CN110494736A - 光学颗粒传感器和感测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了光学颗粒传感器，该光学颗粒传感器使用不同的第一和第二波长的光源。第一光源被用于检测光散射，并且还被用于确定颗粒何时到达目标位置区域。响应于颗粒被确定为到达目标位置区域，第二光源被操作以提供光脉冲，并且由同一检测器检测响应于光脉冲而从颗粒发射的光。
Description
技术领域
本发明涉及光学颗粒传感器和感测方法。
背景技术
颗粒传感器例如被用于测量空气中的污染水平。
基于对在颗粒处散射的光的测量，可得低成本系统，该颗粒与空气流一起通过传感器中的检测体积。例如，该空气流由风扇或加热器驱动。每个颗粒由连续光源照射，并且创建光脉冲，该光脉冲具有由颗粒通过检测体积的通过时间所确定的持续时间。
这些脉冲在电子系统中被放大、过滤和计数。除了指示颗粒浓度水平之外，这样的检测器还可被用于驱动空气净化器设备的操作。
颗粒物型的空气污染与源自呼吸和心脏疾病的增加的发病率和死亡率、以及与过敏反应相关联。对人类健康的确切影响取决于存在的颗粒类型。
因此，除了提供浓度水平之外，还需要标识存在哪种类型的颗粒。
使用如上面所概述的现有技术，通过光学手段，可以单独地对大于约0.5μm的细颗粒进行计数。在大多数情况下，廉价且高效的具有红色或近红外波长的LED或激光器被使用。以这种方式操作的花粉检测器是商业上可得的。
花粉检测器通常可以检测一种类型的花粉，并区别于灰尘的存在，但它不能辨别更多的花粉类型或真菌孢子。
为了标识存在哪种类型的颗粒(灰尘或哪种类型的花粉或真菌孢子)，可以用多种光源照射颗粒，诸如可见(400nm至760nm)、红外(760nm至3000nm)和UV波长(200nm至400nm)。UV照射可以产生荧光，而可见和IR照射产生散射。这些不同效应之间的比率可被用于标识颗粒的类型。这例如被公开在文章"Classification of pollen species usingautofluorescence image analysis",J Biosci Bioeng.2009Jan；107(1):90-4或VitalAutofluorescence:"Application to the Study of Plant Living Cells",International Journal of Spectroscopy,Volume 2012(2012),Article ID 124672中。
这些方法目前需要昂贵的专业设备。
要克服的问题之一是光学检测器的窄波长灵敏度。这使得难以将检测器用于其他波长。例如，针对远程控制而设计的廉价的批量生产的光电检测器在大约970nm处具有最大效率。图1示出了针对该类型的光电检测器的作为波长的函数的光敏度。如果该检测器用于检测在大约365nm的UVA波长处的颗粒散射、或在大约340nm处的荧光，则检测器的灵敏度降低至低于0.1。
因此，需要一种光学颗粒传感器，其能够在多个波长处执行测量(并因此允许颗粒标识以及尺寸测量)，但其可以使用低成本的批量生产的电组件来制作。
US 2004/0057050公开了一种用于基于光散射来检测颗粒尺寸的、并且用于检测荧光的系统。第一和第二光源被使用以及共同传感器。US 2016/0209318公开了一种细胞计数系统，其具有沿着流动流路径的多个激光器。检测器被用于检测侧向散射的光或荧光。
发明内容
本发明由权利要求限定。
根据本发明的一个方面的示例，提供了一种光学颗粒传感器，其包括：
光学装置，至少包括不同的第一波长和第二波长的第一光源和第二光源；
光学检测器，用于检测从要被感测的颗粒发射的光或者来自光源的由要被感测的颗粒散射的光；以及
控制器，用于控制第一光源和第二光源的操作，
其中控制器被适配为：
操作第一光源，并且使用光学检测器检测光散射；
基于分析检测到的散射光，确定颗粒何时到达目标位置区域；
响应于颗粒被确定为到达目标位置区域，用驱动信号操作第二光源以提供具有小于20％的占空比的光脉冲，该驱动信号是最大许可的连续驱动信号的至少2倍；以及
使用相同的光学检测器检测响应于光脉冲而从颗粒发射的光。
