CN113466113A - 一种流式荧光光斑位置分布的测量方法 - Google Patents
一种流式荧光光斑位置分布的测量方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113466113A CN113466113A CN202110805299.8A CN202110805299A CN113466113A CN 113466113 A CN113466113 A CN 113466113A CN 202110805299 A CN202110805299 A CN 202110805299A CN 113466113 A CN113466113 A CN 113466113A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- substrate
- mounting seat
- flow
- light spot
- fixedly mounted
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000009826 distribution Methods 0.000 title claims abstract description 17
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 45
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims description 8
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 6
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 claims description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 6
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- BFMYDTVEBKDAKJ-UHFFFAOYSA-L disodium;(2',7'-dibromo-3',6'-dioxido-3-oxospiro[2-benzofuran-1,9'-xanthene]-4'-yl)mercury;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Na+].O1C(=O)C2=CC=CC=C2C21C1=CC(Br)=C([O-])C([Hg])=C1OC1=C2C=C(Br)C([O-])=C1 BFMYDTVEBKDAKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000000018 DNA microarray Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003759 clinical diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000504 luminescence detection Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
- G01N15/1429—Signal processing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/002—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
- G01N15/1434—Optical arrangements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/6402—Atomic fluorescence; Laser induced fluorescence
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
- G01N15/1434—Optical arrangements
- G01N2015/144—Imaging characterised by its optical setup
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
本发明公开了一种流式荧光光斑位置分布的测量方法，包括以下步骤：S1：将流式荧光分析仪原来摆放光电倍增管的位置摆放具有多通道输出的硅光电倍增管，涉及流式荧光技术领域。该流式荧光光斑位置分布的测量方法，硅光电倍增管采用二维像素结构，经过对16通道输出的信号进行处理可以得到光斑中心的2维坐标位置XY以及光斑的扩散程度D，通过对三个处理信号可以指导荧光收集透镜的位置调整，将光束形态调节到最佳位置，该测量方法只需观察3个处理过的信号即可，只需一个示波器既可观测信号，大大降低调整难度及信号分析处理的复杂度。
