DE1930597B2

DE1930597B2 - Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur einer mit statistischen Fehlern behafteten Zählung von mikroskopischen Teilchen, insbesondere von Blutkörperchen

Info

Publication number: DE1930597B2
Application number: DE1930597A
Authority: DE
Inventors: Claude Jean Epinay Seine Collineau; Jaques A. Montmorency Pontigny
Original assignee: Coulter Electronics Ltd
Current assignee: Coulter Electronics Ltd
Priority date: 1968-06-19
Filing date: 1969-06-16
Publication date: 1974-10-24
Also published as: GB1245690A; CH534930A; US3626164A; DE1930597C3; DE1930597A1; SE351338B; JPS493877B1; NL6909151A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur einer mit statistischen Fehlern behafteten Zählung von mikroskopischen Teilchen, insbesondere von Blutkörperchen, bei der die von den Teilchen ausgelösten Impulse addiert und dem Zählergebnis ein Korrekturwert entsprechend einer den durch Teilchen-Koinzidenz bedingten Fehler berücksichtigenden nichtlinearen Kor- rekturkurve hinzugefügt wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Zur Zählung von Blutkörperchen werden sogenannte Coulter-Zähler verwendet Hierbei besteht die Gefahr, daß durch die mikroskopische Meßöffnung mehrere Blutkörperchen gleichzeitig hindurchtreten und statt mehreren Zählimpulsen nur ein einziger Zählimpuls mit größerer Amplitude registriert wird. Um diesen durch Koinzidenz bedingten Fehler zu beseitigen, mußte die Bedienungsperson am Ende des Zählvorganges den abgelesenen Zählwert mit einem Kcr^rekturbetrag korrigieren, der aus einem Kurvenblatt entnommen werden konnte. Die Korrekturkurve hatte einen statistisch ermittelten Verlauf. Nachteilig war, daß das Coulter-Zählgerät keinen endgültigen ablesbaren Zählwert lie- SS feite und die Korrektur von der Bedienungsperson vorgenommen werden mußte, so daß die Gefahr von Korrekturfehlern nicht auszuschließen war. Ein solches bekanntes Korrekturverfahren ist in der Zeitschrift »The Review of Scientific Instruments« Mai 1965, S. 646 bis 653 beschrieben.

Ferner ist es durch die DT-AS 1 165 771 vorbekannt, zum Messen der von kemphysikalischen Strahldetektoren gelieferten Impuls-Zahlen eine selbsttätige Korrektur von Totzeitverlusten vorzusehen. Die bei diesem bekannten Gerät auftretende Totzeit ergibt sich im Anschluß an einen Impuls. Sie ist durch den verwendeten Strahlungsdetektor oder sonstige elektronische Bauteile bedingt Während dieser Totzeit ist das verwendete Gerät unempfindlich zur Aufnahme und Verarbeitung weiterer Ereignisse. Bei dem bekannten Gerät werden vorbestimmten äquidistanten Zwischenzählwerten vorbestimmte gleichbleibende Korrekturbeträge hinzugefügt, so daß eine lineare Korrekturgleichung erfüllt wird. Nicht ersichtlich ist, wie bei dieser bekannten Methode eine Korrektur nach einer quadratischen Korrekturgleichung erfüllt werden solL

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Korrektur einer mit statistischen Fehlern behafteten Zählung von mikroskopischen Teilchen, insbesondere von Blutkörperchen zu schaffen, durch das eine selbsttätige Korrektur des durch Teilchen-Koinzidenz bedingten Fehlers erfolgt

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß bereits während der Zählung vorbestimmten, im wesentlichen äquidistanten Zwischenzählwerten vorbestimmte, von Bereich zu Bereich ansteigende Teükorrekturbeträge selbsttätig hinzugefügt werden.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß sofort nach Durchführung eines Meßvorganges am Gerät ein korrigierter Zählwert abgelesen werden kann. Hierdurch ist die Bedienung eines solchen Zählgerätes vereinfacht und zudem die Gefahr ausgeschaltet daß durch die bisher erforderliche Korrektur durch die Bedienungsperson Fehler auftreten.

Die zur Durchführung dieses Verfahrens dienende Vorrichtung ist gekennzeichnet durch einen Zähler, der die digitalen Teilchen-Zählimpulse summiert durch eine mit diesem Zähler verbundene Anordnung, die den Zwischenzählwert im Verhältnis zur Aufeinanderfolge und den Zeitpunkten der Zahlkorrekturen digital erfaßt durch Steuerschaltungen, die die Aufeinanderfolge der Teilkorrekturen bestimmen, durch Erzeugerschaltungen, die zumindest auf diese Steuerschaltungen ansprechen und zu jedem Korrekturzeitpunkt einen Teilkorrekturbetrag erzeugen und durch Schaltverbindung jeden erzeugten Teilkorrekturbetrag dem Zähler zuführen, so daß der korrigierte Zwischenzählwert die Summe der Zähldaten und der Teilkorrekturbeträge darstellt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Teilchenanalysiergerätes,

F i g. 2 ein Blockschaltbild von DekadenzShlcr und Korrekturimpulsgenerator,

F i g. 3 eine graphische Darstellung einer theoretischen, statistischen Fehlerkurve mit zugehörigen Grenzwertkurven.

F i g. 4 ein Schaltschema der Kombination einer Verzögerungsschaltung und der die Korrektur bewirkenden Schaltungen bei einer bevorzugten Ausführungsform des Korrekturimpulsgenerators,

F i g. 5 ein Diagramm des Kurvenverlauis bei der Schaltung nach F i g. 4 und

F i g. 6 ein Schaltschema einer bevorzugten Ausführungsform des Korrekturimpulsgenerators.

