DE1134223B

DE1134223B - Verfahren und Vorrichtung zum Zaehlen kleiner Teilchen, z. B. Blutkoerperchen

Info

Publication number: DE1134223B
Application number: DEE14104A
Authority: DE
Inventors: Paul James Crosland-Taylor
Original assignee: PAUL JAMES CROSLAND-TAYLOR; Evans Electroselenium Ltd
Current assignee: PAUL JAMES CROSLAND-TAYLOR; Evans Electroselenium Ltd
Priority date: 1957-05-08
Filing date: 1957-05-08
Publication date: 1962-08-02

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Zählen kleiner Teilchen, z. B. Blutkörperchen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Zählen kleiner Teilchen, z. B. Blutkörperchen, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Es ist bereits eine Sortiervorrichtung für Hülsenfrüchte und Kaffeebohnen bekannt, bei der über eine fotoelektrische Zelle die Farbe des einzelnen Kornes festgestellt und entsprechend den auftretenden Farbunterschieden eine Aus sortierung der einzelnen Teilchen erfolgt. Diese Vorrichtung arbeitet mit einem unterhalb oder seitlich an der fotoelektrischen Zelle vorbeiführenden Förderband, das so schnell läuft, daß die in größeren Mengen auf einem zu diesem ersten Förderband rechtwinklig angeordneten, aber langsamer laufenden Förderband befindlichen Teilchen einen gewissen Abstand auf dem eigentlichen Zählband aufweisen.
Bei einer anderen Vorrichtung zum Zählen von rabletten werden die Tabletten in einer Hintereinmder-Anordnung ausgezogen und an einem fotoelektrischen Zähler vorbei in eine Flasche gefüllt.
Es ist auch bereits eine Vorrichtung zum Zählen von Blutkörperchen bekannt, bei der die Blutkörperchen aus einem eine den Blutkörperchen verwandte Flüssigkeit enthaltenden Behälter über ein Rohr zu einem anderen Behälter wandern und beim Durchgang durch das Rohr von einer Zählvorrichtung gezählt werden.
Die Erfindung geht also aus von einem Verfahren zum Zählen kleiner Teilchen, z. B. Blutkörperchen, bei welchem eine flüssige Dispersion dieser Teilchen eine bestimmte Bahn entlangfließen, so daß die Teilchen eine schmale Säule bilden und durch eine Zählvorrichtung gezählt werden können. Das Neue wird darin gesehen, daß die Dispersionsflüssigkeit durch eine Injektionsleitung in einen bereits fließenden Flüssigkeitsstrom eingespritzt wird und daß, um die Dispersion von der Injektionsleitung zu dem Flüssigkeitsstrom zu führen, eine Zumeßvorrichtung eine bestimmte Flüssigkeitsmenge in die Injektionsleitung führt, so daß hierdurch eine genau abgemessene Dispersionsmenge aus dem Injektionsrohr ausgepreßt wird.
In weiterer Ausbildung der Erfindung besteht die Injektionsleitung aus einem von außen in die den Flüssigkeitsstrom enthaltende und an ihrem außenseitigen Ende offene Kammer führenden engen, zur Atmosphäre hin offenen Injektionsrohr, das zuerst an seinem offenen äußeren Ende mit Dispersion gefüllt wird.
Gegenüber dem bekannten, zuletzt erwähnten Verfahren unterscheidet sich der Gegenstand der Erfin- dung dadurch, daß das neue Verfahren wesentlich sicherer und genauer arbeitet.
Zum besseren Verständnis der Erfindung soll im folgenden eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die hauptsächlich zur Zählung der Blutkörperchen in einer Blutprobe dient, an Hand der Zeichnungen näher beschrieben werden. Diese zeigen in Fig. 1 eine schematische allgemeine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 2 einen senkrechten Schnitt in einer durch die Mitte der Zählkammer nach Fig. 1 verlaufenden Ebene, Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch eine Einzelheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 4 eine Draufsicht auf die Einzelheit nach Fig. 3, Fig. 5 einen Schaltplan für den die einzelnen Teile antreibenden Elektromotor und Fig. 6 ein Übersichtsschema des Zählsystems.
Nach den Fig. 1 und 2 wird die Probe des in geeigneter Weise, beispielsweise im Verhältnis von 1: 2000, verdünnten Blutes über einen Spalt 1 in einem Strom geführt, so daß die Blutkörperchen wenigstens in diesem Bereich in einem einzigen Bündel strömen. Die Blutkörperchen werden nunmehr dadurch gezählt, daß man einen von einer Projektionslampe 2 kommenden Lichtstrahl zum Schnitt mit diesem Bündel bringt, so daß die jeweils durchlaufenden Blutkörperchen die auf eine Fotoelektronenvervielfältigerfotozelle 3 auftreffende Lichtmenge des Lichtstrahles ändert. Die von dieser Fotozelle ausgehenden elektrischen Impulse steuern einen elektronischen Zähler C.
Der Durchgangsspalt 1 ist der Spalt zwischen dem oberen Ende einer sehr feinen, senkrecht stehenden, aus Metall bestehenden Kapillarröhre 4 und dem unteren Ende einer anderen vertikalen, aus Metall bestehenden Kapillarröhre 5, die oberhalb und koaxial zu der zuerst genannten Kapillarröhre angeordnet ist. Der Blutprobenstrom fließt, wie im folgenden noch näher erläutert werden wird, aus dem oberen Ende der unteren Kapillarröhre 4 aus und wird in das untere Ende der oberen Kapillarröhre 5 eingesaugt.