Description
技术领域
本发明涉及流式荧光技术领域，具体为一种流式荧光光斑位置分布的测量方法。
背景技术
流式荧光技术是基于编码微球和流式技术的一种临床应用型的高通量发光检测技术，又被称为液态芯片、悬浮阵列等。该项技术是继生物芯片技术、化学发光技术之后的新一代高通量分子诊断技术平台，是临床诊断领域及生命科学研究中的一大热点。
流式荧光分析仪的原理是将激光入射到鞘流池后，微球颗粒产生荧光通过荧光收集透镜入射到光电倍增管进行接收，将光信号转换为电信号，需要通过调节收集荧光透镜的位置来调节入射到光电倍增管的光束形态使得光束到达最佳接收心态，但是荧光光强是极微弱的肉眼不可见的，同时微球是高速流过鞘流池的，所以荧光信号是高速的并且微弱的，对于这类高速且微弱的光无法采用CCD的成像器件进行采集，因此流式荧光分析仪的收集荧光调节存在调节困难，调节指标无法定量的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种流式荧光光斑位置分布的测量方法，解决了荧光光强是极微弱的肉眼不可见的，同时微球是高速流过鞘流池的，所以荧光信号是高速的并且微弱的，对于这类高速且微弱的光无法采用CCD的成像器件进行采集，因此流式荧光分析仪的收集荧光调节存在调节困难，调节指标无法定量的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种流式荧光光斑位置分布的测量方法，包括以下步骤：
S1：将流式荧光分析仪原来摆放光电倍增管的位置摆放具有多通道输出的硅光电倍增管；
S2：激光器经过透镜产生特定激光入射到鞘流池，激光与流过鞘流池中染有荧光染料的微球相遇，荧光染料受激产生荧光，荧光被侧边的收集透镜收集，经过滤光片过滤后入射到硅光电倍增管，光电倍增产生电信号，通过电路采集电信号传送到电脑分析荧光成分；
S3：S1中所述硅光电倍增管包括SIPM传感芯片，SIPM传感芯片4行4列结构的多通道输出为16个电流信号I(1..16)，根据其结构可以设计出以下三个计算公式：
通过计算出光斑中心的2维坐标位置XY以及光斑的扩散程度D，X等于检测器左边一半通道(1、2、5、6、9、10、13、14)的光强总和减去检测器左边一半通道(3、4、7、8、11、12、15、16)的光强总和除于全部的通道光强总和，可以得到归一化数值范围-1到+1，当X输出趋近于0的时候，说明光斑中心在X轴的中间，同理Y等于检测器上边一半通道(1、2、5、6、9、10、13、14)的光强总和减去检测器下边一半通道(3、4、7、8、11、12、15、16)的光强总和除于全部的通道光强总和，可以得到归一化数值范围-1到+1，当Y输出趋近于0的时候，说明光斑中心在Y轴的中间，D值等于检测器中心4个通道(6、7、10、11)的光强总和减去检测器外圈通道(1、2、3、4、5、8、9、12、13、14、15、16)的总和除于全部的通道光强总和，可以得到归一化数值范围-1到+1，D值的大小是表征光斑大小的，当D值变小的时候说明光斑的尺寸在变大。
优选的，所述SIPM传感芯片输出为16个信号，通过电路设计将16个通道的电流信号转换为电压信号，采用运放加减法电路对16个电压进行运算实现3个公式信号输出。
优选的，所述流式荧光分析仪包括
基板；
第一激光器，所述第一激光器固定安装于所述基板的表面；
扩束透镜及安装座，所述扩束透镜及安装座固定安装于所述基板的表面；
第一聚焦镜及安装座，所述第一聚焦镜及安装座固定安装于所述基板的表面；
第二聚焦镜及安装座，所述第二聚焦镜及安装座固定安装于所述基板的表面；
第一二项色镜及安装座，所述第一二项色镜及安装座固定安装于所述基板的表面；
光电倍增管，所述光电倍增管固定安装于所述基板的表面；
鞘流池及安装座，所述鞘流池及安装座固定安装于所述基板的表面；
光电二极管及安装座，所述光电二极管及安装座固定安装于所述基板的表面；
收集透镜及安装座，所述收集透镜及安装座固定安装于所述基板的表面；
第一硅光电倍增管安装座，所述第一硅光电倍增管安装座固定安装于所述基板的表面；
第二硅光电倍增管安装座，所述第二硅光电倍增管安装座固定安装于所述基板的表面；
硅光电倍增管，所述硅光电倍增管固定安装于所述基板的表面；
第二激光器，所述第二激光器固定安装于所述基板的表面；
第二二项色镜及安装座，所述第二二项色镜及安装座固定安装于所述基板的表面。
优选的，所述硅光电倍增管包括高压温补电源、温度SIPM传感芯片、SIPM传感芯片和高速跨阻放大器。
优选的，所述高压温补电源分别与温度SIPM传感芯片和SIPM传感芯片电性连接，所述SIPM传感芯片与高速跨阻放大器电性连接。
优选的，所述第一激光器、扩束透镜及安装座和第一聚焦镜及安装座相适配。
优选的，所述光电二极管及安装座和收集透镜及安装座相适配。
优选的，所述硅光电倍增管与第二激光器相适配。
(三)有益效果
本发明具有以下有益效果：
