造方法被容易地做出并且在圖1的儀器的另一實(shí)施例中是有用的；圖6圖示了六邊形的光學(xué)流動(dòng)室和使用方式；圖7是流式細(xì)胞儀的樣品處理和數(shù)據(jù)獲取部分的示意圖，該流式細(xì)胞儀僅僅依靠形成體的光學(xué)特性來對形成體的亞群進(jìn)行分類，其中從經(jīng)過圖6中圖示的六邊形的流動(dòng)通道的形成體中獲取辨別參數(shù)；圖8A和8B圖示了用于做出預(yù)成型品的較佳處理的兩個(gè)步驟，該預(yù)成型品在本發(fā)明的制造方法中，即，用于產(chǎn)生本發(fā)明的整體式光學(xué)流動(dòng)室的類型的制造方法中是有用的；圖9至12A-12C圖示了通過本發(fā)明的方法做出的整體式光學(xué)流動(dòng)室的其他實(shí)施例；和圖13圖示了經(jīng)過圖2和9中的類型的在先技術(shù)的流動(dòng)室的顆粒感應(yīng)地帶的截面圖，圖2的流動(dòng)室由后者制造。
具體實(shí)施例方式流式細(xì)胞儀從包含各種形成體的病人體液的樣品中獲取診斷的重要數(shù)據(jù)，并且已經(jīng)擴(kuò)展了許多不同的實(shí)施例。所有都取決于流動(dòng)室中的通道，這種樣品可以在經(jīng)歷各種準(zhǔn)備流程之后經(jīng)過該流動(dòng)室中的通道，并且可以在該流動(dòng)室中的通道中感應(yīng)形成體的各種特性，由此，在形成體中的幾種類型的亞群可以被分類和計(jì)算，并且得到的參數(shù)被處理并關(guān)聯(lián)以提供期望的診斷。如上所討論的，結(jié)合了來自單獨(dú)的形成體的光學(xué)和考爾特V和/或C 參數(shù)的同時(shí)獲取的流式細(xì)胞儀，在它們的光學(xué)流動(dòng)室的流動(dòng)通道之內(nèi)，需要具有相對較小的長度和橫截面的壓縮物(或體積計(jì)導(dǎo)管)。一個(gè)這種血液分析儀在以上指出的美國第 6，228，652號(hào)專利中被更完全地揭示，關(guān)于該美國第6，228，652號(hào)專利，當(dāng)前共同發(fā)明人中的兩個(gè)是共同發(fā)明人，并且其揭示的內(nèi)容通過引用被結(jié)合在本文中。簡要地，分析儀具有操作以自動(dòng)感應(yīng)、分類和計(jì)數(shù)病人體液的不同樣品中包含的各種類型的形成體(例如，血細(xì)胞、血小板等等)并且報(bào)告它的結(jié)論的類型?，F(xiàn)在參考附圖，在附圖中，為了清晰，所有的內(nèi)部樣品通路被放大顯示并且相對于外部流動(dòng)室封套是不成比例的，圖1示意地圖示了這種分析儀CA的樣品處理和數(shù)據(jù)獲取部分，分析儀CA與在先技術(shù)的分析儀的不同之處在于包括按照本發(fā)明構(gòu)造和制造的改進(jìn)的整體式光學(xué)流動(dòng)室30(在圖2中被更好地顯示)。如圖示，光學(xué)流動(dòng)室30是分析儀的光電傳感器組件T的中心部件，光電傳感器組件T操作以在光學(xué)上和在電學(xué)上探詢要被分析的病人樣品中的每個(gè)形成體。病人樣品(例如，全血樣品WBS)在不同的試管或小瓶10中出現(xiàn)在分析儀前，試管或小瓶10通過樣品傳送器ST在儀器內(nèi)移動(dòng)。當(dāng)這種小瓶呈現(xiàn)在抽吸式探針P前時(shí)，預(yù)定量的樣品從每個(gè)小瓶中被吸出。每個(gè)吸出的樣品通過常規(guī)的血液采樣閥12被分割以產(chǎn)生多個(gè)等分試樣(例如，A1-A;3)，然后多個(gè)等分試樣被分配到在分析儀的樣品制備部件14內(nèi)的不同的混合室(例如，MC1-MC3)。同時(shí)在混合室中，每個(gè)等分試樣與一個(gè)或多個(gè)試劑(例如，R1-R7)混合，一個(gè)或多個(gè)試劑(例如，R1-R7)適合于選擇性地與樣品中的某些類型的形成體反應(yīng)和/或稀釋樣品中的某些類型的形成體。樣品制備部件14可以產(chǎn)生，例如，溶解著色樣品，SL，顯著地包括已經(jīng)利用熒光染色被著色的白細(xì)胞和其他細(xì)胞(例如，有核的紅細(xì)胞)；稀釋著色樣品，SD，在高稀釋懸浮液中包含所有血細(xì)胞類型，一些這種細(xì)胞(例如，網(wǎng)狀紅細(xì)胞亞型)利用熒光染色被著色；和溶解標(biāo)記樣品，ST，在懸浮液中顯著地包括白細(xì)胞，包括已經(jīng)例如經(jīng)由單克隆抗體用熒光染料或熒光顆粒被著色或另外被標(biāo)簽的選擇的白細(xì)胞(例如，CD4和CD8陽性細(xì)胞)。然后，通過計(jì)量機(jī)構(gòu)16提供的精確計(jì)量體積的每個(gè)制備樣品的通過常規(guī)的分配閥DV被選擇，并且經(jīng)由傳感器部件18中的分析儀的光電傳感器組件T的樣品輸入口 Pl被抽出(例如，通過計(jì)量泵MP1、MP2或MP3)；并且，計(jì)量泵MP4和MP5分別將鞘液SF提供到傳感器組件T的端口 P5以流體地集中流過流動(dòng)室30的體積計(jì)導(dǎo)管Z的樣品，并維持傳感器組件T的蓋元件34和35之內(nèi)的室之間的預(yù)定壓差。如將要論述的，當(dāng)經(jīng)由體積計(jì)導(dǎo)管Z單獨(dú)地計(jì)量樣品時(shí)，樣品中的單獨(dú)的形成體或其他顆粒的某些光學(xué)、物理和電特性被同時(shí)感應(yīng)并且被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。這種信號(hào)作為電脈沖出現(xiàn)，并且是例如通過考爾特原理確定的每個(gè)形成體的DC體積(V)和RF導(dǎo)電性(C)的參數(shù)，它的輻射吸光度(A)的參數(shù)，它的各種光散射(S)特性[即，正向散射(FS)、側(cè)向散射 (SS)和/或反向散射(BS)]的參數(shù)，和處于不同波長的它的熒光特性(F)的參數(shù)。這種信號(hào)的各種組合通過常規(guī)的細(xì)胞儀部件被處理，以通過提供期望的診斷信息的算法提供適合于相互關(guān)聯(lián)的信息，常規(guī)的細(xì)胞儀部件諸如'652專利中揭示的但未顯示在圖1中。光學(xué)流動(dòng)室，例如，按照本發(fā)明的方法制造的圖1中的流動(dòng)室30，在僅僅略述的傳感處理中構(gòu)造了必要元件。制造流動(dòng)室30的改進(jìn)的方法使流動(dòng)室30區(qū)別于在先技術(shù)的流動(dòng)室，并且一般可被應(yīng)用到廣泛的各種光學(xué)流動(dòng)室實(shí)施例。由無接合的(即，無縫的)整體式的透明材料制造的流動(dòng)室30 —般包括內(nèi)部通道，制備樣品可以經(jīng)由該內(nèi)部通道被計(jì)量， 并且該內(nèi)部通道具有適合于從這種樣品中的形成體中獲取光學(xué)參數(shù)的外部封套。如下面詳細(xì)描述的，按照發(fā)明，所述整體式結(jié)構(gòu)首先被制造為二氧化硅(SiO2，通常稱為“石英”)或最佳的合成無定形二氧化硅的特大型的預(yù)成型品，因此內(nèi)部通道通過三個(gè)以上的平面的表面被界定。然后，預(yù)成型品被加熱到允許其韌性變形的預(yù)定溫度，并且以恒定和預(yù)定的速率被軸向拉拔，由此，預(yù)成型品的橫截面及其內(nèi)部通道被縮小。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果在這種拉拔操作期間，使得通道截面相對于特大型預(yù)成型品維持恒定的角取向，則在冷卻拉拔結(jié)構(gòu)上，通道的原始的非圓形的幾何結(jié)構(gòu)出乎意料地被保持在期望尺寸的基本上均勻的多邊形橫截面中，所述通道是基本上直線的并且處于棱柱狀形狀。在較佳實(shí)施例中，界定這種縮小的內(nèi)部通道的平面表面具有在大約40和250微米之間測量的寬度(例如，如圖4中所示的W)； 如果光學(xué)參數(shù)可單獨(dú)被用于表征和分類所關(guān)心的形狀體，則流動(dòng)通道寬度典型地是100微米以上，但是如果期望一個(gè)或多個(gè)考爾特參數(shù)，則流動(dòng)通道寬度典型地是150微米以下。在隨后的制造步驟中，這種拉拔結(jié)構(gòu)的適當(dāng)區(qū)段提供適合于特別應(yīng)用的要求的外部封套，即， 包括平行于至少一些所述通道表面的多個(gè)平面的光學(xué)表面(例如，如圖2至6和圖9至11 中的)，或形成非圓柱狀旋轉(zhuǎn)表面(例如，如圖12A至12C中的)。