[發(fā)明專(zhuān)利]用于對(duì)光束進(jìn)行整形的光學(xué)系統(tǒng)及流式細(xì)胞儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811331628.4
• 申請(qǐng)日: 2018-11-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109357992B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳升海;胡斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 賽默飛世爾(上海)儀器有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N15/14
• 分類(lèi)號(hào): G01N15/14
• 代理公司: 上海專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 江漪

1.一種用于流式細(xì)胞儀中對(duì)光束進(jìn)行整形的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)包括：

用于發(fā)出所述光束的光源；

光學(xué)整形元件，所述光學(xué)整形元件沿所述光源發(fā)出的光束的光軸布置在所述光源之后并且與其直接相鄰設(shè)置，并且所述光學(xué)整形元件包括面向所述光源的第一自由曲面，

其中，在垂直于所述光軸的平面內(nèi)限定出第一軸線，所述光束借助所述光學(xué)整形元件的所述第一自由曲面能被整形為：所述光束在所述第一軸線上的光強(qiáng)為平頂分布，以及

其中，在垂直于所述光軸的平面內(nèi)還限定出與所述第一軸線垂直的第二軸線，所述光束借助所述光學(xué)整形元件的所述第一自由曲面能被整形為：所述光束在所述第二軸線上的光強(qiáng)為高斯分布。

2.如權(quán)利要求1所述光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)還包括光學(xué)聚焦元件，所述光學(xué)聚焦元件沿所述光束的光軸布置在所述光學(xué)整形元件之后，以對(duì)經(jīng)過(guò)所述光學(xué)整形元件的光束聚焦至指定區(qū)域。

3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)聚焦元件包括成對(duì)的凹透鏡和凸透鏡，沿所述光束的光軸方向，所述凹透鏡布置成比所述凸透鏡更接近于所述光學(xué)整形元件，所述指定區(qū)域位于所述凸透鏡之后。

4.如權(quán)利要求3所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述凹透鏡和/或所述凸透鏡為復(fù)合鏡。

5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一自由曲面的形狀至少由所述光束的波長(zhǎng)和發(fā)散角來(lái)確定。

6.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一自由曲面使得經(jīng)過(guò)入射平面Z₀上的點(diǎn)S(X,y,Z₀)的光線同時(shí)也經(jīng)過(guò)束腰橫截面Z₀’上的點(diǎn)S’(X’,y,Z₀’)，所述點(diǎn)S(X,y,Z₀)和所述點(diǎn)S’(X’,y,Z₀’)滿足如下方程：

其中，

其中，P為所述光源的光功率，ω_x(z)和ω_y(z)為光束的束腰函數(shù)。

7.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，沿所述光軸通過(guò)所述光學(xué)整形元件的光是準(zhǔn)直光。

8.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)整形元件還包括背向所述光源的第二表面，以使得沿所述光軸通過(guò)所述第二表面的光是準(zhǔn)直光。

9.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光源為激光光源或者LED光源。

10.一種流式細(xì)胞儀，其特征在于，所述流式細(xì)胞儀包括：

樣品流通池，以及

如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的光學(xué)系統(tǒng)，

其中，所述光源發(fā)出的光束沿光學(xué)系統(tǒng)的所述光軸通過(guò)所述光學(xué)系統(tǒng)以及穿過(guò)所述樣品流通池。

11.如權(quán)利要求10所述的流式細(xì)胞儀，其特征在于，所述樣品流通池包括管狀通道，所述管狀通道與所述光軸以及與所述第一軸線均垂直。

12.如權(quán)利要求10或11所述的流式細(xì)胞儀，其特征在于，所述光源為帶光纖的激光器。