粒子分析儀的光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請公開了一種粒子分析儀的光學(xué)系統(tǒng)，包括前光組件、流動(dòng)室和散射光收集組件，其中散射光收集組件包括低角度光闌、低角度光電感應(yīng)裝置、中角度光闌、中角度光電感應(yīng)裝置、大角度光闌和大角度光電感應(yīng)裝置。在現(xiàn)有粒子分析儀對低、中角度范圍數(shù)據(jù)粒子檢測的基礎(chǔ)上，本申請?jiān)黾恿舜蠼嵌确秶鷶?shù)據(jù)粒子檢測的散射光收集裝置，實(shí)現(xiàn)對低、中、大三個(gè)角度范圍數(shù)據(jù)粒子的檢測，可得到被測粒子的三維數(shù)據(jù)，通過收集大角度范圍的散射光，可獲得更多的粒子信息，可提高粒子分類的準(zhǔn)確性。
【專利說明】粒子分析儀的光學(xué)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請涉及采用光散射法識別粒子的粒子分析儀，尤其涉及粒子分析儀的光學(xué)系 統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 無論在臨床領(lǐng)域還是科學(xué)研究領(lǐng)域，如細(xì)胞等微小粒子分類的自動(dòng)化檢測都有著 巨大的應(yīng)用價(jià)值，例如作為粒子分析儀的血液細(xì)胞分析儀通過對細(xì)胞的識別可輸出人體血 液樣本中紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板的數(shù)量、體積等信息。
[0003] 根據(jù)對粒子檢測計(jì)數(shù)的原理不同，粒子分類方法通?？煞譃樽杩狗ê凸馍⑸浞?。
[0004] 阻抗法基于庫爾特原理，以血液細(xì)胞分析儀為例，儀器通過測量懸浮在電解液中 的血液細(xì)胞流過小孔時(shí)在小孔兩端電極上的阻抗變化來對血細(xì)胞進(jìn)行分析計(jì)數(shù)。探測通電 的電極板之間的脈沖數(shù)量即為通過小孔的細(xì)胞數(shù)量，而脈沖的強(qiáng)度與細(xì)胞的體積成正比。 通過信號識別與采集，加以特定的軟件系統(tǒng)和分類算法既可對血液細(xì)胞數(shù)量和體積進(jìn)行簡 單的分析。該方法最大不足在于僅能通過血細(xì)胞的大小對血細(xì)胞進(jìn)行分群，白細(xì)胞分為淋 巴細(xì)胞（LYM)、單核細(xì)胞(MONO)、中性粒細(xì)胞（NEU)、嗜酸性粒細(xì)胞（E0S)和嗜堿性粒細(xì)胞 (BAS0)這五種。由于中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞的體積相似，阻抗法無法測 量這三種極具臨床意義的細(xì)胞數(shù)量，因此采用阻抗法的血液細(xì)胞分析儀一般稱為三分群血 液細(xì)胞分析儀。
[0005] 光散射法可以有效的避免阻抗法帶來的不足，一般原理如下：血樣準(zhǔn)備單元將一 定量的稀釋后的樣本與試劑發(fā)生作用后輸送給流體單元，然后流體單元運(yùn)輸該作用后的樣 本給檢測單元中的流動(dòng)室，其中流動(dòng)室提供一個(gè)光學(xué)檢測區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域中運(yùn)用鞘流原 理將血液細(xì)胞樣本流包裹在鞘流中，使血液細(xì)胞逐個(gè)地通過檢測通道，檢測單元中的光源， 通常是激光，提供一個(gè)照射光束照射到流動(dòng)室的檢測區(qū)域上，當(dāng)細(xì)胞流過檢測區(qū)的時(shí)候，照 射光束照射到細(xì)胞上就會發(fā)生光散射等，通過對兩個(gè)散射角范圍內(nèi)散射光的探測收集，并 將光信號轉(zhuǎn)換為電脈沖輸出，最終根據(jù)脈沖的大小，在二維平面形成二維散點(diǎn)圖。