该装置使用第一光检测器信号来提供散射信息，而且还提供准确的颗粒位置标识。然后，这允许第二光源仅被用于短脉冲，因为只有当颗粒在光脉冲的视场内时，第二光源才可以被打开。因为光源电流可以增加达短的持续时间，例如增加为与稳态电流限制相比的多达10倍或更多倍，所以这种短光脉冲允许改善的信噪比。由于热约束，针对该示例，该脉冲仅可以存在达10％的时间，给出10％的最大占空比。更一般地，控制器被适配为用小于20％的占空比来操作第二光源。
用驱动信号来驱动第二光源，该驱动信号是最大许可的连续驱动信号的至少2倍，例如在5到100倍的范围中。
光学检测器可以包括多个个体检测器元件。然而，光学检测器在第一和第二波长处的检测之间完全地被共享。因此，当检测两个波长时，检测器具有相同的波长-灵敏度函数。
第一光源优选地具有在检测器的最大灵敏度处的输出波长。更一般地，输出波长在最大灵敏度的波长+/-10％内，或甚至更优选地在最大灵敏度的波长+/-5％内。
第一光源被用于检测颗粒的存在以及获得散射轮廓。因为然后检测器装置在那个波长处非常灵敏，所以第一光源可以以低功率被驱动，因此在大多数时间或甚至永久地被驱动。
光学检测器优选地包括用于检测第一和第二波长的单个光学传感器，其中光学传感器具有比对第二波长的灵敏度大的对第一波长的灵敏度，诸如在第一波长处或附近的最大灵敏度。
传感器可以进一步包括背景水平补偿电路，用于减小在操作第二光源时光学检测器适应背景散射中的改变的响应时间。当引入来自第二光源的光脉冲时，光学检测器的操作点将改变，特别是将存在不同的背景水平。例如，光学检测器具有用于消除该背景水平的控制回路，但是该控制回路需要时间来稳定。背景水平补偿电路避免了光学检测器重新稳定的需要。
例如，光学检测器可以包括光学传感器和用于放大光学传感器信号的放大器，并且补偿电路用于将模仿背景信号的信号注入到放大器，以便减少由放大器看到的背景信号中的改变。因此，放大器看到恒定的背景水平，这意味着控制回路不需要进行调整。
第一光源例如包括红外LED，例如近红外LED。第二光源例如包括UV LED。然而，第二光源可以是脉冲UV激光器。
控制器可以被适配为在操作第二光源时关闭第一光源。通过在存在第二光源脉冲的时间期间关闭第一光源，单个光电检测器可以被用于两个波长的记录。因此，光学检测器装置可以包括用于检测第一和第二波长的单个光学检测器，其中光学检测器具有比对第二波长的灵敏度大的对第一波长的灵敏度。
控制器可以被适配为当检测到的散射光水平通过峰值强度时，确定颗粒已到达目标位置区域。
光学装置可进一步包括可见光源。在这种情况下，可以使用三个不同的波长来表征颗粒。
控制器可以进一步被适配为基于对检测到的散射光和检测到的发射光的分析来提供颗粒的类型的标识。
本发明还提供一种光学颗粒感测方法，其包括：
操作具有第一波长输出的第一光源；
检测从颗粒散射的光；
分析检测到的散射光，以确定颗粒何时到达目标位置区域；
响应于颗粒被确定为到达目标位置区域，操作具有不同的第二波长的第二光源以提供光脉冲，其中第二光源用小于20％的占空比和驱动信号而被操作，驱动信号是最大许可的连续驱动信号的至少2倍；以及
检测响应于光脉冲而从颗粒发射的光。
第一波长可以是红外，特别是近红外，并且第二波长可以是UV。在操作第二光源时，可以关闭第一光源。可以基于检测到的散射光水平何时通过峰值强度，来确定颗粒已到达目标位置区域。
该方法可以包括使用背景水平补偿电路，以用于减小在操作第二光源时光学检测器适应背景散射中的改变的响应时间。例如，补偿电路可以被用于将模仿背景信号的信号注入到光学检测器的放大器，以便减少由放大器看到的背景信号中的改变。
本发明可以至少部分地由软件来实现。
附图说明
现在将参考附图来详细地描述本发明的示例，其中：
图1示出了作为波长的函数的低成本检测器的光敏度；
图2示出了光学颗粒传感器的通用设计；
图3示出了根据本发明的光学颗粒传感器；
图4示出了针对图3的传感器的用于两个LED的驱动信号以及检测器信号；
图5示出了在颗粒沿着检测通道通过时从该颗粒捕获的信号；
图6示出了针对传统放大器的在光源中存在改变时的放大信号；
图7示出了用于在图2的传感器中使用的放大器电路；
图8示出了与利用传统放大器的信号相比较，当在光源中存在改变时，并且使用图4的放大器电路，在检测器处的信号；
图9示出了与利用传统放大器的信号相比较，当在光源中存在改变时、使用图7的放大器电路的放大信号；以及
