DE2618469C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßgefäßanordnung für ein Teilchenmeßgerät nach Coulter nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Meßgefäßanordnung ist aus der vorveröffent­ lichten FR-PS 22 44 989 bekannt. Nach Fig. 10 dieser Druck­ schrift weist das Meßgefäß eine Meßöffnung auf, durch die die Suspension strömt. Eine teilchenfreie Flüssigkeit wird über eine Kammer der Rückseite der Meßöffnung zugeleitet. Über diese Kammer wird die durch die Meßöffnung hindurch­ getretene Suspension und die teilchenfreie Flüssigkeit ab­ gezogen. Die Meßöffnung ist in einem Rubinplättchen ange­ bracht, das fest mit der Meßgefäßwandung verschmolzen ist. Nachteilig ist, daß bei dieser Meßgefäßanordnung das Meßge­ fäß mit Halteblock ausgetauscht werden muß, wenn für Unter­ suchungszwecke eine andere Meßgefäßöffnungsgröße gewünscht wird, oder wenn sich die Meßöffnung im Laufe der Zeit in unzulässiger Weise größenmäßig verändert hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßgefäßan­ ordnung zu schaffen, bei der vermieden wird, daß das ge­ samte Meßgefäß ausgetauscht werden muß, wenn für Untersuchungs­ zwecke unterschiedliche Meßöffnungsgrößen einzusetzen sind oder wenn sich die Meßöffnungsgröße in unzulässiger Weise ver­ ändert hat.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merk­ malen des Patentanspruches 1.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß die Meßöffnung allein ohne das Meßgefäß austauschbar ist; hierdurch wird Material eingespart und somit werden die Herstellungskosten verringert. Zum anderen ist der Austausch der Meßöffnung wesentlich einfacher durchzuführen als der gesamte Austausch eines Meßgerätes.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht dreier Tastöffnungsmodule gemäß der Erfindung, die an einem Gefäß mit der zu untersuchenden Teilchensuspension angebracht sind,

Fig. 2 eine auseinandergezogene, perspektivische Darstellung eines der Tastöffnungsmodule nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1,

Fig. 4 einen vergrößerten Schnitt durch einen Teil des Moduls und des Gefäßes gemäß Fig. 3, der die Tastöffnungsbüchse und den Spülströmungsdurchgang enthält,

Fig. 5 eine Ansicht ähnlich Fig. 4 einer alternativen Ausführungs­ form mit einer eingesetzten Mantelströmungsdüse und

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der Mantelströmungsdüse in Fig. 5.

Das erfindungsgemäße Tastöffnungsmodul ist für elektronische Teilchenanalysiergeräte von "Coulter" vorgesehen. Das Prinzip eines sogen. "Coulter"-Zählers ist besonders den US-PS 26 56 508 und 32 99 354 zu entnehmen.

In Fig. 1 sind an einem Behälter oder Gefäß 12 drei Tastöffnungs­ module 10 angebracht. Im Prinzip kann jede Anzahl Tastöffnungs­ module 10 vorgesehen werden.

Der Behälter 12 enthält die zu untersuchende Probenlösung 14. Eine Abdeckplatte 16 besitzt zum Füllen des Behälters eine Probenzulauföffnung 18. Ein Ablauf 19 gestattet über Leitungen und Ventile des Entleeren des Behälters. An einer Seitenwand 20 des Behälters 12 sind mehrere ringförmige Augen 22 angeformt, deren konzentrische Durchgänge 24 mit dem Behälterinneren ver­ bunden sind. Im Ausführungsbeispiel sind entsprechend den drei Modulen 10 auch drei Augen 22 vorhanden.

Das Tastöffnungsmodul 10 umfaßt ein Gehäuse 26 mit zwei Kammern 28, 30. Die Kammer 28 weist ein blindes Ende 29 auf und nimmt am offenen Ende 31 eine Elektrodenkabelanordnung 32 auf, die die Signalelektrode 34 des zugehörigen "Coulter"-Zählers trägt. (Der Behälter 12 ist üblicherweise mit der Erdungselektrode 25 ausgerüstet). Der Kabelsatz 32 ist in die Kammer 28 dicht eingesetzt, beispielsweise über einen Dichtring 36, so daß kein Fluid aus dem offenen Ende 31 der Kammer austreten kann. Elektrische Leitungen 38 verbinden die Elektrode 34 mit dem Detektor des "Coulter"-Zählers. Die Kammer 30 geht durch das Gehäuse 26 und nimmt einen Objektivlinsensatz 40 auf, der zur visuellen Untersuchung der tatsächlichen Öffnung des verwendeten Tastöffnungsplättchens des Moduls dient. Der Linsensatz 40 gemäß Fig. 1 und 3 enthält einen Spiegelsatz 41, der ein Bild auf einen Spiegel wirft. In Fig. 2 ist der Satz 40 als Mikro­ skop ohne den Satz 41 dargestellt. Eine rechteckige Fassung 42 verlängert die Kammer 30 des gegossenen Gehäuses 26 und schließt dieses nach dem Einsetzen des Tastöffnungshalters 44 ab. Der Tastöffnungshalter 44 sitzt austauschbar über Dichtringe 46, 46′, die in ringförmigen Taschen 48, 49 auf gegenüberliegenden Seiten 43, 45 des Halters angeordnet sind, in der Fassung 42 des Gehäuses 26. Die Dichtringe 46, 46′ drücken auf die gegenüberliegende Innenseite der Fassung 42, wenn der Halter 44 in der Fassung 42 festgemacht wird.

Wie besonders aus Fig. 2 hervorgeht, ist der Tastöffnungshalter 44, der die Tastöffnung des "Coulter"-Zählers trägt, vollständig vom Gehäuse 26 abnehmbar. Zum Austausch einer Tastöffnung wird der Halter 44 einfach aus der Fassung 42 gezogen und ein neuer Halter 44 mit einer anderen Tastöffnung in die Fassung 42 einge­ setzt, ohne daß das ganze Modul 10 ausgetauscht werden muß.

Der Tastöffnungshalter 44 besteht gemäß Fig. 2 und 4 aus einem Kubus aus transparentem Kunststoff, beispielsweise schlagfestem Polystyrol oder einem anderen Material, das mit den verwendeten Reagenzien nicht reagiert. Der Halter soll Licht mit möglichst wenig Verzeichnungen durchlassen. Ein vertikaler Durchgang 72 und ein dazu senkrechter Querdurchgang 47 gehen durch den Halter 44. Der vertikale Durchgang 72 ist an den Seiten 43, 45 des Halters in den ringförmigen Taschen 48, 49 offen. Die nicht durchbrochene Wand 50 des Tastöffnungshalters 44 bildet das blinde Ende 51 der Kammer 30, wenn der Halter gemäß der Zeichnung so in der rechteckigen Fassung 42 sitzt, daß sich der Linsensatz 40 am geschlossenen Ende 51 befindet. Eine zylindrische Ver­ längerung 52 links am Gehäuse des Halters 44 trägt die Höhlung oder die Einlaßöffnung 45′ konzentrisch zum Querdurchgang 47 im Halter 44. Der Hohlraum 45′ dient auf an sich bekannte Weise zur Aufnahme einer Tastöffnungsbüchse 54 mit der Tastöffnung 56. Die Tastöffnung 56 kann sich auch in einer nicht gezeigten Scheibe oder einem Plättchen befinden, wobei die Scheibe oder das Plättchen im Hohlraum 45′ angeordnet ist.

Die Tastöffnungsbüchse 54 ist im Hohlraum 45′ durch Kitt oder dgl. gehalten. Wie bereits erwähnt, ist die Verlängerung 52 außen der Öffnung 24 im Auge 22 des Behälters 12 angepaßt, so daß das Modul 10 auf den Behälter 12 aufsetzbar ist, wobei die Verlängerung 52 teleskopartig in die Öffnung 24 greift. Ein Dichtring 55 in der Nut 58 auf der Verlängerung 52 dichtet diese in der Behälteröffnung ab und verhindert den Austritt von Fluid.

Eine nicht gezeigte Reinigungselektrolytquelle führt über die Leitung 60 zum Modul 10 und über den Fitting 62 in die Kammer 28. Ein anderer in die Kammer 28 gehender Fitting 64 ist zum Spülen und Säubern des Moduls von zugeführtem Fluid über die Leitung 66 mit einem nicht gezeigten Reinigungsisolator verbunden. Ein Fitting 68, in den Boden des Fassungsteiles des Gehäuses 26 geschraubt, fluchtet mit seinem Durchgang mit diesem und öffnet sich in die Bodentasche 49. Der Fitting 68 gemäß Fig. 3 tritt auf den Dichtring 46′, wodurch der Halter 44 fest in der Fassung 42 sitzt. Der Fitting 68 ist zur Fassung 42 der Kammer 30 offen und über eine Leitung 70 mit einem nicht gezeigten Sammelbehälter oder Isolator verbunden, der evakuierbar ist.

Der Durchgang 72 im Tastöffnungshalter 44 ist am einen Ende 74 zur Kammer 78 und am anderen Ende 76 zum Fitting 68 offen. Die Dichtringe 46, 46′ dichten den Übergang des Durchganges 72 am offenen Ende zur Kammer 28 und zum Fitting 68, so daß eine flüssigkeitsdichte Verbindung entsteht. Ein Umleiter oder Vor­ sprung 78 im Durchgang 72 am geschlossenen Ende 50 reicht im Durchgang bis zu einer Stelle in nächster Nähe der Tastöffnung 56, so daß eine Verengung 80 im Durchgang 72 entsteht. Reinigungs­ elektrolyt kann dem Modul 10 durch die Leitung 70 unter Vakuum zugeführt werden, wobei der Elektrolyt in die Kammer 28 gelangt, durch das Eingangsende 74 in den Durchgang 72, um den Vorsprung 78 an der Verengung 80 vorbei und danach aus dem Durchgang 72 durch den Fitting 68 und die Leitung 70 zum Abfallisolator austritt. Diese Strömungsrichtung des Elektrolyten ist in Fig. 4 durch den Pfeil 71 angedeutet.

Es sei angenommen, daß die Tastöffnung 56 verstopft ist. Der Unterdruck im Durchgang 72 am Ende 76 läßt Elektrolyt hinter die Tastöffnung 56 fließen. Die Geschwindigkeit der Elektrolyt­ strömung an der Verengung 80 vorbei wird erhöht, so daß hinter der Tastöffnung eine Wasch- oder Spülströmung wirkt. Wenn die Tastöffnung im Betrieb des "Coulter"-Gerätes offen ist, wird die Probe 14 zu dem Zeitpunkt in das Tastöffnungsmodul 10 ge­ saugt (Pfeile 73), in dem der Elektrolyt hinter der Tastöffnung 56 passiert. Der Reinigungselektrolyt spült die durch die Tast­ öffnung kommende Probe aus der die Verengung 80 umgebenden Zone, verhindert das Einstreuen von Teilchen in den Durchgang 72 und damit auch eine Verwirbelungswirkung unerwünschter Wirbelströme. Die Wasch- oder Spülwirkung der Elektrolytströmung hinter der Tastöffnung 56 wird so gewählt, daß sämtliche in das Tast­ öffnungsmodul gebrachten Teilchen erfaßt und abtransportiert werden, so daß das Auftreten störender, fremder Signale verhindert wird.

Die Verengung 80 hinter der Tastöffnung 56 bewirkt ohne große Reinigungselektrolytmengen eine sehr hohe Elektrolytströmungs­ geschwindigkeit. Ein Kriterium für die Wirksamkeit des Tast­ öffnungsmoduls 10 besteht darin, daß die Strömungsgeschwindig­ keit der Reinigungselektrolytströmung nach unten an der Tast­ öffnung vorbei größer ist als nach oben gerichtete Komponenten von hinter der Tastöffnung entstehenden Wirbeln, so daß Teilchen, die bereits gemessen wurden, aus dem Bereich der Zone der Verengung 80 gespült werden und daß keine Teilchen hinter der Tastöffnung in die in Strömungsrichtung unmittelbar davor liegende Zone aufsteigen können, wo sie Fehlerimpulse erzeugen könnten.

Bei der modifizierten Ausführungsform des Moduls 10 nach den Fig. 5 und 6 befindet sich eine Düse 82 zwischen dem Behälter 12 und der Tastöffnungsbüchse 54, wobei der Düsenabschnitt 84 der Düse 82 in der Nähe der Tastöffnung 56 endet. Ein zusätzlicher Durchgang 86 im Modul 10 führt zur Reinigung Elektrolyt in Pfeilrichtung 88 um den Tastöffnungseingang zum Durchtritt in den Bereich der Verengung 80. Der Elektrolyt 88 bildet um die Düse eine etwa rohrförmige Mantelströmung, wenn die Suspension 14 die Düse passiert. Dadurch wird die Suspension unmittelbar vor dem Eintritt in die Tastöffnung 56 vom Elektrolyten 88 um­ schlossen, so daß die Mantelströmung des Elektrolyten 88 die Suspension direkt in die Tastöffnung führt. Anschließend wird die Suspension auf die oben beschriebene Weise vom Elektrolyten 71 aus dem Bereich der Verengung 80 gespült.

Claims (16)

1. Meßgefäßanordnung für ein Teilchenmeßgerät nach Coulter mit einem Gefäß für eine Probe einer Teilchensuspension und mit einem Meßgefäß, das mindestens eine während der Meßphase von der Suspension durchströmte Meßöffnung auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgefäß (26) eine Fassung (42) aufweist, in der ein Halter (44) für die Meßöffnung (56) abnehmbar angeordnet ist.

2. Meßgefäßanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gefäß (12) für eine Probe mindestens eine Öffnung (24) aufweist, in die der Halter (44) für die Meßöffnung (56) passend hineinragt.

3. Meßgefäßanordnung nach den Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgefäß (26) eine erste Kammer (28) eine zweite Kammer (30) besitzt, daß in der zweiten Kammer (30) der in das Gefäß für die Probe (12) ragende Halter (44) für die Meßöffnung (56) liegt, daß dieser Halter (44) einen Durchgangskanal (72) von der ersten Kammer (28) zur zweiten Kammer (30) bil­ det, der über die Rückseite der Meßöffnung (56) verläuft, daß die erste Kammer (28) einen Anschluß (60) für eine Quelle für eine teilchenfreie Flüssigkeit besitzt, daß der Auslaß (70) des Durchgangskanals (72) mit einer Flüssigkeitsfördervorrichtung verbunden ist, und daß der Halter (44) für die Meßöffnung (56) einen im Durch­ gangskanal (72) in der Nähe der Meßöffnung (56) eine Verengung (80) bildenden Vorsprung (78) besitzt.

4. Meßanordnung nach Patentanspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweite Kammer (30) eine rechteckige Fassung (42) für den Halter (44) der Meßöffnung (56) besitzt.

5. Meßgefäßanordnung nach Patentanspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der in die Öffnung (24) des Gefäßes (12) für die Probe ragende Teil (52) des Halters (44) für die Meßöffnung (56) einen Dichtring (55) besitzt.

6. Meßgefäßanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der in die Öffnung (24) des Gefäßes (12) für die Probe ragende Teil (52) des Halters (44) für die Meß­ öffnung (56) einen zylindrischen (45′) für eine Büch­ se (54) besitzt, in der sich die Meßöffnung (56) befindet.

7. Meßgefäßanordnung nach einem der vorhergehenden Patent­ ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (44) für die Meßöffnung (56) ein geschlossenes Ende (51) auf­ weist, das die Abschlußwand (50 ) der zweiten Kammer (30) des Meßgefäßes (26) bildet, und daß der Vorsprung (78) an dieser Abschlußwand (50) angebracht ist.

8. Meßgefäßanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (44) für die Meßöffnung (56) kubusförmig ist.

9. Meßgefäßanordnung nach einem der vorhergehenden Patent­ ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem op­ tisch klaren Kunststoff besteht.

10. Meßgefäßanordnung nach Patentanspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Halter (44) für die Meßöffnung (56) auf gegenüberliegenden Seiten (43, 45) um die Enden des Durchgangskanals (72) mit ringförmigen Taschen (48, 49) versehen ist und daß in jeder Tasche ein Dichtring (46, 46′) liegt, der an der gegenüberliegenden Innenseite der zweiten Kammer (30) anliegt.

11. Meßgefäßanordnung nach Patentanspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Andrückmittel (68) mit mindestens einem Dichtring (46′) zusammenwirken, diesen zusammendrücken und den Halter (44) für die Meßöffnung (56) in der zwei­ ten Kammer (30) festhalten.

12. Meßgefäßanordnung nach Patentanspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Andrückmittel (68) ein am Dichtring (46′) angreifender Schraubfitting ist.

13. Meßgefäßanordnung nach einem der vorhergehenden Patent­ ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Kammer (28) ein Elektrodenanschlußsatz (32) und in der zweiten Kammer (30) ein optischer Linsensatz (40) ange­ ordnet ist.

14. Meßgefäßanordnung nach einem der vorhergehenden Patent­ ansprüche, gekennzeichnet durch eine zwischen dem Gefäß (12) für eine Probe und der Meßöffnung (56) angeordnete Düse (82), die einen in der Nähe der Meßöffnung endenden vorspringenden Abschnitt (84) besitzt.

15. Meßgefäßanordnung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch einen weiteren Durchlaßkanal (86), der teilchenfreie Hüll­ flüssigkeit dem Eingang der Meßöffnung (56) zuliefert.

16. Meßgefäßanordnung nach Patentanspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die den Durchlaßkanal (86) passierende Flüssigkeit um die Düse (84) eine Mantelströmung (88) bildet.