Die beiden Kapillarröhren erstrecken sich, durch später noch zu erörternde Dichtvorrichtungen abgedichtet, in eine geschlossene Zählkammer 6. Der Spalt 1 sitzt dabei im wesentlichen mittig in dieser Zählkammer. Um das Kapillarrohr 4 ist in der Wand der Zählkammer und mit Ausgang zur Zählkammer ein ringförmiger Spalt 7 vorgesehen. Eine horizontal verlaufende, kapillare Eintrittsbohrung 8 ist von außen durch die Wandung der Zählkammer eingebohrt und mündet in den Ringraum 7. Diese Bohrung8 schließt an eine äußere Leitung 9 an, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß der Sog auf die obere Kapillarröhre 5 auch einen Strom einer Flüssigkeit, beispielsweise destillierten Wassers, durch diese Leitung 9, die Eintrittsbohrung 8 und den Ringraum 7 in die Zählkammer 6 saugt, der dann um die untere Kapillarröhre 4 in die Zählkammer 6 und durch die obere Kapillarröhre 5 strömt, so daß der von der unteren Kapillarröhre 4 zur oberen Kapillarröhre5 strömende Blutprobenstrom von einem aus der Leitung 9 kommenden Hüllstrom umgeben wird.
Die Zählkammer ist normalerweise vollständig mit der Flüssigkeit gefüllt. Im Betrieb der Zählkammer werden die Blutkörperchen beim Erreichen der oberen Kapillarröhre 5 stark beschleunigt, bis sie sich zu einem dünnen Bündel verengt haben.
Damit für die Zählung ein genau bemessenes Volumen der verdünnten Blutprobe über den Spalt 1 fließt, erstreckt sich das untere Ende der unteren Kapillarröhre 4 aus der Kammer 6 heraus und endet normalerweise in der Atmosphäre. Oberhalb des unteren Endes, jedoch außerhalb der Zählkammer, ist die untere Kapillarröhre mit einem Ende eines feinen Zweigrohres 10 verbunden, dessen anderes Ende mit einem Zylinder 11 in Verbindung steht, in den ein Kolben 12 eingepaßt ist. Vor Beginn der Zählung wird die Bohrung der unteren Kapillarröhre 4 vollständig mit der verdünnten Blutprobe gefüllt. Gleichzeitig werden die Zweigröhre und der Zylinder vollständig mit einer Flüssigkeit, beispielsweise der Verdünnungsflüssigkeit oder einer Mischung derselben mit der Blutprobe, gefüllt. Das untere Ende der unteren Kapillarröhre wird dann in die Atmosphäre geöffnet, und die Zählung kann beginnen. Gleichzeitig wird der Kolben 12 über eine genau bestimmte Strecke nach vorwärts bewegt, wobei diese Bewegung so bemessen ist, daß die erforderliche Menge der Blutprobe aus dem oberen Ende der unteren Kapillarröhre 4 austritt. Der Grund dafür, warum man die verdünnte Blutprobe aus dem oberen Ende und nicht aus dem unteren Ende der unteren Kapillarröhre 4 heraus drückt, ist darin zu suchen, daß das obere Ende in das Lösungsmittel eingetaucht ist, während das untere Ende mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Die Oberflächenspannung der verdünnten Blutprobe ist deshalb am unteren Ende der unteren Kapillarröhre wesentlich größer als am oberen Ende. Außerdem unterstützt der am unteren Ende des oberen Kapillarrohres 5 zur Einwirkung kommende Sog das Ausfließen der verdünnten Blutprobe aus dem oberen Ende der unteren Kapillarröhre 4. Sobald der Kolben das Ende seines Hubes erreicht, ist die Zählung beendet. Das Volumen der gelösten Blutprobe, das den Spalt 1 durchflossen hat, ist also genau durch den Hub des Kolbens 12 bestimmt. Der Kolben 12 und sein Zylinder 11 sowie ihre Wirkungsweise werden später noch im einzelnen beschrieben.
Um einen Sog auf die obere Kapillarröhre 5 auszuüben, ist diese an eine Außenleitung 13 angeschlossen, welche mit einer anderen zu einer Saugvorrichtung 15 führenden Leitung 14 in Verbindung steht.
Zur ersten Füllung der unteren Kapillarröhre 4 mit der verdünnten Probe vor Beginn einer Zählung wird ein die verdünnte Blutprobe enthaltender Becher 16 so weit unter das untere Ende der unteren Kapillarröhre angehoben, daß diese in die Probe eintaucht.
Dann wird ein ziemlich starker Sog aufgebracht, um die Probe in das untere Kapillarrohr einzusaugen.
Zu diesem Zweck ist ein. Ringraum in der Wandung der Zählkammer 6 vorgesehen, welcher die obere Kapillarröhre umgibt und sich in die Zählkammer öffnet. Die Wandung der Zählkammer weist eine mit dem Äußeren in Verbindung stehende Auslaßbohrung 18 auf, die mit ihrem inneren Ende in diesen Ringraum einmündet. Diese Bohrung 18 ist über ein Ventil 19 zu einer Überbrückungsleitung 20 geführt, welche unmittelbar zur Leitung 14 und von dort zur Saugvorrichtung 15 führt. Während der Zählung, wo nur ein geringer Sog erforderlich ist, wird das Ventil 19 geschlossen. Zur ersten Füllung der unteren Kapillarröhre 4 wird das Ventil 19 jedoch geöffnet, so daß man einen stärkeren Sog erhält, der die verdünnte Blutprobe nach oben in die untere Kapillarröhre 4, die Zählkammer 6, den Ringraum 17, die Austrittsbohrung 18, das Ventil 19 und die Leitung 20 zur Leitung 14 und von dort zur Saugrichtung 15 zieht. Gleichzeitig wird selbstverständlich Flüssigkeit durch die Eintrittsbohrung 8 und durch die Zählkammer zur Überbrückungsleitung 20 geführt, so daß das System vollständig durchgespült wird.
In dieser Arbeitsstufe befindet sich der Stempel 12 am hinteren Ende seines Hubes, und das Zweigrohr 10 sowie der Zylinder 11 sind vollständig mit Flüssigkeit gefüllt. Der Stempel 12 führt seinen Vorwärts-und Rückwärtshub automatisch bei einem vorübergehenden Drücken des Druckknopfes 21 aus, wie später noch erläutert werden wird.