如此被制造以提供期望要求的封套尺寸和光學(xué)光潔度的區(qū)段是非常適合于在僅僅依靠光學(xué)傳感方法的流式細(xì)胞儀中用作流動(dòng)室。如此做出的流動(dòng)室的整體式本性克服了基于補(bǔ)充平面化板或截短固體的組裝、通過上述在先技術(shù)處理制造的類似形狀的多部件結(jié)構(gòu)的光學(xué)多相性、損壞模式和制造缺點(diǎn)。為了限制與圓柱狀整體式流動(dòng)室有關(guān)的光學(xué)參數(shù)中的誤差效果，內(nèi)部通道的流動(dòng)室封套和顆粒感應(yīng)部分的共平面的橫截面可以是具有基本上平行的側(cè)面的幾何相似的多邊形，例如，在圖2和3中，由光學(xué)上拋光的平面矩形表面50限定的封套的截面和通路32 的部分Z的截面兩者都是基本上正方形，形成流動(dòng)室30的壁的透明材料從而提供基本上均勻厚度的窗口，經(jīng)過所述感應(yīng)部分的形成體的光學(xué)參數(shù)可以經(jīng)由該窗口被確定。在其中顯示的實(shí)施例中，側(cè)面50的寬度W較佳地在2和8毫米之間，該側(cè)面的長度L典型地在5和 25毫米之間，并且通路32的部分Z的長度典型地在50和300微米之間。為了提供包括適合于從全血樣品中的形成體中傳感考爾特V和/或C參數(shù)的顆粒感應(yīng)地帶的較佳實(shí)施例， 通路32中的部分Z的每個(gè)通道側(cè)面各自的寬度大約是50微米，從而在封套內(nèi)對所述部分 Z提供大約2500平方微米的截面面積，封套的每個(gè)側(cè)面50的各個(gè)寬度W大約是4. 2毫米， 以及每個(gè)側(cè)面50的各個(gè)長度L大約是6. 3毫米。如圖2和3所示，在流動(dòng)室30的相對端部表面36之間延伸并且典型地與其縱軸A同軸的通路32，較佳地從所述內(nèi)部棱柱狀通道至端部表面36被擴(kuò)大，以形成具有圓柱狀孔M和旋轉(zhuǎn)表面55的沙漏形狀，旋轉(zhuǎn)表面55提供從其到一部分原始通道的平滑過渡。原始通道的部分Z的較佳長度范圍在通道側(cè)面的寬度的大約1. 2到1. 4倍之間，或?qū)τ诒据^佳實(shí)施例在大約60和75微米之間，但是更大的長度可以有利于高樣品流速。從而，原始通道的部分Z在通路32的軸中點(diǎn)的附近限定了均勻的多邊形橫截面的體積計(jì)導(dǎo)管，在體積計(jì)導(dǎo)管內(nèi)，可以同時(shí)確定單獨(dú)經(jīng)過的形成體的考爾特V 和C參數(shù)以及各種光學(xué)A、S和F參數(shù)。如圖1至4所示，光學(xué)輻射光束B經(jīng)由形成在其平面?zhèn)让婧土鲃?dòng)室30的平面?zhèn)让?0之間的一對窗口進(jìn)出體積計(jì)導(dǎo)管Z，并且因此避免與上述整體式流動(dòng)室的圓柱狀表面有關(guān)的光學(xué)像差；在上述較佳實(shí)施例中，所述窗口的厚度是通道寬度的近似41倍，在其制造中使用的拉拔結(jié)構(gòu)中需要大約通道寬度的57倍的最小的壁厚。圖2和3中的流動(dòng)室30的端部表面36被耦合到圖1的蓋元件34和35，蓋元件34和 35經(jīng)由它們的內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)限定了室，要被分析的樣品和用于經(jīng)由所述顆粒感應(yīng)地帶Z流體聚焦或集中樣品的鞘液SF兩者可以經(jīng)由室被耦合到通路32，并且通過隨后的管路被適當(dāng)?shù)貨_洗到廢物區(qū)，從而制備用于分析不同樣品的通路32。 如圖1所示，蓋元件34和35設(shè)置有多個(gè)端口 P1-P6，端口 P1-P6用來1)將要被分析的一個(gè)或多個(gè)制備的樣品和鞘液引入到流動(dòng)室30中，幻把離開的樣品和鞘液排出到廢物區(qū)，幻將蓋34和35中的一個(gè)或兩個(gè)內(nèi)室沖洗成廢物區(qū)，和4)對供應(yīng)各種端口的原始管提供真空。端口 Pl被流體地耦合到計(jì)量部件16，并且用來將通過分配閥DV選擇的樣品 SL,Sd或&的計(jì)量的等分試樣引入到管嘴56，用于注射到分析用的流動(dòng)室30的通路32中， 如圖3所示流動(dòng)室。(當(dāng)然，例如，經(jīng)由'652專利的多端口管嘴的其他樣品注射方法可以被用于其他實(shí)施例。)端口 P2也被流體地耦合到計(jì)量部件16，并且用來將計(jì)量體積的鞘液&引入到蓋元件34中的室，這種液體用來流體聚焦或集中體積計(jì)導(dǎo)管Z中的樣品。在圖3中，樣品引入管嘴56(僅被部分地顯示)具有通道Cl，端口 Pl將通過圖1的計(jì)量部件 16輸送的精確計(jì)量體積的樣品耦合到通道Cl中；所述通道用來朝向顆粒感應(yīng)地帶Z射出樣品流。同時(shí)，已經(jīng)進(jìn)入室34的計(jì)量體積的鞘液S1在MP4的壓力下并且經(jīng)由端口 P2流過通路32。如圖3所示，鞘液S1均勻地包圍樣品流，并且使得樣品流過體積計(jì)導(dǎo)管Z的中心， 從而實(shí)現(xiàn)樣品流的流體聚焦。當(dāng)離開體積計(jì)導(dǎo)管Z時(shí)，樣品和鞘液通過圖1的樣品出口管 58 (僅在圖3中被部分地顯示)，從而防止再循環(huán)的形成體干擾考爾特DC體積(V)和RF導(dǎo)電性(C)的確定。在圖3中，第一血細(xì)胞BCl在離開管嘴56中的通道之后被顯示，第二血細(xì)胞BC2在體積計(jì)導(dǎo)管Z的中心和聚焦的激光光束B的路徑中被顯示，第三血細(xì)胞BC3在進(jìn)入樣品出口管58時(shí)被顯示，樣品出口管58經(jīng)由圖1中的端口 P4被連接到廢物區(qū)。為了控制在蓋35內(nèi)的室中的流體壓力并且從而控制樣品在其離開通路32之后的流動(dòng)，所述室被維持充滿鞘液&，這種液體經(jīng)由端口 P5進(jìn)入并且經(jīng)由端口 P4排放到廢物區(qū)。繼從每個(gè)樣品中獲取數(shù)據(jù)之后，通過用鞘液分別沖洗蓋34和35中的室來制備用于隨后的樣品的傳感器組件T，S1從MP4進(jìn)入端口 P2并從端口 P3出去，以及&從MP5進(jìn)入端口 P5并從端口 P6出去。如圖1所示，在蓋元件34和35中的內(nèi)室內(nèi)，是可連接到DC/RF電路41的各個(gè)內(nèi)部電極40和38。這種電路的部件操作以(a)產(chǎn)生經(jīng)由流動(dòng)室30的通路32的DC和RF電流，和(b)在檢測DC和RF電流的同時(shí)，檢測由形成體通過顆粒感應(yīng)地帶Z而產(chǎn)生的各個(gè)DC 和RF電流中的調(diào)制，由此確定形成體的DC體積V以及其RF電導(dǎo)性C。如在'652專利中更完全描述的，DC/RF電路41包括DC電源、以RF頻率操作的AC振蕩器/檢測器、耦合電路和前置放大器。如先前描述的，耦合電路線性地組合由DC電源和AC振蕩器/檢測器產(chǎn)生的電流，并將組合的電流施加到傳感器組件T中的通路32的內(nèi)容。較佳地，AC分量具有大約22. 5MHz的頻率。當(dāng)形成體連續(xù)經(jīng)過體積計(jì)導(dǎo)管Z時(shí)，通路32的阻抗被改變，導(dǎo)致了與形成體的物理體積V(即，DC體積)有關(guān)的DC電流的調(diào)制和與細(xì)胞內(nèi)部的電導(dǎo)性C有關(guān)的 RF電流的調(diào)制。耦合電路使調(diào)制電流分離，以便DC脈沖信號(hào)V被傳送到DC前置放大器，并且調(diào)制的RF電流通過振蕩器/檢測器被檢測，導(dǎo)致了被傳送到RF前置放大器的脈沖信號(hào) C。較佳地，考爾特V和C脈沖信號(hào)兩者被耦合到儀器的分析部件，但是對于一些應(yīng)用，只有一個(gè)這種信號(hào)可以是足夠的。替代地，其他應(yīng)用可以得益于在RF/DC電路41中包含的諸如這里描述的多個(gè)AC電路，每個(gè)AC電路以不同頻率操作。當(dāng)每個(gè)形成體經(jīng)過圖1至4中的體積計(jì)導(dǎo)管Z時(shí)，其通過經(jīng)過由適當(dāng)?shù)募す馄?2 和光束狀光學(xué)裝置62提供的適當(dāng)能量分布的聚焦的激光光束B而被照射。激光器42可以是任何適當(dāng)類型的激光器中的一個(gè)，例如，二極管激光器，提供適合于應(yīng)用的輻射，例如，如果主要關(guān)心散射(S)參數(shù)，則提供635到640nm波長范圍中的輻射，或者如果還需要某些熒光(F)參數(shù)，則提供485到490nm波長范圍中的輻射。