DE1272008B - Geraet zum Zaehlen und Klassieren von in einer Fluessigkeit suspendierten Teilchen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

GOId

Deutsche Kl.: 42 d - 5

Nummer: 1272 008

Aktenzeichen: P 12 72 008.0-52 (C 26675)

Anmeldetag: 5. April 1962

Auslegetag: 4. Juli 1968

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Zählen und Klassieren von in einer Flüssigkeit suspendierten Teilchen mit einer von der Suspension und vom elektrischen Strom durchflossenen Tastöffnung, einer elektronischen Zählvorrichtung und einer abhängig vom zu untersuchenden Suspensionsvolumen betätigten Schaltvorrichtung für die Zählvorrichtung.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Gerät dieser bekannten Art, wie es beispielsweise in der deutschen Patentschrift 964 810 beschrieben ist, Vorsorge dafür zu treffen, daß am Ende des Zählvorganges auf einfachste Weise die Zählvorrichtung abgeschaltet und verhindert wird, daß die Suspension nach Beendigung ihres Durchfließens durch die Tastöffnung durch den durch die Tastöffnung fließenden Strom zersetzt wird.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß ein elektrischer Schalter vorgesehen ist, der, betätigt von der Schaltvorrichtung am Ende des Zählvorganges, den elektrischen Strom durch die Tastöffnung niederohmig überbrückt.

Der elektrische Schalter erfüllt damit zugleich zwei Funktionen. Einmal verhindert er, daß weitere zu zählende Impulse in die Zählvorrichtung gelangen, zum anderen verhindert er, daß durch die Tastöffnung weiter elektrischer Strom fließt, wenn das zu untersuchende Suspensionsvolumen durch diese Tastöffnung gegangen ist. Dadurch verhindert er, daß die in der Tastöffnung nun stehende Suspension durch den elektrischen Strom zersetzt wird und die Zersetzungsprodukte sich in der Tastöffnung ablagern.

Nach weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann dieser elektrische Schalter als bistabile Schaltungsanordnung (Flip-Flop) ausgebildet sein.

Zweckmäßig werden eine zweite und eine dritte Schalteinrichtung zum Ein- bzw. Ausschalten dieses elektrischen Schalters vorgesehen.

Gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden außerdem gesonderte, mit dem elektrischen Schalter verbundene vierte Schalteinrichtungen vorgesehen, die ein Ein- und Ausschalten des mit dem Gerät verbundenen Zählers gestatten.

Diese Maßnahmen ermöglichen einen elektronisch sichereren Aufbau und eine weitere Verbesserung in der Funktionsweise und der Bedienung eines erfindungsgemäßen Gerätes. Der Lösung dieser Aufgabe dienen auch die nachstehenden weiteren Maßnahmen zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung.

Die zweite und die dritte Schalteinrichtung können dann derart mit dem Steuereingang des elektrischen Schalters verbunden sein, daß die zweite Schalteinrichtung die bistabile Schaltungsanordnung in den Gerät zum Zählen und Klassieren von in einer
Flüssigkeit suspendierten Teilchen

Anmelder:

Wallace H. Coulter,

Miami Springs, Fla. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Eder, Patentanwalt,
8000 München 13, Elisabethstr. 34

Als Erfinder benannt:
Wallace H. Coulter,

Miami Springs, Fla. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
_ao V. St. v. Amerika vom 6. April 1961 (101 289)

einen stabilen Schaltzustand und die dritte Schalteinas richtung sie in den anderen stabilen Schaltzustand setzt, in dem die Tastöffnung niederohmig überbrückt wird. Die zweite Schalteinrichtung kann dabei als handbetätigter zweipoliger Umschalter ausgebildet sein, der ein Steuerpotential an die bistabile Schaltungsanordnung zu legen gestattet und diese somit in den einen stabilen Zustand, nämlich eine Leerlaufstellung, setzt.

Ein dritter und vierter Schalter für das Ein- und Ausschalten des Zählers bzw, das Ausschalten der elektrischen Schaltvorrichtung wird zweckmäßigerweise von einem Teil der eigentlichen Meßapparatur des Gerätes gebildet, der eine Art Quecksilbermanometer bildet und dazu dient, ein vorbestimmtes Suspensionsvolumen durch die Tastöffnung zu fördem. Diese Schalter umfassen demgemäß eine mit Quecksilber gefüllte Kapillare, eine in diese ragende, geerdete Elektrode und zwei im Abstand voneinander und von der ersten angeordnete, in die Kapillare ragende Schaltelektroden.

In einer speziellen Ausführungsform weist der elektrische Schalter zwei Ausgangskreise auf, von denen der erstere in dem einen stabilen Zustand (Leerlaufstellung) leitend ist und an den Grundpol des Gerätes gelegt ist, während der zweite Ausgangskreis über Widerstände an einen Knotenpunkt geführt ist, an dem zugleich die eine Elektrode der Meßapparatur, ein in die Stromzufuhr der Meßapparatur ge-

809 568/259

3 4

legter Widerstand und der eine Pol des niederohmi- Rohres 68 und ist mittels der Leitung 76 geerdet. Die gen Überbrückungswiderstandes gelegt ist, dessen an- Elektrode 66 ist angeschlossen an den Knoten 78, der derer Pol zusammen mit der anderen Elektrode der die Eingangsklemme zu dem Meß- und Zählgerät Meßapparatur am Grundpol liegt. Auf diese Weise bildet.

