CN115096923A - 用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统，包括箱体和设置于箱体内的样品台和采、进样单元，样品台上设有多个存储样品单元；采、进样单元的采样端采集待测样品，进样端与真空样品室的进样接口连通；真空样品室包括射线源入射、出射口，光束线设备发出的射线源依次经过射线源入、出射口；探测器位于真空样品室相邻于射线源出射口的一侧。本发明将多个部件整合为一个整体，通过多管道液路切换，实现真空环境下待测溶液样品的全流程自动化测试，提高数据收集效率并实现样品高通量筛选、减少单个样品使用量且保证高精度的样品检测环境；另外，改变采样方式大幅减小了整个装置的体积，显著优化了采、进样方式。

Description

用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统

技术领域

本发明属于分析仪器领域，特别是涉及一种用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统。

背景技术

随着现代软物质科学研究的不断深入，对基于大科学装置的原位样品微观结构表征实验装置的性能提出了更高要求。X-射线小角散射(SAXS)是一种表征蛋白质等生物大分子溶液状态下微观结构的有效工具。授权公告号为CN209640350U的专利申请文本中提供一种适用于溶液高通量筛选的真空自动样品装置及真空样品室，是基于软物质体系的SAXS测试需求，有针对性地开发了溶液真空自动样本装置，在一定程度上解决了同步辐射SAXS技术对溶液体系测试效率低、散射信号弱等技术问题。

但现有装置的设计并没有完全解决溶液样品测试中存在的缺陷，如液体管路复杂导致样品用量较大、测试效率仍需进一步提高、装置组合复杂不便于与同步辐射线站整合等。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统，用于解决现有技术中溶液样品测试装置中液体管路复杂，导致样品用量较大、与同步辐射装置整合程度低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种溶液样品高通量筛选自动化测试系统，所述自动化测试系统包括：采、进样装置、真空样品室、光束线设备和探测器；

所述采、进样装置包括箱体和设置于所述箱体内的样品台和采、进样单元，所述样品台上设有多个存储样品单元，所述存储样品单元用于放置待测样品；所述采、进样单元的采样端用于采集所述存储样品单元的待测样品，所述采、进样单元的进样端通过进样管道与所述真空样品室的进样接口连通；

所述真空样品室包括射线源入射口和射线源出射口，所述光束线设备发出的射线源依次经过所述射线源入射口和所述射线源出射口；

所述探测器与所述真空样品室的出样接口连通，所述探测器用于采集所述真空样品室中待测样品的数据。

优选地，所述采、进样单元包括采样针、驱动机构和蠕动泵，所述采样针安装于所述驱动机构上，所述驱动机构驱动所述采样针移动至待取样位置，所述蠕动泵通过多通阀驱动所述采样针进行采样，并将所采的待测样品进样至所述真空样品室中。

优选地，所述驱动机构为三维步进电机，所述三维步进电机分别在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向上运动，其中，X轴、Y轴和Z轴之间相互垂直。

优选地，所述采、进样装置还包括设置于所述箱体内的清洗单元和干燥单元，所述清洗单元包括清洗剂输送管道和超纯水输送管道，所述真空样品室依次经所述多通阀和所述蠕动泵分别与所述清洗剂输送管道和超纯水输送管道连通；所述干燥单元包括压缩空气输送管道，所述真空样品室经所述多通阀与所述压缩空气输送管道连通。

优选地，所述多通阀至少包括第一连通口、第二连通口、第三连通口和第四连通口，所述第一连通口与所述蠕动泵的软管连通，所述第二连通口通过驱动管道与所述真空样品室连通，第三连通口与所述清洗剂输送管道连通，所述第四连通口与所述超纯水输送管道连通。

优选地，所述压缩空气输送管道与所述驱动管道连通设置，且所述压缩空气输送管道的输入端设置有三通阀，所述三通阀包括三个接口，三个所述接口分别为第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口与输送压缩空气装置连接，所述第二接口与所述压缩空气输送管道连接，所述第三接口为常开接口，用于向所述箱体内输送压缩空气。

