CN107534265A - 用于触发脉冲光源的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于触发脉冲光源的方法，其特征在于，所述方法包括对以下步骤的至少一次迭代：接收控制信号；确定接收所述控制信号与至少一个在前的控制信号之间的所谓分隔时间；至少根据所述分隔来调整所述脉冲光源的至少一个控制参数；根据在前一步骤期间调整的所述至少一个控制参数生成用于触发所述脉冲光源的至少一个电信号；以及根据所述至少一个触发电信号触发所述脉冲光源。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于触发脉冲光源的方法和设备，并且尤其涉及其在流式细胞术领域中的应用。
本发明涉及用于触发脉冲光源的设备的领域，并且更具体而言涉及与流式细胞术相关联的仪器的领域。
现有技术
通过被动和/或主动路由触发的脉冲激光光源展现出所递送的脉冲的到达时间的不确定性。既在重现操作(固定触发频率)期间存在来自光源的光脉冲的频率的变化性，又存在光发射的时间相对于使光源由外部元件触发(随机触发频率)的命令的变化性。
以相对于命令的小于5ns的时间变化递送亚纳秒脉冲的主动触发激光源(例如，“赫利俄斯(HELIOS)”相干源)是已知的。不幸的是，由这种类型的源生成的脉冲的振幅随着重现频率而大大波动，这对于频率变换(连续谱生成、倍频、三倍频)领域中的应用而言是高度不利的。在流式细胞术领域中，激光振幅的变化性影响待分析元件的光学信号特性的振幅，并且由此降低测量结果的准确度。
被动触发的激光源可以通过对其泵波的时间控制来加以控制。然后，对其的激活允许以根据命令的重现频率波动的延迟获得激光脉冲作为输出。然后，谈到了“脉冲产生延迟”(PCD)和时间抖动。
描述了被动触发的微型激光器的文献US 2008/0247425和FR2947108是尤其已知的，所述被动触发的微型激光器展现出对于10-9秒的脉冲来说太大的时间延迟变化。
在许多科学应用中，脉冲光源的实施方式需要根据所述脉冲光源的触发频率来控制脉冲产生时间的变化性和/或脉冲强度的变化性；然而，之前的文献都未解决控制脉冲产生时间的变化和/或控制光脉冲的振幅变化的技术问题。
本发明的目的是至少解决大部分之前的问题以及此外带来其他优点。
本发明的一个目标是提出一种降低触发时间的时间变化性和来自脉冲光源的光脉冲的振幅变化性的方法和电子设备。
本发明的另一个目标是使生成光脉冲更可靠。
本发明的另一个目标是提出一种使测量成对颗粒的概率最小化的流式细胞术设备。
发明概述
使用一种用于在期望时间触发脉冲光源的方法来实现前述目标中的至少一个目标，所述方法包括对以下步骤的至少一次迭代：
-接收控制信号；
-确定接收所述控制信号与至少一个在前的控制信号之间被称为间隔的持续时间；
-至少在所述间隔的基础上调整所述脉冲光源的至少一个控制参数；
-在前一步骤期间调整的所述至少一个控制参数的基础上生成用于触发所述脉冲光源的至少一个电信号；
-在所述至少一个电触发信号的基础上触发所述脉冲光源。
术语“脉冲光源”被理解为意指时间上不连续的光源。
以非限制性的方式，光源的控制参数包括与用于进行控制的电信号相关联的参数(周期、延迟、频率等)和/或与用于对激光源进行偏置的电信号相关联的参数(偏置电压)以及与所发射的光脉冲相关联的参数(发射频率、强度、振幅、暂停等)两者。
在触发光源方面的改进尤其包括使光学脉冲的发射的时间变化最小化和/或使所述光源的振幅稳定。
通常，脉冲光源的控制参数与对光脉冲的发射和/或对发射本身的质量和形状有影响的所有部件相对应。
因此，根据本发明的方法使得有可能通过降低触发变化性和发射本身的特性两者来使触发脉冲光源更准确。具体地，通过将干扰从所述光源发射光脉冲的各种参数考虑在内，根据本发明的方法允许生成至少一个电触发信号，所述信号在所述参数的基础上被适配且被补偿。由此补偿的电触发信号允许生成光脉冲，在对所述光源进行重复和随机使用的情况下，所述光脉冲的固有发射性质(发光强度、发射时间等)相对于外部触发信号得到更好控制并且波动较小。
根据本发明的方法由此使得有可能使对用于控制脉冲光源的电信号的传输更可靠，因为所述电信号是在与对所述光源的操作相关联的参数的基础上调制的。更具体而言，由脉冲光源发射的光发射的振幅由此可以根据至少一次先前的激发来调节。
优选地，作为本发明的主题的方法和设备尤其允许在对所述方法的多次之前使用的基础上控制电控制信号的传输时间和光学脉冲发射的强度两者。更具体而言，作为本发明的主题的方法和设备在将对所述方法和/或设备的多次之前使用分离的持续时间的基础上确定被称为间隔的持续时间。
此间隔可以简单地通过在考虑多次之前使用的同时计算将两次连续使用分离开的持续时间的算数平均数和/或通过应用于将两次连续的之前使用分离开的持续时间的特定数学定律的方式来确定。
