JPS60257342A - 粒子分析装置 - Google Patents

粒子分析装置

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JPS60257342A
JPS60257342A JP59115331A JP11533184A JPS60257342A JP S60257342 A JPS60257342 A JP S60257342A JP 59115331 A JP59115331 A JP 59115331A JP 11533184 A JP11533184 A JP 11533184A JP S60257342 A JPS60257342 A JP S60257342A
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JP
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particle
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short
pulse
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JP59115331A
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JPH0352821B2 (ja
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Masamichi Tani
正道 谷
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Sysmex Corp
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Sysmex Corp
Tao Medical Electronics Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10Investigating individual particles
    • G01N15/1031Investigating individual particles by measuring electrical or magnetic effects
    • G01N15/12Investigating individual particles by measuring electrical or magnetic effects by observing changes in resistance or impedance across apertures when traversed by individual particles, e.g. by using the Coulter principle
    • G01N15/131Details
    • G01N15/132Circuits

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、波高歪を含むことがある波形を出力する導
電式粒子検出装置に適用する粒子分析装置に関するもの
である。
従来例の構成とその問題点 導電式粒子検出装置は、塩濃度0.8%程度の薄い電解
質液中に測定用粒子を浮遊させたとごろの懸濁液に一対
の電極を浸漬し、両電極間を微細孔を有する絶縁壁で隔
絶し、両電極間に電位差を与えて前記細孔を通じてのみ
電極間に電流が流れるようにしたもので、両側の液間に
水圧差を加え細孔を通じて液とともに粒子を流過させる
と、粒子径に対する細孔径を適切に選べば粒子の通過に
対応して粒子体積に比例した電流変化が電極間に生ずる
という特性を利用した装置である。
粒子検出波形を詳細に検討すると、細孔の中心付近を通
過したときのみ粒子体積に比例したパルス波高値を示し
、細孔の外周近くを通過する波形は部分的に高目の波高
値を示すこととなって、粒度情報に誤差を生じることが
確められている。
第6図の細孔11の粒子12の通過の様子イ。
ロ、ハ、二の模式図と、第7図の波形図が示すように細
孔11の入口周囲は電流線密度が高く感度が高い。但し
図はまとめて表現したもので、一般的には各状態が別個
に起こる程度に希釈している。
イば細孔11の内周面のごく近くを粒子12が通過し、
入口および出口で高い波高値を示しその間はほぼ平坦に
なっている。口は細孔11の中心近くを通るのであるが
、同時刻に2つの粒子12が存在することがあるような
通過の仕方であり、その波形はピークが2つあり、その
間は比較的に深い谷となっている。ハは細孔11の丁度
中心を粒子12が通過する場合で、ピークが一点の対称
形のきれいな山形の波形を示す。二は入口では細孔11
の内周面近くを出口では中心近くを通るように斜めに通
過した場合で、その波形は入口での高い波高部、これに
続く平坦部を有するものとなっている。
導電式粒子検出装置は構造が簡単で、しかも感度が高い
