DE1698267B2 - Vorrichtung zum zaehlen von in einem durchsichtigen fluid suspendierten teilchen - Google Patents

Description

"Χ ^kr°Sun_e Hegt die Aufgabe zugrunde, ,in, Vorridituno ,^"automatischen Zahlung m.kro.kop,. Γ Teikhcn zu schaffen, bei der unter W ciu-r-"* „ „dl zu untersuchenden Fluids als kontinuicr-Strom mit vorgegebener Geschwindigkeit

^S^stn^eTnerp Wert annehmen

soll so daß die Teilchenzählung genau vorgenomn werden kann, und war auch unabhängig von Sr sich in einem vorgegebenen Bereich ändernden

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verrichtung zum Zählen von in einem durchsichtigen Fluid suspendierten Teilchen, bei welcher entlang einer Geraden eine Durchflußküvette, eine Lichtquelle, ein Kondensor zum Sammeln des von der Lichtquelle ausgehenden Lichts in einem in der Küvette liegenden Brennpunkt, eine lichtelektrische Einrichtung £iim Messen des durch die einzelnen Teilchen beim Durchlaufen des Brennpunkts gestreuten Lichts und eine lichtundurchlässige Scheibe zur Abschattung des gesamten bei Abwesenheit von Teilchen in die lichtelektrische Einrichtung gelangenden Lichts gemäß dem Prinzip der Dunkelfeldbeleuchtung angeordnet sind.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der deutschen Auslegeschrift 1134 223 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist wie bei allen klassischein Anordnungen, die das Prinzip der Dunkelfeldbeleuchtung ausnutzen, die lichtundurchlässige Scheibe zwischen der Lichtquelle und dem Kondensator bzw. dem Objekt zur Erzielung eines dunklen Hintergrunds angeordnet. Dieser Aufbau hat den Nachteil, daß die Lichtstrahlen hinter der undurch- /MV Losung dieser Aufgabi· ist die eingangs beschriebene Vorrichtung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die lichtundurchlässige Scheibe zwischen dem Brennpunkt und der lichtelektrischer

Einrichtung derart angeordnet ist, daß bei Abwesenheit von Teilchen im Brennpunkt das gesamte durch den Brennpunkt laufende Licht auf die Scheibe auftrifft und daß bei Anwesenheit eines Teilchens im Brennpunkt ein Teil des Lichts über den Rand der

Scheibe hinaus auf die lichtelektrische Einrichtung

gestreut wird.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung ermöglicht eine leichtere Ko.rektur und Kompensation unerwünschter Streu- und Beleuchtungseffekte der

lichtelektrischen Einrichtung. Ferner ist, da im Gegensatz zu der nach der deutschen Auslegeschrift 1134 223 bekannten Vorrichtung die lichtundurchlässige Scheibe nicht vor der Durchflußzelle, sondern dahinter angeordnet ist, die von jedem zu zählenden

Teilchen gestreute Lichtmenge größer, so daß sie von der lichtelektrischen Einrichtung leichter als Zählimpuls wahrgenommen werden kann. Darübet hinaus ist es mit einfacheren Mitteln möglich, die von der Lichtquelle kommenden Lichtstrahlen in

einem kleinen Brennfleck zu konzentrieren, durcl· den die zu zählenden Teilchen wandern. Dadurch löst jedes in den Brennpunkt gelangendes Teilcher einen starken, auf die lichtelektrische Einrichtung ausgerichteten Lichtimpuls aus.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung be steht darin, daß zwischen der Scheibe und der licht elektrischen Einrichtung eine Vorrichtung vorge sehen ist, die das Streulieht zumindest teilweisi sammelt und auf die lichtelektrische Einrichtunj

richtet. Diese Vorrichtung besteht zweckmäßiger weise aus zwei sich gegenüberstehenden Konkav spiegeln, die beide je ein Loch aufweisen, durch di das Licht in den Raum zwischen den Spiegeln bzw von dort zur lichtelektrischen Einrichtung gelang

Hierdurch kann die Empfindlichkeit und Genauhj keit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wesentlic erhöht werden.
Vorzugsweise tritt der von der Lichtquelle kom

mende Lichtstrahl lediglich durch einen Abschnitt nung versehener Stützkörper 40 befestigt ist. durch

.ler Schmalseite eines breiten, aber in Durchtritts- den das eine Ende des Röhrenabschnittes 30 h-.n-

richtung des Lichtstrahls äußerst engen Durchgangs durchgeht.

der Durchflußzelle. Da der fokussierte Lichtstrahl Neben dem einen äußeren Ende des Röhrenab-

äußerst dünn ist. werden auf diese Weise die Aus- 5 schnittes 30 sind zwei plankonvexe Linsen 42 und 44

Wirkungen einer mangelnden Ausrichtung der Durch- und eine dünne, undurchsichtige Blende 43 angcord-

flußzelle bezüglich des Lichtstrahls aufsein Kleinst- net. in deren Mitte eine kleine Öffnung ausgebildet

maß herabgesetzt. Der lichtelektrischen Einrichtung ist. und die zwischen den beiden Linsen vorgesehen

ist vorzugsweise eine elektronische Schaltungsanord- ist. Am entgegengesetzten Ende des Röhrenabschnit-

nung mit Verstärkern und Schwellwerteinrichtungen io tes30 sind innerhalb des Röhrenabschnittes 32 ähn-

nachgeschaltet. die dazu beiträgt, die Nutzsignale liehe Blenden 46 und 48 mit je einer Mitielöffnunc

von den Stör- und Rauschsignalen zu trennen. 47 bzw. 49 in ähnlicher Weise angeordnet.

