NL8300783A - METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING CHANGE IN THE INTERRUPTION POINT OF A DROPLETS GENERATOR - Google Patents
METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING CHANGE IN THE INTERRUPTION POINT OF A DROPLETS GENERATOR Download PDFInfo
- Publication number
- NL8300783A NL8300783A NL8300783A NL8300783A NL8300783A NL 8300783 A NL8300783 A NL 8300783A NL 8300783 A NL8300783 A NL 8300783A NL 8300783 A NL8300783 A NL 8300783A NL 8300783 A NL8300783 A NL 8300783A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- output
- amplitude
- point
- undulation
- coupled
- Prior art date
Links
- 230000008859 change Effects 0.000 title claims description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 35
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 9
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 7
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000006194 liquid suspension Substances 0.000 claims description 3
- 230000006335 response to radiation Effects 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 13
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 10
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000002051 biphasic effect Effects 0.000 description 2
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000008450 motivation Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Electro-optical investigation, e.g. flow cytometers
- G01N15/1404—Fluid conditioning in flow cytometers, e.g. flow cells; Supply; Control of flow
-
- G01N15/149—
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Electro-optical investigation, e.g. flow cytometers
- G01N15/1404—Fluid conditioning in flow cytometers, e.g. flow cells; Supply; Control of flow
- G01N2015/1406—Control of droplet point
Description
ψ 'i» 4 4 '% -1- 23026/JF/tsi 'i »4 4'% -1-23026 / JF / ts
Korte aanduiding: Werkwijze en inrichting voor het detecteren van verandering in het afbreekpunt van een druppeltjes-opwekin-richting.Short designation: Method and device for detecting a change in the interruption point of a droplet generating device.
5 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor gebruik in een druppeltjes-opwekinrichting, waarin een vloeistof-straal-stroom wordt verschaft en trillingen daarop worden overgebracht, teneinde golvingen op het oppervlak van de stroom te veroorzaken en opvolgende afbreking van de straalstroom in druppeltjes, die benedenstrooms worden ver- i 10 zameld en het aftasten van de golving op het oppervlak van de straalstroom op een punt op de stroom voorafgaand aan het afbreekpunt van de stroom in druppeltjes, alsmede op een inrichting, voor het analyseren en sorteren van in een vloeistof gesuspendeerde deeltjes, welke inrichting is voorzien van een straalorgaan voor het opwekken van een straalstroom uit de 15 vloeistdfsuspensie, een trillin'gsorgaan voor het doen trillen van de straalstroom voor het opwekken van golvingen op het oppervlak van de stroom en opvolgend afbreking van de stroom in druppeltjes voor verzameling benedenstrooms en een stralingsorgaan voor het doen invallen van een stralings-bundel op de straalstroom op een plaats, die ligt voor het afbreekpunt van j 20 de druppeltjes.The present invention relates to a method for use in a droplet generating device, in which a liquid jet stream is provided and vibrations are transferred thereto, in order to cause undulations on the surface of the stream and subsequent breakdown of the jet stream into droplets , which are collected downstream and sense the undulation on the surface of the jet stream at a point on the stream prior to the droplet flow interruption point, as well as on a device for analyzing and sorting in a liquid-suspended particles, the device comprising a jet member for generating a jet stream from the liquid suspension, a vibrator for vibrating the jet stream for generating undulations on the surface of the stream and subsequent interruption of the stream in droplets for collection downstream and a radiator for putting in a beam of radiation falls on the jet stream at a location in front of the interruption point of the droplets.
In het algemeen betreft deze uitvinding een inrichting voor het sorteren van minutieuze deeltjes in een fluïdum en in het bijzonder op een inrichting, waarin een vloeistof-straalstroom, die deze deeltjes bevat in trilling wordt gebracht voor het opwekken van golvingen op het oppervlak 25 van de straalstroom en opvolgende afbreking van de stroom in druppeltjes, die daarna worden gesorteerd in overeenstemming met de deeltjeskarakteris-tieken en benedenstrooms worden verzameld.In general, this invention relates to a device for sorting minute particles in a fluid, and in particular to a device in which a liquid jet stream containing these particles is vibrated to generate undulations on the surface of the jet stream and subsequent breakdown of the stream into droplets, which are then sorted according to the particle characteristics and collected downstream.
Naar inrichtingen van de hiervoor genoemde soort kan worden verwezen als stromingscytometrische sorteerinrichtingen en worden gebruikt 30 bij medisch onderzoek en op diagnosegebied voor de snelle analyse van bloedcellen en andere biologische cellen. Inrichtingen voor celscheiding en celsortering zijn beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 4.038.556, 3.963.606, 3.710.933 en 3.380.584, in Science, vol. 198, blz. 149-157, gepubliceerd op 14 oktober 1977 en in de daarin genoemde literatuurplaatsen.Devices of the aforementioned kind can be referred to as flow cytometric sorters and are used in medical research and in the field of diagnosis for the rapid analysis of blood cells and other biological cells. Cell separation and cell sorting devices are described in U.S. Pat. Nos. 4,038,556, 3,963,606, 3,710,933, and 3,380,584, in Science, Vol. 198, pp. 149-157, published October 14, 1977 and in the references cited therein.
35 Het Amerikaanse octrooischrift 4.038.556 beschrijft en toont een werkwijze en inrichting voor de gelijktijdige optische meting van verscheidene karakteristieken van elk deeltje van eengroep van kleine deeltjes, terwijl de deeltjes zijn gesuspendeerd in een vloeistof.U.S. Patent 4,038,556 describes and shows a method and apparatus for the simultaneous optical measurement of various characteristics of each particle of a group of small particles, while the particles are suspended in a liquid.
8300783 r v -2- 23026/JF/ts8300783 rv -2-23026 / JF / ts
Het Amerikaanse octrooischrift 3.963.606 beschrijft en toont een deeltjesscheider voor het scheiden van deeltjes in de vloeistof in overeenstemming met bepaalde karakteristieken, inclusief een inrichting voor het instellen van een elektrische vertraging om gelijk te zijn aan de tijds-5 duur tussen vrijlating van een deeltje uit een straal vormende opening naar het afbreekpunt.U.S. Pat. No. 3,963,606 describes and shows a particle separator for separating particles into the liquid in accordance with certain characteristics, including a device for setting an electrical delay to be equal to the time between particle release from a beam-forming opening to the interruption point.
Het Amerikaanse octrooischrift 3.710.933 beschrijft en toont een inrichtiqg voor het automatisch analyseren en sorteren van minutieuze deeltjes, die zijn gesuspendeerd in een vloeistof op basis van bepaalde 10 vooraf gekozen karakteristieken.US Pat. No. 3,710,933 describes and shows a device for automatically analyzing and sorting minute particles suspended in a liquid based on certain preselected characteristics.
Het Amerikaanse octrooischrift 3.380.584 beschrijft en toont een deeltjesscheider, waarin elektrische pulsen tot gevolg hebben, dat een aan-stuurorgaan voor een akoestisch koppelorgaan het fluïdum dat de deeltjes bevat, doet trillen.U.S. Patent 3,380,584 describes and shows a particle separator in which electrical pulses cause an acoustic coupler driver to vibrate the fluid containing the particles.
15 Het Science artikel, vol.' 198,blz. 149-157 beschrijft en toont een stromingscytometer. Fluorescentie van biologische cellen in een fluïdum-stroom wordt gemeten op het punt van kruising met een laserbundel. Druppeltjes, die de cellen van belang bevatten worden uit de fluïdumstroom gesorteerd.15 The Science article, vol. " 198, p. 149-157 describes and shows a flow cytometer. Fluorescence of biological cells in a fluid stream is measured at the point of intersection with a laser beam. Droplets containing the cells of interest are sorted from the fluid stream.
