DE1283570B - Geraet zum Messen der Anzahl und Groesse von in einem Elektrolyten suspendierten Teilchen geringen Durchmessers - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

GOIn

Deutsche Kl.: 421-13/04

Nummer: 1283 570

Aktenzeichen: P 12 83 570.0-52 (C 35611)

Anmeldetag: 15. April 1965

Auslegetag: 21. November 1968

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Messen der Anzahl und Größe von in einem Elektrolyten suspendierten Teilchen geringen Durchmessers mit zwei zur Aufnahme der Suspension dienenden Gefäßen, welche über eine kleine Öffnung (Durchlauföffnung) zum zwangsweisen Hindurchleiten der Suspension miteinander in Verbindung stehen, und mit je einer in den beiden Gefäßen angeordneten Elektrode, die an eine elektrische Anzeigevorrichtung angeschlossen ist.

Dieses bekannte Gerät wird zur Untersuchung der physikalischen Eigenschaften einer großen Vielfalt von kleinsten Teilchen, wie Blutzellen und anderen kleinen biologischen Teilchen, und in der Industrie vorkommenden Teilchen, wie Katalysatoren, Fasern, Bestandteile von Nahrungsmitteln, Tinten, Fettsuspensionen u. dgl., verwendet. Es besteht keine Beschränkung hinsichtlich der Art der Teilchen, die gezählt und in ihrer Größe bestimmt werden können. Der Durchmesser der Durchlauföffnung kann im Bereich von mehreren Mikron bis mehreren 100 Mikron liegen.

Bei diesem bekannten Gerät ist das Verstopfen der Durchlauföffnung entweder ganz oder teilweise durch ein oder mehrere Partikel oder durch Trümmerteilchen störend. Durch die Verstopfung der Durchlauföffnung wird die Zählgenauigkeit sowie die statistische Größenbestimmung beeinträchtigt. Wenn eine solche Verstopfung eintritt, muß die Bedienungsperson diese in irgendeiner Weise beseitigen. Es sind bereits Mittel vorgeschlagen worden, die ein Störsignal erzeugen, wenn eine Verstopfung einer solchen Durchlauf Öffnung eintritt, jedoch sind diese Mittel teuer und kompliziert.

Es ist nahezu allgemein üblich geworden, für das Erzielen zuverlässiger Ergebnisse eine im wesentlichen ständige Überwachung der Durchlauföffnung durchzuführen, durch welche der Elektrolyt geleitet wird. Daher ist bei den meisten im Handel befindlichen Teilchenzähl- und Größenbestimmungsgeräten ein Mikroskop vorgesehen, das unmittelbar am Gerät angebracht ist und dessen Objektiv auf die Durchlauföffnung der Vorrichtung gerichtet ist. Eine geeignete Lichtquelle leuchtet die Durchlauföffnung aus. Der Benutzer beobachtet von Zeit zu Zeit durch das Mikroskop den Zustand der Durchlauföffnung.

Bei den im Handel befindlichen Geräten enthält die Meßschaltung, in welcher sich die vorerwähnten Elektroden befinden, ferner ein Oszilloskop, dessen Schirm elektrische Impulse zeigt, die der Zahl und der Größe der untersuchten Teilchen entsprechen. Dieses Oszilloskop muß überwacht werden, um all-Gerät zum Messen der Anzahl und Größe von in einem Elektrolyten suspendierten Teilchen
geringen Durchmessers

Anmelder:

Coulter Electronics Ltd., St. Albans, Herts.

(Großbritannien)

Vertreter:

Dipl.-Ing. Eugen Eder, Patentanwalt,

8000 München

Als Erfinder benannt:
Antrag auf Nichtnennung

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 14. Juli 1964 (382 560) - -

gemein den Größenbereich der Teilchen zu ermitteln. Auf dieses Oszilloskop können ferner eine oder zwei

as geeignete Schwellenspannungen einwirken, die durch einen Knopf (oder Knöpfe) so eingestellt werden können, daß oberhalb, unterhalb oder innerhalb bestimmter Bereiche Teilchen angenommen oder zurückgewiesen werden. Man hat daher die Möglichkeit, durch das Oszilloskop auch festzustellen, ob eine Verstopfung der Durchlauföffnung eingetreten ist oder nicht, was jedoch ein ziemlich ungenaues Verfahren zur Untersuchung des Zustandes der Durchlauföffnung ist,

Es ist aber schwierig, gleichzeitig das Oszilloskop zu überwachen und in das Mikroskop zu sehen. Dies ist einer der Gründe, warum eine neue Lösung dieses Problems wünschenswert ist, die eine gleichzeitige Beobachtung des Oszilloskops und des Zustandes der Durchlauföffnung ermöglicht.

Außer den erwähnten Problemen hinsichtlich des Betriebs der Zählvorrichtung verursacht das Mikroskop mechanische Probleme, d. h. eine Erweiterung oder Vergrößerung des Geräts, so daß dieses schwierig zu lagern, aufzustellen und zu benutzen ist. Dies war ein zusätzlicher Grund, eine andere Lösung zur Beobachtung der Durchlauföffnung als mit Hilfe eines Mikroskops zu suchen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zum Messen der Anzahl und Größe von in einem Elektrolyten suspendierten Teilchen zu schaffen, das die Beobachtung der Durchlauföffnung,

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durch welche der Elektrolyt mit den suspendierten bracht. In der Schließstellung liegt der Bildschirm 38 Teilchen hindurchtritt, auf einfachste Weise ermög- der Kathodenstrahlröhre hinter einem Fenster 40, licht, vorzugsweise gleichzeitig auch die Beobachtung das in der Frontplatte 18 vorgesehen ist. Die Steuerder Meßgeräte zuläßt, wobei zusätzlich ein gedräng- elemente 44 für den Strahl der Kathodenstrahlröhre ter Aufbau des Gerätes erreicht werden soll. 5 können innerhalb des Geräts im Abteil 22 vorgesehen

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß sein.

eine Lichtquelle zur Beleuchtung der Durchlauf- Das Zählen geschieht durch eine geeignete Schauöffnung und ein Beobachtungsschirm, auf den die anordnung mit Zählröhren 46, die vom oberen Teil Durchlauföffnung über ein optisches System projizier- der Platte 18 abstehen und in einem Fenster 48 anbar ist, vorhanden sind. Hierdurch wird der Einbau io geordnet sind.

eines teueren Mikroskops vermieden. Ferner kann Auf der rechten Seite des Gehäuses 10 ist die

die Lichtquelle und der Beobachtungsschirm leicht Kammer 24 vorgesehen. Die Kammer weist gewöhninnerhalb eines Gehäuses eingebaut werden, das die lieh Mittel zur Halterung eines Gefäßes, eines Durch-Meßvorrichtung enthält, so daß vorstehende Teile des lauföffnungsrohres, eines Thermometers und verMikroskops vermieden sind. 15 schiedene Absperrhähne, Ventile, Federn usw. auf.

Bei einem Gerät, bei welchem die elektrische An- Für die Zwecke der Erfindung genügt es jedoch, nur Zeigevorrichtung eine Kathodenstrahlröhre mit einem eine Plattform 50 zu zeigen, die in der Kammer 24 Bildschirm aufweist, ist nach einer weiteren Aus- in ihrer Höhe verstellbar angeordnet ist. Ein rohrgestaltung der Erfindung der Beobachtungsschirm förmiges Gefäß 52 mit einer Durehlauföffnung 64 ist in der Nähe des Bildschirms der Kathodenstrahlröhre ao so aufgehängt, daß es in ein Gefäß 54 taucht, das an der Frontplatte des Gehäuses angeordnet. Da- von der Plattform 50 getragen wird, wobei das untere durch kann der Bildschirm der Kathodenstrahlröhre Ende 56 des Durchlaufrohres 52 in geeigneter Weise und der Zustand der Durchlauföffnung gleichzeitig mit dem nachstehend beschriebenen Lichtstrahl ausbeobachtet werden. gefluchtet werden kann. Eine Zumeß-Manometer-