Die eründungsgemäße Verrichtung zum Zählen An dem dem Röhrenabschnitt 30 entgegengesetzder in einem durchsichtigen Fluid suspendierten Teil · ten Ende des Röhrenabschnittes 32 ist außerdem ein chen kann i^i'.pielsweise in Verbindung mit einem 15 äußerst gut korrigiertes Mikroskopobjektiv 50 angeselbsttätig arbeitenden Probenzuführgerät nach der ordnet, an dessen äußeren Seiten sich je eine Blende USA.-Patentschrift 3 038 340 verwendet werden. 52 bzw. 54 mit je einem kleinen Loch 53 bzw. 55

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfin- befindet,

dung wird an Hand von Figuren beschrieben. Es zeigt Die Blenden 43, 46, 48, 52 und 54 sind derart

F i g. 1 eine Ansicht der nach der Erfindung aus- 2° angeordnet, daß ihre Mitte mit der Öffnung 45. 47.

gebildeten Vorrichtung von oben, 49, 53 bzw. 55 in der optischen Achse der optischen

F i g. 2 einen Vertikalschnitt längs der Linie 2-2 Röhre 24 liegt, die in F i g. 2 als gestrichelte Linie

der F i g. 1. 1 angegeben ist. Die wichtigsten Öffnungen sind die

Fig. 3 einen gegenüber der Fig. 2 vergrößerten, Öffnungen 47 und 55: die Öffnung47 wird dabei

auf eine Durchflußküvette beschränkten Vertikal- ²5 vom Mikroskopobjektiv 50 in einem Brennpunkt 74

schnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1, abgebildet, und die Öffnung55 begrenzt den Winkel

F i g. 4 einen Vertikalschnitt durch die Durchfluß- des vom Mikroskopobjektiv ausgehenden Licht-

küvette längs der Linie 4-4 der Fig. ?, Strahls 59. Die übrigen Öffnungen 45. 49 und 53

F i g. 5 eine Ansicht einer Sammellinse der erfin- wirken nur als Zwischenwände für das Licht und

dungsgemäßen Vorrichtung von vorn. 30 schalten Streulicht aus.

F i g. 6 einen Horizontalschnitt durch die Durch- Die Lichtstrahlen der Lampe 18 fallen also in den

flußlcüvette längs der Linie 6-6 der F i g. 4, Röhrenabschnitt 30 hinein, werden dann von den

Fig. 7 eine schematische Blockdarstellung einer Sammellinsen 42 und 44 zu einem parallelen Strahl

der erfindungsgemäßen Vorrichtung zugeordneten von geringem Durchmesser gebündelt und gehen

Zähl- und Schreibeinrichtung, 35 schließlich durch die öffnung 45 -ter Blende 43 hin- F. g. 8 einen der F i g. 2 ähnlichen Vertikal- durch. Dieser dünne Strahl fällt dann seinerseits

schnitt durch die Durchflußküvette, die Sammellinse durch die Öffnungen 47, 49 und 53 der Blende 46,

und eine Fotovervielfacherröhre und 48 bzw. 52 in das stark korrigierte Mikroskopobjek-

F i g. 9 eine schematische Darstellung einer nach tiv 50, in dem sich ein konvergierender Strahl mit der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung in Verbin- 40 vorgegebenem, durch die Öffnung 55 begrenztem dung mit einer selbsttätig arbeitenden Zuführvor- Winkel bildet. Beispielsweise kann das Mikroskoprichtung für Blutproben. objektiv eine 5fache Vergrößerung aufweisen; der

Die Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 enthält Durchmesser der Blendenöffnung45 beträgt 2,06

einen Hauptrahmen 10, von dem Stützbeine 12 aus- mm, der Blendenöffnung 47 0,381 mm, der Öffnung

gehen. An de- Unterseite des Hauptrahmens 10 ist 45 49 4,78 mm, der Öffnung 53 3,96 mm und der öff-

ein Montageblock 14 (F i g. 2) befestigt, in dem eine nung 55 2,39 mm, so daß ein konvergierender Strahl

Öffnung ausgebildet ist. Eine Lampenanordnung 16 mit einem Winkel von annähernd 8° aus dem Mikro-

weist einen Kolben 18 und eine Stützplatte 20 auf. skopobjektiv austritt.

Von dieser verläuft ein Montagezapfen 22 t^urch Eine Durchflußküvette 60 ist mit Hilfe von Halte-

eine im Montageblock 14 ausgebildete (nicht ge- 50 beinen 62 im Weg des aus dem Mikroskopobjektiv

zeigte) Öffnung hindurch, damit die Lampenanord- 50 antretenden Lichtstrahl* auf dem Hauptrahmen

nung vom Hauptrahmen 10 getragen werden kann. 10 angeordnet. Auf den Haltebeinen der Durchfluß-

Vom Hauptrahmen 10 aus geht eine Stellschraube küvette sind mit Gewinde versehene Einstellkörper

23 durch den Montageblock 14 hindurch und wirkt 64 montiert, mit deren Hilfe die Höhe der Küvette

mit einem Abschnitt des Montagezapfens 22 zusam- 55 relativ zum Hauptrahmen und zum Lichtstrahl 59

men. Beim Lösen der Stellschraube kann die Lam- eingestellt werden kann. Die Durchflußküvette, die

penanordnung 16 relativ zum Hauptrahmen 10 ver- ausführlich in Verbindung mit den F i g. 3 und 4

stellt werden. beschrieben ist, enthält einen Einlaß 66 und einen

Über dem Hauptrahmen 10 ist eine optische Auslaß 68 für das Fluid; zwischen diesen besteht Röhre 24 mit Hilfe einstellbarer Stützkörper 26 und 60 ein Durchgang 70 durch einen durchsichtigen Kü-28 verstellbar angeordnet. Diese Stützkörper können vettenkörper 72. Die gegenseitige Lage des Mikroz. B. um ihre eigene Längsachse relativ zum Haupt- skopobjektivs 50 zur Durchflußküvette 60 und der rahmen schwenkbar sein. Vorzugsweise sind zwei Winkel des konvergierenden Strahls 59 sind derart Abschnitte 30 und 32 der Röhre 24 an einer Stelle 34 vorgegeben, daß der Brennpunkt 74 des Mikroskopteleskopisch und lichtdicht verbunden. Die Lampe 65 Objektivs in den Abschnitt des Durchgangs 70 fällt, 18 ist von einem zylindrischen Lichtschirm 36 um- der durch den durchsichtigen Körper 72 hindurchgeben, in dem eine Öffnung 38 für das Licht ausge- führt. Dieser Brennpunkt soll natürlich auch auf der bildet ist, an der ein mit einer entsprechenden öff- optischen Achse 41 der Vorrichtung liegen. Vom

einfallenden Lichtstrahl 59 wird ein kleiner, etwa anordnung 80 und zur Reflexion des Strahls zwischen

kreisrunder Bereich 75 (F i g. 4) im Durchgang 70 den konkaven Spiegeln 86 und 84.

äußerst stark beleuchtet. Ein Durchmesser w des An dem konkaven Spiegel 86 liegt eine weitere,

Bereichs 75, der vom Mikroskopobjektiv 50 als etwa kreisrunde Glasplatte 112 von ausgezeichneter

Öffnung 47 in der Durchflußküvette abgebildet ist, 5 Lichtdurchlässigkeit an und ist mit diesem verkittet,

beträgt vorzugsweise ein Fünftel des Durchmessers damit die im Spiegel ausgebildete öffnung 90 ab-

der öffnung 47. Dadurch, daß die Blende 46 durch gedeckt ist und atmosphärische Verunreinigungen

eine andere Blende ausgetauscht wird, deren öff- vom Innenraum der Kollektorlinsenanordnung in

nung47 einen unterschiedlichen Durchmesser auf- derselben Weise wie an der Glasplatte 92 fernge-

weist, kann dieser Bereich leicht verändert werden. io halten werden.

Da der konvergierende Lichtstrahl 59 ziemlich dünn Teleskopisch zur Röhre 82 ist ein abgestufter ist, werden die Auswirkungen einer mangelnden Körper 114 von zylindrischer Gestalt mit offenem Ausrichtung der Durchflußküvette relativ zum Mi- Ende angebracht, dessen eines äußere Ende in die kroskopobjektiv auf ein Kleinstmaß herabgesetzt; Röhre 82 hineinragt und an der benachbarten Fläche der Umfang des beleuchteten Bereichs 75 wird dabei 15 des konkaven Spiegels 86 anliegt, wegen des kleinen Strahldurchmessers nicht bedeut- Am Hauptrahmen 10 ist mit Hilfe eines vertikalen sam verändert, selbst wenn der Brennpunkt 74 nicht und horizontalen Haltekörpers 128 bzw. 130 ein genau mit dem Durchgang 70 der Küvette zusammen- Schirm 124 einer Fotovervielfachernanordnung 120 trifft. angebracht. Im Schirm 124 ist eine öffnung 126 Wenn der Bereich 75 auf diese Weise beleuchtet ao derart ausgebildet, daß das Licht von einem benachwird, können die die mikroskopischen Teilchen ent- harten, äußeren Ende 129 des abgestuften Körpers haltenden Medien gleichzeitig durch den Durchgang 114 hindurchgehen kann. Innerhalb des Schirms 124 70 strömen; dabei stören die Teilchen den dünnen ist eine Fotovenielfacherröhre 132 untergebracht, an Lichtstrahl und streuen einen kleinen Teil des Lieh- der eine undurchsichtige Blende 134 angekittet ist. tes nach außen, wie es in F i g. 8 gezeichnet ist. as In dei Mitte der Blende 134 ist eine öffnung 136 Auf dem Hauptrahmen 10 ist mit Hilfe eines Aus- ausgebildet, die auf der optischen Achse 41 der Vorlegers 83 und einer Befestigungsschraube eine Röhre richtung liegt.

