本實(shí)用新型是一種用于流式細(xì)胞儀多色激光合束的調(diào)節(jié)裝置，屬于光學(xué)儀器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

流式細(xì)胞儀是一種采用液壓或其他手段，使得被測(cè)細(xì)胞排成單列，并用激光束對(duì)細(xì)胞進(jìn)行快速檢測(cè)和分選的儀器。待測(cè)細(xì)胞經(jīng)熒光染料染色后，被相應(yīng)波長(zhǎng)的激光激發(fā)，從而產(chǎn)生熒光。流式細(xì)胞儀的光學(xué)系統(tǒng)收集熒光并分析，從而得到細(xì)胞的參數(shù)。為了一次得到足夠多的細(xì)胞數(shù)據(jù)，流式細(xì)胞儀往往需要配置多臺(tái)不同波長(zhǎng)的激光器?？紤]到光學(xué)系統(tǒng)尺寸結(jié)構(gòu)及像差的限制，必須使用合束裝置將多種不同波長(zhǎng)的激光整合為一束光束，或間距很小的平行光束或準(zhǔn)平行光束。

現(xiàn)有合束裝置存在以下情況：

1)傳統(tǒng)的合束方式多為美國(guó)專利US8432541B2中所描述的二向反射鏡合束，如圖1結(jié)構(gòu)所示，合束裝置為多個(gè)二向色鏡，采用這種方式，合束裝置數(shù)量多，裝調(diào)機(jī)構(gòu)體積大，調(diào)試?yán)щy，穩(wěn)定性差，而且價(jià)格昂貴。當(dāng)激光器增多時(shí)，二向色鏡隨之增多，系統(tǒng)將變得更為復(fù)雜。

2)美國(guó)專利US2004/0061853公開(kāi)了使用棱鏡分光的原理，發(fā)明了一種合束裝置，這種方式十分有利于添加或減少激光，但是由于棱鏡色散角度不大，必須將激光器置于較遠(yuǎn)的距離才不會(huì)相互干涉。因此整個(gè)流式細(xì)胞儀的體積將會(huì)很大。

3)中國(guó)專利CN20357309U使用羅蘭光柵合束，同樣光柵衍射角度小，激光器必須放置很遠(yuǎn)。而且面光柵的衍射效率很低，不同波長(zhǎng)的衍射效率也不相同，因此需要使用功率較高的激光器，并且對(duì)不同波長(zhǎng)激光光強(qiáng)分別調(diào)制，這很大程度上增加了系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。

基于現(xiàn)有合束裝置存在的缺陷，到目前為止，還沒(méi)有一種能減小流式細(xì)胞儀體積，且能量利用率高、調(diào)試方便、穩(wěn)定性好、價(jià)格低廉的多色激光合束裝置，為此，本實(shí)用新型應(yīng)運(yùn)而生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于流式細(xì)胞儀多色激光合束的調(diào)節(jié)裝置，該調(diào)節(jié)裝置針對(duì)現(xiàn)有多色激光合束裝置的不足，設(shè)計(jì)由合束棱鏡組成的棱鏡組，同時(shí)，引入光楔組件來(lái)調(diào)節(jié)各光束的指向，可方便地實(shí)現(xiàn)激光方向的調(diào)節(jié)，再利用棱鏡組的反射和透射，以及透鏡組的聚焦，實(shí)現(xiàn)至少三束激光合束，相比傳統(tǒng)調(diào)節(jié)激光器或者反射鏡的方法，更具靈活性和可靠性，有利于設(shè)備體積的控制。

本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種用于流式細(xì)胞儀多色激光合束的調(diào)節(jié)裝置，包括棱鏡組、光楔組件和透鏡組，所述棱鏡組是由兩個(gè)以上合束棱鏡組成的具有入射面和透射面的組合結(jié)構(gòu)，所述入射面的數(shù)量至少為三面，所述光楔組件位于激光器發(fā)射端與任一棱鏡組的入射面之間，所述透鏡組位于棱鏡組透射面和設(shè)備流動(dòng)室之間。

本實(shí)用新型利用合束棱鏡組成的棱鏡組替代現(xiàn)有多色激光合束裝置使用的器件及調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，激光器發(fā)射的多束激光分別通過(guò)光楔組件，由棱鏡組反射或透射，調(diào)節(jié)光楔，使得經(jīng)過(guò)棱鏡組后的相鄰激光束之間的夾角為10′，然后通過(guò)透鏡組將多束激光聚焦至設(shè)備流動(dòng)室的中線上，實(shí)現(xiàn)多色激光的合束，聚焦光斑間距約60μm。

本實(shí)用新型可通過(guò)下述結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)三色激光的合束：

