CN101065655A - 用于流式细胞术的两用检测器 - Google Patents

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Abstract

一种对准光束与流体中的核心流的光学准直系统。该流体可具有鞘液和核心流，其中核心流在流体中具有流动的位置。光源可用于产生光束，并且光学元件可用于把光束对准核心流。在某些描述性实施例中，启动器被提供用于移动光学元件、光源和/或流体从而被光学元件指引的光与核心流的当前位置对准。

Description

用于流式细胞术的两用检测器
本申请是2004年4月14日提交的题为“用于流式细胞技的光学准直系统”的共同待决的美国专利申请No 10/824859的续篇；它是2002年8月21日提交的共同待决的美国专利申请No 10/225325的后续部分申请；它是2000年8月2日提交的题为“用于流式细胞术的光学检测系统”的美国专利申请No.09/630927、即现在的美国专利No.6549275的后续部分申请；它们全部通过引用结合到本文中。
背景技术
本发明一般涉及准直系统，更具体地说，涉及将光束与液流的核心流进行光学对准。
发明内容
本发明涉及将光束与流体的核心流对准的光学准直系统。流体可包括鞘液和核心流，其中核心流在流体中具有流动的位置。光源可用于产生光束，并且光学元件可用于把光束指向核心流。在某些描述性实施例中，启动器被提供用于移动光学元件、光源和/或流体从而被光学元件指引的光与核心流的当前位置对准。
附图说明
本发明的其它目的和本发明的许多附带优势通过参考下面与附图结合考虑的详细描述将会变得更容易也更好理解，其中相似的附图标记指定了贯穿其图表的相似的部分并且其中：
图1是说明本发明的描述性实施例的示意图；
图2是根据本发明的描述性便携式细胞仪的透视图；
图3是图2中描述性便携式细胞仪的示意图；
图4是说明封盖尚未压下时图3中便携式细胞仪的更详细的示意图；
图5是说明封盖压下时图3中便携式细胞仪的更详细的示意图；
图6是通过图4中液力聚焦块88说明流体的形成的示意图；
图7是说明本发明的描述性实施例的示意图；
图8是说明用于启动图7中光源的描述性方法的时序图；
图9是说明检测器和光源的三个分离阵列的示意图，各自相对图6中液流的中心流轴而沿着不同光源轴安置；
图10是说明本发明的另一描述性实施例的示意图，它利用机械启动器来相对第二对象对准第一对象；
图11是说明本发明的另一描述性实施例的示意图，它利用机械启动器来相对第二对象对准光源和/或光检测器；
图12是说明由描述性波束形成器提供的交叠拉长波束斑点的示意图；
图13是说明两个隔开的激光源的光照明强度的图表，各自产生具有高斯峰光强度的波束斑点；
图14是根据本发明已通过波束形成器提供光之后说明两个隔开的激光源的光照明强度的图表；
图15是说明与单光源一起使用的描述性波束形成器的示意图；
图16是说明与光源线性阵列一起使用的描述性波束形成器的示意图；
图17是说明用于检测相对基座和/或封盖的筒的准直的若干说明性方案的示意图；
图18是说明用于检测流体通道中核心流的准直和用于进行散射测量的描述性方法的示意图；
图19是具有流体通道502以及一个或多个阻光层或区域的层状筒的示意图；
图20是图19中筒的横断面侧视图；
图21是其上或其中提供有光散射元件的描述性对象的示意图；
图22是图21中光散射元件的横断面侧视图；
图23是说明本发明的描述性实施例的示意图，它利用机械启动器来对准光束与流体的核心流；
图24是说明本发明的另一描述性实施例的示意图，它利用机械启动器来对准光束与流体的核心流；
图25是说明本发明的再一描述性实施例的示意图，它利用机械启动器来对准光束与流体的核心流；
图26是说明本发明的另一描述性实施例的示意图，它利用机械启动器来对准光束与流体的核心流；以及
图27是说明本发明的另一描述性实施例的示意图，它利用机械启动器来对准光束与流体的核心流。
具体实施方式
图1是说明本发明的描述性实施例的示意图。该描述性实施例包括第一对象2和第二对象3，其中第二对象3包括用于接收第一对象2的槽4。尽管槽4在该示例被使用，但它不是必需的并且某些实施例可不包括槽。图1中所示的第二对象3包括光源5a的线性阵列和光检测器6a的线性阵列。尽管线性阵列在该示例中被使用，但任意合适的阵列或配置可被使用。各光源用加号(+)表示并且各检测器用方框表示。光源5a可包括例如垂直空腔表面发射激光器(VCSEL)、边缘发射激光器、发光二极管(LED)、照明光纤的末端或任意其它合适的光源。光检测器6a可包括例如光敏二极管或任意其它合适的光检测器。检测器6a可随意地是方形、圆形、环形或任意其它合适的形状。此外，检测器6a可是单个或少数几个检测来自大片区域的光的检测器。在某些情况下，光学器件可用于把来自大片区域的光指向单个或少数几个检测器，如下面关于图16的进一步描述。
在所示实施例中，光源5a的线性阵列被安装在第二对象3中槽4的一侧(如上侧)，并且光检测器6a的线性阵列被安装在第二对象3中槽4的相对侧(如下侧)。然而在某些实施例中如光散射元件能够反射时，光源5a和光检测器6a可被安装在槽4的同侧。光源5a和光检测器6a的线性阵列的间距和/或间隔可随意地进行设置以实现准直检测的期望精度。
图1中，第一对象2包括拉长的光散射元件7a，当第一对象2插入第二对象3的槽4中时它基本上垂直于光源5a和光检测器6a的线性阵列延伸。本文所使用的术语“光散射元件”可包括转向、改变、反射、折射、吸收或其它改变光束的任意光学元件。一个或多个光散射元件7a可包括例如多于一个的透镜、棱(edges)或梯级(steps)、衍射光栅、吸收性过滤器、反射器、流体通道或光散射元件的任意其它类型。第一对象2的其它部分可随意地是透明的、不透明的或基本上非透明的。
在图1所示的描述性实施例中，光源5a中每一个适于提供指向槽4和一个或多个相应的检测器6a的光束。光源5a的线性阵列可关于于槽4安置从而只要第一对象2和第二对象3在预定范围8中对准，则一个或多个光束将与至少一个光散射元件7a交叉，它然后在一个或多个相应的检测器6a处产生散射光轮廓。检测器6a可被安置从而至少一个检测器6a将检测到散射光轮廓。控制器9可用于识别哪个光源实际产生被检测的散射光轮廓，并且可关联被识别光源的定位与第一对象2相对第二对象3的准直位置。
在一个描述性实施例的操作期间，光源5a或光源子集中每一个可被控制器9顺序启动。根据第一对象2相对第二对象3的准直，特定光源5a或多个光源可产生与光散射元件7a交叉的光束。产生与光散射元件7a交叉的光束的光源5a或多个光源可通过监控相应检测器6a的输出而被识别。通过在任意给定时间只启动光源5a的一个或一个子集，产生与光散射元件7a交叉的光束的光源5a或多个光源可被更容易地识别。然而可以预期所有光源可被同时启动并且仍在本发明的范围之内。在任何情况下，通过了解哪个光源5a或哪些光源产生与光散射元件7a交叉的光束及其位置，第一对象2相对第二对象3的准直可被确定。