In der Praxis ist der Becher 16 auf einer Plattform 22 montiert, welche auf einem Hebel 23 sitzt.
Dieser Hebel 23 kann in eine der fünf Stellungen a, b, c, d, e angehoben werden. In der obersten Stellung a taucht das untere Ende der unteren Kapillarröhre 4 in die Blutprobe im Becherl6, und das Ventill9 wird dadurch offengehalten, daß der Hebel 23 mit der Ventilstange 24 im Eingriff steht.
In dieser Stellung werden also Zählkammer und untere Kapillarröhre 4 gespült, und gleichzeitig wird die untere Kapillarröhre mit der Blutprobe gefüllt.
In der nächstniederen Stellung b ist das Ventil 19 geschlossen, jedoch taucht das untere Ende der Kapillarröhre 4 noch in die Blutprobe ein. In dieser Stellung erfolgt deshalb der Durchfluß durch die Zählkammer nur durch die obere Kapillarröhre 5.
Ein Strom der Blutprobe fließt über den Spalt 1 von der unteren Kapillarröhre 4 zu der oberen Kapillarröhre 5, wobei die Strömungsgeschwindigkeit eine Funktion der Höhendifferenz zwischen dem Spiegel des Flüssigkeitskörpers 30 und dem Blutprobenspiegel in dem Becher 16 ist.
In der nächstniedrigen Stellung c kommt das untere Ende der unteren Kapillarröhre 4 von der Blutprobe frei und ist nunmehr der Atmosphäre ausgesetzt. In dieser Stellung wird ferner ein Mikroschalter 25 betätigt, der den Zähler auf Null zurückstellt, welcher beispielsweise während des ganzen Betriebes angestellt sein kann. In dieser Stellung nimmt außerdem der Strom der Blutprobe von der unteren Kapillarröhre 4 unmittelbar ab wegen der angewachsenen Oberflächenspannung am unteren Ende der Kapillarröhre, sobald dieses der Atmosphäre ausgesetzt wird.
Dadurch bleibt die untere Kapillarröhre 4 vollständig mit der zu prüfenden Probe gefüllt.
Die nächstniedrige Stellung d ist eine Ruhestellung, auf die die Plattform 22 verbracht wird.
Schließlich wird in der untersten Stellung e der Druckknopf 21 geschaltet, der mit dem Hebel 23 unmittelbar in Berührung kommt.
Im Betrieb wird also zur Zählung der Zähler angeschaltet und bei in der Stellung d stehendem Hebel 23 ein Becher 16 auf die Plattform 22 aufgesetzt. Dann wird der Hebel 23 in die Stellung. angehoben und in dieser Stellung 5 Sekunden für den Durchspülvorgang gehalten. Nunmehr wird der Hebel in die Stellung b gedrückt und dort wenige Sekunden festgehalten. Während dieses freien Durchlaufes kann der Durchstrom der Blutkörperchen über den Spalt 1 durch ein Okular 78 beobachtet werden. Dieser freie Durchstrom der Blutprobe führt zu stetigen Strömungsbedingungen innerhalb der Zählkammer.
Dann wird der Hebel 23 rasch nach unten in die Stellung e verbracht. Beim Durchgang durch die Stellung c schließt der Hebel vorübergehend den Mikroschalter 25 und stellt derart die Zählvorrichtung auf Null zurück. Bei Erreichen der Stellung e schließt der Hebel den Druckknopfschalter, wodurch die Vorwärtsbewegung des Kolbens 12 eingeleitet wird. Der Hebel 23 kann nunmehr in seine Ruhestellung zurückkehren, und der Stempel 12 führt seinen Vorwärts- und Rückwärtshub aus. Während des Vorwärtshubes des Stempels wird ein Strom der Blutprobe aus dem oberen Ende der unteren Kapillarröhre herausgedrückt und in das untere Ende der oberen Kapillarröhre eingesaugt. Sobald der Strom sich dem unteren Ende der oberen Kapillarröhre nähert, steigert er seine Geschwindigkeit und wird so ausgezogen, daß die Blutkörperchen in einem fadenförmigen Bündel strömen. Die Zählung erfolgt also an einer Stelle, in der die Blutkörperchen dieses Bündel bilden. Am Ende des Vorwärtshubes des Stempels hört der Strom der Blutprobe auf, und die Zählung ist beendet. Während des Rückwärtshubes des Stempels, der unmittelbar nach dem plötzlichen Aufhören der Zählung einsetzt, wird Flüssigkeit allein oder gemischt mit Blutprobe in das Zweigrohr und in den Zylinder eingesaugt, die daher für die nächste Zählung wieder vollständig mit Flüssigkeit gefüllt sind.
Bei der Saugvorrichtung 15 handelt es sich um eine Venturistrahlpumpe. Der Auslaß 27 einer Zentrifugalpumpe 26 ist durch eine Leitung 28 mit dem Einlaß dieser Strahlpumpe 15 verbunden, deren Auslaß am Einlaß 29 dieser Zentrifugalpumpe liegt. Die Leitung 14 ist an eine Saugbohrung der Strahlpumpe angeschaltet.
Die über die Leitung 9 zu der Zählkammer 6 zugeführte Flüssigkeit stammt aus einem Flüssigkeitsvorrat 30, der immer auf einem konstanten Spiegel gehalten wird. Dieser Flüssigkeitsvorrat befindet sich in einem senkrechten Vorratsrohr 31, welches innerhalb eines senkrechten äußeren Behälters 32 angeordnet ist. Das Vorratsrohr 31 ist oben offen und weist einen teleskopartigen Oberteil 33 auf, welcher zur Änderung der wirksamen Höhe des Vorratsrohres nach oben und unten verschoben werden kann. Zur Halterung des Teiles 33 in einer gewünschten Stellung wird dieser Teil am unteren Ende einer Stange 34 befestigt, welche verschiebbar in einer Buchse 35 auf dem Oberteil der Außenkammer32 angeordnet ist.