[0006] 其中低角度（LAS)散射光反映細(xì)胞體積大小，而中角度（MAS)散射光反映細(xì)胞內(nèi) 部復(fù)雜度，并根據(jù)兩個(gè)角度方向脈沖強(qiáng)度將每個(gè)測量細(xì)胞繪制在二維的散點(diǎn)圖上。通常需 要進(jìn)行兩次鞘流，第一次為DIFF (Differential，白細(xì)胞分類）通道，該測量通道使用溶血 劑處理樣本，獲得的DIFF散點(diǎn)圖，如圖1 (a)，在DIFF散點(diǎn)圖中可將淋巴細(xì)胞，單核細(xì)胞，中 性粒細(xì)胞核，嗜酸性粒細(xì)胞區(qū)分開。第二次為BASO(Basophilic Granulocyte,嗜堿性粒細(xì) 胞)通道，在該通道的散點(diǎn)圖中分出嗜堿性粒細(xì)胞與其他四種白細(xì)胞，如圖1(b)。運(yùn)用這種 檢測原理的血液細(xì)胞分析儀稱為五分類血液細(xì)胞分析儀。
[0007] 通常光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法如圖2所示，半導(dǎo)體激光器101發(fā)射的激光束經(jīng)過準(zhǔn)直 透鏡102, 2個(gè)柱面鏡103、104整形后，在流動(dòng)室105內(nèi)形成長橢圓光束，激發(fā)白細(xì)胞后的散 射光經(jīng)過散射光收集透鏡106準(zhǔn)直后，經(jīng)分束鏡107分成兩束強(qiáng)度相等的光束，分別經(jīng)過低 角光闌108和中角光闌109分選出對應(yīng)的散射角度，經(jīng)過兩個(gè)匯聚透鏡110分別匯聚到各 自的探測器112和113上，探測器前有消雜光光闌111用于消雜光。
[0008] 采用這種光學(xué)系統(tǒng)雖然能夠區(qū)分出細(xì)胞的五分類，但當(dāng)測試嗜酸性粒細(xì)胞增多的 樣本時(shí)，DIFF散點(diǎn)圖上嗜酸性粒細(xì)胞與中性粒細(xì)胞之間界限模糊，影響分類識別，帶來臨床 風(fēng)險(xiǎn)。在這種情況下，如果能夠檢測到高角度散射光，獲得更多的細(xì)胞內(nèi)部的細(xì)節(jié)信息，獲 得低、中、高三個(gè)角度的數(shù)據(jù)，將有利于提高嗜酸性粒細(xì)胞識別的準(zhǔn)確性。但目前常用的光 學(xué)系統(tǒng)其散射光收集透鏡受到數(shù)值孔徑（NA)的限制，所收集的散射光的散射角上限難以大 于20°，因此無法收集到高角度散射光，且分束鏡將散射光一分為二，也難以擴(kuò)展到三個(gè)或 三個(gè)以上通道的散射角收集。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本申請?zhí)峁┮环N能夠檢測低、中、大三個(gè)角度的數(shù)據(jù)粒子分析儀的光學(xué)系統(tǒng)。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┮环N粒子分析儀的光學(xué)系統(tǒng)，包括：
[0011] 前光組件，用于提供照射被檢測粒子的光束；
[0012] 流動(dòng)室，用于提供被檢測粒子被光束照射的場所；
[0013]散射光收集組件，用于接收被檢測粒子被光束激發(fā)后的散射光，所述散射光收集 組件包括：
[0014] 低角度光闌，所述低角度光闌的通光孔設(shè)置在與所述散射光光軸的夾角為第一角 度范圍的散射光的光路上；
[0015] 低角度光電感應(yīng)裝置，其設(shè)置在第一角度范圍的散射光經(jīng)低角度光闌后出射的光 路上，用于感應(yīng)第一角度范圍的散射光并輸出電信號；
[0016] 中角度光闌，所述中角度光闌的通光孔設(shè)置在與所述散射光光軸的夾角為第二角 度范圍的散射光的光路上；
[0017] 中角度光電感應(yīng)裝置，其設(shè)置在第二角度范圍的散射光經(jīng)中角度光闌后出射的光 路上，用于感應(yīng)第二角度范圍的散射光并輸出電信號；
[0018] 大角度光闌，所述大角度光闌的通光孔設(shè)置在與所述散射光光軸的夾角為第三角 度范圍的散射光的光路上；
[0019] 大角度光電感應(yīng)裝置，其設(shè)置在第三角度范圍的散射光經(jīng)大角度光闌后出射的光 路上，用于感應(yīng)第三角度范圍的散射光并輸出電信號；
[0020] 所述第二角度范圍大于第一角度范圍，第三角度范圍大于第二角度范圍。
[0021] 作為本申請的進(jìn)一步改進(jìn)，所述低角度光闌和中角度光闌整合在第一光闌板上， 第一光闌板設(shè)置在與散射光光軸垂直的平面上，所述大角度光闌相對于散射光光軸傾斜設(shè) 置，所述低角度光電感應(yīng)裝置和中角度光電感應(yīng)裝置分別與其對應(yīng)的低角度光闌和中角度 光闌平行設(shè)置。
[0022] 在一種實(shí)施例中，所述低角度光闌的通光孔的形狀為中間設(shè)有擋光條的第一角度 范圍散射光的散射圓，低角度光闌的通光孔的圓心位于光軸上。所述中角度光闌的通光孔 的形狀為由直邊、與所述直邊相對的第二角度范圍中最大角散射光的散射圓弧和與所述直 邊垂直的兩平行邊圍合成的形狀，所述直邊與低角度光闌通光孔的邊相距第一設(shè)定距離， 第一設(shè)定距離等于第二角度范圍最小角散射光的散射圓半徑與第一角度范圍中最大角散 射光的散射圓半徑之差，所述兩平行邊之間具有第二設(shè)置距離，第二設(shè)置距離小于第二角 度范圍中最大角散射光的散射圓的直徑。
[0023] 在一種實(shí)施例中，所述大角度光闌相對于散射光光軸成30°?60°設(shè)置，最佳角 度是45°或45°附近，所述大角度光電感應(yīng)裝置與大角度光闌平行設(shè)置。
[0024] 本申請通過將對應(yīng)的三個(gè)光闌分別設(shè)置在低角度散射光、中角度散射光和大角度 散射光的光路上，從而實(shí)現(xiàn)了對被測粒子被激發(fā)后發(fā)出的低、中、大三種角度范圍散射光的 收集，可得到被測粒子的三維數(shù)據(jù)，通過收集大角度范圍的散射光，可獲得更多的粒子信 息，可提高粒子分類的準(zhǔn)確性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖la和圖lb分別為五分類血液細(xì)胞分析儀經(jīng)兩次鞘流繪制的二維散點(diǎn)圖；
[0026] 圖2為五分類血液細(xì)胞分析儀光學(xué)系統(tǒng)的一種光路圖；
[0027] 圖3為本申請一種實(shí)施例中粒子分析儀的光學(xué)系統(tǒng)的光路圖；
[0028] 圖4為本申請一種實(shí)施例中中、低角度光闌的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖5為本申請一種實(shí)施例中中、低角度光電感應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 圖6為本申請一種實(shí)施例中中、低角度光闌和光電感應(yīng)裝置的裝配示意圖；
[0031] 圖7為本申請一種實(shí)施例中大角度光闌的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 圖8為本申請實(shí)施例中高角度光闌和光電感應(yīng)裝置的裝配圖；
[0033] 圖9為本申請一種實(shí)施例中第一結(jié)構(gòu)件和第二結(jié)構(gòu)件的裝配示意圖；
[0034] 圖10為本申請一種實(shí)施例中第一結(jié)構(gòu)件和第二結(jié)構(gòu)件裝配后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035] 圖11a為本申請一種實(shí)施例中大角度光電感應(yīng)裝置裝配位置對比圖；
[0036] 圖lib為光電感應(yīng)裝置對入射光的響應(yīng)與入射角度的關(guān)系圖；
[0037] 圖12為本申請一種實(shí)施例中光學(xué)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038] 圖13a為本申請一種實(shí)施例中DIFF通道的三維散點(diǎn)圖；
[0039] 圖13b為本申請一種實(shí)施例中BAS0通道的三維散點(diǎn)圖；
[0040] 圖14a為圖13a所示三維散點(diǎn)圖在兩個(gè)方向投影得到的兩張二維散點(diǎn)圖；