如果光散射元件7a在X方向(如左-右方向)沿它的长度是均匀的，则光源5a和检测器6a的线性阵列可用于确定第一对象2相对第二对象3在Y方向(如图1中的上-下方向)的准直位置。然而，如果光散射元件7a沿它的长度不是均匀的，并且适于根据沿它的长度光击打光散射元件7a的位置产生不同的散射光轮廓，则光源5a和检测器6a的线性阵列可用于确定第一对象2相对第二对象3在X和Y两个方向的准直位置。在该实施例中，控制器9可不仅如上所述识别哪个或哪些光源实际产生被检测的散射光轮廓以确定Y位置，还可关联被检测到X位置的具体散射光轮廓。
可选择地或附加地，第二延长光散射元件7b可相对第一对象2固定。该第二拉长的光散射元件7b可在Y向延伸，同时光源5b和光检测器6b的第二线性阵列基本上垂直于第二延长光散射元件7b延伸。然后，光源5b和检测器6b的第二线性阵列可连同第二延长光散射元件7b被用于确定第一对象2相对第二对象3的X位置。在某些实施例中，如果希望，第二拉长的光散射元件7b沿它的长度可是不均匀的从而也帮助识别第一对象2相对第二对象3的Y位置。如果第一光散射元件7a和第二光散射元件7b中的一个或两个沿它们的长度都不均匀，则在光学准直检测系统中某些水平或冗余可被提供。
可以预期第一对象2和第二对象3可是任意对象类型。在一个示例中，第一对象2可是可移除媒体组件如可移除打印筒、可移除数据存储筒如可移除带子筒或可移除闪存筒、可移除生物分析筒或滑片或任意其它可移除对象形式。第二对象可然后接受可移除媒体。除了可移除媒体应用，光纤准直应用、组件准直应用，还有许多其它应用也在本发明的范围之内。
图2说明了包括可移除生物分析筒的本发明的描述性实施例。图2是描述性携带式细胞仪10的透视图，它包括外壳12以及可移除或可代替的筒14。描述性外壳12包括基座16、封盖18以及连接基座16到封盖18的铰链20。基座16包括光源22阵列、相关的光学器件以及用于细胞仪操作的必需电子设备。封盖12包括手动增压元件、带有控制微阀的压力室以及带有相关光学器件的光检测器24阵列。
可移除筒14最好经由样本收集端口32接收样本流。当可移除筒14未被使用时，盖子38可用于保护样本收集端口32。可移除筒14最好执行血液稀释、红细胞溶解以及用于核心形成的液力聚焦。可移除筒14可以从Micronics Technologies可获得的射流电路相似地被创建，它们的某些利用带有蚀刻通道的层状结构被制造。
当封盖18处于打开位置时，可移除筒14被插入外壳。可移除筒14可包括用于接收基座16中的定位销28a和28b的孔26a和26b，它可帮助提供仪器不同部分之间的准直和耦合。在某些实施例中，孔26a和26b以及定位销28a和28b并不需要甚至不期望，并且本文描述的准直检测系统被用于检测关于基座16的可移除筒14与封盖18的准直。可移除筒14还可包括与光源22和光检测器24阵列对准的透明液流窗口30，以及一个或多个光散射元件(未示出)。当封盖移动到关闭位置并且系统受压时，封盖18分别通过压力供给端口36a、36b和36c提供受控压力给可移除筒14中的压力接收端口34a、34b和34c。
为了发起测试，封盖18被抬起并且新的筒14被放置并定位在基座16上。血液样本被引入样本收集器32中。封盖18被关闭并且系统被手动施压。一旦受压，则仪器执行白细胞的细胞术测量。可移除筒14提供血液稀释、红细胞溶解以及用于核心形成的液力聚焦。光源22、光检测器24以及相关控制和处理电子设备执行固态准直检测和筒14具体位置的修正，还有基于光散射信号的白细胞的分化和计数。与其利用外壳12的铰链结构，可以预期不如使用滑动筒槽或任意其它合适的结构。
图3是图2中描述性便携式细胞仪的示意图。如上所述，基座16可包括光源22阵列、相关光学器件以及细胞仪操作的必需控制和处理电子设备40。基座16还可包括给细胞仪供电的电池42。具有手动增压元件44、带有控制微阀的压力室46a、46b和46c以及带有相关光学器件的光检测器24的封盖12被示出。
可移除筒14可经由样本收集端口32接收样本液。在优选实施例中，当被封盖18施压时，可移除筒14执行血液稀释、红细胞溶解以及用于核心形成的液力聚焦。一旦被形成，则核心被提供为沿液流路径50往下，它经过图2中的流体通道窗口30。光源22阵列和基座中相关光学器件提供经由流体窗口30穿过核心流的光。检测器和相关光学器件也经由流体窗口30从核心接收散射和非散射光。控制器或处理器40接收来自检测器的输出信号，并分化和计数核心流中出现的被选白细胞。
可以预期可移除筒14可包括用于帮助控制每股液流的速度的液流控制块48。在该描述性实施例中，液流控制块48包括用于检测各种液流速度的流体传感器并向控制器或处理器40报告速度。控制器或处理器40然后可调节压力室46a、46b和46c相关的微阀以实现期望压力并因而实现用于细胞仪正确操作的期望液流速度。
因为血液和其它生物废物能传播疾病，所以可移除筒14最好具有液流窗口30下游的废物储存器52。废物储存器52在可移除筒14中接收和储存流体液。当测试完成后，可移除筒可被移除并处理掉，最好在生物废物适合的容器内。
图4是说明封盖18尚未压下时图3中便携式细胞仪的更详细的示意图。图5是说明封盖压下时图3中便携式细胞仪的更详细的示意图。具有手动增压元件44、压力室46a、46b和46c以及一般在60给出的控制微阀的封盖18被示出。光源和检测器阵列在这些图中未示出。
有三个压力室46a、46b和46c，各用于待加压的每个液流。在该描述性实施例中，压力室46a向血液样本储存器62提供压力，压力室46b向细胞溶解储存器64提供压力，以及压力室46c向鞘液储存器66提供压力。压力室46a、46b和46c的尺寸和形状可被裁剪以提供期望的压力特性给相应的液流。
压力室46a包括第一压力室70和第二压力室72。第一阀门74被提供在第一压力室70和第二压力室72之间用于可控地将第一压力室70中的压力释放到第二压力室72。在与第二压力室72的液流通信中，第二阀门76可控地放出第二压力室72中的压力。各个阀门最好是单独可寻址和可控的静电启动微阀阵列。压力室46b和46c包括相似的阀门以分别控制应用到溶解储存器64和鞘液储存器66的压力。各个阀门或者可是利用可控工作周期被脉冲调制的静电启动微阀阵列以实现可控的“有效”流体或漏率。
可移除筒14具有用于从封盖18接收受控压力的压力接收端口34a、34b和34c。受控压力如所示被提供给血液储存器62、细胞溶解储存器64和鞘液储存器66。细胞溶解储存器64和鞘液储存器66最好在可移除筒14被运送使用之前被填充，而血液储存器62从样本收集端口32被填充。血液样本可被提供给样本收集端口32，并且通过毛细作用，血液样本被吸进血液储存器62。一旦血液样本在血液储存器中，则封盖18可被关闭并且系统可被施压。