ため、懸濁液中を走査するための細孔の閉塞トラブルと
粒子通過経路による粒子信号歪の欠点はあるが、広く利
用されている粒子測定装置の一つである。従来から精密
粒子分析の分野では、この装置の検出歪に対する対策が
問題とされ、種々の研究が続けられてきた。
ベルヌーイの原理を応用して粒子の細孔流通通路を中心
部の狭い範囲に絞る[ハイドロダイナミックフォーカシ
ング]あるいは「シースフロー」と呼ばれる、特開昭5
3−119086号公報その他に見られる流体力学面で
の改良法がその一つである。
また、検出粒子信号波形を分析し、細孔の中心付近を通
過する歪のない信号以外の、歪を持′っな信号をすべて
無視する波形選択によるものも一つの改良法である。
その他にも種々あるが、これら2つが代表的なものであ
る。
流れを絞る前記流体装置によるものは理想的ではあるが
、複雑な流体機構を必要をするため装置が高価になり、
また保守が難しいという欠点がある。
前記波形選択の判別回路として例えば、特公昭54−2
6919号公報、特公昭55−1.2980号公報に示
されたものがある。これらは、何れも、粒子波形をピー
クホールドして得る電圧を所定の割合に分割した各電圧
レベルをスレッシュホールド電圧とし、各スレッシュホ
ールド電圧と、遅延させた前記粒子波形とを比較して各
レベルでの波形持続時間を積分回路で相対測定し、正常
基準値と比較することによって波形を取捨選択している
しかし、この波形選択によるものは無視した信号の数が
かなりにのぼるため、サンプリング数を多くして精度を
保つ必要があり、能率面、精度面で問題を残している。
発明の目的 この発明の目的は、構造的に比較的簡単で低コストであ
るとともに保守が容易であり、また粒子分布の測定精度
が高くしかも処理速度の速い粒子分析装置を提供するこ
とである。
発明の構成 この発明の粒子分析装置は、細孔における粒子通過に伴
う電気量発生手段と、この発生電気量の微分手段と、前
記微分手段の出力波形が0レベル近(の正、負側レベル
間の所定閣外にあるときの外時間幅を長、短TI、T2
 (Tl >T2 )に区別する手段と、前記出力波形
が前記正、負側しベルを一方向に通過するときの通過時
間幅を長、短tl、t2 (tl >t2)に区別する
手段と、前記閣外時間幅が長Tsでかつ前記通過時間幅
が短t2のときに前記所定通過方向でのゼロクロス時点
を検出する手段と、前記閣外時間幅が短T2でかつ前記
通過時間幅が長t1のときに前記所定通過方向とは逆方
向でのゼロクロス時点を検出する手段と、前記閣外時間
幅が長T、でかつ前記通過時間幅が短t2の場合の後の
所定時間内において前記閣外時間幅が短T2でかつ前記
通過時間幅が短t2のときに前記所定通過方向でのゼロ
クロス時点を検出する手段と、前記のホールドされた各
時点ごとにおいて前記発生電気量の値をホールドする手
段とを備えたものである。
この発明の構成による作用は、以下の実施例における動
作説明によって明らかとなろう。
実施例の説明 この発明の一実施例を第1図ないし第4図に基づいて説
明する。第1図は粒子分析装置の主要部である波形処理
装置のブロックを、第2図はそれの動作を示す各部の波
形を、第3図は粒子分析装置の全体構成の概念図を表わ
す。
第3図において、導電式粒子検出装置7は、試料容器1
2粒子懸濁試料2.細孔3を有する検出器(絶縁壁)4
と電極5,6を備え、試料2を流動定量する流体制御部
と、電極5,6に電位差を11、 与え、検出パルスを
発生させ増幅する検出部から成る。
波形処理装置8は本発明の主要部を成すものであり、第
1図がそのブロック構成図を示す。波形処理装置8は、
微分回路51.ゼロクロスコンパレータ52.Tmセ”
ンクーパルス回路53.パルス幅検出回路54.デジタ
ルフィルタ55,59゜ディレー回路56.移相補正回
路64.ダブルパルスゲート回路58.ワンショット回
路63.サンプルホールド回路65.波高値A/D変換
回路66、アンド回路57,60.61.オア回路62
から成る。
aは導電式粒子検出装置7から微分回路51および移相
補正回路64に入力される入力端子線であり、その人力
パルスの波形が第2図の(81に例示されている。すな
わち、第7図の口、イ、ハに相当する波形がこの順に示
されている。
微分回路51の出力はゼロクロスコンパレータ52、T
rnセンターパルス回路53およびパルス幅検出回路5
4に入力される。パルス幅検出回路54の出力はデジタ
ルフィルタ55に入力され、その出力はディレー回路5
6に入力される。Tmセンターパルス回路53の出力お
よびディレー回路56の出力はアンド回路57に入力さ
れ、その出力はダブルパルスゲ−1−回路58に入力さ
れる。
ダブルパルスゲート回路58の出力およびTmセンター
パルス回路53の出力はアンド回路61に入力される。
Tmセンターパルス回路53の出力はデジタルフィルタ
59に入力され、デジタルフィルタ59の出力およびゼ
ロクロスコンパレータ52の出力ばアンド回路60に入
力される。アンド回路6゜の出力およびアンド回路61
の出力はオフ回路62に入力され、その出力はワンショ
ット回路63に入力される。
移相補正回路64の出力はサンプルホールド回路65に
入力され、ワンショット回路63の出力によって]・リ
ガされたときサンプルホールド回路65から波高値A/
D変換回路66に出力される。
波高値A/D変換回路66からは第3図の粒度記録装置
9に出力される。
波形処理装置8の動作について説明する。
入力端子線aには前記検出装置7から増幅された種々波
形の粒子パルスが送られてくる。
微分回路51は、適正な時定数を持つ信号の変化率に比
例する信号を得るための回路であり、第2図の入力波形
(alの勾配係数値に対応する出力が信号線すに得られ
微分波形(blが得られる。
ゼロクロスコンパレータ52は、波形fblの正範囲で
動作する飽和増幅器であり、出力として線j上に波形(
j)のごとく雑音パルスとともにゼロクロス微分パルス
波形U)が得られる。
Tmセンターパルス回路53ば、±VOで与えられるス
レッシュボールド電圧を有し+VOを負側に越える電圧
が入るとき出力が立上り、 VOを負側に越える時立下
る。したがって出力波形は線e上に波形(e)で表され
るTmセンターパルスとなる。言い換えれば十VO以上
め波高値のパルスの後縁で入力が±voの間にある時パ
ルスを発生する。
パルス幅検出回路54は、前記VD以上のパルス電圧で
飽和する過飽和増幅器で、出力波形(C′)を線C′上
に送出する。
デジタルフィルタ55は、内部で10μsの基準パルス
を入力の立上りとともに発生させ、入力パルス幅が10
μs以下の場合は不通過とするもので、波形(C′)の
入力で波形(C)の出力を生ずる。
ディレー回路56は、波形(C1の正常パルスの後縁を
定時間保持させてパルスを見掛上遅延させ波形(d)を
出力する。
以上のパルス幅検出回路54.デジタルフィルタ55お
よびディレー回路56が、発明の構成にいう「微分手段
の出力波形が0レベル近くの正。
負側レベル間の所定閣外にあるときの 外時間幅を長、
短TI 、 T2 (Tl >72 )に区別する手段
」Aを構成している。
゛ 閣外時間幅の長T1と短T2の例を第4図(A)(
B)に示す。
アンド回路57は波形(e)のTmセンターパルスと前
記ディレー回路56の波形fdlの出力を入力として、
正常波形パルスの選択を行い、波形(flのパルスを出
力する。
すなわち、波形ハと波形口とが正常波形として出力され
、波形イは異常波形として無視される。
以上の手段Aとゼロクロスコンパレータ52およびアン
ド回路57が、発明の構成にいう「前記閣外時間幅が長
T1でかつ前記通過時間幅が短t2のときに前記所定通
過方向でのゼロクロス時点を検出する手段」Cを構成し
ている。
デジタルフィルタ59は、内部で2μsの基準パルスを
入力の立上りとともに発生させ、2μs以上のパルス幅
のパルスのみ通過させる働きをする。これにより、波形
(ilが得られる。
以上のTmセンターパルス回路53およびデジタルフィ
ルタ59が、発明の構成にいう「出力波形が前記正、負
側レベルを一方向に通過するときの通過時間幅を長、短
tI+ t2 (tl >t2)に区別する手段」Bを
構成している。
通過時間幅の長t1と短t2の例も第4図(A)。
(B)に示しである。
アンド回路60は、前記ゼロクロス微分パルスの波形(
j)と前記デジタルフィルタ59の出力を入力として、
Trllセンターパルスのゼロクロス点を選択させる。
これによって、波形fJl中のjlのパルスのみが出力
される。
以上の手段Bとゼロクロスコンパレータ52およびアン
ド回路60が、発明の構成による「閣外時間幅が短T2
でかつ前記通過時間幅が長t1のときに前記所定通過方
向とは逆方向でのゼロクロス時点を検出する手段」Dを
構成している。
ダブルパルスゲート回路58は、定パルス幅パルス発生
回路で波形(e)のTmセンターパルスのダブルパルス
発生可能範囲をカバーするパルス幅に選択され、波形口
のダブルパルスをアンド回路61に通過させる働きをし
ている。
すなわち、前記の手段Cが、波形へと波形イとを区別し
て、波形ハのみを選択し、波形イを無視したのであるが
、この機能が波形(f)で表わされているようにダブル
パルスの波形口における2つ目のピークをも無視した結
果を招くことになっている。そこで、この無視されたダ
ブルパルスの2つ目のピークを復活させるためにダブル
パルスゲート回路58およびアンド回路61を設けであ
る。
アンド回路61は、ダブルパルスゲート回路58の出力
波形(g)とTmセンターパルス回路53の出力波形t
elとのアンドをとっているため、その出力波形は(h
lのようになる。
すなわち、手段Cと一ダブルパルスゲート回路58およ
びアンド回路61.が、発明の構成にいう「前記閣外時
間幅が長T1でかつ前記通過時間幅が短t2の場合の後
の所定時間内において前記閣外時間幅が短T2でかつ前
記通過時間幅が短t2のときに前記所定通過方向でのゼ
ロクロス時点を検出する手段」Eを構成している。
以上により、アンド回路60とアンド回路61の出力を
