流式细胞仪鞘流及光学系统的设计与研究
发布时间：2021-07-26 09:17
流式细胞仪是对细胞进行分析和分选的装置,它已广泛的应用于临床医学、基础医学、细胞生物学等多个方面,目前国内流式细胞仪的发展比较落后,并没有一台真正属于自己的流式细胞仪,因此流式细胞仪的研究越发重要。本文围绕流式细胞仪的鞘流系统、激光光束整形光路、前向散射光信号和侧向散射光信号探测光路、荧光信号探测光路等几个方面展开设计与分析。为使样品流在鞘液的包裹下形成一定宽度且呈直线式的聚焦流经过激光检测区,本文基于流体聚焦理论、常见鞘流系统模型及流式细胞仪结构要求,运用Solidworks软件设计流式细胞仪的鞘流系统。通过Solidworks Flow Simulation软件的仿真分析,验证鞘流系统结构的正确性及分析影响样品流聚焦的因素。在激光检测区,为使流经的细胞样品受到激发光源的充分照射,本文基于柱透镜的性质与特点,运用Zemax软件优化设计激光光束整形光路,使得激发光束经整形光路后形成一10μm×75μm的椭圆形光斑且能量分布均匀,同时利用Optisworks软件验证光路的正确性。由于整形光路中元件的位置偏差会对聚焦光斑造成影响,因此通过Zemax软件的仿真计算确定光路中元件的误差容限。考...
【文章来源】：江西科技师范大学江西省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 流式细胞仪研究意义
1.3 流式细胞仪国内外研究现状
1.4 流式细胞仪工作原理与基本结构
1.4.1 流式细胞仪工作原理
1.4.2 流式细胞仪基本结构
1.5 流式细胞分析技术发展展望
1.6 论文内容安排
第2章 鞘流系统设计
2.1 引言
2.2 流体力学基本理论
2.3 鞘流系统中流体聚焦原理
2.4 鞘流系统模型建立及仿真分析
2.4.1 鞘流系统模型建立
2.4.2 鞘流系统仿真分析
2.5 本章小结
第3章 激光光束整形光路设计与分析
3.1 引言
3.2 光束整形光路设计
3.2.1 激发光源选择
3.2.2 柱透镜性质与特点
3.2.3 Zemax优化设计光束整形光路结构
3.2.4 Optisworks软件仿真验证
3.3 误差分析
3.3.1 误差评价标准
3.3.2 元件误差分析
3.4 激光光束整形光路校正
3.4.1 毛细管位置偏差对聚焦光斑影响
3.4.2 光路校正方法
3.5 本章小结
第4章 散射光信号探测光路设计与分析
4.1 引言
4.2 颗粒光散射理论
4.2.1 相关散射与不相关散射
4.2.2 单散射与复散射
4.2.3 Mie散射公式
4.2.4 激光散射法的应用
4.3 散射光信号探测光路设计
4.3.1 前向小角度散射光与侧向90度散射光
4.3.2 前向小角度散射光探测光路设计与分析
4.3.3 侧向90度散射光探测光路设计与分析
4.4 本章小结
第5章 荧光信号探测光路设计与分析
5.1 引言
5.2 荧光
5.2.1 荧光产生机理
5.2.2 激发光谱与发射光谱
5.2.3 量子产率
5.3 荧光信号探测光路设计
5.3.1 光路设计与分析
5.3.2 杂散光分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 论文工作总结
6.2 工作展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]流式细胞仪的原理、应用及最新进展[J]. 赵书涛,武晓东,王策,陈永勤,唐玉国. 现代生物医学进展. 2011(22)
[2]流式细胞仪工作原理与临床应用[J]. 李华,常莹. 中国医疗器械信息. 2011(05)
[3]基于Mie散射理论的微球体颗粒数值模拟计算和实验研究[J]. 李建立,袁景和,霍丙忠,孟春宁,尚英. 上海计量测试. 2009(04)
[4]正交柱透镜成像实验[J]. 张恒,纪影,范志新. 大学物理实验. 2007(04)
[5]流式细胞仪构成与工作原理[J]. 张艺. 医疗设备信息. 2005(08)
[6]当前临床流式细胞分析的发展趋势[J]. 王建中,王淑娟. 中华检验医学杂志. 2002(01)
[7]麦克斯韦电磁力公式与某些电磁现象的解释[J]. 佟为明,许峰,李凤阁. 电子器件. 2001(04)
[8]流式细胞技术与流式细胞仪[J]. 何克健. 医疗装备. 2000(05)
[9]激光诱导荧光机理研究[J]. 阎吉祥. 北京理工大学学报. 2000(02)
[10]激光散射法测量微粒粒径分布[J]. 吴开华,杨冠玲,何振江,黄佐华,罗均宏,吴春龙. 广州环境科学. 1999(03)