Een hoofdprobleem bij het gebruik van de celsorteerinrichting, waar-20 bij een straalstroom, die wordt onderworpen aan trillingen, afbreekt in druppeltjes,is het vaststellen of verandering is opgetreden met betrekking tot het punt, waarop de straalstroom in druppeltjes breekt. Wanneer het nauwkeurige ogenblik van afbreking met betrekking tot het aftastpunt verandert, dan houdt het instrument op een celsorteerder te zijn en wordt een 25 water- of zout wateroplossing-sorteerorgaan van onbekend celgehalte. Een zelfs erger ongewenst resultaat is dat de niet-gewenste deeltjes worden gesorteerd, wanneer er een verandering in het afbreekpunt is. Een dergelijke verandering is vaak het gevolg van veranderingen in de mechanishe koppelcoëfficiënten, zoals luchtbellen, die binnentreden in de stromingskamer en gedeeltelijke 30 verstoppingen van de straalstroomuitgangsopening. Optische gevoeligheden, zoals de aanwezigheid van ongewenst licht, maken het gebruik van een verlich-tingsstroboscoopbron voor het waarnemen van een afbreekpunt op de straalstroom, terwijl de inrichting gegevens neemt of de cellen sorteert, onpraktisch. Het is op dat moment van het sorteren dat een monitor het meest nodig 35 is.A major problem in the use of the cell sorter, where a jet stream subjected to vibrations breaks down into droplets, is to determine whether change has occurred with respect to the point at which the jet stream breaks into droplets. When the precise moment of interruption with respect to the scan point changes, the instrument ceases to be a cell sorter and becomes a water or salt water solution sorter of unknown cell content. An even worse unwanted result is that the unwanted particles are sorted when there is a change in the interruption point. Such a change is often the result of changes in the mechanical coupling coefficients, such as air bubbles entering the flow chamber and partial blockages of the jet flow exit orifice. Optical sensitivities, such as the presence of unwanted light, make it impractical to use an illumination strobe source to sense a beam interruption point while the device is taking data or sorting the cells. It is at that time of sorting that a monitor is most needed 35.
Een doel van de onderhavige uitvinding is in een druppeltjesopwek-inrichting een verandering in de ampltide van de golvingen op den vast punt op het oppervlak van een vloeistofsuspensie-straalstroom, liggend voor het druppeltjesafbreekpunt af te tasten en aan te geven, dat een dergelijke 8300783 Λ 4 -3- 23026/JF/ts verandering is opgetreden.An object of the present invention is to sense in a droplet generating device a change in the ampltide of the undulations at the fixed point on the surface of a liquid suspension jet stream lying before the droplet breakdown point and to indicate that such an 8300783 Λ 4 -3- 23026 / JF / ts change has occurred.
Een ander doel is het automatisch onwerkzaam maken van de sorteer-functie in een deeltjesanalyse en -sorteerinrichting, wanneer er een beduidende verandering in het druppeltjesafbreekpunt is.Another object is to automatically disable the sorting function in a particle analysis and sorting device when there is a significant change in the droplet break-off point.
5 Een verder doel is de informatie te gebruiken, die is afgeleid uit een verandering in de amplitude van golving op een vast punt op het oppervlak van de straalstroom, teneinde het niveau van de amplitude van golving op dat vaste punt terug te brengen tot de oorspronkelijke toestand daarvan.A further object is to use the information derived from a change in the amplitude of undulation at a fixed point on the surface of the jet stream to bring the level of amplitude of undulation at that fixed point back to the original condition.
Andere doelen zullen .'blijken uit het lezen van de gedetailleerde 10 beschrijving van de uitvinding.Other objects will become apparent from reading the detailed description of the invention.
Ter verwezenlijking van ten minste één van de hierboven opgesomde doelen, voorziet de uitvinding in een werkwijze van de in de aanhef genoemde soort, die het kenmerk heeft, dat de trillingen als een functie van de golving op het genoemde punt worden geatuurd, alsmede in een inrichting van de 15 in de aanhef genoemde soort, die het kenmerk heeft,dat deze een aftastorgaan onvat dat is gekoppeld met het trillingsorgaan om in responsie op door de stroom veistrooide straling een uitgangssignaal te verschaffen, dat een functie is van de golving öp de genoemde plaats.In order to achieve at least one of the objects listed above, the invention provides a method of the type mentioned in the preamble, characterized in that the vibrations are characterized as a function of the wave at said point, as well as in a device of the type mentioned in the preamble, characterized in that it comprises a sensor coupled to the vibrating member in order to provide an output signal in response to radiation scattered by the current which is a function of the wave on said place.
De vloeistof-straalstroom, die de minutieuze deeltjes in suspensie 20 bevat, wordt aangedreven met een frequentie, waarmee het gewenst is druppeltjes op te wekken, normaal 20 tot 40 kHz, afhankelijk van de diameter van de straaluitgangsopening; bijvoorbeeld een frequentie van 32 kHz voor een straaluitgangsopeningsdiameter van 76 jum en een frequentie van 40 kHz voor een straaluitgangsopeningsdiameter van 50-60 jm. De straal wordt in trilling 25 gebracht door het invoeren van een kleine verstoring, zoals door een aangedreven piëzo-elektrisch kristal, aan de uitgangsopening van de straalstroom.The liquid jet stream containing the minute particles in suspension 20 is driven at a frequency at which it is desired to generate droplets, normally 20 to 40 kHz, depending on the diameter of the jet exit port; for example, a frequency of 32 kHz for a beam exit diameter of 76 µm and a frequency of 40 kHz for a beam exit diameter of 50-60 µm. The beam is vibrated by the introduction of a small disturbance, such as by a powered piezoelectric crystal, at the exit port of the jet stream.
Deze verstoring is in de vorm van een golving of een staande golf op het oppervlak van de straalstroom en deze golving neemt toe naarmate de straal zich voortplant en veroorzaakt het benedenstrooms afbreken van druppeltjes.This disturbance is in the form of a wave or a standing wave on the surface of the jet stream, and this wave increases as the beam propagates and causes droplets to break down downstream.
30 De amplitude van de verstoring of golving op enig punt langs de straalstroom is een functie van de afstand van dat punt tot het punt van druppeltjesafbreking en dit aspect is beschreven in het rapport van Richard G. Sweet, j SEL-64-004, maarttl964, van de Stanford Laboratories van de Stanford University, Verenigde Staten van Amerika. Overeenkomstig de uitvinding wordt de 35 amplitude van de golving op een vast punt bewaard. Een verandering van deze amplitude aan dat vaste punt geeft een verandering in het afbreekpunt aan.30 The amplitude of the disturbance or undulation at any point along the jet stream is a function of the distance from that point to the point of droplet breakdown and this aspect is described in the report by Richard G. Sweet, J SEL-64-004, maarttl964 , from Stanford Laboratories at Stanford University, United States of America. In accordance with the invention, the amplitude of the undulation is stored at a fixed point. A change in this amplitude at that fixed point indicates a change in the interruption point.
Een laserbundel, die wordt gebruikt .als de verlichtingsbron in de optische cel-sorteerinrichtingen, die zijn beschreven in de voorgaande Amerikaanse octrooischriften, wordt gebruikt als een geconcentreerde bron van lichtstra- 8300783 -4- 23C':£/JF/ts ί len in het bewakingsschema van de uitvinding.. De laserbundel treft de straalstroom op een vast punt en daarna verstrooit de laserbundel,teneinde een lobpatroon van licht op te wekken, dat in hetzelfde vlak ligt als de laserbundel en loodrecht staat op de straalstroom. Zoals bekend is, wordt 5 dit verstrooide laserlicht gemoduleerd door de oppervlaktegolvingen op de straal. Tot nu toe is deze modulatie beschouwd<Jals een ongewenst verschijnsel, wanneer cellichtverstrooiïng wordt gemeten en is gebruikelijk geblokkeerd in het instrument. De onderhavige uitvinding detecteert een dergelijke modulatie door het positioneren van de fotodiode in het vlak van de laser-10 lichtverstrooiing. Het uitgangssignaal van de fotodiode wordt omgezet in een spanning, die kan worden gebruikt (1) om de bedieningspersoon of zichtbaar öf hoorbaar opmerkzaam te maken dat er een verandering is opgetreden in het punt, waarop de straalstroom opbreekt in druppeltjes, (2) om automatisch de intensiteit van de trillingen, die worden overgebracht op de 15 straal te sturen om de amplitude van golving op het punt op de straal, waarop deze wordt bewaakt te herstellen, of.(3) om automatisch de inrichting onwerkzaam te maken.Elke gebeurtenis of elke combinatie van de voorgaande gebeurte nissen kan worden gebruikt bij het in de praktijk brengen van de uitvinding.A laser beam, which is used as the illumination source in the optical cell sorting devices described in the preceding U.S. patents, is used as a concentrated source of light beams in a light beam in 8300783-4-23C. the monitoring scheme of the invention. The laser beam hits the beam current at a fixed point and then the laser beam scatters to generate a lobe pattern of light that is in the same plane as the laser beam and is perpendicular to the beam current. As is known, this scattered laser light is modulated by the surface waves on the beam. Heretofore, this modulation has been considered as an undesirable phenomenon when measuring cell light scattering and is usually blocked in the instrument. The present invention detects such modulation by positioning the photodiode in the plane of the laser-10 light scattering. The photodiode output is converted into a voltage, which can be used (1) to make the operator visible or audibly aware that a change has occurred at the point where the jet stream breaks up into droplets, (2) to automatically control the intensity of the vibrations transmitted to the beam to restore the amplitude of undulation at the point on the beam at which it is monitored, or. (3) to automatically disable the device. Any event or any combination of the foregoing events can be used in practicing the invention.
