CN111194400B - 量热计和用于量热计的样品容器 - Google Patents

量热计和用于量热计的样品容器 Download PDF

Info

Publication number
CN111194400B
CN111194400B CN201880065822.4A CN201880065822A CN111194400B CN 111194400 B CN111194400 B CN 111194400B CN 201880065822 A CN201880065822 A CN 201880065822A CN 111194400 B CN111194400 B CN 111194400B
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
sample
container
receiving space
sample container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880065822.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111194400A (zh
Inventor
B·乔弗特
V·范特奇尔纳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Karbakot
Original Assignee
Karbakot
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Karbakot filed Critical Karbakot
Publication of CN111194400A publication Critical patent/CN111194400A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111194400B publication Critical patent/CN111194400B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K17/00—Measuring quantity of heat
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/20—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity
    • G01N25/48—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity on solution, sorption, or a chemical reaction not involving combustion or catalytic oxidation
    • G01N25/4806—Details not adapted to a particular type of sample
    • G01N25/4826—Details not adapted to a particular type of sample concerning the heating or cooling arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/505—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes flexible containers not provided for above
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/508—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L7/00—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/20—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/20—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity
    • G01N25/48—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity on solution, sorption, or a chemical reaction not involving combustion or catalytic oxidation
    • G01N25/4846—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity on solution, sorption, or a chemical reaction not involving combustion or catalytic oxidation for a motionless, e.g. solid sample
    • G01N25/4853—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/20—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity
    • G01N25/48—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity on solution, sorption, or a chemical reaction not involving combustion or catalytic oxidation
    • G01N25/4846—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity on solution, sorption, or a chemical reaction not involving combustion or catalytic oxidation for a motionless, e.g. solid sample
    • G01N25/4853—Details
    • G01N25/486—Sample holders
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/023—Adapting objects or devices to another adapted for different sizes of tubes, tips or container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/04—Closures and closing means
    • B01L2300/041—Connecting closures to device or container
    • B01L2300/042—Caps; Plugs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0848—Specific forms of parts of containers
    • B01L2300/0854—Double walls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0848—Specific forms of parts of containers
    • B01L2300/0858—Side walls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/12—Specific details about materials
    • B01L2300/123—Flexible; Elastomeric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/18—Means for temperature control
    • B01L2300/1805—Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/18—Means for temperature control
    • B01L2300/1805—Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks
    • B01L2300/1822—Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks using Peltier elements

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

包括用于测量样品的热通量的量热计(1)的系统包括：容纳样品的样品容器(10)的接收空间(6)、散热器(4)、第一热换能器(2)，借此第一热换能器(2)包括在样品容器(10)被定位在接收空间(6)中时与样品容器(10)接触的热接收表面5(24)和与散热器(4)接触的热吸收表面(25)。提供了第二散热器(3)，借此第二散热器(3)具有与散热器(4)接触的第二热接收表面(34)和在样品容器(10)被定位在接收空间(6)中时与样品容器(10)接触的第二热吸收表面(35)。

