BE1023760B1 - Dispositif optique de mesure d'une charge en particules d'un echantillon - Google Patents

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BE1023760B1 BE2016/5469A BE201605469A BE1023760B1 BE 1023760 B1 BE1023760 B1 BE 1023760B1 BE 2016/5469 A BE2016/5469 A BE 2016/5469A BE 201605469 A BE201605469 A BE 201605469A BE 1023760 B1 BE1023760 B1 BE 1023760B1
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Abstract

La présente invention se rapporte à dispositif optique (1) de mesure d’une charge en particules (2) d’un échantillon comprenant - une cellule de mesure (3) dans laquelle transite un échantillon chargé en particules (2) selon une direction de flux prédéterminée (F), ladite cellule de mesure (3) étant située dans un premier plan (PL) parallèle à un axe longitudinal (L) de ladite cellule de mesure (3), - un appareillage de capture d’images (4) comprenant un objectif (5) présentant un axe optique (A) et définissant une zone de netteté localisée dans un deuxième plan (PZN) situé dans ladite cellule de mesure (3), ledit appareillage de capture d’images (4) émettant un signal susceptible d’être traité par un logiciel ; et - une source de lumière (6) agencée pour qu’au moins un faisceau lumineux traverse au moins ladite zone de netteté définie dans ladite cellule de mesure (3) en direction dudit objectif (5) dudit appareillage de capture d’images (4), ledit dispositif optique (1) comprenant un moyen agencé pour permettre un mouvement relatif (7) dudit appareillage de capture d’images (4) par rapport à ladite cellule de mesure (3), et inversement.

Description

Dispositif optique de mesure d’une charge en particules d’un échantillon
La présente invention se rapporte à un dispositif optique de mesure d’une charge en particules d’un échantillon comprenant - une cellule de mesure dans laquelle transite un échantillon chargé en particules selon une direction de flux prédéterminée, ladite cellule de mesure étant située dans un premier plan parallèle à un axe longitudinal de ladite cellule de mesure, - un appareillage de capture d’images comprenant un objectif présentant un axe optique et définissant une zone de netteté localisée dans un deuxième plan situé dans ladite cellule de mesure, ledit appareillage de capture d’images émettant un signal susceptible d’être traité par un logiciel ; et - une source de lumière agencée pour qu’au moins un faisceau lumineux traverse au moins ladite zone de netteté définie dans ladite cellule de mesure en direction dudit objectif dudit appareillage de capture d’images.
Par définition, au sens de la présente invention, l’axe longitudinal d’un objet doit être compris comme étant celui qui s’étend dans le sens de la longueur de l’objet.
Un tel dispositif optique est connu de l’état de la technique. En effet, des dispositifs optiques comprenant un appareillage de capture d’images (muni d’un objectif présentant un axe optique) et une cellule de mesure existent et sont utilisés notamment pour la caractérisation et le comptage de particules au départ d’un échantillon en voie sèche ou en voie humide.
Pratiquement, la cellule de mesure est agencée de telle manière qu’elle est traversée par un échantillon chargé en particules. Lorsque les particules d’un échantillon traversent, dans la cellule de mesure, une zone de netteté propre à l’objectif de l’appareillage de capture d’images (par exemple une caméra), elles sont détectées par ce dernier et sont ensuite caractérisées, par exemple à l’aide d’un logiciel, à partir des images prises par l’appareillage de capture d’images pendant au moins une partie de la durée de transit de l’échantillon chargé en particules au travers de la cellule de mesure.
Avec les dispositifs actuels, le flux de particules qui transite dans la cellule de mesure est orienté de façon à être traversé perpendiculairement par l’axe optique de la caméra, la zone de netteté de l’objectif étant par conséquent définie parallèlement au flux de particules. La cellule de mesure est bien entendu également traversée par des faisceaux lumineux émanant d’une source lumineuse, ces faisceaux étant dirigés vers l’objectif de la caméra, traversant au moins la zone de netteté définie dans la cellule de mesure et étant propre à l’objectif et aux réglages de l’appareillage de capture d’images.
