[发明专利]流式细胞仪系统的光束成形光学器件及其相关方法

权利要求书

1.一种流式细胞仪系统，其包括：

流动池，其用于使液体动态聚焦的核心流流动通过询问区域；

光束成形光学器件，其被定位成接收并操纵第一光束，并产生在所述流动池的所述询问区域处照射所述核心流的所得光束；

其中所述光束成形光学器件包括：

非柱面透镜，其被定位成接收光并将其聚焦在正交于光传播方向的第一轴的方向上，其中所述非柱面透镜是平凸的，并且被定位成在所述非柱面透镜的平侧面上接收光而在所述非柱面透镜的凸侧面上输出光；以及

柱面透镜，其被定位成接收从所述非柱面透镜输出的所述光，并将从所述非柱面透镜输出的所述光聚焦在正交于所述第一轴且正交于所述光传播方向的第二轴的方向上，其中所述柱面透镜是平凸的，并且被定位成在所述柱面透镜的凸侧面上接收光而在所述柱面透镜的平侧面上输出光；并且

其中所述非柱面透镜具有正交于所述柱面透镜的对称轴的对称轴；

其中从所述光束成形光学器件输出的所述所得光束具有沿所述第一轴的平顶形强度分布，和沿所述第二轴的高斯形强度分布。

2.如权利要求1所述的流式细胞仪系统，其中所述核心流在所述第二轴的方向上流动，并且其中沿所述第一轴的所述平顶形强度分布的扁平顶部等于或宽于沿所述第二轴的所述核心流的宽度。

3.如权利要求2所述的流式细胞仪系统，其中所述平顶形强度分布的所述扁平顶部具有小于5％的变异系数。

4.如权利要求3所述的流式细胞仪系统，其中所述平顶形强度分布的所述扁平顶部具有小于3％的变异系数。

5.如权利要求3所述的流式细胞仪系统，其中所述平顶形强度分布的所述扁平顶部具有小于1％的变异系数。

6.如权利要求1-5中任一项所述的流式细胞仪系统，其中所述光束成形光学器件包括准直透镜，所述非柱面透镜定位在所述准直透镜与所述柱面透镜之间。

7.如权利要求1-5中任一项所述的流式细胞仪系统，其包括提供所述第一光束的光源；所述光源包括耦合至激光的光纤。

8.如权利要求1-5中任一项所述的流式细胞仪系统，其包括检测来自所述流动池的光的检测系统。

9.如权利要求1-5中任一项所述的流式细胞仪系统，其中所述核心流包括定位在鞘流体内的样品流，其中所述样品流通常是单一样品宽。

10.如权利要求1-5中任一项所述的流式细胞仪系统，其中，所述柱面透镜定位在距所述非柱面透镜15mm到30mm的范围内。

11.一种在流动池的询问区域处使光束成形的方法，其包括：

使液体动态聚焦的核心流流动通过流动池中的询问区域；

利用光束成形光学器件接收并操纵第一光束，以便产生在所述流动池的所述询问区域处照射所述核心流的所得光束；

其中所述利用所述光束成形光学器件接收并操纵所述第一光束包括：

利用非柱面透镜接收光并将其聚焦在正交于光传播方向的第一轴的方向上，其中所述非柱面透镜是平凸的，并且被定位成在所述非柱面透镜的平侧面上接收光而在所述非柱面透镜的凸侧面上输出光；以及

利用柱面透镜接收并聚焦从所述非柱面透镜输出的所述光，其中所述柱面透镜将从所述非柱面透镜输出的所述光聚焦在正交于所述第一轴且正交于所述光传播方向的第二轴的方向上，其中所述柱面透镜是平凸的，并且被定位成在所述柱面透镜的凸侧面上接收光而在所述柱面透镜的平侧面上输出光；并且

其中所述非柱面透镜具有正交于所述柱面透镜的对称轴的对称轴；以及

其中从所述光束成形光学器件输出的所述所得光束具有沿所述第一轴的平顶形强度分布，和沿所述第二轴的高斯形强度分布。