优选地，所述采、进样装置还包括回收单元，所述回收单元包括废液槽，所述废液槽位于所述箱体内部，所述清洗单元对所述真空样品室清洗后排出的废液排放至所述废液槽中，所述废液槽底部连通有回收管道，所述回收管道穿过所述箱体与所述箱体外部的废液收集池连通。

优选地，所述采、进样装置还包括电子学元件，所述电子学元件设置于所述箱体内，所述电子学元件分别与所述蠕动泵、驱动机构、多通阀、三通阀电性连接。

优选地，样品台下方设置有温控台，温控台中设置有温度控制元件，温度控制元件与电子学元件电性连接，电子学元件通过所述温度控制元件来控制样品台的温度。

优选地，所述自动化测试系统还包括客户端操作控制系统，所述客户端操作控制系统与所述电子学元件电性连接；且所述客户端操作控制系统通过网络通讯控制Linux端的Epics控制系统，所述Epics控制系统用于控制所述光束线设备的开关和所述探测器的数据采集。

如上所述，本发明用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统，具有以下有益效果：

1、本发明中用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统可以整合在高能光源开展原位实验，该系统主要包括采、进样装置和真空样品室，样品台上设置有多个存储样品单元，单批次可放置多达96个样品，极大地提高了同步辐射光源机的使用效率，基于同步辐射SAXS表征技术对测试溶液样品的技术需求，结合同步辐射散射线站的实际情况，进一步提高样品检测效率，减小最小样品测试体积，整合三维步进电机、蠕动泵、多通阀、三通阀、清洗单元、干燥单元、样品台于一个整体，通过多管道液路切换，实现真空环境下待测溶液样品自动采、进样至真空样品室、数据收集、真空样品室的清洗、干燥，以及废液回收的全流程自动化，可有效杜绝手动上样方式引入的误操作，提高数据收集效率并实现高通量筛选、减少单个样品使用量；另外，通过对真空样品室在两次测量之间进行彻底的清洗以及完全烘干，保证高精度的样品检测环境。

2、本发明是基于第一代真空样品装置的设计(授权公告号为CN209640350U的专利申请文本)进一步优化了采、进样装置，采用三维步进电机控制采样针移动的方式进行对待测样品的采样，大幅度减小了整个采、进样装置的体积，便于将其与光束线设备直接整合，本发明中的溶液样品高通量筛选自动化测试系统不仅适用于同步辐射装置，同样适用于其他实验室X-射线源设备和中子源装置的溶液样品高通量筛选需求。

3、本发明由C#语言编写的基于Windows系统的客户端操作控制系统来控制各组件的工作，通过网络通讯控制Linux端的Epics控制系统，将光束线设备控制、采、进样装置的控制集成整合到对普通用户更友好的实验操作程序中，给用户提供了高度整合且简便的操作运行界面，减少了数据收集过程中的人为参与，从而有效提高数据收集的效率和准确性；另外，本发明的顺利实施有助于进一步发展同步辐射X射线小角散射技术，促进SAXS技术对软物质尤其是药物配方筛选优化、生物大分子溶液动态结构变化、蛋白质复合物组装/去组装过程等生命科学研究领域的发展。

