DE69409567T2

DE69409567T2 - Durchflusszellenvorrichtung

Info

Publication number: DE69409567T2
Application number: DE69409567T
Authority: DE
Inventors: Hideyuki Horiuchi; Masaharu Ishii; Masaetsu Matsumoto; Ryo Miyake; Hiroshi Ohki; Shinichi Sakuraba; Ryohei Yabe; Isao Yamazaki
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-01-26
Filing date: 1994-01-24
Publication date: 1998-10-29
Anticipated expiration: 2014-01-25
Also published as: DE69409567D1; EP0614077A3; EP0614077A2; US5690895A; EP0614077B1; JP3052665B2; JPH06281557A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Durchflußzellenvorrichtung zum Erhalten einer morphologischen Information über in einer Flüssigkeit suspendierte Teilchen, um die Information zu analysieren.
Ein typisches Beispiel für eine Überprüfung von Formen von Teilchen, die in einer Flüssigkeit enthalten sind, um die Teilchen zu klassifizieren und zu analysieren, ist eine Urinsedimentationsprüfung. Die Urinsedimentationsprüfung ist eine morphologische Prüfung von Teilchen in Urin. Bisher hat man zur Urinsedimentationsprüfung ein optisches Verfahren verwendet, bei dem durch Herstellung einer Probe auf einer Glasplatte ein Sediment gefärbt und die Probe mit einem Mikroskop geprüft wurde. Das Sediment enthält Teilchen verschiedener Größen von mehreren um, wie Blutkörperzellen und Bazillen, bis hunderte von um, wie säulenförmige Teilchen. Diese Teilchen werden durch Umschalten der Vergrößerung des Mikroskops zwischen einer starken Vergrößerung und einer schwachen Vergrößerung beobachtet. Nach dem vorstehenden Verfahren wird gewöhnlich eingedickter Urin in einer Menge, entsprechend 5 ul natürlichem Urin im Falle der Beobachtung mit starker Vergrößerung und/oder in einer Menge entsprechend 750 ul natürlichem Urin im Falle einer schwachen Vergrößerung, beobachtet und die Zahl jeder Sedimentkomponente gezählt, obwohl die Menge der beobachteten Probe sich abhängig vom Zweck ändert.
Es gibt ein weiteres Verfahren, welches eine Durchflußzelle verwendet, die einen Strömungskanal einer spezifischen Form mit einem darin vorgesehenen Meßabschnitt aufweist, um Teilchen in einer Flüssigkeit zu klassifizieren und zu analysieren. Dieses Verfahren besteht darin, daß in dem Strömungskanal einer Durchflußzelle ein Strom der zu vermessenden Flüssigkeit gebildet wird, welcher von einem Mantelstrom umschlossen ist, wobei mit einer optischen Einrichtung Teilchen in der Probenflüssigkeit gemessen werden. Ein solches Verfahren eignet sich zur Automatisierung der Prüfung von Teilchen in einer Flüssigkeit. Beispielsweise hat die nationale Veröffentlichung der ungeprüften Anmeldung Nr. 57-500995 eine Vorrichtung geoffenbart, bei welcher eine Fluidprobe in einen Strömungskanal einer speziellen Form eingeführt wird und Teilchen in der Probe in einem breiten Abbildungsbereich fotografiert werden. Die Vorrichtung hat eine CCD-Kamera, die mit einem Mikroskop verbunden ist, und eine Impulslichtquelle zum periodischen Emittieren von Licht synchron zum Betrieb der CCD-Kamera, so daß vergrößerte Standbilder von Teilchen, auch wenn sie strömen, mit der CCD-Kamera gemacht werden können. Durch eine Analyse der so erhaltenen Standbilder können die Teilchen in einer Flüssigkeit morphologisch analysiert werden. Ferner kann die Konzentration der Teilchen analysiert werden, indem gezählt wird, wie viele Teilchen in einem Volumen der fotografierten Probe enthalten sind.
Es wurde ein weiteres, eine Durchflußzelle benutzendes Verfahren vorgeschlagen, bei welchem der Zustand eines Probenstroms während der Messung der gleichartigen Probe variiert wird, um den Zustand des Probenstroms für dessen Messung zu ändern. Nach diesem Verfahren kann die Probe unter einer Vielzahl von unterschiedlichen Bedingungen gemessen werden. In der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 3-105235 wird eine Vorrichtung als Beispiel für eine solche Messung geoffenbart. Die bei der Vorrichtung eingesetzte Durchflußzelle ist in der Lage, einen flachen Probenstrom zu bilden, um Teilchenkomponenten in Urin zu messen.
Die obige Durchflußzelle ist so ausgebildet, daß ein Strömungskanal in einem Meßabschnitt in Richtung der Dicke eines Probenstroms in der Größe konstant ist, während er sich allmählich in Breitenrichtung zur Stromabseite erweitert. Der Probenstrom wird in seiner Breitenrichtung erweitert, wenn er durch den vergrößerten Strömungskanal hindurchgeht, wobei er verzögert wird und einen flachen Strom bildet. Der so gebildete Strom ist in Richtung der Dicke des Stroms dünn, während er in seiner Breitenrichtung breit ist. In einem Teil des flachen Probenstroms werden Teilchen fotografiert. Bei der in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 3-105235 beschriebenen Messung wird ein Mikroskop zwischen einem Modus mit starker Vergrößerung einem Modus mit schwacher Vergrößerung umgeschaltet, um Teilchen verschiedener Größen zu messen. Durch Änderung des Durchsatzes der Probenflüssigkeit oder der der Durchflußzelle zuzuführenden Mantelflüssigkeit kann zu dieser Zeit die Dicke des Probenstroms reguliert werden. Da die Schärfentiefe des Mikroskops abnimmt, wenn der Probenstrom bei starker Vergrößerung gemessen wird, bedeutet dies, daß die Dicke des Probenstroms verringert wird, so daß das Mikroskop auf Teilchen fokussiert werden kann. Im Falle einer schwachen Vergrößerung wird die Regulierung entgegengesetzt durchgeführt.
Bei Verwendung einer Vorrichtung, wie sie in der nationalen Veröffentlichung Nr. 57-500995 zur Prüfung einer Flüssigkeit, die eine niedrige Teilchenkonzentration hat, beispielsweise zur Prüfung der Urinsedimentation, geoffenbart ist, muß die Probe einer Zentrifugierung unterworfen werden. Der Grund dafür besteht darin, daß die Konzentration der Teilchen zu gering ist und, wenn die Zentrifugierung der Probe fehlt, die meisten gemachten Bilder unbrauchbar sind, da darin keine Bilder von Teilchen fotografiert sind. Beispielsweise sind in Urin gewöhnlich ein oder weniger Teilchen pro ul enthalten und ohne Eindicken des Urins kommt es dazu, daß in 100 Sichtfeldem auch bei schwacher Vergrößerung kein Teilchen fotografiert wird.
Um eine Probe mit geringer Konzentration, die nur wenige zu analysierende Teilchen enthält, genau zu analysieren, muß dementsprechend das Volumen der zu analysierenden Probe vergrößert werden, um die Anzahl der zu messenden Teilchen zu steigern. Um eine solche Messung effizient auszuführen, möchte man deshalb die Geschwindigkeit der in der Durchflußzelle strömenden Probe erhöhen.
Bei dem in der nationalen Veröffentlichung Nr. 57-500995 geoffenbarten vergrößerten Strömungskanal, der im Meßabschnitt breiter wird, wenn die Geschwindigkeit erhöht wird, besteht jedoch die Gefahr, daß der Probenstrom in Turbulenz verfällt, in der Dicke nicht gleich ist und die Geschwindigkeitsverteilung ungleichförmig wird. Dies ist nachteilig, wenn Teilchen in dem Sichtfeld des Meßabschnitts mit Genauigkeit fotografiert werden. Weiterhin wird die Probe, die durch den Strömungskanal strömt, ein ebener Strom mit einer elliptischen Querschnittsform und das Volumen der Probe in dem Sichtfeld der Messung kann kaum stabil sein. Wenn ein Teil des Probenstroms für eine Messung fotografiert wird, kann es vorkommen, daß einige Teilchen das Sichtfeld für die Messung verlassen und eine genaue Information der Teilchen und der Konzentration der Probe nicht erhalten werden kann.
Wie oben beschrieben ist bei dem herkömmlichen Verfahren, wie es in der nationalen Veröffentlichung Nr. 57-500995 geoffenbart ist, das Volumen der Probe, das in einem vorgegebenen Zeitraum analysiert werden kann, sehr klein und deshalb ist es schwierig, viele Bilder von Teilchen in der Probe mit niedriger Konzentration in einem vorgegebenen Zeitraum genau zu erhalten.