通過每個(gè)形成體散射的輻射(光) 可以通過一個(gè)或多個(gè)光散射光電檢測器(例如，LSD1-LSD3)被感應(yīng)，并且如果有由形成體的熒光著色劑或者熒光標(biāo)簽由于被激光輻射激勵(lì)而發(fā)射的任何熒光輻射，則可以通過一個(gè)或多個(gè)熒光檢測器(例如，F(xiàn)D1-FD;3)被感應(yīng)。在圖3中顯示的流動(dòng)室30的縱截面中，所述激光光束B通過所述光束狀光學(xué)裝置被聚焦，以利用垂直于樣品流動(dòng)的橢圓形分布的長軸提供中心在體積計(jì)導(dǎo)管Z上的輻射的橢圓形雙向高斯分布，但是構(gòu)造成橫穿所述導(dǎo)管提供均勻輻射強(qiáng)度的聚焦線的常規(guī)的光束狀光學(xué)裝置，在獲取的光學(xué)參數(shù)中需要小的變化系數(shù)的應(yīng)用中是較佳的。在圖4中顯示的流動(dòng)室30的截面圖中，這種光束進(jìn)入體積計(jì)導(dǎo)管Z的前壁，遇到光學(xué)感應(yīng)地帶中的血細(xì)胞BC2，并且使得側(cè)向散射輻射SS和熒光輻射F經(jīng)過體積計(jì)導(dǎo)管Z的相對的側(cè)壁，同時(shí)使得正向散射光FS和軸向吸收光A沿著光軸OA經(jīng)過顆粒感應(yīng)地帶Z的后壁。如上所述，并且如'652專利中更完全地描述的，通過形成體從聚焦的激光光束B 散射的輻射(光)通過例如圖1中的LSDl和LSD3的光散射光電檢測器被檢測，形成體在如圖3和4所示的流動(dòng)室30的顆粒感應(yīng)Z內(nèi)連續(xù)地經(jīng)過這種光束。檢測器LSDl被構(gòu)造并定位，以檢測稱為中間角光散射(MALS)的在所述光束的軸的近似9度和41度之間的角度范圍內(nèi)在正向方向上散射的光。該檢測器具有兩個(gè)分立的感光區(qū)域OSl和0S2，以檢測稱為上中間角光散射(UMALS)的在大約21和41度之間的角度范圍中的正向散射光，和稱為下中間角光散射(LMALS)的在大約9和20度之間的角度范圍中的正向散射光。因此，LSDl 提供三個(gè)正向散射(FS)信號(hào)，S卩，MALS, UMALS和LMALS。檢測器LSD3被定位以檢測經(jīng)過流動(dòng)室30的兩個(gè)側(cè)面中的一個(gè)側(cè)面的在與光束B的軸基本上正交(即，在大約90度士大約10度)的方向上散射的光。檢測器LSD3較佳地包括透鏡85，透鏡85收集側(cè)向散射光并將側(cè)向散射光引導(dǎo)在PIN 二極管0S5等等上，并提供一個(gè)側(cè)散射(SQ信號(hào)。但是，進(jìn)一步對于'652專利中的說明，LSDl還包括中心開口，從流動(dòng)室30形成的激光光束和小于大約8度的光散射兩者自由地經(jīng)過該中心開口作為光束Bi。光電檢測器LSD2被適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉贚SDl的后面并且具有兩個(gè)分立的感光區(qū)域0S3和0S4，0S3和0S4被構(gòu)造成檢測稱為低角度光散射(LALS)的在大約5. 1度的光散射，和稱為軸光損失(ALL)的Bl中的近軸衰減。 因此，檢測器LSD2提供用于分析的兩個(gè)附加信號(hào)，即，稱為LALS的第四FS信號(hào)，和稱為ALL 的吸收(A)信號(hào)。當(dāng)然，任何上述傳感器可以被構(gòu)造成響應(yīng)其他角度范圍內(nèi)的輻射。同樣， 當(dāng)然，如果要求的話，類似于LSDl構(gòu)造的并且適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉诠馐鵂罟鈱W(xué)裝置62和流動(dòng)室30 之間的第四光電檢測器將提供來自顆粒感應(yīng)地帶Z中的形成體的反向散射(BQ信號(hào)。在激光器42和光束狀光學(xué)裝置62之間，在光束狀光學(xué)裝置62和流動(dòng)室30之間，以及在流動(dòng)室 30和幾個(gè)光電檢測器之間的自由空間耦合被顯示在圖1中，但是，當(dāng)然，在一些實(shí)施例中， 纖維光學(xué)耦合可以有利地替換在傳感器部件18中的任何這種功能元件之間的這種自由空間耦合。當(dāng)處于適當(dāng)照射波長的光，激勵(lì)處于一個(gè)或多個(gè)不同波長的熒光部分發(fā)光時(shí)，產(chǎn)生熒光輻射；如上所述，如在供常規(guī)的熒光流式細(xì)胞儀使用的樣品制備流程中已知的，這種部分可以被附接到或插入到各種形成體中。如'652專利中更完全地描述的，通過平凸透鏡51收集來自經(jīng)過流動(dòng)室30的顆粒感應(yīng)地帶Z中的上述輻射光束B的這種形成體的熒光輻射。透鏡51被較佳地耦合(例如，通過適當(dāng)折射率的并且具有最小熒光的光學(xué)膠合劑或凝膠)到流動(dòng)室30的與通過LSD3檢測側(cè)向散射光的側(cè)面相對的側(cè)面，這種透鏡用于將細(xì)胞感應(yīng)地帶外的熒光輻射光學(xué)耦合到第二透鏡組件70，第二透鏡組件70經(jīng)由光束分裂
14二向色鏡BSl和BS2以及帶通濾波器71、72和73的網(wǎng)絡(luò)將其傳遞到多個(gè)熒光檢測器FD1、 FD2和FD3，熒光檢測器可以是光電倍增管等等。如果輻射光束B來源于在例如488nm操作的激光器42，則所述網(wǎng)絡(luò)例如可以被常規(guī)地設(shè)計(jì)成以最有效的方式將處于525nm、757nm和 695nm的光耦合到熒光檢測器FD1-FD3。在常規(guī)方式中，每個(gè)熒光檢測器根據(jù)在其前面的二向色鏡和濾波器的光學(xué)特性檢測處于這種預(yù)定波長范圍之中的熒光輻射，并將所述輻射轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)。當(dāng)然，光束分裂二向色鏡和帶通濾波器的網(wǎng)絡(luò)可以被擴(kuò)展，以允許附加的熒光檢測器從顆粒感應(yīng)地帶Z中的形成體中提供處于附加波長的信號(hào)，或者在一些實(shí)施例中，纖維光學(xué)耦合可以有利地替換在傳感器部件18中的任何光學(xué)元件之間的自由空間華禹合。 圖5圖示了適合于在圖1的儀器的其他實(shí)施例中使用的另一個(gè)整體式光學(xué)流動(dòng)室 30。如同圖1的流動(dòng)室30，圖5的流動(dòng)室30'由單件無縫透明材料制成，最佳地由合成無定形二氧化硅(SiO2)制成。由六個(gè)平面表面64界定的橫截面的中央的顆粒感應(yīng)地帶Z' 沿著流動(dòng)室30'的縱軸A'延伸大約70微米。流動(dòng)室30'的封套在形式上也是棱柱狀，由矩形形狀的六個(gè)側(cè)面60和一對六邊形形狀的相對的平面端部表面61被界定。較佳地，顆粒感應(yīng)地帶Z'的各個(gè)六邊形橫截面和流動(dòng)室30'的封套的各個(gè)六邊形橫截面是基本上類似的并且同軸的，限定所述封套的側(cè)面邊界的六個(gè)平面表面60被布置成基本上分別平行于顆粒感應(yīng)地帶Z'的六個(gè)平面表面64。所述橫截面被如此布置，預(yù)定等厚度的六個(gè)壁和形成的平板窗口被設(shè)置用于將輻射光束引入到顆粒感應(yīng)地帶Z'中，并且用于在與連續(xù)經(jīng)過其的形成體相互作用之后耦合所述顆粒感應(yīng)地帶外的這種輻射。與對圖1的流動(dòng)室30 的端部表面36所描述的相類似，相對的平面端部表面61被耦合到支持射流電路中。在圖 6中，顯示了經(jīng)過六側(cè)面的光學(xué)流動(dòng)室30”的樣品通路的顆粒感應(yīng)部分的橫截面；因此，圖 6同樣表現(xiàn)了具有均勻棱柱狀流動(dòng)通道的純光學(xué)流動(dòng)室或者在一部分形成體積計(jì)導(dǎo)管的這種通道內(nèi)能夠獲取光學(xué)參數(shù)和考爾特參數(shù)兩者的光學(xué)流動(dòng)室。這里，激光光束B經(jīng)過窗口 Wl以照射在垂直于拉拔平面的方向上經(jīng)過顆粒感應(yīng)地帶Z"的形成體FB。例如，通過圖1 的光電檢測器LSD2的0S4部分，從經(jīng)過窗口 W2的部分吸收的光束B'的強(qiáng)度確定被照射的形成體FB的光束B的吸光度(A)。由被照射的形成體散射的正向光，經(jīng)由窗口 W2和W4以兩個(gè)不同的角度(LSI和LS2)被測量，例如，LS1，經(jīng)由窗口 W2，通過圖1的光電檢測器LSDl 和LSD2的一個(gè)或多個(gè)感光區(qū)域0S1、0S2和0S3 ；和LS2，經(jīng)由窗口 W4，通過圖1的光電檢測器LSD3的適當(dāng)定位的感光區(qū)域0S1?？