Brevet FR2541460A1 — publié le 19840824

L 'invention concerne un procédé et un i pour la détection et le comptage de particules pré'- sentes dans une suspension liquide ou gazeuse en cir- callatïon, avec l'aide d'une ltumière cohérente (laser ou équivalent). Le procédé selon l'inventïon prévoit que, au droit d'lin passage ou canai de comptage de section relativ Ement réduite pour I écciulerieni: de la sus E>'ms Lc:, ménagé dans une matière optiqueifiert transparentet fo orme une laine de lumière cocetrequ i tend sur toute la section avec une iépais seur drdr J to d j i direction de l'écoulement, et que, nar 'j'hop o de lumière provoquée par le passage de pr-iue d* tinctes, on effectue la détection et le e,p"a 9 etace particules qui traversent- ladite la,-e de Qtre Un appareil selon i 'inventioxn; x;uri la mise en oeuvre dlu procédé ci-dessus, comprernd mi i en combinaison, une cellule de a u i erin c dns un corps transparent) N passacje ou cena Je' dep de section limitée pour 1 'éoiwet 15 lr Ii Q à étudier de S moyens optiques capable F, de îú-nrmer un)e lame de lumière cohérente d 'épaisseur réduite dans la direction transversale a Udit pctzrage; ét decl moyens formant détecteur, particuli remert pl)otàéI ec- trique, servant à détecter es atténl aticorns de la lumières qui sont dues au passage de Et parti 4 cul e- En pratique, lesdits moyens opti c'ues pow lumière cohérente peuvent comprendre un c;aphuge ifflnl (.Pune fenêtre allongée dans la direction du canal de- comptage et une optique qui compr:ime le faisceau de lumière cohérente dans la diriect Ioe dc a grande dimension, pour former la larne de u odné a-t rÉeauite. ce passage ou canal e, comptasc:t an Ceseent de section rectangiIa Ire, Ec dc' rcét VS parallèles ài l'axe de l 'opti':îue. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description et à l'examen du dessin annexé, qui montre un mode de réalisation pratique de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif. Sur ce dessin, les figures 1 et 2 montrent un schéma expli- catif des principaux composants de l'appareil, dans une vue latérale et une vue axiale par rapport à la direction de l'écoulement de la suspension à analyser. Dans le schéma représenté, on a indiqué par FL un faisceau de lumière cohérente (laser He-Ne, laser à semiconducteur ou équivalent) qui est parallèlisé par un écran 3 muni d'une fente 5 qui s'étend parallèle- ment à la direction de l'écoulement de la suspension des particules, en milieu liquide ou gazeux, direction indiquée par la flèche F En 7, on a désigné dans son ensemble une optique laser et en 9 un détecteur photosensible pour la longueur d'onde de la lumière cohérente. Le courant de la suspension à analyser traverse un passage, c'est-à-dire un canal de comptage ménagé dans un bloc 10 qui est transparent ouwde toute façon, qui est perméable à l'énergie du faisceau FL. Ce bloc 10 présente en particulier deux parois exté- rieures planes 10 A et l OB perpendiculaires à la direc- tion de l'axe de l'optique du faisceau FL; il n'est pas cependant exclu que les surfaces 10 A, l OB puissent faire partie de l'optique Dans le bloc 10, est ménagé un passage dont on a indiqué en 12 et 14 les sections d'entrée et de sortie relativement larges, en 16 et 18 des zones de raccordement en entonnoir et, en 20, une zone de section réduite et de forme rectan- gulaire en section perpendiculaire à l'écoulement, zone qui constitue le canal de comptage. L'optique qui est traversée par le faisceau FL du type de lumière cohérente (laser) est construite pour concentrer la lame de lumière définie par la fente 5 de manière à donner à la lumière cohérente une épaisseur très réduite dans la direction perpendiculaire à celle du courant circulant dans le passage 20,. l'épaisseur intéressant toute la section dudit passage En substance, le courant de lumière cohérente fortement condensée établit dans le passage 20 une lame T très mince, qui intéresse toute la section, cette lame T étant traversée perpendiculairement par les particules; et une particule qui traverse l Vé- paisseur de la lame de lumière formant liane lumineuse T provoque une atténuation du flux lumineux, laquelle est détectée par le détecteur 9 et peut ensuite être signalée, mémorisée et comptée au moyen du signal obtenu à partir de ladite atténuation L'atténuation exploitable peut n'être que de l'ordre d'un centième ou de quelques centièmes de l'énergie qui est reçue en l'absence d'une particule dans la lame lumineuse T. La section de la zone de passage ou du canal de comptage 20 est suffisamment large pour éviter toute difficulté dans l'écoulement de la suspension selon la direction T du flux des particules, ce qu-'on déplore au contraire fréquemment dans les appareillages du type connu destinés à des applications hémotologiques. Le fonctionnement de l'appareil est donc basé sur l'absorption de lumière provoquée par le passage de particules à travers la mince lame T de lumière cohérente (laser He-Ne, laser à semiconducteur), passage qui est détecté par le détecteur photoélectrique 9. La sensibilité à la dimension des particules (d'une valeur de l'ordre du micron en diamètre) est fonction de la dimension en hauteur et de la largeur de la lame de lumière T, pratiquement un rapport entre la surface (ou le volume) de la particule et la surface du rayon de lumière projeté Un ordre de grandeur permettant une bonne détection est d'environ 1/100. La dimension de la ligne T de la lame de lumière constituée par l'épaisseur du faisceau cohérent mesuré dans la direction dans laquelle il est traversé par les particules doit avantageusement être maintenue à une valeur aussi faible que possible afin de réduire la probabilité de passages simultanés de plusieurs particules et, par conséquent, la probabilité de superposition d'absorption. Avec un tarage approprié du dispositif détecteur 9 tarage qui peut être nécessaire selon le type de particules mesuré, puisque ces particules peuvent déterminer des absorptions de différentes valeurs à égalité de dimensions il est même possible de définir le volume des particules qui passent, puis- que l'absorption est proportionnelle au volume, si l'on considère que les particules ont une forme pratiquement sphérique. La dimension du canal de comptage C en section perpendiculaire au courant du liquide, doit être aussi réduite que possible sans cependant faire obstacle au passage du liquide ou du gaz et ladite section du canal 20 sera avantageusement rectangulaire. Lorsqu'on dispose d'une mesure du volume de l'échantillon passé et analysé, on obtient facilement le nombre de particules par unité de volume. Dans toutes les applications, la structure du canal de comptage comprend un entonnoir d'entrée et une zone 20 de section réduite, pour obtenir une forte accélération de l'écoulement dans le canal de comptage proprement dit 20, lequel doit posséder des - particularités optiques et de transparence parfaites. Les dimensions transversales réduites du canal 20 sont également appropriées pour assurer une profondeur de champ convenablement réduite. Une application pratique du procédé en question consiste dans la saisie de données hématologiques mais le procédé peut faire l'objet d'autres applica- tions dans de nombreux domaines de l'analyse. Il va de soi que le dessin ne représente qu'une forme pratique de réalisation de l'invention, donnée à titre d'exemple, et que l'on peut modifier les formes et les dimensions sans pour cela sortir du principe qui constitue l'invention. REVENDICATIONS 1 Procédé de détection et de comptage de particules présentes dans une suspension liquide ou gazeuse en circulation, qui utilise une lumière cohérente (laser ou équivalents) caractérisé en ce que, dans un passage de section relativement réduite et destiné à l'écoulement de la suspension, passage qui est ménagé dans une matière optiquement transparente, on forme une lame de lumière concentrée qui s'étend sur touté-la section avec une épaisseur réduite dans la direction de l'écoulement et que la détection et le comptage des particules qui traversent ladite lame de lumière sont obtenus par l'absorption de lumière provoquée par le passage des particules discrètes. 2 Appareil pour la mise en oeuvre du procédé de détection et de comptage de particules selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison: une cellule de lecture qui comprend un passage ou canal de comptage ( 20) de section limitée, formé dans un corps transparent ( 10), et dans lequel on peut faire circuler la suspension à étudier des moyens optiques ( 3, 5, 7) capables de former une lame de lumière cohérente (T) d'épaisseur réduite transversalement audit passage et des moyens formant détecteur ( 9) plus particulièrement un détecteur photoélectrique et destinés-à détecter les atténuations de lumière dues au passage des particules - 3 Appareil selon la revendication 2, caracté- risé en ce que lesdits moyens optiques ( 3, 5, 7) com- prennent un diaphragme ( 3) muni d'une fenêtre ( 5) allongée dans la direction parallèle à l'écoulement de la suspen- sion, et une optique ( 7) qui comprime le faisceau de lumière-cohérente (FL) dans la direction de sa grande dimension pour former la lame de lumière (T). 4 Appareil selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ledit passage ( 20) possède une section rectangulaire dont les côtés sont respectivement parallèles et perpendiculaires à l'axe de l'optique-.