DE2235366A1

DE2235366A1 - Verfahren und schaltung zur stoersignalbestimmung fuer elektronische teilchenanalysegeraete

Info

Publication number: DE2235366A1
Application number: DE2235366A
Authority: DE
Inventors: William Anthony Claps
Original assignee: Coulter Electronics Inc
Current assignee: Coulter Electronics Inc
Priority date: 1971-07-22
Filing date: 1972-07-19
Publication date: 1973-02-01
Also published as: JPS539559B1; FR2146819A5; CA965843A; DE2235366C3; DE2235366B2; GB1394182A; US3781674A

Description

PATENTANWÄLTE DR. O. DlTTMANN K. L. SCHIFF DR. A, V. FÜNBR DIPL. ING. P. STREHL

8 MÜNCHEN 9O MARXAHTLFPLATZ ί&β

DA-4-966 " Beschreibung
zu der

Patentanmeldung
der Firma

Coulter Electronics Limited High Street South, Dunstable Bedfordshire LU6 3HT,England

betreffend

Verfahren und Schaltung zur Störsignalbestimmung für elektronische Teilchenanalysegerate

(Priorität: 22. Juli 1971, USA, Nr. 165 276)

Die Erfindung bezieht sich auf die Unterscheidung bzw· Unterdrückung von Störungen bei elektronischen Teilchenanalysatoren, insbesondere auf die Störungsunterdrückung für Geräte, mit denen nach dem Coulter-Meßpr^nzip Teilchensysteme untersucht werden, um eine genauere Größeninformation als bisher zu erhalten. ■ \

Das Coulter-Meßprinzip ist in!der US-PS .2 656'508 (DP 964 810) beschrieben. Nach diesen Prinzip tritt eine ; momentane Änderung der elektrischen Impedanz des Elektroly-

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ten im Bereich eines elektrischen Feldes geringer Abmessungen ein, wenn ein im Elektrolyten suspendiertes mikroskopisches Teilchen durch das Feld hindurchtritt. Diese Impedanzänderung leitet einen Teil der Erregungsenergie in die zugehörige Schaltung ab, so daß ein elektrisches Signal erzeugt wird. Ein derart erzeugtes Signal bildet ein hinreichend genaues Maß für das Teilchenvolumen für die meisten biologischen und industriellen Zwecke. Das Gerät nach der US-PS 2 656 508 und der US-PS 3 259 842 (deutsche Patentanmeldung P 16 98 537.8) wird zur Zählung und Größenbestimmung von Teilchen in biologischen Fluiden, industriellen Pulvern und Schlämmen usw. verwendet. Es ist unter dem Warenzeichen "Coulter Counter" (Coulter-Zähler) bekannt.

Bei kommerziellen Ausführungsformen des nach dem Coulter-Meßprinzips arbeitenden Teilchenanalysators wird das kleine elektrische Feld durch einen mikroskopischen Kanal, eine mikroskopische öffnung oder ein mikroskopisches Fenster gebildet, das in einer isolierenden Wandung zwischen zwei Flüssigkeitsmassen vorgesehen ist, in denen die zu untersuchenden Teilchen suspendiert sind. Die elektrische Erregungsenergie wird den beiden Flüssigkeiten mittels jeweils in diesen an-. geordneten Elektroden zugeführt. Man läßt die Teilchensuspension durch das Fenster hindurchfließen und die elektrischen Signale werden durch die momentanen Impedanzänderungen erzeugt, die durch die jeweiligen, durch das Fenster hindurchtretenden Teilchen erzeugt werden. Das elektrische Feld ist in dem Fenster konzentriert, wobei normalerweise ein elektrischer Strom zusammen mit der Suspension durch das Fenster hindurchtritt.