Um eine Probe unter verschiedenen Bedingungen messen zu können, möchte man darüber hinaus die Form des Probenstroms beliebig regulieren können. Bei der in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 3-105235 geoffenbarten Vorrichtung wird eine Probenflüssigkeit mit einem kreisförmigen Querschnitt, die durch einen säulenförmigen Stutzen abgegeben wird, einmal eingeschnürt und erweitert sich dann seitlich und wird flach, während ihre Geschwindigkeit in dem erweiterten Strömungskanal abnimmt. Da nur der Durchsatz der Probenflüssigkeit und der der Mantelflüssigkeit Parameter zum Steuern des Zustandes des Probenstroms sind, ist es in diesem Fall schwierig, die Strömungsgeschwindigkeit eines zentralen Abschnitts des Probenstroms und die Dicke des Probenstroms individuell und beliebig zu regulieren.
Wenn andererseits bei der obigen Vorrichtung der Durchsatz der Probenflüssigkeit und der der Mantelflüssigkeit so eingestellt sind, daß die Strömungsgeschwindigkeit des zentralen Abschnitts des Probenstroms und seine Dicke gewünschte Werte einnehmen, können die Breite des Probenstroms und die Strömungsgeschwindigkeit seiner Umfangsabschnitte nicht reguliert werden. Das heißt, daß die Breite des Probenstroms und die Strömungsgeschwindigkeit der Umfangsabschnitte des Probenstroms von der Form des Strömungskanals abhängen und sie nicht reguliert werden können.
Bei der in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 3-105235 geoffenbarten Vorrichtung ist der Probenstrom seitlich in einem vergrößerten verzögerten Strömungskanal zu einem Strom erweitert, der breiter als ein Bereich ist, der zum Messen des Probenstroms erforderlich ist, und ein Teil des Probenstroms wird fotografiert. Als Folge kann der Fall eintreten, daß das Teilchenbild an einem Ende des fotografierten Bilds abgebrochen wird. Außerdem wird die Strömungsgeschwindigkeit zwischen dem zentralen Abschnitt und dem Umfangsabschnitt des Probenstroms ungleichförmig.
Wie oben beschrieben ist es bei dem in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 3-105235 geoffenbarten herkömmlichen Verfahren schwierig, die Form und die Ströumungsgeschwindigkeit des Probenstroms in der Durchflußzelle individuell, aktiv und beliebig zu regulieren.
Die US-A-5 007 732 offenbart eine Durchflußzellenvorrichtung mit einem Mantelfluideinlaß, einem Probenfluideinlaß und einem Strömungskanal, der mit dem Mantelfluideinlaß in Verbindung steht und sich abwärts zusammenzieht. Die Durchflußzellenvorrichtung nach der US-A-5 007 732 hat weiterhin einen geraden kapillaren Durchflußkanal, der mit dem Strömungskanal in Verbindung steht. An dem Abflußende des kapillaren Durchflußkanals ist eine Abführöffnung vorgesehen und in den Strömungskanal mündet in der gleichen Richtung wie die Strömung des Probenfluids in dem kapillaren Durchflußkanal eine Düse. Der kapillare Durchflußkanal und der Strömungskanal haben einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Eine obere Wand und eine untere Wand des kapillaren Durchflußkanals sind transparent ausgestaltet, so daß Meßlicht hindurchgehen kann. Eine Seitenwand des kapillaren Durchflußkanals hat eine glatte Oberfläche, während die andere Seite des kapillaren Durchflußkanals eine aufgerauhte Oberfläche hat. Die Fluidströmung in dem kapillaren Strömungskanal ist eine laminare Strömung, die einen Geschwindigkeitsgradienten hat.
Eine weitere Durchflußzellenvorrichtung zum Messen von Teilchen, die in einer Flüssigkeit suspendiert sind, ist aus der US-A-4 983 038 bekannt. Die Durchflußzellenvorrichtung nach der US-A-4 983 038 hat eine Einrichtung zum Zuführen einer zu messenden Probenflüssigkeit, eine Einrichtung zum Zuführen einer Mantelflüssigkeit, eine Durchflußzelleneinrichtung zur Bildung eines Strömungskanals mit einem transparenten Meßabschnitt für eine ungestörte Betrachtung des Strömungskanals in wenigstens einer Querrichtung von ihm, eine Düseneinrichtung, die in Fluidverbindung mit der Probenflüssigkeitszuführungseinrichtung steht und einen Düsenkörper aufweist, und wenigstens eine Abführöffnung, die an einem Ende des Düsenkörpers ausgebildet und in dem Strömungskanal in einer Abstandsbeziehung von einer Innenwand des Strömungskanals angeordnet ist, um die Probenflüssigkeit zum Strömen in den Strömungskanal der Durchflußzelleneinrichtung zu bringen, sowie Führungsplatten, die auf ersten gegenüberliegenden Seiten der Abführöffnung zum Führen der Probenflüssigkeit aus der Abführöffnung angeordnet sind, wobei die Mantelflüssigkeitszuführeinrichtung in Fluidverbindung mit dem Strömungskanal der Durchflußzelleneinrichtung an einer Stelle stromauf von der Abführöffnung bezüglich des Stroms der Probenflüssigkeit so angeordnet ist, daß die Mantelflüssigkeit zum Umschließen der Probenflüssigkeit aus der Abführöffnung gebracht wird, wodurch ein Mantelstrom gebildet wird, wobei das Düsenkörperende zur Abführöffnung hin verjüngt ist, so daß es auf seinen zwei gegenüberliegenden Seiten sich verjüngende Flächen hat, wodurch sich die zweiten gegenüberliegenden Seiten von den ersten gegenüberliegenden Seiten unterscheiden, und wobei die Führungsplatten sich zu ihren Enden in Stromabrichtung bezüglich des Stroms der Probenflüssigkeit hin verjüngen. Die sich verjüngenden Flächen des Düsenkörpers enden an einem Ende der Führungsplatten, wodurch die entsprechende Anordnung so getroffen ist, daß die sich verjüngenden Flächen des Düsenkörpers in Fluchtung zu den Führungsplatten geneigt sind. Der Strömungskanal der Durchflußzellenvorrichtung nach der US-A-4 983 038 verringert seine Breite stark. Deshalb ist der Probenflüssigkeitsstrom nach dem Verlassen der Düse stark eingeengt und die Breite des Probenflüssigkeitsstroms ist reduziert. Da die Durchflußzellenvorrichtung nach der US-A-4 983 038 zum Analysieren von Teilchen mittels eines Laserstrahls ausgelegt ist, muß der Probenflüssigkeitsstrom auf eine Breite veengt werden, die schmaler ist als die des Laserstrahls.
Die EP-A-0 556 971, die Stand der Technik nach Artikel 54(3) EPÜ ist, offenbart eine Durchflußzellenvorrichtung zum Messen von in einer Flüssigkeit suspendierten Teilchen mit einer Einrichtung zum Zuführen einer zu messenden Probenflüssigkeit, mit einer Einrichtung zum Zuführen einer Mantelflüssigkeit, mit einer Durchflußzelleneinrichtung zur Bildung eines Strömungskanals mit einem transparenten Meßabschnitt für eine ungestörte Betrachtung des Strömungskanals in wenigstens einer Querrichtung von ihm, mit einer Düseneinrichtung, die in Fluidverbindung mit der Probenflüssigkeitzuführeinrichtung steht und einen Düsenkörper aufweist, und mit wenigstens einer Abführöffnung, die an einem Ende des Düsenkörpers ausgebildet und in dem Strömungskanal in einer Abstandsbeziehung von einer Innenwand des Strömungskanals angeordnet ist, um die Probenflüssigkeit zum Strömen in den Strömungskanal der Durchflußzelleneinrichtung zu bringen, und mit Führungsplatten, die auf ersten gegenüberliegenden Seiten der Abführöffnung zum Führen der Probenflüssigkeit aus der Abführöffnung angeordnet sind, wobei die Mantelflüssigkeitszuführeinrichtung in Fluidverbindung mit dem Strömungskanal der Durchflußzelleneinrichtung an einer Stelle stromauf von der Abführöffnung bezüglich des Stroms der Probenflüssigkeit so angeordnet ist, daß die Mantelflüssigkeit zum Umschließen der Probenflüssigkeit aus der Abführöffnung gebracht weird, wodurch ein Mantelstrom gebildet wird, und wobei die Führungsplatten sich zu ihren Enden in Stromabrichtung bezüglich des Stroms der Probenflüssigkeit hin verjüngen. Der Düsenkörper endet an den Führungsplatten, wodurch die Führungsplatten an entsprechenden Kontaktflächen die gleiche Höhe wie die Höhe der Abführöffnung haben.
Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Durchflußzellenvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, eine stabile, flache Hochgeschwindigkeitsprobenströmung bereitzustellen, die weniger Turbulenz hat, so daß man viele Teilchenbilder genau und effizient erhalten kann, auch wenn die zu messende Flüssigkeit eine niedrige Konzentration von darin suspendierten Teilchen hat.
