JPH0147732B2 - - Google Patents
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- JPH0147732B2 JPH0147732B2 JP8898080A JP8898080A JPH0147732B2 JP H0147732 B2 JPH0147732 B2 JP H0147732B2 JP 8898080 A JP8898080 A JP 8898080A JP 8898080 A JP8898080 A JP 8898080A JP H0147732 B2 JPH0147732 B2 JP H0147732B2
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- circuit
- particle
- counting
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06M—COUNTING MECHANISMS; COUNTING OF OBJECTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06M11/00—Counting of objects distributed at random, e.g. on a surface
- G06M11/02—Counting of objects distributed at random, e.g. on a surface using an electron beam scanning a surface line by line, e.g. of blood cells on a substrate
- G06M11/04—Counting of objects distributed at random, e.g. on a surface using an electron beam scanning a surface line by line, e.g. of blood cells on a substrate with provision for distinguishing between different sizes of objects
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- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、液体中に浮懸する血球などの粒子を
電気的または光学的に検出し、その検出パルスの
大きさから粒度を測定する粒子分析装置、詳しく
は、小型化、低コスト化をはかることができ、か
つ累積粒度分布ではなく、粒度分布を直接求める
ことができる粒子分析装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、血球などの粒子を分析する場合、血球な
どの粒子を電気的または光学的に検出し、その検
出パルスの大きさが粒子の大きさに比例すること
から、複数個の閾値レベルを設定し対応する閾値
回路を設け、それぞれの閾値回路を通過する粒子
パルスの有無から粒子パルスの大きさを判定し、
記憶回路に蓄えて分析を行つている。通常、閾値
回路としていわゆるコンパレータ(比較回路)が
用いられ、コンパレータを複数個並べて各コンパ
レータの比較電圧を所定の間隔で設定し、各コン
パレータの出力に応じて分析を行つているが、よ
り精密な測定を行うにはコンパレータの数を50
個、100個などと増加して、各レベル間の電圧差
を小さくするようにしている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来の方法および装置は、すべての粒子信
号に対し各コンパレータに同時に信号が入り、粒
子の分散度合による測定誤差が生じることはな
く、また短時間で測定が行えるなどの利点を有す
る反面、高価なコンパレータを数十個〜数百個並
べて使用する必要があり、このため装置が高価と
なり、各コンパレータの比較電圧の調整が容易で
はなく、回路が複雑であるなどの欠点を有してい
る。またこれらの欠点の他に、コンパレータから
得られた粒子の大きさに関する情報の処理の際
に、粒子パルスの間隔が数十マイクロ秒から数百
マイクロ秒と分散しており、1つのパルスについ
て処理しているときは次のパルスの入力を禁止す
るとか、パルスを平均化させるなどの措置を講ず
る必要があり、さらに回路構成が複雑となつてい
る。いずれにしても、粒子パルス1個1個をリア
ルタイムで大きさを読み取り、その情報を高速の
マイクロコンピユータを用いて処理しようする
と、少なくとも30マイクロ秒程度以下の高速の処
理時間を持つものを使用しなければならなくな
り、大幅なコストアツプとなり、平均のパルス間
隔が数百マイクロ秒であることを考慮すれば、き
わめて不経済である。さらに従来の粒子分析装置
においては、通常の粒度分布を求める場合、一
旦、累積の粒度分布を求めなければならず、この
分だけ演算時間を必要としていた。
本発明者らは、粒子検出装置と、比較回路と、
計数回路と、演算回路と、階段波形発生回路と、
タイミング信号発生回路と、読出専用メモリと、
読出書込メモリと、入力装置と、表示装置と、記
録装置とを組み合わせた粒子分析装置を開発し、
本願と同日付で特願昭55−88979号として特許出
願している。
しかし、この特願昭55−88979号の装置におい
ては、1レベルの比較回路しか用いていないの
で、依然として、累積粒度分布しか直接には得ら
れず、粒度分布を得るためには、累積粒度分布か
ら演算しなければならず、その分だけ演算時間を
要するという問題点がある。
本発明は上記の諸点に鑑みなされたもので、上
記問題点を解消して低コストで製作することがで
き、かつ累積の粒度分布を求めず直接粒度分布を
求めめることができる粒子分析装置の提供を目的
とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本願の第1の発明の粒子分析装置は、第1図を
参照して説明すれば、粒子と粒子封懸液との電気
的差異または光学的差異に基づいて粒子を検出し
粒子の大きさに比例した信号を発生する粒子検出
装置1と、この粒子検出装置に並列に接続され粒
子検出装置からの粒子信号に対して連続した複数
個の閾値を有し入力される比較電圧よりも大きい
粒子信号を通過させせる低レベル比較回路2およ
び高レベル比較回路3と、これらの比較回路を通
