FR2636429A1 - Appareil de mesure de particules - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un appareil de mesure de particules. Il comporte des moyens 2, 4 destinés à faire passer une particule 5 à examiner dans une partie à examiner, un premier moyen 1, 3 d'application d'une lumière d'une première longueur d'onde et dans une première direction sur la partie à examiner, un second moyen 11, 13 d'application d'une seconde lumière sous une seconde direction, différente de la première direction, à la partie à examiner, et des premier et second moyens de photométrie 10, 18 destinés à mesurer par photométrie les lumières rayonnant de la partie examinée. Domaine d'application : cytométrie, etc.
Description
L'invention concerne un appareil de mesure de particules destiné à
effectuer une mesure de particules à examiner en appliquant une lumière aux particules à examiner et en effectuant une mesure de la lumière par photométrie telle que la lumière transmise, la lumière diffusée ou la lumière que les particules à examiner
rayonnent par fluorescence.
Dans l'appareil classique de mesure de particules, par exemple un cytomètre à écoulement, de la
lumière est appliquée à partir d'une direction prédéter-
minée à des particules à examiner telles que des cellules s'écoulant une à une à une vitesse élevée, et la lumière que les particules à examiner rayonnent, c'est-à-dire la lumière transmise ou la lumière dispersée, ou encore la fluorescence, est mesurée par photométrie, afin que l'information concernant les diamètres et les natures des particules à examiner soit obtenue et que les particules à examiner soient analysées statistiquement à partir de cette
information portant sur un certain nombre de cellules.
Dans ce cytomètre classique à écoulement, la forme et la dimension du faisceau lumineux appliqué aux particules à examiner sont établies de manière que la dimension dans la direction d'écoulement soit sensiblement égale ou quelque peu supérieure à celle de la particule à examiner et que la dimension dans une direction orthogonale à la direction d'écoulement soit plus grande que celle de la particule à examiner, afin qu'une application de lumière puisse être effectuée avec une intensité uniforme même si un écart affecte la position d'écoulement de la particule à examiner. En outre, on a également utilise le système de balayage par fente dans lequel un faisceau en forme de fente, dont la dimension, dans la direction d'écoulement, est rendue plus mince que la dimension des particules à examiner, est appliqué à ces particules pour détecter une information plus détaillée concernant 'la particule à examiner. Récemment, on a également mélangé des particules de latex sensibilisées par un anticorps avec une matière à échantillonner, provoqué l'agrégation des particules de latex par une réaction antigène/anticorps et détecté la dimension de cette agrégation de latex en utilisant un cytomètre à écoulement, afin de déterminer un
antigène particulier dans la matière de l'échantillon.
On a également mis en pratique, d'une façon générale, une analyse par une information d'image de particules à examiner en utilisant un appareil tel qu'un microscope optique ou un microscope électronique à balayage, indépendamment d'un cytomètre à écoulement. On a aussi utilisé récemment, en particulier, un appareil dans lequel une cellule est balayée dans deux dimensions par un très petit spot laser afin que l'on obtienne une image à contraste élevé qui reflète la structure interne d'une cellule. Cependant, dans ces appareils classiques, seule l'information de chaque particule à examiner telle que vue dans une direction peut être extraite et on ne peut pas effectuer une saisie tridimensionnelle des particules à examiner. De plus, le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 3 826 364 décrit un appareil d'une construction dans laquelle deux sources laser ayant des longueurs d'ondes différentes sont préparées et une lumière laser est appliquée à une première partie à examiner afin de produire une lumière diffusée vers l'avant et l'autre lumière laser est appliquée à une seconde partie à examiner, différente de la première partie à examiner, afin de provoquer une fluorescence par excitation. Cependant, dans cet appareil, deux types de paramètres sont mesurés, non pas dans la même position, mais en des positions différentes et, par conséquent, lorsque les particules à examiner se déplacent de la première partie à examiner vers la seconde partie à examiner, une rotation, une dérive ou analogue a lieu et les particules à examiner, qui sont dans le même état, ne peuvent pas toujours être mesurées à partir de directions différentes. L'invention a pour objet un appareil de mesure de particules qui permet d'obtenir une information à partir de plusieurs directions concernant chaque particule à examiner et qui peut effectuer une analyse de haute précision. Un autre objet de l'invention réside dans un appareil de mesure de particules qui obtient des bits d'informations à partir de plusieurs directions concernant chaque particule à examiner et les compare afin de distinguer le degré de sphéricité de la particule à
examiner.