可替代地，作为本发明的主题的方法和设备尤其允许在对所述方法的紧接着前一次使用的基础上控制电控制信号的传输时间和脉冲光发射的强度两者。在这种情况下，通过所述方法确定的被称为间隔的持续时间是在接收当前控制信号和接收前一个控制信号的基础上确定的。
根据本发明的方法可以用于非常大量的科学应用和测量仪器，包括流式细胞术。具体而言，其使得有可能改善在所述测量仪器中实施的光脉冲与颗粒的同步性，并且其使得有可能在先前的物理测量结果的基础上改善使用脉冲光源来得到的光学测量结果。根据本发明的方法既不限于一个特定应用领域，也甚至不限于一种特定类型的仪器或测量。
优选地，根据本发明的方法的补偿至少一个控制参数的步骤可以包括对以下步骤的至少一次迭代：
-在至少一个间隔的基础上确定与所述间隔相关联的、触发所述光源的延迟的值；
-在所述延迟值和所述期望时间的基础上确定在触发所述光源之前的暂停持续时间。
因此，根据本发明的方法使得有可能在将至少两个连续控制信号分离的间隔的基础上(换句话说，在光源的平均触发频率的基础上)触发光源。如以上所解释的，此平均频率(或在两次连续使用之间的平均持续时间)可以在对所述光源的紧接着前一次使用的基础上确定或者通过确定对所述光源的多次之前使用的平均数(或另一个数学定律)来获得。
因此，根据本发明的方法使得有可能，对于给定脉冲光源，将所述脉冲光源固有的且随着光源的触发频率而变化的持续时间考虑在内。
此外，使用本发明，还有可能通过在对光源的之前使用的基础上将所述光源参数化来更好地控制光脉冲的强度。
因此，对光源的触发更准确且更可靠，因为其在对光源的触发期间将光源固有的持续时间的变化和光源振幅的变化两者考虑在内并将其移除。此外，根据本发明的方法在所述光源的一个或多个触发频率的基础上降低或甚至抵消时间的变化性和与触发所述光源关联的振幅的变化性。
有利地，触发延迟值可以是在所述间隔的基础上预先确定的值。这种延迟值可以在对所使用的光源实施的之前的测试测量期间被确定。
优选地，根据本发明的方法可以包括之前阶段，在所述之前阶段中，可以确定用于触发光源的一个或多个间隔、或频率、值、或值范围的一个或多个触发延迟值。
预先确定的触发延迟值可以另外地存储在与触发间隔和/或触发频率有关的值或值范围相关联的数据库或存储装置中。
可替代地，在之前阶段中，可以确定将触发延迟值与间隔的值或触发频率的值关联的一个或多个数学关系式。
根据另一个有利特征，根据本发明的方法可以包括基于触发间隔的值从数据库中读取所述触发延迟的值的步骤。可以借助于校准通过记录触发延迟与所述一个或多个间隔和/或所述光源的所述一个或多个触发频率之间的对应关系的查找表来建立数据库，所述间隔和/或所述触发频率有可能在光源的整个使用范围内变化。
根据本发明的另一个变体，调整脉冲光源的至少一个控制参数的步骤可以另外地包括在所述间隔的基础上确定所述脉冲光源的偏置电压的步骤。
因此，根据本发明的方法使得有可能在脉冲光源的触发频率的基础上调整泵浦二极管的偏置电压，由此使得有可能针对每个触发操作而更好地控制所述光源的发光强度。脉冲光源的与触发频率关联的强度的变化性由此降低。
优选地，脉冲光源的偏置电压的值可以是在所述间隔的基础上预先确定的值。
同样有利地，根据本发明的方法可以另外地包括从数据库中读取脉冲光源的偏置电压的步骤。
根据另一方面，本发明涉及一种用于触发流式细胞仪的脉冲光源的方法，所述流式细胞仪包括：
-第一检查模块，所述第一检查模块能够测量至少一个物理特性(例如，电气特性、磁特性或光学特性)，
-第二检查模块，所述第二检查模块与所述脉冲光源交互以便使用所述脉冲光源来测量至少一个光学特性，
所述方法能够实施以下步骤：
-由所述第一检查模块测量至少一个物理量，以及
-如果由所述第一检查模块测量的所述值大于或等于预先确定的阈值，则所述第二检查模块的所述脉冲光源根据本发明的实施方案中任一实施方案而被触发。
按照根据本发明的用于触发脉冲光源的方法的又另一个有利特征，期望的触发时间可以是在接收检测信号的时间的基础上以及在基于以下各项确定的被称为流动持续时间的持续时间的基础上确定的：所述第一检查模块与所述第二检查模块之间的距离、和/或所述第一检查模块与所述第二检查模块之间的流动速率。因此，有可能在所述流动的基础上使对光源的触发同步。
根据本发明的另一方面，提出了一种电子设备，所述电子设备包括被安排以便实施根据本发明的方法的所有步骤的装置。
根据本发明的另一方面，提出了一种电子控制的光源，所述光源包括：
-被安排以便实施根据本发明的方法的所有步骤的装置；或者
-根据本发明的设备。
因此，根据本发明的触发光源能够尤其在触发所述光源的之前操作的基础上实时计算控制信号的时间延迟。因为之前的触发操作的频率中断了生成光辐射的时间，所以引入在先前的触发操作的基础上限定的时间延迟使得有可能将光发射时间的变化性最小化。因此，光发射时间是较不随机的且是较确定的。