過する粒子信号を計数する計数回路4,5と、計
数回路に接続された演算回路8と、比較回路に接
続され1ステツプ分ずれた比較電圧を発生する階
段波形発生回路6と、この階段波形発生回路に接
続され階段状電圧波形のステツプの立上りにおい
てタイミングパルスを発生し計数回路の計数開
始、計数停止および演算回路の計数値読取りを行
うためのタイミング信号を発生させるタイミング
信号発生回路7と、演算回路に接続され演算や制
御順序が記憶された読出専用メモリ9、読出書込
メモリ10、入力装置11、表示装置13およ
び/または記録装置14とを包含することを特徴
としている。
本願の第2の発明の装置は、第4図を参照して
説明すれば、粒子と粒子浮懸液との電気的差異ま
たは光学的差異に基づいて粒子を検出し粒子の大
きさに比例した信号を発生する粒子検出装置1
と、この粒子検出装置に並列に接続され粒子検出
装置からの粒子信号に対して連続した複数個の閾
値を有し入力される比較電圧よりも大きい粒子信
号を通過させる低レベル比較回路2および高レベ
ル比較回路3区、低レベル比較回路に接続され低
レベル比較回路の出力を幾分遅延させるための遅
延回路15と、高レベル比較回路に接続され粒子
信号よりも幾分幅の広いパルスを発生させるワン
シヨツトマルチバイブレータ16と、遅延回路お
よびワンシヨツトマルチバイブレータに接続され
ワンシヨツトマルチバイブレータの出力を禁止信
号として遅延回路から出力される信号の通過、不
通過を決定するゲート回路17と、このゲート回
路を通過する粒子信号を計数する計数回路18
と、計数回路に接続された演算回路8と、比較回
路に接続され1ステツプ分ずれた比較電圧を発生
する階段波形発生回路6と、この階段波形発生回
路に接続され階段状電圧波形のステツプの立上り
においてタイミングパルスを発生し計数回路の計
数開始、計数停止および演算回路の計数値読取り
行うためのタイミング信号を発生させるタイミン
グ信号発生回路7と、演算回路に接続され演算や
制御順序が記憶された読出専用メモリ9、読出書
込メモリ10、入力装置11、表示装置13およ
び/または記録装置14とを包含することを特徴
としている。
本願の第3の発明の装置は、第5図を参照して
説明すれば、粒子と粒子浮懸液との電気的差異ま
たは光学的差異に基づいて粒子を検出し粒子の大
きさに比例した信号を発生する粒子検出装置1
と、この粒子検出装置に並列に接続され粒子検出
装置からの粒子信号にて連続した複数個の閾値を
有し入力される比較電圧よりも大きい粒子信号を
通過させる低レベル比較回路2および高レベル比
較回路3と、粒子検出装置からの粒子信号が比較
回路と並行して入るように粒子検出装置に接続さ
れたピーク位置検出回路19と、このピーク位置
検出回路、低レベル比較回路および高レベル比較
回路に接続され低レベル比較回路2から出力され
る信号がオンで、高レベル比較回路3から出力さ
れれる信号がオフのときに信号を発するゲート回
路20と、このゲート回路を通過する粒子信号を
計数する計数回路18と、計数回路に接続された
演算回路8と、比較回路に接続され1ステツプ分
ずれた比較電圧を発生する階段波形発生回路6
と、この階段波形発生回路に接続され階段状電圧
波形のステツプの立上りにおいてタイミングパル
スを発生し計数回路の計数開始、計数停止および
演算回路の計数読取りを行うためのタイミング信
号を発生させるタイミング信号発生回路7と、演
算回路に接続され演算や制御順序が記憶された読
出専用メモリ9、読出書込メモリ10、入力装置
11、表示装置13および/または記録装置14
とを包含することを特徴としている。
〔作用〕
粒子検出装置1から送られた粒子信号は2つの
コンパレータ2,3に同時に送られる。一方、階
段波形発生回路6の出力は第2図に示すように、
電圧0から出発する実線aと、一点鎖線bのよう
に、1ステツプ分だけずれた波形であり、いわゆ
る隣り合つたレベルでの比較電圧がコンパレータ
2,3に与えられる。コンパレータ2,3の出力
はそれぞれ計数回路4,5に入り、各ステツプの
各レベルのパルス数が計数さる。一方、タイミン
グパルス発生回路7は、電圧波形の各ステツプの
立上りで計数回路4,5および演算回路8にタイ
ミング信号を送り、計数回路4,5の計数開始、
計数停止および演算回路8が計数回路4,5の計
数値を読み取るためのタイミングとなる。なお第
2図における各ステツプの時間は、全測定時間を
5秒、ステツプ数を100とした場合でも50ミリ秒
となり、十分な時間間隔である。計数回路4,5
の計数値は演算回路8で読み取られるが、同時に
各計数回路4,5の差が演算回路8で計算され、
読出書込メモリ10に各ステツプごとに記憶され
る。
上記のようにして、2レベルを階段状に変えな
がら、2レベル間に入る大きさの粒子の信号の個
数を読出書込メモリ10に各ステツプごとに記憶
していくことにより、直接、粒度分布を得る。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第1図は本発明の粒子分析装置の一実施例を
示す系統的説明図である。本例の粒子分析装置
は、粒子と粒子浮懸液との電気的差異または光学
的差異に基づいて粒子を検出し粒子の大きさに比
例した信号を発生する粒子検出装置1と、この粒
子検出装置1に並列に接続され粒子検出装置から
の粒子信号に対して連続した複数個の閾値を有
し、入力される比較電圧よりも大きい粒子信号を
通過させる低レベルコンパレータ2および高レベ
ルコンパレータ3と、これらのコンパレータ2,
3を通過する粒子信号を計数する計数回路4,5
と、計数回路4,5に接続された演算回路8と、
コンパレータ2,3に接続され1ステツプ分ずれ
た比較電圧を発生する階段波形発生回路6と、こ
の階段波形発生回路6に接続され階段状電圧波形
のステツプの立上りにおいてタイミングパルスを
発生し計数回路4,5の計数開始、計数停止およ
び演算回路8の計数値読取りを行うためのタイミ
ング信号を発生させるタイミング信号発生回路7
と、演算回路8に接続され演算や制御順序が記憶
された読出専用メモリ9、読出書込メモリ10、
入力装置11、表示装置13および/または記録
装置14とを包含し、1ステツプ分ずれた比較電
圧を2個のコンパレータ2,3に与えて、各電圧
のステツプにおける粒子計数を行い、各ステツプ
における粒子数の隣り合つたステツプの差から直
接粒度分布を測定するようにしたことを特徴とし
ている。
粒子検出装置1としては、通常、粒子の浮懸液
を微細孔に通過させ、粒子と液と電気的差異に基
づいて粒子を検出し、粒子の大きさに比例した信