Description

量热计和用于量热计的样品容器
本发明涉及量热计和用于量热计的样品容器。这种量热计可用于分析产生热量的化学或生理过程。热量可以是化学反应、代谢活动或细胞功能(例如在诸如细菌的微生物中的细胞功能)的指示。在最一般的意义上，量热计是测量容器内部的样品产生的热量的装置，该容器被用作此样品的接收器(recipient)。在等温量热计中，在保持容器内部和外部散热器之间的温差最小(理想地接近于零)的同时，持续地去除样品产生的热量。产生的热量对应于可由诸如接触式温度传感器(例如温度计)、热-电传感器、热敏电阻、半导体管、电阻温度检测器(RTD)、铂电阻温度计、热-机械传感器、或非接触式传感器(如红外光学传感器、二极管)的传感器测量的热通量。
生物过程可产生小于1微瓦/毫升样品体积的范围的热量，这要求所用的传感器具有高的热敏度，因此涉及微量热法，具体是允许检测纳瓦范围的热能的等温微量热法。要检测的热通量可以在1纳瓦上至和包括1000微瓦的范围内。优选地，热通量可以在1纳瓦上至和包括1微瓦的范围内。
热敏电阻是一类可以在微量热法中使用的传感器。热敏电阻是热敏感性电阻器。具体地，可以使用负温度系数热敏电阻(NTC)，其特征在于热敏电阻的电阻与由热敏电阻感测到的温度成反比。热敏电阻的特征在于增益高，这使其能够在给定的温度范围内分辨非常小的温度。
热电元件是利用热电将电流转换成热流或将热流转换成电流的装置。热电描述温度和电之间的关系。热电元件可用于将电流转换成热流，或者将热流转换成电流。将电流转换成热流被称为珀尔帖效应，发现其在珀尔帖元件中有所应用。珀尔帖元件由两种彼此不同并且在各自末端的一端处彼此连接的导电材料组成。如果导电材料是半导体，则可以最佳地观察到珀尔帖效应。导电材料中的一种是p型半导体，而另一种其他导电材料是n型半导体。包括电池的电路可以被连接至p型半导体和n型半导体的自由端。如果电路是闭合的，则来自电池的负极的电子流入p型半导体的方向，并且通过填充此材料中的正“空穴(holes)”而沿此p-半导体内部移动，直至其到达p型半导体和n型半导体之间的边界。由于在n型半导体中，晶体结构中所有可用的“空穴”都具有负极性的事实，因此电子的运动至少暂时被边界闭锁(阻挡，blocked)，并需要能量来克服这种闭锁。如果边界附接至桥接热交换表面(bridging heat exchange surface)，则这种桥接热交换表面冷却，因为需要能量输入以解锁电子并“推动”其通过n型半导体以维持具有电池的电路所施加的电势差。在其去往电池正极的途中，与电子一起传输的能量在p型半导体和n型半导体的各自末端耗散，借此产生热流。如果在p型半导体和n型半导体的电源侧末端(source-sided ends)提供热交换表面，则此热交换表面的温度上升，使得其成为热的表面(hot surface)。
如果将两种不同的材料在其末端连接在一起以形成回路，借此使两种材料的接触表面处于不同的温度，则热电导致产生电路电流。在使用相同布置的p型半导体和n型半导体的情况下，由于p和n半导体的热的末端(hot end)含有朝向冷的末端(cold end)移动的更多较高能量的电子并且冷的末端含有朝向热的末端移动的更多低能量的电子，因此供应至两个半导体的边界连接表面的热量导致热扩散。此热扩散也由于不同材料的使用而导致电流差。在电路被中断的情况下，产生电势差，该电势差可被测量为电压——塞贝克电压。塞贝克电压理想地与温度差大致平行。只要将热元件相应地校准，其就可以用作温度传感器。
珀尔帖元件可用于将电流转换为热流。珀尔帖元件的反向操作产生电流发生器，借此借助塞贝克效应，可以将热流转换为电流。如果电路被中断，则此电流导致电势差，该电势差可被测量为电压。热元件可被视为产生电动势的装置，并且可以通过测量从来自热扩散产生的热流的电流中获得的电压而被用作传感器。
可组合多个热电偶以形成堆叠(stack)，所谓的热电堆。这种热电堆是多层热电偶，其可用于测量从涉及例如生物过程的样品到利用热电元件作为传感器的散热器的热流。
在US 2004/0107986中已经描述了多通道量热计的使用。这种多通道量热计包括以阵列布置的多个孔，借此每个孔被配置为样品容器。样品容器包括底表面，该底表面被配置以接收热传感器，如热敏电阻。热敏电阻被接收在底表面的对应凹部中。底表面被配置以对热流提供最小的阻力，因此底表面的壁厚相对于孔的不与任何热传感器接触的其他壁表面的壁厚是减小的。可以按规则样式将多个孔布置在孔板上，以允许平行测量。
发现已知的量热计的缺点实际上在于其制造昂贵。另外，所需的测量可能花费长达几天的时间，这使其不适于进行初步检查。现有技术的量热计的其他缺点是其使用与传感器接触的样品容器，该传感器布置在样品容器的底端。这种样品容器可具有瓶的形状。瓶的底部与传感器接触，而瓶壁必须隔热以能够检测样品产生的总热通量。这导致热交换表面小，因为所用的传感器的构造的缘故，样品容器的大部分不能用作热交换表面。
量热计还被设计用于测量连续的介质流的热发展(heat development)，例如GB2093995A的微量热计。可流动的介质穿过缠绕在含有安瓿的圆柱体周围的螺旋管。螺旋管被布置在圆柱体的螺旋凹槽中。管经过含有珀尔帖元件的两个热检测器下方，该热检测器布置在圆柱体的外表面上。
在文件WO2007053105 A1中已经考虑提供生物传感器，其包括壳体、保持器、散热器对和热反射器对，该热反射器对相对于悬浮在保持器中的散热器热浮动，并且相对于保持器和壳体内部的环境热浮动，因此生物流体样品连续流动通过反应室。根据WO2007053105 A1的生物传感器因此适于测量在浮动温度状态下的样品产生的热量。WO2007053105 A1的样品容器被夹持在保持装置中，该保持装置借助于可压缩的o型环将机械压力施加在样品容器的表面上。
散热器对因此被配置以吸收由样品产生的任何热量。需要少于2min的测量过程以确保所有的热量都被散热器吸收。由于此原因，根据WO2007053105A1的生物传感器不适于较长持续时间的测量。此生物传感器因此用于测量由快速酶促反应产生的热量，该快速酶促反应在小于2分钟内完成。因此本发明的目的是提供被配置使得对于热控环境，可减少完成测量所需的时间的量热计。本发明的进一步目的是提供能够在至多8小时，优选地至多4小时，最优选地至多2小时的时间范围(time frame)内完成测量的量热计。本发明的进一步目的是提供可用于多个样品的多个同时测量的量热计。本发明的进一步目的是提供其制造上简单并且易于组装和使用的量热计。
通过根据权利要求1的量热计和根据权利要求7的样品容器来解决此问题。量热计的进一步有利的实施方式以权利要求2-6的内容为准，而样品容器的进一步有利的实施方式以权利要求8至15的内容为准。
如果在以下描述中使用术语《例如》，则该术语涉及实施方式或实例，其不应解释为本发明的教导的更优选的应用。术语“优选地”或“优选的”应理解为使得该术语涉及来自多个实施方式和/或实例的实例，其不应解释为本发明的教导的更优选的应用。因此，术语“例如”、“优选地”或“优选的”可涉及多个实施方式和/或实例。
随后的详细描述含有根据本发明的量热计和样品容器的不同实施方式。可利用不同的材料以不同的尺寸来制造量热计和样品容器，使得对特定尺寸或特定材料的提及被视为仅是示例性的。在该描述中，与任何技术特征有关的术语《含有》、《包含》、《被配置为》因而应理解为其含有相应的特征，但不限于仅含有此相应特征的实施方式。