Dieses Ziel wird durch eine Durchflußzellenvorrichtung zum Messen von in einer Flüssigkeit suspendierten Teilchen erreicht, die eine Einrichtung zum Zuführen einer zu messenden Probenflüssigkeit, eine Einrichtung zum Zuführen einer Mantelflüssigkeit, eine Durchflußzelleneinrichtung zur Bildung eines Strömungskanals mit einem transparenten Meßabschnitt für eine ungestörte Betrachtung des Strömungskanals in wenigstens einer Querrichtung von ihm, eine Düseneinrichtung, die in fluidverbindung mit der Probenflüssigkeitszuführungseinrichtung steht und einen Düsenkörper aufweist, wenigstens eine Abführöffnung, die an einem Ende des Düsenkörpers ausgebildet und in dem Strömungskanal in einer Abstandsbeziehung von einer Innenwand des Strömungskanals angeordnet ist, um die Probenflüssigkeit zum Strömen in den Strömungskanal der Durchflußzellenrichtung zu bringen, und erste Führungsplatten aufweist, die auf ersten gegnüberliegenden Seiten der Abführöffnung zum Führen der Probenflüssigkeit aus der Abführöffnung angeordnet sind, wobei die Mantelflüssigkeitszuführeinrichtung in Fluidverbindung mit dem Strömungskanal der Durchflußzelleneinrichtung an einer Stelle stromauf von der Abführöffnung bezüglich des Stroms der Probenflüssigkeit so angeordnet ist, daß die Mantelflüssigkeit zum Umschließen der Probenflüssigkeit aus der Abführöffnung gebracht wird, wodurch ein Mantelstrom gebildet wird, wobei das Düsenkörperende zur Abführöffnung hin verjüngt ist, so daß es auf seinen zweiten gegenüberliegenden Seiten sich verjüngende Flächen hat, wodurch sich die zweiten gegenüberliegenden Seiten von den ersten gegenüberliegenden Seiten unterscheiden, wobei die ersten Führungsplatten sich zu ihren Enden in Stromabrichtung bezüglich des Stroms der Probenflüssigkeit hin verjüngen, wobei die sich verjüngenden Flächen des Düsenkörpers zwischen den ersten Führungsplatten enden, wobei die ersten Führungsplatten höher als seine Höhenerstreckung der Abführöffnung an dem Abschlußende des Düsenkörpers sind, um einen Probenflüssigkeitsstrom aus der Abführöffnung auf einer konstanten Breite in wenigstens einer Richtung senkrecht zu einer Richtung der ungestörten Betrachtung in dem Meßabschnitt zu stabilisieren, und wobei der Strömungskanal eine konstante Breite hat, um eine Änderung der Breite des Probenflüssigkeitsstroms zu verhindern.
Die Durchflußzellenvorrichtung der Erfindung ist in der Lage, einen Probenstrom mit konstanter Breite in dem Meßabschnitt zu bilden, wobei der Probenstrom auch bei hoher Geschwindigkeit stabil ist. Dadurch ist es möglich, effiziente Messungen an der Probenflüssigkeit mit hoher Genauigkeit auszuführen. Der Probenstrom in der Durchflußzellenvorrichtung gemäß der Erfindung strömt stabil. Änderungen und Unregelmäßigkeiten in der Dicke und Breite des Stroms werden unterbunden. Es wird ein Probenstrom verwirklicht, der eine gleichförmige Durchsatzverteilung in der Breitenrichtung hat. Da die Probenflüssigkeit der Durchflußzellenvorrichtung in einer kurzen Zeit kontinuierlich zugeführt werden kann, können zusätzlich viele Arten von Proben nacheinander gemessen werden.
Vorzugsweise hat die Durchflußzelleneinrichtung weiterhin eine stromauf von dem Meßabschnitt vorgesehene Einrichtung zum Verengen des Mantelstroms in der ungestörten Betrachtungsrichtung des Meßabschnitts, um eine Geschwindigkeit des Probenflüssigkeitsstroms in dem Mantelstrom zu erhöhen und um eine Dicke der Probenflüssigkeit in der ungestörten betrachtungsrichtung zur Bildung eines flachen Stroms zu verringern.
Auf diese Weise kann der Strom weiter stabilisiert werden und es kann ein flacher Probenstrom mit einem Querschnitt ausgebildet werden, der ein großes Breitenverhältnis hat. Wenn deshalb Teilchen in der Probenflüssigkeit von einer mit einem Mikroskop verbundenen CCD-Kamera fotografiert werden, können die Bilder in dem Bereich eines Fotografiersichtfelds gemacht werden, während sie genau darauffokussiert ist. Als Folge kann die Fotografiergenauigkeit verbessert werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Durchflußzellenvorrichtung nach der Erfindung hat die Düseneinrichtung weiterhin eine Einrichtung zum Ändern der Breite des Probenflüssigkeitsstroms entsprechend einem Meßbereich in dem Meßabschnitt.
Dadurch erhält der Probenstrom in der Durchflußzelle eine optimale Breite für den Abbildungsabschnitt, da die Breite geändert werden kann, wenn die Fotografiervergrößerung geändert wird.
Darüber hinaus können in der gleichen Durchflußzelle nacheinander Probenströme gebildet werden, die Breiten, Dicken und Durchsätze haben, die für viele Arten von Prüfbedingungen geeignet sind. Deshalb kann die Prüfung präzise durchgeführt werden, können das Flüssigkeitskanalsystem und das optische Prüfsystem vereinfacht werden, kann die Menge der zur Durchführung einer Prüfung erforderlichen Probe verringert werden und kann die Zeit verkürzt werden, die zum Abschluß der Prüfung erforderlich ist.
Außerdem können nacheinander in der gleichen Durchflußzelle Proben einer Vielzahl von Typen gebildet werden, die Breiten, Dicken und Durchsätze haben, die den Eigenschaften der Proben angepaßt sind. Deshalb kann eine Prüfung unter den am besten geeigneten Bedingungen für das optische Prüfsystem ausgeführt werden. Dementsprechend kann die Prüfung präzise durchgeführt werden.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Durchflußzellenvorrichtungen nach der Erfindung sind Gegenstand der Ansprpüche 4 bis 19.
Es werden nun Ausführungsformen der Durchflußzellenvorrichtungen nach der Erfindung als Beispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht ist, die den Gesamtaufbau der Durchflußzellenvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht zur Erläuterung der Verbindung zwischen einer Durchflußzelle und einem Probenflüssigkeitszuführabschnitt in der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung ist,
Fig. 3 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht ist, die einen wesentlichen Aufbau der in Fig. 1 gezeigten Durchflußzelle zeigt,
Fig. 4 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Gehäuses in der Durchflußzelle von Fig. 3 ist,
Fig. 5 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Düse in der Durchflußzelle von Fig. 3 ist,
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Strömung in der Durchflußzelle von Fig. 3 zeigt, wobei die Düsen- Führungs-Anordnung in Fig. 6 nicht der der vorliegenden Erfindung entspricht,
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Strömung in einer Durchflußzelle in seiner Modifizierung zeigt, wobei die Düsen-Führungs-Anordnung in Fig. 7 nicht der vorliegenden Erfindung entspricht,
Fig. 8 eine vergrößerte Draufsicht ist, die einen Meßabschnitt in der Durchflußzelle von Fig. 6 zeigt,
Fig. 9A bis 9D vergrößerte Draufsichten sind, welche die Verfahren zum Ändern eines Abbildungssichtfelds in der Durchflußzelle bzw. die Art der Verursachung, das Probenfluid zum Strömen zu bringen, darstellt,
Fig. 10 eine schematische perspektivische Ansicht einer Durchflußzelle gemäß einer Modifizierung ist, um das Verfahren von Fig. 9D in die Praxis umzusetzen,
Fig. 11 eine auseindergezogene perspektivische Ansicht ist, die den Aufbau einer Düse in der Durchflußzelle von Fig. 10 zeigt,
Fig. 12 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht ist, die den Aufbau einer Düse gemäß einer weiteren Modifizierung zeigt, und
Fig. 13 bzw. 14 perspektivische Ansichten sind, die Strömungen unterschiedlicher Formen durch die Düse von Fig. 12 zeigen.
Unter Bezugnahme auf eine Ausgestaltung, die in Fig. 1 bis 9 gezeigt ist, wird nun der Grundaufbau einer Durchflußzellenvorrichtung nach der Erfindung beschrieben. Die in diesen Figuren gezeigte Durchflußzellenvorrichtung hat die charakteristischen Grundmerkmale der Erfindung und einige zusätzliche Merkmale. Die Durchflußzellenvorrichtung weist eine Durchflußzellenanordnung und eine Einrichtung zum Zuführen einer Probe auf.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist die Einrichtung zur Zuführung einer Probe zu einer Durchflußzelle, die später beschrieben wird, hauptsächlich aus einer Pipettenantriebseinheit 29, einem Pipettenarm 28, der von der Pipettenantriebseinheit 29 vertikale bewegt und gedreht wird, und aus einer rohrfömigen Pipette 27 zusammengesetzt, welche an einem freien Ende des Arms 28 vorgesehen ist, um eine Probe 26 zu extrahieren und zuzuführen. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist an einem Ende der Pipette 27 ein O-Ring 32 befestigt, um die Luftdichtigkeit mit einem Verbindungsabschnitt 5 der Durchflußzelle zu verbessern. Um das Fallen der Probe zu verhindern, ist eine Probensaugöffnung 33 in einem Ende der Pipette 27 verjüngt ausgebildet. Dementsprechend können das Ende der Pipette 27 und der Verbindungsabschnitt 5 in innigen Kontakt miteinander verbunden werden, um eine Leckage der Probe 26 zu verhindern.
Bei dieser Ausgestaltung ist die Probenzuführeinrichtung wie oben beschrieben gebaut. Deshalb kann eine Probe kontinuierlich und schnell der als Meßabschnitt dienenden Durchflußzelle zugeführt werden und die Ausführungsform hat einen Vorteil dadurch, daß sie in der Lage ist, eine Anpassung zu ermöglichen, wenn viele Arten von Proben aufeinanderfolgend gemessen werden.
Weiterhin braucht die Probe nicht in den Meßabschnitt durch ein Rohr oder dgl. eingeführt zu werden und dementsprechend kann sie direkt aus einer Position angrenzend an den Meßabschitt zugeführt werden. Deshalb kann die Zeit zur Bildung eines Mantelstroms in der Durchflußzelle beträchtlch verkürzt werden. Wenn eine Probe über eine relativ lange Distanz zu dem Meßabschnitt durch ein Rohr oder dgl. transportiert wird, muß der ganze Kanal, durch den die Probe geführt wird, gereinigt werden. Da jedoch diese Ausführung den sehr kurzen Probenkanal, wie oben beschrieben, hat, kann der Bereich, der gereinigt werden muß, beträchtlich verringert werden. Außerdem kann ein Reinigen durch direktes Einführen des Endes der Pipette 27 in einen Reinigungstank 31 ausgeführt werden, so daß die für die Vervollständigung der Reinigung erforderliche Zeit verkürzt werden kann.
Die Durchflußzellenanordnung nach diesem Beispiel ist wie folgt gebaut. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, hat ein Halter 4 einen an seinem Boden ausgebildeten Sitz. Einer der Flansche 15 zum Halten eines Gehäuses 2, das einen Strömungskanal bildet, steht in innigem Kontakt mit dem Sitz, während er mit einem O-Ring 9 abgedichtet ist. Der andere Flansch 15 steht in innigem Kontakt mit einem Mantelflüssifgkeitszufühabschnitt 11, während er mit einem O-Ring 9 abgedichtet ist, und der Mantelflüssigkeitszuführabschnitt 11 ist an dem Halter 4 installiert. Der Mantelflüssigkeitszuführabschnitt 11 ist an seinem Außenumfang mit Mantelflüssigkeitslöffnungen 7 zum Zuführen einer Mantelflüssigkeit versehen und diese Öffnungen sind mit einem Kanal verbunden, der durch die Mitte des Zuführabschnitts 11 hindurch ausgebildet ist. Der zentrale Kanal des Zuführabschnitts 11 steht mit dem Strömungskanal des Gehäuses 2 in Verbindung. An dem Mantelflüssigkeitszuführabschnitt 11 ist in innigem Kontakt ein Probenzuführabschnitt 10 befestigt und durch einen weiteren O-Ring 9 abgedichtet. Der Probenzuführabschnitt 10 ist mit einer als Auslaß der Probe dienenden Düse 3 und einem Verbindungsabschnitt 5 versehen, durch den die Probe in einen Fluidkanal für die Düse 3 zugeführt wird. Der Verbindungsabschnitt 5 hat einen Reinigungsfluidansaugkanal 6 zum Ansaugen von Abfluid, welches die Durchflußzelle gereinigt hat. In dem Halter 4 ist auch ein Abfluidkanal 8 zum Abführen von Abfluid ausgebildet. Die Düse 3 des Zuführabschnitts 10 ist in den Strömungskanal des Gehäuses 2 durch den zentralen Kanal des Zuführabschnitts 11 eingeführt.
Das Gehäuse 2 hat, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, Stimplatten 13, Seitenplatten 14 und Strömungskontraktionsplatten 12, die alle aus einem transparenten Material hergestellt sind, so daß ein Strom der Probe in dem Strömungskanal von außen optisch gemessen werden kann. Der Strömungskanal in dem Gehäuse 2 wird von den langgestreckten und ebenen Formplatten 13 und den Seitenplatten 14 gebildet, wobei jeweils zwei Platten der gleichen Art mit jeder Fläche der zugeordneten Platte so kombiniert sind, daß die Breite und die Dicke des Strömungskanals konstant ausgeführt werden. Die Strömungskontrkationsplatten 12, die eine Trapezform haben und im wesentlichen an ihrem Mittelabschnitt in Längsrichtung verdickt sind, sind in dem Strömungskanal einander zugewandt so festgelegt, daß der Strömungskanal in Richtung seiner Dicke teilweise verengt wird. Die Frontplatten 13, die Seitenplatten 14 und die Strömungskontraktionsplatten 12 sind beispielsweise aus Glas hergestellt und durch optisches Verkitten zusammengefügt, ohne ihre Tranparenz zu verschlechtern. Die Frontplatten 13, die Seitenplatten 14 und die Strömungskontraktionsplatten 12 sind weiterhin mittels der Flansche 15 an dem oberen und unteren Ende des Strömungskanals befestigt.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, hat die Düse 3 einen Düsenkörper 17 mit zwei Führungen 16, die jeweils auf beiden Seiten des Düsenkörpers verbunden sind, die länger als der Düsenkörper sind und von denen jede ein verjüngtes Ende hat. Der Düsenkörper 17 ist direkt an dem Probenzuführabschnitt 10 befestigt. Eine Probenabführöffnung 19 mit im wesentlichen quadratischen Querschnitt in dem Düsenkörper steht mit dem Verbindungsabschnitt 5 über den Probenkanal 18 in Verbindung und die durch den Verbindungsabschnitt 5 eingeführte Probenflüssigkeit wird aus der Probenabführöffnung 19 abgeführt. Der Düsenkörper 17 wird spanabhebend bearbeitet und aus einem rostfreien Stahlmaterial, beispielsweise durch einen Drahtabzugsprozess, hergestellt. Die Führungen 16 sind mit hoher Genauigkeit, beispielsweise durch einen Plattierverbindungsprozess verbunden.
Die so gebildete Ausgestaltung der Durchflußzellenanordnung, bei der das Gehuse 2 an dem Halter 4 befestigt ist und der Probenzuführabschnitt 10 mit der Düse 3 an dem Mantelflüssigkeitzuführabschnitt 11 festgelegt ist, der an dem Halter 4 fixiert ist, hat den Vorteil, daß die Einstellung, beispielsweise die Lageausrichtung der Düse 3 und des Gehäuses 2, leicht durchgeführt werden kann. Weiterhin werden die Demontage und das Reinigen des Gehäuses 2 und des Mantelflüssigkeitszuführabschnitts 11, die voraussichtlich am häufigsten verunreinigt sind, erleichtert, was die Wartung einfach macht.
Die Zuführung einer Probe zu der Durchflußzelle 1 (siehe Fig. 6) wird durch die vorstehende Probenzuführeinrichtung wie folgt durchgeführt. Zuerst wird der Pipettenarm 28 vertikal bewegt und durch die Pipettenantriebseinheit 29 so gedreht, daß die Pipette 27 in einen Probenbehälter 30 eingeführt wird, in welchem die Probe 26 gespeichert ist. Dann wird eine mit der Pipette 27 verbundene Spritze (in den Figuren nicht gezeigt) in Betrieb genommen, um die Probe 26 mit einer vorgegebenen Menge in die Pipette 27 zu saugen. Danach wird die Pipette 27 angehoben und gedreht, um sie in die Position über den Verbindungsabschnitt 5 zu bewegen. Das Ende der Pipette 27 und der Verbindungsabschnitt 5 werden in innigen Kontakt für eine Verbindung miteinander gebracht. Danach wird die Spritze betätigt, um die Probe 26 mit einer bestimmten Menge aus dem Verbindungsabschnitt 5 in die Durchflußzelle 1 mit einem gleichförmigen Durchsatz abzugeben und die Probe 26 wird in der Durchflußzelle 1 gemessen. Wenn zu diesem Zeitpunkt der Verbindungsabschnitt 5 direkt mit dem Probenkanal 18 verbunden ist, geht die aus der Pipette 27 abgegebene Probe 26 durch den Probenkanal 18 hindurch und wird aus der Düse 3 in die Durchflußzelle 1 eingeführt. Gleichzeitig wird die Mantelflüssigkeit zu den Öffnungen 7 des Mantelflüssigkeitszuführabschnitts 11 zugeführt und strömt in die Durchflußzelle 1 durch den zentralen Kanal des Zuführabschnitts 11, um die Düse 3 zu umschließen.
