DE3146423C2 - - Google Patents
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- DE3146423C2 DE3146423C2 DE3146423T DE3146423T DE3146423C2 DE 3146423 C2 DE3146423 C2 DE 3146423C2 DE 3146423 T DE3146423 T DE 3146423T DE 3146423 T DE3146423 T DE 3146423T DE 3146423 C2 DE3146423 C2 DE 3146423C2
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Electro-optical investigation, e.g. flow cytometers
- G01N15/1468—Electro-optical investigation, e.g. flow cytometers with spatial resolution of the texture or inner structure of the particle
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- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Electro-optical investigation, e.g. flow cytometers
- G01N2015/1486—Counting the particles
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Analyse von Partikeln in
einem Strömungsmittel, eine Vorrichtung zur Durchführung dieses
Verfahrens sowie eine Durchflußküvette zur Verwendung in dem
Verfahren.
Es sind bereits bedeutende Fortschritte zur Automatisierung des
Zählens von Blutzellen in einer Serumprobe gemacht worden. Das
bekannteste Gerät für Blutzählungen ist der sogenannte Coulter-
Zähler, bei dem Blutzellen in einer einzigen Reihe durch eine
Öffnung geleitet werden und durch die Art, in der sich die elektri
schen Eigenschaften an der Öffnung ändern, festgestellt und gezählt
werden. Bisher gibt es jedoch keine automatisierten Geräte zum
Analysieren und Auswerten multipler Zellen, z. B. normaler Zellen,
Targetzellen, Sichelzellen, usw., die in einem Strömungsfluß einer
gegebenen Blutprobe enthalten sein können. In der US-PS 40 97 845
wird eine Vorrichtung zum Klassifizieren und Unterscheiden ver
schiedener Zellen vorgeschlagen. Allerdings lehrt dieses Patent
die Verwendung eines Objektträgers. Wenn also Angaben der genannten
Art über multiple Zellen erwünscht sind, ist es normal handels
üblich, diese Angaben dadurch zu erhalten, daß ein Objektträger
vorbereitet wird, bei dem die Zellen in einer Bildebene festliegen,
und daß eine Bedienungsperson oder eine Maschine, die geeignet ist,
Muster zu erkennen, statistisch signifikante Zahlen der Zellen
zählt, während diese, jeweils eine zur Zeit, durch ein Mikroskop
auf dem Objektträger betrachtet werden.
In den vergangenen Jahren sind bereits Versuche zur optischen
Analyse von in einem Strömungsfluß fließenden Partikeln unter
nommen worden. So zeigen Kay et al., "Journal of Histochemistry and
Cytochemistry", Bd. 27, S. 329 (1979) eine Öffnung nach Art von
Coulter für in einer einzigen Reihe bewegte Zellen, die auf ein
Vidikon vergrößert werden. Außerdem zeigen Kachel et al., "Journal
of Histochemistry and Cytochemistry", Bd. 27, S. 335, eine Vor
richtung, mit der Zellen in Einzelreihe durch einen mikroskopischen
Bereich bewegt werden, wo sie photographiert werden. Von diesen
Leuten ist zwar für die Automatisierung der Teilchenanalyse in
einer einzigen Reihe Arbeit geleistet worden, aber es ist nichts
darüber berichtet worden, daß eine automatisierte Teilchenanalyse
in einem Strömungsfluß bewerkstelligt wurde, ohne daß dazu die
Teilchen in einem Strom in Einfachreihe angeordnet werden mußten,
siehe z. B. "Flow Cytometry and Sorting", Melaned et al.,
John Wiley & Sons, 1979, Kapitel 1.
Es ist eine Vorrichtung mit einer Durchflußküvette zur Messung
gewisser Eigenschaften von in einem Strömungsmittel suspendierten
Partikeln, wie Volumen und/oder Fluoreszenzeigenschaften, bekannt,
bei der notwendigerweise die Partikel in einer einzigen Reihe
strömen, da sonst eine Messung von Eigenschaften einzelner
Partikel - was von einer optischen Analyse desselben zu unter
scheiden ist - nicht möglich wäre, vergl. DE 26 56 263 A1. Diese
bekannte Vorrichtung umfaßt einen Körper, der einen sich von
einem Einlaß zu einem Auslaß erstreckenden Kanal aufweist, wobei
der Kanal ein Einlaßelement zur Einführung des die zu unter
suchenden Partikel enthaltenden Strömungsmittels, und eine Einlaß
öffnung zur Einführung eines Hüllströmungsmittels umfaßt, so daß
der anfängliche Weg des Partikelstroms in dem Kanal durch einen
Strömungsmittelmantel umgeben ist, wobei dieser Kanal zwischen
Einlaß und Auslaß eine Teil aufweist, der die Prüfung des Strö
mungsmittels und von Partikeln in dem Kanal mit Abbildungseinrich
tungen erlaubt, wobei dieser Teil eine Breite größer als seine
Dicke hat, wobei die Dicke so gewählt ist, daß sie größer ist
als die maximale erwartete Dicke der zu untersuchenden Partikel,
wobei diese Passage sich vom Einlaß zum Eingang des Untersuchungs
teils verjüngt, sowohl in einer Ebene parallel zur Breite des
Untersuchungsteils als auch einer Ebene parallel zur Dicke des
Untersuchungsteils, derart, daß die Querschnittsfläche der
Passage sich längs des Strömungsweges vom Strömungseinlaß zum
Eingang des Untersuchungsteils merklich verringert.
Weiter ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Analysieren von Partikeln in dem Strömungsmittel bekannt, bei
dem Bilder von Partikeln im Strömungsmittel auf ein Array aus
lichtempfindlichen Elektronikelementen fokussiert werden,
wobei jedes der Bilder und der Partikel darin analysiert
wird, wobei der Ausgang des Arrays aus lichtempfindlichen
Elektronikelementen mit elektronischen Prozessoren verbunden
ist, um den Bildausgang von diesem Array zu bewerten (vgl. US-
PS 40 75 462).
Weiter ist eine Technik zur Bestimmung der Zählung
von roten Blutkörperchen bekannt, bei der ein bandartiger
Blutstrom an Öffnungen in einer Durchflußküvette vorbeiströmt,
die den bandartigen Strom formt, wobei Fotozelleneinrichtungen
vorgesehen sind, um die gewünschte Zählung zu erhalten (US-PS
27 91 150).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Partikelstrom, z. B. Blut, so aufzubereiten, daß Partikel mit
unterschiedlichen Eigenschaften, wie Größe oder Form,
identifiziert werden können, um die Schaffung von
Verfahren und Vorrichtungen zu ermöglichen, welche die Analyse und
die Zählung unterschiedlicher Partikeltypen erlauben, wobei
auch gemeinsam im Strom fließende Partikel unterschieden
werden sollen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 5
bzw. 9 gelöst, wobei die Merkmale der Ansprüche 1 und 5 noch zusätzliche
Lösungsaspekte hinsichtlich der Analyse bzw. der Zählung der
Partikeltypen enthalten.
Durch die Erfindung werden also ein Verfahren, eine Vorrichtung sowie
eine Durchflußküvette geschaffen, mit dem bzw. der eine Strömungsmittel
probe durch einen kontrollierten Strömungsweg geführt wird, wo die Par
tikel in der Probe auf einen flachen, aber breiten Bildbereich einge
schränkt sind, der in der Tiefe von der Größenordnung der Partikel ist
und ein Vielfaches der Breite der Partikel hat. Der Partikelstrom
in dem Bildbereich wird vergrößert und eine Serie von Standbildern
der Partikel wird angefertigt und dann kombiniert, um Maße für den
Zellengehalt des ursprünglichen Strömungsmittelstromes zu erzeugen.
Auf diese Weise kann mehr als ein Partikel in einem einzelnen Feld
untersucht werden, und unterschiedliche Partikel können optisch
unterschieden werden, wobei sich eine Anzahl von wichtigen Vorteilen
ergibt. Beispielsweise können zwei gemeinsam strömende Zellen optisch
erkannt werden, während ein Coulter-Zähler sie als eine einzelne
Zelle doppelter Größe erkennen würde.
