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。考虑到毛细管相对于流动室的位置偏差会对聚焦光斑产生影响,因此通过Optisworks软件的仿真分析总结整形光路的校正方法。根据硅光电池探测要求及散射光信号特点,运用Zemax软件优化设计前向小角度散射光及侧向90度散射光探测光路。为了讨论散射光信号与细胞结构的关系,运用Optisworks软件分析前向小角度散射光与细胞大小的关系,通过构建细胞内部结构模型,具体分析侧向90度散射光与细胞内部结构的关系。根据硅光电倍增管探测要求及荧光信号特点,运用Zemax软件优化设计荧光信号探测光路。为了讨论细胞流经激光检测区相对于进样针中心的偏移对荧光信号探测的影响,因此运用Optisworks软件具体分析荧光探测器上光斑的变化。由于荧光信号微弱且整个系统中会产生杂散光,因此最后讨论了杂散光信号对荧光信号的影响。