DE3874218T2

DE3874218T2 - Photoanalysegeraet mit mitteln zum korrigieren des stroemens der die teilchen tragenden fluessigkeit und/oder der lage des angewandten lichtstrahles und zugehoerige methode.

Info

Publication number: DE3874218T2
Application number: DE8888108784T
Authority: DE
Inventors: Ryo Tsukuba Hausu - Miyake; Hiroshi Ohki; Isao Niihariryo Yamazaki
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-06-08
Filing date: 1988-06-01
Publication date: 1993-04-22
Anticipated expiration: 2008-06-02
Also published as: DE3874218D1; EP0294701A3; EP0294701B1; EP0294701A2; JPS63307332A; US4863264A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Photoanalyseapparatur vom Hüllenströmungs-Typ, in welcher Partikel-tragendes Fluid wie z.B. Zellen unter laminaren Bedingungen umgeben von einem Hüllenfluid durch eine Kapillarröhre fließt, wobei ein Lichtstrahl mit einer konstanten Wellenlänge angelegt wird an die Strömung des Partikel-tragenden Fluids und Eigenschaften der Partikel, wie z.B. Art, Größe, Anzahl und Form aus der Stärke der Lichtstreuung und/oder Fluoreszenz gemessen werden, welche durch die Partikel verursacht werden, und insbesondere auf eine Photoanalyseapparatur vom Hüllenströmungs-Typ mit Einrichtungen zum Korrigieren einer Position des angelegten Lichtstrahles zur Untersuchung und der Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch ein Verfahren zum Korrigieren einer Position, an welcher ein Lichtstrahl zur Untersuchung angelegt wird, und zum Korrigieren einer Strömungsrate eines Partikel- tragenden Fluids in einer Photoanalyseapparatur.
Das US-Patent Nr. 3,873,204, SCIENCE (Band 150, Seiten 630 bis 631, Oktober 1965) und Rev. Sci. Instrum. (Band 46, Seiten 1021 bis 1024, Nr. 8, August 1975) offenbaren z.B. die Photoanalyseapparatur, in welcher ein Fluid, welches Partikel wie z.B. Zellen trägt, durch eine Kapillarröhre unter laminaren Bedingungen umgeben von einem Hüllenfluid fließt, wobei ein Lichtstrahl mit einer konstanten Wellenlänge an die Strömung des Partikel-tragenden Fluids angelegt wird und Eigenschaften der Partikel, wie z.B. Art, Größe, Anzahl und Form aus der Stärke der durch die Partikel verursachten Lichtstreuung und/oder Fluoreszenz gemessen werden.
In dem oben erwähnten Stand der Technik wird eine Strömung eines Fluids, welches Pilot-Partikel wie z.B. Steuerzellen (z.B. sphärische Zellen wie z.B. Blut eines Huhns) oder Referenzpartikel (sphärische künstliche Partikel) trägt, einer optischen Messung unterworfen bevor die Gegenstandsuntersuchung von Partikeln beginnt, und aus dem Ergebnis der Messung wird eine angemessene Position experimentell bestimmt, an welcher der Lichtstrahl zur Untersuchung angelegt wird. Das heißt, da die Strömungsrate des zu untersuchenden Partikel-tragenden Fluids voreingestellt wird durch Verwenden der Pilot-Partikel, welche von den tatsächlichen zu untersuchenden Partikeln unterschiedlich sind, fehlt es dem herkömmlichen Verfahren an Zuverlässigkeit. Weiterhin wird der Betrieb zum Entscheiden der Position, an welche der Lichtstrahl angelegt wird, somit mühselig und kompliziert. Wenn ein Unterschied in der Position auftritt zwischen der Position, an welche der Lichtstrahl zur Untersuchung angelegt wird und der Strömung des Partikel-tragenden Fluids durch jegliche Störung während der tatsächlichen Untersuchung der Partikel, ist es fast unmöglich, einen derartigen Unterschied in der Position bei fortlaufender Untersuchung zu korrigieren.
Um die optimale optische Messung durchzuführen, ist es notwendig, daß die in dem Fluid getragenen Partikel durch einen Punkt des Lichtstrahls zur Untersuchung strömen. Somit sollte eine Breite der Strömung des Partikel-tragenden Fluids am besten konstant gehalten werden. Die Breite des Partikel-tragenden Fluids hängt von seiner Strömungsrate ab. Demgemäß gibt es einen optimalen Wert für die Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids, um eine optimale optische Messung durchzuführen. Demgegenüber werden im Stand der Technik die Pilot-Partikel vor der Untersuchung der zu untersuchenden Partikel durchgeströmt, und der optimale Wert der Strömungsrate soll sann aus dem Ergebnis der optischen Messung der durch die Pilot-Partikel verursachten Lichtstreuung und/oder Fluoreszenz bestimmt werden. Da die Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids bestimmt wird durch die Pilot-Partikel, welche von den tatsächlichen zu untersuchenden Partikeln unterschiedlich sind, hat das Verfahren des Standes der Technik eine schlechte Zuverlässigkeit. Weiterhin weist das Verfahren des Standes der Technik den Nachteil auf, daß beim Auftreten einer Schwankung der Strömungsrate durch irgendeinen Grund während der Untersuchung es nicht möglich ist, die Schwankung der Strömungsrate während der Untersuchung zu korrigieren.
EP-A-0210343 offenbart eine Strömungszytometrie-Apparatur zum Bestimmen von Charakteristiken von in einem Strom fließenden Partikeln. Eine Lichtquelle liefiert einen Strahl fokussierten Lichts, um die in dem Strom sich bewegenden Partikel zu beleuchten. Ein Strahllenkungselement ist positioniert, um den Brennpunkt des Lichtstrahls auf den Partikeln durch Brechen des Lichtstrahls einzustellen, um eine Verschiebung des Brennpunktes zu verursachen. Das Strahllenkungselement kann nicht automatisch eingestellt werden. Die Strömungsrate des Stroms kann nicht gesteuert werden.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Photoanalyseapparatur vom Hüllenströmungs-Typ mit verbesserten Steuerungseinrichtungen bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung erreicht dieses Ziel mit einer Apparatur gemäß dem ersten Anspruch und einem Verfahren zum Korrigieren gemäß Anspruch 4.
Eine Photoanalyseapparatur vom Hüllenströmungs-Typ gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die aufweist: eine Markierer-Eingießeinrichtung zum Eingießen von Markiereren in eines von Hüllenfluiden und Partikel-tragendem Fluid in einer Strömungszellenvorrichtung, wobei die Markierer Fluoreszenz oder Streulicht emittieren, wenn die Markierer einen Lichtstrahl zur Korrektur empfangen; optische Einrichtung zum Anlegen des Lichtstrahls zur Korrektur an die Markierer in der Strömungszellenvorrichtung, um die Stärke von durch die Markierer verursachter Fluoreszenz oder Streulicht zu messen, um ein Signal zur Korrektur zu erzeugen; eine Signalverarbeitungseinrichtung zum Berechnen aus dem Signal zur Korrektur von einem Unterschied der Position zwischen einem Zentrum des Partikel-tragenden Fluids in der Strömungszellenvorritchung und einem Zentrum des Lichtstrahls zur Untersuchung und/oder einem Unterschied der Strömungsrate zwischen einer vorbestimmten Strömungsrate und einer tatsächlichen Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids, um entsprechend ein Steuersignal zur Positionskorrektur und/oder ein Steuersignal zur Strömungsrate korrektur zu erzeugen; und entsprechend eine erste Korrektureinrichtungen zum Verschieben des Zentrums des Lichtstrahls zur Untersuchung zu dem Zentrum des Partikel-tragenden Fluids in Übereinstimmung mit dem Steuersignal zur Positionskorrektur und/oder einer zeiten Korrektureinrichtung zum Korrigieren der Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids in der Strömungszellenvorrichtung zu der vorbestimmten Strömungsrate in Übereinstimmung mit dem Steuersignal zur Strömungsratenkorrektur.
In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Markierer-Eingießeinrichtung eine Öffnung, welche in der Strömung des Partikel-tragenden Fluids geöffnet ist; die optische Einrichtung weist einen Abtaster auf mit einem Abtasterspiegel, welcher zwischen einer Lampe und einer Kondensorlinse angeordnet ist, zum Oszillieren des Lichtstrahls zur Untersuchung in einer kreuzweisen Richtung zu der Strömung des Partikel-tragenden Fluids innerhalb eines vorbestimmten Winkels, einen ersten zwischen dem Abtasterspiegel und der Kondensorlinse angeordneten flachen Halbspiegel bzw. halbdurchlässigen Spiegel, wobei der erste flache Halbspiegel den Lichtstrahl zur Untersuchung hindurchtreten läßt und einen Lichtstrahl von einer entgegengesetzten Richtung des Lichtstrahls zur Untersuchung reflektiert, einen gekrümmten Halbspiegel, welcher zwischen dem ersten flachen Halbspiegel und der Kondensorlinse angeordnet ist, dessen konkave Oberfläche zu der Kondensorlinse zeigt, wobei der gekrümmte Halbspiegel einen Teil des Lichtstrahls zur Untersuchung durch sich hindurchtreten läßt und einen verbleibenden Teil des Lichtstrahls zur Untersuchung reflektiert, einen zweiten zwischen einer Objektivlinse und einem ersten Photodetektor angeordneten flachen Halbspiegel, welcher nur durch die Markierer in dem Partikel-tragenden Fluid verursachte Fluoreszenz oder Lichtstreuung reflektiert, und einen zweiten Photodetektor zum Erfassen der durch den zweiten flachen Halbspiegel reflektierten Fluoreszenz oder Lichtstreuung, um ein Signal zur Korrektur zu erzeugen; wobei die erste Korrektureinrichtung eine Abtastersteuerungsvorrichtung aufweist zum Steuern des Abtasters, um ein Zentrum der Oszillation in Übereinstimmung mit dem ersten Steuersignal zu ändern; und wobei die zweite Korrektureinrichtung eine Ventil-Steuerungsvorrichtung aufweist zum Steuern eines Strömungs- Steuerventils, um die Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids in der Strömungszellenvorrichtung in Übereinstimmung mit dem zweiten Steuersignal zu korrigieren.
In einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Markierer-Eingießeinrichtung zwei Öffnungen, die jeweils an jeder Seite der Strömung des Partikel-tragenden Fluids in der Strömungszellenvorrichtung geöffnet sind, um von diesen beiden Öffnungen unterschiedliche Markierer einzugießen, welche Fluoreszenz oder Lichtstreuung emittieren, deren Wellenlängen voneinander unterschiedlich sind; wobei die zweite optische Einrichtung aufweist: einen zwischen der Lampe und der Kondensorlinse angeordneten Spiegel, wobei der Spiegel rotierbar ist, um den Lichtstrahl zur Untersuchung in einer kreuzweisen Richtung zu der Strömung des Partikel-tragenden Fluids zu bewegen, ein zwischen dem Spiegel und der Strömungszellenvorrichtung angeordnetes Beugungsgitter zum Trennen von zwei Lichtstrahlen zur Korrektur von dem Lichtstrahl zur Untersuchung, wobei die beiden Lichtstrahlen zur Korrektur jeweils an die Markierer angelegt werden, einen zwischen der Objektivlinse und dem ersten Photodetektor angeordneten flachen Halbspiegel, wobei der flache Halbspiegel nur durch die Markierer in dem Hüllenfluid verursachte Fluoreszenz oder Lichtstreuung reflektiert, und einen zweiten Photodetektor zum Erfassen von durch den flachen Halbspiegel reflektierter Fluoreszenz oder Streulicht, um das Signal zur Korrektur zu erzeugen; wobei die erste Korrektureinrichtung eine Steuerungsvorrichtung aufweist zum Bewegen des Spiegels in Übereinstimmung mit dem ersten Steuersginal; und die zweite Korrektureinrichtung eine Ventil-Steuerungsvorrichtung aufweist zum Steuern des Strömungs-Steuerventils, um die Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids in der Strömungszellenvorrichtung in Übereinstimmung mit dem zweiten Steuersignal zu korrigieren.
Ein Verfahren zum Korrigieren einer Positionsdifferenz zwischen einem Strömungszentrum von Partikel-tragendem Fluid und einem Zentrum eines Lichtstrahls zur Untersuchung in einer Photoanalyseapparatur vom Hüllenströmungs-Typ gemäß der Erfindung weist die folgenden Schritte auf: Eingießen von Markierern, welche Fluoreszenz oder Streulicht mit einer konstanten Wellenlänge emittieren, wenn die Markierer einen Lichtstrahl empfangen; Anlegen des Lichtstrahls zur Untersuchung der Strömung des Partikel-tragenden Fluids; Erfassen der Stärke der durch die Markierer in dem Partikel-tragenden Fluid verursachten Fluoreszenz oder Streulicht, um ein Signal zur Korrektur zu erzeugen; Berechnen einer Positionsdifferenz zwischen einem Zentrum des Partikel-tragenden Fluids in der Strömungszelleneinrichtung und einem Zentrum des Lichtstrahls zur Untersuchung und/oder einer Differenz der Strömungsrate zwischen einer vorbestimmten Strömungsrate und der tatsächlichen Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids in der Strömungszelleneinrichtung, um entsprechend ein erstes Steuersignal zur Positionskorrektur und/oder ein zweites Steuersignal zur Strömungsratenkorrektur zu erzeugen; und entsprechendes Verschieben des Zentrums des Lichtstrahls zur Untersuchung zu dem Zentrum des Partikel-tragenden Fluids in der Strömungszelleneinrichtung in Übereinstimmung mit dem ersten Steuersignal und/oder Korrigieren der Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids zu der vorbestimmten Strömungsrate in Übereinstimmung mit dem zweiten Steuersignal.
Ein Verfahren zum Korrigieren einer Strömungsrate einer Partikel-tragenden Fluidströmung in einer Photoanalyseapparatur vom Hüllenströmungs- Typ gemäß der Erfindung weist die folgenden Schritte auf: Eingießen von Markierern, welche Fluoreszenz oder Streulicht mit einer konstanten Wellenlänge emittieren, wenn die Markierer einen Lichtstrahl empfangen, in das Partikel-tragende Fluid; Oszillieren des Lichtstrahls zur Untersuchung in kreuzweiser Richtung zu der Strömung des Partikel-tragenden Fluids innerhalb eines vorbestimmten Winkels (α).
Ein anderes Verfahren zum Korrigieren der Strömungsrate einer Partikel- tragenden Fluidströmung in einer Photoanalyseapparatur vom Hüllenströmungs-Typ gemäß der Erfindung weist die folgenden Schritte auf: Eingießen unterschiedlicher Markierer, welche Fluoreszenz oder Streulicht mit konstanten voneinander unterschiedlichen Wellenlängen emittieren, wenn die Markierer einen Lichtstrahl empfangen, in ein Hüllenfluid auf jeder Seite der Strömung des Partikel-tragenden Fluids, Trennen zweier Lichtstrahlen zur Korrektur von dem Lichtstrahl zur Untersuchung mittels eines Beugungsgitters, um diese beiden Lichtstrahlen jeweils an die Markierer auf jeder Seite des Partikel-tragenden Fluids derart anzulegen, daß Zentren der beiden Lichtstrahlen zur Korrektur von Zentren der Strömungen der Markierer in zueinander entgegengesetzten Richtungen versetzt sind; Erfassen einer Stärke der durch die Markierer in dem Hüllenfluid erzeugten Fluoreszenz oder Lichtstreuung, um ein Signal zur Korrektur zu erzeugen; Berechnen einer Positionsdifferenz zwischen einem Zentrum des Partikel-tragenden Fluids in der Strömungszelleneinrichtung und einem Zentrum des Lichtstrahls zur Untersuchung auf der Basis des Signals zur Korrektur, um ein Steuersignal zur Positionskorrektur zu erzeugen; und Verschieben des Zentrums des Lichtstrahls zur Untersuchung zu dem Zentrum des Partikel-tragenden Fluids in Übereinstimmung mit dem Steuersignal.
Ein Verfahren zum Korrigieren einer Strömungsrate einer Strömung von Partikel-tragendem Fluid in einer Photoanalyseapparatur vom Hüllenströmungs-Typ gemäß der Erfindung weist die folgenden Schritte auf: Eingießen von Markierern, welche Fluoreszenz und/oder Streulicht mit einer konstanten Wellenlänge emittieren, wenn sie einen Lichtstrahl empfangen, in das Partikel-tragende Fluid; Oszillieren des Lichtstrahls zur Untersuchung in einer kreuzweisen Richtung zu der Strömung des Partikel-tragenden Fluids; Erfassen der Stärke der durch die Markierer in dem Partikel-tragenden Fluid verursachten Fluoreszenz oder Lichtstreuung, um ein Signal zur Korrektur zu erzeugen; Berechnen einer Differenz der Strömungsrate zwischen einer vorbestimmten Strömungsrate und einer tatsächlichen Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids auf der Basis des Signals zur Korrektur, um ein Steuersignal zur Strömungsratenkorrektur zu erzeugen; und Korrigieren der Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids zu der vorbestimmten Strömungsrate in Übereinstimmung mit dem Steuersignal.
Ein weiteres Verfahren zum Korrigieren der Strömungsrate einer Partikel-tragenden Fluidströmung in einer Photoanalyseapparatur vom Hüllenströmungs-Typ gemäß der Erfindung weist die folgenden Schritte auf: Eingießen unterschiedlicher Markierer, welche Fluoreszenz oder Streulicht mit konstanten voneinander unterschiedlichen Wellenlängen emittieren, wenn sie einen Lichtstrahl empfangen, in ein Hüllenfluid an jeder Seite der Strömung des Partikel-tragenden Fluids; Trennen zweier Lichtstrahlen zur Korrektur von dem Lichtstrahl zur Untersuchung mittels eines Beugungsgitters, um diese beiden Lichtstrahlen jeweils an die Markierer an beiden Seiten des Partikel-tragenden Fluids anzulegen, und zwar auf eine derartige Weise, daß Zentren der beiden Lichtstrahlen zur Korrektur von Zentren der Strömungen der Markierer in zueinander entgegengesetzten Richtungen versetzt sind; Erfassen einer Stärke der durch die Markierer in dem Hüllenfluid verursachten Fluoreszenz oder Lichtstreuung, um ein Signal zur Korrektur zu erzeugen; Berechnen einer Differenz der Strömungsrate zwischen einer vorbestimmten Strömungsrate und einer tatsächlichen Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids auf der Basis der Signals zur Korrektur, um ein Steuersignal zur Strömungsratenkorrektur zu erzeugen; und Korrigieren der Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids zu der vorbestimmten Strömungsrate in Übereinstimmung mit dem Steuersignal.
Fig. 1 ist eine schematisch illustrierte erklärende Ansicht, die ein Ausführungsbeispiel einer Photoanalyseapparatur vom Hüllenströmungs-Typ gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine schematisch illustrierte Grundrißansicht einer Strömungszellenvorrichtung, welche in dem Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel eingebaut ist;
Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Abschnitts des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels, wobei der Betrieb der Photoanalyseapparatur illustriert wird, in welcher eine Kondensorlinse, der Hauptkörper der Strömungszellenvorrichtung, ein Abtaster und anderes der Klarheit zuliebe ausgelassen wurde:
Fig. 4-1-a bis e
Fig. 4-2-a bis e
Fig. 4-3-a bis e
und
Fig. 4-4 sind veranschaulichende Ansichten und Diagramme, welche ein Verfahren erklären zum Korrigieren einer Positionsdifferenz zwischen einem Strömungszentrum eines Partikel-tragenden Fluids und einem Zentrum eines Lichtstrahls zur Untersuchung jeweils in der Apparatur eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5-1-a bis e
Fig. 5-2-a bis e
Fig. 5-3-a bis e
und
Fig. 5-4 sind veranschaulichende Ansichten und Diagramme, welche ein Verfahren erklären zum Korrigieren einer Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids jeweils in der Apparatur eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ist eine schematisch illustrierte erklärende Ansicht, welche ein anderes Ausführungsbeispiel der Photoanalyseapparatur vom Hüllenströmungs-Typ gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 7 ist eine schematisch illustrierte Grundrißansicht einer Strömungszellenvorrichtung, welche für das Ausführungsbeispiel in Fig. 6 verwendet wird; und
Fig. 8a
& 8b sind vorgrößerte Ansichten eines Abschnitts in Fig. 7, welche jeweils einen Anlegemodus des Lichtstrahls zur Korrektur an die Markiererströmung in dem Hüllenfluid zeigt.
Ein Ausführungsbeispiel der Photoanalyseapparatur vom Hüllenströmungs- Typ gemäß der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 beschrieben.
Eine Strömungszellenvorrichtung 6 beinhaltet zwei Einlaßöffnungen 6a, 6b für Hüllenfluid 23, eine Einlaßöffnung 6c für Partikel-tragendes Fluid 22, welches zwischen diesen beiden Einlaßöffnungen und einer Fluidauslaßöffnung 6d gebildet ist, und das Partikel-tragende Fluid 22 ist umgeben durch das Hüllenfluid 23 und wird durch die Strömungszellenvorrichtung 6 unter laminaren Bedingungen geströmt. An die Einlaßöffnung 6c für das Partikel-tragende Fluid 22 sind angeschlossen ein Strömungsregelventil 13, welches eine Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids 22 steuert, und eine Markieren-Eingießvorrichtung 10, welche Markierer in das Partikel-tragende Fluid 22 eingießt. Die Markierer bestehen aus Fluoreszenzmaterialien, welche Fluoreszenz mit einer konstanten Wellenlänge emittieren unterschiedlich von denjenigen der Fluoreszenz, welche durch die Partikel in dem Partikel-tragenden Fluid emittiert wird, wenn ein Lichtstrahl empfangen wird. Obere und untere Oberflächen der Strömungszellenvorrichtung 6 sind durchsichtig, so daß der Lichtstrahl hindurchtreten kann. An einer Seite der Strömungszellenvorrichtung 6 ist eine Lampe 1 bereitgestellt, welche den Lichtstrahl 18 zur Untersuchung emittiert. Ein Abtasterspiegel 2 ist mit einem Abtaster 15 verbunden und so strukturiert, daß er den Lichtstrahl 18 zur Untersuchung oszilliert, welcher von der Lampe 1 bei hohen Frequenzen in einer kreuzwisen Richtung zu der Strömung des Partikel-tragenden Fluids 22 in der Strömungszellenvorrichtung 6 projiziert wird. Eine Kondensorlinse 5 