梢越?jīng)由一個(gè)或多個(gè)剩余的窗口 W3、W5和W6，通過對關(guān)于圖1的實(shí)施例描述的熒光全部或部分復(fù)制圖1的收集和波長間隔網(wǎng)絡(luò)，測量以不同波長發(fā)射的熒光輻射。但是，在需要熒光測量的許多應(yīng)用中，這種詳細(xì)描述是不需要的，并且經(jīng)由諸如圖5和6中顯示的流動(dòng)室的內(nèi)部感應(yīng)地帶和封套的附加側(cè)面，通過專用窗口，可以分開地測量多個(gè)熒光參數(shù)。在這種實(shí)施例中，例如，通過圖1的透鏡51、透鏡組件70、濾波器 73和熒光檢測器FD3的適當(dāng)位置復(fù)制，分別經(jīng)由窗口 W3和W5測量Fl和F2，但是在光路中沒有BSl和BS2。處于低反向散射角度的光被顯示出射窗口 W6，但是，如果較佳的，可以經(jīng)由該窗口通過復(fù)制圖1的透鏡51、透鏡組件70、濾波器73和熒光檢測器FD3測量處于第三波長的熒光輻射。為了明確僅僅依賴于光學(xué)參數(shù)的圖示的一個(gè)這種實(shí)施例被圖示在圖7中， 其中從圖1中重復(fù)的標(biāo)號(hào)具有相同的含義并且具有其相關(guān)論述中表示的功能。在這種應(yīng)用中，體積計(jì)導(dǎo)管的缺少使得足夠的加速分析樣品沖洗比較容易實(shí)現(xiàn)，因此，除了圖1的考爾特感應(yīng)電極38和40以及RF/DC電路41之外，傳感器組件T的蓋元件34和35中的第二鞘 S2、其泵MP5以及相關(guān)的端口 P3、P5和P6不出現(xiàn)在圖7中。在后圖中，來自激光器42和光束狀光學(xué)裝置62的激光激勵(lì)光束B，或者它們的纖維耦合光束狀同等物，進(jìn)入六邊形的整體式光流細(xì)胞30”的一個(gè)窗口，并且在通過棱柱狀流動(dòng)通道Z”中的形成體被散射之后離開與第一窗口相對的第二窗口。這種正向散射光通過為圖1的實(shí)施例描述的光電檢測器LSDl 和LSD2被截取，因此產(chǎn)生模擬的正向散射(F。信號(hào)。由形成體(圖6中的Fl和F》上或者內(nèi)的熒光部分發(fā)射的熒光輻射，通過被適當(dāng)定位的光纖收集模塊75和76中的至少一個(gè)， 經(jīng)由第三窗口(圖6中的W3或W5)被截取，并且經(jīng)由光纖80被耦合到圖7中的熒光檢測器FD5-FD14 ；替代地，這種熒光截取和電信號(hào)轉(zhuǎn)換可以利用諸如圖1中圖示的被適當(dāng)定位以有效地收集發(fā)射的熒光的自由空間光耦合來完成。小角度側(cè)向散射光(經(jīng)由圖6中的第四窗口 W4的LS2)可以通過被適當(dāng)定位的圖7的收集透鏡85和光電檢測器LSD3被截取， 用于通過后者的感光區(qū)域OS轉(zhuǎn)換成側(cè)向散射(SQ信號(hào)。類似地，小角度反向散射光(LS2， 經(jīng)由圖6中的第五窗口 W6)可以通過被適當(dāng)定位的收集透鏡(為了使混淆最小化，未顯示) 和圖7的光電檢測器LSD4被截取，用于通過后者的感光區(qū)域0S6轉(zhuǎn)換成側(cè)向散射(SS)信號(hào)；如果較佳的，處于第三波長熒光輻射可以改為經(jīng)由該窗口諸如上述的通過第三適當(dāng)定位的熒光收集和傳感布置被測量。當(dāng)然，可以經(jīng)由圖6的窗口 W1，以與上述圖1中的實(shí)施例大致一樣的方式，直接測量反向散射光。對于需要傳感考爾特參數(shù)的應(yīng)用，流動(dòng)室30”必須包括適當(dāng)?shù)耐罚撏钒閳D5中的流動(dòng)室30'顯示的適當(dāng)?shù)目譓和旋轉(zhuǎn)表面55 ’另外，傳感器組件T'將需要圖1的連接到DC/RF電路41的電極38和40、鞘S2和泵MP5，以及端口 P3、P5和P6 ；所有的所述部件起到為圖1中圖示的示范實(shí)施例進(jìn)行描述的作用。當(dāng)然，根據(jù)圖7但適合于特別應(yīng)用的實(shí)施例可以得益于具有比其中圖示的六個(gè)窗口多或少的窗口，即，整體式光學(xué)流動(dòng)室具有經(jīng)過它們的樣品通路和它們?nèi)缑枋龅膶?zhǔn)的封套的顆粒感應(yīng)部分的類似的多邊形橫截面，但具有例如三個(gè)、五個(gè)、七個(gè)或八個(gè)窗口。雖然常規(guī)地組裝平面化板或截短的棱錐體以提供如本段落中描述的光學(xué)流動(dòng)室實(shí)際上將是不可能，但是對于純光學(xué)傳感器和組合的光學(xué)和考爾特傳感器兩者，整體式流動(dòng)室事實(shí)上可以通過如下所述的玻璃拉拔技術(shù)而被提供。 為了參照圖2-6制造上述類型的無縫的、整體式光學(xué)流動(dòng)室，較佳的是使用改進(jìn)型玻璃拉拔技術(shù)，該改進(jìn)型玻璃拉拔技術(shù)目前用于產(chǎn)生諸如在由貝克曼考爾特公司做出并出售的考爾特 型號(hào)LH750的血液分析儀中使用的具有圓截面的流動(dòng)通道的厚壁的圓柱狀流動(dòng)室。如在該應(yīng)用的前言部分所指出的，在玻璃加工技術(shù)中，從各種內(nèi)外徑的較大的預(yù)成型品中拉拔圓柱狀管是已知的，在內(nèi)徑和外徑之間是幾厘米厚的圓柱狀壁。通過在由一種二氧化硅(Sit)》制成的第一管上滑過、加熱并收縮第二較大的這種管(套筒管)，并且將第二管熔合到第一管，來獲得需要的壁厚，因此無縫地增大預(yù)成型品的壁厚；用適當(dāng)增大內(nèi)外徑的附加套筒重復(fù)這種袖套步驟，直到如此形成的熔合結(jié)構(gòu)具有需要的壁厚以在預(yù)成型品被拉拔之后產(chǎn)出要求的流動(dòng)室壁厚，從而在冷卻的拉拔后的整體結(jié)構(gòu)中提供期望的截面面積。在拉拔處理期間，預(yù)成型品被加熱到允許其韌性變形的預(yù)定溫度，于是通常在常規(guī)的拉拔塔(drawing tower)中的垂直向下的方向上，以恒定且預(yù)定的速率，軸向地拉拔預(yù)成型品。在該處理期間，隨著原始的圓形形狀被基本上保持并且預(yù)成型品的壁在厚度上被顯著地縮小，預(yù)成型品的內(nèi)外截面的直徑被基本上縮小。當(dāng)然，拉拔處理還用于進(jìn)一步改進(jìn)在上述袖套處理期間形成的熔合界面的機(jī)械完整性，由此，產(chǎn)生的整體結(jié)構(gòu)的機(jī)械特性嚴(yán)格地接近大塊材料的機(jī)械特性，從大塊材料中做出在這種處理中使用的各種管。圓截面的保持是相對簡單的事情，因?yàn)檫@種截面是在這種預(yù)成型品拉拔處理中固有的最小能量形狀。在這種拉拔處理期間維持非圓形截面，特別是維持根據(jù)需要的臨界多邊形的內(nèi)部流動(dòng)通道以產(chǎn)生上述光學(xué)流動(dòng)室一點(diǎn)也不簡單。 本發(fā)明的制造方法從生產(chǎn)適當(dāng)?shù)念A(yù)成型品開始，在拉拔操作之后產(chǎn)出對顆粒感應(yīng)地帶期望的幾何結(jié)構(gòu)和足夠的壁厚，以允許制造期望的流動(dòng)室封套的預(yù)成型品。這種預(yù)成型品包括具有軸向延伸的通道的透明的硅質(zhì)材料(例如，二氧化硅，或更佳的是合成無定形二氧化硅，SiO2)的管，該通道呈現(xiàn)期望的多邊形形狀，例如，三角形、矩形或六邊形的基本上均勻的橫截面。通過將適當(dāng)橫截面的心軸插入到硅質(zhì)材料的管中，并且加熱該管以使得其收縮在該心軸上，從而遍及如此形成的直線的內(nèi)部通道使得該管呈現(xiàn)心軸形狀，來實(shí)現(xiàn)所述通道橫截面形狀。如上所述，在預(yù)成型品已經(jīng)被充分地拉拔以實(shí)現(xiàn)期望的內(nèi)部通道的截面面積之后，預(yù)成型品的壁必須例如產(chǎn)出具有期望的壁(或窗口)厚的流動(dòng)室封套。為了促進(jìn)包括平面表面的封套的制造，在拉拔之前，通過更可取地具有在它的外表面上準(zhǔn)備的至少一個(gè)參考平板，來完成預(yù)成型品，它的外表面基本上平行于限定它的內(nèi)部通道的平面?zhèn)让嬷械囊粋€(gè)。在拉拔之后，為了隨后的需要提供和完成期望的流動(dòng)室封套的常規(guī)機(jī)械加工操作，這種參考平板被用于對準(zhǔn)被拉拔的結(jié)構(gòu)，并且，如果考爾特V和/或C參數(shù)在流動(dòng)室的顆粒感應(yīng)地帶中被同時(shí)獲取，則為了通過考爾特原理充分地表征形成體，需要縱截 參照圖8A和8B，有用的預(yù)成型品的生產(chǎn)需要機(jī)械加工成具有與期望的顆粒感應(yīng)地帶的橫截面相類似的橫截面的例如鋼的適當(dāng)?shù)慕饘俸辖鸬男妮SM，期望的顆粒感應(yīng)地帶例如在各個(gè)圖1-4和圖5中的Z或Z ‘。