Wenn auch die Anwendbarkeit der Erfindung nicht auf die Verwendung zusammen mit einem »Coulter-Counter« beschränkt ist, so wird dennoch die Erfindung im Zusammenhang mit einem solchen Gerät, insbesondere nach F i g. 1, beschrieben. Das Gerät enthält einen Detektor bzw. eine Meßanordnung 1 mit einem Be-

cherg'as 2, das mit einer Probefliissigkeit gefüllt ist, die die zu zählenden Teilchen in Suspension enthält. Ein Glasrohr 3 von kleinerem Durchmesser, das am unteren Ende geschlossen ist und mit einer nicht gezeigten Vakuumquelle und einem Siphonmanometer 4 in Verbindung steht, reicht in das Becherglas. Am unteren Ende ist das Rohr 3 seitlich mit einer öffnung 5 versehen. Die öffnung ist von mikroskopischer Größe und befindet sich beispielsweise in einem in die Wand fest eingesetzten Saphir.

Das Meßrohr 3 sowie die damit verbundenen Teile sind mit einer kompatiblen Flüssigkeit bzw. Fluid oder einer entsprechenden Menge der Probeflüssigkeit gefüllt Auf jeder Seite der öffnung 5 sind je eine Elektrode 6 und 7 vorhanden und mit den Leitern 8 und 9 verbunden, die die Ausgangsanschlüsse der Meßanordnung bilden.

Das Manometer 4 dient dazu, eine bestimmte Menge der Probeflüssigkeit durch die öffnung 5 zu bewegen. Das Manometer enthält eine Quecksilbersäule 10 und ist am freien Ende nach der Atmosphäre offen. Die Quecksilbersäule ist so gewählt, daß sie während ihrer Bewegung die Kontakte 11 und 12 berührt, die dazu dienen, den Zählvorgang ein- und auszuschalten. Die Quecksilbersäule kann zu diesem Zweck geerdet werden.

Zur Arbeit mit der Meßanordnung wird von der Bedienungsperson ein Hahn 13 geöffnet der zu einer Vakuumquelle führt wodurch die Quecksilbersäule aus ihrem Gleichgewicht und in die gezeigte Lage gebracht wird. Nach dem Schließen des Hahnes 13 versucht die Quecksilbersäule 10 wieder ihren Gleichgewichtszustand einzunehmen und saugt dabei die Probeflüssigkeit durch die öffnung 5. Die Quecksilbersäule kommt dann in Kontakt mit der Elektrode 11, und an die Elektroden 6 und 7 wird ein elektrisches Potential gelegt, das einen Strom in der Flüssigkeit durch die Meßöffnung bewirkt Bei ihrer Bewegung durch die Meßöffnung 5 verändern die in Suspension befindlichen Teilchen die zwischen den zwei Elektroden 6 und 7 vorhandene Impedanz, wodurch der durch die Flüssigkeil fließende elektrische Strom verändert wird und eine Reihe von Impulsen entsteht

Die Leiter 8 und 9 sind an einen Impulsverstärker 14 mit einer Impulsformerschaltung angeschlossen, die die Eingangsimpulse in rechteckige Signale fester Länge und Höhe umformt Der Ausgang des Verstärkers 14 liegt an einem dekadischen Zähler 15. der folgende Teile umfaßt: zwei Transistordekaden 16 und 17, wovon jede aus vier Flip-Flop-Schaltungen besteht die in an sich bekannter Weise so miteinander verbunden sind, daß eine Teilung durch zehn erfolgt einen Verstärker 18. der an den Ausgang der Dekade 17 angeschlossen ist, und drei mit dem Verstärker 18 verbundene Thyratrondekaden 19,20 und 21.

Der Verstärker 18 wandelt die von der Dekade 17 ausgehenden und in ihrer Breite von der minleren Zählfrequenz abhängenden Signale in Impulse von konstanter Breite um and verstärkt sie, damit sie auf die Thyratrons der folgenden Dekaden wirken können. Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt jede dieser zuletzt genannten Dekaden ein Impulsformer-Thyratron, zehn Zahlthyratrons und zehn Abfragethyratrons. Die Zähl· und Abfragethyratrons sind aber ihren Kathodenwiderstand so verbunden, daß die Dekaden abgefragt werden, wie im weiteren erläutert wird.

Eine Steuerschaltung 22, die an die Elektroden 11 und 12 der Meßanordnung 1 angeschlossen ist liegt außerdem an einem Multivibrator 23, der Impulse mit niedriger Frequenz von beispielsweise 3 Hz erzeugt. Die Steuerschaltung wirkt außerdem auf Schaller 24,25 und 26, die zu bestimmten Zeitpunkten zugehörige Sy-

S sterne in die Schaltung einschließen. Die Steuerschaltung 22 enthält zu diesem Zweck geeignete Verzögerungsschaltungen, die nicht im Detail beschrieben werden. Der Ausgang des Multivibrators 23 steht über eine Impulsformerschaltung 27 und den Schalter 24 mit

ίο einer Abfrageleitung 28 in Verbindung, die zu den Abfragethyratrons der Dekaden 19, 20 und 21 führt. Außerdem ist der Multivibrator 23 an die Eingänge dreier Verstärker 29, 30 und 31 angeschlossen, deren Ausgang mit einem Drucker 32 verbunden ist der für jede digitale Stelle der registrierten Zahl eine Trommel oder Zahl aufweist, die sich einzeln mittels der züge führten Impulse Schritt für Schritt weiterschalten lassen. Jeder Verstärker 29,30 und 3t besitzt einen Sperr eingang 33, der über Leiter 34 mit einem der Abfrage thyratrons der zugehörigen Dekade verbunden ist.

Ein Korrekturimpulsgenerator 35, der der Zählanordnung 15 zugeordnet ist wird im folgenden, ebenso wie andere in F ι g. 1 gezeigte, bis jetzt aber noch nicht erwähnte Schaltungsteile, beschrieben.

