KR20130027463A

KR20130027463A - 입자 분석기에서의 펄스 파라미터 발생

Info

Publication number: KR20130027463A
Application number: KR1020127023394A
Authority: KR
Inventors: 크리스토퍼 디. 로프스트롬; 다니엘 엔. 폭스; 토마스 엘. 트레셔; 데이비드 씨. 넥켈스
Original assignee: 베크만 컬터, 인코포레이티드
Priority date: 2010-03-10
Filing date: 2011-03-09
Publication date: 2013-03-15
Also published as: EP2545357A1; CN102792147B; AU2011224429A1; EP2545357B1; BR112012022653B1; SG183932A1; US8754390B2; WO2011112697A1; BR112012022653A2; JP5711276B2; JP2013522601A; CN102792147A; KR101805941B1; AU2011224429B2; US20110303859A1

Abstract

입자 분석기에서 입자 샘플에 대한 측정 파라미터를 발생하는 방법이 제공된다. 이 방법은 검사 영역의 길이 방향을 따라 각각 배치되어 있는 트리거링 검사기 및 하나 이상의 보조 검사기로 입자 샘플을 검사하는 단계, 입자 샘플로부터의 제1 입자의 검사에 기초하여 각자의 펄스를 발생하는 단계, 트리거링 펄스에 기초하여 주 펄스 검출 윈도우를 결정하는 단계, 주 펄스 검출 윈도우 및 레이저 지연을 포함하는 인자에 기초하여 보조 펄스를 찾아낼 검색 구간을 결정하는 단계, 제1 입자의 검사에 기초하여 동적으로 레이저 지연 변동에 대해 검색 구간을 조정하는 단계, 조정된 검색 구간에서 보조 펄스를 식별하는 단계, 및 보조 펄스의 피크값을 결정하기 위해 보조 펄스를 처리하는 단계를 포함한다. 대응하는 장치도 제공되어 있다.

Description

입자 분석기에서의 펄스 파라미터 발생{GENERATING PULSE PARAMETERS IN A PARTICLE ANALYZER}

우선권 주장

이 특허 출원은 미국 특허법 제119조 (e)에 따라 2010년 3월 10일자로 출원된 미국 가특허 출원 제61/312,616호(참조 문헌으로서 그 전체 내용이 본 명세서에 포함됨)에 기초하여 우선권을 주장한다.

기술분야

본 발명은 입자 분석기를 사용한 입자 샘플의 분석에 관한 것이다.

입자 분석기는, 샘플의 다양한 특성을 검출하는 것은 물론, 개별 입자의 특성도 검출하기 위해, 입자 샘플의 고속 분석을 가능하게 해준다. 어떤 입자 분석기는 또한 하나 이상의 검출된 특성에 따라 입자를 분류하는 기능도 포함하고 있다.

혈액 또는 조직과 같은 생체 세포 샘플을 분석하기 위해 유세포 분석기(flow cytometer) 및 혈구 분석기(hematology analyzer)와 같은 입자 분석기가 빈번히 사용된다. 유세포 분석기에서, 세포 샘플이 샘플의 흐름 경로를 따라 검사 영역(interrogation area)에서 검사된다. 통상적으로, 시스 유체(sheath fluid) 내의 세포는 하나씩 유세포(flow cell)를 통과하는데, 이 곳에서 하나 이상의 광 빔을 포함한 프로브에 의해 세포가 검사된다. 예를 들어, 하나 이상의 레이저 광원이 세포 스트림(cell stream)의 흐름 경로를 따라 유세포에 배치될 수 있다. 제트-인-에어(jet-in-air) 유세포 분석기와 같은 다른 유세포 분석기에서, 시스 유체 내의 세포가 유세포 외부에서 하나 이상의 프로브에 의해 검사된다. 각각의 통과하는 셀에 대해 몇개의 측정치가 발생된다. 세포가 검사 영역을 통과할 때, 얻어지는 광 특성(광 산란, 광 손실 및 형광성 등)이 검출기에 의해 측정된다. 측정된 광 특성은 각각의 검사된 세포에 대한 대응하는 전기 펄스를 발생하는 데 사용된다. 세포의 파라미터(펄스 피크, 펄스 폭 및 펄스 면적 등)를 결정하기 위해 전기 펄스가 분석된다. 예를 들어, 분류용 유세포 분석기는 상이한 유형의 세포를 용기들에 분류할 수 있다.

검사되기 전에, 특정의 세포 유형에 표시를 하기 위해 다양한 형광 색소 및 시약을 사용하여 세포 샘플이 준비될 수 있다. 각각의 형광 색소 및/또는 시약은 상이한 유형의 세포에 결속되어 있을 수 있다. 세포가 검사 영역을 통과할 때, 레이저 광원은 형광 색소 및/또는 시약을 여기시킨다. 검출될 수 있는 상이한 형광 색소 및/또는 시약의 수를 증가시킴으로써, 점점 더 많은 범위의 세포 유형이 존재하는지에 대해 세포 샘플이 분석될 수 있다. 그렇지만, 예를 들어, 각각의 레이저 광원은 제한된 파장 범위 내의 형광 색소만을 여기시킬 수 있다. 따라서, 보다 넓은 범위의 파장 및 주파수의 검출을 가능하게 해주기 위해 다수의 레이저 광원을 사용하는 것이 바람직하다.

그러나, 다수의 레이저 광원이 세포 스트림의 흐름 경로를 따라 배치되는 것은, 광원들 사이의 거리가 너무 작은 경우, 동시 발생 및 과잉(coincidence and spillover)의 증가를 가져올 수 있다. 동시 발생(즉, 검출 윈도우 내에서 2개 이상의 입자를 검출하는 것)은 분석된 샘플로부터 영향을 받은 입자의 배척을 야기한다. 과잉(즉, 인접 광원에 의해 발생된 광학 응답의 검출)은 과잉 효과를 보상할 필요성으로 인해 비효율을 야기한다. 따라서, 동시 발생 및 과잉의 증가를 피하기 위해, 레이저 광원이 서로 간에 상당한 거리를 두고 배치된다. 다수의 레이저 광원 간의 거리를 증가시킴으로써, 동시 발생 및 과잉을 감소시키는 것에 의해 입자 분석기의 효율이 향상될 수 있다. 광원 사이의 거리의 증가는 또한 일정 범위의 입자 크기의 분석을 가능하게 해주며, 따라서 입자 분석기의 효용성을 더욱 증가시킨다. 그렇지만, 레이저 광원 사이의 거리를 증가시키는 것으로 인해 뜻밖에도, 레이저 광원 사이의 거리가 증가될 때 입자에 대해 발생된 파라미터가 종종 정확하지 않다는 것을 알게 되었다.

따라서, 다수의 광원을 이용하는 입자 분석기에서 발생되는 파라미터의 정확성을 향상시키는 것이 요망된다.

본 발명은 입자 분석기 데이터의 분석에 관한 것이다. 일 실시예에서, 입자 분석기에서 입자 샘플에 대한 측정 파라미터를 발생하는 방법은 검사 영역의 길이 방향을 따라 각각 배치된 검사기로 입자 샘플을 검사하는 단계 - 검사기는 트리거링 검사기(triggering interrogator) 및 하나 이상의 보조 검사기를 포함함 -; 입자 샘플로부터의 제1 세포의 검사에 기초하여 각자의 펄스를 발생하는 단계 - 펄스는 트리거링 검사기에 대응하는 트리거링 펄스 및 보조 검사기들 중 하나의 보조 검사기에 대응하는 보조 펄스를 포함함 -; 트리거링 펄스에 기초하여 주 펄스(primary pulse) 검출 윈도우를 결정하는 단계; 주 펄스 검출 윈도우 및 레이저 지연을 포함하는 인자에 기초하여 보조 펄스를 찾아낼 검색 구간을 결정하는 단계; 제1 입자의 검사에 기초하여 동적으로 레이저 지연 변동에 대해 검색 구간을 조정하는 단계; 조정된 검색 구간에서 보조 펄스를 식별하는 단계; 및 보조 펄스의 피크값을 결정하기 위해 보조 펄스를 처리하는 단계를 포함한다.

다른 실시예에서, 입자 분석기에서 입자 샘플에 대한 측정 파라미터를 발생하는 방법은 검사 영역의 길이 방향을 따라 각각 배치된 검사기로 입자 샘플을 검사하는 단계 - 검사기는 트리거링 검사기 및 하나 이상의 보조 검사기를 포함함 -; 입자 샘플로부터의 제1 세포의 검사에 기초하여 각자의 펄스를 발생하는 단계 - 펄스는 트리거링 검사기에 대응하는 트리거링 펄스 및 보조 검사기들 중 하나의 보조 검사기에 대응하는 보조 펄스를 포함함 -; 트리거링 펄스에 기초하여 주 펄스(primary pulse) 검출 윈도우를 결정하는 단계; 주 펄스 검출 윈도우 및 레이저 지연을 포함하는 인자에 기초하여 보조 펄스 검출 윈도우를 결정하는 단계; 제1 입자에 인가되는 섭동 신호(perturbation signal)의 특성을 검출하는 단계; 섭동 신호의 특성에 기초하여 보조 펄스 검출 윈도우를 천이시키는 단계; 조정된 검색 구간에서 보조 펄스를 식별하는 단계; 및 보조 펄스의 측정 파라미터를 결정하기 위해 보조 펄스를 처리하는 단계를 포함한다.