如圖8A和8B中指出的，為了一些期望的幾何結(jié)構(gòu)， 在心軸M的轉(zhuǎn)角上的小半徑R'可能是有益的。然后，期望的硅質(zhì)玻璃的圓柱狀管Tl，最佳的是合成無定形二氧化硅的圓柱狀管Tl，被適當(dāng)?shù)厍逑?，并且，如圖8A所示，滑動(dòng)到所述心軸上，然后，在其內(nèi)具有心軸的管被安裝在旋床上并且被旋轉(zhuǎn)。如玻璃加工技術(shù)中已知的， 熱量被施加到管直到玻璃達(dá)到它的軟化溫度，并且它的粘性在1 X IO6泊到60X IO6泊的范圍之內(nèi)，更佳的是它的粘性在3 X IO6泊和觀X IO6泊之間，由此軟化的管可以被收縮到心軸上，并且使得管的內(nèi)部橫截面呈現(xiàn)心軸的形狀，如圖8B所示。較佳地，在適當(dāng)?shù)睦鋮s之后， 心軸從收縮的管中被去除，但是可以次佳地在隨后的袖套處理的部分處理或全部處理期間被留在所述管中。預(yù)成型品的外部截面必須是足夠的，在管被拉拔以提供期望的通道截面面積之后，可以制造期望的流動(dòng)室封套，例如，在圖6中，C”是在形成窗口 W1-W6的外表面的平板被拋光到經(jīng)拉拔的預(yù)成型品的區(qū)段上之后，在流動(dòng)室30”上留下有益的非銳角的最大截面面積的界限。為了實(shí)現(xiàn)必要的預(yù)成型品壁的厚度，較佳地與第一管具有相同的玻璃質(zhì)材料的第二適當(dāng)大小的玻璃管(套筒管)被滑過第一管，并且所述組合在旋床上被旋轉(zhuǎn)并被加熱以實(shí)現(xiàn)在上述范圍內(nèi)的粘性。處于這種粘性，第二管收縮到第一管上，并且硅質(zhì)材料熔合在一起以形成具有較厚的壁的整體式管。根據(jù)需要重復(fù)這個(gè)處理以對期望的流動(dòng)室實(shí)現(xiàn)需要的外部截面，在其上，熔合的結(jié)構(gòu)被冷卻。對于在各個(gè)圖2和5中的流動(dòng)室30和 30 ‘，較佳截面的預(yù)成型品比率(心軸面積/封套面積)在0. 4X 10_4和5. 1 X 10_4之間，并且最佳的是大約1.5X 10_4。對于上述示范的流動(dòng)室，用于做出預(yù)成型品的管具有在2和40毫米之間的范圍內(nèi)或者較佳地在6到20毫米之間的內(nèi)徑(ID)，和在6和55毫米之間或者較佳地在15到35毫米之間的范圍外徑(OD)。預(yù)成型品較佳地由二氧化硅管構(gòu)成，二氧化硅管較佳地由通過化學(xué)氣相淀積處理或溶膠凝膠處理合成的二氧化硅制成。二氧化硅的化學(xué)雜質(zhì)水平較佳地小于^OOppm。在其他有利的特性當(dāng)中，這種二氧化硅在250到400nm的波長范圍中具有卓越的透射率，并且具有非常低的固有熒光。二氧化硅玻璃還可以包含添加劑，例如Ge、P、F、B、％或Ti。總的添加劑濃度按照重量計(jì)算可以改變到10%。這些添加劑對調(diào)整二氧化硅的例如折射率、吸光度、或熒光的光學(xué)特性以及諸如軟化點(diǎn)、強(qiáng)度和應(yīng)力分布的物理特性是有用的。與其他硅酸鹽玻璃相比，合成制造的二氧化硅玻璃還具有非常好的化學(xué)阻力、低熱膨脹系數(shù)和非常低的缺陷密度。與從其他玻璃類型制造的這種結(jié)構(gòu)相比，由上述制造處理產(chǎn)生的經(jīng)拉拔的二氧化硅結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度。當(dāng)然，以上指出的比率和較佳的尺寸適合用于做出圖2的整體式光學(xué)流動(dòng)室30或圖5中的整體式光學(xué)流動(dòng)室30'的較佳處理，圖2的整體式光學(xué)流動(dòng)室30或圖5中的整體式光學(xué)流動(dòng)室30'分別具有大約50微米平板到平板的正方形或六邊形的顆粒感應(yīng)地帶Z 或Z'，具有在拉拔之后允許適當(dāng)光潔度的壁厚。兩個(gè)整體式流動(dòng)室都提供封套，該封套包括具有4. 2毫米的相對的平板間距的光學(xué)拋光的平面表面，分別具有4. 2毫米和2. 4毫米的寬度和6. 3毫米的長度。兩個(gè)流動(dòng)室都已經(jīng)被演示以在適用于圖1的設(shè)備的適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)室組件中起作用。雖然這種流動(dòng)室的顆粒感應(yīng)地帶和封套的各個(gè)側(cè)面可以和示范的流動(dòng)室的情況一樣具有相同的寬度，即，所述截面是規(guī)則的，但是側(cè)面可以在顆粒感應(yīng)地帶和封套側(cè)面內(nèi)在流動(dòng)軸之間具有適合于實(shí)現(xiàn)期望的角度的或光路長度關(guān)系的寬度，由此可以提供對適當(dāng)光學(xué)傳感器的有效耦合。玻璃加工技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以修改這些教導(dǎo)以提供適合于其他想要的應(yīng)用的感應(yīng)地帶和壁厚度。在這種整體式光學(xué)流動(dòng)室中的較大的截面面積需要不同的比率和/或較大的預(yù)成型品0D，并且較厚的壁需要較大的預(yù)成型品0D。通過適當(dāng)?shù)匦薷谋嚷屎统叽?，可以形成具有在流式?xì)胞儀中提供滿意的光學(xué)數(shù)據(jù)(S和F)的截面面積在62，500平方微米以上的通道或者在常規(guī)的血液分析儀中提供可用的V、C和S數(shù)據(jù)的達(dá)到4. 5毫米的壁厚度的光學(xué)元件。在拉拔之前，較佳的是，上述預(yù)成型品的外表面具有通過常規(guī)研磨處理形成在其上的至少單個(gè)參考平板(例如，在拉拔之后產(chǎn)出寬度在大約1. 85毫米的平面)，這種平面令人滿意地是平行(例如，在近似1度之內(nèi))于內(nèi)部平面中的一個(gè)；如果期望的話，這種附加的平板可以被研磨以平行于形成內(nèi)部多邊形通道的每個(gè)平面表面。然后，平板化的預(yù)成型品被定位在通過常規(guī)手段被加熱到允許其粘性變形的預(yù)定軟化溫度的垂直拉拔塔上，并且在控制時(shí)間內(nèi)，以較佳地在0. 05和2米/分鐘之間的控制速率以及以恒定角取向，被垂直地向下拉拔，由此，在拉拔操作期間維持內(nèi)部通道的多邊形截面形狀，并且在冷卻的通道中實(shí)現(xiàn)縮小尺寸的期望的截面面積。在冷卻經(jīng)拉拔的管狀結(jié)構(gòu)并且將其切割到期望的長度之后，這種結(jié)構(gòu)的外表面被搭接以提供附加的平面的參考表面，例如，較佳地基本上平行于內(nèi)部流動(dòng)通道的每個(gè)平板延伸，由此，拉拔結(jié)構(gòu)的外表面將具有與內(nèi)部通道的形狀相似的多邊形截面并且基本上與其同軸。注意，如圖6所示，光學(xué)元件的所有原始的圓柱狀表面C”不必要在平板化操作中被去除，即，可以不提供與一些內(nèi)部流動(dòng)通道平板相對應(yīng)的外部平板， 或者對于一些窗口所需要的壁厚可以留下原始的預(yù)成型品表面的連接痕跡。替代地，預(yù)成型品可以被設(shè)計(jì)并且定大小，以便可以獲得封套的期望的光學(xué)部分，同時(shí)有利地留下諸如此類痕跡尤其對于三角形和正方形流動(dòng)室封套，事實(shí)上延伸到交叉點(diǎn)的平面表面形成足夠的銳角，以便在正常處理期間經(jīng)歷邊緣切片，因此，如根據(jù)本發(fā)明制造的圖10中的流動(dòng)室30和根據(jù)在先技術(shù)的平面化處理制造的圖13中的流動(dòng)室30的角所示，典型地成斜角。 如對圖6中的流動(dòng)室30”所示的，如果預(yù)成型品被設(shè)計(jì)成在磨光的流動(dòng)室的轉(zhuǎn)角處留下原始表面的小痕跡，則可以消除對這種斜角化步驟的需要。用于使用本發(fā)明的流動(dòng)室來區(qū)分形成體的較佳的方法包括以下步驟(a)提供在本文中描述的類型的流動(dòng)室，該流動(dòng)室包括無接合的(即，無縫的)整體式透明材料，該透明材料包括多邊形橫截面的內(nèi)部流動(dòng)通道并且具有至少三個(gè)不連續(xù)的壁(窗口)，可以經(jīng)由壁來感應(yīng)光學(xué)參數(shù)；(b)使形成體經(jīng)過多邊形流動(dòng)通道，同時(shí)用經(jīng)過一個(gè)這種壁的輻射光束照射這種形成體；和(c)經(jīng)由另外兩個(gè)壁檢測被照射的形成體的不同的光學(xué)參數(shù)。