2人力とするオア回路62の出力波形(klは入力波形
fa)の正常波高値を示すタイミングと一致することに
成る。そのタイミングでワンショット回路63を駆動し
てサンプルホールドトリガパルス(ff)を発生させ、
移相補正回路64で補正された入力波形(alの適性波
高値ホールドをサンプルホールド回路65内で行わせ、
波形(m+を出力させる。
一方、同じトリガパルス(P)でホールド波高値の高速
A/D変換を波高値A/D変換回路66で行わせる。こ
の回路66は、トリガパルスで積分を開始し、ホールド
波高値に至るまで発振器のゲートを開いて計数する積分
計数型の回路で、充分の速度を得ることができる。
粒度記録装置9は、予め区分けされた波高値群毎にチャ
ネルを設け、各チャネルのパルス個数をCRTあるいは
印字紙上に集計表示するものである。この粒度記録装置
として、例えば特開昭57−14739号公報で開示さ
れているものを利用できる。
従来の波高値分類のみで粒度分布を画(と第5図(B)
のように歪波形の異常に高い信号をも検知するので、第
5図(A)の実分布に比べて大径粒子が多いような歪分
布が得られるのであるが、この発明の実施例によれば、
上記歪分布を防止しく、 て正しい実分布を得ることが
できる。
また、従来の流れを絞る流体装置に比べて構造が簡単で
ありコストダウンを果たせるし、従来の波形選択方式に
比べると、同数サンプリングであれば測定精度が改善さ
れるという効果がある。
なお、導電式粒子検出装置7において、絶縁壁10の細
孔1】を、その孔長が孔径よりも大きいときは、波形の
中央波高値が粒子通過位置に関係なく粒子体積により正
確に比例するので、そのように孔長、孔径を設定すれば
、さらに精度アップを図ることができる。孔長を孔径の
約1.1〜1.5倍にすることがよいことが確かめられ
ている。
発明の効果 この発明によれば、構造の簡素化、コストダウン、保守
の容易化とともに、粒度分布測定を高精度に行うことが
できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の波形処理装置のブロック
図、第2図はその動作を示す各部の波形図、第3図は全
体構成の概念図、第4図は動作説明のための波形図、第
5図は分布特性図、第6図は従来例の主要部の断面図、
第7図はその波形図である。 51・・・微分回路(微分手段) 、A・・・閾外特間
幅区別手段、B・・・通過時間幅区別手段、C・・・ゼ
ロクロス時点検出手段、D・・・ゼロクロス時点検出手
段、E・・・ゼロクロス時点検出手段、65・・・サン
プルホールド回路(ホールド手段) (A) (B) 第4図 −m m −a m (A) CB) 第5図 第6図 第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 fl、l 細孔における粒子通過に伴う電気量発生手段
    と、この発生電気量の微分手段と、前記微分手段の出力
    波形がOレヘル近くの正、負両レベル間の所定閣外にあ
    るときの閣外時間幅を長、短T1゜”r2 (’r、>
    T2)に区別する手段と、前記出力波形が前記正、負両
    しヘルを一方向に通過するときの通過時間幅を長、短t
    l、t2 (t+ 〉t2)に区別する手段と、前記閣
    外時間幅が長TIでかつ前記通過時間幅が短t2のとき
    に前記所定通過方向でのゼロクロス時点を検出する手段
    と、前記閣外時間幅か短T2でかつ前記通過時間幅が長
    t1のときに前記所定通過方向とは逆方向でのゼロクロ
    ス時点を検出する手段と、前記閣外時間幅が長T1でか
    つ前記通過時間幅が短t2の場合の後の所定時間内にお
    いて前記閣外時間幅か短T2でかつ前記通過時間幅が短
    も2のときに前記所定通過方向でのゼロクロス時点を検
    出する手段と、前記のホールドされた各時点ごとにおい
    て前記発生電気量の値をボールドする手段とを備えた粒
    子分析装置。 (2)前記電気量発生手段における細孔が、その孔長が
    孔径よりも大きいものである特許請求の範囲第+11項
    記載の粒子分析装置。
JP59115331A 1984-06-04 1984-06-04 粒子分析装置 Granted JPS60257342A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012510627A (ja) * 2008-12-02 2012-05-10 シー2 ダイアグノスティックス シース流体を伴わないフローサイトメトリー方法及び装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012510627A (ja) * 2008-12-02 2012-05-10 シー2 ダイアグノスティックス シース流体を伴わないフローサイトメトリー方法及び装置

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