荧光光学检测系统和样本分析仪的制作方法

1.本实用新型属于样本检测技术领域，特别是涉及一种荧光光学检测系统和样本分析仪。


背景技术：

2.现有的荧光光学系统，大多都是采用激光散射法，使用鞘流技术和激光光束整形技术，对单个细白细胞进行检测，通过收集多个角度的光信号对白细胞进行分类。在实现光学系统调试上，会存在设计方法的差异化，也导致光学系统的调试可靠性、稳定性和调试难度存在差异。
3.目前，现有仪器设备采用的荧光光学检测系统的调节结构只具备部分方向可调，一部分要依靠结构设计、装配零件的尺寸管控来保障系统中有相对位置要求的模块的精准位置定位，这对制造依赖度较高，且调试存在困难。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种荧光光学检测系统和样本分析仪，用于解决现有技术中光学组件调试困难且可靠性不佳的问题。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型技术方案如下：
6.一种荧光光学检测系统，包括：
7.底座，所述底座上沿x方向设置有导轨；
8.流动室组件，设置于所述底座上，包括流动室和沿x方向调节流动室位置的流动室调节机构；
9.激光器组件，设置于所述底座上，并位于流动室组件的后侧，包括激光器和沿y方向调节激光器位置的激光器调节机构；
10.前向散射组件，设置于所述底座上，并位于流动室组件的前侧，包括光阑和沿x方向和z方向调节光阑位置的前向调节机构；以及
11.侧向透镜组件，设置于所述底座上，并位于流动室组件的左侧，包括侧向透镜和沿x、y、z方向调节侧向透镜位置的侧向调节机构。
12.本技术提出的荧光光学系统，是将激光束汇聚至流动室内，照射经试剂处理后依次通过流动室的血细胞，通过收集激光发出的3个光学检测信号通道：前向散射，侧向散射和侧向荧光通道来对血细胞进行计数分类。通过对调试系统的改良优化，使得调试更方便，系统调试后，稳定性和可靠性更高；通过改良设计光阑的结构和尺寸，使得检测粒径区分度更佳提升检测准确性；采用触动开关对光学系统的密闭和打开进行监控，提升对屏蔽盒开关的监控能力。
13.可选地，所述流动室调节机构包括调节平台、流动室调节杆和流动室调节复位件，所述流动室设置于所述调节平台上，所述调节平台滑动设置于所述导轨上，所述流动室调节杆和流动室调节复位件均连接所述调节平台，且位于所述调节平台的同侧。
14.可选地，所述激光器调节机构包括激光器固定座、激光器基座和激光器调节杆，所述激光器设置于激光器固定座上，所述激光器固定座沿y方向滑动设置于激光器基座上，所述激光器调节杆穿设于激光器基座上并与激光器固定座连接。
15.可选地，所述前向调节机构包括光阑安装座、光阑调节座、光阑x向调节杆和光阑z向调节杆，所述光阑设置于光阑安装座上，所述光阑x向调节杆沿x方向穿设于光阑调节座上并与光阑安装座连接，所述光阑z向调节杆沿z方向穿设于光阑调节座上并与光阑安装座连接。
16.可选地，所述光阑包括光阑板和在光阑板上开设的光阑孔，所述光阑孔设置有多个，每个所述光阑孔为扇形。
17.可选地，多个所述光阑孔围合的中心区域为长方形。
18.可选地，所述侧向调节机构包括侧向透镜座、侧向调节座、透镜y向调节杆和透镜z向调节杆，所述侧向透镜设置于所述侧向透镜座上，所述透镜y向调节杆沿y方向穿设于侧向调节座上并与侧向透镜座连接，所述透镜z向调节杆沿z方向穿设于侧向调节座上并与侧向透镜座连接。
19.可选地，所述侧向调节机构还包括侧向基座、滑块、透镜x向调节杆和侧向调节复位件，所述侧向调节座设置于所述侧向基座上，所述侧向基座设置于所述滑块上，所述滑块滑动设置于所述导轨上，所述透镜x向调节杆和侧向调节复位件均连接所述滑块，且位于所述滑块的同侧。
20.可选地，所述荧光光学检测系统还包括光学罩底壳、光学罩顶壳、开关件、报警器和控制器，所述底座设置于所述光学罩底壳上，所述光学罩顶壳能够相对于光学罩底壳打开或闭合，所述开关件设置于光学罩底壳上并用于检测光学罩顶壳与光学罩底壳的开闭状态，所述开关件、激光器和报警器均与所述控制器电连接。
21.可选地，所述开关件为臂式微动开关或按压式开关。
22.本实用新型还提供一种样本分析仪，包括：采样针模块、试剂模块、反应模块及检测模块，其中：