所述棱鏡組由兩個(gè)合束棱鏡A組合而成，所述合束棱鏡A由第一斜面、垂直面a、垂直面b、垂直面c依次圍合而成，垂直面a、垂直面b、垂直面c依次垂直；

所述棱鏡組中，一合束棱鏡A的垂直面a與另一合束棱鏡A的垂直面b相膠合；

所述棱鏡組中，兩合束棱鏡A的第一斜面、垂直面a、垂直面b中的至少三面為入射面，兩合束棱鏡A的垂直面c中的一面為透射面，兩合束棱鏡A的第一斜面為反射面。

所述合束棱鏡A中，垂直面a與第一斜面的夾角呈45°，垂直面a、垂直面b、垂直面c的高度依次為27mm、25mm、2mm。

所述合束棱鏡A中，第一斜面上鍍有高反膜，垂直面a、垂直面b、垂直面c鍍有A型減反膜。

本實(shí)用新型可通過(guò)下述結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)六色激光的合束：

所述棱鏡組由兩個(gè)合束棱鏡A和兩個(gè)合束棱鏡B組合而成，所述合束棱鏡A由斜面、垂直面a、垂直面b、垂直面c依次圍合而成，垂直面a、垂直面b、垂直面c依次垂直；所述合束棱鏡B由第二斜面、垂直面a1、垂直面b1、垂直面c1、垂直面d1依次圍合而成，垂直面a1、垂直面b1、垂直面c1、垂直面d1依次垂直，

所述棱鏡組中，一合束棱鏡A的垂直面a和一合束棱鏡B的垂直面c1與另一合束棱鏡B的垂直面c1相膠合；另一合束棱鏡A的垂直面b與膠合有合束棱鏡A和合束棱鏡B的合束棱鏡B的垂直面b1與相膠合，

所述棱鏡組中，兩合束棱鏡A的第一斜面、垂直面a、垂直面b、垂直面c和兩合束棱鏡B的第二斜面、垂直面a1、垂直面b1、垂直面c1中的至少三面為入射面，兩合束棱鏡B的垂直面d1為透射面，兩合束棱鏡B的第二斜面為反射面。

所述合束棱鏡A中，垂直面a與第一斜面的夾角呈45°，垂直面a、垂直面b、垂直面c的高度依次為27mm、25mm、2mm；所述合束棱鏡B中，垂直面a1與第二斜面的夾角呈45°，垂直面a1、垂直面b1、垂直面c1、垂直面d1的高度依次為25mm、30mm、50mm、6mm。

所述合束棱鏡A中，第一斜面上鍍有高反膜，垂直面a、垂直面b、垂直面c鍍有A型減反膜；所述合束棱鏡B中，第二斜面上鍍有高反膜，垂直面a1、垂直面b1、垂直面c1、垂直面d1上鍍有A型減反膜。

所述光楔組件為鍍有A型減反膜的雙光楔，雙光楔中的每個(gè)光楔的偏向角為2°。

所述透鏡組包括兩個(gè)正交的消色差柱透鏡。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

(1)本實(shí)用新型采用至少兩個(gè)合束棱鏡組成棱鏡組，可實(shí)現(xiàn)至少三束激光合束，且不增加對(duì)激光聚焦鏡片組的要求，當(dāng)采用兩個(gè)合束棱鏡A和兩個(gè)合束棱鏡B的組合時(shí)，還可實(shí)現(xiàn)多達(dá)六束激光合束，較現(xiàn)有技術(shù)使用的調(diào)節(jié)激光器和反射鏡的方法，更具靈活性和可靠性。

(2)本實(shí)用新型在激光器發(fā)射端與任一棱鏡組的入射面之間均設(shè)有光楔組件，光楔組件采用雙光楔，可精確調(diào)節(jié)激光的出射方向，有利于棱鏡組對(duì)多束激光的合束。

(3)本實(shí)用新型采用棱鏡組的組合結(jié)構(gòu)，通過(guò)折射和反射模式的組合，在實(shí)現(xiàn)多色激光合束的情況下，還能極大減小流式細(xì)胞儀激發(fā)光路的體積，便于設(shè)備體積和成本的控制。

(4)本實(shí)用新型采用光楔組件、棱鏡組和透鏡組組成一套完整的合束裝置，與傳統(tǒng)二向鏡結(jié)構(gòu)相比，其調(diào)試方便，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，且價(jià)格低廉；與光柵式結(jié)構(gòu)相比，其能量利用率高，不需要對(duì)激光分別做補(bǔ)償調(diào)制，操作簡(jiǎn)單、快捷。