82 einer Kollektorlinsenanordnung 80 mit offenen Somit werden nur die Lichtstrahlen 102 des kon-Enden angeordnet. Neben den beiden äußeren Enden vcrgcntcn Lichtstrahls 59 »sch F i g. 8, die von einem der Röhre 82 befinden sich kreisrunde, konkave 30 mikroskopischen Teilchen 100 innerhalb des beSpiegel 84 und 86 mit je einer etwa kreisrunden leuchteten Bereichs 75 des Durchgangs 70 nach Mittelöffnung 88 bzw. 90. Gegen den konkaven außen gestreut werden und durch den ringförmigen. Spiegel 84 liegt eine etwa kreisrunde, dünne Glas- durchsichtigen Teil 98 der Glasplatte 92 in die platte 92 mit ausgezeichneter Lichtdurchlässigkeit Kollektorlinsenanordnung 80 fallen, von den konka- und demselben Durchmesser an und ist mit der 35 ven Spiegeln 86 und 84 reflektiert und fokussiert, da-Röhre 82 verkittet. Die Glasplatte hält dabei den mit sie auf der empfindlichen Fläche der Fotoverviel-Spiegel in der dargestellten Lage fest und verhindert facherröhre 132 auftreffen, die infolge der Öffnung ein Eindringen von Staub und ähnlichen atmosphäre- 136 der Blende 134 freigegeben ist. Jeder Lichtstrahl sehen Verunreinigungen durch das offene Ende in kann als Lichtimpuls betrachtet werden; die Gesamtdas Innere der Röhre 82. 40 zahl der je Zeiteinheit empfangenen Lichtimpulse An der Glasplatte sind Scheiben 94 und 96 aus kam von der Fotovervielfacheranordnung 120 und einem undurchsichtigen Material angekittet und las- der zugehörigen elektronischen Zählschaltung festgesen zwischen sich einen ringförmigen, durchsichtigen stellt werden, die in Verbindung mit F^! g. 7 erläutert Bereich 98 (Fig. 5) frei. Dadurch muß das Licht, ist; somit kann die Zählrate der mikroskopischen das in die Kollektorlinse 80 eintreten kann, zwingend 45 Teilchen angezeigt werden, die in derselben Zeitdurch den ringförmigen, durchsichtigen Abschnitt 98 einheit durch den beleuchteten Bereich 75 des hindurchfallen. Die Größe der Scheibe 94 ist mit Durchgangs 70 strömen. Bei einer konstante», vorSorgfalt vorgegeben, damit alles Licht, das vom gegebenen Durchflußgeschwindigkeit, bei einer be· Mikroskopobjektiv aus am Brennpunkt 74 im Durch- kannten Verdünnung des die mikroskopischen Teilgang 70 konvergiert und von dort aus durch den so chen enthaltenden Mediums und bei einem beleuchdurchsichtigen Körper 72 divergiert, von dieser teten Bereich 75 von vorgegebener breite h· (F i g. 4). Scheibe absorbiert wird, wenn im Durchgang 70 die ein Teil der Gesamt brei;. W des Durchgangs 70 keine störenden mikroskopischen Teilchen vorhan- ist. ist nur eine einfache Umrechnung von der Zähl-ό>η sind. Unter diesen Bedingungen trit' kein Licht rate zur Zahl der mikroskopischen Teilchen je Voin die Kollektorlinsenanordnung ein. Dieser Zustand 55 lumeneinheit des Probenmediums notwendig. Beiist in F i g. 2 dargestellt, bei dem alles Licht des spielsweise führen eine Verdünnung von 99 Teilchen Strahls 89. das von der Durchflußküvette 60 aus Verdünnungsmittel auf 1 Teil Probe, eine Durchdivergkrt, von der Scheibe 94 absorbiert wird. Wie flußgeschwindigkeit von 28.3 g/min durch den aus F i g. 8 hervorgeht, stören mikroskopische Teil- Durchgang 70 der DurchfkiBküvette, eine Breite w chen 100 im Durchgang 70 den Lichtstrahl derart. 60 = 0.25 W und eine Zählr-te von 500 Teilchen/sec daß dieser nach außen gestreut wird; dabei fällt ein zu einer Probe, die 12 X !0* Teilchen in 23.3 g kleiner Teil des Strahls, der durch eine gestrichelte enthält.

Linie 102 in Fig. 8 angedeutet ist. durch den durch- Gemäß den Fig. 3 und 4 enthält ein Ventübkxrk

sichtigen, ringförmigen Abschnitt 98 der Glasplatte 150 der Durchflußküvette 6Θ den EinlaBnippel 66 füi

92 in die Kollektorlinsenanordnung hinein. Folglich 65 die Probenflüssigkeit and einen EinlaBnippel 152 fm

führt nur die Anwesenheit eines mikroskopischen die Waschflüssigkeit, der in Verlängerung von

TeilchcTs im beleuchteten Bereich des Durchgangs Durchgängen 154 und 1S6 hei ausragt. Ein zyiindri-

70 zu einem Lichteinfall in die Kollektorlinsen- sches Hahnküken 158 mit einem L-förmieen Durch-

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gang 160 sitzt in einer öffnung des Ventilblockes. Acrylkunststoff hergestellt ist, kann man ihn einfacl Dem Hahn sind Dichtungen 151 und Hnlteringe 149 wegwerfen und durch einen neuen ersetzen. Wenn dei ssugeordnet; sein Küken 158 ist von O-förmigen Küvettenkörper aus einem kostspieligen, Glas be· Ringen 153 umgeben, die ein Aussickern von Flüs- steht, kann er durch Einführen einer flachen Fedei iigkeit unterbinden. S in den Durchgang 70 gereinigt werden, die die Teil-

Der Körper 72, der aus einem durchsichtigen Ma- chen dort entfernt.

terial, z.B. Glas oder einem gegossenen und ge- Nach dem Fig.3 und 6 besteht der Küvettenformten Acrylkunststoff hergescellt ist, springt mit körper 72 vorzugsweise aus zwei Teilen 71 und 73, seinem einen Ende in eine komplementär geformte die an einer Berührungsünie 75 flächenhaft z. B. mit öffnung des Ventilblockes 150 hinein. Das entgegen- io !Kitt miteinander verbunden sind. Bei der Herstellung gesetzte Ende des Küvettenkörpers ist in ähnlicher der Durchflußküvette muß man natürlich Sorge Weise in einem Stützblock 166 gehaltert und heraus- tragen, daß kein Kitt in den Durchgang 70 gelangt, nehmbar mit Befestigungsschrauben 168 festgemacht. In Verbindung mit der Lampe 18 und der Foto-

