DE2122445A1 - Measuring pore for electronic particle counting and measuring devices - Google Patents
Measuring pore for electronic particle counting and measuring devicesInfo
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Description
"Meßpore für elektronische Partikelzähl- und Meßgeräte" Beschreibung : Die Erfindung betrifft eine Meßpore für ein elektronisches Partikelzähl- und Meßgerät zum Zählep und zur Volumenmessung von in Elektrolytlösungen suspendierten Partikeln, z. B. rote und weiße Blutkörperchen, Bakterien usw."Measuring pore for electronic particle counting and measuring devices" Description : The invention relates to a measuring pore for an electronic particle counting and measuring device for counting and measuring the volume of particles suspended in electrolyte solutions, z. B. red and white blood cells, bacteria, etc.
Bei derartigen Meßporen ist es erforderlich, daß die Teilchen beim Passieren derselben elektrische signale (Widerstandsänderungen) auslösen, die dem Teilchenvolumen proportional sind; nur so lassen sich mit Hilfe derartiger Geräte Größenverteilungen von Teilchen erhalten.With such measuring pores, it is necessary that the particles when Passing the same electrical signals (resistance changes) trigger the Particle volumes are proportional; this is the only way to work with the help of such devices Obtain size distributions of particles.
Es ist bekannt, daß Teilchen, die durch eine enge Verbindung zwischen zwei mit einer Elektrolytlösung gefüllten Gefäßen gesaugt oder gedruckt werden, änderungen des elektrischen Widerstandes in dieser engen Verbindung auslösen, wenn sich in den beiden Gefäßen Elektroden befinden, an denen ein Gleichspannungspotential anliegt. In bereits bekannten Anordnungen wird diese Erscheinung dazu benutzt, Partikel auf elektronischem Wege zu zählen. Bei derartigen Geräten besteht die enge Verbindung im einfachsten Fall aus einer Pore in der Trennwand der zwei Gefäße oder aus einer kurzen Kapillare zwischen beiden Gefäßen. Es ist weiterhin bekannt, daß die Größe der elektrischen Signale neben dem Teilchenvolumen unter anderem auch davon abhängt, ob die Teilchen durch die Mitte der Pore bzw. der Kapillare von einem Gefäß in das andere gelangen oder ob sie außerhalb der Mitte oder sogar am Rande der Pore bzw. der Kapillare von einem Gefäß in das andere hinüberwandern. Gleiche Teilchen können so elektrische Signale auslösen, die in Abhängigkeit von der Durchtrittsstelle durch die Pore oder Kapillare um mehr als den Faktor 2 voneinander differieren. Werden diese Signale als Maße für die Volumina der Teilchen benutzt, resultieren daraus -Volumenverteilungen, die in erheblichem Maße fehlerhaft sind. Es ist bereits eine Anordnung bekannt, bei der diese Fehlerquelle dadurch ausgeschaltet wird, daß mit Hilfe einer Zentralstrahlanordnung die Teilchen an definierter Stelle, in der Regel im Zentrum der Pore oder Kapillare, die die leitende Verbindung zwischen den beiden Gefäßen darstellt, von einem Gefäß in das andere gesaugt oder gedrückt werden. Auf diese Weise bedingen gleich große Teilchen auch gleich große Widerstandsänderungen bei ihrem Durchtritt durch die Pore oder Kapillare.It is known that particles formed by a close connection between two vessels filled with an electrolyte solution are sucked or printed, trigger changes in the electrical resistance in this close connection, if There are electrodes in the two vessels, at which a direct voltage potential is present. In already known arrangements, this phenomenon is used to create particles count electronically. Such devices are closely related in the simplest case from a pore in the dividing wall of the two vessels or from one short capillary between the two vessels. It is also known that the size the electrical signals depend on the particle volume, among other things, whether the particles pass through the middle of the pore or the capillary from a vessel into the others arrive or whether they are outside the center or even at the edge of the pore or the capillary migrate from one vessel to the other. Same particles can thus triggering electrical signals depending on the point of passage through the pore or capillary by more than a factor of 2 from each other differ. If these signals are used as measures for the volumes of the particles, the result from this - volume distributions that are significantly erroneous. It is already an arrangement known in which this source of error is eliminated in that with the help of a central beam arrangement, the particles at a defined point in which Usually in the center of the pore or capillary that forms the conductive connection between the represents both vessels, are sucked or pressed from one vessel into the other. In this way, particles of the same size cause changes in resistance of the same size when they pass through the pore or capillary.
Eine derartige Zentralstrahlanordnung ist sehr kompliziert, sie erfodert einen großen technischen Aufwand. Da der Durchmesser der Pore oder Kapillare sehr klein ist, für Blutkörperchen z. B. 70 bis 100 /um, erfordert eine derartige Zentralstrahlanordnung zudem einen erheblichen Aufwand beim Zusammenbau und insbesondere auch bei der Justierung der Zuleitung für die Teilchensuspension und der Pore oder Kapillare, damit die Teilchen tatsächlich an definierter Stelle, z. B. in der Mitte der Pore oder Kapillare, von einem Gefäß in das andere hinüber wandern. Ein weiterer wesentlicher Nachteil der Zentralstrahlanordnung besteht darin daß mit zwei verschiedenen Flüssigkeiten gearbeitet werden muß. Durch eine getrennte Zuführung muß nämlich der die Teilchen enthaltende Zentralstrahl von einem teilchenfreien Mantelstrom umhüllt werden. Es ist erforderlich, daß ein geeignetes Verhältnis von Dispersionsstrom zu Hüllstrom eingehalten wird, was weitere Einstell- bzw. Justierungsprobleme aufgibt.Such a central beam arrangement is very complicated and required a great technical effort. Because the diameter of the pore or capillary is very large is small, for blood cells e.g. B. 70 to 100 / µm, requires such a central beam arrangement in addition, a considerable effort in assembly and, in particular, in adjustment the supply line for the particle suspension and the pore or capillary so that the Particle actually at a defined point, e.g. B. in the middle of the pore or capillary, migrate from one vessel to the other. Another major disadvantage the central jet arrangement is that with two different liquids must be worked. The particles must be fed separately containing central jet are enveloped by a particle-free sheath flow. It it is necessary that a suitable ratio of dispersion flow to sheath flow is adhered to, which gives rise to further setting or adjustment problems.
Der Erfindungliegt die Aufgabe zugrunde, elektronische Partikelzähl- und -meßgeräte so zu vereinfachen, daß zum Messen der Teilchen aufwendige Zentralstrahlanordnungen unnötig werden und die schwierige Justierung bzw. der Zusammenbau von Suspensionszuleitung und Pore bzw. Kapillare sowie die Einstellung und Regulierung von Dispersionsstrom und Hüllstrom wegfallen.The invention is based on the object of electronic particle counting To simplify and measuring devices so that for measuring the particles complex central beam arrangements become unnecessary and the difficult adjustment or assembly of the suspension supply line and pore or capillary as well as the setting and regulation of Dispersion stream and sheath current are omitted.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vor der Pore bzw. Kapillare aus elektrisch nichtleitendem Material, z. B.This object is achieved according to the invention in that in front of the pore or capillary made of electrically non-conductive material, e.g. B.
Glas, ein Kapillarrohr aus leitendem Material, z. B. Platin, angeordnet ist. In diesem vorgeschalteten Kapillarrohr, das während des Zähl- und Meßvorganges von einem laminaren buspensionsstrom durchflossen wird, findet nach bekannten Gesetzen der Strömungsphysik (Eleventh International Congress of Applied Mechanics München 1964 -EBericht) eine Entmischung der Suspension in der Weise statt, daß nach Zurücklegen einer gewissen Rohrlänge eine Grenzschicht mit einer Dicke von ca. 5 Teilchendurchmessern frei "von Teilchen ist. Dadurch befinden sich beim Passieren der Pore aus nicht leitendem Material alle Teilchen in einem bestimmten Abstand vom Porenrand; somit wandern alle Teilchen in einem Bereich der Pore von einem Gefäß in das andere, in dem die wesentliche Voraussetzung dafür erfüllt ist, daß Jedes Teilchen einen seiner Größe entsprechenden elektrischen Impuls beim Durchtritt durch die Pore auslöst.Glass, a capillary tube made of conductive material, e.g. B. platinum arranged is. In this upstream capillary tube that is used during the counting and measuring process is traversed by a laminar bus pension flow, takes place according to known laws of fluid physics (Eleventh International Congress of Applied Mechanics Munich 1964 -E report) a segregation of the suspension in such a way that after laying back a certain pipe length a boundary layer with a thickness of about 5 particle diameters is free "of particles. As a result, when passing through the pore, there are no conductive material all particles at a certain distance from the pore edge; Consequently all particles in one area of the pore migrate from one vessel to the other, in which the essential prerequisite is fulfilled for each particle to have one of its Size triggers corresponding electrical impulse when passing through the pore.
Um das für die Zählung und Messung der Teilchen empfindliche Volumen im Bereich der aus nichtleitendem Material bestehenden Pore bzw. Kapillare zur Vermeidung eines zu hohen Koinzidenzanteils möglichst klein zu halten, ist die Pore bzw. Kapillare aus elektrisch nichtleitendem Material besonders kurz; einen ausreichenden inneren elektrischen Widerstand des verwendeten Materials vorausgesetzt, beträgt die Länge der Kapillare aus diesem elektrisch nichtleitenden Material nur einige Am, während die vorgesetzte Kapillare aus elektrisch leitendem Material mindestens So lang ist, damit alle Teilchen beim Passieren dieser Kapillare die für die genaue Messung der Teilchen erforderliche Orientierung in einem bestimmten Abstand von der Wand der Kapillare erfahren; für mikroskopische Teilchen, Blutkörperchen, ist eine Länge der vorgesetzten Kapillare von 500 tm ausreichend.The volume sensitive for counting and measuring the particles in the area of the pore or capillary made of non-conductive material to avoid To keep an excessively high proportion of coincidence as small as possible is the pore or capillary made of electrically non-conductive material, particularly short; a sufficient inner Assuming the electrical resistance of the material used, the length is the capillary made of this electrically non-conductive material only a few Am, while the capillary made of electrically conductive material in front is at least as long as so that all particles when passing this capillary are necessary for the exact measurement of the Particle required orientation at a certain distance from the wall of the Experience capillary; for microscopic particles, blood cells, is a length the capillary of 500 tm in front is sufficient.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß alle zu messenden Teilchen in einem Bereich den Querschnitt der als Pore oder Kapillare ausgebildeten leitenden Verbindung zwischen den beiden Gefäßen passieren, in dem sie Widerstandsänderungen in dieser leitenden Verbindung auslösen, die den Teilchengrößen proportional sind. Randbereiche der Pore bzw. Kapillare, in denen artifiziell zu große Widerstandsänderungen und damit falsche Signale ausgelöst werden, werden bei der hier beschriebenen Anordnung nicht von den Teilchen durchwandert. Damit sind auf elektronischem Wege genaue Größenmessungen von mikroskopisch kleinen Teilchen möglich. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß gegenüber anderen bekannten Anordnungen, die der gleichen Aufgabe dienen, keinerlei- Justierungen erforderlich sind. Weiterhin ist es von großem Vorteil, daß nur mit einem Flüssigkeitsstrom, dem Dispersionsstrom>gearbeitet wird; das reduziert den technischen Aufwand, den derartige Geräte erfordern, ganz erheblich. Die Vorschaltung einer zylindrischen oder leicht konischen Kapillare aus elektrisch leitendem Material vor eine besonders kurze Kapillare aus elektrisch nicht leitendem Material, führt in vorteilhafter Weise dazu, daß das für die Zählung und Messung der Teilchen empfindliche Meßvolumen besonders klein ist; damit ist bei derartigen Messungen der Koinzidenzanteil klein d.h.The advantages that can be achieved with the invention are, in particular, that all particles to be measured in one area have the cross-section the as a pore or capillary formed conductive connection between the two vessels happen by triggering changes in resistance in this conductive connection, which are proportional to the particle sizes. Edge areas of the pore or capillary, in which artificially too large changes in resistance and thus false signals are triggered are not traversed by the particles in the arrangement described here. This enables precise size measurements of microscopic ones by electronic means Particles possible. Another advantage of the invention is that compared to other known arrangements that serve the same task, no adjustments required are. Furthermore, it is of great advantage that only with one flow of liquid, the dispersion stream> is used; this reduces the technical effort, require such devices, quite significantly. The upstream connection of a cylindrical or slightly conical capillary made of electrically conductive material in front of a special short capillary made of electrically non-conductive material, results in more advantageous Way that the measuring volume sensitive for the counting and measuring of the particles is particularly small; the coincidence component is therefore small in such measurements i.e.
der Anteil von Zähl- oder Meßereignissen, in denen sich mehr als nur ein einzelnes Teilchen in dem empfindlichen Meßbereich befindet.the proportion of counting or measuring events in which there is more than just a single particle is in the sensitive measurement area.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 das Gefäß 1 mit der Teilchensuspension, die durch eine Druckdifferenz während des Zähl- und Meßvorganges durch eine kleine Pore oder enge Kapillare 2 in ein zweites Gefäß 3 gelangt. In den beiden Gefäßen 1, 3 befinden sich Je eine Elektrode 4, ), an denen ein Gleichspannungspotential anliegt 6. Die Widerstandsänderungen, die die Teilchen beim Passieren der Pore oder Kapillare auslösens werden als elektrische pannungssignale an dem Arbeitswiderstand 10 von an sich bekannten AnordnungCt gezählt und entsprechend ihrer Größe klassifiziert.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. 1 shows the vessel 1 with the particle suspension, due to a pressure difference during the counting and measuring process due to a small one Pore or narrow capillary 2 enters a second vessel 3. In the two vessels 1, 3 are each an electrode 4,), at which a direct voltage potential 6. The changes in resistance caused by the particles when passing through the pore or Capillary triggering are generated as electrical voltage signals on the working resistor 10 from on known arrangementCt counted and according to their Size classified.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer als Verbindung zwischen den beiden Gefäßen dienenden Pore oder Kapillare. Die Trennwand 12 zwischen den beiden Gefäßen'l, 7 weist ein relativ großes Fenster 8 auf. In dieses Fenster 8 ist eine besonders dünne Platte aus elektisch nicht leitendem Material 9 eingefügt, die selbst eine die elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Gefäßen 1, 3 darstellende Pore oder Kapillare 2 enthält; diese stellt die eigentliche Meßpore dar, in ihr und in ihrer näheren Umgebung befindet sich das für den Nachweis von Teilchen empfindliche Volumen des verwendeten Elektrolyts. An der Seite der dünnen Platte 9> die in die Richtung weist, aus der die Dispersion geströmt kommt, ist eine konische oder leicht zylindrische Kapillare aus elektrisch leitendem Material 11 angebracht. In dieser werden während des Durchströmens der suspension alle Teilchen so ausgerichtet, daß sie die Pore bzw.Fig. 2 shows an embodiment of a connection between the pore or capillary serving the two vessels. The partition 12 between the Both vessels 1, 7 have a relatively large window 8. In this window 8 a particularly thin plate made of electrically non-conductive material 9 is inserted, which itself is the electrically conductive connection between the two vessels 1, 3 contains representative pore or capillary 2; this represents the actual measuring pore dar, in it and in its immediate vicinity is that for the detection of Particle sensitive volume of the electrolyte used. On the side of the thin Plate 9> which points in the direction from which the dispersion flows a conical or slightly cylindrical capillary made of electrically conductive material 11 attached. During the flow through the suspension, all particles are in this aligned so that they open the pore or
Kapillare aus elektrisch nicht leitendem Material 9 in einem bestimmten Abstand vom Porenrand bzw. von der Kapillarinnenwand passieren. Durch die Randbereiche der Pore oder Kapillare 9 wandern keine Teilchen, so daß fehlerhaft zu große Meßsignale nicht ausgelöst werden. Bestimmte an sich bekannte Anordnungen dienen dazu, daß während eines jeden Zähl- oder Meßvorganges ein bestimmtes buspensionsvolumen durch die Kapillare oder Pore 9 gedrückt oder gesaugt wird, damit eine erhaltene Teilchenzahl einem Flüssigkeitsvolumen zugeordnet werden kann.Capillary made of electrically non-conductive material 9 in a certain Pass the distance from the pore edge or from the inner wall of the capillary. Through the edge areas the pore or capillary 9 no particles migrate, so that incorrectly too large measurement signals not triggered. Certain arrangements known per se serve that a certain buspension volume during each counting or measuring process the capillary or pore 9 is pressed or sucked so as to obtain a particle number can be assigned to a liquid volume.
Claims (2)
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| DE2122445A DE2122445C3 (en) | 1971-05-06 | 1971-05-06 | Flow opening of an electrical counting and measuring device for particles suspended in a liquid |
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Publications (3)
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| DE2122445A1 true DE2122445A1 (en) | 1972-11-16 |
| DE2122445B2 DE2122445B2 (en) | 1974-08-01 |
| DE2122445C3 DE2122445C3 (en) | 1975-03-20 |
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ID=5807065
Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0193394A2 (en) * | 1985-02-27 | 1986-09-03 | Alcan International Limited | Apparatus for studying particles |
-
1971
- 1971-05-06 DE DE2122445A patent/DE2122445C3/en not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0193394A2 (en) * | 1985-02-27 | 1986-09-03 | Alcan International Limited | Apparatus for studying particles |
| EP0193394A3 (en) * | 1985-02-27 | 1987-09-23 | Alcan International Limited | Apparatus for studying particles |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2122445B2 (en) | 1974-08-01 |
| DE2122445C3 (en) | 1975-03-20 |
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Legal Events
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| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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