bilden die Widerstände einen Spannungsteiler, der 5 Das Rohr 68 gehört zu einem geschlossenen Flüsdafür sorgt, daß bei leitendem zweiten Ausgangskreis sigkeitssystem; es ist am oberen Ende mit einem Vender Nutzstrom nicht über die hochohmige Tastöff- til 80 versehen, das zu einer Vakuumquelle führt, nung zwischen den Elektroden, sondern über den sowie mit einem oberen Abzweigrohr 82, das zu dem niederohmigen Überbrückungswiderstand fließt. Manometer 60 führt. In dem Manometer 60 befindet

Dieser niederohmige Überbrückungswiderstand io sich eine Quecksilbersäule 84, die sich in der dargekann gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung stellten Lage nicht im Gleichgewicht befindet. Das von einer dem Stromfluß durch die Tastöffnung ent- Manometerrohr weist kapillaren Querschnitt auf. Bei gegengerichteten Diode gebildet sein, wobei ein posi- 86 befinden sich ein Quecksilberbehälter, und bei 88 tives Potential an die Tastöffnung und ein negatives hat das Manometer einen im wesentlichen waage-Potential an den Eingang des elektronischen Schal- 15 rechten Schenkel, in welchem sich die Einschaltelekters gelegt ist. Diese Maßnahmen erhöhen die Funk- trode 90 und die Ausschaltelektrode 92 befinden. Den tionssicherheit der Gesamtschaltung. durch die Elektroden 90 und 92 gesteuerten Strom-

Der oben angeführte Ausgangskreis des elektri- kreisen ist eine Elektrode 94 gemeinsam, welche über sehen Schalters kann mit einer Schaltanordnung zum die Leitung 96 an die Erde gelegt ist. Abschalten des Zählers verbunden sein, um sicher zu _ao Normalerweise fließt ein elektrischer Strom gleichverhindern, daß der Zähler nach Überbrücken der zeitig mit der Suspension 70 durch die Öffnung 72 Tastöffnung durch Störimpulse weiter betrieben wird. hindurch. Dieser Strom folgt der Bahn, die sich von Diese Schaltanordnung zum Abschalten des Zäh- der +240-Volt-Gleichstromquelle aus erstreckt, und lers umfaßt nach einem praktischen Ausführungsbei- _ZWar über die Sammelschiene 100 und einen oder spiel der Erfindung eine Eingangsröhre eines den 25 mehrere der in Reihe geschalteten Widerstände R-3, Zähler betreibenden Verstärkers, einen mit einem Pol R-^₁ RS und R-6, deren Wahl durch einen geeignean den Grundpol gelegten Gitterwiderstand dieser ten Kontakt des Schalters 51 erfolgt, zu der Klemme Röhre und eine Diode, die zwischen den anderen Pol 78. Von der Klemme 78 fließt der Strom über den dieses Gitterwiderstandes und den zweiten Ausgangs- Anschluß 102 durch die Suspension 70 hindurch zur kreis des elektronischen Schalters parallel zu dem 30 Erde über die Elektroden 66 und 74 und den An-Überbrückungswiderstand gelegt ist und diesem schluß 76. Sobald ein Teilchen durch die Öffnung 72 gleichgerichtet ist. Bei leitendem zweiten Ausgangs- hindurchgeht, entsteht ein Signal in Form eines Spankreis des elektrischen Schalters wird diese Diode lei- nungsimpulses, der an der Klemme 78 erscheint, und tend und zieht über den Gitterwiderstand Strom. Das dieser Impuls wird über den Kopplungskondensator Gitter dieser Eingangsröhre wird damit auf ein nied- ₃₅ C-2 an das Gitter der linken Röhre V 8 des Vorverrigeres Potential gebracht, so daß diese Röhre sperrt. stärkers gelegt.

Der erste Ausgangskreis des elektrischen Schalters Der Verstärker ist als Ganzes mit 104 bezeichnet

kann über eine Anzeigelampe an positives Potential und besteht aus den Trioden V8_A und V8_B, welche geführt werden, so daß diese Anzeigelampe zur Kon- _s0 geschaltet sind, daß sie das Signal verstärken. Das trolle der Betriebsbereitschaft nach Betätigung des 40 Signal, welches an das Gitter der Röhre V8_A gelegt oben angeführten Umschalters dienen kann. wird, wird in dieser Röhre verstärkt und über den an

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeich- die Anode der Röhre V 8_A angeschlossenen Koppnungen beispielsweise näher erläutert. lungskondensator C-3 an das Gitter der Röhre V8_B

Die F i g. 1 und 2 bilden miteinander ein elektri- gelegt.

sches Schaltschema der Hauptbestandteile des Ge- 45 Die Röhre V8_A erhält in der üblichen Weise eine räts. Die in einem kleinen Kreise befindlichen Zahlen Vorspannung durch die Verwendung eines Gittergeben die elektrischen Verbindungswege zwischen Widerstandes R-19 und eines Kathodenwiderstandes Fig. 1 und 2 an. R-21, aber die Röhre V8_B hat außer dem Gitter-