Die Stange 34 läßt sich in jeder gewünschten Stellung mit Hilfe einer Stellschraube 36 fixieren. Durch das Vorratsrohr 31 wird ständig Flüssigkeit geleitet, so daß diese laufend über die Oberkante des Teiles 33 fließt und damit die Flüssigkeit immer auf einem konstanten Spiegel gehalten wird. Der höchste Spiegel dieser Flüssigkeitssäule soll immer etwas tiefer als das untere Ende des Kapillarrohres 4 liegen.
Der Zirkulationskreis für die Flüssigkeit führt vom Auslaß 24 der Pumpe 26 über eine Leitung 34, ein Filter 38, eine Leitung 39, einen Strömungsmesser 40 und eine Leitung 41 in ein senkrechtes Rohr 42 im Vorratsrohr 31. Die Flüssigkeit strömt vom Rohr 42 in das Vorratsrohr 31 über und gelangt dann über die Oberkante des Teiles 33 in den Außenbehälter 32.
Von dem Außenbehälter 23 kehrt die Flüssigkeit in den Einlaß 29 der Pumpe 26 über eine Leitung 43 zurück.
Durch das Filter 38 wird sichergestellt, daß die Flüssigkeitsmenge 30 immer frei von Blutkörperchen oder anderen zu zählenden Teilchen ist. Es befindet sich also in dieser Flüssigkeit keine Substanz, die in die Zählkammer 6 eingeschleppt und gegebenenfalls die Zählung beeinflussen könnte. Ob sich in dem Rohr 10 und im Zylinder 11 Blutkörperchen befinden, ist unwichtig, da die in diesem Rohr und in diesem Zylinder befindliche Flüssigkeit niemals die Zählkammer während einer Zählung erreichen kann.
Das Bezugszeichen 44 bezeichnet ein Meßgerät zur Messung des Flüssigkeitsspiegels im Außenbehälter 32. Die flüssigkeit in diesem Außenbehälter stellt ein Reservevolumen dar, und ihr Spiegel zeigt an, ob für das System weitere Flüssigkeit erforderlich ist oder nicht. Das Bezugszeichen 45 bezeichnet ein Unterdruckmeßgerät zur Messung des Soges an den Saugeinlässen der Strahlpumpe 15. Der Druck an diesen Einlässen kann in der Größenordnung von etwa 25 cm Quecksilbersäule liegen.
Von der Pumpe 26 gelieferte überschüssige Flüssigkeit strömt durch eine Leitung 46 zu einer Leitung 47 im Außenbehälter 32 und wird aus dieser Leitung als Strahl auf die Wandung des Außenbehälters 32 gerichtet.
In der Praxis besteht die Zählkammer 6 aus einem Kupferblock 48, der, wie man am deutlichsten aus Fig. 2 erkennt, eine waagerechte Bohrung aufweist, die an beiden Enden gegengebohrt ist. Zwei dünne, kreisförmige Glasfenster 49 sind in die Gegenbohrungen eingesetzt und liegen an den Schultern dieser Gegenbohrungen an. Der zwischen diesen beiden Fenstern49 begrenzte Raum bildet die Zählkammer6.
Zur Abdichtung der beiden Fenster 49 sind durch Büchsen 51 entsprechende Dichtringe 50 gegen die Randteile der Außenflächen der Fenster und gegen die Flächen der Gegenbohrungen angepreßt.
Beide Kapillarröhren 4 und 5 sind so angeordnet, daß sie quer zur geometrischen Achse der Zählkammer fein eingestellt werden können. Diese geometrische Achse der Zählkammer bildet gleichzeitig die Achse des Lichtstrahles. An der Bodenfläche des Blockes 48 ist ein Block 52 mit einer Aussparung 53 an seiner Unterseite angebracht, in der ein Gleitblock 54 eingepaßt ist. Dieser Gleitblock 54, der in der Aussparung 53 durch Platten 55 gehalten wird, ist durch diese Aussparung 53 so geführt, daß er horizontal quer zur Achse der Zählkammer 6 verschoben werden kann. Der Gleitblock 54 weist in seiner oberen Abschlußfläche eine Aussparung 56 auf. Die Decke der Aussparung 53 ist mit einem nach unten vorstehenden Zapfen 57 versehen, während in der Bodenfläche der Aussparung 56 ein nach oben vorstehender Zapfen 58 sitzt. Die Bohrung des Zapfens 57, die selbstverständlich in unmittelbarer Verbindung mit dem Ringraum 7 steht, ist ziemlich groß. Die Kapillarröhre 4 erstreckt sich durch diese Bohrung mit einem beträchtlichen Spiel. Die Bohrung des Zapfens 58 ist klein, und die Kapillarröhre 4 ist dicht in diese Bohrung eingepaßt und dort beispielsweise durch Verlötung fixiert und abgedichtet. Eine gemeinsame Hülse 59 aus biegsamem, undurchlässigem Material legt sich dicht an beide Zapfen an.
Der Gleitblock 54 ist gemäß den Zeichnungen durch eine Feder 60 nach rechts vorgespannt, und seine nach rechts gerichtete Bewegung wird durch eine in dem Block 52 eingeschraubte Schraube 61 begrenzt.
Man erkennt, daß die untere Kapillarröhre 4 in die Zählkammer 6 durch eine Dichtung greift, die durch Verlötung der Röhre im Zapfen 58 und durch die Hülse 59 gebildet wird. Außerdem läßt sich die untere Kapillarröhre durch Drehen der Schraube 61 in der entsprechenden Richtung nach links oder rechts verstellen. Dadurch wird der Block 54 nach links oder rechts verschoben und nimmt dabei die Kapillarröhre 4 mit. Da die Hülse 59 biegsam ist, setzt sie dieser Gleitbewegung keinen Widerstand entgegen.