号を発生させる装置が用いられる。コンパレータ
2,3は比較電圧よりも大きい粒子パルス信号を
通過させる。階段波形発生回路6は第2図に示す
ような2種の階段状の比較電圧を発生し、タイミ
ングパルス発生回路7に送られ、階段状電圧波形
のステツプの立上りにおいてタイミングパルスを
発生する。入力装置11は演算の条件や出力の条
件あるいはグラフのXY軸に目盛などを指定す
る。
通常、血球などの粒子は採取した時点では、1
mm3中数百万個の高密度で存在するので、1個づ
つ測定するには濃度が高すぎ、このため数万倍に
希釈される。たとえば484万個/mm3の赤血球を5
万倍に希釈すると、1mm3中には96.8個存在する。
この液をたとえば0.25c.c.、すなわち250mm3につい
て測定すると、24200個について測定することに
なり、これをさらに1/50の分周を行うともとの
484という有効数字が得られる。単位を万個/mm3
とすればもとの484万個/mm3が得られる。さらに
24200個の測定に5秒間要したとすると、平均の
パルス間隔は約0.2ミリ秒であるが、パルス間隔
は通常ポアツソン分布を示し、数十マイクロ秒〜
数ミリ秒にわたつている。粒子の密度が高くなる
とさらにパルス間隔が短くなり、粒子が2個以上
同時に検出領域に入り、双峰性の粒子パルスとな
つたり、あるいは1つのパルスとして検出された
りする。これは粒子の検出信号がサイン2乗波を
示すためであり、約90ミクロンの微細孔に数ミク
ロンの血球を通過させると、粒子の検出パルス幅
は30マイクロ秒程度となり、したがつて検出回路
はもとより、検出回路に後属する回路の応答スピ
ードは少なくとも30マイクロ秒程度以下、数マイ
クロから数ナノ秒の応答が可能なものを用いなけ
ればならない。たとえば検出回路に、近年自動分
析装置などに多く内蔵されるようになつたマイク
ロコンピユータなどを接続しても、粒子が連続し
て検出される場合にはもはや応答は不可能であ
り、前述したように1つのパルスについて処理し
ているときには、つぎのパルスの入力を禁止した
りする措置が必要であり、正確な測定法とは言い
難い。幸いなことに、一般に用いられているパル
スロジツク回路など、たとえばコンパレータ、カ
ウンタ回路は数ナノ秒の処理スピードを有してい
るので、マイクロコンピユータなどで処理する前
に、これらの従来の素子を有効に活用することに
より、平均化されたゆつくりとした信号にスピー
ドを落とすことができる。
以上の処理を行うために、粒子検出装置1から
送られた粒子信号は2つのコンパレータ2,3に
同時に送られる。一方、階段波形発生回路6の出
力は第2図に示すように、電圧0から出発する実
線aと、一点鎖線bのように、1ステツプ分だけ
ずれた波形であり、いわゆる隣り合つたレベルで
の比較電圧がコンパレータ2,3に与えられる。
コンパレータ2,3の出力はそれぞれ計数回路
4,5に入り、各ステツプの各レベルのパルス数
が計数される。一方、タイミングパルス発生回路
7は、電圧波形の各ステツプの立上りで計数回路
4,5および演算回路8にタイミング信号を送
り、計数回路4,5の計数開始、計数停止および
演算回路8が計数回路4,5の計数値を読み取る
ためのタイミングとなる。なお第2図における各
ステツプの時間は、全測定時間を5秒、ステツプ
数を100とした場合でも50ミリ秒となり、十分な
時間間隔である。計数回路4,5の計数値は演算
回路8で読み取られるが、同時に各計数回路4,
5の差が演算回路8で計算され、読出書込メモリ
10に各ステツプごとに記憶される。
次表は読出書込メモリ10に書き込まれたデー
タの一例である。なお縦横各1列は番地を表わし
ている。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a particle analyzer that electrically or optically detects particles such as blood cells suspended in a liquid and measures the particle size from the magnitude of the detection pulse. The present invention relates to a particle analyzer that can reduce the size and cost of the particles and directly determine the particle size distribution rather than the cumulative particle size distribution. [Prior Art] Conventionally, when analyzing particles such as blood cells, particles such as blood cells are detected electrically or optically, and the size of the detection pulse is proportional to the size of the particle. Setting a threshold level and providing a corresponding threshold circuit, determining the size of a particle pulse from the presence or absence of a particle pulse passing through each threshold circuit,
It is stored in memory circuits and analyzed. Normally, a so-called comparator (comparison circuit) is used as a threshold circuit, and multiple comparators are lined up and the comparison voltage of each comparator is set at a predetermined interval, and analysis is performed according to the output of each comparator. The number of comparators must be 50 to perform measurements.
