Устройство для подсчета числа микрообъектов и исследования их формы и размеров Советский патент 1993 года по МПК G01N15/00 C12M1/34 

Изобретение относится к технике измерения формы и размеров микрообъектов и касается устройства для подсчета числа микрообъектов и исследования их формы и размеров в области медицины, биологии и физики.

Цель изобретения является повышение точности, чувствительности и расширение количества исследуемых характеристик частиц.

На фиг, 1 схематически изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 -- разрез А-А на фиг, 1,

Устройство для подсчета числа микрообъектов и исследования их формы и разме- ров содержит рабочую камеру 1 с электролитом 2 для исследуемых микрообъектов или частиц и электродами 3 и 4, размещенный в камере 1 между электродами 3

и 4 фильтр 5 с микроотверстием 6 для прохода частиц (микрообъектов). Имеется выполненный осциллографом 7 регистратор сигналов от электродов 3 и 4, связанный с последними электрической цепью и источником постоянного тока 8.

Камера 1 и ее крышка 9 выполнены из светопроводящего или оптически прозрачного материала, например кварцевого стекла.

Для повышения точности, чувствительности (разрешающей способности) и расширения количества исследуемых характеристик, в устройстве фильтр 5 представляет собой пластину из светопроводящего материала, служащую световодом, отверстие 6 для прохода частиц выполнено в пластине, служит полым световодом и его продольная ось расположена перпендику00

ND 4 СЛ СО

Ю

лярно оптической оси материала пластины, при этом устройство снабжено источником светового излучения 10, эндоскопами 11 и 12, один из которых, например эндоскоп 11, размещен по оптической оси материала пластины напротив отверстия 6, а второй (12) - по оптической оси отверстия 6, и телеэкраном 13, связанным с эндоскопами 11 и 12 соответствующими телевизионными передающими камерами (ГПК) 14 и 15 от зам- кнутой телевизионной системы (ЗТС) 16 цветного и черно-белого изображения. Пластина установлена в камере 1 с возможностью продольного перемещения приводными роликами 17 и 18 для отделения и фиксирования частиц или частицы в отверстии б пластины.

Для визуального контроля в эндоскопе

12предусмотрено отводное окулярное устройство 19 типа микроскопа.

Источником светового излучения 10, эндоскопами 11 и 12, камерам и ТПК 14 и 15 телевизионной системы 16 с телеэкраном

13образован телеэондоскоп, который предназначен для получения цветового или спек- трального изображения исследуемого объекта и имеет количество телеэкранов, например, соответствующее количеству эндоскопов 11 и 12.

В крышке 9 выполнены отверстия 20 и 21, расположенные по обе стороны фильтра 5 и подключенные к узлу 22 регулирования давления и температуры (пониженных, нормальных или повышенных) в полости камеры 1.

Для управления работы устройства имеется пульт управления 23, электрически связанный с остальными узлами.

Пластиной с микроотверстием 6 выпол- мен ядерный фильтр, толщина пластины может быть от нескольких мкм до тысяч мкм (от 3-5 мкм и более), микроотверстие 6 в поперечном сечении может быть круглым или квадратным. В качестве пластины из опти- чески прозрачного материала может быть использован полый волоконный световод квадратного или круглого сечения. Толщина таких известных волоконных световодов может быть от нескольких мкм до тысяч мкм (от 3-5 мкм и более), сторона или диаметр отверстия полого световода может быть от 30 А (и менее) до нескольких десятков мкм или около 105А.

При этом устройство содержит допол- нительные пластины 23, размещенные в один ряд с основной пластиной 5 в виде общего блока, отверстия 6 в которых имеют круглое или квадратное поперечное сечение.

Количество, расположение, размеры и форма фильтров 5 в блоке определяется условиями эксплуатации устройства.

Работает устройство следующим образом.

При работе устройства сигнал с электродов 3 и 4, расположенных по обе стороны фильтра 5, подается на осциллограф 7. Одновременно системой 22 через отверстия 20 и 21 создается необходимое давление и температура в полости камеры 1 и подключается телеэкраны 13. Когда частица проходит сквозь отверстие 6 фильтра 5, сопротивление электрической цепи возрастает пропор- ционально объему частицы, время прохождения частицы сквозь фильтрующее отверстие 6 пропорционально ее электрическому заряду, а на своем пути облучается источником облучения 10с выводом изображения через эндоскоп 11 и ТПК 14 на телеэкран 13 телеэндоскопа.

По виду получаемой осциллограммы на осциллографе 7 и по изображению на телеэкране 13 судят о расположении частицы в отверстии 6. ее форме и габаритах, а по количеству осциллограмм и изображений на экране судят о числе частиц, прошедших сквозь или оставшихся в отверстии 6.

Перемещением фильтра 5 с помощью реверсивных приводных роликов 17 и 18 оставшаяся в отверстии 6 частица отделяется от остальных, удаляется из полости камеры 1 и подается к эндоскопу 12 для дополнительного визуального контроля отводным окулярным устройством 19с последующим выводом изображения на телеэкран 13, по которому судят о расположении, форме и габаритах частицы в изменяющихся условиях.

Достигаемое таким образом увеличение количества более точной информации об исследуемой частице повышает точность, чувствительность и расширяет количество исследуемых характеристик частиц при эксплуатации устройства, что и обеспечивает его преимущества в сравнении с известными устройствами для исследования микро- обьектов.

Поэтому предлагаемое устройство позволяет по-новому поставить задачи в научном исследовании известных и более малых микрообъектов в биологии, биохимии и химии, биофизике и физике и при этом получить новые результаты и перейти к качественно более высокому уровню производства, например, в электронной промышленности (вычислительная техника), в медицине (лекарства) и других областях науки и техники.

Формула изобретения

1. Устройство для подсчета числа мик- рообьектов и исследования их формци размеров, содержащее камеру с электродами, размещенный в камеру между ними фильтр с микроотверстием для прохода частиц микрообъектов и регистратор сигналов от электродов,, связанный с ними, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, чувствительности и расширения количества исследуемых характеристик частиц, фильтр представляет собой пластину из светоп роводящего материала, служащую световодом, отверстие для прохода частиц выполнено в пластине, служит полым световодом, и его продольная ось рас0

5

положена перпендикулярно оптической оси материала пластины, при этом устройство снабжено источником светового излучения, эндоскопами, один из которых размещен по оптической оси материала пластины напротив отверстия, а другой - по оптической оси отверстия, и телеэкраном, связанным с эндоскопами, причем пластина установлена в камере с возможностью продольного перемещения для отделения и фиксирования частиц или частицы в отверстии пластины.

2. Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что содержит дополнительные пластины, размещенные в один ряд с основной в виде общего блока, отверстия в которых имеют круглое или квадратное поперечное сечение.

Использование: лабораторная техника, устройства для измерения формы и размеров микрообъектов, исследование и подсчет частиц микрообъектов в области медицины и биологии. Сущность изобретения: устройство содержит камеру с электродами, фильтр с микроотверстием для прохода частиц микрообъектов и регистратор сигналов. Фильтр представляет собой пластину из светопроводящего материала, служащую световодом. Устройство снабжено источником светового излучения, эндоскопами и телеэкраном, связанным с эндоскопами. Пластина установлена в камере с возможностью продольного перемещения. Устройство может содержать дополнительные пластины, служащие фильтром и световодами, отверстия которых имеют различную форму. Перемещение пластин позволяет фиксировать частицы в полости отверстия для более подробного исследования частиц на экране. 1 з.п. ф-лы. 2 ил. Ё

7

г

Я д с-1 )

ГП I у, 1/1 ИТ I

I |Ц 1 I J--ffl s 1 , г-Ц

I I J / i 1 / I лье /- -о- -ft-4-- - -

Г il 1/Ji I il4

К