CN114137724A - 一种用于粒子分析仪的光学系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于粒子分析仪的光学系统，包括：合束聚焦光路模块、流动室、前散收集检测组件、荧光收集镜组件以及荧光检测模块；所述荧光收集镜组件与所述荧光检测模块通过光纤连接，所述荧光检测模块包括分别设置的单路荧光检测模块及双路荧光检测模块；所述合束聚焦光路模块包括并列设置的多路子模块，以及柱面镜组；每路所述子模块分别包括激光组件、长焦透镜安装调节组件以及分光镜组件；多路所述子模块以及所述柱面镜组均安装在光学平台上，所述长焦透镜安装调节组件及所述分光镜组件在所述光学平台上的位置可调。本发明中的光学系统能够实现不同数量光路以及荧光检测模块的灵活配置，并且能够快速安装并调整光路系统中的组件。

Description

一种用于粒子分析仪的光学系统

技术领域

本申请涉及生物医疗技术领域，具体而言，涉及一种用于粒子分析仪的光学系统。

背景技术

流式细胞分析仪作为对不同细胞进行统计和分类的仪器已被广泛应用于医疗和生物领域，流式细胞分析仪的光学系统通常由激光激发系统和荧光收集检测模块组成。在激光激发光学系统中，不同波长的激光光束从激光器发射后，经过光学系统的整形后，使得激光在水平和垂直方向上的尺寸不同，最后通过聚焦透镜，形成一个约(10～15)× (50～75)μm椭圆高斯光束束腰光斑，并入射到途经细胞流动室的细胞上。系统的光学镜片数量及光学镜片的面型复杂度决定了系统的综合制造成本，系统光路调整难易度和调试后光路稳定性更是直接决定了仪器的整体性能。

现有激光合束聚焦光路系统方案主要有二种，一种是直接采用现成合束整形模块，另一种是采用伽利略望远镜筒方案。为了将准直激光压缩成(10～15)× (50～75)μm的椭圆高斯光束束腰光斑，直接采用现成的模块，往往体积较大，且与设备整体结构兼容性差。采用伽利略望远镜筒方案，其镜片组成结构较多，较复杂，加工和装配工艺要求高。一般来说，在满足仪器设计的性能前提下，仪器光路系统的光学镜片数量越多，引入系统内的光学噪声越大，光学镜片表面采用的面型越复杂，加工及检测越难。

现有激光合束聚焦光路系统初装后，由于存在结构配合偏差，光路系统中的合束模块和聚焦整形透镜位置需要重新校准，以满足激光光束在聚焦后的束腰位于细胞流动室中心位置。现有细胞分析仪中的光学系统有两类调试方案，一类依靠复杂的调光工装，将光路调好后，通过机械结构完全锁死，此类系统校正难度较大，需要专业技术人员花费很多时间细致地调整才能完成。另一类采用调节灵活的调节架，依靠调节架螺纹副细牙自锁功能保持光路稳定，但此类系统在仪器意外受到大的冲击或高频持续振动，容易出现松动。

发明内容

本申请的目的是提供一种用于粒子分析仪的光学系统，能够实现不同数量光路以及荧光检测模块的灵活配置，并且能够快速安装并调整光路系统中的组件，且光路调好后具有较强的稳定性，降低了粒子分析仪的调试及售后维护难度。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于粒子分析仪的光学系统，包括：合束聚焦光路模块、流动室、前散收集检测组件、荧光收集镜组件以及荧光检测模块；

所述荧光收集镜组件与所述荧光检测模块通过光纤连接，所述荧光检测模块包括分别设置的单路荧光检测模块及双路荧光检测模块；

所述合束聚焦光路模块包括并列设置的多路子模块，以及柱面镜组；

每路所述子模块分别包括激光组件、长焦透镜安装调节组件以及分光镜组件；

多路所述子模块以及所述柱面镜组均安装在光学平台上，所述长焦透镜安装调节组件及所述分光镜组件在所述光学平台上的位置可调。

在可选的实施方式中，所述长焦透镜安装调节组件包括长焦透镜安装座以及长焦透镜，所述长焦透镜粘接在所述长焦透镜安装座上的镜片安装孔上；

所述长焦透镜安装座底部设置有销孔和螺丝固定孔，所述销孔及所述螺丝固定孔均为长圆孔。

在可选的实施方式中，所述光学平台包括平台底板，所述平台底板上设置有定位销钉及螺纹孔，位于所述长焦透镜安装座两侧的所述平台底板上设置有内六角调节孔。

在可选的实施方式中，所述分光镜组件包括分光镜调节架和分光镜，所述分光镜调节架包括分光镜安装座及分光镜调整座，所述分光镜粘接在所述分光镜安装座的分光镜安装孔上。

在可选的实施方式中，所述分光镜安装座与所述分光镜调整座之间连接有单耳拉簧，所述单耳拉簧的一端连接有螺接在所述分光镜调整座上的顶丝，另一端的连接耳挂接在所述分光镜安装座上的挂杆上。

