CN116171981A - 便携式低温工作站 - Google Patents
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Abstract
一种便携式低温工作站包括：具有被构造成保持一个或多个样本的内部腔的壳体；盖子，其用于密封内部腔，使得便携式低温工作站被构造成用于在大约室温环境到大约超冷环境之间运输样本；至少一个自动化装置接口，其被安置在壳体和盖子中的一个或多个上且被构造成用于与自动化操纵设备接合；以及过程数据采集单元，其联接到壳体且被构造成采集对应于与在便携式低温工作站内部的存在一致的样本中的至少一个的预定处理特性(一个或复数个)的过程或临时数据。
Description
本申请为分案申请，原申请的申请日为2015年01月20日、申请号为201580015040.6、发明名称为“便携式低温工作站”。
相关申请的交叉引用
本申请是2014年1月20日提交的美国临时专利申请号61/929,306的非临时申请且要求其权益，该文献的公开的全部内容通过引用并入本文中。
背景
1.技术领域
本示例性实施例大体涉及样本运输容器，且更具体地，涉及实验室样本运输容器。
2.相关发展的简要描述
通常样本，诸如生物或低温样本，使用烧瓶运送或以其他方式转移(诸如在实验室、设施或建筑物内转移，或在实验室、设施或建筑物之间转移)。运送容器的一个示例是杜瓦瓶型的烧瓶。为了将样本插入到这些常规运送容器中或者从这些常规运送容器移除样本，容器的顶部被移除，且样本被插入容器或者从其移除。然而，从运送容器到例如样本储存位置样本的插入和移除在开放气氛中执行。
许多低温样本可能要求低温储存温度以保留生物或低温生存能力。例如，低于水的玻璃化温度(例如，大约-135℃)的温度已知将停止大部分生物降解且保留细胞生存能力。因此，许多样本在液氮温度附近储存。然而，样本在室温下装载到常规样本储存系统(例如诸如液氮(LN2)杜瓦瓶和-150℃冷冻箱)中以及从其卸载，因此使样本经受高于其储存温度大约200℃的的温度。通常，一桶干冰(例如，具有大约-78℃的温度)用于跨实验室移动样本，但是样本仍然在到储存系统的装载和卸载期间经受室温。
而且，在常规储存系统中，储存器中的样本经受温度波动。例如，常规-150℃卧式冷冻箱在打开和关闭盖子时，使大部分储存的样本经受温度摆动。对于手动LN2杜瓦瓶，成堆的样本被移除到室温环境中，以便增加或移除单个样本。
将有利的是，能够在受控环境中将样本插入能够低温储存又促进易于进入的运送容器以及从其移除，而没有热负荷危害，使得进入例如样本储存系统的湿气和气体可受控和/或引入到样本储存系统中的热负荷能够被最小化到可忽略的水平。还将有利的是，在样本到样本储存系统的装载和卸载期间，保护在运送容器内的样本免于温度波动。
附图说明
本公开实施例的前述方面和其他特征在结合附图的以下描述中被解释，在附图中：
图1A-1M是根据本公开实施例的方面的便携式低温工作站及其部分的示意图；
图1N-1P是根据本公开实施例的方面的便携式低温工作站的部分的示意图；
图1Q和图1R是根据本公开实施例的方面的便携式低温工作站的示意图；
图1S和图1T是根据本公开实施例的方面的便携式低温工作站的部分的示意图；
图1U是根据本公开实施例的方面的便携式低温工作站的一部分的示意图；
图2是根据本公开实施例的方面的代表性自动化样本储存系统的示意图；
图2A-2D是根据本公开实施例的方面的样本储存系统的部分的示意图；
图2E和图2F是根据本公开实施例的方面的样本储存系统的部分的示意图；
图3A和图3B是根据本公开实施例的方面与样本储存系统接口接合的便携式低温工作站的示意图；
图4A-4D是根据本公开实施例的方面在便携式低温工作站和样本储存系统之间的接口接合过程的示意图；
图4E和图4F是根据本公开实施例的方面在便携式低温工作站和样本储存系统之间的接口接合过程的示意图；
图5A和图5B是根据本公开实施例的方面的样本储存系统的部分的示意图；
图6A-6C是根据本公开实施例的方面在便携式低温工作站和样本储存系统之间的接口接合过程的示意图；
图7和图8是根据本公开实施例的方面的流程图；
图9是在与样本储存系统分离的便携式低温工作站中存取样本和运输便携式低温工作站到储存系统的示意图；
图9A-9F是根据本公开实施例的方面的样本储存和运输系统的部分的示意图；
图9G是并入了本公开实施例的方面的设施的示意图；
图9H是根据本公开实施例的方面的流程图；
图9I-9K是根据本公开实施例的方面的样本储存和运输系统的部分的示意图；
图10A-10D是根据本公开实施例的方面的便携式低温工作站的示意图；
图11是根据本公开实施例的方面用于组装便携式低温工作站的示例性流程图；
图12A是根据本公开实施例的方面的样本储存系统的示意图；
图12B是根据本公开实施例的方面的制冷剂补充站的示意图；
图12C和图12D是根据本公开实施例的方面的样本储存系统或制冷剂补充站的制冷剂补充系统的部分的示意图；
图13是根据本公开实施例的方面的样本储存系统或制冷剂补充站的制冷剂补充系统的一部分的示意图；
图14A-14D是根据本公开实施例的方面的便携式低温工作站的示意图；
图14E是根据本公开实施例的方面的样本储存和运输系统的部分的示意图；
图14F是根据本公开实施例的方面的样本储存系统或制冷剂补充站的制冷剂补充系统的一部分的示意图；
图15和图16是根据本公开实施例的方面的便携式低温工作站的一部分的示意图；
图17A-17G是根据本公开实施例的方面的样本操纵站的示意图；
图18是根据本公开实施例的方面的流程图；
图19和图20是根据本公开实施例的方面的便携式低温工作站通信的示意图。
具体实施方式
图1A-1I示出根据本公开实施例的方面的样本运送容器/载体或便携式低温工作站100、100′、100″、100″′(在本文中通常被称为便携式低温工作站)及其部分。尽管将参考附图描述本公开实施例的方面，但应当理解本公开实施例的方面可以以许多形式来实施。此外，可使用任何合适的大小、形状或者类型的元件或材料。还应注意，在本文中所述的流程图中图示的框可以以任何合适的顺序执行。还应注意，在本文中所述的流程图中图示的框中的任一个或多个可被省略且可以可选地考虑。
便携式低温工作站100、100′、100″、100″′可用于运输任何合适的样本，诸如生物和/或低温样本，且具有任何合适的形状和大小，以允许如本文中所述的便携式低温工作站100、100′、100″、100″′的自动化和/或手动运输。参考图9，如可认识到，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′可为独立式工作站，其在通过操作者在任何适当位置，诸如在实验室工作台处，手动存取样本150期间允许冷却样本150。便携式低温工作站100、100′、100″、100″′可被运输到样本储存系统200、201′、200″，用于转移样本进出便携式低温工作站和/或补充在如本文中所述的便携式低温工作站内的制冷剂(其可为相变制冷剂，或诸如例如低温液体的冷却剂)。在其他方面，还参考图9、图9A、图9B、图9C、图9D、图9E和图9F，便携式低温工作站使得生物或低温样本能够在实验室、设施或建筑物内运送或以其他方式运输或在实验室、设施或建筑物之间运输。例如，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′可利用两种类型(例如，外部和内部)的运输系统中的一个或多个在两个站(站200在图9A和图9B中仅出于示例性目的图示，且代表本文中所述的另一个储存和/或制冷剂补充站)之间运输。例如，外部运输系统在两个站之间在两个站的壳体(例如，其中，壳体例如是样本储存系统200、200′、200″、制冷剂补充站163、分类器950和/或样本选择器991的外部壳体)的外部运输便携式低温工作站100、100′、100″、100″′。内部运输系统在两个站之间在壳体内部运输便携式低温工作站100、100′、100″、100″′，壳体可包括用于便携式低温工作站100、100′、100″、100″′和/或在其中运输的样本的多个保持站(例如，其中，壳体例如是样本储存系统200、200′、200″、制冷剂补充站163、分类器950和/或样本选择器991的壳体)。两种类型的运输系统中的每一个均包括诸如自动化操纵装备的器械(例如，高架构台1499A、穿梭机1499′、200S，自动化引导载具1499B等)。
参考图9F和图9J，作为示例，本文中所述的便携式低温工作站100、100′、100″、100″′可在样本储存系统200″内运输，使得运输穿梭机200S或任何其他合适的运输单元(诸如，构台1499A、穿梭机1499A′(其大致类似于运输穿梭机200S)和/或自动化引导载具1499B)将一个或多个便携式低温工作站100、100′、100″、100″′从一个位置(诸如输入/输出端口973、排队站974(其在一个方面包括制冷剂补充)、储存位置291或在样本储存系统200″内的任何其他合适的便携式低温工作站保持位置(其可为邻近的冷储存单元或储藏室291)中的一个或多个)移动到储存系统内邻近样本储存系统200″的一个或多个冷储存单元或储藏室291的区域(例如，运输穿梭机200S可将便携式低温工作站从样本储存系统200″的一个区域运输到样本储存系统200″的另一个区域以收集或放置样本)。在一个方面中，参考图9E和图9F，样本储存系统200″可大致类似于在2012年8月28日授权的美国专利号8,252,232中以及具有公开号2012/0163945的2011年12月22日提交的美国专利申请号13/334,619中(这些文献的公开的全部内容通过引用并入本文中)描述的系统，使得运输穿梭机200S和/或在其中运输穿梭机200S操作的区域954能够被维持在比一个或多个冷储存单元291更高的温度下，同时样本能够在一个或多个冷储存单元291和便携式低温工作站100、100′、100″、100″′之间迅速转移，从而维持样本温度而不必冷却运输穿梭机200S区域。
在一个方面中，运输穿梭机大致类似于在2012年8月28日授权的美国专利号8,252,232中以及具有公开号2012/0163945在2011年12月22日提交的美国专利申请号13/334,619中描述的穿梭机。例如，参考图9J和图9K，穿梭机200S包括框架1980和一个或多个导轨1981A、1981B，沿着导轨，框架1980在箭头1988的方向上行进。输送机单元1983被安装到框架1980，以便沿着框架在箭头1987的方向上行进。输送机单元1983包括操纵装置1982，其被构造成接合便携式低温工作站100、100′、100″、100″′，用于在诸如本文中所述的那些的预定保持位置处拾取和放置便携式低温工作站100、100′、100″、100″′。在一个方面中，操纵装置1982被构造成接合便携式低温工作站100、100′、100″、100″′的运动学特征，以便将便携式低温工作站100、100′、100″、100″′确定地放置在预定保持位置处，诸如在输送机单元1983的预定位置处。工件保持器输送机1983X被定位在输送机单元1983上，用于将工件保持器(诸如盘STR)转移到冷储存位置或储藏室291或从其转移。具有操纵装置1984(其能在箭头1988、1989的方向上运动)的构台拾取器GPKR安置在输送机单元1983上，用于在工件保持器和保持在输送机单元1983上的便携式低温工作站100、100′、100″、100″′之间转移样本。如可认识到，构台拾取器GPKR、操纵装置1982和工件保持器输送机1983X作为带有输送机单元1983的单元能在箭头1987的方向上运动。在一个方面中，穿梭机200S的多个自由度使得排队站974能够将便携式低温工作站100、100′、100″、100″′保持在二维或三维阵列中，其中，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′肩并肩和/或一个在另一个上方地定位。
如可认识到，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′可允许样本在室温环境、冷环境(例如，-80℃)、超冷环境(例如，-150℃及更低)或具有任何合适温度的任何其他环境中的转移。还参考图9C和图9D，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′还可允许样本150在两个或更多便携式低温工作站100、100′、100″、100″′和/或带有任何合适的自动化转移装备(诸如，转移机械臂933)的一个或多个冷储存单元291之间的转移。可设置冷缓冲区域934(其可例如为另一个便携式低温工作站、冷板、制冷剂的杜瓦瓶、制冷隔室等)，以允许例如更换样本容器上的帽而不会加热样本150，或者可在样本150的拾取和放置操作期间执行的任何其他合适的操作。
参考图9G，示例性设施被图示为具有高架运输机或穿梭机系统(诸如，构台/穿梭机1499A、1499A′)、自动化引导载具1499B和输送机961、962中的一个或多个，用于在自动化操作站(诸如自动化样本储存系统200、200′、制冷剂补充站163、分类器950、样本选择器991，其中，诸如机械臂933的自动化装置将样本从如本文中所述的一个工作站转移到另一个)和可包括如下文中描述的样本操纵站1700的手动操作站951(诸如实验台)之间运输便携式低温工作站100、100′、100″、100″′。在一个方面中，样本选择器991可大致类似于在名称为“SAMPLESELECTOR(样本选择器)”且2014年3月28日提交的美国专利申请号14/229,077中描述的那些，该文献的公开的全部内容通过引用并入本文中。在一个方面中，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′可被运输到预定自动化或手动操作站(图9H，框980)。便携式低温工作站的运输可通过自动化材料操纵系统1499A(例如，高架运输机)、1499B(例如，自动化引导载具)、961(输送机)、962(输送机)、穿梭机1499A′或手动地。如可认识到，自动化材料操纵系统可被构造成将便携式低温工作站转移或转换(hand off)到彼此。例如，高架运输机1499A、穿梭机1499A′和输送机961、962可被构造成使得高架运输机1499A和穿梭机1499A′中的一个或多个从输送机961、962拾取便携式低温工作站以及将便携式低温工作站放置到输送机961、962。在另一方面中，高架运输机1499A、穿梭机1499A′和自动化引导载具1499B可被构造成使得高架运输机1499A和穿梭机1499A′中的一个或多个从自动化引导载具1499B拾取便携式低温工作站以及将便携式低温工作站放置到自动化引导载具1499B。在又一方面中，自动化引导载具1499B和输送机961、962可被构造成使得自动化引导载具从输送机961、962拾取便携式低温工作站以及将便携式低温工作站放置到输送机961、962。在与其他方面中，高架运输机1499A和穿梭机1499A′被构造成使得便携式低温工作站在高架运输机1499A和穿梭机1499A′之间转移。如可认识到，样本储存系统200、201′、200″的输入/输出端口973(以及，另一个低温工作站保持位置的输入/输出端口，诸如补充站)被构造成使得便携式低温工作站100、100′、100″、100″′能够在本文中所述的运输系统和样本储存系统200、201′、200″(以及其他低温工作站保持位置)之间转移。例如，参考图9K和图9J，穿梭机1499A′(其大致类似于穿梭机200S)诸如通过在方向1987、1988、1989中的一个或多个上移动输送机单元将便携式低温工作站100、100′、100″、100″′放置在输入/输出端口974的任何合适的支撑件974S上。支撑件974S被构造成将便携式低温工作站100、100′、100″、100″′运输到相应的储存系统中，以便穿梭机200S从支撑件974S(诸如在队列974中)拾取便携式低温工作站100、100′、100″、100″′，以便样本能够在便携式低温工作站100、100′、100″、100″′和冷储存或储藏室291之间转移。
样本可通过以如本文中所述的方式从便携式低温工作站移除一个或多个样本(图9H，框981)而以任何合适的方式被操作(诸如放置到储存器内，分析、转移到另一个便携式低温工作站等)。在一个方面中，任何合适的自动化装置可从150T从便携式低温工作站以本文中所述的方式移除样本盘，用于提供样本到储存器或到操作者OPER。在一个方面2，操作者可从盘150T拾取样本和将样本放置到盘150T，而在其他方面中，如本文中所述地，任何合适的自动化装置可从盘150T拾取样本和将样本放置到盘150T。样本可返回到便携式低温工作站(图9H，框982)，且工作站可通过运输系统1499A、1499B、961、962、933、933A中的一个或多个或手动地运输到另一个操作站或同一操作系统的另一个部分。在便携式低温工作站被运输到同一操作系统963的另一个部分的情况下，任何合适的自动化装置933A，诸如机械臂或其他合适的站内运输机、输送机、构台等，可至少部分地安置在操作系统963内以用于运输便携式低温工作站。
