Pierwszenstwo: Opublikowano: 11.VI.1966 (P 114 932) 4.VU965 Stany Zjednoczone Ameryki 10.114970 59316 KI. 30 », 4/01 MKP A Mb S/M '/•" i ' * , "! • Mack J. Fulwyler, Los Alamos (Stany Zjednoczone Wlasciciel patentu: Ameryki) Sposób wytwarzania odrebnych kropelek plynu oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku ijest sposób wytwarza¬ nia odrebnych kropelek plynu, oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu. Kropelki plynu otrzymy¬ wane sposobem wedlug wynalazku moga byc wy¬ korzystywane do sortowania zawieszonych w ply¬ nie drobniutkich czastek zgodnie z wybrana ich wlasciwoscia. Ta wybrana wlasciwoscia moze byc wielkosc, istnienie radioaktywnosci, barwa, fluore- scencja, przepuszczanie lub nieprzepuszczanie swia¬ tla a w istocie kazda wlasciwosc, która mozna przeksztalcic w analogowa wielkosc elektryczna.Urzadzenie wedlug wynalazku znajduje zastoso¬ wanie przy wysortowywaniu drobniutkich czastek o rozmaitych wlasciwosciach. Na przyklad w dzie¬ dzinie biologii, do wysortowywania cialek krwi odpowiednio do ich wielkosci. W badaniach car- cinomy (odmiany raka) urzadzenie wedlug wyna¬ lazku moze byc zastosowane do oddzielania ko¬ mórek rakowych od normalnych komórek. Komórki raka wyrózniaja sie wielkoscia, radioaktywnoscia lub luminescencja od normalnych komórek. Urza¬ dzenie moze byc stosowane równiez przy wydzie¬ laniu rzadkich metali z rud, do rozdrabniania ma¬ terialu, oddzielania odbijajacych swiatlo czastek metalu od pozostalego materialu moze nastapic na podstawie róznej zdolnosci odbijania swiatla prze¬ twarzanej za pomoca srodków elektro-optycznych na analogowe wielkosci elektryczne.Wedlug obecnego stanu techniki w tej dziedzi¬ nie, znane sa srodki techniczne, przeznaczone do 9 liczenia malenkich czastek w plynie, ale nie sa znane sposoby i urzadzenia do mechanicznego sor¬ towania i liczenia tego rodzaju czastek wedlug wybranej ich wlasciwosci. Znane jest tego rodzaju 5 urzadzenie, które zawiera krótki dieelektryczny przewód lub otwór o odpowiednim przekroju po¬ przecznym, przez który zawiesina przeplywa, oraz dwie elektrody usytuowane na przeciwleglych koncach otworu i stykajace sie z tym plynem. Na 10 opornosc elektryczna pomiedzy elektrodami wply¬ wa obecnosc i wielkosc czastek zawartych w ply¬ nie znajdujacym sie w tym przewodzie.Poza tym znane jest urzadzenie wyposazone w otwór, przez który przeplywa poddawany drga- 15 niom plyn, co powoduje rozdzielanie sie strumienia na odrebne kropelki o jednakowej objetosci. Kro¬ pelki ladowane sa elektrostatycznie przez odpo¬ wiednie zespoly ladujace a zespoly odchylajace o stalym potencjale elektrycznym, umieszczone 20 w kierunku przeplywu strumienia odchylaja kazda kropelke od toru pierwotnego o wielkosc propor¬ cjonalna do jej ladunku elektrycznego.Przedmiotem wynalazku Jest sposób wytwarza*- nla odrebnych kropelek plynu przez wprowadzanie 25 masy plynu pod cisnieniem do dyszy wyposazonej w otwór wylotowy o kontrolowanych wymiarachp odznaczajacy sie tym, ze podczas wyrzucania plynu z otworu dyszy, plyn ten styka sie z akustycznie drgajaca powierzchnia. 30 Przedmiotem wynalazku jest równiez urzadzenie, 593163 przeznaczone do wytwarzania odrebnych kropelek plynu zawierajace co najmniej jedna dysze, za¬ opatrzona w otwór wylotowy oraz pojemnik, sprze¬ zony ze wspomniana dysza, przy czym plyn prze¬ tlaczany jest z pojemnika do dyszy, a stad do otworu wylotowego. Urzadzenie zawiera ponadto zespól modulujacy akustycznie, który w wyniku róznicy cisnien, rozdziela omawiana ciecz na od¬ rebne kropelki po opuszczeniu dyszy.^ Przyklad wykonania urzadzenia wedlug wyna¬ lazku zostal pokazany na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia uproszczony schemat urzadzenia we¬ dlug wynalazku, fig. 2 — rzut oksonometryczny ze¬ spolu dyszowego oraz ukladu odchylajacego, fig. 3 szczególowy przekrój najkorzystniejszego wykona¬ nia dyszy, przeznaczonej do wytwarzania strumie¬ nia i do wytwarzania analogowej wielkosci elek¬ trycznej jako reakcji na kazda czastke przecho¬ dzaca przez dysze, fig. 4 — przekrój dyszy przeznaczonej do wytwarzania analogowych' wiel¬ kosci elektrycznych jako reakcji na wlasciwosci luminescencyjne czastek, fig. 5 — przekrój dyszy przeznaczonej do wytwarzania analogowych wiel¬ kosci elektrycznych jako reakcji na radioaktyw¬ nosc czastek, fig. 6, 7 i 8 przedstawiaja schema¬ tyczny uklad sterujacy, przeznaczony do robocze¬ go zrealizowania wynalazku.Na fig. 1 zostaly przedstawione schematy i urza¬ dzenie wedlug wynalazku. Ciecz, w której zawie¬ szone sa badane czasteczki, zostala zmagazynowa¬ na w odpowiednim pojemniku 11. Srodki technicz¬ ne, przeznaczone do podwyzszania cisnienia, moga byc dowolne, na przyklad moze to byc pompa, zainstalowana przy wylocie pojemnika 11, lub moze to byc pojemnik 13, zawierajacy gaz pod cisnieniem z czlonem 15, przeznaczonym do stero¬ wania zmianami cisnienia.Za pomoca filtru 17 i rury 19 pojemnik 11 plynu jest polaczony z dysza 21. Filtr 17 jest zastosowany w celu przepuszczania czastek o interesujacym nas zakresie wielkosci i do zatrzymywania czastek -o takiej wielkosci, ze moglyby powodowac zaty¬ kanie sie urzadzenia. Chociaz plyn przy przecho¬ dzeniu przez dysze móglby byc wyrzucany i roz¬ drabniany na odrebne kropelki za pomoca odpo¬ wiedniego wibrowania dyszy, to jednakze korzyst¬ niejsze jest zastosowanie wibrowania bezposred¬ nio do plynu i unikanie drgan samej dyszy.Zastosowany zostal tu taki wlasnie sposób two¬ rzenia kropelek i to za pomoca podatnej akustycz¬ nej izolacji 20, umieszczonej pomiedzy dysza 21, a akustycznym sprzegaczem 23. Akustyczny sprze¬ gacz 23 jest bezposrednio wprawiany w drganie za pomoca elektrycznie napedzanego wibratora, na przyklad za pomoca piezoelektrycznego wibratora 25, który z kolei jest wzbudzany za pomoca gene¬ ratora 27 o nastawianej czestotliwosci.Czestotliwosc i amplituda drgan generatora 27 zalezy od lepkosci i predkosci plynu, który prze¬ chodzi przez dysze w celu wytwarzania jednako¬ wej wielkosci odrebnych kropelek z uzyskiwanego strumienia.Na fig. Ii2 jest pokazany element czujnikowy 29, który jest polaczony z zawierajacym plyn ukla¬ dem, najkorzystniej przy wyjsciu z dyszy 21. Przy 39316 wyjsciu z dyszy 21, plyn posiada odpowiedni po¬ przeczny przekrój strumienia i taka predkosc, aze¬ by czas przeplywu plynu wzdluz jego toru od czujnika do miejsca rozpadu strumienia na odreb- 5 ne kropelki mial niezmienna i wyznaczona wiel¬ kosc.Czujnik 29 jest tak dobierany, aby reagowal na poszczególna wlasciwosc interesujacych nas cza¬ stek, to znaczy, aby reagowal na wielkosc czastki, io jej radioaktywnosc, fluorescenoje, luminescenoje, przewodnictwo elektryczne, zdolnosc przepuszcza¬ nia swiatla odbijanie swiatla lub na dowolna inna wybrana wlasciwosc, która mozna przetworzyc na wielkosc elektryczna. 