流体传感器在液力聚焦之前与各液流一起同轴提供。各流体传感器80、100和102测量相应液流的速度。流体传感器优选是热力式风速仪类型的流体传感器，并更优选是微桥类型的流体传感器。来自各流体传感器80、100和102的输出信号被提供给控制器和处理器40。
控制器或处理器40在血液样本的速度降到第一预定值以下时打开第一阀门74，并且在血液样本的速度增加到第二预定值以上时打开第二阀门76。阀门84、86、94和96以相似的方式操作以控制细胞溶解和鞘液的速度。
在对系统施压的操作期间，手动增压元件44被压下。如给出的示例中，手动增压元件44包括三个活塞，其中每个活塞在相应的第一压力室中的一个内接收。活塞在第一压力室中产生相对较高的非精度压力。较低的、受控压力通过打开第一阀门70、84和94在第二室中构造，它产生进入第二室的可控泄漏。如果太多压力在第二压力室中构造，则相应的排气阀76、86和96被打开以减轻压力。
当关闭封盖18时，通常首先打开的第一阀门74、84和94被关闭同时排气阀76、86和96被打开。当预定压力P在第一压力室中实现时，排气阀76、86和96被关闭并且第一阀门74、84和94被打开以在第二压力室中构造较低的压力P’。第二压力室中的受控压力提供必需的压力给可移除筒14的液流电路以产生用于血液、细胞溶解和鞘液的液流。液流的速度然后通过下游流体传感器80、100和102被测量。各流体传感器提供被控制器或处理器40使用的输出信号以控制相应的第一阀门和排气阀的操作从而为各液流提供期望的和稳定的流速。
一般在110处给出的下游阀门也被提供。控制器或处理器40可关闭下游阀门110直到系统被施压。这也可帮助在电路受压前防止血液、细胞溶解和鞘液流入液流电路。在另一实施例中，下游阀门110通过封盖被关闭时的机械作用而被打开。
图6是通过图4中液力聚焦块88说明流体和核心的形成的示意图。液力聚焦块88从液流驱动器接收受控速度下的血液、细胞溶解和鞘液。血液与细胞溶解液混合，导致红细胞被移除。这就是通常所说的红细胞溶解。剩余的白细胞被提供为沿着中心腔管150向下，它被鞘液围绕以产生液流50。液流50包括被鞘液152围绕的核心流160。通道的尺寸如所示被减少从而白细胞154和156成一列纵队。鞘液的速度最好大约9倍于核心流160的速度。然而鞘液和核心流160的速度最好保持足够低以维持流体通道中的层状流。
光发射器22和相关光学器件最好提供在临近液流50的一侧。一个或多个光检测器24和相关光学器件被提供在液流50的另一侧以经由液流50接收来自光发射器22的光。来自光检测器24的输出信号被提供给控制器和处理器40，在那里它们被分析以识别和/或计数核心流160中的被选白细胞。
图7是说明光源和光检测器阵列的示意图，用于分析图6中的核心流160并且用于识别筒14相对基座16和/或封盖18的相对准直位置(参见如图2)。光源被显示为加号(+)并且检测器被显示为方框。在给出的实施例中，光源阵列被提供在临近液流50的一侧如基座16之中或之上，并且光检测器阵列被提供在临近液流的相反的一侧如封盖18之中或之上。各光检测器最好对应光源中的一个。在某些实施例中，只有单个或少数光检测器被提供，它们能检测来自相对较大面积(如对应光源阵列的面积)的光。在给出的实施例中，光源阵列和光检测器阵列沿着基本上垂直于液流50的轴的光源轴200排列。然而可以预计光源阵列和光检测器阵列可沿着相对液流50的轴以任意角度偏移的光源轴排列。尽管光源阵列和光检测器阵列被显示为线性阵列，但是任意合适的排列都可被使用。
光源阵列最好是激光阵列，如制造在公共衬底上的垂直空腔表面发射激光器(VCSEL)。因为它们的垂直发射，所以VCSEL理论上适于包装在压缩仪器(如便携式细胞仪)中。VCSEL优选是操作在小于传统的850nm的波长下的“红”VCSEL，并且更优选是在670nm到780nm范围内，但这不是必需的。红VCSEL可具有理论上适于散射测量的波长、功率和偏振特性。然而可以预期发光二极管(LED)或任意其它合适的光源可被使用。光检测器可是例如光敏二极管或任意其它合适的光检测器。检测器可随意地是方形、圆形、环形或任意其它合适的形状。
在某些实施例中，各光源适于提供光束。为了识别如筒14相对基座16和/或封盖18(如参见图2)的相对准直位置，光源阵列可扩展到足够的范围从而一个或多个光束将与筒14的至少一个光散射元件交叉。在该描述性实例中，筒14包括若干含有如筒边缘210、流体通道边缘212和隆起的光散射元件214的光散射元件。各光散射元件可产生散射光轮廓。
检测器可被定位从而至少一个检测器将检测到至少一个光散射元件的散射光轮廓。控制器可被用于识别哪个或哪些光源实际产生被检测的散射光轮廓，并且关联被识别的光源位置到相对基座16和/或封盖18的筒14的准直位置。
在一个描述性实施例的操作期间，各光源或光源子集可被顺序地启动。依赖于筒14相对基座16和/或封盖18的准直，具体光源或多个光源可产生与光散射元件如光散射元件214交叉的光束。产生与光散射元件214交叉的光束的光源或多个光源可通过监控相应检测器的输出被识别。通过在任意给定时间内只启动一个光源或光源的子集，产生与光散射元件214交叉的光束的光源或多个光源可更易被识别。通过了解哪个光源或哪些光源产生与光散射元件214交叉的光束及其位置，筒14相对基座16和/或封盖18的准直可被确定。
图8是说明图7中启动光源的描述性方法的时序图。在该描述性实施例中，从位于图7中所示光源阵列底部的光源220开始，各光源被顺序启动。光源的顺序启动一般在218示出，其中符号V1、V2等对应图7中VCSEL1 220a、VCSEL2 220b等的启动。相应检测器的响应一般在224示出。
当光源220a被启动，没有散射光轮廓在相应检测器被检测到，因为如图7所示筒14没有位于光源220a和相应检测器之间。尽管图7显示了用于各光源的三个光检测器，但是仅左边和右边的检测器可被用于在某些实施例中检测散射光轮廓。光源220b可随后被启动。当它发生时，相应检测器检测散射光轮廓222。散射光轮廓222的特性可将光散射元件识别为筒边缘210。
当第三和第四光源被启动，没有散射光轮廓在相应检测器被检测。当第五光源220c被启动，相应检测器检测散射光轮廓224。散射光轮廓224的特性可识别光散射元件为隆起的光散射元件214。继续该示例，当光源220N被启动，相应检测器检测散射光轮廓226。散射光轮廓226的特性可将光散射元件识别为流体通道边缘212。为了描述性目的，光散射轮廓222、224和226被显示为具有不同振幅。然而可以预期任意合适的参数或特性可随意地被用于区分光散射轮廓。或者仅光散射元件的位置被识别，并且光散射元件间没有区别被提供。在某些实施例中，仅隆起的光散射元件214的光散射轮廓224可被识别，并且其它光散射元件的检测可被忽略。