再次参考图1A-1I，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′可被构造成将样本150维持在液氮(LN2)温度附近(例如，大约-150℃或更少)(例如，定位在样本容器中或者在载片上)，且提供对样本的简单手动存取，例如在取掉便携式低温工作站的盖子的情况下，同时如将在下文中描述的，将样本(以及，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′的内部110C)维持在大约-150℃或者更低。在一些实施例中，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′将样本维持在大约-196℃和大约-30℃之间、在大约-196℃和大约-120℃之间、在大约-196℃和大约水的玻璃化温度之间、或在大约-196℃和大约-150℃之间的温度下。
如可认识到，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′可被构造成缓和湿气的影响，湿气包括可在便携式低温工作站100、100′、100″、100″′内、在其上或者围绕其积累的凝结物和/或冰。例如，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′可由任何合适的材料构造，该材料使得便携式低温工作站能够被加热或以其他方式升温以干燥便携式低温工作站100、100′、100″、100″′的内部腔或外部。在一个方面中，加热元件可设置在便携式低温工作站壳体和/或盖子的壁内，使得加热元件能够以任何合适的方式连接到动力源，以加热便携式低温工作站或以其他方式使便携式低温工作站升温。在一些情形中，干燥气体被用来清除在便携式低温工作站100、100′、100″、100″′中和/或周围的环境中的湿气。例如，在便携式低温工作站100、100′、100″、100″′在例如自动化储存系统、制冷剂补充站或其他局部或完全围封的区域中时，干燥气体能够被用来清除在便携式低温工作站中和/或周围的环境中的湿气。在一些实施例中，包含在便携式低温工作站中的制冷剂(例如，诸如液氮的低温液体)的一部分蒸发以提供干燥净化气体(例如，干燥氮气)。在制冷剂从便携式低温工作站的蒸发不足以在工作站中和/或周围实现期望的露点的情形中，额外的干燥气体能够通过例如采用加热器和/或低温液体以促进低温液体的蒸发而形成干燥净化气体被提供。
在工作站100、100′、100″、100″′填充有制冷剂时，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′会尤其易于吸引湿气(且通常形成冰)。因此，在一些方面中，制冷剂(例如，低温液体)被添加到工作站，同时如将在下文中更详细地描述的，一个或多个工作站至少部分或完全地在封闭件内。在封闭件内，如上所述，干燥净化气体能够被用来在封闭件内实现期望的露点，且因此防止将非期望的湿气吸引到工作站(一个或复数个)。
如同样将在下文中描述的，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′还可被构造成与自动化低温储存系统接口接合或者接口接合到其。应注意，虽然便携式低温工作站100、100′、100″、100″′在本文中被例示为具有大致矩形或正方形或柱形腔的顶部装载便携式低温工作站，但是在其他方面中，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′可被构造为具有任何合适的形状的顶部、侧部或底部装载的便携式低温工作站，且储存系统可包括大致类似于本文中所述的那些的合适的侧部装载和/或底部装载接口。在一个方面中，便携式低温工作站可具有杜瓦瓶型烧瓶100″构造(图II-还参见图1Q和图1R)，其包括本文中所述的特征，使得烧瓶100″以大致类似于本文中所述的方式的方式与自动化储存系统配合。在其他方面中，在杜瓦瓶型烧瓶包括用于封闭烧瓶的螺纹帽(未示出)的情况下，本文中所述的装载端口门可被构造成带有可旋转的抓持器，以将帽从烧瓶旋开，然而烧瓶可与装载端口配合，且样本以大致类似于本文中所述的的方式的方式从烧瓶移除。在另一方面中，如可在图1Q和图1R中所见，便携式低温工作站100″′可具有大致柱形壳体110CH(例如，形成杜瓦瓶容器)。便携式低温工作站100″′还可包括本文中所述的关于工作站100的特征，使得便携式低温工作站100″′以大致类似于本文中关于工作站100所述的方式的方式与自动化储存系统配合，其中，杜瓦瓶容器的盖子113包括运动学定位特征113A和闩锁键接合或其他合适的联接特征，其与本文中所述的样本储存系统和/或制冷剂填充/补充站的门接口接合。因此，便携式低温工作站100″′包括在壳体110CH和盖子113中的一个或多个上的确定性定位特征，用于实现便携式低温工作站100″′的确定性放置和自动化打开/关闭。如可认识到，将内部110C维持在诸如处于或低于-150℃的合适温度下以及将便携式低温工作站100、100′、100″、100″′与自动化储存系统接口接合的能力，使得自动化储存系统和样本可被保护以免于温度摆动和水/霜进入。在一个方面中，如在图1S和图1T中可见，便携式低温工作站(工作站100仅出于示例性目的被图示)可被构造成保持一个或多个样本盘(盘150T仅出于示例性目的被图示)。例如，便携式低温工作站可保持单个盘150T或NxN阵列的盘150T(出于示例性目的，仅1x4阵列的盘在图1S中被图示，同时2x2阵列的盘在图1T中被图示)。虽然盘150T被图示为布置在单个平面中(例如，肩并肩)，但是在其他方面中，除了或代替肩并肩定位，盘可被定位在不同的平面中(例如，一个在另一个上方)。
便携式低温工作站100、100′、100″、100″′可为样本150(其得以卸载或装载到储存器中)提供保护，且还提供手动操纵在台顶部上的样本的能力，同时将样本维持在低温温度处或附近，而操作者处于正常的实验室环境。在一个方面中，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′提供对样本150、样本150被保持在其中的任何盘或架150T和/或一个或多个盘150T、150T′、150T″/样本150被保持在其中的任何合适的保持器TH的手动(或自动化)存取。在一个方面中，盘或架子150T可为用于保持样本的任何合适的孔板。在一个方面中，盘或架子150T′可由导热材料构造，导热材料被构造成在盘或架子150T′被放置成与制冷剂源(诸如下文中描述的吸收衬垫170、制冷剂单元170′)充分接触时将样本维持在预定温度，制冷剂源在本文中可被称为制冷剂或可消耗介质积蓄器，该积蓄器使用可补充或可置换的制冷剂/冷却剂(在本文中也被称为可消耗介质)。在一个方面中，还参考图1N，盘150T′可包括冷电池(cold battery)CB，其通过传导材料而不是样本周围的空气温度操作。冷电池CB(出于示例性目的被图示在样本150的侧部上)可损失热到可消耗介质源，且充当用于冷却样本150的冷散热器。如可认识到，如在图1B中所示，样本保持区域可安置在冷电池CB内。在其他方面中，盘或架子150T″可包括在盘或架子150TP和制冷剂或可消耗介质源之间的接口150TI，其被构造成为联接到接口150TI的盘或架子150TP中的样本150提供均匀的温度分布。在一个方面中，还参考图10，盘150，150′、150″(出于示例性目的在图10中图示盘150T′)可通过薄绝缘层(例如诸如，如下文中描述的壳体110的内壳1005-参见例如图10A)与可消耗介质源分离。盘150、150′、150″可邻接薄绝缘层，以允许从样本150到可消耗介质源的热传递以冷却样本150。在又其他方面中，如在图1P中可见的，盘150、150′、150″可以是或以其他方式包括基本实心的插件，样本150被放置在其中。图1P例如将盘150T′示出为具有基本实心的构造，其中，盘被插入到便携式低温工作站100、100′、100″、100″′中(工作站100出于示例性目的被图示)。在一个方面中，保持器TH′可为具有壳体THH的箱子，壳体THH带有用于将样本150保持在腔内的腔和用于封闭腔的盖子THL。在一个方面中，盘TH可被构造成保持保持器TH′。保持器TH′的腔可包括诸如制冷剂单元170′的任何合适的可消耗介质积蓄器，其被构造成将腔和在其中的样本150在预定的时间段内维持在预定温度。在壳体THH内的样本150可被保持在任何合适的盘或架子150′中。在一个方面中，盘或架子150′可大致类似于盘或架子150T、150T′、150T″。为将盘150T、150T′、150T″和/或保持器TH添加到便携式低温工作站100、100′、100″、100″′和从其移除和/或将个体样本150添加到便携式低温工作站100、100′、100″、100″′和从其移除，可提供手动(或自动化)存取。该手动存取可通过能简单地手动移除的盖子113提供。在一个方面中，壳体110可包括铰接件113H，其中，盖子113绕铰接件113H在封闭位置(在图1K中示出)和打开位置(在图1J中示出)之间枢转，其中，在封闭位置中时，盖子密封腔110C，且在打开位置中时，盖子113基本上抵靠壳体110的侧部置放。在一些实施例中，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′包括机械或电子控制的特征，以维持盖子113的安全性。例如，工作站盖子可利用机械锁和键被固定。在其他情形中，工作站盖子仅在接收到电子键控代码后释放，该电子键控代码诸如为通过用户经由工作站上的界面输入或传输到工作站(例如，无线地)的电子键控代码。在一些实施例中，工作站盖子的未经授权的打开触发待形成的警报、待发送的通知和/或待出现的数据记录事件。
便携式低温工作站100、100′、100″、100″′可被定大小和形状且具有任何合适的重量，使得操作者可容易地提升和运输便携式低温工作站100、100′、100″、100″′。例如，在一个方面中，便携式低温工作站(包括样本和低温制冷剂/可消耗介质)可具有大约10磅或更少的重量。在其他方面中，便携式低温工作站可具有任何合适的重量。壳体110、110′、110″、110CH还可包括任何合适的操纵特征111、190或任何其他合适的特征，其使得人或自动化抓持器能够保持和运输壳体110、110′、110″、110CH。在一个方面中，还可设置能折叠把手190以用于便携式低温工作站100的手动(一只手)运输。能折叠把手190可类似于在饮料冷却器上见到的，其在部署位置和折叠位置之间旋转大致90°(例如，以便把手抵靠便携式低温工作站的侧部安置)。在其他方面中，定位在便携式低温工作站100、100′、100″、100″′的侧部上的多个把手111可提供便携式低温工作站100的手动(两只手)运输。在任一情形中，把手190、111均可布置成允许操作者利用一只手保持工作站，且利用另一只手移除工作站100、100′、100″、100″′的盖子113。便携式低温工作站100、100′、100″、100″′还可具有任何合适的高度H，以容纳具有任何合适的高度的样本容器或载片。
根据本公开实施例的方面，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′可为样本从实验台顶部到储存器且再次回到实验台顶部提供基本恒定的低温环境。便携式低温工作站100、100′、100″、100″′还可提供温度记录、通过实验室的样本跟踪、在实验室外部的运输期间的样本跟踪、经由对样本的物理存取的限制的样本安全性以及储存前操作和历史(例如，时间、温度、操作性质等)与储存和/或储存后操作和历史的联系，其可贯穿样本寿命辅助样本处理达标。
根据本公开实施例的方面，便携式低温工作站可包括形成壳体110、110′、110″、110CH的框架。壳体110、110′、110″、110CH可以是绝缘的，且包括腔或内部110C，在其中可插入套筒120(参见图1H，其例如将成堆样本150保持在间隔开的搁板或保持区域121中的样本盘150T中)。在其他方面中，壳体110、110′、110″、110CH可包括单个保持区域121，其被构造成保持单个样本盘150T。在又其他方面中，盘150T可安置在任何合适的能移除保持器TH中，其被构造成允许盘150T从和到腔110C的自动化运输。腔可被定形状和大小，以允许操作者存取(诸如利用带手套的手)位于在腔中的样本。壳体110、110′、110″、110CH可包括安置在腔110C的周边周围的密封表面110S 1。密封表面110S 1可被构造成与自动化储存系统(如下文中将描述的)的对应密封表面(参见例如图2A的201S)接口接合或以其他方式接合，从而创造或以其他方式实现在壳体110、110′、110″、110CH和自动化储存系统的开口或装载端口207之间的密封，以例如最小化到储存系统中的水进入和热负荷转移。
腔110C可通过盖子113、113′密封。壳体110、110′、110″、110CH和/或盖子113、113′可以以任何合适的方式绝缘(诸如利用被构造为真空绝缘板的真空绝缘部或任何其他合适的绝缘构造)，以在一个或多个样本150的运输期间，在预定的时间段内，诸如大约2小时(或者多于或少于大约2小时的任何时间段)将例如安置在腔内的一个或多个样本150维持在预定温度，诸如在例如-150℃或更低。在一个方面中，绝缘部可被夹置在内部金属层(例如，沿着形成腔110C的壳体110、110′、110″、110CH和盖子113、113′的部分安置)和外部塑料层(其形成壳体110、110′、110″、110CH和盖子113、113′的外部表面)之间。在其他方面中，便携式低温工作站的绝缘可以以任何合适的方式实现。
盖子可具有任何合适的形状和大小，以便例如基本密封腔110C。在盖子113、113′和壳体110、110′、110″、110CH之间的接口可被构造成使得盖子能够通过盖子相对于壳体的单轴运动从壳体简单移除。在一个方面中，盖子可在仅仅单轴运动的情况下被移除。在盖子113、113′和壳体110、110′、110″、110CH之间的接口可以是渐缩接口，其允许充分地清除腔110C(如下文中将描述的)，同时在腔110C内维持受控环境。例如，盖子113、113′可具有渐缩侧表面113S，其与安置在腔110C的周边周围的对应渐缩表面110S2接口接合(例如，以形成下文中描述的接口IF4)。如可认识到，两个表面113S、110S2可形成用于基本上密封所述腔110C的内部以隔开壳体110、110′、110″、110CH外部的环境的密封。在其他方面中，表面113S、110S2可具有任何合适的形状和/或构造，用于密封所述腔110C的内部以隔开壳体110、110′、110″、110CH外部的环境。如还可认识到，任何合适的通风口或其他孔口、通道和/或通路均可设置在盖子113、113′和/或壳体110、110′、110″、110CH中，以允许从例如低温制冷剂/可消耗介质(例如诸如LN2)的蒸发产生的任何气体从腔逃逸。在其他方面中，表面113S、110S2可允许从低温制冷剂产生的气体经过盖子113、113′排出。应注意，盖子113、113′可以以任何合适的方式(诸如通过例如能释放的被动或能促动机械和/或磁性联接件)被保持或以其他方式联接到壳体110、110′、110″、110CH，所述联接件可通过将盖子113、113′配合到壳体110、110′、110″、110CH的盖子113、113′的单轴运动(例如，在箭头198的方向上)实现。在其他方面中，能折叠把手190可具有任何合适的机械、磁性和/或电气锁定特征/致动器，使得在能折叠把手190处于部署位置时，锁定特征与盖子113、113′的对应锁定特征配合，以将盖子锁定到壳体110、110′、110″、110CH上。盖子113、113′还可包括任何合适的把手或抓持特征114，其允许操作者移除盖子和/或盖子的自动化移除。在一个方面中，盖子和把手可被构造成使得操作者可在不穿戴手套的情况下移除盖子。盖子可包括对准和定位特征，用于将盖子与自动化储存系统的自动化盖子移除元件/特征接口接合。例如，盖子113、113′可包括任何合适数目的定位/对准特征113A(例如，销、凹部、磁性等)，其与装载端口门220的对应对准特征220A(参见例如图2C)配合，以将盖子113、113′与装载端口门220对准。盖子还可包括任何合适的定位/对准特征113AP(参见图1G和图1L)，其与自动化储存系统的对应对准特征配合，以在样本从便携式低温工作站100、100′、100″、100″′转移及转移到便携式低温工作站100、100′、100″、100″′期间停驻或以其他方式将盖子储存在自动化储存系统内。在其他方面中，在将壳体110、110′、110″、110CH与自动化储存系统接口接合之前，盖子113、113′可从壳体110、110′、110″、110CH移除。在又其他方面中，在壳体110、110′、110″、110CH与自动化储存系统接口接合之后但是在壳体110、110′、110″、110CH被密封(以类似于下文中描述的方式)到自动化储存系统之前，盖子113、113′可从壳体110、110′、110″、110CH移除。