Beim Stand der Technik, beispielsweise gemäß US-PS 40 75 462, wurde
zwar eine Umsetzung der Partikelbilder in digitale Daten und Analyse
der Daten durch Digitallogik in Betracht gezogen, um Partikelzählungen,
Größe, Form und andere körperliche Charakteristiken zu erhalten, das
volle Potential digitaler Verarbeitung wurde jedoch nicht erkannt.
Gemäß einer speziell vorteilhaften Ausführungsform, die Gegenstand des Anspruchs 2 ist, werden die erhal
tenen Standbilder mit bekannten digitalen Aufbereitungstechniken
aufbereitet. Solche Aufbereitungstechniken sind für Satelliten
bilder entwickelt worden und erheblich leistungsfähiger als eine
einfache Akkumulation mittels Zwischenspeicherung im lichtempfind
lichen Array selbst, wie beim Stand der Technik in Betracht gezogen.
Erwähnenswerte Beispiele solcher Aufbereitungstechniken sind Grau
skalen-Transformationen und Kantenverfolgungs-Programme.
Eine spezielle Ausführungsform dieser Aufbereitungstechnik ist
Gegenstand des Anspruchs 3.
Wenn also einmal eine Reihe von Standbildern in digitaler Form
erhalten worden ist, kann sehr tiefgehende Information über die
Partikel in der Bildserie erhalten werden, je nach der Komplexität
der Rechnerausstattung und der Programme, die zur Analyse der Bilder
verwendet werden können. Mit anderen Worten, die Erfindung kann zur
Analyse einer Vielzahl von optisch wahrnehmbaren Partikeln ver
wendet werden, die sich in einem Strom bewegen, sowohl biologische
Partikel, wie Zellen in Blut oder Zellen, Bakterien und Kristalle
in Urin oder Partikel in Gasanalysatoren etc., und das Ergebnis
dieser Messungen kann zur Prozeßsteuerung verwendet werden, beispiels
weise in der Ausgabe von Nährstoffen in einen Mikroorganismen ent
haltenden Strom, wie oben erwähnt, der Steuerung des Wachstums von
Polymeren und Kristallen, etc.
Die erhaltene Information kann leicht mit dem ursprünglichen Volumen
der Blutprobe korreliert werden, von der die Standbilder erhalten
worden sind, und zwar mit einer Vielzahl von Verfahren zur Kalibrierung
der Resultate sowohl hinsichtlich Partikelgröße als auch deren
Konzentration. Eine speziell vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich
aus Anspruch 4.
Bei der Vorrichtung und der
Durchflußküvette nach der Erfindung wird der fließende Partikel
strom in einer Durchflußkammer erhalten, die die Partikel in einem
Strom lenkt, der etwa die Dicke der dicksten Partikel hat und mehr
fach breiter ist als die breitesten Partikel, beispielsweise mehr
als 100mal so breit ist wie die breitesten Partikel. Beim Stand
der Technik wurden hydrodynamische Kräfte von strömenden Strömungs
mitteln zur hydrodynamischen Fokussierung der Partikel in eine
einzelne Reihe verwendet, bei der Konstruktion der Vorrichtung
und der Durchflußküvette nach der Erfindung werden diese hydro
dynamischen Kräfte aber zunächst dazu verwendet, die Partikel in
der gewünschten Weise zu orientieren, und anschließend, um sie in
der Ebene der Passage zu verteilen; die Durchflußeigenschaften in
der Passage werden in der gleichen Weise kontrolliert wie beim Stand
der Technik, indem der Strömungsmitteldruck in der Probe bzw. dem
Hüll-Strömungsmittel eingestellt wird. Auf diese Weise kann erreicht
werden, daß der Strom im Bildbereich eine Querschnittsfläche mit
minimalen Schwerkräften hat, die nicht wesentlich größer ist als die
minimale Querschnittsfläche der Partikel, so daß die Partikel im
fließenden Strom in der Weise ausgerichtet sind, daß ihr minimaler
Querschnitt sich quer zur Strömungsrichtung erstreckt. Der Ausdruck
"minimale Scherung" wird hier im Sinne von "minimaler Geschwindig
keitsgradient" verwendet, so daß ein sich im Strom bewegender Partikel
dazu neigt, sich selbst mit der Strömungsrichtung auszufluchten, wie
ein Baumstamm, der einen Fluß hinabschwimmt, sich selbst mit der
Strömungsrichtung ausrichtet, wenn ein Strömungsgradient vorhanden
ist.
