JPH0324626B2

JPH0324626B2 -

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Publication number: JPH0324626B2
Application number: JP58033000A
Authority: JP
Inventors: Ii Ooeru Robaato
Original assignee: KUURUTAA CORP
Current assignee: KUURUTAA CORP
Priority date: 1983-03-04
Filing date: 1983-03-02
Publication date: 1991-04-03
Also published as: FR2542110A1; AU1124483A; CA1206559A; NL8300783A; CH654925A5; GB2136561B; GB8303440D0; DE3307789A1; DE3307789C2; GB2136561A; AU563027B2; JPS59159046A; FR2542110B1

Description

【発明の詳細な説明】発明の分野及び従来技術の説明本発明は流体中の微小粒子を分類する装置、特
に粒子を含む液体の噴流を振動させてその噴流の
表面に波動を生じさせ、点滴に分裂させた後にこ
れら点滴を粒子の特性に従つて分類し下流で捕集
するようにした装置に関するものである。

上述した種類の装置はフロー式細胞計測分類シ
ステムと称することができ、医学の研究や診断に
おいて血球やその他の生物細胞の高速分析用に使
用されている。血球やその他の生物細胞のような
微小粒子を含む液体（試料）の噴流に適当な高周
波振動を与えると噴流は粒子を含む微小部分に分
裂する。“点滴”とはこのようにして分裂させた
粒子含有液体の微小部分を意味する。このように
粒子を含む液体の噴流を振動させてこの噴流を点
滴に分裂させ、これら点滴をそれに含まれる粒子
の特性に従つて分離分類する装置は公知であり、
米国特許第4038556号、同第3963606号、同第
3710933号及び同第3380584号、「SCIENCE」
VOl.198、1977年10月14日発行、pp149−157等に
開示されている。

米国特許第4038556号には液体中に懸濁されて
いる一群の微小粒子の各粒子の数種類の特性を同
時に光学的に測定する方法及び装置が開示されて
いる。

米国特許第3963606号には液体中の粒子を所定
の特性に従つて分離する装置であつて、電気的遅
延を噴流形成孔から粒子が出射して分裂点に達す
るまでの時間に等しく調整する装置を具える粒子
分離装置が開示されている。

米国特許第3710933号には液体中に懸濁された
微小粒子を予め選択した所定の特性に基づいて自
動的に分析及び分類する装置が開示されている。

米国特許第3380584号には電気パルスにより音
響結合ドライバを駆動して粒子含有流体を振動さ
せるようにした粒子分離装置が開示されている。

「SCIENCE」VOl.198、pp149−157にはフロ
ー式細胞計測装置が開示されている。この装置で
は流体の流れの中の生物細胞からのけい光をレー
ザビームとの交点で測定し、注目する細胞を含む
点滴を流体の流れからえり分けている。これらの
特許及び文献を参考にすると本発明は一層良く理
解される。

噴流を振動させて点滴に分裂させるようにした
細胞分類装置の使用における重要な問題は、噴流
が点滴に分裂する点が変化し、一定しない点にあ
る。検出点に対する分裂の精密な瞬時が変化する
と、装置は細胞分類装置にならなくなつて未知の
細胞を含む水又は食塩水溶液の分類装置になつて
しまう。即ち、分裂点が変化すると、不所望な粒
子を分類してしまうという不所望な結果を生じて
しまう。斯る分裂点の変化はフローチヤンバに入
り込んだ気泡や噴流噴射口の部分的閉塞のような
機械的な結合係数の変化によることが多い。ま
た、不所望な光の存在のような光学的妨害のため
にストロボ光源を用いて細胞分類中の噴流の分裂
点を観察することは実現できない。このため、現
在の分類装置はモニターを必要としている。

発明の概要本発明の目的は、点滴発生装置において懸濁液
噴流の点滴分裂点より前の噴流表面上の一点にお
ける波動の振幅の変化を測定して斯る変化が発生
したときこれを指示しようとすることにある。

本発明の他の目的は点滴分裂点に重要な変化が
生じたときに粒子分析及び分類装置の分類動作を
自動的に禁止させることにある。

本発明の更に他の目的は噴流の表面上の一点に
おける波動の振幅の変化から得られた情報を用い
てこの点における波動の振幅のレベルをもとの状
態に戻すようにすることにある。

その他の目的は本発明の以下の詳細な説明を読
むと明らかになる。

懸濁微小粒子を含む液体の噴流は点滴を発生す
るのに好適な周波数で振動する。この周波数は噴
流噴射口の直径に依存して通常20〜40KCであり、
例えば76ミクロンの噴射口に対しては32KC、50
〜60ミクロンの噴射口に対しては40KCである。
噴流は噴射口において圧電結晶により小さな振動
が与えられる。この振動は噴流の表面に波動又は
定在波を生じ、この波動は噴流が進むにつれて生
長し、ついに下流で点滴に分裂する。噴流に沿つ
た任意の点における波動の振幅は点滴分裂点から
この点までの距離の関数であり、このことはスタ
ンフオード大学のスタンフオード研究所のリチヤ
ードジー．スイートの論文SEL−64−004
（1964年３月）に記載されている。本発明では固
定の一点における波動の振幅をモニターする。こ
の一点におけるこの振動の変化は分裂点の変化を
表わす。前述の米国特許に開示されている光学式
細胞分類装置に照射源として使用されているレー
ザビームを本発明のモニター装置の集中光線源と
して利用する。この検査レーザビームは噴流の固
定の一点に射突し、散乱してレーザビームと同一
平面内に噴流に垂直な散乱光のローブ（葉状）パ
ターンを発生する。既知のように、この散乱レー
ザ光は噴流の表面波動により変調される。これが
ため、この変調は細胞の光散乱を測定する際には
不所望な現象であり、通常は装置において除去し
ている。本発明ではレーザ光散乱面内にフオトダ
イオードを配置して斯る変調を検出する。このフ
オトダイオードの出力を電圧に変換し、この電圧
を用いて、(1)オペレータに噴流が点滴に分裂する
点に変化が生じたことを視覚的に又は聴覚的に知
らせること、(2)噴流に与える振動の強さを自動的
に制御して噴流のモニター点における波動の振幅
をもとの振幅に戻すこと、(3)装置を自動的に不作
動にすることができるようにする。本発明の実施
に当つてはこれらの機能の任意の１つ又は任意の
組み合わせを用いることができる。

必要に応じ、前記検査レーザビームの他に第２
の集中光線源を用いて点滴分裂点に近い点におい
て噴流の波動の振幅をモニターすることができ
る。この場合、この点における波動は大きいので
この点から得られる信号は大きくなる。このとき
フオトダイオードは噴流から散乱される又は反射
される光を受光するよう慎重に配置する。

本発明の一つの特徴は、噴流の表面の波動によ
り変調された集中光ビーム（例えばレーザビー
ム）の変調率に比例する直流レベルを有する整流
出力に応答する急速変化検出器を含む分類動作禁
止回路を提供することにある。その変化検出器は
粒子分析装置の分類動作を禁止するリレードライ
バラツチ機構を、噴流の波動の振幅に重要な変化
が生じたときに制御する。この回路にはオペレー
タリセツト装置と警報装置を設け、必要に応じ変
化のタイプを変化検出器からの出力に基づいて表
示することができるようにする。

本発明のもう一つの特徴は、噴流の波動の変化
がゆつくりである場合に圧電結晶により噴流に与
える振動の強さを変化させる自動利得制御
（AGC）ループシステムを提供することにある。
上述の整流出力をAGCループの制御電圧として
用いる。このループシステムは圧電結晶に供給さ
れる電力を制御する。この結果、噴流の表面上の
波動の精密な振幅補正を得ることができる。
AGCシステムを動作禁止制御することにより点
滴分裂点の初期設定をすることができる。

実施例の説明以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

各図において同一の部分は同一の符号で示して
ある。

第１図のブロツク図は破線１０で２部分に区分
してある。破線の左側にあるシステムの構成素子
はフロー式細胞計測分類システムと称されている
既知のタイプの粒子分析分類システムに通常存在
するものである。斯る既知の分類システムの一例
は米国のクールターエレクトロニクス社により製
造販売されているTPS及びEPICSシリーズの装
置がある。図には粒子分析分類装置の種々の構成
素子のうち本発明の動作の説明に必要なもののみ
を示した。破線１０の右側にある構成素子は本発
明による部分を構成し、これらは既知の粒子分析
分類装置に付加及び結合されて本発明の目的を達
成する。以下において明らかとなるように、粒子
分析分類システムの通常の信号路の２個所に自動
利得制御（AGC）部と、リレードライバラツチ
機構を含む分類動作禁止部が挿入してある。

先ず、破線１０の左側に示す既知の粒子分析分
類システムを簡単に説明する。この装置は噴流を
発生する第１手段を具え、本例ではこの手段はフ
ローチヤンバ１２を具え、このチヤンバには塩溶
液（通常13p.s.i.g）が加圧注入され、微小噴射口
１４（システムの用途に応じて50μ〜200μの直径
を有する）から噴射して液体の噴流１６を形成す
る。試料（血球又は生物細胞のような微小粒子の
懸濁液）は管１８を経てフローチヤンバ１２内に
注入される。噴射口１４の下方で点滴分裂点より
上方（前）において噴流１６を光源又は放射源２
０（通常レーザビーム）で検査し、試料中の微小
粒子の光応答（通常散乱光及びけい光）を同様に
分裂点前及び上方でセンサシステム２２で検出す
る。

フローチヤンバ１２は放射源２０より上方の位
置において、単一振動手段又は、分裂点の位置を
制御する第２手段、本例では圧電結晶組立体２
４、に装着支持され、これによりチヤンバ１２は
高周波数で振動される。チヤンバ１２が振動する
周波数は噴射口１４の選択した直径に依存し、通
常20〜40KCである。これらの振動は噴流１６の
表面に小さな波動を生じ、この波動は公知の表面
張力効果により生長していき、ついに分裂点２６
で噴流を点滴２８に分裂せしめる。この規則正し
く振動された噴流の分裂の様子を第９図に示す。
噴射口１４のノズルから分裂点２６までの正確な
距離は初期波動の振幅に逆比例する。この波動の
大きさは、システムの機械的結合係数が一定に保
たれている場合には圧電結晶に供給される信号電
圧の振幅に比例する。しかし、あいにくこの機械
的結合係数に変化を生ずるいくつかの因子があ
り、これら因子は除去することが難かしい。これ
らの因子としてはフローチヤンバ１２の液中には
いり込む気泡及び細胞の破片のようなくずによる
噴射口１４の部分的閉塞がある。

圧電結晶は電力増幅器３０により駆動される。
この電力増幅器３０はその入力信号を周波数発生
器３２から可変ポテンシヨメータ３４を経て取り
出すので、ポテンシヨメータ３４を用いて結晶２
４に供給される信号の振幅を変えることができ、
従つて常規分裂点２６を変えることができる。ポ
テンシヨメータ３４は結晶２４を駆動する電力増
幅器の粗い補正源として作用する。ライン３６は
本発明の構成素子がない場合におけるポテンシヨ
メータ３４から電力増幅器３０への常規接続路を
示す。本発明のシステムでは従来のシステムには
存在しないスイツチ５９を後述の目的のために組
み込む。

センサ２２には分類論理回路３８が接続され、
この回路において検出器（図示してないがセンサ
２２の一部を形成する）から得られた信号を一組
の基準回路に供給してこれら信号を発生する粒子
を捕捉すべきか否かを決定する。捕捉すべき場合
には、その決定を分類遅延装置４０により、その
粒子が検出点から分裂点に到達するまでの間遅延
させる。次いで分類パルス形成回路４１により分
類パルスを形成し、電力増幅器４３で増幅して噴
流に、所望の粒子を含む点滴が噴流から分裂する
時点に、電圧として供給する。この印加電圧のた
めに点滴は帯電された状態で分裂する。これら点
滴は強い定電界中を通過し、帯電された点滴はこ
の電界中を下方に進行する間に水平方向に偏向さ
れる。これがため帯電された点滴は帯電されなか
つた点滴と異なる通路を走行し、異なる捕集容器
内に落下し、これにより粒子の物理的な分類又は
分離が達成される。この処理の代表的な分類速度
は4000粒子／秒である。尚、米国特許第3380584
号には分離捕集のために粒子含有噴流の下流部分
に電圧を印加して帯電する方法が、また
「CLINICAL CHEMISTRY」vol.19、No.８、
1973年のフユレツト、ボナー、スイート及びハー
ツエンバーグの論文には同一の目的のために噴流
の上流部分に電圧を印加する方法が開示されてい
る。

以上のシステムは従来既知であり、本発明は微
小粒子を分析分類するこの従来の方法及び装置を
特許請求するものでなく、斯る装置は前述の米国
特許及び文献に関示されている。

本発明は任意の固定の一点における噴流の表面
上の波動の振幅と点滴分裂点の位置との関係を利
用して点滴分裂点の変化を検出するものである。
前述したように、波動の振幅は分裂点に近づくに
つれて大きくなる。噴流に沿つた任意の所定の一
点における波動の振幅の増大は分裂点が近くなつ
たことを表わし、その振幅の減少は分裂点が遠く
なつたことを表わす。本発明の装置は分裂点の位
置をモニターして次の３つの効果の任意の一つを
実行する。(1)分裂点の変化を計器により視覚的
に、又はアラームにより聴覚的に報知する。(2)分
裂点に速い変化が生じた場合に分類処理を禁止
し、アラームを鳴らす。(3)分裂点の変化が小さく
ゆつくりの場合に自動利得制御ループにより分裂
点をもとの位置に自動的に迅速に戻す。

第１図のブロツク図の破線１０の右側のシステ
ム構成部は破線１０の左側の既知の粒子分析分類
装置に結合された本発明による部分であり、強い
集束光ビーム２０が噴流１６に衝突して噴流１６
により散乱された光を検出するフオトダイオード
又は検出器４４を含む検出装置を具える。第１図
のブロツク図の破線１０の左側のシステム構成部
の非電子構成部分の拡大図を第１０図に示す。こ
の散乱光は２つの成分、即ち噴流１６のサイズと
光ビーム２０（例えばレーザ）のパワーに比例す
るDC成分と、検出点２１（検査光ビームが噴流
１６に射突する点）における噴流１６の波動と検
査光ビーム２０（レーザ）のパワーに比例する
AC成分とを有する。ダイオード４４は電流モー
ドで動作し即ち低インピーダンスで終端して、リ
ニアな光パワー−電流関係を発生させると共にダ
イオード容量の影響を減少して最大の帯域幅が得
られるようにする。フオトダイオード４４は演算
増幅器４６を含む分裂点制御装置に結合する。こ
の増幅器４６はインピーダンス変換増幅器として
動作し、ダイオード４４からの電流を電圧に線形
変換する。この増幅器４６からの出力をAC増幅
器４８を含むAC経路と、DC増幅器５０を含む
DC経路に分割する。

AC経路は本発明の実行に使用される基本情報、
即ち噴流上の波動の振幅を含む。フオトダイオー
ド検出器４４で発生された波動信号の振幅は小さ
いため、この信号をAC増幅器４８により10³程度
の増幅率で増幅する。このAC経路の信号対雑音
比を改善するためにAC増幅器の帯域幅は圧電結
晶２４に供給される駆動信号の周波数の範囲に制
限する。

噴流１６のサイズは試料粒子のテストラン中は
一定に維持され、めつたに変化しないので、DC
成分は噴流１６のサイズ及びレーザ２０のパワー
に比例し、DC増幅器５０を含む経路のDCレベル
の変化はレーザパワーの変化とみなすことができ
る。DC経路からの信号はAC経路内の電圧制御利
得増幅器５２の利得を制御してAC経路の信号を
レーザパワーに関し正規化し、その結果としてレ
ーザ２０のパワーが変化する度に装置を再較正す
る必要がないようにする。DC経路の出力を用い
て別の方法で、検出点２１から分裂点２６までの
距離の測定値からレーザパワーの変化の影響を除
去することもできる。

電圧制御増幅器５２からのAC信号は整流器５
４（好適には全波整流器）により整流して、噴流
１６上の波動の振幅に比例すると共に検出点２１
から分裂点２６までの距離に比例するDC信号を
リード線５６上に発生させる。これに使用し得る
好適な全波整流器の一例の詳細を第８図に示す。

本発明ではリード線５６上のDC電圧を３つの
態様に使用する。最も簡単な使用例は変調率メー
タ５８を駆動して噴流１６の分裂点２６の位置に
ついての可視表示を与えるものである。適正に目
盛を定めることにより、斯るメータ５８を用いて
基準設定手段又は可調整ポテンシヨメータ３４を
手動的に調整し、既知の分析分類装置の常規接続
ライン３６を用いて後述するAGCシステムをバ
イパスすることにより分裂点２６を手動的にセツ
トすることができる。メータ５８はいつも使用で
きるよう常時接続しておく。

リード線５６上のDC電圧（整流器５４の出力）
は自動利得制御（AGC）ループの制御電圧とし
て用い、これにより接続ライン６０を経て圧電結
晶トランジスジユーサ２４を附勢する電力増幅器
３０に精微な補正を加えて分裂点２６のドリフト
の精微な補正を行なうことができる。このAGC
ループを使用するときは常規接続ライン３６はス
イツチ５９により切り離すこと勿論である。この
AGCループは出力端子６５、入力端子６９及び
制御端子７１を有し、リード線６６を経てリード
線５６上の電圧が供給される制御装置又はAGC
増幅器６４を具え、この増幅器は電圧制御利得増
幅器５２の回路と同様に第７図に示すように構成
される。適当な双極単投スイツチ５９をリード線
３６と３７との間に接続する。粒子分析分類シス
テムを特定の点滴遅延時間に初期設定する必要が
あるときはスイツチ５９によりAGCループをシ
ステムから切り離す。適正な遅延時間が設定され
た後に、AGCシステム６４を働かせて所望の分
裂点を維持する。AGCの駆動前に、出力端子V₀
（リード線３７）の電圧をポテンシヨメータ６７
と零位計６８を用いて常規接続ライン３６上の電
圧と同一振幅に調整し、斯る後にスイツチ５９を
投入して電力増幅器３０の制御をAGCシステム
に切り換える。以上から、前記分裂点制御装置は
増幅器４６，４８，５０及び５２、整流器５４、
制御装置６４及び基準設定手段３４を含み、前記
検出装置は斯る分裂点制御装置と検出器４４を含
んでいる。

噴流１６の分裂点２６をモニターする別の方法
は、リード線５６上の整流出力電圧が供給される
急速変化検出器７０を含むシステムによるもので
ある。急速変化検出器７０の出力８０は、この検
出器にDC信号が供給される場合（分裂点２６の
位置が一定である場合）に零であり、分裂点２６
の位置に“急速”変化が生じた場合に零から変化
する。急速変化検出器７０の出力の変化の極性は
整流器５４からの電流出力信号の増大又は減少を
表わす。この検出器７０からの出力によりアラー
ム回路７２を駆動して分裂点の変化をオペレータ
に警報することができる。この同じ出力によりド
ライバラツチ機構７６から成るリレー装置も駆動
してこれにより接続部７８を制御して粒子分析分
類システムの分類システム部を自動的に動作禁止
する。オペレータリセツト７４はドライバラツチ
機構７６を手動的にリセツトするためのものであ
る。アラーム７２は検出器７０からの出力の極性
に基づいて分裂点の変化の種類（極性）を表示し
得るようにすることもできる。

第２図は急速変化検出器７０の電気回路の可能
な電気回路の一例を示す。第２図には音声アラー
ム７２と視覚アラーム７１の両方を示してある。
リード線５６上の信号の変化はコンデンサC₁を
介して増幅器７０に結合される。この交流信号は
増幅されてリード線８０に供給される。リード線
５６上の信号が一定の直流値の場合にはリード線
８０は略々零電位になる。リード線８０は２個の
比較器７７及び７９に接続され、これら比較器は
リード線８０上の信号の零電位からの変化の極性
を検出する。この際増幅器のオフセツトを考慮し
て小さな保護帯域を用いる。リード線８０上の信
号が変化すると、対応する比較器がその変化を検
出して状態を切換える。この切換えはラツチ８１
で検出されラツチされる。ラツチ８１の出力は
ゲート回路７８内のNANDゲートを不作動にし
て分類信号を遮断する。ラツチ８１のこの出力は
可視アラーム７１及び音声アラーム７２も駆動す
る。コンデンサC₁及び抵抗R₁の値は変化の速さ
に対して選択し、抵抗R₁及びR₂は変化に対する
感度に対し選択する。

第４図は第１及び第３図のインピーダンス変換
前置増幅器の回路を示す。第５図は第１及び第３
図のAC増幅器４８の回路を示す。第６図は第１
及び第３図のDC増幅器５０の回路を示す。第７
図は第１及び第３図の電圧制御利得増幅器５２の
回路を示す。第８図は第１及び第３図の全波整流
器５８の回路を示す。

第１１〜１４図につき更に説明すると、第１１
図にはフオトダイオード検出器４４の位置を詳細
に示してあり、この検出器は散乱面内に位置させ
ると共にＹ−Ｚ面内に位置させ、特に噴流の軸線
１０４に対し半径方向に配置すると共に散乱光束
に対し直角に配置し、図には散乱面（Ｘ−Ｙ面）
内の１つの散乱光線のみを示してある。特に第１
２図に示すように、レーザビーム２０は一般に幅
が噴流１６の２倍にされ、且つその強度分布がガ
ウス状にされる。更に、レーザビーム２０自体は
長軸と短軸を有する略々楕円形にされ、その長軸
が散乱面１０８内に位置し、噴流の軸線１０４に
直角になると共にその短軸が噴流の軸線１０４に
平行になるように集束される。第１２図にはレー
ザビームの中心軸線１１０が噴流１６の軸線１０
４と交差することが示されている。検査レーザビ
ーム２０の一部分は検出点２１において噴流１６
と衝突し、残りの部分は噴流１６と衝突しないで
そのまま通過し、この衝突しないでそのまま通過
するレーザビーム部分を“直接”光又は非衝突光
と称す。衝突光はローブパターンを有する散乱光
を発生し、斯る散乱光は反射光、回折光及び屈折
光を含み、これらは全て噴流１６から生じ、フオ
トダイオード４４により検出されるのは主として
回折光である。粒度測定用フローシステムに使用
される光散乱技術の一層詳細な説明は「Flow
Cytometry And Sorting」、メラムド、ムランネ
イ及びメンデルソーン編、ジヨンウイリーア
ンドサンズ発行（1979年）の第５章に開示され
ている。次に、第１３及び第１４図に示すよう
に、検出点２１は点滴分裂点２６の上流にあり、
この位置では噴流１６の表面波動は横から見ると
略々たる形をしているため弱い正又は負のレンズ
として作用する。その結果、噴流１６の表面に入
射し噴流で散乱された光線は垂直軸（Ｚ軸）に沿
つて僅かに収束及び発散される。この作用を第１
３及び第１４図に、散乱光のうちの屈折光につい
てのみ示すが、その作用は反射光及び回折光につ
いても同一である。

前述したように、フオトダイオード４４と光源
２０は点滴分裂点２６に近い位置、即ち波動が大
きい位置まで移動させることができるが、噴流１
６の波動の振幅が無くなるような位置、即ちフオ
トダイオード４４からの出力信号が噴流１６の波
動の振幅に比例しなくなるような位置を越えて分
裂点２６に近づけることはできない。斯る振幅情
報が失なわれる噴流１６の部分を本明細書では分
裂領域と称し、実際の分裂点２６より上流の噴流
１６の全部分を噴流の連続流部分と称す。

第２〜第８図に示す種々の構成素子及びそれら
の値は単なる一例であつて、他の等価な回路素子
や値を用いて所望の結果を達成することができ
る。

本発明においては種々の変形や変更が可能であ
る。例えば、噴流上の波動の振幅に関する基本情
報を含むのはAC路４８であるから、本発明の簡
単化した実施例ではDC路５０を省略してもよい。

以上、本発明を当業者が実現可能な程度に充分
に特定の実施例について説明したが本発明はこれ
に限定されるものでなく、特許請求の範囲に記載
された如く種々の形態に実現し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は既知の粒子分析分類システムに結合し
た本発明を実施する電気回路のブロツク回路図、
第２図は第１図の回路図の急速変化検出器、リレ
ードライバラツチ機構及びアラーム回路の電気回
路図、第３図はフオトダイオードから得られた信
号を噴流の表面波動による光線の変調に比例する
整流直流信号に変換する電気回路のブロツク回路
図、第４〜８図は第３図に示すブロツクの電気回
路を示す詳細回路図、第９図は噴流の分裂の模様
を示す拡大側面図、第１０図は第１図のブロツク
図の破線１０の左側の非電気構成部と検出器４４
を示す拡大側面図、第１１図は噴流１６の表面か
ら散乱され、第１及び第１０図に示す装置の検出
器４４で検出されるレーザ光を示す線図、第１２
図は噴流の検出点に衝突するレーザビームの第１
１図のＸ−Ｙ散乱面内における光線を示す図（破
線は噴流の最小径を示す）、第１３図は最大径の
ときの噴流の検出点に衝突するレーザビームの第
１１図のＹ−Ｚ面における光線を示す図、第１４
図は最小径のときの噴流の検出点に衝突するレー
ザビームの第１１図のＹ−Ｚ面における光線を示
す図である。１２…フローチヤンバ、１４…噴射口、１６…
噴流、１８…試料注入管、２０…光ビーム、２１
…検出点、２６…点滴分裂点、２８…点滴、２２
…センサシステム、２４…圧電結晶、３０…電力
増幅器、３２…周波数発生器、３４…ポテンシヨ
メータ、３６…常規接続ライン、３８…分類決定
論理回路、４０…分類遅延素子、４１…短パルス
形成回路、４３…電力増幅器、４４…フオトダイ
オード、４６…インピーダンス変換増幅器、４８
…AC増幅器、５０…DC増幅器、５２…電圧制御
利得増幅器、５４…整流器、３７，５６，６０，
６６，８０…リード線、５８…変調率計、５９…
双極単投スイツチ、６４…AGC増幅器、６７…
ポテンシヨメータ、６８…零位計、７０…急速変
化検出器、７２…アラーム回路、７４…オペレー
タリセツト、７６…リレードライバラツチ機構、
７８…接続部。

Claims

【特許請求の範囲】１粒子を懸濁した液体の噴流を発生させ、この
噴流に振動を与えてこの噴流の表面に波動を生じ
させこの噴流をその分裂領域で点滴に分裂させて
粒子を分析分類し下流で捕集する方法において、
前記噴流の表面の波動を前記噴流が点滴に分裂す
る分裂点より前の位置で検出し、前記噴流に与え
る振動を前記位置における波動の振幅の関数とし
て制御することを特徴とする粒子分析分類方法。２特許請求の範囲第１項記載の方法において、
前記噴流の表面の波動の検出は噴流の分裂領域よ
り前の前記検出位置における噴流の連続流部分の
表面の波動の振幅を検出することを特徴とする粒
子分析分類方法。３特許請求の範囲第１項記載の方法において、
前記噴流の表面の波動の検出は前記検出位置にお
ける噴流の波動の振幅に比例する出力を発生する
ことを特徴とする粒子分析分類方法。４特許請求の範囲第１、２又は３項記載の方法
において、前記噴流の表面の波動の検出は噴流の
連続流部分の表面の波動の振幅を検出し、この検
出は噴流の分裂領域より前の当該部分において散
乱された光により達成することを特徴とする粒子
分析分類方法。５特許請求の範囲第１〜４項の何れかに記載の
方法において、前記検出位置は固定であることを
特徴とする粒子分析分類方法。６特許請求の範囲第１〜４項の何れかに記載の
方法において、前記噴流が点滴に分裂する分裂点
より前の前記検出位置において前記噴流に集中光
ビームを照射して前記噴流を検査し、前記噴流で
散乱された光から前記検出位置における前記噴流
の表面の波動の振幅に比例する直流信号を取り出
し、前記噴流に与える振動の強さを前記直流信号
により、前記振幅の予定レベルからの偏差に応じ
て制御することを特徴とする粒子分析分類方法。７特許請求の範囲第１〜４項の何れかに記載の
方法において、前記噴流に与える振動の強さを前
記検出位置における前記波動の振幅の変化に応答
して前記検出位置における前記波動の振幅をもと
の状態に戻す方向に自動的に制御して前記分裂点
のドリフトを阻止することを特徴とする粒子分析
分類方法。８粒子が懸濁された液体からその液体の噴流１
６を発生させる第１の手段１４と、前記噴流１６
を振動させて前記噴流の表面に波動を生じさせて
前記噴流をその分裂領域で点滴に分裂させる振動
装置２４と、前記噴流の分裂点２６の位置を制御
する第２の手段と、前記噴流１６の一部分に光ビ
ームを照射する光照射装置２０とを具える粒子分
析分類装置において、前記第２の手段２４に結合された検出装置であ
つて、前記噴流１６の一部分で散乱された光を含
む前記光照射装置２０からの光に応答して前記噴
流の一部分の波動の振幅の関数である出力もしく
は検出散乱光の大きさに応じた出力を前記第２の
手段に供給する検出装置４４，４６，４８，５
０，５２，５４，６４及び３４を設けたことを特
徴とする粒子分析分類装置。９特許請求の範囲第８項記載の装置において、
前記検出装置の出力は前記噴流の一部分の波動の
振幅に比例する粒子分析分類装置。１０特許請求の範囲第８項記載の装置におい
て、前記光ビームは前記噴流の分裂領域より前の
位置２１で前記噴流に照射することを特徴とする
粒子分析分類装置。１１特許請求の範囲第８〜９項の何れかに記載
の装置において、前記第２の手段は前記振動装置
２４を含むことを特徴とする粒子分析分類装置。１２特許請求の範囲第８〜９項の何れかに記載
の装置において、前記振動装置２４は単一装置で
あることを特徴とする粒子分析分類装置。１３特許請求の範囲第８〜９項の何れかに記載
の装置において、前記振動装置２４は前記光照射
装置２０の上方に位置することを特徴とする粒子
分析分類装置。１４特許請求の範囲第８〜９項の何れかに記載
の装置において、前記光ビーム２０は前記噴流１
６の連続流部分にのみ射突することを特徴とする
粒子分析分類装置。１５特許請求の範囲第８〜９項の何れかに記載
の装置において、前記光ビーム２０は前記噴流１
６の分裂領域より前の位置で噴流にのみ射突する
ことを特徴とする粒子分析分類装置。１６特許請求の範囲第８〜９項の何れかに記載
の装置において、前記噴流１６で散乱された光を
含む前記光照射装置２０からの光に応答する検出
器４４と、分裂点２６を一定に維持する装置であ
つて前記検出器に結合された入力端子と前記第２
手段２４に結合された出力端子を有し、前記第２
手段に前記噴流の一部分における波動の振幅に比
例する出力を供給する分裂点制御装置４６，４
８，５０，５２，５４，６４及び３４とを含むこ
とを特徴とする粒子分析分類装置。１７特許請求の範囲第８〜９項の何れかに記載
の装置において、前記検出装置は前記噴流１６で
散乱された光を含む前記光照射装置２０からの光
に応答する検出器４４と、前記噴流の規定の分裂
点位置に比例する振幅の基準信号を供給する基準
設定手段３４と、前記第２手段２４に結合された
出力端子６５と前記基準設定手段に結合された入
力端子６９と前記検出器に結合された制御端子７
を有し前記噴流の検査部分の波動の振幅に比例す
る出力信号を発生する制御装置６４とを含むこと
を特徴とする粒子分析分類装置。