DE2449321A1

DE2449321A1 - Verfahren und vorrichtung zur korrektur von koinzidenfehlern beim zaehlen von partikeln

Info

Publication number: DE2449321A1
Application number: DE19742449321
Authority: DE
Inventors: Stephen Kennedy Campbell; Wallace Henry Coulter; Edward Neal Doty; Walter Robert Hogg; Jun Millard Dumas Longman
Original assignee: Coulter Electronics Inc
Current assignee: Coulter Electronics Inc
Priority date: 1973-10-17
Filing date: 1974-10-16
Publication date: 1975-04-30
Also published as: CH585901A5; SE7413012L; FR2248653B1; FR2248653A1; JPS5068174A; IL45842A; IT1021827B; US3936741A; GB1481338A; NL7413574A; CA1001717A; IL45842A0

Description

Priorität: 17. Oktober 1973, U.S.A. Nr. 407 235 2. Juli 1974, U.S.A. Nr. 485 16O

Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur von Koinzidenzfehlern beim Zählen von Partikeln

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtimg zur Erzeugung einer Primärkoinzidenz-Korrektur bei der Partikelanalyse unter Anwendung von Zeitverlängerungs-Techniken.

Bei bekannten Verfahren und Apparaten zum Zählen von Partikeln erfolgt eine Korrektur der gezählten Partikelimpulse derart, daß das Koinzidenz-Phänomen, aufgrund dessen zuwenig Partikelimpulse gezählt werden, indem letzten Endes erhaltenen Partikelimpuls-Zählwert keinen Fehler verursacht. Das genannte Koinzidenz-Phänomen tritt deshalb auf, weil die Verfahren und Apparate mit Partikel-Meßzonen arbeiten, wobei die Anwesenheit einer Partikel innerhalb der Zone die mögliche Anwesenheit einer weiteren Partikel in der gleichen Meßzone maskiert oder überdeckt. Dieses Phänomen wirkt sich insbesondere bei der Bestimmung nicht-elektrischer Eigenschaften, etwa der Größe und Anzahl von mikroskopischen Partikeln, durch Messung von elektrischen Eigenschaften störend aus.

Die Erfindung vermittelt ein Verfahren zur Korrektur eines dem Koinzidenz-Fehler unterworfenen Partikel-Impulszählwerts, wobei

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die während einer bestimmten Zeitspanne empfangenen Partikelimpulse gezählt und die bestimmte Zeitspanne um ein Zeit-Inkrement erhöht wird, das eine Funktion der Eigenschaften der gezählten Partikelimpulse bildet.

Die Erfindung vermittelt ferner einen Apparat zur automatischen Korrektur eines dem Koinzidenz-Fehler unterworfenen Partikel-Impulszählwerts, wobei die Partikelimpulse in Abhängigkeit vom Durchgang der in einem partikelförmigen System vorliegenden Partikel durch ein Partikelmeßgerät erzeugt werden,-wobei ferner ein Zeitgeber vorhanden ist, der die Zählung der Partikelimpulse während einer bestimmten Zeitspanne gestattet, und wobei mit dem Zeitgeber eine Steuereinrichtung gekoppelt ist, die die vorbestimmte Zeitspanne in Abhängigkeit von den einzelnen Partikelimpulsen um ein Zeit-Inkrement erhöht, dessen Dauer eine Funktion der speziellen Eigenschaften der einzelnen Partikelimpulse ist.

Die Erfindung wird in der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Apparats;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Schwellenwert-Stufe, die in dem Apparat nach Fig. 1 verwendet werden kann;

Fig. 3 ein Diagramm mit Kurven, die Signale an verschiedenen Punkten des Apparates nach Fig. 1 und 2 darstellen; und

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Apparates.

In der nachstehenden Beschreibung sollen das erfindungsgemäße Verfahren und der erfindungsgemäße Apparat zum Zwecke der beispielhaften Erläuterung anhand eines elektronischen Partikelzähl- und Analysierapparates eines Typs beschrieben werden, bei dem die zu zählenden Partikel eines mikroskopischen Materials in einem Fluidum suspendiert sind, dessen elektrische Impedanz von der elektrischen Impedanz der Partikel verschieden ist.

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Das Fluidum passiert dabei eine in einer Isolatorwand gebildete mikroskopische Öffnung. In der Öffnung wird die Fluidum-Suspension mit Hilfe eines elektrischen Stroms elektrisch erregt, was gewöhnlich durch auf beiden Seiten der Wand in die Suspension eintauchende Elektroden erfolgt. Sooft eine Partikel die Öffnung durchsetzt findet in der Gesamtimpedanz des in der Öffnung effektiv eingeschlossenen Fluidumwegs eine Änderung statt. Diese Änderung in der. Gesamtimpedanz bewirkt in Verbindung mit der elektrischen Erregung die Erzeugung eines Partikelimpulses, der dazu dient, die die Öffnung durchsetzenden Partikel zu zählen und ihrer Größe nach zu bestimmen. Ein solcher Apparat v/ird von der Firma Coulter Electronics, Inc., Hialeah, Florida, U.S.A., unter dem Warenzeichen "COULTER COUNTER" vertrieben.

Ein Bestandteil eines derartigen Apparates, der von signifikanter Wichtigkeit ist, besteht in der winzigen Tastöffnung bzw. dem Tastquerschnitt bzw. der Meßzone, relativ zu der bzw. durch die hindurch einzelne Partikel mit einer Rate passieren und dabei ermittelt und gezählt werden,- die oft eintausend pro Sekunde überschreitet. Wegen der physikalischen Eigenschaften der Tastöffnung und der Partikelkonzentration tritt sehr häufig Koinzidenz zweier Partikel in dem Tastquerschnitt auf. Sobald ein durch die Anwesenheit einer Partikel in dem Tastquerschnitt erzeugter Partikelimpuls den eingestellten Schwellenwert des Apparates überschreitet und wahrgenommen v/ird, rufen weitere Partikel in dem Tastquerschnitt solange keinen weiteren Impuls hervor, bis die erste Partikel die Meßzone verlassen hat. Die erste Partikel maskiert oder überdeckt also eine zweite Partikel und ruft dadurch einen Koinzidenzfehler hervor, der eine Funktion derjenigen Zeit ist, während der sich gemessene Partikel in dem Tastquerschnitt befinden, wobei der gesamte Koinzidenzfehler eine Funktion der Gesamtzeit ist, während der sich Partikel während des Meß- und Zählvorgangs in der Tastöffnung befinden. Da also der Koinzidenzfehler eine Funktion der Zeit ist, während der sich die einzelnen Partikel in der Tastöffnung aufhalten, läßt er sich auch als eine Funktion der Dauer der einzelnen Partikelimpulse auffassen, die in Abhängigkeit vom Durchgang einer Partikel durch den Tastquerechnitt erzeugt und gemessen werden. Der Koinzidenzfehler hängt ferner funktiobsniäiSi

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von der Rate, mit der Partikel den Tastquerschnitt passieren, und somit von der Partikelimpuls-Folgefrequenz ab.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Apparat gezeigt, der generell mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist. Eine Impulsquelle 12 umfaßt eine Röhre mit einer Öffnung oder Blende und die zugehörige Schaltung eines elektronischen Partikeldetektors, in dem in Abhängigkeit vom Durchgang von in einem partikelförmigen System vorhandenen Partikeln durch die Meßzone der Röhre Partikelimpulse erzeugt werden. Die von der Impulsquelle 12 erzeugten Partikelimpulse gelangen über eine Leitung 14 an eine Schwellenwertstufe 16. In Kurve A der Fig. 3 sind Impulse, wie sie auf der Leitung 14 auftreten, mit 44, 46, 48 und 50 bezeichnet.

Die Schwellenwertstufe 16 weist eine niedrige Schwellenhöhe auf, die in Kurve A der Fig. 3 durch die gestrichelte Linie 52 dargestellt ist. Wird die Schwellenhöhe 52 durch einen Partikelimpuls aus der Impulsquelle 12 überschritten, so erzeugt die Schwellenwertstufe 16 einen Schwellenwertimpuls fester Amplitude mit einer Dauer, die gleich ist der Zeitspanne,während der der betreffende Impuls den Schwellenwert überschreitet. Die Kurve B der Fig. 3 zeigt die in Abhängigkeit von den Impulsen 44, 46, 48 und 50 erzeugten Schwellenwertimpulse, deren Perioden T44, T46, T48 bzw. T50 sind. Die in Kurve B gezeigten Schwellenwertimpulse entstehen auf den Leitungen 17 und 19 in Fig. 1. Über die Leitung 19 gelangen die Schwellenwertimpulse an einen Eingang eines UND-Gatters 18.

Bei dem Zeitgeber 22 handelt es sich um denjenigen Typ, der beim Einschalten über eine Drucktaste oder ein beim Arbeitsbeginn der Impulsquelle 12 erzeugte Startsignalsauf einer Leitung 23 während einer festen Zeitspanne ein Ausgangssignal erzeugt. Nach Beaufschlagung mißt also der Zeitgeber 22 ein vorbestelltes Zeitintervall von beispielsweise fünf Minuten, während dessen er auf der Leitung 23 ein Ausgangs- oder Zeitgebersignal erzeugt. Das von dem Zeitgeber 22 erzeugte Signal wird über die Leitung 23 während der vorgegebenen Zeitspanne der Arbeitsweise dieses Zeitgebers dem zweiten Eingang des UND-Gatters 18 zugeführt, das dadurch partiell durchgeschaltet wird. Das UND-Gatter 18 wird

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während der vorbestimmten Zeitspanne durch den Empfang eines Schv/ellenwertimpulses auf der Leitung 19, beispielsweise durch die Impulse in Kurve B der Fig. 3, vollständig durchgeschaltet. Im voll durchgeschalteten Zustand erzeugt das UND-Gatter 18 einen Ausgangsimpuls, der einem Impulszähler 24 zugeführt wird. Die von dem UND-Gatter 18 zugeführten Impulse werden in dem Impulszähler 24 gezählt. Indem das UND-Gatter 18 während der vorgegebenen Zeitspanne seine Gattersignale in Abhängigkeit von den Schwellenwertsignalen erzeugt, die ihrerseits entsprechend den den Schwellenwert überschreitenden Partikelimpulsen erzeugt werden, zählt der Impulszähler 24 die einzelnen den Schwellenwert überschreitenden Partikelimpulse während der vorgegebenen Zeitspanne.

Über die Leitung 17 liegen die von der Schwellenwertstufe 16 erzeugten Schwellenwertimpulse an einem Eingang eines ODER-Gatters20 sowie am Eingang eines Rückflankendetektors 26. Die entsprechend den Schwellenwertimpulsen T44, T46, T48 und T50 von dem Detektor 26 erzeugten Impulse sind in Kurve C der Fig. 3 dargestellt. Diese Impulse v/erden dem Eingang eines monostabilen Multivibrators 28, üblicherweise auch als Monoflopp bezeichnet, zugeführt. Der Multivibrator 28 erzeugt bei federn von dem Detektor 26 seinem Eingang zugeführten Impuls einen Ausgangsimpuls fester Amplitude und bestimmter Dauer. Die Dauer des von dem Multivibrator 28 erzeugten Impulses kann durch Verstellen eines Potentiometers 29 geändert werden, das gemäß Fig. 1 mit dem Multivibrator 28 gekoppelt ist. Die von dem Multivibrator 28 entsprechend den Schwellenwertimpulsen T44, T46, T48 und T50 erzeugten Impulse fester Amplitude und bestimmter Dauer sind in Kurve D der Fig. 3 dargestellt. Gemäß der Zeichnung haben sie eine feste Dauer, die mit T2 bezeichnet ist. Von dem Multivibrator 28 werden diese Impulse einem zweiten Eingang des ODER-Gatters 20 zugeführt.

Das ODER-Gatter 20 erzeugt einen Ausgangsimpuls, wenn an einem seiner beiden Eingänge ein Eingangsimpuls liegt. Der Ausgangsimpuls des ODER-Gatters 20 liegt also während der gesamten Dauer vor, während der an mindestens einem seiner beiden Eingänge ein

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Eingangsimpuls liegt. Das Gatter 20 erzeugt daher einen Impuls während der gesamten Dauer jedes Schwellenwertimpulses. Da der Schwellenwertimpuls dem einen Eingang des ODER-Gatters 20 über die Leitung 17 und der Impuls des monostabilen Multivibrators unmittelbar nach Beendigung jedes Schwellenwertimpulses dem zweiten Eingang des ODER-Gatters 20 zugeführt werden, hält das Gatter .20 seinen Ausgangsimpuls während eines festen Inkrernents bzw. der Periode T2. Kurve E in Fig. 3 gibt den Ausgangsimpuls des ODER-Gatters 20 in Abhängigkeit der Partikelimpulse 44, 46, 48 und 50 wieder. Wie ersichtlich, hat der mit einer Periode T64 bezeichnete Impuls eine Dauer, die gleich ist der Periode des Schwellenwertimpulses T44 plus dem Inkrement T2. In ähnlicher Weise entsprechen die mit T66, T68 und T70 bezeichneten Impulse in ihrer Dauer jeweils der Periode des entsprechenden Schwellenwertimpulses plus der festen Periode T2.

Der Zeitgeber 22 umfaßt ferner eine Sperrschaltung, so daß dann, wenn dem Sperreingang 21 des Zeitgebers 22 ein Signal zugeführt wird, die Messung der vorgegebenen Zeitspanne für die Dauer, während der das Signal am Sperreingang 21 liegt, gesperrt ist. Die am Ausgang des ODER-Gatters 20 auftretenden Signale v/erden dem Sperreingang 21 des Zeitgebers 22 zugeführt und sperren also die Messung oder Zählung der vorbestimmten Zeitspanne während der Dauer der ODER-Gattersignale.

Die die Schwellenwertstufe 16 mit dem Sperreingang 21 des Zeitgebers 22 verbindende Schaltung bewirkt, wie oben erwähnt, daß der Zeitgeber 22 entsprechend den einzelnen empfangenen und wahrgenommenen Partikelimpulsen für bestimmte Zeitinkremente gesperrt wird. Ein Teil jedes einzelnen Zeitinkrements ist eine Funktion der Dauer des betreffenden die Schwellenhöhe überschreitenden Partikelimpulses. Ein weiterer Teil des Zeitinkrements hat für jeden einzelnen empfangenen und wahrgenommenen Partikelimpuls feste Dauer. Diese Zeitinkremente verlängern die von dem Zeitgeber 22 gezählte oder gemessene Gesamtzeitspanne, so daß Partikelimpulse während einer Zeitspanne gezählt werden, die größer ist als die ursprünglich gewählte vorgegebene Zeitspanne. Diese gezählte und sich aus den genannten Zeitinkrementen erge-

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bende zusätzliche Zeitspanne sowie die während der zusätzlichen Zeitspanne wahrgenommenen und gezählten Partikelimpulse ergeben eine Fehlerkorrektur für den während der vorgegebenen Zeitspanne erhaltenen Partikelimpuls-Zählwert, so daß der Gesamtzählwert während der vorgegebenen Zeitspanne fehlerkorregiert ist.

Gemäß der Darstellung und Beschreibung in Verbindung mit Fig. 1 handelt es sich bei der Schwellenwertstufe 16 um eine einzelne Schwellenwertstufe mit niedrigem Schwellenwert; es wird jedoch darauf hingewiesen, daß auch sonstige Arten von Schwellenwertstufen in dem Apparat nach Fig. 1 verwendet werden können. Beispielsweise läßt sich eine Schwellenwertstufe des "Fenster"-Typs verwenden, bei der nur die in einen bestimmten Amplituden-' bereich fallenden Impulse wahrgenommen werden und auf der Leitung 19 Schwellenwertimpulse ergeben. In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Schwellenwertstufe des "Fenster"-Typs gezeigt, die sich in dem Apparat nach Fig. 1 verwenden läßt.

Gemäß Fig. 2 wird jeder Partikelimpuls aus der Impulsquelle 12 nach Fig. 1 über die Leitung 14 einer oberen Schwellenwertstufe 30 und einer unteren Schwellenwertstufe 36 zugeführt. Zum Zwecke der Beschreibung der Arbeitsweise dieser "Fenster"-Schwellenwertstufe sei angenommen, daß der oberen und der unteren Schwellenwertstufe 30 bzw. 36 über die Leitung 14 die in Kurve A nach Fig. 3 gezeigten Partikelimpulse zugeführt werden. In Kurve A ist die untere Schwellenhöhe durch die gestrichelte Linie 52 und die obere durch die gestrichelte Linie 54 dargestellt. Überschreitet ein Partikelimpuls die untere Schwellenhöhe 52 der unteren Schwellenwertstufe 36, so erzeugt diese Stufe einen Schwellenwertimpuls, der der Leitung 17 zugeführt wird. Der Impuls T44 in Kurve B nach Fig. 3 gibt den Ausgangs-Schwellenwert impuls auf der Leitung 17 für den Partikelimpuls 44 wieder, wenn die Schwellenhöhe 52 der unteren Schwellenwertstufe 36 überschritten wird. Überschreitet der der oberen Schwellenwertstufe 30 zugeführte Partikelimpuls auch die obere Schwellenhöhe 54, so erzeugt die Stufe 30 einen Ausgangsimpuls, der einem bistabilen Multivibrator 32 zugeführt wird. Kurve F in Fig. 3 zeigt den Aus-

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gang der oberen Schwellenwertstufe 30 während derjenigen Periode, in der die Partikelimpulse 44, 48 und 50 nach Kurve A die obere Schwellenhöhe 54 überschreiten.