15 Impuls elektryczny, który zostal wytworzony w czujniku wskutek przechodzenia czastki, jest wzmacniany i ksztaltowany za pomoca generatora 31 impulsów proporcjonalnych. Wykorzystywanie impulsu do odchylania sasiedniej kropelki jest 20 opóznione o taki okres czasu jaki jest potrzebny na przejscie zawierajacego czastke plynu do czuj¬ nika do miejsca, w którym ciecz odrywa sie od strumienia jako kropelka. Po odpowiednim opóz¬ nieniu w elemencie opózniajacym 33 impuls ten 26 steruje amplituda i czasem trwania napiecia pola¬ ryzujacego kropelki. Kazda kropelka lub grupa kropelek jest ladowana przez generator 35 impul¬ sów pierscieniowych, sterowany impulsami z ze¬ spolu opózniajacego 33. Generator 35 impulsów 80 pierscieniowych wytwarza wlasciwy potencjal, miedzy ladujacym pierscieniem 37 i czujnikiem 29 wzdluz wyrzucanego strumienia. Ladujacy piers¬ cien 37 otacza wyrzucany strumien cieczy w miej¬ scu, które znajduje sie w strefie tworzenia sie QK kropelki. W ten sposób potencjal, który istnieje pomiedzy pierscieniem 37 a czujnikiem 29 w czasie tworzenia sie kropelki ze strumienia 38 wyznacza graniczny ladunek na kropelce. Kropelka lub ciag kropelek dopóty kontynuuje swój ruch w kierunku ruchu strumienia, dopóty nie przejdzie pomiedzy odchylajacymi plytkami 39 i 41. Odchylajace plyt¬ ki 39 i 41 sa wzbudzane ustalonym stalym poten¬ cjalem o odpowiedniej wielkosci. Przy przechodze¬ niu przez odchylajace plytki kazda kropelka jest odchylana od swego toru o wielkosc wyznaczona ladunkiem jaki znajduje sie na tej kropelce. W ten sposób kropelki sa segregowane zgodnie z wielko¬ scia wybranej ich wlasciwosci i moga byc gro¬ madzone w dowolny wymagany sposób. Fig. 2 przedstawia sposób zbierania kropelek w zbiorni¬ kach, ale w niektórych przypadkach wskazane jest zbieranie posegregowanych kropelek na przesuwa¬ jacym sie pasku bibuly. Na fig. 1 i 2 oznaczony odnosnikiem 43 element pokazuje w sposób ogólny 55 tego rodzaju rozmaite typy ukladów zbierajacych. r Przedstawiony na fig. 1 uklad jest uproszczonym ukladem przedstawionym w celu pokazania w spo¬ sób ogólny zrealizowania celów niniejszego wyna¬ lazku. 40 60 Czujnik 29 reaguje na ladunek elektryczny kaz¬ dej kropelki i wytwarza odpowiedni sygnal jako reakcje na wybrana wlasciwosc czastki. Gdy jest wymagane sortowanie i gromadzenie czastek -w za¬ leznosci od ich obecnosci i ich wielkosci, czujnik 6i 29 wykonuje sie najkorzystniej w postaci pokaza-59316 5 6 nej na fig. 3. Czujnik zawiera wówczas metalowa koncówke dyszy 21, plytke 22, wykonana z dielek¬ tryku, oraz koncowa elektrode 24. Czastki, które przechodza przez otwór w dielektrycznej plytce 22 powoduja zmiane opornosci elektrycznej pomiedzy 5 kadlubem dyszy 21 a elektroda koncowa 24. Ta zmiana opornosci jest transformowana na impuls elektryczny w generatorze 31 proporcjonalnych im* pulsów, tak jak to bylo opisane przy omawianiu fig.1. 10 Przy oddzielaniu cialek krwi, typowy zespól wa¬ runków jest nastepujacy: otwór w dielektrycznej plytce 22 dyszy 42 mikrony, otwór w elektrodzie 24 — 36 mikrony, czestotliwosc akustycznego wi¬ bratora — 72 kilocykle, plyn — 0,9% solanka, 15 cisnienie plynu — 3,7 kG/cm2, czas przeplywu od czujnika 29 do pierscienia 37 — 200 mikrosekund, czas trwania impulsu ladujacego na pierscieniu 100 mikrosekund, predkosc strumienia — 14,6 m/sek, wielkosc czerwonych cialek krwi czlowieka 83 mi- 20 krony8, wielkosc czerwonych cialek krwi myszy — 42 mikrony8.Stezenie cialek krwi w solance jest najkorzyst¬ niej utrzymywane takie, aby nie wystepowalo wie¬ cej niz jedno cialko krwi na przyklad w siedmiu 25 kropelkach. Impuls pierscieniowy trwa tak dlugo, aby umieszczal identyczny ladunek na kazdej z siedmiu kropelek. Chociaz wskazane byloby trak¬ towanie kazdej kropelki z osobna, a zatem szybsze oddzielanie czastek z bardziej stezonej solanki, to 30 jednak wówczas predkosc w calym przekroju po¬ przecznym dyszy nie jest tak równomierna aby dawala bezwzgledna pewnosc, ze wykrywana czast¬ ka bedzie zawsze wystepowala w pewnej kropelce, zamiast w nastepnej kropelce za nia nastepujacej. 35 W interesie niezawodnosci sortowania rozcienczo¬ na solanka jest bardziej wskazana, a pierscienio¬ wy impuls ladujacy najkorzystniej obejmuje jed¬ na lub wiecej kropelek, przed i za kropelka co do której nalezy spodziewac sie, ze zawiera interesu- 40 jaca nas czastke.Jak to jest pokazane na fig. 3 za pomoca aku¬ stycznych izolatorów w postaci kolowych pierscie¬ ni 45, 47 masa dyszy jest wyeliminowana z ukladu drgajacego. Wynikiem tego jest zmniejszenie za- 45 potrzebowania mocy w akustycznym wibratorze i znacznie wieksze wykorzystywanie energii drga¬ nia przy rozbijaniu strumienia na jednakowe kro¬ pelki. Poza tym unika sie naruszenia zasady sto¬ sowania drgania akustycznego jedynie do plynu, 50 a to dzieki bezwladnosci masy dyszy, a w wyniku tego unika sie zwiekszonego modulowania.Ulepszona dysza wedlug niniejszego wynalazku zawiera wlasciwa dysze 21, wykonana najkorzyst¬ niej z platyny. Akustyczny pret laczacy 23 jest 55 izolowany za pomoca pierscieni kolowych 45 i 47, zarówno od dyszy 21 jak i obudowy 49 zespolu dyszowego. Obudowa 49 dyszy zawiera syntetyczny plastykowy czlon dolny 51, który wyposazony jest w walcowy otwór, w którym kadlub dyszy 21 jest 60 najkorzystniej wpasowany z lekkim wciskiem.Dysza jest umocowana w dolnym czlonie 51 obu¬ dowy za pomoca dowolnych odpowiednich do tego celu srodków technicznych na przyklad za pomoca zalewanej przy montazu zywicy syntetycznej 53. 