23.采样针模块，用于吸取并转移试剂和样本；
24.试剂模块，用于存储试剂；
25.反应模块，用于提供反应或检测场所；
26.检测模块，用于检测待测物获得检测结果，所述检测模块包括如上所述的荧光光学检测系统。
27.如上所述，本实用新型的荧光光学检测系统和样本分析仪，具有以下有益效果：
28.通过设置光学组件的调节机构，具体为通过设置流动室调节机构、激光器调节机构、前向调节机构和侧向调节机构，可分别实现对流动室组件、激光器组件、前向散射组件和侧向透镜组件各自的位置调节，便于高效快捷的进行光学信号的调试，保障光学检测系统的稳定性和可靠性；
29.进一步，通过光阑的结构和形状优化设计，可以缩小散射光的收集范围，有效提高粒径区分度，提升检测准确性；
30.进一步，通过光学罩顶壳与开关件的互锁控制结构，通过开关件的状态变化结合控制报警，并同步控制激光器开闭，保证光学罩顶壳打开时关闭激光并发出报警，可有效保
障光学组件的安全工作，防止对操作人员造成伤害。
附图说明
31.图1为本实用新型实施例中荧光光学检测系统的整体结构示意图一(去掉光学罩顶壳)；
32.图2为本实用新型实施例中荧光光学检测系统的整体结构示意图二(去掉光学罩顶壳)；
33.图3为本实用新型实施例中的流动室组件的结构示意图；
34.图4为本实用新型实施例中的激光器组件的结构示意图；
35.图5为本实用新型实施例中的前向散射组件的结构示意图；
36.图6为本实用新型实施例中的侧向散射组件的结构示意图；
37.图7为本实用新型实施例中的光学罩底壳和光学罩顶壳的装配图；
38.图8为图1中a处的放大图。
39.零件标号说明
40.10-底座；11-导轨；
41.20-流动室组件；21-流动室；22-流动室调节机构；221-调节平台；222-流动室调节杆；223-流动室调节复位件；
42.30-激光器组件；31-激光器；32-激光器调节机构；321-激光器固定座；322-激光器基座；323-激光器调节杆；
43.40-前向散射组件；41-光阑；42-前向调节机构；421-光阑安装座；422-光阑调节座；423-光阑x向调节杆；424-光阑z向调节杆；
44.50-侧向透镜组件；51-侧向透镜；52-侧向调节机构；521-侧向透镜座；522-侧向调节座；523-透镜y向调节杆；524-透镜z向调节杆；525-侧向基座；526-透镜x向调节杆；527-侧向调节复位件；
45.61-光学罩底壳；62-光学罩顶壳；63-开关件。
具体实施方式
46.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
47.需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意的方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
48.为了能够详细地描述本实用新型，接下来对本实用新型的荧光光学检测系统作具体说明：
49.请结合图1和图2所示，本实用新型提供一种荧光光学检测系统，包括底座10、流动室组件20、激光器组件30、前向散射组件40以及侧向透镜组件50，其中，所述底座10上沿x方向设置有导轨11；流动室组件20设置于所述底座10上，包括流动室21和沿x方向调节流动室21位置的流动室调节机构22；激光器组件30设置于所述底座10上，并位于流动室组件20的后侧，包括激光器31和沿y方向调节激光器31位置的激光器调节机构32；前向散射组件40设置于所述底座10上，并位于流动室组件20的前侧，包括光阑41和沿x方向和z方向调节光阑41位置的前向调节机构42；侧向透镜组件50设置于所述底座10上，并位于流动室组件20的左侧，包括侧向透镜51和沿x、y、z方向调节侧向透镜位置的侧向调节机构52。
50.具体的，通过合理的系统调节结构设计，通过激光器调节机构32可实现激光器组件30的前后调节(沿y方向)，通过流动时调节机构可实现流动室组件20的左右调节(沿x方向)，通过前向调节机构42可实现前向散射组件40的上下调节(沿z方向)和左右调节(沿x方向)，侧向透镜组件50的前后(沿y方向)、上下(沿z方向)、左右(沿x方向)调节，通过不同方向调节功能设计，可满足整个光学系统的光路的精准对准调节，更加方便地进行光学信号对准调试。