图10示出了光学颗粒感测方法。
具体实施方式
本发明提供一种光学颗粒传感器，其使用不同的第一和第二波长的光源。第一光源被用于检测光散射，并且还被用于确定颗粒何时到达目标位置区域。响应于颗粒被确定为到达目标位置区域，操作第二光源以提供光脉冲，并且检测响应于光脉冲而从颗粒发射的光。
图2示出了可以应用本发明的一般类型的光学传感器的一个示例。
存在从整个传感器设备的入口11到出口12的气流10。用于产生多个波长的光源装置14(特别地是LED装置)被用于照射气流，以允许基于散射和/或荧光的光学测量，对夹带颗粒进行光学检测。LED装置是在检测体积的一侧，并且感测是在相对侧被执行。备选的设计可以利用光的反射。
因此，可以检测(响应于UV光刺激)由颗粒发射的光，或者可以检测由颗粒反射或散射的光。在后一种情况下，光是由光源输出的相同波长。
光学传感器16包括光电晶体管传感器18以及可选地聚焦透镜20，在聚焦透镜20处收集散射的光(或荧光)。
加热器22被用于诱导通过传感器设备的对流。通过产生的浮力，空气流向检测器的顶部，携带颗粒通过检测体积。
控制器24控制传感器信号的处理以及加热器和光源的操作。
传感器可以进一步包括检测器，其用于检测颗粒何时进入气流10，以便然后控制LED装置的操作定时。
第一光源最初是连续地开着的。第一光源例如是高效的高功率红色或近红外LED。一检测到颗粒(因为散射增加)，第一光源就被短暂关闭，且被打开的第二光源取代，以便确定红色波长或近红外波长中的散射或与散射分离的荧光。
光源装置可以仅包括LED，或者可以存在LED和激光电二极管或真正的激光器的组合。优选地存在三个光源，但是本发明可以应用于具有两个光源或甚至多于三个光源的系统。因为获得更大量的颗粒特性(即在更大量的波长处的荧光或散射性质)，所以更多的光源允许更准确的区分颗粒类型。
例如，与近红外检测结合的荧光检测的使用允许区分有机荧光颗粒和无机非荧光颗粒。两者都会散射红光或近红外光，但只有生物荧光颗粒会给出荧光信号。
检测体积是外壳的一部分，外壳放置在印刷电路板上，印刷电路板具有电子器件，以将由于颗粒引起的信号转换成计数，并且提供一定程度的颗粒标识。外壳的内部形状使得直接朝向光电晶体管传感器的光泄漏保持在最小，直接朝向光电晶体管传感器的光泄漏将给出背景信号。此外，即使在完全没有光的情况下，光电晶体管也具有泄漏电流，该泄漏电流将作为背景出现。通过电子地滤除任何剩余的DC信号，保留脉冲颗粒信号。
图3更详细地示出了本发明的系统的一个示例。
该系统包括流体通道30，其分裂成第一分支30a和第二分支30b。第一分支30a用于颗粒的检测，并且它包括红色或近红外LED 32、UV LED 34和共享的检测器36，共享的检测器36具有对LED 32的红色或近红外输出的最大灵敏度。
为了防止超细颗粒的干扰，这些超细颗粒从空气流中被移除。这是通过在形成两个分支处的流动方向的突然变化而被执行的。较大的颗粒将沿第一分支30a继续移动，而小的颗粒将遵循曲线转弯到第二分支30b。确切的形状取决于所期望的截止尺寸。
风扇38从入口37吸入空气，通过两个分支30a、30b，并且从排气口40排出空气。分支30a中的流42携带较大的颗粒，而分支30b中的流44携带较小的颗粒。
近红外LED被用于确定颗粒的位置和近红外波长范围中的反射率。可选的透镜32'，34'和36'也被示出，以增强所期望的光学效应。通过将光学滤波器放置在检测器36的前面，可以进一步改善信噪比。UV LED 34被用于估计颗粒的荧光。
图4将用于近红外LED 32的驱动电压示出为32”，将检测到的信号示出为36”，并且将UV LED驱动信号示出为34”。UV LED驱动信号包括脉冲，例如该脉冲具有在0.05-0.1秒范围中的宽度。峰值的幅度是最大许可的连续驱动信号的至少2倍，例如在5到100倍的范围中。第二LED驱动信号的占空比取决于以下两者：与颗粒行进通过传感器腔室所花费的总时间相比的脉冲的宽度，以及还有颗粒进入腔室的速率。因此，占空比将典型地远低于1/n，其中n是过度驱动信号被使用的倍数。
当颗粒沿着分支30a进入光学腔室时，近红外光将被散射。当朝向腔室中心移动时，散射的强度将增加。一旦颗粒开始移动远离中心，散射的光强度将再次下降。因此，在中心处的颗粒检测可以在时间t0处被标识，中心可以被认为是目标区域。
