NO117453B - - Google Patents

Description

Apparat for telling og størrelsesbestemmelse av partikler.

Oppfinnelsen vedrbrer et apparat for telling og størrelsesbes-temmelse av partikler med liten diameter slik som blodlegemer, metallpulver, mineralpulver og andre biologiske eller industrielle produkter, i hvilket apparat partiklene er suspendert i en elektrolytt,, og hvor apparatet er'forsynt med en måleåpning, gjennom hvilken de suspenderte partikler bringes til å passere , under iakttagelse av de derved tvers over måleåpningen forekommende endringer i motstand, liksom apparatet har en detektor-". krets med bl .a. en strekning mellom to elektroder på hver sin

■ side av måleåpningen.

Under elektrolyttens bevegelse.sammen med partiklene gjennom måleåpningen vil den elektriske motstand i måleåpningen variere på grunn av at partiklene antas å ha en annen spesifikk motstand enn elektrolyttvæsken. Forholdet mellom diameteren og måleåpningen og diameteren av de stdrste partiklene, hvis stbrrelse skal måles, bor derfor velges på en hensiktsmessig måte. Ved å telle antall tilfeller, da motstanden i måleåpningen endres, og ved å tilfore strbmmen til en detektorkrets, kan man bestemme det antall partikler som har passert måleåpningen i måletiden. Dessuten kan man bestemme omfanget av de motstandsendringer, som er representative for stbrrelsen eller volumet av de aktuelle partikler.

Et slikt apparat anvendes for studium av de fysiske egenskaper av et stort antall forskjellige typer av små partikler, og som eksempel på slike kan nevnes blodlegemer og andre små biologiske legemer, i industrien forekommende legemer av partikkel-stbrrelse, slik som katalysatorpulver, fibre, pulverformet ma-teriale, tilhbrende fbdemiddelklassen, slik som mel, fett o.l., samt farvestoffer. Det foreligger i virkeligheten ingen be-grensning hva angår arten av de partikler, som kan telles og stbrrelsesbestemmes, så lenge man bare kan tilveiebringe en sus-pensjon av dem i en elektrolytt, og så lenge man har mulighet for å presse frem elektrolytten med de i denne suspenderte partikler gjennom måleåpningen. Diameteren av denne måleåpning blir derfor avhengig av hva slags partikler man vil undersbke, og den kan derfor også variere fra noen mikron til flere hundre mikron.

Et av de mest besværlige og hindrende trekk ved de hittil kjen-te apparater av ovenfor nevnte slag har bestått i at måleåpningen er blitt helt eller delvis blokert av en eller flere partikler, eller av forurensninger. Slike blokeringer av måleåpningen bdelegger nøyaktigheten ved telling og likeledes stati-stikken ved bestemmelse av partiklenes stbrrelse. Når bloker-ingen forekommer, må derfor den person, som behandler apparatet, nedenfor benevnt laboranten, rense opp måleåpningen på en eller annen måte. Man har allerede foreslått anordninger for å tilveiebringe alarm, om en blokering av måleåpningen skulle inntre,

men alle disse apparater har vist seg å være både kompliserte

og kostbare.

Det er blitt vanlig at laboranten så å si kontinuerlig må overvåke måleåpningen, om det skal oppnåes pålitelige måleresultat.

I flere av de hittil fremstilte apparater har man derfor bygget inn et mikroskop, som har vært fokusert direkte mot apparatets måleåpning. En lyskilde har dertil vært anordnet for å sende en lysstråle mot måleåpningen fra den side av denne som ligger motsatt mikroskopsiden, slik at laboranten fra tid til annen har kunnet se i mikroskopet og iaktta måleåpningens tilstand, særskilt med hensyn til om denne er blitt blokert.

Ved kommersielt anvendte apparater inngår i detektoranordningen, som er koblet til målestrbmkretsen, også en oscillograf, f.eks. et katodestrålerbr, på hvis skjerm laboranten kontinuerlig kan avlese de elektriske pulser, som representerer antall og stbrrelse av de undersbkte partikler. Denne oscillograf bor over.r våkes av laboranten, foråt denne skal få en oppfatning om størr-elsesordenen av de undersbkte partikler. Det forekommer at man lar oscillografen påvirkes av en eller to eller flere terskel-verdispenninger, som kan innstilles ved hjelp av et eller flere ratt på en sådan måte at partikler vare registreres, hvis deres stbrrelse ligger over en terskelverdi, under en annen terskelverdi eller innenfor et gitt terskelintervall. På grunn herav kan laboranten ved hjelp av oscillografen avgjbre om blokering av måleåpningen er oppstått, eller om denne stadig er fri.

Dette er imidlertid en temmelig upålitelig måte å gå frem på .

Nu er det klart at det er umulig for laboranten samtidig å se i et mikroskop og å overvåke en oscillograf. Dette er grunnen til at man sbker efter en ny lbsning av problemet og som skal mulig-gjbre bekvem avlesning samtidig av oscillografen og av tilstan-'■ den i måleåpningen.

Apparater av den ovenfor nevnte type er efter oppfinneren innenfor laboratorieteknikken blitt benevnt Coulterapparater. Slike ;apparater forekommer eksempelvis nu temmelig ofte i sykehus for blodundersbkelsesbyemed. Det har da vist seg at i tillegg til de foran nevnte vanskeligheter, bevirker også mikroskopet me-kaniske problemer, idet mikroskopet som tilsetningsapparat vil - rage utenfor apparatets naturlige begrensningsrom, hvilket gjor at det komplette apparat blir vanskeligere å lagre, montere og anvende. Denne omstendighet har bidradd til at man har forsbkt ' å finne en annen måte for overvåking av måleåpningen i apparatet enn ved hjelp av mikroskop.

Oppfinnelsen kjennetegnes ved at det er anordnet en lyskilde for belysning av måleåpningen, at en inspeksjonsskjerm er anordnet,på hvilken måleåpningen projiseres ved hjelp av strålen fra lyskilden gjennom måleåpningen, slik at den kontinuerlig kan iakttas under målingens forlbp, og at detektorkretsen inneholder en oscillograf i form av et katodestrålerbr for gjengivelse av et grafisk bilde av de gjennom måleåpningen passerende partikler efter stbrrelse og antall, og at skjermen for dette katodestrå- , lerbr er anordnet på samme vegg for et apparatet omsluttende hus som en fremvisningsskive, som tjener som inspeksjonsskjerm.

Anvendelsen av en lyskilde og en observasjonsskjerm på den ovenfor angitte måte gjor det mulig å unnvære mikroskopet og allike-vel overvåke oscillografen og måleåpningens tilstand samtidig. Dessuten kan man lett montere lyskilden og observasjonsskjermen j innenfor et felles hu,s, som omslutter hele måleapparatet, slik i at ingen fremskytende deler forekommer, f .eks., som tidligere

<:>mikroskopet. , :

Oppfinnelsen skal nedenfor beskrives nærmere i forbindelse med tegningen, men det vil forståea at den ikke er begrenset til det . :på tegningen viste utfbrelseseksempel, idet en rekke modifika-. sjoner kan forekomme innenfor oppfinnelsens ramme. : På tegningen er fig. 1 et perspektiv av et apparat ifblge oppfinnelsen. De elektriske detaljer er imidlertid ikke vist. Det I i fig. 1 viste apparat er dessuten gjengitt i forenklet og skje-j ;matisk form for oversiktens skyld. ■->-.•"•..' i L ■ •; \ ' i Fig. 2 er et snitt gjennom apparatet ifblge fig. 1, og i Fig. 3 viser en del av apparatets frontpanel med to vinduer, be-regnet det ene for å vise katodestrålerorets skjerm, og det an-. < net for å vise et bilde av apparatets måleåpning. I fig. 1 vises således det apparathus lo, i hvilket det elektriske utstyr for telling og størrelsesbestemmelse av partiklene er gitt plass. Huset lo har et tak 12, en bakvegg 1<*>+, en bunn 16 samt på tegningen ikke synlige sidevegger. Et frontpanel 18 er videre anordnet, og endelig er ved en mellomvegg 2o, som lb- .' per perpendikulært på frontpanelet, rommet i huset oppdelt i to deler. Det ene av disse rom, nemlig det som er angitt til venstre i figj. : 1, ..inneholder som vesentlig bestanddel av apparatet dettes elek-, troniske utstyr, og betegnes av den grunn i det efterfblgende '■ som elektronikkrommet 22. Det annet rom, som ligger til hbyre i fig. 1, inneholder oppstillingen av det egentlige måleapparat og kalles derfor i det efterfblgende oppstillingsrommet 2h. Et ' 'katodestrålerbr 36 er festet til doren 32, slik at når denne lukkes til parallell stilling med skilleveggen 2o, vil katodestrålerbrets skjerm sees i vinduet ho i frontpanelet 18. De or-; ganer som er nbdvendige for regulering av den på katodestråle-1 roret synlige kurve, kunne være anordnet på doren 32, slik.som angitt ved hjelp av fire knapper hh på tegningen. De er da lett, :tilgjengelige for laboranten. Om det skal hindres at noen inn-i stiller disse under målingens forlbp, kan de selvsagt istedenfor' [monteres utilgjengelige utenifra i det indre av huset lo, f.eks.; ;i elektronikkrommet 22.. I ; . i<;>.Den binære telling besbrges av tellerbr, og fem slike er skje-i ima.tisk vist i den ovre del. av frontpanelet 18, omgitt av en ram-i; i jme som begrenser et vindu ^8. ii<!>••'<*>• ' ■ i i Innenfor oppstillingsrommet 2h, som vises til hbyre i fig. 1, erj janordnet eit beger, et måleåpningsrbr, et termometer og et antall! ' ] kraner, vehtiler, fjærer m.v. _For_ ojjpfj^nnelsen^f ormål_ Vil_det_j " imidlertid være tilstrekkelig bare å henvise til at de aktuelle deler er montert på en chassisplate 5o, som er festet i oppstillingsrommet 2h. "Måleåpningsrbret 52 er således understbttet at det med et enkelt grep kan senkes ned i begeret 5^, som under normale omstendigheter bæres av chassisplaten 5o med den nedre ende 56 av måleåpningsrbret anbragt i en sådan stilling at den lysstråle, som nedenfor skal beskrives nærmere, blir fokusert mot måleåpningen. En del av et porsjoneringsmanometer 58 vises på tegningen. Dette anvendes for å sikre at riktig kvantitet av suspensjonsvæske samt de deri suspenderte partikler bringes til å strbmme gjennom måleåpningen 6h, derved at man tilforer en sugekraft til måleåpningsrbret 52 for derved å suge suspensjonsvæske 6o fra begeret 5<*>+ gjennom måleåpningen 6^-, som er anordnet i den nedre ende av måleåpningsrbret. Fig. 3 viser i stbrre målestokk billedskjermen 38 innenfor vinduet<l>+o såvel som inspeksj onsskj ermen 92 i et annet vindu k2. Begge disse vinduer ho og h2 er anordnet i frontpanelet 18 ved siden av hverandre. Det vil da forståes at måleåpningen 6>+, som normalt ikke er synlig med det blotte bye, kan gjbres synlig på inspeksjonsskjermen i meget sterkt forstørret målestokk. Om man da betenker at dette er den ved optiske midler tilveiebragte projeksjon av måleåpningen, forståes det også at bildet i for-størret målestokk vil vise oppbyggingen av måleåpningen, som inneholder en skive 62 fastsementert mot veggen av roret 56, eller eventuelt fastsmeltet til denne vegg. I sentrum av skiven 62 er måleåpningen anordnet i form av et hull 6h, gjennom hvilket suspensjonen strømmer. Elektrodene, mellom hvilke motstanden måles og som tjener til kriterium for endringer i motstanden i selve måleåpningen, er vist ved 66 og 68 i fig. 1. I virkeligheten forekommer det på grunn av kapasitive ladningsfenomener mellom partiklene under innvirkning av den elektriske strbm vis-se faseforskyvningslike fenomener, der gjor at det i foreliggen-de tilfelle kan være riktigere å tale om endringer i impedansen gjennom måleåpningen, til tross for at strbmmen har karakter av likestrbm. j I oppstillingsrommet 2h er der videre et stativ 70, fig. 2, til , hvilket en kollimatoroptikk 72 eller annet optisk billedfoku-seringsorgan er festet, slik at lyset fra en lyskilde 7h, som rettes gjennom kollimatoroptikken, fokuseres mot et prisme 76 eller eventuelt mot den andre kondenseroptikk som ligger umiddelbart innved måleåpningen 6h. Det er ikke nbdvendig å anvende nettopp en tradisjonell kollimatoroptikk eller en tradisjonell kondenseroptikk, idet med disse ekvivalente optiske midler selvsagt også kan komme på tale om de bare virker således at de sender en konsentrert lysstråle 80, fig. 1, gjennom måleåpningen 6k og den deri forekommende suspensjonsvæske 60mot et objektivsystem 82, som er anordnet vinkelrett på veggen 2o.

Det er klart at diameteren av lysstrålen vil være meget stbrre enn selve måleåpningen, og derfor vil lysstrålen også belyse'hele bunnpartiet av målerbret 52 inklusive måleåpningen 6h og dennes skive 62. Det optiske objektivsystemet 82 kan eksempelvis inneholde en eller flere projeksjonslinser, med hvis hjelp man kan projisere åpningen 6k og dennes skive 62 mot et annet prisme eller en dermed sammenlignbar optisk deviasjonsanordning Qh. Det vil forståes at objektivsystemet 82 vil strekke seg gjennom skilleveggen 2o, slik at lysbrytningsanordningen 8<*>+ vil ligge i elektronikkrommet 22. Fra lysbrytningsanordningen eller prismet 8<*>+, som kan være en del av objektivsystemet 82, projiseres bildet ved hjelp av lysstrålen 86 mot et speil 88, som er festet til bakveggen l*f i en sådan stilling, at bildet igjen projiseres ved hjelp av lysstrålem 90mot en mattslipt glass-skive eller annet som visirskive virkende organ 92 i vinduet k2. Visirskiven 92 vil på denne måte virke som en inspeksjonsskjerm, og på grunn av den temmelig lange bane, som lysstrålen har måt-tet passere, kan det projiserte bilde forstbrres opp meget sterkt slik at det i diameter viser nærmere en decimeter eller til og med mere, og laboranten kan derved meget lett inspisere måleåpningens tilstand.

Umiddelbart ved siden av dette vindu ligger vinduet Uo , i hvilket laboranten kan se det typiske forlbpsbilde av katodestrålen i oscillografen, når denne beveger seg over katodestrålerbrets . skjerm under registrering av de pulser som oppstår, når partiklene passerer gjennom måleåpningen 6V.

i I det foregående er ikke vist de spesielle organ som anvendes for sammenkobling av de enkelte bestanddeler av elektronisk eller

. optisk beskaffenhet med måleåpningen 6<*>+ og katodestrålerbret 36.

; Disse detaljer er av en sådan art at enhver kyndig optiker vet hvorledes de skal utfores. Det er imidlertid viktig at midten av lysstrålen er riktig konsentrert i forhold til objektiv-

systemets 82akse. Også sentrum av måleåpningen 6h må stemme nbyaktig overens med midten av lysstrålen 80, og for å sikre det-

te er det som regel nbdvendig at apparatet inneholder særskilte organ for fininnstilling av målerbret såvel som av prismet 76,

slik at man ved periodisk gjentatte kontroller kan justere hele apparatet, og derved også den optiske strålepassasje i dette.

Likeså behbver man midler for fokusering av det optiske objek-

tivsystemet 82 for optimal projeksjon av bildet av måleåpningen ved hjelp av lysstrålen 86. Alle disse midler kan imidlertid utfores på mange forskjellige måter, og disse er velkjent for fagmannen, hvorfor det ikke kan ansees nbdvendig å beskrive en bestemt sådan måte i detalj som utfbrelseseksempel på oppfinn-

elsen.

Claims (3)

1. Apparat for telling og størrelsesbestemmelse av partikler

■med liten diameter slik som blodlegemer, metallpulver, mineralpulver' og andre biologiske eller industrielle produkter, i hvil-:ket apparat partiklene er suspendert i en elektrolytt, og hvor apparatet er forsynt med en måleåpning, gjennom hvilken de suspenderte partikler bringes til å passere under iakttagelse av de derved tvers over måleåpningen forekommende' endringer i motstand, liksom apparatet har en detektorkrets, i hvis inngang inngår en målekrets med bl.a. en strekning mellom to elektroder på hver sin side av måleåpningen, karakterisert ved at en lyskilde ( Jk) er anordnet for belysning av måleåpningen (6>+) , at en inspeksjonsskjerm (92) er anordnet, på hvilken måleåpningen (6 <*> +) projiseres ved hjelp av strålen (78, 80 , 86, 9q) fra lys-, kilden (7^) gjennom måleåpningen (6^f) , slik at den kontinuerlig kan iakttas under målingens forlop, og at detektorkretsen inneholder en oscillograf i form av et katodestråleror (36) for gjengivelse av et grafisk bilde av de gjennom måleåpningen (6 <*> +) passerende partikler efter stbrrelse og antall, og at skjermen for dette katodestråleror er anordnet på samme vegg for et apparatet omsluttende hus (lo) som en fremvisningsskive (92), som tjener som inspeksjonsskjerm.

2. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at det mellom lyskilden (7 <*> 0 og måleåpningen ( 6k) er anordnet et optisk kondensersystem (72) for den der gående lysstråle (78), og at et andre linsesystem (82) er anordnet for å projisere bildet av måleåpningen (6 <*> +) på inspeksj onsskj ermen (92), idet sistnevnte linsesystem (82) er anordnet innenfor den del av den optiske bane (80 ) som ligger efter måleåpningen ( 6h).

3. Apparat som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at rommet inne i huset (lo) er oppdelt ved hjelp av en skillevegg (2o) i to rom, nemlig et oppstillingsrom (2*+) inneholdende det apparat, som tilveiebringer strbmning av suspensjonselektrolytten gjennom måleåpningen (6*+) samt en beholder (5^) for suspensjonsvæsken eller elektrolytten, og dette rom ( 2h) er tilgjengelig fra siden, fortrinnsvis forsiden av apparathuset (lo), samt et andre rom (22), elektronikkrommet, og at ét konsollignende stativ (5o) er anordnet i oppstillingsrommet (2 <*> +) for å understbtte beholderen (5^) for elektrolytten, og at denne beholder ( 5h) er anordnet innstillbar i hbyderetning. h. Apparat som angitt i noen av kravene l~3) karak-jterisert ved at manbverinstrumentene for detektor-; kretsen er anbragt på husets (lo) forvegg (18). i 1 5» Apparat som angitt i noen av kravene I-V, karak-jterisert ved at en reflekterende flata- (88) er an-jordnet for å bryte lysstrålen (86, 9o) og er montert på innsiden i av huset (lo) på en vegg (lh) rett overfor forveggen (18). 6. Apparat som angitt i noen av kravene 1- <*> +, karakterisert ved at lyskilden (71+) , måleåpningen (6 <*> +) og de optiske systemer (72, 82) er innstillbare i forhold til hverandre .