Der von der oberen Schwellenwertstufe 30 erzeugte und dem bistabilen Multivibrator 32 zugeführte Impuls bewirkt, daß der Multivibrator 32 seinen Schaltzustand ändert und einen Ausgangsimpuls erzeugt, der über einen Negationseingang einem UND-Gatter 34 zugeführt wird. Der Negationseingang bewirkt, daß das UND-Gatter 34 eine logische Verknüpfung des Inhibitionstyps durchführt. Infolgedessen ist dann, wenn der Multivibrator 32 ein Ausgangssignal erzeugt, d.h. wenn die obere Schwellenwertstufe 30 entsprechend einem den oberen Schwellenwert 54 überschreitenden Impuls beaufschlagt wird, das UND-Gatter 34 gesperrt, und es erzeugt auf der Leitung 19 kein Ausgangssignal. Wegen dieser Sperrung bei Überschreiten des oberen Schwellenwertes, as anzeigt, daß die Amplitude des Partikelimpulses außerhalb des "Fensters" liegt, wird kein Impuls dem UND-Gatter 18 zur Zählung in dem Impulszähler 24 zugeführt.

Jeder von der unteren Schwellenwertstufe 36 erzeugte Impuls, beispielsweise der in Kurve B gezeigte Impuls T44, gelangt ferner an einen Rückflankendetektor 38. Dieser Detektor 38 erzeugt einen Impuls entsprechend der Rück- oder Abschlußflanke des Schwellenwertimpulses. Kurve C zeigt den von dem Detektor 38 entsprechend dem Impuls T44 erzeugten Impuls, der einem monostabilen Multi- . vibrator 40 zugeführt wird. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel kann der monostabile Multivibrator 40 mit dem monostabilen Multivibrator 28 identisch sein und die gleiche Zeitperiode aufweisen, so daß die in Kurve D der Fig. 3 gezeigten Impulse die von dem Multivibrator 40 und ebensogut auch die von dem Multivibrator 28 erzeugten Impulse darstellen könnten. Der Multivibrator 40 erzeugt entsprechend dem Impuls von dem Rückflankendetektor 38 einen Impuls fester Amplitude und bestimmter Dauer, wie er in Kurve D der Fig. 3 dargestellt ist. Der von dem Multivibrator 40 erzeugte Impuls wird einem weiteren Rückflankendetektor 42 sowie einem zweiten Eingang des UND-Gatters 34 zugeführt. Ist das UND-Gatter 34 nicht gesperrt, d.h. wird der obere Schwellenwert 54 nicht überschritten, so bewirkt der von dem Multivibrator

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40 zugeführte Impuls, daß das UND-Gatter 34 auf der Leitung 19 ein Ausgangssignal erzeugt. Ist dagegen das Gatter 34 über ein Eingangssignal von dem bistabilen Multivibrator 32 gesperrt, so erzeugt es auf der Leitung 19 kein Signal, wenn von dem Multivibrator 40 ein Impuls zugeführt wird. Aus Kurve A der Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Partikelimpulse 44, 48 und 50 die untere Schwellenhöhe 52 der unteren Schwellenwertstufe 36 sowie die obere Schwellenhöhe 54 der oberen Schwellenwertstufe 30 überschreiten. Der Partikelimpuls 46 überschreitet dagegen nur die untere Schwellenhöhe 52 des Schwellenwertdetektors 36, nicht dagegen die obere Schwellenhöhe 54 der oberen Schwellenwertstufe 30. Infolgedessen befindet sich nur der Partikelimpuls 46 innerhalb des "Fensters". Aus Kurve G der Fig. 3 ist nun ersichtlich, daß der Ausgang des Inhibitions-UND-Gatters 34 ein Ausgangssignal nur nach dem Partikelimpuls 46 erzeugt.

Der an den Ausgang des monostabilen Multivibrators 40 angeschlossene Rückflankendetektor 42 spricht auf die Rückflanke der in Kurve D der Fig. 3 gezeigten Multivibratorimpulse an und erzeugt Impulse, die dem Löscheingang R des bistabilen Multivibrators 32 zugeführt werden. Diese Impulse löschen den Multivibrator 32 und beenden dessen Ausgangssignal, so daß das UND-Gatter 34 entsperrt wird und auf Impulse an seinem zweiten Eingang ansprechen kann. Die Löschung des bistabilen Multivibrators 32 ist erforderlich, damit die Schwellenwertstufe 16 auf den nächsten Partikelimpuls in dem Partikelimpulszug ansprechen kann.

Wird mit einer Schwellenwertstufe 16 des "Fenster"-Typs gearbeitet, so ist das auf der Leitung 19 erscheinende Ausgangssignal nicht mehr mit dem auf der Leitung 17 auftretenden Aussignal gleich. Das Signal auf der Leitung 19 bildet ein Zähl-Ausgangssignal, das schließlich dem Impulszähler 24 nach Fig. 1 zugeführt wird, um die Anzahl der in das "Fenster" der Schwellenwertstufe 16 fallenden Impulse zu bestimmen. Es müssen jedoch sämtliche die untere Schwellenhöhe 52 der Schwellenwertstufe 36 in der Schaltung 16 überschreitende Impulse berücksichtigt werden, um das Maß der Fehlerkorrekturzeit zu ermitteln, die der von dem Zeitgeber 22 gemessenen Zeitspanne hinzuzufügen ist.

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-1ο.

Aus diesem Grund wird das Ausgangssignal der Schwellenwertstufe 16 der Leitung 17 zugeführt, die sämtliche die untere Schwellenhöhe 52 überschreitenden Impulse an die Fehlerkorrekturschaltung nach Fig. 1 weitergibt, die das ODER-Gatter 20, den negativen Rückflankendetektor 26 und den monostabilen Multivibrator 28 umfaßt. Alle diese Impulse werden also zur Erzeugung desjenigen Signals verwendet, das von dem ODER-Gatter 20 dem'Sperreingang

21 des Zeitgebers 22 zugeführt wird.

Die Fehlerkorrektur läßt sich verstärken, wenn der Zeitgeber 22 während eines zweiten Zeitinkrements gesperrt· wird, dessen Dauer nicht fest sondern eine Funktion der Rate i.st, mit der die Partikelimpulse ermittelt werden. Fig. 4 zeigt, ein Blockschaltbild eines Apparates, der eine Schaltung zum Sperren der Funktion des Zeitgebers 22 während einer Zeitspanne umfaßt, die zu der Rate, mit der die Partikelimpulse festgestellt werden, proportional ist. Diejenigen Teile, die der Apparat nach Fig. 4'dem nach Fig. 1 gemein hat, und ihre Arbeitsweise bedürfen keiner nochmaligen Beschreibung. Vielmehr soll im folgenden nur die Arbeitsweise einer Schaltung 72 beschrieben werden, die den Zeitgeber

22 während einer Zeitspanne sperrt, die eine Funktion der Folgefrequenz der ermittelten Partikelimpulse ist.

Die auf der Leitung 17 von der Schwellenwertstufe 16 in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 erzeugten Schweilenwertimpulse werden dem Negationseingang eines UND-Gatters 78, einem Eingang eines ODER-Gatters 80, einem Eingang eines UND-Gatters 76 sowie einem Frequenzzähler 82 zugeführt. Der Frequenzzähler 82 erzeugt eine Gleichspannung, deren Amplitude eine Funktion der Folgefrequenz der zugeführten Schwellenwertimpulse ist. Die von dem Frequenzzähler 82 erzeugte Gleichspannung wird einem Eingang eines Analogschalters 84 zugeführt.

Durch Negieren eines Eingangs des UND-Gatters 78 wird dies zu einem Inhibitions-UND-Gatter. Daher wird, sooft dem Negationseingang über die Leitung 17 ein Schwellenwertimpuls zugeführt wird, das UND-Gatter 78 gesperrt und erzeugt an seinem Ausgang kein Gattersignal. Die über die Leitung 17 dem Eingang des ODER-

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Gatters 80 zugeführten Schwellenwertsignale bewirken, daß das Gatter 80 an seinem Ausgang ein Signal erzeugt, das jeweils einem zweiten Eingang der UND-Gatter 76 und 78 zugeführt wird. Ist das UND-Gatter 78 gesperrt, so erzeugt es kein Ausgangssignal.· Da der erste Eingang des UND-Gatters 76 über die Leitung 17 mit der Schwellenwertstufe 16 verbunden ist, bewirkt das Auftreten eines Schwellenwertimpulses auf der Leitung 17 und eines Ausgangssignales von dem ODER-Gatter an seinem zweiten Eingang, daß das Gatter 76 seinen Schaltzustand ändert und an seinem Ausgang ein Signal erzeugt. Dieses Ausgangssignal des UND-Gatters 76 wird dem Steuereingang des Analogschalters 84 zugeführt, wodurch der Schalter geöffnet wird und die von dem Frequenzzähler 82 erzeugte Gleichspannung an einen Integrator 86 durchgelassen wird. Der Integrator 86 integriert diese Gleichspannung über diejenige Zeitspanne, während der der Schwellenwertimpuls auf der Leitung 17 vorhanden ist, und erzeugt eine Integrationsspannung, die einem Eingang eines !Comparators 88 zugeführt wird. Der zweite Eingang des Komparators 88 liegt auf Bezugspotential, im vorliegenden Fall auf Null, da der Komparator 88 geerdet ist. Überschreitet die von dem Integrator 86 erzeugte Integrationsspannung das Bezugspotential, so erzeugt der Komparator 88 ein Ausgangssignal, das einem zweiten Eingang des ODER-Gatters 80 sowie dem zweiten Eingang des ODER-Gatters 20 zugeführt wird. Dieses Komparator-Ausgangssignal bewirkt, daß das ODER-Gatter 20 an seinem Ausgang ein Signal erzeugt, das dem Sperreingang 21 des Zeitgebers 22 zugeführt wird, um die Messung oder Zählung der vorgegebenen Zeitspanne zu sperren.

Das von dem Komparator 88 erzeugte und dem Eingang des ODER-Gatters 80 zugeführte Ausgangssignal bewirkt, daß das Gatter nach Beendigung des auf der Leitung 17 bestehenden Schwell'enwertimpulses sein Ausgangssignal weiterhin dem zweiten Eingang der UND-Gatter 76 und 78 zuführt. Nach Beendigung des Schwellenwertimpulses auf der Leitung 17 ist das UND-Gatter 78 nicht mehr über seinen Inversionseingang gesperrt. Da nun am zweiten Eingang dieses Gatters 78 das Signal des ODER-Gatters 80 liegt, ändert das Gatter 78 seinen Schaltzustand und erzeugt an seinem Ausgang ein Signal, das dem Steuereingang eines weiteren Analogschalters 90 zugeführt wird. Der Analogschalter 90 ist über ein

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Potentiometer 92 an eine negative Versorgungsklemme angeschlossen. Bei Empfang des Signals von dem Inhibitions-UND-Gatter 78 führt der Analogschalter 90 das negative Potential der Versorgungsklemme von dem Potentiometer 92 an den Integrator 86. Der Integrator 86 beginnt dann, diese negative Spannung zu integrieren, so daß die an seinem Ausgang erzeugte Integrationsspannung in Richtung auf das Bezugspotential abnimmt. Ist das Bezugspotential erreicht, so ändert der Komparator 88 seinen Schaltzustand und beendet sein Ausgangssignal. Bei Beendigung des AusgangssignaIs am Komparator 88 erzeugen die ODER-Gatter 20 und 80 an ihren Ausgängen keine Signale mehr, so daß auch das Inhibitions-UND-Gatter 78 an seinem Ausgang kein Signal mehr erzeugt und der Zeitgeber 22 nicht mehr gesperrt wird, die vorgegebene Zeit zu messen.

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Claims

Patentansprüche

1.j Verfahren zur Korrektur eines einem Koinzidenzfehler unterworfenen Partikelimpuls-Zählwertes, dadurch gekennzeichnet, daß die während einer vorgegebenen Zeitspanne empfangenen Partikelimpulse gezählt werden und daß die vorgegebene Zeitspanne um ein Zeitinkrement verlängert wird, das eine Funktion der Eigenschaften der gezählten Partikelimpulse ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verlängern der vorgegebenen Zeitspanne diese entsprechend den einzelnen empfangenen Partikelimpulsen um jeweils ein Zeitinkrement verlängert wird, daß eine Funktion der Impulsbreite und/ oder der Impulsamplitude der empfangenen Partikelimpulse ist.

3. Verfahren nach Anspruch -1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verlängern.der vorgegebenen Zeitspanne die eine erste Amplitude überschreitenden Partikelimpulse ermittelt werden und die Zeitspanne um ein Zeitinkrement verlängert wird, das eine Funktion derjenigen Zeit ist, während der die ermittelten Partikelimpulse die erste Amplitude überschreiten.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zählen der Partikelimpulse während der vorgegebenen Zeitspanne diejenigen Partikelimpulse, die eine erste Amplitude überschreiten, ermittelt und gezählt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeitspanne für jeden gezählten

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Partikelimpuls um ein festes Zeitinkrement verlängert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Zeitspanne durch ein zweites Zeitinkrement verlängert wird, das eine Funktion der Frequenz ist, mit der die Partikelimpulse empfangen werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die eine erste Amplitude überschreitenden Partikelimpulse ermittelt werden, daß ein erstes Signal erzeugt wird, das sich gemäß der Frequenz, mit der die Partikelimpulse ermittelt werden, ändert,und daß die vorgegebene Zeitspanne um ein zweites Zeitinkrement verlängert wird, das eine Funktion des ersten Signals ist.

8. Vorrichtung zur automatischen Korrektur eines einem Koinzidenzfehler unterworfenen Partikelimpuls-Zählwerts, wobei die Partikelimpulse gemäß dem Durchgang von Partikeln eines partikelförmigen Systems durch eine Partikel-Fühleinrichtung erzeugt werden, gekennzeichnet durch einen Zeitgeber (22, 18, 24), der die Partikelimpulse während einer vorgegebenen Zeitspanne zählt, sowie eine mit dem Zeitgeber verbundene Steuereinrichtung (26, 28, 20; 72, 20), die die vorgegebene Zeitspanne entsprechend den 'einzelnen Partikelimpulsen um ein Zeitinkrement verlängert, dessen Dauer eine Funktion der speziellen ,Eigenschaften der einzelnen Partikelimpulse ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die

Dauer des Zeitinkrements eine Funktion der Amplitude und/oder

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der Dauer der einzelnen Partikelimpulse ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Schaltung (26, 28) umfaßt, die die vorbestimmte Zeitspanne entsprechend den einzelnen Partikelimpulsen um ein festes Zeitinkrement verlängert.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Schaltung (72) umfaßt, die die vorgegebene Zeitspanne entsprechend den einzelnen Partikelimpulsen um ein Zeitinkrement verlängert, dessen D_auer eine Funktion der Folgefrequenz der Partikelimpulse ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, gekennzeichnet durch einen Detektor (16), über den die Meßeinrichtung (12) mit dem Zeitgeber (22) und der Steuereinrichtung (26, 28, 20; 72, 20) verbunden ist und der bei Auftreten von eine erste Amplitude überschreitenden Partikelimpulsen Detektorsignale erzeugt und diese dem Zeitgeber und der Steuereinrichtung zuführt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitgeber einen Zähler (18, 24) zum Zählen der Partikelimpulse und eine mit dem Zähler verbundene Zeitgeberschaltung (22) umfaßt, die den Zähler zum Zählen der Partikelimpulse für die vorgegebene Zeitspanne durchschaltet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13_f dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitgeberschaltung (22) während der vorgegebenen Zeitspanne ein Zeitsteuersignal erzeugt und daß der Zähler eine mit der

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Zeitgeberschaltung verbundene Gatterschaltung (18), die bei Auftreten des Zeitsteuersignals und der einzelnen ermittelten Partikelimpulse ein Gattersignal erzeugt, sowie eine mit der Gatterschaltung verbundene Zählerschaltung (24) zum Zählen der einzelnen Gattersignale umfaßt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Gatterschaltung ein UND-Gatter (18) ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Gatterschaltung (20) umfaßt, die bei Auftreten der einzelnen ermittelten Partikelimpulse ein Steuersignal erzeugt, dessen Dauer eine Funktion der Amplitude und/oder der Dauer der einzelnen Partikelimpulse ist, und daß der Zeitgeber (22) mit der Gatterschaltung (20) verbunden ist und die vorbestimmte Zeitspanne um ein Zeitinkrement verlängert, das im wesentlichen gleich der Dauer des Steuersignals ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen mit der Gatterschaltung (20) verbundenen zweiten Detektor (26, 28) umfaßt, der bei Beendigung der einzelnen Partikelimpulse ein zweites Detektorsignal fester Dauer erzeugt, und daß die Gatterschaltung bei Auftreten des zweiten Detektorsignals das Steuersignal·fester Dauer erzeugt.

509818/1065

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (26, 28) einen Rückflankendetektor (26), der bei Auftreten der Rückflanke der einzelnen Partikelimpulse einen Detekt'orimpuls erzeugt, sowie eine mit dem Rückflankendetektor und der Gatterschaltung (20) verbundene monostabile Stufe (28) umfaßt, die bei Auftreten des Detektorimpulses das Steuersignal erzeugt.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen mit der Gatterschaltung (20) verbundenen Detektor (72) umfaßt, der bei Beendigung der einzelnen Partikelimpulse ein Detektorsignal mit einer Dauer erzeugt, die von der Folgefrequenz der ermittelten Partikelimpulse abhängt, und daß die Gatterschaltung (20) bei Auftreten des zweiten Detektorsignals das Steuersignal für eine variable Dauer erzeugt.

509818/1065