【手続補正書】
【提出日】平成29年8月14日(2017.8.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フローサイトメーターにおいてシース流体の流体ストリームから液滴を分離するタイミング又は位相を調整する方法であって、
前記流体ストリームから前記液滴が分離されている間に、前記液滴を電荷パルス信号によって帯電させて、帯電した液滴のストリームを生成する工程と、
前記流体ストリームから前記液滴を分離する前記タイミング又は位相を調整する工程と、
複数のタイミング又は位相設定について前記帯電した液滴から電荷を収集する工程と、
前記タイミング又は位相設定について前記帯電した液滴から収集された前記電荷を測定して、複数の収集された帯電液滴信号を生成する工程と、
最大の大きさを有する、前記複数の収集された帯電液滴信号のうちの１つの収集された帯電液滴信号を判定する工程と、
前記最大の大きさを有する前記収集された帯電液滴信号に対応する、前記複数のタイミング又は位相設定のうちの１つのタイミング又は位相設定で前記フローサイトメーターを動作させる工程と、
を含む、方法。
【請求項２】
フローサイトメーターにおいてシース流体の流体ストリームから形成される液滴を分離するタイミング又は位相を調整するシステムであって、
前記流体ストリームを形成するノズルと、
前記ノズルに接続される電荷パルス発生器であって、前記液滴が前記流体ストリームから分離するときに前記ノズルを通る前記流体ストリームを帯電させる電荷パルスを発生させて、帯電した液滴を生成する、電荷パルス発生器と、
前記帯電した液滴を受取り、前記帯電した液滴からの電荷を蓄積するように配設された電荷収集器と、
前記電荷収集器に接続された電位計であって、前記蓄積された電荷を検出し、蓄積電荷信号を発生する、電位計と、
前記蓄積電荷信号に応答して前記タイミング又は位相を調整するコントローラーと、
を備える、システム。
【請求項３】
フローサイトメーターにおいてシース流体の流体ストリームからの液滴を帯電させる電荷信号のタイミング又は位相を調整する方法であって、
前記流体ストリームから前記液滴が分離されている間に、前記液滴を電荷パルス信号によって帯電させて、帯電した液滴のストリームを生成する工程と、
前記電荷信号の前記タイミング又は位相を調整する工程と、
複数のタイミング又は位相設定について前記帯電した液滴から電荷を収集する工程と、
前記タイミング又は位相設定について前記帯電した液滴から収集される前記電荷を測定して、複数の収集された帯電液滴信号を生成する工程と、
最大の大きさを有する、前記複数の収集された帯電液滴信号のうちの１つの収集された帯電液滴信号を判定する工程と、
前記最大の大きさを有する前記収集された帯電液滴信号に対応する、前記複数のタイミング又は位相設定のうちの１つのタイミング又は位相設定で前記フローサイトメーターを動作させる工程と、
を含む、方法。
【請求項４】
フローサイトメーターにおいてシース流体の流体ストリームから形成される液滴を帯電させる電荷パルス信号のタイミング又は位相を調整するシステムであって、
前記流体ストリームを形成するノズルと、
前記ノズルに接続される電荷パルス発生器であって、前記液滴が前記流体ストリームから分離するときに前記ノズルを通る前記流体ストリームを帯電させる電荷パルスを発生させて、帯電した液滴を生成する、電荷パルス発生器と、
前記帯電した液滴を受取り、前記帯電した液滴からの電荷を蓄積するように配設された電荷収集器と、
前記電荷収集器に接続された電位計であって、前記蓄積された電荷を検出し、蓄積電荷信号を発生する、電位計と、
前記蓄積電荷信号に応答して前記電荷パルス信号の前記タイミング又は位相を調整するコントローラーと、
を備える、システム。
【請求項５】
フローサイトメーターにおいて流体ストリームから形成される液滴に印加される電荷信号の振幅を、流体ストリーム内で前記液滴上に実質的に均一な電荷を生成するように調整する方法であって、
前記液滴の複数の電荷シリーズを発生させる工程と、
前記電荷シリーズのそれぞれについて、先行する液滴の電界によって影響を受けた前記液滴を、影響を受けた液滴として識別する工程と、
前記影響を受けた液滴を静電界内で分離する工程と、
前記影響を受けた液滴を導電性収集器内に収集する工程と、
前記複数の電荷シリーズの各電荷シリーズについて、前記影響を受けた液滴の前記導電性収集器内の蓄積電荷を検出して、蓄積電荷の大きさを取得する工程と、
前記影響を受けた液滴の前記蓄積電荷の大きさを使用して、前記複数の電荷シリーズの各電荷シリーズ内に存在する液滴について前記電荷信号の大きさを調整する工程と、
を含む、方法。
【請求項６】
フローサイトメーターにおいて流体ストリームから形成される液滴に印加される電荷パルス信号の電荷振幅を、前記液滴上に実質的に均一な電荷を生成するように調整するシステムであって、
帯電した液滴を得るように、前記流体ストリームから分離する直前に、液滴を帯電させる電荷の大きさを有する前記電荷パルス信号を、制御信号に応答して発生させる電荷パルス発生器と、
前記帯電した液滴を収集し、或る電荷の大きさを有する電荷を蓄積する少なくとも１つの導電性収集器と、
前記少なくとも１つの導電性収集器に接続された電位計であって、前記電荷の大きさを検出し、電荷の大きさ信号を発生する、電位計と、
前記電荷の大きさ信号を受信し、前記制御信号を発生するプロセッサであって、前記制御信号は、先行する液滴の電界によって影響を受けた電荷を有する液滴、及び先行する液滴の電界によって影響を受けていない液滴を生成する、前記液滴の複数の電荷シリーズを生成し、該プロセッサは、該複数の電荷シリーズについて、前記影響を受けた液滴についての前記電荷の大きさ信号と前記影響を受けていない液滴についての前記電荷の大きさ信号とを比較して、前記制御信号の前記電荷の大きさを変更し、該制御信号は、前記フローサイトメーターの動作中に前記液滴を均一な大きさに帯電させる、プロセッサと、
を備える、システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
図１に同様に示すように、電荷パルス発生器１５０及び圧電式電圧発生器１５２はコントローラー１４６によって制御される。コントローラー１４６は、圧電式電圧発生器１５２の動作パラメーターを変動させて、圧電アクチュエーター１１２の強度及び周波数を変動させ、それにより、流体ストリームからの液滴の分離のタイミング及び位相を変化させる。さらに、液滴ストリーム１２２内の液滴が流体ストリーム１１４から分離する地点である液滴分離点１１６の場所もまた変化する場合がある。電荷パルス発生器１５０は、流体ストリーム１１４に印加される電荷パルス信号のタイミング及び／又は位相をコントローラー１４６が制御できるように、コントローラー１４６が発生する制御信号１５６によって制御される。こうして、コントローラー１４６は、液滴分離点１１６と電荷パルス発生器１５０からの電荷パルス信号のタイミングとの両方を調整することができるため、電荷パルス信号は、適切な時間に印加されて、液滴ストリーム１２２内の液滴上の電荷を最適化する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
図４に同様に示すように、コントローラー４３２は、導電性メッシュ４１９から、蓄積電荷の大きさを示す信号４３０を読取り、蓄積電荷のその大きさを記録する。電荷パルス発生器４３８及び圧電式電圧発生器４４０もまたコントローラー４３２に接続される。コントローラー４３２は、電荷パルス発生器４３８に印加される制御信号４４２を発生する。応答して、電荷パルス発生器４３８は、ノズル４０２を通して流体ストリーム４０８に印加される一連の電荷パルス信号４４６を発生する。流体ストリーム４０８内のシース流体は導電性である。その理由は、溶解塩がシース流体内に存在する結果としてシース流体が自由イオンを含むからである。ここでも、液滴分離点４１０における流体ストリーム４０８からの液滴の分離の後ではなく、分離中に、流体ストリーム４０８に電荷パルス信号４４６を印加することが望ましい。こうして、流体ストリーム４０８に印加される電荷は、液滴ストリーム４１２内の液滴に伝達される。したがって、電荷パルス発生器４３８が発生する電荷パルス信号４４６のタイミング及び位相は、液滴が完全に帯電されるかどうかを決定する。ここでも、電荷パルス発生器４３８からの電荷パルスがあまりに早く印加される場合、流体ストリーム４０８上の電荷は、液滴が流体ストリーム４０８から離脱する前に著しく消散する場合がある。パルスがあまりに遅く印加される場合、液滴が流体ストリーム４０８に導電的に接続されていないため、液滴は電荷を有しないことになる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
図５は、廃棄物ストリーム収集器５００の一実施形態の断面図である。廃棄物ストリーム収集器５００は、図４の実施形態において利用されて、液滴ストリーム５１６内の帯電した液滴から電荷を収集することができる。図４に関して上記で示したように被帯電プレート４１４、４１６は帯電していないため、液滴ストリーム５１６内の帯電した液滴は偏向しない。位相及び分離場所を較正し調整するプロセスは、始動シナリオ中に、又は、被帯電プレート４１４、４１６が帯電していないときに走行するサンプル間で行うことができる。システムは、シース流体の流体ストリームを単に走行させて、液滴ストリーム５１６を発生させることができる。液滴ストリーム５１６はまた、サンプルビードを含むことができ、サンプルビードは、サンプルをシミュレートして、液滴が適切に形成されることを保証する。この点に関して、液滴ストリーム５１６内の帯電した液滴は、廃棄物ストリーム収集器キャビティ５１０内に落ち、導電性メッシュ５０６に衝当する。収集チャンバー５０２、５０４は、液滴ストリーム５１６内の液滴が飛び散り収集チャンバー５０２、５０４に入るのを防止する廃棄物ストリーム収集器５００内の廃棄物ストリーム収集器キャビティ５１０を形成する。導電性メッシュ５０６は、廃棄物ストリーム収集器キャビティ５１０内の種々の位置に位置付けられて、帯電した液滴が導電性メッシュ５０６と交差することを保証することができる。例えば、導電性メッシュ５０６は、廃棄物ストリーム収集器５００内でより高い場所に配設されて、液滴ストリーム５１６内の帯電した液滴が、廃棄物ストリーム収集器キャビティ５１０の他の部分ではなく、導電性メッシュ５０６と最初に交差することを保証することができる。導電性メッシュ５０６は、金属プレート５０８上に取付けることができるため、液滴ストリーム５１６内の帯電した液滴が、導電性メッシュ５０６と衝当してばらばらになる場合、電荷を金属プレート５０８上で収集することができる。その場合、図５に示すように、ワイヤ５１２を導電性メッシュ５０６及び金属プレート５０８の両方に接続することができる。代替的に、金属プレート５０８は、プラスチック等の非導電性材料とすることができるため、電荷は、より大きな金属表面内に消散しない。その場合、ワイヤ５１２は、単に導電性メッシュ５０６に接続されることになる。その後、液滴ストリーム５１６からの帯電した液滴は、導電性メッシュ５０６上に電荷を堆積させ、廃棄物チューブ５１４を通して下に流れる。帯電した液滴を偏向するよう偏向プレートがアクティブ化されていないため、収集チャンバー５０２、５０４は、液滴ストリーム５１６内の帯電した液滴を全く収集しない。ワイヤ５１２を介して電位計が検出できる十分な電荷を導電性メッシュ５０６上に蓄積するために多数の帯電した液滴が必要とされる場合がある。セットアップ中に、タイミング及び／又は位相調整装置１００、４００は、第１のシリーズの設定について、指定された時間の間動作され、その後、設定が変更され、第２の等しい時間の間動作され得るため、これらの時間の間の変化を比較することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
図８は、帯電した液滴の電界の影響８００を示す概略図である。図８に示すように、液滴８０６は、流体ストリーム８０４から分離されて間もない。液滴８０６が流体ストリーム８０４から分離される直前に流体ストリーム８０４が電荷パルス発生器８２２からの電荷パルスによって正に帯電したため、液滴８０６は正電荷を有する。液滴８０６上の正電荷は、液滴８０６から外側に突出する電界８１６を生成する。通常、液滴８０６は、約５００ミクロンの流体ストリームからの最大分離に達する。液滴８０６上の正電荷は十分に大きく、また、液滴８０６と、流体ストリーム８０４につながる最後の形成中の液滴８０８との間の分離距離は、十分に小さいため、電界８１６は流体ストリーム８０４内のイオンに影響を及ぼす。もちろん、液滴８０６は、液滴８０６が流体ストリーム８０４から分離した直後に、流体ストリーム８０４及び形成中の液滴８０８に著しく近い。液滴８０６と形成中の液滴８０８との間の距離は、徐々に増加し、ついには、上記で示した５００ミクロンの最大分離に達する。もちろん、液滴８０６が流体ストリーム８０４に対して近ければ近いほど、流体ストリーム８０４内のイオンに対する電界８１６の影響は大きい。その理由は、電界８１６の強度が距離とともにほぼ２乗で減少するからである。液滴が完全な球として形成された場合、電界は１／ｒ２として減少することになる。ここで、ｒは電界の供給源からの距離である。しかし、液滴は、流体ストリーム８０４から分離した後、主液滴と結合する衛星液滴の存在を伴って形成されることが多い。衛星液滴は、それ自身の電荷量を運ぶことになる。同様に、主液滴及び衛星液滴はともに、それらの電荷によらず、他の主液滴及び衛星液滴から放射する電界に影響を及ぼすことになる。さらに、主液滴及び衛星液滴は完全な球でない。したがって、電界８１６の１／ｒ２の減少は非常に粗い近似である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
図９は、図７に示す電荷パルス発生器７２４が発生する電荷パルスの電荷の大きさを調整するためのフロー図９００を示す。図９に示すように、プロセスは、第１の試験電荷シリーズ９０２を発生することによって開始する。例えば、試験電荷シリーズは、４つ目の液滴ごとに正に帯電した液滴を発生することを含むことができる。ステップ９０４にて、図９に示すように、試験電荷シリーズが、図８に示すようなフローサイトメーター内の液滴に印加される。ステップ９０６にて、導電性収集チューブ７１４、７１６及び導電性メッシュ７２０内の蓄積電荷が検出される。４つ目ごとの粒子が正に帯電される、上記で示した例において、わずかに負の電荷が、デファナー７００の導電性メッシュ７２０上に蓄積されることになる。導電性メッシュ７２０上のわずかに負の電荷は、電界８１６が、流体ストリーム８０４内の負イオンを流体ストリーム８０４の底部分に引寄せさせる結果であるため、形成中の液滴８０８が流体ストリーム８０４から分離すると、中性の形成中の液滴は、実際にはわずかに負になる。液滴８１８の電界８１７から形成中の液滴８０８上に及ぼされる影響はずっと少なく、液滴８２０の電界８１９によって形成中の液滴８０８上に及ぼされる影響は、無視できるか又は存在しない。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
図９のステップ９０８にて、更なる電荷シリーズがチェックされる必要があるかどうかが判定される。更なる電荷シリーズがチェックされる必要がある場合、更なる電荷シリーズがステップ９１０にて発生される。その後、プロセスは、ステップ９０４に戻り、新しい電荷シリーズがフローサイトメーター内の液滴に印加される。更なる電荷シリーズがチェックされる必要がない場合、プロセスはステップ９１２に進む。ステップ９１２にて、流体ストリームに対する帯電した液滴からの電界の影響が、導電性収集チューブ７１４、７１６及び導電性メッシュ７２０内の測定された蓄積電荷から判定される。このプロセスは、上記でより詳細に説明されており、１つ又は複数の電界の影響は、液滴に対するこれらの電界の影響を識別することによって隔離することができる。導電性収集チューブ７１４、７１６及び導電性メッシュ７２０内の測定された蓄積電荷は、較正試験電荷シリーズからの蓄積電荷と比較され、それは、図１０に関して以下でより詳細に説明される。その点に関して、電界によって影響を受けた液滴の測定された蓄積電荷は、蓄積された較正電荷と比較されて、先行する液滴からの電界によって影響を受けた液滴に影響を及ぼした電荷の大きさを判定する。図１０は、蓄積される較正電荷を発生する方法を開示する。