Durch Zählung der erzeugten Signale können bis zu mehreren tausend je Sekunde durch das Fenster hindurchtretende Teilchen gezählt werden. Durch Unterscheidung zwischen verschiedenen Impulsamplituden können Untersuchungen hinsichtlich der Teilchengröße und -verteilung durchgeführt werden. Wegen ihrer Größenunterschiede können verschiedene Teilchenarten identifiziert werden»

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Bei der Erzeugung von· Teilchensignal-en entstehen jedoch auch Störsignale. Die Störsignale haben normalerweise im Vergleich zu den Nutzsignalen geringe Amplituden, so daß sie durch Unterscheidung bzw. Unterdrückung mittels eines niedrigen Schwe'llwerts ausgeblendet werden können. Die Schwellwertunterscheidung bzw. -unterdrückung hat sich gemäß der· genannten US-PS 3 259 842 bei der Größenbereichsanalyse bewährt. Bei der Analyse von Teilchensystemen mit einem weiten Bereich von Teilchengrößen, wie es beispielsweise bei industriellen Untersuchungen der Fall ist, sind die durch die· Störungen verursachten Schwierigkeiten nicht einfach durch einen geringen Schwellwert zu lösen, da die Amplitude von kleinen Nutzsignalen oftmals angenähert oder ebenso groß ist wie die mancher Störsignale. Auch werden die Störsignale oftmals den Teilchenimpulsen überlagert, was die Amplitudenunterscheidung weiter erschwert. Die Störungsbestimmung bzw. -unterdrückung ist daher nach wie vor schwierig.

Eine weitere bei Impulsverarbeitungsgeräten bestehende Schwierigkeit, die auch bei nach dem Coulter-Meßprinzip arbeitenden Teilchenanalysatoren vorliegt, besteht darin, daß die maximale Ansprechgeschwindigkeit geringer sein kann als die Geschwindigkeit bzw. die einlaufende Menge an Eingangsdaten. Wenn Datenimpulse mit einer höheren Geschwindigkeit einlaufen, als das Analysegerät sie verarbeiten kann, gehen entweder einige der Daten verloren oder sie werden im Analysegerät insgesamt verzerrt oder fehlerhaft verarbeitet. Wenn bei dem Gerät gemäß der US-PS 3 259 842 zwei Teilchen in den Meßbereich des Teilchenmeßfensters eintreten, so daß die beiden durch die Teilchen erzeugten Impulse zu nahe aneinander liegen, als daß das zweite genau analysiert werden könnte, wird durch eine Schaltung das Gerät gesperrt, so daß es auf den zweiten Impuls nicht anspricht. Statistische Untersuchungen haben gezeigt, daß, wenn eine eine genügende Datenmenge liefernde Probe vorliegt und unter der Annahme, daß der angenommene Impuls ein Nutz- bzw. Datenimpuls und kein Störsigri'al ist, diese Arbeitsweise, bei der der erste Impuls angenommen und der zweite zurückgewiesen wird, zu sehr befriedegenden Teil-

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chenverteilungsergebnissen führt. Ist der erste Impuls ein Störimpuls, so wird die Störung analysiert und der Nutzimpuls zurückgewiesen. Dies ist nicht zulässig, wenn dieser Zustand im Vergleich zur Gesamtmenge der Datenimpulse häufig eintritt, insbesondere wenn die Datenimpulse eine geringe Amplitude haben.