Auf der oberen Anschlußfläche des Blockes 48 ist ein Block 62 montiert. Dieser Block 62 weist in seiner oberen Abschlußfläche eine Aussparung 63 auf, in der ein Gleitblock 64 sitzt. Dieser Gleitblock 64, der in der Aussparung 63 durch Platten 65 gehalten wird, wird durch die Aussparung 63 geführt, so daß er in dieser Aussparung horizontal quer zur Achse der Zählkammer 6 verschoben werden kann. In seiner Unterfläche weist der Gleitblock 64 eine Aussparung 66 auf. Der Boden der Aussparung 63 ist mit einem nach oben vorstehenden Zapfen versehen, während die Decke der Aussparung 66 einen nach unten vor- stehenden Zapfen aufweist. Die Bohrung des Zapfens 67, die in Verbindung mit dem Ringraum 17 steht, ist ziemlich groß, und die Kapillarröhre 5 ist durch diese Bohrung mit beträchtlichem Spiel hin durch geführt. Die Bohrung des Zapfens 69 weist im wesentlichen die gleiche Größe wie die des Zapfens 67 auf, trägt jedoch, beispielsweise durch Verlötung fixiert, eine Muffe 69, in die die Kapillarröhre 5, beispielsweise unter Abdichtung durch Verlöten fest eingesetzt ist. Eine gemeinsame Hülse 70 aus biegsamem, undurchlässigem Material dichtet die beiden Zapfen miteinander ab. Der Gleitblock 64 wird durch eine Feder 71 nach rechts gedrückt, wobei seine entsprechende Bewegung durch eine in den Block 62 eingeschraubte Schraube 72 begrenzt wird. Die Bohrung des Zapfens 67 setzt sich nach oben als Durchlaß 73 über die Muffe 69 durch den Gleitblock 64 fort und bildet die Vorrichtung, durch die die nach oben durch die Kapillarröhre 5 strömende Flüssigkeit zur Leitung geführt wird.
Man erkennt aus dem Vorstehenden, daß die obere Kapillarröhre 5, ähnlich wie die untere Kapillarröhre 4, in die Zählkammer 6 durch eine Abdichtung hindurchgeführt ist und durch eine Schraube 72 nach links bzw. rechts verschoben werden kann.
Die unterste Spitze der oberen Kapillarröhre 5 wird zweckmäßig zu einer kleinen Öffnung mit einem Durchmesser von 0,1 mm ausgezogen.
Zum Aufbau des optischen Systems sind zwei Messingröhren 74 und 75 in die beiden Muffen 51 eingesetzt. Die linke Messingröhre 74 trägt die Kondensorlinsenanordnung, während die rechte Messingröhre 75 das Objektiv aufnimmt. Ein Rohr 76 bildet eine nach rechts gerichtete Verlagerung der Röhre 75 und ist zu einer Öffnung im linken Ende eines lichtdichten Kastens 77 geführt, in dem in der Nähe dieser Öffnung ein Okular 78 montiert ist. Der lichtdichte Kasten 77 besitzt einen leicht abnehmbaren Deckel, nach dessen Abnahme man Zutritt zum Okular 78 erhält. Im rechten Ende des lichtdichten Kastens 77 ist die Fotovervielfacherzählzelle 3 montiert, die auf der linken Seite eine Trennwand 79 mit einem Schlitz 80 aufweist. Die Projektionslampe 2 ist vor dem linken Rohr 74 angebracht.
Der Kondensor im Rohr 74 sammelt das von der Lampe 2 kommende Licht. Zwischen Lampe und Kondensor ist eine undurchlässige Scheibe 81 vorgesehen, die zusammen mit dem Objektiv im Rohr 75 eine Dunkelfeldbeleuchtung geringer Fläche unmittelbar unterhalb des unteren Endes der oberen Kapillarröhre 5 liefert. Der Kondensor sammelt die Lichtstrahlen auf diesem kleinen Bereich. Das Hindernis 81 liefert einen inneren Schattenkonus und außerhalb des Brennpunktes der Objektivlinsen, so daß diese im Schattenkonus liegen und daher praktisch kein direktes Licht aufnehmen. Blickt man durch das Okular 78, dann erkennt man lediglich einen dunklen Hintergrund. Der Brennpunkt ist jedoch durch einen vom Kondensor kommenden äußeren Lichtkegel hell erleuchtet, und daher werden die Blutkörperchen beim Durchwandern des Brennpunktes beleuchtet und lassen sich deutlich durch das Okular 78 gegen den dunklen Hintergrund wahrnehmen. Während der Zählung werden die hellen Bilder der Blutkörperchen durch die Okularlinsen projiziert, so daß sie auf dem Schlitz 80 auftreffen, dessen Größe in der Größenordnung der Bilder liegt.
Die Fotovervielfältigerzelle 3 ruft bei jedem Durchgang eines Blutkörperchens durch den Brennpunkt einen elektrischen Impuls hervor.
Nach Entfernung des Deckels vom lichtdichten Kasten 77 kann man durch das Okular 78 den groben Strom unmittelbar beobachten und derart eine Einstellung durch Verschieben des Rohres 75 vornehmen.
Die vom Fotovervielfältiger 3 kommenden elektrischen Impulse gelangen auf einem elektronischen Zähler (Fig. 6), und zwar über einen Verstärker und ImpulsshaperA, einen DiskriminatorD und einen Auslösekreis T.
Wie in Fig. 6 angedeutet, haben die von der Fotozelle 3 kommenden Impulse annähernd Sinusform von schwankender Amplitude (beispielsweise 50 bis 100 mV) und schwankender Dauer (10 bis 50 FSek.).
