Frage von xy121, 29

Wie genau funktioniert ein Partikelzähler/ Coulter Counter?

Mir ist das Prinzip eines Coulter Counter noch nicht ganz klar. Es gibt ja 2 Elektroden. Eine externe und eine interne, welche sich in einem Rohr mit einer kleinen Blende befindet. Die Partikel befinden sich ja in einer Elektrolytlösung.

Wenn durch diese Blende nun ein Partikel, welcher nicht leitet, fließt, entsteht durch eine Widerstandsänderung eine hervorgerufene Spannung.

Das verstehe ich nicht. Warum entsteht dann eine Widerstandsänderung? Wird diese von der internen Elektrode wahrgenommen? Bitte um kurze Erklärung. Danke!!!

Expertenantwort
von Christianwarweg, Community-Experte für Chemie, 21

Wenn ein Partikel die Blende passiert, wird deren leitende Fläche kleiner. Da der Widerstand umgekehrt Proportional zur Fläche des Leiters ist, steigt er, wenn die Fläche kleiner wird. Daher wird jedes Partikel eine kurze Widerstandserhöhung hervorrufen, die gemessen und somit als Partikel detektiert werden kann.

Kommentar von xy121 ,

und wie wird die widerstandserhöhung gemessen? durch die interne Elektrode? aber die Partikel verschwinden ja nicht wieder aus dem Rohr, wenn sie die Blende passiert haben...dann erhöht sich doch der Widerstand kontinuierlich, steigt also an...

Kommentar von Christianwarweg ,

https://de.wikipedia.org/wiki/Coulter-Z%C3%A4hler

Das Bild zeigt es schematisch sehr schön. Die Flüssigkeit mit den Partikeln wird durch die Elektrode gesaugt, so dass die Partikel sie nicht verstopfen.

Zum Messen eines Widerstandes gibt es Messgeräte. R = U/I; zwischen der Zählelektrode und einer anderen (können auch in einem Gehäuse verbaut sein, so dass es wie 1 Elektrode aussieht) liegt eine Spannung U an und es fließt ein Strom I. Wenn sich jetzt der Querschnitt des Leiters ändert, wird bei gleicher Spannung weniger Strom fließen, also wird I kleiner und damit U/I größer, also R.

Kommentar von xy121 ,

jo das war mir klar. Das Bild auf der wiki-Seite ist mir allerdings nicht ganz klar. Der Partikel geht ja durch die Pore in die rechte Kammer. Sobald er die Pore passiert, wird ja kurzzeitig der Widerstand erhöht (was du sagtest). Demzufolge fließt ein kleinerer Strom. Aber wodurch wird diese Widerstandsänderung oder anders gesagt das Abfallen des Stromes detektiert? Die beiden Enden der Pore sind ja nicht verkabelt, sie dienen ja nur zur Bildung einer kleinen Öffnung, sodass die Partikel einzeln dadurch gelangen...Lediglich die linke und rechte Kammer sind verkabelt.

Kommentar von xy121 ,

oder ist die Abbildung so zu verstehen: In den Kammern ist ja eine Elektrolyt-Lösung. Von außen muss eine Spannung angelegt werden. Durch die Elektrolytlösung ist ja der Stromkreis geschlossen. Es kann also ein Strom fließen. Jetzt gibt es in dem Schaltkreis einen kleinen Spalt, an dem die Partikel einzeln durch müssen (durch Unterdruck). Durch das Hindurchfließen 'verstopfen' sie ja quasi für eine sehr kurze Zeit den Spalt. Der Stromfluss wird unterbunden. Der Partikel verhält sich kurz wie ein Widerstand. Ist das so korrekt?

Kommentar von Christianwarweg ,

Ja, so ist das. Ein Teil des Stromkreises ist die Elektrolytlösung, und an der Pore kann dieser Teil durch Partikel beeinflusst werden.

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