Im Ventilblock 150 bzw. Stützblock 166 sind wei- vervielfacherröhre 132 ist das elektronische Zähltere Durchgänge 170 und 172 ausgebildet, die mit 15 und Schreibsystem in F i g. 7 gezeigt. Im Betrieb dem Durchgang 70 des Küvettenkörpers verbunden wird das Licht der Lampe 18, das in die Fotoversind. Der Durchgang 170 verbindet den Durchgang vielfacherröhre 132 in Form von Impulsen durch 70 mit dem Durchgang 160 des Hahnkükens 158 und Reflexion an den mikroskopischen Teilchen einfällt, der Durchgang 172 den Durchgang 70 mit dem Aus- von dieser in gleichwertige elektrische Impulse umlaßnippel 68. *o gewandelt. Die Empfindlichkeit der Fotoverviel-

In Verbindung mit dem Einlaßkanal 154 für die facherröhre 132 ist leicht an einer Stromquelle 200 Probenflüssigkeit befindet sich im Ventilblock 150 einstellbar, an der die Vorrichtung zum genauen ein Durchgang 162 zum Entfernen von Gaseinschlüs- Zählen der mikroskopischen Teilchen in einem weisen und ein Auslaßnippel 164 für die Luft. Nach ten Größenbereich leicht verstellt werden kann.
F i g. 4 ist das Küken 158 aus einer Lage, in welcher »5 Die Impulse der Fotovervielfaoherröhre 132 werder Durchgang 160 mit den Durchgängen 154 und den einem Spannungsverstärker 202 zugeführt, der 170 verbunden ist und die Probenflüssigkeit in den die Impulsamplitude z. B. auf das lOfache steigert. Durc-hgang 70 des Küvettenkörpers strömt, in eine Der Verstärkungsfaktor des Vci Markers 202 wird Lage bewegbar, in der der Durchgang 160 mit den von einer selbsttätigen Steuerschaltung der Zähler-Durchgängen 156 und 170 verbunden ist und die 30 einheit beeinflußt. Für den richtigen Betrieb des Waschflüssigkeit durch die Durchflußzelle hindurch- Zähl- und Schreibsystems ist diese selbsttätige Steueströmt. Wenn sich der Ventilkörper in dieser zwei- rung nicht wesentlich, aber es ist üblich, einen konten Lage befindet, fließen die Probenflüssigkeiten stanten Verstärkungsfaktor aufrechtzuerhalten,
nach ihrer Einführung in den Einlaßnippel 66 ein- Hinter dem Verstärker 202 gibt ein Kathodenver-

fach durch den Nippel 164 mit den Gaseinschlüssen 35 stärker 204 Signale von niedriger Impedanz ab. Am hinaus. Eingang der Zählereinheit arbeitet ein Spannungs-

Im Betrieb werden die Probenflüssigkeiten unter verstärker 206, dessen Verstärkungsfaktor von der Druck dem Einlaßnippel 66 zugeführt und durch selbsttätigen Steuerschaltung beeinflußt wird und Absaugen am Auslaßnippel 68 aus der Durchfluß- z. B. 10 beträgt. Ein abgestimmter Spannungsverküvette herausgezogen. Am Einlaßnippel 66 wird 40 stärker 208 weist einen wählbaren Verstärkungsdabei ein größeres Volumen eingeführt, als am Aus- faktor auf. sucht die Streuung der Netzspannung von laßnippel 62 abgezogen wird; der Unterschied stellt 60 Hz zurückzuweisen und verstärkt Frequenzen die Luft dar, die aus den Flüssigkeitsproben durch eines vorgegebenen Bereiches z. B. von 500 bis den Durchgang 162 und den Nippel 164 entweicht. 20 000 Hz. Der Verstärkungsfaktor eines Spannungs»- Man muß die Gaseinschlüsse entfernen, weil in der 45 Verstärkers 210 wird von einem Impulsverstärker 212 Probenflüssigkeit keine Luftblasen enthalten sei 1 derart beeinflußt, daß der negative Teil des Impulses dürfen, wenn sie durch den beleuchteten Bereich 75 nicht verstärkt wird. Die Wechselwirkung zwischen des Durchgangs 70 hindurchgeht, da die Teilchen- dem Spannungsverstärker 210 und dem Impulsverzahl sonst vorübergehend auf Null abnehmen würde. stärker 212 besteht darin, daß die sich ergebenden Um den Küvettenkörper 72 sind O-förmige Ringe $0 Impulse alle nahezu eine gleichförmige Dauer auf-165 herumgelegt, damit an den Verbindungsstellen weisen, die weit geringer als die Zeit zwischen den der Durchgänge 170, 70 und 172 keine Flüssigkeit Impulsen ist. Von dem Impulsverstärker 212 wird entweich!. eine selbsttätige Steuerschaltung 215 gespeist, die