包括用于测量样品的热通量的量热计的系统包括：容纳样品的样品容器的接收空间(recipient space)、散热器、第一热换能器，借此第一热换能器包括在样品容器被定位在接收空间中时与样品容器接触的第一热接收表面和与散热器接触的第一热吸收表面。提供了第二热换能器，借此第二热换能器具有与散热器接触的第二热接收表面和在样品容器被定位在接收空间中时与样品容器接触的第二热吸收表面。接收空间中的温度由此是可控制的。当执行测量时，容纳在样品容器中的样品被封闭在样品容器中。具体地，在测量时期中，即在测量过程的持续时间内，未发生样品流动通过样品容器。由此在样品容器中可获得样品的静止条件，使得在静止的样品容器中并因此也在接收空间中的热量产生可以被测量。根据一个实施方式，样品容器可从接收空间移除。
根据一个实施方式，测量时期具有至少10分钟的持续时间。
根据一个实施方式，测量时期具有至少30分钟的持续时间。根据任一个实施方式，持续时间测量时期不受限制。本发明的第一热换能器和第二热换能器的组装使得热量可以从第一换能器的热接收表面穿过容纳样品的样品容器到达第二换能器的热吸收表面。由此可获得通过容纳样品的样品容器的热流，而不是文件WO2007053105A1中公开的样品流。由于此原因，样品容器同时与分别第一热换能器和第二热换能器的热接收表面中的至少一个和热吸收表面中的至少一个接触。通过布置第一热换能器和第二热换能器，迫使热换能器与环境进行热交换。
根据一个实施方式，通过将样品容器移动到接收空间中处于直立位置而将其定位在接收空间中。可以手动握持样品容器的顶部(top section)，因此在此操纵期间自由地悬挂样品容器。样品容器可适应于接收空间。因此，样品容器可以紧贴地配合到任意形状的接收空间中，特别是u形或v形的接收空间。具体地，当样品容器与第一热换能器和第二热换能器接触时，样品容器可适应于第一热换能器和第二热换能器的形状。
由此可以通过第一热换能器、样品容器、和第二热换能器获得定向的热流。第一热换能器和第二热换能器被具体地配置以产生与去往或来自各自散热器的热通量相等的电动势，该电动势将被发送至检测单元，以获得代表离开或横穿共同未决专利申请PCT/EP2018/064411中公开的容器的热通量的电势。
根据一个实施方式，提供了绝缘构件以在除第一热换能器和第二热换能器的位置之外的任意位置中使接收空间绝缘，借此绝缘构件具体是绝热构件。
根据一个实施方式，在第一热换能器和第二热换能器之间提供接收空间。第一热换能器和第二热换能器中的每一个可被配置为板形元件。第一热换能器和第二热换能器可以形成接收空间的侧壁的部分。具体地，第一热换能器和第二热换能器可以是暴露于样品容器的第一容器壁和第二容器壁的接收空间的侧壁的部分。第一热换能器和第二热换能器可以以使得获得v形接收空间的方式布置。通过v形接收空间，旨在当以截面观察时，形成接收空间的侧向边界的侧壁是以v形布置的。v形接收空间的优点是能够更容易地使样品容器定位在接收空间中。换言之，因此显著降低了对样品定位的精确度的要求。此外，样品容器自动地在其位置中居中，并且由于作用在样品容器上的重力而保持在此位置中。由此能够使用样品容器操纵单元，通过自动或半自动操纵将样品容器放置在接收空间中。
如果样品容器设置有可变轮廓的容器壁，则容器壁的轮廓可适应于接收空间的侧壁，使得容器壁在整个测量时期中保持与侧壁接触。具体地，如果使用具有挠性容器壁的容器，则挠性容器壁停留在侧壁上并由此保持与侧壁接触。包括挠性容器壁的样品容器可例如被配置为袋状物(pouch)。如果样品容器容纳液体样品，则样品对挠性容器壁施加液压。由此容器壁被按压抵靠接收空间的侧壁，并且避免了容器壁与接收空间的侧壁之间的任何空气间隙。具体地，由第一热换能器和第二热换能器形成的侧壁或多个侧壁的部分因此与容器壁接触，以提供防止热量从样品传递至热换能器的最小的屏障(barrier)。
第一热换能器元件和第二热换能器元件中的每一个可包括热接收表面和热吸收表面，用于产生与去往或来自散热器的热通量相等的电动势，该电动势将被发送至检测单元，以获得代表来自容器的热通量的电势。使用第一换能器和第二换能器的优点在于，如果关于第二热换能器以翻转的构型安装第一热换能器，则可测量第一换能器与第二换能器之间的热通量差。热吸收表面中的一个和热接收表面中的一个可面向样品容器或者可附接至容器壁或样品容器壁，或者样品容器壁停留(rest)在热吸收表面中的一个和热接收表面中的一个上。热吸收表面中的一个和热接收表面中的一个可面向散热器。热吸收表面中的一个和热接收表面中的一个可附接至散热器或停留在散热器上。如果热吸收表面和/或热接收表面附接至容器壁或多个容器壁，则热量主要通过传导传递至热接收表面和/或热吸收表面。如果附接至热吸收表面或热接收表面中的至少一个或者停留在热吸收表面或热接收表面中的至少一个上的样品容器壁的部分对应于容器壁表面的至少40％，则通过传导进行的热传递是特别有利的。更优选地，附接至热吸收表面或热接收表面中的至少一个或停留在热吸收表面或热接收表面中的至少一个上的样品容器壁的部分对应于容器壁表面的至少50％。最优选地，附接至热吸收表面或热接收表面中的至少一个或停留在热吸收表面或热接收表面中的至少一个上的样品容器的部分对应于容器表面的至少60％。
对于仅含有单个热换能器的布置(arrangement)，相同的构型也将会起作用。然而，在仅含有单个热换能器的布置中，由热换能器的塞贝克效应诱导的任何电流将会包含在测量中，由于此原因，含有第一热换能器和第二热换能器的实施方式被认为是特别优选的实施方式。
此外，第一热换能器与第二热换能器的下边缘之间的距离可以小于样品容器的厚度。由此，可以确保样品容器被准确地定位在第一热换能器与第二热换能器之间。根据此实施方式，接收空间基本上被提供在第一热换能器与第二热换能器之间。
可选地，第一热换能器和第二热换能器可以以使得获得u形接收空间的方式布置。u形接收空间是有利的，因为样品容器可以以特别良好的配合放置在接收空间中，借此避免了由于热换能器之间不充分的直接接触而造成的任何损失。
根据一个实施方式，接收空间在彼此相邻布置在接收空间的相同侧处的第一热换能器和第二热换能器与接收空间的相对侧上的绝缘构件之间延伸。第一热换能器和第二热换能器因此仅形成接收空间的第一侧壁或第二侧壁中的一个。另一侧壁由绝缘构件形成。由此，热通量被导向至侧壁中的一个，而在由绝缘构件形成的相对侧壁处不发生热交换或热传递。
第一热换能器和第二热换能器中的每一个可提供有电连接器，该电连接器通过电导管连接至检测单元，使得——如果在操作时——热通量产生电流，该电流被导向至检测单元以检测指示由第一热换能器和第二热换能器感测到的热通量的电信号。
用于根据任一个实施方式的系统的样品容器包括第一容器壁、第二容器壁、和连接第一容器壁与第二容器壁的连接元件，借此第一容器壁和第二容器壁、连接元件、底部(bottom section)和顶部形成样品空间。底部和顶部通过第一容器壁和第二容器壁以及连接元件彼此连接。在顶部中提供开口，借此顶部中的开口被连接至样品空间以将样品放置到样品空间。第一容器壁或第二容器壁中的至少一个具有可变的轮廓。容器壁可适应于接收空间的侧壁，使得容器壁在整个测量时期中保持与侧壁接触。具体地，第一容器壁和第二容器壁中的至少一个可以是挠性的。样品空间可设置在容器壁之间。样品空间可具体地设置在袋状物或袋(bag)中。样品容器可被配置为挠性的，基本上平坦的袋状物或袋。样品容器可被配置为挠性的，薄主体(thin body)袋状物或袋。样品容器可被配置为挠性塑料袋状物或袋。根据一个实施方式，塑料包括热塑性聚合物、弹性体、硬塑料聚合物中的一种。样品容器的容器壁可包括多于一层，例如可被配置为复合箔。层中的每一个可包括聚合物或金属中的一种。金属可例如包括铝箔。可以通过选自挤出法、层压法中的方法来制造复合箔。