De tels dispositifs optiques de mesure sont utilisés pour la caractérisation de fluides mais aussi de solides ou de poudres dans divers domaines techniques. Par exemple, dans le cas de la technique du polissage mécano-chimique (CMP), il est crucial de déterminer la nature et la concentration en particules de compositions chimiques et colloïdales. En effet, les fluides utilisés pour la technique du CMP sont très hétérogènes car ils présentent des particules de tailles très variables qui peuvent être soit basiques, soit acides. La composition en particules du fluide étant déterminante pour la mise au point de la technique du CMP, il est indispensable de caractériser précisément le fluide.
De tels dispositifs optiques de mesure jouent également un rôle important en biologie et dans les secteurs relatifs aux biotechnologies. Ils sont par ailleurs largement utilisés dans les industries alimentaires ou encore au sein des services de diagnostic médical dans les hôpitaux. En effet, à titre d’exemple, de tels dispositifs sont utilisés en routine pour détecter, entre autre, la contamination de certains aliments par des bactéries. La quantification du nombre de leucocytes dans le sang avec de tels dispositifs permet en outre de mettre en évidence d’éventuels phénomènes inflammatoires ou des maladies du sang telle que la leucémie. De tels dispositifs optiques ont également leur importance au sein de l’industrie pharmaceutique, par exemple, lors de la mise en évidence d’antigènes de surface qui représente une étape cruciale dans le processus de mise au point d’un vaccin ou encore lors de l’analyse de solutions injectables. Il importe en effet, dans le cas des vaccins et des solutions injectables, de pouvoir mesurer précisément la charge en particules, ce qui est crucial par exemple pour valider un lot de production mais aussi pour s’assurer que des particules indésirables (contaminants,...) ne soient pas présentes.
En pratique, actuellement, la zone de netteté propre à l’objectif est mise au point une seule fois au début de l’analyse et est définie théoriquement au centre de la cellule de mesure. La mise au point est un réglage de distance et s’effectue donc par déplacement de l’objectif par rapport à la cellule de mesure au sein de laquelle doit être obtenue une zone de netteté où seront détectées correctement les particules d’un échantillon. Par définition, la zone de netteté acceptable (c’est-à-dire la zone dans laquelle les particules sont effectivement et correctement détectées) présente un certain « intervalle » correspondant à la profondeur de champ. Précisément, la profondeur de champ est la distance entre deux plans (le plus proche et le plus éloigné de l’appareillage de capture d’images) entre lesquels les éléments à analyser doivent être placés (doivent transiter) pour qu’une image nette puisse être capturée/enregistrée par un appareillage de capture d’images, par exemple par une caméra. Notons qu’au plus la profondeur de champ d’un objectif est grande, au plus ce dernier détectera un grand nombre de particules considérées comme étant nettes.
De ceci, il ressort qu’en pratique, dans le cas de dispositifs optiques de quantification et de caractérisation d'une charge en particules d’un échantillon, l’utilisateur doit déterminer une profondeur de champ fixe et unique la plus grande possible afin de détecter un maximum de particules passant/transitant dans la cellule de mesure.
Toutefois, l’utilisation d’une profondeur de champ importante pour la mesure d'une charge en particules d’un échantillon entraîne la problématique selon laquelle n'est possible qu’un faible grossissement d’une image.
En effet, le problème réside dans le fait que la profondeur de champ définit la limite de détection d’une particule. En d’autres termes, au plus la profondeur de champ est élevée, au moins la possibilité de grossissement est importante. Par conséquent, avec les dispositifs optiques actuels, afin de détecter un nombre de particules suffisant (c’est-à-dire de définir une profondeur de champ assez large) pour obtenir une quantification acceptable de l’échantillon, l’utilisateur ne pourra pas dépasser un certain grossissement et les particules inférieures au micron ne seront donc pas détectées, ce qui entraîne à nouveau un problème de sous-échantillonnage.
Ceci est particulièrement problématique dans le cas par exemple de l’analyse de solutions destinées à la technique du CMP (voir ci-dessus) qui comprennent des particules de tailles très hétérogènes. En effet, une solution composée de particules mal définies (c’est-à-dire présentant des tailles non adéquates) peut faire des dégâts sur les surfaces de semi-conducteurs en créant des micro-rayures. Il est donc crucial de pouvoir détecter la totalité de la charge en particules de l’échantillon. Or, les particules inférieures au micron n’étant pas détectées par les dispositifs optiques actuels, ceci entraîne une analyse de l’échantillon erronée et ne représente donc pas la réalité, entraînant par conséquent un sous-échantiilonnage. Bien entendu, cette problématique de grossissement limité a également un impact dans bien d’autres domaines, par exemple dans les domaines biotechnologiques, notamment pour la validation des vaccins et des solutions injectables.