100, etc., to reduce the voltage difference between each level. [Problems to be Solved by the Invention] In the conventional method and device described above, signals are input to each comparator simultaneously for all particle signals, there is no measurement error caused by the degree of dispersion of particles, and measurements can be made in a short time. However, it requires tens to hundreds of expensive comparators to be used in parallel, making the device expensive, making it difficult to adjust the comparison voltage of each comparator, and making the circuit complicated. It has some drawbacks. In addition to these shortcomings, when processing information regarding the particle size obtained from the comparator, the intervals between particle pulses are dispersed from tens of microseconds to hundreds of microseconds, and processing is difficult for a single pulse. When this occurs, it is necessary to take measures such as prohibiting the input of the next pulse or averaging the pulses, which further complicates the circuit configuration. In any case, if you want to read the size of each particle pulse in real time and process that information using a high-speed microcomputer, you will need a computer with a high-speed processing time of at least 30 microseconds or less. This results in a significant increase in cost and is extremely uneconomical considering that the average pulse interval is several hundred microseconds. Furthermore, in conventional particle analyzers, when obtaining a normal particle size distribution, it is necessary to first obtain a cumulative particle size distribution, which requires calculation time. The present inventors have provided a particle detection device, a comparison circuit,
A counting circuit, an arithmetic circuit, a staircase waveform generation circuit,
A timing signal generation circuit, a read-only memory,
We developed a particle analysis device that combines a read/write memory, an input device, a display device, and a recording device.
A patent application was filed as Japanese Patent Application No. 55-88979 on the same date as the present application. However, since the device disclosed in Japanese Patent Application No. 55-88979 uses only a one-level comparison circuit, it is still possible to directly obtain only the cumulative particle size distribution. There is a problem in that the calculation has to be performed from the beginning, which requires a corresponding amount of calculation time. The present invention has been made in view of the above points, and is a particle analyzer that can solve the above problems, can be manufactured at low cost, and can directly determine the particle size distribution without determining the cumulative particle size distribution. The purpose is to provide the following. [Means for Solving the Problems] The particle analyzer of the first invention of the present application will be described with reference to FIG. A particle detection device 1 that detects particles by detecting particles and generates a signal proportional to the particle size, and a particle detection device 1 that is connected in parallel to this particle detection device and has a plurality of continuous threshold values for particle signals from the particle detection device. A low-level comparison circuit 2 and a high-level comparison circuit 3 that allow particle signals larger than the input comparison voltage to pass through, counting circuits 4 and 5 that count particle signals that pass through these comparison circuits, and are connected to the counting circuit. an arithmetic circuit 8 connected to the comparison circuit and generating a comparison voltage shifted by one step; and a step waveform generation circuit 6 connected to the step waveform generation circuit to generate a timing pulse at the rising edge of a step of the step voltage waveform. a timing signal generation circuit 7 that generates timing signals for starting and stopping counting in the counting circuit and reading count values in the arithmetic circuit; a read-only memory 9 that is connected to the arithmetic circuit and stores arithmetic operations and control sequences; It is characterized by including a read/write memory 10, an input device 11, a display device 13, and/or a recording device 14. The device of the second invention of the present application, which will be described with reference to FIG. Particle detection device 1 that generates a signal
and a low level comparison circuit 2 which is connected in parallel to the particle detection device and has a plurality of continuous threshold values for particle signals from the particle detection device and passes particle signals larger than the input comparison voltage; Level comparison circuit 3, a delay circuit 15 connected to the low level comparison circuit to delay the output of the low level comparison circuit, and a delay circuit 15 connected to the high level comparison circuit to generate a pulse somewhat wider than the particle signal. a one-shot multivibrator 16, which is connected to the delay circuit and the one-shot multivibrator, and which uses the output of the one-shot multivibrator as a prohibition signal to determine whether or not to pass the signal output from the delay circuit; Counting circuit 18 for counting particle signals passing through the circuit
, an arithmetic circuit 8 connected to the counting circuit, a step waveform generation circuit 6 connected to the comparison circuit and generating a comparison voltage shifted by one step, and a step waveform generation circuit 6 connected to the step waveform generation circuit to generate a step of the step voltage waveform. A timing signal generating circuit 7 generates a timing pulse at the rising edge to generate a timing signal for starting and stopping counting in the counting circuit and reading counted values in the arithmetic circuit, and a timing signal generating circuit 7 connected to the arithmetic circuit and storing calculation and control sequences. It is characterized by including a read-only memory 9, a read/write memory 10, an input device 11, a display device 13, and/or a recording device 14. The device of the third invention of the present application, which will be described with reference to FIG. Particle detection device 1 that generates a signal
A low-level comparison circuit 2 and a high-level comparison circuit 2 are connected in parallel to the particle detection device and pass particle signals from the particle detection device that have a plurality of consecutive threshold values and are larger than the input comparison voltage. A comparison circuit 3, a peak position detection circuit 19 connected to the particle detection device so that the particle signal from the particle detection device enters in parallel with the comparison circuit, this peak position detection circuit, a low level comparison circuit, and a high level comparison circuit. A gate circuit 20 that is connected to the circuit and emits a signal when the signal output from the low level comparison circuit 2 is on and the signal output from the high level comparison circuit 3 is off, and a particle signal passing through this gate circuit. A counting circuit 18 for counting, an arithmetic circuit 8 connected to the counting circuit, and a staircase waveform generating circuit 6 connected to the comparing circuit and generating a comparison voltage shifted by one step.