如上所述，套筒120或保持器TH可安置在腔110C内。套筒120或保持器TH可包括一个或多个间隔开的搁板或保持区域121，其被构造成将样本150保持在例如任何合适的空间布置中。在一个方面中，样本150可保持在盘150T内，其中，搁板121中的每一个均被构造成以任何合适的方式固定地保持一个或多个盘150T。如在图1H中所示，搁板121中的每一个可保持一个盘150T，而在其他方面中，每一个搁板可以保持肩并肩和/或前后布置的一个或多个盘。套筒120(和/或上文中所述的保持器TH)可包括任何合适的引导特征122，其与在壳体110、110′、110″、110CH的腔内的对应引导特征接口接合。引导特征122可例如为对应的突出部和凹部、引导栏杆和狭槽、销和凹部、或任何其他合适的定位特征。引导特征122可被构造成以便套筒120可以以例如相对于壳体110、110′、110″、110CH的预定定向放置在腔中。套筒120(和/或保持器TH)可以以任何合适的方式联接到盖子113、113′或以其他方式与盖子113、113′形成为整块构件，以便当盖子113、113′从壳体110、110′、110″、110CH移除时，套筒120随盖子113、113′移除以用于样本的自动化或手动操纵。在其他方面中，套筒120可通过例如致动在盖子113、113′的外部上的任何合适的机械装置(例如，具有键和键孔的闩锁键、能滑动的销、磁性闩等)从盖子113、113′脱离，以便套筒120可附接到盖子113、113′以进行自动化操纵，或从盖子113、113′分离以进行样本150的手动操纵。在又其他方面中，套筒120(和/或保持器TH)可包括抓持特征，其允许样本储存系统的自动化抓持器从腔110C移除套筒或保持器。
腔还可包括低温制冷剂空间，制冷剂(例如可消耗介质)在其中保持在腔110C内，用于冷却腔的内部及在其中的样本。低温制冷剂空间可在相对于样本150的合适位置处定位在腔110C内。在一个方面中，低温制冷剂空间170S可位于样本下方，但是在其他方面中可位于任何合适的位置。在一个方面中，诸如吸收衬垫或构件170的可消耗介质积蓄器(图1D和图1E)可放置在低温制冷剂空间内。吸收衬垫170可被构造成保留或以其他方式吸收LN2(或任何其他合适的低温制冷剂/可消耗介质)，以防止LN2在腔内四处晃荡且形成“干燥液氮”冷却单元。在一些情形中，诸如吸收衬垫170的可消耗介质积蓄器可吸引湿气，例如，在工作站的盖子被移除时或者在可消耗介质积蓄器被放置在腔中之前。这样的湿气可沉积在可消耗介质积蓄器的外部和/或内部表面(例如，在孔内)上。被吸引到可消耗介质积蓄器的湿气可在填充制冷剂时随后被冻结，且因此由于形成冰膨胀。因此，在一些实施例中，可消耗介质积蓄器由弹性材料形成，其能够在冰在其上和/或其内形成以及融化时发生变形且不破裂。在一些方面中，可消耗介质积蓄器是由诸如弹性聚合物泡沫的多孔弹性聚合物材料制成的吸收衬垫。在其他方面中，低温制冷剂空间和/或可消耗介质积蓄器可包括任何合适的挡板和/或保留构件以防止制冷剂(例如，LN2)在腔内四处晃荡。在又其他方面中，低温制冷剂空间和/或可消耗介质积蓄器可为基本密封的腔室，其带有通风口以允许从制冷剂(例如，LN2)蒸发而产生的气体逃逸到腔110C中。密封腔室可由任何合适的材料形成，其允许在密封腔室和腔110C之间的热传递，以用于冷却腔的内部和在其中的样本。在又其他方面中，低温制冷剂空间可形成可消耗介质积蓄器。如可认识到，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′可被构造成允许制冷剂(例如，LN2)的手动或自动化补充。例如，低温制冷剂空间和衬垫170可安置在腔内，以允许操作者或(如本文中所述的自动化储存系统或制冷剂补充站的)自动化再填充站倾倒或以其他方式转移制冷剂到衬垫170(参见在图10B中的通道1010，其将在下文中更详细地描述)。在一个方面中，低温制冷剂空间170S可通过分离壁或篮子1015与内部腔110C分离(图10A)。分离壁1015可具有在壁中的孔或其他孔口，以允许制冷剂在内部腔110C和低温制冷剂空间170S之间穿过，使得制冷剂能够通过将制冷剂倾倒到内部腔中补充，使得制冷剂传递通过孔且进入吸收构件170。在其他方面中，可密封联接件或端口170P(图1E)可设置在便携式低温工作站100、100′、100″、100″′的任何合适的位置处(例如，在壳体110、110′、110″、110CH和/或盖子113、113′上)，用于允许任何合适的制冷剂源到便携式低温工作站的连接，以在盖子113、113′仍保持在壳体110、110′、110″、110CH上时补充制冷剂，如将在下文中更详细地描述的。如可认识到，能密封联接件170P可位于在便携式低温工作站100、100′、100″、100″′的侧部、顶部或底部上，且可允许制冷剂的自动化补充，诸如在便携式低温工作站100、100′、100″、100″′与样本储存系统对接或以其他方式接口接合或在任何其他合适的制冷剂填充/补充站163时(其可大致类似于本文中所述的自动化样本储存系统200、200′)，如将在下文中描述的。在其他方面中，能密封联接件170P可允许便携式低温工作站用作可控速率冷冻箱(例如，通过供应处于预定温度的氮气或雾化LN2到腔110C中，其中例如，温度传感器169提供温度反馈到控制器164，控制器164在一个方面中可集成到便携式低温工作站或在其他方面中位于在站163和/或自动化样本储存系统200、200″上，且可被构造成基于来自温度传感器169的信号控制进入腔110C的氮气的速率)和/或除霜器(例如，其供应温的和冷的干燥氮的循环到腔110C中)。在其他方面中，控制器164(集成到便携式低温工作站)可与任何合适的中央控制器(如下文中将描述的)通信，其中，中央控制器连接到站163和/或自动化样本储存系统200、200′，用于控制进入腔110C的制冷剂的速率。在又其他方面中，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′能够用作被动式可控速率冷冻箱的作用，其中，不存在来自传感器或添加的气体供应的反馈。在该方面中，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′可根据例如样本及其容器(例如，包括盘)的热容以可重复的方式冷却样本，样本被定位成使得不同的盘可允许获得不同的被动冷却速率曲线。在又其他方面中，能密封联接件或端口170P可被构造成允许制冷剂到低温制冷剂空间中的倾倒。
如可认识到，再次参考图1B和图1C，在腔110C内的制冷剂可提供“预冷”环境，样本被放置在其中，以便例如进入例如样本储存系统的湿气和气体能够受控和/或引入到样本储存系统中的热负荷能够被最小化，同时将样本维持在预定温度。还应注意，通过将蒸发的制冷剂(例如，蒸发的LN2)排出到腔110C中，在腔110C内的环境基本上不断地被补充冷干燥气体。冷干燥气体是浓厚的，且形成“池”，样本沉浸在其中，这允许在便携式低温工作站100、100′、100″、100″′打开盖子的情况下操纵样本，因为冷干燥气体积聚在样本周围。尽管在腔内的环境可通过样本的操纵被搅动和干扰，但是“池”稳定(如在图1B中可见，例如在便携式低温工作站100、100′、100″、100″′中的温度通过层理线STR自然地分层图示)且被再填充，从而将样本保持沉浸在冷干燥气氛中(例如，样本定位在其中的便携式低温工作站的部分仍保持在小于-150℃的温度)。
在一个方面中，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′可包括任何合适的识别标记和/或任何合适的传感器，用于监视便携式低温工作站内的样本。例如，任何合适的温度传感器169(图1C)可安置在腔110C内靠近样本的位置处。温度传感器169可通过感测腔内的温度提供样本150温度的估计。在其他方面中，温度传感器169可与腔110C内的一个或多个样本容器(例如，保持样本150的容器)充分直接接触，从而提供一个或多个样本中的每一个的基本直接的温度读数和/或在其中传感器充分直接接触的样本的平均温度。在一个方面中，传感器169(和/或本文中所述的其他传感器)可被构造成无线地(或者无接触地)发送温度数据(或如本文中所述且大体称为临时或过程数据的任何其他合适的数据)到任何合适的接收设备，诸如安置在便携式低温工作站100、100′、100″、100″′的外部表面上的显示单元/用户界面169D，用于监视在便携式低温工作站100、100′、100″、100″′处的过程数据。显示单元169D可包括过程数据采集单元，其被构造成采集对应于与样本在便携式低温工作站内的存在一致的至少一个样本的预定处理特性(一个或复数个)的临时或过程数据。过程数据采集单元DCU还可被构造成采集与便携式低温工作站100、100′、100″、100″′的状况(例如温度、盖子存在、把手位置、可消耗介质水平)和/或日期和时间相关的数据。在其他方面中，过程数据采集单元DCU可被构造成采集与便携式低温工作站100、100′、100″、100″′内的样本(或其他物件)相关的数据。例如，在一个方面中，可采用便携式低温工作站，用于器官移植(例如，器官的运输)、血液样本运输、注射器运输和/或作为用于要求低温运输的任何其他合适的生物或其他样本的运送容器。在便携式低温工作站100、100′、100″、100″′内的每个物件(诸如样本150、器官、血液样本、注射器等)可以以任何合适的方式(诸如条形码或如本文中所述的其他标识符)识别。物件的识别(以及例如诸如在物件定位在盘150T或其他保持设备内时，其在便携式低温工作站100、100′、100″、100″′内的位置)可被转移到数据采集单元DCU，以允许在物件的运输和/或分析期间跟踪物件。
在一个方面中，过程数据采集单元DCU可与任何合适的数据发射机单元164T通信，数据发射机单元164T被构造成传输从各种传感器接收的过程数据和其他临时数据(如本文中所述的)到远离便携式低温工作站100、100′、100″、100″′安置的用户界面、在远离便携式低温工作站100、100′、100″、100″′的位置处的任何合适的自动化操纵装备、和/或在便携式低温工作站100、100′、100″、100″′接口接合到其或接口接合到其中的自动化操纵装备处。临时或过程数据可实现在便携式低温工作站100、100′、100″、100″′处或者远离其处数据作为历史数据(例如，限定过程历史)和/或实时(例如其中，以大约每250毫秒或以任何其他合适的时间间隔传输数据)的核查/分析。显示单元/用户界面169D可包括或以其他方式可通信地连接发射机164T、控制器164、处理器164P和存储器单元169M，其被构造成允许处理和分析从温度传感器169(或诸如加速计、定位和/或位置传感器(例如，空间定向或GPS传感器)、重量传感器、制冷剂水平传感器、压力传感器、检测和/或测量制冷剂脱气的传感器等的任何其他合适的传感器)接收的数据和/或识别标记168(例如，RFID标签、条形码等)，如下文中将描述的。在一个方面中，过程数据采集单元和发射机单元164T还可被构造成从远离便携式低温工作站100、100′、100″、100″′安置的用户界面、在远离便携式低温工作站100、100′、100″、100″′的位置处的任何合适的自动化操纵装备、和/或在便携式低温工作站100、100′、100″、100″′接口接合到其或接口接合到其中的自动化操纵装备处接收信息。例如，装载到便携式低温工作站100、100′、100″、100″′中的样本的识别(例如，条形码或其他标识符)和/或装载样本的日期和时间可被传达到且储存在存储器169M中。
参考图19，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′可无线通信到其放置在其中的机器(例如，自动化样本储存系统200、200′、制冷剂填充/补充站163等)。例如，便携式低温工作站可提供任何合适的临时、过程或状态数据到例如机器的控制器1900，诸如样本150的温度、在腔110C内的温度、在便携式低温工作站内的可消耗介质水平、盖子存在、把手位置、日期、时间等。便携式低温工作站100、100′、100″、100″′还可被构造成从机器无线地接收信息，诸如样本150T的识别、样本制成或放置在便携式低温工作站中的日期和时间。在另一方面中，便携式低温工作站可包括数据传送端口DTP(图1C)，诸如USB端口、串行端口、以太网端口、或用于允许数据传送到便携式低温工作站及从便携式低温工作站传送数据的其他连接。在一个方面中，用户可通过用于传达本文中所述的数据的数据传送端口DTP将远程定位的计算机连接到便携式低温工作站。在另一方面中，便携式低温工作站插入在其中的机器可与便携式低温工作站通过数据传送端口DTP通信。例如，当便携式低温工作站被插入到机器中时，对应于数据传送端口DTP的接头可接合数据传送端口，用于硬接线在机器和便携式低温工作站之间的通信连接。
在一个方面中，参考图20，数据可被传送到远程定位的计算机RPCU或其他设备(无线地或通过有线连接(诸如通过数据传送端口DTP)或两者)，其允许例如医师/医生获得样本150、器官、注射器等的位置和/或状态(其可包括本文中所述的关于便携式低温工作站的数据)及其状态。作为示例，可提供血液样本用于在便携式低温工作站100、100′、100″、100″′内进行分析且发送到实验室。医师或其他获授权人可通过远程定位的计算机及与过程数据采集单元DCU的通信存取储存在便携式低温工作站100、100′、100″、100″′的存储器169M中的数据，以获得涉及所提供的样本的历史、状态和/或位置的任何合适的信息。例如，在一个方面中，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′可设有时钟和全球定位(或者其他位置跟踪能力)，使得医师可获得样本150T的物理位置。在另一方面中，当每一个样本从便携式低温工作站100、100′、100″、100″′移除且被分析时，过程数据采集单元DCU可被更新(例如，关于哪个样本已经被移除、分析和返回到工作站)，以便例如，医师能够远程地确定哪一个样本150T已经被分析过。还可为医师提供把手位置指示器，以连同样本的位置可指示对样本的干涉。更新数据可通过任何合适的短程或长程无线通信或通过有线连接发生，诸如，例如，RFID、蓝牙、无线个域网、感应或红外无线通信、超宽频通信、蜂窝、卫星、以太网、USB等。在一个方面中，对便携式低温工作站的数据的远程存取可通过因特网、万维网或可从远程定位的计算机或其他设备进入的其他合适的用户界面提供。
例如，如本文中所述的，传感器169可与和便携式低温工作站100、100′、100″、100″′联接的流体供应源(其可处于控制器164的控制下)通信，以便流体(例如，气体、蒸气、液体等)可被引入到腔中，用于基于来自温度传感器169的信号调节在便携式低温工作站100、100′、100″、100″′内的温度。在其他情形中，流体可被引入到腔内以基于来自环境温度(例如，实验室温度)传感器、重量传感器、流体水平传感器、气体压力传感器和/或用以检测和/或测量来自工作站(例如，来自蒸发的制冷剂)的脱气或没有来自工作站的脱气的传感器的信号调节便携式低温工作站100、100′、100″、100″′内的温度。无线的或无接触的通信可感应地执行，或通过诸如RFID、蓝牙、无线个域网、感应或红外无线通信、超宽频通信、蜂窝等的任何合适的通信协议执行。
如上所述，还可提供识别标记168。识别标记可具有任何合适的条形码、RFID标签、可编程存储器设备或为操作者、控制器164和/或自动化操纵装备识别在腔内的样本150和/或架子(一个或复数个)150T的其他标记/设备的形式。在其他方面中，识别标记168可为重新-可编程存储器设备，其被构造成储存涉及在腔110C内的样本150和/或架子(一个或复数个)150T的信息，以及为操作者和/或诸如样本储存系统的自动化操纵装备显示或以其他方式通信储存的信息。如可认识到，重新-可编程存储器设备可被构造成当样本被添加到相应便携式低温工作站100、100′、100”、100″′或者从其移除时，允许样本储存系统和/或操作者以任何合适的方式重新编程存储器设备。
在一个方面中，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′可具有连接到存储器169M的任何其他合适的传感器，以感测和/或记录任何其他合适的数据，诸如例如，关于盖子是否打开或关闭的信息(参见图1C中的传感器169L)、把手的位置(在图IE中的传感器169H)、关于样本容器的类型(例如，小瓶类型、载片等)、样本描述符和/或盘保持器TH的高度或类型(或套筒120的类型)的信息。
通过传感器收集的与样本150和/或便携式低温工作站100、100′、100″、100″′相关的过程跟踪数据(例如，温度、时间、便携式低温工作站100、100′、100″、100″′的状态、样本的位置、样本的识别等)可以以重新可编程的方式暂时储存在存储器169M中，使得所储存的过程跟踪数据与样本的识别相关联(例如，通过利用控制器使用RFID标签、其他标记或合适的用户输入识别样本)。在一个方面中，经由显示器169D用户可以能存取过程跟踪数据，以便用户可使用与控制器164、处理器164P和存储器169M相连接的显示器169D(其可为可触控显示器或具有诸如小键盘169DP-图1J的任何其他合适的用户输入设备)分析来自便携式低温工作站的过程跟踪数据。在其他方面中，诸如通过有线(例如，通用串行总线、火线、以太网等)远程地连接到便携式低温工作站的计算机或带有存储器169M且使用诸如本文中所述的那些协议的任何合适的通信协议的无线计算机链接169ML的其他通信设备可用于分析过程跟踪数据。在又其他方面中，诸如本文中所述的样本储存系统的自动化装备可存取过程跟踪数据，用于对过程跟踪数据进行自动化分析。如可认识到，信息还可以任何合适的方式传送到任何合适的实验室软件或其他过程管理和/或存货清单软件和/或数据库。
如可认识到，过程跟踪数据可通过传感器获得且以任何合适的方式储存在存储器169M中且存储任何合适的时间段。例如，在一个方面中，包括例如上文中所述的数据的过程跟踪数据可以是“运行”数据记录，其中，过程跟踪数据基本上连续地被收集和储存在存储器169M中任何合适的时间段，以提供针对样本150的过程历史。数据记录可以以任何合适的方式且在任何合适的时间(诸如在样本从便携式低温工作站移除时及不同的样本插入到便携式低温工作站内时)周期性地重置。在其他方面中，触发事件可导致例如控制器164开始记录过程跟踪数据，以形成历史数据记录。例如，当温度传感器169感测到温度高于预定阈值和/或在盖子传感器169L感测到盖子已经被移除时(或者响应于任何其他合适的触发事件)，信号可被发送到控制器164，以开始记录来自各种传感器的过程跟踪数据。如可认识到，控制器164可适当地被构造成用于功率管理，使得存储器169M、处理器164P、显示器169D和便携式低温工作站100、100′、100″、100″′的其他合适的消耗功率的部件中的一个或多个保持关闭，直到控制器164接收到指示触发事件的发生的信号为止。在预定时间段之后和/或在例如温度返回到低于阈值的值和/或盖子被替换之后，控制器164可关闭存储器169M、处理器164P、显示器169D和其他合适的消耗功率的部件中的一个或多个，直到下一个触发事件发生为止。
参考图1U，便携式低温工作站100、100″、100″、100″′可包括一个或多个样本位置传感器172A、172B，用于将操作者引导到待从便携式低温工作站100、100′、100″、100″′拾取的一个或多个预定样本。在一个方面中，样本位置传感器172A、172B可为任何合适的传感器(诸如光学、超声波、红外、电容等)，其被构造成检测转移工具TW(诸如镊子、手套的指尖或被构造成允许操作者拾取个体样本150的其他工具)相对于便携式低温工作站100、100′、100″、100″′内的样本150的位置。例如，如本文中所述的，盘150T在预定位置处位于便携式低温工作站100、100′、100″、100″′内，使得每一个样本的位置相对于便携式低温工作站100、100′、100″、100″′的坐标系(Z-X)是已知的。转移工具TW的末端可通过传感器172A、172B被检测，使得例如，用户界面/显示器164D(或诸如个人计算机等的其他合适的用户界面或与传感器172A、172B通信的并入到一副眼镜中的用户界面)的处理器164P确定转移工具TW的末端在坐标系Z-X中的位置。用户界面可提供位置反馈给操作者，以确定操作者正在拾取待从便携式低温工作站100、100′、100″、100″′拾取的一个或多个预定样本150。
现在参考图10A-10D，将描述便携式低温工作站100的示例性构造。如可认识到，便携式低温工作站100′、100″可具有相似的构造。在一个方面中，壳体100可包括外壳1000、内壳1005和底部外板1002。内壳1005可嵌套在外壳1000内(例如，便携式低温工作站包括嵌套壁容纳壳体)且可以以任何合适的方式，诸如通过模塑，被形成为整块部件(例如，单块)或者被形成为以任何合适的方式组装在一起(图11，框1100)的多个部件。内壳和外壳1005、1000可由任何合适的材料构造，诸如例如，任何合适的塑料、复合材料或金属。外壳1000可包括外部周边表面1000P1，且内壳可包括内部表面1000P2(其形成腔110C的侧壁和底部)。外壳1000和内壳1005中的至少一个可包括顶部周边表面1000P3，其可连接外壳1000和内壳1005。顶部周边表面1000P3可被构造成与盖子113接口接合，且提供用于便携式低温工作站100的任何合适的部件，诸如例如把手190，的安装表面。任何合适的绝缘材料1003可安置在内壳和外壳1000、1005之间。在一个方面中，绝缘材料1003可为绝缘泡沫，而在其他方面中，绝缘材料1003可为一个或多个绝缘板1020，其安置在真空密封袋内以形成具有连接的底板和侧板BP、SP的单块平板(例如，安置在嵌套壁内或其之间的折叠真空绝缘板层)。底板和侧板BP、SP可被折叠以形成开口的盒子1003B(或者任何其他合适的形状)，其具有腔1003C，使得开口的盒子1003B可被放置在外壳和内壳1000、1005之间，其中，内壳1005被安置在腔1003C内(图11，框1101)。任何合适的缓冲/绝缘介质1002(诸如例如，聚氨酯泡沫)可被倾倒或以其他方式插入在内壳和外壳1000、1005之间，且至少部分地围绕绝缘材料1003(图11，框1102)。底部外板1001(其在一个方面中包括运动学定位特征和本文中所述的保持特征)可以任何合适的方式(诸如利用粘合剂、超声波焊接等)固定到外壳1000，以包围缓冲介质1002和绝缘材料1003(图11，框1103)。
在一个方面中，诸如吸收/贮存器衬垫170的可消耗介质积蓄器(例如，具有敞开的胞状结构、挡板结构、海绵、泡沫、冷阻碍或者用于保留可消耗介质的任何其他合适的结构)可被放置在内壳1005中，以与便携式低温工作站内的样本形成集成分布的冷却界面，如下文中将描述的。吸收衬垫170可被形成，以将分离壁1015定位在相对于壳体100的运动学定位特征112、112′、112″、112″′的预定位置处。在其他方面中，分离壁1015可以以任何合适的方式，诸如通过将分离壁1015固定到内壳1005，而相对于壳体的运动学定位特征定位。分离壁可形成带有传导壁的冷却界面或护罩，传导壁可由任何合适材料构造，诸如例如铝，其被构造成提供分布的冷却表面(例如，通过与安置在腔110C内的可消耗介质积蓄器和容器150接触而实现的基本上均匀的传导传热)。在一个方面中，分离壁可包括定位特征119(图1B)，用于将盘150F和/或盘保持器TH(或套筒120)定位在壳体内，如本文中所述的。在一个方面中，分离壁1015可被成形为提供通道或路径1010，制冷剂可传递通过所述通道或路径。通道1010可与盖子113、113′、113″中的孔口RA对准，其中，制冷剂可通过孔口RA插入到通道1010中(或者例如在打开盖子的情况下直接插入到通道中)，用于过渡到吸收衬垫170，以便可补充制冷剂。
盖子113、113′、113″可以以任何合适的方式构造。在一个方面中，盖子可具有外板113S和芯113C。在一个方面中，外板113S可在芯113C上包覆成形，而在其他方面中，盖子可由以与上文中关于壳体110所述的方式大致类似的方式组装的任何合适数目的板形成。如本文中所述的，任何合适的电子器件、联接件、连接等可以以任何合适的方式固定到组装的盖子113、113′、113″和壳体110。
如上所述，还参考图2、图3A、图3B和图6A，壳体110、110′可被构造成例如与自动化样本储存系统200、200′接口接合。还应当理解，壳体110″、110CH还可被构造成以与本文中关于壳体100、110′所述的的方式大致类似的方式与例如自动化样本储存系统200、200′接口接合。在一个方面中，自动化样本储存系统200、200′(仅其一部分在图2A和图2B中示出)可包括装载端口或装载单元201、201′，任何合适的自动化样本转移单元290和能通信地连接到自动化样本转移单元290的一个或多个冷储存单元或储藏室291。装载单元201、201′可包括任何合适的装载端口门220，其如下文中将描述的被构造成密封装载单元的开口207A。应当注意，开口207A在打开时可能能连通地连接腔110C与转移单元290的内部，用于在腔110C和转移单元290之间转移样本150和/或盘150T。装载端口门220可包括任何合适的特征或构件208，诸如散热H(fins)，以基本上防止在门220和装载端口框架LPF之间形成霜(参见例如图2A)。
一个或多个冷储存单元291可为任何合适的储存单元，诸如例如，具有任何合适形状的杜瓦瓶型储存单元。一个或多个冷储存单元291被构造成带有用于长期样本储存的高真空绝缘，且可包括高密度储存搁板和盘。盘可通过任何合适的孔口(诸如自动化存取门)移动进出一个或多个冷储存单元291，且用于自动化装置(例如，门和运输机)的所有热生成马达都位于一个或多个冷储存单元291外部，且通过低热传导连接连接到内部机器人。在其他方面中，马达可位于在储存单元291内，但是与储存单元291的内部气氛热隔绝。用于一个或多个冷储存单元291的制冷可通过液氮(LN2)通过封闭的蒸发盘管或以任何其他合适的方式提供。使用后的LN2可从储存单元291以任何合适的方式排出。在其他方面中，一个或多个冷储存单元可通过机械制冷被冷却。如上所述，一个或多个冷储存单元可为“超冷”储存单元，其被构造成将储存单元内的温度维持处于或低于大约-150℃，然而，在其他方面中，任何合适的温度均可被维持在一个或多个储存单元内。在一个方面中，一个或多个冷储存单元291和转移单元290可以以任何适当方式连接到彼此或集成到公共壳体中。如可认识到，自动化样本转移单元290可包括样本操纵区域，该操纵区域包括任何合适的运输单元290T，该运输单元被构造成在与装载单元201、201′接口接合的便携式低温工作站100、100′、100″、100″′和一个或多个储存单元291之间转移一个或多个样本150和/或样本150的盘150T。在其他方面中，样本150可在一个或多个便携式低温工作站之间转移。在一个方面中，运输单元290T可为公共转移单元，其为样本操纵区域和超冷储存单元(一个或复数个)291所共用。如可认识到，样本操纵区域可维持在任何合适的温度，诸如冷的温度或超冷温度。在一个方面中，装载单元201、201′可以是绝缘的，而在其他方面中，封闭件可以是非绝缘的。在一个方面中，运输单元290T可被构造成从顶部向下到达便携式低温工作站100、100′、100″、100″′壳体110、110′、110″、110CH内，以抓持和移除一个或多个样本150、盘150T或盘保持器TH(如在例如图6A-6C中所示)。在其他方面中，盘保持器TH可以以任何合适的方式连接到盖子113、113′、113″，以便当盖子移除到转移单元290中时，盘150T与盖子一起行进以暴露盘保持器TH的侧部，使得盘150T和在其中的样本150利用侧向转移运动被移除(如在下文中将关于例如图3A-4F描述的)。在一个方面中，盘保持器TH可利用任何合适的锁闭机械装置(诸如例如，旋转闩锁促致动的锁定杆、齿条和小齿轮闩锁、通过与运动学销接触被致动的推动杆等)能移除地连接到盖子113、113′、113″。
在一个方面中，转移单元290可包括分离、独立地制冷、超冷(例如-150℃)区域(例如，样本操纵区域)，其通过密封、绝缘且自动化的门或者以任何其他合适的方式与一个或多个储存单元291分开。在其他方面中，独立地制冷区域可具有任何合适的温度。转移单元290可被构造成与便携式低温工作站接口接合，如在本文中所述的，以便样本能够从储存系统输入或输出。运输单元290T如上所述的可被构造成在标准实验室架子/盘150T(诸如SBS架子和/或低温小瓶盒)和任何合适的高密度架子/盘之间转移个体小瓶、管或匣子(例如，样本容器)。在一个方面中，SBS架子可被构造成保持(仅出于示例性目的)48、96或任何其他合适数目的样本/样本容器。在另一方面中，低温小瓶盒可被构造成保持(仅出于示例性目的)81、100或任何其他合适数目的样本/样本容器。运输单元290T还可被构造成从腔110C移除样本/盘，和/或将样本/盘插入储存单元291中。转移单元290可包括任何合适的传感器和/或摄像机，其被构造成读取样本条形码和位置，且可充当用于水进入的暂存区域，在此处，进入的小量的水在样本输入或维护操作期间被俘获并被控制，从而保持储存单元291基本上无霜。在样本150输入后，便携式低温工作站接口(例如，IF3)被构造成针对壳体110、110′、110″、110CH密封，且运输单元290T(或其部件)可被构造成自动地移除盖子113、113′、113″、提取样本150的盘150T、可选地将空盘150T返还到便携式低温工作站100、100′、100″、100″′，以及更换盖子113、113′、113″，如下文中描述的。相对于样本150输出，运输单元290T可以可选地从腔110C提取空的样本盘150T、将样本150的盘150T递送到腔110C、以及更换盖子113、113′、113″。如可认识到，在这些输入和输出过程期间，样本操纵区域与外部气氛(例如，实验室环境)密封隔离，使得样本操纵区域仅与腔110C的内部连通。如本文中所述的，腔110C的内部处于低温温度(例如，大约LN2温度)，以便基本上不存在温度波动(例如，其中样本操纵区域也处于低温温度，且进入样本操纵区域的样本通过便携式低温工作站100、100′、100″、100″′被预冷)或基本上没有水进入到样本操纵区域。运输单元290T的马达可位于样本操纵区域的外部，或者以其他方式与样本操纵区域热隔绝，且通过如上文中关于储存单元291所述的低热传导连接连接到内部机器人。
装载单元201、201′可具有壳体201H及能封闭的输入/输出端口密封接口或装载端口207，其被构造成将冷储存单元291(以及转移单元290)与外部气氛密封隔离且为便携式低温工作站100、100′、100″、100″′提供密封联接件。还参考图2A、图2B和图2C，密封接口207可包括任何合适数目的接口，其被构造成使冷储存单元291、转移单元290和腔110C中的一个或多个的储存气氛和储存温度与储存气氛和储存温度外部的气氛和温度密封隔离。在一个方面中，密封接口包括装载端口门220到装载端口框架LPF(例如，围绕开口207A的周边)的接口IF1、装载端口门220到便携式低温工作站100、100′、100″、100″′的门接口IF2、便携式低温工作站100、100′、100′壳体110、110′、100″、110CH到装载端口框架LPF(例如，围绕开口207A的周边)的接口IF3和便携式低温工作站门或盖子113、113′、113″到壳体110、110′、100″、110CH的接口IF4(其在上文中描述)。应当理解，虽然接口IF1-IF4在图2A、图2B和图2C中关于门或盖子113和壳体110被图示，但是用于门113′、113″、113″′和壳体110′、110″、110CH的接口IF1-IF4可基本相似。
装载单元201、201′包括能封闭开口207A，其可被密封或通过输入/输出或装载端口门220以其他方式被封闭。装载端口门220可包括密封表面220S，其与装载端口框架LPF的一个或多个合适的密封件286A、286B接口接合(例如，形成接口IF1)。在一个方面中，一个或多个密封件286A、286B可被安装到联接到装载端口框架LPF的插件287，而在其他方面中，一个或多个密封件可基本直接地安装到围绕开口207A的周边的装载端口框架LPF。在一个方面中，一个或多个密封件可包括径向密封构件286B和密封构件286A，其可由任何合适的材料构造，然而，在其他方面中，密封件可具有任何合适的构型和布置。在一个方面中，密封构件286A可为磁性密封件，其被构造成保持表面220S，以便表面220S在密封构件286B上施加压缩压力。在其他方面中，压缩力可以以任何合适的方式被提供，用于形成在密封构件(一个或复数个)和门220之间的密封。
例如，参考图1A、图1H、图II、图1J、图IK、图1L、图1M和图2E(且还参考图1Q和图1R)，便携式低温工作站和装载单元201、201′可被构造成以任何合适的方式彼此接口接合。在一个方面中，壳体110、110′、100″、110CH的外部可包括接口/定位特征112、112′、112″、112″′，诸如运动学凹部、运动学凹槽、运动学狭槽孔口、运动学销和/或与装载单元201、201′的对应/配合运动学接口/定位特征212、212′、212″接口接合的任何其他合适的定位特征(还参见图1H和图5B)。如可认识到，可在壳体110、110′、110″、110CH上提供多副接口/定位特征，以允许便携式低温工作站在其中一个操纵装置/抓持器接合多副接口/定位特征中的第一个且第二操纵装置/抓持器接合多副接口/定位特征副中的第二个的自动化装备之间传送。定位特征112、112′、112″、112″′可与壳体内的定位特征空间相关(例如，具有公知关系)，所述定位特征诸如例如，用于在壳体内定位盘150F和/或盘保持器TH(或套筒120)的定位特征119(图1B)和盖子113、113′、113″的抓持/定位特征114、114′、113A。在壳体的外部上的定位特征112、112′、112″、112″′和特征119、114、114′、113A之间的公知空间关系可允许自动化装置如本文中所述的从壳体110、110′、110″、110CH移除盖子113、113′、113″和样本。如可认识到，可提供任何合适的夹具或固定物以校准或以其他方式相对于彼此定位所述特征112、112′、112″、112″′、114、114′、113A、119。在一个方面中，壳体110、110′、110″、110CH和/或盖子113、113′、113″可包括保持特征(诸如在运动学狭槽和凹槽如在例如图1H、图3A和图3B中所示的使用时，其可与运动学定位特征成一体)，其将壳体110、110′、110″、110CH紧固到装载单元201、201′，以及将盖子113、113′、113″紧固到装载单元210、210′的抓持器或运输机。在其他方面中，可包括保持特征，以作为对运动学凹槽和狭槽的补充。例如，壳体110、110′、110″、110CH可包括闩锁键孔LKH，其与装载单元平台201TP(图5B)的闩锁键LK(图1A)配合。闩锁键LK可插入到闩锁键孔LKH内，且旋转通过任何合适的角度，以将壳体110、110′、110″、110CH夹持并保持到平台201TP。盖子113、113′、113″还可包括闩锁键孔LKH′，其以类似于上述方式的方式与装载端口门220的闩锁键LK′配合。