该流式荧光光斑位置分布的测量方法，通过将原来摆放光电倍增管的位置摆放具有多通道输出的硅光电倍增管，硅光电倍增管是一种弱光感应的光电转换器件，其特点体积小、增益高、响应快，适合测量荧光信号，多通道输出硅光电倍增管采用二维像素结构，经过对16通道输出的信号进行处理可以得到光斑中心的2维坐标位置XY以及光斑的扩散程度D，通过对三个处理处理信号可以指导荧光收集透镜的位置调整，将光束形态调节到最佳位置，该测量方法只需观察3个处理过的信号即可，只需一个示波器既可观测信号，大大降低调整难度及信号分析处理的复杂度。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1为本发明流式荧光技术原理图；
图2为本发明SIPM传感芯片原理图；
图3为本发明光电倍增管的结构示意图；
图4为本发明流式荧光分析仪结构示意图；
图5为本发明光电倍增管的系统原理图。
图中，1-基板、2-第一激光器、3-扩束透镜及安装座、4-第一聚焦镜及安装座、5-第二聚焦镜及安装座、6-第一二项色镜及安装座、7-光电倍增管、8-鞘流池及安装座、9-光电二极管及安装座、10-收集透镜及安装座、11-第一硅光电倍增管安装座、12-第二硅光电倍增管安装座、13-硅光电倍增管、131-高压温补电源、132-温度传感器、133-SIPM传感芯片、134-高速跨阻放大器、14-第二激光器、15-第二二项色镜及安装座。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-5，本发明实施例提供一种技术方案：一种流式荧光光斑位置分布的测量方法，包括以下步骤：
S1：将流式荧光分析仪原来摆放光电倍增管的位置摆放具有多通道输出的硅光电倍增管；
S2：激光器经过透镜产生特定激光入射到鞘流池，激光与流过鞘流池中染有荧光染料的微球相遇，荧光染料受激产生荧光，荧光被侧边的收集透镜收集，经过滤光片过滤后入射到硅光电倍增管，光电倍增产生电信号，通过电路采集电信号传送到电脑分析荧光成分；
S3：S1中所述硅光电倍增管包括SIPM传感芯片，SIPM传感芯片4行4列结构的多通道输出为16个电流信号I(1..16)，根据其结构可以设计出以下三个计算公式：
通过计算出光斑中心的2维坐标位置XY以及光斑的扩散程度D，X等于检测器左边一半通道(1、2、5、6、9、10、13、14)的光强总和减去检测器左边一半通道(3、4、7、8、11、12、15、16)的光强总和除于全部的通道光强总和，可以得到归一化数值范围-1到+1，当X输出趋近于0的时候，说明光斑中心在X轴的中间，同理Y等于检测器上边一半通道(1、2、5、6、9、10、13、14)的光强总和减去检测器下边一半通道(3、4、7、8、11、12、15、16)的光强总和除于全部的通道光强总和，可以得到归一化数值范围-1到+1，当Y输出趋近于0的时候，说明光斑中心在Y轴的中间，D值等于检测器中心4个通道(6、7、10、11)的光强总和减去检测器外圈通道(1、2、3、4、5、8、9、12、13、14、15、16)的总和除于全部的通道光强总和，可以得到归一化数值范围-1到+1，D值的大小是表征光斑大小的，当D值变小的时候说明光斑的尺寸在变大。
可以解决流式荧光分析仪生产调试过程中光斑调教对准困难的问题，为调教荧光光斑提供一个可定量的调试指标。
优选的，所述SIPM传感芯片输出为16个信号，通过电路设计将16个通道的电流信号转换为电压信号，采用运放加减法电路对16个电压进行运算实现3个公式信号输出。
所述流式荧光分析仪包括
基板1；
第一激光器2，所述第一激光器2固定安装于所述基板1的表面；
扩束透镜及安装座3，所述扩束透镜及安装座3固定安装于所述基板1的表面；
第一聚焦镜及安装座4，所述第一聚焦镜及安装座4固定安装于所述基板1的表面；
第二聚焦镜及安装座5，所述第二聚焦镜及安装座5固定安装于所述基板1的表面；
第一二项色镜及安装座6，所述第一二项色镜及安装座6固定安装于所述基板1的表面；
光电倍增管7，所述光电倍增管7固定安装于所述基板1的表面；
鞘流池及安装座8，所述鞘流池及安装座8固定安装于所述基板1的表面；
光电二极管及安装座9，所述光电二极管及安装座9固定安装于所述基板1的表面；
收集透镜及安装座10，所述收集透镜及安装座10固定安装于所述基板1的表面；
第一硅光电倍增管安装座11，所述第一硅光电倍增管安装座11固定安装于所述基板1的表面；
第二硅光电倍增管安装座12，所述第二硅光电倍增管安装座12固定安装于所述基板1的表面；
硅光电倍增管13，所述硅光电倍增管13固定安装于所述基板1的表面；
第二激光器14，所述第二激光器14固定安装于所述基板1的表面；
第二二项色镜及安装座15，所述第二二项色镜及安装座15固定安装于所述基板1的表面。
流式荧原理：激光器经过透镜产生特定激光入射到鞘流池，激光与流过鞘流池中染有荧光染料的微球相遇，荧光染料受激产生荧光，荧光被侧边的收集透镜收集，经过滤光片过滤后入射到光电倍增管，光电倍增产生电信号，通过电路采集电信号传送到电脑分析荧光成分。