Jede Schaltung des Gerätes wird über Leiter, die mit Rücksicht auf die Übersichtlichkeit der Darstellung nicht gezeigt sind, von einer Energiequelle 36 gespeist

Die Blockschaltung nach Fig.2 zeigt Details des Korrekturimpulsgenerators 35 und des Zählers 15, des sen Impulsformerverstärker 14 und 18 weggelassen wurden. Die Schaltung ist so ausgeführt, daß eine statistische Korrektur der durch die Dekaden 16, 17, 19. 20 und 21 bewirkten Zählung erfolgt und zwar derart, daß die korrigierte Zählung möglichst nah an dem theoreti sehen Zahlenwert nach der eingangs gegebenen For mel liegt. Es wird zu diesem Zweck immer dann, wenn die Dekade 19 einen Impuls abgibt eine automatische Korrektur vorgenommen, & h. also, bei jedem tausend sten Impuls, der von dem Dekadenzähler erfaßt wird.

Der Korrekturzyklus gliedert sich in vier Teile, deren Bereiche von 2000 bis 9999. von tO 000 bis 39 999. von 40 000 bis 79 999 und von 80 000 bis 100 000 reichen. In jedem dieser Bereiche wird ein anderer Korrekturwen erzeugt So werden in den vorstehend genannten Be reichen die Teilkorrekturbeträge 20. 100, 200 und 400 dem registrierten Zwischenzählwert immer dann zugefügt wenn die Tausenderdekade 19 einen Ausgangsimpuls erzeugt Erwähnt sei noch, daß bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel bis zur Zahl 2000 keine

Korrektur erfolgt.

Der Korrekturimpulsgenerator 35 umfaßt vier Korrckturschaltungen. wovon jede aus einer Schaltung zur Erzeugung der Korrekturimpulse und einer Steuerschaltung besteht Diese Korrekturschaltungen bewir-

SS ken die entsprechenden Korrekturen um 20. 100, 200 und 400 Impulse pro 1000 gezählter Impulse. Zu diesem Zweck wird über eine Leitung 37 ein Signal vom Ausgang 38 der Dekade 19 auf eine Verzögerungsschaltung 39 übertragen. Der Ausgang 40 dieser Verzöge- rungsschaltung steht über Eingangsleitungen 45 bis 48 mit vier Korrekturerzeugungsschaltungen 41 bis 44 in Verbindung. Außerdem gelangen die von der Dekade i9 ausgehenden Impulse Ober eine an die Leitung 37 angeschlossene Leitung SQ zu einer Steuerschaltung 49.

6s Die von der Dekade 20 am Ausgang 51 ankommenden Impulse gehen gleichzeitig über eine Leitung 52 zu den Eingangsleitungen 53 bis 55 der Steuerschaltungen 56 bis 58. Ferner überträgt eine an die Dekade 21 ange-

schlossene Leitung 59 einen Impuls auf einen Triggereingang der Steuerschaltung 57, während eine an die Dekade 21 angeschlossene Leitung 60 einen Impuls auf einen Triggereingang der Steuerschaltung 58 überträgt, wenn die Dekadenzählung die Werte 30 000 bzw. 70 000 erreicht.

Ein Ausgang der Korrekturschaltung 4t ist über eine Leitung 61 an einen Eingang der Zehnerdekade 17 angeschlossen. Diese Schaltung 41 überträgt zwei Impulse auf die Dekade 17, d. h. sie bewirkt eine Korrektur um 20 Impulse je 1000 Impulse, die von dem Dekadenzähler 15 registriert werden.

Die Ausgänge der Korrekturschaltungen 42 bis 44 senden für jeden Impuls, der an ihren Eingängen 46 bis 48 ankommt, einen, zwei oder vier Korrekturimpulse auf den Eingang der Dekade 19 und schalten diese um je eine, zwei oder vier Hunderterstellen weiter. Dies erfolgt über Dioden 62, eine Leitung 63 und im Zusammenhang mit F i g. 4 näher erläuterte Auslöseelemente.

Der Korrekturimpulsgenerator 35 wird von einer ao Start- und Rückstellschaltung 64, die über die Leitungen 65 und 66 von der Steuerschaltung 22 in F i g. 1 Signale erhält, ein- und ausgeschaltet Auch die vorstehend beschriebenen Schaltungen werden über einen mit der Stromquelle 36 verbundenen Eingangsanschluß »5

67 gespeist.

Die beschriebene Ausführungsform verwendet als Triggerelemente vorzugsweise Kaltkathoden-Thyratrons, die sich für diesen Zweck als besonders geeignet erwiesen haben. Sie können jedoch auch durch andere elektronische Tripgerbauteile, wie z. B. Vakuumröhren oder Halbleiter, ersetzt werden, wenn man die erforderlichen Änderungsmaßnahmen vorsieht.

Die graphische Darstellung nach F i g. 3 weist eine exponentiell unterteilte Abszisse und Ordinate auf. Auf der Ordinate ist nach oben der Gesamtwert der Korrekturen aufgetragen, der dem dekadischen Zähler zugeführt wurde. Am rechten Rand der Darstellung erkennt man die bereits erwähnten vier Bereiche, die bei 2000. 10 000, 40 000 und 80 000 korrigierten Zählungen denn in den dekadischen Zähler eingespeichert werden.

Die erfaßten Zählimpulse sind entlang der Abszisse \on 700 bis über 80 000 aufgetragen. Direkt darunter und mit dem gleichen Maßstab, jedoch mit notwendigerweise früher liegenden Schnittpunkten der gleithen Zählwerte befindet sich die korrigierte Zählung.

Fine theoretische bzw statistische Korrekturkurve

68 zeigt die zunehmend erforderliche Gesamtkorrektur, im Verhältnis zu der erfaßten, aber unkorrigierten Impulsanzahl, die vom Verstärker 14 in F i g. 1 geHefen wird. Jeder Punkt der Kurve 68 ergibt somit den entsprechenden Gesamtbetrag der erforderlichen Korrektur.