根据一个实施方式，第一容器壁与第二容器壁之间的距离D1小于顶部与底部之间的距离D2或容器的侧面之间的距离D3中较小的一个的三分之一。第一容器壁与第二容器壁之间的距离D1对应于包括容器壁的厚度的样品空间的厚度。此距离是从第一容器壁的外表面至第二容器壁的外表面测量的。如果这些外表面是平面的并且彼此基本上平行，则沿垂直于外表面的方向测量距离D1。如果外表面彼此不平行，则D1对应于如果样品容器定位在直立位置中，在与样品空间相交的水平面中测量的最大距离，这意味着开口形成样品容器的最上面的部分。
如果样品容器定位在直立位置中，则在垂直平面中测量容器的顶部与底部之间的距离D2，这意味着开口形成样品容器的最上面的部分。如果容器基本上是矩形形状，则顶部与底部之间的距离对应于沿法线方向延伸至矩形的水平侧的距离。根据一个实施方式，下水平侧在底部可包括连接元件的末端，上水平侧是含有连接导管的下端的一侧。
如果样品容器定位在直立位置中，则在水平面中测量第一容器壁和第二容器壁的侧面之间的距离D3，这意味着开口形成样品容器的最上面的部分。如果容器基本上是矩形形状，则侧面之间的距离D3对应于沿法线方向延伸至矩形的垂直侧的距离。
如果容器是非矩形形状，则距离D2对应于容器的沿垂直方向的最大延伸(不包括任何连接导管)。距离D3对应于容器的沿水平方向的最大延伸。
有利地，距离D1和距离D3不相同。有利地，距离D2或D3中的每一个大于距离D1。可以不称为距离D1，而称为第一距离。可以不称为距离D2，而称为第二距离。可以不称为距离D3，而称为第三距离。
距离D3可以上至100mm。根据优选的实施方式，距离D3约80mm。
顶部包括引导元件。根据一个实施方式，引导元件包括肋条(rib)。根据一个实施方式，引导元件包括多个肋条。可提供连接导管以将开口连接至样品空间。引导元件可沿基本上垂直于连接导管的轴线的方向延伸。肋条中的每一个的厚度的范围可以是0.5mm上至和包括5mm。两个相邻肋条之间的法线距离在5mm至50mm的范围内。肋条可具有比连接导管的直径最小要大2mm的长度，并且对应于距离D3。肋条的宽度有利地大于距离D1。
根据前述实施方式中任一个的样品容器可用于含有热源的样品以及气体，以测量样品中通过样品中的化学反应、细胞活动、生物代谢、细菌中至少一种的热量的产生。气体可以是空气。
容器的开口可由闭合帽(closure cap)闭合。闭合帽可以包括弹性体，该弹性体即使在用针穿孔之后也可提供不透流体的密封。针可类似于与Sarstedt的多用适配器(Multi-Adapter)(Art.Nr 14.1205)一起使用的针。针用于对开口的密封进行穿孔，以将样品和适当量的空气或任意其他气体填充到样品容器的接收空间中。闭合帽也可包括螺旋闭合件(screw closure)或盖夹。闭合帽可提供有防窃启的安全密封(tamper-evidentsafety seal)。在将样品填充到样品空间或样品容器的样品容纳空间中之后，可以将闭合帽闭合，并且如果在采样过程之后可能对样品进行了操纵，则防窃启的安全密封向研究人员提供指示。
可以在样品空间中提供内容器(inner container)，以用于需要限定的样品容纳空间尺寸的应用中。样品容纳空间是内容器内的空间。样品容纳空间被配置以接收样品。样品可通过介质交换元件供应至样品容纳空间。样品容纳空间有利地小于样品空间。
内容器可具有高度尺寸d2和长度尺寸d3。长度尺寸d3根据一个实施方式小于第三距离D3。高度尺寸d2根据一个实施方式小于第二距离D2。连接元件可以具有厚度T。根据一个实施方式，长度尺寸d3小于第三距离D3减去厚度T的两倍的差。高度尺寸d2小于第二距离D2减去厚度T的差。在厚度T不恒定的情况下，上述条件适用于连接元件的厚度T的最大值。
长度尺寸d3可根据一个实施方式至多是60mm。具体地，长度尺寸d3可以是10mm上至和包括60mm。高度尺寸d2可根据一个实施方式至多是60mm。具体地，高度尺寸d2可以是10mm上至和包括60mm。
如果样品容纳在样品空间中，则样品空间被这样布置：使得其重心布置在距引导元件固定距离处。如果样品容纳在样品容纳空间中，则样品容纳空间被这样布置：使得其重心布置在距引导元件固定距离处。在操作时，引导元件可接收在导轨中。导轨可被布置在量热计上或者可以是样品容器供应系统的部分，该样品容器供应系统可以暂时地附接至量热计，以向量热计提供样品容器或从量热计中排出样品容器。
根据一个实施方式，导轨可以沿水平方向延伸。通过使样品容器沿导轨在水平方向上移动，可以将样品容器供应至在第一热换能器与第二热换能器之间延伸的接收空间。由于此原因，导轨和因此沿导轨移动的引导元件与样品容纳空间的重心之间的距离是固定的。由此样品容纳空间的重心可置于在精确限定的位置中，使得测量条件总是相同的，因此测量结果是可比较的。
样品容器的样品空间的尺寸和/或布置在样品容器内的内容器的样品容纳空间的尺寸可以被标准化。如果可以使用标准化尺寸的样品容器，则由量热计执行的样品分析程序在很大程度上可被自动化。
系统可包括根据其中一个实施方式的多个量热计。量热计可以是彼此平行的布置以形成堆叠的量热计。堆叠的量热计中的每一个被配置以执行样品的热通量。根据一个实施方式，堆叠的量热计可被配置使得量热计被布置在共同的水平面上。散热器的基座因此立在水平面上。
量热计的接收空间有利地在顶部是开放的。根据此实施方式，样品容器可沿垂直方向供应至接收空间。
根据一个实施方式，量热计的接收空间在至少一个侧面是开放的。根据此实施方式，样品容器可沿水平方向供应至接收空间。除此之外，接收空间在顶部是开放的。此构型允许沿水平方向供应样品容器。在操作时可通过使容纳样品的样品容器沿水平导轨移动，将样品供应至根据一个实施方式的接收空间。水平导轨可以是样品容器操纵单元的部分。
如果提供了堆叠的量热计，则可以同时将多个样品容器供应至对应的接收空间。由此可以同时执行多个热通量测量。可以将甚至更多个堆叠的量热计在彼此顶部上堆叠以形成多层堆叠。层中的每一个可以设置有对应的导轨，使得可以将批量样品容器供应至多层堆叠的量热计。
多层堆叠的量热计的系统可有利地用于执行大量样品的快速筛选。简化了样品容器的操纵，使得可以同时将批量样品容器供应至对应的接收空间，因此是平行的。由此，如果要对大量样品执行大规模的筛选，则可以同时进行多个平行测量，这会是感兴趣的。
量热计和样品容器的多个示例性实施方式显示于随后的附图中。
图1显示了根据本发明的第一实施方式的量热计的部分截面图，
图2是根据本发明的第二实施方式的量热计的部分截面图，
图3是根据本发明的第一实施方式的样品容器的正视图，
图4是图3的样品容器的侧视图，
图5是根据本发明的第二实施方式的样品容器的侧视图，
图6是热换能器的细节，
图7是根据本发明的第三实施方式的量热计的部分截面图，
图8是根据本发明的第三实施方式的样品容器的侧视图，
图9是通过根据第一变型(variant)的样品容器的截面，
图10是通过根据第二变型的样品容器的截面。