硅光电倍增管由工作在盖革模式下的APD(G-APD)微元阵列组成当光子入射硅光电倍增管时，由于雪崩效应，这些微元迅速雪崩导通，并在电场的加速下形成电流。由于雪崩效应的放大作用，硅光电倍增管的增益通常能达到10^5～10^6，与光电倍增管相当；雪崩效应是指硅光电倍增管的反向偏压大于其击穿电压的工作状态。如果加到PN结两端的反向偏压能够使PN结的耗尽层内产生足够强的电场，则在耗尽层内产生的载流子就会在电场的作用下获得足够大的动能，这样载流子便有一定的概率能与其它的硅原子发生碰撞电离，并产生新的电子-空穴对，这样的过程不断地持续下去，就会使载流子的数目急剧增加，这一过程称为雪崩倍增过程。
雪崩倍增过程一旦开始，就会一直持续下去。通常的做法是加入一个与雪崩光电二极管相串联的淬灭电阻进行分压来实现降低耗尽层内的电场强度的目的，流过淬灭电阻的电流会在淬灭电阻两端产生电压降，从而导致二极管内PN结两端的电压也会随之急剧降低，进而导致耗尽层内电场强度迅速减弱，达到停止雪崩的作用，这个过程叫做淬灭。
完成淬灭之后，淬灭电阻两端的电压降消失，PN结两端的电压又达到外加偏压的水平，雪崩光电二极管恢复到对光敏感的状态，准备接收下一个光子，并重复以上过程。
所述硅光电倍增管13包括高压温补电源131、温度传感器132、SIPM传感芯片133和高速跨阻放大器134。
所述高压温补电源131分别与温度传感器132和SIPM传感芯片133电性连接，所述SIPM传感芯片133与高速跨阻放大器134电性连接。
所述第一激光器2、扩束透镜及安装座3和第一聚焦镜及安装座4相适配。
所述光电二极管及安装座9和收集透镜及安装座10相适配。
所述硅光电倍增管13与第二激光器14相适配。
工作过程温度传感器测量SiPM传感芯片133当前的温度给温度传感器132，温度传感器132根据温度信号调整电压输出，保证SiPM传感芯片133具有在不同工作温度下的稳定增益，SiPM传感芯片133输出光电流经高速跨阻放大器变成电压信号供后面电路采集信号。
测试验证：采用二十八项两维分类编码微球，对硅光电倍增管进行测试，发现未补偿前数据X维度的探测器响应存在非线性，造成右上角的微球分辨偏移无法落在对应圈内，就无法识别编码微球造成数据失效或错误，实验数据变通过非线性补偿算法将硅光电倍增管获得的原始数据经过非线性补偿计算，得到的新值满足系统要求的线性范围，可以替换光电倍增管，硅光电倍增管的应用，使得原来使用价格昂贵工艺复杂的真空光电倍增管得到替代，大大降低了系统成本。经过误差补偿使传感器的缺陷得到弥补，从而在流式荧光应用中发挥极大作用。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (8)
1.一种流式荧光光斑位置分布的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将流式荧光分析仪原来摆放光电倍增管的位置摆放具有多通道输出的硅光电倍增管；
S2：激光器经过透镜产生特定激光入射到鞘流池，激光与流过鞘流池中染有荧光染料的微球相遇，荧光染料受激产生荧光，荧光被侧边的收集透镜收集，经过滤光片过滤后入射到硅光电倍增管，光电倍增产生电信号，通过电路采集电信号传送到电脑分析荧光成分；
S3：S1中所述硅光电倍增管包括SIPM传感芯片，SIPM传感芯片4行4列结构的多通道输出为16个电流信号I(1..16)，根据其结构可以设计出以下三个计算公式：
通过计算出光斑中心的2维坐标位置XY以及光斑的扩散程度D，X等于检测器左边一半通道(1、2、5、6、9、10、13、14)的光强总和减去检测器左边一半通道(3、4、7、8、11、12、15、16)的光强总和除于全部的通道光强总和，可以得到归一化数值范围-1到+1，当X输出趋近于0的时候，说明光斑中心在X轴的中间，同理Y等于检测器上边一半通道(1、2、5、6、9、10、13、14)的光强总和减去检测器下边一半通道(3、4、7、8、11、12、15、16)的光强总和除于全部的通道光强总和，可以得到归一化数值范围-1到+1，当Y输出趋近于0的时候，说明光斑中心在Y轴的中间，D值等于检测器中心4个通道(6、7、10、11)的光强总和减去检测器外圈通道(1、2、3、4、5、8、9、12、13、14、15、16)的总和除于全部的通道光强总和，可以得到归一化数值范围-1到+1，D值的大小是表征光斑大小的，当D值变小的时候说明光斑的尺寸在变大。
2.根据权利要求1所述的一种流式荧光光斑位置分布的测量方法，其特征在于：所述SIPM传感芯片输出为16个信号，通过电路设计将16个通道的电流信号转换为电压信号，采用运放加减法电路对16个电压进行运算实现3个公式信号输出。
3.根据权利要求1所述的一种流式荧光光斑位置分布的测量方法，其特征在于：所述流式荧光分析仪包括
基板；
第一激光器，所述第一激光器固定安装于所述基板的表面；
扩束透镜及安装座，所述扩束透镜及安装座固定安装于所述基板的表面；
第一聚焦镜及安装座，所述第一聚焦镜及安装座固定安装于所述基板的表面；
第二聚焦镜及安装座，所述第二聚焦镜及安装座固定安装于所述基板的表面；
第一二项色镜及安装座，所述第一二项色镜及安装座固定安装于所述基板的表面；
光电倍增管，所述光电倍增管固定安装于所述基板的表面；
鞘流池及安装座，所述鞘流池及安装座固定安装于所述基板的表面；
光电二极管及安装座，所述光电二极管及安装座固定安装于所述基板的表面；
收集透镜及安装座，所述收集透镜及安装座固定安装于所述基板的表面；
第一硅光电倍增管安装座，所述第一硅光电倍增管安装座固定安装于所述基板的表面；
第二硅光电倍增管安装座，所述第二硅光电倍增管安装座固定安装于所述基板的表面；
硅光电倍增管，所述硅光电倍增管固定安装于所述基板的表面；
第二激光器，所述第二激光器固定安装于所述基板的表面；
第二二项色镜及安装座，所述第二二项色镜及安装座固定安装于所述基板的表面。
4.根据权利要求3所述的一种流式荧光光斑位置分布的测量方法，其特征在于：所述硅光电倍增管包括高压温补电源、温度SIPM传感芯片、SIPM传感芯片和高速跨阻放大器。
5.根据权利要求4所述的一种流式荧光光斑位置分布的测量方法，其特征在于：所述高压温补电源分别与温度SIPM传感芯片和SIPM传感芯片电性连接，所述SIPM传感芯片与高速跨阻放大器电性连接。
6.根据权利要求3所述的一种流式荧光光斑位置分布的测量方法，其特征在于：所述第一激光器、扩束透镜及安装座和第一聚焦镜及安装座相适配。
7.根据权利要求3所述的一种流式荧光光斑位置分布的测量方法，其特征在于：所述光电二极管及安装座和收集透镜及安装座相适配。
8.根据权利要求3所述的一种流式荧光光斑位置分布的测量方法，其特征在于：所述硅光电倍增管与第二激光器相适配。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110805299.8A CN113466113B (zh) | 2021-07-16 | 2021-07-16 | 一种流式荧光光斑位置分布的测量方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110805299.8A CN113466113B (zh) | 2021-07-16 | 2021-07-16 | 一种流式荧光光斑位置分布的测量方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113466113A true CN113466113A (zh) | 2021-10-01 |
| CN113466113B CN113466113B (zh) | 2023-08-29 |
Family
ID=77880681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110805299.8A Active CN113466113B (zh) | 2021-07-16 | 2021-07-16 | 一种流式荧光光斑位置分布的测量方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113466113B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114046731A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-15 | 西安工程大学 | 基于硅光电倍增管的亚微米单光子量级微小光斑测量方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050254396A1 (en) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Pentax Corporation | Optical communication device |
| JP2008287165A (ja) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | 放射線画像読取装置 |
| CN102004547A (zh) * | 2010-11-10 | 2011-04-06 | 南京大学 | 一种利用无线传感器阵列实现非接触式字符输入的方法 |
| US20120156714A1 (en) * | 2009-09-04 | 2012-06-21 | Radisens Diagnostics Limited | Integrated cytometric sensor system and method |
| CN105203027A (zh) * | 2015-09-22 | 2015-12-30 | 北京凯普林光电科技有限公司 | 一种激光光斑尺寸的测量装置和方法 |
| DE102014221734A1 (de) * | 2014-10-24 | 2016-04-28 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Messvorrichtung und System zur Schmelzkurvenanalyse eines DNA Microarrays, sowie Verwendung eines Fluoreszenzdetektorarrays zur Analyse |
| CN105655435A (zh) * | 2014-11-14 | 2016-06-08 | 苏州瑞派宁科技有限公司 | 光电转换器、探测器及扫描设备 |