博士论文
[1]单激光四通道流式分析仪的系统设计及性能测试方法研究[D]. 赵书涛.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2012
[2]光散射法颗粒大小与形状分析[D]. 王清华.南京工业大学 2003
硕士论文
[1]光散射法在颗粒测量技术中的应用[D]. 陈庭将.西安电子科技大学 2011
[2]基于微流控芯片的小型流式细胞仪研究[D]. 叶晓兰.浙江大学 2008
本文编号：3303283
【文章来源】：江西科技师范大学江西省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 流式细胞仪研究意义
1.3 流式细胞仪国内外研究现状
1.4 流式细胞仪工作原理与基本结构
1.4.1 流式细胞仪工作原理
1.4.2 流式细胞仪基本结构
1.5 流式细胞分析技术发展展望
1.6 论文内容安排
第2章 鞘流系统设计
2.1 引言
2.2 流体力学基本理论
2.3 鞘流系统中流体聚焦原理
2.4 鞘流系统模型建立及仿真分析
2.4.1 鞘流系统模型建立
2.4.2 鞘流系统仿真分析
2.5 本章小结
第3章 激光光束整形光路设计与分析
3.1 引言
3.2 光束整形光路设计
3.2.1 激发光源选择
3.2.2 柱透镜性质与特点
3.2.3 Zemax优化设计光束整形光路结构
3.2.4 Optisworks软件仿真验证
3.3 误差分析
3.3.1 误差评价标准
3.3.2 元件误差分析
3.4 激光光束整形光路校正
3.4.1 毛细管位置偏差对聚焦光斑影响
3.4.2 光路校正方法
3.5 本章小结
第4章 散射光信号探测光路设计与分析
4.1 引言
4.2 颗粒光散射理论
4.2.1 相关散射与不相关散射
4.2.2 单散射与复散射
4.2.3 Mie散射公式
4.2.4 激光散射法的应用
4.3 散射光信号探测光路设计
4.3.1 前向小角度散射光与侧向90度散射光
4.3.2 前向小角度散射光探测光路设计与分析
4.3.3 侧向90度散射光探测光路设计与分析
4.4 本章小结
第5章 荧光信号探测光路设计与分析
5.1 引言
5.2 荧光
5.2.1 荧光产生机理
5.2.2 激发光谱与发射光谱
5.2.3 量子产率
5.3 荧光信号探测光路设计
5.3.1 光路设计与分析
5.3.2 杂散光分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 论文工作总结
6.2 工作展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]流式细胞仪的原理、应用及最新进展[J]. 赵书涛,武晓东,王策,陈永勤,唐玉国. 现代生物医学进展. 2011(22)
[2]流式细胞仪工作原理与临床应用[J]. 李华,常莹. 中国医疗器械信息. 2011(05)
[3]基于Mie散射理论的微球体颗粒数值模拟计算和实验研究[J]. 李建立,袁景和,霍丙忠,孟春宁,尚英. 上海计量测试. 2009(04)
[4]正交柱透镜成像实验[J]. 张恒,纪影,范志新. 大学物理实验. 2007(04)
[5]流式细胞仪构成与工作原理[J]. 张艺. 医疗设备信息. 2005(08)
[6]当前临床流式细胞分析的发展趋势[J]. 王建中,王淑娟. 中华检验医学杂志. 2002(01)
[7]麦克斯韦电磁力公式与某些电磁现象的解释[J]. 佟为明,许峰,李凤阁. 电子器件. 2001(04)
[8]流式细胞技术与流式细胞仪[J]. 何克健. 医疗装备. 2000(05)
[9]激光诱导荧光机理研究[J]. 阎吉祥. 北京理工大学学报. 2000(02)
[10]激光散射法测量微粒粒径分布[J]. 吴开华,杨冠玲,何振江,黄佐华,罗均宏,吴春龙. 广州环境科学. 1999(03)
博士论文
[1]单激光四通道流式分析仪的系统设计及性能测试方法研究[D]. 赵书涛.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2012
[2]光散射法颗粒大小与形状分析[D]. 王清华.南京工业大学 2003
硕士论文
[1]光散射法在颗粒测量技术中的应用[D]. 陈庭将.西安电子科技大学 2011
[2]基于微流控芯片的小型流式细胞仪研究[D]. 叶晓兰.浙江大学 2008
本文编号：3303283
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/3303283.html