此时，UV LED 34被控制以发射高强度的光脉冲34”，即使检测器32偏离最佳灵敏度，但是高强度的光脉冲34”可以由检测器32检测，因为强度被升到高于最大稳态光输出强度。
该系统仅具有一个检测器，因此当UV LED被操作时，近红外LED 32被关闭。近红外反射和UV荧光可以被处理，以指示存在何种类型的颗粒。利用多个检测器和其他波长处的更多LED，更详细的信息也可以成为可得的。
为了解译测量的参数，可以采用诸如神经网络的自学习算法。
不同的LED 32、34(或其他光源)将具有不同水平的背景散射。由于检测器和电子器件不能足够快地响应于背景散射的新水平，这将产生检测器-放大器链中的大的干扰。
图5示出了当颗粒通过检测体积时，通过单个LED看到的通过的单个烟雾颗粒的散射信号。存在持续时间为大约0.2秒的检测峰。如果该颗粒需要通过第二LED被看到，则必须在0.1秒内完成。
然而，当第一LED关闭并且第二LED打开时，背景散射改变。由于检测器的慢响应和检测器电路中的过滤，在这样的电路能够再次检测颗粒之前，通常需要差不多4秒钟。
图6示出了关闭第一LED且打开第二LED后来自放大器的响应。存在背景散射水平的下降，因此在放大器调整其设置的同时，放大的信号下降。等到检测电路准备好接收来自第二LED的散射信号时，颗粒已通过并且不能被测量。
优化检测器链可将干扰时间限制到约1.5秒，但这仍然非常长。
为了防止由背景信号水平改变引起的干扰，可以电子地补偿由放大器看到的背景水平改变。
针对该目的，可以提供背景水平补偿电路，用于在操作第二光源时，减小光学检测器适应背景散射中的改变的响应时间。无论第一光源是否关闭，这都适用。当添加第二光源输出时，或者当从第一光源的输出切换到第二光源的输出时，背景信号中将存在改变。
例如，光学检测器包括光学传感器和用于放大光学传感器信号的放大器。然后，补偿电路可以被设计用于向放大器注入信号，该信号模仿背景信号，以便减小由放大器看到的背景信号中的改变。
图7示出了光学检测器的一个示例，其利用放大器，并且包括如上简要地解释的补偿电路的一个示例。
光学检测器被示为单个光电晶体管，但可以使用其他光学检测器和光学检测器电路。光水平控制递送给节点42的电流，并因此控制该节点处的电压。节点42是高通RC滤波器44的输入。高通滤波器44的电容器的充电实现DC偏离消除功能。高通过滤信号被提供给放大器46的非反相输入，其中增益由负反馈路径48设置。放大器的输出被示出为附图标记49。
存在可以用于偏离消除的其他电路来代替高通滤波器，诸如用于实现减法的运算放大器电路。许多其他信号消除电路也是可能的。偏离消除可以在放大器自身的内部执行。
在上面示出的示例中，第二LED的背景水平低于第一LED的背景水平。因此，高通滤波器的电容器需要在信号可以被测量之前放电，并且光电晶体管固有地也慢。这种慢响应还自动过滤高频噪声。光电二极管将具有更快的响应，但具有降低的灵敏度。
图7的电路具有电流注入电路50，从电压源53(电压源53可以是控制器24的一部分)向电流注入电路50提供注入电压52。电流注入电路用作背景水平补偿电路。存在RC低通滤波器54，其将输出节点充电到端子52处的电压。该电压被用于创建通过二极管56的注入电流。二极管电流被提供给节点42，使得该二极管电流由电路的其余部分视为等同于由检测器40生成的电流。
例如，该延迟匹配可以替代地通过使用可编程电压发生器来实现，使得原始电压波形向检测器电路的响应提供期望的匹配。
在所示出的示例中，当从第一LED切换到第二LED时，需要附加的电流来表示在第一LED被点亮的同时存在的背景照射水平。
在该示例中，电流注入电路50包括RC网络形式的时间延迟电路。这使得补偿电流中的改变与光电晶体管的响应时间相匹配。
图8示出了在近似1.4s处从一个LED切换到另一个LED时，在检测器40的输出处的节点42处获得的背景水平60，作为曲线60。在约1秒后，新的背景水平被测量。
曲线62示出了背景水平保持恒定，这是由于由补偿电路50提供的电流注入。通过添加具有正确延迟的附加电流(以匹配斜坡信号60中的减小)，几乎稳定的背景可以作为曲线62而被观察到。