在可选的实施方式中，分光镜调整座安装在所述光学平台上，所述分光镜安装座上设置有螺纹副，所述螺纹副的球面端顶抵在所述分光镜调整座的侧面上，另一端突出于所述分光镜安装座的侧面并连接有螺纹副锁紧螺母。

在可选的实施方式中，还包括光学罩，所述合束聚焦光路模块、所述流动室、所述前散收集检测组件以及所述荧光收集镜组件设置在所述光学罩的内部，所述荧光检测模块设置在所述光学罩的外部，所述光纤连接在所述光学罩及所述荧光检测模块之间。

在可选的实施方式中，所述单路荧光检测模块及所述双路荧光检测模块均包括温控单元以及连接在所述温控单元上的荧光检测单元，分别构成所述单路荧光检测模块及所述双路荧光检测模块的单通道检测单元及双通道检测单元。

在可选的实施方式中，所述光学罩可拆卸连接有内部状况观测装置，所述内部状况观测装置包括观测组件，所述光学罩上开设有观测孔，所述观测组件的至少一部分能够通过所述观测孔伸入所述光学罩内部。

在可选的实施方式中，所述观测组件包括数码相机、镜头固定座以及镜头压环，所述镜头压环与所述镜头固定座可拆卸连接，所述镜头固定座连接在所述光学罩上。

本发明中的用于粒子分析仪的光学系统，通过设置的单路荧光检测模块及双路荧光检测模块，并与合束聚焦光路模块的多路子模块相结合，能够扩充光路以及检测信号的配置数量，可以实现最多三组荧光信号的检测，单路荧光检测模块及双路荧光检测能够根据具体的光路数量具体选取灵活配置，从最大程度上增强了荧光检测模块配置的灵活性。

当光学系统中需要对两路以下的光路进行检测时，可通过双路荧光检测模块进行荧光信号的检测，当需要对三路光路进行检测时，可通过单、双路荧光检测模块的结合配置，以二加一的形式满足三路光路的荧光检测需求，从而实现单路激光、双路激光以及三路激光的不同机型的灵活配置。

通过调整光路系统中长焦透镜安装调节组件及分光镜组件位置的形式，能够快速调整光路系统中的长焦透镜以及分光镜在光路上的位置，降低粒子分析仪的调试以及维护难度。

本申请的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为光路系统的整体结构示意图；

图2为第一种波长激光光束的光路示意图；

图3为第二种波长激光光束的光路示意图；

图4为第三种波长激光光束的光路示意图；

图5为合束聚焦光路模块的俯视结构示意图；

图6为长焦透镜安装座的结构示意图；

图7为长焦透镜安装座的俯视结构示意图；

图8为合束聚焦光路模块中分光镜安装座的结构示意图；

图9为合束聚焦光路模块中分光镜调整座的结构示意图；

图10为分光镜安装座与分光镜调整座的组配结构示意图；

图11为柱面镜组的结构示意图；

图12为柱面镜组的俯视结构示意图；

图13为荧光检测模块的结构示意图；

图14为图13的俯视结构示意图；

图15为光纤准直器组件的结构示意图；

图16为分光镜组件的侧视结构示意图；

图17为分光镜组件底部的结构示意图；

图18为分光镜固定座的结构示意图；

图19为滤光片组件的结构示意图；

图20为聚焦透镜组件的结构示意图；

图21为温控单元的结构示意图；

图22为探测器组件的结构示意图；

图23为多通道检测单元的俯视结构示意图；

图24为荧光检测模块的外部结构示意图；

图25为本申请检测仪器内部状况观测装置的结构示意图；

图26为图25的侧视结构示意图；

图27为图25的正视结构示意图；

图28为观察门在光学罩内部的安装示意图；

图29为观察门在连接座上的安装结构示意图。

图标：

1-光纤准直器组件；11-光纤准直镜；12-准直镜座；13-准直镜安装孔；14-光纤接口座；15-顶丝；16-顶丝孔；2-分光镜组件；21-分光镜；22-分光镜安装座；23-分光镜固定座；24-长圆孔；25-凸块；26-限位槽；27-限位销孔；28-螺纹孔；3-滤光片组件；31-滤光片；32-滤光片安装环；33-滤光片底座；34-滤光片安装孔；4-聚焦透镜组件；41-聚焦透镜；42-透镜安装座；43-限位销钉；44-准直光标孔；5-温控单元；51-散热器；52-隔热衬板；53-散热座；54-背板；55-底板；6-探测器组件；61-探测板；62-探测器；7-保温外罩；