and a timing signal generator that is connected to this staircase waveform generation circuit and generates a timing pulse at the rising edge of a step of the staircase voltage waveform, and generates a timing signal for starting and stopping counting in the counting circuit and reading counts in the arithmetic circuit. A circuit 7, a read-only memory 9 that is connected to the arithmetic circuit and stores arithmetic operations and control sequences, a read/write memory 10, an input device 11, a display device 13, and/or a recording device 14.
It is characterized by including the following. [Operation] Particle signals sent from the particle detection device 1 are sent to two comparators 2 and 3 simultaneously. On the other hand, the output of the staircase waveform generation circuit 6 is as shown in FIG.
The solid line a starting from voltage 0 and the one-dot chain line b have waveforms that are shifted by one step, and comparison voltages at so-called adjacent levels are applied to the comparators 2 and 3. The outputs of the comparators 2 and 3 enter counting circuits 4 and 5, respectively, and the number of pulses at each level of each step is counted. On the other hand, the timing pulse generation circuit 7 sends a timing signal to the counting circuits 4 and 5 and the arithmetic circuit 8 at the rising edge of each step of the voltage waveform, and starts counting in the counting circuits 4 and 5.
This is the timing for stopping counting and for the arithmetic circuit 8 to read the count values of the counting circuits 4 and 5. Note that the time for each step in FIG. 2 is 50 milliseconds even if the total measurement time is 5 seconds and the number of steps is 100, which is a sufficient time interval. Counting circuit 4, 5
The counted value of is read by the arithmetic circuit 8, but at the same time the difference between each counting circuit 4 and 5 is calculated by the arithmetic circuit 8.
The data is stored in the read/write memory 10 for each step. As described above, by changing the two levels stepwise and storing the number of signals of particles whose size falls between the two levels in the read/write memory 10 at each step, the particle size distribution can be directly calculated. get. [Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 is a systematic explanatory diagram showing one embodiment of the particle analyzer of the present invention. The particle analyzer of this example includes a particle detection device 1 that detects particles based on electrical or optical differences between the particles and a particle suspension liquid and generates a signal proportional to the size of the particles; A low level comparator 2 and a high level comparator 3 are connected in parallel to the device 1 and have a plurality of consecutive threshold values for particle signals from the particle detection device, and pass particle signals larger than the input comparison voltage. , these comparators 2,
Counting circuits 4 and 5 that count particle signals passing through 3
and an arithmetic circuit 8 connected to the counting circuits 4 and 5,
A staircase waveform generation circuit 6 is connected to the comparators 2 and 3 and generates a comparison voltage shifted by one step, and a counting circuit 4 is connected to the staircase waveform generation circuit 6 and generates a timing pulse at the rising edge of a step of the staircase voltage waveform. , 5, a timing signal generating circuit 7 generates a timing signal for starting and stopping counting, and reading the counted value of the arithmetic circuit 8.
, a read-only memory 9 connected to the arithmetic circuit 8 and storing arithmetic operations and control sequences, a read/write memory 10,
It includes an input device 11, a display device 13, and/or a recording device 14, and applies comparison voltages shifted by one step to two comparators 2 and 3 to count particles at each voltage step. A feature of this method is that the particle size distribution is directly measured from the difference between adjacent steps in the number of particles. The particle detection device 1 is usually a device that passes a suspension of particles through micropores, detects the particles based on the electrical difference between the particles and the liquid, and generates a signal proportional to the size of the particles. It will be done. Comparators 2, 3 pass particle pulse signals that are greater than the comparison voltage. The stepwise waveform generating circuit 6 generates two types of stepwise comparison voltages as shown in FIG. 2, which are sent to the timing pulse generating circuit 7, which generates timing pulses at the rising edge of the step of the stepwise voltage waveform. The input device 11 specifies calculation conditions, output conditions, or scales on the XY axes of the graph. Normally, particles such as blood cells have 1
Since it exists at a high density of several million particles per mm 3 , the concentration is too high to measure it one by one, so it is diluted tens of thousands of times. For example, 4.84 million red blood cells/ mm3 are 5
When diluted 10,000 times, there are 96.8 pieces in 1 mm3 .