Um das Verfahren und die Vorrichtung zur Korrektur automatisch arbeiten zu lassen, wird zunächst eine automatische Korrekturkurve 69 gebildet, die sich in Stufen der statistischen Korrekturkurve möglichst eng annähert wobei eine bestimmte, vorher festgelegte Genauigkeit berücksichtigt wird Die Grenzen dieser Genauigkeit sind durch je eine Kurve für +1% und - 1% eingezeichnet Man kann selbstverständlich bei der automatischen Kurve mit einer größeren oder kleinerer. Genauigkeit arbeiten, also eine größere oder kleinere Anzahl Stufen vorsehen und demgemäß auch einen größeren oder kleineren Aufwand an elektronisehen Schaltungen im Gerät in Kauf nehmen.

Vor der Erläuterung der Kin/clhciten nach den F i g 4 bis 6 sei die gesamte Arbeitsweise des Gerätes zu dem Zeitpunkt betrachtet, in dem der dekadische Zähler 15 den eintausendsten erfaßten Impuls gezählt hat. Zu diesem Zeitpunkt gibt die Dekade 19 von ihrem Ausgang 38 über die Leitungen 37 und 50 ein Triggersignal auf die Steuerschaltung 49, wodurch die Korrekturgeberschaltung 41 funktionsbereit gemacht wird, aber noch keine Korrektursignale abgibt. Wenn die Dekade 19 den zweitausendsten erfaßten Impuls aufnimmt, erzeugt sie wieder ein Triggersignal, das über die Verzögerungsschaltung 39 und die Leitungen 40 und 45 der Korrekturschaltung 41 zugeführt wird, so daß diese zwei Korrekturimpulse abgibt Letztere werden über die Leitung 61 dem Eingang der Dekade 17 zugeführt Die Dekade 17 schaltet darauf um zwei Stellen weiter, d. h. sie fügt der registrierten Zählung 20 Impulse hinzu, so daß die angezeigte gesamte oder korrigierte Zählung dann auf 2020 Impulse steht. Immer dann, wenn die Dekade 19 ein Ausgangssignal liefert, gibt die Korrekturschaltung 41 zwei Impulse auf die Dekade 17, wodurch der registrierten Zählung die Zahl 20 hinzugefügt wird. Auf diese Weise hat bei einem angezeigten Zählerstand von 10 000 der Detektor bzw. die Meßanordnung davon nur 9840 Impulse geliefert

Beim Zählerstand 10 000 bewirkt die Dekade 20 einen Impuls am Ausgang 51, die über die Leitungen 52 und 53 betätigte Steuerschaltung 56 macht die Schaltung 42 funktionsbereit während gleichzeitig die Impulsgeberschaltung 41 gesperrt wird (mittels im folgenden noch zu besprechender Schaltmaßnahmen). Wenn die Dekade 19 wieder einen Impuls abgibt führt die über die Verzögerungsschaltung 39 und die Eingangsleitung 46 getriggerte Impulsgeberschaltung 42 der Dekade 19 über die Leitung 63 einen Impuls zu, wodurch diese um eine Stelle weitergeschaltet wird und eine Korrektur um den Betrag 100 bewirkt Bei jeder folgenden Impulsabgabe durch die Dekade 19 wird von der lrnpulsgeberschaltung 42 eine Korrektur um den Betrag 100 vorgenommen.

Wenn die Dekade 21 die Zahl 30 000 erreicht gibt sie über die Leitung 59 einen Impuls auf die Steuerschaltung 57, wodurch diese funktionsbereit wird. Beim Eintreffen des folgenden Ausgangssignals, das am Anschluß 51 der Dekade 20 den Zählerstand 40 000 darstellt wird die Steuerschaltung 57 über die Leitungen 52 und 54 getriggert wodurch die Impulsgeberschaltung 43 funktionsbereit und die Impulsgeberschaltung 42 gesperrt wird. Beim Eintreffen des folgenden Impulses am Ausgang der Dekade 19. also bei der Zahl 41 000, gibt die Impulsgeberschaltung 43 zwei Korrekturimpulse auf den Eingang der Dekade 19, wodurch ein Korrekturbetrag von 200 gebildet wird. Bei jedem Ausgangsimpuls der Dekade 19 erfolgt für den Zwischenzählwert des Zählers 15 eine Korrektur um den Betrag 200. Wenn somit der Zähler 15 den korrigierten Zählt rstand 40000 zeigt wurden vom Detektor 1 lediglich 37 100 Impulse geliefert

Beim Erreichen des korngierten Zwischenzählwertes 70 000 in der Dekade 21 gibt diese einen Impuls auf die Steuerschaltung 58, wodurch diese über die Leitung €0 funktior.sbereit wird. Bei Abgabe des nächsten Ausgangsimpulses durch die Dekade 20. also bei der Zahl 80 000. macht die Steuerschaltung 58 die Impulsgeberscheltung 44 funktionsbereit und sperrt die Impulsgeberschaitung 43. Durch den nächsten von der Dekade 19 bei Zählerstand 81 000 abgegebenen Impuls werden vier Ausgangsimpulse am Ausgang der Impulsgeberschaltung 44 erzeugt. Diese Impulse gelangen zur Dekade 19 und bewirken einen Korrekturbetrag 400. Dies

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ίο

wiederholt sich, bis die Zählkapazität des Zählers 15 erschöpft ist

Die Zählung kann auch vor Erreichen des maximalen Zählerstandes im Zähler 15 abgebrochen werden, wobei dann die zuletzt registrierte Anzahl von der Anzahl der im gemessenen Volumen der Probeflüssigkeit enthaltenen Teilchen abhängt Außerdem wird die Zählung unterbrochen, wenn die Quecksilbersäule 10 den Kontakt 12 berührt. Zu diesem Zeitpunkt hat das vorgegebene Volumen der Flüssigkeitsprobe die Meßöffnung 5 passiert Beim Abschalten der Zählung durch die Quecksilbersäule 10 wird auch der Multivibrator 23 über die Steuerschaltung 22 getriggert, so daß die Schalter 24 und 26 im richtigen Augenblick geschlossen werden.