Indien gewenst, kan een secundaire bron van geconcentreerde licht-20 stralen anders dan de laserbundel worden gebruikt om<lde straalstroom op een punt, dat dichter bij het druppeltjesafbreekpunt ligt en waar golvingen groter zijn en derhalve het daarvan verkregen signaal groter is,te treffen of te ondervragen. In dit geval dient de fotodiode verstandig te worden geplaatst , teneinde het door de straal verstrooide of gereflecteerde licht te 25 ontvangen.If desired, a secondary source of concentrated light beams other than the laser beam may be used to hit the beam current at a point closer to the droplet break-off point and where undulations are larger and therefore the signal obtained therefrom is larger or to question. In this case, the photodiode should be placed wisely to receive the light scattered or reflected by the beam.
Een kenmerk van de uitvinding is de sorteringsblokkeerschakeling, die is voorzien van een snelle veranderingsdetector, die reageert op een gelijkgericht uitgangssignaal, waarvan het gelijkstroomniveau evenredig is met het percentage modulatie van de bundel van geconcentreerde lichtgolven (laser-30 bundel bijvoorbeeld), zoals deze wordt beïnvloed door de golvingen op het oppervlak van de straalstroom. Deze detector stuurt een relaisaandrijf-grendelmechanisme, dat werkt om de sorteerfunctie van de deeltjesanaly-sator te blokkeren, wanneer er een beduidende verandering in de ampltide van golving op de straalstroom is. Deze schakeling is voorzien van een 35 bédieningspersooir terugstelsnrichting en een alarm, dat indien gewenst, het type verandering kan aangeven, gebaseerd op de polariteit van het uitgangssignaal van'lde snelle veranderingsdetector.A feature of the invention is the sorting blocking circuit, which includes a fast change detector, which responds to a rectified output signal, the DC level of which is proportional to the percent modulation of the beam of concentrated light waves (laser-30 beam, for example), as it is affected by the undulations on the surface of the jet stream. This detector controls a relay driving latch mechanism, which works to block the sorting function of the particle analyzer, when there is a significant change in the ampltide of undulation on the jet stream. This circuit is provided with an operator reset key and an alarm which, if desired, can indicate the type of change based on the polarity of the output of the fast change detector.
Een ander kenmerk is een automatische versterkingsfactor-regel (AVR)-lussysteem voor het variëren van de intensiteit van de trillingen, die wor- 8300783 4 ·.Another feature is an automatic gain control (AVR) loop system for varying the intensity of the vibrations, which is 8300783 4 ·.
-5- 23026/JF/ts den opgedrukt op de straalstroom door het piëzo-elektrische kristal, voor langzame verandering in de amplitude van modulatie. Het hiervoor genoemde gelijkgerichte uitgangssignaal dient als een regelspanning voor de AVR-lus.23026 / JF / ts den imprinted on the jet current through the piezoelectric crystal, for slow change in the amplitude of modulation. The aforementioned rectified output signal serves as a control voltage for the AVR loop.
Dit lussysteem varieert het vermogen, dat wordt toegevoerd voor het aanstu-5 ren van het piëzo-elektrisch kristal. Bijgevolg worden fijne, zich van grove onderscheidende, amplitudecorrecties op het oppervlak van de straalstroom verkregen. Een arm-blokkeersturing voor het AVR-systeem maakt aanvankelijk instelling van het druppeltjesafbreekpunt mogelijk.This loop system varies the power supplied to drive the piezoelectric crystal. Consequently, fine, roughly distinctive amplitude corrections are obtained on the surface of the jet stream. An arm blocking controller for the AVR system initially allows droplet breakpoint setting.
Slechts als voorbeeld zullen illustratieve uitvoeringsvormen van 10 de uitvinding nu worden beschreven onder verwijzing naar de bijbehorende tekening, waarin: fig. 1 een blokschema is, dat toont hoe de elektrische elementen van de uitvinding zijn gekoppeld met een bekend type deeltjesanalyse- en*sorteer-inrichting; 15 fig- 2 de elektrische schakeling toont van de snelle veranderings- detector, het relaisaandrijf-grendelmechanisme en de alarmcircuits van Het schema van fig. 1; fig. 3 schematisch de elektrische schakeling toont voor het omzetten van signalen, dat wordt verkregen van de fotodiode, in een gelijkgerichte 20 gelijkstroom, die evenredig is met de modulatie van de lichtstralen door de oppervlaktegolvingen op de straalstroom; en figuren 4 tot en met 8 gedetailleerder de elektrische schakelingen van de blokken, die in fig. 3 zijn getoond, laten zien. !By way of example only, illustrative embodiments of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 is a block diagram showing how the electrical elements of the invention are coupled with a known type of particle analysis and sorting. design; Fig. 2 shows the electrical circuit of the rapid change detector, the relay drive latch mechanism and the alarm circuits of The schematic of Fig. 1; Fig. 3 schematically shows the electrical circuit for converting signals obtained from the photodiode into a rectified direct current, which is proportional to the modulation of the light rays by the surface waves on the jet stream; and Figures 4 to 8 show in more detail the electrical circuits of the blocks shown in Figure 3. !
In de figuren van de tekening zijn dezelfde delen aangegeven door 25 dezelfde verwijzingscijfers.In the figures of the drawing, the same parts are indicated by the same reference numbers.
Het blokschema van fig. 1 is door een streeplijn 10 verdeeld in twee delen. Inrichtingscomponenten aan de linkerzijde van de streeplijn, zijn die ; welke normaal bestaan in een bekend type deeltjesanalyse- en -sorteerinrich-ting, waarnaar soms wordt verwezen als een stromings-cytometrische sorteer-30 inrichting. Een dergelijke bekende sorteerinrichting wordt gevonden in de TPS- en EPICS-serie instrumenten, die worden vervaardigd en verkocht door Coulter Electronics, Ine. uit Hialeah, Florida, Verenigde Staten van Amerika.The block diagram of Fig. 1 is divided into two parts by a broken line. Device components on the left of the dashed line are those; which normally exist in a known type of particle analyzer and sorter, sometimes referred to as a flow cytometric sorter. Such a known sorting device is found in the TPS and EPICS series of instruments manufactured and sold by Coulter Electronics, Ine. from Hialeah, Florida, United States of America.
ii
Slechts die componenten van de deeltjesanalyse- en -sorteerinrichting, die noodzakelijk zijn voor het toelichten van de werking van de inrichting vol-35 gens de onderhavige uitvinding, zijn getoond. Inrichtingscomponenten aan de rechter zijde van de streeplijn 10 omvatteno* delen van de onderhavige uitvinding, die zijn toegevoegd aan en gekoppeld met de bekende deeltjesanalyse- en "sorteerinrichting voor het verwezenlijken van de doelen van de uitvinding. Het dient te worden opgemerkt, dat het automatische versterkings- 8300783 * -» -6- 23026/JF/ts factorregel (AVR)-kenmerk en het blokkeerkenmerk, dat een relaisaandrijf-grendelmechanisme van de uitvinding met zich brengt, zijn ingebracht op twee plaatsen in de normale signaalwegen van de deeltjesanalyse- en -sorteerin-richting, zoals hierna gedetailleerder zal blijken.Only those components of the particle analysis and sorting device that are necessary to explain the operation of the device according to the present invention have been shown. Device components on the right-hand side of the dashed line 10 include parts of the present invention which have been added to and coupled to the known particle analyzer and sorter for accomplishing the objects of the invention. It should be noted that the automatic gain 8300783 * - »-6- 23026 / JF / ts factor control (AVR) feature and the lockout feature, which involves a relay drive latch mechanism of the invention, are inserted at two locations in the normal signal paths of the particle analysis and sorting device, as will become more detailed below.