65 Zarówno dysza 21 jak i dolny czlon 51 sa zaopa¬ trzone w pierscieniowe rowki, w celu umozliwie¬ nia zywicy 53 laczenia na stale obydwóch tych elementów w stanie zmontowanym.Pret akustycznego wibratora w swej czesci kon¬ cowej ma srednice równa zasadniczo najwiekszej srednicy stozkowego otworu dyszy 21. Srednica koncowej czesci preta wibratora jest mniejsza od srednicy pozostalej czesci preta wibratora na dlu¬ gosci odpowiedniej dla osadzenia pierscienia ko¬ lowego 47. Za pomoca kolowego pierscienia 47 koncowa czesc preta wibratora jest w ten sposób hydraulicznie uszczelniona w stosunku do szersze¬ go konca otworu dyszy 21. Pret 23 wibratora jest równiez zaopatrzony w stanowiaca z nim jedna calosc szersza czesc 52, a to w celu wytworzenia wspornika dla kolowego pierscienia 45, o który opiera sie pret 23. Pierscien 54 ma odsadzenie 55, przeznaczone do utrzymywania w stanie zmonto¬ wanym zespolu wraz z kolowymi pierscieniami 45 i 47, przy odpowiednim nacisku, wówczas gdy górny czlon 57 obudowy zostaje nakrecony na dolny czlon 51. Przewód 19 dla plynu jest polaczo¬ ny z dysza 21 i szczelnie z nia spasowany.W ten sposób uzyskuje sie to, ze pret 23 aku¬ stycznego wibratora jest zasadniczo swobodnym tlokiem, dopóki jakas czesc dyszy lub zespolu dy¬ szowego z nim sie nie zetknie.Jak juz bylo wspomniane wyzej, chociaz segre¬ gowanie czastek wedlug wymiarów ma duze zna¬ czenie, mozliwe sa równiez inne rodzaje pomiarów za pomoca czujnika i maja one duze znaczenie.Fig. 4 pokazuje jedna z postaci czujnika, który reaguje na luminescencje. Zródlo swiatla 60, które moze emitowac swiatlo o wybranej czestotliwosci, zostaje polaczone z przewodem plynu za pomoca przezroczystego okienka 61. Czastki, które maja wlasciwosc luminescencji, beda emitowaly swiatlo tuz po wzbudzeniu i beda wyczuwane za pomoca detektora fotokomórkowego 63. Wyprowadzenie z detektora 63 jest dalej wykorzystywane tak samo jak to bylo pokazane na fig. 1.Fig. 5 pokazuje schematycznie czujnik 29, prze¬ znaczony do wykrywania czastek radioaktywnych, na przyklad komórek raka tarczycowego. Element scyntylacyjny 69 jest zamkniety w walcu 67 i umieszczony na drodze czujnika fotoczulego ze¬ spolu 63. Rózne inne typy czujników moga byc równiez stosowane, przy czym jedynym wymaga¬ niem jest takie, aby interesujaca nas wlasciwosc czastki mogla byc transformowana na wielkosc elektryczna za pomoca dowolnego sposobu znanego w tej dziedzinie techniki.Na fig. 6, 7 i 8 jest pokazany kompletny elek¬ troniczny uklad sterujacy, przeznaczony do pola¬ czenia z czujnikiem czastek i ukladem elektrycz¬ nie ladujacym czastki. Uklad ten wzmacnia impul¬ sy wytwarzane przez czastki, które przechodza przez czujnik 29, informacje o wielkosci impulsu przetwarza na postac cyfrowa, magazynuje cyfro¬ wa informacje w ukladach spustowych pamieci i po opóznieniu czasowym, równym odstepowi cza¬ su potrzebnego na przeplyw cieczy od czujnika do pierscienia ladujacego, wytwarza impuls, o szero¬ kosci odpowiadajacej liczbie kropelek tw kazdejt 5PBM 8 grapie, a amplituda którego Jest wyznaczania przez zmagazynowana w pamieci Informacje cyfrowa.Uklad elektroniczny zawiera numeryczne bloki logiczne, które sa polaczone z urzadzeniem prze¬ twarzajacym cyfrowa informacje* otrzymywana z . konwertera analogowo — cyfrowego 101, na pole elektryczne pierscienia o odpowiednim nate¬ zeniu wielkosci oraz sterujace bloki logiczne, któ¬ re ustalaja kolejnosc dzialania numerycznego Ukla¬ du informacyjnego.Zaprogramowany uklad nie reaguje na czastki, który ladunek badanej wlasciwosci Jest o wielko¬ sci mniejszej od zalozonej wielkosci. Jest to uzy¬ skiwane za pomoca granicznego lub progowego dyskryminatora lig.Wszystkie czastki lub wielokrotne czastki, które powoduja,, ze czujnik reaguje ponad wybrany za¬ kres, musza byc segregowane w kolektorze maksy¬ malnego odchylenia. Uzyskiwane to jest za pomoca granicznego dyskryminatora lid. Na wyjsciu tego dyskryminatora uzyskuje sie maksymalnie osia¬ gany pierscieniowy potencjal ladujacy w celu spy¬ chania takich czastek do krancowego zbiornika.Istnieje pewien odstep czasu pomiedzy chwila, w której czastka wywoluje sygnal czujnika a chwi¬ la, w której ta sama czastka w kropelce oddziela sie od strumienia. Ten odstep czasu stwarza dwa wymagania, jednym z których jest magazynowanie informacji na Cyfrowym wyprowadzeniu analogo- Wó-cyfrowego konwertera IM, dopóki nie moze by6 zuzytkowana, natomiast drugim wymaganiem jest zastosowanie dokladnego sterowania odstepem czasu. Pierwsze wymaganie jest spelniane za po¬ moca ukladu zapamietywania informacji, który W podanym przykladzie wykonania jest magazy¬ nujacym ukladem spustowym 101 Drugie wyma¬ ganie jest spelniane przez zastosowanie uniwfbra- tóra l5t opózniajacego (fig. l).Potencjal pierscienia ladujacego 37 musi miec wartosc odpowiadajaca wielkosci interesujacej nas wlasciwosci. Jest to uzyskiwanie przez polaczenie wyjscia analogowo-cyfrowego konwertera 101, Z magazynujacymi ukladami przerzutowymi 103 oraz l konwerterem 129, i z ukladem 132 wytwa¬ rzajacym impuls ladujacy, jak równiez z konwer¬ terami cyfrowo-analógówymi 135.Potencjal pierscienia ladujacego kropelki, musi dzialac wystarczajaco dlugo na kazda kropelke, która ma byc naladowana. W tym celu impuls doprowadzany do pierscienia ladujacego 37 musi byc impulsem prostokatnym o poprawnej dlugosci.Odpowiedni czas trwania Impulsu jest uzyskiwany za pomoca uniwibratora 150 czasu ladowania, któ¬ ry wlacza na poprawny okres czasu odpowiedni obwód „i* w ukladzie 132 wytwarzajacym impuls ladujacy, co zapewnia otrzymanie poprawnego prostokatnego impulsu na koncówce 147 (fig. 8) w obwodzie emiterowego wtórnika tranzystora 143.Wyprowadzenie czujnika 20 Jest doprowadzone do generatora proporcjonalnych impulsów 31, któ¬ ry jest polaczony z wejsciem analogowo-cyfrowego konwertera 101. Pojemnosc analogowo-cyfrowego konwertera 101 (wielokanalowego analizatora) jest dobierana zgodnie z wybrana liczba wymaganych tórtowan. Kazda cyfra jest zakodowana za pomoca 1_2 f 8 dziesietnego kodo. W wykonaniu tu opisanym czastki musza byc gromadzcie w zfcior- niktr wylapujacym 43, a poniewaz ze wagledu na wygode zostal nzytT analogowo-cyfrowy konwerter 5 o 100 kanalach, wiec Jedynie co dziesiaty z adresów 10, 20, 40, 00 jest uzytkowany.Co dziesiate Impulsy adresów sa biezaco wzmac¬ niane we wtórnikach emiterowych 104 — 10T i przechodza przez obwody logiczne typu „i" Ul -*¦ 10 117, które sa blokowane, jezeli impuls pochodzacy z czujnika 29 jest wiekszy niz zalozona wielkosc ustalona przez dyskryminator lift. Jednakze impuls pochodzacy z tego dyskryminatora zostaje uzyty do odchylenia nadmiernie duzych czastek do „dziesia- 15 tego* zbiornika (fig. 2) przy czym impuls tak ksztaltowany w ukladzie spustowym 144, wytwarza negatywny impuls trwajacy mniej wiecej 85 mikro¬ sekundw uniwibratorze 127, który wylacza obwody „I" 111 — 117 i bezposrednio pobudza obwody „al- 20 bo" 121 I 123, wprowadzajac B i 2 bit do magazy¬ nujacych ukladów spustowych 103-B i 108-D przez obwody „i" 125 B i 125 D.Impuls wyzszego dyskryminatora przechodzi równiez przez obwód typu „albo" 128 i po 5 mikro- 25 sekundach opóznienia wytwarza trwajacy 5 mikro¬ sekund impuls przekazujacy, który wprowadza dziesiatke do magazynujacych ukladów spustowych, które jak to bedzie podane dalej, doprowadzaja napiecie do pierscienia ladujacego o wielkosci 80 przewyzszajacej wielkosc wybrana do segregowa¬ nia czastek w nizszych interesujacych nas zakre¬ sach.Jezeli czujnik 29 wykryl czastke, która na przyklad ma byc gromadzona w trzecim chwyta- 85 jacym zbiorniczku 43 (fig. 2), to dwa sygnaly zo¬ staja zapoczatkowane. Nizszy dyskryminator 118 wysyla pobudzajacy impuls, który przebiega po przewodzie A do ukladu spustowego Schmitta 148 (fig. 7). Ten sam sygnal zostaje przetworzony 40 w analogowo-cyfrowym konweterze 101 na „3*, która jest dodatnim wyjsciem na adresy „10** i JBO".Te „jednostki" przechodza przez wtórniki emite- rowe 104 i 105 do obwodów logicznych „i" Ul i 113. Te obwody logiczne „i" nie sa wstrzymywa¬ ne przez obecnosc wyzszego impulsu granicznego i dlatego wprowadzaja „jednostki" przez (dowody logiczne „i" 125-A i 125-B do ukladu pamieciowe¬ go 10S. Po zakonczeniu liczenia analogowo-cyfro¬ wy konwerter wytwarza impuls addytywny. — 1.Ten impuls daje uklad spustowy Schmitta 155, który wyzwala impuls przez obwód typu „lub" IW do opózniajacego przekazywanie obwodu ISO, który po 5 mikrosekundach opóznienia wywoluje gene¬ rator 131 przenoszenia impulsu, który wytwarza 5 mikrosekund trwajacy dodatni kwadratowy impuls przekazujacy.Pojawienie sie przekazujacego impulsu na obwodach „i" od 125-A do 125-D, lacznie z „jed¬ nostkami" pochodzacym} z analogowo-cyfrowego to konwertera na obwodach 125-A i 125-B powoduje, ze dodatni impuls pojawia sie na wyjsciu ukladów spustowych 103-A i 103-B. Te uklady spustowe i wtórniki emiterowe na wyjsciu ukladów spusto¬ wych sa tak urzadzone, ze „1" odpowiada impulso- 65 wi ujemnemu, a „0" impulsowi dodatniemu. A za-9 598iC 10 tem „1" na wejsciu ukladów spustowych 103-A l 103-B oraz „0'* na wejsciu ukladów spustowych 103-C i 103-D powoduje powstanie nastepujacych warunków na koncówkach od E do L; ujemne napiecie na koncówkach F, H, I i K oraz dodatnie napiecia na koncówkach E, G, J i L. A zatem do¬ datnie napiecie wytrzymuje na szynach zbiorczych 1, 2, 4, 8 dwójkowo kodowanego z ukladu dziesiet¬ nego na dziesietny konwertora 129. Te dodatnie napiecia powoduja wystepowanie dodatniego na¬ piecia na wyjsciu obwodu typu „i" 131-C. Dodatni potencjal dopóty pozostaje na wyjsciu obwodu „i" 131-C, dopóki odpowiedni sygnal nie zostanie po¬ dany na przewód D.Wytworzenie odpowiedniego „przejsciowego" sy¬ gnalu na przewodzie „D" odbywa sie w urzadzeniu pokazanym na fig. 7. Sygnal impulsowy pochodzacy Z nizszego dyskryminatora 113 przechodzi przez normalnie przygotowany obwód logiczny typu „i" 153. Ten impuls uruchamia opózniajacy ladowanie generator 157. Opózniajacy ladowanie generator 157 daje odblokowujacy uruchamiajacy impuls 154 w celu odblokowania obwodu logicznego typu „lub" 155 dla zapoczatkowania odblokowujacego impulsu. W momencie koncowym wlaczenia czasu opóznienia w opózniajacym ladowanie generatorze 157 zostaje wytwarzany impuls uruchamiajacy dla uruchomienia generatora czasu ladowania 159.Wyjscie generatora czasu ladowania 159 jest wla¬ czone na wejscie obwodu typu „albo" 155, co po¬ woduje, ze blokujacy potencjal jest przykladany do obwodu logicznego typu „i" 153 od momentu, gdy sygnal rozpoczynajacy przeplynal przewodem A, az gdy kropelka zostanie oddzielona od stru¬ mienia. Impuls wyjsciowy z generatora czasu lado¬ wania 159 razem z impulsem addytywnym — 1, przechodzi przez obwód typu „i" 152 i zmienia stan ukladu spustowego 154. Z wyjscia ukladu spusto¬ wego 154 impuls jest podawany na przewód D, gdy obwód logiczny typu „i"" 161 jest „przygoto¬ wany" przez impuls wyjsciowy pochodzacy z ge¬ neratora czasu ladowania 159 i tylko podczas tego czasu przygotowania. Nastepny impuls z nizszego dyskryminatora ponownie ustawia uklad spusto¬ wy 154.Potencjal o stalej wartosci na przewodzie D (fig. 8) w formujacym impulsy ladujace ukladzie 132 przygotowuje odpowiedni obwód logiczny typu „i" do polaczenia wyjscia pobudzonego jednego z obwodów logicznych od 131-A do 131-J do cy- frowo-analogowego konwertera 135. W przykladzie tu rozpatrywanym obwód logiczny „i" 131-C jest przygotowany za pomoca potencjalu na przewodzie D do przepuszczenia impulsu przez swój wtórnik emiterowy do wejscia, co wylacza tranzystor 135-C.Pozwala to, aby 90vwoltowy potencjal na kolekto¬ rze tranzystora 135-C zwiekszyl potencjal bazy wyjsciowego tranzystora 143. Szereg oporników od 149-A do 149-J jest tak dobrany, ze napiecie wyj¬ sciowe na koncówce 147 ma wartosc 90 wolt.Zostalo ponadto stwierdzone, ze ponadwymiaro¬ wa czastka dawala maksymalny potencjal pierscie¬ niowy na koncówce 147. Sygnal pochodzacy z wyz¬ szego dyskryminatora 119, po przetworzeniu w ukla¬ dzie spustowym Schmitta 144 (fig. 6) i w uniwi- bratorze 127, wytwarza powstrzymujacy potencjal na obwodach „i" od 111 do 117 i przechodzi przez obwody „albo" 123. W wyniku tego zostaja wla¬ czone uklady spustowe 103-B i 103-D. Przez to 5 ujemne potencjaly zjawiaja sie na koncówkach E, H, I i L a dodatnie potencjaly — na koncówkach F, G, J i K. Zgodnie z fig. 8 widoczne jest, ze szyny zbiorcze 1, 4, 2 i 8 konwertera 129 prze¬ nosza dodatni potencjal i ze obwód typu „i" 131-J 0 jest jedynym obwodem „i" umozliwiajacym przy¬ jecie impulsu, który to impuls odblokowywuje tranzystor 135-J i daje okolo 300 woltowe napie¬ cie na koncówce 147.Konstrukcja i dzialanie cydrowo-analogowego 5 konwertera 135 jest nastepujace. Kazdy tranzy¬ stor od 135-A do 135-J jest polaczony przez swój odpowiedni opornik kolektorowy 1S4-A do 134-J z 600-woltowym zródlem potencjalowym przez sze¬ reg rozdzielajacych napiecie oporników od 149-A 50 do 149-J. Wielkosc oporników dlawiacych jest tak dobrana, w podanym przykladzie wykonania, aby na katodach diod od 137-A do 137-J, wytwarzala dodatkowe napiecia rzedu 30-wolt. A wiec deko¬ dowana „1" przechodzi do tranzystora 135-Aznad- J5 datkiem napiecia wynoszacym 30 wolt.Przy braku napiecia na wejsciach tranzystorów 135-A do 135-J