Der Strömungskanal in der Durchflußzelle 1 wird, wie in Fig. 6 gezeigt, so gebildet, daß der einen parallelen Strömungsabschnitt 1a, einen Strömungskontraktionskanalabschnitt 1b, einen Strömungskanalabschnitt 1c zum Messen mit einem Abbildungsabschnitt 21 und einen Durchsatzverzögerungskanalabschnitt 1d hat. Es ist jedoch klarzustellen, daß die Düsen- Führungs-Anordnung, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist, nicht der vorliegenden Erfindung entspricht. Die Teilchen enthaltende, zu untersuchende Probenflüssigkeit wird in einer Strömungsrichtung 25 zugeführt und aus der Düse 3 mit einer vorgegebenen Menge in den Strömungskanal gegeben. Andererseits wird die Mantelflüssigkeit, die eine reine, keine Teilchen enthaltende Flüssigkeit ist, in einer Strömungsrichtung 24 in den Strörnungskanal um die Düse 3 herum zugeführt. In der Durchflußzelle 1 wird ein Mantelstrom gebildet, d. h. eine stetige larninare Strömung, in welcher die Mantelflüssigkeit die Probenflüssigkeit umschließt, und ein Probenstrom 23 geht durch den parallelen Strömungskanalabschnitt 1a der Durchflußzelle 1 mit einer konstanten Geschwindigkeit hindurch. Der Probenstrom 23 in dem Mantelstrom strömt, während er aufgrund des Drucks, der von den oberen und unteren Mantelströmen angelegt wird, einen dünnen, breiten und flachen Querschnitt hat.
Der Durchflußzellenkanal dieser Ausgestaltung wird in einer Form hergestellt, die in der Querschnittsfläche monoton in Richtung seiner Dicke von der Probenabführöffnung 19 zum Abbildeabschnitt 21 dadurch abnimmt, daß die oben beschriebenen Strömungskontraktionsplatten 12 vorgesehen sind und der Strömungskontraktionskanalabschnitt 1b vorhanden ist. In diesem Strömungskontraktionskanalabschnitt steigert der Mantelstrom seine Strömungsgeschwindigkeit monoton. Mit diesem die Strömungsgeschwindigkeit steigernden Kanalabschnitt ist es möglich, eine stabile Strömung auszubilden und deshalb kann ein Probenstrom mit einer hohen Geschwindigkeit von mehr als 1000 mm/s ausgebildet werden. Da der Probenstrom 23 ferner in der Lage ist, stabil zu strömen und Wirbelschleppen in den Richtungen der Dicke und der Breite verringert sind, kann eine Verbesserung in der Abbildungsgenauigkeit verwirklicht werden. Darüber hinaus wird der von der Düse 3 abgeführte Probenstrom gleichförmig zusammengezogen oder in der Größe in Richtung seiner Dicke verringert, um einen dünneren und gleichförmigen flachen Strom zu bilden, so daß eine weitere Verbesserung in der Abbildungsgenauigkeit verwirklicht werden kann.
Der Meßkanalabschnitt 1c folgt dem vorhergehenden Kanalabschnitt 1b, in welchem die Dicke des Fluidkanals im wesentlichen konstant gestaltet ist. Der Probenstrom 23 wird in die flache Form gebracht, deren Querschnitt ein sehr großes Seitenverhältnis hat, beispielsweise beträgt die Breite des Probenstroms 23 etwa 200 bis 300 um und die Dicke etwa 5 bis 20 um. Der Strömungskanal in dem Abbildungsabschnitt 21 ist in einer Querschnittsform ausgebildet, die im wesentlichen in Breitenrichtung verglichen mit der Größe in seiner Dickenrichtung groß ist und die Breite des Strömungskanals wird von der Auslaßöffnung der Düse zum Meßabschnitt nicht geändert. Deshalb kann der Probenstrom 23 so verwirklicht werden, daß er im wesentlichen in der Breite konstant und in der Durchsatzverteilung in Breitenrichtung gleichförmig ist. Der Mantelstrom geht dann durch den strömungsverzögernden Kanalabschnitt 1d hindurch und wird aus der Abfluidöffnung 8 des Halters 4 abgeführt.
Die zu untersuchenden Teilchen 20, die in dem Probenstrom 23 enthalten sind, werden in einem Abbildungssichtfeld 21, beispielsweise durch eine mit einem Mikroskop verbundene CCD- Kamera fotografiert, so daß sie als Bildinformation erhalten werden können. Der Probenstrom 23 hat die Form, die in der Dicke klein und in der Breite groß ist. Eine solche flache Form eignet sich zu einer leichten Fokussierung in dem Bereich des Abbildungssichtfelds 21, wenn die zu untersuchenden Teilchen 20 von der mit dem Mikroskop verbundenen CCD-Kamera abgebildet werden und wodurch die Eignung zum Fotografieren gegeben ist. Aus diesem Grund können auch im Falle eines Mikroskops, das eine geringe Schärfentiefe hat, die Teilchen 20 in einem Zustand genauer Scharfeinstellung abgebildet werden.
Die Düse 3 ist mit Führungen 16 versehen, welche eine Turbulenz der Strömung der Probenflüssigkeit an der Probenabführöffnung 19 unterbinden und dazu dienen, den Probenstrom auf einer konstanten Breite zu halten. D.h., die Breite des Probenstroms 23 hängt von dem Abstand zwischen den zwei Führungen 16 der Düse 3 ab und wird im wesentlichen von der Düse 3 zum Abbildungsabschnitt 21 konstant gehalten, da die Breite des Strömungskanals konstant gemacht ist. Durch Einstellen des Abstands zwischen den Führungen 16 kann somit der Probenstrom 23 auf eine geeignete Breite eingestellt werden, die für den Abbildungsabschnitt 21 optimal ist. Nach dem Abschluß der Messung wird das Ende der Pipette 27 von dem Verbindungsabschnitt 5 wegbewegt und dann in einen Reinigungstank 31 eingeführt. In dem Reinigungstank 31 wird auf das Ende der Pipette 27 radial eine Reinigungsflüssigkeit aufgebracht, um die Probe an der Pipette 27 abzuwaschen. Weiterhin wird Reinigungsflüssigkeit auch von der Innenseite der Pipette 27 zugeführt und zusammen mit der aus dem Inneren entfernten Probe in den Reinigungstank 31 abgeführt. Da der Druck in dem Probenflüssigkeitskanal 18 etwas höher als der der Außenluft ist, wenn das Ende der Pipette 27 von dem Verbindungsabschnitt 5 getrennt wird, wird die Mantelflüssigkeit veranlaßt, durch den Probenflüssigkeitskanal 18 zu dem Verbindungsabschnitt 5 in einem Zustand hochzusteigen, in welchem die Verbindung zur Pipette 27 nach dem Abschluß der Messung unterbrochen ist. Der Verbindungsabschnitt 5 hat den Abflüssigkeitssaugkanal 6 (siehe Fig. 2), der zum Saugen der Mantelflüssigkeit vorgesehen ist, welcher den Verbindungsabschnitt 5 gereinigt hat. Die Mantelflüssigkeit wird durch den Abflüssigkeitssaugkanal 6 gesaugt, so daß die an dem Verbindungsabschnitt 5 haftende Probe durch die so angesaugte Mantelflüssigkeit gereinigt wird.
Die in Fig. 6 gezeigte Durchflußzelle 1 bildet den parallelen Strömungskanalabschnitt 1a. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, kann jedoch ein anderer Aufbau verwendet werden, bei welchem der parallele Strömungskanalabschnitt 1a bei der Durchflußzelle 1 weggelassen ist, während die übrigen Bauabschnitte die gleichen wie die in Fig. 6 gezeigten sind. Die Düse 3 ist in dem Strömungskontraktionskanalabschnitt 1b angeordnet. Es wird jedoch deutlich festgestellt, daß die Düsen-Führungs-Anordnung, die in Fig. 7 gezeigt ist, nicht der vorliegenden Erfindung entspricht. Mit einem solchen Aufbau wird eine Reduzierung oder Kontraktion einer Strömung in dem Strömungskontraktionskanalabschnitt 1b zur gleichen Zeit ausgeführt, wenn die Formung der Strömung zwischen den Führungen 16 erfolgt, so daß der Probenstrom effizient gebildet wird. Bei den hier beschriebenen Ausgestaltungen und Modifizierungen sind übrigens gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, so daß die Beschreibung entfallen kann.
Die Breite des Probenstroms 23 und des Abbildungsbereichs 21 werden nun im einzelnen unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben. Die Durchflußzelle in der in Fig. 6 gezeigten Ausgestaltung ist geeignet, mittels eines optischen Systems (nicht gezeigt) festzustellen, ob Probenteilchen durch den stromauf liegenden Teil des Abbildungsabschnitts 21 der Durchflußzelle hindurchgegangen sind oder nicht. D. h., daß der Aufbau so getroffen ist, daß ein mit dem Bezugszeichen 22 bezeichneter Bereich beispielsweise mit Laserstrahlen bestrahlt wird und von den Probenteilchen dispergiertes Licht gemessen wird. Die in der Probenflüssigkeit enthaltenen Teilchen werden mit den Laserstrahlen bestrahlt, wenn sie durch den Teilchendetektorbereich 22c oder 22b so hindurchgehen, daß der Durchgang der Teilchen erfaßt wird. Die so erfaßten Teilchen werden fotografiert und durch einen Abbildungsbereich 21a oder 21b aufgezeichnet.
Die Durchflußzelle dieser Ausgestaltung ist so ausgebildet, daß die Vergrößerung für das Fotografieren der Probeteilchen aus einer Vielzahl von Vergrößerungen ausgewählt werden kann. Deshalb können in der Probe enthaltene Teilchen, die verschiedene Größen haben, beispielsweise große Teilchen von etwa 100 prn bis kleine Teilchen von mehreren um, genau fotografiert werden. Bei dem Modus zum Fotografieren von Teilchen mit einer starken Vergrößerung werden sie beispielsweise in dem Teilchendetektorbereich 22a erfaßt und ihre Bilder in dem vergrößerten Sichtfeld 21a fotografiert. In einem anderen Modus, in welchem die Teilchen in einer relativ reduzierten Vergrößerung fotografiert werden, werden sie in dem Teilchendetektorbereich 22b erfaßt und Bilder der Teilchen in dem Sichtfeld 21b fotografiert, das nicht vergrößert ist.
Die Beziehung zwischen dem Fotografiersichtfeld und der Breite des Probenstroms wird nun im einzelnen unter Bezugnahme auf Fig. 9A bis 9D beschrieben. Fig. 9A bis 9C zeigen jeweils Verfahren zur Änderung des Fotografiersichtfelds und die Art und Weise, wie das Probenfluid strömen gelassen wird. In jedem Verfahren werden der Detektorbereich 22, der Fotografierbereich 21 und /oder der Probenstrom 23 zwischen dem Modus mit geringer Vergrößerung und dem Modus mit starker Vergrößerung umgeschaltet.
Bei dem in Fig. 9A gezeigten Verfahren wird die Breite des Probenstroms 23 zwischen dem Modus mit geringer Vergrößerung und dem Modus mit starker Vergrößerung nicht geändert, es werden jedoch der Durchsatz und die Dicke der Probe geändert. Die Breite des Probenstroms 23 wird so eingestellt, daß sie größer ist als die Breite des Fotorgrafierbereichs 21 bei jedem Modus. Die Breite des Detektorbereichs 22 wird so geändert, daß sie im wesentlichen mit der Breite des Fotogradfierbereichs 21 zusammenfällt.
Bei diesem Verfahren geht nur ein Teil des in die Durchflußzelle 1 abgeführten Probenstroms durch den Fotografierbereich 21. Nach Untersuchung des Anteils des Probenstroms, der durch den Fotografierbereich 21 hindurchgeht, kann das Volumen der Probenflüssigkeit, die durch den Fotografierbereich hindurchgeht, genau bestimmt werden. Da die Breite des Detektorbereichs 22 auf die gleiche Breite wie die des Fotografierbereichs 21 zum Zeitpunkt der Modusumschaltung geändert wird, gehen die in dem Detektorbereich 22 erfaßten Teilchen immer durch den Fotografierbereich 21 hindurch. Es werden nur der Durchsatz und die Dicke des Probenstroms reguliert, seine Breite muß nicht genau mit dem Fotografierbereich zusammenfallen. Da nur der zentrale Abschnitt des Probenstroms 23 gemessen wird, braucht der Strom nur eine konstante Geschwindigkeit und eine konstante Dicke zu haben und der Aufbau der Durchflußzelle 1 kann vereinfacht werden. Da weiterhin der Probenstrom 23 gleichförmig über der gesamten Breite des Fotografierbereichs 21 jeden Modus hindurchgeht, kann die Fläche des Fotografierbereichs 21 wirksam genutzt werden und der Wirkungsgrad der Analyse kann verbessert werden. Wenn darüber hinaus der Probenstrom 23 eine große Breite hat, kann der Strömungskanal vergrößert und kaum verstopft werden, auch wenn große Teilchen in dem Probenstrom 23 enthalten sind. Bei dem in Fig. 9B gezeigten Verfahren wird die Breite des Probenstroms 23 zwischen dem Modus mit geringer Vergrößerung und dem Modus mit starker Vergrößerung nicht geändert, jedoch werden der Durchsatz und die Dicke geändert. Die Breite des Probenstroms wird etwas schmaler als die des Fotografierbereichs 21b gemacht, der beim Modus mit geringer Vergrößerung verwendet wird, und zwar durch Einstellen der Abmessungen der Abführöffnung 19 und der Führungen 16 in der Düse. Die Breite des Detektorbereichs 22 wird so geändert, daß sie im wesentlichen mit der Breite des Fotografierbereichs 21 zusammenfällt.
Bei diesem Verfahren geht nur ein Teil der in die Durchflußzelle 1 abgeführten Probenflüssigkeit durch den Fotografierbereich 21a beim Modus mit starker Vergrößerung hindurch. Durch Überprüfen des Anteils der Probenflüssigkeit, der durch den Fotografierbereich 21a hindurchgeht, kann das Volumen der Probe genau bestimmt werden, das durch den Fotografierbereich hindurchgeht. Da der Fotografierbereich 21a und der Detektorbereich 22a im wesentlichen die gleiche Breite haben, durchqueren die in dem Detektorbereich 22a erfaßten Teilchen immer den Fotografierbereich 21a. Bei dem Modus mit geringer Vergrößerung, wenn die gesamte in der Durchflußzelle 1 abgeführte Probenflüssigkeit durch den Fotografierbereich 21b hindurchgeht, kann das Volumen der durch den Fotografierbereich hindurchgehenden Probenflüssigkeit genauer festgestellt werden.
Dem Modus mit starker Vergrößerung, bei welchem die Schärfentiefe des Mikroskops flach ist, wird nur der zentrale Abschnitt des Probenstroms 23 gemessen, der mit konstanter Geschwindigkeit strömt und eine gleichförmige Dicke hat.
Deshalb kann eine aufgrund einer Ungleichförmigkeit der Dicke auftretende Bildunschärfe unterbunden werden und es kann eine Analyse von Teilchen mit einer sehr kleinen Größe prazise ausgeführt werden. Da nur der Durchsatz und die Dicke des Probenflüssigkeitsstroms reguliert werden, kann darüber hinaus die Notwendigkeit entfallen, die Breite genau zu regulieren, und der Aufbau der Durchflußzelle 1 kann vereinfacht werden. Weiterhin geht der Probenstrom 23 gleichförmig im wesentlichen über der gesamten Breite des Fotografierbereichs 21 bei jedem Modus hindurch. Dementsprechend kann die Fläche des Fotografierbereichs 21 wirksam genutzt und die Analyse effizient ausgeführt werden.
Bei dem in Fig. 9C gezeigten Verfahren wird die Breite des Probenstroms 23 zwischen dem Modus mit geringer Vergrößerung und starker Vergrößerung ebenfalls nicht geändert. Es können jedoch der Durchsatz und die Dicke gewechselt werden. Die Breite des Probenstroms 23 wird etwas schmaler als die Breite des Fotrografierbereichs 21a gemacht, der beim Modus mit starker Vergrößerung verwendet wird. Die Breite des Detektorbereichs 22 wird nicht geändert, auch wenn der Modus geändert wird.
Bei diesem Verfahren geht in jedem Modus die gesamte in die Durchflußzelle 1 abgeführte Probenflüssigkeit durch den Fotografierbereich 21 hindurch und deshalb kann das Volumen der durch den Fotografierbereich durchgehenden Probenflüssigkeit genau erfaßt werden. Weiterhin braucht die Breite des Detektorbereichs 22 nicht geändert zu werden, so daß das optische System für die Erfassung vereinfacht, die Größe der Vorrichtung verringert und der Einstellungsvorgang vereinfacht werden können. Da nur der Durchsatz und die Dicke des Stroms der Probenflüssigkeit reguliert werden, entfällt die Notwendigkeit einer genauen Regulierung der Breite und der Aufbau der Durchflußzelle 1 kann vereinfacht werden. Da der Probenstrom 23 gleichförmig durch im wesentlichen die gesamte Breite des Fotografierbereichs 21b bei dem Modus mit starker Vergrößerung hindurchgeht, kann die Fläche des Fotografierbereichs 21 wirksam genutzt werden und die Analyse kann effizient ausgeführt werden. Da die Breite des Probenstroms 23 auch im Modus mit geringer Vergrößerung schmal gehalten ist, kann der Probenstrom 23 auch bei einer hohen Geschwindigkeit stabil strömen und die Analyse effizient durchgeführt werden. Da darüber hinaus die Teilchen nicht durch die Enden des Fotografierbereichs 21b hindurchgehen, können die Gesamtformen der Teilchen fotografiert werden und es kann die Bildanalyse genau durchgeführt werden.
Bei dem in Fig. 9D gezeigten Verfahren werden die Breite, der Durchsatz und die Dicke des Probenstroms 123 zwischen dem Modus mit geringer Vergrößerung und dem Modus mit starker Vergrößerung umgeschaltet. Die Breite des Probenstroms 123 ist so eingestellt, daß sie etwas kleiner ist als die des Fotografierbereichs 122 bei jedem Modus. Die Breite des Detektorbereichs 112 wird nicht geändert, auch wenn der Modus geändert wird.
Die Breite, die Dicke und der Durchsatz der Probenflüssigkeit werden in diesem Fall wie folgt bestimmt. Im Modus mit starker Vergrößerung strömt die Probenflüssigkeit bei einer Breite, die etwas schmaler ist als die des Fotografierbereichs 121a. Die Dicke der Probenflüssigkeit wird so eingestellt, daß sie im wesentlichen mit der Dicke zusammenfällt, die mit dem Mikroskop fotografiert werden kann. Im Modus mit geringer Vergrößerung strömt die Probenflüssigkeit mit ihrer Breite, die etwas schmaler ist als die des Fotografierbereichs 121b. Die Dicke der Probenflüssigkeit wird so eingestellt, daß sie im wesentlichen mit der Dicke zusammenfällt, die mit dem Mikroskop fotografiert werden kann.