[0041] 圖14b為圖13b所示三維散點(diǎn)圖在兩個(gè)方向投影得到的兩張二維散點(diǎn)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0042] 下面通過具體的實(shí)施方式并結(jié)合附圖對本申請做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0043] 被測粒子被光束激發(fā)后發(fā)出散射光，在本申請實(shí)施例中，收集三個(gè)角度范圍的散 射光，其中第三角度范圍大于第二角度范圍，第二角度范圍大于第一角度范圍，即第一角度 范圍的散射光為低角度的散射光、第二角度范圍的散射光為中角度的散射光，第三角度范 圍的散射光為大角度的散射光，第一、二、三角度范圍之間并非一定要求連續(xù)，而是可以有 設(shè)定角度的間隔，例如，第一角度范圍為0° -8°，第二角度范圍為10° -20°，第三角度范 圍為23° -40°。在本申請實(shí)施例中設(shè)置三個(gè)光闌，分別收集三個(gè)角度范圍的散射光，將低 角度光闌的通光孔和低角度光電感應(yīng)裝置設(shè)置在與所述散射光光軸的夾角為第一角度范 圍的散射光的光路上，用于收集第一角度范圍的散射光。將中角度光闌的通光孔和中角度 光電感應(yīng)裝置設(shè)置在與所述散射光光軸的夾角為第二角度范圍的散射光的光路上，用于收 集第二角度范圍的散射光。將大角度光闌的通光孔和大角度光電感應(yīng)裝置設(shè)置在與所述散 射光光軸的夾角為第三角度范圍的散射光的光路上，用于收集第三角度范圍的散射光。
[0044] 在本申請的一個(gè)具體實(shí)施例中，為減少光電感應(yīng)裝置的面積，低角度光闌和中角 度光闌位于同一平面，該平面垂直于散射光光軸，而大角度光闌相對于散射光光軸傾斜設(shè) 置，使第三角度范圍的散射光以盡量大的入射角入射到通過大角度光闌入射到光電感應(yīng)裝 置上。
[0045] 下面以粒子分析儀為血液細(xì)胞分析儀為例對本申請進(jìn)行具體說明，本領(lǐng)域技術(shù)人 員應(yīng)當(dāng)理解，粒子分析儀還可以是其它應(yīng)用光散射法識別粒子的儀器。
[0046] 如圖3所示粒子分析儀的光學(xué)系統(tǒng)原理圖，血液細(xì)胞分析儀的光學(xué)系統(tǒng)包括前光 組件905、流動(dòng)室105和散射光收集組件906。前光組件905用于提供照射被檢測血液細(xì)胞 的光束；流動(dòng)室105用于提供被檢測細(xì)胞被光束照射的場所，通常情況下，流動(dòng)室105是一 個(gè)具有可供鞘液裹挾著細(xì)胞通過的小孔的透明小室；散射光收集組件906用于直接接收被 檢測粒子被光束激發(fā)后的散射光，散射光收集組件906與流動(dòng)室105之間沒有對散射光進(jìn) 行準(zhǔn)直、會聚和/或整形處理的光學(xué)器件。
[0047] 在一種具體實(shí)例中，前光組件905包括激光發(fā)生器101和沿激光光路設(shè)置的準(zhǔn)直 透鏡102、兩個(gè)相互垂直放置的柱面鏡103和104,激光發(fā)生器101例如可以為激光二極管。 流動(dòng)室105位于柱面鏡和散射光收集組件906之間，準(zhǔn)直透鏡102、兩個(gè)相互垂直放置的柱 面鏡103和104對激光進(jìn)行收集匯聚后，在流動(dòng)室105處形成光斑。散射光收集組件906包 括低角度光闌201、低角度光電感應(yīng)裝置202、中角度光闌203、中角度光電感應(yīng)裝置204、大 角度光闌205和大角度光電感應(yīng)裝置206,其中，低角度光闌201和中角度光闌203整合在 第一光闌板301上，如圖3和6所不，第一光闌板301設(shè)置在與散射光光軸垂直的平面上。 在其它具體實(shí)例中，低角度光闌201和中角度光闌203也可以不設(shè)置在同一平面上，低角度 光闌201和中角度光闌203之間可以具有一定的夾角或平行設(shè)置。本實(shí)施例中，低角度光 電感應(yīng)裝置202和中角度光電感應(yīng)裝置204也可以整合為一體，分別與其對應(yīng)的低角度光 闌201和中角度光闌203平行設(shè)置。大角度光闌205相對于散射光光軸呈30° -60°夾角 設(shè)置；大角度光電感應(yīng)裝置206與大角度光闌205平行設(shè)置。