L'invention a pour autre objet un appareil de mesure de particules dans lequel des lumières ayant des longueurs d'ondes différentes sont appliquées à partir de plusieurs directions a une particule à examiner et des lumières rayonnées de la particule à examiner sont mesurées par photométrie, pour chaque longueur d'onde, afin que des bits d'informations provenant des diverses directions
puissent être obtenus.
L'invention a encore pour objet un appareil de mesure de particules dans lequel une application de lumière
est effectuée en alternance à partir de plusieurs direc-
tions sur une particule à examiner en un temps court, et des lumières, rayonnées de la particule à examiner,- sont mesurées par photométrie afin que des bits d'informations
puissent être obtenus à partir des diverses directions.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: - la figure 1 est un schéma d'une forme de réalisation de l'appareil selon l'invention; - la figure 2 est une vue de côté d'une cellule à écoulement montrant un exemple de la forme d'un spot de faisceau; - la figure 3 montre une modification de la forme du spot du faisceau; - la figure 4 est un schéma d'une deuxième forme de réalisation de l'appareil selon l'invention; - la figure 5 est une vue de côté d'une cellule à écoulement montrant un exemple de la forme d'un spot de faisceau; - la figure 6 est un schéma simplifié d'un circuit de commande pour un déflecteur de lumière; - la figure 7 est un diagramme des temps de commande du déflecteur de lumière; - la figure 8 est un schéma d'une quatrième forme de réalisation de l'appareil selon l'invention; - les figures 9A et 9B sont des histogrammes de données de mesure de lumière diffusée; - les figures 10A et 0lB sont des histogrammes représentant l'asphéricité de particules à examiner; et les figures 11A et llB sont des cytogrammes
représentant les formes de particules à examiner.
En référence à la figure 1, qui montre une forme de réalisation de l'invention, la référence numérique 1 désigne une source laser qui émet une lumière laser, et la référence numérique 3 désigne un système optique de formation d'images comprenant une lentille cylindrique ou analogue. La source laser 1 et le système optique 3 de formation d'images forment ensemble un premier moyen d'application de lumière. La lumière laser de longueur d'onde X1 émise par la source laser 1 forme une image, au moyen du système optique 3 de formation d'images, sur une partie 2 parcourue par un écoulement direct dans une cellule 4 à écoulement en verre transparent. La forme du spot du faisceau dont l'image est formée sur une partie à examiner par le système optique 3 de formation d'images, à ce moment, est une forme elliptique qui est latéralement longue par rapport à l'écoulement de particules à examiner, comme indiqué en 51 sur la figure 2. Ceci est destiné à permettre à la lumière d'être appliquée aux particules à examiner avec une intensité sensiblement uniforme, même si la position d'écoulement des particules à examiner dans la partie à examiner s'écarte quelque peu de la position centrale dans la partie 2 d'écoulement direct. En variante, la forme du spot du faiscau peut être analogue à une fente qui est très courte dans la direction longitudinale comme représenté sur la figure 3, et une mesure par balayage de fentes peut être effectuée. Dans ce procédé, l'information de diverses parties de la particule à examiner peut être mesurée en série dans le temps et une information plus
détaillée de la particule à examiner peut être obtenue.
De plus, une lumière laser de longueur d'onde >2 différant de la longueur d'onde précitée 1 est émise par une source laser 11 constituant un second moyen d'application de lumière. Cette lumière laser, de même que la lumière laser provenant du premier moyen d'application de lumière, forme une image sur la partie à examiner dans
la cellule à écoulement à partir d'une direction or-
thogonale au premier moyen d'application de la lumière, l'image étant formée par un système 13 de lentille de
formation d'images.
Les particules à examiner telles que des cellules du sang ou des agrégations de latex sont amenées à s'écouler dans la partie 2 d'écoulement direct de la cellule 4 à écoulement, à raison d'une particule à la fois ou d'un amas à la fois dans une direction perpendiculaire au plan du dessin, suivant le principe d'écoulement à enveloppe laminaire qui est commun dans ce domaine, et elles passent successivement dans la partie à examiner dans la cellule 4 à écoulement sur laquelle la lumière laser de longueur d'onde 1 et la lumière laser de longueur d'onde À2 forment une image simultanée. En l'absence de particules 5 à examiner dans la partie à examiner, la lumière laser provenant de la source laser 1 traverse en ligne droite la cellule 4 à écoulement et est interceptée par un élément d'arrêt 6 et, de la même manière, la lumière laser provenant de la source laser 11 est interceptée par un élément d'arrêt 14. Cependant, lorsque la particule à examiner arrive sur la partie à examiner et que les lumières laser sont appliquées à la particule à examiner, la particule à examiner provoque une diffusion de la lumière et des lumières diffusées sont produites aux longueurs d'ondes A1 et X2' Des lentilles 7 et 15 de condensation sont disposées sur les chemins optiques droits des sources laser 1 et 11, respectivement, et les lumières diffusées suivant des angles prédétermines sont condensées par des lentilles. Ici, en ce qui concerne la lumière diffusée condensée par la lentillle 7, seule la lumière de longueur d'onde M1 est transmise sélectivement à travers un filtre d'arrêt 8. Autrement dit, seule la lumière diffusée produite à partir de la lumière appliquée par le premier moyen d'application de lumière est choisie. La lumière de longueur d'onde 1 transmise à tavers le filtre d'arrêt 8 passe à travers un élément d'arrêt 9 et
son intensité est détectée par un photodétecteur 10.
En ce qui concerne la lumière diffusée condensée par la lentille 15, seule la lumière de longueur d'onde À2 est choisie par un filtre d'arrêt 16. Autrement dit, seule la lumière diffusée par le second moyen d'application de lumière est choisie et l'intensité de la lumière de longueur d'onde 2 est détectée par un élément de blocage 17 et un photodétecteur 18. Les signaux de sortie des photodétecteurs 10 et 18 sont appliqués à un moyen à mémoire 19 et des données détectées respectives sont mémorisées séparément les unes des autres. Par conséquent, des données de mesure provenant d'angles différents sont obtenues concernant une particule à examiner, et le calcul de la mesure de la particule est effectué par un processeur 20 sur la base du contenu de la mémoire 19. Un procédé de calcul pour distinguer la forme de la particule à examiner à partir des données détectées sera à présent décrit à titre d'exemple du procédé
d'utilisation de l'appareil décrit ci-dessus.
L0 Des première et seconde parties de mémoire sont prévues dans la mémoire 19, et des données détectées portant sur les deux lumières diffusées, obtenues à partir d'une particule à examiner, la donnée la plus grande est memorisée dans la première partie de mémoire et la donnée plus petite est mémorisée dans la seconde partie de mémoire. Lorsque les deux données sont de la même valeur, cette même valeur est mémorisée dans les première et seconde parties de la mémoire. Les données respectives mémorisées dans les première et seconde parties de mémoire sont représentées sous forme d'histogrammes sur les figures 9A et 9B. Sur ces figures 9A et 9B, l'axe horizontal représente l'intensité détectée de la lumière diffusée et l'axe vertical représente le nombre de particules à examiner. En général, il est connu que plus la particule à examiner est grosse, plus grande est l'intensité détectée de la lumière diffusée. Ici, si la particule à examiner est parfaitement sphérique, les dimensions de la particule à examiner telle qu'elle est vue depuis deux directions sont les mêmes et les deux données détectées obtenues sont sensiblement de la même valeur. Par contre, si la particule à examiner n'est pas sphérique, sa dimension diffère suivant la direction dans laquelle est vue la particule à examiner. Par conséquent, la valeur mesurée de la lumière diffusée diffère également et les valeurs mémorisées des
première et seconde parties de mémoire deviennent différen-
tes. Plus la particule à examiner est asphérique, plus grand est le degré de différence. Autrement dit, le degré de différence entre les données mémorisées dans les
première et seconde parties de mémoire représente l'asphé-
ricité de la particule à examiner. Le degré de différence peut être représenté par la différence entre les deux données ou par leur rapport. Les figures 10A et lOB sont des histogrammes de la différence prise entre les données se trouvant dans les première et seconde parties de mémoire, et la figure 10A montre le résultat obtenu lorsque la particule à examiner est parfaitement sphérique, et la figure 0lB montre le résultat obtenu lorsque la particule à examiner est asphérique. Sur les figures lOA et 0lB, l'axe horizontal représente la différence entre les données se trouvant dans les première et seconde parties de la mémoire, c'est-à- dire l'asphéricité de la particule à examiner, et l'axe vertical représente le nombre de particules à examiner. L'axe horizontal peut utiliser le rapport au lieu de la différence. Ainsi qu'il en ressort, en ce qui concerne une particule sphérique à examiner, les données se concentrent au voisinage de l'extrémité de gauche sur l'histogramme comme montré sur la figure 10A, tandis qu'une particule asphérique à examiner présente la tendance des données à s'élargir fortement comme montré sur la figure 0lB. Par conséquent, à partir de la configuration des histogrammes, on peut distinguer la forme sphérique de la forme asphérique et on peut en outre discerner le degré d'asphéricité. Dans la présente forme de réalisation, la distinction entre les configurations des histogrammes est effectuée automatiquement par le circuit de discrimination du processeur 20 qui utilise la technique de reconnaissance de formes, mais, en variante, une personne peut juger en
observant ce qui est affiché.
Cependant, à partir de ces histogrammes, on peut juger l'asphéricité de la particule à examiner, mais on ne peut pas juger simultanément la dimension de la particule à examiner. Aussi, on utilise des cytogrammes tels que montrés sur les figures 11A et 11B. Sur ces figures 11A et 11B, l'axe horizontal représente la différence entre les intensités des lumières diffusées, c'est-à-dire la différence entre les données se trouvant dans les première et seconde parties de la mémoire, en
d'autres termes, l'asphéricité de la particule à examiner.
Par contre, l'axe vertical représente la valeur moyenne des intensités des deux lumières diffusées, c'est-à-dire la valeurmoyenne des données se trouvant dans les première et seconde parties de la mémoire, c'est-à-dire le diamètre grossier de la particule. Les données d'un certain nombre de particules à examiner sont tracées point par point sur le cytogrammne et la tendance des points à former des amas diffère suivant les formes des particules à examiner. Par exemple, sur la figure 11A, des particules à examiner qui sont parfaitement sphériques et dont les dimensions diffèrent sont distinguées les unes des autres. Deux types de particules à examiner ayant des dimensions différentes sont tracées sensiblement à l'intérieur de zones encerclées de lignes tiretées, respectivement. De plus, la figure llB montre un cytogramme dans lequel la zone du- tracé en conformité avec le degré d'asphéricité des particules à examiner s'élargit latéralement et est séparée dans la direction verticale par les dimensions des particules à examiner. En représentant un tel cytogramme, on peut distinguer la forme (asphéricité et dimension) des particules à examiner suivant la distribution dans laquelle elle est affichée sur le cytogramme. En outre, même dans le cas o les particules à examiner ayant plusieurs types de formes sont présentes en mélange dans un échantillon soumis à une mesure, on peut effectuer une distinction entre les formes et un comptage des formes. Le jugement de la configuration du cytogramme, comme décrit précédemment, peut être effectué automatiquement par la reconnaissance de
formes ou par une personne.
Comme décrit ci-dessus, les formes des particules à examiner peuvent être distinguées et comptées pour l'exécution de diverses analyses des particules telles que, par exemple, la distinction entre les types de corpuscule du sang et le comptage de ces corpuscules, la distinction entre les types de micro-organismes et leur comptage et la détection de la réaction antigène/anticorps en utilisant un latex de sensibilisation. En outre, en mesurant par photométrie les lumières diffusées à partir de deux directions ainsi que la fluorescence rayonnant à
partir d'une particule à examiner, colorée par fluores-
cence, et en additionnant les natures biochimiques ou analogues de la particule à examiner, obtenues d'après l'intensité de la fluorescence, en tant que paramètres de l'analyse de la particule, il est possible d'effectuer une analyse plus détaillee. En outre, la lumière transmise peut être utilisée à la place de la lumière diffusée, bien que
la précision soit quelque peu réduite.