10-光学罩；110-观测孔；20-观察门；210-推拉块；220-倒角；30-连接座；310-贯通孔；320-沉槽；330-限位块；40-数码相机；410-镜头；420-调焦旋钮；50-镜头固定座；510-定位销孔；520-弧形凹槽；530-对接孔；60-镜头压环；

100-激光组件；200-长焦透镜安装调节组件；201-长焦透镜安装座；202-长焦透镜；203-镜片安装孔；204-销孔；205-螺丝固定孔；206-内六角扳手；300-分光镜组件；301-分光镜调节架；302-分光镜；303-分光镜安装座；304-分光镜调整座；305-分光镜安装孔；306-单耳拉簧；307-顶丝；308-连接耳；309-挂杆；400-柱面镜组；401-柱面镜安装座；402-柱面镜；500-光学平台；501-位置调节孔；600-螺纹副；601-球面端；602-调节端；603-螺纹副锁紧螺母；700-流动室；800-荧光检测模块；900-光纤。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

参见图1-图13，本申请提供的用于粒子分析仪的光学系统，包括：合束聚焦光路模块、流动室700、前散收集检测组件、荧光收集镜组件以及荧光检测模块800；所述荧光收集镜组件与所述荧光检测模块800通过光纤900连接，所述荧光检测模块800包括分别设置的单路荧光检测模块及双路荧光检测模块；所述合束聚焦光路模块包括并列设置的多路子模块，以及柱面镜组400；每路所述子模块分别包括激光组件100、长焦透镜安装调节组件200以及分光镜组件300；多路所述子模块以及所述柱面镜组400均安装在光学平台500上，所述长焦透镜安装调节组件200及所述分光镜组件300在所述光学平台500上的位置可调。

本发明中的用于粒子分析仪的光学系统，包括合束聚焦光路模块、流动室、前散收集检测组件、荧光收集镜组件以及荧光检测模块等常规光学功能组件，合束聚焦光路模块具体由并列设置的三路不同波长的激光组件100、三个长焦透镜202、三个分光镜302，以及一个柱面镜组400组成；

本发明中的荧光检测模块800包括分别设置的单路荧光检测模块及双路荧光检测模块，其中单路荧光检测模块及双路荧光检测模块分别包括一套及两套荧光检测单元，分别构成单路荧光检测模块及双路荧光检测模块的单通道检测单元及双通道检测单元。

通过单通道检测单元及双通道检测单元，能够实现荧光检测单元的灵活配置。具体地，合束聚焦光路模块中的激光子模块与荧光检测单元相对应。当需要对一路或者两路激光进行检测时，可通过荧光检测模块中的双路荧光检测模块的配置，对一路或者两路荧光信号进行检测。当需要对三路激光进行检测时，可通过同时配置单路荧光检测模块及双路荧光检测模块的形式，对三路荧光信号同时进行检测。

通过上述形式，能够实现单激光、双激光以及三激光不同机型的灵活配置，满足不同工况以及不同机型在检测中的实际要求。

并列设置的激光组件100中每个半导体激光前端均对应设置有长焦透镜202，以及与每个长焦透镜202对应匹配的分光镜302，三路不同波长激光光束经过对应设置的长焦透镜202，并经对应匹配的分光镜302反射后，分别通过柱面镜组400进行整形聚焦形成尺寸为10～15× 50～75μm的椭圆形束腰光斑，且不同激光光束的椭圆形束腰光斑均分布于细胞分流仪的细胞流动室700中心上下的0.2mm范围之内。

三个长焦透镜202都是镀有AR增透膜（400nm-700nmT>99.5%）的平台透镜，其中凸面正对激光发射方向，减少激光干涉产生。分光镜302表面镀有不同的光学膜层，用以实现对应激光光束的反射，而完全透过其它激光光束。

柱面镜组400具体包括镀有AR增透膜（400nm-700nmT>99.5%）的正交摆放的两个柱面镜402，其中一个柱面镜402对激光水平方向进行聚焦，另一个柱面镜402对激光垂直方向进行聚焦，三种不同波长激光光束的光路示意图参见图2-图4。

合束聚焦光路模块具体安装在光学平台500上，其中，激光组件100包括并列安装在光学平台500上的三组激光器组件，长焦透镜安装调节组件200包括并列设置的三个结构相同的长焦透镜安装座201以及长焦透镜202，长焦透镜202粘接在长焦透镜安装座201上的镜片安装孔203上，长焦透镜安装座201具体连接在光学平台500上，且长焦透镜安装座201在光学平台500上的位置可调。

具体地，在长焦透镜安装座201的底部设置有销孔204和螺丝固定孔205，在光学平台500上设置有与销孔204及螺丝固定孔205对应的定位销钉及螺纹孔，连接过程中通过销孔204与定位销钉的快速对接能够方便长焦透镜安装座201在光学平台500上的安装，并通过同时穿接在螺纹孔及螺丝固定孔205中的螺钉将长焦透镜安装座201固定在光学平台500上。