51.该荧光光学检测系统，其基本原理是激光散射法结合荧光染色的流式细胞计数。荧光光学系统将激光束汇聚至流动室21内，照射经试剂处理后依次通过流动室21的血细胞，通过收集激光发出的3个光学检测信号通道：前向散射，侧向散射和侧向荧光通道来对血细胞进行计数分类。通过对调试系统的改良优化，使得调试更方便，系统调试后，稳定性和可靠性更高；通过改良设计光阑41的结构和尺寸，使得检测粒径区分度更佳提升检测准确性；采用触动开关对光学系统的密闭和打开进行监控，提升对屏蔽盒开关的监控能力。
52.参阅图3，在一些实施方式中，所述流动室调节机构22包括调节平台221、流动室调节杆222和流动室调节复位件223，所述流动室21设置于所述调节平台221上，所述调节平台221滑动设置于所述导轨11上，所述流动室调节杆222和流动室调节复位件223均连接所述调节平台221，且位于所述调节平台221的同侧。具体的，流动室21需要沿导轨11方向移动调节，使得激光器31发射的激光能够照射到流动室21上。流动室21设置在调节平台221上，通过流动室组件20调节杆和流动室调节复位件223的配合对流动室21调节平台221进行沿x向的往复移动调节，进而实现对流动室21的位置调节。流动室调节复位件223可采用调节拉簧。
53.参阅图4，在一些实施方式中，所述激光器调节机构32包括激光器固定座321、激光器基座322、激光器调节杆323，所述激光器31设置于激光器固定座321上，所述激光器固定座321沿y向滑动设置于激光器基座322上，所述激光器调节杆323穿设于激光器基座322上并与激光器固定座321连接。具体的，激光器31需要相对流动室21进行激光器31发射光轴方向的位置调节，主要需调整光斑位置使其准确照射在流动室21的中心孔位置。激光器基座322安装于底座10上，激光器固定座321能够沿y向相对于激光器基座322滑动，通过激光器调节杆323可实现对激光器固定座321沿y向的调节，进而实现对激光器31的位置调节。
54.参阅图5，在一些实施方式中，所述前向调节机构42包括光阑安装座421、光阑调节座422、光阑x向调节杆423和光阑z向调节杆424，所述光阑41设置于光阑安装座421上，所述光阑x向调节杆423沿x方向穿设于光阑调节座422上并与光阑安装座421连接，所述光阑z向调节杆424沿z方向穿设于光阑调节座422上并与光阑安装座421连接。具体的，光阑41需要在垂直于激光器31发射光轴平面内进行x和z两个方向的位置调节，目的是调整和流动室21的中心位置对准，并使光阑孔能良好的接收透过流动室21的光信号。通过光阑x向调节杆423调节光阑安装座421在x向的位置，通过光阑z向调节杆424调节光阑安装座421在z向的位置，进而调节光阑41在x向和z向的位置，实现信号的对准调节。
55.继续参阅图5，可以理解的，所述光阑41包括光阑板和在光阑板上开设的光阑孔，所述光阑孔设置有多个，每个所述光阑孔为扇形。具体的，光阑41主要用于筛选所需角度的散射光信号。光阑板通过定位销定位在光阑安装座421上，光阑板通过螺钉固定在光阑安装座421上，以保证光阑41的装配位置和角度精度。通过合理设计光阑41的结构和尺寸，调整激光接收器接受散射光的散射角度，可缩小散热光的收集范围，有效提高粒径区分度，提升检测准确性。根据散射理论分析，通过光阑41角度的设计，能够不同粒径的粒子在前散方向进行区分。光阑41中间的宽度范围决定了散射角的接收最小角度，光阑孔的外径决定了散射角的接收最大角度。当最小角度相同时，随着最大角度的变大，接收到粒子强度增强。本实施例中，光阑孔的外径设置为4.31mm，理论计算可接收到散射角为8
°
以内的散射光，大于8
°
的散射光被阻挡。
56.在上述实施方式中，多个所述光阑孔围合的中心区域为长方形。具体的，光阑41中心形成一个1mm 0.72mm的长方形，理论计算可接收到散射角大于2
°
的散射光，小于2
°
的散射光被阻挡。光阑41z方向设置0.72mm的宽度，由于激光器31发出的激光经过流动室21后直射光强较强，因此该设计可以阻挡直射光，防止前向散射组件40信号饱和；另外，激光器31发出的激光照射流动室21的内部细胞后，会产生散射光，选择合适角度的散射光能够区分不同大小的细胞，用于临床。
