CN103744185A - 一种流式细胞仪用多色光源光腰位置的定标系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种流式细胞仪用多色光源光腰位置的定标系统，包括标准激光器，待组装的多色激光二极管及其光学系统，聚焦透镜以及用于测试光斑信息的光束分析仪，所述光束分析仪包括光束分析仪探头和电动导轨，所述标准激光器的出光位置与所述聚焦透镜同轴，所述标准激光器和多色激光二极管发出的光源通过所述聚焦透镜后会聚光斑于所述光束分析仪探头的中心位置。本发明可以得到光腰位置精确位于流式细胞仪流式管中心的多色激光光源组，并满足每个光源光腰均可独立调节，且结构简单，装调方便。
Description
技术领域
本发明属于半导体激光器技术领域，尤其涉及一种流式细胞仪中需要准确控制光腰位置重合或有固定间隔要求的多色光源光腰位置的定标系统及其方法。
背景技术
光源是流式细胞仪的核心部分，为保证流式细胞仪的分辨率，必须保证样品中细胞经过流式管时具有足够的照射强度且强度一致。因此，需将激光光束经透镜会聚，并保证高度聚焦的光斑恰好位于流式管的中心。目前，为保证激光光源的光腰位置位于流式管的中心，通常是在流式管前固定会聚透镜，通过调节会聚透镜相对于流式管的距离来保证聚焦光斑的位置，透镜的调节范围通常在4mm~6mm左右。尤其是目前流式细胞仪中采用多通过光源时，每一通道均需要单独调节校准，不仅增加了仪器的复杂程度，且在调试时费时费力，甚至会出现由于激光器发散角差距较大，导致在固定的移动范围内，无法在细胞管中心得到会聚光斑的光源。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种流式细胞仪用多色光源光腰位置的定标系统及其方法，可以得到光腰位置精确位于流式细胞仪流式管中心的多色激光光源组，并满足每个光源光腰均可独立调节，且结构简单，装调方便。
本发明的目的将通过以下技术方案得以实现：
一种流式细胞仪用多色光源光腰位置的定标系统，包括标准激光器，待组装的多色激光二极管及其光学系统，聚焦透镜以及用于测试光斑信息的光束分析仪，所述光束分析仪包括光束分析仪探头和电动导轨，所述标准激光器的出光位置与所述聚焦透镜同轴，所述标准激光器和多色激光二极管发出的光源通过所述聚焦透镜后会聚光斑于所述光束分析仪探头的中心位置。
优选的，上述的一种流式细胞仪用多色光源光腰位置的定标系统，其中：所述多色激光二极管和标准激光器输出的光束经准直透镜后准直输出。
优选的，上述的一种流式细胞仪用多色光源光腰位置的定标系统，其中：所述标准激光器为光纤激光器，其发散角不随时间和空间变化而发生变化。
优选的，上述的一种流式细胞仪用多色光源光腰位置的定标系统，其中：所述标准激光器的光斑为4 mm~8 mm。
优选的，上述的一种流式细胞仪用多色光源光腰位置的定标系统，其中：所述标准激光器的光斑为6 mm。
优选的，上述的一种流式细胞仪用多色光源光腰位置的定标系统，其中：所述标准激光器的输出波长为488nm，532nm 或者638nm。
优选的，上述的一种流式细胞仪用多色光源光腰位置的定标系统，其中：所述多色激光二极管为输出单一波长光的单色激光器，或者为分别输出不同波长光的多个单色激光器。
优选的，上述的一种流式细胞仪用多色光源光腰位置的定标系统，其中：所述聚焦透镜为消色差聚焦透镜。
优选的，上述的一种流式细胞仪用多色光源光腰位置的定标系统，其中：所述光学系统为望远镜系统，棱镜系统和柱面镜系统中的一种或多种的组合。
一种流式细胞仪用多色光源光腰位置的定标系统的方法，包括以下步骤：
步骤一：将标准激光器，聚焦透镜和光束分析仪探头依次固定于工作平台上，并使标准激光器的出光位置、聚焦透镜与光束分析仪探头同轴；
步骤二：设定光束分析仪的电动导轨的扫描范围，通过光束分析仪监控确定标准激光器输出的光束经聚焦透镜后的光腰位置P，并固定光束分析仪探头；
步骤三：在工作平台上，放置至少一组的待组装的多色激光二极管及其光学系统；
步骤四：调节其中一组多色激光二极管及其光学系统的相对位置，使多色激光二极管输出的光束经聚焦透镜后，通过光束分析仪监控光腰位置或最小光斑的位置，使其准确位于标定的光腰位置P；
步骤五：依次调节其他各组多色激光二极管及其光学系统的相对位置，使多色激光二极管输出的光束经聚焦透镜后，通过光束分析仪监控光腰位置或最小光斑的位置，使其准确位于标定的光腰位置P。
本发明的突出效果为：本发明的一种流式细胞仪用多色光源光腰位置的定标系统及其方法，通过调节激光器本身光学系统之间的相对距离，利用标准激光器以及光束分析仪确认光源通过聚焦透镜后的光腰位置，使得激光器发出的光源经聚焦透镜后，光腰位置准确位于流式细胞管的中心，无需再次调整聚焦透镜，即可得到光腰位置精确位于细胞管中心的多色激光光源。也可以适用于所有需要准确控制光源光腰位置的激光器的调节，尤其适用于多色光源系统中精确控制光源光腰位置，要求重合或有固定间隔要求的激光光源组的调节，且能满足所有通道激光器均可独立装调，结构简单，装调方便，保证并提高了仪器的一致性、重复性，以及稳定性，尤其是批量生产时可大大降低生产成本，不仅降低了激光器生产厂家的成本，亦降低了仪器生产厂家安装调试的时间及人力成本。
以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
附图说明
图1是本发明实施例1的光路位置示意图；
图2是本发明实施例1的标准激光器的结构示意图；
图3是应用本发明实施例2的定标结果图。
具体实施方式
实施例1：
本实施例的一种流式细胞仪用多色光源光腰位置的定标系统，如图1~图2所示，包括标准激光器1，待组装的多色激光二极管及其光学系统2，聚焦透镜3以及用于测试光斑信息的光束分析仪，光束分析仪包括光束分析仪探头4以及电动导轨，标准激光器1的出光位置与聚焦透镜3同轴，标准激光器1和多色激光二极管21发出的光源通过聚焦透镜3后会聚光斑于光束分析仪探头4的中心位置。
多色激光二极管21和标准激光器1输出的光束经准直透镜5后准直输出。可选的，标准激光器1为光纤激光器，标准激光器1的光纤头与准直透镜5是通过激光焊接方式固定的，其发散角不随时间和空间变化而发生变化。标准激光器1的光斑为4 mm~8 mm。最优的，标准激光器1的光斑为6 mm。标准激光器1的输出波长为488nm，532nm或者638nm。可选的，多色激光二极管21为输出单一波长光的单色激光器，或者为分别输出不同波长光的多个单色激光器。聚焦透镜3为消色差聚焦透镜。光学系统可以为望远镜系统，棱镜系统和柱面镜系统中的一种或多种的组合，图1中反射镜22为二项色镜。
实施例2：
本实施例的一种流式细胞仪用多色光源光腰位置的定标系统的方法，包括以下步骤：
步骤一：将标准激光器1，聚焦透镜3和光束分析仪探头4依次固定于工作平台上，并使标准激光器1的出光位置、聚焦透镜3与光束分析仪探头4同轴；
步骤二：设定光束分析仪的电动导轨的扫描范围，通过光束分析仪探头4监控确定标准激光器1输出的光束经聚焦透镜3后的光腰位置P，如图3所示（其中，X轴代表位置，单位mm，Y轴代表光斑大小，单位μm），可以准确地确定光腰位置P，精度优于5μm；并固定光束分析仪探头4；
步骤三：在工作平台上，放置至少一组的待组装的多色激光二极管及其光学系统2；
步骤四：调节其中一组多色激光二极管及其光学系统2的相对位置，使多色激光二极管21输出的光束经聚焦透镜3后，通过光束分析仪监控光腰位置或最小光斑的位置，使其准确位于标定的光腰位置P；
步骤五：依次调节其他各组多色激光二极管及其光学系统2的相对位置，使多色激光二极管21输出的光束经聚焦透镜3后，通过光束分析仪监控光腰位置或最小光斑的位置，使其准确位于标定的光腰位置P。
本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种流式细胞仪用多色光源光腰位置的定标系统，其特征在于：包括标准激光器，待组装的多色激光二极管及其光学系统，聚焦透镜以及用于测试光斑信息的光束分析仪，所述光束分析仪包括光束分析仪探头和电动导轨，所述标准激光器的出光位置与所述聚焦透镜同轴，所述标准激光器和多色激光二极管发出的光源通过所述聚焦透镜后会聚光斑于所述光束分析仪探头的中心位置。
2.根据权利要求1所述的一种流式细胞仪用多色光源光腰位置的定标系统，其特征在于：所述多色激光二极管和标准激光器输出的光束经准直透镜后准直输出。
3.根据权利要求1所述的一种流式细胞仪用多色光源光腰位置的定标系统，其特征在于：所述标准激光器为光纤激光器。
4.根据权利要求1所述的一种流式细胞仪用多色光源光腰位置的定标系统，其特征在于：所述标准激光器的光斑为4 mm~8 mm。
5.根据权利要求4所述的一种流式细胞仪用多色光源光腰位置的定标系统，其特征在于：所述标准激光器的光斑为6 mm。
6.根据权利要求1所述的一种流式细胞仪用多色光源光腰位置的定标系统，其特征在于：所述标准激光器的输出波长为488nm，532nm 或者638nm。
7.根据权利要求1所述的一种流式细胞仪用多色光源光腰位置的定标系统，其特征在于：所述多色激光二极管为输出单一波长光的单色激光器，或者为分别输出不同波长光的多个单色激光器。
8.根据权利要求1所述的一种流式细胞仪用多色光源光腰位置的定标系统，其特征在于：所述聚焦透镜为消色差聚焦透镜。
9.根据权利要求1所述的一种流式细胞仪用多色光源光腰位置的定标系统，其特征在于：所述光学系统为望远镜系统，棱镜系统和柱面镜系统中的一种或多种的组合。
10.一种流式细胞仪用多色光源光腰位置的定标系统的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：将标准激光器，聚焦透镜和光束分析仪探头依次固定于工作平台上，并使标准激光器的出光位置、聚焦透镜与光束分析仪探头同轴；
步骤二：设定光束分析仪的电动导轨的扫描范围，通过光束分析仪监控确定标准激光器输出的光束经聚焦透镜后的光腰位置P，并固定光束分析仪探头；
步骤三：在工作平台上，放置至少一组的待组装的多色激光二极管及其光学系统；
步骤四：调节其中一组多色激光二极管及其光学系统的相对位置，使多色激光二极管输出的光束经聚焦透镜后，通过光束分析仪监控光腰位置或最小光斑的位置，使其准确位于标定的光腰位置P；
步骤五：依次调节其他各组多色激光二极管及其光学系统的相对位置，使多色激光二极管输出的光束经聚焦透镜后，通过光束分析仪监控光腰位置或最小光斑的位置，使其准确位于标定的光腰位置P。
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