Die vom Verstärker und ImpulsshaperA kommenden Impulse haben sich ändernde Amplitude (beispielsweise 20 bis 80 V) und schwankende Dauer (2 bis 10 Sek.). Diese Impulse weisen scharfe Spitzen auf. Der Diskriminator scheidet alle Impulse aus, die nicht größer sind als der Vorspannungswert vom Durchgang zur nächsten Stufe. Die Impulse vom Diskriminator besitzen also scharfe Scheitel und haben schwankende Amplitude, beispielsweise 0 bis 80 V, und schwankende Dauer, beispielsweise 0 bis 10 aSek. Die vom Auslösekreis kommenden Impulse, die auf den Zähler gelangen, sind in den Scheiteln abgeflacht und besitzen konstante Amplitude (beispielsweise 150V) und konstante Dauer (beispielsweise 301lSek.).
Bei dem Zählers handelt es sich um einen mit geeignet hoher Geschwindigkeit arbeitenden Zähler.
An Stelle des optischen Dunkelfeldsystems kann man auch eine direkte Verbindung verwenden. Auch das Zählsystem durch den elektronischen Zähler läßt sich ändern und durch ein anderes bekanntes System ersetzen.
Im folgenden soll nunmehr an Hand der Fig.3 und 4 die Wirkungsweise des Zylinders 11 und des Stempels 12 beschrieben werden. Der Zylinder 11 besteht aus einem zylindrischen Messingblock mit einer kleinen Bohrung 82 von beispielsweise 2 mm Durchmesser. Diese Bohrung ist an ihrem vorderen Ende an einem Außenrohr 83 angeschlossen, welches mit dem Zweigrohr 10 in Verbindung steht. Das rückwärtige Ende der Bohrung ist durch eine Beilagscheibe 84 aus Polytetrafluoräthylen abgeschlossen, die eine Mittelbohrung aufweist, durch die der Stempel in die Bohrung 82 des Zylinders 11 vorragt.
Der Stempel 12 besteht in einfacher Weise aus einer Stange mit einem Durchmesser von beispielsweise 1 mm und weniger. Der Stempel 12 liefert einen flüssigkeitsdichten Abschluß in der Bohrung der Beilagscheibe 84. Das hintere Ende des Stempels 12 ist außerhalb des Zylinders 11 koaxial mit einem Zylinderkopf 85 von größerem Durchmesser verbunden, der verschiebbar in der Bohrung einer festen zylindrischen Führung 86 angeordnet ist. Der Stempel 12 ist ferner durch ein Rohr 87 geführt und verstärkt, welches eine feine Bohrung aufweist, in der der Stempel gleitet. Dieses Rohr 87 ist durch eine Büchse 88 geführt und dort verlötet. Die Büchse weist eine Schulter auf, die am vorderen Ende der Führung 85 anliegt. Der Zylinder 11 ist mit einer nach vorn zeigenden Schulter versehen. Ein auf die Außenseite der Führung 86 aufgeschraubter Kragen 89 weist eine entsprechend nach rückwärts weisende Schulter auf, die mit der zuerst genannten Schulter des Zylinders im Eingriff steht und den Zylinder 11 beim Aufschrauben des Kragens nach rückwärts drückt. Auf diese Weise wird die Beilagscheibe 84 zwischen der Büchse 88 und dem Zylinder 11 festgeklemmt, und die Schulter auf der Büchse 88 wird fest gegen das äußere Ende der Führung 85 gehalten. Man erkennt, daß die Büchse 88 zur Aufnahme der Beilagscheibe 84 etwas gegengebohrt ist.
Der Stempel 12 wird durch eine ihn umgebende Schraubenfeder 90 nach rückwärts gedrückt, die zwischen dem Kopf 85 und der Büchse 88 eingesetzt ist. Damit der Stempel bei jeder Zählung seinen Vorwärtshub und anschließend seinen Rückwärtshub ausführen kann, weist der Kopf 85 einen rückwärtigen Vorsprung 91 auf, welcher mit einem Ende eines Hebels 92 im Eingriff steht. Dieser Hebel ist um einen Drehstift 93 schwenkbar, und sein anderes Ende greift auf ein Ende einer in Längsrichtung hin-und herbeweglichen Strebe94, deren anderes Ende mit der Nockenfläche einer Kurvenscheibe 95 im Eingriff steht. Diese Kurvenscheibe ist fest auf einer umlaufenden Welle 96 montiert, welche durch ein entsprechendes Stufengetriebe von einem Elektromotor 108 (Fig. 5) angetrieben wird, dessen Gehäuse man bei 97 in den Fig. 3, 4 und 1 erkennt.
Sobald der Druckknopfschalter 21 gedrückt wird und schließt, läuft der Motor 108 so weit, daß die Kurvenscheibe 95 genau eine Umdrehung macht.
Dann kommt der Motor wieder zum Stillstand. Dabei macht über die Strebe 94, den Hebel 92 und den Kopf 95 der Kolben 12 einen Vorwärts- und Rückwärtshub.
Zur genauen Einstellung des Kolbenhubes sind Einstellvorrichtungen vorgesehen, wobei der Drehstift 93 und der Hebel 92 zu einer Anordnung mit der Führung 86 und dem Zylinder 11 zusammengefaßt sind und diese Anordnung in Längsrichtung des Hebels relativ zur Strebe94 und Kurvenscheibe 95 gemeinsam verstellbar ist. Auf diese Weise kann der Abstand zwischen dem Dreh stift 93 und der Strebe 94 verstellt werden, während der Abstand zwischen Drehstift und Vorsprung 91 konstant bleibt. Dadurch ist das Übersetzungsverhältnis des Hebels veränderbar.
Zu diesem Zweck ist die Führung 86 koaxial mittels einer Madenschraube 98 in einem äußeren rohrförmigen Halter99 fixiert. Dieser Halter ist an einer Gleitplatte 100 befestigt, die sich rechtwinklig zu ihm und im wesentlichen parallel zum Hebel 92 erstreckt. Auf dieser Gleitplatte 100 sitzt ein Brückenglied 101., welches den Dreh stift 93 des Hebels trägt.