根据本发明的第一实施方案，电子控制的光源可以是激光光源。
可替代地或另外地，电子控制的光源可以是脉冲光源。
优选地，光源可以是脉冲超连续谱激光光源。
根据本发明的又另一方面，本发明提出了一种流式细胞仪，所述流式细胞仪包括：
-流道，所述流道适合于实现包括悬浮颗粒的流体的流动，
-第一检查模块，所述第一检查模块定位在第一区域处并且能够测量流过所述第一区域的所述流体中悬浮的至少一个颗粒的至少一个物理特性，
-第二检查模块，所述第二检查模块定位在第二区域处并且能够测量流过所述第二区域的所述流体中悬浮的至少一个颗粒的至少一个光学特性，
-脉冲光源，所述脉冲光源用于为了测量所述至少一个光学特性的目的而照亮所述第二区域；
根据本发明的所述流式细胞仪另外地能够包括被安排以便实施根据本发明的方法的所有步骤的装置和/或根据本发明的并且被配置成用于触发脉冲光源的至少一个电子设备。因此，有可能在对脉冲光源的使用的基础上并且以相对于触发时间的更高时间准确度来控制对脉冲光源的触发。
根据本发明的又另一方面，本发明提出了一种流式细胞仪，所述流式细胞仪包括：
-流道，所述流道适合于实现包括悬浮颗粒的流体的流动，
-第一检查模块，所述第一检查模块定位在所述流道的第一区域处并且能够测量流过所述第一区域的所述流体中悬浮的至少一个颗粒的至少一个物理特性，
-第二检查模块，所述第二检查模块定位在第二区域处并且能够测量流过所述第二区域的所述流体中悬浮的至少一个颗粒的至少一个光学特性，并且
根据本发明的所述流式细胞仪另外地能够包括根据本发明的用于为了测量所述至少一个光学特性的目的而照亮所述第二区域的脉冲光源。
有利地，在根据本发明的流式细胞仪中，光源的暂停持续时间可以另外地在悬浮颗粒在第一检查模块与第二检查模块之间行进的时间的基础上限定。以此方式，进一步使在第二检查模块处对至少一个光学测量的触发与所述悬浮颗粒的流动同步。有可能降低通过其得到光学测量结果的光学窗口的尺寸，并且因此有可能使测量成对颗粒的概率最小化。
最后，根据本发明的最后一个实施方案，第二检查模块(24)可以被安排以便至少对流过所述第二区域(26)的所述流体中悬浮的待分析颗粒漫射和/或吸收和/或发射的光进行测量。
附图说明
本发明的其他特征和优点将在随后的描述中以及在提供为非限制性示例的许多实施方案中参照所附示意附图进一步公开，在附图中：
-图1展示了根据本发明的电子设备的一个示例的框图；
-图2A是对一种用于触发根据本发明的且其发射时间受控的脉冲光源的方法的一个示例的表示；
-图2B是对一种用于触发根据本发明的且其发光强度受控的脉冲光源的方法的一个示例的表示；
-图3示意性地展示了根据本发明的包括两个检查模块并且结合了根据本发明的电子设备的流式细胞术系统；
-图4展示了一种用于触发流式细胞仪的超连续谱激光光源的方法的时序图；
-图5是曲线图，展示了触发根据本发明的光源的性能水平；
-图6是曲线图，展示了对根据本发明的设备的光脉冲的强度的调节。
因为这些实施方案决不是限制性的，所以如果下文中孤立地描述的特征集合(即使此集合在包括其他特征的句子中是孤立的)足以给予技术优点或足以将本发明与现有技术区别开来，则有可能尤其考虑本发明的仅包括此特征集合的变体。此集合包括至少一个特征，优选地，不具有结构细节和/或仅具有结构细节的一部分(如果此部分单独地足以给予技术优点或足以将本发明与现有技术区别开来)的功能特征。
具体而言，所有变体和所描述的所有实施方案可以彼此组合，条件是在技术层面上没有什么阻止这种组合。
在图中，已经为多于一个图所共同的部分赋予了相同的参考号。
本发明固有的原理是在将与通常在给定触发频率下观察到的延迟相对应的变量值考虑在内的同时触发光源和在之前使用的基础上将所述光源的偏置参数化以便控制所发射的脉冲的发光强度两者。为了实现这一点，本发明由一种用于在预定义的且在可变参数(比如，PCD和/或抖动和/或在流式细胞术中使用的情况下，第一检查模块与第二检查模块之间的迁移时间)的基础上计算的时间处触发光源的方法组成。此外，这些参数同时取决于光源、取决于对光源的使用并且取决于光源被整合在其中的仪器。
所述方法提出了实施对以下步骤的至少一次迭代：
-接收用于触发光源的控制信号，
-确定已经在接收所述控制信号与前一个控制信号之间过去的被称为触发间隔的持续时间，在脉冲光源的情况下，此间隔是光脉冲的发射时间的不可预料变化的原因，
-在所述间隔的基础上并且借助于查找表和/或数学公式和/或通过对所述光源的预先校准来确定触发所述光源的延迟的值，
-可选地，添加附加修正项——常量或变量——以便在所述延迟值和所述期望时间的基础上确定触发所述光源之前的延迟，
-在由此计算的所述延迟的基础上暂停所述控制信号，以及
-在所述暂停步骤结束时生成电触发信号。
图1展示了根据本发明的一个实施方案的用于在期望时间处触发光源的电子设备100的一个示例的框图。