附图说明

图1显示为本发明具体实施例中溶液样品高通量筛选自动化测试系统的结构示意图。

图2显示为本发明具体实施例中采、进样装置的主视示意图。

图3显示为本发明具体实施例中溶液样品高通量筛选自动化测试系统的工作示意图。

附图标号说明

10 采、进样装置

100 箱体

101 样品台

1011 温控台

102 采样针

1021 驱动机构

103 蠕动泵

1031 软管

1032 驱动管道

104 多通阀

1051 清洗剂输送管道

1051-1 清洗剂瓶

1052 超纯水输送管道

1052-1 超纯水瓶

106 压缩空气输送管道

1061 输送压缩空气装置

107 三通阀

108 废液槽

1081 废液收集池

109 电子学元件

20 真空样品室

30 光束线设备

40 探测器

401 探测器控制器

50 客户端操作控制系统

60 Epics控制系统

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明中用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统可以整合在高能光源开展原位实验，该系统主要包括采、进样装置和真空样品室，样品台上设置有多个存储样品单元，单批次可放置多达96个样品，极大地提高了同步辐射光源机的使用效率，基于同步辐射SAXS表征技术对测试溶液样品的技术需求，结合同步辐射散射线站的实际情况，进一步提高样品检测效率，减小最小样品测试体积，整合三维步进电机、蠕动泵、多通阀、三通阀、清洗单元、干燥单元、样品台于一个整体，通过多管道液路切换，实现真空环境下待测溶液样品自动采、进样至真空样品室、数据收集、真空样品室的清洗、干燥，以及废液回收的全流程自动化，可有效杜绝手动上样方式引入的误操作，提高数据收集效率并实现高通量筛选、减少单个样品使用量；另外，通过对真空样品室在两次测量之间进行彻底的清洗以及完全烘干，保证高精度的样品检测环境；本发明是基于第一代真空样品装置的设计(授权公告号为CN209640350U的专利申请文本)进一步优化了采、进样装置，采用三维步进电机控制采样针移动的方式进行对待测样品的采样，大幅度减小了整个采、进样装置的体积，便于将其与光束线设备直接整合，本发明中的溶液样品高通量筛选自动化测试系统不仅适用于同步辐射装置，同样适用于其他实验室X射线源设备和中子源装置的溶液样品高通量筛选需求；本发明由C#语言编写的基于Windows系统的客户端操作控制系统来控制各组件的工作，通过网络通讯控制Linux端的Epics控制系统，将光束线设备控制、采、进样装置的控制集成整合到对普通用户更友好的实验操作程序中，给用户提供了高度整合且简便的操作运行界面，减少了数据收集过程中的人为参与，从而有效提高数据收集的效率和准确性；另外，本发明的顺利实施有助于进一步发展同步辐射X射线小角散射技术，促进SAXS技术对软物质尤其是药物配方筛选、生物大分子溶液动态结构变化、蛋白质复合物组装/去组装过程等生命科学研究领域的发展。

本发明提供一种用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统，该自动化测试系统可以整合在高能光源开展原位实验，该系统包括：采、进样装置10、真空样品室20、光束线设备30和探测器40；其中，采、进样装置10包括箱体100和设置于箱体100内的样品台101和采、进样单元，样品台101上设有多个存储样品单元，存储样品单元用于放置待测样品；采、进样单元的采样端用于采集存储样品单元的待测样品，采、进样单元的进样端通过进样管道与真空样品室20的进样接口连通；真空样品室20包括射线源入射口和射线源出射口，光束线设备30发出的射线源依次经过射线源入射口和射线源出射口；探测器40位于真空样品室20相邻于射线源出射口的一侧，探测器40用于采集真空样品室20中待测样品的数据。

具体的，真空样品室20可以有效减少生物溶液体系中不必要的背散射信号，提高生物溶液样品散射数据的信噪比；真空样品室20包括真空外壳、样品池支架和样品池，所述样品池支架位于真空外壳的腔体内，样品池设置有样品进出口，样品进出口贯通样品池支架和真空外壳，真空外壳设有射线源入射口和射线源出射口，样品池支架的外壁上设有四个通光孔，通光孔用于射线源进入样品池，射线源依次经过射线源入射口、通光孔、样品池和射线源出射口；其中，射线源入射口和射线源出射口之间形成射线通路段，射线通路段连接有抽真空元件，以使得真空样品室20形成真空环境。关于真空样品室20的具体结构，可参考授权公告号为CN209640350U的专利申请文本中附图2～图5及其说明书中的内容。

具体的，在本发明具体实施例中，样品台101可以容纳一块96孔的孔板、12个1.2mLEppendor样品管(货号：30125150)以及32个0.5mLPCR样品管(货号：683201)。

另外，在本发明中高通量筛选是指将多种技术方法有机结合而形成的一种新技术体系，它以微反应进行实验，以自动化操作系统执行实验过程，以灵敏快速的检测仪器采集实验数据，以计算机对数以千计的样品数据进行分析处理，从而得到科学准确的实验结果。高通量筛选技术在分子生物学、药物研发、化学反应探索等领域都有设计，在筛选数目庞大的化学反应时有巨大潜力。