Bei einer abwechselnden Drehung des Hahn- auf die mittlere Impulsamplitude an den Ausgangskükens 158 zwischen den beiden beschriebenen La- 55 klemmen des Impulsverstärkers 212 anspricht. Die gen werden abwechselnd Schübe der gasfreien selbsttätige Steuerschaltung sucht den Gesamtver-Probenflüssiekeit und der Waschflüssigkeit in den Stärkungsfaktor der Verstärker 202. 206, 208, 210 Durchgang 70 des Küvettenkörpers 72 eingeführt. und 212 konstant zu halten; der Betrag der selbst-AIIe Schübe Probenflüssigkeit enthahvn je eine ge- tätigen Steuerwirkung wird durch ein von Hand sonderte Blutprobe: der nachfolgende Schub Wasch- 60 betätigbares, nicht gezeigtes Steuerglied beeinfhaBt. flüssigkeit entfernt dann aus den Durchgängen die Von einem Kathodenverstärker 214 wird eine BeRückstände und verhindert dadurch eine Venmrei- zugspannung für eine Schwellwertschaltung geliefert, nigung der nächsten gesonderten Blutprobe. Falb die alle Impulse zu eimern Oszillographen 216 hinsich der Durchgang 70 des Küvettenkörpers 72 durch durchgehen läßt. Die vom Kathodenverstärker 214 Teilchen verstopft, kann er dadurch gereinigt wer· 63 abgegebene Spannung wird einer Phasenumkehrden. daß die Halteschrauben 168 gelockert werden schaltung von einem Stgsalverstärkcr 21S zugeführt, end der Küvettonkörper herausgenommen wird. der für den Oszillographen 216 das vertikale AbWenn der Követtenkörper 72 aus einem billigen lenksignal erzeugt; eine Glerchstromcroefk 220 pe-

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währleistet die richtige Gleichspannung für die ver- Blutproben verbunden ist. Das Einlaßende der tikalen Ablenkplatten des Oszillographen. Der rieh- Pumpenröhre 308 b ist zur äußeren Atmosphäre hin tige Schwellwert wird zweckmäßigerweise dadurch offen, während das Einlaßende der Pumpenröhre eingestellt, daß man die Impulse auf dem Oszillo- 308 c an einem Sammelbehälter mit einem Verdüngraphenschirm betrachtet und somit die zu zählenden 5 nungsmittel angeschlossen ist. Das Auslaßende aller Impulse von ausreichender Amplitude festlegt. Die Pumpenröhren ist mit einer Verzweigung 291 verImpulse, die gerade gezählt werden sollen, erschei- bunden, die ihrerseits mit einer Mischspule 292 in nen dann auf dem Oszillographenschirm oberhalb Verbindung steht.

des dunklen Schwellwertes als erhellte Abschnitte, Eine Leitung 312 verbindet das Auslaßende der

während die Impulse unzureichender Amplitude über io Mischspule mit dem Einlaßnippel 66 der Durchflußdie Schwellwertlinie nicht hinauskommen und nicht küvette 60. Infolge der gleichzeitigen Arbeitsweise zu sehen sind. Außerdem sind übliche Oszillo- des Drehtisches 302, des Probenaufnahmeröhrchens graphenablenkschaltungen 222 und 224 vorgesehen, 305 und der Dosierpumpe 306 werden gesonderte während von einem Gleichstromverstärker 236 der Blutprobenschübe, die durch Lufteinschlüsse ge-Schwellwert des Oszillographen mit Hilfe einer »5 trennt sind (letztere ergeben sich aus der Auf- und Schwellwertsteuerung 228 eingestellt wird. Durch Abbewegung des Aufnahmeröhrchens 305 in der den Verstärker 226 wird festgelegt, welche Impulse äußeren Luft zwischen den Probenbehältern 304), eine so große Amplitude aufweisen, daß sie von der durch die Leitung 310 und die Pumpenröhre 308/», Schwellwertsteuerung 228 hindurchgelassen werden. eine Luftströmung durch die Leitung 295 und die Von dieser und einer Schwellwertklemmschaltung ao Pumpenröhre 308 b und eine ununterbrochene Strö-230 werden die Gleichspannungsamplituden isoliert mung des Verdünnungsmittels durch die Leitung 293 und die vom Impulsverstärker 212 abgegebenen Im- und die Pumpenröhre 308 c der Verzweigung 291 zupulse hindurchgelassen. Die von der Schwellwert- geführt. Die gesonderten Blutprobenschübe, die Luft steuerung 228 abgegebenen Impulse sind nur solche und das Verdünnungsmittel werden in der Mischimpulse, deren Amplitude den Schwellwert über- 45 spule 292 völlig durchmischt und über die Leitung steigt. Impulsverstärker 232 und 234 verstärken 312 als zusammenhängende Strömung dem F.inlaßdiese Impulse. nippel 66 der Durchflußküvette 60 zugeführt.

Von einem Kathodenverstärker 236 werden die Tin Sammelbehälter 316 für die Waschflüssigkeit

Abschnitte der Impulse die den Schwellwert über- kt ük,, _ciae u:,_{ang318 mit dem} EiniaBnipp-1152 steigen, zwecks visueller Betrachtung auf dem 30 der Durchflußküvette 60 verbunden Oszillographenschirm erhellt. Der Kathodenverstär- i\ sei angenommen, daß mit diesem System die

ker236 treibt außerdem eine Antriebsvorrichtung Zahl .1,-t weißen Blutkörperchen te Volumenonheit 238 für die Zählrate und eine zugehörige Schaltung der p.-somicitcn. in den Behältern 304 vorhandenen 240 an, deren abgegebene Gleichspannung der Zahl

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USA.-Patentschrift 7.960910 beschrieben ist und Γ 3, rZ-Zr 7^

mit einem Nullabgleich arbeitet, verbunden; von ehe, ,£ ^ _n < νϊί 7 %T _t ^!K

einer festen Bezugsspannungsquelle 242 wird der 40 nj V_n V ^

Schleifdraht des Registriergerätes gespeist. Die Kur- ™,' ν η=. V hi, ",' ΐ" ^ώ^ "ίϊ ^V°T Λ""

ven. die auf dem Registrierstreifen 245 vom sSt £ή S LZ'X^ Ι71\ί"\ η™ Waschflüssigkeit fur

