CN112119547A - 具有经修改的光束轮廓的多激光器系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明的各方面包括具有经修改的光束轮廓的多激光器系统。根据某些实施例的系统包括产生第一光束的第一激光器；产生第二光束的第二激光器；以及光束整形组件，其在基本相同的位置接收以不同入射角照射的所述第一光束和所述第二光束，且被配置成利用所述第一光束和所述第二光束生成沿横轴具有预定强度分布的输出光束。本发明还描述了用所述输出光束辐照流体介质中的样品的方法。本发明还提供了具有一台或更多台激光器以及光束整形组件的套件，所述光束整形组件被配置成利用第一光束和第二光束生成沿横轴具有预定强度分布的输出光束。

Description

具有经修改的光束轮廓的多激光器系统及其使用方法

相关专利申请的交叉引用

根据《美国法典》第35章第119节(e)的规定，本专利申请案主张于2018年4月24日提交的编号为62/662,115的美国临时专利申请案提交日期的优先权；该专利中的内容以引用方式并入本文中。

背景技术

生物流体中分析物的表征已成为医学诊断和患者整体健康状况评估的组成部分。检测生物流体(例如，人血或血液衍生产品)中的分析物所得到的结果可以在确定患有多种疾病的患者的治疗方案中发挥作用。

流式细胞术是一种用于表征且通常用于分选生物材料的技术，例如，血样中的细胞或另一种生物或化学样品中的目的颗粒。流式细胞仪通常包括用于接收流体样品(例如，血样)的样品容器，以及含鞘液的鞘液容器。流式细胞仪将流体样品中的颗粒(包括细胞)以细胞流的形式传输至流动池，同时也将鞘液引导至流动池中。为了表征流体介质的组分，用光辐照流体介质。流体介质中材料的变化(例如，形态或存在荧光标记物)可能引起所观测到的光发生变化，这些变化可用于表征和分离。

为了表征流体介质的组分，光必须照射于流体介质并对其进行收集。流式细胞仪中的光源可能不同于广谱灯、发光二极管以及单波长激光器。对准光源与流体介质，收集并量化来自受辐照颗粒的光响应。

发明内容

本发明的各方面包括具有经修改的光束轮廓的多激光器系统。根据某些实施例的系统包括产生第一光束的第一激光器；产生第二光束的第二激光器；以及光束整形组件，其在基本相同的位置接收以不同入射角照射的所述第一光束和所述第二光束，且被配置成利用所述第一光束和所述第二光束生成沿横轴具有预定强度分布的输出光束。本发明还描述了用所述输出光束辐照流体介质中的样品的方法。本发明还提供了具有一台或更多台激光器以及光束整形组件的套件，所述光束整形组件被配置成利用第一光束和第二光束生成沿横轴具有预定强度分布的输出光束。

在实施例中，输出光束由光束整形组件生成，所述光束整形组件在基本相同的位置接收以不同入射角照射的来自第一激光器的第一光束和来自第二激光器的第二光束。所述光束整形组件被配置成利用所述第一光束和所述第二光束生成沿横轴具有预定强度分布的输出光束。所述第一光束和所述第二光束由所述光束整形组件在基本相同的位置处接收，例如，在所述光束整形组件的表面或在所述光束整形组件内(例如，在所述光束整形组件内1mm或以上)。所述光束整形组件接收以不同入射角照射的所述第一光束和所述第二光束，例如，所述入射角相差1弧分或以上、5弧分或以上、10弧分或以上，包括25弧分或以上。

为了将来自第一激光器的第一光束和来自第二激光器的第二光束传播至光束整形组件，根据一些实施例的系统包括一个反射镜组件，其包括第一反射镜和第二反射镜，所述第二反射镜被定位成将光从所述第一反射镜传播至所述合束器。在某些情况下，所述第二反射镜被定位成正交传播来自所述第一反射镜的光。在其他情况下，所述第二反射镜被定位成传播光，以使其与来自所述激光器的光束正交。在一些情况下，用所述二向色合束器组合所述第一光束与第二光束。在某些情况下，将来自所述合束器的光直接传播(即，无进一步光学变化)至光束整形组件。

在一些实施例中，所述光束整形组件被配置成针对所述第一光束和所述第二光束产生具有强度分布的输出光束，其中沿横轴方向，所述光束中心位置分布的光束强度是边缘位置的强度的75％至99.9％。在一些情况下，沿横轴方向，所述输出光束中心位置分布的光束强度是所述输出光束边缘位置的强度的90％至99.9％。在某些情况下，所述光束整形组件被配置成生成沿横轴具有礼帽形强度分布的输出光束。在其他情况下，所述光束整形组件被配置成生成沿横轴具有超高斯强度分布的输出光束。在这些实施例中，所述光束整形组件可以包括衍射光学元件、折射光学元件或透镜阵列，例如，柱面透镜阵列。在一些实施例中，所述光束整形组件是激光线性发生器透镜，例如，鲍威尔透镜。在一些情况下，所述激光线性发生器透镜被定位成在基本相同的位置接收以不同入射角照射的两束或更多束不同的光束，并生成具有光束强度分布的输出光束，其中沿横轴方向，所述光束中心位置的强度是边缘位置的强度的75％至99.9％。在某些实施例中，标的系统仅包括单面鲍威尔透镜，且被配置成在基本相同的位置接收以不同入射角照射的两束或更多束不同的光束，并生成沿横轴具有预定光束强度分布的输出光束(例如，礼帽形光束强度分布)。

在一些实施例中，所述光束整形组件被配置成针对所述第一光束和所述第二光束产生具有强度分布的输出光束，其中沿纵轴方向，所述光束中心位置分布的光束强度是边缘位置的强度的75％至99.9％。在一些情况下，沿纵轴方向，所述输出光束中心位置分布的光束强度是所述输出光束边缘位置的强度的90％至99.9％。在某些情况下，所述光束整形组件被配置成生成沿纵轴具有礼帽形强度分布的输出光束。在其他情况下，所述光束整形组件被配置成生成沿纵轴具有超高斯强度分布的输出光束。在这些实施例中，所述光束整形组件可以包括衍射光学元件、折射光学元件或透镜阵列，例如，柱面透镜阵列。在一些实施例中，所述光束整形组件是鲍威尔透镜。在一些情况下，所述鲍威尔透镜被定位成在基本相同的位置接收以不同入射角照射的两束或更多束不同的光束，并生成具有光束强度分布的输出光束，其中沿纵轴方向，所述光束中心位置的强度是边缘位置的强度的75％至99.9％。在某些实施例中，所述光束整形组件被配置成生成沿纵轴具有高斯分布的输出光束。

在一些实施例中，标的系统包括流动池，其被配置成传送流体介质中的样品。在某些情况下，所述流体介质包括芯流和层压鞘流。在这些情况下，根据一些实施例的光束整形组件被配置成生成具有光束轮廓的输出光束，所述光束轮廓的空间宽度是所述芯流沿横轴的空间宽度的50％至99.9％。在一些情况下，所述光束整形组件被配置成针对50％至99.9％的沿横轴芯流生成具有基本相同的强度分布的输出光束。在某些情况下，所述光束整形组件被配置成针对50％至99.9％的沿横轴芯流生成具有礼帽形强度分布的输出光束。在其他情况下，所述光束整形组件被配置成针对50％至99.9％的沿横轴芯流生成具有超高斯强度分布的输出光束。

标的系统包括两台或更多台激光器。在实施例中，所述激光器可以独立地为连续或脉冲激光器。在某些情况下，一台或更多台激光器是连续二极管激光器，例如，紫外二极管激光器、可见光二极管激光器和近红外二极管激光器。例如，所述二极管激光器可以是405nm二极管激光器或488nm二极管激光器。在其他情况下，一台或更多台激光器是脉冲激光器，例如固态激光器，例如，Nd:YAG脉冲激光器或掺Ti蓝宝石脉冲激光器。在一些情况下，系统包括多台激光器。在一些实施例中，所述光束整形组件被配置成由多台激光器生成沿横轴具有预定强度分布的输出光束。在某些实施例中，所述光束整形组件被配置成生成沿横轴具有基本相同的强度分布的多束输出光束。在一示例中，所述光束整形组件被配置成生成沿横轴具有礼帽形强度分布的多束输出光束。在另一示例中，所述光束整形组件被配置成生成沿横轴具有超高斯强度分布的多束输出光束。在其他实施例中，所述光束整形组件被配置成生成沿横轴具有第一强度分布的第一输出激光束；以及沿横轴具有第二强度分布的第二输出激光束。在这些实施例中，一束或更多束输出激光束可以具有沿横轴的礼帽形强度分布。在其他实施例中，一束或更多束输出激光束可以具有沿横轴的超高斯强度分布。

在一些实施例中，系统包括光电传感器，例如，用于测定来自流体介质中样品的光的光检测器。所述传感器可被配置成检测前向散射光、侧向散射光、透射光、发射光或其组合。可以连续地或以周期性间隔检测光信号。在一些实施例中，所述传感器是位置感测检测器，例如，象限光电二极管或由多台检测器组成的光电二极管阵列。所述多台检测器可以是一台或更多台固态检测器，例如雪崩光电二极管。在某些情况下，所述检测器阵列由多台固态检测器组成，例如雪崩光电二极管阵列。

本发明的各方面还包括用输出光束辐照流体介质中的样品的方法，所述输出光束沿横轴具有预定强度分布，且由第一光束和第二光束生成。根据某些实施例的方法包括用第一光束和通过光束整形组件的光束辐照流体介质中的样品，所述光束整形组件在基本相同的位置接收以不同入射角照射的所述第一光束和所述第二光束。可以利用前向散射光、侧向散射光、透射光、发射光或其组合检测来自所述流体介质中样品的光。在某些实施例中，方法包括对来自所述流体介质中样品的光中的光子进行多光子计数。在某些实施例中，所述流体介质中的样品包括细胞，并且所述方法包括表征所述样品中的一个或更多个细胞或所述细胞的细胞外囊泡。表征所述细胞的细胞外囊泡可以包括识别所述细胞中细胞外囊泡的类型和/或确定所述细胞中细胞外囊泡的大小。

本发明也提供了包括标的系统的一个或更多个组件的套件。根据某些实施例的套件包括一台或更多台激光器；反射镜组件，其具有第一反射镜和第二反射镜，所述第二反射镜被定位成将光从所述第一反射镜传播至所述合束器；以及光束整形组件，其被配置成利用来自所述第一激光器和第二激光器的所述第一光束和所述第二光束生成沿横轴具有预定强度分布的输出光束。

套件还可以包括用于与一面或更多面反射镜以及所述光束整形组件耦合的支撑台。在某些实施例中，所述支撑台包括电机，例如步进电机。标的套件还可以包括其他光束整形组件，例如，聚焦透镜、准直仪、分束器、波长分离器或其组合。套件还可以包括用于将光从所述流体介质中的样品传播至所述检测器的光中继系统，例如，自由空间光中继系统或光纤(例如，光纤光中继束)。

附图说明

结合附图阅读以下详细说明，可获得对本发明最全面的理解。附图中包括以下图示：

图1A-1B描绘了根据某些实施例的具有高斯强度分布的输出光束与具有礼帽形强度分布的输出光束之间的比较。图1A描绘了具有高斯强度分布的输出光束的射束点以及所述光束的相对强度随距光轴距离而变化的关系图。图1B描绘了具有礼帽形强度分布的输出光束的射束点以及所述光束的相对强度随距光轴距离而变化的关系图。

图2描绘了根据一实施例的系统，其具有多台激光器和单个光束整形组件。

图3A描绘了根据一实施例的光束，所述光束通过光束整形组件以生成沿横轴具有经修改的强度分布的输出光束。图3B描绘了根据一实施例的光束，所述光束通过光束整形组件以生成沿横轴具有经修改的强度分布的输出光束。

图4A-4C描绘了根据一实施例的具有不同波长的5台激光器的光束强度分布，所述光束经传播通过单面光束整形透镜。图4A描绘了在光束整形组件(例如，鲍威尔透镜)上的相同位置接收多束光束时所述光束的强度分布。图4B描绘了在光束整形组件上的相同位置接收以不同入射角照射的多束光束时所述光束的强度分布。图4C描绘了在光束整形组件上的相同位置接收多束光束时所述强度分布的放大视图。

图4D-4E描绘了根据某些实施例的沿横轴具有超高斯强度分布的输出光束的强度分布。图4D描绘了具有不同输入光束尺寸的光束轮廓。图4E描绘了具有不同输入光束尺寸的光束轮廓的归一化强度。

图5A-5B描绘了根据某些实施例的由三台激光器穿过单个光束组件对流体介质进行的辐照。图5A描绘了经传播通过单个光束整形组件并辐照流体介质沿纵轴的不同位置的光束。图5B描绘了根据某些实施例的由三台激光器穿过单个光束整形组件辐照的流体介质的横截面。

图6描绘了根据某些实施例的具有三台激光器的系统，所述三台激光器被配置成穿过单个光束整形组件辐照流体介质。

具体实施方式

本发明的各方面包括具有经修改的光束轮廓的多激光器系统。根据某些实施例的系统包括产生第一光束的第一激光器；产生第二光束的第二激光器；以及光束整形组件，其在基本相同的位置接收以不同入射角照射的所述第一光束和所述第二光束，且被配置成利用所述第一光束和所述第二光束生成沿横轴具有预定强度分布的输出光束。本发明还描述了用所述输出光束辐照流体介质中的样品的方法。本发明还提供了具有一台或更多台激光器以及光束整形组件的套件，所述光束整形组件被配置成利用第一光束和第二光束生成沿横轴具有预定强度分布的输出光束。

在更加详细地描述本发明之前，应当理解，本发明不限于所描述的特定实施例，因为在实际实施中一定会存在差异。还应当理解，本文中使用的术语仅用于描述特定实施例，而无意限制本发明构思，本发明的范围将仅由所附权利要求书限定。

在提供数值范围的情况下，应当理解，该范围的上限和下限之间的每个中间值以及在该范围内的任何其他规定值或中间值都包含在本发明的范围内。除非上下文另有明确规定，否则每个中间值应低至下限单位的十分之一。这些较小范围的上限和下限可独立地包括在较小范围内，并且也包括在本发明内，需遵守所述范围内任何特别排除的限值的要求。在所述范围包括一个或两个限值的条件下，排除了那些所包括限值中的任一个或两个的范围也包括在本发明内。

本文中提出的某些范围在数值前带有术语“大约”。本文中使用术语“大约”的目的是为其后的精确数字以及与该术语之后数字接近或近似的数字提供文字支持。在确定某一数字是否接近或近似于具体列举的数字时，接近或近似的未列举数字在其出现的上下文中可以是基本上等同于所具体列举数字的数字。

除非另有定义，否则本文所用的所有技术和科学术语的含义与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。尽管与本文所描述的方法和材料类似或等同的方法和材料也可用于本发明的实施或测试中，但下文描述了具有代表性的示例性方法和材料。

在本说明书中引用的所有出版物和专利通过引用方式并入本文中，犹如每一单独出版物或专利被具体地和单独地表明通过引用方式并入，且通过引用并入本文的目的是公开和描述与引用的出版物相关的方法和/或材料。任何出版物的引用均是针对其在申请日之前公开的内容，并且不应将其解释为承认由于之前的发明使得本发明无权早于此类出版物。此外，所提供的出版日期可能与实际出版日期不同，可能需要单独确认。

需要注意的是，如本文和所附权利要求书中所使用的，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”包括复数指代对象，除非上下文另有明确说明。还应注意，可以起草权利要求以排除任何可选要素。因此，该陈述旨在作为使用诸如“单独”、“仅”等与陈述权利要求要素有关的专用术语或使用“否定”限制的前置基础。

在阅读本发明后，以下内容对所属领域的技术人员来说是显而易见的，本文所描述和列出的每个单独的实施例都具有分层的组分和特征，这些组分和特征可在不脱离本发明的范围和精神的情况下与其他几个实施例中任一实施例的特征进行快速分解或合并。可按陈述的事件顺序或逻辑上可能的任何其他顺序实施任何陈述的方法。

尽管为了语法的流畅性已经或将要描述该设备和方法，并进行功能上的说明，但应明确理解，除非《美国法典》第35章有明确规定，否则任何情况下都不得将权利要求解释为必须受“方式”或“步骤”的限制，而应按照等效物的司法原则与权利要求中所述定义的含义和等效物的完整范围相符，当明确按照《美国法典》第35章第112节的规定编写权利要求时，权利要求应与《美国法典》第35章第112节中的法定等效物完全相符。

如上所述，本发明提供了具有经修改的光束轮廓的多激光器系统。在进一步描述本发明的实施例时，首先更为详细地描述具有两台或更多台激光器以及光束整形组件的系统，所述光束整形组件被配置成生成沿横轴具有预定强度分布的两束或更多束激光器输出光束。接下来，本发明描述了用所述输出光束辐照流体介质中的样品的方法。本发明还提供了具有一台或更多台激光器以及光束整形组件的套件，所述光束整形组件被配置成生成沿横轴具有预定强度分布的输出光束。