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung 25 vorrichtung 58 gewährleistet, daß die erforderliche besitzt das Gehäuse eine Kammer zur Aufnahme Suspensionsmenge durch die Durchlauföffnung 64 eines rohrförmigen Gefäßes mit der Durchlauf- gefördert wird, wobei eine Saugkraft auf das Durchöffnung und eines Gefäßes für den Elektrolyten mit laufrohr 52 ausgeübt wird, um die im Gefäß 54 entden suspendierten Teilchen, und die Kammer ist zu- haltene Suspension 60 durch die im unteren Ende 56 gänglich von der Frontplatte aus. 30 des Durchlaufrohres vorgesehene feine Öffnung 64

Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung zu saugen.

ist eine Plattform zur Aufnahme des Gefäßes inner- F i g. 3 zeigt im vergrößerten Maßstab den Bildhalb der Kammer in ihrer Höhe verstellbar ange- schirm. 38 im Fenster 40 und einen Beobachtungsordnet. schirm 92 in einem zweiten Fenster 42, das ebenfalls

Vorzugsweise ist der Beobachtungsschirm eine 35 in der Platte 18 neben dem Fenster 40 angeordnet geschliffene Glasscheibe. ist. Die Durchlauföffnung 64, die normalerweise mit

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dem bloßen Auge nicht gesehen werden kann, ist in sind Hilfsmittel für die gegenseitige Einstellung der F i g. 3 stark vergrößert dargestellt. Da es sich ledig-Lichtquelle, der Durchlauföffnung und der Elemente lieh um eine projizierte Darstellung handelt, ist auf des optischen Systems vorgesehen. 40 das untere Ende des Rohres 56 ein Blättchen 62

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in aufgeklebt oder aufgeschmolzen. In der Mitte des der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels Blättchens ist die Durchlauföffnung 64 vorgesehen, näher beschrieben. Es zeigt durch welche die Suspension hindurchtritt. Elektro-

F i g. 1 eine schaubildliche Ansicht des erfindungs- den, die Veränderungen in der Impedanz der wirkgemäßen Geräts, welches ohne einen wesentlichen 45 samen Durchlauföffnung anzeigen, sind bei 66 und Teil der elektrischen Schaltanordnung und in einer 68 in F i g, 1 mit Anschlußleitungen gezeigt, die zu vereinfachten Form gezeigt ist, die ausreicht, die für den elektrischen Stromkreisen im Gehäuse 10 führen, den beabsichtigten Zweck wesentlichen Teile darzu- In der Kammer 24 ist eine senkrechte Stütze 70

stellen, (F i g. 2) vorgesehen, an der ein Kollimator 72 oder

F i g. 2 einen Schnitt durch das Kammerabteil des 50 eine andere optische Bündelungseinriehtung befestigt Geräts und ist, die das Licht von einer Bandlichtquelle 74 als

F i g. 3 eine teilweise Vorderansicht der beiden Lichtstrahl 78 auf ein Prisma 76 oder einen zweiten Fenster, durch welche die Leuchtspur eines Katho- Kondensor bündelt, der genau in der Höhe der denstrahloszilloskops und die Projektion der Durch- Durchlauföffnung 64 angeordnet ist. Der Strahl 78 lauföffnung sichtbar ist. 55 wird durch das Prisma 76 im rechten Winkel um-

In F i g. 1 bezeichnet 10 ein Gehäuse, in das ein gelenkt, so daß ein gebündelter Lichtstrahl 80 durch elektrisches Zähl- und Größenbestimmungsgerät ein- die Suspension 60 und die Durchlauföffnung 64 zu gebaut ist. Das Gehäuse besitzt eine obere Wand 12, einem Objektiv 82 hindurchtritt, das sich quer durch eine Rückwand 14, eine Bodenwand 16, (nicht ge- die Wand 20 erstreckt. Der Durchmesser des Strahls zeigte) Seitenwände, eine Frontplatte 18 und eine 60 ist wesentlich größer als das Objekt oder die DurchTrennwand 20, die senkrecht zu den Ebenen der lauföffnung. Dadurch wird das ganze untere Ende oberen Wand 12 und der Frontplatte 18 angeord- des Rohres 52, das die Durchlauföffnung 64 mit net ist. seinem Blättchen 62 enthält, beleuchtet. Das Objek-

