本公開涉及一種物鏡,具體地還涉及一種包括該物鏡的光學(xué)系統(tǒng)和流式細(xì)胞儀。
背景技術(shù):
1、流式細(xì)胞分析儀作為對(duì)不同細(xì)胞進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分類的儀器已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療和生物領(lǐng)域,流式細(xì)胞分析儀的光學(xué)系統(tǒng)通常包括激光激發(fā)模塊和熒光收集模塊,而熒光收集模塊可包括熒光收集物鏡和檢測(cè)模塊。
2、細(xì)胞在流式細(xì)胞儀中經(jīng)過激光照射后,會(huì)發(fā)射特定波長的熒光,熒光收集物鏡捕獲盡可能多的散射熒光光子,提高信號(hào)強(qiáng)度。熒光收集物鏡的主要作用是對(duì)細(xì)胞標(biāo)記的熒光信號(hào)進(jìn)行高效收集、聚焦和傳輸,確保檢測(cè)的靈敏度和準(zhǔn)確性。流式細(xì)胞儀熒光收集物鏡的數(shù)值孔徑(na)越大意味著收集光的能力越強(qiáng),對(duì)于儀器性能來說,熒光信號(hào)越強(qiáng),探測(cè)性能越好,靈敏度也就越高,因此大數(shù)值孔徑的熒光收集物鏡對(duì)于流式細(xì)胞儀來說很重要。
3、常見的熒光收集物鏡,都是對(duì)400nm~800nm的常規(guī)波長范圍具有良好的色差校正能力,并不能覆蓋流式細(xì)胞儀的紫外熒光波長范圍??墒枪庾V范圍窄的檢測(cè)系統(tǒng)可能會(huì)因?yàn)闊o法完全覆蓋某些熒光物質(zhì)的發(fā)射光譜而產(chǎn)生假陽性或假陰性結(jié)果。光譜范圍寬的檢測(cè)系統(tǒng)則能更準(zhǔn)確地檢測(cè)目標(biāo)熒光物質(zhì),減少這種誤差。隨著紫外激光(例如355nm)與可見光激光(例如405nm、488nm、561nm、638nm)的結(jié)合,流式細(xì)胞儀已經(jīng)實(shí)現(xiàn)多激光同步激發(fā),覆蓋更廣的熒光染料組合。研究覆蓋紫外熒光光譜的熒光收集物鏡能近一步提高流式細(xì)胞儀的檢測(cè)準(zhǔn)確性。
4、然而,對(duì)于目前所公開的能覆蓋紫外光的熒光收集物鏡,物方全視場(chǎng)一般都在400微米左右,不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)大視場(chǎng)和寬光譜范圍的熒光收集。因此,需要提出一種新的物鏡。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、因此,本公開旨在解決現(xiàn)有的光學(xué)系統(tǒng)存在的上述問題,其目的在于提供一種物鏡,該物鏡可同時(shí)實(shí)現(xiàn)大視場(chǎng)和寬光譜范圍的熒光收集。
2、所述目的是通過根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的物鏡實(shí)現(xiàn)的,其包括由物側(cè)至像側(cè)依次布置多個(gè)透鏡。所述多個(gè)透鏡包括:平凸透鏡,設(shè)置在所述物鏡的光路的最上游,并且其入射面是平面;第一凹凸透鏡,設(shè)置在所述平凸透鏡下游;第一膠合透鏡,設(shè)置在所述第一凹凸透鏡下游,所述第一膠合透鏡由兩個(gè)正透鏡和一個(gè)負(fù)透鏡膠合形成,所述負(fù)透鏡設(shè)置在兩個(gè)正透鏡之間,所述第一膠合透鏡的正透鏡和負(fù)透鏡的材料具有不同的折射率;第二膠合透鏡,設(shè)置在所述第一膠合透鏡下游,包括互相膠合的至少一個(gè)正透鏡和一個(gè)負(fù)透鏡。其中,所述物鏡配置為全視場(chǎng)大于等于520μm,并且配置為對(duì)波長在365nm~850nm光譜范圍內(nèi)的光進(jìn)行色差校正為使得所述光在520μm全視場(chǎng)的像方geo彌散光斑半徑小于等于100μm。
3、根據(jù)本公開的電驅(qū)動(dòng)單元還可以單獨(dú)或組合地具有以下特征中的一個(gè)或多個(gè)。
4、例如,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述物鏡的物方數(shù)值孔徑na≥1.2。
5、例如,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述物鏡的全光程≤13cm。
6、例如,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述物鏡配置為對(duì)波長在365nm~850nm光譜范圍內(nèi)的光進(jìn)行色差校正為使得所述光在520μm全視場(chǎng)的像方rms彌散光斑半徑小于等于47μm。
7、例如,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述多個(gè)透鏡中的每個(gè)所用的材料對(duì)波長365nm的光的透過率≥95%,和/或所述多個(gè)透鏡中的每個(gè)所用的材料均是無熒光效應(yīng)的光學(xué)玻璃。
8、例如,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述物鏡在365nm~850nm光譜范圍內(nèi)的平均透過率≥82%,和/或在365nm~400nm光譜范圍內(nèi)的平均透過率≥80%,和/或在400nm~850nm光譜范圍內(nèi)的平均透過率≥87%,和/或在650nm~850nm光譜范圍內(nèi)的平均透過率≥90%。
9、例如,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述多個(gè)透鏡的所有存在空氣間隙的透鏡表面都鍍了減反膜。
10、例如,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述第二膠合透鏡由兩個(gè)負(fù)透鏡和一個(gè)正透鏡膠合形成,所述正透鏡設(shè)置在兩個(gè)負(fù)透鏡之間,所述第二膠合透鏡的正透鏡和負(fù)透鏡的材料具有不同的折射率。
11、例如,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述多個(gè)透鏡還包括設(shè)置在所述第二膠合透鏡下游的正透鏡,所述正透鏡是雙凸透鏡,其入射面的曲率半徑大于出射面的曲率半徑。
12、例如,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述平凸透鏡的凸面的曲率半徑范圍為3.8~4.5mm,并且折射率小于1.52;和/或所述第一凹凸透鏡的折射率范圍是1.7~1.9;和/或所述第二膠合透鏡的正透鏡的折射率小于1.52。
13、例如,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述第一膠合透鏡的最上游的正透鏡的入射面和出射面的曲率半徑一致;和/或所述第二膠合透鏡的正透鏡的入射面和出射面的曲率半徑一致。
14、例如,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述多個(gè)透鏡還包括第二凹凸透鏡,所述第二凹凸透鏡設(shè)置在所述第一凹凸透鏡和所述第一膠合透鏡之間。
15、例如,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述第二膠合透鏡由一個(gè)正透鏡和一個(gè)負(fù)透鏡膠合形成,所述正透鏡位于所述負(fù)透鏡的上游。
16、例如,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述平凸透鏡的凸面的曲率半徑范圍為3.6~4.5mm,并且折射率小于1.52,和/或所述第一凹凸透鏡的折射率范圍是1.6~1.8;和/或所述第二凹凸透鏡的折射率范圍是1.6~1.8;和/或所述第一膠合透鏡的正透鏡的折射率小于1.52。
17、例如,根據(jù)本公開的另一方面,還提出一種光學(xué)系統(tǒng),包括光源,用于發(fā)射至少兩種不同波長的光線;流動(dòng)池,設(shè)置在光源的下游,內(nèi)部容納待觀測(cè)對(duì)象;本公開任一實(shí)施例所述的物鏡;設(shè)置在所述流動(dòng)池下游;多根光纖;設(shè)置在所述物鏡下游,每根光纖分別接收一種不同波長的光;多個(gè)光檢測(cè)模塊,每個(gè)光檢測(cè)模塊與一根所述光纖聯(lián)接,以檢測(cè)進(jìn)入所述光纖的光。
18、例如,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述流動(dòng)池與所述物鏡之間設(shè)置有光學(xué)凝膠層,所述光學(xué)凝膠層的厚度范圍為0.09mm~0.16mm,光學(xué)凝膠層的折射率范圍為1.47~1.52。
19、例如,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述物鏡的橫向放大倍率為6x~10x。
20、例如,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述光學(xué)系統(tǒng)配置為物面上分布2~5個(gè)由不同波長形成的線型聚焦光斑,所述光斑分布在半徑≤0.52mm的視場(chǎng)之內(nèi)。
21、例如,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述光源發(fā)射波長為355nm、405nm、488nm、561nm和638nm的五種光線,所述光線分別被五根光纖接收。
22、例如,根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,所述光纖采用芯徑400μm~600μm的多模光纖,所述多根光纖等間距對(duì)齊排列,多根光纖中相鄰兩根光纖的設(shè)置間隔為0.8mm~1mm。
23、例如,根據(jù)本公開的另一方面,還提出一種流式細(xì)胞儀,包括根據(jù)本公開的任一實(shí)施例所述的光學(xué)系統(tǒng)或根據(jù)本公開的任一實(shí)施例所述的物鏡。
1.一種物鏡,包括由物側(cè)至像側(cè)依次布置多個(gè)透鏡,所述多個(gè)透鏡包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物鏡,其中,
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物鏡,其中,
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物鏡,其中,
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物鏡,其中,
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的物鏡,其中,
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的物鏡,其中,
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的物鏡,其中,
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的物鏡,其中,
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的物鏡,其中,
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的物鏡,其中,
12.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的物鏡,其中,
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述物鏡,其中,
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的物鏡,其中,
15.一種光學(xué)系統(tǒng),包括:
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)系統(tǒng),其中,
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)系統(tǒng),其中,
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)系統(tǒng),其中,
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光學(xué)系統(tǒng),其中,
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光學(xué)系統(tǒng),其中,
21.一種流式細(xì)胞儀,