一旦筒14的该相对准直被确定，则本发明可识别出一个或多个光源和/或光检测器元件中哪个或哪些具有临近液流50的定位。例如在图7中的描述性实施例中，本发明可识别光源220x、220y和220z为具有临近液流50的定位。依赖于筒14以及基座16和/或封盖18的相对准直，不同的光源和/或光检测器可被选择。例如，如果筒14被向上移动从而光源220b被定位在隆起的光散射元件214之上，则光源220c之上的三个光源然后将具有临近液流50的位置并且将被选择。一旦光源被识别和选择，被选光源和/或光检测器可用于例如检测一个或多个液流的参数和/或特性。
图9说明了本发明的另一描述性实施例。该实施例包括三个分离的光源和光检测器阵列。尽管三个阵列被示出，但可认识到依赖于应用任意合适的数目可被使用。在描述性实施例中，各光源和光检测器阵列相对液流的中心流动轴而沿不同的光源轴被安置。
光源和光检测器的第一阵列在300示出。在示出的描述性实施例中，第一阵列300的光源和光检测器沿第一光源轴成线性阵列排列。光检测器阵列与光源线性阵列安置成一直线。第一阵列300的光源和光检测器可用于测量例如液流50中细胞的横向准直、粒子尺寸以及某些情况下粒子的速度。可选择的或附加的，光源和光检测器的第一阵列300可用于检测光散射元件(如光散射元件312)的位置，以帮助确定筒14相对基座16和/或封盖18的准直。例如，光散射元件312可产生可被一个或多个相应检测器检测的光散射轮廓。一旦光散射元件312的定位被识别，则筒14相对基座16和/或封盖18的准直可被确定。
光源和光检测器的第二阵列在302示出。光源的第二阵列可相对液流50的流动轴沿第二光源轴成线性阵列排列。在描述性实施例中，第二阵列302的光检测器包括三个光检测器的线性阵列。一个光检测器的线性阵列与光源的线性阵列安置成一直线。其它两个光检测器的线性阵列安放在光检测器的直列式阵列的任意一侧。光源和光检测器的第二阵列302相似于关于图7的示出和描述。根据关于图7的详细描述，光源和光检测器的第二阵列302可被用于例如帮助确定筒14与基座16和/或封盖18的相对准直。
一旦筒14的相对准直被确定，位于临近液流50的一个或多个光源和/或光检测器元件可被识别。一旦这些光源被识别和选择，被选光源和相应光检测器可用于例如检测液流的一个或多个参数和/或特性。在一个描述性实施例中，第二阵列302的被选光源和光检测器可被用于测量由液流50中被选粒子所产生的小角散射(SALS)。在该情况下，外部光检测器可与直列式检测器充分隔开以在液流50中截取由被选粒子产生的小角散射(SALS)。
可以预期光源和光检测器的第二阵列302的直列式检测器可用于检测核心流中未被粒子有效散射的光。因此如果需要，第二阵列302的光检测器的直列式线性阵列可用于提供与第一阵列300的检测器的直列式线性阵列相同的测量。两个直列式检测器阵列的测量可被比较或结合以提供更精确的结果。可选择的或附加的，第二阵列302的直列式检测器可被用作检测器的冗余设置以增强测量的可靠性。
第二阵列302的直列式检测器也可结合第一阵列300的直列式检测器被使用以更精确地确定流体中粒子的飞行时间或速度。测量可更精确因为检测器之间的距离可更大。如上所述，通过了解粒子速度，由液流驱动器引起的流速中的小改变可通过控制器被最小化或移除。
光源和光检测器的第三阵列350也被示出。光源和光检测器的第三阵列350可被用于例如测量由流体中被选粒子产生的前向角散射(FALS)。在该描述性实施例中，光源相对液流50的流动轴沿第三光源轴成线性阵列排列。各光源最好具有相应的光检测器，并且各光检测器最好与非敏感区域环状成形或是位于中间的分开的直列式检测器。环形光检测器可被确定尺寸以截取和检测由流体中被选粒子产生的前向角散射(FALS)。
如果分离的直列式检测器被提供，则它可用于提供与第一阵列300和/或第二阵列302的直列式检测器一样的测量。当如此提供后，来自第一阵列300、第二阵列302和第三阵列350的三个直列式检测器阵列的测量可被比较或结合以提供更加精确的结果。第三阵列302的直列式检测器也可用作另一级或冗余以增强细胞仪的可靠性。
第三阵列350的直列式检测器也可结合第一阵列300和/或第二阵列302的直列式检测器以更精确地确定流体中粒子的飞行时间和速度。测量可更精确，因为检测器之间的距离可更大。如上所述，通过了解粒子速度，由液流驱动器引起的流速的小改变可通过控制器被最小化或移除。
在某些实施例中通过利用三个分离的光源和检测器阵列，各阵列相关的光学器件可被优化用于期望应用。例如在某些实施例中，第一阵列300相关的光学器件可被设计在核心流平面上提供聚焦好的激光。这可帮助提供由第一阵列300执行的准直、尺寸和粒子速度测量的分辨能力。同样地，第二阵列302相关的光学器件可被设计以提供核心流平面上的聚焦好的激光。聚焦好的光通常在测量由流体中被选粒子产生的小角散射(SALS)时被期待。最后，第三阵列350相关的光学器件可被设计来将被校准的光提供给核心流。被校准的光当测量由流体中被选粒子产生的前向散射角(FALS)时可被期待。
利用激光阵列提供在单个光源配置上的若干重要优势。例如，激光线性阵列可被用于确定核心流160中的粒子路径的横向准直。粒子流准直中的一个不确定源是核心流的宽度，它导致粒子路径位置中的统计学波动。这些波动可根据检测器数据的分析被确定并且可被控制器或处理器40使用以调节液流驱动器的阀门，目的是改变应用在样本液流和支撑液流的相对压力从而改变流体中被选粒子的准直。
为了确定液流50中细胞的横向准直，细胞可经过由光源(如VCSEL)阵列产生的多个聚焦斑点。细胞在相应的直列式基准检测器中产生信号的下降。信号的相对强度可被控制器或处理器40使用以确定粒子路径的中心和离子宽度的测量。
利用光源阵列而不是单个激光配置的另一优势是各细胞的速度可被确定。粒子速度在估计来自光散射信号的粒子尺寸时是重要的参数。在传统细胞仪中，粒子速度根据泵流速推断出。该方法的限制是泵必须非常精确，细胞仪流室的容差必须被牢固控制，没有液流故障(如泄漏)发生，并且没有阻塞物(如微气泡)可被引入以扰乱流或核心形成。
为了测定各细胞的速度，系统可测量各细胞通过两个连续点所需的时间。例如参考图9，细胞可通过检测器208然后是检测器210。通过测量细胞从检测器208移动到检测器210所需的时间，并且通过了解从检测器208到检测器210的距离，控制器或处理器40可计算细胞的速度。这将是近似的速度测量。这通常被称为飞行时间测量。一旦速度被了解，则穿过粒子近似以其为中心的斑点的时间(几微秒)可提供粒子长度和尺寸的测量。
可以预期粒子速度也能被用于帮助控制液流驱动器。为了减小细胞仪的尺寸、成本和复杂度，图2中可替代的筒14可根据塑料层压板或模具配件被制造。尽管该制造技术可提供便宜的配件，但是它们通常有较低的尺寸精度和可重复性，以及不均匀的尺寸和较宽的横断面容差。这些较宽的容差可产生粒子速度特别是从筒到筒的改变。为了帮助补偿这些较宽的容差，上面讨论的飞行时间测量可被控制器或处理器40使用以调节应用于血液、细胞溶解和鞘液的受控压力从而核心流中的粒子具有相对稳定的速度。同样并且由于这些较宽的容差，通常期待确定筒14相对基座16和/或封盖18的准直。一旦准直位置被确定，则合适的光源和光检测器可被选择用于分析流体的被选参数和特性。