Une autre problématique rencontrée avec les dispositifs optiques de mesure actuels est la reproductibilité des analyses. En effet, il est indispensable, afin d’assurer la reproductibilité des analyses et de disposer de mesures comparables, que le positionnement de la zone de netteté propre à l’objectif soit identique entre les échantillons faisant partie d’une même analyse ou d’une analyse subséquente. Or, la mise au point (définition de la zone de netteté dans la cellule de mesure) pour les dispositifs de mesure actuels est réalisée en se basant sur une particule seule et unique présente dans la cellule de mesure, le positionnement précis de cette particule n’étant pas connu. Ainsi, en début d’analyse, soit le montage est mécanique, ce qui engendre des coûts trop importants, soit celui-ci est manuel mais dépend alors fortement de l’appréciation de l’opérateur et est par conséquent très subjectif. Un opérateur n’étant pas l’autre, un réglage mécanique automatisé est préféré mais doit alors mettre en œuvre des dispositifs très précis et très fragiles (vis micrométrique,...).
Au vu de tout ceci, il ressort malheureusement que les dispositifs optiques actuels de mesure d’une charge en particules d’un échantillon ne permettent pas de garantir que toutes les particules d’un échantillon pour lequel doit être mesurée la charge en particules soient détectées. En effet, les dispositifs de mesure actuels sont fréquemment responsables d’un sous-échantillonnage (quantification et caractérisation de l’échantillon erronées) lié au faible grossissement qui peut être appliqué, ceci à cause de la nécessité de disposer d’une profondeur de champ aussi grande que possible pour détecter le plus grand nombre possible de particules. En outre, les dispositifs de mesure actuels ne permettent pas de garantir une reproductibilité d’analyse entre les échantillons faisant partie d’une même analyse ou d’analyses subséquentes. L’invention a pour but de pallier les inconvénients de l’état de la technique en procurant un dispositif optique de mesure d’une charge en particules d’un échantillon permettant une analyse complète de ce dernier en détectant de façon adéquate toutes les particules et permettant une détection des particules présentant une taille inférieure au micron. En outre, l’invention a également pour objectif de proposer un dispositif de mesure d’une charge en particules d’un échantillon pour lequel est observé une vitesse d’analyse supérieure à celle obtenue avec les techniques d’imagerie traditionnelles.
Pour résoudre ces problèmes, il est prévu suivant l’invention, un dispositif optique de mesure d’une charge en particules d’un échantillon tel qu’indiqué au début caractérisé en ce que ledit dispositif optique comprend un moyen agencé pour permettre un mouvement relatif dudit appareillage de capture d’images par rapport à ladite cellule de mesure et inversement.
Par les termes « mouvement relatif », il est entendu, au sens de la présente invention, soit que l’appareillage de capture d’images effectue au moins un mouvement par rapport à la cellule de mesure qui est fixe, soit que la cellule de mesure effectue au moins un mouvement par rapport à l’appareillage de capture d’images qui est fixe, soit que la cellule de mesure et l’appareillage de capture d’images effectuent tous deux des mouvements l’un par rapport à l’autre.
Il a été mis en évidence, dans le cadre de la présente invention, que, lorsque l’appareillage de capture d’images effectue lesdits mouvements relatifs par rapport à la cellule de mesure, et inversement, le dispositif optique de mesure d’une charge en particules d’un échantillon permet d’assurer une analyse complète des particules traversant ladite cellule de mesure, ceci contrairement aux dispositifs actuels qui ne sont pas optimaux. Plus particulièrement, il a été déterminé qu’un tel dispositif de mesure permet de réaliser un grossissement plus important et permet d’assurer une détection de toutes les particules d’un échantillon analysé.