电子设备100在下文中被称为电子预补偿设备。
图1中所示出的设备100包括存储设备103，在所述存储设备中记录了针对宽频率范围(例如，从几赫兹到几千赫兹)的触发延迟值t3。对于每个触发间隔值(在本申请的剩余部分中还被称为频率)，存在相应的触发延迟值t3。这些触发延迟值取决于考虑中的光源并且在对光源的预先校准期间记录于电子预补偿设备100的存储设备103中。
触发延迟值t3是由本发明确定且用于限定触发光源之前的暂停持续时间的时间分量之一。所讨论的校准可以包括例如测量对用于控制光源的信号的发射与相应光脉冲的发生之间的时间。
可替代地，可以建立数学模型以便在所述光源的触发频率的基础上限定时间延迟的值。根据应用，可选地有可能将其他时间分量添加到此时间中以便完成校准。
可替代地，可以在使用整个系统期间系统实时地更新使得有可能确定待应用的延迟的此数据库或此数学模型。
内部时钟102为所有操作提供定时。例如并且以非限制性的方式，时钟的频率可以是48MHz。通常，优选的是，时钟的频率高于使光源被触发的事件的频率。
输入信号105与使光源被触发的事件相对应。对于每个触发事件，存在相应的TTL信号。
存储设备103由此记录每个触发事件，并且确定这些事件的重现频率。在查找表和/或通过校准光源而定义的数学模型的基础上，待应用的触发延迟值t3由控制单元104通过从存储设备103中进行读取来确定。控制单元104与任何类型的处理器相对应。
可选地，可以将偏移t2添加到此触发延迟值t3中以便将光源非固有或固有的其他参数考虑在内并且以便确定待应用的暂停持续时间。
可以使用加一装置106来限定此偏移的值，所述加一装置可以例如是按钮。包括转换逻辑元件107的显示装置108允许用户观察已被配置的偏移t2的值。
接下来使用转换模块109来将由此参数化的偏移t2转换成与t3的格式兼容的格式。
接下来在求和单元110中将偏移t2添加到触发延迟值t3中，并且使电信号111成形为例如TTL信号或成形为在10μs的宽度内振幅在3.5V与5V之间的片段。此处由此成形和描述的电信号的形状不是限制性的。
因此，电子预补偿设备100能够通过传输电信号112来刺激其控制的光源的发射，所述电信号相对于输入信号的时间延迟至少取决于输入信号的出现频率。
本发明最充分地适用于结合了触发光源的所有设备，对所述触发光源的触发取决于至少一个可检测的外部事件。例如但是以非限制性的方式，根据本发明的电子预补偿设备可以由结合在触发光源或独立光源中的电子电路板组成；并且优选地，其可以用于流式细胞仪中、用于传感器系统中、用于激光远程检测(激光雷达)系统中等等。
参照图2A和图2B，现在将描述根据本发明的方法的两个具体实施方案。
图2A是对用于触发其传输时间受控的脉冲光源的方法的一个示例的表示，而图2B展示了一种用于触发其光学脉冲强度受控的光源的方法。
分别在图2A和图2B中示出的方法200A和200B包括校准201光源以便确定对光源的触发的固有时间特性的可选第一步骤。这个步骤201包括例如在触发频率的基础上确定所述光源的平均响应时间：对于每个频率或频率范围，测量响应时间并将其记录于存储区域中以便使得有可能在方法200A的稍后步骤中确定暂停。步骤201还可以包括在触发频率的基础上校准脉冲光源的发光强度：对于每个频率或频率范围，在存储区域中记录获得给定发光强度所需的偏置电压以便使得有可能在方法200B的稍后步骤中确定所述光源或者具有相同功能的辅助光源所需的偏置电压。
可替代地，对光源的校准201可以包括确定将响应时间与触发频率关联的回归函数。
一旦已经实施了校准步骤201，就实施接下来的步骤。
在步骤202中接收第一控制信号。所述第一控制信号可以来自与光源交互的任何设备。更具体而言，所述设备可以是光源之外用于使光源同步的设备，如例如，检查模块。此设备还可以是光源内部的设备，如例如，内部时钟。
作为本发明的主题的方法的下一个步骤由接收下一个控制信号的另一个步骤202组成。优选地，所述下一个控制信号具有与所接收的第一控制信号相同的起源。然而，根据本发明的光源和触发方法不限于单个起源，并且在不背离本发明的范围的情况下，可以设想所述光源的多个触发源。
接下来，步骤204允许确定在两个控制信号之间经过的准确持续时间。
可替代地，如在先前的段落中描述的，在步骤204中计算的持续时间可以通过以下方式来获得：将多个先前的控制信号考虑在内以及在将对两个连续控制信号的接收分离的持续时间的基础上计算算术平均值或任何其他数学定律。
在图2A中展示的方法中，此持续时间随后在步骤205中用于确定将与此持续时间相关联的触发延迟的值。在不背离本发明的范围的情况下，可以以任何方式来确定此触发延迟值。触发延迟的值或者从存储设备(所述值在校准步骤中存储于所述存储设备中)中读取，或者在校准步骤中确定的数学关系式的基础上确定。下一个步骤206包括确定将应用于光源的暂停持续时间。此暂停持续时间将在前一个步骤中确定的触发延迟值考虑在内，但是还可以为了使用恒定参数、可变参数或统计参数来调整此延迟值的目的而包括其他参数以便将光源之外或之内的其他影响考虑在内。具体而言，在用于流式细胞仪中的情景下，有可能将与颗粒在流式细胞仪的这两个检查模块之间的迁移时间相对应的时间分量添加到在步骤205中获得的延迟值中。