优选地，销孔204及螺丝固定孔205均为长圆孔的形式，在对螺钉进行预紧后，能够使销钉及螺钉在长圆孔中相对地进行移动，从而实现长焦透镜安装座201在光学平台500上位置的调整。本实施例中长圆孔的长度方向沿激光发射方向延伸，能够调整安装在长焦透镜安装座201上的长焦透镜202的位置。

为了方便地对长焦透镜安装座201进行移动，位于长焦透镜安装座201两侧的光学平台500上设置有位置调节孔501，具体地，两个位置调节孔501为设置在光学平台500顶壁上的沉孔，在调整位置时，可以采用内六角扳手206的短边插入沉孔内，并通过杠杆原理以内六角扳手206与沉孔的接触位置为基点转动内六角扳手206，使内六角扳手206的长边推动长焦透镜安装座201移动，通过沉孔形式的位置调节孔501以及内六角扳手206能够快速调节长焦透镜安装座201在前后方向上的位置。

分光镜组件300包括分光镜调节架301和分光镜302，分光镜调节架301具体包括分光镜安装座303及分光镜调整座304，分光镜调整座304连接在光学平台500上，分光镜安装座303上设置有用于安装分光镜302的分光镜安装孔305，分光镜302粘接在分光镜安装孔305上。

分光镜安装座303与分光镜调整座304之间通过单耳拉簧306连接为整体结构，具体地，单耳拉簧306的一端连接有螺接在分光镜调整座304上的顶丝307，另一端的连接耳308挂接在分光镜安装座303上的挂杆309上，通过单耳拉簧306的拉力将分光镜安装座303与分光镜调整座304固定在一起。

分光镜调整座304侧面上设置有两个限位孔，其中一个限位孔的两侧粘接有两个卡位销钉，在分光镜安装座303的侧面上设置有用于容置卡位销钉的容置槽，在连接时通过卡位销钉与容置槽的相互配合，能够提高安装过程的定位效果，提高便捷性。

为了使分光镜安装座303以及分光镜302的位置能够调节的角度，在分光镜安装座303上设置有螺纹副600，螺纹副600通过胶粘的形式安装在分光镜安装座303的螺纹副600安装孔中，螺纹副600包括球面端601及调节端602，球面端601在穿过分光镜安装座303的厚度方向后抵接在分光镜调整座304贴近于分光镜安装座303的侧面上，调整端突出于分光镜安装座303上远离分光镜调整座304的侧面上。

基于分光镜调整座304在光学平台500上的固定连接，通过调节螺纹副600能够调整分光镜安装座303相对于分光镜调整座304的偏转位置，从而能够调整粘接在分光镜安装座303上的分光镜302的反射角度，在完成分光镜302角度的调整后，通过螺纹副锁紧螺母603将螺纹副600的调整端锁死，能够保证分光镜调节架301在受到持续高频振动时也能保证光路的稳定，大大降低光路调试难度及售后维护难度，同时保证了光路的稳定性。

在分光镜调整座304的底部预留设置有螺丝孔及销钉孔，在光学平台500上同样设置有与销钉孔对应的定位销钉，方便分光镜调整座304在光学平台500上的定位安装。

柱面镜组400包括正交放置的两片柱面镜402，以及用于安装柱面镜402的柱面镜安装座401，柱面镜安装座401上预留设置有柱面镜402安装孔，两片柱面镜402采用胶粘的方式固定在柱面镜402安装孔内，柱面镜安装座401底部设置有两个销钉限位孔和两个螺丝固定孔205，用于将柱面镜组400固定在光学平台500上。

现有光学系统大多在激光发射前端设置一个扩束镜组或望远镜组，配合柱面镜组400能够将半导体激光发出的光整形成一个约(10～15)× (50～75)μm椭圆高斯光束束腰光斑。但扩束镜组和望远镜组结构至少需要两片正负透镜组成，本发明中仅在激光前端设置平凸长焦透镜202即可实现上述整形效果，光路系统更加简洁，极大降低了光学镜片的整体制造成本。

相较于现有扩束镜组或望远镜组调节需要依靠复杂的调光工装将光路调好，再通过机械结构完全锁死，调节难度较大，需要专业技术人员花费较长时间细致地调整完成，本发明中的长焦透镜安装调节组件200通过销钉限位，以及光学平台500预留的调节孔位，只需借助内六角扳手206即可快速完成长焦透镜202前后位置调节，光路调好后，将固定螺丝再锁紧即可，大大降低光路调试难度及售后维护难度，同时保证了光路的稳定性。

另外，现有的分光镜302调节结构太过灵活，依靠调节架螺纹副600细牙自锁功能保持光路稳定，但光学系统在仪器意外受到较大冲击或高频持续振动时，容易出现松动。本发明的分光镜调节架301通过采用单耳拉簧306及螺纹副600实现了分光镜302上下左右位置的灵活调节，光路调整后，通过螺纹副锁紧螺母603将分光镜调节架301反向锁死，使得分光镜调节架301在受到持续高频振动也能保证光路的稳定，大大降低光路调试难度及售后维护难度，同时保证了光路的稳定性。