图1是量热计1(具体是量热计1的容纳样品的部分)的示意性部分截面图。样品容纳在样品容器40中。样品是不可见的，因为样品容器未以截面在图1中显示。用于测量样品的热通量的量热计1包括容纳样品的样品容器40的接收空间6、散热器4、第一热换能器2，借此第一热换能器2包括在样品容器40被定位在接收空间6中时与样品容器40接触的热接收表面24和与散热器4接触的热吸收表面25。提供了第二热换能器3，借此第二热换能器3具有与散热器4接触的第二热接收表面34和在样品容器40被定位在接收空间6中时与样品容器40接触的第二热吸收表面35。散热器4可包括基座16。
样品容器40可从接收空间6移除。第一热换能器2可以是板形(plate-shaped)元件。第二热换能器3也可以是板形元件。第一热换能器3和第二热换能器3形成暴露于样品容器40的第一容器壁41和第二容器壁42的接收空间6的侧壁的部分。第一热换能器2和第二热换能器3可以以获得v形接收空间6的方式布置。v形接收空间是有利的，因为还可以通过使用样品容器操纵单元将样品容器40容易地放置到接收空间6中，借此可以实现样品容器40的自动或半自动操纵。此外，第一热换能器2和第二热换能器3的下边缘之间的距离可以小于样品容器40的厚度。由此确保了样品容器40被准确地定位在第一热换能器2和第二热换能器3之间。根据此实施方式，接收空间6被提供在第一热换能器2和第二热换能器3之间。根据此实施方式，接收空间6开向(open to)顶部和开向至少一个侧面。顶部根据此布置与基座16相对。基座16的底表面可以沿水平面布置。
根据一个实施方式，提供了绝缘构件5以在除第一热换能器2和第二热换能器3的位置之外的任意位置中使接收空间6绝缘。绝缘构件5具体是绝热构件。绝缘构件确保全部的热通量被导向至第一热换能器2和第二热换能器3，借此可以确保全部的热通量由第一热换能器2和第二热换能器3测量。
第一热换能器2和第二热换能器3中的每一个都提供有如图6所示的电连接器22，电连接器22通过电导管7、8连接至检测单元10，使得在操作时热通量产生电流，电流被导向至检测单元10以检测指示由第一热换能器2和第二热换能器3感测到的热通量的电信号。
检测单元10包括将检测单元10与第一热换能器2连接的第一电导管7。电阻器R1被布置在第一导管中，以提供被导向至求和点(summing point)14的电流输出。检测单元10包括将检测单元10与第二热换能器3连接的第二电导管8。电阻器R2被布置在第二导管中，以提供被导向至求和点14的电流输出。第三电导管9从求和点14通向放大器11的负输入12。放大器11的正输入接地。
来自求和点14的组合输出电流被引入通过第三电导管9，经由负输入12进入放大器11中。由于与离开电阻器R2的第二电导管8中的电流相比，离开电阻器R1的第一电导管7中的电流具有相反方向的事实，因此在求和点14中获得了这两个电流的差。如果来自R1的电流和来自R2的电流具有相同的绝对值，则产生的电流可以是零安培。电阻器R1或R2中的每一个的欧姆电阻可以是零欧姆，借此抵消(消去，canceled out)非零塞贝克电流。因此，量热计1的第一热换能器2和第二热换能器3的反并联安装导致消除了非零塞贝克电流，该非零塞贝克电流根据现有技术必须用任意的量热计来处理。电阻器Rf被用于放大过程中。
求和放大器11产生输出电压15，其对应于在样品容器40中产生的热通量。求和放大器11包括接地的正输入13。求和放大器11的使用使可靠地检测非常小的热流成为可能，诸如例如通过细胞活动、病原体或细菌发出的任意类型化学反应或生物过程的非常小的热流。热通量可被记录一定的时间段，并且可以被表征为某些现象。因此，热通量曲线中的峰的位置可以用于检测容器40的样品中存在的病原体、细胞或细菌的种类。因此，量热计1不仅可用于检测样品中热源的存在，而且其还可用于确定热源的类型，例如导致热量产生的病原体、细胞或细菌的种类。
图2显示了与图1中所示构造不同的构造的量热计。对于相同或具有相同功能的部分，图1的参考编号也已用于此实施方式。根据图2所示的实施方式，接收空间6在彼此相邻布置在接收空间6的相同侧的第一热换能器2和第二热换能器3与接收空间6的相对侧上的绝缘构件5之间延伸。第一热换能器2可以是板形元件。第二热换能器3也可以是板形元件。第一热换能器3和第二热换能器3形成暴露于第一容器壁41的接收空间6的其中一个侧壁的部分。可选地，第一热换能器2和第二热换能器3面向容器壁42。第一热换能器2和第二热换能器3可以以获得v形接收空间6的方式布置。v形接收空间是有利的，因为还可以通过使用未在附图中显示的构造(因为该构造基本上是根据图2实施方式的镜像塑形的(mirrorshaped)布置)容易地将样品容器40放置在接收空间6中。样品容器40包括操纵单元，借此可以实现样品容器40的自动或半自动操纵。此外，形成接收空间6的一个侧壁的第一热换能器2和第二热换能器3的下边缘与布置在相对侧上并形成接收空间6的另一侧壁的绝缘构件5之间的距离可以小于样品容器40的厚度。由此确保了样品容器40被准确地定位在第一换能器2和第二换能器3之间。
图3和图4显示了根据前述实施方式中任一个的用于量热计1的样品容器40。样品容器40包括第一容器壁41、第二容器壁42、和将第一容器壁41与第二容器壁42连接的连接元件43，借此第一容器壁41、第二容器壁42、连接元件43、底部44和顶部45形成样品空间46。样品空间46在图3或图4中不可见。图9显示了样品容器40的截面，其显示了样品容器的内部，并因此显示了样品空间46的构造。连接元件43可被塑形为突出部分(protrudingportion)，如接缝(seam)或肋条。底部44和顶部45通过第一容器壁41和第二容器壁42以及连接元件43彼此连接。开口47被具体提供在顶部45的顶端。顶部45中的开口47连接至样品空间46以将样品放置在样品空间46中。第一容器壁41或第二容器壁42中的至少一个设置有可变的轮廓。
具体地，第一容器壁41和第二容器壁42中的至少一个是挠性的。如果通过注射成型方法制造，则第一容器壁和第二容器壁的壁厚有利地小于1mm。如果使用箔，则第一容器壁和第二容器壁的壁厚可以是50微米上至和包括200微米。样品空间46可设置在袋的内部，借此袋可以是挠性袋，具体是挠性塑料袋。容器40可被配置为袋，具体是挠性袋。
根据图3或4的实施方式的第一容器壁41和第二容器壁42之间的距离对应于小于顶部45与底部44之间的距离的三分之一。第一容器壁41和第二容器壁42之间的距离对应于样品容器40的壁厚。如果样品容器40被配置为挠性袋，则壁厚可以是可变的。具体地，空的样品容器40的壁厚可以小于当样品容纳在容器40中时容器的壁厚。
顶部45可以包括引导元件50。未在附图中显示的样品容器放置单元可以使用引导元件50，以将样品容器40放置在根据图1、图2或图7中任一个的量热计1的接收空间6中。引导元件50可包括多个肋条。图1-4的构造显示了彼此平行布置的两个肋条。两个平行的肋条允许将样品容器精确定位在接收空间6中。
提供了连接导管48以将开口47连接至样品空间46。引导元件50沿基本上垂直于连接导管48的轴线的方向延伸。
图5显示了样品容器40的其他实施方式的侧视图。根据图5的样品容器40与图3和4的样品容器40的不同之处在于第一容器壁41和第二容器壁42彼此基本上不平行，而是被布置成V形。有利地，第一容器壁41和第二容器壁42的V形对应于接收空间6的V形。第一容器壁41和第二容器壁42可以精确地配合到接收空间6中。第一容器壁41和第二容器壁42可以由刚性材料制成，因为在容器壁41、42与第一热换能器2和第二热换能器3直接接触时，第一容器壁41和/或第二容器壁42与第一热换能器2和第二热换能器3之间的热传递可被优化。