更佳地，這種流動(dòng)室具有至少五個(gè)不連續(xù)的壁(窗口)，可以經(jīng)由這些壁感應(yīng)光學(xué)參數(shù)，并且當(dāng)用經(jīng)過第一壁的輻射光束在流動(dòng)通道內(nèi)照射形成體時(shí)，經(jīng)由第二壁從被照射的形成體中檢測正向散射輻射；經(jīng)由第三壁從被照射的形成體中檢測反向散射輻射；經(jīng)由第四壁檢測被照射的形成體的熒光特征；和經(jīng)由第五壁從被照射的形成體中檢測側(cè)向散射輻射。較佳地，至少一些上述光學(xué)測量與在連續(xù)經(jīng)過流動(dòng)通道的被照射的形成體上同時(shí)做出的考爾特體積V和電導(dǎo)性C測量相結(jié)合，以區(qū)分這種形成體。從上述說明中，將理解，已經(jīng)提供了新的和改進(jìn)的光學(xué)流動(dòng)室。由整體結(jié)構(gòu)組成， 消除了多部件裝置的所有以上指出的缺陷。由于消除了對通過裝配補(bǔ)充部件做出的合成的流動(dòng)室而言是固有的接合點(diǎn)，補(bǔ)充部件例如圖13中的在先技術(shù)的流動(dòng)室30中的CC1-CC4， 因此，在形成期望的流動(dòng)室封套和適合于獲取考爾特V和/或C參數(shù)的諸如圖2中的Z或圖5中的Z'的體積計(jì)導(dǎo)管的柱拉拔機(jī)械加工處理期間，顯著地提高了產(chǎn)量。另外，在使用期間的毀壞率降低，并且形成體更容易被分類。此外，用于提供示范的流動(dòng)室的制造方法通?？蓱?yīng)用到廣泛種類的光學(xué)流動(dòng)室實(shí)施例的制造。圖9是通過本發(fā)明的方法制造的并且在圖1的儀器的實(shí)施例中是有用的整體式的四個(gè)側(cè)面的光學(xué)流動(dòng)室30的立體圖，圖1的儀器僅僅依靠形成體的光學(xué)特性來區(qū)分亞群， 其中從經(jīng)過圖4中圖示的正方形流動(dòng)通道并且連續(xù)經(jīng)過激光光束B的形成體中獲取識(shí)別參數(shù)。這種整體式流動(dòng)室已經(jīng)通過上述方法被做出，這種整體式流動(dòng)室具有在它們的平面通道表面之間的47、52、65、75、100、140或250微米的正方形流動(dòng)通道31，以及在平行于內(nèi)部通道表面搭接的平面外表面50之間的寬度W為2. 4、3. 5或4. 2毫米的正方形封套；在端部表面36之間已經(jīng)提供6. 3,9. 2或12. 5毫米的封套長度L。具有52乘52微米的通道尺寸以及4. 2毫米寬和6. 3毫米長的封套的一個(gè)這種流動(dòng)室被進(jìn)一步地處理成圖2中的示范的流動(dòng)室30，并且被用于最新采用的由貝克曼考爾特公司做出并出售的Unicel DxH血液分析儀。具有250乘250微米的通道尺寸以及4. 25毫米寬和12. 7毫米長的封套的另一個(gè)這種流動(dòng)室已經(jīng)在同樣由貝克曼考爾特公司做出和出售的XL 熒光流式細(xì)胞儀中被試驗(yàn)性地演示。圖10圖示了經(jīng)過由本發(fā)明的方法制造的并且在圖1的儀器的實(shí)施例中是有用的整體式的四個(gè)側(cè)面的光學(xué)流動(dòng)室30的顆粒感應(yīng)地帶Z的截面圖，圖1的儀器僅僅依靠形成體(例如BC2)的光學(xué)特性來區(qū)分亞群，例如，由貝克曼考爾特公司做出和出售的FC500熒光流式細(xì)胞儀。在這個(gè)實(shí)施例中，從經(jīng)過離開流動(dòng)室軸定位的矩形流動(dòng)通道的形成體中獲取光學(xué)參數(shù)。在由外部平面表面50限定的流動(dòng)室封套中，已經(jīng)通過本發(fā)明的方法做出140 乘320微米的實(shí)驗(yàn)性的棱柱狀通道140，外部平面表面50提供3. 6毫米寬的兩個(gè)側(cè)面和5. 0 毫米寬的兩個(gè)側(cè)面。在這種流動(dòng)室中，薄的窗口允許用較小的收集光學(xué)裝置收集由激光光束B激勵(lì)的熒光輻射，直至由跨過玻璃/空氣界面的折射率的差異確定的臨界角，較小的收集光學(xué)裝置諸如圖1中的透鏡51，具有比具有典型的流動(dòng)室壁厚所需要的更低的成本。正向散射(FQ信號(hào)或其他光學(xué)參數(shù)[例如，第二熒光(^)信號(hào)或側(cè)向散射(SQ信號(hào)]可以以常規(guī)的方式被獲取。圖11圖示了經(jīng)過整體式光學(xué)流動(dòng)室30的噴射口 JA的縱截面，整體式光學(xué)流動(dòng)室 30經(jīng)由用于形成圖2中的流動(dòng)室30的體積計(jì)導(dǎo)管Z的方法從圖9中的整體式流動(dòng)室30中被制造。這個(gè)實(shí)施例在僅僅依靠連續(xù)經(jīng)過激光光束B的形成體(例如，BC1-BC3)的光學(xué)特性根據(jù)它們的識(shí)別參數(shù)來區(qū)分和分類選擇的亞群的流式細(xì)胞儀中是有用的。與圖2中的項(xiàng)目相同地被標(biāo)記的圖11中的項(xiàng)目以相同的方式起作用，即，樣品流74通過管嘴56中的通道Cl朝向JA被射出，并且如已經(jīng)描述的，在通路33中被鞘液Sl包圍。通路33與圖2的通路32的不同之處在于具有經(jīng)過上端部表面36的較長的孔54，因此形成噴射口 JA的部分原始的正方形通道被定位成接近于下端部表面36，下端部表面36不附接到儀器的射流器件。噴射口 JA是75乘75微米，在旋轉(zhuǎn)表面55和57之間長大約500微米，并且在包括平面表面50的正方形封套內(nèi)，平面表面50是2. 4毫米寬乘6毫米長。外部鞘和中心樣品流的合成流76'經(jīng)由噴射口 JA離開以在空氣中形成射流。然后，包含期望的形成體的液滴可以以常規(guī)的方式，根據(jù)由常規(guī)的光學(xué)傳感方法感應(yīng)的參數(shù)被靜電偏轉(zhuǎn)。雖然激光光束B被顯示為在噴射口 JA的上方貫穿樣品流，但是這可以有利于在一些應(yīng)用中經(jīng)由包圍如為圖1 的儀器描述的噴射口的流動(dòng)室壁耦合激光光束B，因此在噴射口本身內(nèi)發(fā)生光學(xué)感應(yīng)。圖12A、12B和12C圖示了通過研磨和拋光封套來制造的整體式光學(xué)流動(dòng)室90的不同方面，封套具有中心的非圓柱狀旋轉(zhuǎn)表面96，較佳地與棱柱狀流動(dòng)通道93同軸；超出期望的旋轉(zhuǎn)表面，去除材料以形成整體的支持圓柱92，同樣與流動(dòng)通道93的軸同軸。較佳地，如玻璃加工技術(shù)中已知的，在中心之間，通過安裝通過上述方法做出的并且比流動(dòng)室90 的期望的長度長的一段適當(dāng)?shù)睦谓Y(jié)構(gòu)，并且一旦表面96按要求被磨光就去除額外的長度以形成端部表面91，來產(chǎn)生所述表面。較佳地，如已經(jīng)描述的，在拉拔預(yù)成型品之前，使得用于將激光光束耦合到流動(dòng)通道93的感應(yīng)部分99中的平板97成為參考平板，并且一旦產(chǎn)生表面96，但在任何額外的長度被去除以形成端部表面91之前，平板97提供光學(xué)拋光。 圖12A是適合于在僅僅依靠光學(xué)參數(shù)來區(qū)分形成體類型的儀器中使用的這種流動(dòng)室90的立體圖。圖12B圖示了類似的光學(xué)流動(dòng)室的軸向縱截面，該光學(xué)流動(dòng)室包括中心的體積計(jì)導(dǎo)管，該體積計(jì)導(dǎo)管用于同時(shí)確定光學(xué)以及考爾特V和/或C特性兩者；如做出的是圖2中的伏特計(jì)導(dǎo)管Z，通路93'包括從端部表面91開始的孔94，以及在該圖中從孔到體積計(jì)導(dǎo)管99的過渡旋轉(zhuǎn)表面95。圖12C是經(jīng)過圖12A或12B中的流動(dòng)室的顆粒感應(yīng)地帶的橫截面。激光光束B經(jīng)由平板97進(jìn)入流動(dòng)室90，并且在顆粒感應(yīng)地帶99內(nèi)與形成體相互作用。 由于在懸浮液和二氧化硅之間在折射率上相對較小的不匹配，因此通過形成體從激光光束 B散射的光，或者從用于標(biāo)記形成體的一些種群的熒光部分發(fā)出的光，將就流動(dòng)室而言被稍微偏離，該流動(dòng)室具有封套，該封套包括橫過圖12A中的流動(dòng)通道93的平面表面或圖12B 的體積計(jì)導(dǎo)管99的平面窗口。