CN107454936A - 用于分析不同类型的样品的高光谱分析装置 - Google Patents
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Abstract
示例实施方式可以包括配置成获取样品的信息的高光谱分析子组件。该高光谱分析子组件可包括:一个或多个发射机,其被配置成生成电磁耦接到样品的电磁辐射;一个或多个传感器,其被配置成检测电磁耦接到所述样品的电磁辐射;以及电磁透射窗口。传感器中的至少一个可被配置成经由窗口来检测来自样品的电磁辐射。该高光谱分析子组件可以包括:分析致动子组件,其被配置成在相对于样品的一个或多个移动方向上致动该高光谱分析子组件的至少一部分。
Description
发明人
鲁道夫·J·霍夫迈斯特(Rudolf J.Hofmeister)、唐纳德·A·艾斯(DonaldA.Ice)以及斯科特·W·坦迪(Scott W.Tandy)
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年1月26日提交的标题为“用于分析和处理样品的系统、装置和方法(SYSTEMS,DEVICES AND METHODS FOR ANALYZING AND PROCESSING SAMPLES)”的第62/108,003号美国专利申请的优先权,该专利申请以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本公开总体上涉及用于分析和处理样品的系统、装置和方法。有关样品的信息可以通过多种分析技术来获取,诸如,显微镜检查法、光谱法、光谱测定法、色谱分析法以及很多其他技术。有关样品的信息可以用来进行实验;改善、控制或监测生产过程;或者改善、控制或监测制成品。
背景技术
所要求保护的主题不限于解决任何缺点或只在诸如上文所述的那些环境中操作的实施方式。这个背景仅仅用来说明可以利用本公开的示例。
发明内容
本公开总体上涉及用于分析和处理样品或分析物的系统、装置和方法。有关样品的信息可以通过多种分析技术来获取,诸如,显微镜检查法、光谱法、光谱测定法、色谱分析法以及很多其他技术。有关样品的信息可以用来进行实验;改善、控制或监测生产过程;或者改善、控制或监测制成品。
在示例配置中,对分析物进行分析的方法包括:刮去分析物的多个层中的第一层,以暴露分析物的第一表面。该方法包括将分析物的第一表面定位于高光谱分析子组件的窗口之上。该方法还包括由高光谱分析子组件来扫描分析物的第一表面,以在第一表面附近获取关于分析物的信息。
在示例实施方式中,用于对分析物的层进行分析的系统包括:刮削子组件,其具有至少一个刮削构件,该刮削构件的大小和形状经调整以移除分析物的层,从而暴露分析物的下层表面。该系统包括芯轴子组件,该芯轴子组件包括芯轴,以在分析物的层被移除时保持分析物。该系统包括致动子组件,以在分析物抵靠刮削构件定位以移除分析物的第一层的至少一部分时,相对于彼此在一个或多个移动方向上致动芯轴或刮削构件。
在另一示例实施方式中,用于对分析物的层进行分析的系统包括:刮削子组件,其具有至少一个刮削构件,该刮削构件的大小和形状经调整以移除分析物的层,从而暴露分析物的下层表面。该系统包括芯轴子组件,该芯轴子组件包括芯轴,该芯轴限定接收器(receptacle),该接收器的大小和形状经调整以在分析物的层被移除时保持分析物。该系统包括致动子组件,以:相对于彼此在一个或多个移动方向上致动芯轴或至少一个刮削构件,以使分析物跨越至少一个刮削构件移位,以移除分析物的第一层来暴露第一表面;以及致动芯轴以将分析物的暴露的第一表面定位于高光谱分析子组件的窗口之上,以由高光谱分析子组件通过窗口进行扫描。
在示例实施方式中,用于分隔颗粒样品的装置包括:样品进料器,其限定导管,该导管包括接收颗粒样品的第一开口以及第二开口。该装置包括梭动件,其可操作地耦接到样品进料器,以经由第二开口从导管接收颗粒样品。梭动件被配置成分隔颗粒样品,以递增地进入待分析的样品室。该装置包括出口导管,其流体耦接到样品室并且被配置成准许样品室被排出。
在另一示例实施方式中,排出子组件被配置成基于颗粒样品部分的成分的至少一个特性来分离颗粒样品的部分。排出子组件包括一个或多个真空元件,该真空元件被配置成生成压力差,以排出流体耦接至真空元件的样品室。排出子组件包括开关,该开关被配置成将一个或多个真空选择性地耦接到一个或多个出口通道,以将样品室选择性地排到一个或多个出口通道中。排出子组件包括至少一个接收器,该接收器流体耦接到一个或多个出口通道并且被配置成接收从样品室选择性地排出的物质。排出子组件可以被配置成使得基于每个样品颗粒部分的成分的至少一个特性来分析并且选择性地排出定位于样品室内部的颗粒样品部分中的每个。
在其他实施例中,对颗粒样品进行分析的方法包括提供待分析的颗粒样品。该方法包括将颗粒样品分隔成颗粒样品增量。该方法包括递增地分析每个颗粒样品增量。该方法包括致动梭动件,以准许颗粒样品增量进入至少部分地由电磁透射窗口限定的样品室。该方法包括将来自发射器的电磁辐射传输至入射的颗粒样品增量。该方法包括相对于颗粒样品增量在一个或多个移动方向上移动分析子组件的一部分,以扫描颗粒样品增量的至少一部分。该方法包括由分析子组件通过窗口从颗粒样品增量接收电磁辐射。该方法包括基于从颗粒样品增量接收的电磁辐射来识别颗粒样品增量的成分的至少一个特性。该方法包括从样品室排出颗粒样品增量。
该发明内容以简单的形式介绍选择的概念,这些概念在下文的具体实施方式中会进一步描述。此发明内容并非旨在确定要求保护的主题的关键特征或必要特性,也非旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
附图说明
图1是被配置成分析或处理样品的系统的非限制性实施方式的示意图。
图2A到图2B是被配置成分析或处理样品的系统的非限制性实施方式的立体图。
图2C到图2E是图2A到图2B的系统的一部分的立体图。
图3A到图3D是图2A到图2B的系统的头部组件的立体图。
图3E到图3F是图3A到图3D的头部组件的一部分的立体图。
图4A到图4B是图2A到图2B的系统的接口组件的立体图。
图5A到图5B是图4A到图4B的接口组件的一部分的立体图。
图5C是图4A到图4B的接口组件的截面图。
图6A是图2A到图2B的系统的非限制性实施方式的立体图,其中装置被配置成分析定位于样品托盘中的一个或多个样品。
图6B是图2A到图2B的系统的非限制性实施方式的立体图,其中装置被配置成分析样品的层。
图6C是图2A到图2B的系统的非限制性实施方式的立体图,其中装置被配置成分析颗粒样品。
图7A是图6A的装置的非限制性实施方式的立体图。
图7B是图7A的装置的一部分的立体图。
图7C是图7A的装置的另一立体图。
图7D是图7A的装置的俯视图。
图8A到图8B是图6B的装置的非限制性实施方式的立体图。
图8C是图8A的装置的一部分的立体图。
图8D到图8F是图8A的装置的一部分的视图。
图8G到图8J是图8A的装置的部分的立体图。
图9A到图9E是可以由图8A的装置分析的分析物的视图。
图10A是过滤装置和刮削子组件的非限制性实施方式的立体图。
图10B是图10A的过滤装置的立体图。
图10C是图10A的过滤装置的俯视分解图。
图10D是图10A的过滤装置的仰视分解图。
图10E是图10A的过滤装置的侧视截面图。
图10F是图10A的过滤装置的俯视示意图。
图11示出方法的示例配置。
图12A到图12B是图6C的被配置成分析颗粒样品的装置的非限制性实施方式的立体图。
图12C到图12D是图12A到图12B的装置的一部分的立体图。
图12E是图12A到图12B的装置的一部分的俯视图。
图12F是沿着图12A的视图线12F-12F得到的装置的截面图。
图12G和图12H是沿着图12A的视图线12G-12H得到的装置的截面图。
图13A和图13B示出方法的示例配置。
图14A是具有排出子组件的图12A到图12B的装置的示意图。
图14B到图14D是在由图2A到图2B的系统分析样品期间获取的数据的表示。
图15A和图15B示出方法的示例配置。
图16A到图16D是图2A到图2B的系统的扫描方法的示意图。
图17示出方法的示例配置。
图18A到图18B示出被配置成分析流体样品的装置的非限制性实施方式的立体图。
图18C是图18A到图18B的装置的侧视截面图。
图18D是图18A到图18B的装置的一部分的侧视截面图。
图18E是图18A到图18B的装置的示例配置的示意图。
图18F是图18E的示例配置的一部分的示意图。
图19A到图19B是可以被配置成用作生产线的一部分以分析和处理样品的系统的非限制性实施方式的立体图。
图20A是可以用在浸入式显微镜检查法中的分析配置的示意图。
图20B到图20D是可以用在浸入式显微镜检查法中的另一分析配置的示意图。
图20E是另一分析配置的示意图。
图20F是又一分析配置的示意图。
图20G是再一分析配置的示意图。
图20H到图20J示出阵列的非限制性实施方式。
具体实施方式
现在将参考附图并且将使用具体语言来描述本公开的各个方面。以这种方式使用附图和描述不应被解释为限制本公开的范围。根据本公开(包括权利要求书)附加方面将变得明显,或者可以通过实践来学习附加方面。附图是示例实施方式的非限制性图解示意表示,并且未必按比例绘制。
下列描述和权利要求书中使用的术语和字词不限于书目含义,而是仅用于能够清楚且一致地理解本公开。将理解,除非上下文另有明确指出,否则单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数形式。因此,例如,对“部件表面”的引用包括对一个或多个此类表面的引用。
术语“基本上”是指无需确切地实现所列举的特性、参数或值,而是在不排除特征意图提供的效果的程度上,可以出现偏差或变化,例如,包括公差、测量误差、测量精度限制以及本领域技术人员已知的其他因素。
术语“颗粒样品”可以包括单个结晶粒子、多晶粒子、颗粒状粒子、颗粒状多成分粒子、微粒化粒子、单一成分或混合物质或者其任何组合。在一些方面,“颗粒样品”可以包括任何粉末状样品。
术语“分析物”可以指代物理和/或化学组分将被分析、识别和/或测量的物质。
术语“组件”或“子组件”可以交换使用,以指代上下文可以指示的装置或系统的任何部分,并且当用在不同上下文中时可以指代装置或系统的不同部分。
术语“真空”可以指代系统或系统的一部分中的压力差。术语“真空”可以包括正或负压力差。在一些方面,术语“真空”可以指代内部压力小于或大于大气压力的系统或系统的一部分。
本公开大体上涉及用于分析和处理样品的系统、装置和方法。所公开的系统可以包括准许系统被配置成分析或处理不同类型的样品的模块化方面,所述样品可以被称为分析物。附加地或替代地,系统可以包括准许系统被配置成通过一种或多种不同的方法或技术来分析或处理样品的模块化方面。有关样品的信息可以通过多种分析技术来获取,诸如,显微镜检查法、光谱法、光谱测定法、色谱分析法以及很多其他技术。有关样品的信息可以用来进行实验;改善、控制或监测生产流程;或者改善、控制或监测制成品。
在一些配置中,所公开的系统可以用在实验室环境中,以进行实验。例如,系统的配置可以被选择成用于粉末、流体、气体、乳状液、悬浮液、固体、同质组合、异类组合、药丸、药片、材料、生物样品,和/或其任何合适的组合。
在其他配置中,所公开的系统可以用作生产线的一部分以分析和处理样品,以获取有关生产线的方面的信息,诸如,成品和/或产品的中间产物的特性。所公开的系统可以实施为过程中监测系统,该过程中监测系统集成到生产线中并且被配置成分析样品在生产时的一个或多个性质。
图1是可以被配置成分析或处理样品的系统10的示例实施方式的示意图。系统10可以包括光学耦接到光学多路复用器14的物镜12。光学多路复用器14可以光学耦接到传感器16、发射器18和/或检测器20。样品34可以定位于窗口30上和/或之上,所述窗口光学耦接到物镜12和/或光学多路复用器14。系统10可以包括平台22,该平台可以被配置成相对于样品34来移动系统10的部分。在一些配置中,平台22可以被配置成在三个移动方向上(线性、非线性、角向等)移动系统10的部分。系统10的至少一些部分可以在三个方向中的任一方向上相对于样品34平移。在操作中,平台22的移动可以有助于使系统10的光学部件聚焦、扫描样品34、接合或断开系统10的部分,和/或其组合。
发射器18可以被配置成发出辐射,以分析样品34。发射器可以发出任何合适的电磁辐射,以分析和/或处理样品34。例如,发射器18可以发出可见光、紫外光、X射线、红外线或任何其他合适的辐射。在一些配置中,发射器18可以是激光器或二极管。在一些配置中,发射器18可以是拉曼激光源。在一些配置中,发射器18可以光学耦接到光纤,以朝向样品34传输和/或引导电磁辐射。
检测器20可以被配置成检测来自样品34的辐射。例如,检测器20可以被配置成检测由发射器18的辐射入射到样品34上所导致的来自样品34的辐射。所检测的辐射可以准许获取关于样品34的信息。在一些配置中,检测器20可以是拉曼光谱仪。在一些配置中,检测器20可以光学耦接到光纤,以将来自样品34的电磁辐射传输和/或引导到检测器20。
发射器32可以定位在窗口30周围和/或样品34附近,并且被配置成发出可以入射样品34的辐射。在一些配置中,发射器32可以是围绕窗口30的环。在其他配置中,发射器32可以是相对于窗口30和/或样品34定位在各种合适位置的一个或多个离散发射器元件。在一些配置中,发射器32可以是电磁辐射源或电磁辐射环。
在一些配置中,系统10可以包括控制器28,所述控制器被配置成控制系统10的至少一部分的操作。控制器28可以包括处理器24,所述处理器执行存储在存储器26中的指令。处理器24和存储器26可以合并到系统10中,如图所示。在其他配置中,处理器24和/或存储器26可以位于系统10外部的控制器28中。例如,系统10可以由耦接到系统10的计算机系统控制和/或操作。
存储器26可以包括控制系统10的操作的可执行指令。例如,存储器26可以包括在由处理器24执行时导致发射器32将样品34暴露于发出的辐射(例如,电磁辐射、可见光、紫外光、热量、微波或其他辐射)的指令。取决于样品34的性质和发出的辐射的特性,投射在样品34上的辐射中的一些辐射可以穿过样品34、一些辐射可以被样品34吸收、和/或一些辐射可以被样品34反射。
来自被辐射的样品34的放射(例如,通过反射或荧光)可以穿过物镜12行进到光学多路复用器14中。来自样品34的放射的至少一部分可以由光学多路复用器14导向传感器16。传感器16可以检测所接收的辐射的性质,诸如,能量水平、波长或其他特性。所接收的辐射的特性可以用来确定样品34的特性。例如,在一些配置中,所接收的辐射的特性可以用来确定样品34的方面。
系统10可以被配置成使用传感器16来获取有关样品34的信息。例如,传感器16可以是被配置成获取被辐射的样品34的图像的图像传感器(例如,彩色相机或单色相机)。控制器28可以被配置成接收、处理、调制和/或转换来自传感器16的信号,以获取有关样品34的信息。在一些配置中,控制器28可以被配置成从来自传感器16的信号中生成样品34的图像。控制器28可以采用图像分析算法,以:(i)比较样品34的粒子亮度值;(ii)检测样品34的粒子大小;(iii)将粒子大小与样品34中的其他大小或粒子大小的数据库进行比较;(iv)将粒子大小与样品34中的其他形状或粒子形状的数据库进行比较,和/或这些算法或其他算法的任何合适组合。
在一些配置中,发射器32以多个波长中的给定波长将电磁辐射发射到样品34中。发射器32可以包括,例如,能够产生太赫兹范围内的电磁辐射的一个或多个发射器。在另一示例中,电磁辐射的波长可以在约0.01到10纳米的范围内。这个范围包括X射线波长。在又一示例中,由发射器32产生的电磁辐射的波长可以从蓝光变到紫外光。在另一示例中,发射器32发出白光。样品34的响应性由控制器28通过检查样品34的一个或多个成分的颜色来确定。发射器32可以是各自提供电磁辐射的唯一窄带波长的多个源。例如,每个发射器32可以输出红光、蓝光和绿光中的任一个。发射器32可以包括发光二极管和/或激光器。
在其他配置中,发射器32可以将混合物样品暴露于近红外光或中红外光。发射器32可以产生宽带辐射或者连续突发的窄带辐射。在一个示例中,发射器32可以将混合物样品选择性地暴露于很多不同波长的电磁辐射,并且分析每个波长如何影响样品34的成分。这个示例配置可以用来分析未知成分的样品,但其他配置是预期的。
物镜12可以包括高倍率、低倍率或者可变倍率物镜透镜。物镜12可以包括准许观察小粒子(例如,大小小于20微米)和/或观察较大粒子上的小特征的高倍率透镜。物镜12可以包括用来提供较大视野的低倍率透镜,从而可以准许快速地识别图像中的关注区域。物镜12的放大率可以由控制器28选择性地改变,以在低功率设置下定位粒子。控制器28可以被配置成执行分析过程,以根据形状和/或大小来识别粒子。控制器28可以被配置成放大,其中识别具有某些特性的粒子。
在一些配置中,滤光器可以优先光学耦接到传感器16,以阻挡可以损坏传感器16和/或对传感器16所获取的信息产生不良影响的辐射频率。在一些配置中,可以取决于发射器32输出的电磁辐射的波长来选择滤光器。在一些配置中,滤光器可以被配置成阻挡波长为约425纳米到700纳米的光。在其他配置中,更高波长的滤波器可以与更低波长的滤波器结合使用。例如,更高波长的滤波器可以与例如拉曼激光器一起使用,而更低波长的滤波器可以与例如紫外光一起使用。在一些配置中,发射器32可以是与长通滤波器光学耦接的激光器。在另一示例中,发射器32可以是光学耦接到长通滤波器的发光二极管(LED)。
系统10可以包括用来为传感器16阻挡激发波长的一个或多个滤光器,以准许传感器16获取可用的图像。控制器28可以被配置成在设定时间段(诸如,十秒)激活发射器32。可以由传感器16捕获样品34的图像,以通过检测样品34的一个或多个成分对辐射的响应时间和延迟来确定样品34的至少部分的响应性。
系统10可以使用附加的测量算法,以使用粒子大小和形状来检测样品34的成分并且将它们彼此区分开。例如,系统40的控制器28可以使用各种图像处理方法来确定样品34的成分的粒子的长宽比。另外,系统10的控制器28可以计算样品34的成分的大小、形状、模糊度、亮度及其组合。
样品34的成分的大小和/或形状可以用来检测纸纤维或其他污染物的存在。例如,如果检测到粒子,那么可以使用图像处理来计算它的大小和形状。所述大小和形状可以与粒子大小和对应形状的数据库进行比较。如果没有发现合理的比较,那么可以将粒子确定为污染物。污染物可以在数据库中分类和/或存储。在系统10的一些配置中,可以对污染物进行隔离、集中、分离、储存和/或处置,如下文将参考图14A到图14D进一步详细描述。如果已知样品34的预期组成,则控制器28使用的算法可以基于样品34的组成进行选择。