附圖說(shuō)明

圖1為美國(guó)專利US8432541B2中記載的二向反射鏡合束裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型所述合束棱鏡A橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型所述合束棱鏡B橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型的工作示意圖(一)。

圖5為本實(shí)用新型所述光楔組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本實(shí)用新型的工作示意圖(二)。

圖7為圖6所示X的放大示意圖。

其中，1—棱鏡組，1-1—第一斜面，1-2—第二斜面，2—光楔組件，2-1—光楔，3—透鏡組，3-1—柱透鏡，4—激光器，5—設(shè)備流動(dòng)室。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例1：

本實(shí)施例提出了一種用于流式細(xì)胞儀多色激光合束的調(diào)節(jié)裝置，該調(diào)節(jié)裝置包括棱鏡組1、光楔組件2和透鏡組3，在本實(shí)施例中，棱鏡組1是由兩個(gè)以上合束棱鏡組成的具有入射面和透射面的組合結(jié)構(gòu)，其中，入射面的數(shù)量至少為三面；光楔組件2位于激光器4發(fā)射端與任一棱鏡組1的入射面之間，透鏡組3位于棱鏡組透射面和設(shè)備流動(dòng)室5之間。

使用時(shí)，激光器4發(fā)送的多束激光分別通過(guò)光楔組件2，并被棱鏡組反射或透射，調(diào)節(jié)光楔，使得經(jīng)過(guò)棱鏡組的相鄰激光束之間的夾角為10′，然后通過(guò)透鏡組3將多束激光聚焦至設(shè)備流動(dòng)室5的中線上，實(shí)現(xiàn)多色激光的合束。

本實(shí)施例通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)多色激光的合束：

本實(shí)施例涉及的棱鏡組1是由兩個(gè)合束棱鏡A組合而成的，如圖2所示，合束棱鏡A由第一斜面1-1、垂直面a、垂直面b、垂直面c依次圍合而成，垂直面a、垂直面b、垂直面c依次垂直。垂直面a與第一斜面1-1的夾角呈45°，垂直面a、垂直面b、垂直面c的高度依次為27mm、25mm、2mm。第一斜面1-1上鍍有高反膜，垂直面a、垂直面b、垂直面c鍍有A型減反膜。

本實(shí)施例可實(shí)現(xiàn)三色激光的合束，為組成棱鏡組1，一合束棱鏡A的垂直面a與另一合束棱鏡A的垂直面b相膠合。在該棱鏡組1中，兩合束棱鏡A的第一斜面1-1、垂直面a、垂直面b中的至少三面為入射面，兩合束棱鏡A的垂直面c中的一面為透射面，兩合束棱鏡A的第一斜面1-1為反射面。

圖4為本實(shí)施例涉及的三色激光流式細(xì)胞儀激發(fā)光路圖，如圖4所示，激光器4包括波長(zhǎng)為405nm的激光器(Ⅰ)、波長(zhǎng)為488nm的激光器(Ⅱ)、波長(zhǎng)為640nm的激光器(Ⅲ)，各色激光在出口處的直徑均為0.7mm。棱鏡組1由兩個(gè)合束棱鏡A膠合而成，即如圖4所示的合束棱鏡A1和合束棱鏡A2，其中，合束棱鏡A1的垂直面b與合束棱鏡A2的垂直面a相膠合。激光器(Ⅱ)發(fā)出的488nm激光經(jīng)過(guò)光楔組件2改變方向后，垂直入射到合束裝置A1的垂直面a，并從合束裝置A1的垂直面c(透射面)透射出來(lái)；激光器(Ⅰ)發(fā)出的405nm激光經(jīng)過(guò)光楔組件2后，被合束裝置A1的第一斜面1-1反射。旋轉(zhuǎn)光楔組件2，調(diào)節(jié)被反射后的激光，與從合束裝置A1的垂直面c透射出來(lái)的488nm激光之間的夾角為10′(規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?。同樣，激光器(Ⅲ)發(fā)出的640nm的激光經(jīng)光楔組件2改變方向，并經(jīng)合束棱鏡A2的第一斜面1-1反射后，與488nm激光之間的夾角為-10′。經(jīng)棱鏡組1合束后帶有夾角的三色激光被透鏡組3聚焦到設(shè)備流動(dòng)室5的中線上。三個(gè)光斑之間的間距為60μm，完成三色光束的合束。

圖5為本實(shí)施例中光楔組件2的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，本實(shí)施例涉及的光楔組件2采用鍍有A型減反膜的雙光楔，雙光楔中的每個(gè)光楔2-1的偏向角設(shè)置為2°，實(shí)際操作時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)光楔2-1即可以很精確的調(diào)節(jié)激光出射方向，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易操作。本實(shí)施例涉及的透鏡組3采用兩個(gè)正交的消色差柱透鏡3-1，如圖4所示。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例提出了一種用于流式細(xì)胞儀多色激光合束的調(diào)節(jié)裝置，該調(diào)節(jié)裝置與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于棱鏡組1的組合方式不同。