图9示出了放大器输出处的对应信号49。曲线70示出了与图6中相同的曲线。曲线72示出了由上面所解释的背景补偿系统提供的改善。除了短(<50ms)的毛刺外，简单的RC电流附加电路产生随时间保持灵敏的检测器电路。
当第二LED偶然具有较高的背景信号水平时，电路以类似的方式起作用。
利用更先进的信号处理电路，可以使毛刺甚至更小且更短。
所需的电流注入的确切水平以及因此所要求的补偿电压可以在没有颗粒的情况下被确定(因为其涉及背景信号水平)，并且可以作为(常规)系统校准的一部分自动地被执行。
如上面所解释的，UV LED在高于其标称最大电流的情况下操作。该标称最大电流可以被限定为“连续电流损坏阈值”。这是由诸如发光二极管的光源的制造商供应的参数。该参数指代在不会由于过热而损坏光源的情况下可以供应给光源的最大电流。
本发明的颗粒传感器能够使用低成本的光源(诸如IR或UV发光二极管)以及共享的低成本检测器。通过暂时地过度驱动UV光源，光输出增加，并且所检测的信号的信噪比增加。结果产生了一种重量轻、廉价且准确的颗粒检测器。通过具有低占空比的操作，还延长了UV光源的寿命。
与在连续电流损坏阈值处驱动UV光源相比较，UV光源的光输出倍增，例如10到100倍。
UV光源的波长范围例如在200nm和400nm之间。例如，第一光源是具有在200到280nm之间的波长范围的UVC LED、或具有在280到315nm之间的波长范围的UVB LED、或具有在315到400nm之间的波长范围的UVA LED。红外光源可以具有在760nm和2500nm之间的红外波长范围(即近红外范围)，例如940nm至950nm的波长范围。
检测器的光检测波长范围对应于红外光源的输出波长范围。
图10示出了光学颗粒感测方法。
在步骤80中，第一(近红外)光源被操作具有第一波长输出。
在步骤82中，检测从颗粒散射的光。
在步骤84中，检测到的散射光被分析，以确定颗粒何时到达目标位置区域。
在步骤86中，响应于颗粒被确定为到达目标位置区域，第二(UV)光源被操作具有第二波长以提供光脉冲。
在步骤88中，响应于光脉冲而从颗粒发射的光被检测。
在步骤90中，组合两个检测器信号，以基于两个不同波长处的组合的荧光或散射性质，来确定颗粒类型。两个检测器信号源自同一检测器，并且该检测器对第二波长的灵敏度低于第一波长。对第二波长的灵敏度可以小于对第一波长的灵敏度的50％、或25％、或甚至15％。
该方法可以扩展到第三或其他的光源和检测器信号。优选地，在通过颗粒传感器的单次运输期间，针对单个颗粒获得检测器信号。因此，用于获得所有检测器信号的总感测周期典型地小于0.5秒。
本发明可用于低成本的消费性空气净化器和相关产品。
如上所讨论，实施例利用控制器24来实现传感器信息的处理和补偿电路的控制。控制器可以用软件和/或硬件以众多方式实现，以执行所需的各种功能。处理器是控制器的一个示例，其采用一个或多个微处理器，该一个或多个微处理器可以使用软件(例如，微代码)被编程以执行所需的功能。然而，控制器可以在采用或不采用处理器的情况下被实现，并且还可以被实现为执行一些功能的专用硬件和执行其他功能的处理器(例如，一个或多个编程的微处理器和相关联电路)的组合。
可以在本公开的各种实施例中采用的控制器组件的示例包括但不限于：常规的微处理器、专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。
在各种实现方式中，处理器或控制器可以与一个或多个存储介质相关联，诸如易失性和非易失性计算机存储器，诸如RAM、PROM、EPROM和EEPROM。存储介质可以用一个或多个程序被编码，该一个或多个程序当在一个或多个处理器和/或控制器上被执行时，执行所需的功能。各种存储介质可以被固定在处理器或控制器内，或者可以是可移动的，使得存储在其上的一个或多个程序可以被加载到处理器或控制器中。
通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时，可以理解和实现对所公开实施例的其他变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中陈述某些措施的仅有事实，不指示这些措施的组合不能被用于获益。权利要求中的任何附图标记不应被解读为限制范围。
Claims (15)
1.一种光学颗粒传感器，包括：
光学装置，至少包括不同的第一波长和第二波长的第一光源(32)和第二光源(34)；
光学检测器(36)，用于检测从要被感测的颗粒发射的光、或者来自所述光源的由要被感测的颗粒散射的光；以及
控制器(24)，用于控制所述第一光源和所述第二光源的操作，
其中所述控制器被适配为：
操作所述第一光源(32)，并且使用所述光学检测器检测光散射；
基于分析检测到的散射光，确定颗粒何时到达目标位置区域；
响应于所述颗粒被确定为到达所述目标位置区域，用驱动信号操作所述第二光源(34)以提供具有小于20％的占空比的光脉冲，所述驱动信号是最大许可的连续驱动信号的至少2倍；以及
使用相同的所述光学检测器(36)检测响应于所述光脉冲而从所述颗粒发射的光。
2.根据权利要求1所述的传感器，其中所述光学检测器(36)包括用于检测所述第一波长和所述第二波长的单个光学传感器，其中所述光学传感器对所述第一波长的灵敏度比对所述第二波长的灵敏度大，诸如在所述第一波长处或附近具有最大灵敏度。
3.根据权利要求2所述的传感器，进一步包括背景水平补偿电路，所述背景水平补偿电路用于减小在操作所述第二光源时所述光学检测器适应背景散射中的改变的响应时间。
4.根据权利要求3所述的传感器，其中所述光学检测器包括所述光学传感器和用于放大所述光学传感器的信号的放大器，并且所述补偿电路用于将模仿背景信号的信号注入到所述放大器，以便减少由所述放大器看到的背景信号中的改变。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的传感器，其中所述第一光源(32)包括红色或红外LED，诸如近红外LED，并且所述第二光源(34)包括UV LED，并且其中所述控制器(24)被适配为在操作所述第二光源时关闭所述第一光源。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的传感器，其中所述控制器(24)被适配为在所述检测到的散射光的水平通过峰值强度时，确定颗粒已到达所述目标位置区域。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的传感器，其中所述光学装置进一步包括可见光源。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的传感器，其中所述控制器(24)进一步被适配为基于对所述检测到的散射光和检测到的发射光的分析，提供颗粒的类型的标识。
9.一种光学颗粒感测方法，包括：
操作(80)具有第一波长输出的第一光源；
使用光学检测器检测(82)从颗粒散射的光；
分析(84)检测到的散射光，以确定所述颗粒何时到达目标位置区域；
响应于所述颗粒被确定为到达所述目标位置区域，操作(86)具有不同的第二波长的第二光源以提供光脉冲，其中所述第二光源用小于20％的占空比和驱动信号而被操作，所述驱动信号是最大许可的连续驱动信号的至少2倍；以及
使用相同的所述光学检测器检测(88)响应于所述光脉冲而从所述颗粒发射的光。
10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括使用背景水平补偿电路，以用于减小在操作所述第二光源时所述光学检测器适应背景散射中的改变的响应时间。
11.根据权利要求10所述的方法，包括：使用所述补偿电路将模仿背景信号的信号注入到所述光学检测器的放大器，以便减少由所述放大器看到的背景信号中的改变。
12.根据权利要求9至11中的任一项所述的方法，其中所述第一波长是红色或红外的，诸如近红外的，并且所述第二波长是UV，并且所述方法包括：在操作所述第二光源时，关闭所述第一光源。
13.根据权利要求9至12中的任一项所述的方法，包括：在所述检测到的散射光的水平通过峰值强度时，确定颗粒已到达所述目标位置区域。
14.根据权利要求9至13中的任一项所述的方法，包括：基于对所述检测到的散射光和检测到的发射光的分析，提供(90)颗粒的类型的标识。
15.一种计算机程序，包括计算机代码装置，当在计算机上运行时，所述计算机代码装置被适配为实现权利要求9至14中的任一项所述的方法。
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