为了进一步估计细胞尺寸，可以预期激光束可沿着细胞路径和跨越细胞路径被聚焦。此外，跨越细胞的多个样本可被分析用于纹理特征以将形态特征关联到其它细胞类型。这可提供可帮助将细胞类型相互分开的关于细胞尺寸的多个参数。
利用激光阵列而不是单个光源配置的再一优势是相对稳定的光照可跨越流体通道被提供。如图12所示，这可通过重叠由临近VCSEL产生的高斯光束来实现。在单个激光系统中，跨越流体通道的光照通常横越通道改变。因此，如果粒子不在流体通道中心，则后续测量的精度可被降低。
图10是说明本发明的另一描述性实施例的示意图，它利用机械启动器以相对第二对象对准第一对象。该描述性实施例包括第一对象352和第二对象353，其中第二对象352包括用于接收第一对象352的槽354。尽管槽354在该示例中被使用，但它并不是必需的并且某些实施例中可不包括槽。图10中所示的第二对象353包括一个或多个光源(如光源355)以及一个或多个光检测器(如光检测器356)。
在给出的实施例中，光源355被安装在第二对象353中的槽354的一侧(如上侧)，并且光检测器356被安装在第二对象353的槽354的相反侧(如下侧)。如上所述及所示，第一对象352可包括拉长的光散射元件357。
控制器359可用于控制机械启动器361，当被启动时它可相对第二对象353移动第一对象352。在给出的实施例中，机械启动器361相对第二对象353以向上和/或向下方向移动第一对象352。启动器361可随意地是任意类型启动器包括例如步进马达、微启动器如静电启动微启动器或任意其它合适的启动器。
在使用期间，控制器359可指示启动器361相对第二对象353移动第一对象352，直到光源355产生与光散射元件357交叉的光束，它然后产生可被光检测器356检测的光散射轮廓。一旦它发生，则第一对象352可被认为与第二对象353适当对准。在该描述性实施例中，第一对象352的原始位置由虚线示出，它向下方移动直到第一对象352的光散射元件357与光源355对准。在某些实施例中，光散射元件357可是例如多于一个透镜、棱或梯级、衍射光栅、吸收过滤器、反射器、流体通道或光散射元件的任意其它类型。
与其相对第二对象353移动第一对象352，不如预期光源355本身可相对第二对象353移动。这在图11中描述。在图11中，启动器363相对第二对象353移动光源355，它通过定义，也相对第一对象352移动光源355。在给出的实施例中，控制器359指示启动器363以移动光源355，直到光源355产生与第一对象352上的光散射元件交叉的光束，它然后产生可被光检测器356检测的光散射轮廓。在该描述性实施例中，光源355的原始位置在370处由虚线示出，它在启动后被向下移动直到光源355与第一对象352的散射元件357对准。在某些实施例中，光检测器的固定阵列可用于检测跨越位置的光。在其它实施例中，一个或多个较大的固定检测器可用于检测跨越定位范围的光。仍在其它实施例中，一个或多个可移除光检测器可被使用，并且被启动器363结合光源355移动，如图11所示。
现在参考图12，在某些实施例中，来自所有或被选光源的光束可通过波束形成器等。当光源在沿着阵列轴延伸的阵列中时，波束形成器可例如增加各光源在轴向的束斑尺寸，并且在某些情况下减小与轴垂直方向的束斑尺寸。在某些实施例中，波束形成器可增加轴向的束斑尺寸从而各光源的光输出至少部分交叠临近光源的光输出。例如，图12说明已通过波束形成器形成的束斑400a-400f，其中各束斑在光源阵列轴方向被增大，并在垂直于光源阵列轴方向被减小。此外，束斑400a-400f中每一个至少部分交叠临近光源的束斑。这增加了束斑400a-400f可共同横跨的距离，并且增加了跨越照明区域的光照均匀度。
图13说明两个分离的激光源的光照强度。各光源产生具有高斯光强的束斑。光强下降在光源之间示出。图14说明如上所述光已通过波束形成器被提供之后两个分离的激光源的光照强度。各束斑在光源阵列轴向被增大，并且在垂直于光源阵列轴向被减小。同样，各束斑至少部分交叠临近光源的束斑。正如可看到的，这可增加跨越照明区域的光照的均匀度。
图15说明可用于一个或多个光源的描述性波束形成器。光源在410处示出，并且可提供束斑给一般在412示出的波束形成器。光源可是例如VCSEL、光敏二极管或任意其它合适的光源。波束形成器412包括可共同减少垂直方向上的束斑尺寸的第一透镜414和第二透镜416，以及可增加水平方向上的束斑尺寸的第三透镜418。第一透镜414、第二透镜416和第三透镜418可共同聚焦如图所示筒14中流体通道50的核心流160平面上的拉长的束斑420。正如可看到的，波束形成器412可增加束斑420可横跨的距离，也可增加跨越流体通道50的光照的均匀度。一旦光通过核心流160，则光可被另一透镜(未示出)如衍射光学元件(DOE)接收，并且可指向用于检测和分析的一个或多个检测器。
图16说明与光源的线性阵列一起使用的描述性波束形成器。光源的线性阵列一般在450处示出，并可包括具有如所示在水平方向(X-方向)延展的阵列轴的VCSEL的线性阵列。流体通道在50处示出。流体通道在垂直方向(Y-方向)延展。一个或多个检测器在452处示出。VCSEL 450阵列中的各VCSEL最好向波束形成器456提供束斑。波束形成器456可包括共同形成如图12所示的交叠拉长束斑的若干透镜或其它光学元件。描述性波束形成器456可包括共同减小垂直方向(Y-方向)上束斑尺寸的第一透镜460、第二透镜462和第三透镜464，以及增大水平方向上束斑尺寸的第四透镜466。第四透镜466可是例如在垂直方向(Y-方向)上凹陷的柱状透镜。第一透镜460、第二透镜462、第三透镜464和第四透镜466可共同聚焦筒14中流体通道50平面上的交叠拉长束斑。如参考图12的详细描述，波束形成器456可增加由光源阵列450产生的束斑可共同横跨筒14的距离，也可增加跨越照明区域的光照的均匀度。一旦光通过核心流160，光可被另一透镜470如衍射光学元件(DOE)收集，并可被指向用于检测和分析的一个或多个检测器452。
图17是说明用于检测筒14相对基座16和/或封盖18的准直的若干描述性方案的示意图。为了识别筒14相对基座16和/或封盖18的相对准直位置，光源阵列最好在充足范围上延伸从而图12中所示至少一个延长束斑与至少一个筒14的光散射元件交叉。在图17给出的描述性实施例中，筒14包括含有筒边缘210和两个流体通道边缘212a和212b的若干光散射元件。各光散射元件最好产生散射光轮廓。
一个或多个检测器可被定位从而至少一个检测器将检测至少一个光散射元件的散射光轮廓。控制器可用于识别哪个或哪些光源实际产生被检测的散射光轮廓，并且将被识别光源的位置关联到筒14相对基座16和/或封盖18的准直位置。
