DE1919628B2 - Anordnung zum automatischen Zählen und/oder Klassifizieren von in einem strömungsfähigen Medium dispergierten Teilchen - Google Patents

Description

führen von partikelfreiem
vorgesehen ist.

Dispersionsmedium

Teilchen hängenbleiben können, um den Zähl- und Meßablauf nicht zu stören oder zu blockieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gc-30 löst, daß der Zuflußkanal für die Dispersion mit seiner Düsenöffnung in einen senkrecht zur optischen Achse des Systems verlaufenden Kanal zum Hindurchleiten von partikelfreiem Dispersionsmediu v. mündet.

Durch den teilchenfreien Querstrom, in den die Dispersion einmündet, werden die zu zählenden und zu messenden Teilchen besonders schnell und vor ailem vollständig von der die Meßstelle darstellenden Düsenöffnung weggeführt. Dies und die Tatsache.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei derartigen Zähl- und Meßgeräten ist es erfor- 35
derlich, daß die einzelnen Teilchen in der Dispersion
so durch die Optik der Zäh!- und Meßanordnung geleitet werden, daß diese einzeln die Helligkeit des
Lichtbündels beeinflussen oder einzeln Licht, Vorzugs- „

weise Fluoreszenzlicht, aussenden. Die auf diese Weise 40 daß die erfindungsgemäße Durchflußkammer keine erhaltenen Lichtsignale werden dann mit an sich be- toten Räume in der Nähe des Meßbereiches aufweist, kannten Mitteln in elektrische Signale verwandelt, in denen die Dispersion stagnieren könnte, hat zu; gezählt und entsprechend ihrer Größe klassifiziert. Folge, daß während des Zähl- und Meßvorganges Die Größe der Lichtsignale ist ein Maß für die physi- nunmehr keine Teilchen im Meßbereich hängenbleikalisehen, physikalisch-chemischen oder chemischen 45 ben, wo sie den Zähl- und Meßvorgang stören oder Eigenschaften der Teilchen. Da die Teilchen meist sogar unterbrechen könnten. Dieser Vorteil ist desmikroskopisch klein sind, dienen Durchflußkammern halb von so großem Wert, weil während jedes einzelin derartigen Anordnungen vorzugsweise dazu, den nen Zähl- und Meßvorganges 100 000 oder mchr Meßbereich für den Nachweis der Teilchen und die Teilchen einzeln erfaßt und gemessen werden müs-Messung deren Eigenschaften möglichst auf den Tie- 50 sen, ohne daß der Vorgang durch hängengebliebene fenschärfebereich des verwendeten Objektivs, vor- Teilchen gestört oder unterbrochen werden darf. Der zugsweise eines Mikroskopobjektivs mit möglichst Querstrom reinigt den Meßbereich laufend, großer Apertur, zu begrenzen. Die Störanfälligkeit der Durchflußkammer wird Es ist bereits eine Anordnung mit einer Durchfluß- gemäß der Ausgestaltung der Erfindung nach dciv. kammer vorgeschlagen, die die Zählung und genaue 55 Anspruch 2 dadurch völlig vermieden, daß an Stelle Messung der Teilchen gestattet. Die Durchflußkam- der von Glas oder Metall begrenzten starren Düse mer dieser Anordnung ist bereits so ausgebildet, daß ein zusätzlicher, zum Dispersionsstrom koaxial anjedes einzelne Teilchen zur Zählung und Messung geordneter Hüllstrom im Meßbereich eine Düse mit den Tiefenschärfebereich des verwendeten Mikroskop- flüssiger oder gasförmiger Begrenzung bildet, so daß Objektivs durchquert — und zwar mit einer Korn- 60 im gesamten Meßbereich nirgends ein Teilchen festponente parallel zur optischen Achse des verwende- haften kann. Diese Durchflußkammer weist noch den ten Mikroskops. Diese Durchflußkammer trägt auch Vorteil auf, daß die Dimensionen im Bereich der bereits der Forderung Rechnung, daß in ihr die Bau- Meßstelle wesentlich größer gewählt werden können, teile so angeordnet sein müssen, daß sich die Düsen- so daß auch gröbere Verunreinigungen in der Disperöffnung, die die Meßstelle darstellt, auch bei Ver- 65 sion den Durchfluß sehr viel seltener blockieren, wendung von Mikroskopobjektiven höchster Aper- - -- ■

tür in der Einstellebene des Objektivs befinden kann. Die besondere Ausgestaltung dieser Durchflußkam-

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt ter9 zur Auswahl de* dem ersten Parameter zugeord-F i g. 1 einen schematischen Überblick Ober ein neten Wellenlängenbereiches des vom Teilchen emit-Zähl- und Meßgerät, tierten Lichtes und eine Meßblende 35 auf einen F ig. 2 einen Überblick über ein Zähl- und Meßge- Photomultiplier 10. Von der Teilerplatte 37 fällt das rät zur simultanen Erfassung von bis zu drei ver- 5 übrige Licht über eine zweite Teilerplatte 38 zu schiedenen Teilcheneigenschafttp mit einer Durch- einem Teil auf einen Photomultiplier 39 und zum anflußkammer, deren Teil auf einen Photomultiplier 40. Vor diesen Fig.3 eine Durchflußkammer mit Querstrom und beiden Photomultipliem sind ebenfalls Erregerlicht-F i g. 4 eine Durchflußkammer mit Querstrom und Sperrfilter 41, 42 bzw. Filter zur Auswahl dei dem HüHstrom. ίο zweiten und dritten Parameter zugeordneten Wellen-Das Licht einer konstanten Lichtquelle 1 fällt über längenbereiche des vom Teilchen emittierten Lichtes einen Kollektor 2, eine Leuchtfeldblende 4, ein Er- und je eine Meßblende 43, 44 angeordnet Die von regerlichtßlter 3 und ein bei Auflichtbeleuchtung als jedem Photomultiplier erhaltenen Photostromsignale Kondensor dienendes Objektiv 8 auf die Meßstelle 7 werden, wie bei F i g. 1 beschrieben, gezählt und/oder innerhalb einer Durchflußkammer 6. Die Durchfluß- 15 ihrer Größe entsprechend klassifiziert 45, 46, 47. Mit kammer (Fig.3) besteht aus einem Grundkörper Hilfe einer gleichmäßig arbeitenden Pumpe 48 wird (korrosionsfestes Metall, Glas) 22 mit einer zumin- eine konstante Durchflußgeschwindigkeit der Disperdest an der Meßstelle 7 zur optischen Achse der mi- sion durch die Durchflußkammer erreicht, die Bekroskopischen Anordnung parallelen Bohrung als Stimmung der Teilchenzahl pro Volumeneinheit ist Zuflußkanal 16 für die Dispersion. In diesem Grund- 20 damit möglich. F i g. 4 zeigt eine weitere Ausführung körper 22 befindet sich eine schmale, wannenförmige einer Durchflußkammer, bei der der Dispersions-Vertiefung 23 mit einem Zuflußkanal 24 und einem strom zunächst parallel zur optischen Achse des Mi-Abflußkanal 17 für einen Querstrom aus teilchen- kroskops geführt wird. Die Dispersion gelangt durch freiem Dispersionsmedium. In Richtung eines licht- eine Kapillare 28 an den Anfang eines Kanals 29; empfindlichen Empfängers 10 ist die Vertiefung für 25 der Kanal für den Dispersionsstrom 49, der von den Querstrom durch eine planparallele Platte aus einem Kanal 52 für einen HüHstrom 50 umgeben ist, lichtdurchlässigem Material (Glas, Quarz) 19 abge· fließt durch den engen Kanal 29, der bei 7 in einen deckt. Das von den die Meßstelle 7 passierenden rechtwinklig zur optischen Achse verlaufenden brei-Teilchen ausgesandte Streulicht und/oder Fluores- ten Kanal 23 einmündet. Der für die Abbildung auf zenzlicht fällt über das Mikroskopobjektiv 8, eine 30 den Photomultiplier maßgebliche Tiefenschärfebeoptische Teilerscheibe 34, die der Beleuchtung der reich, die »Objektivebene« des Mikroskops, befindet Meßstelle 7 bei Auflicht dient, das Objekte, ein sich an der Einmündungsstelle 7. Durch eine öffnung Erregerlichtsperrfilter 9 und die Meßblende 35 auf 51 wird Dispersionsmedium für den Hüllstrom zugedie lichtempfindliche Oberfläche eines Photomulti- führt. Durch die Öffnung 26 wird ebenfalls Disperpliers 36. Die dort ausgelösten Photostromsignale 35 sionsmedium für den Querstrom 44 zugeführt, der werden mit Hilfe eines elektronischen Verstärkers 11 die Aufgabe hat, die Dispersion sehr schnell von der verstärkt und von einem elektronischen Zählgerät ge- Meßstelle 7 nach der Seite wegzuführen. Durch eine zählt. Das Braun'sche Rohr 13 dient der Kontrolle öffnung 27 werden die die Kammer durchfließenden der Photostromsignale. Histogramme der Photo- zwei oder bei Benutzung eines Hüllstromes drei Flüsstrom-lmpulshöhen lassen sich mit Hilfe des Vielka- 40 sigkeitskomponenten weggeführt bzw. abgesaugt, nalanalysators 14 erhalten. Fig. 2 zeigt eine Ausfüh- Durch eine lichtdurchlässige, planparallele Platte 19 rung des Meß- und Zählgerätes zur simultanen Er- erfolgt nach dem Auflichtverfahren die Beleuchtung fassung von bis zu drei unabhängigen Parametern. der Meßstelle 7, und gleichzeitig gelangen die von Das von den Teilchen ausgesandte Licht fällt über den Teilchen emittierten Streulicht- und/oder Fluoein Objektive auf eine optische Teilerplatte 37. Ein 45 reszenzlichtsignale durch diese Deckplatte 19 in das Teil des Lichtes gelangt von dort über ein Lichtfil- Mikroskop.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   mer verhindert sowohJ beleuchtungsseitig (kondensorseitig) als auch meßseitig (objektivseiüg) Schattenbildung im Meßbereich.

   , I, Anordnung zum automatischen Zählen und/ Der wesentliche Nachteil der vorgeschlagenen Anoder Klassifizieren von in einem strömungsfähi- 5 Ordnung besteht darin, daß diese eine Durchflußkamgen Medium dispergierten Teilchen, bestehend mer aufweist, in der sich in unmittelbarer Nähe des aus einer DurchflußmeSzelle und aus einem opti- Meßbereichs und an diesen angrenzend Toträums sehen System, welches seinerseits aus einer Ein- befinden, die durch die konische Formgebung berichtung zum gleichmäßigen Beleuchten einer dingt sind. Da sich die Dispersion in diesen Toträuvon der Dispersion im wesentlichen parallel zur io men nicht oder nur wenig bewegt, können sich im optischen Achse des Systems unter Vereinzelung Meßbereich oder in dessen Nähe Teilchen fangen und der Teilchen durchfließbaren, den Meßbereich festsetzen. Häufige Störungen und Unterbrechungen seitlich begrenzenden Düsenöffnung der Meßzelle des Zähl- und Meßablaufes sind die Folge davon, und aus einer Mikroskopanordnung zum Abbil- Ein weiterer Nachteil der bekannten Durchflußkamden der Düsenöffnung auf ein an einen elektroni- 15 mer besteht darin, daß diese unter Berücksichtigung sehen Schaltkreis angeschlossenes elektroopti- der Aperturwinkel von Kondensor und Objektiv zur sches Empfangselement besteht, dadurch ge- Vermeidung von Schattenbildung im Meßbereich nur kennzeichnet, daß der Zuflußkanal für die sehr schwer zu bauen ist, wenn man berücksichtigt, Dispersion mit seiner Düsenöffnung (7) in einen daß die Abmessungen der Durchtlußkammer im senkrecht zur optischen Achse des Systems ver- ao Meßbereich mikroskopisch klein sind, laufenden Kanal (23) zum Hindurchleiten von Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

   partikelfreiem Dispersionsmedium mündet. Anordnung zum Zählen und/oder Klassifizieren von
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- Teilchen mit einer einfachen und trotz der Kleinheit kennzeichnet, daß zur Bildung eines an sich be- des Meßbereiches leicht zu fertigenden Durchflußkannten Hüllstromes um die Kappillare (28) zum as kammer ohne Toträume einzuführen, in der auch in Zuführen der Dispersion ein Kabel (52) zum Zu- der Nähe des Meßbereiches oder in demselben keine