Selon l’invention, que ce soit la cellule de mesure qui effectue au moins un mouvement par rapport à l’appareillage de capture d’images ou que ce soit l’appareillage de capture d’images qui effectue au moins un mouvement par rapport à la cellule de mesure ou encore que ces deux éléments effectuent des mouvements l’un par rapport à l’autre simultanément, le deuxième plan comprenant la zone de netteté propre à l’objectif est déplacée (mobile) tout au long de l’analyse, le temps de balayage de la largeur de la cellule de mesure par l’appareillage de capture d’images étant réglé par rapport au temps de transit des particules de l’échantillon dans la cellule de mesure. De cette manière, une infinité de zones de netteté est définie au cours de l’analyse d’un échantillon chargé en particules puisqu’un mouvement relatif est opéré entre la cellule de mesure et l’appareillage de capture d’images, ce qui impose que chaque particule contenue dans l’échantillon analysé et transitant dans la cellule de mesure passe obligatoirement dans une zone de netteté lui correspondant. Par conséquent, chaque particule est obligatoirement détectée durant l’analyse, un balayage de la largeur de la cellule de mesure dû aux mouvements relatifs selon l’invention assurant que chaque particule passe bien au niveau d’une zone de netteté correspondant, à un temps donné, à son positionnement dans la cellule de mesure où elle transite. La présente invention solutionne donc le problème de sous-échantillonnage rencontré avec les dispositifs optiques actuels puisque chaque particule passe inévitablement dans une zone de netteté lui étant propre où elle est détectée adéquatement.
Par ailleurs, le fait que l’appareillage de capture d’images effectue lesdits mouvements relatifs par rapport à la cellule de mesure, et inversement, permet de définir une cellule de mesure plus large que celles utilisées actuellement. En effet, les dispositifs optiques traditionnels sont pénalisés en terme de rapidité d’analyse d’une charge en particules d’un échantillon car, afin de garantir la détection des particules et donc leur passage dans la zone de netteté, la largeur de la cellule de mesure est restreinte, ce qui limite le volume d’écoulement/de transit d’un échantillon analysé au travers de la cellule de mesure. Comme indiqué plus haut, afin de garantir une quantification et/ou une caractérisation de l’échantillon aussi proche que possible de la réalité (nombre de particules, forme des particules,...), la profondeur de champ propre à l’objectif doit couvrir au mieux la largueur (épaisseur) de la cellule de mesure. Or, la faible capacité de grossissement liée à une large profondeur de champ force l’utilisateur à restreindre la largeur de la cellule de mesure, ce qui réduit ainsi la vitesse d’analyse de l’échantillon. Il a été mis en évidence, dans le cadre de la présente invention, que lesdits mouvements relatifs de l’appareillage de capture d’images par rapport à la cellule de mesure, et inversement, permettent à l’opérateur d’utiliser une cellule de mesure plus large tout en pouvant effectuer des grossissements suffisants que pour détecter des particules de l’ordre du micron, ce qui entraîne une augmentation de la vitesse d’analyse d’un échantillon par rapport aux dispositifs optiques traditionnels.
Dans le contexte de la présente invention, il a été démontré que des particules inférieures au micron peuvent être détectées. En effet, chaque particule étant obligatoirement détectée dans une zone de netteté lui étant propre du fait des mouvements relatifs de l’appareillage de capture d’images par rapport à la cellule de mesure, et inversement, l’opérateur n’est pas contraint de définir une large profondeur de champ. Comme indiqué au début, une large profondeur de champ restreint les possibilités de grossissement, de telle sorte que les dispositifs optiques actuels ne permettent pas de détecter des particules inférieures au micron. Selon l’invention, étant donné que l’opérateur à la possibilité de définir une faible profondeur de champ, le dispositif optique est capable de détecter des particules qui présentent une taille inférieure au micron et peut, par conséquent, analyser des échantillons possédant des particules de tailles très hétérogènes sans entraîner de sous-échantillonnage.
De préférence, selon l’invention, ledit moyen agencé pour permettre un mouvement relatif dudit appareillage de capture d’images par rapport à ladite cellule de mesure, et inversement, est un moyen imposant un mouvement relatif parallèle à un axe horizontal.