在第一方案中，由波束形成器产生的拉长束斑区域共同在470处给出。在一个示例中，共同拉长束斑区域470被具有25微米间距的10个VCSEL阵列形成。波束形成器延长并交叠10个VCSEL设备的单个束斑，并且产生具有在筒14处大约720微米长度的共同拉长束斑区域470。
在第一方案中，筒14被准直从而共同拉长束斑区域470仅交叠一个光散射元件即筒边缘210。如果流体通道50在720微米共同拉长束斑区域470的范围之内，则筒边缘210的定位可用于识别位于临近流体通道50的单个VCSEL。然而在给出的实施例中，流体通道50不在720微米共同拉长束斑区域470的范围之内。因而，处理器或控制器可指示筒14未准直太多以致不能执行流体通道50的分析。被共同拉长束斑区域470覆盖的区域可通过简单地增加额外的光源、光检测器和相关光学器件被延伸。
在第二方案中，筒14被准直从而共同拉长束斑区域472交叠两个光散射元件，即筒边缘210和流体通道边缘212a。再次，如果整个流体通道50在720微米共同拉长束斑区域472的范围之内，则筒边缘210和/或流体通道边缘212a的定位可用于识别位于临近流体通道50的单个VCSEL。然而在给出的实施例中，流体通道50没有全部在720微米共同拉长束斑区域472的范围之内。因而，处理器或控制器可指示筒14未准直太多以致不能执行流体通道50的分析。被共同拉长束斑区域472覆盖的范围可通过简单地增加额外的光源和相关光学器件被延伸。
在第三方案中，筒14被准直从而共同拉长束斑区域474仅交叠一个光散射元件即流体通道边缘212a。再次，如果整个流体通道50在720微米共同拉长束斑区域474的范围之内，则流体通道边缘212a的定位可用于识别位于临近流体通道50的单个VCSEL。然而在给出的实施例中，流体通道50没有全部在720微米共同拉长束斑区域474的范围之内。因而，处理器或控制器可指示筒14未准直太多从而不能执行流体通道50的分析。被共同拉长束斑区域474覆盖的范围可通过简单地增加额外的光源和相关光学器件被延伸。
在第四方案中，筒14被准直从而共同拉长束斑区域476交叠两个光散射元件即流体通道边缘212a和流体通道边缘212b。在该方案中，全部流体通道50在720微米共同拉长束斑区域476的范围之内。这样，流体通道边缘212a和流体通道边缘212b的定位可用于识别位于临近流体通道50的单个VCSEL。一旦被识别，则被识别的单个VCSEL可用于确定液流50的被选参数和特性。
图18是说明用于检测流体通道50中核心流的准直和用于进行散射测量的描述性方法的示意图。在该描述性实施例中，一旦VCSEL被识别为位于临近流体通道50处，则这些VCSEL中每一个可被顺序启动以识别流体通道50中核心的定位和/或执行散射测量，如480a、480b和480c所示。可选择地或附加地，所有被识别的VCSEL可如482所示同时被启动，并且相应检测器的输出可被监控以确定流体通道中核心的定位和/或执行散射测量。
图19是具有流体通道502的层状筒500的示意图。图20是图19中筒500的横断面侧视图。筒500包括若干分层，包括底层504、顶层506以及一个或多个中间层508。流体通道502可通过一个或多个中间层508中的蚀刻通道被形成。为了帮助检测筒边缘510，通道边缘512、或其它特征、一个或多个光阻塞层或区域可被包括在其中一个层状层之中或之上。例如，光阻塞层或区域514如所示可被提供在顶层506之上。光阻塞层或区域514可是例如附加到筒500的顶和/或底表面的粘接板或其它过滤器。如果期望，光阻塞层或者可如509所示被结合到其中一个中间层。
光阻塞层或区域可例如在筒边缘510和通道边缘512之间延伸。光阻塞层或区域514可阻止由位于筒边缘510和通道边缘512之间的光源发射的光到达相应检测器。这可简化筒边缘510和/或通道边缘512的检测，因为详细的散射轮廓可不需要被分析。替代地，更简单光/无光(simpler light/no-light)算法可被使用。可意识到光阻塞层或区域不需要在筒边缘510和通道边缘512之间延伸。相反地可以预期适于检测筒500的相对位置的任意装置可被使用。
图21是具有光散射元件602的描述性对象600的示意图。图22是图21中光散射元件602的横断面侧视图。光源604(图21中显示为“+”号)被显示为位于光散射元件602之上，并且检测器阵列606(图21中显示为方框)被显示为位于光散射元件602之下。光源604最好把光束指向光散射元件602，并且根据光散射元件602到光源604的相对准直，光散射元件602可把光束指向一个或多个检测器606。在一个示例中并且参考图22，如果光源位于相对光散射元件602的位置604a，则光散射元件602可把光束指向606a。如果光源位于相对光散射元件602的位置604b，则光散射元件602可把光束指向检测器606b。如果光源位于相对光散射元件602的位置604c，则光散射元件602可把光束指向检测器606c。因而，通过监控哪个检测器606检测光束，光源604和光散射元件602并因此对象600的相对位置可被确定。在一个实施例中，光散射元件602是透镜。然而任意合适的光散射元件可被使用。可以预期光散射元件602可用于确定对象600在一或两维中的相对准直。
图23是说明本发明的描述性实施例的示意图，它利用机械启动器将光束与流体的核心流对准。描述性实施例包括产生光束702的光源700、在流体的核心流706上聚焦光束702的光学元件704以及检测来自核心流706的散射和/或反射光710。光学元件704被示意性显示为透镜，但它可任意地包括一组透镜或任意其它合适的光学元件。还可预期另一光学元件(图23中未示出)在某些情况下可被提供在核心流706和检测器708之间，如图25-27中所示。如果期望，还可预期检测器708可位于光源的同侧。
核心流706可被包括在沿流体通道712向下行进的流体中。图23中所示流体通道712流进页面。核心流706可包括在核心流706任一侧之上流动的鞘液(液体或气体)。在某些实施例中，鞘液和核心流706当它们通过流体通道712时具有层状流。
如一般在720所示，核心流706可相对地以流体通道712为中心。然而在某些状况下，核心流706可不沿中心或在流体通道712中某些其它预定位置向下流动。例如一般如在722所示，核心流706可流动在流体通道712中心的左侧。同样地，如一般在724所示，核心流706可流动在流体通道712中心的右侧。
为了帮助补偿核心流706在流体通道712中的各种可能位置，可以预期启动期726等可用于移动光学元件704从而由光源700发射的光束702对准(如聚焦在)流体通道712中核心流706的当前位置。启动器726可被控制器728控制。在某些情况下，控制器728可接收指示是否光束702当前对准(如聚焦在)流体通道712中核心流706的当前位置的一个或多个反馈信号。如果否，控制器728可指示启动器移动光学元件704直到光束702对准(如聚焦在)流体通道712中核心流706的当前位置。反馈信号可包括例如来自检测器708的输出信号。
