[其他]粒子產(chǎn)生的電脈沖的剪輯方法與裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86103646
• 申請(qǐng)日: 1986-05-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN86103646A
• 公開(kāi)（公告）日: 1986-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 哈維夫·J·當(dāng)斯坦;約翰·G·哈費(fèi)爾德;保羅·克奈特;哈維·J·波德格尼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 科特電子有限公司
• 主分類號(hào): H03K5/00
• 分類號(hào): H03K5/00;G01N27/00
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 陸麗英

本發(fā)明涉及到利用“排除方法”來(lái)剪輯電脈沖，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及到要在粒子分析器產(chǎn)生的作為粒子分析結(jié)果的大量電脈沖中排除某些電脈沖。正如遍布世界的第2，656，508號(hào)美國(guó)專利和幾個(gè)序號(hào)順序連接的改進(jìn)專利中所揭示的那樣，這類裝置中的一種通用型的裝置采用庫(kù)爾特（Coulter）檢測(cè)原理。采用庫(kù)爾特檢測(cè)原理的產(chǎn)品已由許多公司制造和銷售，主要的一家公司是庫(kù)爾特電子公司（Coulter Electronics Inc），這些產(chǎn)品用商標(biāo)COULTER COUNTER和COULTER來(lái)鑒別。

按照庫(kù)爾特檢測(cè)原理，當(dāng)懸浮于電解液中的微觀粒子通過(guò)與此粒子大小相近的電場(chǎng)微區(qū)時(shí)，在此電場(chǎng)周圍的電解液的阻抗就會(huì)產(chǎn)生瞬變。此阻抗的變化把一些激勵(lì)的能轉(zhuǎn)移到相連的電路中去，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)。在大量的生物學(xué)和工業(yè)的應(yīng)用中，把這種信號(hào)作為粒子體積的一種合情合理的準(zhǔn)確的表示法已經(jīng)得到承認(rèn)。實(shí)施第2，656，508號(hào)美國(guó)專利的裝置已在生物流質(zhì)、工業(yè)的粉塵和泥漿等方面用來(lái)計(jì)量粒子數(shù)和測(cè)量粒子的大小。

在商品化的庫(kù)爾特（COULTER）粒子分析器中微小電場(chǎng)都是通過(guò)微小又很準(zhǔn)確的園柱體通道或微孔，在二部分液體之間形成的，正如眾所周知的那樣，所研究的粒子懸浮于二部分液體之間。應(yīng)用分別置于二部分液體內(nèi)的兩個(gè)電極將電激勵(lì)能送到這兩部分液體中來(lái)，小孔是在兩部分液體間的絕緣壁上。懸浮是因攜帶著流動(dòng)性粒子流過(guò)小孔而引起的，并且當(dāng)粒子通過(guò)小孔時(shí)，由于它們各自引起的阻抗的瞬變就產(chǎn)生了許多電信號(hào)。電場(chǎng)集中在小孔處，通常隨懸浮體的實(shí)際流動(dòng)形成了流過(guò)小孔的電流。

通過(guò)計(jì)量所產(chǎn)生的信號(hào)個(gè)數(shù)可以計(jì)量通過(guò)小孔的粒子數(shù)。通過(guò)鑒別各種不同的脈沖的幅度，就能研究粒子的大小。