Spezielle Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben
sich aus den Ansprüchen 6 bis 8.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines
in den Zeichnungen dargestellten Durchführungsbeispiels
näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum
Prüfen eines Strömungsflusses gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 enthaltene Strö
mungskammer;
Fig. 3 einen Querschnitt der in Fig. 2 gezeigten Vorrich
tung, in der mit 3-3 bezeichneten Ebene;
Fig. 4 ein Schaltschema des im Fall der Vorrichtung gemäß
Fig. 1 verwendeten elektronischen Prozessors.
Wie aus den Zeichnungen, insbesondere aus Fig. 1 hervor
geht, weist die Vorrichtung ein Gehäuse 10 auf, welches
eine Strömungskammer mit einem Einlaß 12 für eine Blut
probe und einem Auslaß 14 enthält, wobei sich zwischen dem
Einlaß und dem Auslaß ein Kanal 16 an einem Abbildungs
bereich 18 vorbeierstreckt. Der Kanal 16 hat ei
nen Einlaß mit einer Leitung 20, die zum Anschluß an einen
Behälter 22 für Salzlösung geeignet ist. Wie Fig. 2 und 3
zeigen, ist im Einlaß 12 für die Blutprobe eine Nadel 24 im
Kanal 16 in Strömungsrichtung hinter der Leitung 20 vorge
sehen, die an einen Behälter 26 angeschlossen ist, der eine
zu analysierende Blutprobe enthalten kann.
Die Querschnittsfläche des Kanals 16 wird mit zunehmender
Entfernung von Einlaß 12 für die Blutprobe zum Abbildungs
bereich 18 progressiv kleiner und gleichzeitig viel flacher.
Vom Eingang des Abbildungsbereichs 18 zum Auslaß 14 verbrei
tert sich der Kanal 16. So hat der Kanal 16, wie aus Fig. 2
und 3 hervorgeht, eine Breite und Tiefe von ca. 5000 µm am
Einlaß 12 für die Blutprobe und eine Breite und Tiefe von
ca. 500 µm an einer Mittelstelle 28 und eine Tiefe von
100 µm im Prüfbereich 18, wo die Breite 5000 µm übersteigt.
Es ist klar, daß der Strömungsfluß durch den Prüfbereich 18
um ein Vielfaches tiefer ist als die größten Zellen, die
eine maximale Dimension von ca. 20 µm haben. Allerdings
ist bei einem auf die beschriebene Weise gestalteten Strö
mungsweg der durch den Einlaß 12 eintretende Blutstrom auf
einen stabilen Strömungsweg minimaler Scherung im Prüfbe
reich 18 eingegrenzt, und die plättchenartigen Zellen sind
in diesem Bereich so ausgerichtet, daß ihre maximale Quer
schnittsfläche in der Ebene der Fig. 2 sichtbar ist. Die im
Kanal 16 herrschenden Strömungscharakteristiken können
durch Einstellen des Fluiddrucks in den Behältern 22 und 26,
entweder automatisch oder durch Einstellen der statischen
Höhen derselben, gesteuert werden.
Auf den Prüfbereich 18 wird ein Mikroskop 30 fokussiert
und der Prüfbereich 18 von unten mittels eines Strobe-
Lichts 32 beleuchtet.
Der Ausgang des Mikro
skops 30 wird auf eine ladungsgekoppelte (CCD-) Kamera 34 fokus
siert. Die Aus
gangssignale der ladungsgekoppelten Kamera werden in eine Serie von
Steh- bzw. Standbildern umgewandelt, und zum Auswerten die
ser Abbildungen sind entsprechende elektronische Prozes
soren vorgesehen.
Vorzugsweise liegt der
Ausgang der ladungsgekoppelten Kamera an einem elektroni
schen Prozessor 36 an, der in Fig. 4 mehr im einzelnen gezeigt ist und zu dem
ein Monitor 38 sowie ein Bilderfas
ser 40, der Standbilder des mittels der ladungsge
koppelten Kamera betrachteten Objekts speichert, gehören. Der Bild
erfasser,
dessen Ausgang an einem Bildwiederholspeicher 42
anliegt, und der Bildwiederholspeicher 42 sind mit einem
Multibus 44 einer Zentraleinheit 46 gekoppelt.
Der Multibus ist außerdem mit einem 48K-Speicher 48
mit direktem Zugriff und
mit einem 16K Dual Port Speicher 50 mit direktem Zugriff
verbunden. Der Aus
gang des Bildwiederholspeichers liegt außerdem an einem
Farbkontrollgerät bzw. Monitor 52 an, der digital aufbe
reitete Videobilder einzelner Standbilder zwecks menschlicher Un
tersuchung liefern kann.
Der zweite Ausgang des Dual Port Speichers 50 mit direktem
Zugriff ist mit einem Multibus 54 verbunden, der auch
verbunden ist mit einer Zentraleinheit 56,
einem 48K Speicher 58 mit direktem Zugriff
sowie mit einem entnehmbaren
Speicher in Form eines Floppy-disc-controllers 60
sowie zwei Einhei
ten eines Floppy-disc-speichers 62.
Zur Weiterverarbeitung von Bildern mit der in Fig. 4 ge
zeigten Vorrichtung kann auf vielfältigste Weise program
miert werden, je nach der besonderen Aufgabe, die ein be
stimmter Benutzer durchführen möchte.
Vorzugsweise wird
wie folgt programmiert:
Die Aufgaben werden zunächst unterteilt in diejenigen, die
jedes Bildelement einer gegebenen Abbildung adressieren müssen,
und diejenigen, die nur eine kleine Untergruppe des Gesamten
adressieren. Da für die erste Klasse von
Aufgaben viel Zeit aufgewendet wird, werden sie in
Assemblersprache am Schnittstellen-Prozessor 46
programmiert. Der Ausgang dieser
Operationen wird dann über den Dual Port Speicher 50 mit
direktem Zugriff an die Hauptmaschine, nämlich die Zentraleinheit 56
weitergegeben. Auf Seiten der Hauptmaschine wird nahezu
die gesamte notwendige Programmierung zweckmäßigerweise in
einer Sprache höheren Niveaus, z. B. Pascal vorgenommen (im
Prinzip wäre auch Basic oder Fortran geeignet). Zu den Ar
ten von Aufgaben, die in Assemblersprache gelöst werden, ge
hören Grauskalen-Transformationen, Konvolutionen und Grau
skalen-Histogrammberechnungen. Zu den an der Hauptmaschine
durchgeführten Aufgaben gehört die Gesamtsteuerung der an
deren Vorrichtungen, die Identifizierung und Segmentierung
des interessierenden Objekts im Gesichtsfeld, die Berech
nung von derartigen Objekten zugeordneten Parametern sowie
das Formatieren des Ausganges der erzielten Ergebnisse. Ei
ne andere Art, in der die Trennung der Aufgaben in dieser
Weise betrachtet werden kann, besteht darin, Aufgaben, die
mit Geschwindigkeiten durchgeführt werden müssen, welche im
Vergleich zu einer menschlichen Bedienungsperson groß sind,
in Assemblersprache durchzuführen. Aufgaben, die entweder
kompliziert sind oder mit weniger als der maximalen Ge
schwindigkeit durchgeführt werden können, können in der hö
heren Sprache programmiert werden. Objekte werden im Ge
sichtsfeld hauptsächlich dadurch aufgefunden, daß eine
Grauskalen-Fensterfunktion für Werte eingestellt wird, von
denen bekannt ist, daß sie für das gewünschte Objekt cha
rakteristisch sind. Diese Werte können entweder aufgrund
früherer Kenntnis oder anhand allgemein bekannter Histo
grammtechniken festgesetzt werden. Wenn ein zu einem Objekt
gehörendes Bildelement im Gesichtsfeld lokalisiert worden
ist, wird ein Randbestimmungsprogramm ausgelöst, um das
ganze diesem Bildelement zugehörige Objekt zu umreißen.
Sobald der Rand gefunden worden ist, können viele relevan
te Parameter, beispielsweise die Lage, Fläche, die in
tegrierte optische Dichte und verschiedene Momente ohne weite
res berechnet werden.
Anhand dieser abgeleiteten Parameter kann mittels der üblichen
Entscheidungstheorie die Wahrscheinlichkeit der
Mitgliedschaft in zuvor definierten Untergruppen bestimmt
werden. Definitionen für die Klassifizierung der Blutzel
lenmorphologie werden von geschulten Beobachtern festge
legt. Diese Definitionen werden dann als Basis der gewähl
ten Algorithmen verwendet. Die Exaktheit der Methode wird
anhand eines Vergleichs der Maschinenergebnisse mit denen
geschulter Beobachter festgestellt, die die gleichen Pro
ben untersuchen. Die Ausgabe der Ergebnisse kann so pro
grammiert sein, daß sie in einer großen Vielfalt von For
maten erfolgt. Histogramme, Kurvendarstellungen und ta
bellenartige Zusammenfassungen stehen für besondere Erfor
dernisse zur Verfügung.
Claims (11)
1. Verfahren zum Analysieren von Partikeln in einem Strömungsmittel
mit folgenden Schritten:
- - Zuführen von Partikel enthaltendem Strömungsmittel und Umhüllungs strömungsmittel zum Einlaß (12) einer Durchflußküvette, bestehend aus einem Körper (10), der eine Passage (16) aufweist, die sich von dem Einlaß (12) zu einem Auslaß (14) durch den Körper erstreckt, wobei der Einlaß (12) ein Einlaßelement (24) zur Einführung des die zu untersuchenden Partikel enthaltenden Strömungsmittels und eine Einlaßöffnung (20) zur Einführung des Hüll-Strömungsmittels um faßt, derart, daß der anfängliche Strömungsweg der Partikel in der Passage (16) von einer Strömungsmittelhülle umgeben ist, wo bei die Passage zwischen dem Einlaß (12) und dem Auslaß (14) ein Untersuchungsteil (18) aufweist, das die Prüfung von Strömungsmittel und Partikeln in der Pas sage (16) durch Abbildungseinrichtungen (30, 34) erlaubt, wobei dieses Untersuchungsteil (18) eine Breite hat, die größer als seine Dicke ist, die so gewählt ist, daß sie größer ist als die erwartete maximale Dicke von zu untersuchenden Partikeln, wobei die Passage (16) sich vom Einlaß (12) zum Eingang des Untersuchungsteils (18) sowohl in einer Ebene parallel zur Breite des Untersuchungsteils (18) als auch einer Ebene parallel zur Dicke des Untersuchungsteils (18) verjüngt, derart, daß die Quer schnittsfläche der Passage sich längs des Strömungsweges vom Strömungseinlaß zum Eingang des Untersuchungsteils merklich ver ringert,
- - Fokussieren einer Abbildungseinrichtung (30, 34) auf die durch das Untersuchungsteil (18) hindurchtretenden Partikel, und
- - Steuern der Strömungscharakteristiken durch Einstellen der Drücke der zugeführten Strömungsmittel
dadurch gekennzeichnet, daß
- - der Körper eine allgemein längliche, planare Form hat mit dem Einlaß (12) und Auslaß (14) an den Enden, und daß am Untersuchungsteil (18) die Passage (16) auf gleicher Dicke bleibt, sich aber am Eingang des Untersuchungsteils (18) in der Breitenrichtung derart öffnet, daß eine flache Kammer gebildet wird, deren Breite erheblich größer ist als die der Passage (16) unmittelbar stromaufwärts vom Eingang, und breit genug, um das maximale Profil von mehr als einem gleichzeitig be trachteten Partikel aufzunehmen,
und daß ein
- - Umwandeln der Ausgangssignale der Abbildungseinrichtung in eine Reihe von Standbildern und ein
- - Analysieren jedes der Bilder und der darin enthaltenen Partikel bilder erfolgen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stand
bilder mit bekannten digitalen Aufbereitungstechniken aufbereitet
werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Information
von mehreren Standbildern kombiniert wird, um eine zusammengesetzte
Information zu erhalten, die den Inhalt der mehreren Standbilder
und/oder vorbestimmter Bezugsbilder festlegt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
dem Strömungsmittel Eichpartikel in einer bekannten Konzentration
hinzugefügt werden und unabhängig von den zu analysierenden Partikeln
gezählt werden.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 4, bestehend aus:
Einrichtungen zum Zuführen von Partikel enthaltendem Strömungs mittel und Hüll-Strömungsmittel;
Abbildungseinrichtungen (30, 34); und
einer Durchflußküvette, bestehend aus einem Körper (10), der eine Passage (16) aufweist, die sich von einem Einlaß( (12) zu einem Auslaß (14) durch den Körper hindurch erstreckt, wo bei der Einlaß (12) ein Einlaßelement (24) zum Einführen des die Partikel enthaltenden Strömungsmittels und eine Einlaßöffnung (20) zur Einführung des Hüll-Strömungsmittels umfaßt, derart, daß der anfängliche Strömungsweg der Partikel in der Passage (16) durch eine Hülle aus Strömungsmittel umgeben wird, wobei die Passage zwischen dem Einlaß (12) und dem Auslaß (14) ein Untersuchungsteil (18) auf weist, das eine Untersuchung des Strömungsmittels und der Partikel in der Passage durch Abbildungseinrichtungen (30, 34) erlaubt, das eine Breite größer als seine Dicke hat, wobei seine Dicke so gewählt ist, daß sie größer ist als die erwartete maximale Dicke von zu untersuchenden Partikeln, wobei die Passage (16) vom Einlaß (12) zum Eingang des Untersuchungsteils (18) sich sowohl in einer Ebene parallel zur Breite des Untersuchungsteils (18) als auch einer Ebene parallel zur Dicke des Untersuchungsteils (18) verjüngt, derart, daß die Querschnitts fläche der Passage sich längs des Strömungsweges vom Ein laß (12) zum Eingang des Untersuchungsteils (18) merklich verringert, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper eine allgemein längliche, planare Form hat mit dem Einlaß (12) und Auslaß (14) an je einem Ende, und daß die Passage im Untersuchungsteil auf gleicher Dicke bleibt, sich jedoch am Eingang zum Untersuchungsteil (18) in Richtung der Breite öffnet, so daß eine flache Kammer gebildet wird, deren Breite merklich größer ist als die der Passage (16) unmittelbar strom aufwärts vom Eingang und breit genug, um das maximale Profil von mehr als einem gleichzeitig betrachteten Partikel aufzunehmen, und daß die Abbildungseinrichtung (30, 34) mit einem elektroni schen Prozessor (36) verbunden ist, der so aufgebaut ist, daß er die Ausgangssignale der Abbildungseinrichtung (30, 34) in eine Reihe von Stand bildern umwandelt, und daß er jedes der Bilder und der darin abgebildeten Partikel analysiert.
Einrichtungen zum Zuführen von Partikel enthaltendem Strömungs mittel und Hüll-Strömungsmittel;
Abbildungseinrichtungen (30, 34); und
einer Durchflußküvette, bestehend aus einem Körper (10), der eine Passage (16) aufweist, die sich von einem Einlaß( (12) zu einem Auslaß (14) durch den Körper hindurch erstreckt, wo bei der Einlaß (12) ein Einlaßelement (24) zum Einführen des die Partikel enthaltenden Strömungsmittels und eine Einlaßöffnung (20) zur Einführung des Hüll-Strömungsmittels umfaßt, derart, daß der anfängliche Strömungsweg der Partikel in der Passage (16) durch eine Hülle aus Strömungsmittel umgeben wird, wobei die Passage zwischen dem Einlaß (12) und dem Auslaß (14) ein Untersuchungsteil (18) auf weist, das eine Untersuchung des Strömungsmittels und der Partikel in der Passage durch Abbildungseinrichtungen (30, 34) erlaubt, das eine Breite größer als seine Dicke hat, wobei seine Dicke so gewählt ist, daß sie größer ist als die erwartete maximale Dicke von zu untersuchenden Partikeln, wobei die Passage (16) vom Einlaß (12) zum Eingang des Untersuchungsteils (18) sich sowohl in einer Ebene parallel zur Breite des Untersuchungsteils (18) als auch einer Ebene parallel zur Dicke des Untersuchungsteils (18) verjüngt, derart, daß die Querschnitts fläche der Passage sich längs des Strömungsweges vom Ein laß (12) zum Eingang des Untersuchungsteils (18) merklich verringert, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper eine allgemein längliche, planare Form hat mit dem Einlaß (12) und Auslaß (14) an je einem Ende, und daß die Passage im Untersuchungsteil auf gleicher Dicke bleibt, sich jedoch am Eingang zum Untersuchungsteil (18) in Richtung der Breite öffnet, so daß eine flache Kammer gebildet wird, deren Breite merklich größer ist als die der Passage (16) unmittelbar strom aufwärts vom Eingang und breit genug, um das maximale Profil von mehr als einem gleichzeitig betrachteten Partikel aufzunehmen, und daß die Abbildungseinrichtung (30, 34) mit einem elektroni schen Prozessor (36) verbunden ist, der so aufgebaut ist, daß er die Ausgangssignale der Abbildungseinrichtung (30, 34) in eine Reihe von Stand bildern umwandelt, und daß er jedes der Bilder und der darin abgebildeten Partikel analysiert.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Controller
einrichtungen, die mit der Prozessoreinrichtung (36) gekoppelt
sind, um den Zustand des Strömungsmittels als Reaktion auf eine
Analyse durch den Prozessor (36) zu ändern.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abbildungseinrichtung (34) mit Einrichtungen (40) zum Spei
chern jeweils wenigstens eines der Standbilder in digitaler Form
verbunden ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Breite (18) der Passage im Untersuchungsteil wenigstens das
Einhundertfache der Breite der größten zu analysierenden Partikel be
trägt.
9. Durchflußküvette zur Verwendung in dem Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis 4,
bestehend aus einem Körper (10), der eine Passage (16) hat,
die sich von einem Einlaß (12) zu einem Auslaß (14) durch ihn
hindurch erstreckt, wobei der Einlaß (12) ein Einlaßelement (24) zur Ein
führung des die zu untersuchenden Partikel enthaltenden Strömungs
mittels und eine Einlaßöffnung (20) zur Einführung von Hüll-
Strömungsmittel aufweist, derart, daß der anfängliche Partikelstrom
in der Passage (16) von einer Strömungsmittelhülle umgeben ist, wobei
die Passage (16) zwischen den Einlaß (12) und dem Auslaß (14) ein Untersuchungsteil (18)
aufweist, das eine Untersuchung von Strömungsmittel und
Partikeln in der Passage (16) mit Abbildungseinrichtungen (30, 34) erlaubt,
wobei das Untersuchungsteil (18) eine Breite größer als seine Dicke hat,
die so gewählt ist, daß sie größer ist als die erwartete
maximale Dicke von zu untersuchenden Partikeln, wobei die
Passage (16) sich vom Einlaß (12) zum Eingang des Untersuchungs
teils (18) sowohl in einer Ebene parallel zur Breite des Untersu
chungsteils (18) als auch einer Ebene parallel zur Dicke des Un
tersuchungsteils (18) verjüngt, derart, daß die Querschnittsflä
che der Passage (16) sich längs des Strömungsweges vom
Einlaß (12) zum Eingang des Untersuchungsteils (18) erheblich verringert,
dadurch gekennzeichnet, daß der Körper eine allgemein längliche,
planare Form mit Einlaß (12) und Auslaß (14) an je einem Ende hat,
und daß am Untersuchungsteil (18) die Passage (16) auf
gleicher Dicke verbleibt, sich jedoch am Eingang zum Un
tersuchungsteil (18) in Richtung der Breite öffnet, so daß eine
flache Kammer gebildet wird, deren Breite erheblich größer ist
als die der Passage (16) unmittelbar stromaufwärts vom Eingang, und
breit genug, um das maximale Profil von mehr als einem gleich
zeitig betrachteten Partikel zu enthalten.
Applications Claiming Priority (2)
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