Vom Multivibrator 23 werden die Abfrageimpulse auf die Impulsformerschaltung 27 übertragen und dienen dann zum Abfragen der Abfragethyratrons der Dekaden 19 bis 21. Gleichzeitig gibt der Multivibrator 23 Impulse auf die Verstärker 29 bis 31, die über die Schalter 26 an die entsprechenden Hunderter-, Tausenderund Zehntausenderstellen der Druckvorrichtung 32 angeschlossen sind.

Die Abfrageimpulse erfüllen zwei wichtige Aufgaben. Sie schalten die Walzen der Registriervorrichtung im Drucker 32 jeweils um einen Schritt weiter und sie bewirken ein Abfragen der Abfragethyratrons der Zählerdekaden 19 bis 21. Sobald beim Abfragen der jeweiligen Zählerdekade das dem eingeschalteten Zählthyratron entsprechende Abfragethyratron erreicht wird, gelangt über die Leitung 34 ein Sperrimpuls auf den zugeordneten Verstärker. Die Walze des Druckers 32 hält dann bei der von dem eingeschalteten Abfragethyratron wiedergegebenen Zahl an.

Zum weiteren Verständnis der Erfindung und ihrer Wirkungsweise wird im folgenden unter Bezugnahme auf F i g. 4 eine vorteilhafte Ausführungsform der Korrekturimpuls-Geberschaltung erläutert, die den Schaltungen 41 bis 44 entspricht und mit einer der Schaltung 39 entsprechenden Verzögerungsschaltung versehen ist

Gemäß F i g. 4 sind die Anoden zweier Thyratrons 70 und 71 über Anodenwiderstände 72 und 73 an + 200 Volt angeschlossen. Die Kathode des Thyratrons 70 liegt über eine Schaltung mit einem Widerstand 74 und einem Kondensator 75 an Masse. Das Gitter des Thyratrons 70, dem über einen Kondensator 76 Steuerimpulse zugeführt werden, liegt über einen Widerstand 77 an einer Vorspannung von + 100 Volt Außerdem ist die Kathode des Thyratrons 70 über einen Koppelkondensator 78 mit dem Gitter des Thyratrons 71 verbunden. Dieses Gitter liegt über einen Widerstand 79 an einer Vorspannung von + 100 Volt Die Kathode des Thyratrons 71 steht über eine Schaltung mit einem Widerstand 80 und einem Kondensator 81 mit Masse in Verbindung und außerdem über eine Diode 82 mit dem Ausgang der Schaltung. Die Zeitkonstante von Widerstand 74 und Kondensator 75 ist dabei erheblich größer als diejenige von Widerstand 80 und Kondensator 81.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise dieser Schaltung wird auf F i g. 5 verwiesen. Ein dem Kondensator 76 zugeführter Eingangszahlimpuls 85 bewirkt nach einer bestimmten eingeprägten Zeitverzögerung die Ionisation oder Zündung des Thyratrons 70, wodurch dieses leitend ist und den Kondensator 75 auflädt Die Aufladung wird beendet, wenn die Spannung an den Kondensatoranschlüssen einen solchen Wert erreicht, daß dadurch die Anoden-Kathoden-Spannung des Thyratrons unter den lonisationswert absinkt. Das Thyratron ist dann wieder nichtleitend. Die Zeitkonstante der Schaltung 74 und 75 ist so festgelegt, daß man die Stromdurchlaß-Kurve 86 erhält, wobei eine Schwellspannung 87 den Stromdurchlaß des Thyratrons 70 begrenzt

Die Wirkungsweise des Thyratrons 71 stimmt mit derjenigen des Thyratrons 70 überein. Es wird also das Thyratron 71 über einen seinem Gitter zugeführten Impuls getriggert, worauf der Kondensator 81 so lange aufgeladen wird, bis die an ihm liegende Spannung den Stromdurchlaß des Thyratrons beendet Wie bereits erwähnt, ist die Aufladezeit des Kondensators 75 erheblich größer als diejenige des Kondensators 81. Während der Zeit des Stromdurchlasses nach der Kurve 86 wird auch der Kondensator 78 geladen und überträgt periodisch einen Teil seiner Ladung mittels eines Impulszuges 88 auf das Gitter des Thyratrons 71. Dadurch wird das Thyratron 71 periodisch leitend und der Kon-

ao densator 81 wird ebenso periodisch aufgeladen. Wie oft

der Kondensator be- und entladen werden kann, hängt dabei von der Speicherkapzität des Kondensators 78

ab.

Mit einem Widerstand 74 von 560 Ohm, einem Kondensator 75 von 47 Mikrofarad, einem Widerstand 80 von 1 Megohm und einem Kondensator 81 von 0,22 Mikrofarad muß ein Wert von 1,5 Mikrofarad für den Kondensator 78 gewählt werden, wenn man einen impuls pro Eingangsimpuls 85 erhalten will, von 2.7 Mi-

krofarad, um zwei Impuls^ und von 5,1 Mikrofarad, um vier Impulse pro Sekunde zu erhalten, wie sie der Impulszug 89 zeigt

In der gezeigten Ausführungsform sind lediglich eine einzige Verzögerungsschaltung 39, die bereits beschrie-

ben wurde, und vier Korrekturimpuls-Geberschaltungen 41 bis 44 vorhanden, von denen jede einen Fingangskondensator 78 von geeigneter Größe aufweist. Em Schaltschema ist in F i g. 6 gezeigt Die Ausgangsleitung 40, die in F i g. 4 mit dem Verbindungspunkt der

Kondensatoren 75 und 78 verbunden ist ist gemäß F ι g.6 auf gleiche Weise über entsprechende Kondensatoren 78 an jede der Korrekturimpuls-Geberschaitungen 41 bis 44 angeschlossen.