继续参考图1,发射器32可以以角度B将电磁辐射发射到混合物样品中,所述角度是参考窗口30的中心轴C指定的。在此类配置中,辐射可以以角度B进入样品34。
控制器28可以被配置成检测、跟踪和/或计数样品34中的多个激发粒子。控制器28还可以被配置成计算样品34的所选成分的浓度。例如,当控制器28已经定位样品34的多个第一成分时,控制器28可以计算样品34的第一成分的体积,例如,使用图像分析进行计算。如果已知第一成分粒子的大小,那么第一成分的粒子的全部面积相对于图像的总面积可以用来通过第一成分的重量估计体积。
在一些配置中,拉曼光谱可以用来验证和/或分析样品34的成分的存在、大小和/或形状。在此类配置中,发射器18可以是拉曼激光源并且检测器20可以是拉曼光谱仪。发射器18可以由例如控制器28控制,以将样品34暴露于激光的波长。激光可以聚焦到样品34的小部分上,其中候选粒子发荧光(例如,响应性的)。图像可以由光学多路复用器14经由拉曼光谱仪接口传输到拉曼光谱仪检测器20。拉曼光谱仪检测器20和/或拉曼光谱仪接口可以集成到系统10中或者可以是独立式外部特征。在一些情况下,可以使用拉曼光谱来确认候选粒子的识别。
在其他配置中,发射器18替代地可以是X射线源、近红外线源、红外线源、紫外线源和/或适合预期应用的任何辐射源。系统10可以包括这些或其他辐射源的任何适当组合或排列,取决于正在分析的分析物的类型和/或待获取的所需信息。
在一些配置中,系统10可以用来获取样品34的三维模型。三维模型可以是使用三个轴X、Y和Z上的位置的排列所获取的许多图像的合成。例如,物镜12可以沿着三个轴X、Y和Z通过平台22在三个移动方向上移动。Z轴可以与窗口30的中心轴C对准。取决于传感器16的视野的宽度,物镜12可以沿着窗口30在X和Y方向上顺序地移动。在每个X和Y位置,平台22可以使物镜12以增量的方式(例如,一毫米增量等)沿着Z轴从初始位置朝向窗口30平移。在每个增量处,传感器16可以获取被照亮的样品34的图像。系统10能够在进入样品34的任何给定深度处获取图像。这些图像可以各自与它们相应的X、Y和Z位置信息相关联。图像可以由系统10例如经由控制器28集合在一起,以形成样品34的三维模型。
样品34的三维成像可以用来计算样品34的表面上的样品34的成分的响应粒子,以及在样品34的表面内部的指定距离处,位于样品34内的粒子。
将进一步详细地描述使用系统10来分析样品34的方法。所述方法可以包括利用多色照明(例如,电磁辐射的波长范围)来捕获所暴露的样品34的高分辨率彩色图像。样品34的多色照明可以在多个入射角处发生和/或来自不同的方向。例如,角度B可以在样品34的照明期间选择性地改变。所述方法可以包括处理图像以根据大小、颜色和/或形状来识别样品34的第一成分的可能粒子。所述方法可以包括使用拉曼扫描和分析将候选粒子肯定地识别为第一成分的粒子。这可以通过使用用于第一成分的粒子的拉曼标记作为基线来实现。所述方法可以包括以重量百分比计算来计算粒子面积,其中重量百分比与图像中观察到的第一成分的粒子的面积百分比相关。所述方法可以重复,直到统计上显著的粒子面积位于样品34和/或多个样品的一个或多个成分中为止。
系统10可以包括标题为“光学和化学分析系统和方法(OPTICAL AND CHEMICALANALYTICAL SYSTEMS AND METHODS)”的第14/507,637号美国专利申请和标题为“制造过程中的材料分析和净化(ANALYSIS AND PURGING OF MATERIALS IN MANUFACTURINGPROCESSES)”的第14/454,483号美国专利申请中描述的任何合适方面,所述专利申请两者以全文引用的方式并且出于所有目的并入本文中。相对于系统10描述的概念可以在多种配置中实施,并且可以与本公开的其他方面结合,如上下文可以说明。
转到图2A至图2E,将描述可以被配置成分析或处理样品的系统40的示例实施方式。在一些配置中,系统40可以是图1的系统10的实施方式。因此,系统40可以包括相对于系统10描述的任何合适方面,如上下文可以说明。
图2A和图2B是系统40的一部分的立体图。如图所示,系统40可以包括包围系统40的至少一部分的外壳42。系统40可以包括接口组件80,所述接口组件被配置成与系统40的其他部分接合,如下文将进一步详细描述。接口组件80可以包括主体82和窗口84,所述窗口被配置成准许光行进穿过接口组件80的至少一部分。窗口84可以是至少部分透明或半透明的,和/或可以被配置成传送、引导、校准和/或聚焦行进穿过接口组件80的光。在所示配置中,接口组件80位于外壳42的顶部部分上,但其他合适的配置是预期的。
转到图2B,系统40可以包括第一连接器44、第二连接器46和第三连接器48,所述第三连接器将外壳42内部的系统40的部分连接到外壳42外部的系统40的部分。连接器44、46和48可以是被配置成传输数据、电力和/或控制信号的电子连接器。系统40可以包括开关52,所述开关可以被配置成激活和/或接通系统40的至少部分。
如图所示,第一连接器44可以是被配置成接纳第一插头以电耦接系统40的插口,并且第二连接器46可以是被配置成接纳第二插头以电耦接系统40的插口。第一连接器44可以准许系统40电耦接到电源,例如,交流(AC)电源。第二连接器46可以是被配置成在外壳42内部的系统40的部分中传输数据、电力和/或控制信号和/或将数据、电力和/或控制信号传出所述部分的插口。
如图所示,第三连接器48可以是通过连接器面板50与外壳42耦接的缆线连接器。在所示配置中,第三连接器48是从系统40延伸的通用串行总线(USB)缆线。在此类配置中,第三连接器48可以传输数据、电力和/或控制信号中的一个或多个。在其他配置中,第三连接器48可以是可以或可不对应于接口标准或接口协议(诸如,USB、火线等)的任何合适的连接器。连接器面板50可以包括连接器51,所述连接器可以是,例如,流体连接器或真空连接器。
在一些配置中,第三连接器48可以准许系统40耦接到电子部件,诸如,计算机、计算机系统、计算机接口、用户接口、移动装置和/或任何其他合适的电子部件。在此类配置中,电子部件可以经由第三连接器48向系统40提供电力和/或控制信号。附加地或替代地,电子部件可以经由第三连接器48从系统40接收数据信号和/或反馈。在其他配置中,第三连接器48可以准许系统40耦接到系统40的其他部件。在此类配置中,系统40的部分(例如,外壳42内部的部分)可以经由第三连接器48向系统40的至少一个其他部件提供电力和/或控制信号。附加地或替代地,系统40的部分(例如,外壳42内部的部分)可以经由第三连接器48从系统40的至少一个其他部件接收数据信号和/或反馈。连接器面板50可以可移除地耦接到外壳42,以准许不同类型的连接器耦接到系统40。
在一些配置中,系统40可以包括未示出的连接器,诸如,被配置成准许流体(气态、液态或其他)行进到外壳42中或从外壳42离开的流体连接器。流体连接器可以准许系统40与例如真空管线、加压气体管线、冷却流体管线、水管线、液体管线或其他合适的流体耦接。尽管所示配置包括三个连接器44、46和48,但系统40可以包括任何合适数量的连接器并且可以包括任何合适类型的连接器。如果适用的话,连接器的配置可以基于系统40的所需配置和/或功能进行选择。附加地或替代地,连接器的配置可以根据可与系统40一起耦接、添加和/或激活的模块化部件进行选择。
系统40可以包括安全组件54,安全组件可以被配置成锁定系统40以防止进行操作。例如,安全组件54可以禁止系统40的部分(诸如,发射器)操作,以有助于防止无意地暴露于电磁辐射。在一些配置中,安全组件54可以将电源从系统40的一个或多个发射器断开。安全组件54可以有助于防止系统40以可能不安全的方式操作,和/或在系统40保养时可以有助于防止无意地暴露于电磁辐射。在所示配置中,安全组件54是钥匙和被配置成接纳钥匙的锁。在其他配置中,安全组件54可以包括任何合适的电子和/或机械锁紧机构。例如,可以采用生物识别和/或密码钥匙锁紧机构(密码、通行码、个人识别号等)。安全组件54可以通过只准许有资格的用户来操作系统40以有助于系统40的安全操作。
系统40可以包括被配置成有助于系统40的至少一部分的温度控制的温度管理组件56。例如,温度管理组件56可以加热或冷却系统40的部分,诸如,位于外壳42内的那些部分,以维持所需或合适的操作条件。例如如图2E所示,在一些配置中,温度管理组件56可以包括位于第一通风机38与第二通风机58之间的散热器36。散热器36可以被配置成通过传导来传热并且维持外壳42的内部与外部之间的分离。第一通风机38和第二通风机58可以被配置成沿着散热器36的表面驱动空气和/或其他流体,以有助于热管理。在其他配置中,温度管理组件56可以包括任何合适的加热和/或冷却机构。
尽管在所示配置中,系统40的部件(诸如,开关52、安全组件54、温度管理组件56和连接器44、46、48)定位于外壳42的一端上,但此类部件可以定位于系统40中的任何合适的位置。在一些配置中,部件中的至少一个可以定位于例如外壳的内部。
图2C、图2D和图2E示出由虚线表示的外壳42内部的系统40的部分。如图所示,系统40可以包括定位于外壳42内部的头部组件70、电源组件60、发射器组件62、检测器组件64以及电子组件66。头部组件70可以机械耦接到接口组件80和/或光学耦接,以从接口组件80接收电磁辐射和/或将电磁辐射传输到接口组件80。头部组件70从图2E中省略,以示出系统40的其他部分。
电源组件60可以被配置成控制、分配和/或调制供应到系统40的部分的电力。在一些配置中,电源组件60可以通过诸如缆线(未示出)等电耦接件而与系统40的各个部分电耦接。
发射器组件62可以包括发射器,诸如,发射器18,并且检测器组件64可以包括检测器,诸如,检测器20,如参考图1所述。发射器组件62可以包括第一接口72,并且检测器组件64可以包括第二接口74。在一些配置中,第一接口72和第二接口74可以是被配置成光学耦接发射器组件62和/或检测器组件64的光学接口。例如,第一接口72可以经由例如光缆(未示出)将发射器组件62光学耦接到头部组件70。在另一示例中,第二接口74可以经由例如光缆(未示出)将检测器组件64光学耦接到头部组件70。发射器组件62可以被配置成将辐射传输到头部组件70,和/或检测器组件64可以被配置成从头部组件70接收辐射,以获取有关样品的信息。在一些配置中,发射器组件62可以是拉曼激光源组件并且检测器20可以是拉曼光谱仪组件。
在一些配置中,系统40的部分可以利用光纤彼此光学耦接,所述光纤被配置成在系统40的不同部分之间传输电磁辐射。
在示例实施方式中,头部组件70可以包括物镜、光多路复用器、传感器和/或平台,诸如,如参考图1描述的物镜12、光多路复用器14、传感器16和/或平台22。附加地或替代地,头部组件70可以包括控制器,诸如,如参考图1描述的控制器28。下文将参考图3A到图3F进一步详细地描述头部组件70。
电子组件66可以被配置成将数据、电力和/或控制信号分配到系统40的各个部分。电子组件66可以包括被配置成耦接系统40的各个部件的一个或多个连接器76、78。在一些配置中,电子组件66可以是USB集线器。
图3A到图3D示出总体用70表示的头部组件的示例实施例的立体图。图3E和图3F示出头部组件70,其中省略了一些部分以示出头部组件70的其他细节。如图所示,头部组件70可以光学耦接,以从接口组件80接收电磁辐射和/或将电磁辐射传输到接口组件80。具体地,头部组件70可以包括耦接到接口组件80的物镜102(例如,见图3E和图3F)。物镜102可以包括被配置成传送、引导、校准和/或聚焦在头部组件70与接口组件80之间行进的电磁辐射的光学器件。例如如图3F所示,物镜102可以光学耦接到光多路复用器104。光多路复用器104可以被配置成分配行进穿过头部组件70和/或系统40的其他部分的电磁辐射。附加地或替代地,光多路复用器104可以被配置成传送、引导、校准和/或聚焦行进穿过头部组件70和/或系统40的其他部分的电磁辐射。
头部组件70可以包括传感器106,所述传感器被配置成检测所接收的电磁辐射的特性,诸如,能量水平、波长或其他特性(例如,如上文参考系统10所述)。所接收的辐射的特性可以用来确定样品的特性。在一些配置中,传感器106可以是被配置成获取样品的图像的图像传感器(例如,彩色相机或单色相机)。光学组件108可以光学耦接在光多路复用器104与传感器106之间。光学组件108可以被配置成传送、引导、校准和/或聚焦在光多路复用器104与传感器106之间行进的电磁辐射。传感器106可以包括被配置成在传感器106与头部组件70的其他部分之间传输数据、电力和/或控制信号的第一连接器110和/或第二连接器112。
头部组件70可以被配置成使得头部组件70的部分可以相对于接口组件80移动。例如,在一些配置中,头部组件70可以使至少物镜102相对于接口组件80移动。在一些配置中,头部组件70可以被配置成在三个移动方向上(线性、非线性、角向等)移动头部组件70的部分,例如,沿着三个轴X、Y和Z。在操作中,头部组件70的部分(诸如,物镜102)的移动可以有助于聚焦和/或扫描样品。
例如如图3E所示,头部组件70可以包括一个或多个电机或致动器160、170、180。致动器160、170、180中的每个可以耦接到对应的滑动件162、172、172,所述滑动件被配置成准许头部组件70的部分(例如,物镜102)相对于接口组件80移动。在所示配置中,每个致动器160、170、180和滑动件162、172、172对应于移动方向X、Y和Z。在未示出的配置中,头部组件70可以包括更少或更多的移动方向,和/或此类方向可以彼此正交或可彼此不正交。致动器160、170、180中的每个可以包括对应的连接器164、174和184。连接器164、174、184可以被配置成将致动器160、170、180耦接到头部组件70的其他部分。连接器164、174、184可以是被配置成传输数据、电力和/或控制信号的电子连接器。连接器164、174、184可以传输电力和/或控制信号来驱动和/或操作致动器160、170、180,以相对于接口组件80来移动头部组件70的部分。头部组件70可以包括止动器,所述止动器与每个移动方向对应,以限制头部组件70的部分相对于接口组件80的移动。
在所示配置中,头部组件70的部分在三个线性移动方向上致动。在其他配置中,头部组件70可以在任何合适的移动方向上致动,并且此类移动方向可以不是线性的(例如,旋转、角向、非线性等)。在一些配置中,头部组件70可以包括镜子,可以旋转和/或致动所述镜子以使光束偏转,而不是移动头部组件70的其他部分。
头部组件70可以包括电子组件114,所述电子组件具有被配置成控制系统10的至少一部分的操作的控制器。电子组件114可以被配置成将电力和/或控制信号分配到头部组件70的其他部件。电子组件114可以被配置成从头部组件70的其他部件(诸如,传感器106)接收数据信号。
具体地,电子组件114可以包括一个或多个连接器116,所述连接器被配置成将电子组件114耦接到头部组件70的其他部分。连接器116可以是被配置成传输数据、电力和/或控制信号的电子连接器。连接器116可以耦接到头部组件70的其他部分,诸如,传感器106、致动器160、170、180和/或其他部件。附加地或替代地,连接器116可以耦接到系统40的其他部分。
电子组件114可以包括处理器,所述处理器执行存储在存储器中的指令。如图所示,电子组件114可以合并到头部组件70中。在其他配置中,电子组件114可以是头部组件70外部的单独部件。例如,头部组件70可以由耦接到头部组件70的计算机系统控制和/或操作。电子组件114可以包括控制头部组件70的操作的可执行指令。例如,电子组件114可以包括在执行时导致头部组件70分析和/或扫描一个或多个样品的指令。
头部组件70可以包括电子组件126,在一些配置中,所述电子组件可以是被配置成管理头部组件70的部分的温度的温度管理组件。例如,电子组件126可以被配置成冷却头部组件70的部分。电子组件126可以包括珀尔帖(Peltier)装置、珀尔帖热泵、固态制冷器和/或热电冷却器。电子组件126可以包括控制器,所述控制器被配置成通过控制珀尔帖装置、珀尔帖热泵、固态制冷器和/或热电冷却器的操作来管理头部组件70的部分的温度。
例如如图3F所示,头部组件70可以包括被配置成发出辐射以分析样品的发射器132。发射器132可以发出任何合适的电磁辐射,以分析和/或处理样品。例如,发射器132可以发出可见光、紫外光、X射线、红外线或任何其他合适的辐射。在一些配置中,发射器132可以是激光器或二极管。在一些配置中,发射器132可以是拉曼激光源。如图所示,发射器132可以是光学耦接到头部组件70的其他部分的自由空间。发射器132可以与光多路复用器104光学耦接。在此类配置中,光多路复用器104可以被配置成传送、引导、校准和/或聚焦来自发射器132的电磁辐射。例如,光多路复用器104和/或其他光学部件可以被配置成将来自发射器132的辐射例如通过窗口84引导到样品。
除了发射器132之外或作为替代,头部组件70可以包括光学接口128,所述光学接口被配置成将头部组件70光学耦接到系统40的其他部件。例如,光学接口128可以将头部组件70耦接到发射器,诸如,如上文参考图2C和图2E描述的发射器组件62。光学接口128可以经由例如光缆(未示出)将头部组件70光学耦接到发射器组件62。发射器组件62可以被配置成将电磁辐射传输到头部组件70。在此类配置中,光多路复用器104可以被配置成传送、引导、校准和/或聚焦来自发射器组件62的电磁辐射。例如,光多路复用器104可以被配置成将来自发射器组件62的辐射引导到样品。
为了说明,系统40包括多个发射器,诸如,发射器132和/或发射器组件62。在其他实施方式中,系统40可以包括发射器132或发射器组件62,而不是这两者。当某些类型的双发射器可能不必要或不需要时,可以实施此类配置。
头部组件70可以包括第二光学接口130,所述第二光学接口被配置成将头部组件70光学耦接到系统40的其他部件。例如,光学接口130可以将头部组件70耦接到检测器,例如,如上文参考图2C和图2E示出和描述的检测器组件64。光学接口130可以经由例如光缆(未示出)将头部组件70光学耦接到检测器组件64。检测器组件64可以被配置成从头部组件70接收辐射,以获取有关样品的信息。在此类配置中,光多路复用器104可以被配置成将电磁辐射传送、引导、校准和/或聚焦到检测器组件64。例如,光多路复用器104可以被配置成将来自样品的辐射分配到检测器组件64。
头部组件70可以包括被配置成支承、包围和/或将头部组件70的部分耦接到彼此的一个或多个支承构件134、136、138、140。支承构件134、136、138、140的配置可以准许头部组件70的部分在X、Y和Z方向上移动。附加地或替代地,支承构件134、136、138、140的配置可以限制头部组件70的部分在X、Y和Z方向上的运动范围。
头部组件70可以包括被配置成促进冷却头部组件70的部分的一个或多个散热器120、122、124。在一些配置中,散热器120、122、124可以被配置成冷却头部组件70的具体部件。例如,在所示配置中,散热器120被配置成冷却发射器132、散热器122被配置成冷却传感器106,并且散热器124被配置成冷却电子组件126或头部组件70的其他部分。在其他配置中,头部组件70可以包括更多或更少的散热器;散热器120、122、124可以采用其他方式配置;或者可以完全省略。附加地或替代地,头部组件70的部件的温度可以由其他温度控制系统和/或机构管理。
在一些配置中,头部组件70可以包括任何合适的方面,如参考图1的系统10所述。
图4A和图4B进一步详细地示出总体用80表示的接口组件的一个示例实施方式。接口组件80可以被配置成与系统40的其他部分接合,诸如,头部组件70和/或下文将进一步详细描述的系统40的其他部件。如图所示,接口组件80的主体82限定孔口86,所述孔口至少部分延伸穿过接口组件80。孔口86可以被配置成(例如,将形状和/或尺寸设置为)准许电磁辐射穿过接口组件80的至少一部分行进到窗口84。窗口84可以是至少部分透明或半透明的,和/或可以被配置成传送、引导、校准和/或聚焦行进穿过接口组件80的光。
例如如图4B所示,接口组件80的主体82可以限定接收器88,其中光电子组件90定位于所述接收器中。下文将参考图5A到图5B进一步详细地描述光电子组件90。光电子组件90可以可移除地或不可移除地紧固到接收器88内部的接口组件80的主体82。光电子组件90可以包括主体92和耦接到主体92的连接器94。在一些配置中,主体92可以是电子板,诸如,印刷电路板(PCB)。连接器94可以被配置成将光电子组件90耦接到系统40的其他部分。主体92可以包括开口,所述开口进一步限定接口组件80的孔口86。
转到图5A和图5B,将进一步详细地描述光电子组件90。如图所示,光电子组件90可以包括位于孔口86周围的一个或多个发射器96。一个或多个偏振器98可以位于每个发射器96与孔口86之间。发射器96可以被配置成发出可见光、紫外光、X射线、红外线或任何其他合适的辐射。发射器96可以是任何合适的电磁辐射源。在一些配置中,发射器96可以是激光器或二极管。在一些配置中,光电子组件90可以包括多个发射器96,并且发射器96中的一个或多个可以被配置成输出彼此具有不同特性的电磁辐射。发射器96可以由任何合适的电耦接件电耦接到连接器94。例如,发射器96可以由印刷在主体92上或延伸穿过主体92的导电迹线电耦接到连接器94。连接器94可以耦接到系统40的其他部分。连接器94可以准许将电力和/或控制信号传输到发射器96。连接器94也可以准许将反馈和/或数据从光电子组件90传输到系统40的其他部分。
例如如图5A所示,导热材料99可以耦接到主体92。导热材料99可以被配置成有助于管理光电子组件90和/或接口组件80的温度。例如,导热材料99可以准许从光电子组件90和/或接口组件80的部分驱散热量。具体地,在发射器96的操作期间生成的热量可以通过导热材料99传导,并且可以从发射器96中驱散。附加地或替代地,导热材料99可以从偏振器98和/或接口组件80的其他部分驱散热量。在一些配置中,导热材料99可以是铜,或者可以至少部分包括铜。
图5C示出具有光电子组件90的接口组件80的截面图。在操作中,样品可以定位在窗口84之上并且头部组件70可以被致动以分析和/或处理样品。在一些配置中,窗口84可以与主体82密封,使得物质可无法在窗口84与主体82之间在的它们接口处行进。例如,接口组件80可以包括窗口84与主体82之间的密封件,诸如,O形环。窗口84和/或孔口86可以准许光行进穿过接口组件80,例如,在样品与头部组件70的物镜102之间行进。光电子组件90可以耦接到主体82,使得头部组件70的物镜102与光电子组件90相距指定距离或指定范围的距离。
图6A到图6C示出具有不同示例配置以处理不同类型的样品和/或借助不同方法或技术的系统40。图6A示出具有装置200的系统40,所述装置200被配置成分析位于样品托盘中的一个或多个样品。图6B示出具有装置300的系统40,所述装置300被配置成分析样品的层,诸如,药丸、药片、胶囊、药物、丸药和/或其他物质。图6C示出具有装置400的系统40,所述装置400被配置成分析粒子样品,诸如,粉末、颗粒和/或其他物质。系统40还可以被配置成分析流体样品,诸如,液体、凝胶、气体和/或其他物质,例如,如下文参考图18A到图18F进一步详细地描述。在此类配置中,系统40可以包括适于接收、传送、处理和/或分析液体、凝胶、气体和/或其他物质的接口组件80。
如上文所述,系统40可以是模块化的,以准许系统40被配置成分析或处理不同类型的样品。附加地或替代地,系统40可以是模块化的,以准许系统40被配置成通过一种或多种不同的方法或技术来分析或处理样品。具体地讲,接口组件80可以与模块化部件和/或装置接合。模块化部件和/或装置可以被配置成在窗口84上处理、准备和/或传送分析物或样品,以便由系统40分析。模块化部件和/或装置可以包括适合由具体方法或过程来处理具体类型的样品或分析样品的配置。附加地或替代地,模块化部件和/或装置可以被配置成在样品被分析之前或之后或者在这两种情况下处理样品。例如,模块化部件和/或装置可以准备待由系统40分析的样品。在另一示例中,模块化部件和/或装置可以在样品被分析之后将样品分类和/或分开,例如,基于在样品被分析时获取的信息。
转到图7A至图7D,将进一步详细地描述装置200。图7A示出装置200的立体图。如图所示,装置200可以包括被配置成接收样品托盘204的托盘保持器208。样品托盘204可以包括被配置成接收样品的一个或多个孔(well)206。样品托盘204可以被配置成准许电磁辐射穿过样品托盘204行进到位于孔206内部的样品。例如,样品托盘204的至少一部分可以至少部分透明或半透明。在所示配置中,样品托盘204包括九十六(96)个孔206,但为清晰起见,图中只标记出一个。在一些配置中,托盘保持器208可以接收具有标准化配置(例如,形状、尺寸、孔的数量等)的样品托盘。
样品托盘204可以可移除地定位于托盘保持器208的内部,因此一个或多个样品可以由系统40分析。在所示配置中,装置200被配置成沿着两个轴C和D移动样品托盘204。装置200可以沿着轴C和D移动样品托盘204,以可以分析每一个孔206,如下文将进一步详细地描述。在其他配置中,装置200可以被配置成沿着比两个轴C和D更多或更少的轴移动样品托盘204,并且此类轴可以彼此正交或可彼此不正交。
装置200可以包括包围装置200的至少一部分的外壳202。托盘保持器208可以耦接到第一构件214或者与之整体地形成,所述第一构件可以被配置成相对于外壳202沿着轴C移动。第一构件214可以移动地和/或滑动地耦接到第二构件216,所述第二构件可以被配置成相对于外壳202沿着轴D移动。第一构件214和第二构件216的配置可以准许样品托盘204沿着轴C和D中的一个或两个轴移动。
图7B示出装置200的立体图,其中未示出外壳202。例如如图7B所示,装置200可以包括一个或多个线性致动器或电机260、270。如果电机260、270是旋转电机,那么每个电机260、270可以耦接到配置成将旋转运动转换成线性运动的对应导螺杆262、272。如果电机260、270被配置成传递线性运动,那么导螺杆262、272可以是轴、耦接构件和/或一起省略。如图所示,导螺杆272可以耦接到第一构件214,使得电机270可以沿着轴C驱动第一构件214。导螺杆262可以耦接到第二构件216,使得电机260可以沿着轴D驱动第二构件216。
装置200可以包括具有一个或多个连接器212的电子组件210。电子组件210可以包括被配置成控制装置200的至少一部分的操作的控制器。连接器212可以是被配置成传输数据、电力、反馈和/或控制信号的电子连接器。在一些配置中,连接器212可以耦接到系统40的连接器46和/或连接器48。电子组件210可以包括电耦接到电机260、270的对应连接器(未示出)的连接器。电子组件210可以被配置成将电力和/或控制信号分配到装置200的其他部件,诸如,电机260、270。电子组件210可以被配置成从电机260、270接收数据信号和/或反馈。电子组件210可以被配置成从系统40的其他部分接收电力和/或控制信号,和/或可以将此类电力和/或控制信号分配到装置200的部分。
装置200可以包括与每个移动轴对应的止动器,以限制装置200的部分的移动,诸如,第一构件214、第二构件216、托盘保持器208和/或样品托盘204。
电子组件210可以包括处理器,所述处理器执行存储在存储器中的指令。如图所示,电子组件210可以合并到装置200中。在其他配置中,电子组件210可以定位成装置200外部的单独部件。例如,装置200可以由耦接到装置200的计算机系统控制和/或操作。电子组件210可以包括控制装置200的操作的可执行指令。例如,电子组件210可以包括这样的指令,该指令在被执行时导致装置200移动托盘保持器208和/或样品托盘204,以分析和/或扫描位于孔206内部的一个或多个样品。在一些配置中,可以单独地分析和/或扫描样品。在其他配置中,可以同时分析多于一个孔206内部的样品。
图7C示出仰视立体图,并且图7D示出装置200的俯视图。如图所示,装置200可以耦接到物镜,诸如,头部组件70的物镜102。物镜102可以包括关于头部组件70的物镜102描述的特征中的任一个,和/或可以适于与装置200一起操作。如图所示,当装置200被包括在系统40中时,可以省略接口组件(诸如,接口组件80),并且装置200可以直接光学耦接到头部组件70的物镜102。在其他配置中,物镜102与装置200之间可以包括接口组件,诸如,接口组件80。
物镜102可以被配置成分析和/或处理样品托盘204的孔206中的样品。具体地,物镜102可以被配置成传输和/或接收在头部组件70与位于样品托盘204的孔206内部的样品之间行进的电磁辐射。样品托盘204可以相对于物镜102在C和/或D方向上移动,以改变正在扫描和/或分析的样品托盘204的孔206。附加地或替代地,样品托盘204在C和/或D方向上的移动可以有助于通过头部组件70对样品的扫描和/或分析。
除了样品托盘204的移动之外或作为替代,物镜102可以由头部组件70在Z和/或X方向(例如,见图3C)上移动,以扫描和/或分析样品托盘204的一个或多个孔206内部的样品。物镜102可以由头部组件70在Y方向(例如,见图3C)上移动,以聚焦在头部组件70与位于孔206内部的样品之间行进的电磁辐射。
在一些配置中,装置200可以包括覆盖装置200的至少一部分的壳体(未示出)。壳体可以包括打开位置和关闭位置。在关闭位置,壳体可以将装置200与系统40外部的电磁辐射至少部分或完全地隔离。例如,壳体可以阻挡系统40外部的光。
在其他配置中,装置200可以包括被配置成发出辐射的一个或多个发射器,所述辐射入射样品托盘204和/或孔206中的样品。例如,发射器可以被包括在壳体和/或托盘保持器208中。附加地或替代地,发射器可以耦接到物镜102周围和/或位于物镜102周围。发射器可以包括本公开中描述的任一发射器的任何适当方面。
在其他配置中,装置200可以是环境控制的。例如,可以控制样品托盘204和/或孔206中的样品周围的温度、压力和/或其他特性。此类配置可以用来分析有机质(例如,细胞、蛋白质等),而不损坏分析物。
关注图8A到图8J和图9A到图9E,将进一步详细地描述装置300。图8A和图8B是用于对分析物的层进行分析的装置300的立体图。如图所示,装置可以包括包围装置300的至少一部分的外壳302。被配置成准许接近外壳302的内部的门304位于装置300的一部分之上。过滤装置700可以耦接到装置300。将参考图10A到图10F进一步详细地描述过滤装置700。
如图8B所示,装置300可以包括各种连接器344、346a、346b和348。连接器344、346a、346b和348可以将外壳302内部的装置300的部分连接到系统40的其他部分。连接器344可以是被配置成连接到例如真空管线、流体管线和/或气体管线的流体连接器。连接器344可以准许气态流体从装置300中排出和/或引导到装置300中。连接器346a、346b和348可以是被配置成传输数据、电力和/或控制信号的电子连接器。在一些配置中,连接器346a、346b中的一个可以耦接到系统40的对应连接器46,和/或连接器348可以耦接到系统40的对应连接器48。
在一些配置中,连接器346a、346b中的一个可以将装置300耦接到系统40的其他部件,以使其他部件与装置300同步。例如,装置300可以经由缆线和连接器346a耦接到真空。真空也可以经由流体连接器344而流体耦接到装置300。装置300可以通过经由缆线和连接器346a将电力和/或控制信号传输到真空来操作真空。具体地,装置300可以激活真空,以在装置300操作时经由流体连接器344来移除材料。系统40可以被配置成使真空的操作与装置300的操作同步,例如,通过在需要移除材料时定期地激活真空来实现。
图8C示出装置300,其中门304由虚线表示,以准许观察装置300的内部的一部分。如图所示,装置可以包括将装置300内部的部分分开的内部屏障310。门304和内部屏障310可以限定装置300的用户可接近的一部分。装置的可接近部分可以准许用户操作装置300。
如图所示,门304可以经由铰接件306而铰接到外壳。铰接件306可以准许门304相对于外壳302侧向地旋转打开。当门304打开时装置300的用户可接近的部分可以包括芯轴子组件320、刮削子组件330以及接口组件80的至少一部分。具体地,如图所示,当门304处于打开位置时,用户可以利用窗口84和主体82的顶部部分接近接口组件80的一部分。
在所示配置中,装置300被配置成沿着两个轴M和N移动芯轴子组件320。例如,装置包括参考图8G和图8H进一步详细地描述的致动子组件380。芯轴子组件320可以包括芯轴322,所述芯轴被配置成保持分析物,诸如,药丸、药片、胶囊、药物、丸药和/或其他物质。装置300可以被配置成在移动方向M和N上移动芯轴子组件320,以对分析物进行分析和/或处理。在操作中,装置300可以通过刮削子组件330来刮削分析物的部分,以暴露分析物的表面。分析物的暴露表面可以由头部组件70经由接口组件80定位于窗口84之上,以对分析物进行分析和/或处理。将参考图9A至图9E进一步详细地描述装置300的操作的方面。
内部屏障310可以包括被分隔构件390堵塞的通道。所述通道可以准许芯轴子组件320在移动方向M和N上移动。分隔构件390可以彼此可移动地互锁,以在芯轴子组件320移动时防止材料穿过装置300的可接近部分到达内部部分,反之亦然。
装置300可以包括被配置成检测门304处于打开位置还是关闭位置的检测器308a和308b。检测器308a和308b可以是被配置成在门304打开时禁止系统40的部分进行操作的互锁机构。例如,互锁机构可以禁用外壳42内部的接口组件80和/或发射器组件62的发射器,诸如,发射器96。在另一示例中,互锁机构可以禁止芯轴子组件320移动。例如,互锁机构可以禁止芯轴子组件320沿着M和N轴移动。
图8D到图8F示出装置300,其中未示出外壳302、门304和内部屏障310,以准许观察装置300的内部。如图所示,芯轴子组件320可以包括被配置成可移动地固定和/或保持芯轴322的芯轴保持器324和芯轴夹326。
芯轴322可以被配置成保持分析物(例如,见图7J和图8A到图8E所示的分析物350),诸如,药丸、药片、胶囊、药物、丸药和/或其他物质。分析物可以可移除地或不可移除地固定到芯轴322。例如,分析物可以粘附和/或胶合到芯轴322。在另一示例中,分析物可以机械地固定和/或紧固到芯轴322。在一些配置中,芯轴322可以包括接收器,所述接收器的尺寸和形状设置成接收和/或固定具有特定尺寸、尺寸范围和/或形状的分析物。芯轴322可以被配置成保持不同形状和大小的分析物。在一些方面,芯轴322可以普遍适合落入特性范围内的很多类型的分析物。在一些配置中,芯轴322可以包括有助于将分析物固定到芯轴322的保持构件。保持构件的示例包括脊部、突出部、纹理表面或者有助于将分析物固定到芯轴322的其他结构。
在一些配置中,芯轴322可以由例如注射模制的塑料形成。芯轴322可以是一次性的和/或可消耗的。在芯轴322是一次性的和/或可消耗的一些配置中,刮削过程可以刮削分析物与芯轴322的部分。
刮削子组件330可以包括限定腔室的外壳334和一个或多个刮削构件332。刮削构件332可以是被配置成刮削由芯轴322保持的分析物(诸如,药丸、药片、胶囊、药物、丸药和/或其他物质)的表面和/或边缘。刮削构件332的大小和形状可设置成移除分析物的层,以便暴露分析物的下层表面。如图所示,刮削子组件330的外壳334可以包括进入刮削构件332之间的腔室的开口。所述开口可以定位于刮削构件332之间,以准许分析物的被刮削层的至少部分的残留物进入腔室。在一些配置中,刮削构件332可以由不锈钢或另一合适的材料形成。
外壳334可以被配置成可移除地和/或不可移除地固定和/或保持刮削构件332。刮削构件332可以可移除地或不可移除地固定到外壳334。例如,刮削构件332可以粘附和/或胶合到外壳334。在另一示例中,刮削构件332可以机械地固定和/或紧固到外壳334。在一些配置中,外壳334可以包括尺寸和形状设置成接收和/或固定刮削构件332的接收器。在一些配置中,外壳334可以由例如注射模制的塑料形成。刮削子组件330可以是一次性的和/或可消耗的。
装置300可以包括流体导管336,所述流体导管将刮削子组件330流体耦接到过滤装置700。流体导管336可以被配置成准许气态流体从由外壳334限定的腔室中排出。流体导管312可以将连接器344和过滤装置700流体耦接。当连接器344连接到真空管线或真空装置时,物质可以经由过滤装置700从由外壳334限定的腔室中排出。在此类配置中,过滤装置700可以移除行进穿过过滤装置700并且经由连接器344离开的物质的至少一部分。例如,被移除的物质可以包括固体或微粒。此类配置可以降低或消除排出的物质对真空管线或真空装置的污染,因为排出的物质被过滤装置700移除。在一些配置中,排出的物质可以包括由削去或刮削分析物所造成的固体或微粒。
在操作中,通过刮削构件332从分析物中刮削下来的物质和/或粒子可以行进到由外壳334限定的腔室中。所述物质和/或粒子随后可以由连接到第一连接器344的真空管线经由流体导管336、过滤装置700和流体导管312排出。
在刮削子组件330是一次性的配置中,可以不包括流体导管312、336和/或过滤装置700。在此类配置中,由刮削构件332从分析物中刮削下来的物质和/或粒子可以行进到由外壳334限定的腔室中。所述物质和/或粒子随后可以与一次性刮削子组件330一起处置。在其他配置中,刮削子组件330和过滤装置700两者都可以是一次性的。在此类配置中,由刮削构件332从分析物中刮削下来的物质和/或粒子可以收集在过滤装置700中。所述物质和/或粒子随后可以与一次性过滤装置700和/或一次性刮削子组件330一起处置。
图8G和图8H示出包括致动子组件380的装置300的一部分。如上文所述,装置300包括被配置成沿着两个轴M和N来移动芯轴子组件320的致动子组件380。如图所示,装置300可以包括一个或多个线性致动器或电机360、370。如果电机360、370是旋转电机,那么每个电机360、370可以耦接到被配置成将旋转运动转换成线性运动的对应导螺杆362、372。如果电机360、370被配置成传递线性运动,那么导螺杆362、372可以是轴、耦接构件和/或完全省略。导螺杆362、372可以耦接到对应的消隙构件364、374。
如图所示,导螺杆362可以耦接到座架子组件366的第一构件368。导螺杆362可以被配置成使得电机360可以沿着轴N驱动第一构件368。例如如图8F所示,座架子组件366的第一构件368可以由滑动件382移动地和/或滑动地耦接到装置300,所述滑动件被配置成准许第一构件368沿着轴N移动。
转到图8H,将进一步详细地描述致动子组件380和座架子组件366的附加细节。座架子组件366可以包括第二构件378,所述第二构件被配置成相对于第一构件368沿着轴M移动。具体地,第二构件378可以由滑动件384移动地和/或滑动地耦接到第一构件368,所述滑动件被配置成准许第二构件378沿着轴M移动。导螺杆372可以耦接到第二构件378,使得电机370可以沿着轴M驱动第二构件378。例如如图8E所示,芯轴子组件320可以耦接到第二构件378。第一构件368和第二构件378的配置可以准许芯轴子组件320沿着轴M和N中的一个或两个轴移动。
尽管所示装置300被配置成沿着两个移动方向M和N来移动芯轴子组件320,但也预期其他配置。例如,装置300可以被配置成沿着多于或少于两个移动方向M和N来移动芯轴子组件320。如图所示,尽管移动方向M和N沿着彼此正交的轴可以是线性的,但在一些配置中,移动方向可以不彼此正交。此外,移动方向M和N可以是非线性的,例如,成角度或成弓形。
例如如图8D到图8F所示,装置300可以包括具有一个或多个连接器316的电子组件314。电子组件314可以包括被配置成控制装置300的至少一部分的操作的控制器。连接器316可以是被配置成传输数据、电力、反馈和/或控制信号的电子连接器。在一些配置中,连接器316可以耦接到连接器348,以便耦接到系统40的其他部分。电子组件314可以包括电耦接到电机360、370的对应连接器的连接器。电子组件314可以被配置成将电力和/或控制信号分配到装置300的其他部件,诸如,电机360、370。电子组件314可以被配置成从电机360、370接收数据信号和/或反馈。电子组件314可以被配置成从系统40的其他部分接收电力和/或控制信号,和/或可以将此类电力和/或控制信号分配到装置300的部分。电子组件314可以被配置成操作装置300的门304(例如,见图8A和图8B)的互锁。在一些配置中,电子组件314可以操作和/或控制系统40的其他部分,例如,流体地并且电耦接到装置300而且被配置成移动或排出物质的真空。
转到图8I,将进一步详细地描述分隔构件390。如图所示,装置300可以包括互锁的分隔构件390a到390m。每个分隔构件390a到390m可以移动地定位在通道392中,所述通道准许分隔构件390a到390m沿着N方向滑动。每个分隔构件390a到390m也可以包括互锁特征,诸如,准许分隔构件390a到390m与相邻的分隔构件390a到390m互锁的唇部或突出部。分隔构件390g中的一个可以耦接到芯轴子组件320并且与芯轴子组件320一起移动。分隔构件390a到390m可以被配置成使得分隔构件390g可以沿着M方向以及N方向移动。在芯轴子组件320移动时,芯轴子组件320或分隔构件390g可以使相邻的分隔构件390f和/或390h移位,从而准许芯轴子组件320在移动的同时保持装置300的部分之间分开。
关注图8I到图8J和图9A到图9E,将进一步详细地描述由装置300对分析物进行的分析和/或处理。图8I进一步详细地示出接口组件80、芯轴子组件320和刮削子组件330。图8J示出可以由芯轴子组件320的芯轴322(图8J中未示出)保持的分析物350。图9A到图9E示出分析物350的侧视图。
如图8I所示,芯轴子组件320可以定位成使得分析物350至少部分抵靠刮削构件332定位。带有分析物350的芯轴子组件320随后可以在N方向上移动,并且在N方向上抵靠刮削构件332来移动分析物350。
图9A进一步详细地示出分析物350。如上所述,分析物350可以是药丸、药片、胶囊、药物、丸药和/或其他物质。如图9B所示,分析物350可以相对于刮削构件332a和/或332b移动,以刮削掉分析物350的部分,以便暴露被刮削的表面352。如图所示,刮削构件332a、332b中的每个可以移除分析物350的一部分。因此,刮削构件332a、332b可以逐步地移除分析物350的部分,以暴露被刮削的表面352。
刮削构件332a、332b可以表示刮削子组件330的两个刮削构件332。如箭头N所示,分析物350和/或刮削构件332a、332b中的一个或两个可以相对于彼此移动,以对分析物350进行刮削。在例如图8G到图8I所示的配置中,只有分析物350相对于固定的刮削构件332移动,然而,可以实施其他配置。
随着分析物350继续由刮削构件332a、332b刮削,从分析物350中刮削掉的部分可以形成穿过刮削构件332a、332b之间的开口行进到由外壳334限定的腔室中(例如,见图8J)的粒子或部分。图9C示出分析物350,其中一部分被刮削掉而暴露整个被刮削表面352。
例如回到图8I,在分析物350的一部分被刮削之后,芯轴子组件320可以在M方向上远离刮削子组件330移动,以使分析物350与刮削子组件330脱离。芯轴子组件320随后可以在N方向上朝向接口组件80移动分析物350,并且将分析物350定位在窗口84之上。芯轴子组件320随后可以在M方向上朝向窗口84移动,以抵靠窗口84定位分析物350或将分析物定位在合适的距离(和/或距离范围)内,以由例如头部组件70分析和/或处理分析物350的被刮削表面352。
例如如图9C所示,分析物350的被刮削表面352可以由头部组件70分析和/或处理。对被刮削表面352进行分析和/或处理可以包括:头部组件70将电磁辐射朝向被刮削表面352引导和/或从被刮削表面352接收电磁辐射,以获取关于分析物350的特性的信息。
例如回到图8I,在由头部组件70分析和/或处理被刮削表面352之后,芯轴子组件320可以在M方向上远离头部组件70移动。芯轴子组件320随后可以在N方向上朝向刮削子组件330移动分析物350,并且将分析物350定位在刮削子组件330的刮削构件332之上。芯轴子组件320随后可以在M方向上朝向刮削子组件330移动分析物350,并且抵靠刮削构件332中的至少一个定位分析物350。芯轴子组件320随后可以再一次在N方向上抵靠刮削构件332来移动分析物350,以从分析物350刮削另一部分,以暴露另一被刮削表面。
转到图9D,针对分析物350的多个层358a到358n,刮削分析物350的一部分和对被刮削的表面进行分析和/或处理的过程可以继续。装置300可以被配置成使得层358a到358n中的每个可以包括指定的尺寸和/或尺寸范围,例如,厚度和/或高度。
在一些方面,被移除的层的尺寸可以取决于分析物350的特性,诸如,分析物350或分析物350的部分的硬度。附加地或替代地,被移除的层的尺寸可以取决于刮削构件332的特性,诸如,锋利度或硬度,或者施加在刮削构件332与分析物350之间的力或压力。
层358a到358n的尺寸可以取决于装置300的各种特性,诸如,其配置和/或操作。例如,层358a到358n的尺寸可以至少部分地取决于刮削构件332的配置,诸如,刮削构件332的数量、刮削构件332中的一个或多个的形状、尺寸、锋利度和/或硬度。在另一示例中,层358a到358n的尺寸可以至少部分取决于由分析物350施加在一个或多个刮削构件332上的力的量,反之亦然。层358a到358n的尺寸可以至少部分取决于由芯轴子组件320施加的力的量。附加地或替代地,层358a到358n的尺寸可以取决于分析物350的各种特性,诸如,硬度。
在一些配置中,在表面被分析之前,可以刮削掉层358a到358n中的一个以上的层。在此类配置中,并不是每个层358a到358n的每个表面都可以被分析。在一些配置中,只有在从分析物350中刮削掉一定量的材料之后才能分析表面。
在一些配置中,层358a到358n可以包括下列至少一个尺寸:介于零(0)与一百(100)微米之间;介于二(2)与五十(50)微米之间;和/或介于跨过零(0)与一百(100)微米的任何值范围之间。在一些配置中,层358a到358n可以包括下列至少一个尺寸:介于零(0)与一百(100)微米之间;介于二(2)与五十(50)微米之间;和/或介于跨过零(0)与一百(100)微米的任何值范围之间。
在一些配置中,可以使用自适应算法来实现具有某些尺寸的层358a到358n。例如,层可以是基本上二十(20)微米、五十(50)微米或五百(500)微米。在一些配置中,每个刮削构件332可以移除每个层的一部分,以实现层的指定尺寸。例如,如果层是二十(20)微米,那么每个刮削构件332可以移除二(2)微米,以实现尺寸为基本上二十(20)微米+/-二(2)微米的层。在另一示例中,如果层是五十(50)微米,那么每个刮削构件332可以移除五(5)微米,以实现尺寸为基本上五十(50)微米+/-五(5)微米的层。在又一示例中,针对尺寸为五百(500)微米的相对更大层,刮削构件332可以最初被配置成移除五十(50)微米的材料,并且随着接近五百(500)微米的目标,刮削构件332的配置可以更改成移除五(5)到十(10)微米的材料,以实现尺寸为五百(500)微米+/-二十(20)微米的层。在其他配置中,层358a到358n可以包括更大或更小的尺寸,和/或刮削构件332可以移除其他尺寸的材料。
针对可以由包括装置300的系统40分析和/或处理的一些分析物,分析物可以包括围绕分析物的至少一部分的涂层。例如,一些药物包括由与其余药物不同的物质形成的涂层。转到图8E,在一些情况下,分析物350的部分354a、354b、354c、354d可以包括涂层或其他表面特征。在一些配置中,上文描述的分析物350的分析和/或处理可以有助于获取关于涂层的信息,诸如,其组成和/或尺寸。在其他配置中,可以已知或估计分析物350的涂层的组成和/或尺寸。在此类配置中,分析物350的部分354a、354b、354c、354d中的一些或全部可以在没有由例如头部组件70分析和/或处理的情况下进行刮削。
关注图10A到图10E,将进一步详细地描述过滤装置700。图10A是过滤装置700和刮削子组件330的立体图。图10B是过滤装置700的立体图,未示出刮削子组件330。图10C是过滤装置700的俯视分解图。图10D是过滤装置700的仰视分解图。图10E是过滤装置700和刮削子组件330的侧视截面图。图10F是过滤装置700、刮削子组件330和芯轴子组件320的俯视表示。
如图10A到图10D所示,过滤装置700可以包括围住过滤装置700的至少一部分的外壳702。外壳702可以由过滤装置700的主体部分732、734、736、738限定。如图10A所示,过滤装置700可以耦接到刮削子组件330。过滤装置700可以被配置成分离和/或过滤从由刮削子组件330的外壳334限定的腔室中排出的材料,如下文将进一步详细描述。
如图10A所示,主体部分732可以限定入口722,并且主体部分734和736可以限定出口710。出口710可以耦接到真空源或流体管线,以准许流体和材料经由过滤装置700从刮削子组件330中排出。具体地,出口710可以流体耦接到装置300的流体导管312和连接器344,例如,如图8D到图8F所示。入口722可以准许流体和/或材料从刮削子组件330进入过滤装置700。
材料可以从由外壳334限定的腔室穿过流体导管336并且经由入口722进入过滤装置700。在所示配置中,来自刮削子组件330的材料可以通过由真空源或流体管线驱动的流动流体置换。过滤装置700可以分离和/或过滤穿过过滤装置700的材料中的全部或一些材料,如下文将进一步详细地描述。在此类配置中,穿过出口710的流体可以缺少所述材料,或者可以包括减少的量的所述材料。因此,过滤装置700可以降低和/或防止真空源或流体管线的污染。附加地或替代地,过滤装置700可以防止材料离开过滤装置700和/或污染过滤装置700外部的区域。例如,在一些应用中,由刮削子组件330处理的分析物可以是有害材料,并且过滤装置700可以防止有害材料中的粒子离开并且在过滤装置700的外部造成危害。
在一些配置中,过滤装置700和刮削子组件330可以形成单个组件,所述单个组件可以是过滤叶片筒(filtered blade cartridge)。在此类配置中,过滤装置700和刮削子组件330可以彼此成整体或永久地耦接到彼此。过滤叶片筒可以将从分析物中削下来的材料密封在外壳702的内部。过滤叶片筒可以是一次性组件,或者可以储藏以用于将来的分析。在一些配置中,单个过滤叶片筒可以用于指定数量的分析物,例如,指定量的药丸。在其他配置中,单个过滤叶片筒可以用于指定类型的分析物,例如,具体类型的药丸。在其他配置中,单个过滤叶片筒可以用来基于下列项来处理指定量的分析物:分析物的硬度;刮削子组件330的刮削构件332的锋利度;如果被污染或充满材料的话,在过滤装置700之前可以处理的分析物的量;防止交叉污染;或其任何合适的组合。
耦接构件704可以被配置成将过滤装置700和/或刮削子组件330耦接到装置300。在所示配置中,耦接构件704在主体部分734、736之间延伸穿过外壳702,并且可以紧固到装置300的一部分。耦接构件704可以将过滤装置700保持到装置300,使得出口710与流体导管312对准,例如,如图8D到图8F所示。
在过滤装置700和刮削子组件330是过滤叶片筒的配置中,刮削子组件330可以定位在装置300的通道中,以相对于芯轴子组件320,例如,在方向M和N上对准刮削子组件330。在此类配置中,耦接构件704随后可以固定到装置300,以将过滤叶片筒固定到装置300。
关注图10C到图10F,将进一步详细地描述过滤装置700的内部。尽管在所示配置中,过滤装置700包括四个主体部分732、734、736、738,但过滤装置700可以包括任何合适数量和/或配置的主体部分。如图所示,主体部分732和734可以限定腔室724。可以包括材料的流体可以从刮削子组件330经由入口722行进到腔室724中。主体部分736和738可以限定腔室726。主体部分734可以包括与部分736的开口716对准的开口714。对准的开口714和716可以使腔室724与腔室726流体耦接,使得流体和/或材料可以在腔室724、726之间行进。
主体部分734和736可以限定流体耦接到出口710的出口导管712。出口导管712可以经由限定在主体部分736中的开口718而流体耦接到腔室726。类似地,出口导管712也可以经由限定在主体部分734中的开口720而流体耦接到腔室724。过滤器706可以定位在主体部分732与734之间的腔室724的内部,以挡住开口720。类似地,过滤器708可以定位在主体部分736与738之间的腔室726的内部,以挡住开口718。过滤器706、708可以被配置成准许诸如气体的流体穿过,同时防止粒子和/或固体穿过过滤器706、708。因此,过滤器706、708可以准许流体穿过过滤器706、708经由开口718、720流到出口导管712中,同时分离诸如粒子和/或固体等材料,使得粒子和/或固体被收集在腔室724和/或726中。在所示配置中,过滤器706、708经由卡口座架附件耦接到对应的主体部分736和734,所述卡口座架附件包括垫圈,但其他附件可以用在其他配置中。
在一些配置中,过滤器706、708中的一个或两个可以是:呼吸器过滤器、机械过滤器、高效微粒捕获(HEPA)过滤器、P100级粒子过滤器、或适合所需应用的任何其他过滤器,或其组合。在一些配置中,过滤器706、708中的一个或两个可以被配置成:移除大小大于0.3微米的粒子;过滤至少99.97%的悬浮粒子;过滤至少99%的悬浮粒子;通过拦截、撞击、扩散和/或其他过滤机构进行过滤;或其组合。
在操作中,真空源或流体管线可以耦接到装置300的连接器344,从而通过过滤装置700形成负压力,以从由刮削子组件330的外壳334限定的腔室中排出流体和材料。包括材料的流体可以穿过入口722行进到腔室724中。包括材料的流体的一部分可以从腔室724穿过开口718和720行进到腔室726中。流体中的材料可以由过滤器706、708过滤,并且可以保留在腔室724和/或726中。流体可以穿过过滤器706、708经过开口718、720而流到出口导管712中。流体可以继续穿过出口710并且进入装置300的流体导管312,并且穿过耦接到真空源或流体管线的连接器344。在一些方面,流体可以缺少或基本上缺少固体材料或粒子。
关注图11,将进一步详细地论述对分析物进行分析的方法900。在一些实施方式中,方法900可以由与图8A到图8J和/或图10A到图10F的装置300对应的装置执行。在步骤902处,可以削去分析物的多个层中的第一层,以暴露分析物的第一表面。
在方法900的一些配置中,刮削子组件包括限定腔室的外壳,所述腔室接收从分析物中移除的第一层的至少一部分的残留物,并且方法900可以包括从腔室中排出从分析物中移除的第一层的至少一部分。在一些配置中,从第一层削下来的材料可以落到由外壳限定的腔室中。材料可以收集在由外壳限定的腔室中并且可以被处置或储存。替代地,材料可以从腔室中排出。例如,材料可以由真空或流体管线排出。材料可以移位通过过滤装置,诸如,图10A到图10F的过滤装置700。收集在过滤装置中的材料可以被处置或储存。
在步骤904处,可以将分析物的第一表面定位在高光谱分析子组件的窗口之上。在步骤906处,可以由高光谱分析子组件来扫描分析物的第一表面,以在第一表面附近获取关于分析物的信息。在步骤908处,可以在一个或多个方向上致动保持分析物的芯轴,以抵靠至少一个刮削构件定位分析物。在步骤910处,可以使分析物在至少一个刮削构件上移位,以削去分析物的多个层中的后续层,以便暴露分析物的后续表面。
在步骤914处,在削去后续层之后,可以将分析物的后续表面定位在高光谱分析子组件的窗口之上。在步骤916处,在将后续表面定位在窗口之上之后,可以由高光谱分析子组件来扫描分析物的后续表面,以在后续表面附近获取关于分析物的信息。在步骤918处,可以针对多个层中的每个后续层来重复削去步骤,并且可以针对分析物的每个后续表面来重复定位和扫描的步骤,以在每个后续表面附近获取关于分析物的信息。在步骤920处,可以基于所获取的关于分析物的信息(包括分析物的物理结构和/或化学组成)来生成分析物的三维表示。
在一些配置中,方法900可以包括获取多个层中的一个或多个层的被刮削表面的可见光光谱图片和/或拉曼光谱仪测量值。方法900可以包括处理可见光光谱图片和/或拉曼光谱仪测量值。方法900可以包括处理所获取的有关分析物的数据,以形成分析物的三维视图。方法900可以包括将分析物中的位置和/或定位与诸如可见光成像数据和拉曼测量数据的数据相关联。方法900可以包括形成分析物的复合数据图,所述复合数据图包括可见光成像数据和拉曼测量数据的组合。方法900可以包括处理可见光光谱数据和/或拉曼光谱仪测量数据,以形成分析物的整体视图。
在一些配置中,上文描述的分析物的复合数据图和/或整体视图可以用来手动地或自动地确定装置的特性,诸如,装置的刮削构件的锋利度。
在一些配置中,方法900可以包括传输来自发射器的电磁辐射,以入射分析物的第一表面。方法900可以包括相对于分析物的第一表面在一个或多个移动方向上移动分析子组件的一部分,以扫描分析物的第一表面的至少一部分。方法900可以包括由分析子组件通过窗口从分析物的第一表面接收电磁辐射。方法900可以包括基于从分析物的第一表面接收的电磁辐射来识别分析物的第一表面的成分的至少一个特性。
在一些配置中,装置300可以包括检测器,诸如,麦克风、压力传感器、应变计、力传感器、光学传感器或其他合适的检测器。检测器可以被配置成在刮削过程的至少一部分期间收集信息。例如,麦克风可以检测由分析物350被刮削构件332中的一个或多个刮削而造成的振动和/或声音。所检测的振动和/或声音可以转换成例如表示检测器数据的电子信号。在其他配置中,压力传感器、力传感器、应变计和/或光学传感器可以检测由刮削构件332中的一个或多个刮削的分析物350的特性。电子信号和/或检测器数据可以用来识别以下所列举的一个或多个的特性:分析物350、刮削构件332中的一个或多个、刮削过程和/或系统40的其他特性。
例如,检测器数据可以用来识别芯轴子组件320何时迫使分析物350以超出阈值力的量抵靠刮削子组件330和/或头部组件70。在另一示例中,检测器数据可以用来识别芯轴子组件320何时迫使分析物350抵靠刮削子组件330,使得分析物350与刮削子组件330之间的摩擦过多。分析物350与刮削子组件330之间可以存在过多摩擦,例如,当电机360由于摩擦而无法在N方向上移动芯轴子组件320时,和/或当可能存在损坏电机360的风险时。在又一示例中,检测器数据可以用来识别相对于阈值而言刮削构件332中的一个或多个何时变钝。当它们与分析物350的交互产生振动和/或声音时,刮削构件332可能变钝,其中某些特性表明钝度。检测器可以检测此类振动和/或声音,并且钝度可以经由检测器数据来识别。在又一示例中,检测器数据可以用来基于在刮削构件332中的至少一个与分析物350交互时产生的振动和/或声音来识别分析物350的结构和/或其他特性。
在一些配置中,检测器数据可以由多变量分析进行处理,以检测上述特性和/或情形中的任一个。在一些配置中,检测器数据可以经过处理以检测由检测器所检测到的振动和/或声音的特性的一个或多个指定变化。
在一些配置中,检测器和/或麦克风可以用于对分析物350进行分析。在此类配置中,对分析物350进行分析可以包括获取检测器数据。对分析物350进行分析可以包括处理检测器数据。对分析物350进行分析可以包括将检测器数据与其他数据(诸如,可见光成像数据和/或拉曼测量数据)进行组合。在一些配置中,检测器数据可以与诸如可见光成像数据的其他数据结合使用,以对分析物350进行分析。组合的检测器数据和其他数据可以用来识别以下所列举的一个或多个的特性:分析物350、刮削构件332中的一个或多个、刮削过程和/或系统40的其他特性。
在一些配置中,可以对分析物350进行扫描,以确定从分析物350刮削下来的尺寸,诸如,层358a到358n中的至少一个的尺寸。在其他配置中,可以对分析物350进行扫描,以确定从分析物350刮削下来的材料的体积。在此类配置中,可以测量或估计分析物350的移除增量。分析物350的处理可以基于从扫描分析物350而获取的信息进行适应。基于从扫描分析物350而获取的信息,可以获取和/或估计变量,诸如,分析物尺寸、分析物硬度和/或刮削构件的锋利度。此外,随着分析物350的处理继续,可以随着时间的推移来监测此类变量。分析物350的处理可以动态地控制,以实现针对分析物350的层358a到358n中的每个而移除的具体材料量。例如,刮削构件332施加在分析物350上的力可以基于分析物350的硬度和/或刮削构件332的锋利度进行调整。在另一示例中,随着刮削构件332因使用而变钝,刮削构件332施加在分析物350上的力可以动态地增加,以维持针对分析物350的层358a到358n中的每个移除的具体材料量。在这些和其他配置中,可以选择层358a到358n的指定尺寸,并且可以改变其他处理参数以实现指定尺寸。
在一些配置中,由刮削构件332施加在分析物350上以移除所测量的材料量的力的量可以用来获取和/或估计分析物350的硬度。附加地或替代地,可以针对层358a到358n来获取和/或估计材料移除率,以用于获取和/或估计分析物350的硬度。
转到图12A至图12H,将进一步详细地描述装置400的一个示例实施方式。图12A和图12B是装置400的立体图。如图所示,装置400可以包括彼此耦接的第一主体部分432和第二主体部分434。装置400可以包括被配置成接收待由系统40分析的物质的样品进料器,诸如,料斗402。包围装置400的至少一部分的外壳404可以与料斗402相邻定位在主体部分434之上和/或耦接到主体部分434。
如图所示,料斗402可以定位在主体部分434之上和/或耦接到主体部分434。料斗402可以将物质进到装置400中,以由系统40分析和/或处理。料斗402可以被配置成在物质被分析和/或处理之前保持物质。具体地,料斗402可以限定被配置成保持物质和/或将物质进到装置400中的接收器403。物质可以是粒子样品,诸如粉末、颗粒、微粒、碎片、部分和/或其他物质。在一些配置中,物质可以是颗粒样品和/或物质的药剂微结构混合物。
在其他配置中,装置400可以包括其他合适的样品进料器,而不是料斗402。例如,样品进料器可以是被配置成保持物质的接收器或隔室。在一些配置中,样品进料器可以是准许物质在生产过程中进行分析的导管。样品进料器可以连续或半连续地进给物质。例如,样品进料器可以是准许生成过程中的物质由系统40连续或半连续地分析的导管。
图12B示出包括系统40的接口组件80的装置400。如图所示,装置400可以包括第一连接器406和第二连接器408,所述连接器将装置400的处于外壳404内部的部分连接到系统40的其他部分。连接器406和408可以是被配置成传输数据、电力和/或控制信号的电子连接器。在一些配置中,连接器406可以耦接到系统40的对应连接器46,和/或连接器408可以耦接到系统40的对应连接器48。
装置400可以耦接到接口组件80,以准许头部组件70经由接口组件80来分析和/或处理物质。在一些配置中,装置400可以定位在系统40的外壳42之上,并且经由接口组件80耦接到系统40。例如如图12B所示,接口组件80可以定位在由主体部分432限定的接收器中。接收器的大小和/或形状可以设置成接纳接口组件80。当装置400定位在接口组件80周围时,它可以由外壳42支承(例如,见图6C)。接口组件80可以由任何合适的紧固件、耦接件和/或粘合剂可移除地或不可移除地耦接到装置400。在其他配置中,接口组件80可以与装置400整体地形成。例如,接口组件80可以整体地形成为主体部分432的一部分。
图12C示出装置400,其中未示出料斗402和外壳404。如图所示,装置400可以包括入口410和出口414,所述入口和出口可以定位于主体部分434上。主体部分434可以限定被配置成准许气态或液态流体离开装置400的出口导管416。附加地或替代地,主体部分434可以限定被配置成准许气态或液态流体进入装置400的入口导管412。在一些情况下,气态或液态流体可以包括固体物质和/或粒子。例如,在由包括装置400的系统分析和/或处理之后,经由出口导管416离开装置400的流体可以包括固体物质。
图12D是装置400的立体图,其中部分未示出以说明装置400的方面。图12E示出装置400的俯视图,其中未示出外壳402并且用虚线表示料斗402、入口导管412和出口导管416。例如如图12D和图12E所示,装置400可以包括一个或多个电机或致动器422。在一些配置中,例如,如果致动器422是旋转电机,那么致动器422可以耦接到被配置成将旋转运动转变为线性运动的对应传动构件424,诸如,导螺杆。在其他配置中,致动器422可以是被配置成传递线性运动的线性致动器,并且传动构件424可以是轴、耦接构件和/或完全省略。如图所示,传动构件424可以耦接到梭动件428,使得致动器422可以沿着移动方向S驱动梭动件428。
装置400可以包括具有一个或多个连接器420的电子组件426。连接器426可以是被配置成传输数据、电力、反馈和/或控制信号的电子连接器。在一些配置中,连接器426可以耦接到装置400的其他部分和/或系统40的其他部分。电子组件420可以包括电耦接到致动器422的对应连接器(未示出)的缆线。
电子组件420可以包括被配置成控制装置400的至少一部分的操作的控制器。电子组件420可以被配置成将电力和/或控制信号分配到装置400的其他部件,诸如,致动器422。电子组件420可以被配置成从致动器422接收数据信号和/或反馈。电子组件420可以被配置成从系统40的其他部分接收电力和/或控制信号,和/或可以将此类电力和/或控制信号分配到装置400的部分,诸如,致动器422。在一些配置中,电子组件420可以包括相对于控制器28描述的任何合适方面。
电子组件420可以包括处理器,所述处理器执行存储在存储器中的指令。如图所示,电子组件420可以合并到装置400中。在其他配置中,电子组件420可以定位成装置400外部的单独部件。例如,装置400可以由耦接到装置400的计算机系统控制和/或操作。电子组件420可以包括控制装置400的操作的可执行指令。例如,电子组件420可以包括这样的指令,该指令在被执行时导致装置400移动梭动件428,以分析和/或扫描定位于料斗402中的物质。
电子组件420和/或致动器422可以至少部分地由外壳404包封,其中连接器被配置成在电子组件420、致动器422和/或系统40的其他部分之间传输数据、电力和/或控制信号。
图12F到图12H是耦接到接口组件80并且包括定位于料斗402的接收器403中的物质450的装置400的截面图。物质450可以是粒子样品,诸如,粉末、颗粒、微粒、碎片、部分和/或其他物质。在一些配置中,物质450可以是颗粒样品和/或物质的药剂微结构混合物。
例如如图12F所示,入口导管412可以延伸穿过主体部分434并且与限定在接口组件80和装置400之间的样品室418流体耦接。出口导管416可以延伸穿过主体部分434并且与腔室418流体耦接。入口导管412可以准许气态或液态流体进入腔室418,并且出口导管416可以被配置成准许气态或液态流体离开腔室418。
参考图12F到图12H,将进一步详细地描述料斗402和接收器403的示例实施方式。如图所示,接收器403可以包括定位于第一部分446与第二部分448之间的锥状部444。锥状部444可以被配置成将物质引导到梭动件428的通路438中。第一部分446的大小和形状可以设置成接收物质。锥状部444可以使接收器403变窄,使得第二部分448可以小于第一部分446。例如,第二部分448可以包括小于第一部分446的对应尺寸的一个或多个尺寸。例如如图12F所示,接收器403的第二部分448的大小和/或形状可以设置成对应于梭动件428的通路438。例如,第二部分448可以包括与梭动件428的通路438的对应尺寸基本上相同的一个或多个尺寸。此类配置可以有助于将物质引导到梭动件428的通路438中。
如图12F所示,腔室418可以限定在接口组件80的窗口84与梭动件428之间。具体地,在所示配置中,腔室418至少部分地由窗口84和梭动件428限定。腔室418中的定位于窗口84之上的物质可以经由接口组件80由头部组件70进行分析和/或处理。
腔室418的大小和/或形状可以确定多少物质可以进入腔室418以供分析和/或处理。例如如图12F所示,腔室418可以包括尺寸W,所述尺寸可以有助于确定多少物质可以进入腔室418以供分析和/或处理。尺寸W的大小可以改变,以控制可以进入腔室418的物质的体积。
如图12F中的入口导管412和出口导管416的箭头所示,气态或液态流体可以被引导穿过入口导管412、腔室418和出口导管416,以排出腔室418。例如,流体(例如,空气等)可以经由入口导管412和出口导管416而被引导穿过腔室418,以移除定位于腔室418内部的样品。在另一示例中,流体可以被引导穿过腔室418,以移除不需要的物质,诸如,来自腔室418的污染物。在又一示例中,在出口导管416下游生成的压力差可以通过入口导管412和出口导管416而排出腔室418。在未示出的配置中,入口导管412可以省略,并且腔室418可以经由梭动件428的通路438而被排空。
例如如图12C到图12E所示,梭动件428可以限定通路438,所述通路被配置成准许来自料斗402的物质进入腔室418。转到图12G至图12H,通路438可以包括定位于第一部分466与第二部分468之间的锥状部464。第一部分466的大小和形状可以设置成从料斗402的接收器403接收物质450。例如,通路438的第一部分466的大小和/或形状可以设置成对应于接收器403的第二部分448。例如如图12F所示,通路438的第一部分466可以包括基本上与接收器403的第二部分448的对应尺寸相同的一个或多个尺寸。回到图12G至图12H,通路438的第一部分466可以包括基本上小于接收器403的第二部分448的对应尺寸的一个或多个尺寸。锥状部464可以使通路438变窄,使得第二部分468可以小于第一部分466。例如,第二部分468可以包括小于第一部分466的对应尺寸的一个或多个尺寸。
例如如图12E和图12H所示,在一些配置中,梭动件428的通路438的大小和形状可以设置成与腔室418的大小和形状对应。此类配置可以有助于经由梭动件428的通路438将物质引导到腔室418中。通路438相对于腔室418的一些配置可以准许样品经由通路438进入腔室418,同时有助于将样品和/或分析物中的聚集、离析和/或凝聚最小化。
具体地,通路438的第二部分468的大小和形状可以设置成对应于腔室418。在一些配置中,通路438可以包括与腔室418的一个或多个尺寸对应的一个或多个尺寸。例如,通路438的大小和形状可以设置成包括小于、基本上相同或者大于腔室418的一个或多个尺寸的一个或多个尺寸。在一些配置中,通路438可以包括与腔室418的截面面积对应的截面面积。例如,通路438的大小和形状可以设置成其截面面积包括小于、基本上相同或者大于腔室418的截面面积。在一些配置中,通路438可以包括与腔室418的体积对应的体积。例如,通路438可的大小和形状可以设置成包括小于、基本上相同或者大于腔室418的体积的体积。
如上文所论述的,致动器422可以沿着移动方向S来驱动梭动件428。关注图12H到图12G,例如,将进一步详细地论述梭动件428的移动。致动器422可以在例如如图12G所示的第一位置与例如如图12H所示的第二位置之间驱动梭动件428。在图12G所示的位置中,可能不准许物质450行进穿过通路438并且在接口组件80的窗口84之上进入腔室418。在图12H的位置,物质450可以行进穿过通路438并且在窗口84之上,以被分析和/或处理。因此,当梭动件428定位于图12H的位置时,通路438准许料斗402中的物质450的一部分进入腔室418,并且当梭动件428定位于图12G的位置时,料斗402中的物质450不进入腔室418,因为腔室418由梭动件428的主体覆盖。在梭动件428的第一位置(例如,见图12G),通路438可以不与腔室418对准。在该位置,腔室418可以由梭动件428堵塞,使得物质450无法行进到腔室418中。在梭动件428的第二位置(例如,见图12H),通路438可以至少部分与腔室418对准,以准许物质450进入腔室418。梭动件428的移动可以准许颗粒样品部分(诸如,物质450)递增地进入腔室418,以进行分析。具体地,梭动件428的重复移动可以分隔颗粒样品,诸如,待分析的物质450。
例如如图12D所示,装置400可以包括被配置成检测梭动件428的至少一个位置的检测器430。检测器430可以是被配置成在梭动件428处于某些位置时禁止系统40的部分的操作的互锁机构。例如,互锁机构可以禁用外壳42内部的接口组件80的发射器(诸如,发射器96)和/或发射器组件62。在一些配置中,检测器430可以被配置成检测梭动件428何时处于第一位置,以在梭动件428处于第一位置时禁止系统40的部分的操作。附加地或替代地,检测器430可以被配置成检测梭动件428何时处于第二位置,以在梭动件428处于第二位置时启动系统40的部分的操作。在一些配置中,检测器430可以被配置成启用和/或禁用头部组件70。
在操作中,电子组件420和/或系统40的其他部分可以被配置成将致动器422致动,以将梭动件428移动到装载位置。这可以准许物质从梭动件428的通路438流出并进入窗口84之上的腔室418中。在装载位置,检测器430可以被配置成切断一个或多个发射器的电流。
附加地或替代地,电子组件420和/或系统40的其他部分可以被配置成将致动器422致动,以将梭动件428移动到扫描位置。这阻止物质流到流到窗口84之上的腔室418中。这可以将窗口84之上的物质隔离在腔室418中。在扫描位置,检测器430可以被配置成允许电流流到一个或多个发射器。系统40可以被配置成在第二扫描位置分析和/或处理物质,例如,利用头部组件70进行分析和/或处理。
如上文论述,入口导管412和出口导管416可以被配置成准许气态或液态流体穿过主体部分434到达腔室418,以在物质被分析和/或处理之后从腔室418中排出和/或净化物质。入口410和/或出口414可以连接到例如真空管线、流体管线和/或气体管线,以有助于物质的排出和/或净化。
在一些配置中,在物质从腔室418排出和/或净化之后,可以对腔室418的内容物进行分析,以确定是否已经完全或充分地排出和/或净化所述物质。例如,头部组件70可以分析腔室418的内容物。在一些配置中,物质可以经由出口导管416排到样品容器中,以用于进一步处理和/或分析。在其他配置中,物质可以经由出口导管416排出并且丢弃。
附加地或替代地,电子组件420和/或系统40的其他部分可以被配置成将致动器422致动,以使梭动件428移动回到装载位置。上述过程可以重复,直到定位于料斗402中的所有物质都被分析和/或处理为止。在一些配置中,头部组件70可以用来确定料斗402中没有留下物质。在一些配置中,装置400可以由电子组件420和/或系统40的其他部分自动地操作。在此类配置中,电子组件420的处理器和/或系统40的其他部分可以被配置成执行指令,使得装置400和/或系统40执行上述步骤的任何组合或全部步骤。
梭动件428可以包括用于分隔待分析的物质450的任何合适配置。例如,在替代配置中,梭动件428可以包括闸门,所述闸门打开和关闭以递增地准许诸如物质450的样品被分析。在另一示例中,梭动件428可以是具有被配置成将样品分成待分析的部分的边界构件的旋转构件,诸如,齿轮。在此类配置中,边界构件可以限定一个或多个隔室,所述隔室接收样品的一部分,以递增地分析。尽管在所示配置中,在一个移动方向上致动梭动件428,但在其他配置中,8可以在任何合适数量的移动方向(线性、角向等)上致动梭动件42,以分隔样品,以递增地分析。在一些配置中,只可以致动梭动件428的一部分,诸如,闸门或边界构件,以分隔样品。附加地或替代地,在一些配置中,梭动件428可以被致动以传递待分析的样品,例如,在窗口84之上进行分析。在此类配置中,梭动件428可以分隔待分析的样品,梭动件428可以在窗口84之上致动并且释放待分析的样品部分。
参考图13A到图13B,将进一步详细地描述对颗粒样品进行分析的方法1700。在一些配置中,方法1700可以由具有装置400的系统40实施。尽管将相对于系统40和装置400来描述方法1700,但应理解,方法1700可以采用其他方式实施和/或利用其他实施方式来实施。
例如如图13A所示,示例方法1700可以包括提供待分析的颗粒样品的步骤1710。方法1700可以包括将颗粒样品分隔成颗粒样品增量的步骤1720。方法1700可以包括递增地分析每个颗粒样品增量的步骤1730。
转到图13B,将进一步详细地描述方法1700。具体地,将进一步详细地描述方法1700的步骤1730的示例配置。如图所示,递增地分析每个颗粒样品增量的步骤1730可以包括:步骤1731,致动梭动件以准许颗粒样品增量进入样品室;步骤1732,传输来自发射器的电磁辐射,以入射颗粒样品增量;步骤1733,相对于颗粒样品增量在一个或多个移动方向上移动分析子组件的一部分,以扫描颗粒样品增量的至少一部分;步骤1734,由分析子组件从颗粒样品增量接收电磁辐射;步骤1735,基于从颗粒样品增量接收的电磁辐射来识别颗粒样品增量的成分的至少一个特性;和/或步骤1736,将颗粒样品增量从样品室中排出。方法1700可以包括上文例如相对于图12A到图12H描述的任何合适方面。
图14A示出装置400的示意表示,其中示出了附加的方面和/或部件。具体地,装置400可以包括排出子组件480。关注图14A,将论述包括排出子组件480的系统40的附加方面。如图所示,物质450可以定位于料斗402中,所述料斗可以将物质450引导到位于接口组件80之上的腔室418中,如上文所述。入口导管412和出口导管416可以与腔室418流体连通,并且准许物质450从腔室418排出和/或净化。诸如压缩机、鼓风机、泵或真空吸尘器等真空元件452可以生成压力差,以排出和/或净化物质450。装置400可以包括开关456,所述开关被配置成将真空452选择性地耦接到一个或多个器皿454a、454b、……、454n。装置400可以包括任何合适数量的器皿454a到454n。器皿454a到454n可以被配置成保持从腔室418排出和/或净化的物质450的部分。器皿454a到454n中的一个或多个可以包括与一个或多个器皿454a、454b、……、454n对应的出口458a、458b、……、458n。出口458a到458n可以准许对应器皿454a到454n中的物质450的部分连续地或递增地从器皿454a到454n中移除。出口458a到458n中的一个或多个可以耦接到处置装置,以准许处置一个或多个器皿454a到454n中的物质。
如图14A所示,装置400可以被配置成聚集和/或集中物质450的一个或多个成分。具体地,开关456可以选择性地耦接到器皿454a到454n中的一个,以将物质450的一个或多个成分聚集和/或集中在器皿454a到454n中的那个器皿中。开关456可以基于由头部组件70经由接口组件80对物质450进行分析所得到的数据而选择性地耦接到器皿454a到454n中的一个。
图14B到图14D示出在样品的分析期间获取的数据的表示。如图所示,物质450的一部分可以位于窗口84上或之上。图14B到图14D可以是在由头部组件70对物质450进行分析和/或处理期间获取的数据的直观表示。附加地或替代地,图14B到图14D可以表示窗口84上的物质450的可见光图像。附加地或替代地,图14B到图14D可以表示通过由不同于可见光辐射的电磁辐射进行成像而获取的数据。如图14B所示,物质450可以包括多个粒子。在一些情况下,粒子可以包括彼此不同的特性。例如,粒子可以包括不同的尺寸、形状、化学成分等。在物质450的分析期间获取的数据可以用来基于粒子的特性来区分不同的粒子。所述数据可以用来识别物质450的各种成分。在一些情况下,物质450可以包括可以基于数据识别的污染物。
图14C示出具有第一粒子470的物质450的表示。粒子470可以是物质450的任何成分,但在一些情况下,粒子470可以表示污染物或物质450的所需成分。图14D示出具有第二粒子472的物质450的表示。粒子472可以是物质450的任何成分,但在一些情况下,粒子472可以表示污染物或物质450的所需成分。
在物质450的分析期间获取的数据可以用来自动或手动地识别粒子470和/或粒子472。具体地,系统40可以被配置成自动或手动地识别粒子470和/或粒子472。
共同参考图14A到图14D,将描述被配置成聚集和/或集中物质450的一个或多个成分的示例装置400的操作。系统40可以分析物质450并且获取关于物质450的数据。系统40可以自动地确定物质450的成分和/或粒子的特性。
如果系统40确定物质450不包括成分和/或污染物,诸如,粒子470、472(例如,如图14C和图14D所示),那么系统40可以被配置成致动开关456,以将真空452耦接到器皿454a。真空452可以将物质450从腔室418排到器皿454a中。如果器皿454a连接到出口458a,那么真空452可以被配置成将物质450引导到出口458a。如果出口458a连接到处置装置,那么物质450可以被处置。替代地,物质450可以保留在器皿454a中。在此类配置中,装置400可以被配置成将不具有诸如粒子470、472等成分和/或污染物的物质450的部分聚集和/或集中在器皿454a中。例如,可以针对物质450的多个部分重复上述过程,以将不包括诸如粒子470、472等成分和/或污染物的物质450的多个部分聚集和/或集中在器皿454a中。
如果系统40确定物质450包括一个或多个成分和/或污染物,诸如,粒子470(例如,如图14C所示),那么系统40可以被配置成致动开关456,以将真空452耦接到器皿454b。真空452可以将具有粒子470的物质450从腔室418排到器皿454b中。如果器皿454b连接到出口458b,那么真空452可以被配置成将具有粒子470的物质450引导到出口458b。如果出口458b连接到处置装置,那么具有粒子470的物质450可以被处置。替代地,具有粒子470的物质450可以保留在器皿454b中。在此类配置中,装置400可以被配置成将具有粒子470的物质450的部分聚集和/或集中在器皿454b中。例如,可以针对具有诸如粒子470等成分和/或污染物的物质450的多个部分重复上述过程,以将包括诸如粒子470等成分和/或污染物的物质450的多个部分聚集和/或集中在器皿454b中。可以保留物质450的所聚集和/或集中的部分,以供将来分析和/或处理。
如果系统40确定物质450包括一个或多个成分和/或污染物,诸如,粒子472(例如,如图14D所示),那么系统40可以被配置成致动开关456,以将真空452耦接到器皿454n。真空452可以将具有粒子472的物质450从腔室418排到器皿454n中。如果器皿454n连接到出口458n,那么真空452可以被配置成将具有粒子472的物质450引导到出口458n。如果出口458n连接到处置装置,那么具有粒子472的物质450可以被处置。替代地,具有粒子472的物质450可以保留在器皿454n中。在此类配置中,装置400可以被配置成将具有粒子472的物质450的部分聚集和/或集中在器皿454n中。例如,可以针对具有诸如粒子472等成分和/或污染物的物质450的多个部分重复上述过程,以将包括诸如粒子472等成分和/或污染物的物质450的多个部分聚集和/或集中在器皿454n中。可以保留物质450的所聚集和/或集中的部分,以供将来分析和/或处理。
参考图15A到图15B,将进一步详细地描述对颗粒样品进行分析的方法800。在一些配置中,方法800可以由具有装置400和/或排出组件480的系统40实施。应理解,方法800可以采用其他方式实施和/或利用其他实施方式来实施。
例如如图15A所示,示例方法800可以包括步骤810,步骤810将颗粒样品分成包括第一颗粒样品部分的颗粒样品部分。方法800可以包括步骤820:从第一颗粒样品部分接收电磁辐射。方法800可以包括步骤830:基于从第一颗粒样品部分接收的电磁辐射来识别第一颗粒样品部分的至少一个成分的至少一个特性。方法800可以包括步骤840:确定第一颗粒样品部分是否包括具有第一特性的成分。方法800可以包括步骤842:如果第一颗粒样品部分不包括具有第一特性的成分,则将第一颗粒样品部分排到第一出口通道中。方法800可以包括步骤844:如果第一颗粒样品部分包括具有第一特性的成分,则将第一颗粒样品部分排到第二出口通道中。
转到图15B,将进一步详细地描述方法800。具体地,将进一步详细地描述方法800的示例配置。如图所示,在一些配置中,方法800在步骤840之后可以前进到步骤850,而不是例如如图15A所示的步骤842。如图15B所示,方法800可以包括步骤850:确定第一颗粒样品部分是否包括具有第二特性的成分。方法800可以包括步骤854:如果第一颗粒样品部分包括具有第二特性的成分,则将第一颗粒样品部分排到第三出口通道中。如果第一颗粒样品部分不包括具有第二特性的成分,那么所述方法可以前进到步骤860。如图所示,方法800可以针对具有任何数量的第N个特性的任何数量的成分继续。具体地,方法800可以包括步骤860:确定第一颗粒样品部分是否包括具有第n特性的成分。方法800可以包括步骤862:如果第一颗粒样品部分不包括具有第n特性的任何成分,则将第一颗粒样品部分排到第一出口通道中。方法800可以包括步骤864:如果第一颗粒样品部分包括具有第N特性的成分,则将第一颗粒样品部分排到第N个出口通道中。
方法800可以用来将具有某些特性的一个或多个成分集中在指定的出口通道中。附加地或替代地,方法800可以用来从指定的出口通道中过滤具有某些特性的成分。方法800可以用来基于成分的一个或多个检测到的特性而将所分析的样品的部分分离和/或分类。附加地或替代地,方法800可以实施以基于样品部分中缺少的一个或多个特性而将所分析的样品的部分分离和/或分类。方法800可以包括上文例如相对于图14A到图14D描述的任何合适方面。
图16A到图16D示出位于窗口84上的样品。图16A到图16D可以是在由头部组件70对样品进行分析和/或处理期间获取的数据的视觉表示。附加地或替代地,图16A到图16D可以表示窗口84上的样品的可见光图像。附加地或替代地,图16A到图16D可以表示通过由不同于可见光辐射的电磁辐射进行成像而获取的数据。关注图16A到图16D,将进一步详细地描述对样品进行分析和/或处理的方法。
如图16A所示,样品可以包括多个粒子。在一些情况下,粒子可以包括彼此不同的特性。例如,粒子可以包括不同的尺寸、形状、化学成分等。在样品的分析期间获取的数据可以用来基于粒子的特性来区分不同的粒子。所述数据可以用来识别样品的各种成分。在一些情况下,样品可以包括可以基于数据识别的污染物。
对样品进行分析和/或处理的方法可以包括使用利用第一电磁辐射的第一扫描方法来扫描样品。在一些配置中,第一电磁辐射可以是可见光,导致所分析的数据表示图像。图16A示出可以使用利用第一电磁辐射的第一扫描方法获取的具有第一粒子470的样品的表示。粒子470可以是样品的任何成分,但在一些情况下,粒子470可以表示样品的污染物或关注区域。使用由利用第一电磁辐射的第一扫描方法获取的数据,可以识别样品的一个或多个污染物和/或关注区域。识别可以包括污染物和/或关注区域的位置和/或其他特性。
在识别污染物和/或关注区域(例如,粒子470等)之后,可以使用利用第二电磁辐射的第二扫描方法来分析和/或处理样品。在一些配置中,第二扫描方法可以是拉曼光谱。
利用第二电磁辐射的第二扫描方法可以基于由利用第一电磁辐射的第一扫描方法所获取的数据进行配置。例如,如图16B所示,第二扫描方法可以被配置成使得不扫描样品的某些部分(例如,粒子470等)。样品的不被扫描的部分可以与污染物和/或关注区域对应。
附加地或替代地,如图16C所示,第二扫描方法可以被配置成使得只扫描样品的某些部分(例如,粒子470等)。样品的被扫描的部分可以与污染物和/或关注区域对应。第二扫描方法可以改变和/或调节样品的特性。例如,第二电磁辐射可以灼烧或以其他方式改变污染物,诸如,粒子470。
附加地或替代地,如图16D所示,第二扫描方法可以被配置成使得利用具有不同特性的电磁辐射来扫描样品的某些部分(例如,粒子470等)。
在一些配置中,对样品进行分析和/或处理的方法可以包括利用诸如可见光和/或紫外光的电磁辐射对样品进行成像。对样品进行分析和/或处理的方法可以包括在对样品进行成像之后利用拉曼光谱来分析样品。对样品进行分析和/或处理的方法可以包括在对样品进行成像之后和/或在拉曼光谱分析之前,对拉曼光谱分析进行配置。对拉曼光谱分析进行配置可以包括基于从对样品进行成像中所获取的数据来识别污染物和/或关注区域。对拉曼光谱分析进行配置可以包括选择待由拉曼光谱分析的样品的部分和/或选择将不由拉曼光谱分析的样品的部分。对拉曼光谱分析进行配置可以包括选择由具有第一特性(例如,功率水平、分辨率等)的拉曼光谱分析的样品的第一部分,和/或选择由具有第二特性(例如,功率水平、分辨率等)的拉曼光谱分析的样品的第二部分,所述第二部分不同于第一部分。对样品进行分析和/或处理的方法可以包括基于拉曼光谱分析的配置利用拉曼光谱来分析样品。
在一些配置中,样品可以包括有机质,诸如,细胞。在一些情况下,样品可以包括相对于窗口84彼此重叠的细胞。在一些情况下,重叠的细胞可以抑制在重叠部分对样品进行分析和/或处理。例如,可以使用可见光、紫外光和/或其他分析方法来识别细胞的一个或多个重叠部分。如图16B所示并且参考该图所述,可以选择不扫描一个或多个重叠部分。具体地,可以不扫描重叠部分是因为利用拉曼光谱分析和/或其他分析方法可能无法获取良好的信号。上述扫描方法中的一个或多个可以被配置成不扫描重叠部分。
在样品包括例如有机质(诸如,细胞)的一些配置中,对样品进行分析和/或处理的方法可以包括识别关注区域,诸如,细胞和/或其他有机质(例如,细胞核、细胞溶质、蛋白质等)的成分。例如,可以使用可见光、紫外光和/或其他分析方法来识别关注区域。
在一些配置中,从可见光、紫外光和/或其他分析方法中获取的图像和/或数据可以用来识别一个或多个细胞的一个或多个部分和/或成分。所识别的部分和/或成分可以用来自动和/或手动地配置扫描方法,以保持一个或多个细胞存活。例如,针对所识别的部分和/或成分,可以自动或手动地选择扫描方法的特性(诸如,电磁辐射的功率),使得一个或多个细胞的成分不被破坏。在此类配置中,可以扫描整个细胞,但利用扫描方法的不同特性,例如,如图16D所示并且上文参考该图所述。
在一些配置中,对样品进行分析和/或处理的方法可以包括识别样品托盘的孔中的细胞。对样品进行分析和/或处理的方法可以包括识别一定量的适当和/或所需目标。所述目标可以基于任何合适的特性进行选择,例如:细胞被其他细胞阻塞的量;和/或诸如细胞核等细胞成分的可见度;和/或被诸如进给介质等物质阻挡的细胞的部分。对样品进行分析和/或处理的方法可以包括自动或手动地生成目标的数据库。目标的数据库可以包括用于目标细胞和/或目标细胞的成分(诸如,细胞核、细胞溶质和/或细胞膜)的X、Y和Z坐标。对样品进行分析和/或处理的方法可以包括将扫描方法配置成扫描目标细胞和/或目标细胞的成分。例如,拉曼光谱扫描可以被配置成扫描目标细胞和/或目标细胞的成分。来自扫描方法(例如,拉曼光谱扫描)的数据可以用来自动或手动地识别所扫描的部分的蛋白质和/或脂质表达。
附加地或替代地,来自扫描方法(例如,拉曼光谱扫描)的数据可以用来自动或手动地确定细胞群体的趋势和/或特性。例如,来自第一次扫描的数据可以与一个或多个相同位置处的一个或多个后续扫描进行比较,以确定细胞群体的趋势和/或特性。例如,来自第一次扫描的数据可以与一个或多个后续扫描(例如,在后续一小时和/或两小时中)进行比较,以确定细胞群体的健康状况。
参考图17,将进一步详细地描述对样品进行分析和/或处理的方法900。在一些配置中,方法900可以由系统40实施。应理解,方法900可以采用其他方式实施和/或利用其他实施方式来实施。例如如图12所示,示例方法900可以包括步骤910:使用利用第一电磁辐射的第一扫描方法来扫描样品。方法900可以包括步骤920:识别样品的一个或多个污染物和/或关注区域。方法900可以包括步骤930:基于污染物和/或关注区域的位置,使用利用第二电磁辐射的第二扫描方法来扫描样品。方法900可以包括上述任何合适的方面。
图18A到图18E示出装置500,所述装置500在用于分析诸如液体、凝胶、气体和/或其他流体物质的流体样品的配置中可以用作系统40的一部分。在一些配置中,可以使用装置500来代替接口组件80。装置500可以包括如相对于接口组件80所描述的任何合适的方面。为简洁起见,可以不包括对装置500的一些类似和/或相同方面的描述。
图18A和图18B是装置500的立体图。如图所示,装置500可以包括第一主体部分502和第二主体部分504。装置500包括窗口584,窗口584被配置成准许光行进穿过装置500的至少一部分。窗口584可以是至少部分透明或半透明的,和/或可以被配置成传送、引导、校准和/或聚焦行进穿过装置500的光。
装置500可以被配置成与系统40的其他部分相接合,诸如,头部组件70和/或上述系统40的其他部件。如图所示,第一主体部分502和第二主体部分504可以限定至少部分延伸穿过装置500的孔口586。孔口586可以被配置成(例如,形状和/或尺寸可以设置成)准许电磁辐射穿过装置500的至少一部分行进到窗口584。
例如如图18B所示,第二主体部分504可以限定接收器588,其中光电子组件(诸如,光电子组件90)位于所述接收器中。上文例如在与图5A和图5B相关联的描述中进一步详细地描述了光电子组件90。光电子组件90可以在接收器588内部可移除地或不可移除地紧固到装置500。
如图所示,装置500可以包括入口510和出口514,所述入口和出口可以位于第二主体部分504上。入口510和第二主体部分504可以限定入口导管512,所述入口导管被配置成准许流体(例如,液体和/或气体)进入装置500。出口514和第二主体部分504可以限定出口导管516,所述出口导管被配置成准许流体(例如,液体和/或气体)离开装置500。在一些情况下,气态或液态流体可以包括固体物质和/或粒子。
图18C示出装置500的截面图,并且图18D示出装置500的一部分的截面图。窗口584可以位于第一主体部分502与第二主体部分504之间。装置500可以包括被配置成密封窗口584的密封件506。密封件506可以是O形环。
在一些配置中,密封件506可以有助于在窗口584和/或第一主体部分502与第二主体部分504之间形成接口,使得流体无法通过。腔室518可以限定在窗口584与挡住孔口586的第二窗口520之间。
窗口520、584可以各自至少部分地位于孔口586的内部,并且可以在窗口520、584之间在孔口586内限定腔室518。窗口520、584可以挡住孔口586,并且可以准许光或电磁辐射行进穿过装置500,例如,在流体样品与头部组件70的物镜102之间行进。光电子组件90可以耦接到装置500,使得头部组件70的物镜102与光电子组件90相距指定距离或指定范围的距离。附加地或替代地,装置500可以被配置成使得腔室518的尺寸和/或形状设置成分析流体样品的具体体积。
在操作中,样品流体可以被引导到腔室518中并且在窗口520之上,使得头部组件70可以分析和/或处理流体样品。可以激活头部组件70并且可以分析和/或处理流体样品。可以连续地或递增地分析和/或处理流体样品。例如,在一些配置中,可以在流体样品流过装置500时连续地分析所述流体样品。在其他配置中,流体样品的流动可以在窗口520之上的位置停止,并且可以递增地分析流体样品。在此类配置中,装置500可以包括一个或多个阀或者其他方面,以分割流体样品的部分。
在一些配置中,装置500和/或系统40可以包括动态光散射分析。图18E中示出包括动态光散射分析的装置500和/或系统40的示例。
在此类配置中,装置500可以耦接到蠕动泵530,如图所示。附加地或替代地,系统40可以包括导管和/或组件532,所述组件具有耦接到装置500的多个导管534a到534d。多个导管534a到534d可以包括不同尺寸的导管534a到534d,所述不同尺寸可以选择成对应于气态或液态流体中的粒子的密度。针对具体密度的粒子,可以选择导管534a到534d中的对应一个。
图18F示出对应的导管534。系统40可以包括可以位于导管534周围的多个发射器536a到536d。发射器536a到536d可以引导光穿过导管534,以分析气态或液态流体中的粒子。具体地,系统40可以分析来自气态或液态流体(例如,溶液、空气等)中的粒子的反射和/或闪烁,以获取数据。所述数据可以包括角信号和/或时变信号。信号的频率可以与信号的角进行比较,以确定关于气态或液态流体中的粒子的特性的信息,诸如,尺寸和/或形状。
图19A和图19B示出系统的替代实施方式,所述系统可以被配置成用作生成线的一部分以分析和处理样品,以获取有关生产线的方面的信息,诸如,成品和/或产品的中间产物的特性。所述系统可以实施为过程中监测系统,该过程中监测系统集成到生产线中并且被配置成分析样品在生成时的一个或多个性质。上文相对于系统40描述的任何或所有方面可以合并到图19A和图19B的系统中。附加地或替代地,图19A和图19B的系统可以包括在标题为“光学和化学分析系统和方法(OPTICAL AND CHEMICAL ANALYTICAL SYSTEMS ANDMETHODS)”的第14/507,637号美国专利申请和标题为“制造过程中的材料分析和净化(ANALYSIS AND PURGING OF MATERIALS IN MANUFACTURING PROCESSES)”的第14/454,483号美国专利申请中描述的任何合适方面,所述专利申请均以全文引用的方式并入本文中。
图20A示出可以用于例如浸没显微镜检查法的分析配置600。如图所示,分析配置600可以包括物镜602,所述物镜被配置成通过窗口604来分析样品606。窗口604可以是盖玻片、孔板的一部分,或者本公开中描述的任何窗口。
如图所示,一层浸油608位于物镜602与窗口604之间。浸油608可以被配置成引导和/或聚焦在物镜602与窗口604之间行进的电磁辐射。浸油608可以由浸油608的特性(诸如,表面张力)保持。在此类配置中,如果物镜602移动,例如,在如图所示的X或Y方向上移动,那么浸油608的表面张力可以被打破,并且浸油608可以离开物镜602与窗口604之间的位置。
在分析配置600中,如果物镜602要分析一个以上的样品,诸如,样品606,那么可以移除浸油608,并且物镜602和/或窗口604可能需要清洗,以除去油和/或污染物。在此类配置中,随后可以手动地将浸油608重新应用在物镜602与窗口604之间。例如,如果窗口604是孔板的一部分,那么可以移除并且重新应用浸油608,以分析孔板的一个以上的样品。
图20B示出可以用作例如分析配置600的替代的分析配置610。如图所示,分析配置610包括可变形构件614,所述可变形构件包括膜618,所述膜限定填充有凝胶或流体616的囊状物(尽管流体616将用于以下描述,但流体616可以是凝胶)。可变形构件614能够通过物镜602和/或窗口604变形。可变形构件614能够变形,以与物镜602的至少一个表面和/或窗口604的至少一个表面对应。如图所示,可变形构件614可以变形以与物镜602和/或窗口604之间的空间的形状大体上对应。可变形构件614可以是至少部分透明或半透明的,和/或可以被配置成传送、引导、校准和/或聚焦在物镜602与窗口604之间行进的光。当可变形构件614变形时,其可以继续将流体616保持在膜618的内部。尽管可变形构件614的形状可以改变,但保持在在膜618的内部的流体616的体积可以基本上不变。附加地或替代地,可变形构件614可以有弹性和/或有回弹性。
尽管膜618和流体616可以由任何合适的材料形成,但在一些配置中,膜618可以包括聚合物,诸如,硅胶。膜618可以是被配置成封闭流体616的固体或半固体物质。在一些配置中,膜618可以是固体或半固体硅胶。在其他配置中,膜618可以是硫化的硅胶。流体616可以是准许可变形构件614变形的液态或凝胶物质。流体616可以包括浸没流体或者与用于显微镜检查法中的浸没流体类似的物质。在一些配置中,流体616可以是液态或凝胶聚合物,诸如,硅油。膜618和流体616两者都可以是至少部分透明或半透明的,和/或可以配置成传送、引导、校准和/或聚焦在物镜602与窗口604之间行进的光。
如图20C和图20D所示,可变形构件614可以准许物镜602至少在X和Y方向上移动。附加地或替代地,可变形构件614可以准许物镜602在Z方向(未示出)上移动。如图20C和图20D所示,当物镜602移动时,可变形构件614可以变形并且适应物镜602的移动。在此类配置中,当物镜602移动时,可变形构件614可以继续传送、引导、校准和/或聚焦在物镜602与窗口604之间行进的光。
不同于包括浸油608的分析配置600,在物镜602移动时不需要更换可变形构件614。具体地,流体616由膜618保持,因此流体616不离开物镜602与窗口604之间的位置,例如,因为表面张力的损失。附加地或替代地,可以清洗可变形构件614,例如,以除去污染物。相反,如果使用浸油,那么它可能易受污染物的污染,并且可需要丢弃。
例如如图20D所示,分析配置610可以准许物镜602移动,以分析样品610的不同部分。附加地或替代地,分析配置610可以准许物镜602移动,以使分析配置610聚焦。
在一些配置中,可变形构件614可以包括下列至少一个尺寸:介于0与500微米之间、介于0与400微米之间、介于100与200微米之间,或者跨过0与500微米之间的任何其他范围和组合。在其他配置中,可变形构件614可以包括大于500微米的至少一个尺寸。
在一些配置中,形成可变形构件614可以包括形成一滴液态或凝胶物质。例如,所述物质可以是液态或凝胶聚合物,诸如,硅胶。形成可变形构件614可以包括处理所述滴的外部表面,以形成可以形成膜618的涂层。形成可变形构件614可以包括处理所述滴的外部表面,以形成涂层,其中涂层内部的液态或凝胶物质可以形成流体616。
在一些配置中,形成可变形构件614可以包括将所述滴的外部部分硫化,以形成膜618,其中流体616位于所述膜的内部。在其他配置中,形成可变形构件614可以包括由任何合适的方法形成膜618,随后例如通过注射流体616而将流体616定位于膜618的内部。
可变形构件614的配置(例如,形状、尺寸等)可以适于与任何适当的窗口或分析配置一起使用。例如,可变形构件614可以被配置成与上述系统的任何适当方面一起使用。
可变形构件614可以准许物镜602和/或窗口604中的一个或两个打破与可变形构件614的接触,而不允许流体离开物镜602与窗口604之间的位置。此类配置可以准许物镜602重新位于窗口604的其他部分上和/或通过其他窗口来分析其他样品。
在一些配置中,合并了分析配置610的系统可以被配置成在分析一个或多个样品之后自动或手动地移除可变形构件614和/或丢弃可变形构件614,以有助于防止样品之间的污染。在可变形构件614被移除和/或丢弃之后,可以被配置成将另一可变形构件自动或手动地定位于例如物镜602之上或其他位置。
图20E示出分析配置620的另一示例。如图所示,在一些配置中,分析配置620可以包括可变形构件614a、614b、614c等的板或阵列622。每个可变形构件614a、614b、614c可以包括由膜618a、618b、618c保持的对应流体616a、616b、616c。
如图所示,可变形构件614a、614b、614c可以在阵列622中可操作地彼此耦接。具有可变形构件614a、614b、614c中的一个的阵列622的至少一部分可以位于物镜602与窗口604之间,以准许分析样品606。一旦样品606被分析,物镜602和/或窗口604便可以重新定位,并且可变形构件614a、614b、614c中的第二个可以位于物镜602与窗口604之间,以准许分析另一样品。此类配置可以有助于防止样品之间的污染。合并了分析配置620的系统可以被配置成在分析了一个或多个样品之后自动或手动地重新定位阵列622和/或可变形构件614a、614b、614c,和/或丢弃可变形构件614a、614b、614c中的一个或多个。
图20F和图20G示出分析配置630的另一示例。如图所示,在一些配置中,物镜602a可以包括接收器632,所述接收器被配置成接收可变形构件614d的至少一部分。可变形构件614d可以包括由膜618d和接收器632限定的囊状部。如图所示,接收器632和膜618d可以协作以保持流体616d。在此类配置中,可变形构件614d可以与物镜602a集成。物镜602a和/或可变形构件614d的此类配置可以有助于相对于物镜602a来保持可变形构件614d。分析配置630c相对于图20A到图20D描述的任何适当方面和优点。
如图20G所示,可变形构件614d可以抵靠窗口604定位,以分析样品606。可变形构件614d可以准许物镜602a至少在X和Y方向上移动。附加地或替代地,可变形构件614d可以准许物镜602a在Z方向(未示出)上移动。当物镜602a移动时,可变形构件614d可以变形并且适应物镜602a的移动。在此类配置中,当物镜602a移动时,可变形构件614可以继续传送、引导、校准和/或聚焦在物镜602a与窗口604之间行进的光。
不同于包括浸油608的分析配置600,在物镜602a移动时不需要更换可变形构件614d。具体地,流体616a由膜618a保持,因此流体616a不离开物镜602a与窗口604之间的位置,例如,因为表面张力的损失。附加地或替代地,可变形构件614d可以清洗,例如,以除去污染物。相反,如果使用浸油,那么其可能易受污染物的污染,并且可需要丢弃。
分析配置630可以准许物镜602a移动,以分析样品606的不同部分。附加地或替代地,分析配置630可以准许物镜602a移动,以使分析配置630聚焦。
图20H到图20J示出可以包括相对于阵列622描述的任何或全部适当方面的阵列650的另一示例。如图所示,阵列650可以被配置成与样品托盘一起使用,诸如,相对于装置200描述的样品托盘204。如图所示,阵列650可以包括大小和形状设置成与样品托盘204对应的主体。阵列650可以包括聚合物(诸如,硅胶)或由其形成。阵列650可以包括固体或半固体物质或者由其形成。在一些配置中,阵列650可以包括固体或半固体硅胶或者由其形成。在其他配置中,阵列650可以包括硫化的硅胶或由其形成。
例如如图20I所示,阵列650可以包括一个或多个透镜652。如图所示,透镜652的配置(例如,大小、形状、位置、数量)可以对应于样品托盘204的孔206。如图所示,透镜652可以被配置(例如,尺寸和/或形状设置成)成传送、引导、校准和/或聚焦在物镜602与窗口604之间行进的光。例如,透镜652的大小和/或形状可以设置成在物镜602与窗口604之间变形,以传送、引导、校准和/或聚焦在物镜602与窗口604之间行进的光。
透镜652可以包括聚合物(诸如,硅胶)或由其形成。在一些配置中,透镜652可以包括固体或半固体物质或者由其形成。在其他配置中,透镜652可以包括液态或凝胶物质或者由其形成。在一些配置中,透镜652可以包括固体、半固体、流体和/或凝胶硅胶或者由其形成。
在一些配置中,透镜652可以形成于阵列650的表面上。例如,可以设置阵列650的表面的大小和形状,以形成透镜652。在另一示例中,透镜652可以通过下列方式形成:处理液态或凝胶物质,例如,通过硫化,以形成限定阵列650和/或封闭流体的固体或半固体物质,如上文相对于图20B到图20D所述。
阵列650和/或透镜652可以变形以准许阵列650的部分在窗口604和/或物镜602之间变形。阵列650和/或透镜652可以被配置成变形,以对应于窗口604和/或物镜602的表面。阵列650和/或透镜652可以是至少部分透明或半透明的,和/或可以被配置成传送、引导、校准和/或聚焦在物镜602与窗口604之间行进的光。
系统40可以包括上述任何适当的配置和/或上述配置的组合。系统40可以被配置成包括相对于装置200、300、400和/或500描述的一个或多个方面。现在将进一步详细地描述包括装置200、300、400和/或500中的一个以上装置的方面的系统40的一个示例配置。
在一些配置中,系统40可以包括反应器皿或结晶管,以及来自反应器皿的不同区段的由将流体泵送到系统40的蠕动泵驱动的流管线。流管线可以耦接到例如位于装置200中的样品托盘。样品托盘可以包括类似于样品托盘204的方面,并且还可以包括流体和/或微流体通道,所述通道准许装置200分析和/或处理来自反应器皿的一个或多个流体样品。装置200还可以耦接到排出系统,所述排出系统被配置成准许流体样品从装置200中排出和/或净化。
耦接到装置200的排出系统可以包括上述任何合适的方面,例如:压缩机或真空,其被配置成生成负压力,以排出和/或净化流体样品;开关,其被配置成将真空选择性地耦接到一个或多个器皿,所述器皿被配置成保持从装置200排出和/或净化的流体样品的部分;和/或耦接到器皿中的一个或多个的出口,其可以准许对应器皿中的流体样品的部分连续或递增地从器皿中移除。耦接到装置200的排出系统可以被配置成以与上文所述的那些方式中的任一个类似的方式来聚集和/或集中流体样品的一个或多个成分。具体地,开关可以选择性地耦接到器皿中的一个,以将流体样品的一个或多个成分聚集和/或集中在器皿中的这个器皿中。开关可以基于由头部组件70经由接口组件80和装置200对流体样品进行分析所得到的数据而选择性地耦接到器皿中的一个。
在一些配置中,具有流体和/或微流体通道的样品托盘可以准许由系统40分析样品溶解性。例如,系统40可以用来分析一个或多个药丸,以确定溶解特性,诸如,多个药丸的比率和/或重复性。
在不脱离本公开的精神或特性的情况下,本公开的方面可以具体化为其他形式。所述方面在所有方面应被视作说明而不是限制。权利要求书的范围涵盖其等效意义和范围内的所有变化。
Claims (65)
1.一种高光谱分析子组件,配置成获取样品的信息,所述高光谱分析子组件包括:
一个或多个发射机,所述发射机生成电磁耦接到所述样品的电磁辐射;
一个或多个传感器,所述传感器检测电磁耦接到所述样品的电磁辐射;
电磁透射窗口,接收所述样品,其中所述传感器中的至少一个经由所述电磁透射窗口来检测来自所述样品的电磁辐射;以及
分析致动子组件,在相对于所述样品的一个或多个移动方向上致动所述高光谱分析子组件的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的高光谱分析子组件,其中所述分析致动子组件还包括:
第一致动器,在第一移动方向上致动所述高光谱分析子组件的所述至少一部分;
第二致动器,在第二移动方向上致动所述高光谱分析子组件的所述至少一部分;以及
第三致动器,在第三移动方向上致动所述高光谱分析子组件的所述至少一部分。
3.根据权利要求2所述的高光谱分析子组件,还包括:
光多路复用器,电磁耦接到物镜,其中所述光多路复用器引导在所述样品与所述一个或多个传感器和/或所述一个或多个发射机中的至少一个之间行进的电磁辐射;以及
物镜,电磁耦接在所述窗口与所述光多路复用器之间,所述物镜使行进到所述样品或来自所述样品的电磁辐射聚焦。
4.根据权利要求1所述的高光谱分析子组件,还包括计算机化子组件,所述计算机化子组件被配置成进行下列中的一个或多个:
将电力和/或控制信号传输到所述分析致动子组件,以扫描所述样品;以及
从所述高光谱分析子组件接收数据,以获取关于所述样品的信息。
5.根据权利要求1所述的高光谱分析子组件,其中:
所述发射机中的至少一个包括光学耦接到所述样品的拉曼激光源;以及
所述传感器中的至少一个是光学耦接到所述样品的拉曼光谱仪。
6.根据权利要求1所述的高光谱分析子组件,其中所述发射机中的至少一个生成指向所述样品的紫外辐射。
7.一种系统,其包括根据权利要求1所述的高光谱分析子组件,所述高光谱分析子组件耦接到配置成分析位于样品托盘中的一个或多个样品的装置,所述装置包括:
托盘保持器,配置成接收包括多个孔的样品托盘,所述样品托盘被配置成准许电磁辐射穿过所述样品托盘行进到位于所述孔内部的一个或多个样品;
第一致动器,配置成在第一移动方向上致动所述托盘保持器;以及
第二致动器,配置成在第二移动方向上致动所述托盘保持器。
8.根据权利要求7所述的系统,还包括电子组件,所述电子组件电耦接到所述第一致动器和所述第二致动器,所述电子组件被配置成控制所述第一致动器和所述第二致动器,以相对于所述高光谱分析子组件来定位所述样品托盘的所述孔中的每一个,以扫描位于所述孔内部的所述样品。
9.根据权利要求7所述的系统,其中:
所述样品托盘至少部分地可移除地定位于所述托盘保持器的内部;
所述样品定位于所述样品托盘的第一侧上;以及
所述高光谱分析子组件通过将电磁辐射传输穿过所述样品托盘的相对定位的第二侧来分析所述样品。
10.一种系统,包括根据权利要求1所述的高光谱分析子组件,所述高光谱分析子组件耦接至配置成分析流体样品的装置,所述装置包括:
主体,其限定孔口;
第一窗口和第二窗口,所述第一窗口和所述第二窗口挡住所述孔口,并且被配置成准许电磁辐射行进穿过所述孔口;
腔室,限定在所述第一窗口与所述第二窗口之间;
入口,限定在所述主体中,并且配置成准许流体样品进入所述腔室;以及
出口,限定在所述主体中,并且配置成准许流体样品离开所述腔室。
11.根据权利要求10所述的系统,其中通过与所述第一窗口相邻的所述入口将流体样品引导到所述腔室中,所述高光谱分析子组件经由所述第一窗口或所述第二窗口中的一个或多个功能性地耦接到所述腔室,以分析和/或处理所述流体样品,并且所述流体样品通过所述出口离开所述腔室。
12.根据权利要求10所述的系统,还包括配置成分割所述流体样品的部分的一个或多个阀。
13.根据权利要求11所述的系统,还包括流体耦接到所述入口的蠕动泵以及耦接到所述出口的多个导管,其中所述多个导管中的每个的大小和形状设置成用于指定密度的粒子。
14.一种配置成分隔颗粒样品的装置,包括:
样品进料器,所述样品进料器限定导管,所述导管包括第一开口和第二开口,所述第一开口接收所述颗粒样品;
梭动件,可操作地耦接到所述样品进料器,以经由所述开口从所述导管接收所述颗粒样品,所述梭动件配置成分隔所述颗粒样品,以递增地进入样品室以供分析;以及
出口导管,流体耦接到所述样品室,并且配置成准许排空所述样品室。
15.根据权利要求14所述的装置,还包括致动子组件,所述致动子组件被配置成在一个或多个移动方向上致动所述梭动件,所述致动子组件包括:
第一致动器,配置成在第一位置与第二位置之间在第一移动方向上致动所述梭动件;以及
第一滑动件,配置成准许所述梭动件在所述第一位置与所述第二位置之间移动;
其中位于所述第一位置的所述梭动件不准许颗粒样品部分进入所述样品室,以及位于所述第二位置的所述梭动件准许所述颗粒样品部分中的至少一个进入所述样品室。
16.根据权利要求15所述的装置,其中所述梭动件至少部分地限定梭动件通路,所述梭动件通路的大小和尺寸设置成与所述样品室的大小和形状相对应。
17.根据权利要求16所述的装置,其中所述梭动件通路至少部分地延伸穿过所述梭动件。
18.根据权利要求14所述的装置,还包括排出子组件,所述排出子组件流体耦接到所述出口导管,并且包括:
一个或多个真空元件,配置成生成压力差,以排空所述样品室;以及
开关,配置成将所述一个或多个真空元件选择性地耦接到一个或多个出口通道,以将所述样品室选择性地排到所述一个或多个出口通道中;
其中基于在所述样品室内部检测到或未检测到的物质的至少一个成分的一个或多个特性来选择性地排空所述样品室。
19.根据权利要求14所述的装置,其中所述颗粒样品是物质的药剂微结构混合物。
20.根据权利要求14所述的装置,还包括料斗,所述料斗耦接到所述样品进料器,并且配置成将所述颗粒样品引导到所述样品进料器中。
21.一种系统,包括:
根据权利要求14所述的装置;以及
高光谱分析子组件,电磁耦接到所述装置,所述高光谱分析子组件配置成获取所述样品室中的所述颗粒样品的至少部分的信息,所述高光谱分析子组件包括:
一个或多个发射机,配置成生成电磁耦接到所述样品室的电磁辐射;
一个或多个传感器,配置成检测电磁耦接到所述样品室的电磁辐射;
电磁透射窗口,限定所述样品室的至少一部分,其中所述一个或多个传感器中的至少一个配置成经由所述窗口来检测来自所述样品的电磁辐射;以及
分析致动子组件,配置成在相对于所述样品室的一个或多个移动方向上致动所述高光谱分析子组件的至少一部分。
22.根据权利要求21所述的系统,其中所述分析致动子组件还包括:
第一致动器,配置成在第一移动方向上致动所述高光谱分析子组件的所述至少一部分;
第二致动器,配置成在第二移动方向上致动所述高光谱分析子组件的所述至少一部分;以及
第三致动器,配置成在第三移动方向上致动所述高光谱分析子组件的所述至少一部分;以及
所述高光谱分析子组件还包括:
光多路复用器,配置成引导在所述样品室与所述一个或多个传感器和/或所述一个或多个发射机中的至少一个之间行进的电磁辐射;以及
物镜,电磁耦接在所述窗口与所述光多路复用器之间,所述物镜配置成使行进到所述样品室或来自所述样品室的电磁辐射聚焦。
23.一种分析颗粒样品的方法,包括:
提供待分析的颗粒样品;
将所述颗粒样品分隔成颗粒样品增量;以及
递增地分析所述颗粒样品增量中的每个,其针对每个颗粒样品增量包括:
致动梭动件,以准许所述颗粒样品增量进入至少部分地由电磁透射窗口限定的样品室;
传输来自发射器的电磁辐射,以入射所述颗粒样品增量;
相对于所述颗粒样品增量在一个或多个移动方向上移动分析子组件的一部分,以扫描所述颗粒样品增量的至少一部分;
由所述分析子组件通过所述窗口从所述颗粒样品增量接收电磁辐射;
基于从所述颗粒样品增量接收的所述电磁辐射来识别所述颗粒样品增量的成分的至少一个特性;以及
从所述样品室排出所述颗粒样品增量。
24.根据权利要求23所述的方法,还包括在传感器处从所述颗粒样品增量接收所述电磁辐射,所述传感器配置成基于接收的电磁辐射来生成信号。
25.根据权利要求24所述的方法,还包括分析来自所述传感器的所述信号,以生成所述颗粒样品增量的至少一部分的表示。
26.根据权利要求25所述的方法,还包括基于来自所述传感器的信号来识别所述颗粒样品增量的至少一个成分。
27.根据权利要求23所述的方法,其中所述颗粒样品是物质的药剂微结构混合物。
28.一种基于颗粒样品部分的成分的至少一个特性来分离颗粒样品的部分的方法,包括:
将所述颗粒样品分隔成颗粒样品部分,所述颗粒样品部分包括第一颗粒样品部分;
从所述第一颗粒样品部分接收电磁辐射;以及
基于从所述第一颗粒样品部分接收的电磁辐射来识别所述第一颗粒样品部分的至少一个成分的至少一个特性;
基于识别的特性来确定所述第一颗粒样品部分是否包括具有第一特性的成分;以及
如果所述第一颗粒样品部分不包括具有所述第一特性的成分,则将所述第一颗粒样品部分排到第一出口通道中,或者如果所述第一颗粒样品部分包括具有所述第一特性的成分,则将所述第一颗粒样品部分排到第二出口通道中。
29.根据权利要求28所述的方法,还包括:
确定所述第一颗粒样品部分是否包括具有第二特性的成分;以及
如果所述第一颗粒样品部分包括具有所述第二特性的成分,则将所述第一颗粒样品部分排到第三出口通道中,或者如果所述第一颗粒样品部分不包括具有所述第二特性的成分,则将所述第一颗粒样品部分排到所述第一出口通道中。
30.根据权利要求29所述的方法,还包括过滤来自所述第一出口通道、所述第二出口通道和/或所述第三出口通道中的一个或多个中的物质,以将固体物质与气态或液态流体分开。
31.根据权利要求30所述的方法,还包括将包括具有所述第一特性的成分的部分与包括具有所述第二特性的成分的部分分开。
32.根据权利要求31所述的方法,还包括将具有所述第一特性的成分集中在所述第二出口通道中。
33.根据权利要求31所述的方法,还包括从所述第一出口通道过滤具有所述第一特性的成分。
34.一种排出子组件,配置成基于颗粒样品部分的成分的至少一个特性来分离颗粒样品的部分,所述排出子组件包括:
一个或多个真空元件,配置成生成压力差,以将流体耦接到所述真空元件的样品室排空;
开关,配置成将所述一个或多个真空选择性地耦接到一个或多个出口通道,以将所述样品室选择性地排空到所述一个或多个出口通道中;以及
至少一个接收器,流体耦接到所述一个或多个出口通道,并且配置成接收从所述样品室选择性地排出的物质;
其中基于所述样品颗粒部分中的每个的成分的至少一个特性来分析并且选择性地排出位于所述样品室内部的所述颗粒样品部分中的每个。
35.根据权利要求34所述的排出子组件,还包括过滤器,所述过滤器配置成将所述一个或多个出口通道中的固体物质与气态或液态流体分开。
36.一种用于对分析物的层进行分析的系统,所述系统包括:
刮削子组件,包括至少一个刮削构件,所述刮削构件的大小和形状设置成用于移除分析物的层,以暴露所述分析物的下层表面;
芯轴子组件,包括芯轴,所述芯轴限定接收器,所述接收器的大小和形状设置成在所述分析物的层被移除时保持所述分析物;
致动子组件,所述致动子组件用于:
相对于彼此在一个或多个移动方向上致动所述芯轴或所述至少一个刮削构件,以使所述分析物跨过所述至少一个刮削构件移位,以移除所述分析物的第一层来暴露第一表面;以及
致动所述芯轴,以将所述分析物的暴露的第一表面定位于高光谱分析子组件的窗口之上,以通过所述窗口由所述高光谱分析子组件进行扫描。
37.根据权利要求36所述的系统,所述刮削子组件还包括外壳,所述外壳限定腔室,以接收所述分析物的被移除的第一层的至少一部分的残留物。
38.根据权利要求37所述的系统,所述刮削子组件还包括流体出口,所述流体出口与所述腔室流体连通,以排空所述腔室。
39.根据权利要求36所述的系统,其中所述至少一个刮削构件包括下列中的至少一个:
刮削表面,通过磨损或摩擦力来移除所述第一层的至少一部分;或者
刮削边缘,移除所述第一层的所述至少一部分。
40.根据权利要求36所述的系统,所述刮削子组件还包括沿着与所述一个或多个移动方向中的第一个平行的轴布置的多个刮削构件。
41.根据权利要求36所述的系统,所述致动子组件包括:
第一致动器,在所述一个或多个移动方向中的第一移动方向上致动所述芯轴子组件;以及
第一滑动件,将所述芯轴子组件移动地耦接到所述第一致动器,以适应所述芯轴子组件通过所述第一致动器在所述第一移动方向上的移动。
42.根据权利要求41所述的系统,所述致动子组件还包括:
第二致动器,在所述一个或多个移动方向中的第二方向上致动所述芯轴子组件;以及
第二滑动件,将所述芯轴子组件移动地耦接到所述第二致动器,并且配置成适应所述芯轴子组件通过所述第二致动器在所述第二移动方向上的移动。
43.根据权利要求42所述的系统,所述高光谱分析子组件包括:
一个或多个发射机,朝向所述分析物生成电磁辐射;
一个或多个检测器,检测来自所述分析物的电磁辐射;以及
分析致动子组件,致动所述高光谱分析子组件的至少一部分,以扫描所述分析物。
44.根据权利要求43所述的系统,所述高光谱分析子组件还包括:
光多路复用器,引导在所述分析物与所述一个或多个传感器和/或所述一个或多个发射机中的至少一个之间行进的电磁辐射;以及
物镜,电磁耦接在所述窗口与所述光多路复用器之间,以使行进到所述分析物或来自所述分析物的电磁辐射聚焦。
45.根据权利要求44所述的系统,所述分析致动子组件还包括:
第三致动器,在所述一个或多个移动方向中的第三移动方向上致动所述高光谱分析子组件的所述至少一部分;
第四致动器,在所述一个或多个移动方向中的第四移动方向上致动所述高光谱分析子组件的所述至少一部分;以及
第五致动器,在所述一个或多个移动方向中的第五移动方向上致动所述高光谱分析子组件的所述至少一部分。
46.根据权利要求45所述的系统,还包括计算机化子组件,所述计算机化子组件配置成进行下列中的一个或多个或者其组合:
将电力和/或控制信号传输到所述致动子组件,以致动所述芯轴;
将电力和/或控制信号传输到所述分析致动子组件,以扫描所述分析物;以及
从所述高光谱分析子组件接收数据,以获取关于所述分析物的信息。
47.根据权利要求46所述的系统,其中关于所述分析物的信息包括关于所述分析物的多个层或所述分析物的多个暴露表面的信息,以及所述计算机化子组件配置成生成关于所述分析物的信息的三维表示,包括所述分析物的物理结构和/或化学组成。
48.根据权利要求36所述的系统,所述芯轴子组件还包括:
芯轴保持器,接纳所述芯轴;以及
芯轴夹,在夹紧位置将所述芯轴保持在所述芯轴保持器中,并且在松开位置准许将所述芯轴插入到所述芯轴保持器中或从所述芯轴保持器中移除所述芯轴。
49.根据权利要求36所述的系统,其中所述分析物是药丸形式的药剂物质。
50.一种对分析物的多个层进行分析的方法,包括:
针对所述多个层中的每个层:
削去所述多个层中的所述层,以暴露所述分析物的下层表面;
在削去之后,将所述分析物的暴露表面定位于高光谱分析子组件的窗口之上;以及
在将所述暴露表面定位于所述窗口之上之后,由所述高光谱分析子组件来扫描所述分析物的所述暴露表面,以获取关于在所述暴露表面附近的所述分析物的信息;以及
至少部分地基于获取的信息来生成关于所述分析物的所述多个层的信息。
51.根据权利要求50所述的方法,其中所述削去还包括:
在一个或多个方向上致动保持所述分析物的芯轴,以抵靠至少一个刮削构件来定位所述分析物;以及
使所述分析物跨过所述至少一个刮削构件移位,以移除所述分析物的所述层,以暴露所述分析物的下层表面。
52.根据权利要求50所述的方法,其中刮削子组件包括限定腔室的外壳,所述腔室接收从所述分析物移除的所述第一层的至少部分的残留物,所述方法还包括从所述腔室中排出从所述分析物移除的所述第一层的至少所述部分。
53.根据权利要求50所述的方法,还包括基于获取的信息来生成所述分析物的三维表示,包括所述分析物的物理结构和/或化学组成。
54.根据权利要求50所述的方法,还包括:
传输来自发射器的电磁辐射,以入射所述分析物的所述暴露表面;
相对于所述分析物的所述暴露表面在一个或多个移动方向上移动分析子组件的一部分,以扫描所述分析物的所述暴露表面的至少一部分;
由所述分析子组件通过所述窗口从所述分析物的所述暴露表面接收电磁辐射;以及
基于从所述分析物的所述暴露表面接收的所述电磁辐射,识别在所述暴露表面附近的所述分析物的成分的至少一个特性。
55.根据权利要求50所述的方法,其中所述分析物是药丸形式的化合物或者药丸形式的药剂物质。
56.一种过滤叶片筒,包括:
过滤装置,所述过滤装置包括:
第一外壳,限定第一腔室和流体耦接到第二腔室的出口导管;以及
过滤器,定位于所述第二腔室的内部并且挡住所述出口导管,其中所述过滤器准许流体穿过而到达所述出口导管,并且分离待收集在所述第一腔室中的固体。
57.根据权利要求56所述的过滤叶片筒,还包括刮削子组件,所述刮削子组件包括:
两个或更多个刮削构件,所述刮削构件的大小和尺寸设置成移除分析物的层,以暴露所述分析物的下层表面;以及
第二外壳,限定第二腔室,并且包括定位于所述两个或更多个刮削构件之间的一个或多个开口,其中流体导管使所述第二腔室和所述第一腔室流体耦接。
58.根据权利要求56所述的过滤叶片筒,其中所述第一外壳还限定第二腔室,所述第二腔室流体耦接到所述第一腔室和所述出口导管,所述过滤装置还包括第二过滤器,所述第二过滤器定位于所述第二腔室的内部,并且挡住所述出口导管,其中所述过滤器准许流体穿过而到达所述出口导管,并且分离待收集在所述第二腔室中的固体。
59.一种用于分析样品的系统,包括:
物镜;
窗口,配置成接收样品;
可变形构件,定位于所述窗口与所述物镜之间,所述可变形构件包括膜,所述膜限定至少部分地填充有流体的囊状部,所述可变形构件能够变形以准许所述物镜相对于所述窗口移动。
60.根据权利要求59所述的系统,其中所述可变形构件和所述窗口准许电磁辐射在所述物镜与所述样品之间行进。
61.根据权利要求59所述的系统,其中所述可变形构件至少部分地光学透明,并且传送行进到所述样品或来自所述样品的电磁辐射。
62.根据权利要求59所述的系统,其中所述可变形构件变形成与所述物镜和所述窗口之间的空间对应的形状。
63.根据权利要求59所述的系统,其中所述可变形构件能够变形以准许所述物镜相对于所述窗口在至少两个移动方向上移动。
64.根据权利要求59所述的系统,其中所述膜是硫化硅胶,以及所述流体是硅油。
65.根据权利要求59所述的系统,其中所述可变形构件是配置成用于分析多个样品的可变形构件的阵列的部分。
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