檢測(cè)小孔通常是很短的，其長(zhǎng)度等于或小于其直徑。如果脈沖幅度峰值是由電場(chǎng)中處在孔長(zhǎng)一半處的粒子（粒子是沿孔的軸線路徑流動(dòng)）產(chǎn)生的，則根據(jù)脈沖幅度的峰值可以得出最佳的粒子大小-體積的信息。當(dāng)電場(chǎng)中的粒子處在孔長(zhǎng)一半處時(shí)，脈沖峰值為最佳峰值的原因是這個(gè)位置離小孔進(jìn)出口的距離最遠(yuǎn)、電場(chǎng)最均勻、對(duì)通過(guò)小孔的所有其它路徑而言其電流分布也最均勻。在小孔的進(jìn)出口，孔邊處的電流密度較大，而相應(yīng)地在孔軸上的電流密度較小。這一點(diǎn)可以解釋為除了軸向路徑以外的其它電流路徑都是在孔內(nèi)軸線以外的地方，并且筆直向前。由于進(jìn)出口處軸線上的電流密度較小，所以導(dǎo)致軸線上的粒子所產(chǎn)生的瞬時(shí)信號(hào)要比粒子在其它路徑進(jìn)入和離開(kāi)小孔時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)信號(hào)小。換句話說(shuō)，在小孔邊角處的電流密度要大于軸線上的電流密度。

在軸線上通過(guò)的粒子產(chǎn)生最佳脈沖的另一個(gè)原因是當(dāng)液體通過(guò)小孔軸心時(shí)，它不需改變方向，所以在軸線路徑上電解液流動(dòng)的速度也是粒子的速度，它稍大于靠近孔邊路徑或離開(kāi)中心位置的路徑上的流動(dòng)速度。由于軸線被具有相同速度、運(yùn)動(dòng)著的液膜所包圍，所以軸線上流動(dòng)的阻力最小。這樣，粒子流過(guò)小孔通道的持續(xù)時(shí)間可以說(shuō)明粒子是否沿著原來(lái)的軸線路徑。如果脈沖持續(xù)時(shí)間用作鑒別的基礎(chǔ)，用接收到的是在軸線路徑上通過(guò)的，還是在靠近軸線路徑上通過(guò)的“粒子產(chǎn)生的電脈沖”就能建立起判據(jù)。根據(jù)這種分析，就可將所有其它路徑上的脈沖都排除掉。這種排除方法稱為“剪輯”。在美國(guó)專利第3，700，867、3，701，029、3，710，263、3，710，264和3，783，390號(hào)中已設(shè)計(jì)和示范出幾種這樣的剪輯電路。使用這種剪輯方法的商用COULTER????COUNTER分析器已出售了多年，并且具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，勝過(guò)那些缺乏剪輯特性的類似分析器。

第3，668，531號(hào)和第3，863，160號(hào)美國(guó)專利中討論了“粒子產(chǎn)生的脈沖”的中心脈沖幅度的定位問(wèn)題并提出了解決問(wèn)題的辦法。在第3，863，159號(hào)美國(guó)專利中提出了當(dāng)粒子通過(guò)孔徑中非均勻電場(chǎng)部分時(shí)，“粒子產(chǎn)生的脈沖”的幅度修正問(wèn)題。

盡管上述先有技術(shù)具有一些優(yōu)點(diǎn)，但在它們的實(shí)施和設(shè)計(jì)構(gòu)思中還需進(jìn)行某些折衷。一些商品化的脈持剪輯電路利用脈沖序列的前幾個(gè)脈沖的持續(xù)時(shí)間作為建立標(biāo)稱合格脈沖的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。因此，如果這前幾個(gè)脈沖主要是由遠(yuǎn)離孔軸的路徑通過(guò)小孔的粒子所產(chǎn)生，那么它們的持續(xù)時(shí)間就會(huì)過(guò)長(zhǎng)。還有，如果粒子的密度低，則持續(xù)時(shí)間太長(zhǎng)，不是得不出統(tǒng)計(jì)上有效的剪輯判據(jù)，就是判據(jù)無(wú)法從充分的數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)。上述的這些電路和這種設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的其它電路就會(huì)丟掉實(shí)際上是有用的脈沖而接受過(guò)多不合格的脈沖。當(dāng)粒子大小的范圍很窄（例如紅血球或白血球細(xì)胞）時(shí)，這種情況的發(fā)生可能是極少的，但是當(dāng)粒子大小的范圍很寬（象在工業(yè)上的粒子分析中的那些粒子）時(shí)，就會(huì)存在更大的問(wèn)題。