57.参阅图6，在一些实施方式中，所述侧向调节机构52包括侧向透镜座521、侧向调节座522、透镜y向调节杆523和透镜z向调节杆524，所述侧向透镜51设置于所述侧向透镜座521上，所述透镜y向调节杆523沿y方向穿设于侧向调节座522上并与侧向透镜座521连接，所述透镜z向调节杆524沿z方向穿设于侧向调节座522上并与侧向透镜座521连接。具体的，侧向透镜组件50需要调节x、y、z三个方向，目的是寻找侧向信号光，能通过侧向信号收集孔。通过透镜y向调节杆523调节侧向透镜座521在y向的位置，通过透镜z向调节杆524调节侧向透镜座521在z向的位置，进而调节侧向透镜51分别在y向和z向的位置。
58.参阅图3和图6，在上述实施方式中，所述侧向调节机构52还包括侧向基座525、滑块、透镜x向调节杆526和侧向调节复位件527，所述侧向调节座522设置于侧向基座525上，所述侧向基座525设置于所述滑块上，所述滑块滑动设置于所述导轨11上，所述透镜x向调节杆526和侧向调节复位件527均连接所述滑块，且位于所述滑块的同侧。具体的，侧向基座525安装在导轨11的滑块上(图中未示出)，通过透镜x向调节杆526与侧向调节复位件527的配合，可实现对侧向调节座522沿x向的位置调节和复位，进而实现对侧向透镜51沿x向的位置调节。
59.参阅图7和图8，在一些实施方式中，所述荧光光学检测系统还包括光学罩底壳61、
光学罩顶壳62、开关件63、报警器和控制器，所述底座10设置于所述光学罩底壳61上，所述光学罩顶壳62能够相对于光学罩底壳61打开或闭合，所述开关件63设置于光学罩底壳61上并用于检测光学罩顶壳62与光学罩底壳61的开闭状态，所述开关件63、激光器31和报警器均与所述控制器电连接。具体的，所述光学罩顶壳62与光学罩底壳61形成容置空间，底座10位于光学罩底壳61上，上述流动室组件20、激光器组件30、前向散射组件40和侧向透镜组件50均设置于底座10上，并位于所述容置空间内。开关件63通过固定螺柱安装于光学罩底壳61的内壁上，并锁紧固定。当光学罩顶壳62装配到光学罩底壳61上时，光学罩顶壳62的侧壁会触碰开关件63的触碰臂，开关件63的触碰臂受压触碰开关本体，激发电信号给控制器，实现光学罩顶盖装配到位的判断；当取下光学罩顶盖时，开关件63的触碰臂被释放，依靠自身弹力弹开，与开关本体分离，并激发电信号给控制器，以判定光学罩顶壳62处于取下状态，同时，控制器控制激光器31关闭，避免对操作者造成激光伤害。通过开关件63的互锁控制结构，通过微动开关状态变化结合控制报警，并同步控制激光器31开关，保证屏蔽壳打开时关闭激光，可有效保障光学组件的安全工作，防止对操作人员造成伤害。
60.可以理解的，所述开关件63为臂式微动开关或按压式开关。通过臂式微动开关，实现光学检测系统的安全性保障。即对光学罩顶壳62采用互锁机构，保证光学罩顶壳62打开后关闭激光。通过在光学罩底壳61上设置开关件63，以监测光学罩顶壳62的打开与关闭。当光学罩顶壳62打开时，开关件63的状态变化，通过控制器控制报警器报警，并关闭激光器31，避免人员因激光或电信号受到伤害，同时，也提示操作人员，光学罩顶壳62被打开，有可能进入灰尘，影响光学系统的精密检测性能。
61.基于同样的构思，本实用新型还提供一种和样本分析仪，包括：采样针模块、试剂模块、反应模块及检测模块，其中：采样针模块，用于吸取并转移试剂和样本；试剂模块，用于存储试剂；反应模块，用于提供反应或检测场所；检测模块，用于检测待测物获得检测结果，所述检测模块包括如上各实施例所述的荧光光学检测系统。
62.综上所述，本实用新型提供的荧光光学检测系统，通过设置光学组件的调试结构，可更方便的实现光学信号的调试，保障稳定性和可靠性；进一步，通过光阑的结构和形状优化设计，可以缩小散射光的收集范围，有效提高粒径区分度，提升检测准确性；进一步，通过臂式微动开关的互锁控制结构，通过微动开关状态变化结合控制报警，并同步控制激光器31开关，保证屏蔽壳打开时关闭激光，可有效保障光学组件的安全工作，防止对操作人员造成伤害。