[0048] 在流動(dòng)室后垂直光軸的每個(gè)平面上，不同散射角在同一平面上形成不同直徑的散 射同心圓，通過在該平面上放置光闌，加工出不同直徑的開孔，即可控制入射光闌后面散射 光的角度范圍。本實(shí)施例中，低角度光闌201和中角度光闌203設(shè)置在垂直于光軸的同一 平面上，兩光闌的通光孔的尺寸根據(jù)其通過的對應(yīng)角度范圍的散射光和光闌到流動(dòng)室的距 離而確定，在本實(shí)施例中，定義第一角度范圍為Γ -4°，第二角度范圍為6° -20°，第三 角度范圍為22° -42°，當(dāng)?shù)徒嵌裙怅@201和中角度光闌203所在平面到流動(dòng)室的距離確 定后，低角度光闌201和中角度光闌203的通光孔的尺寸也可確定。
[0049] 如圖4所示為低角度光闌201和中角度光闌203所在平面的正面視圖，系統(tǒng)的光 軸通過點(diǎn)劃線十字交叉點(diǎn)，低角度光闌201的通光孔的形狀為中間設(shè)有擋光條401的第一 角度范圍散射光的散射圓，本實(shí)施例中，低角度光闌201的通光孔為中間設(shè)有擋光條401的 4°散射光的散射圓403,低角度光闌201的通光孔的圓心位于光軸上，擋光條的作用是遮 擋光軸上的光和與光軸夾角很小的光，因?yàn)樵诠廨S上，激光的光強(qiáng)遠(yuǎn)大于細(xì)胞發(fā)出的散射 光的強(qiáng)度，為減少誤差，濾除光軸上的光和與光軸夾角很小的光。擋光條的寬度根據(jù)第一角 度范圍中的最小角度確定，本實(shí)施例中，擋光條的寬度等于Γ散射光散射圓的直徑，從而 可使低角度光闌201通過Γ?4°的散射光。
[0050] 中角度光闌203的通光孔受光電感應(yīng)裝置的面積和形狀的影響，其形狀可以為由 直邊402、與直邊402相對的第二角度范圍中最大角散射光的散射圓弧404和與直邊402垂 直的兩平行邊405、406圍合成的形狀，其中直邊402與第二角度范圍最小角散射光的散射 圓相切，本實(shí)施例中，直邊402與6°散射光的散射圓相切，散射圓弧404為20°散射圓弧， 從而可實(shí)現(xiàn)6°?20°散射光通過中角度光闌203。因光電感應(yīng)裝置的感光面通常是矩形， 為了盡量多的通過散射光，兩平行邊之間具有距離Η，本實(shí)施例中，Η長度由其后的大角度 光電感應(yīng)裝置的感光面尺寸確定，Η越大則接收到散射信號越完整，信號強(qiáng)度越大。中角度 光闌203的通光孔的這種形狀與矩形的光電感應(yīng)裝置比較適配。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員根 據(jù)本申請公開的內(nèi)容，也可以將直邊402延長到兩平行邊405、406消失、而直邊402直接與 散射圓弧404相接，即中角度光闌203的通光孔的形狀為由直邊402和散射圓弧404圍合 成的形狀。
[0051] 如圖5、6所示，低角度光電感應(yīng)裝置202和中角度光電感應(yīng)裝置204整合為一體 的中低角度光電感應(yīng)裝置501包括等大且中間留有一定間隙的矩形光電二極管面元Α和面 兀B，第一光闌板301中的低角度光闌和中角度光闌分別對準(zhǔn)中角度光電感應(yīng)裝置的面兀B 和低角度光電感應(yīng)裝置的面元A。中低角度光電感應(yīng)裝置501采用貼片陶瓷封裝，直接焊接 在PCB板502上，PCB板502背面有信號輸出端子，可通過信號線將低角度和中角度散射光 信號輸出至放大電路。第一光闌板301、中低角度光電感應(yīng)裝置501通過螺釘裝配至第一結(jié) 構(gòu)件601上，第一結(jié)構(gòu)件601裝配到與流動(dòng)室105具有一定距離且垂直于光軸的平面上。
[0052] 如圖7所示，大角度光闌205開孔為矩形，以實(shí)現(xiàn)水平面內(nèi)22°?42°的高角度 散射光通過。大角度光闌205采用貼片陶瓷封裝，直接焊接在PCB板701上，PCB板背面有 信號輸出端子，可通過信號線將大角度散射光信號輸出至放大電路。