Das in Fig. 9D gezeigte Meßverfahren hat die folgenden charakteristischen Eigenschaften. Die ganze in die Durchflußzelle abgeführte Probenflüssigkeit geht durch den Fotografierbereich 121 in jedem Modus hindurch und deshalb kann das Volumen der durch den Fotografierbereich hindurchgehenden Probenflüssigkeit genau festgestellt werden. Da der Detektorbereich 122 in seiner Breite nicht geändert zu werden braucht, können das optische System für die Erfassung vereinfacht, die Vorrichtung in der Größe verringert und der Einstellungsvorgang vereinfacht werden. Da die Probenflüssigkeit 123 gleichförmig über die gesamte Breite des Fotografierbereichs 121 strömt, kann weiterhin die Fläche des Fotografierbereichs 121 wirksam genutzt werden und die Analyse kann effizient ausgeführt werden. Da die Teilchen nicht durch die Enden des Fotografierbereichs 121 hindurchgehen, kann die gesamte Form der Teilchen fotografiert und die Bildanalyse genau ausgeführt werden.
Es werden nun Modifizierungen der Durchflußzelle unter Bezugnahme auf Fig. 10 bis 14 beschrieben.
Zunächst wird ein Verfahren zum Ändern des Stroms der Probenflüssigkeit mittels der Durchflußzelle 1 der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. Nach den in Fig. 9A bis 9C gezeigten vorstehenden Verfahren wurden nur der Durchsatz und die Dicke geändert, nicht jedoch die Breite des Probenstroms ohne Rücksicht auf die Vergrößerung. In der Durchflußzelle 1 der ersten, in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform wird die Breite der Probenflüssigkeit abhängig von der Breite der Führungen 16 der Düse 3 festgelegt und konstant gehalten, auch wenn der Durchsatz des Probenfluids geändert wird. Deshalb führt eine Steigerung des Durchsatzes an Probenflüssigkeit zu einer Vergrößerung der Dicke des Probenstroms, während die Breite konstant gehalten wird. D.h., daß im Falle der in Fig. 9A bis 9C gezeigten Verfahren ein Umschalten zwischen dem Modus mit starker Vergrößerung und dem Modus mit schwacher Vergrößerung relativ einfach durch adäquates Ändern des Durchsatzes der Mantelflüssigkeit und des Durchsatzes der Probenflüssigkeit durchgeführt werden kann.
Bei dem in Fig. 9D gezeigten Verfahren ist es nötig, die Breite, den Durchsatz und die Dicke des Probenstroms abhängig von der Vergrößerung zu ändern. Die in Fig. 10 bis 14 gezeigten Durchflußzellen ermöglichen auch die Varuerung der Breite des Probenstroms. Die in Fig. 10 gezeigte Durchflußzelle ist im Aufbau verschieden von der Durchflußzelle 1 gemäß der ersten Ausführungsform, indem in einer Düse Doppelführungen und Doppelstromkanäle vorgesehen werden, von denen beide jeweils unterschiedliche Längen haben. D. h., daß auf der Innenseite der äußeren Führungen 16a kürzere Führungen 16b angeordnet sind. Im Falle einer schwachen Vergrößerung wird ein Probenstrom ausgebildet, dessen Breite von dem Abstand zwischen den beiden äußeren Führungen 16a festgelegt ist. Wenn die Vergrößerung stark ist, wird ein weiterer Probenstrom gebildet, dessen Breite von dem Abstand zwischen den zwei inneren Führungen 16b gebildet wird. Die Abstände zwischen den jeweiligen Paaren von Führungen werden so reguliert, daß sie an die Breite des Probenstroms bei der starken Vergrößerung und an die bei der schwachen Vergrößerung anpaßbar sind. Die Breiten eines Fotografierbereichs, eines Detektorbereichs und des Probenstroms in einem Meßabschnitt werden, wie in Fig. 9D gezeigt, eingestellt.
Der Aufbau der Düse 3a, bei welcher die Doppelführungen vorgesehen sind, wird im einzelnen unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschrieben. Die Düse 3a besteht aus einem Hauptkörper 33, der einstückig mit parallelen Führungen 16b, Abdeckungen 34 und 35, die jeweils mit den oberen und unteren Enden des Körpers 33 verbunden sind, und einem Paar von parallelen äußeren Führungen 16a ausgebildet ist, welche jeweils mit den beiden Lateralseiten verbunden sind. Wenn eine Vergrößerung gering ist, kann die Probenflüssigkeit nur durch einen einzigen Fluidkörper 36 strömen, der im Körper 33 ausgebildet ist und zwischen den beiden Führungen 16b mündet, wobei der Probenstrom eine Breite hat, die gleich dem Abstand zwischen den inneren Führungen 16b ist. Wenn die Vergrößerung stark ist, darf die Probenflüssigkeit sowohl aus dem Strömungskanal 36 als auch aus dem Strömungskanal 37 ausströmen, die auf beiden Seiten des Körpers 33 ausgebildet sind. Der Probenstrom hat somit eine Breite, die gleich dem Abstand zwischen den beiden äußeren Führungen 16a ist. Diese Strömungskanäle werden unter der Steuerung von Elektromagnetventilen (in der Figur nicht gezeigt) mit den entsprechenden Strömungskanälen verbunden.
Fig. 12 zeigt eine Modifikation der Düse, bei der nur ein Probenkanal vorgesehen ist. Die Düse hat einen Hauptkörper 38, innere Führungen 16C, die jeweils mit beiden Seiten des Körpers 38 unter einem Winkel dazu verbunden sind, und Führungen 16a, die jeweils mit den Außenseiten der Führungen 16D verbunden sind. D.h., daß die Düse 3b aus dem rohrförmigen Düsenhauptkörper 38, der eine Hohlform mit quadratischem Querschnitt hat, aus dem Paar von parallelen, plattenförmigen Führungen 16a, die jeweils auf beiden Seiten eienr Auslaßöffnung des Düsenkörpers 38 angeordnet sind, und aus dem Paar von plattenartigen Führungen 16C zusammengesetzt ist, die jeweils innerhalb der parallelen plattenartigen Führungen 16A in einem Winkel mit ihren Enden nach innen gerichtet angeordnet sind.
Wenn die Vergrößerung gering ist, ist die Probenstrommenge gering und deshalb strömt sie längs der inneren Führungen 16c, wie dies durch das Bezugszeichen 39 angezeigt ist, und die Breite des Probenstroms 39 ist gleich dem Abstand zwischen den Enden der inneren Führungen 16c. Wenn die Vergrößerung stark ist, wird die Menge des Probenflüssigkeitsstroms gesteigert. Er fließt deshalb über verjüngte Abschnitte der inneren Führungen 16C und längs der äußeren Führungen 16A, wobei die Breite des Probenstroms 40 gleich dem Abstand zwischen den äußeren Führungen 16a ist. Für die in Fig. 12 gezeigte Düse 3b ist es nicht erforderlich, den Probenfluidkanal umzuschalten und das Umschalten des Probenstroms kann verglichen mit der in Fig. 11 gezeigten Düse 3a leicht ausgeführt werden.
Auch im Falle der in Fig. 12 gezeigten Düse 3b, die zu den vorstehend beschriebenen Ausführungen ähnlich ist, wird die Probenflüssigkeit aus einer Auslaßöffnung im Ende des Düsenkörpers 38 abgeführt. Im dem Strömungskanal wird ein Mantelstrom ausgebildet und der Probenstrom fließt mit einer konstanten Geschwindigkeit durch den Strömungskanal. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Zuführmenge der Probenflüssigkeit größer ist als ihr vorgegebenes Niveau, strömt die Probenflüssigkeit von der Auslaßöffnung in dem Ende des Düsenkörpers 38 derart, daß sie sich über die inneren Führungen 16C bewegt, die so vorgesehen sind, daß sie zueiander geneigt sind. Die Probenflüssigkeit, die über die Führungen 16C bewegt worden ist, strömt längs der äußeren Führungen 16a, wie es in Fig. 13 gezeigt ist. Deshalb hängt die Breite des Probenstroms 40 in diesem Falle von dem Abstand zwischen den Führungen 16a ab.
In ähnlicher Weise wird der Durchsatz der durch die Probenflüssigkeitzuführöffnung eingeführten Probenflüssigkeit während der Prüfung oder vor dem Beginn der Prüfung einer nächsten Probe verringert. Dieser Vorgang veranlaßt die Probenflüssigkeit, daß sie längs der Innenseite der Führungen 16C strömt ohne sich über sie zu bewegen, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. In diesem Fall kann die Form des Probenstroms, der durch den Strömungskanal hindurchgeht, von dem in Fig. 13 gezeigten Probenstrom 40 auf den in Fig. 14 gezeigten Probenstrom 39 gendert werden. D.h., daß die Breite des Probenstroms in zwei Arten mittels des Durchsatzes der Probenflüssigkeit reguliert werden kann. Wenn der Durchsatz der Mantelflüssigkeit und der der Probenflüssigkeit geändert werden, während ihr Verhältnis konstant gehalten wird, kann nur der Durchsatz ohne Änderung der Form des Probenstroms reguliert werden.