步骤207由其持续时间等于在步骤206中确定的持续时间的暂停组成。
最后，在步骤208中传输触发信号以便触发光源。
当接收到新控制信号时，从步骤202开始迭代和重复所述方法。
在图2B中展示的方法中，在步骤204中计算的持续时间使得有可能确定获得脉冲光源发射的脉冲的期望发光强度所需的偏置电压305。在不背离本发明的范围的情况下，可以以任何方式来确定此偏置电压：所述偏置电压可以从存储设备(所述偏置电压在校准步骤201中存储于所述存储设备中)中读取，或者在校准步骤201中确定的数学关系式的基础上确定。
在下一个步骤308中，由所述源发射的光脉冲将由此具有将不会受对所述光源的之前使用(以及，具体而言，之前使用的频率)所影响的强度。
图3示意性地展示了根据本发明的流式细胞术系统的示例。
在图3中示出的流式细胞术系统300包括流道321、两个检查模块320和324、控制器323和电子预补偿设备(如例如，图1的设备100)。在此处所描述的示例中，所分析的流包括流过流道321的血细胞。然而，其可以是包括颗粒的任何类型的流。
流式细胞术系统300包括第一区域325，所述第一区域远离第二区域326，并且所分析的细胞329通过所述第一区域彼此分离地行进，使得其之间的距离可变。此距离322可以根据流式细胞术系统而变化但是通常保持在几十微米与几百微米之间。
假设所分析的细胞329以恒定速度移动，则所分析的细胞329行进通过流道321(具体而言，在第一区域325与第二区域326之间)的时间是恒定的。
第一检查模块320定位在第一区域325的任一侧并且允许测量流过所述第一区域325的流体的电气特性。在流道321中不存在细胞的情况下，经过第一区域325的流定义了通过置于所述流道任一侧的两个电极测量的负载阻抗。当细胞经过第一区域325时，其导致负载阻抗增大。这种阻抗变化尤其使得有可能确定细胞的体积并实施细胞计数两者。
第二检查模块324定位在第二区域326处在流道321的任一侧。其允许得到流过所述第二区域326的流体的光学特性的至少一个测量结果。为了得到例如光学吸收、反射、透射和/或荧光测量结果并且表征颗粒(具体而言，细胞)的物理化学性质的目的，其包括至少一个触发光源328和至少一个分析单元327。所述至少一个触发光源328可以是激光器、超连续谱源或与这些分析兼容的任何其他类型的触发光源，尤其是例如脉冲光源。
对第二检查模块324的触发由控制器323调节并且有条件地取决于细胞329经过第一检查模块320前面。为了实现这一点，控制器323从第一检查模块320接收检测信号并且传输用于激活第二检查模块324的控制信号。
光源328的预补偿电子设备100插入在控制器323与第一检查模块320之间。其由此使得有可能引入在各种参数的基础上确定的暂停持续时间，所述参数可以是如PCD或抖动等变量和/或如颗粒在第一检查模块与第二检查模块之间的迁移时间等不变量。具体而言，这些参数可以是：
-第一区域325与第二区域326之间的距离，
-细胞329传播通过流道的速度，
-细胞329出现的变化，
-光源328的触发时间。
因此，光源328在之前由第一检查模块320检测到的细胞经过第二区域326的每个时刻被触发。类似地，控制光学分析器327以便与对被触发的光源328的触发同时地得到测量结果。
在图1中描述的且应用于本设备的示例中，偏移t2与细胞329在第一区域325与第二区域326之间行进的时间相对应。触发延迟t3本身的值与光源328的响应时间相对应。如以上提及的，此时间随着触发频率而变化，因此随着细胞329出现在第一检查模块320前面的频率而变化。
图4展示了用于触发流式细胞仪的超连续谱激光光源的方法的时序图。行430示出了由第一检查模块320产生的连续信号431a和431b。所述信号是例如与两个连续细胞329经过第一区域325处的流道321相对应的阻抗测量结果。例如，第一检查模块320连续地测量第一区域325处的流道321的电阻抗。在不存在细胞的情况下，第一检查模块测量初始阻抗值，所述初始阻抗值根据各种参数测量可能是有噪声的。当细胞329进入第一区域325时，所测量的阻抗增大基本上超过之前测量的噪声水平。可以限定阈值以便使细胞329在第一区域325中的存在或不存在离散化。
由第一检查模块得到的测量结果用作控制信号。
行440示出了与阻抗信号431相对应并且由控制器323成形的TTL信号。图案441a和441b的宽度基本上与阻抗信号431a和431b的半峰值宽度(例如，大约10μs)相对应。这两个信号441a和441b由与将图案431a和431b分离的持续时间相同的持续时间t1分离。此分离持续时间t1与两个连续细胞329经过第一检查模块320前面之间的时间段相对应。其同样使得有可能限定细胞的重现频率f1＝1/t1。
行450示出了由控制器323输出的延迟了暂停持续时间t2+t3的信号。由此，图案451是针对第二检查模块324和光学分析器327的与阻抗信号431a相对应的控制信号。
行460示出了由触发光源328输出的光信号。在图4中展示的示例中，这是在相对于由控制器323传输的控制信号451的某个延迟454之后出现的光脉冲461。
此延迟454取决于触发光源328本身固有的多个参数。具体而言，这是脉冲产生延迟(PCD)(对于给定触发频率，所述PCD是恒定的)和时间抖动(所述时间抖动仅仅是统计参数)。因此，通过根据细胞329经过第一检查模块320前面来确定所述细胞的出现频率f1，有可能确定待应用于对光源328进行触发的触发延迟t3的值。
下表展示了在将细胞329连续两次经过第一检查模块320前面分离并且用于确定根据本发明的方法的暂停持续时间的持续时间t1的基础上的触发延迟值之间的关联性的示例：
表1：细胞出现在第一检查模块前面的时间段与待应用于对光源进行触发的时间校正之间的对应关系的查找表。
例如，对于0.25ms与0.269ms之间的时间t1，待应用于光源的触发延迟t3的值为28μs。然而，如果t1在0.894ms与2ms之间，则触发延迟t3为零。
触发频率f1与待应用于光源的触发延迟t3之间的关联性通过校准相应触发光源来获得。因此，对于每个触发频率或者对于每个触发频率范围，测量了通过多次触发操作获得的光信号的平均出现时间。
出现频率F1与触发延迟t3之间的对应关系的查找表——比如，在表1中所展示的——接下来记录于根据本发明的电子预补偿设备中。
图5是曲线图，展示了使用本发明以4.2kHz触发光源的作为所述触发操作的频率的函数的性能水平。
曲线501示出了在没有根据本发明的电子预补偿设备100的情况下对现有技术的光源的触发的变化性(相当于参考号454)。
曲线502本身表示在电子预补偿设备100用于控制光源328时对光源进行触发的变化性(相当于参考号455，其中，t2＝0)。在最高4.2kHz下得到测量结果。在没有电子预补偿设备100的情况下，对光脉冲461的触发的变化性455随着频率增大并且达到约36.5μs。然而，通过使用根据本发明的电子预补偿设备100，触发的时间稳定性得到改善，并且触发的变化性现在仅为9.9μs。
图6是曲线图，展示了使用本发明以25kHz触发光源的作为生物细胞的与所述触发操作的频率的倒数相对应的每个电信号之间的时间的函数的性能水平。
因此，已经通过模拟生物细胞经过光学计数窗口来得到了这些测量结果。为了增加测量结果的准确性并降低校准超连续谱激光器所耗费的时间，自动地获取以下各项：光源的触发频率、触发信号与激光脉冲之间的时间。
随后，借助于计算机程序来处理这些测量结果，并且已经另外地通过在参考点周围进行线性化来确定了数学定律。接下来，对从先前的指数定律中推断的预补偿定律的整合使得有可能作用于所获得的激光脉冲。
曲线601示出了在没有根据本发明的电子预补偿设备100的情况下对现有技术的光源的触发的变化性(相当于参考号454)。
曲线602本身表示在电子预补偿设备100用于控制光源328时对光源进行触发的变化性(相当于参考号455，其中，t2＝0)。在最高25kHz下得到测量结果。在没有电子预补偿设备100的情况下，对光脉冲461的触发的变化性455随着频率增大并且达到约22μs。然而，通过使用根据本发明的电子预补偿设备100，触发的时间稳定性得到改善，并且触发的变化性现在仅为6μs。
相对于在示例5中描述的电路板，创建此电路板已经使得有可能改善各种技术点，比如：
-减少测试时间
-更接近血液分析器的条件
-增大测量结果的准确性
-增大待应用的激光预补偿的准确性。
图7是曲线图，示出了使用本发明来调节光脉冲的强度。
更具体而言，图7展示了通过面对脉冲光源定位的光电二极管测量(以瓦特为单位)的且表示所述光源在两个不同情境中的发光强度的振幅的两个直方图。
-第一曲线701展示了在没有根据本发明的振幅补偿设备的情况下脉冲光源的多次连续激发的发光强度的变化。由此可以观察到，脉冲的大部分具有1.6V的测量光振幅。测量光振幅的分布在1.3V与1.7V之间扩散，具有相对于所述脉冲的平均测量振幅的大约20％的半峰值宽度。
-第二曲线702展示了在具有根据本发明的振幅补偿设备的情况下脉冲光源的多次连续激发的发光强度的变化。可以观察到，在这种情况下，测量光振幅的分布具有相对于所述脉冲的平均测量振幅的大约4％的半峰值宽度。
因此，图7表明根据本发明的设备——以其要求保护的形式中的任何形式——使得有可能减小脉冲光源的强度变化性。