图6显示了热换能器元件21的实例，其可以与先前实施方式中使用的第一热换能器元件2和第二热换能器元件3相同。热换能器元件由此作为热流传感器工作。热换能器元件是设置有内部电阻器R的电动势(emf)产生元件。其将热流转换成电能(电压和/或电流)。内部电阻器设置有温度依赖性电阻。热换能器元件21包括热接收表面24和热吸收表面25。热接收表面24和热吸收表面可以与容器的壁或散热器(如图2-5中任一个的散热器)接触。
热接收表面24和热吸收表面25包括导热性电绝缘体23。包括传导性p材料的层与包括传导性n材料的层的堆叠被布置在热吸收表面25与热接收表面24之间，以将热通量从热吸收表面25向热接收表面24转换成电流。包括传导性p材料的层与包括传导性n材料的层有利地以交替布置被布置在堆叠中，因此包括传导性p材料的层随后是包括传导性n材料的层，反之亦然。包括传导性p材料28的层和包括传导性n材料29的层以通过电连接器22来连接的方式，使得包括传导性p材料28的层总是连接至包括传导性n材料29的层，并且包括传导性n材料29的层总是连接至包括传导性p材料28的层。两个最外面的导体22被连接至通向电导管的末端连接器26、27。当作为传感器工作时，施加的热通量从热吸收表面25到热接收表面24，热吸收表面25被加热，而热接收表面24是冷的，由此产生负电流。当作为珀尔帖元件工作时，施加的正电流产生从热吸收表面25到热接收表面24的热流，由此其使热吸收表面25冷却。
根据其他实施方式，热换能器元件可被配置为热敏电阻。热敏电阻可包括半导体材料，例如锰、镍、钴、铜、铀、铁、锌、钛、钡、镁的金属氧化物。温度系数由混合物中的氧化物的性质决定。热敏电阻包括珠子(bead)或杆(棒，rod)，并且第一导电表面和第二导电表面可以被配置为电引线，具体是包括诸如铜的导电材料的双线引线。
根据先前实施方式中任一个的样品容器40可用于含有热源的样品，该样品用于测量通过样品中的化学反应、细胞活动、生物代谢、细菌中至少一种的热量的产生。
图7显示了与图1或图2中所示构造不同的构造的量热计1。对于相同或具有相同功能的部分，图1的参考编号也已用于此实施方式。根据图7所示的实施方式，接收空间6在彼此相邻布置在接收空间6的相同侧的第一热换能器2和第二热换能器3与接收空间6的相对侧上的绝缘构件5之间延伸。图7实施方式的接收空间6具有平行的侧壁。根据此实施方式，侧壁中的一个主要由附接至散热器4的第一热换能器2和第二热换能器3组成。第一热换能器2可以是板形元件。第二热换能器3也可以是板形元件。第一热换能器2和第二热换能器3形成暴露于第一容器壁41的接收空间6的其中一个侧壁的部分。可选地，第一热换能器2和第二热换能器3面向容器壁42。第一热换能器2和第二热换能器3可以以使得获得u形接收空间6的方式布置。u形接收空间是有利的，因为样品容器40可以以特别良好的配合放置在接收空间6中，借此避免了由于热换能器2、3之间不充分的直接接触而造成的任何损失。样品容器40包括操纵单元，借此可以实现样品容器40的自动或半自动操纵。此外，形成接收空间6的一个侧壁的第一热换能器2和第二热换能器3的下边缘与布置在相对侧上并形成接收空间6的另一侧壁的绝缘构件5之间的距离基本上对应于样品容器40的厚度。由此确保样品容器40被精确地定位在第一换能器2和第二换能器3之间。如果样品容器40具有可变的轮廓，则样品容器40在接收空间中定位的速度和准确性可进一步提高，借此例如如果第一容器壁41和第二容器壁42是挠性的，则获得可变的轮廓。
图8是图5的变型并且显示了样品容器40的其他实施方式的侧视图。根据图8的样品容器40与图3、4或5的样品容器40的不同之处在于第一容器壁41和第二容器壁42可以基本上彼此平行，然而可以具体地处于这样的状态：其中样品容器40容纳的样品基本上偏离第一容器壁和第二容器壁的平行构型。至少在填充状态下，这意味着样品存在于样品容器40中，第一容器壁41不平行于第二容器壁。有利地，第一容器壁41和第二容器壁42是挠性的，因此其可以改变其形状以与接收空间6的形状匹配。第一容器壁41和第二容器壁42由此可以精确地配合到接收空间6中。第一容器壁41和第二容器壁42可以由挠性材料制成。挠性材料可含有至少一层导热材料。当容器壁41、42与第一热换能器2和第二热换能器3直接接触时，第一容器壁41和/或第二容器壁42与第一热换能器2和第二热换能器3之间的热传递可被优化。
顶部45包含介质交换元件49。介质交换元件49可以包含填充器(filler)元件或分配器元件中的一个。介质交换元件含有开口47，用于将流体样品或可流动样品供应至容器40中或从容器40排出。开口47通过连接导管48连接至由第一容器壁和第二容器壁界定的容器40的内部空间。介质交换元件49可以包括例如图10所示的闭合帽。
图9显示了通过根据第一变型的样品容器40的截面。样品容器40包括形成样品容器40的顶部45的介质交换元件49。介质交换元件49含有通向连接导管48的开口47，用于向样品空间46供应样品或从样品空间46排出样品，开口47被提供在如先前实施方式中之一所示的第一容器壁41和第二容器壁42之间。第二容器壁42未在此截面中显示，因为其位于截面平面的前面。第一容器壁41通过连接元件43周向地连接至第二容器壁42。连接元件43可以包括胶合剂、层、接缝中的一个，或者其也可以包括焊接线。第一容器壁和第二容器壁也附接至介质交换元件49。根据一个实施方式，连接元件43还可在第一容器壁41和第二容器壁42与介质交换元件49之间提供连接。根据一个实施方式，可以通过热焊接在第一容器壁与第二容器壁之间提供连接。
可以在样品空间46中提供内容器51，以用于需要限定的样品容纳空间53尺寸的应用中。样品容纳空间是内容器51内的空间。样品容纳空间53被配置以接收样品。可以通过介质交换元件49将样品供应至样品容纳空间53。样品容纳空间53有利地小于样品空间46。
图10显示了通过根据第二变型的样品容器40的截面，其中提供了较小尺寸和/或不同形状的内容器52。根据图10的样品容器具有与根据图9的样品容器相同的外部尺寸。如果样品容器的尺寸可以被标准化，则样品容器的操纵可以被自动化。
图10还显示了闭合帽30的实例。闭合帽可以包括螺旋闭合件或盖夹中的一种。闭合帽30或介质交换元件49可提供有防窃启的安全密封。在将样品填充到样品容器40的样品空间46或样品容纳空间中之后，可以将闭合帽闭合。如果在完成采样过程之后可能对样品进行了操纵，则任何防窃启的安全密封都可以向研究人员提供指示。
可以对根据前述实施方式中任一个的样品容器40进行灭菌，例如电子束灭菌，具体是γ射线灭菌。
对于本领域技术人员应当显而易见的是，在不背离本文的发明构思的情况下，除了已经描述的修改之外，还可以进行更多修改。因此，除了所附权利要求中限制的范围之外，本发明主题不受限制。此外，在解释说明书和权利要求书时，所有术语应当以与上下文一致的尽可能最宽泛的方式来解释。具体地，术语“包含(comprises)”和包含(comprising)”应被解释为以非排他性的方式提及要素、组件、或步骤，表明所引用的要素、组件、或步骤可以存在、或被利用、或与其他未明确引用的其他要素、组件、或步骤进行组合。在说明书权利要求提及选自由A、B、C....和N组成的组的要素或化合物中至少一个的情况下，该文本应被解释为仅需要来自该组中的一个要素，而不是A加N、或B加N等。