但是，如圖12C所示，這種光不會(huì)在經(jīng)過由旋轉(zhuǎn)表面96形成的封套時(shí)被折射偏離，然而，如圖4、10和13所示，根據(jù)二氧化硅和空氣之間在指標(biāo)上相對較大的不匹配，類似地經(jīng)過包括平面表面的封套的光被折射偏離。因而，諸如圖12A和12B 中的流動(dòng)室90提供了較大的收集效率、以及必須感應(yīng)低光度的如此的優(yōu)點(diǎn)。具有3. 2毫米半徑的球狀的旋轉(zhuǎn)表面96和在端部表面91之間具有9. 5毫米長度的流動(dòng)室已經(jīng)通過本文中揭示的方法被制造。 如在本申請的前言部分中指出的，某些缺點(diǎn)在合成的光學(xué)流動(dòng)室中是固有的，合成的光學(xué)流動(dòng)室通過接合補(bǔ)充部件以實(shí)現(xiàn)具有感應(yīng)顆粒特性的多邊形橫截面的流動(dòng)通道或體積計(jì)導(dǎo)管而被做出。同樣注意，當(dāng)從特大型的預(yù)成型品中拉拔厚壁管時(shí)做出的具有圓柱狀流動(dòng)通道和同軸封套的整體式光學(xué)流動(dòng)室如何避免這種缺點(diǎn)，但是如何引起經(jīng)由包圍顆粒感應(yīng)地帶的壁獲取的光學(xué)參數(shù)中的誤差。直接先于本段落的段落描述了本發(fā)明的流動(dòng)室制造的方法如何避免合成的流動(dòng)室的上述缺點(diǎn)以及如何減少圓柱狀流動(dòng)室的光學(xué)缺點(diǎn)。但是，存在于本文中描述的類型的真正整體式光學(xué)流動(dòng)室包括的具有多邊形截面的顆粒感應(yīng)地帶的進(jìn)一步重要的優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)起源于接合點(diǎn)中的缺陷的消除，接合點(diǎn)用于組裝具有非圓柱狀流動(dòng)通道或體積計(jì)導(dǎo)管的合成的流動(dòng)室，諸如在'652專利或美國專利申請2007/0085997及其前身中所描述的。經(jīng)由粘合劑的使用、使用化學(xué)試劑或焊料玻璃的低溫玻璃粘結(jié)處理、或高溫熔合處理，已經(jīng)做出這種接合點(diǎn)，在高溫熔合處理中，要被接合的補(bǔ)充部件的表面被放置得很近并且被充分加熱以使得那些表面軟化并且相互粘結(jié)。通過最初的兩個(gè)方法形成的接合點(diǎn)顯著地比通過補(bǔ)充部件的熔合形成的接合點(diǎn)不堅(jiān)固，并且可以導(dǎo)致背景熒光，背景熒光干擾了通過經(jīng)過結(jié)果的顆粒感應(yīng)地帶發(fā)出的弱的熒光輻射；另外， 粘結(jié)劑可以延伸或留下殘余物超出意欲限定顆粒感應(yīng)地帶的轉(zhuǎn)角幾何結(jié)構(gòu)的經(jīng)機(jī)械加工的表面，從而在經(jīng)過感應(yīng)地帶的流體流動(dòng)中引起不可預(yù)知的單元到單元的變化性。替代地， 不充足的粘結(jié)劑可以不充分地填充在合成的流動(dòng)室的相鄰部件之間的間隙，在這種部件之間沿著意欲形成這些部件的轉(zhuǎn)角的長度留下空的延伸。作用于非圓柱狀流動(dòng)通道的相鄰表面的粘力結(jié)合，因此靠近轉(zhuǎn)角的液體流動(dòng)受到附加阻力，從而流動(dòng)速度比靠近表面的中間部分時(shí)的減慢。因而，例如，在沖洗來自圖2和3中的通路32的一個(gè)樣品所需要的流動(dòng)過渡期間、以及將不同的樣品導(dǎo)入到圖2和3中的通路32中的期間，在非圓柱狀通道中近軸流動(dòng)外的形成體受到低的流動(dòng)速率，并且可以轉(zhuǎn)移到這種流動(dòng)通道的轉(zhuǎn)角中。由于體積計(jì)導(dǎo)管的小尺寸以及在徹底沖洗它們時(shí)的較大的難度，所以當(dāng)考爾特V和/或C參數(shù)被獲取并且如上所述在圖1儀器傳感器組件T中需要附加的復(fù)雜性時(shí)，這個(gè)可能性是最麻煩的。 典型的形成體在尺寸上最多是幾微米，因而可以在這種過渡期間在不完全的接合點(diǎn)中的這種空隙中被隔離。在恢復(fù)連續(xù)流動(dòng)時(shí)，靠近通道轉(zhuǎn)角引起低流動(dòng)速率的粘性可能不足以將所有這類隔離的細(xì)胞清除出去，允許形成體的潛在的遺留物從一個(gè)樣品進(jìn)入到隨后的樣品之內(nèi)。如果這種隔離的形成體具有稀有的細(xì)胞類型的診斷臨界值，則其不會(huì)只從第一樣品中缺少，但是可以出現(xiàn)在接著的正常樣品中。誤導(dǎo)的診斷信息可以由從兩個(gè)樣品中獲取的參數(shù)的后續(xù)處理產(chǎn)生，因此，形成體從一個(gè)病人樣品進(jìn)入另一個(gè)病人樣品的遺留物引起了嚴(yán)重的管理和責(zé)任影響。因?yàn)樵跊_洗感應(yīng)考爾特V和/或C參數(shù)所需的小體積計(jì)導(dǎo)管過程中的困難(上述討論的)，使用包括這種導(dǎo)管和包含熔合接合點(diǎn)的合成的流動(dòng)室的儀器易遭受后者的故障及其牽連。注意，關(guān)于上述整體式圓柱狀流動(dòng)室，容易地被形成，因?yàn)橥ǖ佬螤钍亲鳛槔尾僮餍枰浕牟ＡУ淖钚∧芰啃螤睢Ｔ谘a(bǔ)充部件的接合期間也考慮最小能量，并且在環(huán)繞要被接合的表面以及意欲形成非圓柱狀流動(dòng)通道的表面的交叉點(diǎn)的過程中的熔合操作期間，引起最小能量考慮。因而，例如，在諸如'652專利中描述的實(shí)驗(yàn)性儀器中使用的流動(dòng)室(例如，圖13中的流動(dòng)室30)中，兩個(gè)隔板(例如，圖13中的CC2和 CC4)的邊緣被軟化并且在玻璃塊充分地軟化以粘結(jié)要被接合的表面之前環(huán)繞隔板內(nèi)的中心；這種環(huán)繞被指出用于圖13中通過R”的CC4的一個(gè)這種邊緣，但是適用于隔板CC2和 CC4的兩個(gè)這種邊緣。如圖13中指出的，產(chǎn)生的體積計(jì)導(dǎo)管Z的截面不是真正矩形的，而是在鄰近于兩個(gè)窗口板(例如，圖13中的CCl和CC3)并且從想要的轉(zhuǎn)角向后延伸幾微米的所述四個(gè)轉(zhuǎn)角空隙處加強(qiáng)。遠(yuǎn)離流動(dòng)通道并且沿著大部分流動(dòng)室長度延伸15微米以上的空隙已經(jīng)在所述'652儀器中使用的商用的平面化流動(dòng)室中被注意到；這些空隙在兩個(gè)隔板的兩個(gè)轉(zhuǎn)角處具有顯而易見的幾微米的半徑。這種空隙攜帶上述用于形成體的潛在的遺留物。如圖4所示，在本發(fā)明的真正整體式光學(xué)流動(dòng)室中，最小能量考慮導(dǎo)致圖2和3中的通路32的顆粒感應(yīng)部分Z的轉(zhuǎn)角具有內(nèi)半徑R和平面表面，通過平面表面，空隙和伴隨的遺留物可以與伴隨的管理和責(zé)任影響一起被消除。這種半徑還減少了對引起通道徑流緩慢的最差粘性負(fù)責(zé)的部分通道截面，從而當(dāng)這種流動(dòng)室被用于圖1儀器時(shí)，還促進(jìn)了在導(dǎo)入不同樣品之前，沖洗一個(gè)分析樣品中的形成體。 在參考某些較佳實(shí)施例的同時(shí)，已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明。但是，將理解，在沒有背離本發(fā)明精神以及由附上的權(quán)利要求書字面上限定的范圍的情況下，可以做出各種改變和變形。例如，雖然較佳地通路32是中心的并且沿著光學(xué)元件30的縱軸A被定位，但是一些應(yīng)用也受益于既不是中心的又不沿著所述軸的通路。例如，為了用于流式細(xì)胞儀，已經(jīng)做出了整體式光學(xué)元件30，整體式光學(xué)元件30具有朝向一個(gè)壁偏移的矩形通路，以便通過具有可用的收集透鏡的壁，提高熒光效率收集或更好地匹配光路長度。
權(quán)利要求