Die Kurvenscheibe 95 läuft in einem Gehäuse 102 um, und die Strebe 94 bewegt sich in einer Bohrung in einer Wandung 103 des Gehäuses hin und her.
Schließlich ist die Gleitplatte 100 auf der Außenfläche der Wandung 103 derart montiert, daß sie in der obenerwähnten Richtung bezüglich dieser Wand einstellbar ist. Diese Einstellung erfolgt mittels zweier Führungsplatten 104, die an die Wandung 103 angeschraubt sind und die Gleitplatte 100 überlappen, so daß sie dieselbe gegen die Außenfläche dieser Wandung halten. Die Einstellung erfolgt mittels eines Schraubbolzens 105, der durch einen Ansatz 106 am Ende der Gleitplatte 100 geschraubt ist und gegen das Gehäuse 102 anschlägt. Die Gleitplatte 100 wird nach rechts nach Fig. 3 mittels einer nicht gezeichneten Feder gedrückt, wobei durch Drehen des Schraubbolzens 105 die Einstellung der Gleitplatte 100 erfolgt.
Die Einstellung des Hubes des Kolbens 12 erfolgt nur über einen vergleichsweise kleinen Bereich.
Manchmal ist es wünschenswert, daß der Stempel einen anderen Einstellbereich einer ganz anderen Größenordnung aufweist. Beispielsweise ist der für die Zählung roter Blutkörperchen geeignete Hub wesentlich kleiner als der für die Zählung weißer Blutkörperchen erforderliche Hub. Um zwei solche Einstellbereiche vorzusehen, wird der Drehstift 93 aus seinen Lagern in dem Brückenglied 101 und vom Hebel 92 entfernt und an der Stelle x in anderen Lagerbohrungen des Brückengliedes und in einer anderen Bohrung im Hebel eingesetzt.
Man erkennt ferner, daß die Gleitplatte 100 einen Schlitz 107 aufweist, in dem sie die Strebe91 aufnimmt.
Es ist wichtig, daß das Loch in der Beilagscheibe aus Polyfluoräthylen durch einfaches Durchdrücken des Kolbens durch diese Scheibe über eine Führungsbohrung nach Einsetzen der Scheibe hergestellt wird.
Auf diese Weise besitzt das Loch genau die richtige Größe in der richtigen Stellung.
Die Kurvenscheibe 95 ist so ausgebildet, daß bei einem vollständigen Umlauf derselben der Kolben 12 genau einen ganzen Vorwärts- und Rückwärtshub ausführt. Diese Kurvenscheibe 95 wird über ein Untersetzungsgetriebe vom Elektromotor 108 angetrieben, wobei bei einem vorübergehenden Niederdrücken des Druckknopfes 21 der Motor genau so viel umläuft, daß die Kurvenscheibe eine vollständige Umdrehung ausführt, und dann wieder zum Stillstand kommt. Der hierfür erforderliche Kreis ist in Fig. 5 dargestellt.
Der Motor 108 ist an die Versorgungsleitungen L 1, L2 über normalerweise offene, nockengesteuerte Kontakte 109 angeschaltet, die sich öffnen, wenn sich die Kurvenscheibe 95 in ihrer normalen Ruhestellung befindet und sich schließen, sobald sich die Kurvenscheibe aus ihrer Normalstellung bewegt, und so lange geschlossen bleiben, bis die Kurvenscheibe in ihre Ausgangsstellung zurückkehrt. Es sind ferner normalerweise geschlossene, nockengesteuerte Kontakte 110 vorgesehen, die geschlossen sind, wenn sich die Kurvenscheibe 95 in ihrer Normalstellung befindet, und sich oeffnen, wenn sich die Kurvenscheibe aus ihrer Normalstellung bewegt, und so lange offenbleiben, bis die Kurvenscheibe in ihre Normalstellung zurückgekehrt ist.
Beim Drücken des Druckknopfes 21 wird die Wicklung 111 eines Relais erregt, und es werden zwei Paare 112 und 113 normalerweise offener Kontakte an diesem Relais geschlossen. Das erste Paar dieser Relaiskontakte schließt den normalerweise offenen, nockengesteuerten Kontakt 109 kurz, und der Motor 108 wird deshalb über diese Relaiskontakte erregt und beginnt anzulaufen. Das zweite Paar Relaiskontakte 113 schließt den Druckknopf 21 über die normalerweise geschlossenen, nockengesteuerten Kontakte 110 kurz, und der Druckknopf 21 kann deshalb unmittelbar wieder losgelassen werden, ohne daß das Relais abfällt. Sobald sich die Kurvenscheibe ein kurzes Stück aus ihrer Normalstellung bewegt hat, schließen sich die normalerweise offenen, nockengesteuerten Kontakte 109, während sich die normalerweise geschlossenen, nockengesteuerten Kontakte 110 öffnen. Der Motor 108 ist nunmehr un- mittelbar über die normalerweise offenen, nockengesteuerten Kontakte 109 erregt, und das Relais wird durch das Öffnen der normalerweise geschlossenen, nockengesteuerten Kontakte 110 stromlos und fällt ab. Sobald die Kurvenscheibe 95 eine Umdrehung vollendet hat und in ihre Ausgangsstellung zurückgekehrt ist, öffnen sich die normalerweise offenen, nockengesteuerten Kontakte 109 wieder, und der Motor kommt zum Stillstand. Der Kreis befindet sich nunmehr in seinem Ausgangszustand, in dem der Motor bei erneutem Niederdrücken des Druckknopfes 21 wieder anläuft.

Claims

PATENTANSPRÜcHE: 1. Verfahren zum Zählen kleiner Teilchen, z. B. Blutkörperchen, bei welchem eine flüssige Dispersion dieser Teilchen eine bestimmte Bahn entlangfließt, so daß die Teilchen eine schmale Säule bilden und durch eine Zählvorrichtung gezählt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersionsflüssigkeit durch eine Injektionsleitung (4) in einen bereits fließenden Flüssigkeitsstrom eingespritzt wird und daß, um die Dispersion von der Injektionsleitung (4) in den Flüssigkeitsstrom zu führen, eine Zumeßvorrichtung (10, 11, 12) eine bestimmte Flüssigkeitsmenge in die Injektionsleitung führt, so daß hierdurch eine genau abgemessene Dispersionsmenge aus dem Injektionsrohr ausgepreßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektionsleitung (4) aus einem von außen in die den Flüssigkeitsstrom enthaltende und an ihrem außenseitigen Ende offene Kammer (1) führenden engen, zur Atmosphäre hin offenen Injektionsrohr besteht, das zuerst an seinem offenen äußeren Ende mit Dispersion gefüllt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsstrom durch die Kammer durch ein relativ weites Einlaßrohr (8, 7) zu einem engen Auslaßrohr (5) fließt und daß die Kammer eine relativ weite, während des Zählvorganges geschlossene Auslaßöffnung (17, 18) aufweist, wobei zur Füllung des Injektionsrohres mit Dispersion das Außenende des Injektionsrohres in einen mit Dispersion gefüllten Vorratsbehälter eingetaucht wird und an dem relativ weiten Auslaßrohr eine Ansaugung erfolgt, so daß ein relativ großer Flüssigkeitsstrom gezwungen wird, durch die Kammer von dem relativ weiten Einlaßrohr zu der relativ weiten Auslaßöffnung um das Ende des Injektionsrohres zu fließen, um hierbei Dispersion durch das Injektionsrohr zu ziehen, wobei, nachdem das Injektionsrohr gefüllt ist, die relativ große Auslaßöffnung geschlossen und der die Dispersion enthaltende Behälter von dem äußeren Ende des Injektionsrohres entfernt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß, nachdem die relativ große Auslaßöffnung geschlossen ist und der Dispersionsbehälter von dem Außenende des Injektionsrohres entfernt ist, der Flüssigkeitsstrom gemäß Anspruch 1 von dem relativ weiten Einlaßrohr zu dem relativ engen Auslaßrohr durch die Kammer fließt, wobei jedoch auf Grund der Oberflächenspannung an dem Außenende des Injektionsrohres nichts von der Dispersion aus dem Injektionsrohr fließt, bis die Meßvorrichtung die abgemessene Flüssigkeitsmenge in das Injektionsrohr führt.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zumeßvorrichtung aus einer Flüssigkeitskammer (11), einer Leitung (10), die die Kammer mit der Injektionsleitung (4) verbindet, einem Plunger (12) in der Flüssigkeitskammer und Vorrichtungen zur Fixierung eines bestimmten Weges für den Plunger in der Flüssigkeitskammer besteht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Plunger (12) aus einer einen geringeren Querschnitt als die Kammer aufweisenden Stange besteht und durch eine Bohrung in einer Abschlußwandung der Flüssigkeitskammer flüssigkeitsdicht hindurchgeführt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußwandung aus Polytetrafluoräthylen besteht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, gekennzeichnet durch Vorrichtungen zur Bewegung des Plungers.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Elektromotor (108), einen durch den Elektromotor angetriebenen Drehnocken (95), Übertragungsvorrichtungen (94, 92, 91, 85) zwischen Nocken (95) und Plunger (12) und Vorrichtungen zum Starten des Motors und automatischen Stillsetzen, sobald der Nocken eine vollständige Umdrehung ausgeführt hat.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Vorrichtungen zur Grob- und Feineinstellung des Übertragungsverhältnisses.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Mittel zur Verstellung des Hebels, des Kolbens und der Flüssigkeitskammer mit dem Drehpunkt des Hebels gegenüber dem Drehnocken (95).
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Grobeinstellung des Übertragungsverhältnisses durch Verstellen des Drehpunktes (93) des Hebels längs des Hebels erfolgt.
13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das enge Anlaßrohr (5) konzentrisch innerhalb der verhältnismäßig weiten Auslaßöffnung (17, 18) liegt und daß das Injektionsrohr (4) konzentrisch mit dem relativ weiten Einlaßrohr (8, 7) in die Kammer vorspringt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das enge Auslaßrohr aus einem Rohr besteht, das gegenüber dem Injektionsrohr in die Kammer vorspringt.
15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine einen mit Dispersion gefüllten Becher tragende Plattform (22), in deren oberster Stellung die Einlaßöffnung des Injektionsrohres in den Becher eintaucht, in deren Null-Stellung das Einlaßende des Injektionsrohres zur Atmosphäre hin geöffnet und in deren unterster Stellung ebenfalls das Einlaßende des Injektionsrohres zur Atmosphäre hin geöffnet ist, und Vorrichtungen zum automatischen Öffnen und Schließen der relativ weiten Auslaßöffnung, zur automatischen Null-Einstellung der Zählvorrichtung und zur automatischen Betätigung der Zumeßvorrichtung entsprechend der jeweiligen Stellung der Plattform.
16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählvorrichtung für die Teilchen an einer Seite der Kammer aus einer Lichtquelle (2) und einem Kondensor (74), der das Licht der Quelle sammelt und zu den Teilchen hinstrahlt, einer Sammellinse (75) auf der anderen Seite der Kammer, die das Bild der Teilchen projiziert, einer fotoelektrischen Vorrichtung (3) zur Aufnahme dieses Bildes, einem elektronischen Zähler zur Zählung der elektrischen Störungen entsprechend der auf die fotoelektrische Vorrichtung projizierten Bilder und einem lichtundurchlässigen Schirm (81) zwischen Lichtquelle und Kondensor zur Erzielung eines dunklen Hintergrundes besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 757476, 948 922; radio mentor, Nr. 5, 1954, S. 252 ff.