用于产生具有预定强度分布的输出激光束的系统

本发明的各方面包括用于产生具有经修改的强度分布的激光束的系统。根据某些实施例的系统包括产生第一光束的第一激光器；产生第二光束的第二激光器；以及光束整形组件，其在基本相同的位置接收以不同入射角照射的所述第一光束和所述第二光束，且被配置成利用所述第一光束和所述第二光束生成沿横轴具有预定强度分布的输出光束。依照常规含义，本文中使用的术语“光束整形”是指根据需要改变来自各激光器的光沿横轴和纵轴中的一项或更多项的光束轮廓。在实施例中，所述光束整形组件被配置成生成沿横轴和纵轴中的一项或更多项具有预定强度分布的光束，下文对此提供了更为详细的描述。所述光束整形组件被配置成生成具有光束轮廓的输出光束，其中沿横轴和纵轴中的一项或更多项，所述光束中心位置的强度是边缘位置的强度的75％至99.9％。在一些实施例中，所述光束整形组件被配置成生成具有光束轮廓的输出光束，所述光束轮廓从各边缘至其中心具有基本恒定的强度，例如，所述光束轮廓沿横轴的强度相差10％或以下，例如，9％或以下、8％或以下、7％或以下、6％或以下、5％或以下、4％或以下、3％或以下、2％或以下、1％或以下、0.5％或以下、0.1％或以下、0.05％或以下、0.01％或以下，包括所述光束轮廓沿横轴的强度相差0.001％或以下的情况。在其他实施例中，所述光束整形组件被配置成生成具有光束轮廓的输出光束，所述光束轮廓从各边缘至其中心具有基本恒定的强度，例如，所述光束轮廓沿纵轴的强度相差10％或以下，例如，9％或以下、8％或以下、7％或以下、6％或以下、5％或以下、4％或以下、3％或以下、2％或以下、1％或以下、0.5％或以下、0.1％或以下、0.05％或以下、0.01％或以下，包括所述光束轮廓沿纵轴的强度相差0.001％或以下的情况。

可以采用任何合适的方案来测定所述输出光束的强度，包括但不限于扫描狭缝轮廓分析仪、电荷耦合装置(CCD，例如增强型电荷耦合装置，ICCD)、定位传感器、功率传感器(例如，热电堆功率传感器)、光功率传感器、能量计、数字激光光度计、激光二极管检测器以及其他类型的光电检测器。在一些情况下，为了确定所述输出光束的强度轮廓，各输出激光光束的相对强度被绘制成随所述输出光束的光轴距离(沿正交横轴)变化的函数图像，从而确定所述辐照点的强度分布。在某些实施例中，计算距所述光轴预定距离处的相对强度偏差，确定所述输出光束的光束轮廓是否沿横轴从各边缘至其中心都呈现出基本恒定的强度。在其他实施例中，计算所述输出光束的光束轮廓沿整个横轴的相对强度偏差，确定所述输出光束是否从各边缘至其中心都呈现出基本恒定的强度。

在某些实施例中，所述光束整形组件被配置成生成沿横轴具有礼帽形强度分布的输出光束。依照常规含义，本文中使用的术语“礼帽形”是指沿与辐照光束的光轴正交的一条或更多条轴线具有近似一致的积分通量(能量密度)的辐照光束(例如，光)。在实施例中，具有礼帽形强度分布的输出光束沿横轴从各边缘至其中心呈现出的相对强度偏差较小甚至无偏差，其中沿横轴方向，具有礼帽形强度分布的输出光束中心位置的强度是边缘位置的强度的95％至99.9％，例如96％至99.5％，包括是边缘位置的强度的98％至99％。

在其他实施例中，所述光束整形组件被配置成生成沿横轴具有超高斯强度分布的输出光束。依照常规含义，本文中使用的术语“超高斯”是指沿与辐照光束的光轴正交的一条或更多条轴线具有能量密度的辐照光束，其中所述光束轮廓中心位置的能量密度略高。在实施例中，相较于相应的高斯强度分布，具有超高斯强度分布的输出光束在边缘位置呈现出更高的积分通量。在一示例中，沿横轴方向，具有超高斯强度分布的光束边缘位置的强度是所述光束中心位置的强度的70％-90％，例如75％-85％，包括沿横轴方向，所述边缘位置的强度是所述光束中心位置的强度的80％-90％。

图1A-1B描绘了根据某些实施例的具有高斯强度分布的输出光束与具有礼帽形强度分布的输出光束之间的比较。图1A描绘了具有高斯强度分布的输出光束的射束点以及所述光束的相对强度随距光轴距离而变化的关系图。图1B描绘了具有礼帽形强度分布的输出光束的射束点以及所述光束的相对强度随距光轴距离而变化的关系图。如图1A和1B所示，所述高斯形光束在近光轴位置呈现出较高的相对强度，而在所述输出光束边缘位置的强度则有所减小。另一方面，所述礼帽形光束呈现出近似一致的积分通量，其中所述光束在光轴位置的能量与所述光束边缘位置的能量相当。

在标的系统中，所述光束整形组件可以是任何合适的光束整形器，所述光束整形器可以改变光束沿横轴和纵轴中的一项或更多项的光束轮廓。如本文所述，横轴和纵轴是指与所述光束的光轴(即，光束路径)正交的轴，并且在实施例中，构成所述光束轮廓的X-Y平面。所述输出光束的横轴正交于所述流体介质(例如，流式细胞仪中的流体介质)的纵轴，而输出光束的纵轴平行于所述流体介质的纵轴，下文对此提供了更为详细的描述。在一些实施例中，目的光束整形组件可以改变沿横轴的传播光束的光束轮廓。在其他实施例中，目的光束整形组件可以改变沿纵轴的传播光束的光束轮廓。在其他实施例中，目的光束整形组件可以改变沿横轴和纵轴的传播光束的光束轮廓。在这些实施例中，所述光束整形组件可以包括衍射光学元件、折射光学元件或透镜阵列，例如，柱面透镜阵列。在一些实施例中，所述光束整形组件是具有以直角定向的柱面轴线的非球面柱面透镜，例如激光线性发生器透镜(例如，鲍威尔透镜)。激光线性发生器透镜的示例包括但不限于编号如下的美国专利所述的透镜：4,826,299；5,283,694；7,400,457和7,329,860，这些专利中的内容以引用方式并入本文。

目的光束整形组件(例如，柱面透镜、激光线性发生器透镜、鲍威尔透镜)可以由任何合适的材料制成，包括但不限于玻璃(例如，N-SF10、N-SF11、N-SF57、N-BK7、N-LAK21或N-LAF35玻璃)、二氧化硅(例如，熔融二氧化硅)、石英、晶体(例如，CaF₂晶体)、硒化锌(ZnSe)、F₂、钛酸锗(例如，S-TIH11)、硼硅酸盐(例如，BK7)。在一些实施例中，所述光束整形组件具有透光窗口，其波长范围为150nm至5m、180nm至8m、185nm至2.1m、200nm至6m、200nm至11m、250nm至1.6m、350nm至2m、600nm至1.6m、1.2m至8m、2m至16m或其他波长范围。目的光束整形组件的折射率可能发生变化，所述折射率范围为1至3，例如，1.1至2.9、1.2至2.8、1.3至2.7、1.4至2.6、1.5至2.7、1.6至2.6、1.7至2.5、1.8至2.4，包括1.9至2.3。

在一些情况下，所述光束整形组件是鲍威尔透镜，其被定位成在基本相同的位置接收以不同入射角照射的两束或更多束不同的光束，并生成具有光束强度分布的输出光束，其中沿横轴方向，所述光束中心位置的强度是边缘位置的强度的75％至99.9％。根据标的系统中的激光器，所述鲍威尔透镜可以具有不同的直径，所述直径范围为2mm至15mm，例如，2.5mm至14.5mm、3mm至14mm、3.5mm至13.5mm、4mm至13mm、4.5mm至12.5mm、5mm至12mm、5.5mm至11.5mm、6mm至11mm，包括7mm至10mm。所述鲍威尔透镜的扇形角也可能发生变化，所述角度范围为0.1°至90°，例如，0.5°至85°、1°至80°、5°至75°、10°至70°、15°至65°，包括扇形角为20°至60°的鲍威尔透镜。在某些实施例中，标的系统仅包括单个光束整形光学组件(例如，单面鲍威尔透镜)，且被配置成在基本相同的位置接收以不同入射角照射的两束或更多束不同的光束，并生成沿横轴具有预定光束强度分布的输出光束(例如，礼帽形光束强度分布)。

在实施例中，所生成的输出光束可以保留由所述光束整形组件接收的来自各激光器的功率密度，使得来自各激光器的功率减少10％或以下，例如，9％或以下、8％或以下、7％或以下、6％或以下、5％或以下、4％或以下、3％或以下、2％或以下、1％或以下、0.5％或以下、0.1％或以下、0.01％或以下、0.001％或以下，包括减少0.0001％或以下。根据实施例的光束所产生的输出功率可以通过任何合适的方案来确定，包括但不限于采用功率传感器(例如，热电堆功率传感器)、光功率传感器、能量计、数字激光光度计、激光二极管检测器、CCD或CMOS光电传感器以及其他类型的光电检测器来测定入射和输出功率。为了确定所生成的输出光束的功率变化，可以用一个或更多个前述功率计(例如，用手持式光功率计或热电堆功率计)测定照射在所述光束整形组件上的入射光的功率，并使其与经传播通过光束整形组件的激光功率(即，所生成的输出光束的功率)进行比较。

在一些实施例中，所述光束整形组件被配置成生成具有光束轮廓的输出光束，其中沿横轴方向，各光束中心位置的强度是边缘位置的强度的50％至99.9％，例如，55％至99％、60％至95％、65％至90％、70％至85％，包括沿横轴方向，所述中心位置的强度是边缘位置的强度的75％至80％。在某些实施例中，所述光束整形组件被配置成生成具有光束轮廓的输出光束，其中沿横轴方向，各光束中心位置的强度是边缘位置的强度的90％至99.9％。在实施例中，所述输出光束80％的路径长度基本上保持一致，例如，沿横轴方向，所述激光沿各输出激光束80％的路径长度的归一化强度相差5％或以下，例如，4.5％或以下、4％或以下、3.5％或以下、3％或以下、2.5％或以下、2％或以下、1.5％或以下、1％或以下、0.5％或以下、0.1％或以下、0.01％或以下、0.001％或以下，包括0.0001％或以下。在沿横轴的各输出光束中，所述80％的路径长度在所含有的功率上相差5％或以下，例如，4.5％或以下、4％或以下、3.5％或以下、3％或以下、2.5％或以下、2％或以下、1.5％或以下、1％或以下、0.5％或以下、0.1％或以下、0.01％或以下、0.001％或以下，包括0.0001％或以下。

在一些实施例中，所述光束整形组件被配置成生成具有光束轮廓的输出光束，其中沿纵轴方向，各光束中心位置的强度是边缘位置的强度的50％至99.9％，例如，55％至99％、60％至95％、65％至90％、70％至85％，包括沿纵轴方向，所述中心位置的强度是边缘位置的强度的75％至80％。在某些实施例中，所述光束整形组件被配置成生成具有光束轮廓的输出光束，其中沿纵轴方向，各光束中心位置的强度是边缘位置的强度的90％至99.9％。在实施例中，所述输出光束80％的路径长度基本上保持一致，例如，沿纵轴方向，所述激光沿各输出激光束80％的路径长度的归一化强度相差5％或以下，例如，4.5％或以下、4％或以下、3.5％或以下、3％或以下、2.5％或以下、2％或以下、1.5％或以下、1％或以下、0.5％或以下、0.1％或以下、0.01％或以下、0.001％或以下，包括0.0001％或以下。在沿纵轴的各输出光束中，所述80％的路径长度在所含有的功率上相差5％或以下，例如，4.5％或以下、4％或以下、3.5％或以下、3％或以下、2.5％或以下、2％或以下、1.5％或以下、1％或以下、0.5％或以下、0.1％或以下、0.01％或以下、0.001％或以下，包括0.0001％或以下。

如上所述，标的光束整形组件被配置成生成具有光束轮廓的输出光束，其中沿横轴和纵轴中的一项或更多项，所述输出光束从各边缘至其中心都呈现出基本恒定的强度。在一些实施例中，来自两台或更多台激光器的入射光束呈现出从边缘至中心并非保持基本恒定的光束轮廓。在一些情况下，来自两台或更多台激光器的入射光束独立地呈现出光束轮廓，其中所述光束中心位置的强度高于所述光束边缘位置的强度，例如，高出10％或以上、高出15％或以上、高出25％或以上、高出50％或以上、高出75％或以上、高出99％或以上、高出2倍或以上、高出3倍或以上，包括高出5倍或以上。在其他实施例中，来自两台或更多台激光器的入射光束独立地呈现出光束轮廓，其中所述边缘位置的强度高于所述中心位置的强度，例如，高出10％或以上、高出15％或以上、高出25％或以上、高出50％或以上、高出75％或以上、高出99％或以上、高出2倍或以上、高出3倍或以上，包括高出5倍或以上。在一些实施例中，所述入射光束呈高斯光束分布。

在实施例中，系统包括两台或更多台激光器，每台激光器均可输出光束，所述光束由所述光束整形组件在基本相同的位置接收。“基本相同的位置”是指传播每束光束，使其通过所述光束整形组件中的共同位置，在某些情况下，所述光束由所述光束整形组件在光束彼此相距1mm或以下的位置接收，例如，0.5mm或以下、0.1mm或以下、0.05mm或以下、0.01mm或以下、0.005mm或以下、0.001mm或以下，包括彼此相距0.0001mm或以下。在其他情况下，来自两台或更多台激光器的各光束在所述光束整形组件上重叠，例如，重叠0.001m或以上、重叠0.005m或以上、重叠0.01m或以上、重叠0.05m或以上、重叠0.1m或以上、重叠0.5m或以上、重叠1m或以上、重叠5m或以上、重叠10m或以上，包括重叠100m或以上。

在一些实施例中，所述光束整形组件在其表面的相同位置接收来自两台或更多台激光器的光束。所述光束整形组件的“表面”是指所述光束整形组件与外部环境接触的空间，且可以扩展至所述光束整形组件内约0.0001mm至约0.1mm，例如，扩展至所述光束整形组件内0.0005mm至约0.09mm、0.001mm至约0.08mm、约0.005mm至约0.07mm、约0.01mm至约0.05mm。在一些情况下，标的系统包括2台激光器，并且所述光束整形组件在所述光束整形组件表面的相同位置接收来自所述第一激光器的第一光束以及来自所述第二激光器的第二光束。在其他情况下，标的系统包括3台激光器，并且所述光束整形组件在所述光束整形组件表面的相同位置接收来自所述第一激光器的第一光束、来自所述第二激光器的第二光束以及来自所述第三激光器的第三光束。在其他情况下，标的系统包括4台激光器，并且所述光束整形组件在所述光束整形组件表面的相同位置接收来自所述第一激光器的第一光束、来自所述第二激光器的第二光束、来自所述第三激光器的第三光束以及来自所述第四激光器的第四光束。在其他情况下，标的系统包括4台激光器，并且所述光束整形组件在所述光束整形组件表面的相同位置接收来自所述第一激光器的第一光束、来自所述第二激光器的第二光束、来自所述第三激光器的第三光束、来自所述第四激光器的第四光束以及来自所述第五激光器的第五光束。

在其他实施例中，所述光束整形组件在其内部的相同位置接收来自两台或更多台激光器的光束。例如，所述光束整形组件可被定位成在所述光束整形组件内0.1mm或以上的位置接收来自两台或更多台激光器的光束，例如，0.2mm或以上、0.3mm或以上、0.4mm或以上、0.5mm或以上、0.6mm或以上、0.7mm或以上、0.8mm或以上、0.9mm或以上、1mm或以上、1.5mm或以上、2mm或以上，包括在所述光束整形组件内2.5mm或以上。根据所述光束整形组件的尺寸，所述光束整形组件可被定位成在所述光束整形组件内15mm或以下的位置接收来自两台或更多台激光器的光束，例如，14mm或以下、13mm或以下、12mm或以下、11mm或以下、10mm或以下、9mm或以下、8mm或以下、7mm或以下、6mm或以下、5mm或以下、4mm或以下、3mm或以下、2mm或以下，包括1mm或以下。在一些情况下，标的系统包括2台激光器，并且所述光束整形组件在所述光束整形组件内0.1mm或以上的位置接收来自所述第一激光器的第一光束以及来自所述第二激光器的第二光束。在其他情况下，标的系统包括3台激光器，并且所述光束整形组件在所述光束整形组件内0.1mm或以上的位置接收来自所述第一激光器的第一光束、来自所述第二激光器的第二光束以及来自所述第三激光器的第三光束。在其他情况下，标的系统包括4台激光器，并且所述光束整形组件在所述光束整形组件内0.1mm或以上的位置接收来自所述第一激光器的第一光束、来自所述第二激光器的第二光束、来自所述第三激光器的第三光束以及来自所述第四激光器的第四光束。在其他情况下，标的系统包括4台激光器，并且所述光束整形组件在所述光束整形组件内0.1mm或以上的位置接收来自所述第一激光器的第一光束、来自所述第二激光器的第二光束、来自所述第三激光器的第三光束、来自所述第四激光器的第四光束以及来自所述第五激光器的第五光束。