247 aufgezeichnet werden, zeigen unmittelbar die JyuZZ ^ *" P^¹⁰¹^^ ^K°^Ch-

SÄiS'faf ^{dCr Teilchenkonzemration dirckt} _A Mit dem Ventil 158 der Durchflußküvette ist eine

Eine Stromquelle 250 ist ein spannungsstabilisie- " 32Ί^ntriehsÄ"^¹* J*^tät*^te D"*™ render Transformator, eine weitere Stromquelle 252 punkt,"S?^{8 Verbu}"^den.« ^durch eine

Gemäß Fig. 9 ist ein Teilchenzählapparat 300 mi, da^das D.fr *« Ri-?,^^ einer selbsttätigen Vorrichtung 301 Z Zuführung Tx d' ^^^^^^Ψ Sf* von Blutproben verbunden. Diese Vorrichtung en, ΐηΚη ufüh^ i <»" Orel««che» 302 und

hält einen schrittweise weiterschaltbaren Drehtisch ₅₅ MU de JS??'^"Λ 302. auf dem mehrere Probebehältcr 304 gehaltert clck-ron iST^ L , ^^⁸ -v^ft ■ind. die je eine Blutprobe enthalten. Ei« Proben- mt, Γο^,ο" Ä?^haltu"|332 -st em Kabel 33 aufnahmevorrichtung 303 mi, einem gewinkelten ZählsS _unc i^ h ^€ΐΛ.^ J*¹*"¹"¹^ ί Aufnahmerohr 305 is, neben dem Umfan| des Dreh- STr^^^^^JI^J^"^⁰ ** ™

tisch« 302 angeordnet und in die Behälfcr 304 e„- fc VoT inSTtSSLi? ^*"⁰**¹- .. ^e

few. herausführbar, wenn diese entsprechend aus- geeensei ^V I ^ T ^' ^W^ **"****' ** gerichtet sind § υ 1!^{g Uge} *** Lampe 18. der optischen

Fine Dosierpumpe 306 enthält zusammendrück- ££££,£L·^0?*}™™ *°' ** ^A bare Pumpenröhren 308« bis 308 c, über die Pum- SSS^Üi ^^/^^

pcnrollen309 in der angegebenen Richtung beweg- 6₅
bar sind. Die Pumpenröhre3W_e ist mit ihiem Einhßende an einer Leitung 310 angeschlossen, die
.hrerseüs mit dem Aufnah.neröhrchen 305 für die

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wird und alles Licht, das in die Kollektorlinsen- gen, durchsichtigen Bereich 98 der Glasplatte 92 hin-

anordnung 80 fällt, angemessen auf die Öffnung 136 durchgeht. Diese Lichtimpulse werden dann ent-

der Fotovervielfacherröhrenblende 134 fokussiert sprechend auf dem kleinen freiliegenden Abschnitt

wird. Die Fotovervielfacherröhre 132 und die Zähl- der Fotovervielfacherröhre fokussiert und von dieser

schaltung 332 werden dann hinsichtlich ihrer Emp- 5 zwecks Bestimmung der weißen Blutkörperchen je

findlichkeit derart eingestellt, daß gewährleistet ist, Zeiteinheit in elektrische Impulse überführt, die der

daß die Röhre und die Schaltung auf Lichtimpulse Zählschaltung zugeführt werden. Die Zählrate der

ansprechen, die beim Durchgang mikroskopischer weißen Blutkörperchen aus der ersten Blutprobe

Teilchen im Größenbeieich der weißen Blutkörper- wird dann als Kurve 350 α auf dem Registrierstreifen

chen durch den Durchgang 70 des Küvettenkörpers io aufgezeichnet; die Kurvenspitze zeigt dabei unmittel-

crzpugt werden, wie es in Verbindung mi' F i g. 8 bar die Konzentration der weißen Blutkörperchen je

erläutert ist. Volumeneinheit der ersten Blutprobe aut dem zuvor

Von der Pumpenröhre 308 α können dann über die kalibrierten Registrierstreifen an. Am Ende der Zeit-Verbindungsleitung 312 genormte Flüssigkeiten mit spanne, während der die erste Blutprobe durch die bekannter Teilchenkonzentration je Volumeneinheit. 15 Durchfiußküvette strömt und durch Absaugen durch z. B. Harzsuspensionen, durch die Durchfiußküvette den Auslaßnippel 68 und die Leitung 314 entfernt rr.it derselben konstanten Geschwindigkeit befördert wird, betätigt der Schalter 322 die Drehvorrichtung werden, damit der Registrierstreifen 254 des Regi- 320, damit das Ventil 158 an der Durchflußküvette striergerätes 244 leicht in Abhängigkeit von sich in die Stellung gelangt, in der der Durchgang 160 die ändernden Zählraten, also der Teilchenzahl je Se- so Durchgänge 156 und 170 des Vent'lblockes verbinkunde, kalibriert werden kann, die genau die be- det, damit die Waschflüssigkeit aus dem Sammelbv.-kannte Teilchenkonzentration je Volumeneinheit hälter 316 infolge des Unterdruckes am Auslaßangibt, nippel 68 durch die Durchflußküvette angesaugt