Claims (16)

1.包括用于测量样品的热通量的量热计(1)的系统包括：接收空间(6)、容纳样品的样品容器(40)、散热器(4)、第一热换能器(2)，借此所述第一热换能器(2)包括在所述样品容器(40)被定位在所述接收空间(6)中时与所述样品容器(40)接触的第一热接收表面(24)和与所述散热器(4)接触的第一热吸收表面(25)，其中提供了第二热换能器(3)，其中所述第二热换能器(3)具有与所述散热器(4)接触的第二热接收表面(34)和在所述样品容器(40)被定位在所述接收空间(6)中时与所述样品容器(40)接触的第二热吸收表面(35)，所述系统的特征在于所述样品容器(40)包括第一容器壁(41)、第二容器壁(42)和将所述第一容器壁(41)与所述第二容器壁(42)连接的连接元件(43)，其中所述第一容器壁和第二容器壁(41，42)中的至少一个是挠性的，使得所述样品容器的所述第一容器壁和第二容器壁(41，42)能够在与所述第一热换能器和第二热换能器(2，3)接触时适应所述所述第一热换能器和第二热换能器的形状。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述样品容器(40)可从所述接收空间(6)移除。
3.根据权利要求1所述的系统，其中绝缘构件(5)被提供以在除所述第一热换能器和所述第二热换能器(2，3)的位置之外的任意位置中使所述接收空间(6)绝缘。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述绝缘构件(5)是绝热构件。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述接收空间(6)被提供在所述第一热换能器和所述第二热换能器(2，3)之间。
6.根据权利要求3所述的系统，其中所述接收空间(6)在彼此相邻布置在所述接收空间(6)的相同侧的所述第一热换能器和所述第二热换能器(2，3)与所述接收空间(6)的相对侧上的所述绝缘构件(5)之间延伸。
7.根据权利要求1所述的系统，其中第一热换能器和第二热换能器(2，3)中的每一个提供有电连接器(22)，所述电连接器(22)通过电导管(7，8)连接至检测单元(10)，使得如果在操作时所述热通量产生电流，则所述电流被导向至所述检测单元(10)以检测指示由所述第一热换能器和所述第二热换能器(2，3)感测到的所述热通量的电信号。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一容器壁和所述第二容器壁(41，42)、所述连接元件(43)、底部(44)和顶部(45)形成样品空间(46)以将样品放置在所述样品空间(46)中，其中所述底部(44)和所述顶部(45)通过所述第一容器壁和所述第二容器壁(41，42)以及所述连接元件(43)彼此连接，其中开口(47)被提供在所述顶部(45)中，其中所述顶部(45)中的所述开口(47)被连接至所述样品空间(46)，其中所述第一容器壁或所述第二容器壁(41，42)中的至少一个的轮廓被配置为是可适应于所述接收空间的相应侧壁的，使得所述第一容器壁和第二容器壁(41，42)在整个测量时期中保持与所述侧壁接触。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述接收空间是U形的或V形的。
10.根据权利要求8所述的系统，其中内容器(51，52)被提供在所述样品空间(46)中。
11.根据权利要求8所述的系统，其中所述第一容器壁和所述第二容器壁(41，42)之间的距离小于所述顶部(45)与所述底部(44)之间的距离的三分之一。
12.根据权利要求8所述的系统，其中所述顶部(45)包括引导元件(50)。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述引导元件(50)包括多个肋条。
14.根据权利要求8所述的系统，其中连接导管(48)被提供以将所述开口(47)连接至所述样品空间(46)。
15.根据权利要求12所述的系统，其中所述引导元件(50)沿基本上垂直于所述连接导管(48)的轴线的方向延伸。
16.用于含有热源的样品以及气体的根据权利要求8所述的系统在用于测量所述样品中通过所述样品中的化学反应、细胞活动、生物代谢、细菌中至少一种造成的热量产生中的应用，所述系统包含所述样品容器(40)。
CN201880065822.4A 2017-11-06 2018-10-18 量热计和用于量热计的样品容器 Active CN111194400B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17200227.1 2017-11-06
EP17200227 2017-11-06
PCT/EP2018/078475 WO2019086251A1 (en) 2017-11-06 2018-10-18 Calorimeter and sample container for a calorimeter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111194400A CN111194400A (zh) 2020-05-22
CN111194400B true CN111194400B (zh) 2022-02-11