结合图13-图24，本发明中的光学系统还包括主体结构的光学罩10，光学罩10内部设置有流动室700、前散收集检测组件、荧光收集镜组件、荧光输出组件以及合束聚焦光路模块，荧光输出组件通过光纤900连接荧光检测模块800，荧光检测模块800设置在光学罩10的外部。

具体地，荧光检测模块800包括温控单元5以及设置在温控单元5上的荧光检测单元；荧光检测单元包括光纤准直器组件1、分光镜组件2、滤光片组件3、聚焦透镜组件4以及探测器组件6；光纤准直器组件1、分光镜组件2以及滤光片组件3分别与聚焦透镜组件4连接，聚焦透镜组件4及探测器组件6连接在温控单元5上。

通过将荧光检测单元所包括的各个组件相互连接的形式，能够使整体结构更加紧凑，利于在同一台多激光通道仪器上配置多套荧光检测模块800。本发明中的温控单元5上可根据激光通道的数量配套设置一套或者多套荧光检测单元，构成荧光检测模块800的单通道检测单元或者多通道检测单元，实现了荧光检测单元的灵活配置，满足了粒子分析仪激光通道的扩展需求。

本实施例中光纤准直器组件1、分光镜组件2以及滤光片组件3分别连接在聚焦透镜组件4上，具体地，上述三个组件连接在聚焦透镜组件4所包括的透镜安装座42上，且在透镜安装座42上设置有与各个组件连接时的限位销钉43，一方面能够使整体结构更加紧凑，另一方面使各组件在透镜安装座42上多次拆装时的重复性高，在提高连接效率的同时保证安装精准度。

除了上述功能组件，荧光检测模块800还包括保温外罩7，具体地，光纤准直器组件1通过螺钉连接在透镜安装座42的侧面，分光镜组件2通过螺钉连接在透镜安装座42的上部，滤光片组件3通过螺钉安装在透镜安装座42的前侧。透镜安装座42的底部与温控单元5连接，探测器组件6连接在温控单元5的底部，保温外罩7与温控单元5用螺钉连接。

以下通过不同组件的具体结构以及连接关系对本发明中的荧光检测模块800展开说明。

光纤准直器组件1包括光纤准直镜11及准直镜座12，在准直镜座12上设置有用于安装光纤准直镜11的准直镜安装孔13，光纤准直镜11胶粘连接在准直镜安装孔13中，准直镜座12连接在聚焦透镜组件4的透镜安装座42上。

准直镜座12上连接有光纤接口座14，光纤接口座14通过顶丝15连接在准直镜座12上，准直镜座12上设置有用于容置顶丝15的顶丝孔16。通过顶丝15能够将准直镜与光纤900接口同轴配合，保证光纤准直镜11对光纤900的准直度。

分光镜组件2具体包括分光镜21、分光镜安装座22及分光镜固定座23，分光镜21及分光镜安装座22均包括多个，分光镜21与分光镜安装座22具体为一一对应的关系，分光镜21胶粘在分光镜安装座22上，分光镜安装座22连接在分光镜固定座23上。

具体地，分光镜安装座22包括间隔设置的多个，每个分光镜21分别胶粘连接在与其对应的分光镜安装座22上，在分光镜固定座23上间隔设置有多个长圆孔24，每个分光镜安装座22通过独立的螺钉安装在长圆孔24中。通过螺钉在长圆孔24中与分光镜21固定座连接，分光镜安装座22可以沿长圆孔24左右滑动，用于调节反射到检测器端面的光斑位置。

通过将多组分光镜安装座22以及分光镜21间隔布设在同一分光镜固定座23上，有效实现了分光镜21的集成安装，保证了分光镜组件2的结构紧凑。本实施例中的多组分光镜安装座22以及分光镜21分别安装在长圆孔24形式的分光镜安装孔中，由长圆孔24形式的分光镜安装孔构成了分光镜固定座23上的多个滑孔，能够方便每个分光镜安装座22在分光镜固定座23安装时的位置调整。进行位置调整后，在进行安装时，每个分光镜安装座22通过独立的螺钉安装在长圆孔24中，通过独立螺钉的连接形式，能够单独维护或者更换其中一个分光镜21，并不影响其他通道光路位置，增强了分光镜组件2的可操作性。

为了保证分光镜安装座22在连接时能够不发生转动偏移，分光镜安装座22具体与分光镜固定座23之间卡接限位，通过设置在分光镜安装座22顶部的凸块25以及分光镜固定座23底部的限位槽26进行。同时为了兼顾分光镜安装座22在分光镜固定座23上的滑动调节，凸块25与限位槽26之间为滑动配合的关系。分光镜固定座23上的限位槽26和分光镜安装座22上的凸块25结构，使得分光镜安装座22只需要一个螺钉即可实现紧固，解决了不设限位槽26时，在螺钉连接时分光镜安装座22会跟随转动的问题。