在一个示例中并且一般如在722所示，当核心流706在流体通道712中心的左侧时，控制器728可指示启动器700移动光学元件704到左侧，它可将光束702指引在流体通道712中核心流706的当前位置。同样地并且一般如在724所示，当核心流706在流体通道712中心的右侧时，控制器728可指示启动器700移动光学元件704到右侧，它可将光束702指引在流体通道712中核心流706的当前位置。在某些情况下，控制器728可指示启动器700首先移动光学元件704以识别流体通道712的边缘。这可被认为是粗对准。在某些情况下，流体通道712是液流筒的一部分，并且液流筒是不透明的，除了在流体通道。因此当光束702被指引跨越流体通道712的边缘，检测器处光强度的陡然变化可发生。然后，控制器728可指示启动器700移动光学元件704以使光束702指引在流体通道712中核心流706的当前位置。
启动器726可是机械启动器的任意类型。在某些情况下，启动器726可随意地是步进电机、音圈、静电启动器、磁启动器、相似于美国专利No 6445514中描述和显示的微定位启动器以及任意其它合适的启动器。
在某些实施例中，光源700可包括单个光源。在其它实施例中，光源可包括多于一个光源如光源阵列。在某些情况下并且当700所示的光源包括多于一个光源时，如果期望，至少某些光源可产生不同波长的光。如上所述，光的不同波长可被光学元件发射并映射到核心流上。提供多个波长当在至少某些核心流中的粒子中激发荧光并且利用检测器检测荧光时可特别地有益。其它应用也可从多个波长光源中受益。
图24相似于图23中所示描述性实施例，但进一步显示了可移除光学元件704和流体712之间的第二光学元件730。光学元件730可适于例如在光束702结合到核心流706之前帮助对它聚焦，而不管光束702的入射角度。在某些情况下，这可帮助将更加稳定的入射光束维持在核心流706上，而不管在流体通道712中的核心流706的位置。
图25是说明本发明的再一实施例的示意图，它利用机械启动器对准光束与流体中的核心流。该描述性实施例包括用于产生光束752的光源750、用于聚焦流体的核心流756上的光束752以及用于检测来自核心流756的散射光760的检测器758。在图25中，第二光学元件762被提供在核心流756和检测器758之间，但这不是必需的。光学元件754和762一般被显示为透镜，但它们可随意地各包括单个透镜、一组透镜或任意其它合适的光学元件。
如在图23-24中，核心流756被包括在沿流体通道764向下移动的流体中。图25中所示的流体通道764流入页面。核心流756可包括流动在核心流756任意侧的鞘液(液体或气体)。在某些实施例中，鞘液和核心流756当它们通过流体通道764时具有层状流。
如一般在770所示，核心流756可相对以流体通道764为中心。然而在某些状况下，核心流756可沿着中心或在流体通道764中某些其它预定位置向下流动。例如一般在772所示，核心流756可流动在流体通道764中心的右侧。同样地，尽管未示出，核心流756还可流动在流体通道764中心的左侧。
为了帮助补偿核心流756在流体通道764中的各种可能位置，可以预期启动器等(未在图25中清晰示出)可用于移动光学元件754和光源750，一般在774示出，从而由光源750发射的光束752与流体通道764中核心流756的当前位置对准(如聚集在其上)。如在图23-24中，启动器可被控制器控制。在某些情况下，控制器可接收指示是否光束752与流体通道764中核心流756的当前位置当前对准(如聚焦在其上)。如果否，并且一般如772所示，控制器可指示启动器移动光学元件754和光源750直到光束752与流体通道764的核心流756的当前位置对准(如聚焦在其上)。
再次，启动器可是机械启动器的任意类型。在某些情况下，启动器可随意地是步进电机、音圈、静电启动器、磁启动器、相似于美国专利No 6445514中所示和描述的微定位启动器或任意其它合适的启动器。
图26是说明本发明的另一描述性实施例的示意图，它利用机械启动器以对准光束与流体的核心流。该描述性实施例包括用于产生光束782的光源780、用于聚焦流体的核心流786上的光束782的第一光学元件782以及用于检测来自核心流786的散射光790的检测器788。在图26中，第二光学元件792被提供在核心流786和检测器788之间，但这不是必需的。光学元件784和792一般被示意性地显示为透镜，但是它们可随意地各包括单个透镜、一组透镜或任意其它合适的光学元件。
核心流786被包括在沿流体通道794向下移动的流体。在一个描述性实施例中，流体通道794可以是例如液流筒800的一部分。在图26中所示的流体通道794流入页面。核心流786可包括流动在核心流786的任一侧的鞘液(液体或气体)。在某些实施例中，鞘液和核心流786当它们通过流体通道794时具有层状流。
如一般在802示出，核心流786可相对以流体通道794为中心。然而在某些状况下，核心流786可不沿中心或在流体通道794中某些其它预定位置流动。例如一般在804示出，核心流786可流动在流体通道794中心的左侧。同样地，尽管未示出，核心流786还可流动在流体通道794中心的右侧。
为了帮助补偿核心流786在流体通道794中的各种可能位置，可以预期启动器等(未在图26中明确示出)可用于移动流体通道794或在某些情况下整个液流筒800，从而由光源780发射的光束782与流体通道794中核心流786的当前位置对准(如聚焦在其上)。如以上详细的描述，启动器可被控制器控制。在某些情况下，控制器可接收指示是否光束782与流体通道794中核心流786的当前位置当前对准(如聚焦在其上)。如果否，并且如一般在804示出，控制器可指示启动器移动流体通道794或在某些情况下整个流体筒800，直到光束782与流体通道794中核心流786的当前位置对准(如聚焦在其上)。
再次，启动器可是机械启动器的任意类型。在某些情况下，启动器可随意地是步进电机、音圈、静电启动器、磁启动器、相似于美国专利No 6445514号的微定位启动器获任意其它合适的启动器。
图27是说明本发明的再一描述性实施例的示意图，它利用机械启动器来对准光束与流体的核心流。该描述性实施例包括用于产生光束902的光源900、用于在流体通道906中核心流(未在图27中明确示出)之上聚焦光束902的第一光学元件904、用于在检测器910之上聚焦散射光的第二光学元件908。图27中所示描述性实施例相似于图16中所示的实施例。然而在某些实施例中，图27中光源902可包括单个光源而不是光源阵列。
