JPH06507244A - 粒子を柔軟的に分類するシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 粒子を柔軟的に分類するシステム 発明の背景及び要約 本発明は、粒子検査システムに関するものであって、更に詳細には、非常に高い 信号処理速度で、ある収量／純度比において分類した粒子を選択するそのような システムに関するものである。

流体中における微小粒子を分類するシステムは、フローサイトメータ（流れ細胞 計測器）分類システムと呼ばれる場合がある。これらのシステムは、生物学的セ ル即ち細胞の迅速な分析及び処理のために医学的な研究及び診断分野において使 用される。ある特性にしたがって液体中に懸濁されている粒子を分類するシステ ムは、米国特許第３，９６３，６０６号、第４，０６３，２８４号、第４，４８ ７，３２０号に記載されている。特に、これらの従来のシステムにおいては、こ れらの粒子が液体中に懸濁されている間に、一群の粒子のうちの各粒子の特性の 光学的測定が行われる。このような一つのシステムにおいて、フローサイトメー タセル分類器が、蛍光性マーカでう゛ベルが付けられており且つ蛍光性の染料を 照明すべく波長が調節されている緊密にフォーカスさせたレーザービームに介し て逐次的に高速に移動する流体の流れ中を一列状態で担持される懸濁されたセル 乃至は粒子を分析する（Ｂｏｎｎｅｒ、Ｗ。

Ａ、、Ｈｕｌｅｔｔ、　Ｈ，Ｒ，、Ｓｗｅｅｔ。

Ｒ，Ｇ、、Ｈｅｒｚｅｎｂｅｒｇ、Ｌ、Ａ、箸「蛍光活性化セル分類（Ｆｌｕｏ ｒｅｓｃｅｎｃｅＡｃｔｉｖａｔｅｄ　Ｃｅ１ｌ　Ｓｏｒｔｉｎｇ）Ｊ、Ｒｅｖ 、Ｓｃｉ、　Ｉｎｓｔｒｕｍ、４３：３４０４．１９７２）。レーザービームを 交差する期間中に発生される蛍光は、光学系によって集光され且つスペクトルフ ィルタを介して光検知器上へ投影される。これらの検知器は、蛍光を電気パルス へ変換し、該パルスの振幅は検知器に到達する全ての光に依存する。所定の特性 を有する粒子は、それらの個別的な蛍光によって認識される。特性を測定した後 に、各粒子はジェット即ち噴流が個別的な小滴に破壊する点に到達するまで液体 のジェットストリーム即ち噴流の流れ内を流れる。この点において、分類される べき一個の粒子を有する各小滴上に電荷が誘起され、且つそのようにして荷電状 態とされ且つ荷電状態とされない小滴が適宜の回収容器内へ静電的に分類される 。

内へ分離するために静電界内において荷電されたセルを検知することによって電 子的に測定したセル体積に基づいた分離を行なっている。（Ｆｕ　１　ｗｙ　ｌ 　ｅ　ｒ。

Ｍ、Ｊ、著）「体積による生物学的セルの電子的分離（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　 ５ｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆ　Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｃｅ１ｌｓ　ｂｙＶｏｌｕ ｍｅ）Ｊ、サイエンス　１５０：　９１０゜１９６５）。セルの複数個のパラメ ータの間の差を測定することによってセルタイプの間の区別をする能力を増加さ せるために複数個のパラメータに基づいて粒子の定量的な分析及び分類を行なう システムも提案されている（Ｓ　ｔ　ｅ　ｉ　ｎｋａｍｐ、　ｅ　ｔａｌ、著） 「顕微鏡的粒子及び生物学的セル用の新たな多重パラメータ分離器（Ａ　Ｎｅｗ 　Ｍｕ　ｌ　ｔ　ｉｐａｒａｍｇｔｅｒ　５ｅｐａｒａｔｏｒ　ｆｏｒＭｉｃｒ ｏｓｃｏｐｉｃ　Ｐａｒｔｉｃｌｅｓａｎｄ　Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｃｅ１ｌ ｓ）Ｊ、Ｒｅｖ、Ｓｃｉ、、Ｉｎｓｔｒｕｍ、　、Ｖｏｌ、４４、Ｎｏ、９．１ ３０１　（１９７３））、このシステムにおいては、液体懸濁液中の蛍光性染料 が付けられたセルがフローチャンバ即ち流れ室内に入り、そこで電気的及び光学 的センサがセル体積、単−及び二つのカラー蛍光及び光散乱を測定し電気信号を 発生する。信号処理装置が予め選択したパラメータにしたがってその電気信号を 処理し且つ所望のセルを有する小滴を電気的に荷電させる。このシステムにおい てセルが分類される典型的なレート即ち速度は数百側のセル７秒である。

フローサイトメータセル分類器の処理速度及び精度を包含する多数のパラメータ に対して多数の提案がなされている。例えば、セルを分類するために高々８個の 入力パラメータを処理するエレクトロニクスモジュール化システムが提案されて おり（Ｈｉｅｂｅｒｔ。

Ｇ、Ｃ，著［流れ細胞測定及び分類用のモジュール型エレクトロニクス（Ｍｏｄ ｕｌａｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　ｆｏｒ　Ｆｌｏｗ　Ｃｙｔｏｍｅｔｒｙａ ｎｄ　Ｓｏｒｔｉｎｇ）ニラ−セル（Ｌａｃｅｌ）システムＪ、Ｃｙｔｏｍｅｔ ｒｙｌ　１　：３３７．１９８０）、小滴発生頻度を増加させるためにジェット ストリーム内の圧力を増加させることにより１５，０００−２５．０００セル数 ／秒のレートで動作するシステムが提案されており（Ｐｅｔｅｒｓ、　Ｄ、　、 Ｂｒａｎｓｃｏｍｂ。

Ｅ、　、Ｄｅａｎ、Ｐ、　、Ｎｅｒｒｉ　ｌ　１．　Ｒ，、Ｐｉｎｋｅｌ、Ｄ、 、Ｖａｎ　Ｄｉｌｌａ　Ｍ、、Ｇｒａｙ、　Ｊ、Ｗ、ｒＬＬＮＬ高速分類器−設 計特徴、゛動作特性及び生物学的利用（Ｔｈｅ　ＬＬＮＬＨｉｇｈ−ｓｐｅｅｄ 　５ｏｒｔｅｒ：　ＤｅｓｉｇｎＦｅａｔｕｒｅｓ、　０ｐｅｒａｔｉｏｎａｌ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ、　ａｎｄ　Ｂｉ。

ｌｏｇｉｃａｌ　Ｕｔｉｌｉｔｙ）ｊ、Ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ６　：　２９０．１ ９８５、及びＰｅｔｅｒｓ、　Ｄ、、Ｄｅａｎ、Ｐ、、Ｎｅｒｒｉｌｌ、Ｊ、Ｔ 、著ｒＦＡＣ５ＩＩセル分類器の多重パラメータコンピュータ制御型動作（Ｍｕ ｌｔｉ−Ｐａｒａｍｅｔｅｒ。

Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　０ｐｅｒａｔｉｏｎｏｆ　ａ　ＦＡ Ｃ３ＩＩ　Ｃｅ１ｌ　５ｏｒｔｅｒ）Ｊ、Ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ　２：３５０．１ ９８２）、精度を増加させるシステムの例としては、適切なるタイミングを確保 するためのシステム（Ｍａｒｔｉｎ。

Ｊ、Ｃ，、ＭｃＬａｕｇｈｌｉｎ、　Ｓ、Ｒ，、Ｈｉｅｂｅｒｔ、　Ｒ，Ｄ、箸 ［流れシステムセル分類器用の実時間遅延モニタ（Ａ　Ｒｅａｌ　ＴｉｍｅＤｅ ｌａｙ　Ｍｏｎ１ｔｏｒ　ｆｏｒ　Ｆｌｏｗ−３ｙｓｔｅｍ　Ｃｅ１ｌ　５ｏｒ ｔｅｒｓ）Ｊ、Ｊ、Ｈｉｓｔｏｈｃｈｅｍ、ａｎｄ　Ｃｙｔｏｃｈｅｍ、、２７ 　（１）：２７７．１９７９）、小滴破壊安定性を増加させるシステム（Ｓｔｏ ｖｅｌ、　Ｒ，Ｔ。

「ジェット破壊に与える粒子の影響（Ｔｈｅ　Ｉｎｆ　１ｕｅｎｃｅｏｆ　Ｐａ ｒｔｉｃｌｅｓ　ｏｎ　Ｊｅｔ　Ｂｒｅａｋｏｆｆ）Ｊ、Ｊ、　Ｈｉｓｔｏｃｈ ｅｍ、　ａｎｄ　Ｃｙｔｏｃｈｅｍ。

２５　（７）：８１３，１９７７、及びＡｕｅｒ。

Ｒ，Ｅ、ｒ小滴発生システムにおける破壊点における変化を検知する方法及び装 置（Ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄＡｐｐａｒａｔｕｓ　ｆｏｒ　ＤｅｔｅｃｔｉｎｇＣ ｈａｎｇｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ＢｒｅａｋｏｆｆＰｏｉｎｔ　ｉｎ　ａ　Ｄｒｏｐ ｌｅｔ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ）Ｊ（血球の分析）、米国特許第 ４，４８７，３２０号、１９８４、及びＡｕｅｒ、　Ｒ，Ｅ、ｒ小滴発生システ ムにおける破壊点における変化を検知する方法及び装置（Ｍｅｔｈｏｄａｎｄ　 Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ｆｏｒ　ＤｅｔｅｃｔｉｎｇＣｈａｎｇｅ　ｉｎ　ｔｈｅ 　ＢｒｅａｋｏｆｆＰｏｉｎｔ　ｉｎ　ａ　Ｄｒｏｐｌｅｔ　Ｇｅｎｅｒａｔｉ ｏｎＳｙｓｔｅｍ）Ｊ（ラジエーシコン検知手段）、米国特許第４，６９１，８ ２９号、１９８７）、個別的なセルの分類を記述するシステム（Ｓｔｏｖｅｌ。

Ｒ，Ｔ、著「個別的セル分類（ＩｎｄｉｖｉｄｕａｌＣｅｌｌ　Ｓｏｒｔｉｎｇ ）Ｊ、Ｊ、Ｈｉｓｔｏｃｈｅｍ。

ａｎｄ　Ｃｙｔｏｃｈｅｍ。　２７　（１）：２８４゜１９７９）、各セルに対 して多重パラメータデータを相関させるシステム（Ｐａｒｓｏｎ、　Ｊ、Ｄ、、 Ｈｉｅｂｅｒｔ、　Ｒ，Ｄ、、Ｍａｒｔｉｎ、　Ｊ。

Ｃ９著「マルチステーション流れ細胞計測器における高い信号レート用の活性ア ナログバイブライン遅延（Ａｃｔｉｖｅ　Ａｎａｌｏｇ　Ｐｉｐ’ｅｌｉｎｅＤ ｅｌａｙｓ　ｆｏｒ　Ｈｉｇｈ　ＳｉｇｎａｌＲａｔｅｓ　ｉｎ　Ｍｕｌｔｉｓ ｔａｔｉｏｎＦｌｏｗ　ＣｙｔｏｍｅｔｅｒｓＪ）、Ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ６４　 ：　３８８．１９８５）、及び多数の検知器からの信号を並列処理するシステム （ｖａｎ　ｄｅｎＥｎｇｈ、Ｇ、、５ｔｏｋｄｉｊｋ、Ｗ、ｒ多重レーザー流れ 細胞計測及びセル分類用の並列処理データ採取システム（Ｐａｒａｌｌｅｌ　Ｐ ｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｄａｔｅ　Ａｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍｆｏｒ　 Ｍ、ｕｌｔｉｌａｓｅｒ　Ｆｌｏｗ　Ｃｙｔ。

ｍｅｔｒｙ　ａｎｄ　Ｃｅ１ｌ　Ｓｏｒｔｉｎｇ）ｊ、Ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ　１ ０：２８２，１９８９）等がある。更に、コンピュータでの流れ細胞計測器用の エレクトロニクスの処理を改善するシステムが提案されている（Ｓｔｅｉｎｋａ ｍｐ、　Ｊ、Ａ、。

Ｆｕｌｗｙｌｅｒ、Ｍ、Ｊ、、Ｃｏｕｔｌｅｒ。

Ｊ、Ｒ，、Ｈｉｅｂｅｒｔ、Ｐ、Ｄ、　、Ｈｏｒｎｅｙ。

Ｊ、Ｌ、、Ｎｕｌｌａｎｅｙ、Ｔ、Ｆ、著「顕微鏡的粒子及び生物学的セル用の 新たな多重、＜ラメータ分類器（Ａ　Ｎｅｗ　ＭｕｌｔｉｐａｒａｍｅｔｅｒＳ ｅｐａｒａｔｏｒ　ｆｏｒ　ＭｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃＰａｒｔｉｃｌｅｓ　ａｎ ｄ　ＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＣｅ’ｌ　１ｓ）ｊ、Ｒｅｖ、Ｓｃｉ、Ｉｎｓｔｒｕ ｍ。

４４：１３０１，１９７３、及びＳ　ｔ　ｅ　ｉ　ｎｋａｍｐ。

Ｊ、Ａ、　、Ｈｉｅｂｅｒｔ、　Ｒ，Ｄ、ｒセルに関する多数の電子的及び光学 的測定用の信号処理エレクトロニクス（Ｓｉｇｎａｌ　ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＥ ｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　ｆｏｒ　ＭｕｌｔｉｐｌｅＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ａｎ ｄ　ＯｐｔｉｃａｌＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｎ　Ｃｅ１ｌｓ）Ｊ、Ｃｙｔ ｏｍｅｔｒｙ　２　（４）：２３２，１９８２）、及び多数のパラメータに基づ いて多数のサンプルを有するセルシステムを自動化するコンピュータシステム（ Ａｒｎ、ｄｔ−Ｊｏｖｉｎ、Ｄ、　、Ｊｏｖｉｎ。

Ｔ、Ｍ、ｒセル及び粒子のコンピュータ制御による多重パラメータ分析及び分類 （Ｃｏｍｐｕｔｅｒ−Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ＭｕｌｔｉｐａｒａｍｅｔｅｒＡ ｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　Ｓｏｒｔｉｎｇ　ｏｆＣｅｌｌｓ　ａｎｄ　Ｐａｒｔ ｉｃｌｅｓ）Ｊ、Ｊ、　Ｈｉｓｔｏｃｈｅｍ、　Ｃｙｔｏｃｈｅｍ。

２２：　６２２，１９７４、及びＡｒｎｄｔ−Ｊｏｖｉ　ｅｎ。

Ｊ、、Ｊｏｖｉｎ、Ｔ、Ｍ、）流れシステムを有する自動化セル分類（Ａｕｔｏ ｍａｔｅｄ　ＣｅｌｌＳｏｒｔｉｎｇ　Ｗｉｔｈ　Ｆｌｏｗ　Ｓｙｓｔｅｍｓ） Ｊ、Ａｎｎ、Ｒｅｗ、Ｂｉｏｐｈｙｓ、Ｂｉｏｅｎｇ。

７：５２７．　１９７８）が提案されている。より正確にセルを分類する利点を 有する上述した提案は、実施した特定の実験に基づいて柔軟的に分類を決定する ことを可能とするものではない。

物体（例えばセル）が分離されている場合、即ちフローサイトメータ（セル分類 器）によって分類されている場合に行なわれる実験においては、比較的に遅いイ ベントレートにおいて、個々の物体は通常、それらの物体が個別的に分離するこ とを可能とするのに充分な距離互いに離隔している。然しなから、より高いレー トで物体を分類する場合には、物体が互いに近付いている場合があり、且つ複数 個の物体が単一の分類単位、即ち「小滴（ｄｒｏｐｌｅｔ）Ｊ内に存在する場合 がある。このように単一の分類単位内に複数個の物体が存在する条件は、「オー バーラツプ」又は「一致」条件であると考えられる。更に、物体が一致している 場合には、分類した物体のある部分は不所望なものであり、サンプルの「汚染」 を発生する。

システムの収量は、システムによって分類されるイベント数として記述される。

サンプルの純度は、所望の物体との一致に起因して分類された不所望な物体を包 含することのないサンプルの百分率として記述される。一致条件が発生すると、 一致する物体の全てが同一のタイプ（味方）である場合、即ち全ての物体が同一 の回収容器内に分類される場合には、何ら収量又は純度の損失が観察されること はない。

然しなから、一致する物体が異なるタイプのもの（敵）である場合には、分類さ れる物体は、−散物体が所望の物体から分類されない限り、純度の損失が発生す る。前述したシステムにおいては、興味のある物体から一致物体を付加的に分類 することによって収量の損失が発生する。

一致条件を決定する従来のシステムにおいては、一致イベントの分類を決定する 場合に二つのアプローチのうちの一方を採用しており、即ち、一致していると決 定された粒子をシステムが何ら分類することがないか、又はシステムが一致条件 を無視し且つ粒子が一致するか否かに拘らず全ての粒子を分類するものである（ Ｓｔｅｉｎｋａｍｐ、　Ｊ、Ａ、　、Ｈｉｅｂｅｒｔ。

Ｒ，Ｄ、ｒセルに関する多重電子及び光学的測定用の信号処理エレクトロニクス （Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　ｆｏｒ　Ｍ ｕｌｔｉｐｌｅＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ａｎｄ　ＯｐｔｃｉａｌＭｅａｓｕｒｅ ｍｅｎｔｓ　ｏｎ　Ｃｅ１ｌｓ）Ｊ　、Ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ　２　（４）　＋２ ３２．　１９８２）　。

粒子が「味方」であるか又は「敵」であるか否かが考慮されることはない。最初 のアプローチでは、全ての汚染がサンプルから除去されたサンプルが得られる。

このアプローチにおいては、「最大純度」の条件が達成され、且つ汚染粒子を有 する全ての分類単位は廃棄される。この場合に、汚染粒子が「味方」であるか又 は「敵」であるかの何れかである。これらの汚染粒子が「見方」であり且つ廃棄 される場合には、不必要な収量の損失が発生する。二番目のアプローチでは、不 所望な粒子を有するサンプルの汚染を持ったサンプルが発生し、従って、「最大 純度」より低い純度のサンプルが得られる。二番目のアプローチは、可及的に多 くの特定の物体を回収する（即ち「最大収量」）ことが実験の目的である場合に 実験において使用することが可能である。更に、このタイプの実験においては、 汚染はユーザにとって重要なものではなく、且つ分類単位も汚染を有するか否か に拘らず、所望の物体を有する任意の分類単位が回収される。

多様な一致及び反一致条件を使用する分類決定方法に基づいて分類方向にセルを 分類するための独立的な入力信号を取扱うために小滴荷電制御電子回路で決定を 分類する提案がなされている（ＭｃＣｕｔｃｈｅｏｎ。

Ｍ、Ｊ、　、Ｎｉ　ｌ　ｌｅｒ　Ｒ，Ｇ、ｒフローサイトメータセル分類器用の 柔軟性のある分類決定及び小滴荷電制御電子回路（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｓｏｒｔ ｉｎｇＤｅｃｉｓｉｏｎ　ａｎｄ　Ｄｒｏｐｌｅｔ　Ｃｈａｒｇｉｎｇｆｏｒ　 Ｆｌｏｗ　Ｃｙｔｏｍｅｔｅｒ−ＣｅｌｌＳｏｒｔｅｒｓ）Ｊ　、Ｃｙｔｏｍｔ ｒｙ　２：２１９．１９８２）。このシステムにおいては、リードオンリメモリ （ＲＯＭ）が、複数個のパラメータに基づいて分類決定を行なうために１６個の 別々の分類プログラムを格納している。これらの分類決定は別個に検知されるが 競合する分類条件となるほど時間的に密接しているセルに対して無効の分類一致 を排除する回路へ入力させる。該システムは、分類競合即ち対立に関して３つの レベルの制御を与える。

即ち、（１）与えられた分類割合において他の分類割合からの汚染の存在を重要 でないものとして処理し、（２）特定の種類のセルを不所望のものとして認識し 且つ不所望なセルの後に発生する有効な分類イベントをシステムがロックアウト させ、（３）いまだ処理中のイベントによって分類されたセルの汚染を防止する 。そのシステムにおいては、一致であると考えられる全てのイベントは、アボー ト即ち中止されるか、又はそれらの「味方」又は「敵」のステータスに関係なし に無視される。従って、そのシステムは、最大純度か又は最大収量のいずれがで 分類を行うことを可能とするに過ぎない。

本発明は、特定の実験においてはユーザによって設定可゛能な汚染レベルを有す るものであることが望ましいという認識に立脚するものである。従って、本シス テムは、選択した収量／純度比において粒子を分類するものであり、その比は最 大収容と最大純度の中間の値を有することが可能なものである。更に、本発明は 、各個別的な実験又は試合の必要性に基づいて柔軟性を持って粒子を分類するも のであり、それは、従来のシステムにおいては最大純度か又は最大収量のいずれ かに基づいて粒子の分類動作を固定するものと異なっている。従って、例えば１ ０％の汚染等の所定の汚染レートを許容することが可能である特定の実験は、同 一の実験が最大純度に基づいてシステムを使用することが余儀なくされる場合よ りも、より高い収量の分類された粒子を得ることが可能である。又、従来のシス テムと異なり、本発明は、一致を決定する場合に隣接するイベントの「味方」又 は「敵」ステータスを考慮に入れるので、より精密に純度／収量の考慮を制御す ることを可能としている。

従来システムと比較して本システムの別の利点は、高速及び低速の両方において の実験の品質を改善することを可能としている点である。任意の速度においての 実験の品質は、あるシステム（例えば、フローサイトメータ／セル分類器）にお ける分類ユニット即ち分類単位においてのイベントがランダムに到着するという 性質によって影響を受ける場合がある。

分類単位は、小滴、流体スイッチング、ザラピング（ｚａｐｐｉｎｇ）又はその 他の技術によって提起されるか否かに拘らず、待ち行列長さと考えることが可能 である。更に、この行列への粒子の到着統計はランダム又は非ランダムなものと することが可能である。ランダムな到着は、ポアソン分布関数を使用した待ち行 列理論によって記述することが可能である。その他の数学的なモデルは、行列へ の粒子の非ランダムな到着統計を記述することが可能である。

複数個の経路及び／又は複数個の行列を包含する行列内の粒子の到着及びサービ ス（例えば、直列又は並列処理）の予測も記述することが可能である。本発明は 、行列における到着統計及びサービス条件を利用して、収量又は純度又はこれら の量の任意の所望の組合わせ又は比に基づいて粒子を分離する。

本発明の一つの例示的で且つ非制限的な実施例においては、システムトリガが、 例えば市販されている粒子検知器からの入力するアナログ信号を受付ける。この 入力信号はシステムを介して通過する全てのセルに対して粒子検知器によって発 生される。セルの表面が粒子検知器の選択した点を通過する場合に、即ちフロー サイトメータ／セル分類器における光散ｍｌ器を通過する際に入力信号が発生さ れる場合がある。本システムの動作においては、ユーザが決定したスレッシュホ ールド値より高い入力信号が本システムの初期化をトリガし且つ例えばイベント タイマ、イベント間タイマ及び従来のデータ採取分類システム等のシステムの夫 々の部分を同期させる。

本システムのこの実施例においては、入力信号が本システムをトリガする時から 分類パルスが粒子へ印加されるべき点即ち小滴の分類のためにフローサイトメー タの小滴発生点近くに電荷パルスが印加されるべき時までのイベント時間を測定 するためのイベントタイマが設けられている。このイベント時間は相対的に一定 の値であって、それは、分類が発生する位置から信号励起源の物理的離隔及びこ れらの点の間を物体が移動する速度によって定義される。

イベントタイマは、分類パルスが粒子へ印加されるべき時に本システムへ信号を 供給する。

この構成は、システムのトリガの間の時間を測定するために相次ぐトリガ信号に 応答するイベント間タイマを有している。システムトリガの間の時間は、セルの 間の距離を測定し且つその距離がユーザが決定した選択した間隔より小さいか否 かを決定するために使用される。その距離が選択した間隔よりも小さい場合には 、測定されたセルは、オーバーラツプ状態即ち一致状態にあると考えられる。本 システムは、分類の決定を行なう場合に分類論理回路と共に使用するバッファ内 にイベント間タイマ測定値を格納する。

この実施例においては、分類論理回路は、トリガ信号、イベント間タイマ測定値 及び分類されるべき粒子の選択されたパラメータに対応する夫々の検知信号に応 答する。分類論理回路は、以後分類決定論理条件と呼ぶ夫々の検知信号及びイベ ント間タイマ測定値のユーザが選択可能な機能に基づいて動作する。分類決定論 理条件は、収量／純度比に対応すべくユーザによって選択することが可能である 。その物体が興味のあるものであることを意味する分類決定論理条件に応答して 、分類パルスが発生される。

イベントタイマ信号を受取った後に、分類パルスがその興味のある物体へ印加さ れ且つその物体は適宜の容器へ分類される。

゛　の　なｆ日 図１は本システム及びコンピュータシステムの４つの主要な機能の相互作用を示 した粒子分類用の本発明システムの一実施例を示したブロック図である。

図２は本発明の一実施例に基づく粒子分類システムのブロック図である。

図３Ａは本発明の一実施例に基づくタイミング回路用の電気回路の論理線図であ る。

図３Ｂ及び３Ｃは本発明の一実施例に基づく測定及び格納回路用の電気回路の論 理図である。

図３Ｄは本発明の一実施例に基づく分類決定回路用の電気回路の論理線図である 。

図３Ｅ及び３Ｆは本発明の一実施例に基づ（分類パルス定義回路用の電気回路の 論理線図である。

図４は分類パルス決定用のルックアップテーブルに使用可能なデータを示した概 略図である。

図５は本発明の一実施例に基づ（ソフトウェアモジュールの概略ブロック図であ る。

１皿呈且ｊ 図１は従来のフローサイトメータ（流れ細胞測定器）セル分類器１０と共に使用 される本発明に基づを示したブロック図である。この分類システムの４つの主要 な機能は、システムタイミング、イベントデータ測定及び格納、分類パルス決定 論理、及び分類パルス定義である。本システムの機能に対してユーザインターフ ェース機能を与えるためにコンピュータシステムも設けられている。このコンピ ュータシステムは、更に、分離システムの性能の適宜の方策及び／又は分析を定 義する場合の助けと分離システムの数学的モデル化を行なうために使用すること も可能である。システム１００は光検知器１０ａから入力信号を受取ると共に従 来の分類制御システム１０ｂから分類決定を受取り且つ論理条件即ち収量／純度 比に基づいて分類論理決定を処理する。

図２は本発明に基づいて構成されたシステムの好適な実施例を示している。この システムは、例えばシステムトリガ２１における全体的信号（ＴＯＴＡＬ）等の 粒子検知器１０ａからの検知アナログ入力信号を受取る。このＴＯＴＡＬ信号は 、粒子検知器内の一つの点を任意の粒子が通過する場合に発生される信号を表わ しており、即ち、レーザービームを通過する場合に検知される。入力するＴＯＴ ＡＬ信号は、ノイズレベルから好適にはノイズレベルよりも著しく高い約１０． ＯＶの範囲内である。このＴＯＴＡＬ信号はシステムトリガスレッシュホールド 比較器２１ｂによって受取られ、該比較器は、受取った信号がシステムトリガス レッシュホールド基準電圧を超えたものであるか否かを決定する。このトリガス レッシュホールド電圧はシステムトリガスレッシュホールド供給源２１ａから与 えられ、その電圧レベルは本システムのユーザによって設定することが可能であ る。該比較器において受取られた信号がトリガ基準電圧を超えたものである場合 には、比較器２１ｂによってトリガ（ＴＲＩＧＧＥＲ）信号が発生される。

このＴＲＩ　ＧＧＥＲ信号は、検知された粒子の各々とシステ１００との同期を とるために、イベントタイマ回路２２、イベント間タイマ回路３３及びデータ採 取システム１０ｂへ印加される。

オシレータ制御回路２３はシステムクロック供給源として使用される。このオシ レータ制御回路２３は分類ユニット即ち単位（例えば小滴）の周波数に調節され る。本発明のこの実施例においては、オシレータ制御回路２３への入力はユーザ が設定可能であり且つ小滴ストリームの周波数の１２８倍に調節される。オシレ ータ制御回路２３は、所要の位相において所要の周波数を与えるために、分割回 路２３ａ−２３ｄで選択された値によって入力周波数を分割することによって本 システムの異なった部分に対してのクロックレートを確立する。図３Ａにおいて は、２．４，８，１２８の夫々の入力周波数の割算に対応して異なった周波数が ＣＬＫ６４．ＣＬＫ３２゜ＣＬＫ１６．ＣＬＫとして示しである。

この構成においては、システム１００は小滴分類のために使用され、従って本シ ステムは小滴オシレータ１００を与える。小滴オシレータ１０ｃは、流体のスト リーム即ち流れがフローサイトメータの排出ノズル°がら空気中に排出する点に おいて使用される。

小滴オシレータ１０ｃは、小滴が一様な形状で形成され且つ安定な位置において 流体の流れから破壊して発生する小滴形成期間中に使用される。小滴オシレータ １０ｃは小滴を形成するための振動運動を与えるためのピエゾ電気結晶を有して いる。小滴オシレータ１０ｃはストリームの共振周波数においてピエゾ電気変換 器を振動させるためにオシレータによって減少された周波数により駆動される。

この構成において使用される共振周波数は３２ｋＨｚである。

この構成においては、小滴オシレータｌｏｃへの減少した周波数ＣＬＫは入力周 波数の１７１２８である。更に、小滴分類を行なうこの構成においては、可変位 相遅延回路２５が設けられており、小滴オシレータ１０ｃへの入力周波数を変化 させ、且つ小滴オシレータｌｏｃへ繋るバッファへ接続されている。

この可変位相遅延回路２５は電荷が小滴全体に印加されるように小滴の分類動作 を小滴へ荷電した分類パルスと同期させるように動作する。流量に依存して、小 滴が本システムによって検知される時から小滴へ電荷が印加される時までに測定 される距離は小滴全体を荷電するものでない場合があるので、可変位相回路遅延 ２５は１個の小滴の１／１６のインクリメント即ち増分だけ小滴をオフセットさ せ荷電回路を分類された小滴と整合させる。小滴分類用システムを使用すること のない別の構成、例えばザラピングによる物体の破壊、セル注入又は物体への物 質の選択的導入等は、小滴オシレータを必要とするものではなく、位相遅延値は 無視される。

図２を参照すると、本システムのイベントのタイミングはイベントタイマ回路２ ２とイベント間タイマ回路３３とで実施される。イベントタイマ回路２２は、分 類決定がなされるべき場合に初期化を行ない且つ分類パルスを分類単位即ち小滴 へ印加する時を決定するために設けられている。イベントタイマ回路２２は、粒 子が検知点から荷電パルスが粒子に印加される点へ移動する場合に遅延されるべ き時間乃至はストリーム即ち流れの長さを測定する。この構成においては、小滴 分類を行なうために、流体の流れから小滴が発生する点近くにおいて電荷が印加 されるべきである。イベント時間は、比較的一定な値であり、それは分類が発生 する位置からの信号励起供給源の物理的離隔及びこれら二つの位置の間を物体が 移動する速度によって定義される。この構成においては、イベント時間は約６５ ０マイクロ秒であり、且つセルが移動する速度は１０ｍ／秒であり、励起供給源 から分類位置までの長さは１８乃至２３個の小滴長さである。

図３Ａに示した如く、イベントタイマ回路２２はＲＡＭメモリ２２ａ１カウンタ ２２ｂ１比較器２２ｃ１イベントタイマ長レジスタ２２ｄを有している。タイミ ングは、可変長のシフトレジスタ動作を有するイベントタイマ回路２２において 達成される。この構成においては、ＲＡＭメモリ２２ａは、別個の入力及び出力 ピンを具備する４ｋｘｌビットＲＡＭを有している。このＲＡＭメモリ２２ａは 、上述したＣＬＫ３２周波数において継続的にインクリメントされるカウンタ２ ２ｂの値によってアドレスされる。

ＲＡＭメモリ２２ａ入力がＴＲＩＧＧＥＲ信号を受取ると、ｌの値がそのカウン タ値によって現在アドレスされているアドレスにおけるＲＡＭ位置に格納される 。カウンタ２２ｂが継続してインクリメントされると、そのインクリメントされ たカウンタ値が比較器２２ｃへ入力され、該比較器はカウンタ値をイベントタイ マ長レジスタ２２ｄ内に格納されている長さ値と比較する。ユーザが設定可能な 長さ値は、励起点から小滴が荷電される点までの物理的距離及びストリームの流 量から決定される。この値は、小滴周期のｌ／３２の単位である。比較器２２ｃ がカウンタ値が長さ値と同一であると決定すると、カウント２２ｂはＯにリセッ トされ且つそこから周期的な態様で継続してインクリメントされる。カウンタ２ ２ｂがトリガ信号が格納されていた値へ復帰すると、ＴＩＭＥ信号がイベントタ イマ回路２２によって発生される。

この実施例においては、図２に示した如く、システムが相次ぐイベントのシステ ムトリガの間の時間即ちイベント間時間を測定するためのイベント間タイミング 回路３３を与えている。このイベント間時間は、イベントが一致状態にある場合 を決定するために使用される。この構成においては、一致イベントは、二つ又は それ以上のイベントが同一の単位、例えば小滴分類における同一の小滴内にある 程度に流体のストリーム内に互いに充分に近接しているものとして定義される。

図３Ｂを参照すると、このイベント間タイミングは、カウンタ３３ａによって達 成され、該カウンタはイベントタイマ回路２２と同一の周波数、即ちＣＬＫ３２ 信号を受取ることにより小滴周波数の３２倍の周波数によって継続的にインクリ メントされる。カウンタ３３ａは、ＴＲＩＧＧＥＲ信号が受取られるごとに、カ ウンタ３３ａの値がイベント間ＦＩＦＯメモリ３４ａ内に読取られるようにＴＲ ＩＧＧＥＲ信号に応答する。イベント間時間を読取った後に、カウンタ３３ａは Ｏヘリセットされ、次のイベントに対しての時間のカウント動作を開始する。こ の構成においぞは、カウンタの値は８ビツトであり、カウンタ値は０から２５５ の範囲である。イベントがカウンタの最大値即ち２５５よりも一層離れている場 合には、カウンタ３３ａのオーバーフローがラッチされ且つ無限の離隔状態であ ると仮定される。

システム１００において、１個の粒子又はセルが検知器を通過すると、データ採 取システム１０ｂが、検知された粒子の特性に対して検知されたパラメータに基 づいて個別的な分類決定を決定する。個々の分類決定は、粒子を分類するための 決定、即ち右側への分類又は左側への分類、又は粒子を分類しない決定とするこ とが可能である。左側への分類又は右側への分類の決定の各々に対する信号線が データ採取システム１０ｂから個別的分類決定格納回路３２へ延在しており、個 別的な分類決定を格納する。データ採取システム１０ｂが右側への分類又は左側 への分類決定を行なう場合には、■の値が適宜のラインを介して個別的分類格納 回路３２へ送給される。データ採取システムｌＯｂが分類決定を行なわない場合 には、０の値が左側への分類ライン及び右側への分類ラインの両方へ送給される 。個別的分類決定格納回路３２は、分類ＦＩＦＯメモリ３２ａ及び以下に説明す る如く、分類決定を行なうために使用可能な数のイベント又はセルに対応する諸 元数のラッチ３２ｂ−３２ｋを有している。個別的分類決定回路３２の分類ＦＩ ＦＯメモ’）　３２　ａは、分類情報格納制御回路３１により制御される。この 分類情報格納制御回路３１は、現在の検知されたセル上の情報及び現在のセルの 前後に検知したセル上の情報を適宜のラッチ３・２ｂ−３２に内ヘラッチさせる ことが可能であるように分類ＦＩＦＯメモリ３２ａの読取を制御すべく適合され ており、従って特定の時刻におけるラッチ内のデータは分類決定を行なうために 使用することが可能である。

分類情報格納制御回路３１は、分類決定を行なう場合にシステムの分類決定論理 によって使用することが可能な現在検知されたセルの前後のイベントの数を表示 するＡＶＡＩＬＡＢＩＬＩＴＹ　ＬＥＶＥＬ（使用可能レベル）変数に応答する 。図４に示した如く、この構成においては、分類決定用のＡＶＡ　Ｉ　ＬＡＢＩ ＬＩＴＹ　ＬＥＶＥＬはＯ，ｌ又は２の値をとることが可能である。分類情報制 御回路３１の初期的動作ニオイテハ１．：、ノＡＶＡ　Ｉ　ＬＡＢ　Ｉ　Ｌ　Ｉ 　ＴＹＬＥＶＥＬはｒ−ＩＪにセットされ、分類決定を行なうためにセルが使用 可能ではないことを表わす。

最初のセル又は現在のイベントが本システムにより検知される場合には、ＡＶＡ Ｉ　ＬＡＢ　Ｉ　Ｌ　ＩＴＹＬＥＶＥＬは以下に説明する如く「０」変化し、定 を行なうために使用することが可能であることを表わす。何故ならば、それより 前のセルは検知されていないからである。本システムにより検知されたセルに対 する分類決定は、図４の第１行に示した如く、イベントＡであると考えられ、且 つ左側分類決定又は右側分類決定の値を有することが可能である。

分類ＦＩＦＯメモリ３２ａは、イベントに関する情報が分類ＦＩＦＯメモリ３２ ａ内に格納されているか否かを継続的に決定するためにＣＬＫ３２信号に応答し て分類情報格納制御回路３１によってアップデートされる。本システムの動作に おいて、分類ＦＩＦＯメモリ３２ａは、小滴当たり３２回のレートでチェックさ れ、且つ分類ＦＩＦＯメモリ３２ａが空である場合には、空信号が分類情報格納 制御ユニットへ送給される。ストローブ信号が分類ＦＩＦＯメモリ３２ａへ送給 されて、イベントが分類ＦＩＦＯメモリ３２ａに到達したことを表わす。

イベントが分ｉｌＦ　Ｉ　ＦＯメモリ３２ａ内に格納されており、分類ＦＩＦＯ メモリ３２ａが空ではなく且ツ使用可能しヘルがＡＶＡ　Ｉ　ＬＡＢ　Ｉ　Ｌ　 Ｉ　ＴＹＬＥＶＥＬ　ｒ２Ｊより低い場合には、ＦＩＦＯＲＥＡＤ信号が発生さ れる。ＡＶＡ　Ｉ　ＬＡＢ　Ｉ　Ｌ　Ｉ　ＴＹＬＥＶＥＬ　ｒ２Ｊはこの構成に 対しての最大の使用可能レベルである。ＮＯＲゲート３１ａとＡＮＤゲート３１ ｂとの組合わせを使用してＦＩＦＯＲＥＡＤ信号が発生される。ＮＯＲゲート３ １ａがＥＭＰＴＹ（空）信号及びＡＶＡＩＬＡＢＩＬＩＴＹ　ＬＥＶＥＬニ関シ テ動作スル。ＥＭＰＴＹ信号又＋；ｔＡＶＡＩＬＡＢＩＬＩＴＹＬＥＶＥＬ　ｒ ２Ｊのいずれもが受取られない場合には、ＦＩＦＯＲＥＡＤ信号がＡＮＤゲート ３１ｂへ発生される。ＡＮＤ回路がＣＬＫ３２を受取ることに応答して、ＦＩＦ ＯＲＥＡＤ信号がイベント間ＦＩＦＯメモリ３４ａ及び分類ＦＩＦＯメモリ３２ ａへ印加される。ＦＩＦＯが空ではなく且つＡＶＡ　Ｉ　ＬＡＢＩＬＩＴＹ　Ｌ ＥＶＥＬが２未満テアル場合ニ、分類ＦＩＦＯメモリ３２ａの状態が、ラッチ３ ２ｂ−３２にの遅延へ読込むために使用可能な情報が分類ＦＩＦＯメモリ３２ａ 内において使用可能であることを表わす場合には、この情報は分類決定のために 使用可能とされる。

ＦＩＦＯＲＥＡＤ信号は、更ニ、ＡＶＡ　Ｉ　ＬＡＢＩＬＩＴＹ　ＬＥＶＥＬを アップデートするためにカウンタ３１ｃへ印加される。ＦＩＦＯＲＥＡＤ信号が 使用可能レベルカウンタへ印加される前に、待ち行列内には何も存在せず且つカ ウンタ３１ｃのＱＡ及びＱＢの両方ともが低状態即ち０である。第−ＦＩＦＯＲ ＥＡＤ信号に応答して、ＱＡはｌにセットされ、ＱＢはＯのままであり、且つＡ ＮＤ回路の出カバｏ　、即ちＡＶＡＩＬＡＢＩＬＩＴＹ　ＬＥＶＥＬＯである。

第二ＦＩＦＯＲＥＡＤ信号が使用可能しベルカウンタ３１ｃへ印加されることに 応答して、ＱＡは０にセットされ、Ｑ　Ｂ　ｌ：１にセットされ、ＡＮＤ回路の 出力は０であり且つＱＢの出力はｌであり、ＡＶＡＩＬＡＢＩＬＩＴＹ　ＬＥＶ ＥＬＩでｔ５る。ニーとを表わす。別のＦＩＦＯＲＥＡＤがカウンタ３１ｃへ印 加されることに応答して、ＱＢ及びＱＡの両方が１ヘセツトされしたがッテＡ　 Ｖ　Ａ　Ｉ　Ｌ　Ａ　Ｂ　Ｉ　Ｌ　Ｉ　Ｔ　ＹＬＥＶＥＬは２ヘセツトされる。

第一の個別的分類決定がデータ採取システム１０ｂから上述した如くに受取られ ると、ＦＩＦＯＲＥＡＤ信号が発生される。何故ならば、分類ＦＩＦＯメモリ３ ２ａはもはや空ではなく且つＡＶＡ　Ｉ　ＬＡＢ　ＩＬＩＴＹ　ＬＥＶＥＬは２ 未満だからである。分類ＦＩＦＯメモリ３２ａはＦＩＦＯＲＥＡＤ信号に応答し 、且つ分類ＦＩＦＯメモリ内に格納された第一イベントはラッチ３２ｂ、３２ｇ 内へ移動される。

従って、分類決定を行なうためにラッチ３２ｂ、３２ｇ内においてＬＥＦＴ　Ａ 又はＲＩＧＨＴ　Ａ決定を使用することが可能である。

爾後の個別的分類決定が分類ＦＩＦＯメモリ３２ａに到着し且つ分類ＦＩＦＯメ モリ３２ａ内に格納されるど、ＦＩＦＯＲＥＡＤ信号が再度発生される。

何故ならば、分類ＦＩＦＯメモリ３２ａは空ではなく且つＡＶＡＩＬＡＢＩＬＩ ＴＹ　ＬＥＶＥＬが２未満であり、且つ信号がカウンタ３２ｃへ印加されるから である。ＦＩＦＯＲＥＡＤ信号に応答して、分類ＦＩＦＯメモリ内のデータがラ ッチ３２ｂ、３２ｇへ読取られ、且つラッチ３２ｂ、３２ｇ内の元のデータは夫 々ラッチ３２ｃ、３２ｈへ移動される。

図４に示した如く、前にイベントＡ内に格納されテイタデータハ、ＡＶＡＩＬＡ ＢＩＬＩＴＹ　ＬＥＶＥＬが１にセットされると、イベントＢへ移動される。

コノ場合ニハ、ＡＶＡＩＬＡＢＩＬＩＴＹ　ＬＥＶＥＬＯが、爾後のイベントが 受取られ且つイベントＡ内へ格納されたことを表わし、且っＡＶＡ　Ｉ　ＬＡＢ 　ＩＬＩＴＹ　ＬＥＶＥＬＩが、前に受取られ且つイベントＡ内に格納されたイ ベントデータは今やイベントＢ内に格納されていることを表わす。従って、分類 決定を行なう場合にはＡＶＡＩ　ＬＡＢ　Ｉ　Ｌ　Ｉ　ＴＹＬＥＶＥＬ　１の場 合である。この分類決定は、現在のイベントの後であるが論理決定が行なわれる 前のデータであるイベントＡ内のデータのみならず、格納されるべき現在のイベ ントであるイベントＢ内のデータを使用可能とさせる。

別の個別的分類決定が受取られるイベントにおいては、分類ＦＩＦＯメモリ３２ ａにおいて、カウンタ３１ｃがＱＢにおいてＴＷＯ（２）の値を発生し、ＡＶＡ ＩＬＡＢＩＬＩＴＹ　ＬＥＶＥＬ２を表示する。ＦＩＦＯＲＥＡＤ信号が発生さ れて、ラッチされたデータを３２ｂ、３２ｇから３２ｃ、３２ｈへ移動させ且つ 前に格納したデータを３２ｃ、３２ｈから３２ｄ、３２ｉへ移動させる。この時 に、この構成に対して最大使用可能レベルに到達し、且っカウンタ３１ｃからの ＴＷＯ（２）の値がＮＯＲゲート３１ａへ印加されてＦＩＦＯＲＥＡＤ信号の発 生をディスエーブルさせる。図４に示した如く、ＡＶＡＩＬＡＢＩＬＩＴＹ　Ｌ ＥＶＥＬが「２」にセットされると、イベントＡ、Ｂ、Ｃに対して情報が使用可 能となる。該カウンタの値は、論理分類決定がなされる時までＴＷＯ（２）に留 まる。論理分類決定が行なわれるべき場合には、イベントタイマからのＴＩＭＥ 信号がカウンタ３１ｃへ印加される。

このＴＩＭＥ信号に応答して、カウンタ３１ｃが、論理分類決定がなされた後に 、ＡＶＡＩＬＡＢＩＬＩＴＹ　ＬＥＶＥＬを１だけデクリメントさせる。

図４に示した如く、データが前もってイベントＡ。

Ｂ、Ｃ内に格納された後に到着するイベントはイベントＡ内へ移動され且つイベ ントＡ内の前に格納されたデータをイベントＢへ移動させ、且つラッチ３２ｂか ら３２ｃへ、３２ｃから３２ｄへ、３２ｄから３２ｅへ、且つ３２ｅから３２ｆ ヘデータを移動させ且つラッチ３２ｇから３２ｈへ、３２ｈから３２ｉへ、３２ ｉから３２ｊへ、且つ３２ｊから３２にへデータを移動させることにより、イベ ントＢからイベントＣへ、且つイベントＣからイベントＤへ移動させる。この構 成においては、イベントＥが格納されるべきイベントの前の２つのイベント及び 分類されるべきイベントの後の２つのイベントの分類決定に対する最大の使用可 能性に対応するデータを格納するための最後のイベントである。別の実施例では 、分類決定を行なう場合に分類されるべきイベントの多かれ少なかれその前後の イベントを使用することに対応する異なった数のラッチを有することが可能であ る。

図２を参照すると、一致検知回路４２は、２つ又はそれ以上のイベント、即ちシ ステムトリガがユーザが特定した時間期間内に存在するか否かを決定するための オーバーフロービット値格納回路及びイベント間時間に対応するイベント闇値格 納回路３４の値を受取る。その時間期間は、ユーザによって確立され且つ８ビツ トで一致値レジスタ４２ａ内にセットされ、従ってその値は０から２５５の範囲 である。

その一致値はイベント間カウンタ値と同一の単位にある。デジタル比較器４２ｅ −４２ｊは、一致値レジスタ４２ａがイベント間格納回路３４から受取った値よ りも大きいか否かを決定するために使用され、その際にこれらのイベントが一致 するか否かを表わす。一致検知回路４２は加算回路４２ｂ−４２ｄを有しており 、それらは、２つのイベントＡ乃至Ｃの間の距離が一致値未満である場合に２つ のイベントを超えたイベントが一致するか否かを決定するために使用される。加 算回路４２ｂ−４２ｄは２つのイベントの間の長さ、即ちＡからＢ及びＢからＣ を加算し、且つその値は夫々の比較器４２ｅ、４２ｇ。

４２ｉにおいて比較される。イベントＡからＢ及びＢからＣの和が一致値未満で ある場合には、イベントＡ、Ｂ、Ｃは一致する。

イベント間ＦＩＦＯメモリ３４ａが上述したＦＩＦＯＲＥＡＤ信号に応答して読 取られる。ＦＩＦＯＲＥＡＤ信号は、イベント間ＦＩＦＯメモリ内に格納されて いる情報をラッチ３４ｂ−３４ｅの遅延内へ読込むために使用され、従って各物 体に対するイベント間タイミング情報は、分類パルス決定を行なう場合に使用可 能である。イベント間ＦＩＦＯメモリにおいてＦＩＦＯＲＥＡＤ信号を受取ると 、ＡからＢに対応する第一イベント間がラッチ３４ｂ内に読込まれる。ＦＩＦＯ ＲＥＡＤ信号が発生されると、ＡからＢ、Ｂからｃ、ｃからり、ＤからＥに対応 するイベント間に対応してデータがラッチ３４ｂから３４ｃ、３４ｃから３４ｄ 、３４ｄから３４ｅへ移動される。

分類パルス決定論理回路４１は近くのイベントの個別的分類決定及びイベント間 時間を使用し、選択した方策に基づいて、現在のイベントに対して適切な分類パ ルス決定を発生する。この方策は、ユーザが定義可能なものであり、且つ任意の 組合わせの純度ｖｓ収量を実現することを可能とするために変更することが可能 である。

図３Ｄに示した如く、この構成における分類パルス決定は１８個の条件に基づい て行なわれ、且つユーザが定義した方策（例えば、数学的モデル化）によって指 向付けされる。これら１８個の条件は、ユーザが決定した方策を実現する伝達関 数でロードされた分類パルス決定論理ＲＡＭルックアップテーブル４１への入力 として使用される。

このルックアップＲＡＭテーブル４１への入力は、最大で５個の使用可能なイベ ント（即ち、イベントＡ乃至Ｅ）に関する情報である。これらの入力のうちの１ ０個の入力はラッチ３２ｂ−３２ｋからの５個の可能なイベント（Ａ乃至Ｅ）の 各々の左及び右の個別的分類決定である。後の３個の入力は、デジタル比較器４ ２ｅ、４２ｇ、４２ｉからの隣接するイベント（即ち、イベントＡとＢＳＢとＣ ＳＣとＤの間）の間に一致（上に定義した如く）が存在するか否かを表わす。又 、比較器４２ｆ、４２ｈ、４２ｊから２だけ分離したイベント（即ち、イベント ＡとＣ，Ｂとり、ＣとＥの間）の一致を表わす３個の入力が存在している。

この実施例においては、一致は２つのイベントが一致するものと考えられる最大 時間間隔をレジスタにセットすることによって定義される。この値は小滴周期の ｌ／３２の単位であり、且つ各システムトリガにおいて格納されるイベント間カ ウンタ値との比較値として使用される。

ＲＡＭルックアップテーブル４１への更に２つの入力は、上述した使用可能な将 来のイベントの数（ＡＶＡＩＬＡＢＩＬＩＴＹ　ＬＥＶＥＬ）を表わすために使 用される。この使用可能レベルは、更に、どの情報が現在のイベントの情報であ るかを表わす（即ち、ＡＶＡＩＬＡＢＩＬＩＴＹ　ＬＥＶＥＬＯの場合には、イ ベントＡが現在のイベントであり、ＡＶＡＩＬＡＢＩＬＩＴＹ　ＬＥＶＥＬＩで ある場合にはイベントＢが現在のイベントであり、ＡＶＡＩＬＡＢＩＬＩＴＹ　 ＬＥＶＥＬ２（７）場合ニハ、イベントＣが現在のイベントである）。ルックア ップテーブルの伝達関数（即ち方策）は、モード制御変数に関するプール論理を 使用して展開することが可能である。使用することの可能なプール変数の幾つか の例は以下の如くである。

１：　５ＯＲＴ　ＬＥＦＴ　ＥＮＡＢＬＥ分類左出力分類卓出力ルさせる。

２：　５ＯＲＴ　ＲＩＧＨＴ　ＥＮＡＢＬＥ分類右出力分類卓出力ルさせる。

３：　ＬＥＦＴ　ＡＮＴＩＣＯＩＮＣＩＤＥＮＣＥＷＩＴＨＲＩＧＨＴ　ＥＮＡ ＢＬＥ 右分類イベントと一致しないように左分類出力を発生させる。

４：　ＲＩＧＨＴ　ＡＮＴＩＣＯＩＮＣＩＤＥＮＣＥＷＩＴＨＬＥＦＴ　ＥＮＡ ＢＬＥ 左分類イベントと一致しないように右分類出力を発生させる。

５：　ＬＥＦＴ　ＡＮＴＩＣＯＩＮＣＩＤＥＮＣＥＷＩＴ）（ＮＥＵＴＲＡＬ　 ＥＮＡＢＬＥ中立（即ち左分類でも右分類でもない）イベントと一致しないよう に左分類出力を発生する。

６：　ＲＩＧＨＴ　ＡＮＴＩＣＯＩＮＣＩＤＥＮＣＥＷＩＴＨＮＥＵＴＲＡＬ　 ＥＮＡＢＬＥ中立（左分類でも右分類でもない）イベントと一致しないように右 分類出力を発生する。

７　：　ＬＥＦＴ−ＣＨＥＣＫ　ＮＥＡＲＮＥＩＧＨＢＯＲＥＮＡＢＬＥ 問題のイベントの直前又は直後のイベントの一致を考慮に入れて左分類出力を発 生させる。

８　：　ＲＩＧＨＴ−ＣＨＥＣＫ　ＮＥＡＲＮＥＩＧＨＢＯＲＮＡＢＬＥ 問題のイベントの直前又は直後のイベントの一致を考慮に入れて右分類出力を発 生させる。

９　：　ＬＥＦＴ　−ＣＨＥＣＫ　ＦＡＲＮＥＩＧＨＢＯＲＮＡＢＬＥ 問題のイベントの前の２つのイベント及び後の２つのイベントのイベントの一致 を考慮に入れて左分類出力を発生させる。

１０：　ＲＩＧＨＴ　−ＣＨＥＣＫ　ＦＡＲＮＥＩＧＨＢＯＲＮＡＢＬＥ 問題のイベントの前の２つのイベント及び後の２つのイベントのイベントの一致 を考慮に入れて右分類出力を発生させる。

１１：　ＬＥＦＴ　５ＯＲＴ　ＤＯＭＩＮＡＮＣＥＮＡＢＬＥ イベントがオーバーラツプ領域内に個別的分類決定を有する場合（両方が分類左 及び分類右）、それは分類左個別的分類決定として取扱われる。

１２：　ＲＩＧＨＴ　５ＯＲＴ　ＤＯＭＩＮＡＮＣＥＮＡＢＬＥ イベントがオーバーラツプ領域内に個別的分類決定を有する場合（両方とも分類 左及び分類右）、それは分類右個別的分類決定として取扱われる。

別の構成においては、広範囲な実験環境に対応するルックアップテーブルを発生 させるためにその他の変数及びそれらを制御するためのアルゴリズムを定義する ことが可能である。

最小純度条件を与える純度／収量比を定義するために、該方策内にその他の非プ ール変数を組込むことが可能である。

この場合には、ユーザが最大の許容可能な純度レベルを定義しく例えば、ここに おいては、百分率として与えられる）、且つその純度は考慮中の分類単位に対す るスレッシュホールドとして比較される。

単一方向における分類のための分類パルス決定論理において使用する規則の例は 以下の如くである。

ｌ：　単−分類単位内において２個のセルが一致している場合 −１つのみが所望される場合には、５０％の純度が得られる。

一側方が所望される場合には、１００％の純度が得られる。

２：　単−分類単位内において３個のセルが一致している場合 −１つのみが所望される場合には、３３％の純度が得られる。

一２個が所望される場合には、６７％の純度が得られる。

一全てが所望である場合には、１００％の純度が得られる。

３：　単−分類単位内において４個のセルが一致である場合 −１つのみが所望される場合には、２５％の純度が得られる。

一２個が所望である場合には、５０％の純度が得られる。

一３個が所望である場合には、７５％の純度が得られる。

一全てが所望である場合には、１００％の純度が得られる。

４；　単−分類単位内において５個のセルが一致である場合 −１つのみが所望である場合には、２０％の純度が得られる。

一２個が所望である場合には、４０％の純度が得られる。

一３個が所望である場合には、６０％の純度が得られる。

一４個が所望である場合には、８０％の純度が得られる。

一全てが所望である場合には、１００％の純度が得られる。

この方策においては、各セル副母集団（例えば、所望、非所望）の到着統計が互 いに独立的なものであると仮定している。各セルタイプの全体的な百分率の前知 識を使用して、各分類された副母集団の収量を決定するために、上述した分類単 位の各々に対する各セルタイプの確率の全体的モデルを開発する。

上述した条件の各々は、分類又は非分類条件として別個に定義することが可能で ある。これらの規則を発生する各条件の各統計的確率の知識（即ち、数学的モデ ル）と統合することによって、最適化させた方策を開発することが可能である。

純度駆動型方策のその他の例は、例えば分類決定を行なう場合に「分類右（ｓｏ ｒｔ　ｒｉｇｈｔ）Ｊ及び［分類左（ｓｏｒｔ　１ｅｆｔ）Ｊセル（即ち、二方 向分類）の競合純度等のその他の条件やパーミュテーション（組合わせ）を考慮 する。

好適実施例においては、分類パルス決定プロセスの柔軟性のある定義を可能とす るためにルックア。

ブチ−プルがＲＡＭ４１内に設けられる。このルックアップテーブル４１は、前 に発生している場合もある新たな転送データでローディングすることによって特 別の動作モードを定義するためにユーザによって迅速に変更することが可能であ る。このルックアップテーブルの出力は分類左又は分類左論理決定である。

図２及び図３Ｅを参照すると、検知器から小滴発生点へ小滴が移動するための時 間が経過したことを表わすイベントタイマ回路２２からのＴＩＭＥ信号に応答し て分類パルスを開始させるための分類パルスタイミング制御回路５１が示されて いる。この分類パルスタイミング制御回路５１は、分類されるべき小滴へ分類パ ルスを印加するに過ぎない。分類パルス決定論理回路４１からの分類左又は分類 左決定はラッチ５１ａ及び５１ｂの夫々のＤ入力端において受取られる。これら のラッチは、該パルスを小滴と同期させるためにＣＬＫ信号と同期される。分類 パルスタイミング制御回路５１は、小滴が物理的に左又は右のいずれかに分類さ れねばならず且つ分類左及び分類左の両方の条件を同時的にもっことが出来ない という条件のもとで動作する。この構成においては、分類パルスタイミング制御 回路５１は分類左（ｓｏｒｔ　１ｅｆｔ）又は非分類左（ｎｏｔｓｏｒｔ　１ｅ ｆｔ）のいずれかとして１つの条件を決定する。分類左がラッチ５１ａにおいて 受取られる場合には、ラッチのＱ出力は高状態であり且つＤ入力としてラッチ５ １ｅへ供給される。ラッチ５１ｅはＬＥＦＴ　５ＯＲＴ　（左分類）信号を出力 する。又はラッチ５１ａのＱ出力はＯＲゲート５１ｄへ印加され、ラッチ５１ｂ のＱ出力と結合される。

ＬＥＦＴ　５ＯＲＴ決定はラッチ５１ａにおいて受取られているので、ワンショ ットラッチ５１ｆへの入力として高信号が発生され、該ラッチは５ＴＡＲＴ（開 始）パルスを発生する。このワンショットラッチは、ラッチが伝播するのに必要 な時間を考慮するために、デジタル遅延回路５１ｃで１００ナノ秒遅延されるＣ ＬＫ信号に基づいて動作する。右分類（ｒｉｇｈｔｓ　ｏ　ｒ　ｔ）決定がラッ チ５１ｂにおいて受取られる場合には、５ＴＡＲＴ信号がワンショットラッチ５ １ｆによって発生されるが、左分類決定は分類パルスタイミング制御回路５１に よって発生されることはなく、従って、非左分類条件を表わす。

左分゛類信号及び５ＴＡＲＴ信号は、２つの方向の各々に対する分類パルスを定 義するために分類パルス定義回路５２へ印加される。該パルスは左分類パルス形 状ＲＡＭ５２ｅ及び右分類パルス形状ＲＡＭ５２ｆ内に格納されている一連の振 幅値（８ビツト）によって定義される。分類パルス形状定義データは、多数の異 なった技術を使用して定義することが可能であり、例えば、これらに限定する訳 ではないが、数学的波形記述、実波形捕獲及びデジタル化又はそれらの組合わせ 等がある。その結果得られるデータは、分類パルス定義回路の左分類パルス形状 ＲＡＭ５２ｅ及び右分類パルス形状ＲＡＭ５２　ｆ内ヘロードされる。５ＴＡＲ Ｔパルス信号が分類パルス定義回路５２によって受取られると、左分類パルス形 状ＲＡＭ５２ｅ又は右分類パルス形状ＲＡＭ５２ｆのいずれかにおける値が、左 分類条件の有無に応答して、オシレータ周波数の６４倍の周波数において、左分 類パルス形状ＲＡＭ５２ｅに対してはデジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）５２ ｆ又は右分類パルス形状ＲＡＭ５２　ｆの場合にはデジタル・アナログ変換器５ ２ｍへ逐次的に出力される。ＤＡＣ５２β又は５２ｍの出力は、分類パルスの形 状を定義するために使用される。この構成においては、その出力電圧は０−５Ｖ の間の値である。この出力は、必要な場合には、外部増幅器５３又は５４によっ てより高い電圧値、即ちり、ＡＣからの電圧の高々ｌＯ倍の電圧へ増幅される。

左分類パルスＲＡＭ５２ｅ及び右分類パルスＲＡＭ５２ｆにおける値は、開始パ ルスがラッチ５２ｃによって受取られる場合に開始されるアドレスカウンタ５２ ｄによってＤＡＣ５２１又は５２ｍに対してアドレスされる。アドレスカウンタ ５２ｄは、小滴オシレータ周波数の６４倍の周波数でインクリメントされる。ア ドレスカウンタ５２ｄはパルス長レジスタ５２ｋによって設定されるユーザが決 定したパルス長に到達するまで継続して動作を行なう。パルス長レジスタ５２に は、そのパルスが印加される小滴の数を決定するためにパルスの長さに対する所 定の値を格納しており、例えば、その長さの値は１個の小滴の長さのパルスの場 合には６４であり、また２個の小滴の長さのパルスの場合には１２８である。こ の時に、アドレスカウンタ５２ｄは０ヘリセツトされ、分類パルスは停止され、 且つ分類パルス定義回路５２は別の５ＴＡＲＴ分類パルス信号を受取る準備がな される。

分類パルスが既に進行中である場合に５ＴＡＲＴ分類パルス信号が受取られると 、ＲＡＭデータをアドレスするアドレスカウンタ５２ｄはユーザが定義した値° ヘセットされ且つ分類パルスはそこから動作を継続する。この再開始位置レジス タ５２ｄ内の値は、パルスの真ん中でパルス上昇形状が実行されることによって 発生されるパルスの歪を回避するためにオーバーラツプする分類パルスが開始す べきパルス定義における位置を定義する。このことは、パルスの形状に歪を発生 すること無しに長いパルスがオーバーラツプすることを可能とする。パルス長は 、各パルスがその前のパルスにオーバーラツプする複数個のパルスに対して継続 することが可能である。左アイドルデータレジスタ５２ｇ及び右アイドルデータ レジスタ５２ｈが、その分類方向がディスエーブルされている間に（即ち、別の 方向における分類パルスは進行中である）分類パルスの出力値を定義するために 設けられている。

システム１００は２つの可能な分類方向を維持し且つ各分類方向が別個に定義可 能な分類パルス形状を有することを可能としている。これらの両方の分類パルス は別個のＤＡＣ５２Ｉ！及び５２ｍを有しており、且つ外部バッファ５２ｎ及び ５２０によって出力を与え、それらの出力は増幅器回路５３及び５４によって複 合分類パルスに結合することが可能である。この構成においては１個のアドレス カウンタが使用されているに過ぎないので、他方のものがディスエーブルされて いる間に一度に１個の出力に対してパルスが発生される。ＲＡＭアドレスカウン タ５２ｄは、左分類信号を受取った場合に左分類ＲＡＭをイネーブルさせ、且つ 左分類信号が必要とされない場合には右分類ＲＡＭをイネーブルさせる。ユーザ が定義した値は、分類方向がディスエーブルされる場合に出力される。反対方向 のオーバーラツプするパルスが発生しないように上述した反一致回路が調節され ていると仮定する。

本発明の好適実施例においては、システム１００はユーザーインターフェース及 びシステムセットアツプ機能を与えるために使用されるＦＤＰ−１１／７３コン ピユータシステムへのＱバスエクステンションを与えている。別の構成において は、これらの機能を与えるためにその他のコンピュータシステムを使用すること が可能であり、例えばＩＢＭ　ＰＣはより広範に使用可能なプラットホームであ り、従ってより広い範囲の適用にわたってこのシステムを実現することを可能と している。このＰＣプラットホームは、このシステム及び分類制御方策ブラニン グを数学的にモデル化するために使用することも可能である。

図５に示した如く、この構成においては、最適な分類方策を識別するためにソフ トウェアアルゴリズムを使用している。このアルゴリズムは、セル分類器動作か らの情報を使用し、それは、従来の分類制御１０からの個別的な分類又は非分類 決定を有しており、即ちイベントＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ及びイベント間ＡからＢ、 ＢからＣ１Ｃからり、ＤからＥであって、それらはフローサイトメータの選択し た点を通過する夫々の粒子に応答して発生される検知信号からの情報と同一のＲ ＡＭ４１内に格納されている入力である。更に、このアルゴリズムは粒子の到着 統計、即ちポアソン、及び装置の条件、即ち信号／ノイズ比、信号の変化係数又 は粒子間のデッドタイム即ち無駄時間を使用して、構成したハードウェアに特定 の収量／純度比の決定に関して粒子を分離させることを可能としている。特に、 信号の変化係数は、装置の環境、即ち温度及び湿度によって発生される装置の変 化をオフセットするために使用される。

このアルゴリズムは、更に、システム１００からのものでない情報、例えば収量 ／純度比に対してユーザが決定した論理条件及び特定の実験に関しての前知識を 使用することも可能である。例えば、前知識は、染料のスペクトル及びサンプル 内に存在するセル副母集団の数の値を包含することが可能である。

このアルゴリズムは、受取った情報にしたがって収量／純゛度比を最適化する。

このアルゴリズムは分類決定を行なうためにＲＡＭルックアップテーブル（ＬＵ Ｔ）に対する論理を与え且つシステム１００のハードウェア回路を制御する。小 滴を分類するか又は分類しいないための決定がなされた後に、その分類決定は学 習アルゴリズムへ送られて、その分類決定が正しい収量／純度比となったか否か を識別し且つ所望の収量／純度比を最適化するためにそのアルゴリズムを修正す る。

別の実施例においては、各分類方向がそれ自身の別個のアドレスカウンタを有す る場合があり、従って現在の条件のダイナミックな機能として任意の数の可能な パルス形状を使用することを可能とするために多数の分類方向のオーバーラツプ する分類パルスを実現することを可能とする。この特徴の一つの例は、物体が発 生点における小滴のネック区域にある場合に異なった荷電形状（小滴分類）を使 用する場合等である。別の使用態様は、与えられた分類単位内の物体の数及び／ 又はタイプに依存して、パルス形状（期間を含む）及び／又は振幅を変更する場 合である。

本発明の別の実施例では、「ミスしたイベント（ｍｉｓｓｅｄ　１ｖｅｎｔｓ） Ｊとして特性づけられるイベントをモニタすることである。「ミスしたイベント 」ホ、従来の分類制御システムが前のイベントを分析している時間期間中に到達 するイベントとして定義され、従って、そのイベントの「味方」又は「敵」ステ ータスは不知である。「ミスしたイベント」情報は、分類パルス決定論理によっ て使用することが可能である。何故ならば、「ミスしたイベント」の「味方」又 は「敵」ステータスは分類したセルの爾後の処理にとっては重要である適用場面 も重要でない適用場面も存在するからである（例えば、稀なセルの分類）。

更に、別の実施例では、分類以外の目的のためにシステム１００を使用すること が可能である。この分類機能は、流れ中の物体に関して実施することが所望され る任意の機能によって置換することが可能である。この場合の例としては、以下 のものに制限する訳ではないが、物体の選択的化学的注入（例えばセル注入）、 物体の選択的破壊（例えばザラピング）、触媒力又は物質の物体への選択的導入 等がある。更に別の実施例においては、本システムは、流れシステム以外のシス テムと共に使用することが可能である。機能のエフェクタが分解することが可能 である以上に複数個の物体がより近接している任意のシステムはシステム１００ を使用することが可能である。

別の実施例においては、二進分類／非分類決定を与える従来の分類制御を非二進 決定で置換することが可能である。この構成においては、分類システムの論理は 、非二進決定値を使用して分類決定を行なうために使用される。

本発明の更に別の実施例では、分類単位内のイベントの相対的位置をモニタする 。これは、複数個のイベントの一致を検知する別の手段として使用することが可 能である。この相対的位置は、例えば、小滴の形成において小さな不安定性を許 容するために、それと関連する確率「信頼係数」を有することも可能である。

以上、本発明の具体的実施の態様について詳細に説明したが、本発明は、これら 具体例にのみ限定されるべきものではなく本発明の技術的範囲を逸脱することな しに種々の変形が可能であることは勿論である。

ＦＩＧ、　３Ａ ｒ−−−−−−−−−”’　−−−−−−−−−一″″−１ＦＩＧ、　３Ｄ フロントページの続き （７２）発明者　リーリイ、ジェイムズ、　エフ。

アメリカ合衆国、ニューヨーク　１４６１０゜ロチニスター、ブラッサム　サー クル ウェスト　２４

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. １．粒子分類システムにおいて、 移動粒子の選択したパラメータを測定し且つ選択した点を選択した粒子が通過す ることに応答して夫々のトリガ信号を発生し且つ該粒子の選択したパラメータに 関する夫々の検知信号を発生する測定装置が設けられており、 選択した間隔より短いトリガ信号の時間的分離に応答して夫々のオーバーラップ 信号を発生するために相次ぐトリガ信号に応答するオーバーラップ検知回路が設 けられており、 前記トリガ、検知器及びオーバーラップ信号に応答し最大収量と最大純度との間 の中間値を有する選択した収量／純度比において前記粒子を分類するための夫々 の分類信号を発生する分類器が設けられている、 ことを特徴するシステム。
2. ２．特許請求の範囲第１項において、更に、前記トリガ信号に応答して粒子が前 記選択点から選択した分類点へ通過する時間に関する所定の時間遅延間隔を測定 し且つ前記所定の時間遅延間隔の終了時にイベントタイミング信号を発生するイ ベントタイミング装置が設けられており、 前記イベントタイミング信号に応答して夫々の分類信号を粒子へ印加する分類パ ルスタイミング制御装置が設けられている、 ことを特徴とするシステム。
3. ３．特許請求の範囲第２項において、前記分類器が 前記検知器及びオーバーラップ信号を受取り且つ前記所定の時間遅延間隔前及び その期間中に受取った検知器信号及びオーバーラップ信号を格納するための分類 値格納手段と、 使用可能レベルカウンタをアップデートすることによって前記分類値格納手段に おける前記検知器及びオーバーラップ信号の格納を制御する分類値格納制御手段 と、 前記分類値格納手段から前記検知器、オーバーラップ信号及び使用可能レベルカ ウントを受取り且つ前記検知器、オーバーラップ及び使用可能カウントの選択し た組合わせが前記所定の遅延間隔期間中に選択した収量／純度比に対応する場合 に論理信号を発生する分類パルス決定論理手段と、 を有することを特徴とするシステム。
4. ４．特許請求の範囲第３項において、更に、粒子へ印加されるべき夫々の分類信 号の形状を発生する分類パルス定義装置が設けられている、ことを特徴とするシ ステム。
5. ５．粒子分類システムにおいて、 選択した点を通過する夫々の粒子に応答して発生する夫々の粒子に対する検知信 号の供給源が設けられており、 夫々の個別的分類決定を発生するために夫々の粒子の選択したパラメータを測定 し且つ前記検知信号に応答して夫々のトリガ信号を発生する測定手段が設けられ ており、 相次ぐトリガ信号に応答して選択した間隔より短い相次ぐトリガ信号の間の時間 的な離隔に応答して夫々のオーバーラップ信号を発生するオーバーラップ検知手 段が設けられており、 前記トリガ信号に応答し前記選択した点から選択した分類点への夫々の粒子の通 過に関する所定の時間遅延を測定し且つ前記所定の時間遅延の後にイベントタイ ミング信号を発生するイベントタイミング手段が設けられており、 夫々の個別的分類決定、夫々のオーバーラップ信号及びイベントタイミング信号 に応答して個別的分類決定及びオーバーラップ信号の選択した組合わせが前記所 定の時間期間中に発生する場合に夫々の粒子へ分類パルスを印加する夫々の粒子 を分類する分類手段が設けられている、 ことを特徴とするシステム。
6. ６．特許請求の範囲第５項において、前記分類手段が、更に、 前記所定の時間遅延期間中及びその前の相次ぐ夫々の個別的分類決定及び相次ぐ 夫々のオーバーラップ信号を格納する分類値格納手段と、 前記分類値格納手段内の前記相次ぐ夫々の個別的分類決定及び相次ぐ夫々のオー バーラップ信号を制御し且つ前記分類値格納手段から前記相次ぐ夫々の個別的分 類決定及びオーバーラップ信号を検索する分類制御手段と、 を有することを特徴とするシステム。
7. ７．特許請求の範囲第６項において、更に、前記分類パルスの値を発生する分類 パルス定義手段が設けられている、 ことを特徴とするシステム。
8. ８．粒子分類方法において、 移動粒子の選択したパラメータを表わす検知信号を受取り、 前記検知信号に応答して夫々のトリガ信号及び夫々の個別的分類決定を発生し、 選択した間隔より短いトリガ信号間の時間的離隔に応答して相次ぐ夫々のトリガ 信号のオーバーラップ条件を検知し且つ前記オーバーラップ条件に応答して夫々 のオーバーラップ検知信号を発生し、前記夫々の個別的分類決定及び前記オーバ ーラップ検知信号の選択した組合わせに応答して論理条件を決定し、 前記論理条件に応答して前記移動粒子へ分類パルスを印加する、 上記各ステップを有することを特徴とする方法。
9. ９．特許請求の範囲第８項において、更に、前記論理条件に基づいて前記分類パ ルスの値を定義する、 上記ステップを有することを特徴とする方法。
10. １０．粒子分類システムにおいて、 前記粒子に対する入力信号の供給源が設けられており、 前記粒子の夫々の特性に対する分類決定値の供給源が設けられており、 前記入力信号を受取り且つ前記入力信号の各々に対する所定の時間間隔の後にト リガ信号を発生するタイミング手段が設けられており、 前記トリガ信号を受取り且つ前記所定の時間間隔内に受取った前記入力信号に応 答してイベント間カウントをインクリメントさせるイベント間カウンタ手段が設 けられており、 前記イベント間カウンタの値を格納するイベント間格納手段が設けられており、 前記分類決定値を格納する分類決定格納手段が設けられており、 前記トリガ信号を受取り且つその際に前記トリガ信号に応答して使用可能レベル 変数をアップデートする分類決定制御手段が設けられており、前記分類決定制御 手段は前記分類決定格納手段から及びイベント間格納手段から前記トリガ信号に 応答して夫々の分類決定値及び前記イベント間カウンタの夫々の値を夫々読取る ための読取格納信号を発生し、 前記イベント間格納手段へ結合されており前記イベント間カウンタの前記夫々の 値を所定値と比較してその際に前記イベント間カウンタの前記夫々の値が前記所 定値よりも小さい場合に比較値を発生する比較手段が設けられており、 前記夫々の分類決定値、前記使用可能レベル変数及び前記比較値を受取り且つ前 記夫々の分類決定値及び前記使用可能レベル変数及び前記比較値の選択した組合 わせが発生する場合に前記トリガ信号に応答して前記粒子に対する分類パルス信 号を発生する論理決定手段が設けられている、 ことを特徴とするシステム。
11. １１．特許請求の範囲第１０項において、前記夫々の分類決定値の前記選択した 組合わせが最大収量と最大純度との間の中間値を有する選択した収量／純度比に 対応することを特徴とするシステム。
12. １２．粒子分類システムにおいて、 選択した点を通過する夫々の粒子に応答して発生される夫々の粒子に対する選択 したパラメータに関する検知信号の供給源が設けられており、前記検知信号を受 取り且つ夫々のトリガ信号を発生するタイミング回路が設けられており、相次ぐ トリガ信号に応答し選択した間隔より小さな時間的離隔に応答して夫々のオーバ ーラップ信号を発生するオーバーラップ検知回路が設けられており、 前記トリガ、検知及びオーバーラップ信号に応答し前記トリガ、検知及びオーバ ーラップ信号の選択した組合わせが選択した論理条件に対応する場合に夫々の粒 子へ印加されるべき夫々の分類論理信号を発生する分類論理回路が設けられてい る、ことを特徴とするシステム。
13. １３．特許請求の範囲第１２項において、前記タイミング回路が、更に、前記ト リガ信号に応答し前記分類論理信号が夫々の小滴へ印加されるまでの時間間隔を 測定し且つ前記時間間隔の終了時にイベントタイミング信号を発生するイベント タイマ回路を有していることを特徴とするシステム。
14. １４．特許請求の範囲第１３項において、前記オーバーラップ検知回路が、更に 、相次ぐ夫々のオーバーラップ信号を格納するための複数個のラッチを具備する オーバーラップ格納回路を有すると共に前記相次ぐオーバーラップ信号を選択し た時間的離隔間隔と比較する一致検知回路を有することを特徴とするシステム。
15. １５．特許請求の範囲第１４項において、前記分類論理回路が、 相次ぐ検知信号を格納するための複数個のラッチを具備する分類決定格納回路と 、 前記オーバーラップ格納回路内への相次ぐ夫々のオーバーラップ信号の格納及び 前記分類決定格納回路内の検知信号の格納を制御し且つそれに応答して使用可能 値を発生する分類値格納制御回路と、前記使用可能値、前記相次ぐ夫々の決定信 号及び前記相次ぐ夫々のオーバーラップ信号に応答し前記相次ぐ使用可能値、相 次ぐ夫々の検知信号及び相次ぐ夫々のオーバーラップ信号の選択した組合わせが 発生する場合に夫々の分類論理信号を発生する分類決定論理ルックアップテーブ ルと、 を有することを特徴とするシステム。
16. １６．特許請求の範囲第１５項において、更に、粒子へ印加されるべき夫々の分 類パルスの値を発生する分類パルス定義回路が設けられていることを特徴とする システム。
17. １７．特許請求の範囲第１６項において、更に、分類パルスを粒子へ印加する前 に夫々の分類信号を増幅するための分類パルス増幅器回路が設けられていること を特徴とするシステム。