63.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种荧光光学检测系统，其特征在于，包括：底座，所述底座上沿x方向设置有导轨；流动室组件，设置于所述底座上，包括流动室和沿x方向调节流动室位置的流动室调节机构；激光器组件，设置于所述底座上，并位于流动室组件的后侧，包括激光器和沿y方向调节激光器位置的激光器调节机构；前向散射组件，设置于所述底座上，并位于流动室组件的前侧，包括光阑和沿x方向和z方向调节光阑位置的前向调节机构；以及侧向透镜组件，设置于所述底座上，并位于流动室组件的左侧，包括侧向透镜和沿x、y、z方向调节侧向透镜位置的侧向调节机构。2.根据权利要求1所述的荧光光学检测系统，其特征在于：所述流动室调节机构包括调节平台、流动室调节杆和流动室调节复位件，所述流动室设置于所述调节平台上，所述调节平台滑动设置于所述导轨上，所述流动室调节杆和流动室调节复位件均连接所述调节平台，且位于所述调节平台的同侧。3.根据权利要求1所述的荧光光学检测系统，其特征在于：所述激光器调节机构包括激光器固定座、激光器基座和激光器调节杆，所述激光器设置于激光器固定座上，所述激光器固定座沿y方向滑动设置于激光器基座上，所述激光器调节杆穿设于激光器基座上并与激光器固定座连接。4.根据权利要求1所述的荧光光学检测系统，其特征在于：所述前向调节机构包括光阑安装座、光阑调节座、光阑x向调节杆和光阑z向调节杆，所述光阑设置于光阑安装座上，所述光阑x向调节杆沿x方向穿设于光阑调节座上并与光阑安装座连接，所述光阑z向调节杆沿z方向穿设于光阑调节座上并与光阑安装座连接。5.根据权利要求1或4所述的荧光光学检测系统，其特征在于：所述光阑包括光阑板和在光阑板上开设的光阑孔，所述光阑孔设置有多个，每个所述光阑孔为扇形，多个所述光阑孔围合的中心区域为长方形。6.根据权利要求1所述的荧光光学检测系统，其特征在于：所述侧向调节机构包括侧向透镜座、侧向调节座、透镜y向调节杆和透镜z向调节杆，所述侧向透镜设置于所述侧向透镜座上，所述透镜y向调节杆沿y方向穿设于侧向调节座上并与侧向透镜座连接，所述透镜z向调节杆沿z方向穿设于侧向调节座上并与侧向透镜座连接。7.根据权利要求6所述的荧光光学检测系统，其特征在于：所述侧向调节机构还包括侧向基座、滑块、透镜x向调节杆和侧向调节复位件，所述侧向调节座设置于所述侧向基座上，所述侧向基座设置于所述滑块上，所述滑块滑动设置于所述导轨上，所述透镜x向调节杆和侧向调节复位件均连接所述滑块，且位于所述滑块的同侧。8.根据权利要求1所述的荧光光学检测系统，其特征在于：所述荧光光学检测系统还包括光学罩底壳、光学罩顶壳、开关件、报警器和控制器，所述底座设置于所述光学罩底壳上，所述光学罩顶壳能够相对于光学罩底壳打开或闭合，所述开关件设置于光学罩底壳上并用于检测光学罩顶壳与光学罩底壳的开闭状态，所述开关件、激光器和报警器均与所述控制器电连接。9.根据权利要求8所述的荧光光学检测系统，其特征在于：所述开关件为臂式微动开关
或按压式开关。10.一种样本分析仪，其特征在于，包括：采样针模块、试剂模块、反应模块及检测模块，其中：采样针模块，用于吸取并转移试剂和样本；试剂模块，用于存储试剂；反应模块，用于提供反应或检测场所；检测模块，用于检测待测物获得检测结果，所述检测模块包括如权利要求1-9中任一项所述的荧光光学检测系统。

技术总结
本实用新型涉及一种荧光光学检测系统和样本分析仪，荧光光学检测系统包括底座，底座上沿X方向设置有导轨；流动室组件，设置于底座上，包括流动室和沿X方向调节流动室位置的流动室调节机构；激光器组件，设置于底座上，并位于流动室组件的后侧，包括激光器和沿Y方向调节激光器位置的激光器调节机构；前向散射组件，设置于底座上，并位于流动室组件的前侧，包括光阑和沿X方向和Z方向调节光阑位置的前向调节机构；以及侧向透镜组件，设置于底座上，并位于流动室组件的左侧，包括侧向透镜和沿X、Y、Z方向调节侧向透镜位置的侧向调节机构。本实用新型通过设置各光学组件的调节机构，可方便的实现光学信号的调试，保障稳定性和可靠性。保障稳定性和可靠性。保障稳定性和可靠性。


技术研发人员：华建威 刘京 杜京师
受保护的技术使用者：中元汇吉生物技术股份有限公司
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/9/26