来自各激光器的光以不同的入射角照射在所述光束整形组件上，所述入射角范围为0.1°至60°，例如，5°至55°、10°至50°，包括15°至45°。在实施例中，所述光束整形组件接收来自各激光器的以不同入射角照射的光束，其中各光束在所述光束整形组件上的入射角相差1弧分或以上，例如，2弧分或以上、3弧分或以上、5弧分或以上、10弧分或以上、15弧分或以上、20弧分或以上、25弧分或以上、50弧分或以上、75弧分或以上、100弧分或以上、150弧分或以上，包括各激光器所发出的光在所述光束整形组件上的入射角相差250弧分或以上的情况。根据所述光束整形组件的类型，所述光束在所述光束整形组件上的入射角各不相同，在一些实施例中，所述入射角相差500弧分或以下，例如，450弧分或以下、400弧分或以下、350弧分或以下、300弧分或以下、250弧分或以下、200弧分或以下、150弧分或以下、100弧分或以下、50弧分或以下，包括25弧分或以下。

经传播通过所述光束整形组件的各输出光束可以被投射在流体介质的不同位置，下文对此提供了更为详细的描述。例如，各输出光束可以在流体介质沿纵轴的不同位置投射于所述流体介质上(例如，沿纵轴间隔1mm或以上、2mm或以上，详见下文)。根据所述光束整形组件的折射率和入射角，各输出光束的折射角可能发生变化，其范围为0.1°至60°，例如，5°至55°、10°至50°，包括15°至45°。在实施例中，各输出光束的折射角可以彼此相差1弧分或以上，例如，2弧分或以上、3弧分或以上、5弧分或以上、10弧分或以上、15弧分或以上、20弧分或以上、25弧分或以上、50弧分或以上、75弧分或以上、100弧分或以上、150弧分或以上，包括各激光器所发出的光在所述光束整形组件上的入射角相差250弧分或以上的情况。在一些情况下，各输出光束的折射角彼此相差500弧分或以下，例如，400弧分或以下、300弧分或以下、250弧分或以下、200弧分或以下、150弧分或以下、100弧分或以下、75弧分或以下、50弧分或以下、25弧分或以下、20弧分或以下、15弧分或以下、10弧分或以下、5弧分或以下、3弧分或以下、2弧分或以下，包括1弧分或以下。

在实施例中，所述光束整形组件在空间上是可调的。可以调节所述光束整形组件，以改变所述光束整形组件的水平位置、所述光束整形组件的垂直位置、所述光束整形组件的定向角或其组合。在一些实施例中，所述光束整形组件被配置成在空间上可进行调节，且被配置成改变所述光束整形组件的水平位置(例如，在X-Y平面中)。例如，可使所述光束整形组件的水平位置移动0.0001mm或以上，例如，0.0005mm或以上、0.001mm或以上、0.005mm或以上、0.01mm或以上、0.05mm或以上、0.1mm或以上、0.5mm或以上、1mm或以上、2mm或以上、3mm或以上、4mm或以上、5mm或以上、10mm或以上，包括使所述光束整形组件的水平位置移动25mm或以上。根据所述光束整形组件的尺寸，所述光束整形组件的水平位置可被配置成可移动，在一些实施例中，所述水平位置可移动50mm或以下，例如，40mm或以下、30mm或以下、20mm或以下、10mm或以下、9mm或以下、8mm或以下、7mm或以下、6mm或以下、5mm或以下、4mm或以下、3mm或以下、2mm或以下，包括1mm或以下。

在其他实施例中，所述光束整形组件在空间上是可调的，且被配置成改变所述光束整形组件的垂直位置。例如，可使所述光束整形组件的垂直位置移动0.0001mm或以上，例如，0.0005mm或以上、0.001mm或以上、0.005mm或以上、0.01mm或以上、0.05mm或以上、0.1mm或以上、0.5mm或以上、1mm或以上、2mm或以上、3mm或以上、4mm或以上、5mm或以上、10mm或以上，包括使所述光束整形组件的垂直位置移动25mm或以上。根据所述光束整形组件的尺寸，所述光束整形组件的垂直位置可被配置成可移动，在一些实施例中，所述垂直位置可移动50mm或以下，例如，40mm或以下、30mm或以下、20mm或以下、10mm或以下、9mm或以下、8mm或以下、7mm或以下、6mm或以下、5mm或以下、4mm或以下、3mm或以下、2mm或以下，包括1mm或以下。

在其他实施例中，所述光束整形组件在空间上是可调的，且被配置成改变所述光束整形组件的定向角。例如，所述光束整形组件可以旋转(例如，在X-Y平面、X-Z平面或Y-Z平面中)0.0001°或以上，例如，0.0005°或以上、0.001°或以上、0.005°或以上、0.01°或以上、0.05°或以上、0.1°或以上、0.2°或以上、0.3°或以上、0.4°或以上、0.5°或以上、1°或以上、2°或以上、3°或以上、4°或以上、5°或以上、10°或以上、15°或以上、20°或以上、25°或以上、30°或以上，包括使所述光束整形组件旋转45°或以上。在某些实施例中，所述光束整形组件可被配置成可旋转60°或以下，例如，55°或以下、50°或以下、45°或以下、40°或以下、35°或以下、30°或以下、20°或以下、15°或以下、10°或以下、5°或以下，包括1°或以下。

在某些实施例中，所述光束整形组件被配置成可旋转(例如，在X-Y平面、X-Z平面或Y-Z平面中)0.001弧分或以上，例如，0.005弧分或以上、0.01弧分或以上、0.05弧分或以上、0.1弧分或以上、0.5弧分或以上、1弧分或以上、2弧分或以上、3弧分或以上、4弧分或以上、5弧分或以上、6弧分或以上、7弧分或以上、8弧分或以上、9弧分或以上，包括10弧分或以上。

在某些情况下，所述光束整形组件被配置成微调所述激光束辐照流体介质的位置，且被配置成旋转(例如，在X-Y平面、X-Z平面或Y-Z平面中)5弧分或以下，例如，4.5弧分或以下、4弧分或以下、3.5弧分或以下、3弧分或以下、2.5弧分或以下、2弧分或以下、1.5弧分或以下、1弧分或以下、0.5弧分或以下、0.1弧分或以下、0.05弧分或以下、0.01弧分或以下、0.005弧分或以下，包括0.001弧分或以下。

所述光束整形组件被配置成在空间上可连续地或以离散增量进行调节，例如，所述增量为0.001mm或以上、0.005mm或以上、0.01mm或以上、0.05mm或以上、0.1mm或以上、0.5mm或以上、1mm或以上、2mm或以上，包括以5mm或以上的增量沿横轴移动所述光束整形组件。在一些实施例中，所述光束整形组件可被配置成以25mm或以下的增量进行位移，例如，所述增量为20mm或以下、15mm或以下、10mm或以下、5mm或以下、4.5mm或以下、4mm或以下、3.5mm或以下、3mm或以下、2.5mm或以下、2mm或以下、1.5mm或以下、1mm或以下，包括1mm或以下的增量。

在另一示例中，所述光束整形组件被配置成以离散增量沿纵轴进行位移，例如，所述增量为0.001mm或以上、0.005mm或以上、0.01mm或以上、0.05mm或以上、0.1mm或以上、0.5mm或以上、1mm或以上、2mm或以上，包括以5mm或以上的增量沿纵轴移动所述光束整形组件。在一些实施例中，所述光束整形组件被配置成以25mm或以下的增量进行位移，例如，所述增量为20mm或以下、15mm或以下、10mm或以下、5mm或以下、4.5mm或以下、4mm或以下、3.5mm或以下、3mm或以下、2.5mm或以下、2mm或以下、1.5mm或以下、1mm或以下，包括1mm或以下的增量。

在另一示例中，所述光束整形组件的定向角可以离散增量进行调节，例如，所述增量为0.1°或以上、0.2°或以上、0.3°或以上、0.4°或以上、0.5°或以上、1°或以上、2°或以上、3°或以上、4°或以上，包括5°或以上。在其他实施例中，所述光束整形组件可以离散增量进行调节，例如，所述增量为10°或以下、9°或以下、8°或以下、7°或以下、6°或以下、5°或以下、4°或以下、3°或以下、2°或以下、1°或以下、0.5°或以下，包括0.1°或以下。

在另一示例中，所述光束整形组件被配置成以离散增量旋转，例如，所述增量为0.0001弧分或以上、0.0005弧分或以上、0.001弧分或以上、0.005弧分或以上、0.01弧分或以上、0.05弧分或以上、0.1弧分或以上、0.5弧分或以上、1弧分或以上、2弧分或以上、3弧分或以上、4弧分或以上，包括5弧分或以上。在其他实施例中，所述光束整形组件被配置成以离散增量旋转，例如，所述增量为15弧分或以下、12.5弧分或以下、10弧分或以下、9弧分或以下、8弧分或以下、7弧分或以下、6弧分或以下、5弧分或以下、4弧分或以下、3弧分或以下、2弧分或以下，包括1弧分或以下。

在一些实施例中，所述光束整形组件是可移动的(例如，手动移动、通过机械方法移动或利用电机驱动式位移设备移动)。在其他实施例中，所述光束整形组件与可移动支撑台耦合。在一些情况下，所述光束整形组件被配置成可手动移动。在其他情况下，所述光束整形组件被配置成可通过机械方法移动，例如，直接耦合至合适的致动器、机械导螺杆总成或机械操作式齿轮平移设备，或者所述机械导螺杆总成或机械操作式齿轮平移设备与所述支撑台耦合。在其他情况下，所述光束整形组件被配置成用电机驱动式位移设备移动，例如，使所述光束整形组件耦合至电机致动式位移台、电机驱动式导螺杆总成、采用步进电机的电机操作式齿轮致动设备、伺服电机、无刷电机、有刷DC电机、微步驱动电机、高分辨率步进电机以及其他类型的电机。

在一些实施例中，系统被配置成在空间上可进行调节，以生成具有一定空间宽度的输出光束，所述空间宽度是所述流体介质沿横轴的宽度的50％至99.9％，例如，55％至99％、60％至95％、65％至90％、70％至85％，包括所述输出光束具有一定空间宽度，所述空间宽度是所述流体介质沿横轴的宽度的75％至95％的情况。在某些实施例中，所述流体介质具有芯流和层压鞘流，且所述系统被配置成在空间上可进行调节，以生成具有一定空间宽度的输出光束，所述空间宽度是所述芯流沿横轴的宽度的50％至99.9％，例如，55％至99％、60％至95％、65％至90％、70％至85％，包括所述输出光束具有一定空间宽度，所述空间宽度是所述芯流沿横轴的宽度的75％至95％的情况，下文对此提供了更为详细的描述。在这些实施例中，所述光束整形组件被配置成针对50％至99.9％的所述流体介质沿横轴的空间宽度生成具有基本相同的强度分布的输出光束。在某些实施例中，所述光束整形组件被配置成针对50％至99.9％的所述芯流沿横轴的空间宽度生成具有基本相同的强度分布的输出光束。在一些情况下，所述光束整形组件被配置成可进行调节，以针对沿横轴芯流生成具有礼帽形强度分布的输出光束。在其他情况下，所述光束整形组件被配置成可进行调节，以针对沿横轴芯流生成具有超高斯强度分布的输出光束。

在某些实施例中，标的系统被配置成动态调节输出光束，使其宽度为所述流体介质空间宽度的50％至99.9％。在这些实施例中，可以调节所述激光器、一个或更多个光学调节组件或光束整形组件，以生成具有所需空间宽度的输出光束。在一示例中，所述输出光束的空间宽度增加5％或以上，例如，增加10％或以上、增加25％或以上、增加50％或以上、增加75％或以上，包括增加90％或以上，从而使所述流体介质上的入射宽度达到期望值。在另一示例中，所述输出光束的空间宽度减少5％或以下，例如，减少10％或以下、减少25％或以下、减少50％或以下、减少75％或以下，包括减少90％或以下，从而使所述流体介质上的入射宽度达到期望值。在某些实施例中，调节所述输出光束，以匹配所述流体介质的空间宽度。例如，可以调节所述输出光束，以匹配流体介质的芯流的空间宽度。

来自各激光器的光可以直接传播至所述光束整形组件或穿过一个或更多个光学调节组件。依照常规含义，本文中使用的术语“光学调节”是指任何能够改变所述激光的空间宽度辐照或一些其他辐照特性(例如，辐照方向、波长、光束宽度、光束强度、焦点和脉冲宽度)的设备。光学调节方案可以是调节所述激光器的一个或更多个特性的任何合适的设备，包括但不限于透镜、反射镜、滤光器、光纤、波长分离器、针孔、狭缝、准直方案及其组合。在某些实施例中，目的系统包括一面或更多面聚焦透镜。在一示例中，所述聚焦透镜可以是缩小透镜。在另一示例中，所述聚焦透镜是放大透镜。在其他实施例中，目的系统包括一面或更多面反射镜。在其他实施例中，目的系统包括光纤。在一些实施例中，来自各激光器的光束由合束器组合，例如二向色镜合束器。在这些实施例中，所述合束器组合来自各激光器的光束，并将光传播至所述光束整形组件。

在某些实施例中，来自各激光器的光经由反射镜组件传播至所述光束整形组件。在这些实施例中，所述反射镜组件可以包括第一反射镜和第二反射镜，所述第二反射镜被定位成将光从所述第一反射镜传播至所述光束整形组件。在实施例中，所述第二反射镜被定位成以与所述第一反射镜所成的不同角度传播来自所述第一反射镜的光，例如，所述角度范围为1°至90°、5°至85°、10°至80°、15°至75°、20°至70°、25°至65°，包括30°至60°。在某些情况下，所述第二反射镜被定位成正交传播来自所述第一反射镜的光。在其他实施例中，所述第二反射镜被定位成以与所述激光器所成的不同角度传播来自所述第一反射镜的光，例如，所述角度范围为1°至90°、5°至85°、10°至80°、15°至75°、20°至70°、25°至65°，包括30°至60°。在某些情况下，所述第二反射镜被定位成传播相对于所述激光器正交的光。在一些实施例中，所述第二反射镜也是合束器，其被配置成组合来自两台或更多台激光器的光束。在这些实施例中，所述第二反射镜可以是二向色镜，其根据需要选择性地通过一定波长范围的光。

在一些实施例中，标的系统不包括用于组合来自两台或更多台激光器的光并使所组合的光束传播至所述光束整形组件的棱镜。在这些实施例中，用于组合来自多台激光器的两束或更多光束的光学调节组件是无棱镜的，并且如上所述，可以采用反射镜组件，以组合来自各激光器的光并将其传播至光束整形组件。

在一些实施例中，光学调节组件(例如，反射镜组件的第一反射镜和第二反射镜中的一项或更多项)是可移动的。在一些情况下，所述光学调节组件可以在二个维度上移动，例如，在X-Y平面内。在其他情况下，所述光学调节组件可以在三个维度上移动。在某些实施例中，所述光学调节组件是反射镜组件的一面或更多面反射镜，其被配置成可移动以调节所述光束整形组件上的辐照位置。在一些实施例中，所述一面或更多面反射镜可被配置成在X-Y平面内移动。在其他实施例中，所述一面或更多面反射镜被配置成改变角度，例如，与所述激光器或所述光束整形组件所成的倾斜角度。例如，系统可被配置成使所述反射镜与激光器所成的角度改变5°或以上，从而改变所述光束整形组件上的辐照位置，例如，所述角度改变10°或以上、15°或以上、20°或以上、30°或以上、45°或以上、60°或以上，包括75°或以上。

在所述光学调节组件(例如，一面或更多面反射镜)被配置成可移动的情况下，所述光学调节组件可被配置成连续移动或以离散间隔移动。在一些实施例中，所述光学调节组件的移动是连续的。在其他实施例中，可以离散间隔移动所述光学调节组件，例如，所述增量为0.01微米或以上、0.05微米或以上、0.1微米或以上、0.5微米或以上、1微米或以上、10微米或以上、100微米或以上、500微米或以上、1mm或以上、5mm或以上，10mm或以上，包括25mm或以上的增量。

可以采用任何位移方案来移动所述光学调节组件结构，例如，耦合至可移动支撑台或直接连接电机致动式平移台、导螺杆平移总成、齿轮平移设备(例如，采用步进电机的齿轮平移设备)、伺服电机、无刷电机、有刷DC电机、微步驱动电机、高分辨率步进电机以及其他类型的电机。

在实施例中，所述光束整形组件接收来自两台或更多台激光器的光，例如，3台或以上的激光器、4台或以上的激光器、5台或以上的激光器、6台或以上的激光器，包括10台或以上的激光器。目的激光器可以包括脉冲激光器或连续波激光器。所述激光器的类型和数量可能发生变化，且所述激光器可以是气体激光器，例如，氦氖激光器、氩激光器、氪激光器、氙激光器、氮激光器、CO₂激光器、CO激光器、氟化氩(ArF)准分子激光器、氟化氪(KrF)准分子激光器、氯化氙(XeCl)准分子激光器或氟化氙(XeF)准分子激光器或其组合。在其他情况下，系统包括用染料激光器(例如，二苯乙烯、香豆素或罗丹明激光器)辐照声光器件。在其他情况下，系统包括金属蒸气激光器，例如，氦镉(HeCd)激光器、氦汞(HeHg)激光器、氦硒(HeSe)激光器、氦银(HeAg)激光器、锶激光器、氖铜(NeCu)激光器、铜激光器或金激光器及其组合。在其他情况下，系统包括红宝石激光器、Nd:YAG激光器、NdCrYAG激光器、Er:YAG激光器、Nd:YLF激光器、Nd:YVO₄激光器、Nd:YCa₄O(BO₃)₃激光器、Nd:YCOB激光器、钛蓝宝石激光器、thulim YAG激光器、YAG镱激光器、三氧化二镱激光器或掺铈激光器及其组合。在其他情况下，系统包括半导体二极管激光器、光泵浦半导体激光器(OPSL)或上述任一种激光器的二倍频或三倍频实施方案。