또 다른 실시예는 적어도 하나의 프로세서, 입자 검사기, 및 펄스 분석기를 포함하는 입자 분석기이다. 입자 검사기는 검사 영역의 길이 방향을 따라 각각 배치된 검사기로 입자 샘플을 검사하고 - 검사기는 트리거링 검사기 및 하나 이상의 보조 검사기를 포함함 -; 입자 샘플로부터의 제1 세포의 검사에 기초하여 각자의 펄스를 발생 - 펄스는 트리거링 검사기에 대응하는 트리거링 펄스 및 보조 검사기들 중 하나의 보조 검사기에 대응하는 보조 펄스를 포함함 - 하도록 구성되어 있다. 펄스 분석기는 트리거링 펄스에 기초하여 주 펄스 검출 윈도우를 결정하도록 구성된 주 펄스 검출 윈도우 생성기, 주 펄스 검출 윈도우 및 레이저 지연을 포함하는 인자에 기초하여, 상기 보조 검사기들 중 하나의 보조 검사기에 대응하는 검색 구간을 결정하도록 구성된 보조 펄스 검출 윈도우 생성기, 및 보조 펄스 파라미터 발생기를 포함한다. 보조 펄스 검출 윈도우 생성기는 또한 제1 입자의 검사에 기초하여 동적으로 레이저 지연 변동에 대해 검색 구간을 조정하도록 구성될 수 있다. 보조 펄스 파라미터 발생기는 조정된 검색 구간에서 보조 펄스를 식별하고, 보조 펄스를 처리하여 보조 펄스의 피크값을 결정하도록 구성되어 있다.

본 발명의 추가의 특징 및 이점은 물론 본 발명의 다양한 실시예의 구조 및 동작이 첨부 도면을 참조하여 이하에 상세히 기술되어 있다. 주목할 점은, 본 발명이 본 명세서에 기술된 특정의 실시예로 제한되지 않는다는 것이다. 이러한 실시예는 단지 예시를 위해 본 명세서에 제시되어 있다. 부가의 실시예가 본 명세서에 포함된 개시 내용에 기초하여 당업자에게 명백할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 입자 분석기를 나타낸 도면.
도 2는 예시적인 펄스 및 그의 대응하는 검출 윈도우를 나타낸 도면.
도 3은 입자 분석기에서 섭동 신호를 유입시키는 것의 효과를 나타낸 도면.
도 4는 세포 스트림에 인가되는 섭동 신호의 특성과 관련하여 펄스의 특성을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 분석기를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 입자 분석기에서 파라미터를 정확하게 발생하는 방법을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 검색 구간을 보조 펄스 검출 윈도우를 넘어 확장시키는 방법을 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 펄스의 피크값을 계산하는 방법을 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 보조 펄스 검출 윈도우를 결정하는 방법을 나타낸 도면.
도 10은 스트림에 인가되는 섭동 신호의 위상과 대응하는 펄스 검출 윈도우에 대한 펄스의 도착 시간 간의 관계를 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, 보조 펄스 검출 윈도우를 조정하는 방법을 나타낸 도면.
본 발명의 특징 및 이점은 도면과 함께 고려할 때, 이하에 기재된 상세한 설명으로부터 더욱 명백하게 될 것이다. 도면에서, 유사한 참조 번호는 일반적으로 동일한, 기능적으로 유사한 및/또는 구조적으로 유사한 요소를 나타낸다. 일반적으로, 요소가 처음으로 나타나는 도면은 대응하는 참조 번호에서 가장 왼쪽의 숫자(들)로 표시되어 있다.

본 발명은 입자 분석기에 관한 것이다. 본 발명이 특정의 응용에 대한 예시적인 실시예를 참조하여 기술되어 있지만, 본 발명이 그것으로 제한되지 않는다는 것을 잘 알 것이다. 본 명세서의 개시 내용을 접하는 당업자라면 본 발명의 범위 및 본 발명이 상당히 유용한 부가의 분야 내에서의 부가의 수정, 응용 및 실시예를 잘 알 것이다.

상기 배경 기술 부분에 기술된 바와 같이, 레이저 광원 및 검출기 등 다수의 광학 검사기가 세포 샘플을 검사하는 데 이용가능한 것이 요망된다. 다수의 레이저 검사기 - 각각이 주파수 스펙트럼의 일부로부터 광을 여기시키고 검출할 수 있고, 샘플의 흐름 경로에 있는 검사 영역의 길이 방향을 따라 배치되어 있음 - 가 넓은 범위의 파장 및 주파수에 걸쳐 세포 샘플을 검사할 수 있고, 따라서 입자 분석기를 통해 세포 샘플의 단일 처리의 효용성 및 유효성을 증가시킨다. 레이저의 가격의 저하, 점점 더 많은 각종의 형광 색소의 이용가능성, 및 증가된 처리 능력의 이용가능성 등의 다른 인자는 종래의 장치에서 이용가능한 것보다 많은 수의 광학 검사기를 갖는 입자 분석기의 개발을 용이하게 해준다. 그렇지만, 발명자는 광학 검사기의 수를 증가시키는 것, 보다 상세하게는, 광학 검사기들 사이의 거리를 증가시키는 것이 입자의 특성을 기술하는 파라미터의 발생에서 의도하지 않은 결과 및 일관성 없음을 유도할 수 있다는 것을 알았다. 검사 영역을 통해 흐르는 세포 스트림이 (예컨대, 분류를 가능하게 해주도록 액적의 형성을 용이하게 해주기 위해) 섭동되는 분류용 유세포 분석기 등의 일부 입자 분석기에서, 보다 많은 수의 광학 검사기를 갖는 장치에서 종래의 방법에 따라 파라미터를 발생하는 데 수반되는 오차가 상당할 수 있다. 본 발명의 실시예는 다수의 광학 검사기를 갖는 입자 분석기에서 정확한 파라미터(펄스 피크, 펄스 폭 및 펄스 면적 등)를 발생하는 것을 가능하게 해준다. 다수의 광학 검사기의 사용을 가능하게 해줌으로써, 본 발명의 실시예는 단일 처리에서 각종의 입자 특성을 검출하는 입자 분석기의 능력을 향상시킨다. 여전히 정확한 파라미터를 발생하면서 다수의 광학 검사기가 서로 상당한 거리 떨어져 위치될 수 있게 해줌으로써, 본 발명의 실시예는 동시 발생 및 과잉을 감소시키거나 제거함으로써 입자 분석기의 효율을 향상시킨다. 그에 부가하여, 다수의 광학 검사기가 서로 상당한 거리 떨어져 위치될 수 있게 해줌으로써, 본 발명의 실시예는, 예를 들어, 상이한 노즐 구성을 사용함으로써 다양한 크기의 입자의 분석을 가능하게 해준다.

입자 분석기

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 분석기(100)를 나타낸 것이다. 입자 분석기(100)는, 예를 들어, 분류용 유세포 분석기일 수 있다. 입자 분석기(100)는 하나 이상의 프로세서(102), 메모리(103), 저장 장치(104), 입자 검사기(105), 및 펄스 분석기(106)를 포함한다. 일부 실시예에서, 입자 분석기(100)는 또한 데이터 분석기(107) 및 디스플레이(108)를 포함할 수 있다.

하나 이상의 프로세서(102)는 CPU(central processing unit), FPGA(field programmable gate array), ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processor) 또는 유사한 명령어 처리 장치 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 메모리(103)는 일반적으로 데이터 및 처리 명령어의 임시 저장을 위한 랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리를 포함한다. 저장 장치(104)는 일반적으로 처리 명령어, 구성 데이터, 입자 데이터 및 처리의 결과를 저장하는 비휘발성 저장 장치를 포함한다. 저장 장치(104)는 하드 디스크, 플래시 저장 장치, 광 디스크, 플로피 디스크 등과 같은 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함할 수 있다. 입자 검사기(105)는 입자 샘플이 검사 영역에서 다수의 광원에 의해 검사될 수 있게 해준다. 펄스 분석기(106)는 입자 샘플 내의 개별 입자에 대응하는 파라미터를 발생하는 기능을 포함한다. 예를 들어, 펄스 분석기(106)는 각자의 입자에 대해 입자 검사기(105)에 의해 발생된 입력 전기 펄스를 받고, 펄스 피크, 펄스 폭 및 펄스 면적과 같은 파라미터를 발생한다. 펄스 분석기(106)에 대해서는 도 5와 관련하여 이하에서 더 기술한다. 펄스 분석기(106)에서 발생된 파라미터는 이어서 데이터 분석기(107)에 의해 처리되고 보고되며 및/또는 디스플레이(108)를 사용하여 디스플레이된다. 통신 인프라(109)는 입자 분석기(100)의 다양한 구성요소를 상호연결시키고, PCI(peripheral component interconnect) 버스, USB(universal serial bus), Firewire, 이더넷 또는 유사한 장치와 같은 연결 장치를 포함할 수 있다.

데이터 분석기(107)는 펄스 분석기(106)에 의해 발생된 파라미터를 수신하고, 데이터를 분류, 카운트 및 분석함으로써 추가로 데이터를 보고 및/또는 처리한다. 데이터 분석기(107)는 잘못된 데이터가 있는지 수신된 데이터를 필터링하는 기능을 포함할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예는 데이터 분석기(107)와 같은 데이터 분석기에 제공되는 파라미터의 품질을 향상시킨다. 데이터 분석기(107) 및/또는 디스플레이(108)는, 일부 실시예에서, 입자 분석기(100)의 외부에 있을 수 있다. 데이터 분석기(107)는, 예를 들어, 네트워크(도시 생략)를 통해 입자 분석기(100)에 결합된 별도의 컴퓨터 상에 구성되어 있을 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 분석기(107)는 Beckman Coulter의 SUMMIT™ 유세포 분석 데이터 분석 소프트웨어와 같은 분석 소프트웨어를 포함할 수 있다.