Das Bezugszeichen 60 bezeichnet eine Schaltvor- widerstand R-21 und dem Kathodenwiderstand R-24 richtung, die als Quecksilbermanometer ausgebildet 50 noch einen zweiten Gitterwiderstand R-23, dessen und mit der Meßapparatur 62 verbunden ist. Diese Zweck weiter unten noch beschrieben werden wird, besteht aus einem ersten Gefäß 64 aus einem Isolier- Die in der Meßapparatur 62 erzeugten Signale

material, in das eine Elektrode 66 eintaucht. Ein gehen durch den Vorverstärker 104 hindurch, aber zweites isoliertes Gefäß 68 in der Form eines Rohres _nUr wenn hinsichtlich des Zustandes des Abschaltvon kleinerem Durchmesser taucht in eine zu unter- 55 Flip-Flops, das als Ganzes mit 106 bezeichnet ist, suchende Suspension 70 in dem ersten Gefäß ein, so gewisse Bedingungen erfüllt sind, daß eine mikroskopisch feine Öffnung 72 in der Sei- Das Abschalt-Flip-Flop ist eine bistabile Schaltenwandung des Rohres 68 sich unter der Oberfläche tungsvorrichtung. Diese besteht aus den beiden Trider Suspension befindet. öden V-5_A und V-5_B mit einem gemeinsamen Katho-

Diese Öffnung wird im folgenden als Tastöffnung 60 denanschluß über einen Kathodenwiderstand R-10 bezeichnet. Jedesmal, wenn ein in der Suspension sowie mit einem zweiten Widerstand R-U, der im enthaltenes Teilchen durch diese Öffnung hindurch- Nebenschluß zu einem Elektrolytkondensator C-I geht, ergibt sich eine Änderung in dem spezifischen Hegt. Dieser Kondensator siebt den etwa vorhande-Widerstand des Suspensionsvolumens innerhalb der nen Brumm ab. Das andere Ende der Kathodenwider-Öffnung. Diese Änderung des spezifischen Wider- 65 stände ist an eine Sammelschiene 108 angeschlossen, Standes erzeugt ein Signal, dessen Amplitude dem welche zu einer Quelle negativer Spannung von beVolumen des Teilchens verhältnisgleich ist. Die trächtlicher Größe führt, in diesem Fall eine solche zweite Elektrode 74 befindet sich im Inneren des von — 275VoIt Gleichstrom. Das Gitter der Röhre

5 6

V-S_A ist über einen Widerstand R-9 an die Anode der Signal erscheint an der Anode der Röhre V~9_A und Röhre V-S₈ angeschlossen. Ebenso ist das Gitter der wird über den Kopplungskondensator C-47 an das Röhre V-S₈ über einen hochohmigen Widerstand Gitter der Röhre V-9_B gelegt. Das Ausgangssignal R-13 an die Anode der Röhre V-5_A angeschlossen. wird an der Anode der Röhre V-9_B abgenommen Diese Anode ist ferner über ein Paar von in Reihe ge- 5 und über einen Kopplungskondensator C-5 an die schalteten Widerständen R-I und R-2 an die Klemme Klemme 124 gelegt. Die Röhren V-9_A und V-9_B be-78 angeschlossen. Die Klemme 78 ist im Nebenschluß sitzen Anodenwiderstände R-27 bzw. R-29, welche mittels einer Diode V-4 geerdet. Eine weitere Diode ihrerseits über einen Vorwiderstand R-28 an eine V-I ist über die Klemme 110 zwischen die Wider- Sammelschiene 126 angeschlossen sind. Diese letztere stände R-I und R-2 und über die Klemme 112 zwi- io führt zu einer Anodenbatterie, welche in diesem Fall sehen die Widerstände R-22 und R-23 geschaltet. eine Spannung von +280VoIt Gleichstrom liefert. Das Gitter der Röhre V-5_A ist über den Widerstand Der Anodenstrom ist über den Kondensator C-6, die R-I durch die Leitung 114 an die Abschaltelektrode Leitung 128 und den Kondensator C-10 an Erde ge-92 angeschlossen. legt. Das untere Ende der Leitung 128. weist nicht

Das Gitter der Röhre V-S₈ ist über die Leitung 15 Erdpotential auf, sondern ein etwas höheres Gleich-116 und den Widerstand R-14 an einen Rücksetz- Strompotential, dessen Zweck nachstehend noch erschalter 5-2 angeschlossen. Wenn der Rücksetzschal- klärt werden wird.

ter 5-2 geschlossen wird, legt das Kontaktpaar 118 Der oben beschriebene Stromkreis, nämlich der-

(F i g. 2) das Gitter der Röhre V-5_B mittels der Lei- jenige, zu welchem die Röhren V-9_A und V-9_B getungen 116 und 120 an Erde. Die Kathoden der Roh- 20 hören umfaßt den Hauptverstärker, welcher als Ganren V-5_A und V-S_B sind über die Widerstände i?-8 zes mit 130 bezeichnet ist. Es handelt sich hierbei bzw. R-12 an das andere Ende des Widerstandes um einen üblichen RC-Verstärker mit zwei Stufen i?-ll angeschlossen. Die Anode der Röhre V-S₈ ist zwecks weiterer Verstärkung des von dem Vorverüber den Widerstand R-IS geerdet und über einen stärker 104 abgegebenen Signals, weiteren Widerstand i?-16, eine Glimmröhre V-6 und 25 Vor der weiteren Besprechung des Durchgangs der einen Vorwiderstand R-V7 an die Sammelschiene 100 Signale durch die restliche Schaltanordnung soll noch angeschlossen. Die Glimmröhre V-6 ist im Neben- einmal auf das Abschalt-Flip-Flop 106 zurückgekomschluß über den Widerstand i?-18 geerdet. men werden. Der Zustand I wurde oben beschrieben,