根据所述输出激光束中产生的光的所需波长(例如，用于辐照流体介质中的样品)，各激光器具有不同的特定波长，其波长范围为200nm至1500nm，例如，250nm至1250nm、300nm至1000nm、350nm至900nm，包括400nm至800nm。所述激光器可能包括激光器类型的任意组合。例如，在一些实施例中，标的系统包括一个激光器阵列，例如，具有一台或更多台气体激光器、一台或更多台染料激光器和一台或更多台固态激光器的阵列。在某些实施例中，目的系统包括连续波二极管激光器阵列。

各激光器可被配置成连续地或以离散时间间隔进行辐照。在一些情况下，系统包括被配置成连续辐照的激光器，例如，连续波激光器。在其他情况下，目的系统包括被配置成以离散时间间隔进行辐照的激光器，例如，每隔0.001毫秒、每隔0.01毫秒、每隔0.1毫秒、每隔1毫秒、每隔10毫秒、每隔100毫秒，包括每隔1000毫秒或一些其他时间间隔。在各激光器被配置成以离散时间间隔进行辐照的情况下，系统可能包括一个或更多个其他组件，以利用各激光器进行间歇辐照。例如，在这些实施例中，标的系统可能包括一台或更多台激光束斩波器、用于遮蔽所述光束整形组件以及使所述光束整形组件暴露于各激光器的手动或计算机控制的射束光阑。

在一些实施例中，系统包括流动池，其被配置成传送流体介质中的样品。可以采用将流体样品传送至样品询问区域的任何合适的流动池，其中在一些实施例中，所述流动池是圆柱形流动池、截头圆锥形流动池或包括以下各项的流动池：限定纵向轴线的近端圆柱形部分；以及端接于具有孔口的平坦表面、横向于纵向轴线的远端截头圆锥形部分。

在一些实施例中，样品流体介质从流动池远端处的孔口流出。根据样品流体介质的所需特性，流动池孔口可以是任何合适的形状，其中目的横截面形状包括但不限于：直线围成的横截面形状(例如，正方形、矩形、梯形、三角形、六边形等)、曲线围成的横截面形状(例如，圆形、椭圆形)以及不规则形状(例如，抛物线形底部连接至平面顶部)。在某些实施例中，目的流动池具有圆形孔口。所述喷嘴孔口的尺寸可能发生变化，在一些实施例中，所述尺寸范围为1m至20000m，例如，2m至17500m、5m至15000m、10m至12500m、15m至10000m、25m至7500m、50m至5000m、75m至1000m、、100m至750m，包括150m至500m。在某些实施例中，所述喷嘴孔口为100m。

在一些实施例中，所述流动池包括被配置成向流动池提供样品的进样口。在实施例中，进样系统被配置成向流动池内腔提供合适的样品流。根据所述流体介质的所需特性，通过进样口将样品输送至流动池腔室的输送速率可以是1L/min或以上，例如，2L/min或以上、3L/min或以上、5L/min或以上、10L/min或以上、15L/min或以上、25L/min或以上、50L/min或以上，包括100L/min或以上；在某些情况下，通过进样口将样品输送至流动池腔室的输送速率可以是1L/s或以上，例如，2L/s或以上、3L/s或以上、5L/s或以上、10L/s或以上、15L/s或以上、25L/s或以上、50L/s或以上，包括100L/s或以上。

进样口可以是位于内腔壁中的孔口，或者是位于内腔近端的导管。在进样口是位于内腔壁中的孔口的情况下，进样口孔口可以是任何合适的形状，其中目的横截面形状包括但不限于：直线围成的横截面形状(例如，正方形、矩形、梯形、三角形、六边形等)、曲线围成的横截面形状(例如，圆形、椭圆形等)以及不规则形状(例如，抛物线形底部连接至平面顶部)。在某些实施例中，所述进样口具有圆形孔口。所述进样口孔口的尺寸可根据形状而变化，在某些情况下，其开口范围为0.1mm至5.0mm，例如，0.2至3.0mm、0.5mm至2.5mm、0.75mm至2.25mm、1mm至2mm，包括1.25mm至1.75mm，例如1.5mm。

在某些情况下，所述进样口是位于流动池内腔近端的导管。例如，所述进样口可以是导管，其位置使得进样口孔口与流动池孔口在同一条直线上。在进样口是与流动池孔口在同一条直线上的导管的情况下，进样管的横截面形状可以是任何合适的形状，其中目的横截面形状包括但不限于：直线围成的横截面形状(例如，正方形、矩形、梯形、三角形、六边形等)、曲线围成的横截面形状(例如，圆形、椭圆形)以及不规则形状(例如，抛物线形底部连接至平面顶部)。导管的孔口可根据形状而变化，在某些情况下，其开口范围为0.1mm至5.0mm，例如，0.2至3.0mm、0.5mm至2.5mm、0.75mm至2.25mm、1mm至2mm，包括1.25mm至1.75mm，例如1.5mm。进样口的顶端形状可以与进样管的横截面形状相同，也可以不同。例如，所述进样口孔口可能包括一个斜面顶端，其斜面角度范围为1°至10°，例如，2°至9°、3°至8°、4°至7°，包括5°的斜面角度。

在一些实施例中，所述流动池也包括被配置成向流动池提供鞘液的鞘液注入口。在实施例中，所述鞘液注入系统被配置成向流动池内腔提供鞘液流，例如，与样品结合，以在样品流体介质周围形成分层的鞘液流体介质。根据所述流体介质的所需特性，将鞘液输送至流动池腔室的输送速率可以是25L/s或以上，例如，50L/s或以上、75L/s或以上、100L/s或以上、250L/s或以上、500L/s或以上、750L/s或以上、1000L/ms或以上，包括2500L/s或以上。

在一些实施例中，所述鞘液注入口是位于内腔壁中的孔口。所述鞘液注入口孔口可以是任何合适的形状，其中目的横截面形状包括但不限于：直线围成的横截面形状(例如，正方形、矩形、梯形、三角形、六边形等)、曲线围成的横截面形状(例如，圆形、椭圆形)以及不规则形状(例如，抛物线形底部连接至平面顶部)。所述进样口孔口的尺寸可根据形状而变化，在某些情况下，其开口范围为0.1mm至5.0mm，例如，0.2至3.0mm、0.5mm至2.5mm、0.75mm至2.25mm、1mm至2mm，包括1.25mm至1.75mm，例如1.5mm。

在一些实施例中，系统进一步包括与所述流动池通过流体连通的泵，以通过所述流动池传送所述流体介质。可以采用任何合适的流体泵方案来控制流经所述流动池的流体介质流量。在某些情况下，系统包括蠕动泵，例如，具有脉冲阻尼器的蠕动泵。标的系统中的泵被配置成以适合于对来自所述流体介质中的样品的光进行多光子计数的速率输送流体，使其通过所述流动池。在一些情况下，所述流动池中样品流的流速为1nL/min或以上，例如2nL/min或以上、3nL/min或以上、5nL/min或以上、10nL/min或以上、25nL/min或以上、50nL/min或以上、75nL/min或以上、100nL/min或以上、250nL/min或以上、500nL/min或以上、750nL/min或以上，包括1000nL/min或以上。例如，所述系统可以包括泵，所述泵被配置成使样品以一定流速流经所述流动池，所述流速范围为1nL/min至500nL/min，例如，1nL/min至250nL/min、1nL/min至100nL/min、2nL/min至90nL/min、3nL/min至80nL/min、4nL/min至70nL/min、5nL/min至60nL/min，包括10nL/min至50nL/min。在某些实施例中，所述流体介质的流速为5nL/min至6nL/min。

图2描绘了根据某些实施例的系统，其具有多台激光器和单个光束整形组件。系统200包括激光器201a、201b、201c、201d和201e，每台激光器都具有不同的辐照波长。将来自激光器201a、201b、201c、201d和201e中每一台激光器的光辐照在光学调节组件202a、202b、202c、202d、202e(例如，棱镜)和203a、203b、203c、203d、203e(例如，扩束器、缩小透镜)上，并使其传播至反射镜组件，其中每个反射镜组件都包括第一反射镜204a1、204b1、204c1、204d1和204e1，所述第一反射镜将来自所述激光器的光反射至第二反射镜204a2、204b2、204c2、204d2和204e2，其也可以是二向色合束器。来自所述合束器的光由光束整形组件206接收，所述光束整形组件生成沿横轴具有经修改的强度分布的输出光束。用聚焦透镜207使经光束整形的输出光束聚焦在流动池208上。

图3A描绘了根据某些实施例的光束，所述光束通过光束整形组件以生成沿横轴具有经修改的强度分布的输出光束。以不同入射角照射的光束301a、301b和301c由光束整形透镜300在表面302的相同位置接收。光束整形透镜300利用光束301a、301b和301c生成沿横轴具有经修改的强度分布的输出光束301a1、301b1和301c1。图3B描绘了根据另一实施例的光束，所述光束通过光束整形组件以生成沿横轴具有经修改的强度分布的输出光束。以不同入射角照射的光束302a、302b和302c由光束整形透镜300a在光束整形透镜304内的相同位置接收。光束整形透镜300a利用光束302a、302b和302c生成沿横轴具有经修改的强度分布的输出光束302a1、302b1和302c1。

图4A-4C描绘了根据某些实施例的具有不同波长的5台激光器的光束强度分布，所述光束经传播通过单面光束整形透镜。图4A描绘了355nm激光器、405nm激光器、488nm激光器、561nm激光器和640nm激光器发出的光经传播通过鲍威尔透镜后的强度分布。所述鲍威尔透镜在相同位置接收来自所述激光器的以相同入射角照射的每束光束。图图4B描绘了355nm激光器、405nm激光器、488nm激光器、561nm激光器和640nm激光器发出的光经传播在相同位置以不同入射角通过鲍威尔透镜后的强度分布。来自488nm激光器的光束的入射角为0度；来自355nm激光器的光束的入射角为-2度；来自405nm激光器的光束的入射角为-1度；来自561nm激光器的光束的入射角为1度；以及来自640nm激光器的光束的入射角为2度。图4C描绘了355nm激光器、405nm激光器、488nm激光器、561nm激光器和640nm激光器发出的光经传播在相同位置以不同入射角通过鲍威尔透镜后的强度分布的放大视图，其中所述输出光束80％的路径长度基本上保持一致，例如，沿纵轴方向，所述激光沿各输出激光束80％的路径长度的归一化强度相差1％或以下。如图4A-4C所示，传播多束光束，使其以不同入射角通过相同位置可实现有效光束整形，从而呈现出礼帽形强度分布。

图4D-4E描绘了相较于具有高斯分布和礼帽形分布的输出光束，根据某些实施例的具有超高斯强度分布的输出光束的强度分布。图4D描绘了具有重叠高斯分布的输出光束与具有超高斯分布的输出光束之间的光束轮廓比较，其中光束直径减小10％和20％。图4D还描绘了鲍威尔透镜用高斯输入光束生成的具有礼帽形分布的输出光束。图4E描绘了图4D中所示具有标准光束强度的输出光束，以显示每种光束沿横轴的强度分布比较。

在实施例中，用沿横轴具有预定强度分布的输出光束辐照所述流体介质。在一些实施例中，所述光束整形组件被配置成生成一束或更多束具有空间宽度的输出光束，所述空间宽度可扩展至整个流体介质宽度，例如，50％或以上的流体介质宽度、55％或以上的流体介质宽度、60％或以上的流体介质宽度、65％或以上的流体介质宽度、70％或以上的流体介质宽度、75％或以上的流体介质宽度、80％或以上的流体介质宽度、85％或以上的流体介质宽度、90％或以上的流体介质宽度、95％或以上的流体介质宽度、97％或以上的流体介质宽度、99％或以上的流体介质宽度，包括100％或以上的流体介质宽度(即，横轴)。在某些实施例中，一束或更多束所述输出光束具有可扩展至超过所述流体介质宽度(即，扩展至超过所述流体介质宽度的100％)的空间宽度，例如，扩展至超过所述流体介质宽度5％或以上，例如，超过10％或以上、15％或以上、20％或以上、25％或以上、30％或以上、35％或以上、40％或以上、45％或以上，包括一束或更多束所述输出光束的空间宽度扩展至超过所述流体介质宽度50％或以上的情况。根据所述流体介质的宽度，各输出光束的空间宽度可以独立地为0.00001mm或以上，例如，0.00005mm或以上、0.0001mm或以上、0.0005mm或以上、0.001mm或以上、0.005mm或以上、0.01mm或以上、0.05mm或以上、0.1mm或以上、0.5mm或以上、1mm或以上、5mm或以上、10mm或以上，包括25mm或以上。在一些实施例中，所述光束整形组件被配置成针对50％至99.9％的沿横轴流体介质生成具有基本相同的强度分布的输出光束，例如，55％至95％、60％至90％、65％至85％，包括针对70％至80％的沿横轴流体介质生成具有基本相同的强度分布的输出光束。

如上所述，各输出光束的折射角可以根据所述光束整形组件的折射率以及入射角而变化。在实施例中，各输出光束可以从所述光束整形组件传播至所述流体介质沿纵轴的不同位置。例如，各输出光束可以传播至所述流体介质沿纵轴的不同位置，所述位置相距0.0001mm或以上，例如，0.0005mm或以上、0.001mm或以上、0.005mm或以上、0.01mm或以上、0.05mm或以上、0.1mm或以上、0.5mm或以上、1mm或以上、2mm或以上、3mm或以上、4mm或以上、5mm或以上、10mm或以上、15mm或以上，包括25mm或以上。在某些实施例中，各输出光束可以传播至所述流体介质沿纵轴的不同位置，所述位置相距50mm或以下，例如，25mm或以下、15mm或以下、10mm或以下、5mm或以下、4mm或以下、3mm或以下、2mm或以下、1mm或以下、0.5mm或以下、0.1mm或以下，包括0.001mm或以下。

图5A描绘了根据某些实施例的由三台激光器穿过单个光束整形组件对流体介质进行的辐照。传播以不同入射角照射的光束501a、501b和501c，使其在基本相同的位置通过光束整形组件500。利用入射光束501a、501b和501c生成的输出光束502a、502b和502c中的每束光束都通过聚焦透镜503聚焦于流体介质504沿纵轴的不同位置。图5B描绘了根据某些实施例的由三台激光器穿过单个光束整形组件辐照的流体介质的横截面。使输出光束502a、502b和502c的各射束点传播至流体介质504沿纵轴的不同位置。如图5B所示，各输出光束的射束点扩展至超出所述流体介质的宽度。

图6描绘了根据某些实施例的具有三台激光器的系统，所述三台激光器被配置成穿过单个光束整形组件辐照流体介质。激光器601a、601b和601c生成光束602a、602b和602c，所述光束通过光学调节组件603、604、605(例如，聚焦组件、位置和偏振控制组件)和606传播至光束整形组件607。以不同入射角照射的光束602a、602b和602c由光束整形组件607在相同位置接收。来自光束整形组件607的输出光束通过聚焦透镜608聚焦于流动池609，即，流体介质610沿纵轴的不同位置。

目的系统还包括一台或更多台光电检测器，用以检测来自所述流体介质中受辐照样品的光信号。标的系统中的光电检测器可以是任何合适的光检测方案，包括但不限于光电传感器或光电检测器，例如，有源像素传感器(APS)、象限光电二极管、图像传感器、电荷耦合装置(CCD)、增强型电荷耦合装置(ICCD)、发光二极管、光子计数器、辐射热测定器、热电检测器、光敏电阻、光伏电池、光电二极管、光电倍增管、光电晶体管、量子点光电导体或光电二极管及其组合以及其他光电检测器。在某些实施例中，目的系统包括具有一根以上光电二极管的光电二极管阵列，例如，两根或以上的光电二极管、三根或以上的光电二极管、五根或以上的光电二极管，包括10根或以上的光电二极管，其中每根光电二极管针对每个区域的有效检测表面积范围为0.01cm²至10cm²，例如，0.05cm²至9cm²、0.1cm²至8cm²、0.5cm²至7cm²，包括1cm²至5cm²。

所述光电检测器可以安置在与所述流体介质相距任何合适的距离的位置，前提是可检测到可用光信号。例如，标的系统中的检测器可以安置在与所述流体介质相距1mm或以上距离的位置，例如，5mm或以上、10mm或以上、15mm或以上、25mm或以上、50mm或以上、100mm或以上、150mm或以上、250mm或以上，包括与所述流体介质相距500mm或以上。所述检测器也可以安置在与所述流体介质成任何角度的位置。例如，所述检测器可与所述流体介质的纵轴成10°至90°角，例如，15°至85°、20°至80°、25°至75°，包括30°至60°。在一些情况下，所述一台或更多台检测器以与所述流体介质的纵轴成30°至60°角的方式安置。