| US20170117317A1 (en) * | 2014-06-25 | 2017-04-27 | Agency For Science, Technology And Research | Pixel arrangement |
| CN112198519A (zh) * | 2020-10-01 | 2021-01-08 | 深圳奥比中光科技有限公司 | 一种距离测量系统及方法 |
-
2021
- 2021-07-16 CN CN202110805299.8A patent/CN113466113B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050254396A1 (en) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Pentax Corporation | Optical communication device |
| JP2008287165A (ja) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | 放射線画像読取装置 |
| US20120156714A1 (en) * | 2009-09-04 | 2012-06-21 | Radisens Diagnostics Limited | Integrated cytometric sensor system and method |
| CN102004547A (zh) * | 2010-11-10 | 2011-04-06 | 南京大学 | 一种利用无线传感器阵列实现非接触式字符输入的方法 |
| US20170117317A1 (en) * | 2014-06-25 | 2017-04-27 | Agency For Science, Technology And Research | Pixel arrangement |
| DE102014221734A1 (de) * | 2014-10-24 | 2016-04-28 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Messvorrichtung und System zur Schmelzkurvenanalyse eines DNA Microarrays, sowie Verwendung eines Fluoreszenzdetektorarrays zur Analyse |
| US20160115528A1 (en) * | 2014-10-24 | 2016-04-28 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Measuring device and system for performing melting curve analysis of a dna microarray and utilization of a fluorescence detector array for analysis |
| CN105655435A (zh) * | 2014-11-14 | 2016-06-08 | 苏州瑞派宁科技有限公司 | 光电转换器、探测器及扫描设备 |
| CN105203027A (zh) * | 2015-09-22 | 2015-12-30 | 北京凯普林光电科技有限公司 | 一种激光光斑尺寸的测量装置和方法 |
| CN112198519A (zh) * | 2020-10-01 | 2021-01-08 | 深圳奥比中光科技有限公司 | 一种距离测量系统及方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| ROSHAN LAL MAKKAR ET AL.: "Design and development of portable fluorescence reader using silicon photomultiplier (SiPM) sensor", 《PROCEEDINGS OF SPIE》, pages 1 - 13 * |
| 刘刚 等: "基于SiPM的高灵敏度大响应范围的弱光探测系统", 《光学仪器》, vol. 41, no. 4, pages 69 - 73 * |
| 宋凝芳 等: "微弱原子荧光光场测量系统的设计", 《半导体光电》, vol. 39, no. 1, pages 91 - 94 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114046731A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-15 | 西安工程大学 | 基于硅光电倍增管的亚微米单光子量级微小光斑测量方法 |