• Bisher werden die Auswirkungen von Störungen durch sorgfältige Auslegung der Schaltung auf das mögliche Minimum verringert, um die Störungen selbst zu verringern. Ferner werden Störungsunterdrückungssclialtungen und niedrige Schwellenwerte verwendet. Damit hat sich bisher bei der Teilchenanalyse das oben erwähnte Verfahren der Annahme des ersten und Zurückweisung des zweiten Impulses als zufriedenstellend erv/iesen. V/egen der immer höheren Anforderungen an die Genauigkeit und die verschiedenen kommerziellen Verwendungen des Teilchenanalysators muß jedoch die StörungsbeStimmung und -unterdrückung' weiter verbessert Worden.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit Hilf e der erfindungsgemäßen Schaltung werden die Störsignale dadurch unterschieden, daß die Anstiegszeit, d.h. die Dauer der Stirnflanke jedes vom Ausgang des Teilchenmeßteils des Analysators abgegebenen Signals gemessen wird. Eine andere Definition der Anstiegszeit ist die Zeit eines Impulses vom "Tal" zwischen zwei Signalen bis zur nächsten Spitze. Sämtliche Signale, deren Anstiegszeit geringer ist als ein vorherbestimmtes Minimum, werden zurückgewiesen, während alle anderen zu den nachfolgenden Stufen des Analysators geleitet werden. Die vorher-. bestimmte minimale Anstiegszeit ist eine Funktion der Probonsuspension und der bekannten Variablen des Teilchenanalysators.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Störsignalunterscheidung zur Anwendung bei der elektronischen Analyse von Teilchen, bei der von jedem Teilchen ein teilchonerzeugter Impuls abgeleitet wird, zeichnet sich dadurch aus, daß als normal die

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minimal zulässige Anstiegszeit für teilchenerzeugte Impulse bestimmt wird, daß die Anstiegszeit sämtlicher Störsignale und Teilchenimpulse festgestellt wird, daß die festgestellten Anstiegszeichen mit dem Normal verglichen werden, daß sämtliche festgestellten Signale und Impulse, deren Anstiegszeit kürzer ist als das Normal, zurückgewiesen bzw. unterdrückt werden, und daß sämtliche festgestellten Signale und Impulse, deren Anstiegszeit größer ist als das Kormal, angenommen werden.

Die erfindungsgemäße Storsignalbestimmugsschaltung zur Verwendung bei elektronischen Teilchenanalysegeräten, bei denen für jedes Teilchen ein teilchenerzeugter Impuls abgeleitet wird,' zeichnet sich aus durch eine Schaltung zur Bestimmung der minimalen zulässigen Anstiegszeit für teilchenerzeugte Impulse als Normal,durch eine Schaltung zur Feststellung der Anstiegszeit der Störsignale und der Teilchenimpulse, die dieser zugeführt werden, durch eine Schaltung zum Vergleich der festgestellten Anstiegsζeiten mit dem Normal, durch eine Schaltung zur Zurückweisung bzw.- Unterdrückung sämtlicher festg_e_ stellter und verglichener Signale und Impulse, deren Anstiegszeit kürzer ist als das Normal, und durch eine Schaltung zur Annahme sämtlicher festgestellter und verglichener ,Signale und Impulse, deren Anstiegszeit größer ist als das Normal.

Anhand der in der beigefügten Zeichnung dargestellten

Ausführungsbeispiele wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das Blockschaltbild eines mit einer erfindungsgemäßen Störungsbestimmungs- bzw. Unterdrückungsvorrichtung versehenen Teilchenanalysators;

Fig. 2 in einem schematischen Teilschnitt den öffnungs- bzw. Fensterbereich eines nach dem Ooulter-Meßprinzip aufgebauten Teilchenanalysators;

Fig. 3 in einem Diagramm die Darstellung von Signalen, die sich aus Störungen und aus durch das Fenster hindurchtretenden Teilchen ergeben; und

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Fig. 4 das schematische Schaltbild eines Ausführungsbei- · * spiels der Störungsunterdrückungsschaltung.