在实施例中，系统被配置成检测前向散射光、侧向散射光、发射光、透射光或其组合。在某些实施例中，来自受辐照流体介质的光信号可以用被配置为前向散射检测器的一台或更多台检测器检测。在这些实施例中，将所述前向散射检测器安置在所述流体介质中与所述光源相对的一侧，且被定位成收集和检测前向传播(例如，散射)的光。在其他实施例中，标的系统被配置成通过全内反射来检测来自光传播上游的光信号。在某些实施例中，标的系统配置有流动池喷嘴，具体如2014年4月23日提交的第2014/0320861号美国专利公开出版物(现已作废)所述，所述专利中的内容以引用方式并入本文。

本发明的各方面进一步包括具有多台激光器和光束整形组件的流式细胞术系统，所述光束整形组件被配置成生成沿横轴具有预定光束强度分布的输出光束，具体如上所述。用于分析样品的合适的流式细胞术系统和方法包括但不限于以下出版物中所述的系统和方法：Ormerod(编)，流式细胞术：实用方法，牛津大学出版社(1997年)；Jaroszeski等人(编)，流式细胞术方案，Methods in Molecular Biology第91期，Humana Press(1997年)；实用流式细胞术，第三版，Wiley-Liss(1995年)；Virgo等人(2012年)，临床生物化学年鉴，1月；49(pt 1)：17-28；Linden等人，血栓形成和止血研讨会，2004年10月；30(5)：502-11；Alison等人，病理学期刊，2010年12月；222(4)：335-344；和Herbig等人(2007年)，治疗性药物载体系统评论，24(3):203-255；这些出版物中的内容以引用方式并入本文。在某些情况下，目的流式细胞术系统包括BD Biosciences FACSCanto^TM流式细胞仪、BD BiosciencesFACSVantage^TM、BD Biosciences FACSort^TM、BD Biosciences FACSCount^TM、BDBiosciences FACScan^TM和BD Biosciences FACSCalibur^TM系统、BD Biosciences Influx^TM细胞分选仪、BD Biosciences Jazz^TM胞分选仪和BD Biosciences Aria^TM胞分选仪等。

在一些实施例中，标的系统是流式细胞术系统，例如，以下编号的美国专利中所述的系统：3,960,449；4,347,935；4,667,830；4,704,891；4,770,992；5,030,002；5,040,890；5,047,321；5,245,318；5,317,162；5,464,581；5,483,469；5,602,039；5,620,842；5,627,040；5,643,796；5,700,692；6,372,506；6,809,804；6,813,017；6,821,740；7,129,505；7,201,875；7,544,326；8,140,300；8,233,146；8,753,573；8,975,595；9,092,034；9,095,494和9,097,640；这些文件中的内容以引用方式全文并入本文。

在某些实施例中，标的系统是具有激发模块的流式细胞术系统，所述激发模块利用射频多路复用激发来生成多束频移光束。在这些实施例中，所述激光发生器可以包括多台激光器和一个或更多个声光组件(例如，声光偏转器、声光移频器)，以生成多束频移梳状光束。所述频移梳状光束和本地振荡器光束中的一项或更多项可被配置成由本文所述的光束整形组件接收，以产生具有基本恒定的强度分布的一束或更多束频移光束。在某些情况下，标的系统是流式细胞术系统，其具有以下出版物中所述的激光激发模块：第9,423,353和9,784,661号美国专利；以及第2017/0133857和2017/0350803号美国专利公开出版物，这些出版物中的内容以引用方式并入本文。

用于辐照流体介质中的样品的方法

本发明的各方面还包括用两台或更多台沿横轴具有预定强度分布的激光器辐照流体介质中的样品的方法。在实施例中，方法包括用第一光束和第二光束通过光学调节组件辐照流体介质中的样品，所述光学调节组件在基本相同的位置接收以不同入射角照射的所述第一光束和所述第二光束，且被配置成利用所述第一光束和所述第二光束生成沿横轴具有预定强度分布的输出光束。如上所述，所述光束整形组件被配置成改变来自各激光器的光沿横轴和纵轴中的一项或更多项的光束轮廓。在实施根据某些实施例的方法时，所生成的输出光束具有光束轮廓，其中沿横轴方向，所述光束轮廓中心位置的强度是边缘位置的强度的75％至99.9％。在一些实施例中，方法包括辐照光束整形组件，以生成具有光束轮廓的输出光束，所述光束轮廓从各边缘至其中心具有基本恒定的强度，例如，所述光束轮廓沿横轴的强度相差10％或以下，例如，9％或以下、8％或以下、7％或以下、6％或以下、5％或以下、4％或以下、3％或以下、2％或以下、1％或以下、0.5％或以下、0.1％或以下、0.05％或以下、0.01％或以下，包括所述光束轮廓沿横轴的强度相差0.001％或以下的情况。在某些实施例中，方法包括辐照光束整形组件，以生成沿横轴具有礼帽形强度分布的输出光束。

在实施标的方法时，用各激光器辐照所述光束整形组件不会使各输出光束的功率有所减少，例如，各输出光束的功率减少10％或以下、9％或以下、8％或以下、7％或以下、6％或以下、5％或以下、4％或以下、3％或以下、2％或以下、1％或以下、0.5％或以下、0.1％或以下、0.01％或以下、0.001％或以下，包括减少0.0001％或以下。在实施例中，所述输出光束80％的路径长度基本上保持一致，例如，所述激光沿各输出激光束80％的路径长度的归一化强度相差5％或以下，例如，4.5％或以下、4％或以下、3.5％或以下、3％或以下、2.5％或以下、2％或以下、1.5％或以下、1％或以下、0.5％或以下、0.1％或以下、0.01％或以下、0.001％或以下，包括0.0001％或以下。在各输出光束中，所述80％的路径长度在所含有的功率上相差5％或以下，例如，4.5％或以下、4％或以下、3.5％或以下、3％或以下、2.5％或以下、2％或以下、1.5％或以下、1％或以下、0.5％或以下、0.1％或以下、0.01％或以下、0.001％或以下，包括0.0001％或以下。

各激光器以不同入射角在基本相同的位置辐照所述光束整形组件。如上所述，传播每束光束，使其通过所述光束整形组件中的共同位置，在某些情况下，所述光束由所述光束整形组件在光束彼此相距1mm或以下的位置接收，例如，0.5mm或以下、0.1mm或以下、0.05mm或以下、0.01mm或以下、0.005mm或以下、0.001mm或以下，包括彼此相距0.0001mm或以下。在其他情况下，来自两台或更多台激光器的各光束在所述光束整形组件上重叠，例如，重叠0.001m或以上、重叠0.005m或以上、重叠0.01m或以上、重叠0.05m或以上、重叠0.1m或以上、重叠0.5m或以上、重叠1m或以上、重叠5m或以上、重叠10m或以上，包括重叠100m或以上。

在一些情况下，方法包括在所述光束整形组件的表面用各激光器辐照所述光束整形组件，例如，辐照位置与所述光束整形组件的表面相距0.0001mm至约0.1mm，例如，相距0.0005mm至约0.09mm、0.001mm至约0.08mm、约0.005mm至约0.07mm，例如辐照至所述光束整形组件内约0.01mm至约0.05mm。在其他情况下，方法包括在所述光束整形组件内的某个位置用各激光器辐照所述光束整形组件，例如，在所述光束整形组件内0.1mm或以上、0.2mm或以上、0.3mm或以上、0.4mm或以上、0.5mm或以上、0.6mm或以上、0.7mm或以上、0.8mm或以上、0.9mm或以上、1mm或以上、1.5mm或以上、2mm或以上的位置，包括在所述光束整形组件内2.5mm或以上的位置。根据所述光束整形组件的尺寸，方法包括在所述光束整形组件内的某个位置(即，在所述光束整形组件内15mm或以下的位置)用各激光器辐照所述光束整形组件，例如，在所述光束整形组件内14mm或以下、13mm或以下、12mm或以下、11mm或以下、10mm或以下、9mm或以下、8mm或以下、7mm或以下、6mm或以下、5mm或以下、4mm或以下、3mm或以下、2mm或以下以及包括1mm或以下的位置。

各激光器以不同入射角照射所述光束整形组件，例如所述入射角范围为0.1°至60°、5°至55°、10°至50°，包括15°至45°。在实施例中，方法包括以不同入射角辐照所述光束整形组件，其中各光束在所述光束整形组件上的入射角相差1弧分或以上，例如，2弧分或以上、3弧分或以上、5弧分或以上、10弧分或以上、15弧分或以上、20弧分或以上、25弧分或以上、50弧分或以上、75弧分或以上、100弧分或以上、150弧分或以上，包括各激光器所发出的光在所述光束整形组件上的入射角相差250弧分或以上的情况。在一些实施例中，方法包括以不同入射角辐照所述光束整形组件，例如，所述入射角相差500弧分或以下、450弧分或以下、400弧分或以下、350弧分或以下、300弧分或以下、250弧分或以下、200弧分或以下、150弧分或以下、100弧分或以下、50弧分或以下，包括25弧分或以下。

所述光束整形组件可以用各激光器直接辐照或通过一个或更多个光学调节组件辐照。如上所述，光学调节可以包括改变空间宽度辐照或激光的一些其他辐照特性，例如，辐照方向、波长、光束宽度、光束强度、焦点和脉冲宽度。光学调节方案可以调节各激光器的一个或更多个特性，所述方案包括但不限于透镜、反射镜、滤光器、光纤、波长分离器、针孔、狭缝、准直方案及其组合。在一些实施例中，用于辐照的来自各激光器的光束由诸如合束器(例如二向色镜合束器)等组合。在这些实施例中，所述合束器组合来自各激光器的光束，并将光传播至所述光束整形组件。

在某些实施例中，来自各激光器的光经由反射镜组件传播至所述光束整形组件。在这些实施例中，所述反射镜组件可以包括第一反射镜和第二反射镜，所述第二反射镜被定位成将光从所述第一反射镜传播至所述光束整形组件。在实施例中，所述第二反射镜被定位成以与所述第一反射镜所成的不同角度传播来自所述第一反射镜的光，例如，所述角度范围为1°至90°、5°至85°、10°至80°、15°至75°、20°至70°、25°至65°，包括30°至60°。在某些情况下，所述第二反射镜被定位成正交传播来自所述第一反射镜的光。在其他实施例中，所述第二反射镜被定位成以与所述激光器所成的不同角度传播来自所述第一反射镜的光，例如，所述角度范围为1°至90°、5°至85°、10°至80°、15°至75°、20°至70°、25°至65°，包括30°至60°。在某些情况下，所述第二反射镜被定位成传播相对于所述激光器正交的光。在某些实施例中，所述第二反射镜也是被配置成组合一束或更多束光束的合束器。在一些情况下，所述第二反射镜是二向色合束器，其根据需要选择性地通过一定波长范围的光。

可以相距任何合适的距离用所述激光器辐照所述光束整形组件，例如，与所述光束整形组件相距0.001mm或以上、0.005mm或以上、0.01mm或以上、0.05mm或以上、0.1mm或以上、0.5mm或以上、1mm或以上、5mm或以上、10mm或以上、25mm或以上，包括相距100mm或以上。在实施根据某些实施例的标的方法时，可以用各激光器连续地或以离散时间间隔辐照所述光束整形组件。在一些情况下，方法包括连续辐照流经所述光束整形组件的流体介质。在其他情况下，方法包括以离散时间间隔辐照流经所述光束整形组件的流体介质，例如，每隔0.001毫秒、每隔0.01毫秒、每隔0.1毫秒、每隔1毫秒、每隔10毫秒、每隔100毫秒，包括每隔1000毫秒或一些其他时间间隔。在以离散时间间隔辐照流经所述光束整形组件的流体介质时，所述辐照频率可以取决于所述流体介质中的组分(例如，细胞、微珠、非细胞颗粒)浓度、所述流体介质的流速等。

在一些实施例中，方法包括在空间上调节所述光束整形组件。根据实施例的在空间上调节所述光束整形组件可以包括改变所述光束整形组件的水平位置、改变所述光束整形组件的垂直位置、改变所述光束整形组件的定向角(例如，旋转角度)或其组合。在一些实施例中，通过改变所述光束整形组件的水平位置(例如，在X-Y平面中)，在空间上调节所述光束整形组件。例如，可使所述光束整形组件的水平位置移动0.0001mm或以上，例如，0.0005mm或以上、0.001mm或以上、0.005mm或以上、0.01mm或以上、0.05mm或以上、0.1mm或以上、0.5mm或以上、1mm或以上、2mm或以上、3mm或以上、4mm或以上、5mm或以上、10mm或以上，包括使所述光束整形组件的水平位置移动25mm或以上。在一些实施例中，方法包括使所述光束整形组件的水平位置移动50mm或以下，例如，40mm或以下、30mm或以下、20mm或以下、10mm或以下、9mm或以下、8mm或以下、7mm或以下、6mm或以下、5mm或以下、4mm或以下、3mm或以下、2mm或以下，包括1mm或以下。

在其他实施例中，通过改变所述光束整形组件的垂直位置(例如，沿纵轴)，在空间上调节所述光束整形组件。例如，可使所述光束整形组件的垂直位置移动0.0001mm或以上，例如，0.0005mm或以上、0.001mm或以上、0.005mm或以上、0.01mm或以上、0.05mm或以上、0.1mm或以上、0.5mm或以上、1mm或以上、2mm或以上、3mm或以上、4mm或以上、5mm或以上、10mm或以上，包括使所述光束整形组件的垂直位置(例如，沿纵轴)移动25mm或以上。在一些实施例中，方法包括使所述光束整形组件的垂直位置移动50mm或以下，例如，40mm或以下、30mm或以下、20mm或以下、10mm或以下、9mm或以下、8mm或以下、7mm或以下、6mm或以下、5mm或以下、4mm或以下、3mm或以下、2mm或以下，包括1mm或以下。

在其他实施例中，通过改变所述光束整形组件的定向角，在空间上调节所述光束整形组件。例如，所述光束整形组件可以旋转(例如，在X-Y平面、X-Z平面或Y-Z平面中)0.0001°或以上，例如，0.0005°或以上、0.001°或以上、0.005°或以上、0.01°或以上、0.05°或以上、0.1°或以上、0.2°或以上、0.3°或以上、0.4°或以上、0.5°或以上、1°或以上、2°或以上、3°或以上、4°或以上、5°或以上、10°或以上、15°或以上、20°或以上、25°或以上、30°或以上，包括使所述光束整形组件旋转45°或以上。在一些实施例中，使所述光束整形组件旋转60°或以下，例如，55°或以下、50°或以下、45°或以下、40°或以下、35°或以下、30°或以下、20°或以下、15°或以下、10°或以下、5°或以下，包括1°或以下。

在某些实施例中，使所述光束整形组件旋转(例如，在X-Y平面、X-Z平面或Y-Z平面中)0.001弧分或以上，例如，0.005弧分或以上、0.01弧分或以上、0.05弧分或以上、0.1弧分或以上、0.5弧分或以上、1弧分或以上、2弧分或以上、3弧分或以上、4弧分或以上、5弧分或以上、6弧分或以上、7弧分或以上、8弧分或以上、9弧分或以上，包括10弧分或以上。在某些情况下，方法包括在空间上调节所述光束整形组件的位置，以微调所述激光束辐照流体介质的位置，其中在一些实施例中，方法包括使所述光束整形组件旋转(例如，在X-Y平面、X-Z平面或Y-Z平面中)5弧分或以下，例如，4.5弧分或以下、4弧分或以下、3.5弧分或以下、3弧分或以下、2.5弧分或以下、2弧分或以下、1.5弧分或以下、1弧分或以下、0.5弧分或以下、0.1弧分或以下、0.05弧分或以下、0.01弧分或以下、0.005弧分或以下，包括0.001弧分或以下。

在一些实施例中，方法包括评估光束整形组件所生成的输出光束。在一些情况下，评估光束整形组件所生成的输出光束包括评估沿横轴的光束轮廓，例如，确定各输出光束的强度、80％的路径宽度所含有的功率、边缘功率、各输出光束沿横轴的归一化强度偏差、光束轮廓的形状、光束轮廓的空间宽度以及各光束沿横轴的功率分布。

在一些实施例中，方法包括评估用光束整形组件所生成的输出光束对所述流体介质进行辐照的情况。在一些情况下，评估用光束整形组件所生成的输出光束对所述流体介质进行辐照的情况包括确定各激光射束点的空间位置。在其他情况下，评估用光束整形组件所生成的输出光束对所述流体介质进行辐照的情况包括确定各激光射束点在所述流体介质上所呈现的空间宽度(例如，所生成的各输出光束的空间宽度在受辐照流体介质的空间宽度中所占的百分比)。

在某些实施例中，调整所述光束整形组件的位置，以响应于所评估的流体介质辐照情况。例如，在一些情况下，确定所生成的各输出光束辐照所述流体介质的位置，以产生未达到最佳水平的光信号；可以将所述光束整形组件移动至能引起最大光信号幅度的位置。在这些情况下，方法可以包括映射引起最大光信号幅度的光束整形组件的空间定位(例如，水平位置、垂直位置、定向角)，以及匹配引起最大光信号幅度的光束整形组件的空间位置。

所述光束整形组件所生成的输出光束辐照所述流体介质的位置可以通过任何合适的方案来调节，例如，直接移动(手动移动、通过机械方法移动或利用电机驱动式位移设备移动)一台或更多台激光器和光束整形组件；移动与所述激光器或光束整形组件耦合的支撑台；以及改变一项或更多项光学调节方案(如上所述)的位置、配置或定向角。在一些实施例中，通过手动(例如，用手)调节所述光束整形组件和所述激光器的一个或更多个空间位置，调节所述光束整形组件所生成的输出光束辐照所述流体介质的位置。在一示例中，可以手动调节所述光束整形组件的水平或垂直位置或定向角。在另一示例中，手动调节所述激光器的水平或垂直位置。在另一示例中，手动调节所述光束整形组件的水平或垂直位置或定向角，并且手动调节所述激光器的水平或垂直位置。