Derjenige Schaltzustand des Abschalt-Flip-Flops wobei nochmals darauf hingewiesen wird, daß dies 106, welcher gestattet, daß die an der Klemme 78 30 derjenige Zustand ist, in welchem die Röhre V-S₈ leiankommenden Signale hindurchgehen und durch den tend und die Röhre V-S_A nichtleitend ist. In diesem Vorverstärker 104 verstärkt werden, wird als Zu- Fall haben die Anoden der Dioden V-4 und V-I stand I definiert. In diesem Zustand sperrt die Röhre praktisch Erdpotential, weshalb keine von ihnen lei- V-S_A, während die Röhre V-S₈ leitend ist, weil ihr tend ist. Sobald das Gerät unter Strom gesetzt wor-Gitter momentan durch den Anschluß an das Erd- 35 den ist, leitet man ein Arbeitsspiel ein, indem man die potential über die Kontakte 118 des Rücksetzschal- Probe 70 in das Gefäß 64 einbringt, das letztere nach ters 5-2 getriggert wurde und gegenüber der Kathode oben zu dem Rohr 68 heranzieht bis die Tastöffnung der Röhre positiver wurde. Der Zustand I wird ange- 72 eintaucht, dann das Ventil 80 öffnet, damit der auf zeigt durch die Zündung der Glimmröhre V-6, welche diese Weise einwirkende Unterdruck die Suspension so lange genügend Spannung zum Aufleuchten erhält, 4° 70 in das Innere des Rohres 68 hineinzusaugen beals die Anode der Röhre V-S₈ während ihrer Leit- ginnt, während gleichzeitig durch den Rohransatz 82 fähigkeit ein niedriges Potential hat. ein Sog auf die Quecksilbersäule 84 einwirkt und sie

Wenn die Röhre V-S_A nicht leitend ist, fließt kein aus dem Gleichgewicht bringt. Diesen Zustand läßt Strom von der Klemme 78 zu der Anode der Röhre man andauern bis das Quecksilber aus dem Meß- V-S_A. Ein vernachlässigbarer Strom wird von den 45 abschnitt 88 heraus und vorzugsweise in den Rohr-Widerständen R-3, R-4 usw. durch den hochohmigen bogen 132 hineingezogen worden ist. Wenn das Ven-Widerstand i?-13 abgezogen. Da die Klemme 78 til 80 geschlossen wird, sucht die Quecksilbersäule gegenüber dem Erdanschluß 96 positiv ist, fließt ihre Gleichgewichtslage wieder einzunehmen und bekein Strom durch die Diode V-4. Die Tastöffnung 72 ginnt daher durch das Kapillarrohr zu dem Meßist daher die einzige relativ niederohmige Verbindung 5° abschnitt 88 zu strömen. Bevor das Quecksilber die für den Stromfluß von der Klemme 78 zur Erde, ob- erste Elektrode 90 erreicht, drückt man auf den wohl ihr Gesamtwiderstand immerhin in der Größen- Rücksetzknopf 118, wodurch das Flip-Flop 106 in Ordnung von mehreren Tausend Ohm sein kann. den Zustand I versetzt wird.

Durch die Diode V-I fließt kein Strom, weil die Während sich die Quecksilbersäule der Einschalt-

Klemme 110 ebenfalls ein höheres Potential hat als 55 elektrode 90 nähert, wird die Flüssigkeit durch die die Klemme 112 und infolgedessen die Röhre V-8_B Öffnung 72 hindurchgesogen, wobei Signale durch die die richtige Vorspannung erhält, um Signale durch Verstärker und die sonstigen Teile des Stromkreises die Röhre hindurchgehen zu lassen. Die Anode der gehen und gezählt werden, sofern nicht etwas unter-Röhre V-8_B ist über ein Potentiometer RV-I an eine nommen wird, um das Zählen zu verhindern. Zu-Anodenbatterie angeschlossen, in diesem Fall eine 60 nächst soll angenommen werden, daß die Röhre F-16 solche mit einer Spannung von +260VoIt Gleich- in der Verstärker- und Torschaltung 134 (Fig. 2 b) in strom. Dieses Potentiometer dient als Anodenbela- einen Ausschaltzustand gesteuert wurde, welcher verstung und zum Einstellen der Verstärkung. Der hindert, daß die Signale die Zählwerke erreichen. Schieber wählt die gewünschte Verstärkung und legt Wenn das Quecksilber die Einschaltelektrode 90

das resultierende Signal über den Kopplungskonden- 65 erreicht, wird ein Stromkreis geschlossen, der sich sator C-4 an das Gitter der Röhre V-9_A. von der Erdung 96 über die gemeinsame Elektrode

Die Röhre V-9_A hat einen Gitterwiderstand R-25 94 durch das Quecksilber in dem Rohrbogen 132 zu und einen Kathodenwiderstand R-26. Das verstärkte der Einschaltelektrode 90 und über die Leitung 136