Das in Fig. 1 gezeigte System enthält das Gestell und den Detektorteil eines typischen Teilchenanalysators 10, der nach dem Coulter-Meßprinzip arbeitet, einen Impulshöhenanalysator 12, eine zwischen den Detektor und den Impulshöhen- * analysator in Reihe geschaltete Schwellwerteinrichtung 14-, die aus einer einfachen Schaltung mit niedrigem Schwellwert bestehen kann, eine den Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Störungsbestimmungs- oder Unterdrückungsschaltung 16 und ein Gatter 18, das zum Eingang des Impulshöhenanalysators 12 führt. Das "Gestell" kann einen ersten Behälter zur l'ufnahme einer Suspension der zu untersuchenden Teilchen und einen zweiten Behälter zur Aufnahme der Suspension enthalten, nachdem diese durch das Fenster in einem der Behälter durchgetreten ist. Dieser Behälter wird allgemein als Meß- oder Fensterröhre bezeichnet. Das Gestell enthält ferner Einrichtungen zum Pumpen und Messen des Fluids. Zwei Elektroden sind an einander gegenüberliegenden Enden des Fensters angeordnet, wobei eine Impedanzänderung im Weg des Fensters infolge des Vorhandenseins eines Teilchens in dem-. selben dazu führt, daß die Elektroden das Teilchen messen bzw. "fühlen". Diese Elektroden bilden den Eingang des Detektorteils, der in einem einfachen Beispiel einen Verstärker darstellt. Die US-PS 3 259 842 beschreibt das Gestell und ein Ausführungsbeispiel des Detektor- bzw. Meßteils.

Fig. 2 zeigt einen stark vergrößerten Querschnitt des Teils einer Fensterröhre 20 mit einer Mündung 22, über der ein ringförmiges Plättchen 24 befestigt ist. In der. Mitte des Plättchens 24 ist eine mikroskopische öffnung 26 vorgesehen, die das oben erwähnte Meßfenster bildet. Die Teilchensuspension 28 strömt durch das Meßfenster 26, durch das gemäß Fig.2 gerade ein kleines Teilchen 30 und darauf ein größeres Teilchen 32 hindurchgetreten sind.

Fig. 3 zeigt die sich ergebenden teilchenerzeugten Im-209885/0972

pulse 30 und 32. Der Impuls 32 ist im Verhältnis größer, ·- da das Teilchen 32 größer ist als das Teilchen 30. Fig. 3 zeigt weiter den niedrigen Schwellenpegel 14, der von der Schwellwerteinrichtung 14 abgeleitet ist. Es sind mehrere Störsignale .34, 36, 38, 40 und-42 dargestellt. Diese Signale könnten bei bekannten Analysatoren gezählt werden oder zu einer Zurückweisung der Teilchenimpulse 30 und 32 führen. Sie sollen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung voneinander unterschieden werden.

Gemäß Fig. 3 haben die teilchenerzeugten Impulse und 32-ein allgemein glockenförmiges Profil, während die Störsignale eine spitze Form haben. Die teilchenerzeugten Impulse sind nicht stets symmetrisch noch haben sie stets eine einfache stetige Krümmung über ihre Maximalamplitude. So können' die Impulse zuweilen zwei Hocker aufweisen. Beobachtungen und Untersuchungen haben jedoch ergeben, daß die Stirnflanke der Teilchenimpulse sich von der Stirnflanke der meisten Störsignale unterscheidet. Die Gründe für die unterschiedliche Gestalt dürften im Rahmen der vorliegenden Beschreibung nicht interessieren. Sie rühren hauptsächlich aus den physikalischen und elektrischen Bedingungen des Durchtritts eines Teilchens durch das Meßfeld des Fensters 26. , ■

Einige der Parameter des Systems, die die Form der Teilchenimpulse beeinflussen, sind die Größe des Meßfensters 26, dTer Strömungsdurchsatz der Suspension 28 durch das Fenster, die elektrische Impedanz der Suspension und der elektrische Strom oder das Feld, die die Bahn durch das Fenster umgeben. Obwohl diese Parameter.von Zeit zu Zeit in einem bestimmten Gerät Änderungen unterworfen sind und bei vei'sclri f'douoi] Geräten- die Fenster unterschiedlich groß sein können, bleibt die Grund-Impulsform im wesentlichen die gleiche, d.h. die ; üjrnflynke der Impulse hat eine größere Anstiegszeit alo die·-»ti.· is ten otörsignalo.