입자 검사기(105)는 입자 샘플 제공 영역(112), 샘플 주입 노즐(113), 검사 영역(114), 복수의 광원(116), 복수의 광 검출기(118), 및 전기 펄스 발생기(120)를 포함한다. 입자 샘플 제공 영역(112)은 입자 샘플(126) 및 시스 유체(128)를 보유하는 것을 제공한다. 입자 샘플은, 예를 들어, 전혈(whole blood) 샘플 또는 하나 이상의 형광 색소 및/또는 시약을 첨가하여 준비된 전혈 샘플일 수 있다.

노즐(113)은 검사 영역(114)에 주입될 시스 유체를 포함한 입자 샘플의 주입을 가능하게 해준다. 노즐(113)은, 일반적으로, 입자(130)와 같은 입자가 한 입자씩 일렬로(in single file) 검사 영역(114)을 통해 흐르도록 유체역학적으로 집속된 입자 샘플을 주입하도록 구성되어 있다. 일부 실시예에서, 노즐(113)은 노즐의 크기(즉, 노즐의 직경) 및 시스 유체 압력으로 구성될 수 있다.

검사 영역(114)의 길이에 걸쳐, 복수의 광원(116) 및 복수의 대응하는 광 검출기(118)가 배치되어 있다. 검사 영역(114)은, 일부 실시예에서, 유세포를 포함할 수 있다. 제트-인-에어 유세포 분석기와 같은 일부 실시예에서, 검사 영역은 유세포 내에 있지 않고 입자 샘플의 흐름 경로에 있는 영역을 포함할 수 있다. 광원과 대응하는 검출기의 쌍을 검사기라고 할 수 있다. 예시된 실시예에서, 7개의 광원(116) 및 7개의 대응하는 광 검출기(118)는 검사 영역의 길이 방향을 따라 배치되어 있는 것으로 도시되어 있다. 일 실시예에서, 광원(116)은 상이한 파장을 갖는 레이저 광원을 포함할 수 있다. 검사 영역에서, 각자의 광원(116)은, 입자가 각자의 광원에 대응하는 검출 영역을 통과할 때, 각각의 입자를 조사하고, 광 산란 및/또는 형광성을 포함한 얻어진 광학 신호가 대응하는 검출기(118)에 의해 검출된다. 각각의 검출기는 핀홀(별도로 도시되지 않음) 및 광 산란 및/또는 형광성을 검출하는 광 검출기를 포함할 수 있다. 각각의 검출기로부터의 광학 신호는 전기 펄스 발생기(120)에 의해 전압 신호와 같은 각자의 전기 신호로 변환된다. 검사기에 의한 단일 세포의 검사에 의해 발생된 광학 응답에 대응하는 얻어진 전기 신호를 펄스라고 한다. 입자에 대응하는 다양한 파라미터를 식별하고 파라미터를 데이터 분석기(107)에 제공하기 위해 펄스가 펄스 분석기(106)에 의해 처리된다. 펄스 분석기(106)는 또한, 식별된 파라미터에 기초하여, 예를 들어, 노즐을 구성하는 것, 광원 및 검출기를 구성하는 것, 및 선택적인 입자 분류기(122)를 구성하는 것과 같은 작업을 수행하는 제어 모듈(도시 생략)을 통해 입자 검사기(106)의 동작을 제어할 수 있다.

일부 실시예에서, 입자 분류기(122)는 다양한 특성에 따라 입자를 분류하는 데 사용된다. 입자 대전 장치(136) 및 섭동 발생기(124)가 입자 분류기(122)와 연관되어 있다. 섭동 발생기(124)는 검사 영역에 주입되는 입자 스트림의 섭동을 발생하기 위해 노즐(113)과 연관되어 있을 수 있다. 일 실시예에서, 섭동 발생기(124)는 노즐(113)과 같은 노즐 어셈블리에서 노즐 출구 상부에 위치되어 있다. 예를 들어, 사인파에 대응하는 압력파가 섭동 발생기에 의해 발생될 수 있다. 압력파는 입자 스트림이 미소 액적 형성 영역(132)에서 결정론적으로 미소 액적 - 이상적으로는 각각의 미소 액적이 단일 입자를 포함함 - 을 형성할 수 있도록 구성되어 있다. 일 실시예에서, 섭동 발생기(124)는 구성가능한 발진 주파수를 갖는 압전 결정 발진기를 포함한다. 일 실시예에서, 섭동파의 주파수, 진폭 및 위상이 구성가능하다. 미소 액적 형성 영역(132)은 검사 영역에서의 입자 스트림의 경로에서 광학 검사기 이후에 출현한다. 전기 전하가 대전 장치(136)에 의해 각각의 미소 액적에 인가될 수 있다. 일 실시예에서, 대전 장치(136)는 미소 액적 형성 영역(132)에 위치되어 있다. 다른 실시예에서, 대전 장치는 검사 영역 이전에 위치되어 있을 수 있다. 예를 들어, 검사 영역 상부에 위치된 대전 장치는 미소 액적 형성 영역(132)에서 시스 유체를 통해 미소 액적에 전하를 전달할 수 있다. 미소 액적에 포함된 입자의 특성에 따라 미소 액적이 대전될 수 있다. 미소 액적이 분류기에 들어갈 때, 대전된 플레이트(138)는 미소 액적을 용기들(140) 중 하나의 용기로 보낸다. 입자 분류기(122)는 각각의 용기(140)가 유사한 특성을 갖는 입자를 수집하게 하도록 구성되어 있다.

입자 샘플의 검사는 샘플을, 섭동시켜 또는 섭동 없이, 검사 영역에 주입시키는 것 및 검사 영역을 따라 있는 프로브에 의해 입자를 검사하는 것을 포함한다. 앞서 살펴본 바와 같이, 각각의 검사기는 동일한 입자의 동일한 또는 상이한 측면을 나타내는 펄스를 발생시킨다. 펄스 분석기(106)는 입자 검사기(105)로부터 발생된 펄스를 포함하는 신호 스트림을 수신하고, 각자의 입자 및 검사기 각각에 대응하는 펄스를 식별하도록 구성되어 있다.

각자의 광원(116) 사이의 공간 간격은 광원의 수, 검사 영역의 길이, 입자의 크기, 액적-형성을 촉진시키기 위해 발생될 수 있는 압력파의 진폭, 광원의 전력, 세포 사건율(cell event rate), 허용가능 오차의 레벨 등과 같은 다양한 기준에 기초하여 결정될 수 있다.

광원을 서로 가깝게 배치하는 것은 인접한 스펙트럼 주파수에 대응하는 신호가 서로의 검출 범위로 넘어갈 수 있게 해줌으로써 스펙트럼 겹침(spectral overlap)을 증가시킬 수 있다. 스펙트럼 겹침은 바람직하지 않은데, 그 이유는 분석에 유효한 신호를 획득하기 위해 부가의 보상이 필요하기 때문이다. 그렇지만, 광원들이 더 멀리 떨어진 간격으로 있을 때, 입자가 검출기의 검출 영역을 실제로 통과하는 시각 및 검출 영역에서 입자가 예상되었던 시각에 관해 변동이 있을 수 있다. 섭동 발생기(124)를 사용하는 것 등에 의해 입자 스트림의 섭동이 유입될 때, 입자들 간의 속도의 변동이 증가되고, 이는 차례로 펄스 검출에서의 오류의 증가를 가져올 수 있다. 발명자가 알고 있는 한, 종래의 입자 분석기는 검사기 사이의 간격, 보조 검사기에의 펄스의 도착 시간, 및 세포 스트림에 인가되는 섭동 신호 간의 관계를 인식하고 있지 않았다. 본 발명의 실시예는 이러한 관계가 존재할 때 발생된 파라미터에서의 부정확성을 극복하는 특징을 입자 분석기에 포함하고 있다.

도 2는 펄스, 펄스 검출 윈도우 및 펄스 검출 임계값을 나타낸 것이다. 펄스 분석기(106)는, 특정의 검사기에 대응하는 펄스 검출 윈도우를 생성하고 이어서 그 검출 윈도우에 대한 펄스를 찾아냄으로써, 입자 검사기로부터 들어오는 신호 스트림에서 펄스를 검출한다. 예를 들어, 펄스 검출 윈도우(203) 내에서 펄스(201)가 보인다. 대응하는 신호가 펄스 검출 임계값(205) 이상으로 유지될 때 펄스(201)가 펄스로서 검출된다. 펄스 검출 임계값(205)은 사전 구성되어 있을 수 있다. 트리거링 검사기에서, 검출 윈도우 폭은 임계값을 넘는 펄스의 지속기간에 기초하여 결정된다. 트리거링 검사기는 사용자 선택가능일 수 있다. 예를 들어, 검사 영역에의 입구에 가장 가까운 검사기가 트리거링 검사기로서 선택될 수 있다. 트리거링 검사기는 세포 샘플의 유형 및/또는 원하는 분석의 유형에 기초하여 선택될 수 있다. 트리거링 검사기에 대응하는 펄스 및 펄스 검출 윈도우를, 각각, 주 펄스 및 주 펄스 검출 윈도우라고 할 수 있다. 비-트리거 검사기, 대응하는 펄스 및 대응하는 검출 윈도우를, 각각, 보조 검사기, 보조 펄스, 및 보조 펄스 검출 윈도우라고 한다. 레이저 지연(LD)은 주 펄스 검출 윈도우와 보조 펄스 검출 윈도우 사이의 시간상 거리이다. 레이저 지연은 각자의 검사기 사이의 공간 거리 및 각자의 입자의 속도에 의존할 수 있다.