装载端口框架LPF可包括一个或多个密封构件201S，用于与壳体110、110′、110″、110CH的密封表面110S1接口接合(例如，以形成接口IF3)。在其他方面中，壳体110、110′、110″、110CH可包括用于与装载端口框架LPF接口接合的任何合适的密封构件。在又其他方面中，装载端口框架LPF和壳体110、110′、110″、110CH两者都可包括用于与装载端口框架和壳体中的另一个接口接合的密封件。一个或多个密封构件201S可以是具有任何合适构型的任何合适的密封构件。在一个方面中，密封构件201S是压缩密封构件，使得当壳体110、110′、110″、110CH被按压抵靠装载端口框架(如下文中将描述的)时，密封件被压缩以密封位于接口IF1、IF2和IF3之间的空间或空隙SP。
还参考图IF、图1H和图2C，装载端口门220和盖子113、113′、113″(其在图2C中以幻影示出)可被构造成以任何合适的方式彼此接口接合(例如，以形成接口IF2)。在一个方面中，装载端口门220可包括一个或多个合适的抓持特征266A、266B，其与盖子113、113′、113″的一个或多个对应抓持/定位特征114、114′配合或以其他方式接口接合。应当注意，盖子的抓持特征114、114′还可被构造成允许操作者抓住该抓持特征，用于从壳体110、110′、110″、110CH手动移除盖子113、113′、113″。在一个方面中，作为示例，抓持特征266A、266B、114、114′可包括活动和/或固体状态(例如基本上没有活动部分)抓持特征，诸如机械抓持特征、气动抓持特征、磁性抓持特征和/或允许门220能释放地联接到盖子113、113′、113″的任何其他合适的抓持/夹持特征。如可认识到，门220到盖子113、113′、113″的夹持还可导致盖子113、113′、113″从壳体110、110′、110″、110CH以任何合适的方式被动或主动的释放。在其他方面中，盖子113、113′、113″可以以任何合适的方式从壳体110、110′、110″、110CH释放，以允许盖子113、113′、113″从壳体110、110′、110″、110CH移除。在一个方面中，如在图2C中可见，一个或多个抓持特征266A、266B可为永磁体。一个或多个抓持特征266A、266B可以以任何合适的方式，诸如利用任何合适的固定或柔性(例如，以便磁体的表面可自动地定向成基本安置抵靠盖子的对应表面)支架265，安装到门220。支架265可以以任何合适的方式联接到门220。抓持特征114、114′可由任何合适的含铁材料构造，其被构造成与一个或多个抓持特征266A、266B相互作用，以将盖子113、113′、113″附接到门220。在其他方面中，抓持特征114、114′可为磁性的，同时一个或多个抓持特征266A、266B由任何合适的含铁材料构造。在又其他方面中，一个或多个抓持特征266A、266B可为电磁体，其被构造成与接口特征114、114′选择性地联接，以将门220附接到盖子113、113′、113″以及从其脱离。
如可认识到，上文中所述的接口IF1-IF4被构造成在冷或超冷环境中操作，使得通过接口IF1-IF4形成的密封的完整性被维持。例如，在一个或多个冷储存单元291、转移单元290和/或便携式低温工作站100、100′、100″、100″′外部的气氛空气传递通过密封件且通过开口207A进入冷/超冷环境(例如，在便携式低温工作站100、100′、100″、100″′与能封闭输入/输出端口密封接口207通过开口207A配合时)和/或进入壳体110、110′、110″、110CH的腔110C内。如还可认识到，在便携式低温工作站100、100′、100″、100″′与密封接口207配合以运输样本进出一个或多个冷储存单元291时，冷储存单元291和转移单元290中的一个或多个的气氛和温度扩展到腔110C中，以便便携式低温工作站100、100′、100″、100″′形成用于转移样本150的装载锁(例如，具有与冷储存单元291和转移单元290中的一个或多个的温度和气氛基本相同的温度和气氛的环境，其中，壳体110、110′、110″、110CH基本阻碍到冷储存单元291和/或转移单元290中的湿气和温度路径)。如上所述，在一个方面中，在将壳体110、110′、110″、110CH与自动化储存系统接口接合之前，盖子113、113′、113″可从壳体110、110′、110″、110CH移除，而在其他方面中，在壳体110、110′、110″、110CH与自动化储存系统接口接合之后但是在壳体110、110′、110″、110CH被密封(以类似于下文中描述的方式)到自动化储存系统之前，盖子113、113′、113″可从壳体110、110′、110″、110CH移除。在这些情形中，盖子113、113′、113″可能未与门220接口接合。
在一个方面中，密封接口207可被构造成净化腔110C的内部和在接口IF1-IF4之间的空间或空隙SP中的一个或多个。例如，在一个方面中，在盖子113、113′、113″和门220之间的联接件可包括用于在门220联接到盖子113、113′、113″时，将入口和出口气体管线276A、276C自动地能连通地连接到腔110C的内部的净化端口联接件276P。如可认识到，盖子113、113′、113″可包括流体通路276B、276D(各自包括合适的单通阀)，其通过联接件276P与流体管线276A、276C中的相应一个联接。一个流体管线276A可联接到流体/制冷剂源(其可类似于下文关于图13描述的制冷剂供应(例如，补充系统)1300，或者任何合适的净化气体源)，同时另一个管线276C可联接到真空源。此处，任何合适的流体和/或制冷剂可从流体源通过一个管线/通路对276A、276B被引入到腔110C中，同时流体和/或制冷剂利用另一个管线/通路对276C、276D通过真空源从腔移除。在另一方面中，净化管线276A′、276C′可传过或并入到装载端口框架LPF，使得气体和/或制冷剂可从气体/制冷剂源通过管线276A′被引入到在接口IF1-IF4之间的空间SP中，同时流体和/或制冷剂通过真空源从空间SP通过管线276C′移除。如可认识到，还参考图2D，还可采用净化管线276A′、276C以净化腔110C。例如，联接到盖子113、113′、113″的门220可沿着箭头262的方向运动，以便在盖子113、113′、113″和壳体110、110′、110″、110CH之间的密封被破坏，从而允许净化气体(例如，流体)流动通过在盖子113、113′、113″和壳体110、110′、110″、110CH之间形成的通路。在此通过从壳体110、110′、110″、110CH移除或部分移除盖子113、113′、113″，空间SP可被净化且然后腔110C可被净化。在其他方面中，门220可被构造成沿着箭头262的方向移动盖子113、113′、113″，以净化腔110C的内部，同时维持在接口IF1处的密封。例如，门可包括联接到抓持特征266A、266B的驱动单元，用于相对于门220移动抓持特征266A、266B和盖子113、113′、113″。在其他方面中，盖子113、113′、113″可相对于门以任何合适的方式运动以净化腔110C，同时维持在接口IF1处的密封。
现在参考图3A、图3B和图4A-4D，将描述便携式低温工作站100′到装载单元201的示例性装载以及样本从便携式低温工作站100″到储存单元291的转移。便携式低温工作站100′被放置在装载单元201的接口区域300中，用于使便携式低温工作站100′与转移单元291接口接合，转移单元291在该示例中与装载单元201成一体。在一个方面中，如上所述，壳体110′包括接口/定位特征112′，其可具有被构造成与装载单元201的对应栏杆和狭槽212′配合的栏杆和/或狭槽的形式。在该方面中，接口/定位特征112′、212′被构造成使得便携式低温工作站100′通过沿着箭头X的方向移动壳体110′而被装载或以其他方式放置在装载单元201上，以便特征112′、212′彼此接合用于相对于装载单元201的能封闭/能密封开口207A定位和/或保留便携式低温工作站100′(图7，框700)。在其他方面中，任何合适的定位和/或保留特征均可被包括在壳体110′和/或装载单元201上，用于相对于开口207保持并定位便携式低温工作站100′。如上所述，保留在存储器169ML和/或便携式低温工作站的传感器中的任何合适的信息可被转移到装载单元且通过装载单元被记录(图7，框700A)(或反之亦然)。
壳体110′可以以任何合适的方式夹持到装载单元201，使得密封在装载单元201和壳体110′之间的接口IF3处形成，如上所述，(图7，框701)。壳体110′到装载单元201的夹持可以以任何合适的方式执行，诸如通过例如任何合适的夹持特征216，其在一个方面中可类似于上文中所述的闩锁键。夹持特征可为机械夹持特征、气动夹持特征、磁性夹持特征和/或任何其他合适的夹持特征。如可认识到，一旦在装载单元201和壳体110′之间形成密封且盖子113′被移除，则壳体110′(例如，壳体内的腔)可形成装载单元201的一部分。
如上所述，装载单元201的开口207A可通过门220密封。在一个方面中，在门220和装载单元框架LPF之间的接口IF1可为渐缩接口，基本类似于在盖子113′和壳体110′之间的接口IF4。在其他方面中，接口IF1可具有诸如上文中所述的任何合适构型。在壳体110′被夹持到装载单元201时，门220可以以任何合适的方式(诸如本文中所述的)与盖子113′接口接合且夹持(或以其他方式联接)到盖子113′(图7，框702)。便携式低温工作站100′的腔110C和/或空间SP(图2A)可如上所述的利用例如诸如氮气或任何其他惰性气体的任何合适的气体被净化(图7，框703)，以便可从空间SP和/或腔110C移除湿气和任何其他污染物。例如，如上所述，门220和盖子113′可被构造成使得，门220能够从壳体110′移除盖子113′以充分净化壳体的腔，同时维持在门220和开口207A之间的密封。在其他方面中，也如上所述，盖子113′和门220可包括气动联接件276P，使得在盖子113′联接到门220时，气动联接件被连接以允许在不从壳体110′移除盖子113′的情况下净化腔。在又其他方面中，密封可在盖子113′和门220之间形成，以便在便携式低温工作站100′和装载单元201之间没有被净化的接口的任何区域均与冷储存单元291的内部环境和/或转移单元290的样本操纵区域密封隔离。
门220(其被夹持到盖子113′)可通过任何合适的门驱动器230(其可为上文中所述的运输单元290T的部件或模块)例如在箭头Y的方向上被驱动，用于从壳体110′移除盖子113′(图7，框704)。如上所述，保持样本150的保持器TH或套筒120可联接到盖子113′，以便当盖子113′从壳体110′移除时，套筒120或保持器TH(以及由此保持的样本)从壳体110′的腔110C移除(图7，框705，也参见图2F，其示出在联接到盖子113″中的保持器TH中的至少两个盘150T)。在该方面中，门220、盖子113′和套筒120或保持器TH在沿着单个轴线的一个运动中从开口207A、壳体110′和腔110C中的相应一个移除。在一个方面中，门驱动器230可增量运动(例如，门驱动器可包括合适的编码器和/或传感器，该传感器被构造成感测搁板121的位置以定位套筒120或保持器TH)，以将样本150的一个或多个盘150T与盘移除设备330(其可以是运输单元290T的部件或模块)对准，盘移除设备330被构造成从套筒120或保持器TH移除一个或多个盘150T。可选地，由于每个盘均在封闭件内的预定位置处被对准，所以盘移除设备330可沿着箭头XI的侧向方向从套筒120或保持器TH移除一个或多个盘150T(图7，框706)。应当注意，套筒120或盘保持器TH可提供合适的操纵装置或夹持器自动化装置接口，用于在整个储存系统内操纵套筒120或盘保持器TH。盘150T可通过盘移除设备330被移动以定位样本150，以便可扫描样本150以对诸如dmx读数等进行任何合适的分析或识别，以便所获得的任何信息均可记录在储存系统的存储器中，这允许样本150的自动化取回(图7，框707)。例如，摄像机310或其他光学扫描仪可定位在转移单元291的样本操纵区域内或邻近其，使得摄像机310能够观察样本150。在一个方面中，样本150可被转移到高密度盘(未示出)且利用转移单元290T被转移到冷储存单元291中，而在其他方面中，盘150T可通过运输单元290T被移动到冷储存单元291中(图7，框708)。样本从冷储存单元到便携式低温工作站100′的转移可以与上文中所述的方式基本相对的方式发生。如可认识到，在先前移除的盘150T被移动到储存器之前或者之后，门驱动器230可进一步使(例如，任何合适数目的次数)套筒120转位(index)(图7，框704)，用于以与上文中所述的方式基本类似的方式移除承载样本150的剩余的盘150T(图7，框706)。还参考图4E和图4F，如上文关于图3A、图2B和图4A-4D所述的样本150的转移针对具有盖子113″和壳体110的便携式低温工作站被说明，便携式低温工作站利用运动学销与自动化样本储存系统接口接合，如上关于(仅出于示例性目的)图1L、图1M、图2E和图2F所述的。
现在参考图5A、图5B和图6A-6C，将描述便携式低温工作站100到装载单元201的示例性装载和样本从便携式低温工作站100到储存单元291的转移。在该方面中，装载单元201′(在图5A和图5B中在没有壳体201H的情况下被图示)包括容器穿梭机201T。容器穿梭机201T包括平台201TP，其可在箭头500的方向上运动。如上所述，平台201TP可包括任何合适的对准特征212、212″，其与便携式低温工作站100的对应对准特征112、112″、112″′配合。在该方面中，对准特征112、112″、112″′、212、212″可位于底部处或邻近其，和/或在壳体110的侧部上，但是在其他方面中，平台201TP可被构造成以任何合适的方式保持或以其他方式支撑壳体110，使得对准特征112、112″、112″′、212、212″可在壳体110和/或平台201TP上定位在任何合适的位置。在该方面中，装载单元壳体201H可包括活动门600，在平台处于装载位置时，活动门600在打开时允许操作者接近穿梭机平台201TP。操作者可打开门600且将便携式低温工作站100放置在穿梭机平台201TP上，使得对准特征112、112″、112″、212、212″相互地彼此接合，以将便携式低温工作站装载到装载单元201′中(图8，框800)。如上所述，保留在便携式低温工作站的存储器169ML和/或传感器中的任何合适的信息均可被传输到装载单元且通过装载单元被记录(图8，框800A)(或反之亦然)。例如，便携式低温工作站100可具有任何合适的传感器，如上所述，其可与装载单元201′通信。诸如传感器169H的传感器可向装载单元201′指示把手190处于降低的位置。装载单元201′还可包括任何合适的传感器610，其可指示门600关闭和/或便携式低温工作站100在穿梭机平台201TP上被对准和安置。在满足预定标准时(例如，诸如门600关闭且便携式低温工作站适当地安置在穿梭机平台上)，可为操作者呈现任何合适的指示器650(诸如例如，LED可被照亮或者可发出声音)，以指示装载单元201′准备好用于操作(应当注意，装载单元201可类似地被构造成带有任何合适的传感器，该传感器指示便携式低温工作站100′的适当对准)。装载单元可包括合适的封锁(lockouts)，其可防止容器穿梭机201T向装载位置及从装载位置的运动直到预定标准被满足为止。
容器穿梭机201T(其通过任何合适的驱动机械装置被驱动)可沿着箭头500的方向移动便携式低温工作站100到能封闭输入/输出端口密封接口207(图8，框801)。容器穿梭机201T可被构造成应用夹持力到壳体110以在接口IF3处形成密封(图8，框802)。盖子113的移除(例如，在接口IF3处的密封形成之前或者在接口IF3处的密封形成之后，如上所述)和样本到冷储存单元290的运输可以基本类似于上文关于图7及便携式低温工作站100′所描述的那样。
如可认识到，在便携式低温工作站100″和装载单元201之间的接合以及样本从便携式低温工作站100″到储存单元291的转移可以以与上文中关于便携式低温工作站100′所述的方式基本类似的方式执行。然而，盖子113可以以与上文中关于便携式低温工作站100所述的方式基本类似的方式使用抓持特征114移除。在其他方面中，用于便携式低温工作站100″的盖子可设有抓持特征114′，使得盖子以上文中关于便携式低温工作站100′所述的方式移除。
如本文中所述的，在便携式低温工作站100、100′、100″、100″′内的制冷剂可手动(例如，通过倾倒或以其他方式将制冷剂插入到便携式低温工作站内)或通过自动化样本储存系统200、200′或制冷剂填充/补充站163自主地再填充。现在参考图12A，自动化样本储存系统200可包括诸如喷嘴或其他流体通路的制冷剂填充端口或补充构件1200，其可被构造成将孔口接合在便携式低温工作站100、100′、100″、100″′上，且与便携式低温工作站内的可消耗介质积蓄器连通。例如，制冷剂补充构件(一个或复数个)1200可与在盖子113中的孔口RA接口接合(例如，在装载单元平台201TP运输便携式低温工作站用于与装载端口框架LPF接合时)，用于提供制冷剂到例如如上所述在便携式低温工作站内的制冷剂源。在其他方面中，门113可包括基本类似于流体通路276B、276D的流体联接系统，其与制冷剂补充构件(一个或复数个)联接(其可类似于上文中所述的流体管线276A、276C)。如可认识到，其中，孔口RA位于在盖子113上，制冷剂补充构件(一个或复数个)1200可安置在装载端口门220上，以便当盖子从壳体110移除时，保持与盖子113接合。应当注意，制冷剂到便携式低温工作站100中的转移可在盖子113附接到壳体110(例如其中，安置在盖子113或壳体110中的真空源或通风口提供气体从腔110C的释放)和/或在盖子113从壳体110分离的情况下发生。如可认识到，制冷剂补充构件(一个或复数个)1200可相对于装载单元平台201TP的运动学定位特征212′定位，以便将离开制冷剂补充构件(一个或复数个)1200的制冷剂与例如壳体110的通道1010(图10B)(其通过运动学定位特征212′定位在装载单元平台201TP上)或在壳体110内的任何其他合适的位置对准。
还参考图12B，制冷剂填充/补充站163被图示且可基本类似于自动化样本储存系统200、200′。例如，制冷剂填充/补充站163可包括框架163F，其形成装载单元平台201TP位于在其中的腔室。腔室可包括装载孔口，其通过门600密封，门600在打开时允许一个或多个便携式低温工作站100转移到腔室中(手动或通过自动化运输)。在一个或多个便携式低温工作站100中的每一个和一个或多个制冷剂补充构件1200之间的相对运动(例如，便携式低温工作站可个别地沿着箭头500的方向转移或作为单元接合相应制冷剂补充构件1200或反之亦然，或者制冷剂补充构件1200和便携式低温工作站两者都可朝彼此运动)可导致制冷剂补充构件1200与相应便携式低温工作站100的接合。便携式低温工作站100和制冷剂补充构件1200可经由设备中的一个或多个通过操作者或经由自动化装置的移动而变得在一起。例如，在一些实施例中，工作站通过用户到制冷剂填充/补充站163中的插入同时地连接该工作站与制冷剂补充构件。在另一方面中，参考图12C，便携式低温工作站(一个或复数个)100可在自动化样本储存系统200、200′和/或站163内沿着箭头X的方向运动(额外于或代替沿着箭头500的方向的运动)，以便制冷剂补充构件(一个或复数个)1200(以任何合适的方式)接合位于壳体110的侧部上的能密封联接件或端口170P。在一些实施例中且参考图9F，制冷剂填充/补充站可为样本储存系统200″的部件。例如，制冷剂填充/补充站可位于样本储存系统200″内用于填充通过运输穿梭机200S或任何其他合适的运输单元承载的工作站。在一些实施例中，填充/补充站可形成用于样本储存系统200″的输入/输出模块或缓冲模块的一部分，其中，便携式低温工作站被装载到样本储存系统200″内、从其移除以及在其内排队。
还参考图12D，在一个方面中，自动化样本储存系统200、200′和/或站163可包括制冷剂补充构件1200的歧管。此处，制冷剂填充/补充站163被图示为具有腔室，其保持NxN阵列(出于示例性目的图示了3x3阵列)的便携式低温工作站100。如可认识到，每一个NxN阵列均还可位于不同的平面中(例如，一个在另一个上方)，以形成三维阵列的便携式低温工作站100。每个便携式低温工作站100均可以以与上文中所述的方式基本类似的方式联接到歧管1250的相应制冷剂补充构件1200，用于补充和/或维持(例如，受控速率冰冻)在便携式低温工作站100内的制冷剂。在一个方面中，基本等量的制冷剂可大致同时地转移到便携式低温工作站中的每一个，而在其他方面中，以类似于下文中描述的方式，一个或多个控制阀1303可设置在歧管1250中以控制转移到相应便携式低温工作站100的制冷剂的量/速率。
如上所述，控制器164可能连通地联接到制冷剂供应1300，用于控制制冷剂REF到一个或多个便携式低温工作站100、100′、100″、100″′中(仅出于示例性目的，图示了工作站100)的流动。在一个方面中，控制器164可与中央控制器164C通信，用于控制到一个或多个便携式低温工作站中的制冷剂REF的流动。在一个方面中，制冷剂供应1300可包括流体贮存器1300R、控制阀1303、制冷剂水平检测器/传感器和制冷剂源阀1302。热电偶1301或其他合适的传感器可连接到制冷剂补充构件1200，且被构造成在例如任何制冷剂气体从制冷剂补充构件1200排出之后(其中，制冷剂气体通过例如在制冷剂补充构件1200冷却到液体制冷剂的温度之前，制冷剂在制冷剂补充构件1200内的沸腾而引起)，监视液体制冷剂在制冷剂补充构件1200的喷口处的存在。
如上所述，不管低温工作站100、100′、100″、100″′诸如通过歧管个别地还是一起被补充，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′都易于引起凝结物和霜。在诸如上文中所述的那些的单个低温工作站补充站或多个低温工作站补充站内，在一个方面中，来自低温工作站(一个或复数个)100、100′、100″、100″′的诸如氮气N2(图12D)的排气EG将干燥在低温工作站(一个或复数个)100、100′、100″、100″′周围的气氛以基本上防止凝结物和霜的形成。此处，排气EG的排出以任何合适的方式被控制，诸如利用任何合适的阀EGV以将排气从补充站封闭件释放。在其他方面中，围绕低温工作站(一个或复数个)100、100′、100″、100″′的气氛的干燥(或露点)以任何合适的方式被控制，诸如通过加热器或通过添加增补的制冷剂气体(额外于从低温工作站(一个或复数个)排出的气体)到气氛。
还参考图14A-14D，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′和/或自动化样本储存系统200、200′和/或站163还可包括任何合适的制冷剂水平传感器/检测器1400A、1400B、1400C、1400D，其可与例如控制器164(或任何其他合适的控制器，诸如中央控制器164C)通信，以实现制冷剂到便携式低温工作站100、100′、100″、100″′的自动化供应。在一个方面中，传感器1400A可为一个或多个热电偶或温度传感器1400A(基本类似于上文中所述的温度传感器169)，其大致安置在制冷剂源内或邻近于制冷剂源(诸如吸收衬垫170或制冷单元170′)且被构造成测量在制冷剂源的一个或多个测量高度或垂直地堆叠的测量水平处的温度。在一个方面中，传感器1400A可为一系列堆叠热电偶，其中，堆叠中的每一个热电偶对应于垂直堆叠的测量水平中的相应一个。在另一方面中，传感器1400B可为电容性传感器，其被构造成基于制冷剂源的电容测量制冷剂的量。在又其他方面中，传感器1400C可为超声波传感器，其被构造成读取在制冷剂源内的液体制冷剂的水平(例如诸如通过设置在制冷剂源中的孔口)。在又一方面中，传感器1400D可为浮子型传感器，其中，浮子根据在制冷剂源内的液体制冷剂的水平沿着箭头500的方向运动(可提供浮子在其中运动的通道和用于检测浮子的位置的合适传感器)。在又其他方面中，便携式低温工作站被定位于其中的位置可设有任何合适的刻度1440(参见图14E)，其中，制冷剂的水平基于便携式低温工作站100、100′、100″、100″′的重量确定。如可认识到，传感器1400A-1400D可安置在便携式低温工作站100、100′、100″、100″′内，而在其他方面中，传感器1400A-1400D可为基本类似于本文中所述的样本储存工作站200、201′和/或制冷剂填充/补充站163的装载单元1470的部分，以便延伸到壳体内用于感测或以其他方式检测制冷剂水平。如可认识到，当便携式低温工作站100、100′、100″、100″′在自动化样本储存系统200、200′内沿方向500转移以接合例如装载端口框架LPF的密封件(图2A)时或在站163内沿方向500转移用于补充制冷剂时，可具有探针的形式的的传感器1400(类似于传感器1400A-1400D中的一个或多个)可通过在壳体110或盖子113中的孔口插入(以及至少部分地进入例如通道1010中或任何其他合适的通道或通路中，从而允许与壳体110的制冷剂保持区域接触)，以检测在壳体110内的制冷剂水平。
在一个方面中，制冷剂水平传感器1400A-1400D可以任何合适的方式，诸如无线地或通过有线连接能通信地联接到控制器164。还应当注意，控制器164可通过有线或无线连接能通信地连接到中央控制器164C。其中，在控制器164和中央控制器164C之间的连接是有线连接，壳体110可包括联接件或接头1450，其与自动化样本储存系统200、200′或制冷剂填充/补充站163的对应联接件或接头接口接合，用于提供在控制器164和中央控制器164C之间的通信。
如可认识到，制冷剂水平传感器1400A-1400D可提供在每一个便携式低温工作站100、100′、100″、100″′中的制冷剂水平的远程监视。例如，传感器可检测或以其他方式感测低的制冷剂水平，且提供合适的信号到控制器164。在一个方面中，控制器164可为操作者提供便携式低温工作站100、100′、100″、100″′需要制冷剂补充的视觉或听觉指示(例如通过与便携式低温工作站集成的显示器169D或扬声器)，以便操作者可实现便携式低温工作站100、100′、100″、100″′到合适的制冷剂补充站(例如，自动化储存系统200、200′或站163)的运输。在其他方面中，控制器164可与例如中央控制器164C通信，且指示低的制冷剂水平。同样参考图14E，中央控制器164C可提供控制指令到任何合适的自动化运输机1499(例如，高架构台系统、自动化运输载具、
自动化样本储存系统200、200′的运输系统或任何其他合适的自动化运输机)，以将便携式低温工作站运输到自动化样本储存系统200、200′的制冷剂补充站或制冷剂填充/补充站163。例如，便携式低温工作站100可被储存或以其他方式在任何合适的缓冲器或储料器1490中排队。低制冷剂信号可通过传感器1400A-1400D发送到控制器164，这可实现控制信号被发送到运输机1499。运输机1499可从缓冲器1490移除便携式低温工作站100，且将便携式低温工作站100运输到制冷剂填充/补充站163或自动化样本储存系统200、200′，以进行制冷剂补充。以该方式，可在每一个便携式低温工作站100内维持预定水平的制冷剂。
如上所述，在每一个便携式低温工作站100、100′、100″、100″′内的制冷剂水平可被通信到中央控制器164C(其可为自动化样本储存系统和/或制冷剂填充/补充站的控制器)和/或便携式低温工作站100、100′、100″、100″′的控制器164。控制器164和中央控制器164C中的一个或多个可与制冷剂供应1300的一个或多个流动控制阀1303通信，且实现阀的打开和关闭，以基于来自相应传感器1400A-1400B(或刻度1440)的低制冷剂水平指示，控制制冷剂到一个或多个便携式低温工作站中的释放。例如，低制冷剂水平的指示可从便携式低温工作站100A通信，使得控制器164和中央控制器164C中的一个或多个实现流动控制阀1303A的打开(同时流动控制阀1303B、1303C保持关闭)，以允许制冷剂RE从贮存器1300R过渡到便携式低温工作站100A中。如可认识到，在便携式低温工作站100B、100C中的一个或多个将低制冷剂信号通信到控制器164和/或中央控制器164C时，相应流动控制阀1303b、1303C也可被打开，以允许制冷剂流动到便携式低温工作站100B、100C中的一个或多个中。
在一个方面中，转移到每一个便携式低温工作站100A、100B、100C的制冷剂的量可基于低制冷剂信号(例如，工作站的制冷剂容量是已知的，且在低制冷剂信号的时间点在工作站内的制冷剂的量是已知的，使得转移的制冷剂的量是在制冷剂容量和工作站内的制冷剂之间的预定差异)。在另一方面中，传感器1400A-1400D(或刻度1440)可基本连续地(或者以某预定时间间隔)发送信号到控制器164和/或中央控制器164C，从而指示在相应便携式低温工作站中的流体的量，使得在达到预定流体水平时，相应流动控制阀1303关闭，以停止制冷剂流动到便携式低温工作站中。在又其他方面中，待转移到一个或多个便携式低温工作站的制冷剂的量可以任何合适的方式被确定。在贮存器1300R内的制冷剂的量还可以任何合适的方式(诸如上文中关于传感器1400A-1400D和刻度1440所述的那些)被监视。在一个方面中，仅出于示例性目的，可设置浮子1302和阀1302，使得当在贮存器1300R内的制冷剂水平减少时，浮子1302下降以触发阀1302的打开，这引起制冷剂REF到贮存器1300R内的流动。当制冷剂流入贮存器1300R中时，浮子上升，使得在制冷剂到达预定水平时，浮子1302实现阀1302的关闭。
现在参考图15和图16，在一个方面中，便携式低温工作站可被构造成将样本150维持在任何合适的预定温度，诸如例如大约-80℃或高于或低于大约-80℃的任何其他合适的温度。在一个方面中，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′(仅出于示例性目的，图示了工作站100)可包括绝缘制冷剂罐1500(或者任何其他合适的容器)，用于保持预定量的制冷剂REF。在一个方面中，罐1500可以以与上文中所述的方式基本类似的方式再填充或以其他方式补充制冷剂REF。参考图15，台座1501可至少部分安置在腔110C内，且包括基底部分1501B和延伸到罐1500中以接触制冷剂REF的柱部分1501P。柱部分1501P可被成形和定大小成以便基底部分和保持在其上的样本通过例如至少热传导(例如通过台座1501的热传递)维持在预定温度，诸如大约-80℃(或任何其他合适的温度)。在一个方面中，样本还可通过围绕样本150的蒸发制冷被冷却。在一个方面中，绝缘罐1500可被构造成基本防止在腔110C内的温度稳定在例如制冷剂相变温度。基底部分1501B可包括盘150T定位特征，其基本类似于上文中关于盘保持器TH所述的那些。在其他方面中，基底部分1501B可被构造成以上文中所述的方式保持盘150T。在另一方面中，参考图16，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′还可包括在腔110C内的风扇1600，以循环蒸发的制冷剂(例如制冷剂蒸气)，从而额外于或代替通过台座1501提供的传导冷却来冷却样本150。
现在参考图17A-17G，用于操纵便携式低温工作站的样本操纵站1700根据本公开实施例的方面被图示。样本操纵站1700可被构造成将人类操作者与便携式低温工作站的内部和/或与样本进出便携式低温工作站的转移操作隔离。在一个方面中，样本操纵站1700可以是自动化的，或者其可如下文中将描述的那样被手动操作。样本150利用样本操纵站1700从便携式低温工作站110、100′、100″、100″′的转移可基本类似于上文中所述的样本150利用样本储存系统的转移。在一个方面中，样本操纵站1700可随样本储存系统被包括或者被包括在样本储存系统中，使得诸如机械臂933(图9C和图9D)的自动化转移单元将盘150T从例如样本储存系统的一个或多个冷储存单元或储藏室291或便携式低温工作站100、100′、100″、100″′转移到样本操纵站1700。在其他方面中，样本操纵站1700可为独立式单元，其被放置在实验室工作台或其他工作表面上。
根据本公开实施例的方面，样本操纵站1700可包括框架或壳体1700H，从而形成在其中的腔室。壳体可包括利用门201TPM密封的容器装载孔口CLA和利用门1701密封的样本存取孔口SAA。平台201TP(基本类似于上文中所述的平台)、盖子移除单元220′(基本类似于上文中所述的装载端口门)和盘移除设备330(基本类似于上文中所述的盘移除设备)可至少部分地安置在通过壳体1700H形成的腔室内。在一个方面中，门201TPM可被安装到平台201TP，以便当平台沿着箭头Zl的方向运动时，门201TPM随平台210TP运动以打开容器装载孔口CLA。在其他方面中，门201TPM可以以任何合适的方式铰接或连接到壳体1700H，用于打开和密封孔口CLA且从而允许平台201TP延伸通过孔口CLA，以将便携式低温工作站(一个或复数个)装载到平台201TP及从其卸载。在一个方面中，可包括一个或多个马达或驱动器1700M，用于以本文中所述的方式打开和关闭门201TPM以及移动平台201TP。在其他方面中，可提供任何合适的把手1707H以允许操作者打开和关闭门201TPM，及移动平台201TP以将便携式工作站插入到样本操纵站1700H及从其移除。
平台201TP可包括诸如上文中所述的那些的一个或多个运动学接口/定位特征212、212′、212″和闩锁键LK(参见例如图1A)，用于与便携式低温工作站100、100′、100″、100″′的对应运动学特征和保持特征接口接合(如上所述-参见例如图1L、图1M、图1Q、图2E和图2F)。盖子移除单元220′还可包括一个或多个运动学接口/定位特征和闩锁键，用于与盖子113的对应运动学定位特征113A和闩锁键孔LKH′接口接合。应当注意，运动学定位特征可安置在便携式低温工作站的任何合适的侧部(一个或复数个)上，用于与样本操纵站1700的对应运动学特征接口接合，以便便携式低温工作站确定地定位在样本操纵站1700内。盖子移除单元220′和平台201TP中的一个或多个能沿箭头Y1、Y2的方向运动，用于引起在盖子移除单元220′和平台201TP之间的相对运动，从而从便携式低温工作站100、100′、100″、100″′移除盖子113。盘移除设备330可被构造成用于沿着箭头X1、X2的方向运动，以延伸到例如连接到盖子113的盘保持器TH内，从而移除盘150T且将盘150T(以及在其中的样本150)与样本存取孔口S7AA对准。在一个方面中，盘移除设备330可连接到冷块或其他制冷源，以便样本盘150T和在其中的样本150在通过盘移除设备330保持时通过传导被冷却。在其他方面中，样本操纵站1700可以任何合适的方式被制冷。在一个方面中，一个或多个马达1700M可提供盖子移除单元220′、平台201TP和盘移除设备330中的一个或多个的运动，而在其他方面中，可提供任何数目的合适把手以允许操作者以本文中所述的方式在门1701、201TP保持关闭时移动盖子移除单元220′、平台201TP和盘移除设备330。