当然，本发明不限于刚刚已经描述的示例，在不背离本发明的范围的情况下，有可能对这些示例作出许多修改。更具体而言，在本发明的各种特征、形式、变体和实施方案不是互不相容或相互排斥的情况下，可以将其彼此组合为各种组合。具体而言，以上所描述的所有变体和实施方案可以彼此组合。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.由国际局于2016年8月9日(2016.08.09)接收
一种用于触发脉冲光源的方法，其特征在于，所述方法包括对以下步骤的至少一次迭代：
-接收控制信号，
-确定接收所述控制信号与至少一个在前的控制信号之间被称为间隔的持续时间，
-至少在所述间隔的基础上调整所述脉冲光源的至少一个控制参数，
-在前一步骤期间调整的所述至少一个控制参数的基础上生成用于触发所述脉冲光源的至少一个电信号，
-在所述至少一个电触发信号的基础上触发所述脉冲光源；
所述方法的特征在于，调整所述脉冲光源的至少一个控制参数的所述步骤包括对以下步骤的至少一次迭代：
-在所述间隔的基础上确定与所述间隔相关联的、触发所述光源的延迟的值，以及
-在所述延迟值和期望时间的基础上确定在触发所述光源之前的暂停持续时间。
2.如前一权利要求所述的方法，其特征在于，所述触发延迟值是在所述间隔的基础上预先确定的值。
3.如以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法另外地包括从数据库中读取所述触发延迟值的步骤。
4.如以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，调整所述脉冲光源的至少一个控制参数的所述步骤另外地包括在所述间隔的基础上确定所述脉冲光源的偏置电压的步骤。
5.如前一权利要求所述的方法，其特征在于，所述偏置电压是在所述间隔的基础上预先确定的值。
6.如权利要求4和5中任一项所述的方法，其特征在于，所述偏置电压的所述值是从数据库中读取的。
7.一种用于触发流式细胞仪的脉冲光源的方法，所述流式细胞仪包括：
-第一检查模块，所述第一检查模块能够测量至少一个电气特性，以及
-第二检查模块，所述第二检查模块与所述脉冲光源交互以便使用所述脉冲光源来测量至少一个光学特性，
所述方法的特征在于，其实施以下步骤：
-由所述第一检查模块测量至少一个电气量，
-如果由所述第一检查模块测量的所述值大于或等于预先确定的阈值，则所述第二检查模块的所述脉冲光源根据以上权利要求中任一项所述的方法被触发。
8.如前一权利要求所述的方法，其特征在于，对所述脉冲光源的所述触发尤其是在接收检测信号的时间的基础上以及在基于以下各项确定的被称为流动持续时间的持续时间的基础上控制的：
-所述第一检查模块与所述第二检查模块之间的距离，以及
-所述第一检查模块与所述第二检查模块之间的流动速率。
9.一种用于触发脉冲光源的电子设备(100)，其特征在于，所述电子设备包括被安排以便实施如权利要求1至6中任一项所述的方法的所有步骤的装置。
10.一种电子控制的脉冲光源，包括：
-被安排以便实施如权利要求1至6中任一项所述的方法的所有步骤的装置；或者
-如权利要求9所述的设备。
11.如前一权利要求所述的光源，其特征在于，所述光源包括并且尤其包含超连续谱激光源。
12.一种流式细胞仪，包括：
-流道(321)，所述流道适合于实现包括悬浮颗粒(329)的流体的流动，
-第一检查模块(320)，所述第一检查模块定位在所述流道(321)的第一区域(325)处并且能够测量流过所述第一区域(325)的所述流体中悬浮的至少一个颗粒的至少一个物理特性，
-第二检查模块(324)，所述第二检查模块定位在第二区域(326)处并且能够测量流过所述第二区域(326)的所述流体中悬浮的至少一个颗粒的至少一个光学特性，以及
-脉冲光源，所述脉冲光源用于为了测量所述至少一个光学特性的目的而照亮所述第二区域；
所述脉冲光源的特征在于，其另外地包括：
-被安排以便实施如权利要求1至6中任一项所述的方法的所有步骤的装置；或者
-如权利要求9所述的用于触发所述脉冲光源的设备。
13.一种流式细胞仪，包括：
-流道(321)，所述流道适合于实现包括悬浮颗粒(329)的流体的流动，
-第一检查模块(320)，所述第一检查模块定位在所述流道(321)的第一区域(325)处并且能够测量流过所述第一区域(325)的所述流体中悬浮的至少一个颗粒的至少一个物理特性，
-第二检查模块(324)，所述第二检查模块定位在第二区域(326)处并且能够测量流过所述第二区域(326)的所述流体中悬浮的至少一个颗粒的至少一个光学特性，并且
所述流式细胞仪的特征在于，其另外地包括如权利要求10和11中任一项所述的用于为了测量所述至少一个光学特性的目的而照亮所述第二区域的脉冲光源。