For example, if we measure 0.25 cc of this liquid, or 250 mm 3 , we will measure 24,200 pieces, and if we further divide this by 1/50, we will get the original number.
We get 484 significant figures. Unit: 10,000 pieces/mm 3
If so, the original 4.84 million pieces/mm 3 will be obtained. moreover
If it takes 5 seconds to measure 24,200 pieces, the average pulse interval is about 0.2 milliseconds, but the pulse interval usually shows a Poisson distribution and ranges from several tens of microseconds to
It lasts several milliseconds. As the particle density increases, the pulse interval further becomes shorter, and two or more particles enter the detection region at the same time, resulting in a bimodal particle pulse or being detected as a single pulse. This is because the particle detection signal shows a sine square wave, and when blood cells of several microns are passed through a micropore of about 90 microns, the particle detection pulse width is about 30 microseconds, and therefore the detection circuit Of course, the response speed of the circuit that follows the detection circuit must be at least 30 microseconds or less, and must be able to respond in the range of several microseconds to several nanoseconds. For example, even if the detection circuit is connected to a microcomputer, which has become common in automatic analyzers in recent years, it will no longer be able to respond if particles are continuously detected. When processing one pulse, it is necessary to take measures such as prohibiting the input of the next pulse, and it cannot be said to be an accurate measurement method. Fortunately, commonly used pulse logic circuits, such as comparators and counter circuits, have processing speeds of several nanoseconds, so it is possible to effectively utilize these conventional elements before processing them with a microcomputer. By utilizing this, it is possible to reduce the speed to an averaged, slow signal. In order to perform the above processing, the particle signal sent from the particle detection device 1 is sent to two comparators 2 and 3 simultaneously. On the other hand, as shown in FIG. 2, the output of the step waveform generation circuit 6 has a waveform that is shifted by one step, as shown by the solid line a starting from voltage 0 and the dashed line b, so that they are at so-called adjacent levels. A comparison voltage of is given to comparators 2 and 3.
The outputs of the comparators 2 and 3 enter counting circuits 4 and 5, respectively, and the number of pulses at each level of each step is counted. On the other hand, the timing pulse generation circuit 7 sends a timing signal to the counting circuits 4 and 5 and the calculation circuit 8 at the rising edge of each step of the voltage waveform, and the counting circuits 4 and 5 start and stop counting, and the calculation circuit 8 This is the timing to read the count values of 4 and 5. Note that the time for each step in FIG. 2 is 50 milliseconds even when the total measurement time is 5 seconds and the number of steps is 100, which is a sufficient time interval. The count values of the counting circuits 4 and 5 are read by the arithmetic circuit 8, but at the same time, each counting circuit 4,
The difference of 5 is calculated by the arithmetic circuit 8 and stored in the read/write memory 10 for each step. The following table is an example of data written to the read/write memory 10. Note that each column in the vertical and horizontal directions represents an address.
【表】【table】
以上説明したように、本発明の粒子分析装置で
は2種のレベル比較回路を使用しているので、2
レベルを階段状に変えながら、2レベル間に入る
大きさの粒子の信号の個数を読出書込メモリ10
に各ステツプごとに記憶していくことにより、直
接、粒度分布(累積粒度分布ではなく)を得るこ
とができる。
また、本発明の粒子分析装置は、コンパレータ
の比較電圧をを階段状電圧波形でスキヤンし、各
ステツプの粒子数を測定して粒度分布を分析する
ことができ、かつ計数回路によつて時間を平均化
および延長化させることができ、後属の回路をき
わめて低速の素子でまかなえるので、回路の構成
上コスト的に有効であり、装置全体を簡単化、低
コスト化することができる。また演算回路への出
力を数ミリ秒〜数十ミリ秒の平均化された間隔と
することができるので、低スピードで処理できる
低コストのマイクロコンピユータを採用すること
ができ、この点においても装置全体の小型化、低
コスト化をはかることができ、かつ従来の粒子計
数装置に内蔵が可能であり、スペース、コスト的
に有効な装置を提供することができる。さらに前
述のように、直接、粒度分布に関する情報が得ら
れるので、演算時間を短縮することができるなど
の効果を有している。
As explained above, since the particle analyzer of the present invention uses two types of level comparison circuits, two types of level comparison circuits are used.
Reading/writing memory 10 for reading and writing the number of signals of particles whose size falls between two levels while changing the level stepwise.
By storing each step, the particle size distribution (rather than the cumulative particle size distribution) can be obtained directly. In addition, the particle analyzer of the present invention can scan the comparison voltage of the comparator with a stepped voltage waveform, measure the number of particles at each step, and analyze the particle size distribution. Since it can be averaged and extended, and subsequent circuits can be made up of extremely low-speed elements, it is cost-effective in terms of circuit configuration, and the entire device can be simplified and lowered in cost. In addition, since the output to the arithmetic circuit can be averaged at intervals of several milliseconds to several tens of milliseconds, it is possible to use a low-cost microcomputer that can process at low speeds, and in this respect, the device The overall size and cost can be reduced, and the device can be built into a conventional particle counting device, making it possible to provide a space- and cost-effective device. Furthermore, as described above, since information regarding the particle size distribution can be directly obtained, it has the effect of shortening calculation time.
