JPH07253390A - 微粒子検出器の信号処理回路 - Google Patents

微粒子検出器の信号処理回路

Info

Publication number
JPH07253390A
JPH07253390A JP6069096A JP6909694A JPH07253390A JP H07253390 A JPH07253390 A JP H07253390A JP 6069096 A JP6069096 A JP 6069096A JP 6909694 A JP6909694 A JP 6909694A JP H07253390 A JPH07253390 A JP H07253390A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulses
processing circuit
signal processing
inverted
operational amplifiers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP6069096A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2970832B2 (ja
Inventor
Tsuneo Yamaha
常雄 山羽
Koji Kawashima
浩二 川島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Electronics Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Priority to JP6069096A priority Critical patent/JP2970832B2/ja
Publication of JPH07253390A publication Critical patent/JPH07253390A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2970832B2 publication Critical patent/JP2970832B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 微粒子検出器の信号処理回路を、検出性能を
低下することなく簡易化する。 【構成】 分割APDの隣接する2個の受光素子eに対
応する、オペアンプ21の2個づつを1組とし、各組の2
個のオペアンプの出力信号の差分をそれぞれ算出する複
数(n/2)個の差動アンプ22と、各差動アンプに順次
に接続され、それぞれ複数(n/2)個の、低域フィル
タ23、反転アンプ24、および可変抵抗25と、ならびに、
複数n個のコンパレータ26を有し、その2個づつを1組
とし、+極と−極の微粒子パルスをそれぞれ検出する、
複数(n/2)組の検出部Q1 〜Q(n/2) を設けて構成
される。 【効果】 従来それぞれn個であった差動アンプ22、低
域フィルタ23、反転アンプ24、および可変抵抗25は、そ
れぞれ(n/2)個に半減されて簡易化される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、微粒子検出器の信号
処理回路に関し、詳しくは、分割APD(アバランシェ
ホトダイオード)を受光器とする微粒子検出器におけ
る、分割APDの各受光素子に対する信号処理回路に関
する。
【0002】
【従来の技術】図3は微粒子検出器の基本構成を示し、
1は検出セル、2は信号処理回路である。微粒子検出に
おいては、噴射ノズル11より微粒子を含むサンプルエア
S が検出セル1内に噴射され、排出ノズル12より排出
される。これに対して、レーザ管131 と外部ミラー132
よりなるレーザ発振器13が設けられ、発振したレーザビ
ームLB がサンプルエアAS に直交して検出領域Kが形
成され、この中の微粒子が散乱する散乱光LR を結像レ
ンズ14により受光器15に結像し、その出力信号を信号処
理回路2により処理して微粒子が検出される。なお、出
力信号にはレーザビームLB の強度変動によるノイズ
や、サンプルエアAS のエア分子の散乱によるレーリノ
イズが含まれているので、信号処理回路2により各ノイ
ズを消去または除去して異物のみが検出される。受光器
15には、当初は光電子増倍管(ホトマル)が使用されて
いたが、最近は、半導体内の電子のなだれ現象を利用し
て高い倍増作用がえられ、取り扱いが便利なAPD(ア
バランシェホトダイオード)が使用されている。さら
に、APDを複数の受光素子に分割した分割APDを使
用し、ノイズを分割して受光することによりS/N比の
向上が図られている。
【0003】図4は上記の分割APDに対する、従来の
信号処理回路2の構成を示し、図5は信号処理回路2の
検出動作説明用の信号波形図である。図4において、分
割APD15は複数n個の素子e1 〜en に分割されてお
り、信号処理回路2には、各受光素子eに対応するn個
のオペアンプ21-1〜21-nが設けられ、隣接する2個の受
光素子e1 とe2,……に対応する、オペアンプ21-1と21
-2, ……の2個づつを組合せる。各組合せに対して、n
個の差動ンプ22-1〜22-n2 を設け、各2個のオペアンプ
21のそれぞれの出力を、2個の差動アンプ22の+入力端
子と−入力端子に対して、図示のように交差して接続す
る。さらに、各差動アンプ22に対して、それぞれn個の
低域フィルタ(LPF)23-1〜23-nと、反転アンプ24-1
〜24-n、可変抵抗25-1〜25-n、およびコンパレータ26-1
〜26-nが設けられ、図示のようにタンデムに接続されて
いる。
【0004】以下図4に図5を併用して、上記の信号処
理回路2による微粒子検出動作を説明する。図4におい
て、微粒子の散乱光LR は各受光素子e1 〜en のいず
れかに受光される。これに対して、散乱光LR に含まれ
たノイズは各受光素子eに1/nに分割して受光され、
分割されたノイズNと、微粒子に対するパルスpとの受
光電流が出力され、これらは対応するオペアンプ21によ
り電圧に変換される。図5(a) は2個のオペアンプ21-
1,21-2 の出力信号S1,S2 の波形を示す。両出力信号
1,S2 には、上記により分割されたノイズNがそれぞ
れ存在するが、受光素子e1 とe2 が隣接しているの
で、これらのノイズNの強度と分布はほとんど等しい。
いま例として、出力信号S1 には、時点t1 にパルスp
1 が、また出力信号S2 には、時点t2 にパルスp2
それぞれ存在しているとする。両出力信号S1,S2 が差
動アンプ22-1,22-2 に交差して入力すると、それぞれの
差分演算によりノイズNは差し引きされて消去し、各差
動アンプ22より、図5(b) に示す信号R1,R2 が出力さ
れる。信号R1 には、極性が反転されたパルスp1 と反
転されないパルスp2 がえられ、また、信号R2 には、
反転されないパルスp1 と、反転されたパルスp2 がえ
られる。各パルスpには高周波ノイズがありうるので、
これらはLPF23-1,23-2 により除去され、ついで各パ
ルスp1,p2 は反転アンプ24-1,24-2 により極性が反転
され、可変抵抗25-1,25-2 によりレベルが調整された
後、コンパレータ26-1,26-2 によりそれぞれ検出され
る。以上の処理手順は、2個のオペアンプ21の各組合せ
に対して同様になされ、各受光素子eのノイズNは消去
され、微粒子のパルスpはコンパレータ26-1〜36-nのい
ずれかにより検出される。各コンパレータ26の検出信号
はワイヤードオアされ、図5(c) に示す微粒子データD
が出力される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】さて、上記の信号処理
回路2は、分割APDのn個の各受光素子eに対応し
て、それぞれn個のオペアンプ21と、差動アンプ22、L
PF23、反転アンプ24、可変抵抗25、およびコンパレー
タ26が設けられ、ノイズNが消して良好なS/N比で微
粒子を検出できる、いわばオーソドックスな回路構成で
はある。しかし、なにぶんにも構成部品の点数が多くて
繁雑であり、構成経費が嵩む欠点がある。そこで微粒子
検出性能を低下せずに、これを改良して部品点数を減少
し、経費を節減することが望ましい。この発明は、以上
に鑑みてなされたもので、微粒子検出性能を低下するこ
となく、部品点数を可及的に減少して、より簡易に構成
された信号処理回路を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成した信号処理回路であって、前記した分割APDを
受光器とする微粒子検出器において、隣接するあるいは
所定距離離れた2個の受光素子に対応するオペアンプの
2個づつを1組とし、各組の2個のオペアンプの出力信
号の差分をそれぞれ算出する複数(n/2)個の差動ア
ンプと、各差動アンプに順次に接続され、それぞれ複数
(n/2)個の、低域フィルタ、反転アンプ、および可
変抵抗と、ならびに、複数n個のコンパレータを有し、
その2個づつを1組とし、+極と−極の微粒子パルスを
それぞれ検出する検出部を、複数(n/2)組設けて構
成される。
【0007】
【作用】上記の信号処理回路においては、複数n個のオ
ペアンプは、2個づつが1組とされ、各組の2個のオペ
アンプの出力信号は、複数(n/2)個の差動アンプに
よりそれぞれの差分が算出される。両出力信号には隣接
する2個の受光素子よりの、ほとんど等しいノイズNが
含まれており、この差分算出により、両ノイズNは差し
引きされて消去し、一方の出力信号中の微粒子パルスは
極性が反転され、他方の出力信号中の微粒子パルスは反
転されずに、差動アンプより出力される。出力された各
微粒子パルスは、それぞれ複数(n/2)個の低域フィ
ルタにより高周波ノイズが除去され、反転アンプにより
極性が反転され、可変抵抗によりレベルが調整された
後、複数(n/2)組の検出部に入力し、これらの2個
のコンパレータにより、+極と−極の微粒子パルスがそ
れぞれ検出される。要するに上記の信号処理回路におい
ては、各受光素子eのノイズNは、差動アンプより消去
されるので、従来と同様の S/N比がえられる。ま
た、差動アンプが出力する微粒子パルスは、反転され、
または反転されずに、−極または+極として、ともに出
力され、これらを2個のコンパレータにより検出するも
ので、検出性能も従来と同様である。さらに、差動アン
プの個数が(n/1)個であるので、低域フィルタ、反
転アンプ、および可変抵抗の個数も、すべて(n/2)
個で十分であり、これらは従来の半数に減少されて信号
処理回路が簡易化され、その分構成経費が節減されるも
のである。
【0008】
【実施例】図1は、この発明の一実施例における信号処
理回路2’の構成図を示し、図2は、信号処理回路2’
の動作説明用の信号波形図である。図1に示す信号処理
回路2’は、図4の従来の信号処理回路2と同様に、そ
れぞれ複数n個のオペアンプ21-1〜21-nと、コンパレー
タ26-1〜26-nを有する。ただし、各コンパレータ26は単
独に使用せず、2個づつ組合せて複数(n/2)組の検
出部Q1 〜Q(n/2) を構成する。また、それぞれ(n/
2)個の差動アンプ22、LPF23、反転アンプ24、およ
び可変抵抗25を設ける。これらは、従来はそれぞれn個
であったが、すべて半減する。複数n個のオペアンプ21
は、分割APD15の隣接する2個の受光素子eに対応す
る2個づつが1組とされ、各組の2個のオペアンプ21
は、1個の差動アンプ22の−入力端子と、+入力端子に
接続され、各差動アンプ22の出力側には、LPF23、反
転アンプ24、可変抵抗25がタンデムに接続され、各可変
抵抗25の可変端子は、各検出部Qの2個のコンパレータ
26の−入力端子と+入力端子にそれぞれ接続される。
【0009】以下、図2を併用して信号処理回路2’に
よる微粒子検出動作を説明する。いま、2個のオペアン
プ21-1,21-2 の出力信号を、図2(a) に示すS1,S2
し、両信号S1,S2 には、前記したように強度と分布が
ほとんど等しいノイズNが含まれており、出力信号S1
には、時点t1 にパルスp1 が、また出力信号S2
は、時点t2 にパルスp2 がそれぞれ存在しているとす
る(図5(a) の場合と同じ)。両出力信号S1,S2 が差
動アンプ22-1に入力すると、両者のノイズNは差し引き
されて消去し、図2(b) に示す極性が反転されたパルス
1 と反転されないパルスp2 を有する信号R1 が出力
される。各パルスpには高周波ノイズがありうるので、
これがLPF23-1により除去され、ついで各パルスp1,
2 は反転アンプ24-1により極性が反転され、可変抵抗
25-1によりレベルが調整される。ここまでは従来と全く
同じ処理である。ただしこの場合は、従来の場合の信号
2 (図5(b) 参照)は利用できないし、また利用もし
ない。上記によりレベル調整された各パルスpは検出部
1 に入力し、コンパレータ26-1によりパルスp1 が、
またコンパレータ26-2によりパルスp2 がそれぞれ検出
される。以上の処理手順は、2個のオペアンプ21の各組
合せに対して同様になされ、各受光素子eのノイズNは
それぞれの差動アンプ22により消去され、微粒子のパル
スpは検出部Q1 〜Q(n/2) のいずれかにより検出され
る。各検出部Qの検出信号はワイヤードオアされ、図
(c) に示す微粒子データDが出力される。
【0010】
【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明による信
号処理回路は、微粒子検出性能が低下することなく、構
成部品の差動アンプ、低域フィルタ、反転アンプ、およ
び可変抵抗は、それぞれの個数が従来の半数のn/2個
に減少され、これによる構成の簡易化と経費の節減がな
される効果には大きいものがある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1はこの発明の一実施例における信号処理
回路2’の構成図である。
【図2】 図2は信号処理回路2’の動作説明用の信号
波形図である。
【図3】 図3は微粒子検出器の基本構成図である。
【図4】 図4は従来の信号処理回路2の構成図であ
る。
【図5】 図5は従来の信号処理回路2の動作用の信号
波形図である。
【符号の説明】
1…検出セル、11…噴射ノズル、12…排出ノズル、13…
レーザ発振器、14…結像レンズ、15…受光器または分割
APD、2…従来の信号処理回路、21-1〜21-n…オペア
ンプ、22-1〜22-n…差動アンプ 23-1〜23-n…低域フィルタ(LPF)、24-1〜24-n…反
転アンプ、26-1〜26-n…コンパレータ、2’…この発明
の信号処理回路、APD…アバランシェホトダイオー
ド、e1 〜en …分割APDの受光素子、N…各受光素
子eのノイズ、S1,S2 …オペアンプの出力信号、p1,
2 …微粒子のパルス、R1,R2 …差動アンプの出力信
号、Q1 〜Q(n/2) …検出部、D…微粒子データ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数n個の受光素子を有する分割アバラン
    シェホトダイオードを受光器とし、各受光素子に対応す
    る複数n個のオペアンプを具備する微粒子検出器におい
    て、 隣接するあるいは所定距離離れた2個の該受光素子に対
    応する該オペアンプの2個づつを1組とし、該各組の2
    個のオペアンプの出力信号の差分をそれぞれ算出する複
    数(n/2)個の差動アンプと、該各差動アンプに順次
    に接続され、それぞれ複数(n/2個)の、低域フィル
    タ、反転アンプ、および可変抵抗と、ならびに、複数n
    個のコンパレータを有し、該コンパレータの2個づつを
    1組とし、+極と−極の微粒子パルスをそれぞれ検出す
    る検出部を、複数(n/2)組設けて構成されたことを
    特徴とする、微粒子検出器の信号処理回路。
JP6069096A 1994-03-14 1994-03-14 微粒子検出器の信号処理回路 Expired - Fee Related JP2970832B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6069096A JP2970832B2 (ja) 1994-03-14 1994-03-14 微粒子検出器の信号処理回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6069096A JP2970832B2 (ja) 1994-03-14 1994-03-14 微粒子検出器の信号処理回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07253390A true JPH07253390A (ja) 1995-10-03
JP2970832B2 JP2970832B2 (ja) 1999-11-02

Family

ID=13392748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6069096A Expired - Fee Related JP2970832B2 (ja) 1994-03-14 1994-03-14 微粒子検出器の信号処理回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2970832B2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6426494B1 (en) 1999-01-07 2002-07-30 Nec Corporation Optical signal detector and optical signal detecting method
WO2007029480A1 (ja) * 2005-09-09 2007-03-15 Rion Co., Ltd. 粒子検出器
JP2007139438A (ja) * 2005-11-15 2007-06-07 Sysmex Corp 血液分析装置
JP5362895B1 (ja) * 2012-11-06 2013-12-11 リオン株式会社 光散乱式粒子計数器
JP2020134205A (ja) * 2019-02-14 2020-08-31 富士電機株式会社 分析装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6426494B1 (en) 1999-01-07 2002-07-30 Nec Corporation Optical signal detector and optical signal detecting method
WO2007029480A1 (ja) * 2005-09-09 2007-03-15 Rion Co., Ltd. 粒子検出器
JP2007071794A (ja) * 2005-09-09 2007-03-22 Rion Co Ltd 粒子検出器
JP2007139438A (ja) * 2005-11-15 2007-06-07 Sysmex Corp 血液分析装置
JP5362895B1 (ja) * 2012-11-06 2013-12-11 リオン株式会社 光散乱式粒子計数器
JP2020134205A (ja) * 2019-02-14 2020-08-31 富士電機株式会社 分析装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2970832B2 (ja) 1999-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2899360B2 (ja) 流体中の粒子計測方法及びその装置
EP1438564B1 (en) High numerical aperture flow cytometer and method of using same
CN109029741B (zh) 基于光量子四象限探测全差分均衡随机数发生方法
JP2000121540A (ja) 粒径分布測定装置
JPH07253390A (ja) 微粒子検出器の信号処理回路
CN208350216U (zh) 光量子四象限探测全差分均衡随机数发生装置
WO2009117102A2 (en) Background light detection system for a flow cytometer
JPS61266942A (ja) 2次元微弱発光測定装置
JPS59176649A (ja) 粒子分析装置
CN113259014B (zh) 一种基于数据判决相关的qd光斑检测系统及检测方法
JPH0560870A (ja) 放射線検出装置
JPH0413947A (ja) 流体中の粒子計測方法及びその装置
JPH07306133A (ja) 微粒子検出器
JPH0682376A (ja) 表面検査装置
JP2696562B2 (ja) 微粒子検出器におけるレーザの変動ノイズ排除方式
JPH0336176B2 (ja)
JP4105888B2 (ja) 粒子径分布測定装置
JP2556338B2 (ja) 素粒子時間相関測定装置
JPH07253309A (ja) ラインセンサの合焦方法
JPH07253389A (ja) 微粒子検出器のアバランシェホトダイオードの増倍率最適化方法
CN116106522B (zh) 血液分析装置
JPH05240770A (ja) 粒子計数装置
Argiro et al. The analog signal processing system for the Auger fluorescence detector prototype
CN102847686A (zh) 一种基于激光异物分拣系统的信号处理电路
JPH0619320B2 (ja) 粒子検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees