测量粒子电阻和电抗的粒子分析器制造技术

测量粒子的不透电性所需数据的电路，包含提供常规直流电流通过传感器（１２）的检测孔（１６）的电流源（２２），提供高频电流通过孔的振荡器（２４）。振荡器包含有源元件（３２）和谐振电路（３４），孔与振荡器的谐振电路（３４）并联。当粒子通过孔时，孔的电阻增加，从而使振荡器Ｑ值增加，于是振荡器的输出信号按照增加后的Ｑ值被幅值调制。不同频率的多个振荡器可以通过耦合电路与传感器并联耦合，该耦合电路将各振荡器通过一个低阻抗通道与传感器相联，并将各振荡器与具有其它振荡器频率的信号隔离。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种改进了的粒子分析器，尤其是涉及一种适用于为了确定粒子的不透电性(electrical opacify)而测量某种粒子(例如血细胞)的电阻和电抗的粒子分析器。 在先有技术中众所周知，血细胞的不透电性定义为细胞的交流阻抗对它的直流电阻之比。在Wallace H.Coulter和Walter R.Hogg地名为“粒子分类和分析的在一被调制的电流通路中，使电阻性与电抗性产生变化并对其变化检测的信号调制装置”的美国专利3，502，974中，第一次提出可以对细胞的不透电性提供测量数据的装置。在分析血细胞时，可以多种不同的方式利用这个不透性参数以得到某些结果。在Michael R.Groves等的名为“粒子形状测定”的美国专利4，298，836和Michael R.Groves的名为“细胞分裂”(cell breakdown)的美国专利4，525，666，以及Michael R.Groves等的名为“细胞的渗透应力的高低频率分析”的美国专利4，535，284中都叙述了利用不透性的例子。上述各个美国专利都转让给了本专利技术的受让人。此外，在PCT公布的申请W085/05684所叙述的不透性的使用方法也转让给了本专利技术的受让人，以及在题为“细胞阻抗特性的流动系统测量”〔R.A.Hoffman和W.B.Briff，The Journal of Histrochemisfry and Cytochemisfry，Volume 27，Number 1，页次234-240(1979)〕与“BSA漂浮密度分离人体红血球的二维阻抗研究”“Two Dimensional Impedance Studies of BSA Buoyant Density Separated Human Erythroytesy”〔R.C.Leif等，Cytometry，Volume 6，Pages 13-21(1985)〕等文中也对此进行了叙述。 对血细胞计数并测定血细胞大小的唯一装置与原理是由Wallace H.Coulter专利技术并在美国专利2，656，508中阐明的。按照Coulter原理，某种包含粒子(例如血细胞)的电解液通过一个小孔从一个小室流到另一个小室。在每个小室中放置一个电极，将一直流电流或低频电流加到电极上，且通过该小孔，从而在粒子中产生电场，小孔中的电阻发生变化。通过测量电极间的电压可以测量这个电阻，因此在小孔中出现一个粒子就在电极电压中产生一个脉冲。 在低频电流信号或直流电流信号通过小孔的同时，附加地让一个高频电流也通过该小孔，使在上述美国专利2，656，508中首次阐述了的Coulte原理得到了扩展。采用适当的滤波技术，可以检测到通过小孔的细胞的低频阻抗和高频阻抗。在上述论文与美国专利中详细地叙述了这个检测方法，作为用来获得测定不透性的数据的原理。此外，只利用高频电流便能检测到细胞，此时，根据脉冲幅值随通过小孔的电流的频率改变这个事实，可以得到另外的信息。 先有技术中的问题之一是用来在小孔中产生交流场和直流场的两个独立电流源之间产生的干扰。先有技术说明将低频或直流电流源与高频电流源耦合的一个方法是二者相互并联且与检测小孔中粒子的电极并联。然而，这种耦合形式导致在两个电源之间产生干扰。当使用多路高频振荡器时，如在3，502，974号专利中所述的那样，尤其如此。两个高频调谐电路在小孔两侧耦合之处，任何细小的条件变化能使这两个频率的任何一个或二者都失调。例如液体温度或压力的飘移，或者在小孔中的一个气泡，都能在上述电路中产生问题。在P.W.Helleman与C.J.Benjamin的题为“Toa微细胞计算器”(The Toa Micro Cell Counter)(Scand J.Haemat(1969)6，Pages 69-76)中所述的那类机器中说明了这个问题，在那里振荡器调谐电路与检测器调谐电路分别并联耦合在电路中。由于这种不稳定性，虽然先有技术装置为人所知至少已有十五年了，它们仍未能取得商用效果。为了使得对足以提供不透性或血细胞粒子的高频响应的数据进行检测的原理实用化，对振荡器电路，以及将振荡器电路与传统的Coulter型传感器的其余部分相连的方法二者都需改进。 根据本专利技术的一个方面，提供了一种包含检测器装置的粒子分析器，一列粒子是通过该检测器装置的。该检测器装置具有某一确定的电阻和电抗，当一个粒子通过它时，至少其中之一是变化的。此外，该分析器还包含高频振荡器装置，该装置包括一个有源器件与一个谐振电路。该谐振电路与检测器装置耦合，从而将检测器装置的电阻与电抗包含在谐振电路中而作为它的一部分。最后，该粒子分析器还包含对振派器输出信号中，由于粒子通过检测器装置时所产生的变化进行检测的装置。 根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于测定溶液中是否存在粒子以及粒子的某些参数的粒子分析器，它包括溶液在其中通过的检测器装置，该检测器装置具有确定的电阻与电抗，且当粒子通过该装置时，至少它们其中之一是产生变化的。进而，本专利技术包含一组振荡器装置，每个提供一个不同频率的信号，还包含用来将每个振荡器装置与检测器装置作并联耦合的耦合装置。该耦合装置含有与各振荡器装置相关的电抗装置，电抗装置作一定的安排并具有一定的数值，使得由每个振荡器装置提供的信号通过一个低阻抗通路与检测器装置耦合，而通过一个高阻抗通路与其它振荡器装置耦合。最后，本专利技术包含用来当某个粒子通过检测器时对各频率及其某些参数骤行显示的装置。 下面参照附图阐述本专利技术的一个最佳实施例，各附图为 图1是改进了的粒子分析器的框图; 图2是图1所示粒子分析器的电路图，其中部分地用框图表示; 图3是有助于理解图2所示电路的一个波形图; 图4示出了一个使两个高频振荡器与粒子检测器以并联方式相耦合的耦合电路; 图5示出了一个使任意多个振荡器与粒子检测器并联耦合的耦合电路。 现在参阅图1，这里示出了改进了的粒子分析器10的框图，分析器10的核心部分包含一个在先有技术中众所周知的coulter传感器12。简略地说，传感器12包括一个存储室14、一个小孔16、一个接收室18、以及每个室中一个电极15。含有待测粒子的某种液体被置于存储室14中。液体是这样地通过小孔16的，即同时只能有一个粒子(如血细胞20)通过小孔16。含有粒子的液体然后就存在接收室18中。 为了检测通过小孔16的血细胞20，连接了一个低频电流源22。以供给通过小孔的电流。这可以用一个电池与一个电阻器串接而成，以此在Coulter传感器12的存储室14与接收室18的电极15之间供给直流电流源。同时，通过检测两个电极15之间的电压，监视小孔16两侧之间的电压。每当一个血细胞20通过小孔16时，由于该细胞使电阻增加，导致电极间的电压增加，从而所测得的电压信号中就产生一个脉冲。 为了获得血细胞20的不透电性，需要在小孔16两侧跨接一个高频振荡器/解调器24。高频振荡器/解调器24本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有一个在其中通过一串粒子的检测器（１２）的一个粒子分析器，所说的检测器（１２）具有一定的电阻（５０）和电抗（５２），当一个粒子（２０）通过它时，该电阻和电抗中至少有一个产生变化，该分析器的特性是：具有包含一个有源元件（３２）和一个谐振电路（３４）以提供一个输出信号的振荡器装置（２４），所说的谐振电路（３４）与所说的检测器（１２）联接，于是所说的电阻（５０）和电抗（５２）被包含在所说的谐振电路（３４）中而作为它的一部分；还具有用来对所说振荡器装置的输出信号因一个粒子（２０）通过所说检测器（１２）时所产生的任何变化量进行测量的传感装置（５８、６０、６２、６４、６６）。

【技术特征摘要】
US 1986-10-21 921,6541、具有一个在其中通过一串粒子的检测器(12)的一个粒子分析器，所说的检测器(12)具有一定的电阻(50)和电抗(52)，当一个粒子(20)通过它时，该电阻和电抗中至少有一个产生变化，该分析器的特征是具有包含一个有源元件(32)和一个谐振电路(34)以提供一个输出信号的振荡器装置(24)，所说的谐振电路(34)与所说的检测器(12)联接，于是所说的电阻(50)和电抗(52)被包含在所说的谐振电路(34)中而作为它的一部分；还具有用来对所说振荡器装置的输出信号因一个粒子(20)通过所说检测器(12)时所产生的任何变化量进行测量的传感装置(58、60、62、64、66)。2、按照权利要求1的分析器，它包含一个用来提供一个通过所说的检测器(12)的稳态电流的稳态电流源(22)，其特征是具有将所说的稳态电流源(22)和所说的振荡装置(24)隔离的隔离装置(26)。3、按照权利要求2的分析器，其特征是，所说的隔离装置(26)包含一个串联在所说的稳态电流源(22)和所说的检测器(12)之间的电感线圈(54)，还包含一个串联在所说谐振电路(34)和所说检测器(12)中间的电容器(56)。4、按照权利要求1或2的分析器，其特征是，所说传感装置(62，64，66)是联接在所说有源元件(32)和所说谐振电路(34)之间的。5、按照权利要求1或2的分析器，其特征是，所说电阻(50)和电抗(52)是与所说谐振电路(34)并联的。6、按照权利要求1或2的分析器，其特征是，所说振荡装置(24)至少包含两个用来提供两个不同频率(F1，F2)信号的振荡器(76，78)，每一个具有一个谐振电路(34)，所说振荡器(76，78)中的每一个是与所说检测器(12)相耦合的，所以所说检测器(12)的电阻(50)和电抗(52)包含在每个振荡器(76，78)的谐振电路(34)中，而作为该电路的一部分。7、按照权利要求6的分析器，其特征是，所说振荡器(76、78)中的每一个通过对具有由所说振荡器(76，78)中的另一个所提供的信号的频率(F1;F2)的信号进行滤波的滤波器装置(77，79)与所说检测器(12)相耦合。8、按照权利要求7的分析器，其特征是，所说滤波装置(77，79)中的每一个包含一个与所说检测器(12)和所说振荡器(76，78)中的一个相串联的振荡器回路(84，86;92，94)，该滤波器装置(77，79)是与该振荡器(76，78)相联的。9、按照权利要求8的分析器，其特征是，所说振荡电路(84，86;92，94)是调谐在所说振荡器(78，76)中的另一个的频率(F2;F1)的。10、按照权利要求7或8的分析器，其特征是，所说滤波装置(77，79)中的每一个包含一个与所说振荡器(76，78)中的与该滤波装置(77，79)相联的一个并联的陷波电路(...

【专利技术属性】
技术研发人员：瓦拉斯H科特，卡洛斯M罗德里古茨，
申请(专利权)人：库特国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]