5 De bekende deeltjesanalyse- en -sorteerinrichting, die aan de linker zijde van de streeplijn 10 is getoond, zal nu kort worden beschreven.The known particle analysis and sorting device, which is shown on the left side of the dashed line 10, will now be briefly described.
Deze is voorzien van een stromingskamer 12, waarin een zoutoplossing (normaal 13 p.s.i.g.) onder druk wordt ingebracht en door een kleine opening 14 (dia-meterbereik van 50 jam tot 200 jam, afhankelijk van de toepassing van de in-10 richting) verlaten voor het vormen van een vloeistof-straalstroom 16. Het monster ( een suspensie van minutieuze deeltjes, zoals bloedcellen of biologische cellen) wordt ingebrahht in de stromingskamer 12 via een buis 18. Beneden de uitgangsopening 14 en boven en voorafgaand aan het afbreekpunt, wordt de straalstroom 16 ondervraagd door een lichtbron of stralingsorgaan 15 20 (normaal een laserbundel) en de responsie van het minutieuze deeltje in het monster op de verlichting (normaal lichtverstrooiing en fluorescentie) wordt gedetecteerd door de sensorinrichting 22, eveneens op een punt dat ligt voor en boven het afbreekpunt.It is equipped with a flow chamber 12 into which a saline solution (normally 13 psig) is introduced under pressure and exited through a small opening 14 (diameter range of 50 µm to 200 µm depending on the application of the in-10 direction) for forming a liquid jet stream 16. The sample (a suspension of minute particles, such as blood cells or biological cells) is introduced into the flow chamber 12 through a tube 18. Below the exit orifice 14 and above and before the interruption point, the jet stream becomes 16 interrogated by a light source or radiation device 15 (normally a laser beam) and the response of the minute particle in the sample to the illumination (normal light scattering and fluorescence) is detected by the sensor device 22, also at a point lying in front of and above the interruption point.
De stromingskamer 12 is gemonteerd op 20 en wordt gedragen door een piëzo-elektrische kristalinrichting 24, die de kamer 12 met een hoge frequentie doet trillen. De exacte frequentie, waarop de kamer 12 trilt, is afhankelijk van de gekozen diameter van de uitgangsopening 14, welke frequentie normaal 20-40 kHz is. Deze trillingen brengen geringe verstoringen teweeg, normaal golvingen op het oppervlak van de straal 25 16, die toenemen vanwege bekende oppervlaktespanningseffecten en uiteindelijk de straal afknijpen bij een afbreekpunt 26 in goed bepaalde druppeltjes 28. De exacte afstand van de spuitkop, die is voorzien van de opening 14, tot het afbreekpunt 26, is omgekeerd evenredig met de amplitude van de aanvankelijke verstoring of golving. De grootte van de verstoring is even-30 redig met de amplitude van de signaalspanning, die op het kristal 24 wordt gedrukt, wanneer de mechanische koppelcoëfficiënten van de inrichting constant worden gehouden. Helaas zijn er verscheidene factoren, die veranderingen kunnen veroorzaken in de mechanische koppelcoëfficiënten en deze factoren zijn moeilijk te elimineren. Deze omvatten luchtbellen, die 35 binnentreden in de stromingskamer 12 te zamen met het monster of met de zoutpplossing en de uitgangsopening 14 verstoppen vanwege resten, zoals opengebroken cellen of vet.The flow chamber 12 is mounted on 20 and is carried by a piezoelectric crystal device 24, which vibrates the chamber 12 at a high frequency. The exact frequency at which the chamber 12 vibrates depends on the selected diameter of the output port 14, which frequency is normally 20-40 kHz. These vibrations produce minor perturbations, normally undulations on the surface of the jet 16, which increase due to known surface tension effects and eventually pinch the jet at a breakpoint 26 in well-defined droplets 28. The exact distance from the nozzle fitted with the opening 14, up to the interruption point 26, is inversely proportional to the amplitude of the initial disturbance or undulation. The magnitude of the disturbance is proportional to the amplitude of the signal voltage applied to the crystal 24 when the mechanical coupling coefficients of the device are kept constant. Unfortunately, there are several factors that can cause changes in the mechanical torque coefficients and these factors are difficult to eliminate. These include air bubbles entering the flow chamber 12 along with the sample or saline and clogging the exit port 14 due to debris such as broken cells or fat.
Het piëzo-elektrische kristal wordt aangestuurd door een vermogens-versterker 30, die normaal zijn signaal afleidt van een frequentiegenerator - 8 3 0 0 7 8 3 * t -7- 23026/JF/ts 32 via een variabele potentiometer 34, die wordt gebruikt voor het variëren van de amplitude van het signaal, dat wordt toegevoerd naar het kristal 24 en derhalve het variëren van het nominale afbreekpunt 26. Potentiometer 34 dient als een grove correctiebron voor het aansturen van de ver-5 mogensversterker 30, die het kristal 24 aanstuurt. Leiding 36 geeft de normale weg van de potentiometer 34 naar de vermogensversterker in afwezigheid van de componenten van de onderhavige uitvinding aan. De inrichting van de onderhavige uitvinding heeft daarin een schakelaar 59 ,die niet aanwezig is in inrichtingen volgens de stand van de techniek met het oog 10 op een hierna te beschrijven doel.The piezoelectric crystal is driven by a power amplifier 30, which normally derives its signal from a frequency generator - 8 3 0 0 7 8 3 * t -7-23026 / JF / ts 32 via a variable potentiometer 34, which is used for varying the amplitude of the signal applied to the crystal 24 and thus varying the nominal interruption point 26. Potentiometer 34 serves as a coarse correction source for driving the power amplifier 30, which drives the crystal 24 . Line 36 indicates the normal path from potentiometer 34 to the power amplifier in the absence of the components of the present invention. The device of the present invention has a switch 59 therein, which is not present in prior art devices for the purpose of a purpose to be described below.