레이저 지연 변동

도 3은 검사기들 사이에 상당한 레이저 지연이 존재하도록 검사 영역을 따라 다수의 광학 검사기가 배치될 때 입자 스트림에 섭동을 유입시키는 것에 의해 야기될 수 있는 차이를 나타낸 것이다. 전술한 바와 같이, 섭동은 입자 스트림에 유입되는 압력파일 수 있다. 노즐(113) 내에 또는 노즐(113)에 근접하여 배치된 섭동 발생기(124)를 사용하여 섭동이 유입될 수 있다. 그래프(301)는 섭동이 없을 때 트리거 검사기에 대응하는 펄스에 기초한 FITC(형광성의 한 유형) 및 측방 산란 측정치를 나타낸 것이다. 그래프(305)는 섭동이 유입되었을 때 첫번째 검사기에 대응하는 펄스에 기초한, 동일한 샘플에 대한 동일한 측정치를 나타낸 것이다. 그래프(301, 305)는 트리거 검사기에 대응하는 펄스가 섭동에 의해 그다지 영향을 받지 않는다(즉, 섭동에도 불구하고, 첫번째 검사기에 대응하는 펄스가 정확하게 판정될 수 있다)는 것을 나타내고 있다. 이 일례에서, 트리거 검사기는 7개의 검사기 중 첫번째(즉, 노즐에 가장 가까운) 검사기로서 구성되어 있다.

그렇지만, 그래프(302, 306)는 첫번째 검사기로부터 가장 멀리 떨어져 위치해 있는 마지막 검사기에 대응하는 펄스에 기초한 형광성 측정치를 나타내고 있다. 그래프(302)는, 형광성 측정치의 좁은 변동으로 나타낸 바와 같이, 섭동이 없을 때, 펄스가 7번째 검사기에서조차도 그다지 오차 없이 측정될 수 있다는 것을 나타내고 있다. 그렇지만, 그래프(306)는, 형광성 측정치의 넓은 변동으로 나타낸 바와 같이, 입자 스트림에 섭동이 존재할 때, 멀리 떨어진 검사기에 대응하는 측정치가 상당한 분산을 가질 수 있다.

도 4는 대응하는 펄스 검출 윈도우에 대한 펄스의 일례를 나타낸 것이다. 펄스(401, 403)는, 각각, 약간의 섭동(예컨대, 15V의 섭동 신호 진폭)이 있는 경우에 및 비교적 높은 레벨의 섭동(예컨대, 40V의 섭동 신호 진폭)이 있는 경우에, 트리거 검사기(즉, 주 검사기)에 대해 검출된 펄스가 대응하는 펄스 검출 윈도우 내에 정확하게 배치된다는 것을 나타내고 있다. 섭동 신호 진폭이 15V에 있을 때, 검사 영역에서 트리거 검사기 이전에 있는 검사기 및 트리거 검사기 이후에 배치된 검사기에서의 대응하는 펄스를 각각 나타내는 펄스(407, 408)는 펄스의 상당 부분이 대응하는 펄스 검출 윈도우 이전에 또는 그 이후에 있을 수 있다는 것을 나타내고 있다. 펄스(410, 411)는, 섭동 신호 진폭이 증가될 때, 대응하는 펄스 검출 윈도우에 대한 펄스의 도착의 차이가 증가한다는 것을 나타내고 있다. 예를 들어, 예상된 도착 시간이 펄스 검출 윈도우의 중심에 대해 측정될 수 있다. 대응하는 펄스 검출 윈도우에 기초하여 예상된 도착 시간과 비교한 펄스의 도착 시간의 차이를 레이저 지연 변동(laser delay variation, LDV)이라고 한다. 따라서, 섭동 진폭이 증가함에 따라 레이저 지연 변동이 증가한다.

펄스 분석기

도 5는 펄스 분석기(106)를 나타낸 것이다. 일 실시예에 따르면, 펄스 분석기(106)는 주 펄스 검출 윈도우 생성기(502), 주 펄스 파라미터 발생기(504), 보조 펄스 검출 윈도우 생성기(506), 및 보조 펄스 파라미터 발생기(508)를 포함한다. 발생된 파라미터에 기초하여 입자 검사기(105)를 제어하는 제어 모듈(도시 생략)과 같은 다른 구성요소가 펄스 분석기(106)에 포함될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 펄스 분석기(106)는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 펄스 분석기(106)는 FPGA 펌웨어로 구현된다.

일 실시예에서, 주 펄스 검출 윈도우 생성기(502)는 검사 영역에서 검출되는 각각의 입자에 대한 주 펄스 검출 윈도우를 결정하도록 구성되어 있다. 주 펄스 검출 윈도우를 결정하는 것에 대해서는 도 6과 관련하여 이하에서 기술한다.

일 실시예에서, 주 펄스 파라미터 발생기(504)는 주 펄스에 기초하여 각각의 입자에 대한 펄스 피크, 펄스 폭, 및 펄스 면적과 같은 파라미터를 결정하도록 구성되어 있다. 주 펄스 파라미터를 결정하는 것에 대해서는 도 6과 관련하여 이하에서 기술한다.

일 실시예에서, 보조 펄스 검출 윈도우 생성기(506)는 검사 영역에서 검출되는 각각의 입자에 대한 하나 이상의 보조 검사기에 대응하는 검색 구간을 결정하도록 구성되어 있다. 보조 펄스 검출 윈도우 생성기(506)는 또한 레이저 지연 변동에 기초하여 검색 구간을 조정하는 기능을 포함하고 있다. 보조 펄스에 대한 검색 구간의 결정 및 조정에 대해서는 도 6과 관련하여 이하에서 기술한다.

일 실시예에서, 보조 펄스 파라미터 발생기(508)는 주 펄스에 기초하여 각각의 입자에 대한 펄스 피크, 펄스 폭, 및 펄스 면적과 같은 파라미터를 결정하도록 구성되어 있다. 보조 펄스 파라미터를 결정하는 것에 대해서는 도 6과 관련하여 이하에서 기술한다.

파라미터 발생 방법

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 입자 분석기에서 입자 샘플에 대한 펄스 피크, 펄스 폭 및 펄스 면적과 같은 측정 파라미터를 발생하는 방법(600)의 플로우차트이다.

단계(602)에서, 유세포 분석기와 같은 입자 분석기에서 분석하기 위해 세포 샘플이 준비된다. 샘플 준비는 형광체로 세포에 표시를 하는 것[염색(staining)이라고도 함]을 포함할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 형광체는 특정의 세포 유형에 결속되어 있고, 세포 샘플이 적절한 레이저 광으로 조사될 때 그 세포 유형을 식별하는 데 사용될 수 있다.

단계(604)에서, 세포 샘플이 검사 영역에서 검사된다. 입자 샘플의 검사는 샘플을, 섭동시켜 또는 섭동 없이, 검사 영역에 주입시키는 것 및 검사 영역을 따라 있는 프로브에 의해 입자를 검사하는 것을 포함한다.

준비된 세포 샘플은, 시스 유체와 함께, 입자 분석기에 입력된다. 검사 영역에의 입력은 노즐 크기 및 시스 압력(sheath pressure)과 같은 다양한 특징을 구성함으로써 제어될 수 있다. 노즐 크기는, 예를 들어, 다양한 입자 유형을 수용하도록 구성되어 있다. 시스 압력은 입자 스트림이 검사 영역에 주입되는 속도를 결정할 수 있다. 따라서, 시스 압력은 검사 영역 내에서의 원하는 평균 입자 속도에 따라 구성될 수 있다.

일부 실시예에서, 섭동 신호가 입자 스트림에 인가될 수 있다. 예를 들어, 섭동 발생기는 입자 스트림이 노즐을 빠져나갈 때 입자 스트림에 사인파의 형태로 압력을 유입시킬 수 있다. 섭동은, 입자들이 검사 영역을 통해 흐를 때, (섭동을 갖지 않는 것에 대해) 입자들 간의 속도 차이를 증가시킬 수 있다.

검사 영역의 길이 방향을 따라(즉, 검사 영역 내의 세포 샘플의 흐름 경로를 따라), 다수의 광학 검사기가 배치되어 있다. 일 실시예에서, 광학 검사기는 7개의 레이저 광원(레이저 다이오드 등) 및 대응하는 광 검출기이다. 레이저는 겹치거나 겹치지 않을 수 있는 파장 범위를 가질 수 있다. 광 검출기는 광 산란, 형광성 및 기타 광학 특성을 감지할 수 있다. 각각의 입자가 레이저 광원에 의해 조사되는 검사 영역을 통과할 때, 대응하는 검출기는 얻어진 광학 신호를 수집한다. 이러한 방식으로, 각각의 입자에 대해, 각각의 활성 광학 검사기에 대응하는 광학 신호가 수집된다.

단계(606)에서, 검사에 대응하는 펄스가 발생된다. 각각의 광 검출기에 의해 수집된 광학 신호는 이어서 각자의 전기 펄스로 변환된다. 일 실시예에서, 광학 신호의 전기 신호로의 광전기 변환은 포토다이오드, 광전자 증배관(photomultiplier tube) 등과 같은 장치에 의해 달성될 수 있다. 일 실시예에서, 단계(604, 606)는 입자 검사기(105)에 의해 수행될 수 있다.

단계(608)에서, 주 펄스가 검출된다. 주 펄스는 동일한 입자의 다른 펄스를 측정하는 데 기준이 되는 펄스이다. 주 펄스는 트리거 검사기(즉, 모든 다른 검사를 측정하는 데 기준이 되는 검사기)와 연관되어 있다. 일 실시예에서, 트리거 광학 검사기는 입자 흐름의 경로에서의 첫번째 검사기이다. 다른 실시예에서, 트리거 검사기가 다른 검사기들 중 임의의 검사기로서 선택될 수 있다. 앞서 살펴본 바와 같이, 사용자는 샘플의 유형 및 분석의 유형에 기초하여 다른 광학 검사기를 트리거 검사기로서 선택할 수 있다.