On décrira à présent une deuxième forme de réalisation dans laquelle des particules à examiner sont balayées par une lumière à partir de plusieurs directions afin que l'on obtienne une information plus détaillée
concernant les particules. La figure 4 montre la construc-
tion d'une telle forme de réalisation et la figure 5 est une vue de côté d'une partie de cellule à écoulement telle que vue depuis la direction dans laquelle un faisceau laser est appliqué. Sur la figure 4, les références numériques identiques à celles de la figure 1 désignent des éléments identiques. La lumière laser émise à partir d'une source laser 21, qui émet une lumière laser de longueur d'onde À1 et qui constitue un premier moyen d'application de lumière, destinée à appliquer une lumière aux particules à examiner, est déviée et animée d'un mouvement de balayage à vitesse élevée dans un plan coupant l'écoulement des particules à examiner, au moyen d'un deflecteur de lumière (AOD) 22 placé sur le chemin optique. Un élément de blocage 23 est disposé dans la direction du trajet rectiligne partant de la source laser 21 et coupe la lumière d'ordre O. La lumière laser déviée par le déflecteur 22 de lumière forme une image de façon télécentrique sur la partie à examiner du tronçon d'écoulement direct 2 dans la cellule 4 à écoulement au moyen d'une lentille d'objectif 24. La dimension du spot dont l'image est formée est ici plus petite que la dimension des particules à examiner, comme
indiqué en 53 sur la figure 5.
De plus, en tant que second moyen d'application de lumière, une source laser 31, émettant une lumière laser de longueur d'onde 2 différant de la longueur d'onde \1 de la source laser 21, un déflecteur de lumière 32, une lentille d'objectif 34 et un élément de blocage 33 sont disposés de la même manière que dans le premier moyen d'application de la lumière, et la partie à examiner est balayée à partir d'une direction orthogonale au premier moyen d'application de lumière. Ici, les déflecteurs de lumière 22 et 32 sont commandés par un circuit 39 de commande afin de dévier et de balayer les lumières à la
même vitesse.
Les particules 5 à examiner, telles que les cellules d'un organisme, sont amenées à s'écouler une à une vers le tronçon 2 d'écoulement direct suivant le principe d'écoulement à enveloppe laminaire. A ce moment, la vitesse de balayage du spot laser est établie de façon à être suffisamment plus grande que la vitesse d'écoulement des particules à examiner. Lorsque, comme montré sur la figure 4, une particule à examiner arrive à la partie à examiner balayée à une vitesse élevée par le spot laser 50, les faisceaux appliques atteignent la particule à examiner à partir de la même direction dans toute position de balayage car le système optique de balayage laser est télécentrique et, par conséquent, un balayage uniforme peut être effectué. La lumière laser de longueur d'onde X 1 balaye la particule 5 à examiner par le premier moyen d'application de la lumière, et la lumière transmise à partir de la particule à examiner et la lumière diffusée par la particule 5 à examiner sont condensées par des lentilles 25 de condensation placées dans des positions opposées, la cellule 4 à écoulement étant interposée entre elles. Les lumières condensées sont sélectionnées, quant à la longueur d'onde, par un filtre 40 ne transmettant que la lumière de longueur d'onde 1, et seule la lumière transmise est sélectionnée par un diaphragme 26 disposé dans une position conjuguée avec le déflecteur de lumière 22, et l'intensité de la lumière transmise à la longueur d'onde X 1 est détectée par un photodétecteur 27. Lorsque l'on souhaite détecter non pas la lumière transmise, mais la lumière diffusée par la particule à examiner, un diaphragme de même surface que l'ouverture du diaphragme 26 peut être prévu à la place du diaphragme 26 afin d'arrêter la lumière
transmise et de détecter la lumière diffusée.
Par ailleurs, une lentille 35 de condensation est disposée dans une position opposée au second moyen d'application de lumière, la cellule à écoulement 4 étant interposée entre eux, et la lumière transmise et la lumière diffusée provenant de la partie à examiner sont ainsi condensées et sont sélectionnées, quant à la longueur d'onde, par un filtre 41 ne transmettant que la lumière de longueur d'onde X2, et l'intensité de la lumière transmise de longueur d'onde X2 est détectée par un diaphragme 36 et un photodétecteur 37. Lorsque l'on souhaite détecter la
lumière diffusée, les mêmes moyens que ceux décrits ci-
dessus peuvent être adoptés.
Les signaux de sortie des photodétecteurs 27 et 37 sont appliqués à une unité de mémoire 38 et sont mémorisés en série dans le temps dans la mémoire, de façon
distincte les uns des autres.
Comme décrit ci-dessus, lorsqu'une particule à examiner passe par la partie à examiner dans laquelle les lumières laser effectuent un mouvement de balayage à partir de plusieurs directions différentes à une vitesse élevée, en même temps, la particule à examiner est balayée plusieurs fois à partir des directions respectives lorsqu'elle passe dans la partie à examiner car la vitesse de balayage est établie de façon à être suffisamment grande par rapport à la vitesse de passage de la particule et, par conséquent, un balayage sensiblement bidimensionnel est effectué sur la particule à examiner à partir de plusieurs directions. Par conséquent, à chaque fois qu'une particule à examiner passe dans la partie à examiner, des données représentatives de la forme, etc., de la particule à examiner, telle que vue depuis plusieurs directions, sont enregistrées dans l'unité de mémoire 38 concernant chaque particule à examiner. Une analyse de particule est effectuée en soumettant ces données à un traitement d'images ou en utilisant le traitement statistique tel qu'un histogramme ou un cytogramme comme dans la forme de réalisation précédente. Ces calculs sont effectués par un
circuit de traitement 42.
Une troisième forme de réalisation de l'inven-
tion sera à présent décrite, mais la construction de l'appareil de cette forme de réalisation est sensiblement - similaire à celle de la deuxième forme de réalisation, et, par conséquent, la présente forme de réalisation sera décrite ci-après en référence à la figure 4. Alors que dans la forme de réalisation précédente, les lumières provenant de sources laser de longueurs d'ondes différentes sont appliquées à la partie à examiner, simultanément à partir de directions différentes et que les longueurs d'ondes sont séparées et mesurées par photométrie afin que l'on obtienne des bits d'informations de plusieurs composantes distinctes les unes des autres, la présente forme de réalisation est caractérisée en ce que des lumières sont appliquées en alternance à partir de plusieurs directions en un temps court afin que l'on mesure des bits d'informations de plusieurs composantes, d'une façon distincte. Ici, la commutation de l'application de la lumière s'effectue à une vitesse très élevée, comparée à la vitesse d'écoulement des particules et, par conséquent, même si l'application de la lumière est commutée de façon alternée, des particules à examiner sensiblement dans le même état sont mesurées sous
des directions différentes.
Les sources laser 21 et 31 peuvent être des sources de lumière de longueurs d'ondes différentes, comme dans la forme de réalisation précédente, ou bien peuvent être des sources laser du même type. Les filtres 40 et 41 peuvent être absents. Les déflecteurs de lumière 22 et 32 sont commandés par le circuit de commande 15 de manière que, lorsque l'un deux effectue un balayage de la partie à examiner, l'autre devienne occulté. Autrement- dit, la particule à examiner n'est pas irradiée par laser à partir de plusieurs directions à la fois, mais, à un certain temps, seule la lumière laser de l'une des sources laser
est appliquée.
Les figures 6 et 7 illustrent un procédé de commande des déflecteurs de lumière 22 et 32 exécuté dans le circuit de commande 39. Un générateur 43 de signal d'attaque génère une onde rectangulaire ayant un rapport cyclique de 50%, comme montré à la ligne (1) de la figure 7. Ce signal est divisé en deux, une moitié étant appliquée en entrée à un générateur 45 de dents de scie et l'autre moitié ayant la forme d'onde inversée par un inverseur 44, comme montré à la ligne (4) de la figure 7, et étant appliquée en tant que signal d'entrée à un générateur 46 de dents de scie. En fait, les signaux U.BLK des lignes (2) et
(5) de la figure 7 déterminent la gamme utile de balayage.
Des signaux de formes d'ondes analogues à des dents de scie, comme montré aux lignes (3) et (6) de la figure 7, sont obtenus par ces générateurs 45 et 46 de dents de scie, respectivement, et ces signaux produisent des signaux
d'attaque pour les déflecteurs de lumière par l'intermé-
diaire d'oscillateurs 47 et 48 de type commandé en tension et d'amplificateurs 49 et 50, et dans les déflecteurs de lumière 22 et 32, ils attaquent des transducteurs et dévient les lumières et leur font exécuter un mouvement de balayage. Par conséquent, lorsque l'une effectue un mouvement de balayage sur la gamme utile de balayage, l'autre devientoccultée, et des bits d'informations de la particule telle que vue à partir de directions respectives
peuvent être extraits séparément les uns des autres.
Dans les deuxième et troisième formes de réalisation décrites ci-dessus, les déflecteurs de lumière sont utilisés pour le balayage de faisceaux de lumière
mais, si l'on utilise les sources laser assumant elles-
mêmes la fonction de déviation de la lumière, lez déflec-
teurs de lumière deviennent inutiles et la construction de
l'appareil devient plus simple.
Une quatrième forme de réalisation de l'inven-
- tion sera à présent décrite. La figure 8 montre la construction de cette forme de réalisation, mais celle-ci est similaire à la forme de réalisation de la figure 1 et, par conséquent, il est inutile de décrire en détail les
parties communes à ces formes de réalisation.
Sur la figure 8, un premier moyen 60 de limitation de lumière, tel qu'un obturateur mécanique, un obturateur à cristaux liquides ou un hacheur, est disposé en avant de la source laser 1 et transmet ou intercepte le faisceau laser par une commande en tout ou rien. Un second moyen similaire 61 de limitation de lumière est disposé en avant de la source laser 11. Les moyens respectifs 60 et 61 de limitation de la lumière sont commandés en tout ou rien par un circuit de commande 62. La forme du faisceau appliqué à la partie à examiner du tronçon d'écoulement direct 6 dans la cellule 7 à écoulement est, de même que dans la première forme de réalisation, la forme telle que
représentée sur la figure 2 ou 3.
Ici, en ce qui concerne l'application de
lumière laser par des premier et second moyens d'applica-
tion de lumière, les moyens 60 et 61 de limitation de lumière sont commandés par le circuit 62 de commande et les lumières laser sont appliquées en alternance en un temps court. En conséquence, lors du passage de la particule à examiner vers la partie à examiner, la particule est irradiée alternativement par des lumières provenant de deux directions. Les lumières ainsi appliquées de façon alternée à la particule à examiner et transmises à travers, et diffusées par, la particule à examiner ou rayonnant par fluorescence à partir de la particule sont reçues par une lentille 40 de condensation et un photodétecteur-41 en ce qui concerne le premier moyen d'application de la lumière, et par une lentille 42 de condensation et un photodétecteur 43 en ce qui concerne le second moyen d'application de lumière. On peut choisir la détection de la lumière
transmise ou de la lumière diffusée en plaçant un dia-
phragme ou élément de blocage en avant des photodétecteurs
41 et 43 comme dans la forme de réalisation précédente.
Parmi les formes de réalisation décrites ci-
dessus, dans celle dans laquelle les lumières sont appliquées en alternance à la partie à examiner, la lumière diffusée vers l'avant ou la lumière transmise est détectée par les moyens photodétecteurs disposés dans la partie avant de l'axe optique de la lumière laser appliquée, mais il est également possible d'utiliser les autres moyens photodétecteurs pour la détection de la lumière diffusée de côté et de détecter la lumière.diffusée vers l'avant ou la lumière transmise par un moyen photodétecteur et, simul- tanément, de détecter la lumière diffusée de côté par
l'autre moyen photodétecteur.
En effectuant la commande d'occultation de manière que les lumières appliquées à partir de deux directions ne soient pas appliquées simultanément à la particule à examiner, on empêche un mélange du bruit provenant de l'autre lumière appliquée, mais, si la détection uniquement de la lumière transmise ou uniquement de la lumière diffusée vers l'avant est recherchée, la précision de la mesure n'en n'est pas autant affectée même si les lumières appliquées à partir de deux directions sont appliquées simultanément sans l'exécution de la commande d'occultation. Ceci est dû au fait que l'intensité de la lumière diffusée de côté ou de la fluorescence due à l'application de la seconde lumière laser est très faible par rapport à l'intensité de la lumière transmise ou de la lumière diffusée vers l'avant par l'application de la
première lumière laser qui atteint le même moyen photo-
détecteur. Il est évident que l'autre moyen photodétecteur peut ne pas être utilisé aussi pour détecter la lumière diffusée de côté, mais qu'un système optique de détection à usage exclusif peut être prévu. En outre, il est également possible de prévoir un système de détection comprenant un miroir dichroique et un filtre d'arrêt en avant du photodétecteur dans le chemin optique afin de détecter la fluorescence rayonnant de la particule à examiner. On peut ainsi augmenter les paramètres de mesure et ceci conduit à
une plus grande précision de la mesure.
Les directions dans lesquelles les lumières laser sont appliquées à la partie à examiner ne sont pas limitées à celles existant dans les formes de réalisation, mais la présente invention est efficace s'il existe un angle entre les directions d'application du premier moyen
d'application de la lumière et du second moyen d'applica-
tion de la lumière.
De plus, dans les formes de réalisation décrites ci-dessus, les lumières sont appliquées à partir des deux directions sur la particule à examiner et des bits d'informations de la particule, telle que vue depuis les deux directions, sont obtenus, bien que ceci ne soit pas limitatif, mais qu'il soit également possible d'appliquer des lumières à partir de trois directions ou plus pour
obtenir une information plus détaillée.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté
sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (10)
1. Appareil de mesure de particules, carac-
térisé en ce qu'il comporte des moyens (2, 4) destinés à faire passer une particule (5) à examiner dans une partie à examiner, un premier moyen (1, 3) d'application d'une lumière irradiante à partir d'une première direction sur
ladite partie à examiner, un second moyen (11) d'applica-
tion d'une lumière irradiante à partir d'une seconde direction différente de la première direction sur ladite partie à examiner, et des premier et second moyens (10, 18) de photométrie destinés à mesurer par photométrie les lumières rayonnées à partir de ladite partie a examiner par l'application de lumières à la particule à examiner,
relativement auxdits premier et second moyens d'applica-
tion, respectivement.
2. Appareil de mesure de particules, carac-
térisé en ce qu'il comporte des moyens (2, 4) destinés à faire passer une particule (5) à examiner dans une partie à examiner, un premier moyen (1, 3) destiné à appliquer une lumière d'une première longueur d'onde à partir d'une première direction à ladite partie à examiner, un second moyen (11) destiné à appliquer une lumière d'une seconde longueur d'onde à partir d'une seconde direction différente de la première direction à ladite partie à examiner, et des premier et second moyens (10, 18) de photométrie destinés à mesurer par photométrie les lumières des première et seconde longueurs d'ondes, respectivement, rayonnées à partir de ladite partie à examiner par l'application de
lumières à la particule à examiner.
3. Appareil de mesure de particules selon la revendication 2, caractérisé en ce que les lumières sont appliquées en même temps à la partie à examiner par les premier et second moyens d'application, et les premier et second moyens de photométrie séparent la première longueur d'onde et la seconde longueur d'onde et mesurent par
photométrie lesdites lumières.
4. Appareil de mesure de particules, carac-
térisé en ce qu'il comporte des moyens (2, 4) destinés & faire passer une particule (5) à examiner dans une partie à examiner, un premier moyen (1, 3) destiné à appliquer une lumière irradiante à partir d'une première direction sur ladite partie à examiner, un second moyen (11) destiné à appliquer une lumière irradiante à partir d'une seconde direction, différente de ladite première direction, à ladite partie à examiner, des premier et second moyens (10, 18) de photométrie destinés à mesurer par photométrie les lumières rayonnées à partir de ladite partie à examiner par l'application de lumières à la particule à examiner,
relativement auxdits premier et second moyens d'applica-
tion, respectivement, des moyens destinés à comparer les
valeurs de sortie des premier et second moyens de photomé-
trie, et des moyens de discrimination (19) destinés à distinguer la forme de la particule à examiner d'après le résultat de la comparaison effectuée par lesdits moyens de
comparaison.
5. Appareil de mesure de particules selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de comparaison calculent la différence ou le rapportentre les
valeurs de sortie des premier et second moyens de photomé-
trie.
6. Appareil de mesure de particules selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'en utilisant un nombre de données de comparaison obtenues par lesdits moyens de comparaison, les moyens de discrimination effectuent un traitement statistique pour distinguer ainsi
la forme de la particule à examiner.
7. Appareil de mesure de particules selon la revendication 6, caractérisé en ce que le traitement statistique distingue le degré de sphéricité de la particule à examiner d'après l'état de distribution de
données sur un histogramme ou un cytogramme.
8. Appareil de mesure de particules selon l'une
des revendications 1 et 4, caractérisé en ce qu'il comporte
en outre des moyens de commande (39) destinés à effectuer une commande telle que, lorsque l'un des premier et second moyens d'application appliquent une lumière à la partie à examiner, l'autre moyen d'application n'applique pas de
lumière a la partie à examiner.
9. Appareil de mesure de particules selon la revendication 4, caractérisé en ce que les premier et second -moyens d'application appliquent des lumières ayant des longueurs d'ondes différentes et effectuent une application simultanée desdites lumières à la partie à examiner.
10. Appareil de mesure de particules selon
l'une quelconque des revendications 1, 2 et 4, caractérisé
en ce que les moyens d'application dévient les lumières irradiantes à l'aide de moyens déflecteurs de lumière (22, 32) et effectuent un balayage lumineux de la partie à examiner dans une direction orthogonale à la direction de
passage de la particule à examiner.
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