7 8

zurück zu der Röhre F-16 (F i g. 2) erstreckt. Da- signal an deren Kathode abgenommen wird. Ebenso durch wird die Vorspannung der Röhre F-16 herab- ist die Kathode der Röhre F-Il₄ über einen Koppgesetzt. Die Röhre wird also bei einem Eingangs- lungskondensator C-16 sowie die Verbindungsleiimpuls leitend, die Signale können durch sie hin- tungl40 an.eine der vertikalen Ablenkplatten einer durchgehen und werden dabei verstärkt. Hierbei wird 5 nicht dargestellten Elektronenstrahlröhre angeschlosder Betrieb des Abschalt-Flip-Flops 106 nicht beein- sen. Zu der Kathode der Röhre F-Il₄ gehört ein flußt, welches in dem Zustand I verbleibt. Wenn je- Paar von Kathodenwiderständen 12-35 und R-36. Ein doch das Quecksilber den Meßabschnitt 88 durchlau- Teil des Signals, welches von Erde an der Kathode fen hat und die Abschaltelektrode 92 berührt, wird erscheint, wird mittels eines Kopplungskondensators ein Stromkreis zur Erde geschlossen über die Leitung io C-S an das Gitter der Triode F-Il₈ gelegt. Die Röhre 114 und den Widerstand 12-7 zu dem Gitter der F-ll_ß dient als Elektronenstrahlröhrenablenkungs-Röhre V-5_A, Da das Potential der Kathode der Röhre verstärker 139 zwecks Erzeugung eines umgekehrten V-5_A erheblich unter dem Erdpotential liegt, fängt Signals von der Anode über die Leitung 142 durch infolge der Erdung des Gitters der Strom zu fließen einen weiteren Kopplungskondensator C-9 hindurch an und das Flip-Hop 106 kippt in den Zustand II, in 15 zu der entgegengesetzten vertikalen Ablenkplatte der dem die Röhre V-5_B nichtleitend ist. Elektronenstrahlröhre. Das Gitter der Röhre F-ll_ß

Bei leitender Röhre V-S_A beginnt nun die Diode ist über einen Widerstand R-37 an Erde angeschlos-F-4 zu leiten, weil ihre Kathode ein niedrigeres sen; ferner befindet sich in dem Röhrenkreis ein Ka-Potential anzunehmen sucht als ihre Anode, welche thodenwiderstand R-38. Die Anodenspannung immer noch an Erdpotential liegt. Das Gleiche gilt ao kommt von der Sammlerschiene 126 über den Anhinsichtlich der Diode V-I. Der Strom bevorzugt nun odenwiderstand R-39.

die niederohmige Verbindung zwischen der Klemme Das Ausgangssignal von der Kathode der Röhre

78 und der Sammelschiene 108 anstatt der hochohmi- F-Il₄ wird mittels eines Paares in Reihe geschalteter gen zwischen den beiden Elektroden 74 und 66. Dioden F-12 und F-13 an das Gitter der Röhre Dieser Strom fließt von einer +240-Volt-GIeich- 25 F-14₄ gelegt, welche die erste Röhre eines im Ganzen strom-Anodenbatterie über die Diode F-4. Ein mit 144 bezeichneten Schwellenkreises ist. Die andere schwacher Strom fließt außerdem von der Diode V-I Röhre dieses Schwellenkreises ist F-14_ß. Ebenso ist durch den Widerstand 12-23 hindurch. Daher kommt die Kathode der Röhre F-Il₄ an die Gitterklemme über den Widerstand 12-22 am Gitter der Röhre F-8_ß 146 der Röhre F-14_ß angeschlossen, jedoch über eine negative Vorspannung zustande, welche negati- 30 einen Widerstand 12-40, welcher über einen Kondenver ist als die an der Kathode anliegende. Infolgedes- sator C-Il an Erde gelegt ist. Die Wechselspannungssen wird die Röhre abgeschaltet und bleibt abgeschal- signale, welche an das Gitter der Röhre F-14₄ getet solange der Zustand II anhält. legt werden, gelangen auf einem Umwege zur Erde

Die Diode F-4 zieht nicht nur den Strom von der und erreichen somit nicht das Gitter der Röhre Tastöffnung 72 ab und schaltet die Röhre F-8_ß des 35 F-14_B. Dafür ist aber das Gleichstrompotential am Vorverstärkers 104 aus, sondern dient auch als nie- Gitter der Röhre F-14₄ auch am Gitter der Röhre derohmige Verbindung zur Erde. Diese Verbindung V-IA₃.

leitet in wirksamer Weise Stromstöße ab, welche An- Das Signal, das an der Anode der Röhre V-9_B erlaß zu falschen Zählergebnissen sein könnten. scheint, hat das Bestreben, die Ladung des Konden-

Man könnte nun wohl annehmen, daß man nur 4° sators C-5 und damit die Grundlinie bzw. die Beden Durchgang der Signale zu dem Vorverstärker zugsspannung zu ändern. Die Clamingdiode F-10 104 verhindern muß, um das Zählen der Impulse zu dient dazu, nach jedem Signal die Ladung an dem unterbrechen, jedoch ist hier noch etwas anderes in Kondensator C-5 wiederherzustellen. Diese Diode Betracht zu ziehen. Wenn man nämlich weiterhin arbeitet zusammen mit dem Widerstand 12-32, weleinen Strom durch die Öffnung 72 fließen läßt, nach- 45 eher die Entladung des Kondensators C-5 steuert,
dem die Quecksilbersäule in dem Manometer 60 wie- Die Röhre F-Il₄ erhält ihre Vorspannung durch

der ins Gleichgewicht gekommen ist, dann fließt die die Verwendung der Widerstände 12-33, 12-34, 12-35 Suspension 70 nicht mehr durch die Öffnung 72 hin- und 12-36, welche bei der Regelung der Vorspannung durch. Die Stromdichte in der Öffnung ist recht hoch, durch den Kondensator C-7 unterstützt, und die unteweshalb die in der Öffnung 72 befindliche Suspension 50 ren Enden der Widerstände 12-32 und 12-34 sind an in kurzer Zeit zum Sieden kommt, wodurch alle in den Basislinienleiter 150 angeschlossen. Die Kondender Nähe befindlichen Teilchen in ihrer Struktur be- satoren C-6 und C-10 sind Filterglieder. Die Einsteleinträchtigt werden. Wenn es sich um Blutkörperchen lung des Nulleinstellungs-Potentiometers 12F-2, welhandelt, werden dieselben dabei zerstört, und die ches durch die Leitung 152 an das untere Ende der Zelltrümmer bleiben in der Apparatur. 55 Potentiometer 12F-3 und 12 F-4 angeschlossen ist,

Bei nichtleitender Röhre V-S_B hat die Anode der- sorgt dafür, daß der Potentialpegel an der Kathode selben ein hohes Potential; es gelangt also keine aus- der Röhre F-Il₄ der gleiche ist wie an dem unteren reichende Spannung zu der Röhre V-6, so daß diese Ende der Potentiometer 12F-3 und 12F-4. Das ermögerlischt. licht den über Schalter S-3 wählbaren Potentiometern

Der Ausgang des Hauptverstärkers 130 liefert Im- 60 12F-3 und 12F-4, die Steuerung der Dioden F-12 und pulse an der Klemme 124, und zwar theoretisch je F-13 zu regeln.

einen für jedes durch die Öffnung hindurchgehende Der Ausgang des Schwellenkreises 144 liefert

Teilchen. Diese Impulse werden an das Gitter der negativ gerichtete Impulse, welche über den Konden-Triode F-Il₄ gelegt, welche an einen Anodenbasis- sator C-13 an das Gitter der Röhre F-15, die den verstärkerkreis 138 angeschlossen ist bzw. in densel- 65 Impulsverstärker 164 bildet, gekoppelt werden. Das ben geschaltet ist. Daher ist die Anode dieser Röhre Gitter der Röhre ist durch den Widerstand 12-45 an direkt an die Sammelschiene 126 für +280 Volt Erde angeschlossen, während die Kathode direkt geGleichstrom angeschlossen, während das Ausgangs- erdet ist. Dabei sorgen die Anodenwiderstände 12-57

9 10

und RST für eine hohe Impedanzbelastung, so daß lungskondensators C-20 an die Eingangselektrode des in der Tat die Röhre auf Null gesteuert ist und so I. Zählers 170 gelegt, welcher ein Glimmzählrohr längs der sogenannten Diodencharakteristik arbeitet. F-19 umfaßt. Die Anode der Röhre F-19 ist mittels Das verstärkte Signal ist damit auf der Basis der bei- des Widerstandes R-62 an die Sammelschiene 126 den Anodenwiderstände R-57 und RST genau fest- 5 angeschlossen, die erste Elektrode mittels des Widerzustellen. Widerstand R-47 und Kondensator C-14 Standes R-63 an die Sammelschiene 108 für sind die Schirmgitterpotentialsteuerelemente. — 275VoIt Gleichstrom, die verbleibenden Elektro-

Die Ausgangssignale der Pentode F-15 haben alle den direkt an die Sammelschiene 108, und die letzte die gleiche Amplitude; daher arbeitet die Röhre nicht Elektrode ist über den Widerstand R-64 an die Samnur als Verstärker, sondern auch als Begrenzer. Das io melschiene 108 angeschlossen. Das Eingangssignal genau geregelte Ausgangssignal wird an die nächst- erscheint auf der Leitung 172, welche mittels des folgende Stufe gelegt. Diese nächste Stufe ist die Ver- Widerstandes R-61 an die Sammelschiene für stärker- und Torschaltung 134, welche in zwei Zu- — 275 Volt Gleichstrom und ebenso an einen Potenständen betrieben wird, und zwar in einem Zu- ti alpunkt 174 von etwas geringerer negativer Spanstand /', bei dem das Gitter eine so niedrige Vorspan- 15 nung, bestimmt durch die Widerstände R-58 und nung hat, daß überhaupt kein Signal hindurchgehen R-S9, angeschlossen ist, wobei der letztere Anschluß kann, und in einem Zustand ΙΓ, bei welchem das über eine Diode F-18 und einen in Reihe geschalte-Gitter eine Vorspannung gerade unter Abschaltung ten Widerstand R-60 erfolgt.

hat, so daß die an das Gitter gelegten positiven Si- Das Ausgangssignal der Röhre F-19 besteht aus

gnale die Röhre leitend machen, während sie in den 20 einem Impuls für je zehn eingehende Impulse. Dieses

Signalpausen abgeschaltet ist. Es ist wichtig, daß die Ausgangssignal wird über den Kopplungskondensator

an das Gitter der Röhre F-16 gelegten Signale keine C-21 an einen monostabilen Trigger 176 gelegt, der

so große Amplitude besitzen, daß sie die niedrige aus den in geeigneter Weise angeordneten Röhren

Vorspannung des beschriebenen Zustandes Γ über- F-20^ und F-20_ß besteht. Das Gitter der Röhre

winden. Daraus ergibt sich auch die Notwendigkeit, 25 V-20_A ist durch den Widerstand R-68 auf eine sehr

daß alle von dem Impulsverstärker kommenden Si- niedrige Spannung vorgespannt, und die Kathoden

gnale die gleiche, genau bekannte Amplitude haben beider Röhren sind an Erdpotential angeschlossen,

müssen. Ebenso ist das Gitter über den Widerstand i?-66 an

Die Anode der Röhre F-15 ist über Leitung 166 die Anode der Röhre F-20_ß angeschlossen, während

an das Gitter der Elektronenstrahlröhre angeschlos- 30 die Anode der Röhre F-20^ über einen Kondensator

sen, um einen Teil des Signals aufzuhellen, welcher an das Gitter der Röhre F-20_ß angeschlossen ist.

durch den Schwellenkreis gegangen ist, also nur den Ferner ist das Gitter der Röhre V-20_B mittels des

Teil, welcher den Schwellenwert überschreitet. Widerstandes R-70 an einen Potentialpunkt 178 von

Der Ausgang des Impulsverstärkers 164 wird mit- hoher negativer Spannung, bestimmt durch die

tels des Kopplungskondensators R-48 an das Gitter 35 Widerstände Ä-72 und i?-71 angeschlossen, wobei

des Verstärker- und Torschaltungskreises 134 gelegt. dieser Punkt über den Kondensator C-23 an Erde ge-

Wie bereits oben erwähnt, läßt die Verstärker- und legt ist.