단계(610)에서, 주 펄스 검출 윈도우가 결정된다. 주 펄스 검출 윈도우는 주 펄스에 의해 정의된다. 주 펄스 검출 윈도우의 2개의 가장자리는 주 펄스가 미리결정된 펄스 검출 임계값을 초과하는 지점에(즉, 각각, 상승 에지 및 하강 에지에) 위치되어 있다. 따라서, 일 실시예에서, 주 펄스 검출 윈도우의 폭은 펄스가 펄스 검출 임계값을 초과하는 지점들 사이에서 측정된 주 펄스의 폭과 같다.

단계(612)에서, 선택적으로, 주 펄스에 대응하는 파라미터가 계산된다. 일 실시예에서, 계산된 파라미터는 주 펄스의 피크, 폭 및 면적을 포함한다. 일 실시예에서, 주 펄스 검출 윈도우 내에서 펄스의 가장 높은 값이 펄스 피크로서 결정된다. 예를 들어, 트랙 앤 홀드(track and hold) 회로가 피크를 결정하는 데 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, FIFO(first in first out) 버퍼와 같은 메모리 버퍼가 주 펄스 검출 윈도우의 시작에서 널(null)로 초기화될 수 있고, 펄스가 주 펄스 검출 윈도우를 통해 지나갈 때, 버퍼에 있는 현재의 값보다 높은 각각의 연속적인 값으로 갱신될 수 있다.

일 실시예에서, 주 펄스 폭은 주 펄스의 상승 에지 상의 1/2 피크 지점과 하강 에지 상의 1/2 피크 지점 사이의 거리(지속기간)로서 결정된다. 다른 실시예는 펄스의 선두 에지와 후미 에지(미리결정된 펄스 검출 임계값과의 교차점) 사이의 거리, 또는 펄스의 상승 에지 및 하강 에지 상의 어떤 피크 퍼센트(percentage-of-peak) 지점들 사이의 거리를 사용할 수 있다.

주 펄스 면적은 미리결정된 피크 퍼센트 값을 넘는 펄스를 적분함으로써 결정된다. 따라서, 펄스 면적은 미리결정된 피크 퍼센트 값에 대응하는 지점들 사이에서 곡선 아래의 면적에 의해 정의된다. 다른 실시예에서, 펄스 면적은 미리결정된 펄스 검출 임계값과의 교차점들 사이에서 펄스를 적분함으로써 결정될 수 있다.

주 펄스를 트리거한 입자와 관련하여, 펄스를 발생하는 단계(614 내지 620)가 각각의 검사기에 대해 반복될 수 있다. 단계(614)에서, 보조 검사기들 중 하나의 보조 검사기에 대응하는 보조 펄스를 검출하는 검색 구간이 결정된다. 검색 구간은 들어오는 펄스 스트림에서 보조 펄스가 검출가능할 것으로 예상되는 기간을 정의한다. 일 실시예에서, 주 펄스 검출 윈도우 및 트리거 검사기와 선택된 보조 검사기 사이의 레이저 지연에 기초하여 검색 구간이 결정될 수 있다. 예를 들어, 검색 구간의 중심이 주 펄스 검출 윈도우로부터 각자의 트리거 검사기와 보조 검사기 사이의 레이저 지연에 대응하는 거리에 있을 수 있다. 각각의 트리거 검사기 및 보조 검사기 쌍에 대해 레이저 지연이 사전 결정될 수 있다. 다른 실시예에서, 트리거 검사기와 보조 검사기 사이의 공간 거리, 및 검사 영역에서의 입자의 평균 속도에 기초하여 레이저 지연이 결정될 수 있다. 입자의 속도가 주입 노즐의 기지의 규격, 시스 압력으로부터 결정될 수 있거나, 주 펄스 검출 윈도우의 폭에 기초하여 추정될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 입자의 속도가 동적 측정(예를 들어, 그 사이의 거리가 알려져 있는 검사기들에 의해 입자가 검출되는 데 경과한 시간을 측정하는 것)에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, 도 4와 관련하여 앞서 기술한 바와 같이, 인가된 섭동(있는 경우)의 진폭은 입자의 속도에 영향을 미칠 수 있고, 대응하는 보조 검사기에 도착하는 입자와 연관된 지연에 영향을 미칠 수 있다.

검색 구간의 지속기간은 주 펄스 검출 윈도우의 폭과 같도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 검색 구간의 지속기간이 '주 펄스 검출 윈도우 + 미리결정된 연장부'와 같도록 구성되어 있다. 검색 윈도우의 중심과 주 펄스 검출 윈도우의 중심 사이의 거리가 유지되도록 미리결정된 윈도우 연장부가 검색 구간의 양쪽 측면에 똑같이 추가될 수 있다. 다른 실시예에서, 검색 구간 지속기간이 미리결정된 설정치에 따라 설정될 수 있다. 원래의 검출 윈도우에 대한 펄스의 도착의 변동을 어느 정도 수용하기 위해 연장부가 도입된다. 연장부의 크기는 정적으로 설정될 수 있거나, 대응하는 주 펄스 검출 윈도우의 크기에 기초하여 설정될 수 있거나, 섭동의 강도에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 큰 섭동 진폭에 대해 큰 연장부가 구성될 수 있고, 작은 진폭에 대해 작은 연장부가 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 보조 펄스 검출 윈도우가 검색 구간에 대응하도록 결정된다. 보조 펄스 검출 윈도우는, 선택된 검사기와 관련하여, 들어오는 펄스 스트림이 대응하는 보조 펄스가 존재하는지 처음으로 검사되는 시간 구간이다. 동시 발생 및 과잉의 검출은, 예를 들어, 주 펄스 검출 윈도우 및/또는 보조 펄스 검출 윈도우에 기초하고 있다. 펄스 검출 윈도우의 크기를 정하는 것(즉, 지속기간을 설정하는 것)은 윈도우를 너무 크게 만들어 동시 발생 사건의 증가를 허용하는 것과 윈도우를 작게 만들어 펄스가 윈도우 밖에 올 수 있게 해주는 것 사이의 절충이 균형을 이루게 해야만 한다. 펄스 검출 윈도우를 크게 만드는 것은 또한 하나의 펄스 검출 윈도우가 인접한 검사기의 펄스 검출 윈도우와 겹치는 문제점을 야기할 수 있다.

단계(616)에서, 레이저 지연 변동에 기초하여 검색 구간이 조정된다. 일 실시예에서, 검색 구간은 초기에 보조 펄스 검출 윈도우에 대응한다. 본 실시예에 따르면, 검색 구간이 보조 펄스 검출 윈도우 이전 및/또는 이후에 지속기간을 포함하도록 확장되고, 따라서 대응하는 펄스가 레이저 지연 변동으로 인해 보조 펄스 검출 윈도우에 대해 일찍 또는 늦게 도착했더라도 검출될 수 있다. 도 7은 검색 구간이 보조 펄스 검출 윈도우를 넘어 확장함으로써 조정되는 실시예를 나타낸 것이다. 다른 실시예에서, 보조 펄스 검출 윈도우는 확장된 지속기간을 포함한다. 확장된 지속기간은, 예를 들어, 입자가 노즐을 빠져나갈 때 섭동의 상태 또는 진폭에 기초하여 결정될 수 있다.

일부 실시예(예를 들어, 검색 구간이 보조 펄스 검출 윈도우 및 확장된 지속기간을 포함하는 실시예, 및 검색 구간이 확장된 보조 펄스 검출 윈도우에 대응하는 실시예)에 따르면, 인접한 윈도우 사이의 충돌을 피하기 위해 검색 구간이 동적으로 수정될 수 있다. 예를 들어, 확장된 검색 구간의 충돌을 검출할 시에, 검색 구간이 충돌하는 검색 구간과 겹치지 않도록 절단 또는 조정될 수 있다.

다른 실시예에서, 검색 구간이 보조 펄스 검출 윈도우에 대응하고, 검색 구간을 그의 초기 위치에 대해 시간상 앞으로 또는 뒤로 천이 또는 이동시킴으로써 검색 구간이 조정된다. 예상된 레이저 지연 변동으로 인해 펄스가 초기 위치 이전에서 도착하는지 그 이후에서 도착하는지에 기초하여 검색 구간이 이동된다. 도 11은 검색 구간 및/또는 대응하는 보조 펄스 검출 윈도우가 예상된 레이저 지연 변동에 기초하여 그의 초기 위치에 대해 이동되는 실시예를 나타낸 것이다.

단계(618)에서, 대응하는 보조 펄스가 조정된 검색 구간과 관련하여 검출된다. 일 실시예에서, 보조 펄스 검출 윈도우에 대응하는 펄스는 그의 상당 부분이 대응하는 펄스 검출 윈도우 내에 있는 펄스로서 판정된다. 일 실시예에서, 2개 이상의 펄스가 적어도 부분적으로 윈도우 내에 있는 것으로 보이는 경우, 윈도우 내에 보다 많이 있는 펄스가 각자의 윈도우에 대응하는 펄스로 간주된다. 다른 실시예에서, 더 높은 피크값을 갖는 펄스가 고려된다. 다른 실시예에서, 각자의 윈도우가 단일 펄스만을 포함하도록 조정될 수 있다.

단계(620)에서, 보조 펄스에 대응하는 파라미터가 결정된다. 일 실시예에서, 단계(618)에서 대응하는 보조 펄스를 찾아낸 경우, 펄스 검출 임계값보다 높은 및/또는 미리결정된 피크 퍼센트 값보다 높은 펄스에 의해 정의되는 펄스가, 이러한 부분 전체가 보조 검사 윈도우 내에 있는지에 상관없이, 고려된다. 예를 들어, 일 실시예에서, 확장된 검색 구간 내에서 검출된 펄스의 부분이 대응하는 보조 펄스 검출 윈도우 내의 부분과 함께 고려된다. 예를 들어, 예상된 레이저 지연 변동에 응답하여 펄스 검출 윈도우가 이동된 다른 실시예에서, 실질적으로 보조 펄스 검출 윈도우 내에 있는 펄스의 부분에 기초하여 보조 펄스가 검출될 수 있다.

펄스 검출 임계값보다 높은 전체 펄스에 기초하여 펄스 피크값을 결정하기 위해 보조 펄스가 처리된다. 일 실시예에서, 펄스의 피크를 결정하기 위해 트랙-앤-홀드 회로가 이용될 수 있다. 예를 들어, 대응하는 보조 펄스 검출 윈도우가 생성되었던 때에 결정된 피크값 등 동일한 펄스의 피크에 대한 임의의 이전에 결정된 값으로부터 시작하여 더 높은 값이 있는지 펄스가 추적될 수 있다. 다른 실시예에서, FIFO 버퍼와 같은 메모리 버퍼가, 보조 펄스가 펄스 검출 임계값을 초과하는 지점에서, 널(null)로 초기화될 수 있고, 펄스가 지나갈 때, 버퍼에 있는 현재의 값보다 높은 각각의 연속적인 값으로 갱신될 수 있다. 또 다른 실시예에서, FIFO 버퍼가 보조 펄스 검출 윈도우 생성 시에 결정된 피크값 등 동일한 펄스에 대한 임의의 이전의 피크 결정의 값으로 초기화될 수 있고, 펄스가 지나갈 때 버퍼에 있는 현재의 값보다 높은 각각의 연속적인 값으로 갱신될 수 있다.

보조 펄스가 또한 펄스 폭을 결정하기 위해 처리될 수 있다. 일 실시예에서, 보조 펄스 폭은 주 펄스의 상승 에지 상의 1/2 피크값과 하강 에지 상의 1/2 피크값 지점 사이의 거리(지속기간)로서 결정된다. 다른 실시예는 펄스의 선두 에지와 후미 에지(예컨대, 미리결정된 펄스 검출 임계값과의 교차점) 사이의 거리, 또는 펄스의 상승 에지 및 하강 에지 상의 어떤 피크 퍼센트 지점들 사이의 거리를 사용할 수 있다.

보조 펄스 면적은 미리결정된 피크 퍼센트 값을 넘는 펄스를 적분함으로써 결정된다. 따라서, 펄스 면적은 미리결정된 피크 퍼센트 값에 대응하는 지점들 사이에서 곡선 아래의 면적에 의해 정의된다. 다른 실시예에서, 펄스 면적은 미리결정된 펄스 검출 임계값과의 교차점들 사이에서 펄스를 적분함으로써 결정될 수 있다.

각자의 펄스 검출 윈도우 밖에서 이동함으로써 보조 펄스에 대한 펄스 파라미터를 계산하는 것은 그 파라미터의 정확성의 상당한 향상을 가져온다. 예를 들어, 종래에는 보조 펄스의 피크가 각자의 펄스 검출 윈도우 내에서 가장 높은 값으로서 결정되었고, 따라서 실제 피크가 윈도우 밖에(예컨대, 윈도우 확장부를 포함한 윈도우 밖에) 있는 경우 펄스의 실제 피크를 반환할 수 없다. 본 발명의 실시예에서, 보조 펄스를 추적하기 위해 검출 윈도우를 넘어 이동함으로써, 펄스의 상당 부분이 검출 윈도우 밖에 있을 때조차도 파라미터가 정확하게 결정될 수 있다.

펄스 검출 윈도우 밖에서의 펄스의 검출

도 7은 대응하는 펄스 검출 윈도우를 넘어 확장하는 검색 구간을 생성하는 방법(700)을 나타낸 것이다. 일 실시예에서, 방법(700)은 상기한 조정 단계(616)의 처리 단계들을 수행한다.

단계(702)에서, 대응하는 보조 펄스 검출 윈도우 내의 보조 펄스의 부분이 검출된다. 예를 들어, 상기한 바와 같이, 단계(614)에서 보조 펄스 검출 윈도우가 생성될 수 있다. 일 실시예에서, 검사되는 입자에 대한 초기 검색 구간에 대응하는 보조 펄스 검출 윈도우가 정의된다.

앞서 살펴본 바와 같이, 레이저 지연 변동으로 인해, 검사 중인 입자에 대응하는 펄스가 그의 일부분이 보조 펄스 검출 윈도우 이전에 또는 그 이후에 도착할 수 있다. 단계(702)에서, 보조 펄스 검출 윈도우 내에 있는 펄스의 부분이 결정된다.

단계(704)에서, 대응하는 보조 펄스 검출 윈도우 이전 및/또는 이후의 영역을 포함하기 위해 검색 구간이 증가된다. 예를 들어, 보조 펄스 검출 윈도우 내의 펄스의 부분이 펄스가 윈도우의 중심에 대해 일찍 도착했다는 것을 나타내는 경우, 보조 펄스 검출 윈도우 이전에 시간 구간을 포함시키도록 확장함으로써 검색 윈도우가 조정된다. 보조 펄스 검출 윈도우 내의 펄스의 부분이 펄스가 윈도우의 중심에 대해 늦게 도착했다는 것을 나타내는 경우, 보조 펄스 검출 윈도우 이후에 시간 구간을 포함시키도록 확장함으로써 검색 윈도우가 조정된다. 다른 실시예에서, 펄스가 전후 모두에서 보조 펄스 검출 윈도우를 초과한 것으로 판정되는 경우, 보조 펄스 검출 윈도우 전후 모두에 시간 구간을 포함시키도록 확장함으로써 검색 윈도우가 조정된다. 조정된 검색 윈도우가 이어서, 예를 들어, 앞서 기술한 단계(618 내지 620)에서와 같이, 보조 펄스의 파라미터를 결정하는 데 사용된다.

보조 펄스의 피크 결정

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 보조 펄스의 피크값을 결정하는 방법(800)이다. 일 실시예에서, 방법(800)이 단계(620)에서 수행될 수 있다.

단계(802)에서, 펄스 피크값이 검출 윈도우 내의 대응하는 펄스의 가장 높은 값으로 초기화된다.

단계(804)에서, 펄스 검출을 위한 임계값이 결정된다. 일 실시예에서, 임계값이 현재의 피크값의 미리결정된 퍼센트로서 결정된다. 다른 실시예에서, 임계값이 주 펄스의 피크값의 미리결정된 퍼센트로서 결정된다. 또 다른 실시예에서, 임계값이 노이즈 임계값을 초과하는 절대값 또는 공칭값일 수 있다.

단계(806)에서, 실제 피크값을 결정하기 위해 검출 윈도우 밖에 있는 펄스의 부분을 포함한 펄스가 처리된다. 예를 들어, 일 실시예에서, 펄스가 검출 임계값을 초과하는 지점에서 시작하여, 펄스 검출 윈도우 밖에 있지만 검색 구간 내에 있는 펄스가 처리된다. 일 실시예에서, 펄스의 처리 동안, 그 지점까지 검출된 펄스의 가장 높은 값이 메모리 버퍼에 반복적으로 저장된다. 펄스 처리의 완료 시에 버퍼에 남아 있는 값이 보조 펄스의 피크값으로서 취해진다.

일 실시예에서, 단계(802)가 펄스 처리의 첫번째 반복에서 구현되고, 단계(804, 806)가 처리의 두번째 반복에서 구현된다. 예를 들어, 입자 검사기로부터 들어오는 펄스 신호의 처리의 첫번째 반복에서, 펄스 분석기는 주 검사기 및 보조 검사기에 대한 윈도우를 생성할 수 있다. 주 검사기에 대한 파라미터가 또한 처리의 첫번째 반복 동안 결정될 수 있다. 또한, 각각의 보조 펄스에 대해, 초기 피크값이 [예컨대, 상기 단계(802)에서와 같이] 처리의 첫번째 반복 동안 결정될 수 있다. 처리의 두번째 반복(때때로 펄스 신호의 재처리라고도 함)에서, 이전에 결정된 보조 윈도우에 대한 보조 펄스의 결정 및 윈도우의 경계를 넘어 이동함으로써 보조 펄스를 처리하는 것이 구현될 수 있다.

일 실시예에서, 펄스 또는 그의 일부를 펄스 분석기에 수신되어 디지털화되는 순서로 FIFO에 저장함으로써 펄스의 재처리가 구현된다. FIFO 내의 버퍼는 처리의 첫번째 반복에서 처리될 수 있다. 관련성있는 검출 윈도우에 대응하는 버퍼의 위치에 기초하여, 그리고 관련성있는 버퍼가 여전히 FIFO에서 이용가능한 경우, 검출 윈도우에 대응하는 버퍼 전후의 버퍼가 처리의 두번째 반복에서 처리된다.

보조 펄스 검출 윈도우의 설정

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 검색 구간 및/또는 보조 펄스 검출 윈도우를 생성하는 방법(900)을 나타낸 것이다. 일 실시예에서, 방법(900)이 검색 구간 및/또는 보조 펄스 검출 윈도우를 생성하는 전술한 단계(614)의 처리에 포함될 수 있다.

단계(902)에서, 주 펄스 검출 윈도우가 나타난 시각이 결정된다. 일 실시예에서, 이 시각이 윈도우가 초기화되는 시각으로서 결정된다. 다른 실시예에서, 이 시각이 윈도우의 중간점에서의 시각으로서 결정된다.

단계(904)에서, 주 펄스 검출 윈도우의 지속기간이 결정된다. 주 펄스 검출 윈도우의 지속기간(윈도우의 폭이라고도 함)이 주 펄스가 펄스 검출 임계값 위로 유지되는 지속기간에 의해 결정된다.

단계(906)에서, 주 검사기와 대상 보조 검사기 사이의 거리가 결정된다. 일 실시예에서, 이 거리가 구성 정보에 기초하여 결정될 수 있다.

단계(908)에서, 입자의 속도가 결정된다. 일 실시예에서, 시스 압력 구성 또는 노즐 구성에 기초하여 입자의 평균 속도가 결정된다. 일 실시예에서, 주 펄스의 폭에 기초하여 입자의 속도가 결정될 수 있다. 다른 실시예에서, 세포 샘플이 검사 영역 내로 주입되는 노즐의 구성에 기초하여 입자의 속도가 결정될 수 있다. 예를 들어, 노즐이 세포 스트림을 미리결정된 흐름 속도로 주입하도록 구성될 수 있다.

단계(910)에서, 보조 윈도우의 출현 시각이 결정된다. 일 실시예에서, 주 펄스 검출 윈도우의 출현 시각, 주 검사기와 보조 검사기 사이의 거리, 및 입자의 속도에 기초하여 보조 윈도우가 나타나는 시각이 계산된다. 일 실시예에서, 출현 시각이 윈도우의 선두 에지가 나타나는 시각으로서 결정된다. 다른 실시예에서, 출현 시각은 윈도우의 중간점에서의 시각이다. 주 펄스의 출현 시각이 결정되는 방식에 따라 출현 시각이 측정된다. 주 펄스 검출 윈도우와 보조 펄스 검출 윈도우 사이의 거리를 각자의 윈도우의 중심에 기초하여 측정하는 것은 펄스 검출 임계값의 변경에 의해 유입되는 변동을 제거할 것이다. 예를 들어, 펄스 검출 임계값을 변경하는 것은, 거리가 윈도우의 선두 에지로부터 측정되는 경우, 주 펄스 검출 윈도우의 출현 시각을 변경하는데, 그 이유는 윈도우의 선두 에지의 위치가, 펄스가 임계값에 도달하는 지점에 기초하여, 변하기 때문이다.

단계(912)에서, 보조 펄스 검출 윈도우의 폭이 구성된다. 일 실시예에서, 보조 펄스 검출 윈도우의 폭이 '주 펄스 검출 윈도우의 폭 + 윈도우 확장부'로서 결정된다. 윈도우 확장부의 지속기간이 사전 구성될 수 있거나, 대응하는 레이저 지연 및 세포 스트림에 인가되는 섭동 진폭 등의 인자에 기초하여 동적으로 결정될 수 있다. 전술한 바와 같이, 보조 펄스 검출 윈도우의 폭을 동적으로 결정할 때, 인접한 윈도우와의 충돌 또는 겹침을 피하기 위해 각자의 윈도우의 폭이 조정될 수 있다.

예측적 윈도우 조정

도 10은 세포 스트림에 유입되는 섭동 신호[섭동 발생기(124)에 의해 입자 스트림에 인가되는 섭동 신호 등]의 위상이 각자의 검사기에의 입자의 도착에 어떻게 영향을 미치는지를 나타낸 예시(1000)이다. 도시된 일례에서, 트리거 검사기는 첫번째 검사기(즉, 노즐에 가장 가까운 검사기)로서 구성되었다. 그래프(1002, 1004, 1006, 1008)는, 각각, 트리거 검사기로부터 점점 더 먼 거리에 위치되어 있는 검사기(2, 4, 5, 7)에 대한 레이저 지연 변동의 변화를 나타내고 있다. 이와 마찬가지로, 그래프(1010, 1012, 1014, 1016)는, 각각, 검사기(2, 4, 5, 7)에서 보이는 레이저 지연 변동의 대응관계를 세포 스트림에 인가된 섭동 신호의 위상의 함수로서 나타내고 있다. 그래프는, 주 검사기로부터의 거리가 증가됨에 따라, 레이저 지연의 변동(즉, 도착 시간의 변동)이 증가한다는 것을 나타낸다. 그래프는 또한 레이저 지연(예컨대, 보조 윈도우에의 입자의 도착 시간)이 섭동 신호의 위상에 관련되어 있다는 것을 나타낸다. 예를 들어, 그래프(1010 내지 1016)는 각각의 보조 윈도우에서의 레이저 지연을 섭동 신호의 사건 위상(event phase)의 함수로서 나타내는 파형을 예시하고 있다. 섭동 신호는 사인파의 형상으로 된 파형일 수 있다. 예를 들어, 섭동파의 진폭의 변동이 사인파일 수 있다. 그래프(1010 내지 1016)는 섭동 신호를 세포 스트림에 유입시키는 섭동 발생기에서 발생된 사인파에 대응하는 사인파를 나타내고 있다. 그래프(1018)는 정적으로 설정된 윈도우의 중간점(1020) 이전에 도착한 입자(1021) 및 그 이후에 도착한 입자(1022)를 나타내고 있다. 집단(1021, 1022)은, 각각, 그래프(1010 내지 1016)에 나타낸 사인파의 상부 및 하부에서의 컬러-게이팅된 값(color-gated value)의 집계에 대응한다. 따라서, 보조 검사기에서의 정적으로 설정된 윈도우에 대한 도착이 섭동 신호, 또는 보다 구체적으로는 섭동 신호의 위상의 함수로 보여질 수 있다는 것이 관측되었다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, 보조 펄스 검출 윈도우를 예측적으로 결정하는 방법(1100)이다. 일 실시예에서, 방법(1100)이 검색 구간 및/또는 대응하는 보조 펄스 검출 윈도우를 조정하는 전술한 조정 단계(616)에서 수행될 수 있다.

단계(1102)에서, 입자에 대한 섭동 신호의 위상이 판정된다. 예를 들어, 섭동 신호의 위상(예컨대, 사인파의 플러스 위상 또는 마이너스 위상에 있는지)이 판정된다. 이것은 섭동파의 위상을 추적하고 이를 첫번째 검사기에서 입자와 관련시킴으로써 판정될 수 있다. 일 실시예에서, 첫번째 검사기에서 보는 입자는 미리결정된 지연을 받은 섭동 신호의 위상에 관련된다.

단계(1104)에서, 본 발명의 일 실시예에 따라, 보조 펄스 검출 윈도우가 결정된다. 일 실시예에서, 정적으로 설정된 또는 동적으로 결정된 보조 펄스 검출 윈도우가 입자에 대한 섭동 신호의 위상에 기초하여 이동된다. 예를 들어, 입자가 섭동 신호를 나타내는 사인파의 플러스 부분에 관련되는 경우, 검출 윈도우가 그의 현재 위치로부터 전진될 수 있고, 입자가 섭동 신호를 나타내는 사인파의 마이너스 부분에 관련되는 경우, 검출 윈도우가 그의 현재 위치로부터 지연될 수 있다. 게다가, 일 실시예에서, 검출 윈도우의 윈도우 폭이 입자에 관련된 위치에서의 사인파의 진폭에 기초하여 조정될 수 있다. 예를 들어, 큰 진폭에 대해 윈도우가 넓어질 수 있고, 작은 진폭에 대해 윈도우가 좁아질 수 있다.

본 발명의 이상의 설명은 예시 및 설명을 위해 제공되었다. 이는 전수적이거나 본 발명을 개시된 정확한 형태로 제한하기 위한 것이 아니며, 상기 개시 내용을 바탕으로 다른 수정 및 변형이 가능할 수 있다. 본 발명의 원리 및 그의 실제 응용을 가장 잘 기술하기 위해 실시예가 선택되고 기술되었으며, 그로써 당업자가 생각되는 특정의 용도에 적합한 다양한 실시예 및 다양한 수정예에서 본 발명을 가장 잘 이용할 수 있게 해준다. 첨부된 특허청구범위가, 종래 기술에 의해 제한되는 것을 제외하고는, 본 발명의 다른 대안의 실시예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