第1図は本発明の粒子分析装置の一実施例を示
す系統的説明図、第2図は階段波形発生回路が発
生する電圧波形図、第3図は粒度分布図、第4図
および第5図は本発明の粒子分析装置の他の実施
例を示す系統的説明図である。
1……粒子検出装置、2……低レベルコンパレ
ータ、3……高レベルコンパレータ、4,5……
計数回路、6……階段波形発生回路、7……タイ
ミング信号発生回路、8……演算回路、9……読
出専用メモリ、10……読出書込メモリ、11…
…入力装置、12……出力装置、13……表示装
置、14……記録装置、15……遅延回路、16
……ワンシヨツトマルチバイブレータ、17……
ゲート回路、18……計数回路、19……ピーク
位置検出回路、20……ゲート回路。
FIG. 1 is a systematic explanatory diagram showing one embodiment of the particle analyzer of the present invention, FIG. 2 is a voltage waveform diagram generated by a staircase waveform generation circuit, FIG. 3 is a particle size distribution diagram, and FIGS. The figure is a systematic explanatory diagram showing another embodiment of the particle analyzer of the present invention. 1... Particle detection device, 2... Low level comparator, 3... High level comparator, 4, 5...
Counting circuit, 6... Staircase waveform generation circuit, 7... Timing signal generation circuit, 8... Arithmetic circuit, 9... Read-only memory, 10... Read/write memory, 11...
...Input device, 12...Output device, 13...Display device, 14...Recording device, 15...Delay circuit, 16
...One-shot multivibrator, 17...
Gate circuit, 18... Counting circuit, 19... Peak position detection circuit, 20... Gate circuit.
Claims (1)
的差異に基づいて粒子を検出し粒子の大きさに比
例した信号を発生する粒子検出装置と、この粒子
検出装置に並列に接続され粒子検出装置からの粒
子信号に対して連続した複数個の閾値を有し入力
される比較電圧よりも大きい粒子信号を通過させ
る低レベル比較回路および高レベル比較回路と、
これらの比較回路を通過する粒子信号を計数する
計数回路と、計数回路に接続された演算回路と、
比較回路に接続され1ステツプ分ずれた比較電圧
を発生する階段波形発生回路と、この階段波形発
生回路に接続され階段状電圧波形のステツプの立
上りにおいてタイミングパルスを発生し計数回路
の計数開始、計数停止および演算回路の計数値読
取りを行うためのタイミング信号を発生させるタ
イミング信号発生回路と、演算回路に接続され演
算や制御順序が記憶された読出専用メモリ、読出
書込メモリ、入力装置、表示装置および/または
記録装置とを包含することを特徴とする粒子分析
装置。 2 粒子と粒子浮懸液との電気的差異または光学
的差異に基づいて粒子を検出し粒子の大きさに比
例した信号を発生する粒子検出装置と、この粒子
検出装置に並列に接続され粒子検出装置からの粒
子信号に対して連続した複数個の閾値を有し入力
される比較電圧よりも大きい粒子信号を通過させ
る低レベル比較回路および高レベル比較回路と、
低レベル比較回路に接続され低レベル比較回路の
出力を幾分遅延させるための遅延回路と、高レベ
ル比較回路に接続され粒子信号よりも幾分幅の広
いパルスを発生させるワンシヨツトマルチバイブ
レータと、遅延回路およびワンシヨツトマルチバ
イブレータに接続されワンシヨツトマルチバイブ
レータの出力を禁止信号として遅延回路から出力
される信号の通過、不通過を決定するゲート回路
と、このゲート回路を通過する粒子信号を計数す
る計数回路と、計数回路に接続された演算回路
と、比較回路に接続され1ステツプ分ずれた比較
電圧を発生する階段波形発生回路と、この階段波
形発生回路に接続され階段状電圧波形のステツプ
の立上りにおいてタイミングパルスを発生し計数
回路の計数開始、計数停止および演算回路の計数
値読取りを行うためのタイミング信号を発生させ
るタイミング信号発生回路と、演算回路に接続さ
れ演算や制御順序が記憶された読出専用メモリ、
読出書込メモリ、入力装置、表示装置および/ま
たは記録装置とを包含することを特徴とする粒子
分析装置。 3 粒子と粒子浮懸液との電気的差異または光学
的差異に基づいて検出し粒子の大きさに比例した
信号を発生する粒子検出装置と、この粒子検出装
置に並列に接続され粒子検出装置からの粒子信号
に対して連続した複数個の閾値を有し入力される
比較電圧よりも大きい粒子信号を通過させる低レ
ベル比較回路および高レベル比較回路と、粒子検
出装置からの粒子信号が比較回路と並行して入る
ように粒子検出装置に接続されたピーク位置検出
回路と、このピーク位置検出回路、低レベル比較
回路および高レベル比較回路に接続され低レベル
比較回路から出力される信号がオンで、高レベル
比較回路から出力される信号がオフのときに信号
を発するゲート回路と、このゲート回路を通過す
る粒子信号を計数する計数回路と、計数回路に接
続された演算回路と、比較回路に接続され1ステ
ツプ分ずれた比較電圧を発生する階段波形発生回
路と、この階段波形発生回路に接続され階段状電
圧波形のステツプの立上りにおいてタイミングパ
ルスを発生し計数回路の計数開始、計数停止およ
び演算回路の計数値読取りを行うためのタイミン
グ信号を発生させるタイミング信号発生回路と、
演算回路に接続され演算や制御順序が記憶された
読出専用メモリ、読出書込メモリ、入力装置、表
示装置および/または記録装置とを包含すること
を特徴とする粒子分析装置。[Claims] 1. A particle detection device that detects particles based on electrical or optical differences between particles and a particle suspension liquid and generates a signal proportional to the size of the particles, and this particle detection device. a low-level comparison circuit and a high-level comparison circuit that are connected in parallel and have a plurality of continuous threshold values for particle signals from the particle detection device and pass particle signals larger than an input comparison voltage;
A counting circuit that counts particle signals passing through these comparison circuits, and an arithmetic circuit connected to the counting circuit.