tranzystory te sa „wlaczone" i w stanie nasycenia, tak ze kolektory znajduja sie przy napieciu mniejszym niz 1 wolt powyzej J0 uziemienia. Po nadejsciu impulsu powoduje on odwrotne napiecie wstepne na polaczeniu baza — emiter odpowiedniego tranzystora, które wlacza tranzystor. Gdy prad kolektora maleje do zera, napiecie na kolektorze wzrasta do napiecia na J5 szeregu oporowych dzielników dodatkowego na¬ piecia i przechodzi przez odpowiednie diody (od 137-A do 137-J) do bazy wtórnika emiterowego 143. Impuls napieciowy, który wystepuje na emi¬ terze wtórnika emiterowego 143 zostaje przyloio- l0 ny do pierscienia ladujacego 37.Poszczególne uklady elektronowe wyzej opisane sa przedstawione jedynie w celu zilustrowania pelnego wykonania, a nie maja na celu ograni¬ czenia wynalazku. Kazdy inny uklad elektronicz- 15 ny, który nadaje sie do spelniania wymaganych funkcji moze byc równiez wykorzystany. PLPriority: Published: 11.VI.1966 (P 114 932) 4.VU965 United States of America 10.114970 59316 KI. 30 », 4/01 IPC A Mb S / M '/ •" i' *, "! • Mack J. Fulwyler, Los Alamos (United States Patent Holder: America) A method for producing discrete fluid droplets and an apparatus for carrying out the method. The present invention relates to a method for producing discrete fluid droplets and an apparatus for using the method. The liquid droplets obtained by the process of the invention can be used to sort the suspended fine particles according to their chosen property. This selected property may be size, existence of radioactivity, color, fluorescence, transmission or impermeability of light, and in fact any property that can be converted into an analog electric quantity. The device according to the invention finds application in sorting out fine particles. For example, in the field of biology, for sorting blood cells according to their size. In carcinoma studies (types of cancer), the device of the invention can be used to separate cancer cells from normal cells. Cancer cells are different in size, radioactivity or luminescence from normal cells. The device can also be used for the extraction of rare metals from ores, for material grinding, for separating metal particles reflecting light from the remaining material, it can be performed on the basis of different ability to reflect light processed by means of electro-optic means to analog sizes According to the state of the art in this field, there are known technical means for counting small particles in a fluid, but there are no known methods and devices for mechanically sorting and counting such particles according to their selected properties. A device of this type is known which comprises a short die-electric wire or a hole with a suitable cross-section through which the suspension flows, and two electrodes situated at opposite ends of the hole and in contact with the fluid. The electrical resistance between the electrodes is influenced by the presence and size of the particles contained in the fluid in the conduit. Moreover, a device is known which has an opening through which the fluid to be vibrated flows, which causes the stream to split into separate droplets of equal volume. The droplets are electrostatically charged by suitable charging units, and deflection units with a constant electric potential placed in the direction of the stream flow deflect each droplet from the primary path by an amount proportional to its electric charge. separate droplets of fluid by introducing a mass of fluid under pressure into a nozzle provided with an outlet opening of controlled dimensions p characterized in that when fluid is ejected from the nozzle opening, the fluid contacts an acoustically vibrating surface. The invention also relates to a device 593163 for producing discrete droplets of fluid comprising at least one nozzle, provided with an outlet port, and a container connected to said nozzle, the fluid being forced from the container to the nozzle, and thus to the outlet. The device further comprises an acoustically modulating unit which, due to the difference in pressure, separates the liquid in question into discrete droplets upon exiting the nozzle. An embodiment of the device according to the invention is shown in the drawing, in which Figure 1 shows a simplified diagram of the device in length. of the invention, Fig. 2 is an oxonometric view of the nozzle assembly and the deflection system, Fig. 3 is a detailed cross-section of the most preferred embodiment of the nozzle, designed to generate a stream and to produce an analogue electric quantity as a reaction to every particle passing through nozzles, Fig. 4 - a section of a nozzle intended to produce analogue electric quantities as a reaction to the luminescent properties of particles, Fig. 5 - a section of a nozzle intended to produce analog electric quantities as a reaction to radioactivity of particles, Fig. 6, 7 and 8 show a schematic control system intended to be operated in an operational manner of the invention Fig. 1 shows diagrams and an apparatus according to the invention. The liquid in which the test particles are suspended has been stored in a suitable container 11. The technical means for increasing the pressure may be any, for example a pump installed at the outlet of the container 11, or it may be can be a container 13 containing a gas under pressure with a member 15 designed to control the pressure variations. By means of a filter 17 and a pipe 19 the fluid container 11 is connected to a nozzle 21. The filter 17 is used to pass particles of the size range of interest to us. to trap particles - of such a size that they could clog the equipment. Although the fluid as it passes through the nozzles could be thrown and broken down into discrete droplets by appropriately vibrating the nozzle, it is nevertheless preferable to vibrate directly into the fluid and to avoid vibrating of the nozzle itself. a method of forming droplets and this by means of a compliant acoustic insulation 20 between the nozzle 21 and the acoustic coupler 23. The acoustic coupler 23 is directly vibrated by an electrically driven vibrator, for example by means of a piezoelectric vibrator 25, which, in turn, is excited by a generator 27 of adjustable frequency. The frequency and amplitude of the oscillation of generator 27 depend on the viscosity and velocity of the fluid which passes through the nozzles to produce uniformly sized discrete droplets from the resulting stream. 