[發(fā)明專利]成像粒子分析裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201680003512.0 | 申請日: | 2016-10-12 |
| 公開(公告)號: | CN107430052B | 公開(公告)日: | 2020-03-27 |
| 發(fā)明(設計)人: | 趙在亨;李慜;金南日 | 申請(專利權)人: | 唯因弗SYS株式會社 |
| 主分類號: | G01N15/02 | 分類號: | G01N15/02;G01N21/47;G01N21/01;G01N21/39 |
| 代理公司: | 北京冠和權律師事務所 11399 | 代理人: | 朱健 |
| 地址: | 韓國京畿*** | 國省代碼: | 暫無信息 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 成像 粒子 分析 裝置 | ||
1.一種成像粒子分析裝置,其包括:
樣品毛細管,其注入有分析對象粒子;
載物臺,其上放置有所述樣品毛細管;
下部光源,其對所述樣品毛細管的下面照射光;
光學系統(tǒng),其利用所述下部光源向樣品毛細管照射光,據(jù)此所述光透過的樣品毛細管上的粒子使得光散射,并通過圖像采集裝置對基于所述散射光的影像進行路徑誘導;
圖像采集裝置,在特定時間內(nèi)拍攝從所述光學系統(tǒng)得到路徑誘導的散射光影像;以及
計算機,其利用所述分析對象粒子相關的輸入信息和對所述圖像采集裝置拍攝的特定時間內(nèi)的散射光影像幀進行信號處理的結果來分析粒子特性;
所述樣品毛細管的后端地點設置有光反射防止部,通過樣品毛細管的光被光反射防止部吸收;
所述載物臺與馬達連接;
所述載物臺上設置有水平儀,從而掌握載物臺的水平狀態(tài),并在載物臺的水平狀態(tài)歪斜時,通過計算機控制馬達對載物臺的軸進行調(diào)整,從而能夠矯正水平狀態(tài);
所述計算機對特定時間內(nèi)的散射光影像幀的差分圖像進行傅里葉變換,從而將散射光變化以時間/空間信息的形式獲取,利用所述獲取的時間/空間散射光信息和所述分析對象粒子相關溫度及粘度來測定粒子大小;
所述計算機通過根據(jù)所述傅里葉變換所獲取的時間/空間散射光信息的方位掃描值推測的弛豫時間、倒易空間散射光位置值及擴散系數(shù)之間的關系式測定粒子大小;
求得的方位掃描值使用數(shù)值解析法測定粒子大小,此時,使用以下【數(shù)式4】
【數(shù)式4】
在此,|FD(q,Δt)|2表示在倒易空間中根據(jù)相距中心的距離q的方位掃描值的絕對值,A(q)關于粒子的特性,B(q)表示圖像采集裝置本身引起的噪聲,τ(q)表示弛豫時間;
【數(shù)式4】的弛豫時間τ(q)相對于擴散系數(shù)Dm和倒易空間位置值(q)具有以下【數(shù)式5】的關系;
【數(shù)式5】
【數(shù)式5】的擴散系數(shù)Dm具有與所述【數(shù)式1】的斯托克斯-愛因斯坦公式相同的關系;
【數(shù)式1】
在此,Dm表示擴散系數(shù),KB表示玻耳茲曼常量,T表示溫度,η表示粘度,dh表示粒子大小;
以所述【數(shù)式4】、【數(shù)式5】及【數(shù)式1】為基礎,對【數(shù)式4】執(zhí)行非線性曲線擬合,從而推測【數(shù)式4】的三種常數(shù),即推測A(q)、B(q)、τ(q),并將推測的τ(q)的值代入【數(shù)式5】,從而根據(jù)【數(shù)式1】推測粒子大小dh。
2.根據(jù)權利要求1所述的成像粒子分析裝置,其特征在于,
所述計算機將從所述關系式求得的擴散系數(shù)、所述分析對象粒子相關的溫度及粘度代入斯托克斯-愛因斯坦公式,從而測定粒子大小。
3.根據(jù)權利要求1所述的成像粒子分析裝置,其特征在于,
所述分析對象粒子相關的輸入信息包括圖像個數(shù)、平均次數(shù)、圖像區(qū)間、半徑區(qū)間、溫度、樣品信息。
4.根據(jù)權利要求1所述的成像粒子分析裝置,其特征在于,
還包括散射光過濾部,所述散射光過濾部設置于所述光學系統(tǒng)和圖像采集裝置之間,使得從光學系統(tǒng)輸入的散射光影像選擇性通過。
5.根據(jù)權利要求4所述的成像粒子分析裝置,其特征在于,
所述散射光過濾部設置于光學系統(tǒng)的輸出聚焦地點,并使得圖像采集裝置設置于所述散射光過濾部的后端的特定地點。
6.一種成像粒子分析裝置,其特征在于,包括:
樣品,其包括分析對象粒子;
載物臺,其上放置有所述樣品;
光源,其設置于所述樣品的上部側或下部側,從而向所述樣品照射反射光或透射光;
光學系統(tǒng),其在利用所述光源向樣品照射光的狀態(tài)下,通過圖像采集裝置對樣品上的粒子影像進行路徑誘導;
圖像采集裝置,其對從所述光學系統(tǒng)得到路徑誘導的粒子影像進行拍攝;以及
計算機,其利用對所述圖像采集裝置拍攝的粒子影像進行信號處理的結果來分析粒子特性,
對所述載物臺或光學系統(tǒng)進行調(diào)整,從而使得所述粒子的焦點可變,并實時對圖像采集裝置拍攝的不同焦點粒子影像進行合成,從而分析粒子特性;
所述載物臺與馬達連接,并且通過計算機的馬達驅動控制或使用者直接操作能夠進行上下移動、左右移動、側面俯仰六軸方向的移動;
所述載物臺上設置有水平儀,從而掌握載物臺的水平狀態(tài),并在載物臺的水平狀態(tài)歪斜時,通過計算機控制馬達對載物臺的軸進行調(diào)整,從而能夠矯正水平狀態(tài);
所述計算機對特定時間內(nèi)的散射光影像幀的差分圖像進行傅里葉變換,從而將散射光變化以時間/空間信息的形式獲取,利用所述獲取的時間/空間散射光信息和所述分析對象粒子相關溫度及粘度來測定粒子大小;
所述計算機通過根據(jù)所述傅里葉變換所獲取的時間/空間散射光信息的方位掃描值推測的弛豫時間、倒易空間散射光位置值及擴散系數(shù)之間的關系式測定粒子大小;
求得的方位掃描值使用數(shù)值解析法測定粒子大小,此時,使用以下【數(shù)式4】
【數(shù)式4】
在此,|FD(q,Δt)|2表示在倒易空間中根據(jù)相距中心的距離q的方位掃描值的絕對值,A(q)關于粒子的特性,B(q)表示圖像采集裝置本身引起的噪聲,τ(q)表示弛豫時間;
【數(shù)式4】的弛豫時間τ(q)相對于擴散系數(shù)Dm和倒易空間位置值(q)具有以下【數(shù)式5】的關系;
【數(shù)式5】
【數(shù)式5】的擴散系數(shù)Dm具有與所述【數(shù)式1】的斯托克斯-愛因斯坦公式相同的關系;
【數(shù)式1】
在此,Dm表示擴散系數(shù),KB表示玻耳茲曼常量,T表示溫度,η表示粘度,dh表示粒子大小;
以所述【數(shù)式4】、【數(shù)式5】及【數(shù)式1】為基礎,對【數(shù)式4】執(zhí)行非線性曲線擬合,從而推測【數(shù)式4】的三種常數(shù),即推測A(q)、B(q)、τ(q),并將推測的τ(q)的值代入【數(shù)式5】,從而根據(jù)【數(shù)式1】推測粒子大小dh。
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