A staircase waveform generation circuit is connected to the comparator circuit and generates a comparison voltage shifted by one step, and a timing pulse is generated at the rising edge of the step of the staircase waveform, and the counting circuit starts counting and counts. A timing signal generation circuit that generates a timing signal for stopping and reading the count value of the arithmetic circuit, a read-only memory connected to the arithmetic circuit and storing the arithmetic and control sequences, a read/write memory, an input device, and a display device. and/or a recording device. 2. A particle detection device that detects particles based on electrical or optical differences between particles and a particle suspension liquid and generates a signal proportional to the size of the particles, and a particle detection device that is connected in parallel to this particle detection device. A low-level comparison circuit and a high-level comparison circuit that have a plurality of continuous threshold values for particle signals from the device and pass particle signals larger than an input comparison voltage;
a delay circuit connected to the low-level comparison circuit for somewhat delaying the output of the low-level comparison circuit; a one-shot multivibrator connected to the high-level comparison circuit for generating a pulse somewhat wider than the particle signal; A gate circuit that is connected to the delay circuit and the one-shot multivibrator and uses the output of the one-shot multivibrator as a prohibition signal to determine whether the signal output from the delay circuit passes or not, and counts the particle signals passing through this gate circuit. A counting circuit, an arithmetic circuit connected to the counting circuit, a staircase waveform generation circuit connected to the comparator circuit to generate a comparison voltage shifted by one step, and a step waveform generation circuit connected to the staircase waveform generation circuit to generate a step of the staircase voltage waveform. A timing signal generation circuit that generates a timing pulse at the rising edge to generate a timing signal for starting and stopping counting in the counting circuit and reading the count value in the arithmetic circuit, and a timing signal generation circuit that is connected to the arithmetic circuit and stores the calculation and control order. read-only memory,
A particle analysis device comprising a read/write memory, an input device, a display device and/or a recording device. 3 A particle detection device that detects based on the electrical or optical difference between particles and a particle suspension liquid and generates a signal proportional to the size of the particles, and a particle detection device that is connected in parallel to this particle detection device and generates a signal proportional to the particle size. A low level comparison circuit and a high level comparison circuit have a plurality of continuous threshold values for particle signals and pass particle signals larger than an input comparison voltage, and a particle signal from a particle detection device is connected to a comparison circuit. A peak position detection circuit connected to the particle detection device in parallel, a signal connected to this peak position detection circuit, a low level comparison circuit, and a high level comparison circuit and output from the low level comparison circuit are on, A gate circuit that emits a signal when the signal output from the high-level comparison circuit is off, a counting circuit that counts particle signals passing through this gate circuit, an arithmetic circuit connected to the counting circuit, and a comparator circuit connected to the comparison circuit. A staircase waveform generation circuit that generates a comparison voltage shifted by one step, and a counting circuit that generates a timing pulse at the rising edge of a step of the staircase voltage waveform to start and stop counting of the counting circuit and an arithmetic circuit. a timing signal generation circuit that generates a timing signal for reading the count value;
A particle analysis device comprising: a read-only memory, a read/write memory, an input device, a display device, and/or a recording device connected to an arithmetic circuit and in which arithmetic operations and control sequences are stored.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8898080A JPS5714739A (en) | 1980-06-30 | 1980-06-30 | Particle analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8898080A JPS5714739A (en) | 1980-06-30 | 1980-06-30 | Particle analyzer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5714739A JPS5714739A (en) | 1982-01-26 |
| JPH0147732B2 true JPH0147732B2 (en) | 1989-10-16 |
Family
ID=13957941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8898080A Granted JPS5714739A (en) | 1980-06-30 | 1980-06-30 | Particle analyzer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5714739A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5693973B2 (en) * | 2008-03-03 | 2015-04-01 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | High resolution classification |
-
1980
- 1980-06-30 JP JP8898080A patent/JPS5714739A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5714739A (en) | 1982-01-26 |
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