11 shows a sensor element 29 which is connected to the fluid-containing system, preferably j at the exit from the nozzle 21. At the 39316 exit from the nozzle 21, the fluid has a suitable cross-section of the stream and such a speed that the time of the fluid flow along its path from the sensor to the point of breakdown of the stream into separate droplets is constant and the determined value. The sensor 29 is selected so as to respond to a particular property of the particles of interest, that is, to react to the size of the particle and its radioactivity, fluorescence, luminescence, electrical conductivity, the ability to transmit light, reflection of light or for any other property of your choice that can be converted to electrical quantity. The electrical pulse generated in the sensor by the passage of the particle is amplified and shaped by a proportional pulse generator 31. The use of the pulse to deflect an adjacent droplet is delayed by the amount of time it takes for the fluid containing the particle to pass the sensor to the point where the liquid breaks off the stream as a droplet. After a suitable delay in delay element 33, this pulse 26 controls the amplitude and duration of the droplet polarizing voltage. Each droplet or group of droplets is charged by a ring pulse generator 35 which is controlled by pulses from the delay unit 33. The ring pulse generator 35 produces an appropriate potential between the charging ring 37 and sensor 29 along the ejected stream. The loading ring 37 surrounds the ejected liquid stream at a point which is in the zone where the droplet is formed QK. In this way, the potential that exists between the ring 37 and the sensor 29 during the formation of a droplet from stream 38 determines the limit charge on the droplet. A droplet or series of droplets continues its movement in the direction of the flow until it passes between the deflecting plates 39 and 41. The deflecting plates 39 and 41 are excited by a fixed constant potential of an appropriate size. As it passes through the biasing plates, each droplet is deflected from its path by an amount determined by the charge on that droplet. In this way, the droplets are segregated according to the size of their selected property and may be collected in any desired manner. Fig. 2 shows the method of collecting droplets in reservoirs, but in some cases it is desirable to collect the segregated droplets on a sliding strip of paper. In FIGS. 1 and 2, the reference numeral 43 shows in a general manner 55 different types of collectors of this kind. The circuit shown in FIG. 1 is a simplified circuit shown for the general purpose of showing the achievement of the objectives of the present invention. The sensor 29 responds to the electric charge of each droplet and produces a corresponding signal as responses to a selected property of the particle. When sorting and collection of particles according to their presence and size is required, the sensor 6 and 29 is most preferably made in the form shown in Figure 3. The sensor then comprises a metal tip of a nozzle 21, a plate 22, made of of dielectric, and the end electrode 24. The particles that pass through the hole in the dielectric plate 22 cause a change in the electrical resistance between the nozzle body 21 and the end electrode 24. This change in resistance is transformed into an electrical pulse in a generator 31 of pulses proportional to each other. as described in the discussion of Fig. 1. 10 In separating blood cells, a typical set of conditions is as follows: hole in the dielectric plate 22 of the nozzle 42 microns, hole in the electrode 24-36 microns, frequency of the acoustic vibrator - 72 kilocycles, liquid - 0.9% saline, 15 pressure fluid - 3.7 kg / cm2, flow time from the sensor 29 to the ring 37 - 200 microseconds, duration of the charging pulse on the ring 100 microseconds, stream speed - 14.6 m / sec, the size of human red blood cells 83 mi- 20 krons8 The size of the mouse's red blood cells is 42 microns.8 The concentration of the blood cells in the saline is most preferably maintained such that there is no more than one blood cell, for example, seven droplets. The ring pulse lasts long enough to place an identical charge on each of the seven droplets. While it would be desirable to treat each droplet separately, and thus to separate the particles more quickly from the more concentrated brine, the velocity over the entire cross section of the nozzle is not so uniform as to give an absolute certainty that the detected particle will always be present. in a drop instead of the next drop following it. In the interests of reliability of sorting, diluted brine is preferable, and the ring-shaped charging pulse most preferably comprises one or more droplets before and after the droplet expected to contain the particle of interest. is shown in FIG. 3 by means of acoustic insulators in the form of circular rings 45, 47 the mass of the nozzle is eliminated from the oscillating system. The result is a reduction in the power requirement of the acoustic vibrator and a much greater use of vibration energy to break the jet into uniform droplets. In addition, the principle of applying acoustic vibration to the fluid is avoided to be violated due to the mass inertia of the nozzle, and consequently increased modulation is avoided. The improved nozzle of the present invention comprises proper nozzles 21, preferably made of platinum. The acoustic connecting rod 23 is insulated by ring rings 45 and 47 from both the nozzle 21 and the housing 49 of the nozzle assembly. The nozzle housing 49 comprises a synthetic plastic lower member 51 which is provided with a cylindrical bore in which the nozzle body 21 is preferably fitted with a slight interference fit. The nozzle is fixed in the lower housing member 51 by any suitable technical means on for example with cast synthetic resin 53. 