成像流式细胞仪的显微成像光学系统

摘要

成像流式细胞仪的显微成像光学系统，涉及生物学和医学的光学仪器领域，解决了现有成像流式细胞仪的光学系统存在的光谱成像通道数较少、成像质量不能够达到衍射极限、无法提高细胞仪的分辨率的问题。包括显微物镜、二次成像镜组、多光谱分光器件、多光谱成像物镜和TDI相机。待测样品通过消色差显微物镜完成全波段高分辨率的放大成像，然后经过二次成像镜组得到一个中间像面，中间像面处放置一个视场光阑，再通过二次成像镜组准直，由多光谱分光器件堆栈分光，经多光谱成像物镜会聚于TDI相机。本发明采用全光谱分波段多重结构，保证成像光学系统的成像质量在各光谱通道均能够达到衍射极限，整个系统的最小探测尺寸达到40nm。

主权项

成像流式细胞仪的显微成像光学系统，其特征在于，包括：主要由第一到第八、八个透镜组组成的显微物镜(100)，其中一个透镜组的前表面是一个以平面为基底的二元衍射面；所述显微物镜(100)对待测样品进行消色差作用后完成全波段清晰放大成像；主要由第九透镜组(201)、第十透镜组(202)、用于限制待测样品成像视场的视场光阑(203)、与第十透镜组(202)关于视场光阑(203)中心对称的第十一透镜组(204)、与第九透镜组(201)关于视场光阑(203)中心对称的第十二透镜组(205)组成的二次成像镜组(200)，所述视场光阑(203)放置在由第九透镜组(201)、第十透镜组(202)、第十一透镜组(204)、第十二透镜组(205)形成的中间像面处；待测样品的放大图像依次经第九透镜组(201)、第十透镜组(202)和视场光阑(203)作用后形成中间像，中间像的光束再依次经第十一透镜组(204)和第十二透镜组(205)作用后准直成平行光出射；由六个长波通二向色镜组成的多光谱分光器件(300)，六个长波通二向色镜分别对应六个分光通道，每个分光通道对应一个分光波段，通过改变六个长波通二向色镜之间的角度改变对应分光通道的方向；所述多光谱分光器件(300)接收由二次成像镜组(200)出射的平行光，通过六个长波通二向色镜对平行光进行堆栈分光后分别通过六个分光通道出射；对由六个分光通道出射的光线进行分波段色差校正作用的多光谱成像物镜(400)，保证系统宽波段的多光谱清晰成像；对由多光谱成像物镜(400)分波段校正色差后的光线进行聚焦成像的TDI相机(500)；所述显微物镜(100)为无限远共轭距，数值孔径NA为0.75，组合焦距为4.58mm，工作距离为4～6mm，视场为60μm×128μm，工作波段为400～800nm；所述显微物镜(100)中的八个透镜组分别为第一透镜组(101)、第二透镜组(102)、第三透镜组(103)、第四透镜组(104)、第五透镜组(105)、第六透镜组(106)、第七透镜组(107)和第八透镜组(108)；所述第一透镜组(101)、第二透镜组(102)和第三透镜组(103)光焦度均为正；第三透镜组(103)前表面是一个以平面为基底的二元衍射面，用于校正色差，使得400～830nm全波段均能清晰成像；所述第六透镜组(106)为三胶合透镜，光焦度为负‑正‑负；所述第七透镜组(107)和第八透镜组(108)光焦度均为负，所述第七透镜组(107)和第八透镜组(108)的负光焦度可增大显微物镜(100)工作距离；所述第四透镜组(104)、第七透镜组(107)和第八透镜组(108)均为双胶合透镜。