在本實(shí)施例中，棱鏡組1由兩個(gè)合束棱鏡A和兩個(gè)合束棱鏡B組合而成，如圖3所示，合束棱鏡A的結(jié)構(gòu)、尺寸和鍍膜方式均與實(shí)施例1涉及的合束棱鏡相同；合束棱鏡B由第二斜面1-2、垂直面a1、垂直面b1、垂直面c1、垂直面d1依次圍合而成，垂直面a1、垂直面b1、垂直面c1、垂直面d1依次垂直，合束棱鏡B中，垂直面a1與第二斜面1-2的夾角呈45°，垂直面a1、垂直面b1、垂直面c1、垂直面d1的高度依次為25mm、30mm、50mm、6mm。第二斜面1-2上鍍有高反膜，垂直面a1、垂直面b1、垂直面c1、垂直面d1上鍍有A型減反膜。

本實(shí)施例可實(shí)現(xiàn)六色激光的合束，為組成棱鏡組X，一合束棱鏡A的垂直面a和一合束棱鏡B的垂直面c1與另一合束棱鏡B的垂直面c1相膠合；另一合束棱鏡A的垂直面b與膠合有合束棱鏡A和合束棱鏡B的合束棱鏡B的垂直面b1與相膠合。在該棱鏡組1中，兩合束棱鏡A的第一斜面1-1、垂直面a、垂直面b、垂直面c和兩合束棱鏡B的第二斜面1-2、垂直面a1、垂直面b1、垂直面c1中的至少三面為入射面，兩合束棱鏡B的垂直面d1為透射面，兩合束棱鏡B的第二斜面1-2為反射面。

圖6為本實(shí)施例涉及的六色激光流式細(xì)胞儀激發(fā)光路圖，如圖6所示，211、212、213、214、215和216分別為不同波長(zhǎng)的激光器4，激光器4的寬度為40mm。激光在出口處的直徑均為0.7mm。棱鏡組1采用如圖7所示結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)合束棱鏡A與兩個(gè)合束棱鏡B膠合而成，即如圖7所示合束棱鏡A1、合束棱鏡A2、合束棱鏡B1和合束棱鏡B2，其中，合束棱鏡A1的垂直面a和合束棱鏡B1的垂直面c1與合束棱鏡B2的垂直面c1相膠合；合束棱鏡A2的垂直面b與合束棱鏡B2的垂直面b1與相膠合。本實(shí)例中的合束棱鏡A與實(shí)例1中的合束棱鏡A相同，透鏡組3采用如如圖6所示的兩個(gè)消色差的正交的柱透鏡3-1。

具體合束過(guò)程如下：

1)激光器211發(fā)出的激光，經(jīng)雙光楔調(diào)節(jié)后，垂直入射到合束棱鏡A2的垂直面a上，并被合束棱鏡A2的第二斜面1-2反射。反射光垂直入射到合束棱鏡B2的垂直面b1，最后從合束棱鏡B2的垂直面d1(透射面)透射出。

2)激光器212發(fā)出的激光，經(jīng)雙光楔調(diào)節(jié)后，垂直入射到合束棱鏡B2的垂直面c1上，激光繼續(xù)前進(jìn)，然后被合束棱鏡B2的第二斜面1-2反射至合束棱鏡A2的第二斜面1-2上。合束棱鏡A2的第二斜面1-2將激光反射到合束棱鏡A1的第二斜面1-2上，合束棱鏡A1的第二斜面1-2再將激光反射，并從合束棱鏡B1的垂直面d1(透射面)透射出。

3)激光器213發(fā)出的激光，經(jīng)雙光楔調(diào)節(jié)后，以45°角入射到合束棱鏡B1的第二斜面1-2上并被反射。

4)激光器214發(fā)出的激光，經(jīng)雙光楔調(diào)節(jié)后，垂直入射到合束棱鏡B2的垂直面b1上，并從合束棱鏡B2的垂直面d1(透射面)透射出。

5)激光器215發(fā)出的激光，經(jīng)雙光楔調(diào)節(jié)后，垂直入射到合束棱鏡A2的垂直面c上，并被合束棱鏡A1的第二斜面1-2反射，最后從合束棱鏡B1的垂直面d1(透射面)透射出。

6)激光器216發(fā)出的激光，經(jīng)雙光楔調(diào)節(jié)后，以45°角入射到合束棱鏡B2的第二斜面1-2上并被反射。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。