Avantageusement, selon l’invention, ledit moyen agencé pour permettre un mouvement relatif dudit appareillage de capture d’images par rapport à ladite cellule de mesure, et inversement, est un moyen imposant un temps de balayage d’une largeur de ladite cellule de mesure égal ou inférieur à un temps de transit desdites particules dans ladite cellule de mesure.
Avantageusement, selon l’invention, ledit appareillage de capture d’images dudit dispositif optique de mesure d’une charge en particules d’un échantillon est une caméra ou un microscope couplé à une caméra ou tout dispositif analogue.
De préférence, selon l’invention, ladite source de lumière dudit dispositif optique de mesure d’une charge en particules d’un échantillon est parallèle audit axe optique dudit objectif dudit appareillage de capture d’images.
Dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse du dispositif selon l’invention, ladite source de lumière dudit dispositif optique de mesure d’une charge en particules d’un échantillon est un laser ou une diode luminescente émettant une lumière visible ou UV, collimatée ou non, monochromatique ou non.
Par définition, une lumière collimatée est un faisceau lumineux dont les rayons sont quasiment parallèles et se dispersent minimalement sur une très longue distance. Par exemple, la lumière produite par un laser est collimatée, alors que celle produite par une ampoule normale ne l’est pas.
De préférence, selon l’invention, ladite direction de flux prédéterminée dudit échantillon chargé en particules est parallèle à un axe longitudinal de la cellule de mesure dudit dispositif optique.
De plus, dans une forme de réalisation particulière, ledit dispositif optique de mesure d’une charge en particules d’un échantillon comprend en outre un deuxième appareillage additionnel de capture d’images. L’ajout d’un appareillage de capture d’images dont l’axe optique est perpendiculaire à l’axe optique de l’objectif de l’appareillage de capture d’images permet de détecter les particules selon deux plans différents, de telle sorte qu’une reconstruction tridimensionnelle des particules est possible.
Avantageusement, ledit dispositif de mesure d’une charge en particules selon l’invention comprend en outre une unité de traitement d’un signal émis par ledit appareillage de capture d’images, par exemple une unité de traitement d’un signal par trajectométrie. Une telle unité de traitement est agencée de telle sorte que le signal susceptible d’être traité par un logiciel du dispositif optique selon l’invention est effectivement traité par un logiciel mettant par exemple en œuvre un algorithme de trajectométrie permettant de suivre chacune des particules de l’échantillon durant son transit au travers de ladite cellule de mesure. De cette manière, les risques de sous-échantillonnages, dus aux effets de bords qui entraînent des vitesses différentes d’une particule à l’autre, sont évités. Un tel suivi par trajectométrie permet en outre d’éviter un double comptage d’une même particule transitant dans la cellule de mesure. Il est particulièrement avantageux de coupler un dispositif de mesure selon l’invention à une unité de traitement d’un signal qui met en œuvre un logiciel de trajectométrie. En effet, le deuxième plan comprenant la zone de netteté étant sécant à la cellule de mesure définie dans le premier plan, les particules transitant fans la cellule de mesure vont traverser la zone de netteté et donc être détectées à des temps différents en fonction des positions respectives des particules transitant dans la cellule de mesure. Il est donc avantageux que le dispositif optique de mesure selon l’invention comprenne une unité de traitement d’un signal qui met en œuvre un logiciel de trajectométrie afin de garantir le suivi continu de chaque particule durant son transit dans la cellule de mesure. D’autres formes de réalisation d’un dispositif optique de mesure d’une charge en particules d’un échantillon sont indiquées dans les revendications annexées. L’invention a aussi pour objet un procédé de mesure d’une charge en particules d’un échantillon à l’aide d’un dispositif optique de mesure suivant l’invention, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : - une amenée d’un échantillon chargé en particules dans une cellule de mesure présentant une largeur prédéterminée de telle sorte que ledit échantillon y transite selon une direction de flux prédéterminée, - une détection desdites particules dudit échantillon par passage de ces dernières dans une zone de netteté située dans un deuxième plan et définie par un objectif d’un appareillage de capture d’images, au moins un faisceau lumineux émis par une source de lumière traversant au moins ladite zone de netteté définie dans ladite cellule de mesure en direction dudit objectif dudit appareillage de capture d’images, ledit procédé étant caractérisé en ce que ladite étape de détection desdites particules dudit échantillon est réalisée par balayage sur toute ladite largeur de ladite cellule de mesure grâce à un moyen agencé pour permettre un mouvement relatif dudit appareillage de capture d’images par rapport à ladite cellule de mesure, et inversement.
Avantageusement, selon l’invention, ledit procédé de mesure d’une charge en particules d’un échantillon à l’aide dudit dispositif optique comprend une étape additionnelle de traitement, par une unité de traitement comprenant un logiciel, par exemple un logiciel de trajectométrie, d’un signal émis par ledit appareillage de capture d’images suite à ladite étape de détection desdites particules.
Dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse suivant l’invention, ladite étape d’amenée dudit procédé de mesure d’une charge en particules d’un échantillon à l’aide dudit dispositif optique est réalisée par injection ou par aspiration dudit échantillon chargé en particules.
De préférence, selon l’invention, ladite étape d’amenée dudit procédé de mesure d’une charge en particules d’un échantillon à l’aide dudit dispositif optique est une étape d’amenée d’un échantillon liquide ou d’un échantillon solide chargé en particules. D’autres formes de réalisation du procédé de mesure d’une charge en particules d’un échantillon suivant l’invention sont indiquées dans les revendications annexées. L’invention porte également sur l’utilisation d’un dispositif optique selon l’invention pour détecter des particules au départ d’un échantillon liquide ou d’un échantillon solide chargé en particules. L’invention porte aussi sur l’utilisation d’un procédé selon l'invention pour détecter des particules au départ d’un échantillon liquide ou d’un échantillon solide chargé en particules. D’autres formes d’utilisation d’un dispositif de mesure d’une charge en particules d’un échantillon ou d’un procédé de mesure d’une charge en particules au départ d'un échantillon selon l’invention sont indiquées dans les revendications annexées. D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre non limitatif et en faisant référence aux dessins annexés.
Les figures 1a et 1b sont des vues schématiques de deux dispositifs optiques selon l’invention pour mesurer une charge en particules d’un échantillon.
Les figures 2a et 2b sont d’autres vues schématiques de deux dispositifs optiques selon l’invention pour mesurer une charge en particules d’un échantillon.
Sur les figures, les éléments identiques ou analogues portent les mêmes références.
La figure 1a illustre un dispositif 1 selon l’invention pour mesurer une charge en particules 2 d’un échantillon. Ce dispositif 1 comprend : - une cellule de mesure 3 dans laquelle transite un échantillon chargé en particules 2 selon une direction de flux prédéterminée F, la cellule de mesure 3 étant située dans un premier plan PL parallèle à un axe longitudinal L de la cellule de mesure 3, - un appareillage de capture d’images 4 comprenant un objectif 5 présentant un axe optique A et définissant une zone de netteté localisée dans un deuxième plan PZn situé dans la cellule de mesure 3, l’appareillage de capture d’images 4 émettant un signal susceptible d’être traité par un logiciel ; et - une source de lumière 6 agencée pour qu’au moins un faisceau lumineux traverse au moins la zone de netteté définie dans la cellule de mesure 3 en direction de l’objectif 5 de l'appareillage de capture d’images 4.
Selon ce mode de réalisation particulier illustré à la figure 1a, l’appareillage de capture d’images 4 effectue des mouvements relatifs 7 par rapport à la cellule de mesure 3, de telle sorte qu’une infinité de zones de netteté sont définies dans la cellule de mesure 3 parallèlement au deuxième plan PZN. De cette façon lorsqu’un échantillon chargé en particules 2 est injecté ou aspiré dans la cellule de mesure 3, toutes les particules 2 transitant dans la cellule de mesure 3 selon une direction de flux prédéterminée F seront inévitablement détectées de façon adéquates (image nette) dès lors qu’à chaque particule 2 correspondra une zone de netteté définie dans la cellule de mesure 3 lors du balayage de sa largeur I. Le temps de ce balayage est égal ou inférieur au temps de transit des particules 2 dans la cellule de mesure 3.
Comme illustré, l’échantillon comprend des particules 2, lesquelles doivent être détectées, par exemple pour la caractérisation et le dénombrement d’antigènes de surface lors de la mise au point de vaccins.
Plus particulièrement, l’étape de détection des particules 2 est réalisée grâce à la définition d’un infinité de zones de netteté sur l’ensemble de la largeur I de la cellule de mesure 3, cette infinité de zones de netteté étant obtenues par le mouvement relatif 7 de l’appareillage de capture d’images 4 par rapport à la cellule de mesure 3.
Lorsqu’une lumière est émise au départ d’une source de lumière 6 du dispositif optique 1 selon l’invention, des faisceaux lumineux (non illustrés) traversent les parois transparentes de la cellule de mesure 3 ainsi que l’infinité de zones de netteté avant d’être captés par l’objectif 5 de l’appareillage de capture d’images 4.
Les faisceaux lumineux traversent donc une infinité de zones de netteté et y rencontrent les particules 2. Lorsque ces faisceaux rencontrent des particules 2, ils subissent des modifications proportionnellement à la taille et à la composition desdites particules 2. En effet, une particule de grande taille bloquera un plus grand nombre de faisceaux lumineux qu’une particule de taille inférieure. De même, une particule de faible densité laissera passer certains faisceau lumineux en comparaison à une particule de densité plus importante. L’appareillage de capture d’images 4 prend une série d’images au cours du temps lors du transit/passage de l’échantillon chargé en particules 2 au travers de la cellule de mesure 3, ces images étant converties en autant de signaux susceptibles d’être traités, par exemple par un logiciel de trajectométrie d’une unité de traitement.
La figure 1b reprend les mêmes éléments que ceux illustrés à la figure 1a. Le principe de mesure d’une charge de particules d’un échantillon est identique à celui décrit dans la figure 1a (établissement d’une infinité de zones de netteté dans la cellule de mesure 3). Cette figure 1b est donc identique à la figure 1a à la différence que le deuxième plan Pzn et donc l’appareillage de capture d’images est incliné de telle sorte que ce deuxième plan PZn est sécant au premier plan P|_.
La figure 2a est en tout point identique à la figure 1a mais illustre le fait que les mouvements relatifs 7 selon l’invention peuvent être obtenus par déplacement de la cellule de mesure 3 plutôt que par le déplacement de l’appareillage de capture d’images 4. Le principe de mesure d’une charge de particules d’un échantillon est identique à celui décrit dans la figure 1a et 1b (établissement d’une infinité de zones de netteté dans la cellule de mesure 3).
La figure 2b reprend les mêmes éléments que ceux illustrés à la figure 2a. Le principe de mesure d’une charge de particules d’un échantillon est identique à celui décrit dans la figure 2a (établissement d’une infinité de zones de netteté dans la cellule de mesure 3). Cette figure 2b est donc identique à la figure 2a à la différence que le premier plan PL parallèle à un axe longitudinal L est incliné de telle sorte que ce premier plan PL est sécant au deuxième plan Pzn-
Il est bien entendu que la présente invention n’est en aucune façon limitée aux formes de réalisations décrites ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre des revendications annexées.

Claims (15)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif optique (1) de mesure d’une charge en particules (2) d’un échantillon comprenant - une cellule de mesure (3) dans laquelle transite un échantillon chargé en particules (2) selon une direction de flux prédéterminée (F), ladite cellule de mesure (3) étant située dans un premier plan (Pl) parallèle à un axe longitudinal (L) de ladite cellule de mesure (3), - un appareillage de capture d’images (4) comprenant un objectif (5) présentant un axe optique (A) et définissant une zone de netteté localisée dans un deuxième plan (Pzn) situé dans ladite cellule de mesure (3), ledit appareillage de capture d’images (4) émettant un signal susceptible d’être traité par un logiciel ; et - une source de lumière (6) agencée pour qu’au moins un faisceau lumineux traverse au moins ladite zone de netteté définie dans ladite cellule de mesure (3) en direction dudit objectif (5) dudit appareillage de capture d’images (4), ledit dispositif optique (1) étant caractérisé en ce qu’il comprend un moyen agencé pour permettre un mouvement relatif (7) dudit appareillage de capture d’images (4) par rapport à ladite cellule de mesure (3), et inversement.
  2. 2. Dispositif optique (1) de mesure d’une charge en particules (2) d’un échantillon selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen agencé pour permettre un mouvement relatif (7) dudit appareillage de capture d’images (4) par rapport à ladite cellule de mesure (3), et inversement, est un moyen imposant un mouvement relatif parallèle à un axe horizontal.
  3. 3. Dispositif optique (1) de mesure d’une charge en particules (2) d’un échantillon selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit moyen agencé pour permettre un mouvement relatif (7) dudit appareillage de capture d’images (4) par rapport à ladite cellule de mesure (3), et inversement, est un moyen imposant un temps de balayage d’une largeur (I) de ladite cellule de mesure (3) égal ou inférieur à un temps de transit desdites particules (2) dans ladite cellule de mesure (3).
  4. 4. Dispositif optique (1) de mesure d’une charge en particules (2) d’un échantillon selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit appareillage de capture d’images (4) est une caméra ou un microscope couplé à une caméra ou tout dispositif analogue.
  5. 5. Dispositif optique (1) de mesure d’une charge en particules (2) d’un échantillon selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite source de lumière (6) est parallèle audit axe optique (A) dudit objectif (5) dudit appareillage de capture d’images (4).
  6. 6. Dispositif optique (1) de mesure d’une charge en particules (2) d’un échantillon selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite source de lumière (6) est un laser ou une diode luminescente émettant une lumière visible ou UV, collimatée ou non, monochromatique ou non.
  7. 7. Dispositif optique (1) de mesure d’une charge en particules (2) d’un échantillon selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite direction de flux prédéterminée (F) dudit échantillon chargé en particules (2) est parallèle à un axe longitudinal (L) de ladite cellule de mesure (3).
  8. 8. Dispositif optique (1) de mesure d’une charge en particules (2) d’un échantillon selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un deuxième appareillage additionnel de capture d’images.
  9. 9. Dispositif optique (1) de mesure d’une charge en particules (2) d’un échantillon selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’il comprend en outre une unité de traitement d’un signal émis par ledit appareillage de capture d’images (4), par exemple une unité de traitement d’un signal par trajectométrie.
  10. 10. Procédé de mesure d’une charge en particules (2) d’un échantillon à l’aide d’un dispositif optique (1) de mesure selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : - une amenée d’un échantillon chargé en particules (2) dans une cellule de mesure (3) présentant une largeur prédéterminée de telle sorte que ledit échantillon y transite selon une direction de flux prédéterminée (F), - une détection desdites particules (2) dudit échantillon par passage de ces dernières dans une zone de netteté située dans ledit deuxième plan (PZn) et définie par un objectif (5) d’un appareillage de capture d’images (4), au moins un faisceau lumineux émis par une source de lumière (6) traversant au moins ladite zone de netteté définie dans ladite cellule de mesure (3) en direction dudit objectif (5) dudit appareillage de capture d’images (4), ledit procédé étant caractérisé en ce que ladite étape de détection desdites particules dudit échantillon est réalisée par balayage sur toute ladite largeur de ladite cellule de mesure (3) grâce à un moyen agencé pour permettre un mouvement relatif (7) dudit appareillage de capture d’images (4) par rapport à ladite cellule de mesure (3), et inversement.
  11. 11. Procédé de mesure d’une charge en particules (2) d’un échantillon selon la revendication 10, caractérisé en ce qu’il comprend une étape additionnelle de traitement, par une unité de traitement comprenant un logiciel, par exemple un logiciel de trajectométrie, d’un signal émis par ledit appareillage de capture d’images (4) suite à ladite étape de détection desdites particules (2).
  12. 12. Procédé de mesure d’une charge en particules (2) d’un échantillon selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que ladite étape d’amenée est réalisée par injection ou par aspiration dudit échantillon chargé en particules (2).
  13. 13. Procédé de mesure d'une charge en particules (2) d’un échantillon selon l’une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisée en ce que ladite étape d’amenée est une étape d’amenée d’un échantillon liquide ou solide chargé en particules (2).
  14. 14. Utilisation d’un dispositif optique (1) de mesure d’une charge en particules (2) d’un échantillon selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 pour détecter des particules (2) au départ d’un échantillon liquide ou solide chargé en particules (2).
  15. 15. Utilisation d’un procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 13 pour détecter des particules (2) au départ d’un échantillon liquide ou solide chargé en particules (2).
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