流式细胞术是一门综合了诸如计算机技术、电子工程学、激光技术、流体力学、生物学、有机化学等学科的先进科学技术，是凝结了众多不同科学领域研究成果的结晶。结合了流体聚焦、定量细胞化学技术和荧光技术等科学技术，流式细胞术能够在1秒内检测数万个处于直线液流系统中的生物细胞，定量测定单个细胞样品的DNA含量、体积大小、酶活性、表面抗原和蛋白质含量等特征参数。根据细胞的特征参数将细胞分类，以得到纯细胞群体。随着生命科学的深入研究，流式细胞术在临床医学、生物学等研究领域的应用有了更加迅速的发展。　　本论文在对国内外不同类型的流式细胞仪样机原理进行分析，介绍了流式细胞仪典型光路结构、细胞信号检测以及分类主要方法、光散射原理、细胞各向散射光表征意义等内容。基于光散射理论和应用技术基础，根据人体血液中白细胞的直径尺寸和形体特性，总结分析了在不同条件下细胞光散射幅值分布的特征和规律。针对传统流式细胞仪结构细胞后向散射信号强度、信噪比、稳定性以及准确性等方面的问题，进一步扩展研究了本课题组专利多维散射式生物细胞传感器的技术内容，对整体系统结构改良并重新设计，增强后向散射信号，同时基于此改良设计，提出了两种不同的后向散射信号检测方法。利用光学仿真软件对该系统进行仿真设计，理论证明了本系统的调制传递函数(MTF)、线扩散函数、点扩散函数等参数均优于传统光学系统。　　在对流体力学研究的基础上，应用流体聚焦和层流原理，对液流的最佳探测区域计算，设计了一种新型流式管。为实现样品的重复计数测量，本论文设计了一款简便的液流循环系统。通过观察椭球面反射镜放置与否得到的实验结果以及利用两组数目不同、大小不均匀的粒子群作为样品，对接收的后向散射信号进行比较，验证该系统对后向散射信号接收的准确性。