ist auf einer optischen Achse des Lichtstrahls 18 zur Untersuchung zwischen dem Abtasterspiegel 2 und der Strömungszellenvorrichtung 6 so angeordnet, daß sie den Lichtstrahl 18 zur Untersuchung zu dem Partikel-tragenden Fluid 22 kondensiert bzw. sammelt, welches durch die Strömungszellenvorrichtung 6 unter laminaren Bedingungen strömt. Ein erster flacher Halbspiegel 3 ist zwischen dem Abtasterspiegel 2 und der Kondensorlinse 5 angeordnet und ist strukturiert, um es dem Lichtstrahl zur Untersuchung, welcher von der Seite des Abtasterspiegels 2 bereitgestellt wird, zu gestatten, durch ihn hindurchzutreten und demgegenüber einen Lichtstrahl aus der entgegengesetzten Richtung zu reflektieren. Ein gekrümmter Halspiegel 4 ist zwischen dem ersten flachen Halbspiegel 3 und der Strömungszellenvorrichtung 6 auf eine derartige Weise angeordnet, daß seine konkave Oberfläche auf die Strömungszellenvorrichtung 6 zu weist, und eine Zentrumslinie der Kurve erstreckt sich parallel zu der Strömung des Partikel-tragenden Fluids 22 in der Strömungszellenvorrichtung 6. Dieser gekrümmte Halbspiegel 4 ist so angeordnet, daß ein Teil des Lichstrahls von der Seite des ersten Halbspiegels 3 reflektiert wird und ein verbleibender Teil des Lichtstrahls durch ihn hindurchtritt. Eine Objektivlinse 7 ist an der der Kondensorlinse 5 gegenüberliegenden Seite der Strömungszellenvorrichtung 6 bereitgestellt, um einen Lichtstrahl 19 zu sammeln, welcher Fluoreszenz 20 von den in das Partikel-tragende Fluid 22 gegossenen Markierern und Lichtstreuung und/oder Fluoreszenz 21 von den Partikeln 24 in dem Partikel-tragenden Fluid 22 enthält. Ein zweiter flacher Halbspiegel 8 ist stromabseitig von der Objectivlinse 7 bereitgestellt. Der zweite flache Halbspiegel 8 gestattet es der Lichtstreuung und/oder der Fluoreszenz 21, welche durch die Partikel 24 in dem Partikel-tragenden Fluid 22 in einem von der Objektivlinse 7 gesammelten Lichtstrahl 19 verursacht wird, durch ihn hindurchzutreten. Das heißt, der gesammelte Lichtstrahl 19 wird getrennt in die Lichtstreuung und/oder die Fluoreszenz 21 zur Untersuchung der Partikel und die Fluoreszenz 20 zur Korrektur. Ein erster Photodetektor 16 befindet sich stromabseitig des zweiten flachen Halbspiegels 8 und erfaßt die Stärke der Lichtstreuung und/oder der Fluoreszenz 21 zur Untersuchung, welche durch den zweiten flachen Halbspiegel 8 hindurchtritt, um sie in das Signal zur Untersuchung umzuwandeln. Ein erster Signalprozessor 17 ist mit dem ersten Photodetektor 16 verbunden, um mit dem Signal von dem ersten Photodetektor 16 einige Eigenschaften der Partikel 24 in dem Partikel-tragenden Fluid 22 zu analysieren.
Ein zweiter Photodetektor 9 befindet sich neben dem zweiten flachen Halbspiegel 8 und erfaßt die Stärke der durch den zweiten flachen Halbspiegel 8 getrennten Fluoreszenz 20 zur Korrektur, um ein Signal zur Korrektur zu erzeugen. Ein zweiter Signalprozessor 11 ist mit dem zweiten Photodetektor 9 verbunden, und auf der Basis des Signals zur Korrektur von dem zweiten Photodetektor 9 berechnet er eine Positionsdifferenz zwischen einem Zentrum des Partikel-tragenden Fluids 22 in der Strömungszellenvorrichtung 6 und einem Zentrum der Oszillation des Lichtstrahls 18 zur Untersuchung, um ein Steuersignal zur Korrektur und ebenfalls eine Differenz der Strömungsrate zwischen der vorbestimmten Strömungsrate und einer tatsächlichen Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids 22 in der Strömungszellenvorrichtung zu erzeugen, um ein Steuersignals zur Strömungsratenkorrektur zu erzeugen. An den zweiten Signalprozessor 11 sind eine Ventil-Steuerungsvorrichtung 12 zum Steuern eines Strömungsregulierventils 13 und eine Abtaster-Steuerungsvorrichtung 14 zum Steuern der Oszillation des Abtasters 15 angeschlossen. Die Ventil-Steuerungsvorrichtung 12 steuert in Übereinstimmung mit dem Steuersignal zur Strömungsratenkorrektur das Strömungsregulierventil 13, um die Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids 22 in der Strömungszellenvorrichtung 6 zu korrigieren, und die Abtaster-Steuerungsvorrichtung 14 steuert in Übereinstimmung mit dem Steuersignal die Positionskorrektur, um ein Oszillationszentrum des Lichtstrahls 18 zur Untersuchung zu korrigieren, und zwar auf ein Zentrum der Strömung des Partikel-tragenden Fluids 22 in der Strömungszellenvorrichtung hin.
Der von der Lampe 1 emittierte Lichstrahl 18 zur Untersuchung wird oszilliert mit dem Ausmaß, daß er keine Schwankung der Lichtstreuung und/oder Fluoreszenz zur Untersuchung verursacht. In anderen Worten wird der Lichtstrahl 18 zur Untersuchung nur innerhalb eines sehr kleinen Winkels α oszilliert in dem Ausmaß, daß die Partikel 24 in dem Partikel-tragenden Fluid 22 nicht nach außen von dem Fleck des Lichtstrahls 18 zur Untersuchung abweichen. Der Lichtstrahl 18 zur Untersuchung tritt durch den ersten flachen Halbspiegel 3 und den gekrümmten Halbspiegel 4 hindurch und wird an das Partikel-tragende Fluid 22 in der Strömungszellenvorrichtung 6 angelegt. Zu diesem Zeitpunkt werden Teile 25 des Lichtstrahls 18 zur Untersuchung durch den gekrümmten Halbspiegel 4 reflektiert und werden dann erneut durch den ersten flachen Halbspiegel 3 reflektiert, um durch den gekrümmten Halbspiegel 4 hindurchzutreten, wobei sie zu einem gewissen Ausmaß abgeschwächt werden und letztendlich an Orten fern der Strömung des Partikel-tragenden Fluids 22 in einer kreuzweisen Richtung angelegt werden. Das heißt, der Lichtstrahl zur Korrektur ist ein oszillierter Lichtstrahl zur Untersuchung. Da der zweite flache Halbspiegel 8 es nur der durch die Partikel in dem Fluid 22 verursachten Lichtstreuung und/oder der Fluoreszenz 21 gestattet, durch ihn hindurchzutreten, wird die durch die Markierer verursacht Fluorszenz zu dem zweiten Photodetektor 9 übertragen. Dann wird die übertragene Fluoreszenz 20 umgewandelt in eine Signal zur Korrektur als Amplitudenmodulation einer Trägerwelle, welche verursacht wird durch einen innerhalb des zweiten Photodetektors 9 enthaltenen Oszillator. Das Signal zur Korrektur wird in den zweiten Signalprozessor 11 eingegeben und an ein Verarbeitungssystem weitergeleitet, welches eine Positionsdifferenz zwischen dem Zentrum der Strömung des Partikel-tragenden Fluids 22 und dem Zentrum der Oszillation des Lichtstrahls 18 zur Untersuchung berechnet, um ein Steuersignal zur Positionskorrektur zur erzeugen, und an das andere Verarbeitungssystem, welches eine Differenz der Strömungsrate zwischen der vorbestimmten Strömungsrate und der tatsächlichen Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids 22 berechnet, um ein Steuersignal für eine Strömungsratenkorrektur zu erzeugen.
Die Korrekturschritte in dem Verarbeitungssystem zur Positionskorrektur werden mit Bezug auf Fig. 4-1-a bis e, Fig. 4-2-a bis e, Fig. 4-3-a bis e und Fig. 4-4 beschrieben. Wenn der reflektierte Lichtstrahl 25 zwischen einem Punkt A und einem Punkt B oszilliert wird, wie in Fig. 4-1-a gezeigt, nimmt man an, daß das Partikel-tragende Fluid 22 zu der Seite von A verschoben wird, wie in der gleichen Zeichnung gezeigt. In dem Augenblick schwankt ein Spitzenwert V der Trägerwellenamplitude des Signals zur Korrektur sowohl zwischen Punkt A und B, wie in Fig. 4-1-b gezeigt. Wenn die Abszisse als die Zeitachse t gesetzt wird, dreht sich der Spitze-Spitze-Wert V in die Fig. 4-1-c bzw. wird er der in Fig. 4-1-c gezeigte Wert. Wenn dieser Spitze-Spitze-Wert V mit einer Oszillationsamplitude W (Fig. 4-4) des Abtasters 15 multipliziert wird durch einen Analog-Multiplizierer, ist eine Ausgabe M, wie in Fig. 4-1-d gezeigt, erzielbar. Wenn eine Gleichstromkomponente von der Ausgabe M herausgenommen wird beim Hindurchtreten durch ein Tiefpaßfilter bzw. ein Filter, welches hohe Frequenzen abschniedet, erzielt man einen negativen Wert, wie in Fig. 4-1-e gezeigt.
Wenn die gleichen Vorgehensweisen wie in Fig. 4-1-a bis e auf einen Fall angewendet werden, in welchen das Partikel-tragende Fluid 22 an einem Zentrum der Punkte A-B fließt (Fig. 4-2-a bis e) und einen Fall, in welchem das Partikel-tragende Fluid 22 an einer Seite des Punktes B zwischen den Punkten A-B fließt, können Ausgaben von jeweils = 0 und > 0 erzielt werden.
Wenn die Ausgabe verwendet wird, um eine Spannungeinzuprägen, welche ein Amplutidenzentrum der Abtaster-Steuerungsvorrichtung 14 durch einen Verstärker steuert, wird es möglich, das Zentrum der Amplitude zwischen den Punkten A und B automatisch mit dem Zentrum der Strömung des Partikel-tragenden Fluids 22 in Registrierstellung zu bringen. Das heißt, der Lichtstrahl 18 zur Untersuchung wird kontinuierlich an das Strömungszentrum des Partikel-tragenden Fluids 22 angelegt, ohne daß man die Pilot-Partikel verwendet.
Die Korrekturschritte in dem Verarbeitunssystem für die Strömungsratenkorrektur werden erklärt mit Bezug auf Fig. 5-1-a bis f, Fig. 5-2-a bis f, Fig. 5-3-a bis f und Fig. 5-4. Wenn der reflektierte Lichstrahl 25 zwischen einem Punkt A und einem Punkt B oszilliert wird, wie in Fig. 5-1-a gezeigt, nimmt man an, daß die Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids 22 erhöht wird und seine Breite erweitert wird, wie in der gleichen Zeichnung gezeigt. In dem Augenblick schwankt ein Spitze- Spitze Wert V der Trägerwelle des Signals zur Korrektur zwischen Punkt A und B, wie in Fig. 5-1-b gezeigt. Wenn die Absizze als die Zeitachse t gesetzt wird, wird der Spitze-Spitze-Wert V ein in Fig. 5-1-c gezeigtes Signal. Wenn von diesem Signal eine Gleichstromkomponente herausgenommen wird und ein negativer Wert in einen positiven Wert umgekehrt wird, d.h. eine Variationskomponente des Signals gleichgerichtet wird, so wird ein Signal V' (Fig. 5-1-d) erhalten. Wenn dieses Signal V' mit einer Amplutide W' (Fig. 5-4) einer Welle multipliziert wird, welche eine Frequenz besitzt, die zweimal die Oszillationsfrequenz des abtasters 15 ist und um π/2 durch den Analog-Multiplizierer voraus ist, erhält man eine Ausgabe M', wie in Fig. 5-1-e gezeigt. Wenn eine Gleichstromkomponente von der Ausgabe M' mittels eines Tiefpaßfilters herausgenommen wird, erhält man eine positive Ausgabe M', wie in Fig. 5-1-f gezeigt.
Die gleichen Vorgehensweisen wie in Fig. 5-1-b bis f werden auf einen Fall angewendet, in welchem die Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids 22 im wesentlichen gleich einem vorbestimmten Wert ist (Fig. 5-2- a bis f) und einen Fall, in welchem die Strömungsrate geringer ist als ein derartiger vorbestimmter Wert (Fig. 5-3-a bis f), kann man jeweils eine Ausgabe ' = 0 und ' < 0 erhalten.
Wenn diese Ausgabe ' verwendet wird, um eine Spannung einzuprägen, welche die Ventilsteuerungsvorrichtung 12 durch den Verstärker antriebt, kann die Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids 22 automatische bei der vorbestimmten Strömungsrate aufrechterhalten werden. Weiterhin kann durch Verändern der Oszillationsamplitude zwischen den Punkten A-B eine vorbestimmte Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids frei ausgewählt werden.
Wenn die Oszillationsfrequenz des Abtasterspiegels 2 auf eine hohe Frequenz, wie z.B. 1 KHz eingestellt wird, ist es möglich, des Zentrum des Lichtstrahls 18 zur Untersuchung zu dem Strömungszentrum des Partikel-tragenden Fluids 22 zu verschieben, und zwar mit einer starken Antwort, selbst wenn die Strömung des Partikel-tragenden Fluids durch eine Turbulenz der Strömungszellenvorrichtung 6, Verstopfung des Strömungssystems und dergleichen verschoben ist.
Der Steuerungsbetrieb, wie z.B. das Einstellen der optischen Achsen vor der Untersuchung kann fast eliminiert werden.
Als nächstes wird ein anderes Ausführungsbeispiel der Photoanalyseapparatur vom Hüllenströmungs-Typ gemäß der vorliegenden Erfindung im folgenden mit Bezug auf Fig. 6 bis 8 beschrieben. Erklärungen zu den Abschnitten, die mit denjenigen in dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 zusammenfallen, werden ausgelassen.
Die Strömungszellenvorrichtung 6 beinhaltet zwei Einlaßöffnungen 6a, 6b für das Hüllenfluid 23, eine Einlaßöffnung 6c für das Partikel-tragende Fluid 22, welche zwischen diesen beiden Einlaßöffnungen ausgebildet ist, zwei Einlaßöffnungen 28a, 28b für die Markierer, welche jeweils in einem Strömungsdurchtritt für das Hüllenfluid und die Fluidauslaßöffnung 6d bereitgestellt sind. Ein Strömungsregulierventil 13, welches die Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids steuert, ist mit der Einlaßöffnung 6c für das Partikel-tragende Fluid verbunden. Weiterhin sind Markierer-Eingießvorrichtung 10a, 10b, welche die Markierer in das Hüllenfluid 23 eingießen, mit den Einlaßöffnungen 28a, 28b für die Markierer verbunden, so daß Strömungen 31, 32 der Markierer an beiden Seiten des Partikel-tragenden Fluids 22 bereitgestellt sind. Die durch die Markierer- Eingießvorrichtung 10a, 10b eingegossenen Markierer sind unterschiedliche Markierer, welche eine Fluoreszenz mit konstanten Wellenlängen emittieren, und zwar unterschiedlich voneinander, wenn sie einen Lichtstrahl bzw. einen starken Strahl empfangen. Der Grund, warum die Wellenlängen unterschiedlich voneinander gemacht werden, bestehen darin, es zu ermöglichen, eine Richtung der Positionsdifferenz zwischen dem Partikeltragenden Fluid 22 und dem Lichtstrahl 18 zur Untersuchung zu umfassen.
Obwohl in dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel der erste flache Halbspiegel 3 und der gekrümmte Halbspiegel 4 zwischen dem Abtasterspiegel 2 und der Kondensorlinse 5 bereitgestellt sind, enthält dieses Ausführungsbeispiel ein Beugungsgitter 26, durch welches zwei Lichtstrahlen 29, 30 zur Korrektur von dem Lichtstrahl 18 zur Untersuchung getrennt werden und an das Hüllenfluid 23 in der Strömungszellenvorrichtung 6 angelegt werden. Die Lichtstrahlen 29, 30 zur Korrektur werden auf eine derartige Weise angelegt, daß Zentren der Lichtstrahlen 29, 30 zur Korrektur von Strömungszentren der Markierer 31, 32 in einer Richtung versetzt sind, und zwar in zueinander entgegengesetzen Richtungen, wie in Fig. 8a und 8b gezeigt. Eine Steuerungsvorrichtung 27 ist mit dem Abtasterspiegel 2 verbunden, un den Abtasterspiegel 2 rotierbar zu bewegen in Übereinstimmung mit dem Steuersignal zur Positionskorrektur von dem Signalprozessor 11. Das heißt, eine optische Achse des Lichtstrahls 18 zur Untersuchung ist durch die Rotationsbewegung des Abtasterspiegels 2 in einer Richtung senkrecht zur Strömung des Partikel-tragenden Fluids 22 in der Strömungszellenvorrichtung 6 beweglich.
Der Korrekturvorgang wird erklärt, indem man einen Fall als ein Beispiel nimmt, bei dem man auf eine derartige Weise die Lichtstrahlen zur Korrektur anliegt, wie in der in Fig. 8a gezeigten Weise.
Wenn eine Position der Strömung des Partikel-tragenden Fluids 22 nach rechts von der Zeichnung verschoben wird, bewegt sich die Strömung 31 der Markierer aus dem Fleck bzw. Punkt des Lichtstrahls 29 zur Korrektur heraus, während die Strömung 32 der Markierer in den Fleck des Lichtstrahls 30 zur Korrektur hineingeht. Als ein Ergebnis nimmt die Fluoreszenz von der Strömung 31 der Markierer in ihrer Stärke ab bzw. wird verringert, während die Fluoreszenz von der Strömung 32 der Markierer in ihrer Stärke zunimmt bzw. erhöht wird. Wenn eine Position der Strömung des Partikel-tragenden Fluids 22 in Fig. 8a nach links verschoben wird, kommt die Strömung 31 der Markierer in den Fleck des Lichtstrahls 29 zur Korrektur, während die Strömung 32 der Markierer aus dem Fleck des Lichtstrahls 30 zur Korrektur herausgeht. Als ein Ergebnis nimmt die Fluoreszenz von der Strömung 31 der Markierer in ihrer Stärke zu, während die Fluoreszenz der Markierer in ihrer Stärke abnimmt. Da, wie oben erwähnt, es die Wellenlängendiffereznz zwischen der Fluoreszenz der einen Markierer 31 und der Fluoreszenz der anderen Markierer 32 gibt, kann somit jede Fluoreszenz wechselseitig unterschieden werden. Somit kann, wenn die Schwankung der Stärke der Fluoreszenz gemessen wird, eine Versatzrichtung und eine Positionsdifferenz zwischen dem Zentrum des Lichtstrahls 18 zur Untersuchung und dem Zentrum der Strömung des Partikel-tragenden Fluids 22 erfaßt werden. Diese Fluoreszenz wird durch den Halbspiegel 8 von dem Lichtstrahl 19 getrennt, welche durch die Objektivlinse 7 gesammelt wird, und die getrennte Fluoreszenz wird zu dem zweiten Photodetektor 9 übertragen und in ein Signal zur Korrektur umgewandelt. Der mit dem zweiten Photodetektor 9 verbundene Signalprozessor 11 berechnet aus dem Signal zur Korrektur die Versatzrichtung und die Positionsdifferenz zwischen dem Zentrum der Strömung des Partikel-tragenden Fluids 22 in der Strömungszellenvorrichtung 6 und dem Zentrum des Lichtstrahls 18 zur Untersuchung, und gibt dann ein Steuersignal zur Positionskorrektur an die Steuerungsvorrichtung 27 aus. Die Steuerungsvorrichtung 27 rotiert den Abtasterspiegel 2 in Übereinstimmung mit dem Steuersignal zur Positionskorrektur, um das Zentrum des Lichtstrahls 18 zur Untersuchung auf das Zentrum der Strömung des Partikel(19)-tragenden Fluids 22 hin zu verschieben.
Wenn die Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids 22 zunimmt, werden die Strömungen 31 und 32 der Markierer voneinander wegbewegt, so daß die Strömungen 31, 32 der Markierer aus den jeweiligen Flecken der Lichtstrahlen zur Korrektur 29, 30 herauswandern. Die Fluoreszenz von beiden Markierern wird somit in ihrer Stärke zu der gleichen Zeit geschwächt. Weiterhin, wenn die Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids 22 abnimmt, nähern sich die Strömungen 31 und 32 der Markierer einander, so daß beide Strömungen 31, 32 in die Flecken der Lichtstrahlen 29, 30 zur Korrektur wandern. Jede Stärke der Fluoreszenz beider Markierer nimmt somit gleichzeitig zu.
Auf die gleiche zuvor beschriebene Art wird diese Fluoreszenz durch den Halbspiegel 8 von dem Lichtstrahl 19 getrennt, der durch die Objektivlinse 7 gesammelt wird, und die getrennte Fluoreszenz wird zu dem zweiten Photodetektor 9 übertragen und in ein Signal zur Korrektur umgewandelt. Der an den zweiten Photodetektor 9 angeschlossene Signalprozessor 11 berechnet aus dem Signal zur Korrektur die Differenz der Strömungsrate zwischen der tatsächlichen Strömungsrate des Partikeltragenden Fluids 22 in der Strömungszellenvorrichtung 6 und der vorbestimmten Strömungsrate und gibt dann ein Steuersignal zur Strömungsratenkorrektur an die Ventil-Steuerungsvorrichtung 12 heraus. Die Ventil-Steuerungsvorrichtung 12 steuert das Strömungsregulierventil 13 in Übereinstimmung mit dem Steuersignal zur Strömungsratenkorrektur, um die Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids 22 in der Strömungszellenvorrichtung 6 auf die vorbestimmte Strömungsrate einzuregulieren.
In diesem Ausführungsbeispiel kann die Anlegungsposition des Lichtstrahls zur Untersuchung die Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids eingestellt werden, ohne daß man die Pilot-Partikel verwendet.
In den obigen Ausführungsbeispielen wurden die fluoreszenten Materialien, welche Fluoreszenz mit konstanten Wellenlängen emittieren, wenn sie den Lichtstrahl empfangen, als Markierer verwendet, welche die Position und Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids 22 wiedergeben, doch können die Referenzpartikel, Steuerzellen und dergleichen natürlich mit derartigen Materialien benutzt werden.
In den oben erwähnten Ausführungsbeispielen kann, obwohl beide Einrichtungen zur Positionskorrektur und Strömungsratenkorrektur von der Apparatur begleitet sind, die Apparatur auch eine dieser beiden Einrichtungen beinhalten.
Wie weiter oben vollständig beschrieben, werden gemäß der vorliegenden Erfindung die Anlegeposition des Lichtstrahls zur Untersuchung sowie die Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids bestimmt mittels der zu untersuchenden Gegenstandspartikel, wodurch im wesentlichen der mühseliege Einstellbetrieb, wie z.B. Einstellen der Lichtanlegeposition und Strömungsrate unter Verwendung der Pilot-Partikel vor der Untersuchung eliminiert wird.
Weiterhin ist es gemäß der Erfindung möglich, das Zentrum des Lichtstrahls zur Untersuchung 18 zu dem Zentrum der Strömung des Partikeltragenden Fluids 22 zu verschieben mit einer starken Antwort, selbst wenn die Strömung des Partikel-tragenden Fluids durch irgendeine Turbulenz an der Strömungszellenvorrichtung 6 oder ein Verstopfen des Strömungssystem und dergleichen verschoben ist.
Weiterhin ist es gemäß der Erfindung möglich, die Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids 22 immer auf einer vorbestimmten Strömungsrate bei einer Position aufrecht zu erhalten, an welcher der Lichtstrahl 18 zur Untersuchung angelegt wird, selbst wenn Ursachen, die die Schwankung der Strömungsrate, wie z.B. ein Verstopfen des Strömungssystems, Verringerung des Drucks zur Bereitstellung des Partikel-tragenden Fluids während der Untersuchung auftreten.

Claims

1. Fotoanalyseapparatur mit einer Strömungszelleneinrichtung zum Eingießen von Hüllenfluid (23) und Partikel-(24)-tragendem Fluid (22) in laminarer Strömung, in der das Partikel-tragende Fluid (22) durch das Hüllenfluid (23) umgeben ist, wobei die Strömungszelleneinrichtung eine Strömungszellenvorrichtung (6) beinhaltet, und

einer ersten optischen Einrichtung (1, 5, 7, 16) zum Anlegen eines Lichtstrahls (18) mit einer konstanten Wellenlänge zur Untersuchung an das Partikel-tragende Fluid (22) in der Strömungszellenvorrichtung (6), um die Stärke der durch die Partikel (24) in dem Partikel-tragenden Fluid (22) verursachte Stärke der Lichtstreuung oder Fluoreszenz zu messen, um ein Signal zur Untersuchung zu erzeugen, wobei die erste optische Einrichtung aufweist:

eine Lampe (1) zum Emittieren des Lichtstrahls (18) zur Untersuchung, eine zwischen der Strömungszellenvorrichtung (6) und der Lampe (1) angeordnete Kondensorlinse (5), eine an der gegenüberliegenden Seite der Strömungszellenvorrichtung (6) angeordnete Objektivlinse (7), und einen ersten Fotodetektor (16) zum Messen der Stärke der durch die Partikel (24) in dem Partikel-tragenden Fluid (22) verursachten Lichtstreuung oder Fluoreszenz, um das Signal zur Untersuchung zu erzeugen; und

einer ersten Signalverarbeitungseinrichtung (17) zum Verarbeiten des Signals zur Untersuchung von der ersten optischen Einrichtung, um Eigenschaften der Partikel, wie zum Beispiel Art, Größe, Anzahl und Form, zu erfassen;

gekennzeichnet durch,

eine Markierer-Eingießeinrichtung (10; 10a, 10b) zum Eingießen von Markierern in das Hüllenfluid (23) und Partikel-tragende Fluid (22) in der Strömungszellenvorrichtung (6), wobei die Markierer Fluoreszenz- und/oder Streulicht mit einer konstanten Wellenlänge emittieren, wenn die Markierer einen Lichtstrahl (18; 29, 30) zur Korrektur empfangen;

ein Strömungs-Steuerungsventil (13) zum Steuern der Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids (22);

eine zweite optische Einrichtung (2, 8, 9, 15; 26, 27) zum Anlegen des Lichtstrahls zur Korrektur an die Markierer in der Strömungszellenvorrichtung (6), um die Stärke der durch die Markierer verursachten Fluoreszenz und/oder des Streulichtes zu messen, um ein Signal zur Korrektur zu erzeugen;

eine zweite Signalverarbeitungs-Einrichtung (11), um von dem Signal zur Korrektur eine Positionsdifferenz zu berechnen zwischen einem Zentrum des Partikel-tragenden Fluids in der Strömungszellenvorrichtung und einem Zentrum des Lichtstrahls zur Untersuchung und/oder eine Differenz der Strömungsrate zwischen einer vorbestimmten Strömungsrate und einer tatsächlichen Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids in der Strömungszellenvorrichtung, um entsprechend ein erstes Steuersignal zur Positionskorrektur und/oder ein zweites Steuersignal zur Strömungsratenkorrektur zu erzeugen; und

eine entsprechende erste Korrektureinrichtung (14) zum Verschieben des Zentrums des Lichtstrahls zur Untersuchung zu dem Zentrum des Partikel-tragenden Fluids in der Strömungszellenvorrichtung in Übereinstimmung mit dem ersten Steuersignal und/oder eine zweite Korrektureinrichtung (12) zum Korrigieren der Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids zu der vorbestimmten Strömungsrate in Übereinstimmung mit dem zweiten Steuersignal.

2. Fotoanalyseapparatur nach Anspruch 1, wobei die Markierer-Eingießeinrichtung (10) eine in der Strömung des Partikel-tragenden Fluids geöffnete Öffnung beinhaltet, und

die zweite optische Einrichtung aufweist:

einen Abtaster (15) mit einem Abtasterspiegel (2), der sich zwischen der Lampe und der Kondensorlinse befindet, zum Oszillieren des Lichtstrahls zur Untersuchung in einer kreuzenden Richtung der Strömung des Partikel-tragenden Fluids innerhalb eines vorbestimmten Winkels (α), wobei der Lichtstrahl zur Korrektur identisch ist mit dem oszillierten Lichtstrahl zur Untersuchung, einen ersten zwischen dem Abtasterspiegel und der Kondensorlinse angeordneten flachen Halbspiegel (3), der den Lichtstrahl zur Untersuchung durch sich hindurchtreten läßt und einen Lichtstrahl aus der entgegengesetzten Richtung des Lichtstrahls zur Untersuchung reflektiert, einen gekrümmten Halbspiegel (4), der zwischen dem ersten flachen Halbspiegel und der Kondensorlinse angeordnet ist, dessen konkave Oberfläche zu der Kondensorlinse zeigt, wobei der gekrümmte Halbspiegel einen Teil des Lichtstrahls zur Untersuchung durch sich hindurchtreten läßt und einen Teil des Lichtstrahls zur Untersuchung reflektiert, einen zweiten zwischen der Objektivlinse und dem ersten Fotodetektor angeordneten flachen Halbspiegel (8), der nur durch die Markierer in dem Partikel-tragenden Fluid verursachte Fluoreszenz oder Streulicht reflektiert, und einen zweiten Fotodetektor (9) zum Erfassen der durch den zweiten flachen Halbspiegel reflektierten Fluoreszenz oder Lichtstreuung, um das Signal zur Korrektur zu erzeugen, und

die erste Korrektureinrichtung eine Abtaster-Steuerungsvorrichtung (14) aufweist zum Steuern des Abtasters, um ein Zentrum der Oszillation in Übereinstimmung mit dem ersten Steuersignal zu ändern und

die zweite Korrektureinrichtung eine Ventil-Steuerungsvorrichtung (12) aufweist zum Steuern des Strömungs-Steuerventils, um die Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids in der Strömungszellenvorrichtung zu korrigieren in Übereinstimmung mit dem zweiten Steuersignal.

3. Fotoanalyseapparatur nach Anspruch 1, wobei

die Markierer-Eingießeinrichtung zwei Öffnungen (28a, 28b) beinhaltet, die jeweils an jeder Seite der Strömung des Partikel-tragenden Fluids in der Strömungszellenvorrichtung geöffnet sind und von den beiden Öffnungen in das Hüllenfluid unterschiedliche Markierer eingießt, die Fluoreszenz oder Streulicht emittieren, deren Wellenlängen voneinander unterschiedlich sind, und die zweite optische Einrichtung aufweist: einen zwischen der Lampe und der Kondensorlinse angeordneten Spiegel (2), wobei der Spiegel rotierbar ist, um den Lichtstrahl zur Untersuchung in einer kreuzweisen Richtung zu der Strömung des Partikel-tragenden Fluids zu bewegen, ein zwischen dem Spiegel und der Strömungszellenvorrichtung angeordnetes Beugungsgitter (26) zum Trennen von zwei Lichtstrahlen (29, 30) zur Korrektur von diesem Lichstrahl zur Untersuchung, wobei die beiden Lichtstrahlen zur Korrektur jeweils an die Strömung (31, 32) der Markierer so angelegt werden, daß die jeweiligen Zentren der beiden Lichtstrahlen zur Korrektur von den jeweiligen Zentren der Strömung der Markierer in einer zueinander entgegengesetzten Richtung versetzt sind, einen zwischen der Objektivlinse und dem ersten Fotodetektor angeordneten flachen Halbspiegel (8), wobei der flache Halbspiegel nur durch die Markierer in dem Hüllenfluid verursachte Fluoreszenz oder Lichtstreuung reflektiert, und einen zweiten Fotodetektor (9) zum Erfassen von durch den ersten flachen Halbspiegel reflektierter Fluoreszenz oder Streulicht, um das Signal zur Korrektur zu erzeugen, und

die erste Korrektureinrichtung eine Steuerungsvorrichtung (27) aufweist zum Bewegen des Spiegels in Übereinstimmung mit dem ersten Steuersignal, und die zweite Korrektureinrichtung eine Ventil-Steuerungsvorrichtung (12) aufweist zum Steuern des Strömungs-Steuerventils, um die Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids in der Strömungszellenvorrichtung in Übereinstimmung mit dem zweiten Steuersignal zu korrigieren.

4. Verfahren zum Korrigieren einer Positionsdifferenz zwischen einem Strömungszentrum von Partikel-(24)-tragendem Fluid (22) und einem Zentrum eines Lichtstrahls (18) zur Untersuchung und/oder zur Korrektur einer Strömungsrate des Fluids (22) in einer Fotoanalyseapparatur, welche aufweist: eine Strömungszelleneinrichtung (6) zum Eingießen von Hüllenfluid (23) und dem Partikel-tragenden Fluid in laminarer Strömung, in der das Partikel-tragende Fluid durch das Hüllenfluid umgeben ist, eine optische Einrichtung (1, 5, 7, 16) zum Anlegen des Lichtstrahls zur Untersuchung mit einer konstanten Wellenlänge an das Partikel-tragende Fluid in der Strömungszelleneinrichtung, um die Stärke von durch die Partikel in dem Partikeltragenden Fluid verursachte Lichtstreuung und/oder Fluoreszenz zu messen, um ein Signal zur Untersuchung zu erzeugen, und eine Signalverarbeitungseinrichtung (17) zum Verarbeiten des Signals zur Untersuchung von der optischen Einrichtung, um Eigenschaften der Partikel, wie zum Beispiel Art, Größe, Anzahl und Form zu erfassen,

gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

Eingießen von Markierern, welche Fluoreszenz und/oder Streulicht mit einer konstanten Wellenlänge emittieren, wenn die Markierer einen Lichtstrahl (18; 29, 30) in dem Hüllenfluid (23) oder Partikeltragenden Fluid (22) empfangen,

Anlegen des Lichtstrahls (18; 29, 30) an die Markierer in der Strömungzqzelleneinrichtung, um die Stärke der durch die Markierer verursachten Fluoreszenz und/oder Lichtstreuung zu messen, um ein Signal zur Korrektur zu erzeugen;

Berechnen einer Positionsdifferenz von dem Signal zur Korrektur zwischen einem Zentrum des Partikel-tragenden Fluids und der Strömungszelleneinrichtung und einem Zentrum des Lichtstrahls zur Untersuchung und/oder einer Differenz der Strömungsrate zwischen einer vorbestimmten Strömungsrate und einer tatsächlichen Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids in der Strömungszelleneinrichtung, um entsprechend ein erstes Steuersignal zur Positionskorrektur und/oder eine zweites Steuersignal zur Strömungsratenkorrektur zu erzeugen; und

entsprechendes Verschieben des Zentrums des Lichtstrahls zur Untersuchung zu dem Zentrum des Partikel-tragenden Fluids in der Strömungszelleneinrichtung in Übereinstimmung mit dem ersten Steuersignal und/oder Korrigieren der Strömungsrate des Partikel-tragenden Fluids zu der vorbestimmten Strömungsrate in Übereinstimmung mit dem zweiten Steuersignal.

5. Korrekturverfahren nach Anspruch 4, wobei

das Eingießen der Markierer ein Eingießen der Markierer in das Partikel-tragende Fluid (22) aufweist, und

das Anlegen des Lichtstrahls an die Markierer in der Strömungszelleneinrichtung ein Oszillieren des Lichtstrahls (18) zur Untersuchung in kreuzweiser Richtung zu der Strömung des Partikel-tragenden Fluids innerhalb eines vorbestimmten Winkels (α) aufweist.

6. Korrekturverfahren nach Anspruch 4, wobei

das Eingießen der Markierer, das Eingießen unterschiedlicher Markierer aufweist, die Fluoreszenz und/oder Lichtstreuung emittieren mit konstanten voneinander unterschiedlichen Wellenlängen, wenn ein Lichtstrahl in dem Hüllenfluid (23) an jeder Seite der Strömung des Partikel-tragenden Fluids (22, 23) empfangen wird, und

das Anlegen des Lichtstrahls an die Markierer in der Strömungszelleneinrichtung, welches Trennen zweier Lichtstrahlen (29, 39) zur Korrektur von dem Lichtstrahl (18) zur Untersuchung aufweist, und zwar mittels eines Beugungsgitters (26), um sie jeweils an die Markierer an jeder Seite des Partikel-tragenden Fluids (22) anzulegen auf eine Art und Weise, daß Zentren der beiden Lichtstrahlen (29, 30) zur Korrektur von Zentren der Strömungen (31, 32) der Markierer in zueinander entgegengesetzten Richtungen versetzt sind.