Verbonden met de sensor 22 is de sorteerbeslissingslogica 38, waarin de signalen, die zijn verkregen van de detectoren (niet getoond, maar maken deel uit van de sensorinrichting 22) worden toegepast op eën stel criteria teneinde te beslissen of het al dan niet gewenst is het deeltje, dat die 15 signalen afgeeft, te vangen. Wanneer vangen is gewenst, dient die beslis-· sing te worden vertraagd, zoals door sorteervertraging 40, terwijl het deeltje loopt van het aftastpunt naar het afbreekpunt. Een sorteerpuls wordt daarna gevormd door sorteerpuls vormende schakeling 41 en versterkt en toegevoerd, via vermogensversterker 43, naar de straalstroom als een spanning, net als 20 het druppeltje. , dat iet gewenste deeltje zal bevatten, afbreekt van de straal. Vanwege deze opgedrukte spanning breken de druppeltjes af met een netto lading, j. De straal druppeltjes passeert door een intens constant elektrisch veld, dat de geladen druppeltjes versnelt in het horizontale vlak terwijl deze naar beneden lopen. De geladen druppeltjes lopen in een an-25 dere baan dan de baan van niet-geladen druppeltjes en vallen in verschillende vangvaten, waardoor een fysische sortering van de deeltjes wordt bewerkstelligd. Een kenmerkende sorteersnelheid voor dit proces is 4000 , deeltjes per seconde. Verwezen wordt naar het Amerikaanse octrooxschrift 3.380,584, dat een manier beschrijft voor het opdrukken van een spanning 30 op een benedenstrooms gedeelte van de straalstroom, die deeïtjes bevat, die dienen te worden geladen voor opvolgende verzameling en op een artikel door Hulett, Bonner, Sweet en Herzenberg, Clinical Chemistry, vol. 19, no. 8, 1973, dat het opdrukken vaneen spanning op een bovenstrooms gedeelte van de straalstroom voor dezelfde doeleinden beschrijft.Connected to the sensor 22 is the sorting decision logic 38, in which the signals obtained from the detectors (not shown, but part of the sensor device 22) are applied to a set of criteria to decide whether or not it is desired. particle that gives those 15 signals. When capture is desired, that decision should be delayed, such as by sorting delay 40, as the particle travels from the scan point to the interruption point. A sorting pulse is then formed by sorting pulse forming circuit 41 and amplified and supplied, via power amplifier 43, to the jet current as a voltage, just like the droplet. , which will contain a desired particle, breaks off the beam. Because of this imprinted voltage, the droplets break down with a net charge, j. The jet of droplets passes through an intense constant electric field, which accelerates the charged droplets in the horizontal plane as they run down. The charged droplets run in a different path than the path of non-charged droplets and fall into different collecting vessels, thereby achieving a physical sorting of the particles. A typical sorting speed for this process is 4000 parts per second. Reference is made to U.S. Pat. Sweet and Herzenberg, Clinical Chemistry, vol. 19, No. 8, 1973, which describes the printing of a voltage on an upstream portion of the jet stream for the same purposes.
35 De hiervoor beschreven inrichting is bekend in de techniek en geen uitsluitende rechten worden gevraagd voor deze werkwijze voor het analyseren en sorteren van minutieuze deeltjes volgens de stand van de techniek. Een dergelijke inrichting is beschreven en getoond in de hiervoor genoemde Amerikaanse octrooischriften en de daarin aangehaalde literatuurplaatsen.The above described device is known in the art and no exclusive rights are claimed for this method of analyzing and sorting minute particles according to the prior art. Such a device is described and shown in the aforementioned U.S. patents and the references cited therein.
8300783 -8- 23026/JF/ts8300783 -8- 23026 / JF / ts
De onderhavige uitvinding maakt gebruik van het verband tussen de amplitude van golving op het oppervlak van de straalstroom op een willekeurig vast punt en de positie van het druppeltjes-afbreekpunt,οιπ vast te stellen, dat er een verandering in het druppeltjes-afbreekpunt is opgetreden.The present invention uses the relationship between the amplitude of undulation on the surface of the jet stream at any fixed point and the position of the droplet interruption point to determine that a change in the droplet interruption point has occurred.
5 Zoals hierboven beweerd, neemt de amplitude van de golvingen toe, naarmate het afbreekpunt wordt genaderd. Een toeneming in amplitude van de golving op een willekeurig gegeven punt langs de straal is een indicatie, dat het afbreekpunt dichterbij ligt, terwijl een afneming in de amplitude een indicatie is, dat het afbreekpunt verder weg ligt. De inrichting volgens de onder-10 havige uitvinding bewaart de positie van het afbreekpunt teneinde één van de volgende drie resultaten te bewerkstelligen’. (1) een indicatie, of visueel zoals door middel van een meter, öf hoorbaar, door middel van een alarm,van een verandering in het afbreekpunt te’ verschaffen, (2) het sorteerproces te blokkeren en een alarm doen klinken, wanneer er een snelle verandering 15 in het afbreekpunt is, of (3) automatisch en ogenblikkelijk het afbreekpunt te herstellen, zoals door middel van een automatische versterkingsfactor-regellufe, voor kleine en langzame veranderingen in het afbreekpunt.As stated above, the amplitude of the undulations increases as the intercept is approached. An increase in amplitude of the undulation at any given point along the radius is an indication that the interruption point is closer, while a decrease in amplitude is an indication that the interruption point is further away. The device of the present invention maintains the position of the interruption point to effect one of the following three results. " (1) provide an indication, either visually such as by means of a meter, or audibly, by means of an alarm, of a change in the interruption point, (2) block the sorting process and sound an alarm when a rapid change in the interruption point is, or (3) automatically and instantaneously restore the interruption point, such as by means of an automatic gain control loop, for small and slow changes in the interruption point.
De inrichtingscomponenten aan de rechter zijde van de streeplijn 10 van het blokschema van fig. 1 omvatten delen van de< onderhavige uitvin-20 ding, die zijn gekoppeld met de bekende deeltjesanalyse- en -sorteerinrich-ting, die ligt aan de linkerzijde van de streeplijn 10 en bevatten een fotodiode of aftastorgaan 44, die het licht, dat door de straalstroom 16 wordt verstrooid als gevolg van de botsing daarop door de geconcentreerde bundel van intens licht 20,detecteert. Dit verstrooide licht heeft twee 25 componenten, een gelijkstroomcomponent, die evenredig is met de grootte van de straalstroom 16 op het aftastpunt 21, het punt op de straalstroom 16, waarop de bundel 'licht,deze treft, en het vermogen van de intense lichtbundel 20 ( de laser). De diode 22 werkt in de stroommodus, dat wil zeggen, dat deze een lage uitgangsimpedantie heeft, waardoor een lineair verband 30 tussen het optische vermogen en de stroom wordt opgewekt en de effecten van de diodecapaciteit voor maximale elektronische bandbreedte wordt verminderd. Fotodiode 44 is gekoppeld met een operationele versterker 46, die werkt als een transimpedantieversterker. Versterker 46 eet de stroom van diode 44 lineair in een spanning om. De uitgang van de transimpedantiever-35 sterker 46 splitst in een wisselstroomweg, bevattende wisselstroomversterker 48 en een gelijkstroomweg, bevattende gelijkstroomversterker 50.The device components on the right side of the dashed line 10 of the block diagram of Fig. 1 include parts of the present invention coupled to the known particle analysis and sorting device located on the left of the dashed line 10 and include a photodiode or sensor 44 which detects the light scattered by the jet stream 16 as a result of the collision therewith by the concentrated beam of intense light 20. This scattered light has two components, a direct current component, which is proportional to the magnitude of the beam current 16 at the scanning point 21, the point on the beam current 16 at which the beam strikes light, and the power of the intense light beam 20 (the laser). The diode 22 operates in the current mode, that is, it has a low output impedance, thereby generating a linear relationship between the optical power and the current and reducing the effects of the diode capacitance for maximum electronic bandwidth. Photodiode 44 is coupled to an operational amplifier 46, which functions as a transimpedance amplifier. Amplifier 46 linearly converts the current from diode 44 to a voltage. The output of the transimpedance amplifier 46 splits into an alternating current path containing alternating current amplifier 48 and a direct current path containing direct current amplifier 50.
De wisselstroomweg bevat de basisinformatie die dient te worden gebruikt bij het in de praktijk brengen van de uitvinding, namelijk de amplitude van de golving op de straalstroom. Omdat de door de fotodiode-detector 44 op- 8300783 -9- 23026/JF/ts gewekte amplitude van de golvingssignalen laag is, wordt dit signaal een aanzienlijke versterkingsfactor gegeven door de wisselstroomversterker 48 van in de orde 3 van grootte van 10 . Teneinde de signaal/ruis-verhouding in deze wisseistroonr* weg te vergroten is de bandbreedte van de wisselstroomversterker beperkt tot 5 het bereik van frequenties van oscillatie, die worden opgedrukt op het piëzo-elektrische kristal 24.The alternating current path contains the basic information to be used in the practice of the invention, namely the amplitude of the undulation on the jet stream. Because the amplitude of the waveform signals generated by the photodiode detector 44 is low, this signal is given a significant gain by the AC amplifier 48 of the order of magnitude 10. In order to increase the signal-to-noise ratio in this alternating current path, the bandwidth of the AC amplifier is limited to the range of frequencies of oscillation which are imprinted on the piezoelectric crystal 24.