作为示例，采、进样单元包括采样针102、驱动机构1021和蠕动泵103，采样针102安装于驱动机构1021上，驱动机构1021驱动采样针102移动至待取样位置，蠕动泵103通过多通阀104驱动采样针102进行采样，并将采的待测样品进样至真空样品室20中。

具体的，通过驱动机构1021控制待测样品的采集，由原来的第一代真空样品装置的设计(授权公告号为CN209640350U的专利申请文本)中控制温样品台101移动，升级优化为通过驱动机构1021控制采样针102移动，大大降低了对驱动机构1021的承重需求，使得整个采、进样装置10的重量减小了2～3倍，且增强了驱动机构1021的移动速率和精准度，有效提高了测试效率；如此简化使得整个装置的重量和体积都减小，装置的空间利用率也比较高，实现整个装置的整合。

况且，采样针102的下端为采样端，采样端用于采样，采样针102的上端为进样端，进样端通过进样管道与真空样品室20的进样接口连通，蠕动泵103驱动采样针102进行采样；其中，蠕动泵103的工作原理是通过对蠕动泵103的弹性输送软管1031交替进行挤压和释放来泵送液体，就像用两根手指夹挤软管1031一样，随着手指的移动，管内形成负压，液体随之流动，蠕动泵103具有双向同等流量输送能力；蠕动泵103由三部分组成，包括驱动器、泵头和软管1031，但在本发明具体实施例中，关于蠕动泵103的具体结构，在此不做过分限制，也不做过分要求，其为现有技术中常规所使用的蠕动泵103。

作为示例，驱动机构1021为三维步进电机，三维步进电机分别在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向上运动，其中，X轴、Y轴和Z轴之间相互垂直。

具体的，步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机，没输入一个脉冲信号，转子就转动一个角度或前进一步，其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比；在本实施例中，步进电机为三维步进电机，可以实现在X轴方向的运动、Y轴方向的运动和Z轴方向的运动，从而带动采样针102移动到指定位置采样。

作为示例，采、进样装置10还包括设置于箱体100内的清洗单元和干燥单元，清洗单元包括清洗剂输送管道1051和超纯水输送管道1052，真空样品室20依次经多通阀104和蠕动泵103分别与清洗剂输送管道1051和超纯水输送管道1052连通；干燥单元包括压缩空气输送管道106，真空样品室20经多通阀104与压缩空气输送管道106连通。其中，清洗剂输送管道1051连接有清洗剂瓶1051-1，清洗剂瓶1051-1用于提供清洗剂；超纯水输送管道1052连接有超纯水瓶1052-1，超纯水瓶1052-1用于提供水。

具体的，当第一次采样、进样及数据采集后，通过清洗单元和干燥单元对真空样品室20内壁在两次测量之间进行彻底的清洗和完全的烘干，保证高精度的样品检测环境，多通阀104通过程序控制切换多管道液路，实现真空环境下待测溶液样品自动采、进样至真空样品室20、数据收集、真空样品室20的清洗、干燥，以及废液回收的全流程自动化，可有效杜绝手动上样方式引入的误操作，提高数据收集效率并实现高通量筛选、减少单个样品使用量。

作为示例，多通阀104至少包括第一连通口、第二连通口、第三连通口和第四连通口，第一连通口与蠕动泵103的软管1031连通，第二连通口通过驱动管道与真空样品室20连通，第三连通口与清洗剂输送管道1051连通，第四连通口与超纯水输送管道1052连通。

具体的，多通阀104通过程序控制驱动管道、清洗剂输送管道1051和超纯水输送管道1052，需要采样、进样时，第一连通口和第二连通口连通，蠕动泵103驱动采样针102进行采样，并将所采集的待测样品进样至真空样品室20；当需要采用清洗剂进行清洗时，第一连通口与第三连通口之间连通，与其他连通口均断开，清洗剂经过清洗剂输送管道1051被蠕动泵103泵入多通阀104中，然后进入蠕动泵103，第一连通口与第二连通口连通，与其他连通口断开，蠕动泵103将清洗液泵出到多通阀104，再经过驱动管道进入真空样品室20进行清洗，清洗后将废液排出，此过程可以清洗多次，具体次数不做过分限制；当需要采用水进行清洗时，第一连通口与第四连通口之间连通，水经过超纯水输送管道1052进入多通阀104，然后进入蠕动泵103，第一连通口与第二连通口连通，蠕动泵103将水泵出到多通阀104，再经过驱动管道进入真空样品室20进行水清洗，清洗后将废液排出，此过程可以清洗多次，具体次数不做过分限制。

