CN211856322U - 一种荧光收集及荧光分离结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种荧光收集及荧光分离结构，包括一对对称的设于流动池两侧第一、第二光通道；于光通道的入口端设置非球面镜，出口端设置荧光收集组件；荧光收集组件包括依次设于探测器前的聚焦透镜和带通滤光片；流动池内的复色光，经非球面镜折射后于光通道内传播，经带通滤光片后，于带通范围内的复色光透射后再经聚焦透镜汇聚向探测器，于带通范围外的复色光被反射回光通道中，再经非球面镜折射后投向流动池；匹配第一、第二光通道的带通滤光片分别为第一、第二带通滤光片，且带通范围不同。本发明可设置不同的带通范围，同时进行多个光谱收集，结构简单，使用方便，收集效率是单个透镜的2倍，效率高，具有很强的实用性和广泛的适用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种荧光收集结构，具体涉及一种荧光收集及荧光分离结构。
背景技术
在医疗和生物领域，通常采用流式细胞仪来分析细胞、DNA、细菌等微小粒子，流式细胞仪及流式细胞术，是一种在功能水平上对单细胞可其它微小粒子进行定量分析或分选的检测手段，可以高速的分析大量细胞(速度一般1万个每秒以上)，并能同时检测一个细胞的多个参数。激光束经过整形后照射到样本流上，样本流里含有被标记了荧光染料的待测细胞，当待测细胞在激光束的照射下产生荧光和侧向角散射光，产生的荧光很弱，而且荧光向整个空间360度立体角发散。荧光收集镜头的作用就是尽可能多的收集荧光信号，荧光信号被收集的越多，仪器的荧光探测性能就越高，对弱荧光信号的灵敏度就越高。
目前，各种流式细胞仪的荧光收集镜主要有四种：(一)直接采用现成的显微物镜产品镜头；(二)采用单个非球面镜；(三)针对流式定制的物镜；(四)是采用反射式的收集方式(前三种为透射式)。
显微物镜的NA与工作距离成反比，NA 1.0以上的工作距离基本在0.5mm以内，由于流式细胞仪上的流动池壁厚一般需要在1.4mm以上(壁厚太小容易在安装时折断且加工困难)，所以只能采用工作距离符合要求但NA一般小于0.4的物镜，因此收集的荧光信号能量有限，且显微物镜的成本很高。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种简单、高效的荧光收集及荧光光谱分离结构。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种荧光收集及荧光分离结构，包括一对对称的设于流动池两侧的光通道：第一光通道和第二光通道；
于光通道的入口端设置非球面镜，出口端设置荧光收集组件；
所述荧光收集组件，包括依次设于探测器前的聚焦透镜和带通滤光片；
流动池内的复色光，经非球面镜折射后于光通道内传播，经带通滤光片后，于带通范围内的复色光透射后再经聚焦透镜汇聚向探测器，于带通范围外的复色光被反射回光通道中，再经非球面镜折射后投向流动池；
匹配第一光通道和第二光通道的带通滤光片分别为：第一带通滤光片和第二带通滤光片，且第一带通滤光片和第二带通滤光片的带通范围不同。
上述非球面镜的焦点为流动池的中点。
上述第一光通道的中部，侧接第三光通道，接口处设置入射角为45度的长波通滤光片；
第三光通道的出口端设置荧光收集组件，包括第三带通滤光片；
入射到长波通滤光片的复色光，波长小于起始响应波长的会被反射，波长大于起始波长的会透射。
进一步的，上述第三带通滤光片的带通范围与第一带通滤光片、第二带通滤光片的带通范围均不同。
进一步的，上述第三光通道的中部，侧接第五光通道，接口处设置入射角为45度的长波通滤光片；
第五光通道的出口端设置荧光收集组件，包括第五带通滤光片。
上述第二光通道的中部，侧接第四光通道，接口处设置入射角为45度的长波通滤光片；
第四光通道的出口端设置荧光收集组件，包括第四带通滤光片。
进一步的，上述第四带通滤光片的带通范围与第一带通滤光片、第二带通滤光片的带通范围均不同。
进一步的，上述第四光通道的中部，侧接第六光通道，接口处设置入射角为45度的长波通滤光片；
第六光通道的出口端设置荧光收集组件，包括第六带通滤光片。
本发明的有益之处在于：
本发明的一种荧光收集及荧光分离结构，使用2个非球面收集透镜，对称式放置，每个非球面后的光通路通过不同带通范围的长波通滤光片进行光谱的分离，同时利用带通滤光片的反射特性，使得不在其带通范围内的光谱会被反射，按原光路返回流动池中心，进入另一个荧光收集透镜，最终进入真正需要此光谱的光通道内。
本发明可根据需求设置不同的带通范围，且可同时进行多个光谱收集，结构简单，使用方便，荧光收集效率是单个透镜的2倍，效率高，制作成本低，具有很强的实用性和广泛的适用性。
附图说明
图1为本发明的一种荧光收集及荧光分离结构的结构示意图。
附图中标记的含义如下：1、流动池，2、非球面镜，31、第一长波通滤光片，32、第二长波通滤光片，33、第三长波通滤光片，34、第四长波通滤光片，41、第一带通滤光片，42、第二带通滤光片，43、第三带通滤光片，44、第四带通滤光片，45、第五带通滤光片，46、第六带通滤光片，5、聚焦透镜，6、探测器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
一种荧光收集及荧光分离结构，包括一对对称的设于流动池1两侧的光通道：第一光通道和第二光通道；于光通道的入口端分别设置非球面镜2，非球面镜2的焦点为流动池1的中点；于光通道的出口端设置荧光收集组件。
第一光通道的中部，侧接第三光通道，接口处设置入射角为45度的第一长波通滤光片31；第三光通道的出口端设置荧光收集组件。第三光通道的中部，侧接第五光通道，接口处设置入射角为45度的第三长波通滤光片33；第五光通道的出口端设置荧光收集组件。
第二光通道的中部，侧接第四光通道，接口处设置入射角为45度的第二长波通滤光片32；第四光通道的出口端设置荧光收集组件。第四光通道的中部，侧接第六光通道，接口处设置入射角为45度的第四长波通滤光片34；第六光通道的出口端设置荧光收集组件。
荧光收集组件，包括依次设于探测器6前的聚焦透镜5和带通滤光片；复色光经带通滤光片后，于带通范围内的复色光透射后再经聚焦透镜5汇聚向探测器6，于带通范围外的复色光被反射回光通道中。对应的第一光通道、第二光通道、第三光通道、第四光通道、第五光通道、第六光通道的荧光收集组件，分别使用第一带通滤光片41、第二带通滤光片42、第三带通滤光片43、第四带通滤光片44、第五带通滤光片45、第六带通滤光片46，带通范围均不同。
长波通滤光片用于滤光，入射的复色光，波长小于起始响应波长的会被反射，波长大于起始波长的会透射。
流动池1内的复色光，经非球面镜2折射后于光通道内传播，反射回的复色光再经非球面镜2折射后投向流动池1，再射向对面的光通道。
实施例
如图1所示的一种荧光收集及荧光分离结构，物料规格如下：
流动池1：其中间有方形的流道，可以让待测物(如细胞、细菌或人工微球等)在液流聚焦下沿其中心穿过，玻璃材质为熔融石英，内部尺寸0.25*0.25mm，外部尺寸4*4mm，均为方形。
非球面镜2，规格均为NA 0.64，直径6.3mm，中心厚度.1mm，有效焦距4.03mm。
长波通滤光片：
| 标记号 | 长波通滤光片 | 起始响应波长 |
| 31 | 第一长波通滤光片 | 730nm |
| 32 | 第二长波通滤光片 | 660nm |
| 33 | 第三长波通滤光片 | 506nm |
| 34 | 第四长波通滤光片 | 552nm |
带通滤光片：
| 标记号 | 带通滤光片 | 中心波长/半波宽 |
| 41 | 第一带通滤光片 | 785/71 |
| 42 | 第二带通滤光片 | 692/47 |
| 43 | 第三带通滤光片 | 488/10 |
| 44 | 第四带通滤光片 | 525/51 |
| 45 | 第五带通滤光片 | 575/35 |
| 46 | 第六带通滤光片 | 615/26 |