[0053] 如圖8所示，大角度光闌205和大角度光電感應(yīng)裝置206通過螺釘裝配至第二結(jié) 構(gòu)件801上。如圖9所示，第二結(jié)構(gòu)件801上具有與大角度光闌呈一定角度的倒角面802， 將第二結(jié)構(gòu)件801通過螺釘與第一結(jié)構(gòu)件601連接，在連接時(shí)，將第二結(jié)構(gòu)件801上倒角面 貼合在第一光闌板301上，以使大角度光闌205與散射光光軸成一定角度，裝配后的第一結(jié) 構(gòu)件601和第二結(jié)構(gòu)件801如圖10所示。因此通過該倒角面802的倒角度數(shù)，可控制大角 度光闌205與散射光光軸的夾角。當(dāng)然，第一結(jié)構(gòu)件和第二結(jié)構(gòu)件也可以加工成一體成型 的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，大角度光闌205與大角度光電感應(yīng)裝置206都相對于散射光光軸傾 斜45°角或基本傾斜45°角（即45°附近的角）放置，這有利于減少大角度光電感應(yīng)裝置 的感光面積和提高大角度光電感應(yīng)裝置的光響應(yīng)。
[0054] 如圖11a所示，將傾斜45°放置的大角度光電感應(yīng)裝置206與垂直光軸放置的光 電感應(yīng)裝置206a進(jìn)行比較，分析不同傾斜角的光響應(yīng)。典型光電二極管的歸一化響應(yīng)與入 射光線與感光面夾角的關(guān)系曲線如錯(cuò)誤！未找到引用源。lib所示，光線垂直入射響應(yīng)最 大，傾斜入射響應(yīng)迅速減小。以圖11a為示意圖,設(shè)流動(dòng)室內(nèi)孔細(xì)胞散射角為Θ，流動(dòng)室內(nèi) 孔鞘液折射率為n，經(jīng)流動(dòng)室折射后，散射光入射光電感應(yīng)裝置206和光電感應(yīng)裝置206a的 入射角分別為^和"。則
[0055] -arcsin (nsin Θ )，45° +arcsin (nsin θ )]
[0056] i2=90° -arcsin(nsin θ )
[0057] 大角度散射角范圍在22°?42°之間，出射流動(dòng)室后的折射角很大。以30° 散射角和流動(dòng)室內(nèi)孔鞘液折射率n=l. 33269為例帶入上面的公式，得到i1=86. 79°， i2=41. 79°。由lib可知垂直光軸放置光電感應(yīng)裝置206a其響應(yīng)是傾斜45°放置的大角 度光電感應(yīng)裝置206的30%，其他高角度散射光也基本如此?？梢姳緦?shí)施例中設(shè)置大角度 光闌205和大角度光電感應(yīng)裝置206與光軸呈45°放置，可以大幅提高大角度散射光的響 應(yīng)，降低大角度信號通道光電放大電路的增益，抑制噪聲，提高電路信噪比。
[0058] 當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，大角度光闌205和大角度光電感應(yīng)裝置206與光 軸的夾角也可以是其它角度值，例如40°、43°、47°或50°。
[0059] 整體光學(xué)系統(tǒng)如圖12所示，包括前光組件905、整流組件904、流動(dòng)室105、流動(dòng)室 調(diào)節(jié)滑塊903、散射光收集組件906、基板901、減震墊902，基板901下方的四個(gè)橡膠減震墊 902起到隔振緩沖效果，以保護(hù)光學(xué)基板上各光學(xué)元件；流動(dòng)室105與整流組件904裝配在 一起，與散射光收集組件906 -同安裝在流動(dòng)室調(diào)節(jié)滑塊903上。
[0060] 值得注意的是，本申請實(shí)施例中沒有采用散射光收集透鏡，散射光收集組件是直 接接收散射光，細(xì)胞被光束激發(fā)后發(fā)出的散射光直接到達(dá)低角度光闌、中角度光闌和大角 度光闌，即細(xì)胞發(fā)出的散射光未經(jīng)準(zhǔn)直、會聚和/或整形處理而直接到達(dá)低角度光闌、中角 度光闌和大角度光闌，并通過低角度光闌、中角度光闌和大角度光闌后分別直接到達(dá)低角 度光電感應(yīng)裝置、中角度光電感應(yīng)裝置和大角度光電感應(yīng)裝置，因此散射光收集光路的結(jié) 構(gòu)得到簡化，大幅縮短了光路長度、減小光學(xué)系統(tǒng)體積，光學(xué)系統(tǒng)的尺寸遠(yuǎn)小于現(xiàn)有五分類 血液細(xì)胞分析儀光學(xué)系統(tǒng)，大約僅為現(xiàn)有五分類血液細(xì)胞分析儀光學(xué)系統(tǒng)的1/4。