입자 분석기에서 입자 샘플에 대한 측정 파라미터들을 발생하는 방법으로서,
(a) 검사 영역의 길이 방향을 따라 각각 배치된 검사기들로 상기 입자 샘플을 검사하는 단계 - 상기 검사기들은 트리거링 검사기(triggering interrogator) 및 하나 이상의 보조 검사기들을 포함함 -;
(b) 상기 입자 샘플로부터의 제1 입자의 검사에 기초하여 각자의 펄스들을 발생하는 단계 - 상기 펄스들은 상기 트리거링 검사기에 대응하는 트리거링 펄스 및 상기 보조 검사기들 중 하나의 보조 검사기에 대응하는 보조 펄스를 포함함 -;
(c) 상기 트리거링 펄스에 기초하여 주 펄스(primary pulse) 검출 윈도우를 결정하는 단계;
(d) 상기 주 펄스 검출 윈도우 및 레이저 지연을 포함하는 인자들에 기초하여 상기 보조 펄스를 찾아낼 검색 구간을 결정하는 단계;
(e) 상기 제1 입자의 검사에 기초하여 동적으로 레이저 지연 변동에 대해 상기 검색 구간을 조정하는 단계;
(f) 상기 조정된 검색 구간에서 상기 보조 펄스를 식별하는 단계; 및
(g) 상기 보조 펄스의 피크값을 결정하기 위해 상기 보조 펄스를 처리하는 단계
를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, (h) 상기 보조 펄스의 펄스 폭 값을 결정하기 위해 상기 보조 펄스를 처리하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
제2항에 있어서, 상기 펄스 폭 값이 상기 보조 펄스의 피크값의 미리결정된 퍼센트인 방법.
제1항에 있어서, 상기 조정하는 단계 (e)는,
상기 제1 입자의 검사에 기초하여 조정의 크기를 결정하는 단계; 및
상기 조정의 크기에 비례하여 상기 검색 구간을 증가시키는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 검색 구간은 상기 주 펄스 검출 윈도우 및 레이저 지연을 포함하는 인자들에 기초하여 결정된 보조 펄스 검출 윈도우를 포함하고, 상기 조정하는 단계 (e)는,
상기 보조 펄스 검출 윈도우에서 상기 보조 펄스의 부분들을 식별하는 단계; 및
상기 보조 펄스 검출 윈도우의 밖에 있는 상기 보조 펄스의 부분들을 포함시키기 위해 상기 검색 구간을 확장시키는 단계
를 포함하는 방법.
제5항에 있어서, 상기 보조 펄스 검출 윈도우의 지속기간은 상기 주 펄스 검출 윈도우 + 미리결정된 윈도우 연장부의 지속기간과 실질적으로 같은 방법.
제5항에 있어서, 상기 보조 펄스를 처리하는 단계 (g)는,
(i) 상기 보조 펄스 검출 윈도우 내의 상기 보조 펄스의 부분들에 기초하여 상기 보조 펄스의 초기 피크값을 결정하는 단계;
(ii) 상기 초기 피크값의 미리결정된 임계값에서 상기 보조 펄스를 검출하는 단계; 및
(iii) 상기 보조 펄스에 대해 검출된 가장 높은 값을 반복적으로 저장하는 단계를 포함하는 방법.
제7항에 있어서, 상기 보조 펄스의 재처리 동안 상기 단계 (ii) 및 상기 단계 (iii)가 수행되는 방법.
제1항에 있어서, 상기 검색 구간을 결정하는 단계 (d)는,
상기 주 펄스 검출 윈도우의 출현 시각을 결정하는 단계;
상기 트리거링 검사기와 상기 보조 검사기 사이의 레이저 지연을 결정하는 단계; 및
상기 주 펄스 검출 윈도우의 출현 시각 및 상기 레이저 지연에 기초하여 상기 보조 펄스 검출 윈도우의 출현 시각을 계산하는 단계를 포함하는 방법.
제9항에 있어서, 상기 레이저 지연은 상기 주 검사기와 상기 보조 검사기 사이의 분리 거리 및 상기 제1 입자의 속도에 기초하여 결정되는 방법.
제9항에 있어서, 상기 검색 구간을 결정하는 단계 (d)는,
상기 주 펄스 검출 윈도우의 지속기간을 결정하는 단계; 및
상기 주 펄스 검출 윈도우의 지속기간에 기초하여 상기 보조 펄스 검출 윈도우의 지속기간을 설정하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
제11항에 있어서, 상기 보조 펄스 검출 윈도우의 지속기간을 설정하는 단계는 미리결정된 윈도우의 연장부에 더 기초하는 방법.
제10항에 있어서, 상기 거리는 상기 주 펄스 검출 윈도우의 중심으로부터 측정되는 방법.
제1항에 있어서, 상기 단계 (c)는,
미리결정된 펄스 임계값에 대응하는 상기 트리거링 펄스 상의 제1 및 제2 위치를 검출하는 단계; 및
상기 제1 및 제2 위치에 기초하여 상기 주 펄스 검출 윈도우를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 검색 구간은 상기 주 펄스 검출 윈도우 및 레이저 지연을 포함하는 인자들에 기초하여 결정된 보조 펄스 검출 윈도우를 포함하고, 상기 조정하는 단계 (e)는,
상기 제1 입자에 인가되는 섭동 신호(perturbation signal)의 특성들을 검출하는 단계; 및
상기 주 펄스 검출 윈도우 및 상기 섭동 신호의 특성들을 포함하는 인자들에 기초하여 상기 보조 펄스 검출 윈도우를 천이시키는 단계를 포함하는 방법.
제15항에 있어서, 상기 섭동 신호는 상기 입자 샘플이 통과되는 노즐에서 인가되고, 상기 노즐은 상기 검사기들 이전에 배치되는 방법.
제15항에 있어서, 상기 특성들은 상기 섭동 신호가 상기 제1 입자에 인가되는 상기 섭동 신호의 위상을 포함하는 방법.
제17항에 있어서, 상기 섭동 신호는 사인파인 방법.
제1항에 있어서, (i) 상기 보조 펄스의 피크값을 보고하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
입자 분석기에서 입자 샘플에 대한 측정 파라미터들을 발생하는 방법으로서,
(a) 검사 영역의 길이 방향을 따라 각각 배치된 검사기들로 상기 입자 샘플을 검사하는 단계 - 상기 검사기들은 트리거링 검사기(triggering interrogator) 및 하나 이상의 보조 검사기들을 포함함 -;
(b) 상기 입자 샘플로부터의 제1 입자의 검사에 기초하여 각자의 펄스들을 발생하는 단계 - 상기 펄스들은 상기 트리거링 검사기에 대응하는 트리거링 펄스 및 상기 보조 검사기들 중 하나의 보조 검사기에 대응하는 보조 펄스를 포함함 -;
(c) 상기 트리거링 펄스에 기초하여 주 펄스 검출 윈도우를 결정하는 단계;
(d) 상기 주 펄스 검출 윈도우 및 레이저 지연을 포함하는 인자들에 기초하여 보조 펄스 검출 윈도우를 결정하는 단계;
(e) 상기 제1 입자에 인가되는 섭동 신호의 특성들을 검출하는 단계;
(f) 상기 섭동 신호의 특성들에 기초하여 상기 보조 펄스 검출 윈도우를 천이시키는 단계;
(g) 조정된 검색 구간에서 상기 보조 펄스를 식별하는 단계; 및
(h) 상기 보조 펄스의 측정 파라미터들을 결정하기 위해 상기 보조 펄스를 처리하는 단계
를 포함하는 방법.
입자 분석기로서,
적어도 하나의 프로세서;
상기 적어도 하나의 프로세서에 결합되어 있고,
흐름 입자(flow particle)의 길이 방향을 따라 각각 배치된 검사기들로 입자 샘플을 검사하고 - 상기 검사기들은 트리거링 검사기 및 하나 이상의 보조 검사기들을 포함함 -,
상기 입자 샘플로부터의 제1 입자의 검사에 기초하여 각자의 펄스들을 발생 - 상기 펄스들은 상기 트리거링 검사기에 대응하는 트리거링 펄스 및 상기 보조 검사기들 중 하나의 보조 검사기에 대응하는 보조 펄스를 포함함 - 하도록 구성되어 있는 입자 검사기; 및
상기 적어도 하나의 프로세서에 결합되어 있고,
상기 트리거링 펄스에 기초하여 주 펄스 검출 윈도우를 결정하도록 구성된 주 펄스 검출 윈도우 생성기와,
상기 주 펄스 검출 윈도우 및 레이저 지연을 포함하는 인자들에 기초하여 상기 보조 펄스를 찾아낼 검색 구간을 결정하고, 상기 제1 입자에 기초하여 동적으로 레이저 지연 변동에 대해 상기 검색 구간을 조정하도록 구성된 보조 펄스 검출 윈도우 생성기와,
상기 조정된 검색 구간에서 상기 보조 펄스를 식별하고, 상기 보조 펄스의 피크값을 결정하기 위해 상기 보조 펄스를 처리하도록 구성된 보조 펄스 파라미터 발생기를 포함하는 펄스 분석기
를 포함하는 입자 분석기.
제21항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서에 결합되어 있고 상기 펄스 분석기로부터 파라미터들을 수신하도록 구성되어 있는 데이터 분석기; 및
상기 적어도 하나의 프로세서에 결합되어 있는 디스플레이를 추가로 포함하는 입자 분석기.
제21항에 있어서, 상기 검색 구간은 상기 주 펄스 검출 윈도우 및 레이저 지연을 포함하는 인자들에 기초하여 결정된 보조 펄스 검출 윈도우를 포함하고, 상기 보조 펄스 검출 윈도우 생성기는,
상기 보조 펄스 검출 윈도우에서 상기 보조 펄스의 부분들을 식별하고,
상기 보조 펄스 검출 윈도우의 밖에 있는 상기 보조 펄스의 부분들을 포함시키기 위해 상기 검색 구간을 확장시키도록 더 구성되어 있는 입자 분석기.
제21항에 있어서, 상기 검색 구간은 상기 주 펄스 검출 윈도우 및 레이저 지연을 포함하는 인자들에 기초하여 결정된 보조 펄스 검출 윈도우를 포함하고, 상기 보조 펄스 검출 윈도우 생성기는,
상기 제1 입자에 인가되는 섭동 신호의 특성들을 검출하고,
상기 주 펄스 검출 윈도우 및 상기 섭동 신호의 특성들을 포함하는 인자들에 기초하여 상기 보조 펄스 검출 윈도우를 천이시키도록 더 구성되어 있는 입자 분석기.
컴퓨터로 하여금 검사 영역의 길이 방향을 따라 각각 배치된 검사기들로 입자 샘플에 대한 파라미터들을 발생하게 하는 제어 논리가 저장되어 있는 컴퓨터 사용가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 상기 검사기들은 트리거링 검사기 및 하나 이상의 보조 검사기들을 포함하고, 상기 제어 논리는,
트리거링 펄스에 기초하여 주 펄스 검출 윈도우를 결정하는 논리;
상기 주 펄스 검출 윈도우 및 레이저 지연을 포함하는 인자들에 기초하여 보조 펄스를 찾아낼 검색 구간을 결정하는 논리;
제1 입자에 기초하여 동적으로 레이저 지연 변동에 대해 상기 검색 구간을 조정하는 논리;
상기 조정된 검색 구간에서 상기 보조 펄스를 식별하는 논리; 및
상기 보조 펄스의 피크값을 결정하기 위해 상기 보조 펄스를 처리하는 논리
를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.