在限位卡接时，凸块25容置在限位槽26中且能够使分光镜安装座22沿限位槽26在长圆孔24中滑动调整安装位置，使分光镜安装座22通过凸块25与限位槽26配合连接在分光镜固定座23上。通过卡接限位的关系，能够使单个螺钉锁紧的过程中分光镜固定座23不发生转动，保证安装精准度。

本实施例中的分光镜固定座23具体连接在聚焦透镜组件4的透镜安装座42上，分光镜固定座23具体为工字形结构，且设置有限位销孔27以及螺纹孔28。优选地，限位销孔27及螺纹孔28分别设置在分光镜固定座23的对角上，同时兼顾了分光镜固定座23的定位及连接，保证了连接稳定性。

分光镜组件2与聚焦透镜组件4通过销钉限位连接，分光镜组件2整体拆装时，分光镜安装座22无需重新调整光路，且对分光镜组件2任意一个分光镜安装座22进行更换时，其余分光镜安装座22位置无需重新调试，增强了可操作性。

滤光片组件3包括滤光片31、滤光片安装环32以及滤光片底座33，滤光片底座33上间隔设置有多个滤光片安装孔34，滤光片安装环32通过交错布置在其两侧的螺钉与滤光片安装孔34连接，滤光片31胶粘在滤光片安装环32上，交错布置在滤光片安装环32两侧的螺钉，能够将每个滤光片安装环32连接在相邻螺钉之间，方便了对某一个滤光片安装环32的固定及更换，不影响其他通道光路位置。且任意一个滤光片安装环32可以重复拆装更换，无需重新调光路。

滤光片底座33具体连接在聚焦透镜组件4所包含的透镜安装座42的侧部，基于上文已述的透镜安装座42上设置的限位销钉43，在滤光片底座33的侧部设置有与限位销钉43相对应的限位销孔27，能够多次拆装且重复性好。

聚焦透镜组件4还包括连接在透镜安装座42上的聚焦透镜41，聚焦透镜41胶粘在透镜安装座42内部，透镜安装座42的顶部及侧部均设置有限位销钉43，且限位销钉43的设置位置与分光镜固定座23及滤光片底座33上的限位销孔27的位置相对，通过限位销钉43及限位销孔27之间的匹配连接，使得各组件之间的拆装更加方便，且在保证结构紧凑的同时增强了安装精准度。

在透镜安装座42的侧壁上还加工有准直光标孔44，使得光纤准直器组件1在准直荧光的过程中通过指示标孔能够直接进行标定，无需借助额外工装即可完成准直操作。

本实施例中的温控单元5包括散热器51、半导体制冷器、热敏电阻、散热座53以及隔热衬板52，其中散热座53连接在隔热衬板52上，隔热衬板52贴合在散热器51上，能够建立通畅的传热通道，方便热量的传导散热。

散热座53包括贴合在隔热衬板52上的背板54以及连接在背板54底部的底板55，透镜安装座42连接在底板55的上部；探测器组件6连接在底板55的下部。

具体地，探测器组件6包括连接在底板55下部的探测板61以及安装在探测板61上的探测器62，基于本发明中能够产生小于1mm的荧光光斑，本实施例中的探测器62优选雪崩二极管，在保证可靠检测的同时极大降低了探测器62的成本。

本发明中的荧光检测模块800，能够在单通道检测模块基础上扩展为多通道检测模块，使得模块体积更加紧凑。基于荧光检测模块800在运行时需要恒温工作，通过荧光检测模块800体积紧凑的结构能够达到更加稳定的温控效果。

结合图25-图29，在光学罩10上可拆卸连接有内部状况观测装置，内部状况观测装置包括观测组件，所述光学罩10上开设有观测孔110，所述观测组件的至少一部分能够通过所述观测孔110伸入所述光学罩10内部。

本申请提供的检测仪器内部状况观测装置，主要用于观测检测仪器内部状况的状态，具体来讲，主要用于观测粒子分析仪中流动室700及其附近光路的状况，通过设置在光学罩10上的位于流动室700位置的观测孔110，能够对流动室700及其附近光路的状况进行观测，可活动地安装在光学罩10上的观察门20，能够控制观测孔110的启闭，根据观测需要灵活调整。

通过可拆卸连接在光学罩10上的观测组件，能够根据观测需求对观测组件进行拆装，观测组件的至少一部分能够通过观测孔110伸入光学罩10，能够实现不对光学罩10拆卸的情况下对流动室700及其附近光路的状况进行观察，防止环境中的颗粒物飘落至光学系统内部的镜片上，保证仪器性能的稳定可靠行。

同时可通过观测组件对流动室700及其附近光路的状况进行图像或者视频的采集，可将图像视频等资料远程供给售后人员，以便快捷地明确故障问题，提高故障诊断效率。

具体地，观测孔110开设在光学罩10的侧壁上，在光学罩10的内侧壁上连接有用于安装所述观察门20的连接座30，通过将连接座30以及观察门20设置在光学罩10内部的内侧壁上，避免了观测组件与观察门20的干涉，增强了观测装置的可操作性。

在连接座30上设置有与观测孔110重合的贯通孔310，该贯通孔310开设在连接座30的厚度方向上，观测孔110与贯通孔310在轴向上重合，优选地，在仪器水平放置的状态下，观测孔110与贯通孔310在水平方向上重合，在观察门20打开状态下，观测组件的镜头410能够同时穿过观测孔110及连接座30上的贯通孔310，对流动室700及其附近光路的状态进行观测。

具体地，观察门20设置在所述贯通孔310与所述观测孔110之间，并贴合在所述光学罩10的内侧壁上，观察门20能够便捷地控制观测孔110与贯通孔310之间的通断，并且通过贴合在光学罩10内侧壁上的形式构成了观察门20与光学罩10内侧壁之间的接触，起到了良好的遮挡效果，避免外部自然光通过缝隙进入流动室700。

本实施例中的观察门20可滑动地安装在连接座30上，在连接座30上设置有用于插装所述观察门20的沉槽320，在沉槽320的两侧构成了观察门20在连接座30上的两个限位块330，所述观察门20过盈配合地插装在沉槽320中，且能够相对两侧的限位块330上下滑动，使所述观察门20能够在所述连接座30与光学罩10之间滑动，在观察门20打开的状态下，观察门20并不脱离连接座30，通过两侧限位块330与观察门20之间的摩擦预紧力使观察门20固定在连接座30的上部。

为了方便对观察门20进行控制，在所述观察门20上连接有突出于所述光学罩10外侧壁的推拉块210，通过推拉块210能够便捷地移动观察门20，操作便捷。

具体地，连接座30为方形块状结构，通过螺钉将连接座30连接在所述光学罩10内部，连接座30靠近光学罩10的侧面为平面，该平面与观察门20的外侧面平齐，使观察门20夹紧安装在沉槽320中。沉槽320具体为沿所述观察门20滑动方向延伸的贯通槽，能够方便观察门20在沉槽320中的上下位移。

观察门20具体为方形的平板结构，基于其在沉槽320中的可滑动安装，为了保证滑动过程的顺畅性，在其四个转角处分别设置有倒角220，本实施例中的倒角220具体为斜线型倒角220，方便加工，还可以为圆弧形式的倒角220，可根据实际的加工条件具体调整。

平板结构观察门20的两个板面分别与沉槽320的槽面以及光学罩10的内侧壁贴合，保证其连接稳固性。其中，观察门20的内侧板面与沉槽320的槽面相贴合，外侧板面与光学罩10的内侧壁贴合设置，通过将观察门20夹紧安装在沉槽320与光学罩10内侧壁之间，有效防止了观察门20与光学罩10之间出现缝隙，对流动室700及其附近的光学器件造成影响。另外，还可以通过夹紧的形式构成观察门20与光学罩10之间的摩擦预紧力，从不同方位角度保证观察门20的安装可靠。

为了使观测组件能够连接安装在光学罩10上，在光学罩10上连接有观测组件安装座（图中未示出），具体地，观测组件安装座设置在光学罩10的底部，能够方便观测组件的对接拼装，为了提高连接过程的快捷性及保证对位精准，在观测组件安装座上设置有定位销钉，通过设置定位销钉的形式能够实现观测组件安装座与观测组件的对接定位，快捷地进行拼接组配。

观测组件包括数码相机40、镜头固定座50以及镜头压环60，本实施例中的数码相机40包括筒状的镜头410，在观测过程中，镜头410同时通过观测孔110及贯通孔310伸入光学罩10内部。在镜头固定座50的顶部设置有弧形凹槽520，通过镜头固定座50与镜头压环60之间的配合能够将数码相机40镜头410固定安装。优选地，镜头固定座50与镜头压环60具体为可拆卸的连接关系，能够方便调节镜头410在光学罩10内部的伸入长度，满足不同观测工况下的实际要求。

在对镜头410调整以及安装后，通过镜头固定座50与观测组件安装座之间的连接将整体的观测组件安装在观测组件上。观测组件安装座上设置有定位销钉以及设置在定位销钉两侧的安装孔，在镜头固定座50的底部设置有定位销孔510以及设置在定位销孔510两侧的对接孔530，通过连接在安装孔及对接孔530中的螺钉实现观测组件在光学罩10上的固定。定位销钉与定位销孔510之间配合连接，能够精准地将数码相机40的镜头410对位插入观测孔110中，提高了连接快捷性，同时保证了数码相机40反复拆装的位置一致性。