[0061] 以血液細(xì)胞分析儀為例，本實(shí)施方式的具體工作過程為，由激光發(fā)生器101產(chǎn)生 激光，經(jīng)過準(zhǔn)直非球面透鏡102將激光束準(zhǔn)直，后經(jīng)過相互垂直放置的柱面鏡103和104整 形匯聚到流動(dòng)室105中。測量計(jì)數(shù)時(shí)液路系統(tǒng)將試劑處理后含有白細(xì)胞的樣本液注入流動(dòng) 室105內(nèi)，樣本液被鞘液包裹壓縮至流動(dòng)室105內(nèi)孔中央狹窄區(qū)域快速流過激光照射區(qū)域， 發(fā)出散射光。散射光經(jīng)過流動(dòng)室105折射后出射，不經(jīng)過散射光收集透鏡會聚，直接入射到 流動(dòng)室后面放置的三個(gè)光闌和光電感應(yīng)裝置，分別檢測低、中、大三個(gè)角度范圍的散射光信 號，并把光信號轉(zhuǎn)化電脈沖信號后輸出。操作時(shí)，精確調(diào)節(jié)流動(dòng)室105與第一結(jié)構(gòu)件601和 第二結(jié)構(gòu)件801的位置，使其達(dá)到角度設(shè)計(jì)要求。
[0062] 白細(xì)胞分類計(jì)數(shù)測量采用DIFF+BAS0的雙通道方法，即在一個(gè)測量周期內(nèi)先后進(jìn) 行DIFF和BAS0通道兩次鞘流推樣時(shí)序，可生成三維的DIFF和BAS0散點(diǎn)圖，如圖13a所示 為DIFF通道的三維散點(diǎn)圖，圖13b所示為BAS0通道的三維散點(diǎn)圖。將圖13a和13b的三 維散點(diǎn)圖在兩個(gè)方向投影，可分別得到兩張二維散點(diǎn)圖，如圖14a和圖14b所示，其中圖14a 的DIFF散點(diǎn)圖信息最為豐富，負(fù)責(zé)淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞核和異 常細(xì)胞的分類；圖14b的BAS0散點(diǎn)圖負(fù)責(zé)嗜堿性粒細(xì)胞和異常細(xì)胞的分類?？梢姡诟呤?酸性粒細(xì)胞樣本的DIFF散點(diǎn)圖中，LAS-WAS(高角度）投影方向嗜酸性粒細(xì)胞與中性粒細(xì) 胞核界限明顯，很容易將二者區(qū)分開來。
[0063] 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對本申請所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本申 請的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本申請所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員來說，在不脫離本 申請構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本申請的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 粒子分析儀的光學(xué)系統(tǒng)，包括： 前光組件，用于提供照射被檢測粒子的光束； 流動(dòng)室，用于提供被檢測粒子被光束照射的場所； 散射光收集組件，用于接收被檢測粒子被光束激發(fā)后的散射光，其特征在于所述散射 光收集組件包括： 低角度光闌，所述低角度光闌的通光孔設(shè)置在與所述散射光光軸的夾角為第一角度范 圍的散射光的光路上； 低角度光電感應(yīng)裝置，其設(shè)置在第一角度范圍的散射光經(jīng)低角度光闌后出射的光路 上，用于感應(yīng)第一角度范圍的散射光并輸出電信號； 中角度光闌，所述中角度光闌的通光孔設(shè)置在與所述散射光光軸的夾角為第二角度范 圍的散射光的光路上； 中角度光電感應(yīng)裝置，其設(shè)置在第二角度范圍的散射光經(jīng)中角度光闌后出射的光路 上，用于感應(yīng)第二角度范圍的散射光并輸出電信號； 大角度光闌，所述大角度光闌的通光孔設(shè)置在與所述散射光光軸的夾角為第三角度范 圍的散射光的光路上； 大角度光電感應(yīng)裝置，其設(shè)置在第三角度范圍的散射光經(jīng)大角度光闌后出射的光路 上，用于感應(yīng)第三角度范圍的散射光并輸出電信號； 所述第二角度范圍大于第一角度范圍，第三角度范圍大于第二角度范圍。