Family

ID=60268291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880065822.4A Active CN111194400B (zh) 2017-11-06 2018-10-18 量热计和用于量热计的样品容器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11480534B2 (zh)
EP (1) EP3707484B1 (zh)
CN (1) CN111194400B (zh)
CA (1) CA3074627A1 (zh)
WO (1) WO2019086251A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3707484B1 (en) * 2017-11-06 2023-06-07 Calbact AG Calorimeter

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2093995A (en) * 1981-02-26 1982-09-08 Lkb Produkter Ab A probe for use in a microcalorimeter
WO2002008710A1 (en) * 2000-07-21 2002-01-31 Point Of Care Ab A micro-calorimeter apparatus
WO2007053105A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-10 Senzime Point Of Care Ab A biosensor apparatus for detection of thermal flow
WO2007055355A1 (ja) * 2005-11-14 2007-05-18 Ajinomoto Co., Inc. 複室容器
CN103237602A (zh) * 2010-12-03 2013-08-07 贝克顿·迪金森公司 试样收集容器组件
CN105408730A (zh) * 2013-06-05 2016-03-16 纽约市哥伦比亚大学理事会 基于mems的量热计及其制造和使用
CN106999346A (zh) * 2014-09-08 2017-08-01 尤利西斯英国有限公司 容器以及封闭件

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3210996A (en) * 1963-02-14 1965-10-12 Continental Oil Co Adjustable temperature calorimeter
US5509733A (en) * 1993-12-21 1996-04-23 Ta Instruments, Inc. Infrared heated differential thermal analyzer
US20040107986A1 (en) 2002-12-06 2004-06-10 Neilson Andy C. High throughput microcalorimeter systems and methods
JP4831487B2 (ja) * 2006-12-21 2011-12-07 エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 示差走査熱量計
US8087821B2 (en) * 2007-06-06 2012-01-03 Waters Technologies Corporation Infrared heated differential scanning calorimeter
US8926172B2 (en) * 2009-07-07 2015-01-06 Frank Leu Wu Differential adiabatic compensation calorimeter and methods of operation
JP5642525B2 (ja) * 2010-02-02 2014-12-17 株式会社日立ハイテクサイエンス 示差走査熱量計
RU2486497C1 (ru) * 2011-12-27 2013-06-27 Открытое акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" Установка для испытаний теплозащиты летательного аппарата
US9593988B1 (en) * 2013-07-23 2017-03-14 Calmetrix, Inc. Systems and methods of thermal energy measurement
CN203561598U (zh) * 2013-11-20 2014-04-23 广西师范大学 一种溶解反应量热装置
EP3106852A1 (en) * 2015-06-18 2016-12-21 ETH Zurich Heat flux sensor and system with a heat flux sensor
GB2547113B (en) * 2016-02-05 2019-02-27 Waters Technologies Corp Calorimeter with diffusion-bonded block
AU2018224292B2 (en) * 2017-02-24 2022-12-08 The Administrators Of The Tulane Educational Fund Concentrated solar photovoltaic and photothermal system
JP6841425B2 (ja) * 2017-05-26 2021-03-10 株式会社リガク 熱分析装置
EP3631393B1 (en) * 2017-06-02 2021-11-10 Calbact AG Calorimeter
EP3707484B1 (en) * 2017-11-06 2023-06-07 Calbact AG Calorimeter
JP6857362B2 (ja) * 2018-06-14 2021-04-14 株式会社パルメトリクス 熱測定装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2093995A (en) * 1981-02-26 1982-09-08 Lkb Produkter Ab A probe for use in a microcalorimeter
WO2002008710A1 (en) * 2000-07-21 2002-01-31 Point Of Care Ab A micro-calorimeter apparatus
WO2007053105A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-10 Senzime Point Of Care Ab A biosensor apparatus for detection of thermal flow
WO2007055355A1 (ja) * 2005-11-14 2007-05-18 Ajinomoto Co., Inc. 複室容器
CN103237602A (zh) * 2010-12-03 2013-08-07 贝克顿·迪金森公司 试样收集容器组件
CN105408730A (zh) * 2013-06-05 2016-03-16 纽约市哥伦比亚大学理事会 基于mems的量热计及其制造和使用
CN106999346A (zh) * 2014-09-08 2017-08-01 尤利西斯英国有限公司 容器以及封闭件

Also Published As

Publication number Publication date
EP3707484A1 (en) 2020-09-16
EP3707484C0 (en) 2023-06-07
US11480534B2 (en) 2022-10-25
US20210190709A1 (en) 2021-06-24
CA3074627A1 (en) 2019-05-09
EP3707484B1 (en) 2023-06-07
WO2019086251A1 (en) 2019-05-09
CN111194400A (zh) 2020-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8496374B2 (en) Differential scanning calorimeter
US9664644B2 (en) System and apparatus for determining temperatures in a fluid analyte system
US4095453A (en) Differential thermal analysis cell
US8943887B2 (en) Thermal-based flow sensing apparatuses and methods for high-performance liquid chromatography
US20040107986A1 (en) High throughput microcalorimeter systems and methods
US20090312976A1 (en) Mini-Cell, On-Orbit, Temperature Re-calibration Apparatus and Method
CN101957334B (zh) 固体材料低温物性测量装置
US20110125444A1 (en) Mini-Cell, On-Orbit, Temperature Re-Calibration Apparatus and Method
US9846089B2 (en) Calorimeter and method for designing calorimeter
CN110785641B (zh) 量热计
CN111194400B (zh) 量热计和用于量热计的样品容器
US5044764A (en) Method and apparatus for fluid state determination
US20220404299A1 (en) High sample throughput differential scanning calorimeter
US3298220A (en) Thermocouple for dta
JPH07117508B2 (ja) 流体熱量測定装置
RU2633405C1 (ru) Устройство для измерений теплопроводности
EP3884250B1 (en) Apparatus and methods for thermally testing a sample
CN107228718A (zh) 一种热电堆检测装置
CN117589338A (zh) 一种半导体热电堆作为传感器的量热单元及其应用
CN114754885A (zh) 三维热电堆及其制备方法
GB2614905A (en) Temperature measuring container, system and method comprising the container
HU202982B (en) Temperature sensing device with small time constant

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant