DE1930597C3

DE1930597C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur einer mit statistischen Fehlern behafteten Zählung von mikroskopischen Teilchen, Insbesondere von Blutkörperchen

Info

Publication number: DE1930597C3
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: 1975-06-12
Also published as: DE1930597B2; GB1245690A; DE1930597A1; JPS493877B1; NL6909151A; CH534930A; SE351338B; US3626164A

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 Korrekturkurve 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 Kor-ekturbetrag 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 lieferte 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 kernphysikalischen 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 Bautei-Jg bedingt Während qjeser Totzeit ist das verwendete |3βΠΚ unempfindlich zur Aufnahme <jnd Verarbeitung weilerer Ereignisse. Bei dejo bekannten Gerät «ς «dies yorbestimmten äquidistantenZwischenzähfa^rteji vorbestimmte gleichbleibende Korrektucbetrtge lunzugefügt, so daß eise lineare Korrekturgleichung terföüt wird. Nicht ersichtlich ist, wie bei dieser bekannten Methode eine Korrektur nach einer quadratischen Kor rekturgleichung erfüllt werden soll

. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Korrektur einer mit statistischen Fehlem behafteten Zählung von mikroskopischen Teilchen, insbesondere van Blutkörperchen zu schaffen, durch das eine selbsttätige Korrektur des

is 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 Teilkorrekturbeträge selbsttätig hinzugefügt werden.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß sofort nach Durchführung eines Meßvorganges am Gerät ein korrigierter Zahlwert abgelesen werden kann. Hierdurch ist die Bedienung eines solchen Zählgerätes vereinfacht und zudem die Gefahr ausgeschaltet daß dutch 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 Teilkorrekturbetn»g 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 Dekadenzähler und Korrekturimpulsgenerator,

Fig.3 eine graphische Darstellung einer theoretischen, statistischen Fehlerkurve mit zugehörigen Grenzwertkurven,

F i g. 4 ein Schahschema der Kombination einer Verzögerungsschaltung und der die Korrektur bewirkenden Schaltungen bei einer bevorzugten Ausführungsform des Korrekturimpulsgenerators,
F i g. 5 ein Diagramm des Kurvenverlaufs bei der

Schaltung nach F i g. 4 und

Fi 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, beschrieb«!. Das Gerät enthält einen Detektor bzw. eine Meßanordnung 1 mit einem Be-

cherglas 2, das mit einer Probeflüssigkeit 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 bildea

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 fuhrt 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 komm! dann in Kontakt mit der Elektrode 11, und an die Elek «roden 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 Teil chen die zwischen den zwei Elektroden 6 und 7 vorhandene Impedanz, wodurch der durch die Rassigkeit fließende elektrische Strom verändert wind 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 gede aus vier Flip-Flop-Schaltungen besteht die in an sich bekannter Weise so miteniandet verbunden sind, tiäBfane Te16agiänrckae1n¥afoigt%hiefl Verstärker

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^^ii wandelt ^Ie Ύοη der Dekade 17 •ausgeSeääen and 3n*ftffef B^tervon «ter mittleren JOÖufrequeaz abliängerid&i|iSignale£?in Impulse von fenstanter Brette 6mMfä^äm^M, danrit sie auf i^iwr1cen können.

thyratron, zehn ZäWtl^mtr

dieDekatwird.

außerdem an einem Multivibrator 23, der Impulse mit niedriger Frequenz von beispielsweise 3 Hz erzeugt. Die Steuerschaltung wirkt außerdem auf Schalter 24,25 und 26, die zu bestimmten Zeitpunkten zugehörige Systerne 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 Meile der registrierten Zahl eine Trommel oder Zahl aufweist die sich einzeln mittels der zugeführten Impulse Schritt für Schritt weiterschalten lassen. Jeder Verstärker 29,30 und 31 besitzt einen Sperreingang 33, der über Leiter 34 mit einem der Abfragethyratrons der zugehörigen Dekade verbunden ist.

Ein Korrekturimpulsgenerator 35, der der Zählanordnung 15 zugeordnet ist, wird im folgenden, ebenso wie andere in F i 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 F i g. 2 zeigt Details des Korrekturimpulsgenerators 35 und des Zählers 15. dessen 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- - 35 sehen Zahlenwert nach der eingangs gegebenen Formel liegt Es wird zu diesem Zweck immer dann, wenn die Dekade 19 einen Impuls abgibt eine automatische Korrektur vorgenommen, d. h. also, bei jedem tausendsten impuls, der von dem Dekadenzähler erfaßt wird.

Der Korrekturzyklus gliedert sich in vier Teile, deren Bereiche von 2000 bis 9999, von 10000 bis 39 999. von 40 000 bis 79 999 und von 80 000 bis 100 000 reichen. In jedem dieser Bereiche wird ein anderer Korrekturwert erzeugt So werden in den vorstehend genannten Bereichen die Teilkorrekturbeträge 20, 100, 200 und 400 dem registrierten Zwtschenzählwert 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 Korrektunmpulsgenerator 35 umfaßt vier Kortekturschaltungen\^w6von⁴3Sae aus einer Schaltung zur Erzeugung der lioireTdunmpulse und ^feiner Steuerschaltung besteht: bieSe«orfektarschaltüngeh bewir-

ken die entsprecheifiien K^reläüreh^vünr2i3, 100, 200 und 490 Impulsepro iöOÖ gezählter impulse. Ζυ-dttfetn Zweck wird Sber emelÄiiung 37 läri^Signal VönNÄusgang 38 der DeJcaSe 19 fei* me^WrzSgeriingsschaltung 39 übertragen. Der Aiisgang*^) dieser VerSöge-

rungsschaltimgStein^b^EmgOTgÄongen ^5 bis 48 mit vier Kon&tati^eugungsiciiaiangen ^fl isisHU in Verbindimg. ΑυΒρί^ϊη feiangen dfe^vofl der*Bekade -ISf SQSgGllGIlQdl "illlpUlSC ilDCr eine oll ΏΙΒ- I VCl THiIK *»#

Die von der

roden ti Emgangsieiturigen 53 bis 55der

^anschlössen ist, Begt bis S& Ferner «bertrtgl eine ah die Dekade '21 änge-

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. S 70 000 erreicht

Ein Ausgang der Korrekturschaltung 41 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 iu 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 a$

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 Triggerbauteile, 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 dann in den dekadischen Zähler eingespeichert werden.

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

Eine 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 geliefert wird. Jeder Punkt der Kurve 68 ergibt somit den ent-

J| Um das Yerfahren und die Vorrichtung zur Korrek- ^■fair automatisch arbeiten zu lassen, wird zunächst eine 5$ ,automatische korrekturkurve, 69 gebildet, die sich in .Stufen äer statistischen^orcekturkurve möglichst eng

nauigkeit beräcksfchtigt wmLDie Grenzen dieser Genauigkeit sind «torch, fe^eme^tirye für 4- f% and J m> eingezeichnet Mä&l^nselbstveretändlich bei

elbstveretäl bei einer größeren oder klei-, lilso jguie größere oder , ||hjund demgemäß auch feinen größeren t^er^jf «n^en_:Äufwand an elektronisehen Schaltungeann CieFäf.jnKauf!nehmen.
* Vor, der ^Eriäuterung der Einzelheiten nach den F ig.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 10000 bewirkt die Dekade 20 einen Impuls¹ 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 Impulsgeberschaltung 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 40000 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 Ausgangs:mpuls der Dekade 19 erfolgt für den Zwischenzfihlwert.des Zählers^lS «ne^ -¹"¹ ~ ^J~ Betrag 200. Wenn somit tier Zähler IJ Zählerstand 4Q1X)0$zeig^wur_;de"n vom] diglich 37 100 Impulse geTiefeii|t>. ,. _v

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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 Ober die Schalter 26 an die entsprechenden Hunderter-, Tausenderund Zehntausenderstellen der Druckvorrichtung 32 angeschlossen sind

Die Abfrageimpulse erfüllen zwei wichtige Aufgabea 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 Verzögerungsschairung versehen ist

Gemäß F i g. 4 sind die Anoden zweier Thyratrons 70 und 71 Ober 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. DjeSes^Gitter liegt Ober einen Widerstand 79 an einer VijrapaninirigiVoa^iOO Volt TJte&a^ode des Tfeyrattöfts 74rsTetei)er eiWSchaltung mit einem Widerstand eO^^memK'o'ridensator Sl ⁷ihit Klasse in Verbindung und! außerdem ,-Über eine Diode 82 mit dem ^"^: ^gi^r^d^tung^DfeZeitkdnsfiuiie von Wider-

ich großer

ngswefee dieser Schaltung Sin äem kondensator 76 ^ nach einer

g die lonisawodurch dieses Die AnRa-

ffie Spannung an des Kon-' solchen ^ert erreicht, daß -S^ßanritmg des Thyra

trons 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 Stromdurchlaö 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 Kon-

»5 densator 75 von 47 Mikrofarad, einem Widerstand 80 von 1 Megohm und einem Kondensator 81 von 022 Mikrofarad muß ein Wert von 13 Mikrofarad für den Kondensator 78 gewählt werden, wenn man einen Impuls pro Eingangsimpuls 85 erhalten will von 2,7 Mikrofarad, um zwei impulse, 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 beschrieben wurde, und vier Korrekturimpuls-Geberschaltungen 41 bis 44 vorhanden, von denen jede einen Eingangskondensator 78 von geeigneter Größe aufweist. Ein 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 i g.6 auf gleiche Weise über entsprechende Kondensatoren 78 an jede der Korrekturimpuls-Geberschaltungen 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 Gitter des Thyratrons in der zugehörigen Impulsgeberschaltung gibt Dies win! über entsprechende Leitungen 91

So bis 94 bewirkt die ebenfalls in F i g. 2 gezeigt sind. Die Thyratrons der Steuerschaltungen lassen sich von der Leitung 52 auf die Emgangsleitungen S3 bis 55 mit einer Vorspannung verseheh.|Dadurch erhalten-diese' Thyratrons nur eitle Vörsßanriöng.^enrider Zähler 45

& einen Zählerstand lOOOQ^eicfif Mt ~=^·*«^~-- der Steuerschaltung^ e>hltt?s|p- . _._,
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stände und Dioden und sind mit den Anodenanschlüssen der Thyratrons der entsprechenden Gruppe verbunden, weiche Anschlüsse in Fig.(> mit den entsprechenden Bezugsziffern versehen sind. Infolge dieser Anodenkoppelung der zwei Thyralrongruppen kann S 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 Fig.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 -1- 100 Volt liegt Der Strom des Thyratrons 95 bewirkt Über eine Leitung 100 ein Potential am ao 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. as

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 über die zugehörige Leitung 91 eine Vorspannung auf das Thyratron 71 in der Korrektorschaltung 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 uir> zwei Stellen weiterschaltet.

Dadurch wird ein Teilkorrekturbetrag 20 dem unkorrigierten 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 Zählerdekade 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 korrigierte Anzahl 10000 anzeigt

Sobald von der Zählerdekade 20 der der Zahl 10 000 zugehörige Impuls ausgeht, 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 Anoden- «o kopplung am Punkt A der Stromquelle 36, wie bereits erwähnt, abgeschaltet Durch diesen Vorgang wird von mm an die Leitung des Thyratrons 71 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 11 000 wieder das Eintreffen des eintausendsten Impulses anzeigt, überträgt sie ein Signal auf das Gitter des Thyratrons 70 in der Vefzögferungsschältung 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 hinzugefügt, 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 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 letztere 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 80000 anzeigt Der Zähler hat zu diesem Zeitpunkt jedoch nur 68 300 Eingangsimpulse aufgenommen, infoige der bei 40000 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 Annäherung 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 10000 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. Infolgedessen erregt die Dekade 19 beim Eintreffen des Impulses 81000 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 1000 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 Ins turn Eintreffen des nächsten Startimpulses am Anschluß ti5 emgeschal-

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Hieiza 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

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< I, Vet&hren zur Korrektur «iner sot statistischen Fehlßrn behaftetes Zählung von mikroskopäsehen s Teflehen, insbesondere von Blutkörperchen, bei der die von den Teilchen ausgelösten Impulse addiert und dem Zahlergebnis ein Korrekturwert entsprechend einer den durch Teilchen-Koinzidenz bedingten Fehler berücksichtigenden nichdinearen Kor- «> rekturkurve hinzugefügt wird, dadarch gekennzeichnet, daß bereits während der Zahlung vorbestimmten, im wesentlichen äquidistanten Zwjsehenzählwerten vorbestimmte, von Bereich zu Bereich ansteigende Teilkorrekturbecräge selbsttätig hinzugefügt werden.

?„ Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Teildienkorrekturbetrages 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 erfolgt 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 Teilchenerfassungsvorrichtung 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 jedem 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 Teilkorrekturbeträge verbunden sind und die den Betrag des nachfolgenden Teilkorrekturbetrages zu dem erfaßten Zwischenzählwert in Bezug setzen.

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11. Vorrichtung nach einen» der Ansprache 8 bis

10. dadurch gekennzeichnet daß mehrere digöal geordnete Zählstufen (Ϊ6,17,19,20,21) dea Zähler (15) büden und daß zu den Korrekturaetounkten die Schaltverbindungen zum Hinzufügen Jsr Teilkorrekturbeträge in Abhängigkeit vom Teflkorrekturbetrag und dem Wert des Zwischenzähiwertes selektiv mit einer bestimmten Zählstufe verbunden sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis

11. dadurch gekennzeichnet daß eine Anordnung (4, tO, 13) zum Bewegen der Suspension vorhanden ist und daß Steuerungen (11, 12) für die Anordnung zum Erzeugen und Hinzufügen des Teflkorrekturbetrages in Abhängigkeit von der Suspensionsmenge vorgesehen sind

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis

12. dadurch gekennzeichnet daß die Teilchenerfassungsvorrichtung (1) mit dem Zähler (15) über einen Eingang (101) zur Aufnahme der Teilchenimpulse verbanden 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 Korrekturimpulsgenerator (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 Korrekturimpulsgenerator (35) mindestens eine Steuerschaltung (49, 56 bis 58) mit einer ersten Gruppe (50, 53 bis 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 (41 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 Zwischenzahlwerten 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

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gg aus 4er ersten and. der zweiten Gruppe aufweist und daß jedes Paar auf einen anderen Be_c. ieichdö erfaßten Zahlenwerte anspricht

* 18. Vorrichtung naeib Aosprfch t7, dadurch ge-„ „kennzeichnet, daß eine Steuerschaltung (36) die ,.ICorrekturimpulse erzeugenden Pam® (49, 41; SS, ' 42; 57,43; 5& 44) so miteinander verbindet, daß lediglich ein Paar zu einem Koneluurz»UpuQkt auf den Zählerausgang ansprechen kann.
t, . i& Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine erste Stromquelle (A), die gleichseitig nur mit einer der Steuerschaltungen zur Versorgung out Strom verbunden ist und daß die erste Gruppe der Eingänge zur Bestimmung der Aufein-. anderfolge ihrer Wirkung mit den Steuerschaltungen 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 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