另外，多通阀104是一种联接控制多路管道的手柄旋转阀，由阀体上端装阀盖，阀体内安装与手柄联接的阀芯，阀体上端为敞口圆筒，下端有多个并列的管接头分别与圆筒底面的两孔及一条横向槽连通；在本发明具体实施例中，多通阀104的连通口数量至少为四个，可以为四个、六个、八个等，关于多通阀104的具体连通口的数量，在此不做过分限制。

作为示例，压缩空气输送管道106与驱动管道连通设置，且压缩空气输送管道106的输入端设置有三通阀107，三通阀107包括三个接口，三个接口分别为第一接口、第二接口和第三接口，第一接口与输送压缩空气装置1061连接，第二接口与压缩空气输送管道106连接，第三接口为常开接口，用于向箱体100内输送压缩空气。

具体的，参阅图1，三通阀107位于箱体100内部，水清洗结束后，三通阀107的第一接口和第二接口打开，压缩空气通过压缩空气输送管道106进入驱动管道，进而进入真空样品室20及其他管道进行干燥；第三接口与第一接口之间为常开状态，由于样品台101温度的变化，样品台101附近会冷凝产生液滴，压缩空气通过第三接口进入整个箱体100中，进而对整个箱体100进行干燥。

作为示例，采、进样装置10还包括回收单元，回收单元包括废液槽108，废液槽108位于箱体100内部，清洗单元对真空样品室20清洗后排出的废液排放至废液槽108中，废液槽108底部连通有回收管道，回收管道穿过箱体100与箱体100外部的废液收集池1081连通。

具体的，参阅图1，废液槽108优选地设置于样品台101的下方，且废液槽108的面积稍大于样品台101，在远离样品台101的边缘出开设有开口，开口用于采样针102对准，进而排放废液；当然，排放废液时，采样针102位置的移动也是通过驱动机构1021驱动的。

在本发明具体实施例中，样品台101、蠕动泵103、多通阀104、清洗单元、干燥单元、回收单元均被整合于体积为37cm×32.5cm×30cm(长×宽×高)的高分子箱体100中，参阅图1和图2，根据程序控制，驱动电机驱动采样针102移动至待采样位置，蠕动泵103根据程序控制，将待测样品吸取到真空样品室20中，然后探测器40对待测样品进行数据采集，数据采集结束后，将样品排出，然后依次吸取清洗液、水进行多次清洗工作，然后通过压缩空气对各管道以及真空样品室20进行干燥，再进行下一个样品的测试。

在本发明具体实施例中，真空样品室20的真空外壳是由金属制成的长方体形，体积为5.7cm×4.0cm×5.0cm(长×宽×高)，样品池支架中间镂空，以供安装样品池，并采用玻璃封窗，可使整个样品池处于真空环境下，有效减少背景散射信号，样品池采用壁厚10μm，内径为1.5mm的适应毛细管，使用AB胶将毛细管固定在样品池支架上，样品池支架设计有窗口以供射线源通过，并设计有内部通路，可通过冷却水给整个样品池控温；整个样品池支架被固定在真空外壳中间，真空外壳外部可安装实时监测相机以检测毛细管中样品蠕动状态，同时可安装照明设备或紫外光等其它光源，提供光敏生物实验条件；真空外壳直接与X射线真空管道连接，通过外接真空泵提供真空环境。

作为示例，采、进样装置10还包括电子学元件109，电子学元件109设置于箱体100内，电子学元件109分别与蠕动泵103、驱动机构1021、多通阀104、三通阀107电性连接。

具体的，电子学元件109用于集成对蠕动泵103、驱动机构1021、多通阀104、三通阀107的控制，然后通过串口与客户端操作控制系统50连接。

作为示例，样品台101下方设置有温控台1011，温控台1011中设置有温度控制元件，温度控制元件与电子学元件109电性连接，电子学元件109通过所述温度控制元件来控制样品台101的温度。

作为示例，自动化测试系统还包括客户端操作控制系统50，客户端操作控制系统50与电子学元件109电性连接；且客户端操作控制系统50通过网络通讯控制Linux端的Epics控制系统60，Epics控制系统60用于控制光束线设备30的开关和探测器40的数据采集。具体的，

基于Winodws系统的程序命令建立与同步辐射控制系统Epics的通讯，实现样品的自动化测试全流程，包括控制自动化采、进样装置10中驱动机构1021、蠕动泵103、八通阀、温度控制元件的工作，以及程序发出命令到Epics控制系统60，通过Epics控制系统60通讯控制光束线设备30的开关、探测器40的工作。其中，Epics即“实验物理及工业控制系统”，但是关于Epics控制系统60的结构，在此不做过分限制。

在本发明具体实施例中，客户端操作控制系统50是由C#语言编写的基于Windows系统的3D平台操作程序控制，程序通过网络通讯控制Linux端的Epics控制系统60，将光束线设备30，采、进样装置10控制集成整合到对普通用户更友好的实验操作程序中，最大程度上方便用户采集数据，用户可将样品信息及实验信息输入excel表格中，程序软件可直接读取后进行实验，整个实验流程实现基本自动化，有效了提高数据收集效率。

参阅图3为本发明具体实施例中溶液样品高通量筛选自动化测试系统的工作示意图，客户端操作控制系统50控制采、进样装置10中的电子学元件109，电子学元件109控制蠕动泵103、驱动机构1021、温控台1011、多通阀104、三通阀107等各部件进行自动化采、进样过程，将待测样品进样至真空样品室20中，然后客户端操作控制系统50将待测样品信息传输至Epics控制系统60，Epics控制系统60控制光束线设备30的开和关，光束线设备30发出射线源自真空样品室20的射线源入口进入，至射线源出口射出，同时，Epics控制系统60通过探测器控制器401控制探测器40的工作，从而实现自动化测试。

本发明的成功实施，有助于帮助发展同步辐射X射线小角散射技术在生物领域的技术发展；为基于SAXS技术开展的生命科学研究提供重要的技术支持。

综上所述，本发明中用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统可以整合在高能光源开展原位实验，该系统主要包括采、进样装置和真空样品室，样品台上设置有多个存储样品单元，单批次可放置多达96个样品，极大地提高了同步辐射光源机的使用效率，基于同步辐射SAXS表征技术对测试溶液样品的技术需求，结合同步辐射散射线站的实际情况，进一步提高样品检测效率，减小最小样品测试体积，整合三维步进电机、蠕动泵、多通阀、三通阀、清洗单元、干燥单元、样品台于一个整体，通过多管道液路切换，实现真空环境下待测溶液样品自动采、进样至真空样品室、数据收集、真空样品室的清洗、干燥，以及废液回收的全流程自动化，可有效杜绝手动上样方式引入的误操作，提高数据收集效率并实现高通量筛选、减少单个样品使用量；另外，通过对真空样品室在两次测量之间进行彻底的清洗以及完全烘干，保证高精度的样品检测环境；本发明是基于第一代真空样品装置的设计(授权公告号为CN209640350U的专利申请文本)进一步优化了采、进样装置，采用三维步进电机控制采样针移动的方式进行对待测样品的采样，大幅度减小了整个采、进样装置的体积，便于将其与光束线设备直接整合，本发明中的溶液样品高通量筛选自动化测试系统不仅适用于同步辐射装置，同样适用于其他实验室X射线源设备和中子源装置的溶液样品高通量筛选需求；本发明由C#语言编写的基于Windows系统的客户端操作控制系统来控制各组件的工作，通过网络通讯控制Linux端的Epics控制系统，将光束线设备控制、采、进样装置的控制集成整合到对普通用户更友好的实验操作程序中，给用户提供了高度整合且简便的操作运行界面，减少了数据收集过程中的人为参与，从而有效提高数据收集的效率和准确性；另外，本发明的顺利实施有助于进一步发展同步辐射X射线小角散射技术，促进SAXS技术对软物质尤其是药物配方筛选优化、生物大分子溶液动态结构变化、蛋白质复合物组装/去组装过程等生命科学研究领域的发展。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统，其特征在于，所述自动化测试系统包括：采、进样装置、真空样品室、光束线设备和探测器；

所述采、进样装置包括箱体和设置于所述箱体内的样品台和采、进样单元，所述样品台上设有多个存储样品单元，所述存储样品单元用于放置待测样品；所述采、进样单元的采样端用于采集所述存储样品单元的待测样品，所述采、进样单元的进样端通过进样管道与所述真空样品室的进样接口连通；

所述真空样品室包括射线源入射口和射线源出射口，所述光束线设备发出的射线源依次经过所述射线源入射口和所述射线源出射口；

所述探测器位于所述真空样品室相邻于所述射线源出射口的一侧，所述探测器用于采集所述真空样品室中待测样品的数据。

2.根据权利要求1所述的用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统，其特征在于：所述采、进样单元包括采样针、驱动机构和蠕动泵，所述采样针安装于所述驱动机构上，所述驱动机构驱动所述采样针移动至待取样位置，所述蠕动泵通过多通阀驱动所述采样针进行采样，并将所采的待测样品进样至所述真空样品室中。

3.根据权利要求2所述的用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统，其特征在于：所述驱动机构为三维步进电机，所述三维步进电机分别在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向上运动，其中，X轴、Y轴和Z轴之间相互垂直。

4.根据权利要求2所述的用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统，其特征在于：所述采、进样装置还包括设置于所述箱体内的清洗单元和干燥单元，所述清洗单元包括清洗剂输送管道和超纯水输送管道，所述真空样品室依次经所述多通阀和所述蠕动泵分别与所述清洗剂输送管道和超纯水输送管道连通；所述干燥单元包括压缩空气输送管道，所述真空样品室经所述多通阀与所述压缩空气输送管道连通。

5.根据权利要求4所述的用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统，其特征在于：所述多通阀至少包括第一连通口、第二连通口、第三连通口和第四连通口，所述第一连通口与所述蠕动泵的软管连通，所述第二连通口通过驱动管道与所述真空样品室连通，第三连通口与所述清洗剂输送管道连通，所述第四连通口与所述超纯水输送管道连通。

6.根据权利要求5所述的用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统，其特征在于：所述压缩空气输送管道与所述驱动管道连通设置，且所述压缩空气输送管道的输入端设置有三通阀，所述三通阀包括三个接口，三个所述接口分别为第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口与输送压缩空气装置连接，所述第二接口与所述压缩空气输送管道连接，所述第三接口为常开接口，用于向所述箱体内输送压缩空气。

7.根据权利要求4所述的用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统，其特征在于：所述采、进样装置还包括回收单元，所述回收单元包括废液槽，所述废液槽位于所述箱体内部，所述清洗单元对所述真空样品室清洗后排出的废液排放至所述废液槽中，所述废液槽底部连通有回收管道，所述回收管道穿过所述箱体与所述箱体外部的废液收集池连通。

8.根据权利要求6所述的用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统，其特征在于：所述采、进样装置还包括电子学元件，所述电子学元件设置于所述箱体内，所述电子学元件分别与所述蠕动泵、驱动机构、多通阀、三通阀电性连接。

9.根据权利要求8所述的用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统，其特征在于：样品台下方设置有温控台，温控台中设置有温度控制元件，温度控制元件与电子学元件电性连接，电子学元件通过所述温度控制元件来控制样品台的温度。

10.根据权利要求9所述的用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统，其特征在于：所述自动化测试系统还包括客户端操作控制系统，所述客户端操作控制系统与所述电子学元件电性连接；且所述客户端操作控制系统通过网络通讯控制Linux端的Epics控制系统，所述Epics控制系统用于控制所述光束线设备的开关和所述探测器的数据采集。

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