液流系統(tǒng)
液流問(wèn)題在流式細(xì)胞術(shù)發(fā)展史上占有很重要的地位。從本世紀(jì)30年代到50年代，流式細(xì)胞術(shù)發(fā)展遲緩的一個(gè)重要原因就是細(xì)胞懸液過(guò)毛細(xì)管或小孔時(shí)的阻塞問(wèn)題得不到解決，直到引入層流鞘液的方法后，不但使液流更加穩(wěn)定，約束細(xì)胞在液柱中間；而且較徹底地解決了阻塞問(wèn)題。
穩(wěn)流與雷諾數(shù)
常識(shí)告訴我們，當(dāng)液體流動(dòng)時(shí)，有時(shí)是穩(wěn)定的流動(dòng)，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生漩渦。流體力學(xué)稱(chēng)前者為穩(wěn)流或片流，后者為端流，但區(qū)別二者的根據(jù)是什么呢？
上個(gè)世紀(jì)，雷諾發(fā)現(xiàn)了一個(gè)以他的名字命名的數(shù)—雷諾數(shù)，其定義如下：在一個(gè)直徑為d的管子內(nèi)，流動(dòng)液體的平均速度是V，如果液體的密度為P，粘滯系數(shù)為n，則雷諾數(shù)R。
當(dāng)R=2300時(shí)就是前面我們討論的穩(wěn)流與端流的分界點(diǎn)，當(dāng)R<2300時(shí)是穩(wěn)流，當(dāng)R>2300時(shí)是端流。顯然，在流式細(xì)胞計(jì)中我們希望都保持穩(wěn)流。如果噴孔直徑是100um，水的密度為1g/cm3，水在20℃時(shí)的粘滯系數(shù)是0.010泊，可計(jì)算出B=23米/秒。這是流式細(xì)胞計(jì)噴孔噴射速度的極限，其實(shí)當(dāng)噴射速度過(guò)快時(shí)還有另一問(wèn)題，比如其中a是速度較慢時(shí)的正常狀態(tài)，液體與噴孔有浸潤(rùn)現(xiàn)象，這樣的液柱是穩(wěn)定的，當(dāng)速度過(guò)大時(shí)，從噴孔截面就形成液柱，這樣的液柱在空間的位置是不穩(wěn)定。盡管它也是穩(wěn)流，雷諾數(shù)尚不到2300.這樣的分界點(diǎn)的液流速度與液體及噴孔材料濕潤(rùn)情況有關(guān)，考慮到各種因素，常限制噴射速度在10米/秒以下。
噴嘴
實(shí)際噴嘴結(jié)構(gòu)，中間是含有細(xì)胞懸液的樣品，樣品外面包圍著鞘液從噴嘴中噴出，由于噴射速度較高磨損嚴(yán)重，故噴孔大多用耐磨的鐘表寶石制成。測(cè)量區(qū)在噴孔外面很近處的空氣中。
這樣的設(shè)計(jì)還有一個(gè)有點(diǎn)，就是液流的聚焦作用。如果流體從一個(gè)截面為A1的粗管流入一個(gè)截面為A2的細(xì)管，按流體力學(xué)的Bernoulli定律：A1V1=A2V2式中V1，V2分別是流體在粗管中的平均流動(dòng)速度和在細(xì)管中的平均流動(dòng)速度。為了保持界面處仍然是穩(wěn)定的流動(dòng)，兩管接口處常做的“光滑”一些，如實(shí)線(xiàn)所示。顯然細(xì)管中的V2大于粗管中的V1。當(dāng)接口處的幾何形狀是如虛線(xiàn)的“突變”時(shí)，液流進(jìn)入細(xì)管后并不是形成全部平行于細(xì)管壁的穩(wěn)流，而是在細(xì)管入口處有一段“收縮”的區(qū)域，如細(xì)管中的虛線(xiàn)所示。在虛線(xiàn)與管壁之間的流體是靜止不動(dòng)的。只有兩條虛線(xiàn)間的液體是流動(dòng)的，這樣就產(chǎn)生了“自聚焦”現(xiàn)象。顯然。當(dāng)我們把測(cè)量區(qū)定在這個(gè)最狹窄處，可提高儀器的CV值，這個(gè)位置不同的噴嘴是不相同的，對(duì)噴向空氣中的噴嘴大約在距噴口0.25mm的地方。
為了不同的目的，人們?cè)O(shè)計(jì)了各種形狀的噴嘴，如在精子分析中，為滿(mǎn)足流體動(dòng)力學(xué)的要求而作成鴨嘴狀等等。
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