1.一種用于制造透明的整體式光學(xué)流動(dòng)室的方法，所述整體式光學(xué)流動(dòng)室是用于表征經(jīng)過其的形成體的這種類型的光學(xué)流動(dòng)室，所述光學(xué)流動(dòng)室具有在其中形成的棱柱狀內(nèi)部流動(dòng)通道，所述棱柱狀內(nèi)部流動(dòng)通道由至少三個(gè)基本上交叉的平面表面所限定，由此所述光學(xué)流式通道具有在形狀上基本上為多邊形的橫截面，其特征在于，所述方法包括以下步驟(a)提供包括厚壁玻璃管的整體式預(yù)成型品，所述厚壁玻璃管具有中心的經(jīng)過其軸向延伸的棱柱狀通道，所述通道基本上呈現(xiàn)一致的期望的多邊形形狀的橫截面；(b)將所述預(yù)成型品加熱到超過所述玻璃管的軟化溫度的預(yù)定溫度；(c)以控制的速率，控制的時(shí)間以及恒定的角取向，軸向拉拔所述預(yù)成型品，以實(shí)現(xiàn)棱柱狀通道的期望的橫截面面積。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃管包括合成無定形二氧化硅。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括在步驟(b)之前將平板表面重疊到所述玻璃管的外表面上的步驟，所述平板表面基本上平行于限定所述棱柱狀內(nèi)部通道的平面表面中的一個(gè)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括在步驟(c)之后冷卻所述預(yù)成型品、以及將經(jīng)拉拔的預(yù)成型品的外表面上的所述平板表面用作參考表面，以在經(jīng)拉拔的預(yù)成型品上產(chǎn)生與限定棱柱狀通道的另一個(gè)平面表面相平行的附加的平板表面的步驟，由此經(jīng)拉拔的結(jié)構(gòu)的外表面可以被提供在形狀上與內(nèi)部棱柱狀通道的至少一部分相類似并且基本上與其同軸的多邊形截面。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括在經(jīng)拉拔的結(jié)構(gòu)的至少一部分外表面上形成非圓柱狀的旋轉(zhuǎn)表面的步驟。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括在經(jīng)拉拔的結(jié)構(gòu)的至少一部分外表面上形成非圓柱狀旋轉(zhuǎn)表面，以使所述平板表面的剩余部分在旋轉(zhuǎn)表面中提供平面窗口的步驟。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，玻璃預(yù)成型品中的軸向延伸通道的所述橫截面面積在所述拉拔步驟期間以至少1000的系數(shù)被縮小。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過以下步驟做出所述整體式的預(yù)成型品 (a)將玻璃管滑動(dòng)到具有期望的多邊形截面的拉長的心軸上，所述管具有中心在縱軸上的圓形的同軸內(nèi)外橫截面，(b)將所述玻璃管和心軸組件加熱到超過所述玻璃管的軟化溫度的溫度，同時(shí)，關(guān)于所述管的所述縱軸旋轉(zhuǎn)所述管和心軸組件，由此，所述管內(nèi)部的橫截面與所述心軸的多邊形截面一致，并且所述管外部的截面基本上保持為圓的，以及(c)從所述管內(nèi)部去除所述心軸。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，玻璃材料的附加管被滑動(dòng)到在前的管上，以在加熱和拉拔步驟之前增加所述預(yù)成型品的壁厚，以及在每個(gè)附加套筒被如此定位之后， 將所述結(jié)構(gòu)加熱到超過所述玻璃材料的所述軟化溫度，從而使所述套筒材料熔合在一起以形成整體結(jié)構(gòu)。
10.一種在流式細(xì)胞儀中使用的光學(xué)流動(dòng)室，其特征在于，所述流式細(xì)胞儀的類型適合于基于至少它們各自的光學(xué)特性來表征形成體，所述流動(dòng)室包括光學(xué)透明材料的無縫的整體結(jié)構(gòu)，一部分所述整體結(jié)構(gòu)限定了棱柱狀通道，能夠使得形成體在經(jīng)過棱柱狀通道時(shí)被穿過所述結(jié)構(gòu)的光學(xué)輻射照射，所述流動(dòng)通道的至少軸部分具有多邊形形狀的橫截面，由此穿過所述結(jié)構(gòu)的光輻射能夠在所述流動(dòng)通道內(nèi)照射形成體，以及由所述照射產(chǎn)生的光輻射經(jīng)由限定所述棱柱狀通道的不同的平面表面從所述流動(dòng)通道離開。
11.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)流動(dòng)室，其特征在于，所述光學(xué)透明材料包括合成無定形二氧化硅。
12.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)流動(dòng)室，其特征在于，所述棱柱狀通道具有三個(gè)到八個(gè)側(cè)面。
13.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)流動(dòng)室，其特征在于，所述整體結(jié)構(gòu)的外部封套在形狀上同樣是棱柱狀的，棱柱側(cè)面的數(shù)量等于所述流動(dòng)通道的側(cè)面的數(shù)量并且基本上平行，由此提供了多個(gè)平板窗口，輻射能夠經(jīng)由所述平板窗口進(jìn)入和離開所述流動(dòng)通道。
14.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)流動(dòng)室，其特征在于，所述整體結(jié)構(gòu)的外部封套設(shè)置有與所述棱柱狀通道的不同側(cè)面平行的附加的平板側(cè)面，從而提供了多個(gè)平板窗口，輻射能夠經(jīng)由所述平板窗口進(jìn)入和離開所述流動(dòng)通道。
15.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)流動(dòng)室，其特征在于，所述整體結(jié)構(gòu)的至少一部分外部封套在形狀上是球狀的，以使得輻射能夠以歸因于在所述封套邊界處的折射的最小偏差離開所述流動(dòng)室。
16.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)流動(dòng)室，其特征在于，所述整體結(jié)構(gòu)通過加熱/拉拔處理被產(chǎn)生。
17.一種用于對液體樣品中的形成體進(jìn)行分類的方法，其特征在于，包括以下步驟 (a)提供無縫的整體式光學(xué)流動(dòng)室，所述光學(xué)流動(dòng)室具有至少三個(gè)不連續(xù)的平面壁，所述平面壁限定了多邊形截面的中心的流動(dòng)通道；(b)使形成體依次經(jīng)過所述流動(dòng)通道，同時(shí)用經(jīng)過一個(gè)這種壁的輻射光束照射這種形成體；(c)經(jīng)由至少兩個(gè)所述壁，檢測被照射的形成體的不同的光學(xué)參數(shù)。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述整體式光學(xué)流動(dòng)室具有至少五個(gè)不連續(xù)的平面壁，并且其中，來自所述被照射的形成體的正向散射輻射穿過兩個(gè)所述壁被檢測到，以及從所述被照射的形成體發(fā)出的熒光穿過另外兩個(gè)所述壁被檢測到。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述光散射和熒光測量與在依次經(jīng)過所述流動(dòng)通道的形成體上同時(shí)做出的考爾特體積V和/或電導(dǎo)性C測量相結(jié)合，以進(jìn)一步對形成體進(jìn)行分類。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述光學(xué)流動(dòng)室包括合成無定形二氧化娃。
全文摘要
一種適合于在流式細(xì)胞儀中使用的用于對形成體進(jìn)行分類(例如，血細(xì)胞)的改進(jìn)的光學(xué)流動(dòng)室。用整體式的透明材料制造的改進(jìn)的流動(dòng)室具有多邊形橫截面的內(nèi)部流動(dòng)通道以及外部封套，通過該多邊形橫截面的內(nèi)部流動(dòng)通道，能夠測量制備的樣品，該外部封套適合于從這種樣品中的形成體中獲取光學(xué)參數(shù)。較佳地，這種流動(dòng)室通過玻璃拉拔處理被形成，在玻璃拉拔處理中，具有期望的多邊形截面形狀的直線的內(nèi)部通道的相對較大的玻璃預(yù)成型品被加熱和拉拔，以實(shí)現(xiàn)期望的縮小尺寸的截面面積。同樣揭示了用于使用本發(fā)明的流動(dòng)室來對形成體進(jìn)行分類的較佳的方法。
文檔編號(hào)G01N15/02GK102282453SQ200980154493
公開日2011年12月14日 申請日期2009年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月14日
發(fā)明者何塞·M·卡諾, 卡洛斯·阿爾貝托·阿波爾達(dá), 威廉·格里·格雷厄姆, 詹姆士·P·克拉金, 阿曼多·何塞·桑切斯, 馬克·A·威爾士, 馬歇爾·唐尼·格雷厄姆 申請人:貝克曼考爾特公司