| CN114046731B (zh) * | 2021-10-29 | 2023-03-14 | 西安工程大学 | 基于硅光电倍增管的亚微米单光子量级微小光斑测量方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113466113B (zh) | 2023-08-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Antolovic et al. | Dynamic range extension for photon counting arrays | |
| Haemisch et al. | Fully digital arrays of silicon photomultipliers (dSiPM)–a scalable alternative to vacuum photomultiplier tubes (PMT) | |
| US20120156714A1 (en) | Integrated cytometric sensor system and method | |
| EP2790400A1 (en) | Image pickup device, electronic apparatus, optically stimulated luminescence detection scanner, and image pickup method | |
| CN106769810B (zh) | 一种小型模块化多色流式细胞分析仪 | |
| CN113466113B (zh) | 一种流式荧光光斑位置分布的测量方法 | |
| Dai et al. | Realization of a time-correlated photon counting technique for fluorescence analysis | |
| CN113310576B (zh) | 基于半导体光电二极管的高集成度光谱探测系统 | |
| Rech et al. | Photon-timing detector module for single-molecule spectroscopy with 60-ps resolution | |
| Ambrosi et al. | Assembly and performance of SiPM arrays for the prototype SCT proposed for CTA | |
| CN105588826B (zh) | 一种基于光参量放大的飞秒时间分辨多道锁相荧光光谱仪 | |
| CN201607408U (zh) | 一种三磷酸腺苷的荧光检测装置 | |
| CN215299777U (zh) | 一种具有硅光电倍增管的流式荧光点阵仪 | |
| Vasile et al. | High gain avalanche photodiode arrays for DIRC applications | |
| Privitera et al. | Single photon avalanche diodes: towards the large bidimensional arrays | |
| Stewart et al. | Properties of silicon photon counting detectors and silicon photomultipliers | |
| CN208937179U (zh) | 一种自混频太赫兹线阵列探测器读出及显示模组 | |
| Lugiez et al. | IDeF-X V1. 1: Performances of a new CMOS 16 channels analogue readout ASIC for Cd (Zn) Te detectors | |
| CN106353785B (zh) | 基于雪崩光电二极管的传感器及探测器 | |
| Nadeev et al. | Comparison of an avalanche photodiode and a photomultiplier tube as photodetectors of near-infrared radiation in the photon-counting mode | |
| KR20160090560A (ko) | 광자 검출 회로 및 이를 구비하는 검출 장치 | |
| Hughes et al. | Tiled silicon photomultipliers for large-area low-light sensing applications | |
| CN103604785A (zh) | 荧光检测系统 | |
| Ghioni et al. | Monolithic dual-detector for photon-correlation spectroscopy with wide dynamic range and optical 70-ps resolution | |
| CN217032758U (zh) | 一种光强探测器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |