JPH0423737B2 - - Google Patents

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JPH0423737B2
JPH0423737B2 JP59503238A JP50323884A JPH0423737B2 JP H0423737 B2 JPH0423737 B2 JP H0423737B2 JP 59503238 A JP59503238 A JP 59503238A JP 50323884 A JP50323884 A JP 50323884A JP H0423737 B2 JPH0423737 B2 JP H0423737B2
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JP
Japan
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chamber
port
hole
liquid
sheath
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JP59503238A
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JPS60502117A (ja
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Maaku Rooren
Rauru Ai Bedoroso
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KUURUTAA CORP
Original Assignee
KUURUTAA CORP
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Publication date
Application filed by KUURUTAA CORP filed Critical KUURUTAA CORP
Publication of JPS60502117A publication Critical patent/JPS60502117A/ja
Publication of JPH0423737B2 publication Critical patent/JPH0423737B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10Investigating individual particles
    • G01N15/1031Investigating individual particles by measuring electrical or magnetic effects
    • G01N15/12Investigating individual particles by measuring electrical or magnetic effects by observing changes in resistance or impedance across apertures when traversed by individual particles, e.g. by using the Coulter principle
    • G01N15/13Details pertaining to apertures

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Optical Measuring Cells (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Description

請求の範囲 1 第1及び第2オリフイスを有する少なくとも
1個のチヤンバと、研究用に粒子を通す流体通路
用の孔を有する粒子研究装置のフローセルから気
泡を除去する方法であつて、無粒子液を前記チヤ
ンバの前記第1オリフイスを経て注入し、前記チ
ヤンバ内に無粒子液の乱流を形成し、 前記無粒子液の乱流を前記チヤンバの前記第2
オリフイスを経て排出させることを特徴とする粒
子研究装置のフローセルから気泡を除去する方
法。
2 前記注入及び排出ステツプは前記第1及び第
2オリフイス間に差圧を供給することにより生じ
させることを特徴とする請求の範囲1記載の方
法。
3 前記無粒子液の乱流を前記第2オリフイスを
経て排出する前記ステツプは前記第2オリフイス
に負圧を供給することにより生じさせることを特
徴とする請求の範囲2記載の方法。
4 無粒子液を前記第1オリフイスを経て注入す
る前記ステツプは前記液を正圧で注入することに
より生じさせることを特徴とする請求の範囲3記
載の方法。
5 前記乱流の形成は前記注入された無粒子液の
流れの方向をその初期流れ方向から変えることに
より行うことを特徴とする請求の範囲1記載の方
法。
6 前記フローセルは2個のチヤンバ、第1及び
第2チヤンバ、を具え、前記第1チヤンバは前記
第2チヤンバの上方に配置され、前記無粒子液の
乱流は前記第2チヤンバ内に形成し、更に無粒子
液を前記第1チヤンバの前記第1オリフイスを経
て注入するステツプと、 前記無粒子液の流れを前記第1チヤンバの前記
第2オリフイスを経て排出させるステツプとを含
むことを特徴とする請求の範囲1記載の方法。
7 第1オリフイスと排出オリフイスを有する第
1、上部、チヤンバ及び第1及び第2オリフイス
を有する第2チヤンバと、研究用に粒子懸濁液を
通す流体通路用の孔を有する粒子研究装置のフロ
ーセルから気泡を除去する方法であつて、 無粒子液を前記第1及び第2チヤンバの前記第
1オリフイスを経て前記チヤンバ内に注入して前
記チヤンバ内の気泡を除去し、 前記液と気泡を前記第1チヤンバの前記排出オ
リフイスを経て排出させることを特徴とする粒子
研究装置のフローセルから気泡を除去する方法。
8 前記第1チヤンバの前記排出オリフイスは大
気圧に解放することを特徴とする請求の範囲7記
載の方法。
9 第1及び第2オリフイスを有する少なくとも
1個のチヤンバと研究用に粒子懸濁液を通す流体
通路用の孔を有する粒子研究装置のフローセルか
ら破片屑及び堆積物を含む異物を除去する方法で
あつて、 ガスと液体の混合物を前記第1オリフイスを経
て前記チヤンバ内に注入して前記1つのチヤンバ
内の異物を除去し、 前記混合物と異物を前記第2オリフイスを経て
排出させることを特徴とする粒子研究装置のフロ
ーセルから異物を除去する方法。
10 前記注入及び排出ステツプは前記第1及び
第2オリフイス間に差圧を供給することにより生
じさせることを特徴とする請求の範囲9記載の方
法。
11 前記混合物及び異物を前記第2オリフイス
を経て排出させる前記ステツプは前記第2オリフ
イスに負圧を供給することにより生じさせること
を特徴とする請求の範囲10記載の方法。
12 前記混合物を前記第1オリフイスを経て注
入する前記ステツプは前記混合物を正圧で注入す
ることにより生じさせることを特徴とする請求の
範囲9記載の方法。
13 前記注入ステツプは堆積物を主として前記
チヤンバの壁面から除去することを特徴とする請
求の範囲9記載の方法。
14 前記注入ステツプは前記チヤンバの孔から
及び主としてその口腔部から破片屑を除去するこ
とを特徴とする請求の範囲9記載の方法。
15 前記注入ステツプは前記チヤンバの孔から
及び主としてその口腔部から破片屑も除去するこ
とを特徴とする請求の範囲13記載の方法。
16 前記ガスと液体の混合物はこれらが前記チ
ヤンバに入るときに液滴を形成することを特徴と
する請求の範囲9記載の方法。
17 第1オリフイスを有する少なくとも1個の
チヤンバと、研究用に粒子懸濁液を通す流体通路
用の孔を有し、前記孔は前記チヤンバに近接配置
された第1端部と前記チヤンバから離れて配置さ
れた第2端部を有している粒子研究装置のフロー
セルから破片屑及び堆積物を含む異物を除去する
方法であつて、 ガスと液体の混合物を前記第1オリフイスを経
て前記1つのチヤンバに注入して: 破片屑を主として前記孔から除去し、且つ堆積
物を主として前記孔の壁面から除去し、 前記混合物と異物を前記孔の第2端部を経て排
出させることを特徴とする粒子研究装置のフロー
セルから異物を除去する方法。
18 前記フローセルは2個チヤンバ、第1及び
第2チヤンバを具え、前記注入及び排出の両ステ
ツプは前記第1及び第2チヤンバの間で交互に行
うことを特徴とする請求の範囲17記載の方法。
19 前記第1チヤンバは前記第2チヤンバの上
方に配置されており、前記両チヤンバ間で交互に
行う注入及び排出ステツプは前記第2チヤンバに
対し始めることを特徴とする請求の範囲17記載
の方法。
20 前記チヤンバは排出オリフイスを含み、前
記排出ステツプは前記孔の第2端部及び前記排出
オリフイスを経て行うことを特徴とする請求の範
囲17記載の方法。
21 前記排出ステツプは前記孔の第2端部及び
前記排出オリフイスを経て同時に行うことを特徴
とする請求の範囲20記載の方法。
22 前記ガスと液体の混合物はこれらが前記チ
ヤンバに入るときに液滴を形成することを特徴と
する請求の範囲17記載の方法。
23 第1オリフイスを有する少なくとも1個の
チヤンバと、研究用に粒子懸濁液を通す流体通路
用の孔を有し、前記孔は前記チヤンバに近接配置
された第1端部と前記チヤンバから離れて配置さ
れた第2端部を有している粒子研究装置のフロー
セルから破片屑及び堆積物を含む異物を除去する
方法であつて、 ガスを前記第1オリフイスを経て前記1つのチ
ヤンバ内に注入して: チヤンバ内の異物を除去し、破片屑を前記孔か
ら除去し、且つ堆積物を前記孔の壁面から除去
し、且つ 前記ガスと異物を前記孔の第2端部を経て排出
させることを特徴とする粒子研究装置のフローセ
ルから異物を除去する方法。
24 前記フローセルは2個チヤンバ、第1及び
第2チヤンバを具え、前記注入及び排出の両ステ
ツプは前記第1及び第2チヤンバの間で交互に行
うことを特徴とする請求の範囲23記載の方法。
25 前記第1チヤンバは前記第2チヤンバの上
方に配置されており、前記両チヤンバ間で交互に
行う注入及び排出ステツプは前記第2チヤンバに
対し始めることを特徴とする請求の範囲24記載
の方法。
26 前記チヤンバは排出オリフイスを含み、前
記排出ステツプは前記孔の第2端部及び前記排出
オリフイスを経て行うことを特徴とする請求の範
囲23記載の方法。
27 前記排出ステツプは前記孔の第2端部及び
前記排出オリフイスを経て同時に行うことを特徴
とする請求の範囲26記載の方法。
28 前記ガスは前記チヤンバ内に注入されたと
きそこに残存する液体から液滴を生成することを
特徴とする請求の範囲23記載の方法。
29 第1及び第2オリフイスを有する少なくと
も1個のチヤンバと、研究用に粒子懸濁液を通す
流体通路用の孔を有し、該孔は前記チヤンバに近
接する第1端部と前記チヤンバから離れて位置す
る第2端部を有している粒子研究装置のフローセ
ルから破片屑、堆積物及び気泡を含む異物を除去
する方法であつて、 (A) ガスと液体の混合物を前記第1オリフイスを
経て前記チヤンバ内に注入して前記1つのチヤ
ンバ内の異物を除去すると共に前記混合物を異
物を前記第2オリフイスを経て排出させるチヤ
ンバ横断異物除去ステツプと、 (B) ガスと液体の混合物を前記第1オリフイスを
経て前記1つのチヤンバ内に注入して: (a) 破片屑を主として前記孔から除去すると共
に、 (b) 堆積物を主として前記孔の壁面から除去
し、且つ前記混合物と異物を前記孔の第2端
部を経て排出させる第1孔横断異物除去ステ
ツプと、 (C) ガスを前記第1オリフイスを経て前記1つの
チヤンバ内に注入して: (a) 前記チヤンバ内の異物を除去し、 (b) 破片屑を前記孔から除去し、且つ (c) 堆積物を前記孔の壁面から除去し、且つ 前記ガスと異物を前記孔の第2端部を経て
排出させる第2孔横断異物除去ステツプと、 (d) 無粒子液を前記チヤンバの前記第1オリフ
イスを経て注入し、 無粒子液の乱流を前記チヤンバ内に形成
し、且つ前記無粒子液の乱流を前記第2オリ
フイスを経て排出させるチヤンバ横断および
孔通過気泡除去ステツプと を含むことを特徴とする粒子研究装置のフローセ
ルの異物除去装置。
30 (A) 第1端部を有し、分析すべき粒子懸濁
試料液を保持するチヤンバと、 (B) 端部を有する出力装置と、 (C) 前記チヤンバの第1端部に配置された第1端
部と前記出力装置の前記端部に配置された第2
端部を有する有孔装置と、 (D) 前記粒子懸濁試料液を前記有孔装置に供給す
る試料装置と、 (E) 前記チヤンバへの無粒子液通路を与えるシー
ス装置とを含み、 前記チヤンバには排出オリフイスが設けられて
おり、該排出オリフイスは、前記無粒子液が前記
チヤンバ及び前記有孔装置の前記第1端部内に注
入されるとともに前記無粒子液が前記排出オリフ
イスを経て排出される際に前記チヤンバ内におい
て無粒子液の乱流を形成するよう配置されてお
り、いかなる気泡も前記チヤンバ及び/又は前記
有孔装置の第1端部から前記排出オリフイスを経
て排出されるようにしてある ことを特徴とする粒子分析装置。
31 前記排出オリフイスは無粒子液の流れによ
り気泡が前記チヤンバ内の気泡の自然集積点に送
出される点にできるだけ近づけて配置してあるこ
とを特徴とする請求の範囲30範囲の装置。
明細書 本発明は、一般に、流体通路用の孔を有しこの
孔を経て懸濁液中の粒子を研究のために通す有孔
装置を含む1個以上のチヤンバを具えるフローセ
ルを有する粒子分析及び/又は研究装置に関する
ものであり、特には破片屑、堆積物及び気泡を含
む異物の除去に関するものであり、これら異物を
前記孔及びその周囲区域、その感知区域の一部、
から除去しないと、これら異物は孔を通過する粒
子により生ずる信号の精度に影響を及ぼす。更
に、前記流体からの異物及び粒子は前記チヤンバ
及び前記孔に至る通路の内壁面上に積つたり、残
つたりすることがあり、これらを除去しないとこ
れらがチヤンバを汚染したり、いつかは孔感知区
域に流れ込む異物の供給源として作用して精度の
問題を生じ得る。この点に関し潜在的に重要な問
題は斯かる異物が孔自体の中に、即ちその内壁面
上に蓄積又は残留することである。
ウオーレス エツチ クールターにより発明さ
れた粒子計数及びサイズ測定原理は、1950年の始
めに考え出されて以来、クールター社の基本米国
特許第2656508号に示されているように微粒子を
懸濁流体中で走査して電子的に計数、サイズ測
定、研究及び分析する多数の方法及びフロースル
ー装置を生み出している。この従来の装置におい
ては、直流電流を2個の容器またはチヤンバ間
に、それらの中の懸濁流体中に電極を懸垂支持し
て設定している。両流体中の唯一の流体連絡路は
1つの孔から成り、従つて電流及び電界がこの孔
内に設定される。この孔と、その内部及び周囲の
電界が感知区域を構成する。各粒子がこの感知区
域を通過するとき、その通過中感知区域の内容物
のインピーダンスが変化し、これにより感知区域
の電流及び電界が変調されて信号を発生し、この
信号が斯かる変化に応答するよう適切に構成され
た検出器に供給される。(“クールター”はフロリ
ダ州ハイアリー所在のタールターエレクトロニク
ス社の登録商標、登録番号第995825号、である。) 粒子研究装置において孔の完全な又は略々完全
な閉塞を検出しこれを取り除くシステムが使用さ
れている。斯かる回路は米国特許第3259891号に
開示されている。この特許はいくつかの破片屑除
去装置を示しているが、これら装置は孔内の破片
屑を機械的に除去するために複雑な機械的リンク
を必要とし、或いは破片屑を手で除去するために
孔及び/又は有孔管を実際に取外す必要がある。
この機械的リンクは使用が幾分難しく、且つ操査
がめんどうである。有孔管を実際に取外し、清掃
し、取替える場合には、特に2個以上の孔を有す
る構造のものにおいては時間がかかり、斯かる時
間は研究装置の動作中避ける必要があり、これに
より装置のスループツトが著しく制限される。上
記特許に示されている他の破片屑除去装置は“焼
却”回路を使用し、この回路は高電位に充電され
たコンデンサを含み、これを前記電極から放電さ
せて孔に極めて高い初期電流を生じさせ、これに
より孔の内容物を実際に加熱して障害物を破裂さ
せて孔から追い出すものである。コンデンサから
のエネルギー供給割合は最適又は均一でなく、充
分なエネルギーを閉塞物の除去のめたに使用する
と、孔材料又は孔支持構造部に損傷を生ずる重大
な惧れがある。
第2のタイプの孔閉塞物除去回路又は焼却回路
が米国特許第3963984号に開示されており、この
回路は懸濁液中の有孔管内の電極と有孔管外の電
極に結合されたパルス発生器を含んでいる。パル
ス発生器は第1及び第2電極に結合し、所定の特
性を有するパルスの組合わせを発生してこれらパ
ルスを電極、従つて孔内の流体に供給して孔内の
液体を蒸発させると共に顕微鏡的爆発を生じさせ
る。この場合にも爆発の力は孔又は孔構造部の損
傷を生ずることなく破片屑を除去するよう制御す
る必要があるが、最適な場合でも斯かるRFバー
ストは大きなエネルギー浪費を生ずる。更に、孔
に供給するRF周波数は粒子装置自体に雑音の問
題を生じ得る。更に、斯かる高周波のパルスの組
合わせは孔の内表面を所望の如く完全にきれいに
しないことが確かめられている。
粒子信号は、孔が閉塞されなくても著しく影響
され得る。これがため、孔はエネルギーの浪費や
孔構造物の損傷を生ずるとなくできるだけきれい
に維持して多数の粒子流体試料を通過させるにつ
れて孔がだんだん小さくならないようにするのが
有用である。斯かる清掃処理は、ここに引用収録
する1981年8月17日に出願されたジヨルスカンブ
マーチンの出願係属中の米国特許出願、“孔清
掃システム”に記載されているように、略々一定
のエネルギーレベルを孔内の流体に所定期間供給
して孔内の流体を沸とうさせて孔を清掃する、即
ち孔の内壁表面を清掃することにより達成され
る。最適なエネルギー保存のために、懸濁液中の
粒子を孔に通すサイクル間のリンスサイクルの
間、孔を通る流体の移動を止めてDC電流を供給
することができる。これに記載されているよう
に、孔は測定中懸濁液中の粒子を通す。しかし、
白血球の検査においては、赤血球は溶解され、そ
うすると赤血球の構造は破壊されてそれらの内部
化学物質及びプロテインが懸濁液中に解放され、
これらが孔を通過する。懸濁流体又は電解質流体
自体は化学物質及びプロテインも含むものとな
り、化学物質が特に孔の内表面に蓄積し得る。こ
の蓄積が進むと、孔のサイズが減少し、従つて同
一サイズの粒子が孔を通過したにもかかわらず信
号が変化する。通常のリンス溶液及びリンス処理
ではこの問題を除去できず、従つて上述の解決法
が取られる。
先に述べたように、気泡も異物の問題の一部で
あり、気泡が孔又はその近く及びその感知区域を
通過すると、気泡も誤つた粒子計数及び/又は孔
の閉塞を発生し得る。この問題を解決しようと試
みた装置の一例が1974年12月10日に許可されたガ
ウイラーの米国特許第3854088号、“電解質流体中
に懸濁された粒子の計数及び分析装置”に開示さ
れている。この装置は直流供給電極11を試料容
器70内に、この電極で形成された気泡が計数セ
ル1の、感知孔20の上流にあつて試料を通す接
続導管15に到達しないように配置している。斯
かる装置の他の例は1972年3月7日に許可された
パーカーの米国特許第3648158号、“粒子計数用導
電セル”に示されている。この装置は上流電極3
6と、感知孔56と、排気通路72を有する出力
通路62内の電極38とを具えるセルを含んでい
る。電解により下流電極38の表面に生ずる気泡
は、計数ランの終了後に外部空気を排気口74か
ら通路61及び62内に吸い込ませてシステムの
流体通路、通路61及び62、及びそのフローチ
ユーブ16の残存する流体及び前記気泡をパージ
せしめることによりパージする。更に、他の装置
は1973年12月25日に許可されたエンゼルの米国特
許第3781675号、“自己準備型導電セル”に示され
ており、これには気泡室を用いる自己準備又はパ
ージ処理が開示されている。エンゼルは、 「分析ラン後、排気口を開いてセルから液体を
除去し、電極間の導通を止めると共にセルを次の
分析ランに対し準備させる(第1欄、第42〜52
行)。
粒子含有液の分析中、電解により電極表面上に
発生し得る気泡又は液体試料中に存在し得る気泡
は計測孔を通過して気泡が真の粒子として誤検出
され、誤計数を生じ得る。」 と述べている。
この特許の目的は「セル内の気泡がシステムの
機能に実質的に影響を与えないように改良した導
電セルを提供することにある」。
エンゼルは、更に、 「計数処理中、電極表面に発生し得る気泡又は
試料中に存在し得る気泡をセル内の孔から離れた
位置に集めてこれら気泡が分析中孔を流過するの
を阻止する。所定体積の液体中の粒子を計数した
分析ラン後に、セルを準備モードに動作させて気
泡と分析済試料をセルから除去し、次の分析のた
めに新しい試料を注入する。試料間の汚染はこの
準備処理によりセル内の古い試料が次の計数ラン
の前に新しい試料と交替されるために避けられ
る。
準備処理の一部の間、空気を孔に分析中の液体
の流と逆方向に流し、この空気流により孔をバツ
クフラツシユして分析中孔内又はその近くに蓄積
し得る破片屑を除去する」(第1欄、第67行〜第
2欄、第19行)と説明している。
エンゼルは気泡室の動作について次の通り記載
している。
「分析ラン中に電解により発生する気泡又は液
体試料中に存在する気泡は液体の流れの通過から
遠く離れた室76の上部に上昇し、このため孔6
8を通過しなくなつてセルの計数処理の精度を妨
害しなくなる。」(第5欄、第40〜46行) エンゼルは、更に、好適例の動作について詳細
に次の通り記載している。
「第6図に示すようにプランジヤが押下げられ
た位置では、チヤンネル119が下側Oリング1
17をまたぐ位置になつて通路96と102との
間に通路を与えて分析ラン後に粒子含有液をパー
ジせしめると共に、セルを次のランのために準備
せしめる。準備動作の初期期間中、排気口48を
閉じると共にシステムポンプにより与えられる通
路102の真空により通路74及び76内の液体
を通路96からチヤンネル116を経て通路98
及び102内に、従つて排液ピン内に排出させ
る。孔68と入力通路との間の残留液もパージン
グ通路を経て排出させる。通路96の上部に集収
された気泡も液体と一緒に排出される。パージン
グ通路の水圧インピーダンスはセル計数通路のそ
れよりも低いため、パージング中液流は孔68を
バイパスしてセルの排出用通路96に流れ込むこ
とになる。
セルから液体をパージングした後、排気口48
を開き、プランジヤ100は押し下げたままの状
態で空気を排気通路及び孔68内に、計数ラン中
の液流と逆方向に流入させ、従つて通路76,9
6、チヤンネル116及び通路102を経て排液
ビン内に流れ込ませる。空気とフローチユーブ1
6内の気泡もこの動作状態中排気ビン内に排出さ
れる。孔68を流れる逆方向の空気流は孔内に蓄
積し得る破片屑のバツクフラツシユを生じ、これ
がためこの発明は次の分析ランのためのセルのパ
ージングのみならず分析ラン間において孔の自動
清掃も与えるものである」。(第5欄、第53行〜第
6欄第17行) 本発明は、その最も広い概念においては、粒子
分析装置及びそれから気泡を除去する方法並びに
破片屑及び堆積物を含む異物を斯かる装置のフロ
ーセルから除去する方法を含むものである。本発
明の粒子分析装置はその最も広い概念において
は、第1端部を有し分析すべき粒子の試料懸濁液
を保持するチヤンバと、端部を有する出力装置
と、前記チヤンバの第1端部に配置された第1端
部と前記出力装置の端部に配置された第2端部を
有する有孔装置とを具える。本発明装置は、更
に、前記粒子懸濁液試料を前記有孔装置を経て供
給する試料装置と、前記チヤンバに無粒子液流を
供給するシース装置を具える。チヤンバは排出オ
リフイスを有し、この排出オリフイスは前記無粒
子液が前記チヤンバ及び有孔装置の前記第1端部
内に注入されると同時に前記無粒子液が前記排出
オリフイスを経て排出される際に前記チヤンバ内
において無粒子液の乱流を形成するように配設し
て気泡が前記チヤンバ及び/又は前記有孔装置の
前記第1端部から前記排出オリフイスを経て除去
されるようにする。本発明の装置から気泡を除去
する方法は、その最も広い概念では、無粒子液を
前記チヤンバの第2オリフイスを経て注入して前
記チヤンバ内に無粒子液の乱流を形成するステツ
プと、前記無粒子液の乱流を前記チヤンバの第2
オリフイスを経て排出させるステツプを具える。
本発明の異物を除去する方法の特徴は、最も広い
概念では、ガスと液体の混合物を第1オリフイス
を経て前記チヤンバ内に注入して前記チヤンバ内
の異物を除去するステツプと、前記混合物と異物
を第2オリフイスを経て排出させるステツプとを
含むチヤンバ横断処理によつて異物を除去するこ
とにある。本発明の異物除去方法の他の特徴は、
その最も広い概念では、ガスと液体の混合物を第
1オリフイスを経てそのチヤンバ内に注入して破
片屑を主として前記孔から除去すると共に堆積物
を主として前記孔の壁面から除去するステツプ
と、前記混合物と異物を孔の他端部を経て排出さ
せるステツプを具える孔横断処理により異物を除
去することにある。本発明の異物除去方法の更に
他の特徴は、その最も広い概念では、ガスを第1
フリフイス又はポートを経てそのチヤンバ内に注
入して前記チヤンバ内の異物を除去し、その孔か
ら異物を除去すると共に、前記孔の壁面から堆積
物を除去するステツプと、前記ガスと異物を孔の
他端部を経て排出させるステツプを含む別の孔横
断処理により異物を除去することにある。そのも
つと狭い概念のものにおいては、注入されたガス
の速度が同じチヤンバの別のポート又は排出オリ
フイスを経て供給される差圧により増大されるよ
うにする。もう一つの面では本発明はチヤンバ横
断処理及び2つの孔横断処理における破片屑及び
堆積物を除去するサブステツプ及び気泡を除去す
る別のサブステツプの一連のサブステツプ又はス
テツプの組合わせにより粒子分析装置のフローセ
ルから破片屑、堆積物及び気泡を含む異物を除去
する方法を含む。これら4つのサブステツプは上
に別々にに記載してある。
一例として本発明の実施例を図面を参照して説
明する。
第1図は本発明を具体化した粒子分析装置のフ
ローセルの断面図であり、 第2図は有孔装置と、側方排出口を有する下部
室の一部分を含む第1図の一部分の拡大断面図で
あり、 第3図は第2図の有孔装置の感知孔領域の拡大
断面図であり、 第4図は本発明の方法を具体化する種々の処理
状態を示す線図である。
図面、特に第1及び2図において、粒子分析又
は研究装置のフローセル10は全体をそれぞれ1
2及び14で示す第1、上部、チヤンバと第2、
下部、チヤンバを具え、両チヤンバはそれらの内
方端部において石英有孔装置16により流体が連
通するよう連結され、これらはフローセル支持装
置又はヨーク18により軸方向に整列されてい
る。第1チヤンバ12にはスイープシース通路2
0、先端23を有する試料排出管22及び上部排
出通路24が流体的に連結されている。第2チヤ
ンバ14にはフラツシユ通路26、試料導入管又
は装置28及びシース集束通路又は装置30が流
体的に連結されている。第1チヤンバ又は出力装
置12は、ヨーク18の上端部内に配置され且つ
接着された、下端部33を含む略々円錐状の同心
中空開口上部本体支持部材32と、前記上部本体
支持部材32内に同心配置された略々円錐状の同
心上部本体部材34と、上部本体支持部材32の
上端部と螺合すると共に上部本体部材34の上端
部と掛合する内方突部を有し上部本体部材34を
上部本体支持部材に固着する上部キヤツプ36
と、上部本体部材34の最上部に接着された上部
保持リング38とを具える。第2チヤンバ14も
同様に、ヨーク18の下端部内に配置され且つ接
着された、上部に第1端部42を含むと共にこの
端部に形成された側方排出通路44を有する略々
円錐状の同心中空開口下部本体支持部材40と、
この下部本体支持部材40内に同心配置された
略々円錐状の同心下部本体部材46と、下部本体
支持部材40の下端部と螺合すると共に下部本体
部材46の下端部と掛合する内方突部を有し下部
本体部材46をその下部支持部材40に固着する
下部キヤツプ48と、下部本体部材46の最下部
に接着された下部保持リング50とを具える。第
1チヤンバの上部本体部材34は、略々円錐形で
あつてその頂点部にそこから軸線方向に小距離延
在する下部孔54を有する下端部52を含む。こ
の下端部52の円錐状部分に同形の下流電極56
を取付け、これをリード58により第1出力端子
60に接続する。第1即ち上部キヤビテイ62は
前記下流電極56の下側表面と前記本体支持部材
32の前記下端部33の内壁表面により画成され
る。3つの通路を前記上部本体部材34の上端か
らその下端部52まで延在させると共に前記キヤ
ビテイと連通させる。即ち、試料排出通路64を
軸線上に設け、その中に前記試料排出管22を配
置し、前記上部排出通路24及びスイープシース
通路20を前記試料排出管22に対し角度をつけ
てこれを同軸的に囲むように配置する。これら3
個の通路、即ちスイープシース、試料排出及び上
部排出通路20,64及び24はそれぞれそれら
の上端部においてスイープシースポート、試料排
出ポート及び上部排出ポート6,5及び4を経て
継手66,68及び70に開口させる。同様に第
2チヤンバ14の下部本体部材46も、略々円錐
形であつてその頂点部にそこから軸方向に小距離
延在する上部孔72を有する上端部72を含む。
この上端部72を円錐部分に同形の上流電極76
を取付け、これをリード78を経て第2出力端子
80に接続する。第2即ち下部キヤビテイ82は
前記上流電極76の上側表面と前記下部本体支持
部材40の上端部即ち第1端部42の内壁表面に
より画成される。3個の通路を前記下部本体部材
46の下部からその上端部72まで延在させ、前
記下部キヤビテイ82と連通させる。即ち、試料
導入通路84を軸線上に、試料排出通路64と同
軸方向に整列するように設け、その中に前記試料
導入管28を配置し、前記フラツシユ通路26と
シース集束通路30を前記試料導入管28に対し
角度つけてこれを同心的に囲むように配置し、通
路30には後に限流装置86を配置する。これら
3個の通路、即ちフラツシユ、試料導入及びシー
ス集束通路26,84及び30はそれぞれそれら
の下端部においてフラツシユポート、試料導入ポ
ート及びシース集束ポート1,2及び7を経て継
手88,90及び92に開口させる。
限流装置86は上流電極76とシース流体源
(図示せず)との問の有効な電気的絶縁を与える
ものである。
有孔装置16はその下端部94と上端部96に
形成された1対の対向する孔、即ち下部孔98及
び上部孔100と、前記対向孔98及び100の
内端間を連通する顕微鏡的感知孔102とを有す
る。この有孔装置16はその下端部及び上端部9
4及び96において前記下部及び上部本体支持部
材40及び32の上端部及び下端部42及び33
に形成された開口端内にそれぞれ接着する。
フローセル10は、石英有孔装置16、硅硼酸
ガラス製試料導入及び排出管28及び22及び孔
102を除いて、試薬と反応しない高耐衝撃性ポ
リスチレン等の材料のような透明合成樹脂で造
る。
ここで、特に第2図を参照するに、側方排出通
路44は、下部キヤビテイ82と連通する排出オ
リフイス又は側方排出オリフイス3を有し、該排
出オリフイス3は、後に詳述するように、無粒子
液が前記シース集束ポート7から前記シース集束
通路又は装置30に及び前記フラツシユポート1
から前記フラツシユ通路26に同時に注入される
と共に排出オリフイス3を経て排出される際に、
第2チヤンバの下部キヤビテイ82内及び前記有
孔装置16の下端部94の孔98内に無粒子液の
乱流、即ち非層流を形成するように第2チヤンバ
14内に配設してあり、これにより如何なる気泡
も第2チヤンバ14の下部キヤビテイ82から及
び/又は有孔装置16の下端部94の孔98から
排出オリフイス3を経て除去される。更に、側方
オリフイス3は無粒子液の流れが気泡を前記キヤ
ビテイ82及び/又は前記下端部94の孔98内
のそれらの自然集積点に送る点に実際上できるだ
け近づけて配設する。本好適例では斯かる気泡の
自然集積点は隔室の一つ、即ちキヤビテイ82又
は孔98内の最上位点、即ち孔区域98内の点で
ある、しかし、側方排出通路44は石英有孔装置
16にではなくスチレン製の下部本体支持部材4
0にドリルその他の方法で形成するのが実際的で
ある。
必ずではないが、有孔装置16の孔98及び1
00は0.05インチの円形断面を有し、有孔装置1
6の全長は0.25インチとするのが好適である。有
孔装置16は極めて小さくすることができる石英
のモノリシツクピースで構成する。そのサイズを
小さくすればするほど、その光学特性が良好にな
り、有孔装置16は光信号の点状信号源に近づ
く。粒子感知孔102の断面は略々方形にするの
が好適である。第3図のその拡大図に示すよう
に、孔100及び98の内端、即ち感知孔102
の口腔部104は孔102で遮断された球面10
6及び108で形成する。孔100及び98に丸
みつき端面を設けることにより感知孔102を精
密に位置させる必要がなくなる。外表面は孔10
2の壁110に平行な平面とする。代表的には感
知孔102、試料導入及び排出管28及び22の
入出口及び孔100及び98は軸方向に整列させ
る。この欄に上述した寸法及び構成は単なる例示
であつて、他の形状及び寸法を取ることができ
る。
ここに引用収録する1982年2月のクールター製
品参考手引所、部品ナンバ4235066Bに記載され、
フロリダ、ハイアリ所在のクールターエレクトロ
ニクス社から市販されているCOULTER
EPICS Vシステムのような生物医学検査用セ
ル分析システム内への試料の吸引及び送出は前記
フローセル10により慣例の如く行われる。他の
動作サイクル、即ちRECYCLEを開始させてフロ
ーセル10を、後に詳述するように、破片屑、堆
積物及び気泡を含む全ての異物を前記フローセル
から除去する必要があるときに本発明の方法に従
つてマイクロプロセツサ(図示せず)の制御の下
で適切な空気力学及び水力学を用いてその試料ラ
ンニングモードに戻す。(COULTERはフロリ
ダ、ハイアリー所在のクールターエレクトロニク
ス社の登録商標第995825号であり、EPICSはフ
ロリダ、ハイアリー所在のクールタコーポレーシ
ヨンの登録商標第1175973号である)。RECYCLE
は好適実施例のようにオペレータ開始としてもよ
く、またシステムプログラムに含めて所定の条件
の下で自動的に行われるようにしてもよい。全
RECYCLE動作サイクルは以下に、実行時間とと
もに表の形で示してあり、6つのサブルーチン及
び/又は動作モード、FLUSH、PURGE、
FILL、DEBUBBLE、PEIME及びRUNを含み、
最後の2つは全く慣例のものである。最初の3つ
のサブルーチンは本質的に破片屑と堆積物を除去
し、第4のサブルーチンは本質的に気泡を除去
し、第5のステツプPRIMEは実際のサンプリン
グステツプRUMモードの直前のモードで、別の
試料を吸引してフローセル10に送給する前記
RUNモード前にフローセル10を試料で満たす
のに用いられる。
【表】 DEBUBLサブルーチン自体は8回くり返えさ
れるステツプDEBUB1及びDEBUB2の対から
成り、各ステツプは1/16秒続く。このサブルーチ
ンは必要なときにオペレータが別個に開始させる
こともできる。
さて、特に第4図を参照するに、図示の一連の
線図は本発明の方法を具現する種々の処理状態を
示し、この図におい実線の矢印はそのポートにお
いて大気圧に対し正圧まはた負圧により注入及
び/又は排出が行われることを示し、中空矢印は
次のポートが同時に大気に解放されることを示
し、同一のポートにおける2つの矢印は2つの入
力が共通のポートから同時に供給されることを示
し、且つ全ての注入及び/又は排出は同時に行わ
れる。更に次の記号一覧表はここで使用する記号
の意味を示すものである A 空気 G ガス SH シース SM サンプル SO ソープ V 真空 動作サイクルRECYCLEシーケンスのFLUSH
サブルーチンは第4k図に示す2つのチヤンバ横
断異物除去サブステツプFLBCAの一方を開始し
底部又は第2チヤンバ14をフラツシユし、この
ステツプは窒素ガスとシース液の混合物をフラツ
シユポート又は第1オリフイス1を経てそのキヤ
ビテイ82内に注入すると同時に追加のシース液
をツース集束ポート7を経てキヤビテイ82内に
注入し且つ前記混合物及び異物を側方排出ポート
又は第2オリフイス3から、これに負圧又は真空
を供給して排出させて廃液留(図示せず)に廃棄
させる処理を含む。次いで第4u図に示す他方の
チヤンバ横断異物除去サブステツプFLTCAを開
始して上部又は第1チヤンバ12をフラツシユ
し、このステツプは窒素ガスとシース液の混合物
をスイープシースポート又は第1オリフイス6を
経てそのキヤビテイ62内に注入する共にこの混
合物及び異物を上部排出ポート又は排出オリフイ
ス4を経て排出させる処理を含む。これらのチヤ
ンバ横断異物除去ステツプは一般に双方のチヤン
バ12及び14内の異物を除去し、特には主とし
てそれらのキヤビテイ62及び82を画成するこ
れらチヤンバの壁面から堆積物を除去すると共
に、更にそれらの孔102及び主としてその口腔
部104から破片屑を除去する。次に、一連の孔
横断“トグリング”ステツプを行つて主として孔
から異物を除去する。このステツプは第4n図に
示すサブステツプFLBACKで始まつて孔102
を逆方向に、即ち孔102内の試料の流れに対し
反対方向にきれいにし、このサブステツプは窒素
ガスとシース液の混合物をスイープシースポート
6を経て上部チヤンバのキヤビテイ62内に注入
すると共に上部チヤンバの排出ポート4及び下部
チヤンバの側方排出ポート3に真空を同時に供給
してこの混合物と異物を上部チヤンバの排出ポー
ト4を経て及び孔の下端部、この場合にはその第
2末端部94、及び更に下部チヤンバの側方排出
ポート3を経て排出させる処理を含む。次いで本
質的に同一の処理を第4o図に示すサブステツプ
FLFWRDにより反対の側方向にくり返して孔1
02を反対方向にきれいにし、このステツプは窒
素ガスとシース液の混合物をフラツシユポート1
を経て下部チヤンバのキヤビテイ82内に注入す
ると同時に追加のシース液をシース集束ポート7
を経て下部チヤンバのキヤビテイ82内に注入し
且つこの混合物と異物を、下部チヤンバの側方排
出ポート3と上部チヤンバの上部排出ポート4に
真空を同時に供給して、下部チヤンバの側方排出
ポート3を経て及び孔の上端部、この場合にはそ
の第2末端部96、及び更に上部チヤンバの上部
排出ポート4を経て排出させる処理を含む。これ
らの2つのサブステツプFLBACK及びFLFWRD
は更に3回上述のように交互に行われる。これら
の一連の孔横断異物除去ステツプは主として孔1
02から破片屑を除去すると共に、主として孔の
壁面110から堆積物を除去する。窒素ガスとシ
ース液の混合物が注入されるチヤンバのポートへ
の真空の供給は注入される混合物又は噴流に第2
の加速作用を与え、その流速を有効に増大するた
め、前記噴流が感知孔の口腔部104に接近する
ときその流速は噴流が孔102を横断して孔10
2から破片屑を除去すると共に壁面110から堆
積物を除去するに十分な高さになる。混合物が注
入されるチヤンバのポートに真空を供給しない
と、噴流の速度は低すぎて、そのため感知孔の有
効な清浄及び異物除去が得られないであろう。
FLUSHサブルーチンについて上述したように
窒素ガスとシース液の混合物の使用はその排出と
相まつて堆積物の清浄及び異物の除去の双方に関
して特に有効な異物除去処理をもたらす。ガスと
シース液は共通のポートにおいて略々同一の圧力
で注入する。しかし、ガスの速度の方がそれらの
共通の通路内において流体の速度より著しく大き
い。即ち共通の通路内で液体は高い速度に加速さ
れて小さな液体の粒子又は液滴の流れを形成し、
これら液滴が共通通路内において液体−ガス混合
物に連行され、これらの液体粒子が運動量を得る
と共にそれらの運動エネルギーを増大し、これに
よりこのように前記チヤンバ内に前記点滴が流入
しない場合においてチヤンバ内への液体の注入に
より生ずる制動効果が除去される。この液体の初
期又は第1加速の結果として、液体及びガスの流
れはチヤンバのキヤビテイに流入するとき小さな
粒子又は液滴に分裂し続ける。これらの液滴は、
噴流の一部としてチヤンバに流入するので、前記
制動効果に妨害されることなく、第2加速作用を
有する一連の孔横断トグリングステツプの場合に
は噴流が供給されるキヤビテイ及びチヤンバの孔
及び感知孔102自体の壁面に衝突し、且つトグ
リングステツプ中に堆積物又は破片屑と、これら
が存在する表面、即ち前記キヤビテイ及び孔及び
感知孔102の壁面との間に容易に侵入するガス
の侵入作用と相まつて、これら壁面上の堆積物又
は破片屑を侵食すると共に除去する。この作用は
処理が下部キヤビテイへの注入と側方排出ポート
3からの排出を含むとき、即ちFLBCA及び
FLFWRDサブステツプ中に下部キヤビテイ82
内形成される乱流とも関連する。
次に、次のシーケンシヤルサブルーチン
PURGEを行つて窒素ガスによりチヤンバ12及
び14及びそれらの共通の孔102を両方向にパ
ージして残存する任意の破片屑及び堆積物を除去
する。このサブルーチンは第4q図に示すサブス
テツプPURGBCで始まり、窒素ガスをフラツシ
ユポート1を経て注入すると共に、下部チヤンバ
の側法排出ポート3及び上部チヤンバの上部排出
ポート4に真空を同時に供給してこのガス及び存
在する異物を前記排出ポート3を経て及び孔の上
端部96及び更に前記排出ポート4を経て排出さ
せる。次いで本質的に同一の処理を第4p図に示
すサブステツプPURGTCにより反対の逆方向に
くり返し、窒素ガスをスイープシースポート6を
経て注入すると共に、上部チヤンバの上部排出ポ
ート4と下部チヤンバの側方排出ポート3に真空
を同時に供給してこのガスと残存する任意の異物
を前記排出ポート4を経て及び孔の下端部94及
び更に前記排出3を経て排出させる。窒素ガスが
注入されるチヤンバのポートへの真空の供給は注
入ガス及び後述する発生液滴の速度を増大するた
め、ガスと液滴が感知孔の口腔部104に接近す
るときにその速度が十分高くなつて、斯かる速度
増大機構を含む先に行われた孔横断異物除去サブ
ステツプの第2加速効果について述べたと同様に
孔102自体を横断して貫通することが可能にな
る。
窒素ガスを一方のチヤンバに注入し両チヤンバ
から排出されるこのPURGEサブーチンにより追
加の清浄除去作用が達成される。これは、表面張
力作用により残存するシース液を除いて略々完全
に排出されたキヤビテイを有するフローセル10
内への高圧注入による。この結果として液体制動
効果の除去とともに斯かる残留液とガスの混合が
生じ、これにより斯かるガス注入による発生され
た残留液の小さな液体粒子の加速を含む“追出
し”作用が発生するものと信じられる。発生した
これらの小さな液体粒はこれらが単独で通路内に
注入される場合より遥かに高い速度に加速されて
キヤビテイの壁面及びチヤンバの穴の壁面に衝突
し、ここから噴出すると共に感知孔102の入口
に衝突する。更に、ガス侵入作用によりガスが堆
積物又は破片屑と、これらが存在する前記感知孔
102及び前記キヤビテイ及び孔の表面との間の
最小の裂け目中に容易に侵入し、これら表面上の
堆積物又は破片の屑を侵食及び/又は除去する。
次に第3のサブルーチンFILLを行い、シース
液の流れによつて双方のチヤンバ12及び14か
ら、残存するかもしれない異物を除去する。初め
にサブステツプFLBCALを第4m図に示すよう
に行い、シース液をフラツシユポート1とシース
集束ポート7を経て同時に注入すると同時にこの
液とその中の異物を側方排出ポート3から、この
ポートに真空を供給して排出させる。次いで本質
的に同一の処理を第4lに示すサブステツプ
FLTCALにより他方のチヤンバ12内でくり返
し、シース液をスイープシースポート6を経て注
入すると共にこの液とその中の異物を上部排出ポ
ート4から、このポートに真空を供給して排出さ
せる。
オペレータが別個に開始させることもできる次
のサブルーチンDEBUBBLEは本質的にはシース
液の流れによつてフローセル10内に存在する気
泡を除去するものであり、サブステツプ
DEBUBLで始まり、このステツプは全部で8回
くり返えされる1対のステツプDEBUB1及び
DEBUB2から成り、1秒の全経過時間に対し各
ステツプ又は実行時間は1/16秒である。
DEBUB1は本質的には下部又は上部チヤンバの
キヤビテイ82及び62内及び有孔装置16の下
部及び上部孔98及び100及び連結管(図示せ
ず)から気泡、特に大きな気泡を除去する作用を
する。第4g図に示すサブステツプDEBUB1は
無粒子液、シース液、を下部チヤンバの少なくと
も1個のポート及び好適例ではその2個のポー
ト、即ち下部又は第2チヤンバ14のフラツシユ
ポート1及び、シース集束ポート7に正圧力で同
時に注入すると同時に、この液とその中に閉じ込
められている気泡を前記チヤンバの側方排出ポー
ト又は第2オリフイス3から、このポートに負圧
又は真空を供給して排出させる。側方排出通路3
は位置的には下部チヤンバ14及びその構成部分
並びに有孔装置16及びその構成部分に対して、
前記シース液がシース集束ポート7を経て前記シ
ース装置又はシース集束通路30に且つ/又はフ
ラツシユポート1を経て前記フラツシユ通路26
に同時に供給されると共にこのシース液が排出オ
リフイス又はポート3から排出される際に下部キ
ヤビテイ82及び/又は孔98内において無粒子
液の非層流、即ち乱流を形成するように配置され
ているので、キヤビテイ82及び/又は孔98内
に存在する気泡はこの側方排出オリフイス3を経
て除去される。この乱流は、少なくとも部分的に
は、注入されたシース液の流れの方向を初期の液
体の流れ方向であるその初期流れ方向から、シー
ス液がそれらの通路、フラツシユ通路26及びシ
ース集束通路30、のフラツシユポート及びシー
ス集束ポート7から出て下部キヤビテイ14に流
入するときに変えることにより生ずる。先に説明
したように、下部チヤンバ、チヤンバ14、内の
気泡は感知オリフイス102に向かつて上方に流
れる傾向がある。これら気泡のいくつかは特にこ
れらが小さい場合には感知孔102を通過する。
感知孔102を通過しなかつた他の気泡は特に下
部孔98を画成する側面を含むその下部口腔部1
04近くの区域内のいくつかのコーナ部又は全て
のコーナ部に集まり、或いはトラツプされ、これ
らの気泡は感知区域又はフリフイス102近くに
おいて振動するときに不所望な電気雑音を生ず
る。他の気泡は下部チヤンバの上部及び試料導入
管28の先端29近くの区域に集まり、特に前記
区域のチヤンバ内壁面に群がることができる。あ
る状態では比較的大きな気泡が発生し、下部チヤ
ンバの内壁面と導入管の先端92との間に位置す
ることがある。これらは斯かる表面に制止したま
まとどまる傾向があり、それらの間に生じている
極めて大きな表面張力のために除去しにくい。注
入通路又はシース装置に対し側方排出通路44を
上述のように位置させることによつて、シース液
を下部チヤンバ14の下端部に注入すると共に気
泡の下から上への自然の流れの通路内に位置する
斯かる側方排出通路44を経て側方に排出させる
ことにより生ずる乱流によれば全ての斯かる気泡
を、これらが前記フローセル10の下半部内に集
積し得る所から、前記キヤビテイ82の全容積内
及び孔98の周囲におけるシース液のこの乱流の
結果として及び特に試料導入管の先端29の臨界
外壁表面又は境界面を通過する斯かる流れを含む
乱流の結果として除去すると共に搬送除去するこ
とが十分にできる。その境界面で零速度である層
流はこれらの臨界壁面における気泡の有効な除去
を与えない。本発明好適例はこのサブステツプの
一部として、更に、シース液を前記上部チヤンバ
ー12内にスイープシースポート6を経て注入す
る同時にこの液とその中にトラツプされている気
泡を上部排出ポート4から、このポートに真空を
供給して排出させる処理を含む。各チヤンバ、下
部及び上部チヤンバ14及び12、内の気泡、特
に大きな気泡を除去する処理は互いに有効に分離
して行い、各チヤンバの処理は同時ではなく逐時
的に行う。第4h図に示す次に行われるサブステ
ツプDEBUB2はシース液を下部チヤンバ14の
フラツシユポート1及びシース集束ポート7並び
に上部チヤンバ12のシースポート6に同時に注
入すると共に、このシース液と気泡、特に孔の下
部口腔部104近くの区域にトラツプされている
小さい気泡を空気に開口した試料排出ポート5を
経て排出させ、両チヤンバ12及び14内の圧力
をDEBUB1サブステツプ中のこれらのチヤンバ
内に生ずる圧力に比較して増大させる。次いでサ
ブステツプFLCALを第4l図に示すように及び
前述したように行い、この処理のこの段階におい
て上部チヤンバ12内の残存気泡の移動を加速さ
せると共に、これらを排出ポート、上部排出ポー
ト4に真空を供給して除去する。次いでサブステ
ツプSHEATHを第4d図に示すように行つてチ
ヤンバ12又は14内の残存気泡を更に除去し、
このサブステツプはシース液をシース集束ポート
7及びスイープポート6を経て注入すると共にこ
の液とそれらのキヤビテイ12及び14の残存気
泡を試料排出ポート5を経て排出させ、この際排
棄内容物が流れるこのポートを空気に解放させ、
即ち大気圧にする。これらの3つのサブステツプ
DEBUBL,FLTCAL及びSHEATHを再びくり
返し、斯かる後に初めの2つのサブステツプ
DEBUBL及びFLTCALを更にくり返してこのサ
ブルーチンを終了させ、これらは全てフローセル
10内に残存し得る気泡を除去するためである。
このサブルーチンの終了時に後に上述するように
全ての気泡が、感知オリフイス102近くの区
域、有孔装置16の下部孔98内、導入管の先端
部29と隣接下部チヤンバ内壁面との間及び他の
任意のコーナ部から除去される。
次に慣例のサブルレーチンPRIMEを行う。こ
のサブルーチンは単一のサブステツプSMPRMF
から成り、実際の試料ラン、RUNモード、の直
前に行われ、フローセル10に試料を予備供給す
る作用をする。第4e図に示すサブステツプ
SMPRMFは液体試料を試料導入ポート2を経て
下部チヤンバ14内のその導入管28内に注入
し、次いで孔102を通して上部チヤンバ12内
の試料排出管22内に注入させ、そのポート、試
料排出ポート5、から排出させる。ポート5は空
気に解放する。
短い1/8秒のPRIMEサブルーチンの終了時に、
RUNサブルーチンが必要な期間に亘り第4f図
に示すように始まり、試料を試料導入ポート2を
経て流しつづけながらシース液をシース集束ポー
ト7及びスイートシースポート6を経てそれぞれ
チヤンバ12内に存在する試料とシース液の双方
を試料排出管22を経て排出させると共に空気に
解放されたその試料排出ポート5から廃棄させ
る。これらの処理はフローセル10において慣例
的に行われているもので、従つてこれ以上詳しく
説明しない。
以上に説明してない2つのサブステツプ
CLBACK及びCLFWRDはその日の終りに、又は
オペレータが必要なときに行うのが好適である。
これらのサブステツプCLBACK及びCLFWRDは
ガスとソープ(洗剤)の混合物を逆及び順方向の
双方に使用してフローセル10の強力な洗浄を与
え、そのチヤンバ12及び14及びそれらのキヤ
ビテイ62及び82並びにその孔102及び前記
キヤビテイ62及び82及び有孔装置16の孔9
8及び100を画成する他の全ての表面を強力に
洗浄する。第4s図に示すサブステツプ
CLBACKは窒素ガスとソープの混合物をスイー
プシースポート6を経て上部チヤンバのキヤビテ
イ62内に注入すると共にこの混合物と異物を上
部排出ポート4及び下部チヤンバの側方排出ポー
ト3から、前記ポートに真空を同時に供給して排
出させる。次いで本質的に同一の処理を第4r図
に示すサプステツプCLFWRDにより順方向にく
り返し、ガスとソープの混合物をフラツシユポー
ト1を経て、ソープをシース集束ポート7を経て
下部チヤンバのキヤビテイ82に注入すると共に
この混合物と異物を側方排出ポート3及び上部排
出ポート4から、前記ポートに真空を同時に供給
して排出させる。斯かる後に、及び少なくともそ
の日の終りに、サブルーチンSTOPを第4b図に
示すように行い、全てのポートを閉じる。フロー
セル10が、例えば粒子研究装置がターンオフさ
れたときのように減勢される場合、サブルーチン
OFFが第4a図に示すように行われ、アスピレ
ータ(図示せず)の位置に応じて、アスピレータ
が試料管又はその他の容器内の下方位置にあると
きは残留試料を試料導入ポート2内に注入し、ア
スピレータが試料容器外の上方位置にあるときは
空気を試料導入ポート2内に注入すると共に試料
及び/又は空気を側方排出ポート及び上部排出ポ
ート4から、これらポートに真空を同時に供給す
ると共に試料排出ポート5を空気に解放して排出
させることにより十分な期間に亘つて試料及び/
又は空気を排出させて両チヤンバ14及び12を
パージする。フローセルが、例えば粒子研究装置
がターンオンされたときにターンオンされると、
第4c図に示すサブルーチンONが開始され、全
てのポートが閉じ、マイクロプロセツサのクロツ
クがターンオンされて種々のルーチン、サブルー
チン、サブステツプ等の適正な実行時間を出力す
る。アスピレータは必要なとき又は指令されたと
きに第4i図に示すサブルーチンFLASPにより
パツクフラツシユし、シース液を下部チヤンバ1
4のフラツシユポート1及びシース集束ポート7
を経て注入すると共にこの液を試料導入ポート2
及びその管28から一連の接続試料管路(図示せ
ず)を経てアスピレータに排出させる。シース液
が流れるアスピレータとポートは空気、大気、に
解放する。
好適例の動作パラメータは次の通りであり、寸
法はインチである。
通路直径 フラツシユ1 側方3 上部4 通路26 通路44 通路24 0.45 .030 .045 スイープ6 集束7 通路20 通路30 .045 .045 真空ポンプ(図示せず)の真空は、約−11PSI
であり、シース液は下部及び上部チヤンバでそれ
ぞれ8P.S.I及び5P.S.Iに加圧し、窒素ガスは10P.
S.Iに加圧し、ソープは9、P.S.Iに加圧する。本
発明の好適例はシース液に対してISOTON を、
ソープ洗剤に対してISOTERGE を、使用する。
(ISOTON 及びISOTERGE はフロリダ、ハ
イアリー所在のクールターエレクトロニクス社の
登録商標第848055号及び859453号である)。
感知孔102は以下に述べるようにウオーレス
クールター原理に従つて電子的体積感知区域とし
て作用するのみならず光学的感知区域として作用
する。低周波電流(直流を含む)又は高周波電流
(図示せず)を又はその両方を電気導体58及び
78により電流56及び76にそれぞれ電気的に
結合する。粒子が孔102を通過するとき、これ
ら粒子は電流を変調して慣例の検出回路(図示せ
ず)で検出される粒子パルスを発生する。説明に
役立つ電流源及び検出回路の例は米国特許第
3710933号、同第3502974号及び同第3502974号及
び同第3502973号に示されている。
装置は主として細胞の研究に使用されるが、
種々の粒子に等しく適用することができる。
本発明の特定の例について図示し説明したが、
これは本発明を斯かる例に限定することを意図す
るものでない。これに反し、本発明は本発明の精
神及び範囲、明細書及び請求の範囲内に入る発明
の要旨の全ての変形、変更、実施例、使用法及び
等価物をカバーするものである。例えばポート間
にある程度の交換性があり、即ち上部排出ポート
4をスイープシースポート6の代わりに入力ポー
トとして使用することができ、且つフラツシユポ
ート1をシース集束ポート7の代わりに及びその
逆に使用することができる。この際は適当な通路
中に限流装置を付加及び/又は除去する必要があ
る。更に、液体及び/又はガスは一つのポートか
ら正圧で注入し、別のポートから負圧、真空で除
去又は排出されるものとして示してあるが、必要
なことはこれらポート間に適当な大きさの差圧を
供給することである。例えば本発明は、注入とし
て、チヤンバ又はフローセルの他方のポートに真
空を供給してガス及び/又は液体をチヤンバの一
方のポートからチヤンバ内に吸引することを含む
ものである。
要 約 粒子研究装置のフローセルから破片屑、堆積物
及び気泡を含む異物を除去する方法及び装置。そ
の装置は、一方の側に有孔装置を有し、他方の側
に粒子懸濁試料液及び無粒子液をそれぞれ供給す
る試料及びシース導入機構を有するチヤンバを含
む。そのチヤンバは排出オリフイスを有し、この
排出オリフイスは前記シース導入機構及びこの排
出オリフイスにより無粒子液を注入及び排出する
際にチヤンバ内に無粒子液の乱流を発生してチヤ
ンバ内及びその近くの孔区域内の気泡を除去する
ように配設してある。最初に、破片屑と堆積物を
チヤンバ横断及び孔横断処理において、ガスと液
体の混合物を両処理とも第1オリフイスを経てチ
ヤンバ内に注入して液滴を形成すると共にこの混
合物を各処理においてそれぞれ第2オリフイス及
び孔を経て排出させることにより除去する。この
異物は、別の横断ステツプにより、ガスを第1オ
リフイスを経てチヤンバ内に注入して液滴を形成
すると共にチヤンバの排出オリフイスを通るその
速度を増大させ、且つガスと液滴を孔を経て第2
オリフイスから排出させることにより更に除去す
る。次に、気泡を、無粒子液をフローセル内に注
入して乱流を形成すると共にこれを排出させるこ
とにより除去する。
JP59503238A 1983-08-29 1984-08-17 粒子研究装置のフロ−セルから異物を除去する方法及び装置 Granted JPS60502117A (ja)

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WO1985001108A1 (en) 1985-03-14
JPS60502117A (ja) 1985-12-05
EP0154644A4 (en) 1987-01-20
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