65 Both the nozzle 21 and the lower member 51 are provided with annular grooves in order to enable the resin 53 to permanently connect the two components in the assembled state. The diameter of the end part of the vibrator rod is smaller than the diameter of the rest of the vibrator rod to a length that is sufficient to accommodate the circular ring 47. By means of a circular ring 47, the end of the vibrator rod is thus hydraulically sealed against the wider end of the orifice of the nozzle 21. The vibrator choke 23 is also provided with one whole wider part 52 therewith in order to provide a support for the circular ring 45 against which the rod 23 rests. The ring 54 has a shoulder 55 intended to hold the assembly assembled together with it. with the circular rings 45 and 47, with appropriate pressure, when the upper housing member 57 is screwed onto the lower member 51. The fluid conduit 19 is connected to the nozzle 21 and fits tightly therewith. 23 of an acoustic vibrator is essentially a free piston until some part of the nozzle or nozzle assembly comes into contact with it. As already mentioned above, although the separation of particles by size is of great importance, other types of measurement are possible as well. by a sensor and they are of great importance. 4 shows one form of a sensor that responds to luminescence. The light source 60, which is capable of emitting light at the selected frequency, is connected to the fluid tube by a transparent window 61. The particles which have the property of luminescence will emit light shortly after excitation and will be sensed by the photocell detector 63. The output from the detector 63 is the output from the detector 63. hereafter used the same as that shown in Fig. 1.Fig. 5 shows schematically a sensor 29 for detecting radioactive particles, for example thyroid cancer cells. The scintillation element 69 is enclosed in a cylinder 67 and placed in the path of the photosensitive sensor of the unit 63. Various other types of sensors may also be used, the only requirement being that the particle property of interest can be transformed into an electrical quantity by Any method known in the art. Referring to Figs. 6, 7 and 8, a complete electronic control system is shown for connection to a particle sensor and an electric particle charging system. This system amplifies the pulses generated by the particles that pass through the sensor 29, converts the information about the pulse size into digital form, stores the digital information in the memory trigger circuits and after a time delay equal to the time required for the liquid to flow from the sensor to the charging ring, it produces an impulse with a droplet width equal to the number of droplets t each 5PBM 8 grap, and the amplitude which it is determined by the stored digital information. The electronic circuit contains numerical logical blocks that are connected to a device processing digital information * obtained from. analog-to-digital converter 101, to the electric field of the ring of the appropriate size and control logic blocks, which determine the sequence of the numerical operation of the information system. The programmed system does not respond to particles, which charge of the property under study is smaller on the assumed size. This is achieved by means of a boundary or threshold discriminator of lig. All or multiple particles that cause the sensor to respond beyond the selected range must be segregated in the maximum deviation collector. This is achieved by the boundary discriminator of the leader. At the output of this discriminator, the maximum possible ring-type landing potential is obtained in order to spy such particles into the terminal reservoir. There is a certain time lag between the moment when the particle triggers the sensor signal and the time when the same particle in the droplet separates away from the stream. This time interval creates two requirements, one of which is to store the information on the digital output of the IM analog-to-digital converter until it can be consumed, and the other requirement is to use accurate time interval control. The first requirement is fulfilled by means of an information storage system, which in the given embodiment is a storage trigger system 101. The second requirement is fulfilled by using a delay unit l5t (Fig. 1). The potential of the landing ring 37 must have the value of corresponding to the size of the property we are interested in. This is obtained by combining the output of the analog-to-digital converter 101, with the storage metering circuit 103 and the converter 129, and with the charging pulse generating circuit 132, as well as the digital-analog converters 135. The droplet charging ring potential must be sufficiently effective. long for each droplet to be charged. To this end, the impulse fed to the charging ring 37 must be a rectangular impulse of the correct length. The appropriate Pulse duration is obtained by means of the charging time univibrator 150, which switches on the appropriate circuit for the correct period of time in the circuit 132 producing the charging pulse, which ensures that the correct rectangular pulse is obtained at terminal 147 (FIG. 8) in the emitter follower circuit of transistor 143. Sensor lead 20 is fed to a proportional pulse generator 31 which is connected to the input of the analog-to-digital converter 101. The capacitance of the analog-to-digital converter 101 (multi-channel analyzer) is selected in accordance with the selected number of required torquing. Each digit is encoded with 1_2 f 8 decimal code. In the embodiment described here, the particles have to be collected in the splash filter 43, and since the wagled for convenience has used an analog-to-digital converter 5 with 100 channels, only every tenth of the addresses 10, 20, 40, 00 is used. The address pulses are continuously amplified in emitter followers 104-10T and pass through logic circuits of the type "i" Ul - * ¦ 10 117, which are blocked if the pulse from sensor 29 is greater than a predetermined amount determined by the lift discriminator. the impulse from this discriminator is used to deflect the excessively large particles down to the "tenth" tank (FIG. 2), the impulse so shaped in trigger 144 producing a negative pulse of roughly 85 microseconds in univibrator 127 which shuts off circuits "I" 111-117 and directly energizes circuits "or" 121 I 123 by inserting B and bit 2 into the storage triggers 103-B and 108-D through circuits "i" 125 B and 12 D. The higher discriminator pulse also passes through the circuit type "or" 128 and after a delay of 5 microns 25 seconds it produces a 5 microns transfer pulse which injects a ten into the storage triggers which, as will be noted below, energize the A charging ring with a size of 80 larger than the size chosen for segregating the particles in the lower ranges of interest to us. If the sensor 29 detects a particle that, for example, is to be collected in a third captured reservoir 43 (Fig. 2), two signals are initiated. The lower discriminator 118 sends an excitation pulse that passes on conduit A to the Schmitt trigger system 148 (FIG. 7). The same signal is converted 40 in the analog-to-digital converter 101 to "3 *, which is a positive output to addresses" 10 ** and JBO ". These" units "pass through emitter followers 104 and 105 to logic circuits" i " Ul and 113. These logic circuits "i" are not suppressed by the presence of a higher limit pulse and therefore introduce "units" by (logical proofs "i" 125-A and 125-B into the 10S memory chip. the analog-to-digital converter generates an additive pulse. This pulse produces a Schmitt trigger 155 which triggers a pulse through the "or" type IW circuit to delay the passing of the ISO circuit, which after a 5 microsecond delay triggers the pulse transfer generator 131. which produces 5 microseconds a continuous positive square transmit pulse. The appearance of a transmitting pulse on circuits "i" from 125-A to 125-D, including "units" from the analog-to-digital converter on circuits 125-A and 125 -B causes it to add this pulse appears at the output of triggers 103-A and 103-B. These triggers and emitter followers at the output of the triggers are arranged such that "1" corresponds to a negative pulse and "0" to a positive pulse. A for-9 598iC 10, therefore, "1" at the input of 103-A and 103-B triggers and "0 '* at the input of 103-C and 103-D triggers causes the following conditions to occur at terminals E to L; negative voltage at the terminals F, H, I and K and the positive voltages at the terminals E, G, J and L. Thus, the positive voltage is maintained on the busbars 1, 2, 4, 8 binary coded from decimal to decimal converter 129 These positive voltages cause a positive voltage at the output of the i-131-C circuit. The positive potential remains at the output of circuit "i" 131-C until a suitable signal is applied to conductor D. The generation of a suitable "transient" signal on conductor "D" takes place in the apparatus shown in Fig. 7. a pulse from lower discriminator 113 passes through a normally prepared logic circuit of type "i" 153. This pulse starts a charge delay generator 157. The charge delay generator 157 provides an unlock trigger pulse 154 to enable logic circuit type "or" 155 to initiate an unlock pulse. When the delay time is finally turned on, a trigger pulse is generated in the delay generator 157 to start the charge time generator 159. The output of the charge time generator 159 is applied to an input of the circuit type "or" 155, which causes the blocking potential to be applied. to logic circuit of type "i" 153 from the moment the signal initiating flow line A until the droplet is separated from the stream. The pulse output from the time generator 159, along with the additive pulse 1, passes through the "i" circuit 152 and changes the state of trigger 154. From trigger 154 output, a pulse is applied to lead D when "i" logic. and "" 161 is "prepared" by the output pulse from the charge time generator 159 and only during this preparation time. The next pulse from the lower discriminator re-sets trigger 154. A constant potential on lead D (FIG. 8) in the charging pulse generator 132 prepares a suitable logic circuit of type "i" to connect the output energized to one of the logic circuits 131- A through 131-J to a digital-to-analog converter 135. In the example considered here, the logic circuit "i" 131-C is prepared by a potential on conductor D to pass a pulse through its emitter follower to the input, which switches off transistor 135-C This allows the 90 volt collector potential of 135-C to increase the base potential of the output transistor 143. A series of resistors from 149-A to 149-J are selected so that the output voltage at terminal 147 is 90 volts. moreover, it was found that the oversized particle gave the maximum ring potential at terminal 147. The signal from the higher discriminator 119, after processing in the trigger circuit Sc hmitta 144 (fig. 6) i in univariate 127, creates a restraining potential on circuits "i" 111 through 117 and passes through circuits "or" 123. As a result, triggers 103-B and 103-D are activated. As a result, 5 negative potentials appear at terminals E, H, I and L, and positive potentials appear at terminals F, G, J and K. According to Fig. 8, it can be seen that the busbars 1, 4, 2 and 8 of the converter 129 carries a positive potential and that circuit type "i" 131-J 0 is the only circuit "i" to receive a pulse, which pulse unlocks transistor 135-J and gives about 300 volts at terminal 147. the operation of the cider-analog converter 135 is as follows. Each transistor 135-A through 135-J is connected via its respective 1S4-A through 134-J collector resistor to a 600-volt potential source through a series of voltage-splitting resistors 149-A 50 to 149-J. The throttle resistors are sized so that, in the exemplary embodiment, they produce an additional 30-volt at the cathodes of the diodes 137-A through 137-J. So the decoded "1" goes to the transistor 135-A-J5 with a voltage surplus of 30 volts. With no voltage at the inputs of transistors 135-A to 135-J, these transistors are "on" and saturated, so that the collectors are at a voltage of less than 1 volt above J0 ground. When the impulse arrives, it causes a reverse bias voltage on the base-emitter connection of the corresponding transistor, which switches on the transistor. As the collector current decreases to zero, the collector voltage increases to the voltage across J5 of the series of auxiliary voltage resistors and passes through the corresponding diodes (137-A through 137-J) to the base of the emitter follower 143. The voltage pulse that occurs on the emi The emitter follower 143 is attached to the charging ring 37. The individual electronic systems described above are presented only to illustrate the full embodiment, and are not intended to limit the invention. Any other electronic system that is suitable for fulfilling the required functions can also be used. PL