Am Ende der vorausgehenden Arbeitsschritte wird, um die Rückstände der ersten Blutprobe abwerden die Gefäß-: 304 mit den gesonderten Blut- 35 zuführen. Während dieser Zeitspanne fließt der verproben in den Drehtisch 202 eingesetzt, und der Be- bleibende Teil der ersten Blutprobe, der am Einlaßtrieb der Vorrichtung beginnt. Wenn die erste ver- nippel 66 in die Durchflußküvette eingeführt war. dünntf.. durch Lufteinschlüsse abgetrennte Blutprobe einfach durch den Entlüftungsnippel 164 aus der Andie Durchflußküvette 60 erreicht, wird unter der Be- Ordnung heraus. Wenn die Strömungszsit der Waschtätigung des Schalters 322 und der Drehvorrichtung 30 flüssigkeit von z.B. 10 see (im Gegensatz zu den 320 das Ventil 158 in die in F i g. 4 angegebene Lage 50 see der Blutprobe) beendet ist, wird das Ventil gedreht, wodurch unter der Saugwirkung am Aus- 158 in die Lage nach F i g. 4 zurückgebracht, damit laßnippel 68 die verdünnte Probe durch den Einlaß- die nächste Blutprobe durch den Küvettenkörper 72 nippel 66, den Entlüftungskanal 162, den Durchgang strömen kann und die Zählrate der weißen Blutkör-170 im Ventilblock, den Durchgang 70 des Küvetten- 35 perchen iv der zweiten Probe vom Stift 247 als körpers und den Kanal 172 des Halteblockes zu Kurve 350 b auf dem Registrierstreifen 245 aufgefließen beginnt. Vorzugsweise ist das Volumen der zeichnet wird. Ein tiefer Teil 352 in der Nähe von verdünnten Blutprobe einschließlich der mit ihr ver- Null zwischen den Kurven 350 α und 350 b stellt die mischten Luft, die dem Einlaßnippel 66 zugeführt Zählrate während derjeniger Zeitspanne dar, in der wird, doppelt so groß wie das Volumen, das am 40 die von Blutkörperchen nahezu freie Waschflüssig-Auslaßnippel 68 abgesaugt wird, so daß die Hälfte keit durch den Durchgang 70 der Durchflußküvette des gesamten Probenvolumens einschließlich der ihm strömt.

anfangs hinzugemischten Luft aus dem Entlüftungs- Das Zählen der Blutkörperchen wird so lange

nippel 164 entweicht. Wenn die entlüftete Blutprobe fortgesetzt, bis alle Behälter 304 mit Blutproben vom

durch den Durchgang 70 des durchsichtigen Küvet- 45 Drehtisch 302, ausgerichtet aufs Auf η meröhrchen

tenkörpers 72 strömt, lenken alle in ihm enthaltenen 305, weitergeschaltet sind und ein Teil der Blut-

weiBen Blutkörperchen, die durch den Bereich 75 probe, die von dort angesaugt wird und durch die

(F i g. 4) hindorchlmiien, den konvergierenden Licht- Durchflußküvette fließt, auf die Konzentration dei

strahl 59 nach außen ober den Umfang der undnrch- weißen Blutkrp je VohmieinheU geprüft and

sichtigen Scheibe 94 hinaus auf die Kollektorlinsen- so eine Kurve gebildet ist, die auf dem Reertref en

anordnung ab. wobei das Licht durch den ringförrni- 245 dargestellt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Zählen von in einem durchsichtigen Fluid suspendierten Teilchen, bei welcher entlang einer Geraden eine Durchflußküvette. eine Lichtquelle, ein Kondensor zum Sammeln des von der Lichtquelle ausgehenden Lichts in einem in der Küvette liegenden Brennpunkt, eine lichtelektrische Einrichtung zum Messen des durch die einzelnen Teilchen beim Durchlaufen des Brennpunkts gestreuten Lichts und eine lichtundurchlässige Scheibe zur Abschottung des gesamten bei Abwesenheit von Teilchen in die lichtelektrische Einrichtung ge langenden Lichts gemäß dem Prinzip der Dunkelfeldbeleuchtung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtundurchlässige Scheibe (94) zwischen dem Brennpunkt (74) und der lichtelektrischen Einrichtung (132) derart angeordnet ist, r'aß bei Abwesenheit von Teilchen im Brennpunkt (74) das gesamte durch den Brennpunkt (74) laufende Licht auf der Scheibe (94) auftrifft und daß bei Anwesenheit eines Teilchens im Brennpunkt ein Teil des Lichts über den Rand der Scheibe (94) hinaus auf die lichtelektrische Einrichtung (132) gestreut wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Scheibe (94) und der lictuJektrischen Einrichtung (132) eine Vorrichtung (80) vo'gesehc". ist, die das Streulicht zumindest teilweis» sammelt und auf die lichtelektrische Einrichtung (1 ~M) richtet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (80) zwei sich gegenüberstehende Konkavspiegel (84, 86) enthält, die beide je ein Loch (88, 90) aufweisen, durch die das Licht in den Raum zwischen den Spiegeln (84, 86) bzw. von dort zur lichtelektrischen Einrichtung (132) gelangt.

oder Kompe

• ■ ς,-heibe noch zah'reiche verschiedenartige

^!aSSlgl-'ⁿ· , π ed en durchlaufen müssen, beispiels-Dispersion^d ^n ^ ^ _{auf dje !ichlelcktn}.

weise LuIt. uu» Ferner werden auf dem

_sche Einrichtung «£«J^ _{zur licntelektrischen} langen^Ut dor U^ Abbildungsfehler

Einnchtung Ab rra mn, ^ ^^^

^hcrVOrEC™^U':in dteei Fehler und Wirkungen ■ieri» und aufwendig ist. Bei einer ümk'nn-ktur und Kompensation kann e< rTrTilctenΑ«, infolge von hohen Rauschlinder'Ä zu iafschen und ungenauen Ergeb-