2. 如權(quán)利要求1所述的粒子分析儀的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述低角度光闌和中角 度光闌整合在第一光闌板上，第一光闌板設(shè)置在與散射光光軸垂直的平面上，所述大角度 光闌相對于散射光光軸傾斜設(shè)置，所述低角度光電感應(yīng)裝置和中角度光電感應(yīng)裝置分別與 其對應(yīng)的低角度光闌和中角度光闌平行設(shè)置。
3. 如權(quán)利要求2所述的粒子分析儀的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述低角度光闌的通光 孔的形狀為中間設(shè)有擋光條的第一角度范圍散射光的散射圓，低角度光闌的通光孔的圓心 位于光軸上。
4. 如權(quán)利要求3所述的粒子分析儀的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述中角度光闌的通光 孔的形狀為由直邊、與所述直邊相對的第二角度范圍中最大角散射光的散射圓弧和與所述 直邊垂直的兩平行邊圍合成的形狀，所述直邊與第二角度范圍最小角散射光的散射圓相 切；或所述中角度光闌的通光孔的形狀為由直邊和第二角度范圍中最大角散射光的散射圓 弧圍合成的形狀，所述直邊與第二角度范圍最小角散射光的散射圓相切。
5. 如權(quán)利要求4所述的粒子分析儀的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述擋光條的寬度等于 Γ散射光散射圓的直徑，第一角度范圍為Γ?4°，第二角度范圍為6°?20°，第三角 度范圍為22°?42°，所述低角度光電感應(yīng)裝置、中角度光電感應(yīng)裝置和大角度光電感應(yīng) 裝置分別包括矩形的光電二極管面元，所述低角度光電感應(yīng)裝置和中角度光電感應(yīng)裝置整 合為一體。
6. 如權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)所述的粒子分析儀的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述大角度 光闌相對于散射光光軸成30°?60°角設(shè)置，所述大角度光電感應(yīng)裝置與大角度光闌平 行設(shè)置。
7. 如權(quán)利要求6所述的粒子分析儀的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述大角度光闌相對于 散射光光軸成45°角或基本成45°角設(shè)置。
8. 如權(quán)利要求7所述的粒子分析儀的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，還包括第一結(jié)構(gòu)件和第 二結(jié)構(gòu)件，所述第一光闌板、低角度光電感應(yīng)裝置和中角度光電感應(yīng)裝置安裝在第一結(jié)構(gòu) 件上，大角度光闌和大角度光電感應(yīng)裝置安裝在第二結(jié)構(gòu)件上，所述第二結(jié)構(gòu)件具有與大 角度光闌呈45°的倒角面，所述倒角面貼合在第一光闌板上，以使大角度光闌與散射光光 軸成45°。
9. 如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的粒子分析儀的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，被檢測粒子 被光束激發(fā)后發(fā)出的散射光直接到達(dá)低角度光闌、中角度光闌和大角度光闌，并通過低角 度光闌、中角度光闌和大角度光闌后分別直接到達(dá)低角度光電感應(yīng)裝置、中角度光電感應(yīng) 裝置和大角度光電感應(yīng)裝置。
【文檔編號】G01N15/14GK104215562SQ201310213994
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月31日
【發(fā)明者】孫堯, 陳旺富, 邵漢榮 申請人:深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司