还参考图18，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′可被装载到样本操纵站1700(图18，框1800)内。例如，门201TPM和平台201TP可沿着箭头Zl(图17B)的方向运动，以便便携式低温工作站100、100′、100″、100″′可通过运动学定位特征212′(图17C)放置在平台201TP上且相对于平台201TP定位。在一个方面中，便携式低温工作站100、100′、100″、100″′还可利用闩锁键LK以类似于上述方式的方式被保持在平台201TP上。便携式低温工作站100、100′、100″、100″′可被运输到壳体在，其中，平台210TP和门201TPM沿着箭头Z2的方向运动，以便门201TPM密封孔口CLA，且便携式低温工作站100、100′、100″、100″′相对于例如盖子移除单元220′和盘移除设备330定位在壳体内的预定位置中。
可提供在盖子移除单元220′和平台201TP之间朝着彼此的相对运动，以便盖子移除单元220′与盖子113接口接合(以与上文中所述的方式基本类似的方式)，以便盖子113联接到盖子移除单元220′(图18，框1801)。在该方面在，盖子移除单元被构造成沿着箭头Y1、Y2的方向运动，从而与盖子接口接合(图17D)，但是在其他方面中，平台210TP可被构造成沿着箭头Y1、Y2的方向运动，从而使盖子113与盖子移除单元220′接口接合。在又其他方面中，平台201TP和盖子移除单元220′两者均可沿着箭头Yl、Y2的方向运动。盖子113可通过提供在盖子移除单元220′和平台201TP之间远离彼此的相对运动从便携式低温工作站100、100′、100″、100″′移除(图18，框1802)。如上所述，盖子移除单元220′和平台201TP中的一个或多个可被构造成沿着箭头Y1、Y2的方向运动，以移除盖子113(图17E)。还如上所述，盘保持器TH可联接到盖子113，以便当盖子113运动远离壳体110时，盘保持器从腔室110C移出，从而提供对通过盘保持器TH保持的一个或多个盘150T的存取(图17E)。在该方面中，盘150T和保持在其中的样本150可通过盘移除设备330从盘保持器TH移除(图18，框1803)。此处，盘移除设备330可被构造成沿着箭头X1、X2的方向运动(例如，相对于便携式低温工作站和盘保持器侧向运动)，以便盘移除设备330通过盘保持器TH的侧部被插入，用于将盘150T从盘保持器TH转移，且相对于样本存取孔口SAA将盘150T和样本150定位在其中(图174E)。在其他方面中，盘保持器TH可不联接到盖子113，使得盘移除设备330可被构造成到达腔110C中，用于从腔移除盘150T和/或样本150。在一个方面中，在打开门1701之前，盖子113可被放回到壳体110上，以帮助维持在腔室110C内的低温温度。一个或多个样本150可通过打开门1701(图17G)从盘150T移除(图18，框1804)。打开门1701提供操作者对样本的存取(或者通过任何合适的自动化装置对样本的存取)。在一个方面中，样本操纵站1700可包括样本跟踪(类似于上文中所述的那些)且可与便携式低温工作站100、100′、100″、100″′通信，以便从盘150T移除和插入到盘150T的样本150能够在例如便携式低温工作站100、100′、100″、100″′的存储器169M中更新。以类似于上述方式的方式，样本位置传感器172A、172B可设置在样本操纵站1700中，以实现从盘150T拾取预定样本150，其中，样本位置信息通过显示器7169D被提供给操作者。在其他方面中，显示器7169D还可以以本文中所述的方式提供给操作者涉及样本150、样本盘150T和便携式低温工作站中的一个或多个的临时信息/数据。样本盘150T和在其中的样本150可返回到便携式低温工作站100、100′、100″、100″′，且便携式低温工作站100、100′、100″、100″′可以以与上文中所述的方式基本相对的方式从样本操纵站1700移除。
根据本公开实施例的一个或多个方面，便携式低温工作站包括
壳体，其具有被构造成保持一个或多个样本的内部腔；
用于密封内部腔的盖子，使得便携式低温工作站被构造成用于在大约室温环境到大约超冷环境之间运输样本；
至少一个自动化装置接口，其被安置在壳体和盖子中的一个或多个上且被构造成用于与自动化操纵装备接合；
过程数据采集单元，其联接到壳体且被构造成采集对应于与在便携式低温工作站内部的存在一致的样本中的至少一个的预定处理特性(一个或复数个)的过程或临时数据。
根据本公开实施例的一个或多个方面，过程数据采集单元被构造成以便所采集的过程或临时数据定义过程历史且实现样本中的至少一个的预定处理特性(一个或复数个)的分析。
根据本公开实施例的一个或多个方面，过程数据采集单元可通信地联接到控制器，且至少一个传感器连接到控制器，其中，至少一个传感器被构造成提供样本位置数据、样本识别数据、温度数据和盖子相对于壳体的物理状态中的一个或多个。
根据本公开实施例的一个或多个方面，便携式低温工作站包括可消耗介质水平检测器。
根据本公开实施例的一个或多个方面，便携式低温工作站包括
壳体，其具有开口，从而形成被构造成保持低温样本的一个或多个架子的内部腔；围绕开口的周边安置的工作站接口和盖子接口；以及
盖子，其被构造成封闭开口且基本密封内部腔，盖子具有被构造成接合盖子接口的壳体接口，以便盖子实现内部腔的密封且利用盖子相对于壳体的单轴运动使盖子接口脱离以及开封内部腔，
其中，壳体被构造成接合工作站的能封闭输入/输出端口。
根据本公开实施例的一个或多个方面，壳体与输入/输出端口的接合实现在输入/输出端口和工作站接口之间的密封，以便在盖子打开时内部腔与工作站的内部密封连通。
根据本公开实施例的一个或多个方面，便携式低温工作站包括可消耗介质水平检测器。
根据本公开实施例的一个或多个方面，壳体被构造成在盖子接合到壳体的情况下，实现在输入/输出端口和工作站接口之间的密封。
根据本公开实施例的一个或多个方面，壳体被构造成在盖子从壳体分离的情况下实现在输入/输出端口和工作站接口之间的密封。
根据本公开实施例的一个或多个方面，壳体被构造成在盖子接合到壳体以及从壳体分离的情况下，实现在输入/输出端口和工作站接口之间的密封。
根据本公开实施例的一个或多个方面，便携式低温工作站被构造成记录与样本、壳体和盖子中的一个或多个的预定特性相关的过程数据。
根据本公开实施例的一个或多个方面，便携式低温工作站连接到控制器，存储器连接到控制器，且至少一个传感器连接到控制器，控制器被构造成基于来自至少一个传感器的信号实现过程跟踪数据在存储器中的记录。
根据本公开实施例的一个或多个方面，控制器被构造成响应于触发事件实现过程跟踪数据的记录。
根据本公开实施例的一个或多个方面，控制器被构造成允许分析过程跟踪数据。
根据本公开实施例的一个或多个方面，控制器、存储器和至少一个传感器与壳体和盖子中的一个或多个成一体。
根据本公开实施例的一个或多个方面，工作站的低温部分包括
储存模块，其具有被构造成储存低温样本的架子的超冷储存储藏室；以及
装载模块，其被安置在储存模块外部且包括装载端口和能封闭开口，能封闭开口将装载模块能连通地连接到储存模块，其中，低温样本在储存模块和装载模块之间通过能封闭开口转移，包括能封闭输入/输出端口的装载端口被构造成接合便携式低温工作站，其中，装载端口与便携式低温工作站的接合实现在装载端口和便携式低温工作站之间的密封，以便在装载端口打开时，装载模块的内部与便携式低温工作站的内部密封连通。
根据本公开实施例的一个或多个方面，低温样本在储存模块和装载模块之间通过架子或在架子中被转移。
根据本公开实施例的一个或多个方面，在装载端口和便携式低温工作站之间的密封将装载模块的内部与外部气氛密封隔离。
根据本公开实施例的一个或多个方面，在装载端口和便携式低温工作站之间的密封将便携式低温工作站的内部与外侧气氛密封隔离。
根据本公开实施例的一个或多个方面，装载端口包括装载端口门，其被构造成接合便携式低温工作站的盖子。
根据本公开实施例的一个或多个方面，接合是磁性接合。
根据本公开实施例的一个或多个方面，装载端口门的运动打开和关闭便携式低温工作站。
根据本公开实施例的一个或多个方面，装载端口被构造成使得在装载端口打开时，便携式低温工作站的壳体封闭能封闭输入/输出端口。
根据本公开实施例的一个或多个方面，便携式低温工作站实现对通过装载端口进入工作站的低温部分中的热负荷的热阻碍。
根据本公开实施例的一个或多个方面，低温工作站包括
储存模块，其具有被构造成储存低温样本的架子的超冷储存储藏室；
装载模块，其被安置在储存模块外部且包括装载端口和能封闭开口，能封闭开口将装载模块能连通地连接到储存模块，其中，低温样本通过能封闭开口在储存模块和装载模块之间被转移，且装载端口包括能封闭输入/输出端口，以及
便携式低温工作站模块，其被构造成接合能封闭输入/输出端口。
根据本公开实施例的一个或多个方面，便携式低温工作站与能封闭输入/输出端口的接合实现在装载端口和便携式低温工作站之间的密封，以便在装载端口打开时，装载模块的内部与便携式低温工作站的内部密封连通。
根据本公开实施例的一个或多个方面，低温样本在储存模块和装载模块之间通过架子或在架子中被转移。
根据本公开实施例的一个或多个方面，在装载端口和便携式低温工作站之间的密封将装载模块的内部与外部气氛密封隔离。
根据本公开实施例的一个或多个方面，在装载端口和便携式低温工作站之间的密封将便携式低温工作站的内部与外侧气氛密封隔离。
根据本公开实施例的一个或多个方面，装载端口包括装载端口门，且便携式低温工作站包括盖子，装载端口门被构造成接合便携式低温工作站的盖子，以从便携式低温工作站移除盖子。
根据本公开实施例的一个或多个方面，装载端口门的运动打开和关闭便携式低温工作站。
根据本公开实施例的一个或多个方面，便携式低温工作站包括壳体，其被构造成在装载端口打开时封闭能封闭输入/输出端口。
根据本公开实施例的一个或多个方面，便携式低温工作站被构造成实现对通过装载端口进入低温工作站中的热负荷的热阻碍。
根据本公开实施例的一个或多个方面，便携式低温工作站包括
壳体，其具有开口，从而形成被构造成保持低温样本的一个或多个架子的内部腔；和盖子接口，其围绕开口的周边被安置；以及
盖子，其被构造成封闭开口且基本密封内部腔，盖子具有壳体接口，其被构造成接合盖子接口，以便盖子实现内部腔的密封且在盖子相对于壳体进行单轴运动的情况下脱离盖子接口并开封内部腔。
根据本公开实施例的一个或多个方面，盖子被构造成在盖子相对于壳体进行不多于单轴运动的情况下脱离盖子接口并开封内部腔。
根据本公开实施例的一个或多个方面，壳体和盖子是热绝缘的。
根据本公开实施例的一个或多个方面，内部腔包括低温制冷剂冷却单元。
根据本公开实施例的一个或多个方面，低温制冷剂冷却单元包括吸收衬垫，其被构造成将低温制冷剂保持在低温制冷剂保持空间内。
根据本公开实施例的一个或多个方面，内部腔被构造成保持低温样本的一个或多个盘。
根据本公开实施例的一个或多个方面，便携式低温工作站包括连接到壳体的把手，其被构造成允许便携式低温工作站的单手运输。
根据本公开实施例的一个或多个方面，便携式低温工作站包括安置在内部腔内的温度传感器和与温度传感器通信且安置在壳体的外部表面上的温度显示器。
根据本公开实施例的一个或多个方面，用于便携式低温工作站的接口设备包括形成内部腔室的壳体和至少部分地安置在内部腔室内的至少一个便携式低温工作站接口，至少一个便携式低温工作站接口被构造成进入便携式低温工作站的内部，且装载样本到内部及从内部卸载样本，其中，便携式低温工作站被构造成用于搬入和搬出接口设备壳体，同时维持在便携式低温工作站内的低温气氛。
根据本公开实施例的一个或多个方面，接口设备被构造成隔离人类操作者与内部。
根据本公开实施例的一个或多个方面，接口设备被构造为用于台顶部放置的独立式设备。
根据本公开实施例的一个或多个方面，接口设备可与自动化材料操纵系统或制冷剂补充站成一体。
根据本公开实施例的一个或多个方面，至少一个便携式低温工作站接口被构造成用于手动操作。
根据本公开实施例的一个或多个方面，至少一个便携式低温工作站接口被构造成用于自动化操作。
根据本公开实施例的一个或多个方面，接口设备包括显示器和处理器，用于将过程或临时数据通信到便携式低温工作站及从其通信过程或临时数据。
根据本公开实施例的一个或多个方面，至少一个便携式低温工作站接口包括一个或多个运动学定位特征，以关于接口设备的预定参考系确定地定位便携式低温工作站。
根据本公开实施例的一个或多个方面，用于运输便携式低温工作站的自动化材料操纵系统包括
第一低温工作站位置和不同于第一低温工作站的第二低温工作站位置，
自动化运输机，其被构造成在第一和第二低温工作站之间行进，自动化运输机具有用于运输至少一个工作站的操纵装置，
至少一个便携式低温工作站包括
壳体，其被构造成在壳体的能通过能移除闭合件打开的腔内保持低温环境，壳体包括被构造成接合自动化运输机的第一接口和第二接口，其被构造成将至少一个便携式低温工作站确定地定位在第一和第二低温工作站位置中的一个处的接口站处，以及
自动化工件运输机，其被构造成在至少一个便携式低温工作站内自动地拾取或放置至少一个工件。
根据本公开实施例的一个或多个方面，自动化工件运输机包括机械臂，其带有被构造成用于拾取工件的端部操纵装置。
根据本公开实施例的一个或多个方面，自动化运输机包括高架运输系统。
根据本公开实施例的一个或多个方面，自动化运输机包括自动化引导载具。
根据本公开实施例的一个或多个方面，自动化运输机包括输送机。
根据本公开实施例的一个或多个方面，自动化运输机包括两种不同类型的运输机，其被构造成在两种不同类型的运输机之间转移至少一个便携式低温工作站。
根据本公开实施例的一个或多个方面，两种不同类型的运输机包括相对于储存壳体的外部和内部运输机中的一个或多个，且包括高架运输系统、输送机系统和自动化引导载具中的至少两者。
根据本公开实施例的一个或多个方面，自动化材料操纵系统包括
便携式低温工作站运输单元，其具有被构造成接合和运输便携式低温工作站的操纵装置，其中，便携式低温工作站包括形成内部腔的壳体和被构造成基本密封内部腔的盖子；以及
自动化样本操纵系统，其被构造成运输样本至内部腔及从内部腔运输样本，自动化样本操纵系统和运输单元中的至少一者具有盖子移除系统，其被构造成接合盖子的运动学联接特征以相对于盖子移除系统确定地定位盖子。
根据本公开实施例的一个或多个方面，操纵装置被构造成接合壳体的运动学联接特征，以相对于自动化样本操纵系统确定地定位壳体。
根据本公开实施例的一个或多个方面，可消耗介质补充站包括：填充端口，其被构造成将可消耗介质连通到便携式低温工作站的内部；及运动学定位特征，其被构造成与便携式低温工作站接口接合，以用于相对于填充端口确定地定位便携式低温工作站。
根据本公开实施例的一个或多个方面，可消耗介质补充站被安置在自动化低温样本操纵站的装载端口处。
根据本公开实施例的一个或多个方面，可消耗介质补充站是独立式补充站。
根据本公开实施例的一个或多个方面，填充端口包括歧管，其被构造成与两个或更多便携式低温工作站接口接合。
根据本公开实施例的一个或多个方面，低温工作站包括
储存模块，其具有被构造成储存低温样本的架子的超冷储存储藏室；
装载模块，其被安置在储存模块外部且包括装载端口和能封闭开口，能封闭开口将装载模块能连通地连接到储存模块，其中，低温样本在储存模块和装载模块之间通过能封闭开口被转移，装载端口包括能封闭输入/输出端口，其被构造成接合便携式低温工作站，其中，装载端口与便携式低温工作站的接合实现在装载端口和便携式低温工作站之间的密封，以便在装载端口打开时，装载模块的内部与便携式低温工作站的内部密封连通，以及
可消耗介质补充填充端口，其被安置在装载端口处且被构造成与便携式低温工作站的填充通道连通。
应当理解，前述描述仅说明本公开实施例的方面。在不脱离本公开实施例的方面的情况下，本领域技术人员能够设想出各种替代方案和修改。因此，本公开实施例的方面预期包含落入所附权利要求的范围内的所有这些替代方案、修改和变型。进一步，不同的特征在相互不同的从属或独立权利要求中陈述的纯粹事实并不指示不能有利地使用这些特征的组合，而是这样的组合仍然在本发明的方面的范围内。
Claims (79)
1.一种便携式低温工作站，其包括：
壳体，所述壳体具有被构造成保持一个或多个样本的内部腔；
盖子，所述盖子用于密封所述内部腔，使得所述便携式低温工作站被构造成用于在大约室温环境到大约超冷环境之间运输样本；
至少一个机器人自动化联接接口，其设置在壳体和盖子中的一个或多个上，该至少一个机器人自动化联接接口具有运动学定位特征，该运动学定位特征在没有人类干预的情况下与机器人自动化处理设备的预定的互补的运动学定位特征限定了预定的可重复联接接口，并实现了预定的可重复自动接合；以及
过程数据采集单元，所述过程数据采集单元被联接到所述壳体且被构造成采集过程或临时数据，该过程或临时数据对应于与在所述便携式低温工作站内部的存在相一致的所述样本中的至少一个样本的预定处理特性(一个或复数个)。
2.根据权利要求1所述的便携式低温工作站，其中，所述过程数据采集单元被构造成以便所述采集的过程或临时数据定义过程历史并实现对所述样本中的至少一个样本的预定处理特性(一个或复数个)的分析。
3.根据权利要求1所述的便携式低温工作站，其中，所述过程数据采集单元能通信地联接到控制器并且至少一个传感器连接到所述控制器，其中，所述至少一个传感器被构造成提供样本位置数据、样本识别数据、温度数据和所述盖子相对于所述壳体的物理状态中的一个或多个。
4.根据权利要求1所述的便携式低温工作站，其中，所述便携式低温工作站包括可消耗制冷剂介质水平检测器。
5.根据权利要求1所述的便携式低温工作站，其中，过程数据采集单元与控制器和连接到控制器的至少一个传感器可通信地联接，其中，所述至少一个传感器被配置为提供样本温度数据。
6.根据权利要求1所述的便携式低温工作站，其中，过程数据采集单元与控制器和连接到控制器的至少一个传感器可通信地联接，其中，所述至少一个传感器被配置为提供盖子相对于壳体的物理状态。
7.根据权利要求1所述的便携式低温工作站，其中，过程数据采集单元与控制器和连接到控制器的至少一个传感器可通信地联接，其中，所述至少一个传感器被配置为提供样本预存储历史。
8.根据权利要求1所述的便携式低温工作站，其中，过程数据采集单元与控制器和连接到控制器的至少一个传感器可通信地联接，其中，所述至少一个传感器被配置为提供样本后储存的历史。
9.根据权利要求1所述的便携式低温工作站，其中，过程数据采集单元被配置为记录与样本、壳体和盖子中的一个或多个的预定特征有关的过程数据。
10.根据权利要求1所述的便携式低温工作站，其中，过程数据采集单元包括控制器、存储器和至少一个传感器，该存储器和至少一个传感器各自与控制器相连，该控制器被配置为根据来自所述至少一个传感器的信号在存储器中实现过程跟踪数据的记录。
11.根据权利要求10所述的便携式低温工作站，其中，控制器被配置为响应触发事件而实现过程跟踪数据的记录。
12.根据权利要求10所述的便携式低温工作站，其中，控制器被配置为允许对过程跟踪数据进行分析。
13.根据权利要求10所述的便携式低温工作站，其中，控制器、存储器和至少一个传感器与壳体和盖子中的一个或多个是整体。
14.一种便携式低温工作站，其包括：
壳体，所述壳体具有被构造成保持一个或多个样本的内部腔；
盖子，所述盖子用于密封所述内部腔，使得所述便携式低温工作站被构造成用于在大约室温环境到大约超冷环境之间运输样本；
至少一个机器人自动化联接接口，其设置在壳体和盖子中的一个或多个上，该至少一个机器人自动化联接接口具有运动学定位特征，该运动学定位特征在没有人类干预的情况下与机器人自动化处理设备的预定的互补的运动学定位特征限定了预定的可重复联接接口，并实现了预定的可重复自动接合；以及
过程数据采集单元，所述过程数据采集单元被联接到所述壳体且被构造成采集过程或临时数据历史，该过程或临时数据历史对应于与在所述便携式低温工作站内部的存在相一致的所述样本中的至少一个样本的预定处理特性。
15.根据权利要求14所述的便携式低温工作站，其中，该便携式低温工作站包括可消耗制冷剂介质水平检测器。
16.根据权利要求14所述的便携式低温工作站，其中，过程数据采集单元与控制器和连接到控制器的至少一个传感器可通信地联接，其中，所述至少一个传感器被配置为提供样本识别数据。
17.根据权利要求14所述的便携式低温工作站，其中，过程数据采集单元与控制器和连接到控制器的至少一个传感器可通信地联接，其中，所述至少一个传感器被配置为提供样本温度数据，并且过程数据采集单元登记样本温度数据历史。
18.根据权利要求14所述的便携式低温工作站，其中，过程数据采集单元与控制器和连接到控制器的至少一个传感器可通信地联接，其中，所述至少一个传感器被配置为提供盖子相对于壳体的物理状态，并且过程数据采集单元登记盖子相对于壳体的物理状态的历史。
19.根据权利要求14所述的便携式低温工作站，其中，由过程数据采集单元所采集的过程或临时数据历史包括便携式低温工作站位置跟踪数据历史和便携式低温工作站内的至少一个样本的样本位置跟踪数据历史。
20.一种便携式低温工作站，其包括
壳体，其具有开口以形成被构造成保持低温样本的一个或多个架子的内部腔，机器人工作站联接接口，以及设置在开口的周边的盖子接口，其中开口的形状和大小是为了让低温样本的一个或多个架子进出内部腔；以及
盖子，其配置为关闭开口并基本密封所述内部腔，以便低温样本的一个或多个架子在低温情况下保持在密封的内部腔之内，盖子有一个壳体接口，该壳体接口配置为与盖子接口接合，以便盖子实现对内部腔的密封，并通过盖子相对于壳体的单轴运动脱离盖子接口，脱离所述盖子接口并且解除内部腔的密封；
其中，所述壳体的机器人工作站联接接口设置在低温样本的一个或多个架子所通过的开口的周边，所述机器人工作站联接接口具有运动学定位特征，该运动学定位特征配置为在没有人类干预的情况下接合自动抓持器样本工作站的可关闭输入/输出端口。
21.根据权利要求20所述的便携式低温工作站，其中，所述壳体与所述输入/输出端口的接合实现在所述输入/输出端口和所述工作站接口之间的密封，以便在所述盖子打开时，所述内部腔与所述工作站的内部密封连通。
22.根据权利要求21所述的便携式低温工作站，其中，所述壳体被构造成在所述盖子与所述壳体分离的情况下实现在所述输入/输出端口和所述工作站接口之间的密封。
23.根据权利要求21所述的便携式低温工作站，其中，所述壳体被构造成在所述盖子接合到所述壳体以及从所述壳体分离的情况下实现在所述输入/输出端口和所述工作站接口之间的所述密封。
24.根据权利要求21所述的便携式低温工作站，其中，在所述输入/输出端口和所述便携式低温工作站之间的所述密封使所述工作站的装载模块的内部与外部气氛密封隔离。
25.根据权利要求21所述的便携式低温工作站，其中，在所述输入/输出端口和所述便携式低温工作站之间的所述密封使所述便携式低温工作站的所述内部与外侧气氛密封隔离。
26.根据权利要求21所述的便携式低温工作站，其中，所述壳体被构造成在所述盖子接合到所述壳体的情况下实现在所述输入/输出端口和所述工作站接口之间的所述密封。
27.根据权利要求20所述的便携式低温工作站，其中，所述便携式低温工作站包括可消耗介质水平检测器。
28.根据权利要求20所述的便携式低温工作站，其中，所述便携式低温工作站被构造成记录与所述样本、所述壳体和所述盖子中的一个或多个的预定特性相关的过程数据。
29.根据权利要求20所述的便携式低温工作站，其还包括控制器、存储器和至少一个传感器，所述存储器和所述至少一个传感器各自连接到所述控制器，所述控制器被构造成基于来自所述至少一个传感器的信号实现过程跟踪数据在所述存储器中的记录。
30.根据权利要求29所述的便携式低温工作站，其中，所述控制器被构造成响应于触发事件实现过程跟踪数据的记录。
31.根据权利要求29所述的便携式低温工作站，其中，所述控制器被构造成允许分析所述过程跟踪数据。
32.根据权利要求29所述的便携式低温工作站，其中，所述控制器、存储器和至少一个传感器与所述壳体和所述盖子中的一个或多个成一体。
33.根据权利要求20所述的便携式低温工作站，其中，所述便携式低温工作站实现对通过所述输入/输出端口进入所述工作站的低温部分的热负荷的热阻碍。
34.根据权利要求20所述的便携式低温工作站，其中，工作站的低温部分包括：
储存模块，其具有被构造成储存低温样本的架子的超冷储存储藏室；以及
装载模块，其被安置在储存模块外部且包括装载端口和能封闭开口，能封闭开口将装载模块能连通地连接到储存模块，其中，低温样本在储存模块和装载模块之间通过能封闭开口转移，包括能封闭输入/输出端口的装载端口被构造成接合便携式低温工作站，其中，装载端口与便携式低温工作站的接合实现在装载端口和便携式低温工作站之间的密封，以便在装载端口打开时，装载模块的内部与便携式低温工作站的内部密封连通。
35.根据权利要求34所述的便携式低温工作站，其中，低温样本在储存模块和装载模块之间通过架子或在架子中被转移。
36.根据权利要求34所述的便携式低温工作站，其中，装载端口包括装载端口门，其被构造成接合便携式低温工作站的盖子。
37.根据权利要求36所述的便携式低温工作站，其中，所述接合是磁性接合。
38.根据权利要求34所述的便携式低温工作站，其中，装载端口门的运动打开和关闭便携式低温工作站。
39.根据权利要求34所述的便携式低温工作站，其中，装载端口被构造成使得在装载端口打开时，便携式低温工作站的壳体封闭能封闭输入/输出端口。
40.根据权利要求34所述的便携式低温工作站，其中，便携式低温工作站实现对通过装载端口进入工作站的低温部分中的热负荷的热阻碍。
41.一种低温工作站，其包括：
储存模块，所述储存模块具有被构造成储存低温样本的架子的超冷储存储藏室；
装载模块，所述装载模块被安置到所述储存模块外部且包括装载端口和能封闭开口，所述能封闭开口将所述装载模块能连通地连接到所述储存模块，其中，所述低温样本通过所述能封闭开口在所述储存模块和所述装载模块之间被转移，且所述装载端口包括能封闭输入/输出端口；以及
便携式低温工作站模块，所述便携式低温工作站模块被构造成接合所述能封闭输入/输出端口。
42.根据权利要求41所述的低温工作站，其中，所述便携式低温工作站与所述能封闭输入/输出端口的接合实现在所述装载端口和所述便携式低温工作站之间的密封，以便在所述装载端口打开时，所述装载模块的内部与所述便携式低温工作站的内部密封连通。
43.根据权利要求42所述的低温工作站，其中，在所述装载端口和所述便携式低温工作站模块之间的所述密封使所述装载模块的所述内部与外部气氛密封隔离。
44.根据权利要求42所述的低温工作站，其中，在所述装载端口和所述便携式低温工作站之间的所述密封使所述便携式低温工作站模块的所述内部与外侧气氛密封隔离。
45.根据权利要求41所述的低温工作站，其中，所述便携式低温工作站模块包括壳体，所述壳体被构造成在所述装载端口打开时封闭所述能封闭输入/输出端口。
46.根据权利要求41所述的低温工作站，其中，低温样本在储存模块和装载模块之间通过架子或在架子中被转移。
47.根据权利要求41所述的低温工作站，其中，装载端口包括装载端口门，且便携式低温工作站包括盖子，装载端口门被构造成接合便携式低温工作站的盖子，以从便携式低温工作站移除盖子。
48.根据权利要求41所述的低温工作站，其中，装载端口门的运动打开和关闭便携式低温工作站。
49.根据权利要求41所述的低温工作站，其中，便携式低温工作站被构造成实现对通过装载端口进入低温工作站中的热负荷的热阻碍。
50.一种低温工作站，其包括用于便携式低温工作站的接口设备，所述接口设备包括形成内部腔室的壳体和至少部分地安置在所述内部腔室内的至少一个便携式低温工作站接口，所述至少一个便携式低温工作站接口被构造成进入所述便携式低温工作站的内部且从所述内部装载和卸载样本，其中，所述便携式低温工作站被构造成用于搬入和搬出所述接口设备壳体，同时维持所述便携式低温工作站内的低温气氛。
51.根据权利要求50所述的低温工作站，其中，所述接口设备被构造成将人类操作者与所述内部隔离。
52.根据权利要求50所述的低温工作站，其中，所述接口设备被构造为用于台顶部放置的独立式设备。
53.根据权利要求50所述的低温工作站，其中，所述接口设备可与自动化材料操纵系统或制冷剂补充站成一体。
54.根据权利要求50所述的低温工作站，其中，所述至少一个便携式低温工作站接口被构造成用于手动操作。
55.根据权利要求50所述的低温工作站，其中，所述至少一个便携式低温工作站接口被构造成用于自动化操作。
56.根据权利要求50所述的低温工作站，其中，所述接口设备包括用于将过程或临时数据传递到所述便携式低温工作站及从该便携式低温工作站对过程或临时数据进行传递的显示和处理器。
57.根据权利要求41所述的低温工作站，其中，所述至少一个便携式低温工作站接口设备包括一个或多个运动学定位特征，以用于相对于所述接口设备的预定参考系确定地定位所述便携式低温工作站。
58.一种用于运输便携式低温工作站的自动化材料操纵系统，其包括：
第一低温工作站位置和与所述第一低温工作站位置不同的第二低温工作站位置；
自动化运输机，所述自动化运输机被构造成在所述第一和第二低温工作站位置之间行进，所述自动化运输机具有用于运输至少一个便携式低温工作站的操纵装置；以及
所述至少一个便携式低温工作站包括壳体，所述壳体被构造成通过能移除闭合件来保持在所述壳体的能打开腔内的低温环境，所述壳体包括被构造成接合所述自动化运输机的第一接口以及第二接口，所述第二接口被构造成将所述至少一个便携式低温工作站确定地定位在所述第一和第二低温工作站位置中的一个处的接口站处；以及
自动化工件运输机，所述自动化工件运输机被构造成在所述至少一个便携式低温工作站内自动地拾取或放置至少一个工件。
59.根据权利要求58所述的自动化材料操纵系统，其中，所述自动化工件运输机包括机械臂，所述机械臂带有被构造成用于拾取工件的端部操纵装置。
60.根据权利要求58所述的自动化材料操纵系统，其中，所述自动化运输机包括高架运输系统。
61.根据权利要求58所述的自动化材料操纵系统，其中，所述自动化运输机包括自动化引导载具。
62.根据权利要求58所述的自动化材料操纵系统，其中，所述自动化运输机包括输送机。
63.根据权利要求58所述的自动化材料操纵系统，其中，所述自动化运输机包括两种不同类型的运输机，其被构造成在所述两种不同类型的运输机之间转移所述至少一个便携式低温工作站。
64.根据权利要求63所述的自动化材料操纵系统，其中，两种不同类型的运输机包括相对于储存壳体的外部和内部运输机中的一个或多个，且包括高架运输系统、输送机系统和自动化引导载具中的至少两者。
65.一种自动化材料操纵系统，其包括：
便携式低温工作站运输单元，所述便携式低温工作站运输单元具有被构造成接合和运输便携式低温工作站的操纵装置，其中，所述便携式低温工作站包括形成内部腔的壳体和被构造成基本上密封所述内部腔的盖子；以及
自动化样本操纵系统，所述自动化样本操纵系统被构造成将样本运输到所述内部腔及从所述内部腔运输样本，所述自动化样本操纵系统和所述运输单元中的至少一个具有盖子移除系统，所述盖子移除系统被构造成接合所述盖子的运动学联接特征，以用于相对于所述盖子移除系统确定地定位所述盖子。
66.根据权利要求65所述的自动化材料操纵系统，其中，所述操纵装置被构造成接合所述壳体的运动学联接特征，以相对于所述自动化样本操纵系统确定地定位所述壳体。
67.一种可消耗介质补充站，其包括：
填充端口，所述填充端口被构造成将可消耗介质连通到便携式低温工作站的内部；以及
运动学定位特征，所述运动学定位特征被构造成与所述便携式低温工作站接口接合，以用于相对于所述填充端口确定地定位所述便携式低温工作站。
68.根据权利要求67所述的可消耗介质补充站，其中，所述可消耗介质补充站被安置在自动化低温样本操纵站的装载端口处。
69.根据权利要求67所述的可消耗介质补充站，其中，所述可消耗介质补充站是独立式补充站。
70.根据权利要求67所述的可消耗介质补充站，其中，所述填充端口包括歧管，所述歧管被构造成与两个或更多便携式低温工作站接口接合。
71.一种便携式低温工作站，其包括：
壳体，其具有开口，从而形成被构造成保持低温样本的一个或多个架子的内部腔；和盖子接口，其围绕开口的周边被安置；以及
盖子，其被构造成封闭开口且基本密封内部腔，盖子具有壳体接口，其被构造成接合盖子接口，以便盖子实现内部腔的密封且在盖子相对于壳体进行单轴运动的情况下脱离盖子接口并开封内部腔。
72.根据权利要求71所述的便携式低温工作站，其中，盖子被构造成在盖子相对于壳体进行不多于单轴运动的情况下脱离盖子接口并开封内部腔。
73.根据权利要求71所述的便携式低温工作站，其中，壳体和盖子是热绝缘的。
74.根据权利要求71所述的便携式低温工作站，其中，内部腔包括低温制冷剂冷却单元。
75.根据权利要求71所述的便携式低温工作站，其中，低温制冷剂冷却单元包括吸收衬垫，其被构造成将低温制冷剂保持在低温制冷剂保持空间内。
76.根据权利要求71所述的便携式低温工作站，其中，内部腔被构造成保持低温样本的一个或多个盘。
77.根据权利要求71所述的便携式低温工作站，其中，便携式低温工作站还包括连接到壳体的把手，其被构造成允许便携式低温工作站的单手运输。
78.根据权利要求71所述的便携式低温工作站，其中，便携式低温工作站还包括安置在内部腔内的温度传感器和与温度传感器通信且安置在壳体的外部表面上的温度显示器。
79.一种低温工作站，其包括：
储存模块，其具有被构造成储存低温样本的架子的超冷储存储藏室；
装载模块，其被安置在储存模块外部且包括装载端口和能封闭开口，能封闭开口将装载模块能连通地连接到储存模块，其中，低温样本在储存模块和装载模块之间通过能封闭开口被转移，装载端口包括能封闭输入/输出端口，其被构造成接合便携式低温工作站，其中，装载端口与便携式低温工作站的接合实现在装载端口和便携式低温工作站之间的密封，以便在装载端口打开时，装载模块的内部与便携式低温工作站的内部密封连通；以及
可消耗介质补充填充端口，其被安置在装载端口处且被构造成与便携式低温工作站的填充通道连通。
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