Die Trennwand 20 unterteilt das Gehäuse 10 in tiv82 projiziert das Bild der Durchlauföffnung 64 ein Elektronikabteil 22, das auf der linken Seite der 65 und dessen Blättchen 62 über ein zusätzliches Prisma F i g. ί sichtbar ist, und in eine Kammer 24, die auf oder eine optische Ablenkvorrichtung 84 (Strahl 86) der rechten Seite der Fig. 1 sichtbar ist. Eine und einen an der Rückwand 14 geneigt angeordneten Kathodenstrahlröhre 36 ist an einer Tür 32 ange- Spiegel 88 (Strahl 90) auf eine im Fenster 42 ein-

gesetzte geschliffene Glasscheibe oder eine andere durchscheinende Scheibe, den Beobachtungsschirm 92. Infolge des langen Weges kann das projizierte Bild auf mehrere Zentimeter vergrößert und durch den Benutzer leicht betrachtet werden.

Obwohl nicht besonders gezeigt, kann das Gerät verschiedene Mittel zum Ausrichten der verschiedenen Bauelemente des optischen Systems mit der Durchlauföffnung 64 aufweisen. Beispielsweise muß für die einwandfreie Projektion die Mitte des Strahls 80 sorgfältig zur Achse des Objektivs 82 ausgefluchtet werden. Da die Mitte der Durchlauföffnung 64 auch mit der Mitte des Strahls 80 ausgefluchtet sein muß, sind zweckmäßigerweise Mittel zur Einstellung des Gefäßes 52 und des Prismas 76 vorgesehen. Ferner können zum Fokussieren der Linsen des Objektivs 82 Mittel vorgesehen werden, um eine optimale Projektion des Bildes der Durchlauföffnung zu erhalten. Da diese Mittel von verschiedener an sich bekannter Art sein können, wird hierfür keine nähere Beschreibung gegeben.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Gerät zum Messen der Anzahl und Größe von in einem Elektrolyten suspendierten Teilchen geringen Durchmessers mit zwei zur Aufnahme der Suspension dienenden Gefäßen, welche über eine kleine Öffnung (Durchlauföffnung) zum zwangsweisen Hindurchleiten der Suspension miteinander in Verbindung stehen, und mit je einer in den beiden Gefäßen angeordneten Elektrode, die an eine elektrische Anzeigevorrichtung angeschlossen ist, gekennzeichnet durch eine Lichtquelle (74) zur Beleuchtung der Durchlauföffnung (64) und einen Beobachtungsschirm (92), auf den die Durchlauföffnung über ein optisches System (72, 76, 82, 84, 88) projizierbar ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, bei welchem die elektrische Anzeigevorrichtung eine Kathodenstrahlröhre mit einem Bildschirm aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Beobachtungsschirm (92) in der Nähe des Bildschirms (38, 40) der Kathodenstrahlröhre (36) an der Frontplatte (18) des Gehäuses (10) angeordnet ist.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) eine Kammer (24) zur Aufnahme eines rohrförmigen Gefäßes (52) mit der Durchlauföffnung (64) und eines Gefäßes (54) für den Elektrolyten mit den suspendierten Teilchen besitzt, und die Kammer (24) von der Frontplatte (18) aus zugänglich ist.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Plattform (50) zur Aufnahme des Gefäßes (54) innerhalb der Kammer (24) in ihrer Höhe verstellbar angeordnet ist.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Beobachtungsschirm (92) eine geschliffene Glasscheibe ist.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Hilfsmittel für die gegenseitige Einstellung der Lichtquelle (74), der Durchlauföffnung (64) und der Elemente des optischen Systems vorgesehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1118 503;
Radex-Rundschau, 1962, Heft 2, S. 55 bis 69.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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