Claims

1. Durchflußzellenvorrichtung zum Messen von in einer Flüssigkeit suspendierten Teilchen (20)

- mit einer Einrichtung (10, 27 bis 29) zum Zuführen einer zu messenden Probenflüssigkeit (25),

- mit einer Einrichtung (7, 11) zum Zuführen einer Mantelflüssigkeit (24),

- mit einer Durchflußzelleneinrichtung (2) zur Bildung eines Strömungskanals (1) mit einem transparenten Meßabschnitt (1c) für eine ungestörte Betrachtung des Strömungskanals (1) in wenigstens einer Querrichtung von ihm,

- mit einer Düseneinrichtung (3, 3a, 3b), die in Fluidverbindung mit der Probenflüssigkeitszuführeinrichtung (10, 27 bis 29) steht und

- einen Düsenkörper (17; 33 bis 35) und

- wenigstens eine Abführöffnung (19; 36, 37) aufweist, die an einem Ende des Düsenkörpers (17; 33 bis 35) ausgebildet und in dem Strömungskanal (1) in einer Abstandsbeziehung von einer Innenwand des Strömungskanals (1) angeordnet ist, um die Probenflüssigkeit (25) zum Strömen in den Strömungskanal (1) der Durchflußzelleneinrichtung (2) zu bringen, und

- mit ersten Führungsplatten (16, 16a), die auf ersten gegenüberliegenden Seiten der Abführöffnung (19; 36, 37) zum Führen der Probenflüssigkeit (25) aus der Abführöffnung (19; 36, 37) angeordnet ist

- wobei die Mantelflüssigkeitzuführeinrichtung (7, 11) in Fluidverbindung mit dem Strömungskanal (1) der Durchflußzelleneinrichtung (2) an einer Stelle stromauf von der Abführöffnung (19; 36, 37) bezüglich des Stroms der Probenflüssigkeit (25) so angeordnet ist, daß die Mantelflüssigkeit (24) zum Umschließen der Probenflüssigkeit (25) aus der Abführöffnung (19; 36, 37) gebracht wird, wodurch ein Mantelstrom gebildet wird,

- wobei das Düsenkörperende zur Abführöffnung (19; 36, 37) hin verjüngt ist, so daß sie auf ihren zweiten gegenüberliegenden Seiten sich verjüngende Flächen hat, wodurch sich die zweiten gegenüberliegenden Seiten von den ersten gegenüberliegenden Seiten unterscheiden, und

- wobei die ersten Führungsplatten (16, 16a) sich zu ihren Enden in Stromabrichtung bezüglich des Stroms der Probenflüssigkeit (25) hin verjüngen,

dadurch gekennzeichnet,

- daß die sich verjüngenden Flächen des Düsenkörpers (17; 33 bis 35) zwischen den ersten Führungsplatten (16, 16a) enden, wobei die ersten Führungsplatten (16, 16a) höher als eine Höhenerstreckung der Abführöffnung (19; 36, 37) an dem Abschlußende des Düsenkörpers (17; 33 bis 35) sind, um einen Probenflüssigkeitsstrom (123) aus der Abführöffnung (19; 36, 37) auf einer konstanten Breite in wenigstens einer Richtung senkrecht zu einer Richtung der ungestörten Betrachtung in dem Meßabschnitt (1c) zu stabilisieren, und

- daß der Strömungskanal (1) eine konstante Breite hat, um eine Änderung der Breite des Probenflüssigkeitsstroms (123) zu verhindern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußzelleneinrichtung (2) weiterhin eine stromauf von dem Meßabschnitt (1c) vorgesehene Einrichtung zum Verengen des Mantelstroms in der ungestörten Betrachtungsrichtung des Meßabschnitts aufweist, um eine Geschwindigkeit des Probenflüssigkeitsstroms (123) in dem Mantelstrom zu erhöhen und um eine Dicke der Probenflüssigkeit (25) in der ungestörten Betrachtungsrichtung zur Bildung eines flachen Stroms zu verringern.

3. Vorrichtung nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß die Düseneinrichtung (3, 3a, 3b) weiterhin eine Einrichtung zum Ändern der Breite des Probenflüssigkeitsstroms entsprechend einem Meßbereich in dem Meßabschnitt (1c) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelstromverengungseinrichtung so eingestellt ist, daß sie die Geschwindigkeit des Probenflüssigkeitsstroms (123) auf 1000 mm/s oder mehr erhöht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelstromverengungseinrichtung so eingestellt ist, daß sie die Dicke der Probenflüssigkeit (25) zum Fotografieren von Teilchen (20) der Probenflüssigkeit durch ein Mikroskop in dem Meßabschnitt (1c) verringert.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelstromverengungseinrichtung einen Abschnitt des Strömungskanals (1) mit einer Höhe in der ungestörten Betrachtungsrichtung aufweist, die nach stromab nach und nach abnimmt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düseneinrichtung (3, 3a, 3b) weiterhin eine Einrichtung zum Ändern der Breite des Probenflüssigkeitsstroms (123) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strombreitenänderungseinrichtung eine Vielzahl von Abführöffnungen (19; 36, 37) der Düseneinrichtung (3, 3a, 3b) aufweist, die individuell und selektiv in Verbindung mit der Probenflüssigkeitszuführeinrichtung (10, 27 bis 29) stehen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strombreitenänderungseinrichtung feststehende zweite Führungsplatten (16c) aufweist, die jeweils auf beiden Seiten der Abführöffnung (19; 36, 37) in Breitenrichtung des Strömungskanals (1) vorgesehen sind, wobei die feststehenden zweiten Führungsplatten (16c) jeweils so ausgebildet sind, daß Probenflüssigkeit (25) mit mehr als einem bestimmten Mengenstrom über die feststehenden zweiten Führungsplatten (16c) strömen kann.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal (1) der Durchflußzelleneinrichtung (2) einen parallelen Strömungskanalabschnitt, der durch den Meßabschnitt (1c) hindurchgeht und eine Höhe aufweist, die im wesentlichen in der ungestörten Betrachtungsrichtung konstant ist, sowie einen Stromkontraktionskanalabschnitt (1c) aufweist, der stromauf von dem paarallelen Strömungskanalabschnitt angeordnet ist und eine Höhe hat, die zu dem parallelen Strömungskanalabschnitt hin nach und nach abnimmt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal (1) der Durchflußzelleneinrichtung (2) weiterhin mit einem Verzögerungsströmungskanalabschnitt (1d) versehen ist, der stromab von dem parallelen Strömungskanalabschnitt angeordnet ist und dessen Höhe nach und nach von dem parallelen Strömungskanalabschnitt aus zunimmt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal (1) der Durchflußzelleneinrichtung (2) außerdem mit einem weiteren parallelen Strömungskanalabschnitt (1a) versehen ist, der eine im wesentlichen konstante Höhe hat und stromauf von dem Stromkontraktionskanalabschnitt (1b) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des parallelen Strömungskanalabschnitts entsprechend einer Schärfentiefe eines bei der Messung verwendeten Mikroskops eingestellt ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal (1) der Durchflußzelleneinrichtung (3) von plattenartigen, miteinander verbundenen Elementen gebildet wird, wobei der Stromkontraktionskanalabschnitt (1b) von einem Paar von den Strom kontrahierenden Platten gebildet wird und die den Strom kontrahierenden Platten jeweils eine trapezartige Querschnittsform in Richtung des Probenflüssigkeitsstroms (123) haben und in dem strömungskanal (1) so festgelegt sind, daß sie einander zugewandt sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die plattenartigen Elemente transparent sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Düseneinrichtung (3, 3a, 3b) drei Abführöffnungen (19; 36, 37) hat, die in Breitenrichtung des Strömungskanals (1) angeordnet sind, wobei zwei Abführöffnungen auf beiden Seiten von den drei Abführöffnungen selektiv in Verbindung mit der Probenflüssigkeitszuführeinrichtung (10, 27 bis 29) stehen, um die Breite des Probenflüssigkeitsstroms (123) zu ändern.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Öffnung der drei Abführöffnungen an ihren beiden Seiten in Breitenrichtung des Strömungskanals (1) mit einem Paar von dritten langgestreckten Führungsplatten (16b) versehen ist, von denen sich jede im wesentlichen parallel zum Probenflüssigkeitsstrom (123) erstreckt, wobei die ersten Führungsplatten (16a) in der Länge in Richtung (25) des Probenflüssigkeitsstroms (123) größer als die dritten Führungsplatten (16b) sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Düseneinrichtung (3, 3a, 3b) weiterhin ein zweites Paar von langgestreckten Führungsplatten (16c) aufweist, die jeweils auf beiden Seiten der Abführöffnung (19; 36, 37) in Breitenrichtung des Strömungskanals (1) vorgesehen sind, wobei die zweiten Führungsplatten (16c) in der Länge in Richtung (25) des Probenflüssigkeitsstroms (123) kleiner als die ersten Führungsplatten (16a) und einwärts zueinander geneigt sind, um den Probenflüssigkeitsstrom mit geringer Breite zu bilden, und daß die ersten Führungsplatten (16a) außerhalb der jeweiligen zweiten Führungsplatten (16c) angeordnet sind und sich im wesentlichen parallel zur Richtung (25) des Probenflüssigkeitsstroms (123) erstrecken, um die Probenflüssigkeit, die über die zweiten Führungsplatten (16c) strömt, in einen Strom konstanter Breite umzubilden.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß jede der zweiten Führungsplatten (16c) sich in Stromabrichtung verjüngt.