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Die Anstiegszeit bedeutet die Zeitdauer von der minimalen Signalamplitude bis zur maximalen Amplitude während eines Verlaufs in einer Richtung, d.h., es wird vom Tal bis zur Spitze des Impulses gemessen. In Fig. 3 liegen die Anstiegszeiten der Störsignale 34 "bis 42 zwischen den Zeiten ty, bis t₂, t-2 bis t^, tr-, bis t_g, t~ bis t^_Q bzw. t^ bis t^. Die Anstiegszeiten der Teilchenimpulse 30 und 32 liegen zwischen den Zeitpunkten t,- und tg bzw. t^ bis- t^,^.

Die Anstiegszeiten der Teilchenimpulse sind bedeutend langer als die der Störsignale. Die Anstiegszeit kann daher die Basis für die Störungsunterscheidung und -unterdrückung bilden.· Diese Funktion hat die Störungsbestimmungsschaltung bzw. der Diskriminator 16. Dieser kann verschiedene Kombinationen von Elementen enthalten, nämlich beispielsweise Impulsform-Analyse- und Meßeinrichtungen, Stirnflankentrigger, Integratoren, Analog- und Digitalwandler, Komparatoren usw.. Den Hauptbestandteil eines solchen Diskriminators bildet die Messung der Anstiegszeit eines Signals und der Vergleich dieser Anstiegszeit mit dem Annahmönormal. Dieses Normal ist die minimale Anstiegszeit des kleinsten Teilchenimpulses, der vom Analysator verarbeitet werden soll. Signale mit einer Anstiegszeit, die höher ist als der Normalwert, werden als Teilchenimpulse betrachtet und vom Diskriminator zum Impulshöhenanalysator 12 (mit den im folgenden noch zu erwähnenden Ausnahmen) geleitet, während alle anderen Signale zurückgewiesen werden-.

•Es sei für die folgende Beschreibung angenommen, daß das Annahmenormal 4 Mikrosekunden beträgt. Diese Zeitdauer liegt in Fig. 3 zwischen den Zeitpunkton t^,- und t.g. Wie leicht zu erkennen ist, sind die Anstiegszeiten der Teilchenimpulse 30 und 32 wesentlich größer als das Normal, während die Anstiegszeiten der Störsignale kleiner als das Normal sind. Eine Ausnahme bildet das Signal 36» dessen Anstiegszeit zwischen t, und t^ größer als 4 Mikrosekundon sei. .

Der erfindungsgemäße Störunp;sd:i.akriminator unterdrückt 209886/0972

die Störsignale,34, 38, 40 und 42, die an seiner Eingangsklemme 44 einlaufen. Das Signal 36 und die Impulse 30 und werden angenommen.

Ohne die Schwellwerteinrichtung 14 und das Gatter 18 wurden das Signal 36 und die Impulse 30 und 32 von der Ausgangsklemme 46 des Diskriminators weiter zum Impulshohenanalysator 12 laufen. Durch die Schwellwerteinrichtung 14 und' das Gatter 18 werden nur solche Impulse und Signale, deren Amplitude größer ist als der Schwellenpegel 14 durch das Gatter 18 vom Ausgang des Diskriminators 16 zum Impulshohenanalysator 12 weitergegeben. Demzufolge sperren die Signale 36 und-40, die kleiner sind als der Schwellenpegel 14, das 'Gatter 18. Das vom Diskriminator durchgelassene Signal 36 kann daher am Impulshohenanalysator .12 nicht empfangen werden. Der Impulshohenanalysator 12 empfängt nur die teilchenerzeugten Impulse 30 und 32, während sämtliche Störsignale zurückgewiesen werden. '

Das oben beschriebene Beispiel stellt einen Idealzustand dar. Tatsächlich können einige Störsignale erzeugt werden, die den niedrigen Schwellenpegel überschreiten und deren Anstiegszeit größer ist als das Unterdrückungsnormal des Diskriminators. Trotzdem wird durch das beschriebene Verfahren und die Schaltung ein großer Teil der Störsignale zurückgewiesen. Versuche haben gezeigt,, daß ein großer Teil der nicht zurückgewiesenen Störsignale nach anderen Kriterien und Schaltungen identifiziert werden kann, so daß die gesamte Teilchenanalyse wesentlich verbessert wird,

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Störungsdiskriminators 16. Dies ist nicht das notwendigerweise, einfachste und" andererseits kein kompliziertes Gerät. Es ist jedoch äußerst zuverlässig und kann leicht in Teilchenanalysatoren eingebaut v/erden. Es ist besonders einfach und billig in Änalysatoren einzubauen, die einen Taktimpulsgenerator aufweisen.

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Zusätzlich zu einem Taktgenerator 48 ist die einzige weitere Hauptkomponente eine Mehrfunktionsschaltung in Form eines Zählelements 50. Ein einfaches 4-Bit-Binärzähler-Ghip erfüllt die notwendigen Zähl- und Vergleichsforderungen. Ein Zählelement 50, das mehrere verschiedene Zählwert-Ausgänge aufweist, kann "bei verschiedenen Teilchenanalysatoren verwendet werden und liefert verschiedene Zeitunterseheidungs-Normale. Ein NAND-Gatter 52 und eine Umkehrstufe 54 vervollständigen die Störungsbestimmungsschaltung 16.

Ein 4-Bit-Chip enthält im wesentlichen 4 hintereinander geschaltete Flip-Flops init einem gemeinsamen Rücksetzeingang R', einem Taktimpuls eingang CLK, der das erste Flip-Flop speist, wobei jedes Flip-Flop an seiner Ausgangsklemme ein bezogenes binäres Zähl-Ausgangssignal liefert. Für das hier gewählte Beispiel seien die Ausgangssignale als 1-, 2-, 4- und 8-p- s-Ausgangssignale bezeichnet.

Gemäß Fig. 4 bildet der Rücksetzeingang R des '. Zählers 50 den Eingang zum Diskriminator 16. Er ist mit der Eingangsklemme 44 an den Detektor des Teilchenanalysators angeschlossen (Fig. 3)j so. daß er sämtliche Signale und Impulse empfängt.

Je nach den Polaritätsbedingungen kann es notwendig sein, eine nicht gezeigte Umkehrstufe einzufügen, so daß der Rücksetzeingang R Eingangssignale empfängt, deren Polarität entgegengesetzt der vom Analysator 10 übertragenen ist. Die Rückenflanke jedes Impulses und Signals setzt den gesamten Diskriminator 16 zurück, so daß der Zähler 50 zur Messung der Dauer der nächstfolgenden Stirnflanke oder Anstiegszeit bereit ist. Während der Rücksetzerregung (Rückenflanke) ist der Zähler gesperrt und spricht auf die Taktimpulse nicht an, die am Eingang CLK empfangen werden können. Hierdurch wird weiter verhindert, daß am 4-p- s-Ausgang "4^" und an der Ausgangsklemme 46 ein Ausgangssignal erzeugt wird. i)urch das fehlende Ausgangssignal wird das Gatter 18 gesperrt.

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Die Punktion des. Störungsdiskriminators 16 der Fig.4 soll nunmehr anhand der in Pig. 3 gezeigten Signale erläutert werden. Während der Zeit von t_Q bis ty, erfolgt die Rücksetzung. Damit kann der Zähler zwischen t^ und tp Taktimpulse empfangen. Das NATiD-Gatt er 52 schaltet zwischen den Zeiten ty, und tp die Taktimpulse durch, da vom 4-/* -Ausgang der Umkehrstufe 52 kein Sperrsignal zugeführt wird. Wie erwähnt, ist die Zeitspanne zwischen ty, und tp ge"ringer als 4 MikroSekunden. Daher endet die Anstiegszeit, bevor die Taktimpulse den Zähler bis in den 4-/>-Ausgangszustand fortgeschaltet haben. Wenn bei tp die Spitze erreicht ist und das Signal 34- zum Minimum bei ty, zu fallen beginnt, erfolgt die Rücksetzung und der Zähler wird gelöscht. Bis zu diesem Zeitpunkt wurde vom Diskriminator kein Datensignal abgegeben.

Während der Anstiegszeit des Signals 36 zwischen den Zeitpunkten t^ bis t., werden die Taktimpulse wieder in den Zähler eingespeist. Da diese Dauer größer als 4 MikroSekunden ist, liegt an der 4-μ.—Ausgangsklemme ein Ausgangssignal an, und damit ein entsprechendes Eingangssignal von der Klemme 46 am Gatter 18. Sobald das 4-/λ.-Signal erzeugt wird, speist die Umkehrstufe 54 ein Sperrsignal zum NAND-Gatter 52* Hierdurch wird jede weitere Zählung verhindert. Da das Signal 36 durch die Schwellwerteinrichtung 14 wie oben -beschrieben, blockiert wird, kann das 4-yw--Ausgangssignal nicht durch das Gatter 18 hindurchlaufen.

Durch die Rückenflanke des Signals 36 erfolgt zwischen den Zeitpunkten t^, und t^ die Rücksetzung. Zum Zeitpunkt t^ wird das 4-/*--Ausgangssignal beendet, so daß das NAND-Gatter 52 wieder eingeschaltet wird_o Der Teilchenimpuls 3O₁ dessen Anstiegszeit zwischen den Zeitpunkten tj- bis t_fi größer als 4 Mikrosekunden ist, führt zu einem logisch getreuen Ansprechen des Diskriminators 16 in der gleichen Weise wie das Störni-gnal 36. Da der Impuls 30 die Schwellenspannung 14 jedoch übersteigt, wird das sich ergebende Daten-Ausgangssignal durch das Gatter 18 zum Impulshöhenanalysator 12 weitergeschaltet. Die Zurückweisung bzw. Unterdrückung der Signale 38,

40 und 42 sowie die Annahme des Impulses 32 dürften aus den obigen Erläuterungen ohne weiteres klar sein.

Die Erfindung erstreckt sich auch auf durch besondere Bedürfnisse oder Gegebenheiten bedingte Abwandlungen.

Patentansprüche

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Claims

DA-4966 · Pat ent ansprühe he

1. Verfahren zur Störsignalbestimmung bei der elektronischen Teilchenanalyse, bei der von jedem Teilchen ein teilchenerzeugter Impuls abgeleitet wird, dadurch gekennz eichnet, daß die minimal zulässige Anstiegszeit der teilchenerzeugten Impulse als Normal bestimmt wird, daß die Anstiegszeit sämtlicher Störsignale und Teilchenimpulse festgestellt wird, daß die festgestellten Anstiegszeiten mit dem Normal verglichen werden, daß sämtliche, festgestellten Signale und Impulse zurückgewiesen werden, deren Anstiegszeit geringer ist als das Normal, und daß sämtliche festgestellten Signale und Impulse angenommen werden, deren Anstiegszeit größer ist als: das Normal.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Normalwertbestimmung hauptsächlich abhängig ist von durch das Verfahren und das Gerät zur Teilchenanalyse vorgegebenen Parametern.

3· Verfahren nach Anspruch 1¹ oder 2, dadurch gekennze i c hnet, daß der Vergleich in digitaler Form erfolgt.

4-, Verfahren nach Anspruch 3» dadurch g e k e η η -

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zeichnet, daß die festgestellten Anstiegszeiteri binär gezählt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche-1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchenanalyse nach dom Coulter-Teilchenmeßprinzip erfolgt.

6. Schaltung zur Störsignalbestimmung für elektrische Teilchenanalysegeräte, bei denen für. jedes Teilchen ein teilchenerzeugter Impuls abgeleitet wird, gekennzeichnet durch eine Schaltung (50; 4/*) zur Bestimmung der für teilchenerzeugte Impulse minimal zulässigen Anstiegszeit als Normal, durch eine Schaltung (48, 50, 52) zur Feststellung der Anstiegszeit der dieser zugeführten Störsignale und Teilchenimpulse, durch eine Schaltung (50, 52, 4/t) zum Vergleich der festgestellten Anstiegszeiten mit dem Normal, durch eine Schaltung (50) zur Zurückweisung sämtlicher festgestellter und verglichener Signale und Impulse, deren Anstiegszeit kürzer ist als das Normal, und durch eine Schaltung (46, 50, 4 μ.} zur Annahme sämtlicher festgestellter und verglichener Signale und Impulse, deren Anstiegszeit größer ist als das Normal.

7. · Schaltung nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Bestimmungs-, Feststellungs-, Vergleichs-," Zurückweisungs- und Annahmeschaltungen ein

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gemeinsames Schalt element.,-.(50) umfassen, und in der Hauptsache aus diesem bestehen. . ■ _:

8. Schaltung nach Anspruch 7» dadurch g e k e η η Z^e i c h η e t_T daß das Schaltelement (50) so gewählt (4/W-) ist, daß es auf jede der festgestellten Anstiegszeiten anspricht, wenn diese ein digitalisiertes Maß des Normals

überschreiten. . _;

9. Schaltung nach Anspruch 8, g e k e η η ζ e i c h η et durch einen Taktimpulsgenerator (48), durch den . dem gemeinsamen Schaltelement (50) eine Zeitbasis vorgegeben wird, so daß das digitalisierte Maß auch ein Zeit« maß darstellt. -

10. Schaltung nach Anspruch 9» -g ©kennzeichne t durch ein zwischen einen Taktimpulseingang (CLK) des gemeinsamen Schaltelements (50) und den Taktimpulsgenerator (48) eingefügtes Gatter (52),das ferner so an*« geschlossen (54, 4 /U.) ist, daß es, auf die Annahme jedes verglichenen Signals oder Impulses durch das gemeinsame Schaltelement (50) anspricht, so daß die Taktimpulse'für Zeiten außerhalb der Anstiegszeit des Signals oder Impulses gegenüber dem gemeinsamen Schaltelement gesperrt

-^ werden. - .

11. Schaltung nach einem der Ansprüche 7.bis 10, da- . _*. durch geke nn zeichnet, daß das gemeinsame

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Schaltelement (50) einen Rücksetzeingang (R) aufweist,' der zum Rücksetzen des gemeinsamen Schaltelements nach jeder Anstiegszeit an seinem Eingang (44) jeden Impuls und jedes Signal empfängt.

12. ' Schaltung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß daa gemeinsame Schaltelement aus einem Zählelement (50) besteht.

13. Schaltung nach Anspruch 12, dadurch g e k e η η - ζ e i'6 h η e t, daß das Zählelement (50) ein Binärzähler ist.

14. , Schaltung nach Anspruch 12 oder 13» dadurch gekennz eichnet, daß das Zählelement (50) mehrere Ausgänge (1^. ,_2yu, 4/λ , 8 J*) aufweist, die je eine unterschiedliche Anstiegszeitdauer vorgeben.

15· Schaltung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, gekennzeichnet durch die Verbindung mit einnem elektronischen Teilchenanalysator (10) zur Erzeugung der teilchenerzeugten Impulse (30, 32), und einer Einrichtung (44) zur Zufuhr der Impulse zu der Schaltung.

16. Kombination nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß der Toxlchenanalysator (10) aus einem nach dem Coulter-Teilchenmeßprinzip arbeitenden Teilchen-

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analysator besteht, und daß dessen Teilchendetektorteil einen Ausgang aufweist, der. an den Eingang (44) der Störsignalbestimmungsschaltung ^16) angeschlossen ist.

17. Kombination nach Anspruch 15 oder 16, gekennz'e i c h η e t durch ein an den Ausgang (4-6) der Schaltung (16) angeschlossenes Koinzidenzgatter (18) und durch eine Einrichtung (14) mit einem niedrigen Schwellwert,, die parallel zu der Schaltung (16) geschaltet ist und einen Steuereingang zum Koinzidenzgatter (18) aufweist.

18. Kombination nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch einen an den Ausgang des Koinzidenzgatters (18) angeschlossenen Impulshohenanalysator (12).

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