Torschaltung normalerweise die Signale, welche sie Der II. Zähler 180 umfaßt eine Glimmzählröhre aus der vorhergehenden Stufe empfängt, nicht hin- F-22. Diese benötigt zwei Eingangsimpulse, und zwar durchgehen. Erst nachdem die Quecksilbersäule die 40 jeweils einen negativen Impuls und einen gleichen, Einschaltelektrode 90 berührt hat, wobei die Vor- etwas verzögerten Impuls. Der Ausgang aus dem spannung der Röhre F-16 herabgesetzt wird, kann monostabilen Trigger 176 ist ein negativer Impuls, die Röhre F-16 Impulse hindurchlassen. Durch die der über den Kopplungskondensator C-24 an die Widerstände i?-49 und RSl wird eine Spannungs- erste Zündelektrode 178 der Röhre F-22 über den Versorgung gebildet, die angeschlossen ist an den 45 Widerstand R-73 gelegt wird. Gleichzeitig wird der Punkt 168, welcher ein stark negatives Potential be- Ausgang an die zweite Zündelektrode 182 über einen sitzt, und zwar infolge der beiden Widerstände RS2 Verzögerungskreis gelegt, welcher im wesentlichen und RS3, die zwischen den Erdanschluß 96 und die aus dem über einen Kondensator C-25 an Erde ge-Sammelschiene 108 für —275 Volt Gleichstrom ge- legten Widerstand JR-74 besteht. Der Impuls wird inschaltet sind. Bei dem resultierenden, sehr niedrigen 50 folge des Spannungsteilereffektes der Widerstände Potential des Gitters und bei dem direkten Anschluß R-75, R-76 und R-77 verkleinert, wobei die letzteren der Kathode an Erde ist die Röhre F-16 abgeschaltet, beiden Widerstände in Reihe zwischen Erde und die selbst in Gegenwart hoher positiver Signale aus der negative Sammelschiene 108 geschaltet sind und zwi-Röhre F-15. Wenn die Leitung 136 durch die Queck- sehen ihnen ein Knoten 184 mit niedrigem negativen silbersäule an Erde gelegt ist, wird das Potential des 55 Potential liegt. Dieser letztgenannte Knotenpunkt über den Kondensator C-16 an Erde liegenden Git- liegt über dem Kondensator C-26 an Erde. Die Clamters der Röhre F-16 mittels des Widerstandes RSO pinkdiode F-21 liegt im Nebenschluß zu den beiden erhöht, wobei die Vorspannung auf einen solchen Widerständen .R-73 und R-75. Die Kathoden der Wert herabgesetzt wird, daß die Röhre nichtleitend Röhre F-22 sind über den Widerstand R-79 an die bleibt, es sei denn, sie werde durch ein Signal aus 60 Sammelschiene 108 für — 275VoIt Gleichstrom ander Röhre F-15 leitend gemacht. geschlossen. Die letzte Kathode, von welcher das

Die Röhre F-16 wirkt wie ein Begrenzer; sie arbei- Signal abgenommen wird, ist über den Widerstand

tet entweder bei Sättigung oder am Grenzwert, und i?-80 an die Sammelschiene für —275 Volt ange-

daher haben alle durchgelassenen Impulse gleiche schlossen.

Amplitude. Die Anode der Röhre F-16 ist an die 65 Das Ausgangssignal der Röhre F-22 besteht aus

Anodenbatterie B+ über den Vorwiderstand RS4 einem Zählimpuls für je 100 Eingangsimpulse auf der

angeschlossen, und die negativ gerichteten Ausgangs- Leitung 172. Dieser Zählimpuls gelangt über einen

impulse aus der Anode werden mittels eines Kopp- Kopplungskondensator C-30 an den mit 186 bezeich-

neten Treiber, welcher aus den Röhren F-23_A und V-2$_B besteht. Diese Röhren sind als Univibrator geschaltet, welcher für jedes Eingangssignal an der Klemme 188 einen Impuls sehr hoher Spannung erzeugt, welcher benötigt wird, um das Relais X-I des mechanischen Zählwerks 190 zu betätigen. Dieses Relais X-I befindet sich im Anodenkreis der Röhre V-23_A, welche über den Kondensator C-31 an das Gitter der Röhre F-23_ß angeschlossen ist, während die Anode der Röhre F-23_ß über den Widerstand R-87 an das Gitter der Röhre V-22>_A angeschlossen ist. Die Anode der Röhre F-23_B ist ebenfalls über einen Vorwiderstand i?-88 zusammen mit dem Anodenkreis der Röhre F-23_ß an die Sammelschiene 192 mit einer positiven Anodenbatteriespanmmg von 310 Volt angeschlossen. Das Gitter der Röhre F-23_ß ist ebenfalls über den Widerstand Ä-89 an die gleiche Sammelschiene angeschlossen. Beide Kathoden dieses Univibratorkreises 186 sind an Erde gelegt.