Es wurde bereits erwähnt daß jeder dieser Impulsge-

berschaltungen eine zugehörige Steuerschaltung 49 und 56 bis 58 zugeordnet ist wobei ein Thyratron 90. sobald es leitend ist eine Vorspannung auf das Guter des Thyratrons in der zugehörigen Impulsgeberschal tung gibt. Dies wird über entsprechende Leitungen 91

so bis 94 bewirkt die ebenfalls in F i g. 2 gezeigt sind. D.e I nyratrons der Steuerschaltungen lassen sich von der Leitung 52 auf die Eingangsleitungen 53 bis 55 mit enier Vorspannung versehen. Dadurch erhalten diese l hyratrons nur eine Vorspannung, wenn der Zähler 15

einen Zahlersund 10000 erreicht hat Das Thyratron der Steuerschaltung 49 erhält seine Vorspannung sofort nachdem die Bedienungsperson das Gerät eingeschaltet und das Thyratron 95 der Schaltung 64 über den Anschluß 65 gezündet hat

Die Thyratrons des Gerätes sind in bezug auf die Anodenspannungsquelle in zwei Hauptgruppen A und Bf eingeteilt Zu diesem Zweck umfaßt die Stromquelle 36 zwei getrennte Teile, von denen jedes einen gemein-

c IS ^^"wderstand 96 für die fragliche Gruppe

enthält D,eser Widerstand Hegt mit einer Diode 97 hi J.™*?, ^^e'Speiseleitungen 98 und 99 mit + 400 und L·TV, ^J** ^Ansch|össe A und B befinden sich an den Verbindungspunkten der entsprechenden Wider-

stände und Dioden und sind mit den Anodenanschlüssen der Thyratrons der entsprechenden Gruppe verbunden, welche Anschlösse in F i g. 6 mit den entsprechenden Bezugsziffern versehen sind. Infolge dieser Anodenkoppelung der zwei Thyratrongruppen kann immer nur ein einziges Thyratron pro Gruppe getriggert werden. Außerdem macht das Thyratron, das in einem bestimmten Augenblick durch die seinem Gitter zugeführte Spannung getriggert ist, das vorher leitende Thyratron nichtleitend, da dann die Anodenspannung an diesem zu schwach zur Aufrechterhaltung der Ionisation ist Die Wirkungsweise der Schaltung nach F i g. 6 soll nun im einzelnen ausgehend von einem Zeitpunkt beschrieben werden, in dem keines der Thyratrons der Schaltung leitend sein soll. Gestartet wird dadurch, daß ein impuls auf den Anschluß 65 der Startschaltung 64 gegeben wird, wodurch deren Thyratron 95 leitend wird, weil sein Gitter dauernd an einer Vorspannung von + 100 Volt liegt Der Strom des Thyratrons 95 bewirkt fiber eine Leitung 100 ein Potential am Gitter des Thyratrons 90 in der Steuerschaltung 49, so daß dieses eine Vorspannung besitzt. Darauf wird die Impulsgeberschaltung 41 funktionsbereit gemacht, um den tausendsten vom Zähler aufgezeichneten Impuls aufnehmen zu können.

In dem Augenblick, in dem die Zählerdekade 19 den tausendsten Impuls zäh, überträgt sie über die Leitung 37 einen Impuls auf die Verzögerungsschaltung 39. Da das Thyratron 70 infolge der Spannung von + 100 Volt an seinem Gitter dauernd vorgespannt ist, geht es in den leitenden Zustand über. Gleichzeitig wird das Thyratron der Steuerschaltung 49, das bisher seine Vorspannung über die Leitung 100 erhielt, über die Leitung 50 leitfähig und gibt fiber die zugehörige Leitung 91 eine Vorspannung auf das Thyratron 71 in der Korrekturschaltung 41.

Nach dem Eintreffen des zweitausendsten Impulses im Zähler überträgt die Zählerdekade 19 einen neuen Impuls auf die Verzögerungsschaltung 39, wodurch das Thyratron 70, das vorher infolge seines Kathodenkondensators 75 nichtleitend war, noch einmal leitend wird. Infolge der Vorspannung des Thyratrons 71 und der gewählten Größe des Kondensators 78 werden zwei Impulse erzeugt und über die Ausgangsleitung 61 der Korrekturschaltung 41 auf die Zehnerdekade 17 übertragen, wodurch diese um zwei Stellen weiterschaltet.

Dadurch wird ein Teilkorrekturbetrag 20 dem unkorngierten Zählerstand 2000 hinzugefügt und der Zähler springt, wie aus F i g. 3 linke untere Ecke zu erkennen ist auf die Zahl 2020. Diese Korrektur erfolgt jeweils wieder, wenn die Zähierdekade 19 einen der Zahl 1000 entsprechenden Ausgangsimpuls erzeugt so daß beim Eintreffen des Impulses 9840 am Eingang 101 des Zählers 15 dieser die um die Koinzidenzen korngierte Anzahl 10 000 anzeigt.

Sobald von der Zählerdekade 20 der der Zahl 10 000 zugehörige Impuls aasgeht wird das Thyratron 90 der Steuerschaltung 56 über die Leitungen 52 und 53 leitend. Gleichzeitig wird das zugehörige Thyratron in der Steuerschaltung 49 infolge der gemeinsamen Anodenkopplung am Punkt A der Stromquelle 36. wie bereits erwähnt abgeschaltet Durch diesen Vorgang wird von nun an die Leitung des Thyratrons 7i in der Korrekturschaltung 41 verhindert, deren Vorspannung eliminiert ist Darauf erhält das Gitter des Thyratrons 71 in der Korrekturschaltung 42 über die zugehörige Leitung 92 eine Vorspannung. Sobald die Zählerdekade 19 bei der Zähleranzeige II 000 wieder das Eintreffen des eintausendsten Impulses anzeigt, überträgt sie ein Signal auf das Gitter des Thyratrons 70 in der Verzögerungssehaltung 39, das dadurch leitend wird. Infolge der Größe des Kondensators 78 in der Schaltung 42 wird darauf vom Thyratron 71 lediglich ein Impuls erzeugt und über die betreffende Diode 62 und die Leitung 63 auf den Eingang der Dekade 19 übertragen. Wenn die Dekade 19 um eine Stelle weiterschaltet, wird der vom Zähler 15 angezeigten Zahl ein Korrekturbetrag 100 hinzuge fügt, so daß der Zähler die Zahl 11 100 anzeigt Der Detektor 1 hat zu diesem Zeitpunkt dem Zähler 15 lediglich 10 840 Impulse zugeführt Diese Korrektur um die Zahl 100 erscheint in F i g. 3 unter der Bezugsziffer 102 und bringt die automatische Korrekturkurve 69 von einem Fehler von - 1% sehr eng an die theoretische Korrekturkurve 68 heran. Diese Korrektur erfolgt jedesmal dann, wenn die Dekade 19 ein Ausgangssignal liefert, so lange, bis der Zähler die Zahl 40 000 anzeigt. Die Dekade 21 überträgt jedoch beim Zählerstand 30 000 über die Leitung 59 einen Impuls, der das Thyratron der Steuerschaltung 57 vorspannt Sobald der Zähler die Zahl 40 000 anzeigt macht die Dekade 20 das gleiche Thyratron über die Leitungen 52 und 54 leitend. Dem Eingang 101 des Zählers 15 wurden zu diesem

Λ5 Zeitpunkt nur 36 940 Impulse zugeführt Infolge der gemeinsamen Anodenkopplung wird das Thyratron der Steuerschaltung 56 abgeschaltet und gleichzeitig die Vorspannung des Gitters von Thyratron 71 in der zugehörigen Korrekturschaltung 42 aufgehoben. Die letzte- re kann damit keine Korrekturimpulse mehr erzeugen. Das Thyratron der Steuerschaltung 57 bringt dann eine Vorspannung auf das Gitter des Thyratrons in der Korrekturschaltung 43, das beim Eintreffen des nächsten Impulses am Ausgang der Dekade 19 bei der Zahl 41 000 zweimal leitend wird, einen Korrekturbetrag 200 erzeugt, wobei zwei Impulse an den Eingang der Dekade 19 gelangten. Diese Korrektur um 200 erfolgt so lange bei je 1000 Impulsen, bis der Zähler 15 die Zahl 80 000 anzeigt Der Zähler hat zu diesem Zeit punkt jedoch nur 68 300 Eingangsimpulse aufgenom men. Infolge der bei 40 000 beginnenden Korrektur schwingt die automatische Korrekturkurve 69 wieder von der Kurve für -1% zur Kurve für +1% zurück. Beim Zählerstand 80 000 erfolgt wieder eine Annä'ne rung an die Kurve — 1 %.

Beim Eintreffen des Impulses 70 000 erhält das Thyratron der Steuerschaltung 58 über die Leitung 60 eine Vorspannung, so daß, wenn die Dekade 20 bei den nächsten 10 000 Impulsen wieder einen Impuls abgibt dieses Thyratron eingeschaltet und das Thyratron in der vorherigen Steuerschaltung 57 abgeschaltet wird, wodurch auch das Thyratron in der Korrekturschaltung 43 unwirksam wird. Nun kann das Thyratron in der Korrekturschaltung 44 Impulse erzeugen, lnfolgedes sen erregt die Dekade 19 beim Eintreffen des Impulses 81 000 des Thyratron 70 in der Verzögerungsschaltung 39, so daß die Korrekturschaltung 44 infolge der Größe ihres Kondensators 78 vier Impulse erzeugt Diese Impulse gelangen über die erwähnte Diode 62 und die Leitung 63 zur Dekade 19. Die Dekade 19 schaltet darauf um vier Stellen weiter und bewirkt eine Korrektur um den Betrag 400. Die Anzeige des Zählers 15 wird auf diese Weise so lange nach je !000 Impulsen korrigiert bis der maximale Zählerstand erreicht ist Wenn das Gerät nicht durch Abschaltung der Speisespannungen an den Leitungen 98 und 99 gestoppt wird, bleibt das Thyratron in der Schaltung 58 bis zum Eintreffen des nächsten Startimpulses am Anschluß 65 eingeschal-

tet Dieser macht das Thyratron 95 leitend und schaltet das zuletzt gespeiste Thyratron ab.

In der vorhergehenden Buschreibung wurde lediglich eine mögliche Ausführungsform des Korrekturimpulsgenerators 35 erläutert Auch die Zahlenwerte für die Bauteile und die Zahlenbeispiele zur Darstellung der Wirkungsweise des Gerätes dienten lediglich de terung Das gleiche gut für die Korrekturkurv. F i g 3 die beide von dem vom Erfassungsgi zeugten unkorrigierten Fehler und dem gewü Genauigkeitsgrad abhängea

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Korrektur einer mit statistischen Fehlern behafteten Zählung von mikroskopischsn S Teilchen, insbesondere von Blutkörperchen, bei der die von den Teilchen ausgelösten Impulse addiert und dem Zählergebnis ein Korrekturwert entsprechend einer den durch Teilchen-Koinzidenz bedingten Fehler berücksichtigenden nichtlinearen Korrekturkurve hinzugefügt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bereits während der Zählung vorbestimmten, im wesentlichen äquidistanten Zwischenzählwerten vorbestimtnte, von Bereich zu Bereich ansteigende Teilkorrekturbeträge selbsttätig hinzugefügt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Teilchenkorrekturbetrages gegenüber dem erfaßten Zwischenzählwert festgelegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene einzelne Teilkorrekturbeträge gebildet werden, die von dem erfaßten Zwischenzählwert abhängen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnehmen und Erfassen der Zählimpulse digital mit mehreren Zählstufen e -folgt, und daß der Teilkorrekturbetrag in den Zeitpunkten der Korrektur abhängig vom Teilkorrekturbetrag und dem Zwischenzählwert einer bestimmten Zählstufe hinzugefügt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest von einigen der Zählstufen der gespeicherte, korrigierte Zählwert abnehmbar ist

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der von jeder Zählstufe gespeicherte Zählwert nacheinander abgefragt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die zu zählenden Teilchen in Suspension in einer Flüssigkeit befinden, daß das Erzeugen und Hinzufügen des Teilkorrekturbetrages in Abhängigkeit von der Suspensionsmenge erfolgt und daß eine Teiichenerfassungsvorrichtung nach dem Coulter-Prinzip verwendet wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Zähler (15), der die digitalen Teilchen-Zählimpulse summiert durch eine mit diesem Zähler verbundene Anordnung (38, 51), die den Zwischenzählwert im Verhältnis zur Aufeinanderfolge und den Zeitpunkten der Teilkorrekturen digital - erfaßt, durch Steuerschaltungen (49,56 bis 58), die die Aufeinanderfolge der Teilkorrekturen bestimmen, durch Erzeugerschaltungen (41 bis 44), die zumindest auf diese Steuerschaltungen (49, 56 bis 58) ansprechen und zu jeoem Korrekturzeitpunkt einen Teilkorrekturbetrag erzeugen, und durch Schaltverbinden (61 bis 63), die jeden erzeugten Teilkorrekturbetrag dem Zähler (15) zuführen, so daß der korrigierte Zwischenzählwert die Summe der Zähldaten und der Teilkorrekturbeträge darstellt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Ansteuerungen (36,45 bis 48), die mit der Erzeugerschaltung (41 bis 44) für die Teilkorrekturbe- ⁶S träge verbunden sind und die den Betrag des nachfolgenden Teilkorrekturbetrages zu dem erfaßten Zwischenzählwert in Bezug setzen.

ία Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 und

9 dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugerschiütung i41 bis 44) für die Teilkorrekturbeträge einzelne Abschnitte(78,80,81) zur Bestimmung einzelner, verschiedener Teflkorrekturbeträge aufweist, die von dem erfaßten Zwischenzählwert abhangen.

II Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis

10 dadurch gekennzeichnet, daß mehrere digital «»ordnete Zählstufen {16.17.19.20,21) den Zähler (15) bilden und daß zu den Korrekturzeitpunkten die Schaltverbindungen zum Hinzufügen der Teilkorrskturbeträge in Abhängigkeit vom Teilkorrek turbetrag und dem Wert des Zwischenzählwertes selektiv mit einer bestimmten Zählstufe verbunden

IZ Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis

11, dadurch gekennzeichnet daß eine Anordnung (4, ΙΟ* 13) zum Bewegen der Suspension vorhanden ist, und daß Steuerungen (U, 12) für die Anordnung zum Erzeugen und Hinzufügen des Teilkorrek turbetrages in Abhängigkeit von der Suspensionsmen ge vorgesehen sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 rvs.

12, dadurch gekennzeichnet daß die Teilchenerfav sägevorrichtung (I) mit dem Zähler (15) über einen Eingang (101) zur Aufnahme der Teilchenimpulse verbunden ist und der Zähler mehrere Ausgänge (37. 38, 51, 52. 59, 60) aufweist die von verschiedenen Zählstufen abgehen, daß ein Generator (35) für Korrekturimpulse mit mehreren Eingängen (40, 45 bis 48. 50. 53 bis 55. 59. 60) vorhanden ist die mit mehreren Ausgängen des Zählers verbunden sind, um selektiv bei bestimmten Zahlenwerten Korrekturimpulse abgeben zu können, und daß mindestens eine Rückführverbindung (61.63) vorhanden ist, die den Korrekturimpuisgenerator (35) mit dem Zähler (15) verbindet und es ermöglicht, diesem aufeinanderfolgend Korrekturimpulse mit einem ansteigenden Zahlenwert hinzuzufügen, so daß eine möglichst enge Annäherung an den zugelassenen Fehlerverlauf erfolgt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturimpuisgenerator (35) mindestens eine Steuerschaltung (49. 56 bis 58) mit einer ersten Gruppe (50, 53 Ims 55) von Eingängen umfaßt und daß mindestens eine Impulsgeberschaltung (41 bis 44) von dieser Steuerschaltung funktionsbereit gemacht wird und eine zweite Gruppe (40.45 bis 48) von Eingängen besitzt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet daß jede Impulsgeberschaltung (411 bis 44) Korrekturimpulse in die Rückführverbindung liefert und daß die Rückführverbindung so mit dem Zähler (15) verbunden ist daß jeder Korrekturimpuls abhängig vom Zahlzwischenwert das Äquivalent einer bestimmten Anzahl von Zählimpulsen darstellt

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Gruppe von Eingängen (59, 60) mit einzelnen Steuerschaltungen (57,58) verbunden ist, die sie bei bestimmten Zwischenzählwerten funktionsbereit macht

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere jeweils aus einer Steuerschaltung und einer Impulsgeberschaltung bestehende Paare (49, 41; 56, 42; 57, 43; 58, 44) vorgesehen sind und daß jedes Paar einen

^Eingang aus der ersten und der zweiten Gruppe ί aufweist und daß jedes Paar auf einen anderen Be-I reich der erfaßten Zahlenwerte anspricht t 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerschaltuiig (36) die ; Korrekturimpulse erzeugenden Paare (49, 41; 56, \ 42; 57,43; 58,44) so miteinander verbindet, daß lediglich ein Paar zu einem Korrekturzeitpunkt auf den Zahlerausgang ansprechen kann.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeich- jo ne*. durch eine erste Stromquelle (A), die gleichzeitig nur mit einer der Steuerschaltungen zur Versorgung mit Strom verbunden ist und daß die erste Gruppe der Eingänge zur Bestimmung der Aufeinanderfolge ihrer Wirkung mit den Steuerschaltun- gen verbunden ist

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß jede Impulsgeberschaltung ein Triggerelement (71) aufweist, mit dem ein Speicherelement (78) verbunden ist, das das so Triggerelement periodisch triggert und daß eine Schaltung (80, 81) vorhanden ist, die mit dem Ausgang des Triggerelements verbunden ist und dieses periodisch unwirksam macht

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet daß eine Verzögerungsschaltung (39) zwischen dem Zähler (15) und der zweiten Gruppe Eingänge angeordnet ist und mit einem Ausgang (40) an das Speicherelement angeschlossen ist.

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