任何合适的机械致动器都可以用于通过机械方法调节所述光束整形组件或激光器的空间位置，例如，与支撑台耦合的机械导螺杆总成或机械操作式齿轮平移设备。在一示例中，可以通过机械方法调节所述光束整形组件的水平或垂直位置或定向角。在另一示例中，通过机械方法调节所述激光器的水平或垂直位置。在另一示例中，通过机械方法调节所述光束整形组件的水平或垂直位置或定向角，并且通过机械方法调节所述激光器的水平或垂直位置。

在其他实施例中，通过用电机驱动式位移设备调节所述光束整形组件和所述激光器中一项或更多项的空间位置，调节所述光束整形组件所生成的输出光束辐照所述流体介质的位置。可以使用任何合适的电机驱动式致动器，例如，电机致动式位移台、电机驱动式导螺杆总成、采用步进电机的电机操作式齿轮致动设备、伺服电机、无刷电机、有刷DC电机、微步驱动电机、高分辨率步进电机以及其他类型的电机。

在某些实施例中，通过改变一个或更多个光学调节组件的位置或定向，调节所述光束整形组件所生成的输出光束辐照所述流体介质的位置。例如，可以改变所述光学调节方案(例如，如上所述的反射镜组件的一面或更多面反射镜)的定向，使各激光光束定位在所述光束整形组件的不同部分，例如，使所述光学调节方案的角度增加5°或以上、10°或以上、15°或以上、20°或以上、30°或以上、45°或以上、60°或以上，包括75°或以上。

在某些实施例中，方法包括动态调节所述输出光束，例如，通过调节激光器、一个或更多个光学调节组件或光束整形组件实现，从而使其宽度为所述流体介质空间宽度的50％至99.9％。在一示例中，所述输出光束的空间宽度增加5％或以上，例如，增加10％或以上、增加25％或以上、增加50％或以上、增加75％或以上，包括增加90％或以上，从而使所述流体介质上的入射宽度达到期望值。。在另一示例中，所述输出光束的空间宽度减少5％或以下，例如，减少10％或以下、减少25％或以下、减少50％或以下、减少75％或以下，包括减少90％或以下，从而使所述流体介质上的入射宽度达到期望值。在某些实施例中，调节所述输出光束，以匹配所述流体介质的空间宽度。例如，可以调节所述输出光束，以匹配流体介质的芯流的空间宽度。

在实施根据某些实施例的方法时，用所述光束整形组件所生成的输出光束辐照流体介质，并收集和检测来自所述流体介质的光。来自所述流体介质的光可以是前向散射光、侧向散射光、透射光、发射光(例如，荧光或磷光)或其组合。在一些实施例中，方法包括收集和检测来自所述流体介质的前向散射光。在其他实施例中，方法包括收集和检测来自所述流体介质的侧向散射光。在其他实施例中，方法包括收集和检测透射所述流体介质的光。在其他实施例中，方法包括收集和检测来自所述流体介质的发射光(例如，荧光或磷光)。

可以在沿所述流体介质的任何合适的垂直位置辐照所述流体介质，前提是能充分检测到来自所述流体介质的光信号。在某些实施例中，所述流体介质是流式细胞仪流体介质，且被配置成在紧邻所述流动池喷嘴孔口的位置受辐照。在其他实施例中，在所述流动池喷嘴孔口的下游位置辐照所述流体介质，例如，在距离所述流动池喷嘴孔口0.001mm的位置，例如，距离0.005mm或以上、0.01mm或以上、0.05mm或以上、0.1mm或以上、0.5mm或以上、1mm或以上、2mm或以上、5mm或以上的位置，包括距离所述流动池喷嘴孔口10mm或以上的下游位置。可以在一个或更多个垂直位置辐照所述流体介质，例如，在2个或以上的位置、在3个或以上的位置、在4个或以上的位置、在5个或以上的位置，包括在10个或以上的垂直位置辐照所述流体介质。

目的激光器可以包括脉冲激光器或连续波激光器。例如，所述激光器可以是氦氖激光器、氩激光器、氪激光器、氙激光器、氮激光器、CO₂激光器、CO激光器、氟化氩(ArF)准分子激光器、氟化氪(KrF)准分子激光器、氯化氙(XeCl)准分子激光器或氟化氙(XeF)准分子激光器或其组合。在其他情况下，所述方法包括对准染料激光器与流体介质，例如，二苯乙烯、香豆素或若丹明激光器。在其他情况下，方法包括对准金属蒸气激光器与流体介质，例如，氦镉(HeCd)激光器、氦汞(HeHg)激光器、氦硒(HeSe)激光器、氦银(HeAg)激光器、锶激光器、氖铜(NeCu)激光器、铜激光器或金激光器及其组合。在其他情况下，方法包括对准固态激光器与流体介质，例如，红宝石激光器、Nd:YAG激光器、NdCrYAG激光器、Er:YAG激光器、Nd:YLF激光器、Nd:YVO₄激光器、Nd:YCa₄O(BO₃)₃激光器、Nd:YCOB激光器、钛蓝宝石激光器、thulim YAG激光器、YAG镱激光器、三氧化二镱激光器或掺铈激光器及其组合。

如上所述，方法包括用两台或更多台激光器通过光束整形组件辐照流体介质，所述光束整形组件可生成沿横轴具有预定强度分布的输出光束。在某些实施例中，方法包括用3台或以上的激光器辐照，例如，4台或以上的激光器、5台或以上的激光器，包括10台或以上的激光器。可以对准各类激光器的任何组合与所述流体介质。例如，在一些实施例中，所述方法包括用激光器阵列通过光束整形组件辐照流体介质，例如，具有一台或更多台气体激光器、一台或更多台染料激光器和一台或更多台固态激光器的阵列。

各激光器的辐照可以同时进行或依次进行或两者组合。在用各激光器依次辐照的情况下，各激光器被配置成独立地辐照0.001微秒或以上，例如，0.01微秒或以上、0.1微秒或以上、1微秒或以上、5微秒或以上、10微秒或以上、30微秒或以上，包括60微秒或以上。例如，方法可能包括用各激光器辐照一段时间，所述持续时间范围为0.001微秒至100微秒，例如，0.01微秒至75微秒、0.1微秒至50微秒、1微秒至25微秒，包括5微秒至10微秒。在实施例中，各激光器的辐照持续时间可以相同，也可以不同。

用各激光器进行辐照之间的时间间隔也可能根据需要发生变化，其间隔分别为0.001微秒或以上，例如，0.01微秒或以上、0.1微秒或以上、1微秒或以上、5微秒或以上、10微秒或以上、15微秒或以上、30微秒或以上，包括60微秒或以上。例如，用各激光器进行辐照之间的时间间隔范围为0.001微秒至60微秒，例如，0.01微秒至50微秒、0.1微秒至35微秒、1微秒至25微秒，包括5微秒至10微秒。在某些实施例中，用各激光器进行辐照之间的时间间隔为10微秒。

所述流体介质可以连续地或以离散时间间隔进行辐照。在一些情况下，方法包括连续辐照所述流体介质。在其他情况下，以离散时间间隔辐照所述流体介质，例如，辐照时间间隔为0.001毫秒、0.01毫秒、0.1毫秒、1毫秒、10毫秒、100毫秒，包括1000毫秒或一些其他时间间隔。

可以用任何合适的位置感测检测方案检测来自所述流体介质的光信号，包括但不限于光电传感器或光电检测器，例如，有源像素传感器(APS)、象限光电二极管、图像传感器、电荷耦合装置(CCD)、增强型电荷耦合装置(ICCD)、发光二极管、光子计数器、辐射热测定器、热电检测器、光敏电阻、光伏电池、光电二极管、光电倍增管、光电晶体管、量子点光电导体或光电二极管及其组合以及其他光电检测器。在某些实施例中，用象限光电二极管检测所述光信号。在用象限光电二极管检测所述光信号的情况下，所述象限光电二极管针对每个区域的有效检测表面积可能发生变化，例如，所述表面积的范围为0.01cm²至10cm²、0.05cm²至9cm²、0.1cm²至8cm²、0.5cm²至7cm²，包括1cm²至5cm²。在一些情况下，所述光电检测器是具有一根以上光电二极管的光电二极管阵列，例如，两根或以上的光电二极管、三根或以上的光电二极管、五根或以上的光电二极管，包括10根或以上的光电二极管。

在某些实施例中，所述检测器在空间上与所述流体介质分离，而且来自所述流体介质的光可以通过光中继系统传播至所述检测器，例如，利用光纤或自由空间光中继系统。例如，所述光中继系统可以是光纤光中继束，而且可以通过所述光纤光中继束将光传播至所述检测器。可以采用任何光纤光中继系统将光传播至所述检测器。在某些实施例中，用于将光传播至所述检测器的合适的光纤光中继系统包括但不限于诸如第6,809,804号美国专利中所述的光纤光中继系统，该专利中的内容以引用方式并入本文。在其他实施例中，所述光中继系统是自由空间光中继系统。依照常规含义，本文中使用的短语“自由空间光中继”是指采用一个或更多个光学组件的配置来通过自由空间将光引导至所述检测器的光传播。在某些实施例中，所述自由空间光中继系统包括具有近端和远端的壳体，所述近端与所述检测器耦合。所述自由空间中继系统可以包括不同光束整形组件的任意组合，例如，透镜、反射镜、狭缝、针孔、波长分离器或其组合中的一项或更多项。例如，在一些实施例中，目的自由空间光中继系统包括一面或更多面聚焦透镜。在其他实施例中，标的自由空间光中继系统包括一面或更多面反射镜。在其他实施例中，所述自由空间光中继系统包括一面准直透镜。在某些实施例中，用于将光传播至所述检测器的合适的自由空间光中继系统包括但不限于编号如下的美国专利中所述的光中继系统：7,643,142；7,728,974和8,223,445，这些专利中的内容以引用方式并入本文。

方法还包括检测来自所述流体介质中的样品的光。所检测到的光可以是侧向散射光、前向散射光、发射光或其组合。合适的光检测方案包括但不限于光学传感器或光电检测器，例如，有源像素传感器(APS)、雪崩光电二极管、图像传感器、电荷耦合装置(CCD)、增强型电荷耦合装置(ICCD)、发光二极管、光子计数器、辐射热测定器、热电检测器、光敏电阻、光伏电池、光电二极管、光电倍增管、光电晶体管、量子点光电导体或光电二极管及其组合以及其他光电检测器。在某些实施例中，采用电荷耦合装置(CCD)、半导体电荷耦合装置(CCD)、有源像素传感器(APS)、互补金属氧化物半导体(CMOS)、图像传感器或N型金属氧化物半导体(NMOS)图像传感器测定来自所述颗粒分选模块样品询问区域内受辐照的流体介质的光。在某些实施例中，用电荷耦合装置(CCD)测定光。

可以在一种或更多种波长下测定来自所述流体介质的光信号，例如，2种或以上的波长、5种或以上的不同波长、10种或以上的不同波长、25种或以上的不同波长、50种或以上的不同波长、100种或以上的不同波长、200种或以上的不同波长、300种或以上的不同波长，包括在400种或以上的不同波长下测定来自所述流体介质的光。在一些实施例中，方法包括在一定波长范围内(例如，200nm–1000nm)测定光。例如，方法可能包括在波长范围200nm–1000nm中的一种或更多种波长下收集光的光谱。在其他实施例中，方法包括在一种或更多种特定波长下测定来自所述流体介质的光。例如，可以在450nm、518nm、519nm、561nm、578nm、605nm、607nm、625nm、650nm、660nm、667nm、670nm、668nm、695nm、710nm、723nm、780nm、785nm、647nm、617nm及其任何组合的一种或更多种波长下测定光。在某些实施例中，方法包括测定与某些荧光团的荧光峰波长相对应的光的波长。

来自所述流体介质的光可以连续地或以离散时间间隔进行测定。在一些情况下，方法包括连续对光进行测定。在其他情况下，以离散时间间隔测定光，例如，测定光的时间间隔为0.001毫秒、0.01毫秒、0.1毫秒、1毫秒、10毫秒、100毫秒，包括1000毫秒或一些其他时间间隔。

在实施标的方法期间，可以对所述光进行一次或更多次测定，例如，2次或以上、3次或以上、5次或以上，包括10次或以上。在某些实施例中，对光传播进行两次或以上的测定，在某些情况下，平均所述数据。

根据实施例的流体介质的流速可能发生变化，例如，根据激光强度而变化，而且所述流速可以是1nL/min或以上，例如2nL/min或以上、3nL/min或以上、5nL/min或以上、10nL/min或以上、25nL/min或以上、50nL/min或以上、75nL/min或以上、100nL/min或以上、250nL/min或以上、500nL/min或以上、750nL/min或以上，包括1000nL/min或以上。在某些实施例中，标的方法中所述流体介质的流速范围是1nL/min至500nL/min，例如，1nL/min至250nL/min、1nL/min至100nL/min、2nL/min至90nL/min、3nL/min至80nL/min、4nL/min至70nL/min、5nL/min至60nL/min，包括10nL/min至50nL/min。在某些实施例中，所述流体介质的流速为5nL/min至6nL/min。

在实施例中，方法可以包括用一束或更多束输出光束辐照所述流体介质沿纵轴的不同位置。例如，方法可以包括用所述输出光束辐照所述流体介质沿纵轴的位置，所述位置相距0.0001mm或以上，例如，0.0005mm或以上、0.001mm或以上、0.005mm或以上、0.01mm或以上、0.05mm或以上、0.1mm或以上、0.5mm或以上、1mm或以上、2mm或以上、3mm或以上、4mm或以上、5mm或以上、10mm或以上、15mm或以上，包括25mm或以上。在某些实施例中，各输出光束可以传播至所述流体介质沿纵轴的不同位置，所述位置相距50mm或以下，例如，25mm或以下、15mm或以下、10mm或以下、5mm或以下、4mm或以下、3mm或以下、2mm或以下、1mm或以下、0.5mm或以下、0.1mm或以下，包括0.001mm或以下。

在一些实施例中，所述样品是一种生物样品。术语“生物样品”采用其常规含义，是指整个生物体、植物、真菌或动物组织的一个子集、细胞或组成部分，在某些情况下，可能见于血液、粘液、淋巴液、滑液、脑脊液、唾液、支气管肺泡灌洗液、羊水、羊膜脐带血、尿液、阴道液和精液中。因此，“生物样品”既指天然生物体或其组织的一个子集，也指利用所述生物体或其组织的一个子集制备的匀浆、裂解物或提取物，包括但不限于：血浆；血清；脊髓液；淋巴液；皮肤、呼吸道、胃肠道、心血管和泌尿生殖道切片；眼泪；唾液；乳汁；血细胞；肿瘤；器官等。生物样品可以是任何类型的生物组织，包括健康组织和病理组织(例如，癌组织、恶性组织、坏死组织等)。在某些实施例中，所述生物样品是一种液体样品，例如，血液或其衍生物(例如，血浆或其他生物液体样品，例如眼泪、尿液、精液等)，其中，在某些情况下，样品是一种血液样品，包括全血样品，例如，血液通过静脉穿刺或手指针刺获取的血液(其中，血液在分析之前可能会也可能不会与任何试剂(例如防腐剂、抗凝剂等)混合)。

在某些实施例中，所述样品来源为“哺乳动物”，此术语被广泛地用于描述属于哺乳动物类的生物体，包括食肉动物(例如狗和猫)、啮齿类动物(例如小鼠、豚鼠和大鼠)以及灵长类动物(例如人、黑猩猩和猴子)。在某些情况下，受试者是人类。方法可适用于从任何发育阶段(即新生儿、婴儿、少年、青少年、成人)的男性和女性受试者中获取的样品，在其中某些实施例中，所述人类受试者是少年、青少年或成人。尽管本发明适用于取自人类受试者的样品，但应当理解，所述方法也可对取自其他动物受试者(即在“非人类受试者”中)的血液实施，这些受试者包括但不限于鸟类、小鼠、大鼠、狗、猫、家畜和马。

在某些实施例中，所述生物样品含有细胞。所述样品中可能存在的细胞包括真核细胞(例如，哺乳动物细胞)和/或原核细胞(例如，细菌细胞或古细菌细胞)。样品可以获取自体外源(例如，源自培养物中生长的实验室细胞的细胞悬浮液)或体内源(例如，哺乳动物受试者、人类受试者等)。在一些实施例中，所述细胞样品获取自体外源。体外源包括但不限于原核(例如，细菌、古细菌)细胞培养物、含有原核和/或真核(例如，哺乳动物、原生菌、真菌等)细胞的环境样品、真核细胞培养物(例如，确立细胞株培养物、已知或已购细胞株培养物、永生化细胞株培养物、原代细胞培养物、实验室酵母培养物等)、组织培养物等。

在所述生物样品包括细胞的情况下，本发明的方法可以包括表征所述细胞的组分，例如，细胞碎片、破碎的细胞膜、细胞器、已死亡或溶解的细胞。在一些实施例中，方法包括表征所述细胞的细胞外囊泡。表征所述细胞的细胞外囊泡可以包括识别所述细胞中细胞外囊泡的类型，或确定所述细胞中细胞外囊泡的大小。

在一些实施例中，直接检测来自所述流体介质中的样品的光(例如，前向散射光、侧向散射光、发射光等)。在其他实施例中，用一个或更多个光束光学调节组件将来自所述流体介质中的样品的光传播至检测器。例如，可以用所述光学调节组件改变来自所述流体介质中的样品的光的光束路径、方向、聚焦或准直度。在一些情况下，调节从所述流体介质内的样品中收集的光的尺寸，例如，使所述尺寸增加5％或以上、10％或以上、25％或以上、50％或以上，包括使所述尺寸增加75％或以上；或者使光聚焦，从而减小所述光尺寸，例如，减小5％或以上、10％或以上、25％或以上、50％或以上，包括使所述尺寸减小75％或以上。在其他情况下，光学调节包括使所述光准直。依照常规含义，术语“准直”是指对光传播的共线性进行光学调节或基于公共传播轴线减少所述光的发散。在某些情况下，准直包括使光束的空间横截面变窄。在某些实施例中，所述光学调节组件是波长分离器。依照常规含义，本文中使用的术语“波长分离器”是指用于将多色光分离成其分量波长的光学方案。根据某些实施例的波长分离可以包括选择性阻挡所述多色光的特定波长或波长范围或使其通过。目的波长分离方案包括但不限于有色玻璃、带通滤光片、干涉滤光片、二向色镜、衍射光栅、单色仪及其组合，以及其他波长分离方案。在一些实施例中，所述波长分离器是滤光片。例如，所述滤光片可以是最小带宽范围为2nm至100nm的带通滤光片，例如，3nm至95nm、5nm至95nm、10nm至90nm、12nm至85nm、15nm至80nm，包括最小带宽范围为20nm至50nm的带通滤光片。

某些实施例中的方法还包括诸如使用计算机等进行数据采集、分析和记录，其中多个数据通道记录所述样品穿过所述系统的检测区域时所产生的数据。在这些实施例中，分析可以包括对细胞或细胞组分(细胞外囊泡)进行分类和计数，使得各组分以一组数字化参数值的形式存在。可以将标的系统设置为在选定参数下触发，以便将目的颗粒与背景和噪点区分开来。“触发”是指用于检测参数的预设阈值，并且可用作检测目的组分穿过所述检测区域的手段。检测到超出所选参数阈值的事件会触发对所述样品组分数据的采集。未采集所述介质中待分析的导致响应低于所述阈值的组分的数据。

计算机控制系统

本发明的方面进一步包括用于实施标的方法的计算机控制系统，其中所述系统进一步包括一台或更多台计算机，使用于实施本文所述的方法的系统实现完全自动化或部分自动化。在一些实施例中，系统包括具有计算机可读存储介质的计算机，所述存储介质上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序包括在加载到所述计算机上时，用以用第一光束和通过光束整形组件的光束辐照流体介质中的样品的指令，所述光束整形组件在基本相同的位置接收以不同入射角照射的所述第一光束和所述第二光束，且被配置成利用所述第一光束和所述第二光束生成沿横轴具有预定强度分布的输出光束。

在一些实施例中，所述计算机可读存储介质包括用于评估光束整形组件所生成的输出光束的算法。在一些情况下，用于评估所生成的输出光束的算法包括用于评估沿横轴的光束轮廓的算法，例如，确定各输出光束的强度、80％的路径宽度所含有的功率、边缘功率、各输出光束沿横轴的归一化强度偏差、光束轮廓的形状、光束轮廓的空间宽度以及各光束沿横轴的功率分布。

在其他情况下，所述计算机可读存储介质包括用于评估用光束整形组件所生成的输出光束对所述流体介质进行辐照的情况的算法。在一些实施例中，所述计算机可读存储介质包括用于确定各激光射束点的空间位置的算法。在其他实施例中，所述计算机可读存储介质包括用于确定各激光射束点在所述流体介质上所呈现的空间宽度(例如，所生成的各输出光束的空间宽度在受辐照流体介质的空间宽度中所占的百分比)的算法。

在某些情况下，系统包括具有计算机可读存储介质的计算机，所述存储介质上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序在加载到所述计算机上时，进一步包括具有一种或更多种算法的指令，以：在空间上调节所述光束整形组件；改变所述光束整形组件的定向角；在空间上调节一台或更多台激光器；改变一台或更多台激光器的定向角；在空间上调节一个或更多个光学调节组件(例如，如上所述的反射镜组件的一面或更多面反射镜)；改变一个或更多个光学调节组件的定向角。

标的系统可能包括硬件和软件组件，其中硬件组件可能是一个或更多个平台，例如，服务器，其使得系统的功能元件(即，系统中执行特定任务(例如，管理信息的输入和输出、处理信息等)的元件)可以通过在系统所装备的一个或更多个计算机平台上执行软件应用程序来发挥作用。

系统可能包括显示器和操作员输入设备。操作员输入设备可以是键盘、鼠标等。所述处理模块包括可以访问存储器的处理器，所述存储器具有其上存储的用于执行标的方法步骤的指令。所述处理模块可能包括一个操作系统、图形用户界面(GUI)控制器、系统存储器、记忆存储设备、输入—输出控制器、高速缓冲存储器、数据备份单元及许多其他设备。所述处理器可以是一种市售处理器，也可以是已经或将可用的其他处理器中的任何一种。如本领域所公知，所述处理器执行操作系统，而操作系统以众所周知的方式与固件和硬件连接，且帮助处理器协调和执行各种计算机程序的功能，所述计算机程序可以用各种编程语言编写，例如，Java、Perl、C++、其他高级或低级语言及其组合。所述操作系统通常与处理器协作，以协调并执行计算机其他组件的功能。所述操作系统还根据已知技术提供调度、输入—输出控制、文件和数据管理、内存管理、通信控制及相关服务。所述处理器可以是任何合适的模拟或数字系统。在一些实施例中，处理器包括模拟电子器件，其使得用户可以基于所述第一和第二光信号手动对准光源与所述流体介质。在一些实施例中，所述处理器包括提供反馈控制(例如，负反馈控制)的模拟电子器件。

所述系统存储器可以是各种已知或日后推出的记忆存储设备中的任何一种。示例包括任何通常可用的随机存取存储器(RAM)、磁性介质(例如，常驻硬盘或磁带)、光学介质(例如，读写光盘)、闪存设备或其他记忆存储设备。所述记忆存储设备可以是各种已知或日后推出的设备中的任何一种，包括光盘驱动器、磁带驱动器、可移动硬盘驱动器或软盘驱动器。所述类型的记忆存储设备通常从程序存储介质(未示出)中读取内容和/或将内容写入程序存储介质中，所述程序存储介质包括光盘、磁带、可移动硬盘或软盘等。这些程序存储介质中的任何一种，或现在正在使用的或以后可能开发的其他介质，均可以视为一种计算机程序产品。可以理解的是，这些程序存储介质通常存储计算机软件程序和/或数据。计算机软件程序，也被称为计算机控制逻辑，通常存储在系统存储器和/或与记忆存储设备结合使用的程序存储设备中。

在一些实施例中，描述了一种计算机程序产品，其包含存储有控制逻辑(计算机软件程序，包括程序代码)的计算机可用介质。所述控制逻辑由计算机处理器执行时，可使处理器执行本文所述的功能。在其他实施例中，一些功能主要利用诸如硬件状态机等在硬件中实施。启用硬件状态机以执行本文所述的功能，这对相关领域的技术人员来说是显而易见的。

存储器可以是处理器能在其中存储和检索数据的任何合适的设备，例如，磁性、光学或固态存储设备(包括磁盘、光盘或磁带或RAM，或任何其他合适的固定或便携式设备)。处理器可能包括一个通用数字微处理器，其已基于携带必要程序代码的计算机可读介质进行适当编程。编制程序可以通过通信信道远程提供给处理器，也可以利用任何与存储器连接的设备预先保存在计算机程序产品中，例如，存储器或某些其他便携式或固定计算机可读存储介质。例如，磁盘或光盘可以携带编制程序，且可以用磁盘写入器/读取器读取。本发明的系统还包括用于实施上述方法的编制程序，例如，计算机程序产品、算法。根据本发明的编制程序可以记录在计算机可读介质中，例如，任何可以由计算机直接读取和访问的介质。所述介质包括但不限于：磁性存储介质，例如软盘、硬盘存储介质和磁带；光学存储介质，例如CD-ROM；电存储介质，例如RAM和ROM；便携式闪存驱动器；所述类别的混合体，例如磁性/光学存储介质。

处理器还可以访问通信信道，以与位于远程位置的用户通信。远程位置是指用户与系统无直接联系，而是将输入信息从外部设备(例如，连接至广域网(“WAN”)、电话网络、卫星网络或任何其他合适的通信信道，包括移动电话(即，智能手机))转发至输入管理器。

在一些实施例中，根据本发明的系统可以被配置成包括通信接口。在一些实施例中，所述通信接口包括用于与网络和/或另一设备通信的接收机和/或发射机。所述通信接口可被配置成用于有线或无线通信，包括但不限于：射频(RF)通信(例如，射频识别(RFID)、Zigbee通信协议、WiFi、红外通信、无线通用串行总线(USB)、超宽带(UWB)、

通信协议和蜂窝通信，例如码分多址(CDMA)或全球移动通信系统(GSM)。

在一个实施例中，所述通信接口被配置成包括一个或更多个通信端口，例如，物理端口或接口(例如，USB端口、RS-232端口)或任何其他合适的电气连接端口，以实现标的系统与任何外部设备(例如，被配置成实现类似互补数据通信的计算机终端(例如，在医师的办公室或医院环境中))之间的数据通信。

在一实施例中，所述通信接口被配置成用于红外通信、

通信或任何其他合适的无线通信协议，以使标的系统能够与其他设备进行通信，例如，计算机终端和/或网络、支持通信的移动电话、个人数字助手，或用户可以结合使用的任何其他通信设备。

在一个实施例中，所述通信接口被配置成利用互联网协议(IP)通过移动电话网络、短信服务(SMS)提供数据传输连接；向连接至互联网的局域网(LAN)内的个人计算机(PC)提供无线连接；或在WiFi热点提供WiFi连接，以连接至互联网。

在一个实施例中，标的系统被配置成通过通信接口与服务器设备进行无线通信，例如，利用通用标准，例如802.11或

RF协议或IrDA红外协议。所述服务器设备可以是另一种便携式设备，例如，智能手机、个人数字助手(PDA)或笔记本电脑；或一种更大型的设备，例如，台式电脑、器械等。在一些实施例中，服务器设备包括显示器(例如，液晶显示器(LCD))和输入设备(例如，按钮、键盘、鼠标或触摸屏)。

在一些实施例中，所述通信接口被配置成利用上述一种或更多种通信协议和/或机制，自动或半自动地将存储于标的系统中的数据(例如，存储于可选数据存储单元中)与网络或服务器设备进行通信。

输出控制器可能包括用于各种已知显示设备中的任何一种的控制器，以向本地或远程用户(无论是人还是机器)提供信息。如果任何一种所述显示设备提供视觉信息，则所述信息通常可以在逻辑上和/或物理上组成图像元素阵列。图形用户界面(GUI)控制器可能包括各种已知或日后待开发的软件程序中的任何一种程序，以在系统和用户之间提供图形输入和输出接口，以及处理用户输入。计算机的功能元件可能通过系统总线进行相互通信。其中一些通信可能在替代性实施例中利用网络或其他类型的远程通信来实现。所述输出管理器也可能根据已知技术，向位于远程位置的用户提供由处理模块生成的信息，例如，通过因特网、电话或卫星网络。所述输出管理器可能根据各种已知技术来实现数据显示。在某些示例中，数据可能包括SQL、HTML或XML文档、电子邮件或其他文件或其他形式的数据。所述数据可能包括互联网URL地址，以便用户可以从远程源中检索其他SQL、HTML、XML或其他文档或数据。标的系统中的一个或更多个平台可以是任何类型的已知计算机平台或日后待开发的一种计算机平台，尽管其通常属于某一类计算机(通常称之为服务器)。但是，所述平台也可以是一种大型计算机、工作站或其他计算机类型。它们可以通过任何已知的或日后待开发的电缆或其他通信系统(包括联网或其他方式连接的无线系统)进行连接。它们可以位于同一位置，也可以在物理上分离。可以在任何计算机平台上采用各种操作系统，具体可能取决于所选择的计算机平台类型和/或品牌。适当的操作系统包括Windows 10、WindowsNT、Windows XP、Windows 7、Windows 8、iOS、Sun Solaris、Linux、OS/400、Compaq Tru64Unix、SGI IRIX、Siemens Reliant Unix、Ubuntu、Zorin OS等。

套件

本发明的各方面进一步包括套件，所述套件包括一台或更多台激光器；一个反射镜组件，其具有第一反射镜和第二反射镜，所述第二反射镜被定位成将光从所述第一反射镜传播至所述合束器；以及光束整形组件，其被配置成利用所述第一光束和所述第二光束生成沿横轴具有预定强度分布的输出光束，具体如本文所述。

所述套件的各种分析组件可以装在单独的容器中，其中一些或全部都可以预先组合。例如，在某些情况下，所述套件中的一个或更多个组件(例如，各光束整形组件、反射镜或激光器)装在密封袋中，例如，无菌箔袋或封套中。

除上述组件外，标的套件可能进一步包括(在某些实施例中)用于实施标的方法的说明书。这些说明书可能以各种形式存在于标的套件中，其中一种或更多种可能存在于套件中。这些说明书可能存在的一种形式是印在合适的介质或基材(例如，其上印有信息的一张纸或几张纸)、套件包装、包装说明书等之上的印刷信息。这些说明书存在的另一种形式是其上已记录有信息的计算机可读介质，例如，软盘、光盘(CD)、便携式闪存驱动器等。这些说明书可能存在的另一种形式是网址，可以借此通过互联网访问远程网站上的信息。

效用

标的系统、方法和计算机系统可用于需要分析和分选流体介质内的样品(例如，生物样品)中的颗粒组分的各种应用中。本发明还可以用于流式细胞术中，其中需要提供满足以下要求的流式细胞仪：细胞分选准确性有所改善；颗粒收集能力增强；能量消耗减少；颗粒带电效能提高；颗粒带电更准确；以及细胞分选过程中的颗粒偏转增强。在实施例中，本发明减少了在用流式细胞仪进行样品分析期间对用户输入或手动调节的需求。在某些实施例中，标的系统提供全自动方案，使得在使用期间几乎无需对流式细胞仪进行调整，如有，则进行人工输入。

本发明还可以用于可能需要将利用生物样品制备的细胞用于研究、实验室测试或用于治疗的应用中。在一些实施例中，标的方法和设备有助于获得利用目标流体或组织生物样品制备的单种细胞。例如，标的方法和系统有助于从流体或组织样品中获得细胞，以用作诸如癌症等疾病的研究或诊断试样。同样，标的方法和系统有助于从流体或组织样品中获得用于治疗的细胞。与传统的流式细胞术系统相比，本发明的方法和装置能够以更高的效率和更低的成本从生物样品(例如，器官、组织、组织碎片、流体)中分离和收集细胞。

上述标的物的各方面(包括实施例)可单独使用或与一个或更多个方面或实施例合并使用。在不限制本文所述内容的情况下，下文提供了本专利1-104项的某些非限制性内容。在阅读本发明后，以下内容对所属领域的技术人员来说是显而易见的，每个单独编号的内容可单独使用，也可与之前或之后任一单独编号内容组合使用。这旨在为各项内容的所有此类组合提供支持，并且不仅限于以下明确提供的内容的组合：

1.一种系统，其包含：

产生第一光束的第一激光器；

产生第二光束的第二激光器；以及

光束整形组件，其在基本相同的位置接收以不同入射角照射的所述第一光束和所述第二光束，且被配置成利用所述第一光束和所述第二光束生成沿横轴具有预定强度分布的输出光束。

2.根据条款1所述的系统，其中所述光束整形组件在其表面上的相同位置接收所述第一光束和所述第二光束。

3.根据条款1所述的系统，其中所述光束整形组件在其内部的相同位置接收所述第一光束和所述第二光束。

4.根据条款3所述的系统，其中所述光束整形组件在其内部1mm或以上的位置处接收所述第一光束和所述第二光束。

5.根据条款1-4中任一项所述的系统，其中所述第一激光器和所述第二激光器分别与被配置成组合所述第一光束和所述第二光束的反射镜组件进行光通信。

6.根据条款5所述的系统，其中所述反射镜组件包含：

第一反射镜；以及

第二反射镜，其被定位成将光从所述第一反射镜传播至所述光束整形组件。

7.根据条款6所述的系统，其中所述第二反射镜是合束器。

8.根据条款7所述的系统，其中所述合束器是二向色合束器。

9.根据条款1-8中任一项所述的系统，其中沿横轴方向，所述输出光束中心位置的强度是所述输出光束边缘位置的强度的75％至99.9％。

10.根据条款9所述的系统，其中沿横轴方向，所述输出光束中心位置的强度是所述输出光束边缘位置的强度的90％至99.9％。

11.根据条款1-10中任一项所述的系统，其中所述光束整形组件被配置成生成沿横轴具有礼帽形强度分布的输出光束。

12.根据条款1-10中任一项所述的系统，其中所述光束整形组件被配置成生成沿横轴具有超高斯强度分布的输出光束。

13.根据条款1-12中任一项所述的系统，其中所述光束整形组件包含衍射光学元件。

14.根据条款1-13中任一项所述的系统，其中所述光束整形组件包含折射光学元件。

15.根据条款1-14中任一项所述的系统，其中所述光束整形组件包含鲍威尔透镜。

16.根据条款1-15中任一项所述的系统，其中所述光束整形组件包含柱面透镜阵列。

17.根据条款1-16中任一项所述的系统，其中沿纵轴方向，所述输出光束中心位置的强度是所述输出光束边缘位置的强度的75％至99.9％。

18.根据条款16所述的系统，其中沿纵轴方向，所述输出光束中心位置的强度是所述输出光束边缘位置的强度的90％至99.9％。

19.根据条款17-18中任一项所述的系统，其中所述光束整形组件被配置成生成沿纵轴具有礼帽形强度分布的输出光束。

20.根据条款17-18中任一项所述的系统，其中所述光束整形组件被配置成生成沿纵轴具有超高斯强度分布的输出光束。

21.根据条款17-18中任一项所述的系统，其中沿横轴和纵轴方向，所述输出光束中心位置的强度是所述输出光束边缘位置的强度的75％至99.9％。

22.根据条款21所述的系统，其中所述光束整形组件被配置成生成沿横轴和纵轴具有礼帽形强度分布的输出光束。

23.根据条款21所述的系统，其中所述光束整形组件被配置成生成沿横轴和纵轴具有超高斯强度分布的输出光束。

24.根据条款1-23中任一项所述的系统，其中所述输出光束包含所述输出激光束沿纵轴的高斯分布。

25.根据条款1-24中任一项所述的系统，进一步包含合束器，所述合束器被配置成组合来自所述第一激光器的第一光束以及来自所述第二激光器的第二光束。

26.根据条款1-25中任一项所述的系统，其中所述第一激光器和所述第二激光器具有不同的波长。

27.根据条款1-26中任一项所述的系统，其中相对于接收所述第一光束的所述光束整形组件的入射角与相对于接收所述第二光束的所述光束整形组件的入射角相差0.5度或以上。

28.根据条款27所述的系统，其中相对于接收所述第一光束的所述光束整形组件的入射角与相对于接收所述第二光束的所述光束整形组件的入射角相差2度或以上。

29.根据条款1-28中任一项所述的系统，其中所述系统进一步包含多台激光器，其中所述光束整形组件被配置成利用所述多台激光器生成沿横轴具有预定强度分布的输出光束。

30.根据条款29所述的系统，其中所述光束整形组件被配置成生成沿横轴具有基本相同的强度分布的多束输出光束。

31.根据条款30所述的系统，其中所述光束整形组件被配置成生成沿横轴具有礼帽形强度分布的多束输出光束。

32.根据条款30所述的系统，其中所述光束整形组件被配置成生成沿横轴具有超高斯强度分布的多束输出光束。

33.根据条款29所述的系统，其中所述光束整形组件被配置成生成：

沿横轴具有第一强度分布的第一输出激光束；以及

沿横轴具有第二强度分布的第二输出激光束。

34.根据条款33所述的系统，其中所述第一输出激光束包含沿横轴的礼帽形强度分布。

35.根据条款33所述的系统，其中所述第一输出激光束包含沿横轴的超高斯强度分布。

36.根据条款33-35中任一项所述的系统，其中所述第二输出激光束包含沿横轴的礼帽形强度分布。

37.根据条款33-35中任一项所述的系统，其中所述第二输出激光束包含沿横轴的超高斯强度分布。

38.根据条款1-37中任一项所述的系统，进一步包含流动池，其被配置成传送流体介质中的样品。

39.根据条款38所述的系统，其中所述输出激光束被定位成辐照一定空间宽度，所述空间宽度是所述流体介质沿横轴的宽度的50％至99.9％。

40.根据条款38所述的系统，其中所述输出光束被定位成辐照一定空间宽度，所述空间宽度是所述流体介质沿横轴的宽度的90％至99.9％。

41.根据条款38-40中任一项所述的系统，其中所述光束整形组件被配置成生成具有光束轮廓的输出光束，所述光束轮廓的空间宽度是所述流体介质沿横轴的宽度的50％至99.9％。

42.根据条款38-41中任一项所述的系统，其中所述光束整形组件被配置成针对50％至99.9％的沿横轴流体介质生成具有基本相同的强度分布的输出光束。

43.根据条款38-41中任一项所述的系统，其中所述光束整形组件被配置成针对90％至99.9％的沿横轴流体介质生成具有基本相同的强度分布的输出光束。

44.根据条款38所述的系统，其中所述流体介质包含芯流和层压鞘流。

45.根据条款44所述的系统，其中所述光束整形组件被配置成生成具有光束轮廓的输出光束，所述光束轮廓的空间宽度是所述芯流沿横轴的宽度的50％至99.9％。

46.根据条款45所述的系统，其中所述光束整形组件被配置成生成具有光束轮廓的输出光束，所述光束轮廓的空间宽度是所述芯流沿横轴的宽度的90％至99.9％。

47.根据条款44-46中任一项所述的系统，其中所述光束整形组件被配置成针对50％至99.9％的沿横轴芯流生成具有基本相同的强度分布的输出光束。

48.根据条款44-46中任一项所述的系统，其中所述光束整形组件被配置成针对90％至99.9％的沿横轴芯流生成具有基本相同的强度分布的输出光束。

49.根据条款38-48中任一项所述的系统，进一步包含用于检测来自所述流体介质中的样品的光的检测器。

50.根据条款38-49中任一项所述的系统，其中所生成的输出光束被配置成辐照所述流体介质沿纵轴的不同位置。

51.根据条款50所述的系统，其中所述输出光束沿所述流体介质的纵轴彼此相距1mm或以上。

52.根据条款1-51中任一项所述的系统，其中所述光束整形组件由单面光束整形透镜组成。

53.一种方法，其包含用第一光束和通过光束整形组件的光束辐照流体介质中的样品，所述光束整形组件在基本相同的位置接收以不同入射角照射的所述第一光束和所述第二光束，且被配置成利用所述第一光束和所述第二光束生成沿横轴具有预定强度分布的输出光束。

54.根据条款53所述的方法，其中所述光束整形组件在其表面上的相同位置接收所述第一光束和所述第二光束。

55.根据条款53所述的方法，其中所述光束整形组件在其内部的相同位置接收所述第一光束和所述第二光束。

56.根据条款55所述的方法，其中所述光束整形组件在其内部1mm或以上的位置处接收所述第一光束和所述第二光束。

57.根据条款53-56中任一项所述的方法，其中所述第一激光器和所述第二激光器分别与被配置成组合所述第一光束和所述第二光束的反射镜组件进行光通信。

58.根据条款57所述的方法，其中所述反射镜组件包含：

第一反射镜；以及

第二反射镜，其被定位成将光从所述第一反射镜传播至所述光束整形组件。

59.根据条款58所述的方法，其中所述第二反射镜是合束器。

60.根据条款59所述的方法，其中所述合束器是二向色合束器。

61.根据条款53-60中任一项所述的方法，其中沿横轴方向，所述输出光束中心位置的强度是所述输出光束边缘位置的强度的75％至99.9％。

62.根据条款61所述的方法，其中沿横轴方向，所述输出光束中心位置的强度是所述输出光束边缘位置的强度的90％至99.9％。

63.根据条款53-62中任一项所述的方法，其中所述光束整形组件被配置成生成沿横轴具有礼帽形强度分布的输出光束。

64.根据条款53-62中任一项所述的方法，其中所述光束整形组件被配置成生成沿横轴具有超高斯强度分布的输出光束。

65.根据条款53-64中任一项所述的方法，其中所述光束整形组件包含衍射光学元件。

66.根据条款53-65中任一项所述的方法，其中所述光束整形组件包含折射光学元件。

67.根据条款53-66中任一项所述的方法，其中所述光束整形组件包含鲍威尔透镜。

68.根据条款53-67中任一项所述的方法，其中所述光束整形组件包含柱面透镜阵列。

69.根据条款53-68中任一项所述的方法，其中沿纵轴方向，所述输出光束中心位置的强度是所述输出光束边缘位置的强度的75％至99.9％。

70.根据条款69所述的方法，其中沿纵轴方向，所述输出光束中心位置的强度是所述输出光束边缘位置的强度的90％至99.9％。

71.根据条款69-70中任一项所述的方法，其中所述光束整形组件被配置成生成沿纵轴具有礼帽形强度分布的输出光束。

72.根据条款69-70中任一项所述的方法，其中所述光束整形组件被配置成生成沿纵轴具有超高斯强度分布的输出光束。

73.根据条款69-72中任一项所述的方法，其中沿横轴和纵轴方向，所述输出光束中心位置的强度是所述输出光束边缘位置的强度的75％至99.9％。

74.根据条款73所述的方法，其中所述光束整形组件被配置成生成沿横轴和纵轴具有礼帽形强度分布的输出光束。

75.根据条款73所述的方法，其中所述光束整形组件被配置成生成沿横轴和纵轴具有超高斯强度分布的输出光束。

76.根据条款53-75中任一项所述的方法，其中所述输出光束包含所述输出激光束沿纵轴的高斯分布。

77.根据条款53-76中任一项所述的方法，进一步包含用合束器组合来自所述第一激光器的第一光束以及来自所述第二激光器的第二光束。

78.根据条款77所述的方法，其中所述第一激光器和所述第二激光器具有不同的波长。

79.根据条款53-78中任一项所述的方法，其中相对于接收所述第一光束的所述光束整形组件的入射角与相对于接收所述第二光束的所述光束整形组件的入射角相差0.5度或以上。

80.根据条款79所述的方法，其中相对于接收所述第一光束的所述光束整形组件的入射角与相对于接收所述第二光束的所述光束整形组件的入射角相差2度或以上。

81.根据条款53-80中任一项所述的方法，包含用多台激光器辐照通过所述光束整形组件的所述流体介质。

82.根据条款81所述的方法，其中所述多束输出光束沿横轴具有基本相同的强度分布。

83.根据条款82所述的方法，其中所述多束输出光束具有沿横轴的礼帽形强度分布。

84.根据条款82所述的方法，其中所述多束输出光束具有沿横轴的超高斯强度分布。

85.根据条款81所述的方法，其中所述方法包含：

生成沿横轴具有第一强度分布的第一输出激光束；以及

生成沿横轴具有第二强度分布的第二输出激光束。

86.根据条款85所述的方法，其中所述第一输出激光束包含沿横轴的礼帽形强度分布。

87.根据条款86所述的方法，其中所述第一输出激光束包含沿横轴的超高斯强度分布。

88.根据条款85-87中任一项所述的方法，其中所述第二输出激光束包含沿横轴的礼帽形强度分布。

89.根据条款85-87中任一项所述的方法，其中所述第二输出激光束包含沿横轴的超高斯强度分布。

90.根据条款53-89中任一项所述的方法，包含辐照一定空间宽度，所述空间宽度是所述流体介质沿横轴的空间宽度的50％至99.9％。

91.根据条款90所述的方法，包含辐照一定空间宽度，所述空间宽度是所述流体介质沿横轴的宽度的90％至99.9％。

92.根据条款53-91中任一项所述的方法，其中所述流体介质包含芯流和层压鞘流。

93.根据条款92所述的方法，其中所述方法包含生成具有光束轮廓的输出光束，所述光束轮廓的空间宽度是所述芯流沿横轴的宽度的50％至99.9％。

94.根据条款93所述的方法，其中所述方法包含生成具有光束轮廓的输出光束，所述光束轮廓的空间宽度是所述芯流沿横轴的宽度的90％至99.9％。

95.根据条款92-94中任一项所述的方法，其中所述方法包含针对50％至99.9％的沿横轴芯流生成具有基本相同的强度分布的输出光束。

96.根据条款95所述的方法，其中所述方法包含针对90％至99.9％的沿横轴芯流生成具有基本相同的强度分布的输出光束。

97.根据条款53-96中任一项所述的方法，其中所述输出光束辐照所述流体介质沿纵轴的不同位置。

98.根据条款97所述的方法，其中所述位置间隔1mm或以上。

99.根据条款53-98中任一项所述的方法，进一步包含检测来自所述流体介质中的样品的光。

100.一种套件，其包含：

一台或更多台激光器；

反射镜组件，其包含第一反射镜和第二反射镜，所述第二反射镜被定位成将光从所述第一反射镜传播至所述光束整形组件；以及

光束整形组件，其被配置成利用所述第一光束和所述第二光束生成沿横轴具有预定强度分布的输出光束。

101.根据条款100所述的套件，其中所述光束整形组件包含鲍威尔透镜。

102.根据条款100-101中任一项所述的套件，其中所述光束整形组件包含柱面透镜阵列。

103.根据条款100-102中任一项所述的套件，其中所述第二反射镜是合束器。

104.根据条款103所述的套件，其中所述合束器是二向色合束器。

尽管为了达到清晰理解的目的采用图示和示例的方式详细描述了前述发明，但是鉴于本发明的教学意义，对于本领域普通技术人员显而易见的是，在不脱离所附权利要求书的精神或范围的情况下，可对其进行特定的变更和修改。

因此，前述内容仅说明了本发明的原理。应当理解，本领域技术人员将能够设计出各种结构，尽管这里没有明确表述或示出，但这些设计反应了本发明的原理，未超出本发明的精神和范围。此外，本文列举的所有示例和条件语言主要为了帮助读者理解本发明的原理和发明人为进一步拓展本领域所提供的构想，并且应解释为不受这些具体列举的示例和条件的限制。而且，本文中引用本发明的原理、方面和实施例及其特定示例的所有陈述旨在涵盖其在结构和功能上的等同物。此外，所述等同物拟包括目前已知的等同物和日后待开发的等同物，即，开发出的任何功能相同的原件且与结构无关。而且，无论在权利要求书中是否明确叙述了本发明的公开内容，都不会向公众披露其中的任何内容。

因此，本发明的范围并不限于本文中显示和描述的示例性实施例。相反，本发明的范围和精神通过所附权利要求书体现。在权利要求书中，只有当权利要求书的限制内容开头明确使用短语“用于……的手段”或“用于……的步骤”时，《美国法典》第35章第112节(f)或《美国法典》第35章第112节(6)明确定义为被援引；如果权利要求书的限制内容中未使用所述短语，则《美国法典》第35章第112节(f)或《美国法典》第35章第112节(6)未被援引。

Claims (15)

1.一种系统，其包含：

产生第一光束的第一激光器；

产生第二光束的第二激光器；以及

光束整形组件，其在基本相同的位置接收以不同入射角照射的所述第一光束和所述第二光束，且被配置成利用所述第一光束和所述第二光束生成沿横轴具有预定强度分布的输出光束。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述光束整形组件：

在所述光束整形组件表面上的相同位置接收所述第一光束和所述第二光束；或

在所述光束整形组件内的相同位置接收所述第一光束和所述第二光束。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的系统，其中所述第一激光器和所述第二激光器分别与被配置成组合所述第一光束和所述第二光束的反射镜组件进行光通信，其中所述反射镜组件包含：

第一反射镜；以及

第二反射镜，其被定位成将光从所述第一反射镜传播至所述光束整形组件。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其中沿横轴方向，所述输出光束中心位置的强度是所述输出光束边缘位置的强度的90％至99.9％。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其中所述光束整形组件被配置成生成具有以下各项的输出光束：

沿横轴的礼帽形强度分布；或

沿横轴的超高斯强度分布。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的系统，其中所述输出光束包含所述输出激光束沿纵轴的高斯分布。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的系统，其中相对于接收所述第一光束的所述光束整形组件的入射角与相对于接收所述第二光束的所述光束整形组件的入射角相差0.5度或以上。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的系统，进一步包含被配置成传送流体介质中的样品的流动池，其中所述输出光束被配置成辐照一定空间宽度，所述空间宽度是所述流体介质沿横轴的空间宽度的90％至99.9％。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所生成的输出光束被配置成辐照所述流体介质沿纵轴的不同位置。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的系统，其中所述光束整形组件由单面光束整形透镜组成。

11.一种方法，其包含用第一光束和通过光束整形组件的光束辐照流体介质中的样品，所述光束整形组件在基本相同的位置接收以不同入射角照射的所述第一光束和所述第二光束，且被配置成利用所述第一光束和所述第二光束生成沿横轴具有预定强度分布的输出光束。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述光束整形组件：

在所述光束整形组件表面上的相同位置接收所述第一光束和所述第二光束；或

在所述光束整形组件内的相同位置接收所述第一光束和所述第二光束。

13.根据权利要求11-12中任一项所述的方法，包含生成通过所述光束整形组件的输出光束，所述输出光束具有：

沿横轴的礼帽形强度分布；或

沿横轴的超高斯强度分布。

14.根据权利要求11-13中任一项所述的方法，其中所述方法包含生成辐照一定空间宽度的输出光束，所述空间宽度是所述流体介质沿横轴的空间宽度的90％至99.9％。

15.一种套件，其包含：

一台或更多台激光器；

反射镜组件，其包含第一反射镜和第二反射镜，所述第二反射镜被定位成将光从所述第一反射镜传播至所述光束整形组件；以及

光束整形组件，其被配置成利用所述第一光束和所述第二光束生成沿横轴具有预定强度分布的输出光束。

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