Aangezien de grootte van de straal 16 constant wordt gehouden gedurende een testloop van monsterdeeltjes en zelden wordt veranderd, is de gelijkstrooincomponent evenredig met de grootte van de straal 16^en het 10 vermogen van de laser 20, waarna een verandering in het gelijkstroomniveau in de weg, die de gelijkstroomversterker 50 bevat, kan worden beschouwd als een verandering in laservermogen. Het signaal via de gelijkstroomweg stuurt de versterkingsfactor.van de spanningsgestuurde versterkingsfactorversterker 52 in de uitgang van de wisselstroomweg, waardoor het wisselstroomwegsignaal 15 kan worden genormaliseerd met betrekking tot laservermogen, als een gevolg waarvan hercalibratie van de inrichting wordt geëlimineerd, elke keer dat het vermogen van de laser 20 wordt veranderd en het vermogen van de laser 20, waarna een verandering in het gelijkstroomniveau in de weg, bevattende gelijkstroomversterker 50, kan worden beschouwd 20 ais een verandering in laservermogen. Het signaal via de gelijkstroomweg regelt de versterkingsfactor van een spanningsgeregelde versterkingsfactorversterker 52 in de uitgang van de wisseIstroomweg, waardoor het wisselstroomwegsignaal kan worden genormaliseerd met betrekking tot laservermogen, als een resultaat waarvan hercalibratie van de inrichting wordt geëlimineerd, 2^ elke keer dat het vermogen van de laser 20 wordt veranderd. Anders gezegd verwijdert de gelijkstroomweg het effect van de verandering in laservermogen uit de meting van de afstand van het aftastpunt 21 tot het afbreekpunt 26.Since the size of the beam 16 is kept constant during a test run of sample particles and is rarely changed, the DC scattering component is proportional to the size of the beam 16 ^ and the power of the laser 20, after which a change in the DC level in the road , which contains the DC amplifier 50, can be considered a change in laser power. The DC path signal controls the gain of the voltage-controlled amplification amplifier 52 in the AC path output, allowing the AC path signal 15 to be normalized with respect to laser power, as a result of which re-calibration of the device is eliminated each time the power of the the laser 20 is changed and the power of the laser 20, after which a change in the DC level in the road containing DC amplifier 50 can be considered as a change in laser power. The DC path signal controls the gain of a voltage-controlled amplification amplifier 52 in the alternating current path output, allowing the AC path signal to be normalized with respect to laser power, as a result of which device re-calibration is eliminated 2 times each time the power of the laser 20 is changed. In other words, the DC path removes the effect of the change in laser power from the measurement of the distance from the scan point 21 to the interruption point 26.
Het wisselstroomsignaal van de spanningsgestuurde versterker 52 wordt gelijkgericht door gelijkrichter 54 (bij voorkeur een dubbelfasige gelijkrichter JU voor het verkrijgen van een vlakker gelijkstroom-uitgangssignaal laarvan) voor het opwekken van een gelijkstroomsignaal op de leiding 56, dat evenredig is met de amplitude van de golvingen op de straalstroom 16 en evenredig met 1 de afstand van het aftastpunt 21 tot het afbreekpunt 26. De details van één geschikte dubbelfasige of volledige-golfgelijkricHter, die"kan worden ^ gebruikt, is getoond in fig. 8.The AC signal from the voltage controlled amplifier 52 is rectified by rectifier 54 (preferably a biphasic rectifier JU to obtain a flatter DC output signal therefrom) to generate a DC signal on lead 56 which is proportional to the amplitude of the undulations to the jet stream 16 and proportional to 1 the distance from the scanning point 21 to the interruption point 26. The details of one suitable biphasic or full-wave rectifier which can be used is shown in Fig. 8.
De uitvinding beschrijft en toont drie manieren voor het benutten van de gelijkspanning op leiding 26. De eenvoudigste is voor het aansturen van een percentage modulatiemeter 58, die voorziet in een visuele indicatie met betrekking tot de positie van het druppeltjesafbreekpunt 26 op de 8300783 -10- 23026/JF/ts straalstroom 16. Juist gecalibreerd,, kan een dergelijke meter 58 worden gebruikt voor het instellen van het afbreekpunt 26, door het met de hand bijstellen van potentiometer 34 en het gebruikmaken van de normale weg 36 in de bekende analyse- en sorteerinrichting, door het omlopen van de 5 AVR-inrichting die hierna zal worden beschreven. De meter 58 is zo verbonden dat deze te allen tijde werkzaam is.The invention describes and shows three ways of utilizing the DC voltage on line 26. The simplest is to drive a percentage modulation meter 58, which provides a visual indication of the position of the droplet breakdown point 26 on the 8300783-10- 23026 / JF / ts beam current 16. Correctly calibrated, such a meter 58 can be used to set the interruption point 26, by manually adjusting potentiometer 34 and using the normal path 36 in the known analysis and sorting device, bypassing the AVR device which will be described below. Meter 58 is connected to operate at all times.
De gelijkgerichte spanning op leiding 56 ( de uitgang van gelijk-richter 54) kan eveneens worden gevoed als een stuurspanning in een automatische versterkingsfactorregel-(AVR)-lus, die zal voorzien in fijne, 10 in tegenstelling tot grove, correcties van de spanningsaansturing of vermogensversterker 30, die de piëzo-elektrische kristaltransducent 54 via weg 60 voedt, en derhalve fijne correcties in het verleen van het afbreek-punt 26, aannemend natuurlijk, dat de sturing van de normale weg 36 wordt overgedragen door schakelorgaan 59, wanneer het AVR-kenmerk van de uitvinding ^ wordt gebruikt. Deze AVR-lus bevat een AVR-versterkerinrichting 64, die wordt gevoed door de spanning op leiding 56 via leiding 66 en gelijksoortig in ontwerp is als de schakeling van de spanningsgestuurde versterkingsfactor-versterker 52, zoals getoond in fig. 7. Een geschikte dubbelpolige omschake- laar 59 is verbonden over de leiding 36 en 37. Schakelaar 59 dient voor het 20 ....The rectified voltage on line 56 (the output of rectifier 54) can also be fed as a control voltage in an automatic gain control (AVR) loop, which will provide fine, as opposed to coarse, voltage control corrections or power amplifier 30, which supplies the piezoelectric crystal transducer 54 via path 60, and thus fine corrections in the granting of the interruption point 26, assuming, of course, that the control of the normal path 36 is transferred by switch 59 when the AVR feature of the invention is used. This AVR loop includes an AVR amplifier device 64, which is powered by the voltage on line 56 through line 66 and is similar in design to the circuitry of the voltage controlled gain factor amplifier 52, as shown in Fig. 7. A suitable bipolar switch - boot 59 is connected over lines 36 and 37. Switch 59 serves for the 20 ....
effectief deactiveren van de AVR-lus van de inrichting, wanneer het is gewenst, de analyse- en -sorteerinrichting voor een specifieke druppeltjes-vertraging aanvankelijk in te stellen. Nadat de juiste tijdsvertraging is ingesteld, wordt de AVR-inrichting 64 geactiveerd voor het handhaven van het gewenste afbreekpunt. Voorafgaand aan de activering van de AVR· , wordt 25 de spanningsuitgangsklem Vq (leiding 37) bijgesteld op dezelfde amplitude als die op de normale weg 36, door middel van potentiometer 67, zoals aangegeven door de nuldetectiemeter 68, waarna schakelaar 59 kan worden omgeschakeld om de besturing van de vermogensversterker 30 over te dragen aan de AVR-inrichting.effectively deactivating the AVR loop of the device when it is desired to initially set the analysis and sorting device for a specific droplet delay. After the correct time delay is set, the AVR device 64 is activated to maintain the desired interruption point. Prior to the activation of the AVR ·, the voltage output terminal Vq (line 37) is adjusted to the same amplitude as that on the normal path 36, by means of potentiometer 67, as indicated by the zero detection meter 68, after which switch 59 can be switched to transfer control of the power amplifier 30 to the AVR device.
3030
Een andere manier voor het bewaken van het afbreekpunt 26 op de straal 16 is door middel van een inrichting, die is voorzien van een snelle veranderingsdetector 70, waaraan de gelijkrichterspanning op leiding 56 wordt toegevoerd. Het uitgangssignaal 80 van de snelle veranderingsdetector 70 is nul, wanneer een gelijkstroomsignaal wordt toegevoerd ( hetgeen het geval 35 is, wanneer het afbreekpunt 26 constant is) en verandert van nul wanneer een "snelle" verandering in druppeltjesafbreekpunt wordt ontmoet. De polariteit van de verandering in het uitgangssignaal 80 van de snelle veranderingsdetector 70, geeft aan of het gelijkgerichte signaalniveau van gelijk- 8300783 \ _1X_ 23026/JF/ts richter 54 is toegenomen of afgenomen. Het uitgangssignaal van detector 70 kan een alarmschakeling 72 aansturen om de bedieningspersoon attent te maken op een verandering in het afbreekpunt. Ditzelfde uitgangssignaal kan even-ens een relaisinrichting aansturen, die is samengesteld uit een aandrijf-5 grendelmechanisme 76, dat op zijn beurt dient voor het automatisch blokkeren van de sorteerinrichting via leidingen 78 in de deeltjesanalyse- en -sorteer-inrichting. Bedieningspersoon-terugstelling 74 dient voor het met de hand terugstellen van het aandrijfgrendelmechanisme 76. Het alarm 72 kan worden gemaakt voor het aangeven van de soort verandering in het afbreekpunt, X0 gebaseerd op de polariteit van Het uitgangssignaal van de detector 70.Another way of monitoring the interruption point 26 on the beam 16 is by means of a device equipped with a rapid change detector 70, to which the rectifier voltage is applied to line 56. The output 80 of the fast change detector 70 is zero when a DC signal is applied (which is the case 35, when the interruption point 26 is constant) and changes from zero when a "fast" change in droplet interruption point is encountered. The polarity of the change in the output signal 80 of the fast change detector 70 indicates whether the rectified signal level of rectifier 8300783 \ 1X_2302 / JF / ts 54 has increased or decreased. The output of detector 70 can drive an alarm circuit 72 to alert the operator of a change in the interruption point. This same output signal can also drive a relay device, which is composed of a drive latch mechanism 76, which in turn serves to automatically block the sorting device via lines 78 in the particle analysis and sorting device. Operator reset 74 serves to manually reset the drive latch mechanism 76. The alarm 72 can be made to indicate the type of change in the interruption point, X0 based on the polarity of the detector output 70.
Fig. 2 geeft schematisch één vorm aan,die de elektrische schakeling van de snelle veranderingsdetector 70 kan aannemen, inclusief het relais-aandrijfmechanisme en de bedieningspersoon-terugstelling en het alarm. Fig.Fig. 2 schematically illustrates one form that the electrical circuit of the rapid change detector 70 can take, including the relay actuation mechanism and the operator reset and alarm. Fig.
2 toont zowel het hoorbare alarm 72 als een visueel alarm 71. De verandering 15 van het signaal op leiding 56 is' gekoppeld met een versterker 70 door een condensator C^. Dit wisselstroomsignaal wordt versterkt en toegevoerd naar leiding 80. Wanneer het signaal op leiding 56 een constante gelijkstroom-waarde is, zal leiding 80 nabij de nulpotentiaal zijn. Leiding 80 is verbonden met twee vergelijkers 77 en 79, die zijn opgebouwd voor het aftasten 20 van variaties in het signaal op leiding 80 in iedere polariteit, die verschilt van een nulpotentiaal. Een geringe bewakingsband wordt gebruiktl voor het accepteren van versterkerverschuiving. Wanneer het signaal op leiding 80 verandert, tast de respectieve vergelijker de verandering af en schakelt. Het schakelen wordt afgetast en vergrendeld door de grendelaar 81. De Q-uit-25 gang van de grendelaar 81 schakelt, blokkeert NEN-poorten in 78, waardoor dus sorteersignalen worden onderbroken. Het schakelen van de grendelaar activeert eveneens zowel een visueel alarm 71 als een hoorbaar alarm 72. De waarden van condensator en weerstand R^ worden gekozen voor snelheid van verandering, terwijl en R^ worden gekozen voor gevoeligheid voor verandering.2 shows both the audible alarm 72 and a visual alarm 71. The change of the signal on line 56 is coupled to an amplifier 70 by a capacitor C1. This alternating current signal is amplified and supplied to line 80. When the signal on line 56 is a constant DC value, line 80 will be near zero potential. Line 80 is connected to two comparators 77 and 79, which are constructed to sense variations in the signal on line 80 in any polarity other than a zero potential. A small guard band is used to accept amplifier shift. When the signal on lead 80 changes, the respective comparator senses the change and switches. Switching is sensed and locked by latch 81. The Q output of latch 81 switches locks NAND gates in 78, thus interrupting sorting signals. Switching the latch also activates both a visual alarm 71 and an audible alarm 72. The capacitor and resistor values R ^ are selected for rate of change, and and R ^ are selected for sensitivity to change.
30 Fig. 4 toont een schakeling voor de transimpedantie-voorversterker 46 van fig. 2 en 3. Fig. 5 toont een schakeling van de wisselstroomversterker 48 van fig. 2 en 3. Fig. 6 toont een schakeling van de jelijkstroomver- sterker 50 van fig. 2 en 3. Fig. 7 toont eer schakeling van de spannings- gestuurde versterkingsfactorversterker 52 van fig. 2 en 3. Fig. 8 toont 35 de schakeling van de volledige-golfgelijkrichter 58 van fig. 2 en 3.FIG. 4 shows a circuit for the transimpedance preamplifier 46 of FIGS. 2 and 3. FIG. 5 shows a circuit of the AC amplifier 48 of FIGS. 2 and 3. FIG. 6 shows a circuit of the direct current amplifier 50 of FIGS. 2 and 3. FIG. 7 shows a circuit of the voltage-controlled gain factor amplifier 52 of FIGS. 2 and 3. FIG. 8 shows the circuit of the full-wave rectifier 58 of FIGS. 2 and 3.
De waarden van de componenten, alsmede de componentdelen, getoond in fig. 2 tot en met 8, , zijn louter illustratief en kunnen worden vervangen door equivalente delen en schakelingen voor het bereiken van de gewenste resultaten. 83 0 0 7 8 3 t w -12- 23026/JF/tsThe values of the components, as well as the component parts, shown in Figures 2 to 8, are illustrative only and can be replaced by equivalent parts and circuits to achieve the desired results. 83 0 0 7 8 3 t w -12- 23026 / JF / ts
MotEificaties kunnen worden aangebracht in de inrichting van de uitvinding zonder buiten de geest en strekking daarvan te komen. Aangezien de wisselstroomweg 58 de basisinformatie, bestaande uit de amplitude van golvingen op de straalstroom vertegenwoordigt,hoeft bijvoorbeeld^de gelijkstroom-5 weg 50 niet te worden gebruikt in een vereenvoudigde vorm van de uitvoeringsvorm van de uitvinding.Motivations can be made in the device of the invention without departing from the spirit and scope thereof. For example, since the alternating current path 58 represents the basic information consisting of the amplitude of undulations on the jet stream, the direct current path 50 need not be used in a simplified form of the embodiment of the invention.
Gemeend wordt, dat de onderhavige uitvinding voldoende is geopenbaard aan die, geschoold in de techniek, om deze te kunnen begrijpen en het hen mogelijk te maken de uitvinding in de praktijk te brengen, niet alleen zoals 10 specifiek hierin belichaamd’, maar in verscheidene vormen, zoals omvat door de volledige strekking van de uitvinding, zoals neergelegd in de hieraange-voegde conclusies.It is believed that the present invention has been sufficiently disclosed to those skilled in the art to understand and enable them to practice the invention not only as specifically embodied herein, but in various forms as encompassed by the full scope of the invention as set out in the appended claims.
83 0 0 7 8 3 ’83 0 0 7 8 3 "
Claims (15)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3307789 | 1983-03-04 | ||
| DE19833307789 DE3307789A1 (en) | 1983-03-04 | 1983-03-04 | METHOD AND DEVICE FOR DISPLAYING A CHANGE IN THE DECOMPOSITION POINT IN A DROP PRODUCTION SYSTEM |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8300783A true NL8300783A (en) | 1984-10-01 |
Family
ID=6192580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8300783A NL8300783A (en) | 1983-03-04 | 1983-03-03 | METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING CHANGE IN THE INTERRUPTION POINT OF A DROPLETS GENERATOR |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59159046A (en) |
| AU (1) | AU563027B2 (en) |
| CA (1) | CA1206559A (en) |
| CH (1) | CH654925A5 (en) |
| DE (1) | DE3307789A1 (en) |
| FR (1) | FR2542110B1 (en) |
| GB (1) | GB2136561B (en) |
| NL (1) | NL8300783A (en) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3512090C1 (en) * | 1985-04-03 | 1986-10-02 | Eltro GmbH, Gesellschaft für Strahlungstechnik, 6900 Heidelberg | Circuit arrangement for the preparation of signal amplitudes of very different sizes which are to be processed at the same time |
| EP1017987B1 (en) | 1997-01-31 | 2005-06-15 | The Horticulture And Food Research Institute Of New Zealand Limited | Optical apparatus and method |
| US6149867A (en) | 1997-12-31 | 2000-11-21 | Xy, Inc. | Sheath fluids and collection systems for sex-specific cytometer sorting of sperm |
| US7208265B1 (en) | 1999-11-24 | 2007-04-24 | Xy, Inc. | Method of cryopreserving selected sperm cells |
| DE60100980T3 (en) | 2000-03-28 | 2012-05-31 | Panasonic Corporation | particle sensor |
| AU2002237689B2 (en) | 2000-11-29 | 2008-01-10 | Xy, Llc. | System to separate frozen-thawed spermatozoa into X-chromosome bearing and Y-chromosome bearing populations |
| US7713687B2 (en) | 2000-11-29 | 2010-05-11 | Xy, Inc. | System to separate frozen-thawed spermatozoa into x-chromosome bearing and y-chromosome bearing populations |
| US8486618B2 (en) | 2002-08-01 | 2013-07-16 | Xy, Llc | Heterogeneous inseminate system |
| EP1545203B1 (en) | 2002-08-01 | 2016-10-19 | Xy, Llc | Low pressure sperm cell separation system |
| BRPI0313476B1 (en) | 2002-08-15 | 2015-06-23 | Xy Llc | High resolution flow cytometer |
| US7169548B2 (en) | 2002-09-13 | 2007-01-30 | Xy, Inc. | Sperm cell processing and preservation systems |
| EP2306174B1 (en) | 2003-03-28 | 2016-05-11 | Inguran, LLC | Flow cytometry nozzle for orienting particles and corresponding method |
| NZ544103A (en) | 2003-05-15 | 2010-10-29 | Xy Llc | Efficient haploid cell sorting for flow cytometer systems |
| WO2005095590A2 (en) | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Monsanto Technology Llc | Sperm suspensions for sorting into x or y chromosome-bearing enriched populations |
| US7833147B2 (en) | 2004-07-22 | 2010-11-16 | Inguran, LLC. | Process for enriching a population of sperm cells |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3380584A (en) * | 1965-06-04 | 1968-04-30 | Atomic Energy Commission Usa | Particle separator |
| BE793185A (en) * | 1971-12-23 | 1973-04-16 | Atomic Energy Commission | APPARATUS FOR QUICKLY ANALYZING AND SORTING PARTICLES SUCH AS BIOLOGICAL CELLS |
| US3963606A (en) * | 1974-06-03 | 1976-06-15 | Coulter Electronics, Inc. | Semi-automatic adjusting delay for an electronic particle separator |
| NL180704C (en) * | 1976-06-14 | Coulter Electronics | DEVICE FOR SIMULTANEOUS OPTICAL MEASUREMENT OF CHARACTERISTICS OF PARTICLES CONTAINING IN SUSPENSION. | |
| US4047183A (en) * | 1976-11-04 | 1977-09-06 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for controlling the formation and shape of droplets in an ink jet stream |
| US4318480A (en) * | 1979-08-20 | 1982-03-09 | Ortho Diagnostics, Inc. | Method and apparatus for positioning the point of droplet formation in the jetting fluid of an electrostatic sorting device |
-
1983
- 1983-02-07 CA CA000421053A patent/CA1206559A/en not_active Expired
- 1983-02-08 AU AU11244/83A patent/AU563027B2/en not_active Ceased
- 1983-02-08 GB GB08303440A patent/GB2136561B/en not_active Expired
- 1983-03-02 JP JP58033000A patent/JPS59159046A/en active Granted
- 1983-03-03 FR FR8303501A patent/FR2542110B1/en not_active Expired
- 1983-03-03 CH CH1159/83A patent/CH654925A5/en not_active IP Right Cessation
- 1983-03-03 NL NL8300783A patent/NL8300783A/en not_active Application Discontinuation
- 1983-03-04 DE DE19833307789 patent/DE3307789A1/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB8303440D0 (en) | 1983-03-16 |
| JPS59159046A (en) | 1984-09-08 |
| JPH0324626B2 (en) | 1991-04-03 |
| AU563027B2 (en) | 1987-06-25 |
| AU1124483A (en) | 1984-08-16 |
| DE3307789C2 (en) | 1991-09-19 |
| GB2136561A (en) | 1984-09-19 |
| CH654925A5 (en) | 1986-03-14 |
| DE3307789A1 (en) | 1984-09-06 |
| FR2542110A1 (en) | 1984-09-07 |
| GB2136561B (en) | 1986-06-25 |
| CA1206559A (en) | 1986-06-24 |
| FR2542110B1 (en) | 1988-11-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4487320A (en) | Method of and apparatus for detecting change in the breakoff point in a droplet generation system | |
| US4691829A (en) | Method of and apparatus for detecting change in the breakoff point in a droplet generation system | |
| NL8300783A (en) | METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING CHANGE IN THE INTERRUPTION POINT OF A DROPLETS GENERATOR | |
| US7232687B2 (en) | Multiple sorter monitor and control subsystem for flow cytometer | |
| US10508990B2 (en) | Automated and accurate drop delay for flow cytometry | |
| EP1841537B1 (en) | Methods and apparatus for sorting particles hydraulically | |
| FI72608B (en) | FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER INSTAELLNING AV DROPPFORMNINGSPUNKTEN I SPRUTVAETSKAN HOS EN ELEKTROSTATISK SORTERINGSANORDNING. | |
| US5158889A (en) | Biological cell sorter | |
| US6589792B1 (en) | Method and apparatus for flow cytometry | |
| JPH0145018B2 (en) | ||
| US7493816B1 (en) | Smoke detectors | |
| US7797999B2 (en) | Marker detection apparatus and marker detection method | |
| US20010040514A1 (en) | Device and method to detect an object in a given area, especially vehicles, for the purpose of traffic control | |
| MX2012014269A (en) | Method and device for detecting biological material. | |
| US4722602A (en) | Apparatus and method for analyzing particles in a medium | |
| JPS62165141A (en) | Microparticle analyzer | |
| JP3305232B2 (en) | Particle measurement device | |
| SU1462182A1 (en) | Method of measuring size of precipitation drops | |
| JP2626415B2 (en) | Glue inspection device | |
| CA1039367A (en) | Peak-to-peak value detector | |
| CA1046594A (en) | Peak-to-peak value detector | |
| KR950005632A (en) | Vehicle side obstacle detection device | |
| JP2002228574A (en) | Particulate measuring device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BT | A notification was added to the application dossier and made available to the public | ||
| BA | A request for search or an international-type search has been filed | ||
| BB | A search report has been drawn up | ||
| BC | A request for examination has been filed | ||
| BV | The patent application has lapsed |