本发明中流动室700的内部状况具体是通过数码相机40对图像视频数据采集后，传输到观测电脑上进行观测分析的。观测电脑与数码相机40通过数据线电连接，能够实时观测数码相机40采集到的图像视频信息，并且方便了对信息数据的存储，在检测仪器出现故障时，可将图像视频信息远程传输给售后人员，方便故障问题的明确，提高诊断效率。在数码相机40上设置有调焦旋钮420，用户可根据观测电脑显示界面手动调节画面清晰度和画面方向。

通过本发明中的检测仪器内部状况观测装置，可以帮助用户直接看到流动室700及其附近光路是否有光信号产生，判断仪器的工作是否正常，迅速帮助用户定位检测过程中的问题点；观察门20的设置降低了维护难度，且极大降低了维护过程中环境颗粒物对光学系统污染的概率；观测组件的镜头410可以方便的安装在光学罩10上，通过观测电脑图像视频观察流动室700及其附近光路的情况，一旦液路光学系统出现故障，客户将观察到的情况直接反馈给售后人员，可以大大提高仪器的故障诊断效率。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于粒子分析仪的光学系统，其特征在于，包括：合束聚焦光路模块、流动室、前散收集检测组件、荧光收集镜组件以及荧光检测模块；

所述荧光收集镜组件与所述荧光检测模块通过光纤连接，所述荧光检测模块包括分别设置的单路荧光检测模块及双路荧光检测模块；

所述合束聚焦光路模块包括并列设置的多路子模块，以及柱面镜组；

每路所述子模块分别包括激光组件、长焦透镜安装调节组件以及分光镜组件；

多路所述子模块以及所述柱面镜组均安装在光学平台上，所述长焦透镜安装调节组件及所述分光镜组件在所述光学平台上的位置可调。

2.根据权利要求1所述的用于粒子分析仪的光学系统，其特征在于，所述长焦透镜安装调节组件包括长焦透镜安装座以及长焦透镜，所述长焦透镜粘接在所述长焦透镜安装座上的镜片安装孔上；

所述长焦透镜安装座底部设置有销孔和螺丝固定孔，所述销孔及所述螺丝固定孔均为长圆孔。

3.根据权利要求2所述的用于粒子分析仪的光学系统，其特征在于，所述光学平台上设置有定位销钉及螺纹孔，位于所述长焦透镜安装座两侧的所述光学平台上设置有位置调节孔，所述位置调节孔包括开设在所述光学平台顶壁上的沉孔。

4.根据权利要求1所述的用于粒子分析仪的光学系统，其特征在于，所述分光镜组件包括分光镜调节架和分光镜，所述分光镜调节架包括分光镜安装座及分光镜调整座，所述分光镜粘接在所述分光镜安装座的分光镜安装孔上。

5.根据权利要求4所述的用于粒子分析仪的光学系统，其特征在于，所述分光镜安装座与所述分光镜调整座之间连接有单耳拉簧，所述单耳拉簧的一端连接有螺接在所述分光镜调整座上的顶丝，另一端的连接耳挂接在所述分光镜安装座上的挂杆上。

6.根据权利要求4所述的用于粒子分析仪的光学系统，其特征在于，分光镜调整座安装在所述光学平台上，所述分光镜安装座上设置有螺纹副，所述螺纹副的球面端顶抵在所述分光镜调整座的侧面上，另一端突出于所述分光镜安装座的侧面并连接有螺纹副锁紧螺母。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的用于粒子分析仪的光学系统，其特征在于，还包括光学罩，所述合束聚焦光路模块、所述流动室、所述前散收集检测组件以及所述荧光收集镜组件设置在所述光学罩的内部，所述荧光检测模块设置在所述光学罩的外部，所述光纤连接在所述光学罩及所述荧光检测模块之间。

8.根据权利要求7所述的用于粒子分析仪的光学系统，其特征在于，所述单路荧光检测模块及所述双路荧光检测模块均包括温控单元以及连接在所述温控单元上的荧光检测单元，分别构成所述单路荧光检测模块及所述双路荧光检测模块的单通道检测单元及双通道检测单元。

9.根据权利要求7所述的用于粒子分析仪的光学系统，其特征在于，所述光学罩可拆卸连接有内部状况观测装置，所述内部状况观测装置包括观测组件，所述光学罩上开设有观测孔，所述观测组件的至少一部分能够通过所述观测孔伸入所述光学罩内部。

10.根据权利要求9所述的用于粒子分析仪的光学系统，其特征在于，所述观测组件包括数码相机、镜头固定座以及镜头压环，所述镜头压环与所述镜头固定座可拆卸连接，所述镜头固定座连接在所述光学罩上。

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