Das Zählwerk zählt jeweils 100 Impulse und muß daher eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit aufweisen. Die Diode F-19, welche im Nebenschluß zu der Relaisspule liegt, soll verhindern, daß Stromstöße die Spule in entgegengesetzter Richtung erregen und dient demnach dazu, die Ansprechgeschwindigkeit as des Relais zu erhöhen.

Die erste Elektrode der Zählerröhre F-19 ist über einen Widerstand R-6S, die Leitung 194, einen Kondensator C-Π, den Widerstand R-B2 sowie den Widerstand /?-83 an die Sammelschiene 126 angeschlossen. Ebenso ist die letzte Kathode der Röhre F-22 über den Widerstand i?-81 an die Leitung 194 angeschlossen. Ferner erstreckt sich eine in Reihe geschaltete Kombination aus Kondensator C-28 und Widerstand R-84 zu der negativen Sammelschiene 108. Bei Herunterdrücken des Rücksetzschalters 5-2 wird nicht nur die Leitung 116 geerdet, sondern es werden auch die Kontakte 193 geschlossen, welche dabei die erste Elektrode der Röhre F-19 und die letzte Kathode der Röhre F-22 auf ein sehr niedriges negatives Potential schalten. Auf diese Weise werden die Zählerröhren stromlos und wieder auf Null eingestellt. Wie bereits oben erklärt wurde, ist der Rücksetzschalter 5-2, wie es durch die gestrichelte Linie 196 angedeutet ist, mechanisch mit einem Druckknopf verbunden, welcher das Zählwerk 190 mechanisch auf Null zurücksetzt.

Das beschriebene Gerät war insbesondere zur Blutuntersuchung bestimmt. Natürlich müssen die Bestandteile für die Messung anderer Teilchen oder auf anderen Gebieten gewisse Abänderungen erfahren. Ebenso kann man innerhalb der Prinzipien der vorliegenden Erfindung in den meisten Fällen die Schwingungskreise leicht für die Verwendung von Halbleiterelementen bzw. Transistoren umbauen.

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Gerät zum Zählen und Klassieren von in einer Flüssigkeit suspendierten Teilchen mit einer von der Suspension und vom elektrischen Strom durchflossenen Tastöffnung, einer elektronischen Zählvorrichtung und einer abhängig vom zu untersuchenden Suspensionsvolumen betätigten Schaltvorrichtung für die Zählvorrichtung, gekennzeichnet durch einen elektrischen Schalter (106), der betätigt von der Schaltvorrichtung (60) am Ende des Zählvorganges den elektrischen Strom durch die Tastöffnung (72) niederohmig überbrückt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Schalter (106) als bistabile Schaltungsanordnung (Flip-Flop) ausgebildet ist.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den elektrischen Schalter (106) ein Rücksetzschalter (5-2) vorgesehen ist.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Schalter (132, 94, 92) zum Ausschalten des elektrischen Schalters vorgesehen ist.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein vierter Schalter (132, 94, 90) zum Einschalten der Zählvorrichtung (F-16,170,180) vorgesehen ist.

6. Gerät nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schalter und der dritte Schalter derart mit dem Steuereingang des elekrischen Schalters verbunden sind, daß der zweite Schalter die bistabile Schaltungsanordnung in den einen stabilen Zustand setzt, in dem die Tastöffnung (72) niederohmig überbrückt ist.

7. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schalter (5-2) als handbetätiger zweipoliger Umschalter ausgebildet ist.

8. Gerät nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte und vierte Schalter von einem Teil der Meßapparatur (60) gebildet wird, der eine mit Quecksilber gefüllte Kapillare (132), eine in diese ragende, geerdete Elektrode (94) und zwei im Abstand voneinander und von der ersten angeordneten, in die Kapillare ragenden Schaltelektroden (90 und 92) aufweist.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Schalter (106) zwei Ausgangskreise aufweist, von denen der erstere in dem einen stabilen Zustand leitend ist und am Grundpol liegt, und von denen der zweite über Widerstände (R-I, R-2) an einen Knotenpunkt (78) geführt ist, an dem zugleich die eine Elektrode (66) der Meßapparatur, ein in die Stromzufuhr (100) der Meßapparatur gelegter Widerstand (R-6) und der eine Pol des niederohmigen Überbrückungswiderstandes (F-4) gelegt ist, dessen anderer Pol zusammen mit der anderen Elektrode (74) der Meßapparatur am Grundpol (96) liegt.

10. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der niederohmige Uberbrückungswiderstand von einer dem Stromfluß durch die Tastöffnung entgegengerichteten Diode (F-4) gebildet ist, daß ein positives Potential an die Tastöffnung und ein negatives Potential an den Eingang des elektrischen Schalters gelegt ist.

11. Gerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ausgangskreis des elektrischen Schalters mit einer Schaltanordnung zum Abschalten des Zählers verbunden ist.

12. Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltanordnung zum Abschalten des Zählers eine Eingangsröhre (F-8g) eines den Zähler betreibenden Verstärkers, einen mit einem Pol an den Grundpol (96) gelegten Gitterwiderstand (R-23) dieser Röhre und eine Diode (V-T) umfaßt, die zwischen den anderen

Pol dieses Gitterwiderstandes und den zweiten Ausgangskreis (110) des elektrischen Schalters parallel zu dem Überbrückungswiderstand (F-4) gelegt ist und diesem gleichgerichtet ist.

13. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ausgangskreis des elek-

irischen Schalters über eine Anzeigelampe (F-6) an das positive Potential geführt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 964 810; USA.-Patentschrift Nr. 2 656 508.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809 568/259 6.68 © Bundesdruckerei Berlin