经过非球面镜2后的光束与长波通滤光片的入射角均为45度，与带通滤光片的入射角均为0度。
对其中任一通道，如被第四光通道的探测器6接收的荧光光谱范围，取决于第四带通滤光片44的规格(525/51),525/51的荧光产生于流动池1中心，其向360度立体角反射，被两个非球面镜2分别收集部分；
其中，被第二光通道的非球面镜2收集的部分，经过第二长波通滤光片32(660nm)被反射，又经过第四长波通滤光片34(552nm)再次被反射，经过第四带通滤光片44透射进去，经聚焦透镜5聚焦后最终到达探测器6；
其中，被第一光通道的非球面镜2收集的部分，经过第一长波通滤光片31(730nm)被反射，又经过第三长波通滤光片33(506nm)透射进去，到达第五带通滤光片45(575/35)，因525/51不在575/35范围内，所以会被反射回第三长波通滤光片33，反射透射，经过第一长波通滤光片31被反射，经过非球面镜2，到达流动池1中心，然后被第二光通道的非球面镜2收集，最终进入探测器6。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种荧光收集及荧光分离结构，其特征在于，包括一对对称的设于流动池两侧的光通道：第一光通道和第二光通道；
于光通道的入口端设置非球面镜，出口端设置荧光收集组件；
所述荧光收集组件，包括依次设于探测器前的聚焦透镜和带通滤光片；
流动池内的复色光，经非球面镜折射后于光通道内传播，经带通滤光片后，于带通范围内的复色光透射后再经聚焦透镜汇聚向探测器，于带通范围外的复色光被反射回光通道中，再经非球面镜折射后投向流动池；
匹配第一光通道和第二光通道的带通滤光片分别为：第一带通滤光片和第二带通滤光片，且第一带通滤光片和第二带通滤光片的带通范围不同。
2.根据权利要求1所述的一种荧光收集及荧光分离结构，其特征在于，所述非球面镜的焦点为流动池的中点。
3.根据权利要求1所述的一种荧光收集及荧光分离结构，其特征在于，所述第一光通道的中部，侧接第三光通道，接口处设置入射角为45度的长波通滤光片；
第三光通道的出口端设置荧光收集组件，包括第三带通滤光片。
4.根据权利要求3所述的一种荧光收集及荧光分离结构，其特征在于，所述第三带通滤光片的带通范围与第一带通滤光片、第二带通滤光片的带通范围均不同。
5.根据权利要求3所述的一种荧光收集及荧光分离结构，其特征在于，所述第三光通道的中部，侧接第五光通道，接口处设置入射角为45度的长波通滤光片；
第五光通道的出口端设置荧光收集组件，包括第五带通滤光片。
6.根据权利要求1所述的一种荧光收集及荧光分离结构，其特征在于，所述第二光通道的中部，侧接第四光通道，接口处设置入射角为45度的长波通滤光片；
第四光通道的出口端设置荧光收集组件，包括第四带通滤光片。
7.根据权利要求6所述的一种荧光收集及荧光分离结构，其特征在于，所述第四带通滤光片的带通范围与第一带通滤光片、第二带通滤光片的带通范围均不同。
8.根据权利要求6所述的一种荧光收集及荧光分离结构，其特征在于，所述第四光通道的中部，侧接第六光通道，接口处设置入射角为45度的长波通滤光片；
第六光通道的出口端设置荧光收集组件，包括第六带通滤光片。
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| CN201922392793.7U CN211856322U (zh) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | 一种荧光收集及荧光分离结构 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110967299A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-07 | 中生（苏州）医疗科技有限公司 | 一种荧光收集及荧光分离结构 |
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