核心流被包括在沿流体通道906行进的流体中。图27中所示流体通道906以向上的方向流动。核心流可包括流动在核心任一侧的鞘液(液体或气体)。在某些实施例中，鞘液和核心流当它们通过流体通道906时具有层状流。
如上详细的描述，核心流可相对以流体通道906为中心。然而在某些状况下，核心流可不沿中心或在流体通道906中某些其它预定位置流动。例如在图27的描述性实施例中，核心流可在流体通道906中心左侧或中心右侧流动。
为了帮助补偿核心流在流体通道906中的各种可能位置，可以预期启动器等(未在图27中明确示出)可用于移动如虚线箭头920a和920b所示的光学元件904，从而由光源900发射的光束902与流体通道906中核心流的当前位置对准(如聚焦在其上)。启动器可被控制器控制。在某些情况下，控制器可接收指示是否光束902与流体通道906中核心流的当前位置当前对准(如聚焦在其上)。如果否，控制器可指示启动器来移动光学元件904直到光束902与流体通道906中核心流的当前位置对准(如聚焦在其上)。
同样地，启动器可是机械启动器的任意类型。在某些情况下，启动器可随意地是步进电机、音圈、静电启动器、磁启动器、相似于美国专利No 6445514中示出和描述的微定位启动器以及任意其它合适的启动器。
通过这样描述的本发明的优选实施例，本领域技术人员将很容易理解本文提出的教导还应用于本文所附权力要求范围之内的其它实施例。

Claims (40)

1.一种检测系统，包括：
用于提供临近容纳核心流的流体通道的光束的光源装置；
临近所述流体通道的检测机构；以及
用于彼此相对地移动所述光束和核心流的准直实现器；以及
其中所述检测机构可检测所述光束和所述核心流之间的准直相关的光，并检测容纳所述核心流相关信息的光。
2.权利要求1中的所述系统，其中所述检测机构可检测来自所述核心流的光并将被检测光转换成第一信号。
3.权利要求2中的所述系统，其中所述准直实现器可根据所述第一信号对准所述光束和所述核心流。
4.权利要求3中的所述系统，其中所述核心流相关信息可根据所述第一信号被提供。
5.权利要求4中的所述系统，其中：
所述核心流包括粒子；以及
所述核心流相关的所述信息大约可是所述粒子的尺寸、速度、类型、形状、结构、粒度、表面、抗原等。
6.权利要求4中的所述系统，其中所述光源装置包括多个光源。
7.权利要求6中的所述系统，其中所述多个光源中的光源可被选择用于所述光束与所述核心流的准直。
8.权利要求7中的所述系统，其中所述多个光源包括垂直空腔表面发射激光器。
9.权利要求7中的所述系统，其中所述多个光源包括边缘发射激光器。
10.权利要求7中的所述系统，其中所述多个光源包括发光二极管。
11.权利要求4中的所述系统，还包括临近所述光源装置的光学机构。
12.权利要求11中的所述系统，其中所述光学机构可被调节用于所述光束和所述核心流的准直。
13.权利要求4中的所述系统，其中所述光源装置可被调节用于所述光和所述核心流的准直。
14.权利要求1中的所述方法，其中所述流体通道具有用于分类血细胞的仪器。
15.权利要求1中的所述方法，其中所述流体通道具有用于识别生物战剂的仪器。
16.权利要求1中的所述方法，其中所述流体通道具有用于血液学应用的仪器。
17.权利要求1中的所述方法，其中所述流体通道具有用于识别环境粒子的仪器。
18.权利要求17中的所述方法，其中所述环境粒子可来自空气、水、食物、土壤等。
19.一种准直和参数检测的方法，包括：
发射光束到流体通道；
检测来自所述流体通道中的核心流的光；
根据被检测光调节所述光束和所述核心流的准直；以及
从被检测光获得所述核心流的相关信息。
20.权利要求19中的所述方法，其中所述调节所述光束和所述核心流的准直的光以及所述获得所述核心流的相关信息的光被一个检测机构检测。
21.权利要求20中的所述方法，其中所述准直根据所述被检测光的大小进行调节。
22.权利要求21中的所述方法，其中所述流体通道具有用于分类血细胞的仪器。
23.权利要求21中的所述方法，其中所述流体通道具有用于识别生物战剂的仪器。
24.权利要求21中的所述方法，其中所述流体通道具有用于血液学应用的仪器。
25.权利要求21中的所述方法，其中所述流体通道具有识别环境粒子的仪器。
26.权利要求25中的所述方法，其中所述环境粒子可来自空气、水、食物、土壤等。
27.权利要求21中的所述方法，其中所述流体通道具有细胞仪。
28.一种检测系统，包括：
用于提供临近流体通道的光束的光源机构；
临近所述流体通道的检测机构；以及
用于调节所述光束和所述流体通道中核心流的准直的准直机构；以及
其中所述检测机构可检测指示所述光束和所述核心流的准直的光，并检测所述流体通道中核心流参数相关的光。
29.权利要求28中的所述系统，还包括连接到所述检测机构和所述准直机构的处理器。
30.权利要求29中的所述系统，其中：
所述检测机构可将被检测光转换成第一信号；
所述处理器可将所述第一信号转换成指示所述光束和所述核心流之间的位置改变量的第二信号以实现所述光束和所述核心流的准直；
所述准直机构可根据所述第二信号提供所述光束和所述核心流之间的所述位置改变量以实现所述光束和所述核心流的准直；以及
所述处理器可将所述第一信号转换成指示所述核心流参数的第三信号。
31.权利要求30中的所述系统，其中所述参数可包括所述核心流的粒子相关的尺寸、速度、类型、形状、结构、粒度、表面、抗原等。
32.一种用于准直和参数检测的设备，包括：
发射光束到流体通道的设备；
检测被所述流体通道中核心流散射的光的设备；
根据来自所述检测光的设备的被检测光确定所述光束和所述核心流之间的准直量的设备；
根据所述被检测光改变所述光束和所述核心流之间的准直量的设备；以及
从所述被检测光获得所述核心流相关的参数信息的设备。
33.权利要求32中的所述设备，其中所述参数信息可包括所述核心流的粒子相关的尺寸、速度、类型、形状、结构、粒度、表面、抗原等。
34.权利要求33中的所述设备，其中所述流体通道具有用于分类血细胞的仪器。
35.权利要求33中的所述设备，其中所述流体通道具有用于识别生物战剂的仪器。
36.权利要求33中的所述设备，其中所述流体通道具有用于血液学应用的仪器。
37.权利要求33中的所述设备，其中所述流体通道具有用于识别环境粒子的仪器。
38.权利要求37中的所述设备，其中所述环境粒子可来自空气、水、食物、土壤等。
39.权利要求33中的所述设备，其中所述流体通道具有细胞仪。
40.一种检测系统，包括：
用于提供临近流体通道的光束的光源机构；
临近所述流体通道的检测机构；
用于根据来自所述检测机构的被检测光、相对所述流体通道来调节所述光束的准直的第一准直机构；
用于根据来自所述检测机构的被检测光、相对所述流体通道中的核心流来调节所述光束的准直的第二准直机构；以及
用于根据来自所述检测机构的被检测光来确定所述核心流的参数的参数机构。
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