14.如权利要求12和13中任一项所述的流式细胞仪，其特征在于，所述第二检查模块(324)被安排以便至少对由流过所述第二区域(326)的所述流体漫射和/或吸收和/或发射的光进行测量。
Claims (15)
1.一种用于触发脉冲光源的方法，其特征在于，所述方法包括对以下步骤的至少一次迭代：
-接收控制信号；
-确定接收所述控制信号与至少一个在前的控制信号之间被称为间隔的持续时间；
-至少在所述间隔的基础上调整所述脉冲光源的至少一个控制参数；
-在前一步骤期间调整的所述至少一个控制参数的基础上生成用于触发所述脉冲光源的至少一个电信号；
-在所述至少一个电触发信号的基础上触发所述脉冲光源。
2.如前一权利要求所述的方法，其特征在于，调整所述脉冲光源的至少一个控制参数的所述步骤包括对以下步骤的至少一次迭代：
-在所述间隔的基础上确定与所述间隔相关联的、触发所述光源的延迟的值；
-在所述延迟值和期望时间的基础上确定在触发所述光源之前的暂停持续时间。
3.如前一权利要求所述的方法，其特征在于，所述触发延迟值是在所述间隔的基础上预先确定的值。
4.如权利要求2或3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法另外地包括从数据库中读取所述触发延迟值的步骤。
5.如以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，调整所述脉冲光源的至少一个控制参数的所述步骤另外地包括在所述间隔的基础上确定所述脉冲光源的偏置电压的步骤。
6.如前一权利要求所述的方法，其特征在于，所述偏置电压是在所述间隔的基础上预先确定的值。
7.如权利要求5和6中任一项所述的方法，其特征在于，所述偏置电压的所述值是从数据库中读取的。
8.一种用于触发流式细胞仪的脉冲光源的方法，所述流式细胞仪包括：
-第一检查模块，所述第一检查模块能够测量至少一个电气特性，
-第二检查模块，所述第二检查模块与所述脉冲光源交互以便使用所述脉冲光源来测量至少一个光学特性；
所述方法的特征在于，其实施以下步骤：
-由所述第一检查模块测量至少一个电气量，
-如果由所述第一检查模块测量的所述值大于或等于预先确定的阈值，则所述第二检查模块的所述脉冲光源根据以上权利要求中任一项所述的方法而被触发。
9.如前一权利要求所述的方法，其特征在于，对所述脉冲光源的所述触发尤其是在接收检测信号的时间的基础上以及在基于以下各项确定的被称为流动持续时间的持续时间的基础上控制的：
-所述第一检查模块与所述第二检查模块之间的距离，以及
-所述第一检查模块与所述第二检查模块之间的流动速率。
10.一种用于触发脉冲光源的电子设备(100)，其特征在于，所述电子设备包括被安排以便实施如权利要求1至7中任一项所述的方法的所有步骤的装置。
11.一种电子控制的脉冲光源，包括：
-被安排以便实施如权利要求1至7中任一项所述的方法的所有步骤的装置；或者
-如权利要求10所述的设备。
12.如前一权利要求所述的光源，其特征在于，所述光源包括并且尤其包含超连续谱激光光源。
13.一种流式细胞仪，包括：
-流道(321)，所述流道适合于实现包括悬浮颗粒(329)的流体的流动，
-第一检查模块(320)，所述第一检查模块定位在所述流道(321)的第一区域(325)处并且能够测量流过所述第一区域(325)的所述流体中悬浮的至少一个颗粒的至少一个物理特性，
-第二检查模块(324)，所述第二检查模块定位在第二区域(326)处并且能够测量流过所述第二区域(326)的所述流体中悬浮的至少一个颗粒的至少一个光学特性，以及
-脉冲光源，所述脉冲光源用于为了测量所述至少一个光学特性的目的而照亮所述第二区域；
所述脉冲光源的特征在于，其另外地包括：
-被安排以便实施如权利要求1至7中任一项所述的方法的所有步骤的装置；或者
-如权利要求10所述的用于触发所述脉冲光源的设备。
14.一种流式细胞仪，包括：
-流道(321)，所述流道适合于实现包括悬浮颗粒(329)的流体的流动，
-第一检查模块(320)，所述第一检查模块定位在所述流道(321)的第一区域(325)处并且能够测量流过所述第一区域(325)的所述流体中悬浮的至少一个颗粒的至少一个物理特性，
-第二检查模块(324)，所述第二检查模块定位在第二区域(326)处并且能够测量流过所述第二区域(326)的所述流体中悬浮的至少一个颗粒的至少一个光学特性，并且
所述流式细胞仪的特征在于，其另外地包括如权利要求11和12中任一项所述的用于为了测量所述至少一个光学特性的目的而照亮所述第二区域的脉冲光源。
15.如权利要求13和14中任一项所述的流式细胞仪，其特征在于，所述第二检查模块(324)被安排以便至少对由流过所述第二区域(326)的所述流体漫射和/或吸收和/或发射的光进行测量。
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