JP2009519462A - 改良型のサンプル受けデバイスを備えるイオン移動度分光分析器 - Google Patents

Abstract

サンプル収集デバイスを解析デバイス内への導入のために適切に配列するサンプル受けデバイスが、提供される。サンプル収集デバイスは、サンプル収集デバイスがサンプル導入を容易にするために適切に配列されるように、サンプル収集デバイスをサンプル受けデバイス内でガイドおよび配列する、ガイド構造または複数のガイド構造を備えてもよい。

Description

微量成分分析検知は、輸送センタで個人および荷物をスクリーニングすること、郵便物のスクリーニング、施設の防犯用途、軍事用途、法廷用途、麻薬の検知および識別、清浄性の確認、品質制御、および原材料識別などの様々な用途を有する。微量成分分析検知は、しばしばナノグラムからピコグラムレベルでの、少量の分析物の検知である。微量成分分析検知は、少量のこれらの構成成分が、個人に、または包みまたはバッグの表面に被着されている爆発性の材料、麻薬または生物学的汚染物質の構成成分に対して、個人または物品をスクリーニングすることなどの防犯用途のために特に有用であり得る。

微量成分解析はまた、薬剤の製造において重要である。たとえば、Tan and DeBono, Today's Chemist at Work;p.15-16, 2004およびMunden et al., Pharm. Tech. Eur. Oct. 1, 2002参照。製造工程の開発中に、およびその後定期的に、装置の各部片が、確認されて、不潔な装置表面との接触による薬剤の原料の汚染を防止しなければならない。装置表面がサンプリングされ、微量成分汚染物質に対して解析される。食品医薬局指針によると、製造装置内での化学残留物質は、許容可能なレベルにまで低減されなければならない。

多種多様な技術が、微量成分分析検知のために使用され得る。これらの方法は、イオン移動度分光分析（ＩＭＳ）、質量分光分析、ガスクロマトグラフィ、液体クロマトグラフィ、および高性能液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）を含む。

ＩＭＳは、麻薬、爆発物、および化学兵器などの微量成分分析の迅速な検知および識別のために特に有用な技術である。イオン移動度分光計の基本的な設計および動作は、たとえば、イオン移動度分光分析（G. Eiceman and Z. Karpas, 2d Ed., CRC Press, Boca Raton, FL, 2004）に言及されている。ＩＭＳは、各分析物に対して独自である信号を検知することによって既知の分析物を検知および識別する。ＩＭＳは、大気圧での、清浄な、乾燥した環境空気などの流体を通るイオンのドリフト時間を測定する。サンプル内の分析は、サンプルの収集、およびサンプルの分光計内への導入で開始する。サンプルが、分析物を固体、液体または粒子上に予備凝縮された蒸気から、気体状態に変換するために加熱される。分析物分子が、ＩＭ分光計の反応領域内でイオン化される。次に、イオンが、イオンの固有の特性であるそれらのイオン移動度に従って、ＩＭＳドリフト領域内で空間的に分離される。しばしば、収集器での誘導された流れが、そのイオンが収集器に到達するために必要とされる時間の関数としての各イオンに対する形跡を生成する。この形跡は、特定の分析物を識別するために使用することができる。

微量成分検知のためにＩＭＳを使用することの利点は、他の方法によっては区別されることができない物質を識別するために、正および負の両方のモードで、かつ様々なイオン化試薬を使用してサンプルを解析することの可能性である。たとえば、ラニチジンおよびコカインは、正のモードでは類似の移動度定数を有する。しかし、ラニチジンのみが、負のイオンモードでイオン化され、正および負のモードデータの両方が収集され、解析されるとき、ラニチジンとコカインの区別を可能にする。また、硝酸アンモニウムは、アンモニウムイオンまたは硝酸塩イオンを含む他の分析物と区別するのが困難であり得るが、正および負の両方のモードのイオン化からの結果が解析されるとき、区別することができる。

従来の微量成分検知解析システムは通常、サンプルを含む基板材料の部分が、解析デバイスによって実際に解析されるように、サンプリング基板材料（または「スワブ」）のサンプル収集領域が、分析器内で正確に配列されることを確実にするために、オペレータに頼る。たとえば、ＩＭＳ内では、収集されたサンプルが、ＩＭＳによって脱着および解析されるように、収集されたサンプルがサンプル脱着装置上で適切に配列されることが必要である。基板のサンプル領域が、分析器内で適切に配列されていないとき、収集されたサンプルは、完全に脱着されることができない。したがって、サンプルの試験結果は、基板のサンプル領域が、いかにして分析器内で配列されるかによって影響されることがあり、解析の精度を、オペレータの能力および注意に一部依存させている。

このように、解析デバイス内に収集されたサンプルを配置することでの誤差を回避するために、システム内にサンプルを正確に配列する方法を提供する微量成分分析検知システムに対する、当技術分野での必要性がある。

したがって、一実施形態は、サンプルが解析デバイス内への導入のために配置される、サンプル導入領域、および前記サンプル受けデバイス内のサンプル収集デバイスを受けるガイド構造を備え、前記サンプル収集デバイスが、前記サンプル収集デバイス上の前記サンプルの前記解析デバイス内への、最適な、またはほぼ最適な導入のために、前記解析デバイス内で適切に配列される、サンプル受けデバイスを提供する。

別の実施形態は、イオン移動度分光計と、サンプル受けデバイスであって、前記サンプル受けデバイスが、サンプルが解析デバイス内への導入のために配置されるサンプル導入領域、および前記サンプル受けデバイス内のサンプル収集デバイスを受けるガイド構造を備え、前記サンプル収集デバイスが、前記サンプル収集デバイス上の前記サンプルの前記解析デバイス内への最適な、またはほぼ最適な導入のために前記解析デバイス内で適切に配置されるサンプル受けデバイスと、脱臭装置とを備えるイオン移動度分光分析システムを提供する。

さらなる実施形態は、ドリフトチューブ、試薬導入デバイス、イオン化領域、イオン化源、および検知器を備える第１のイオン移動度分光計と、ドリフトチューブ、試薬導入デバイス、イオン化領域、イオン化源、および検知器を備える第２のイオン移動度分光計と、少なくとも１つのイオン化源と、サンプル収集デバイスを受けるためのサンプル受けデバイスであって、前記サンプル受けデバイスが、サンプルが導入および解析のために配置されるサンプル導入領域、および前記サンプル受けデバイス内の前記サンプル収集デバイスを受けて、前記サンプル受けデバイス内の前記サンプル収集デバイスを配列するガイド構造を備え、前記サンプル収集デバイスが、前記サンプルの前記サンプル収集デバイス上への最適なまたはほぼ最適な導入のために、前記システム内で適切に配列されるサンプル受けデバイスとを備えるイオン移動度分光分析システムを提供する。

前述の全体的な説明および以下の詳細な説明が、例示的かつ説明的であるに過ぎず、請求されるような本発明を限定するものではないことを理解されたい。

これらおよびその他の特徴、態様および利点が、以下の説明、添付の特許請求の範囲および、以下で簡単に説明される図面に示された付随する例示的な実施形態から明らかなるであろう。

発明者らは、改良された動作および配列特性を有するサンプル受けデバイスを発見した。サンプル受けデバイスは、サンプル収集デバイスが、サンプルの解析デバイス内への導入のために適切に配列されるように、サンプル収集デバイスを受けるように構成されてもよい。サンプルは、サンプル受けデバイス内に挿入することができるサンプル収集デバイス上に収集される。サンプル受けデバイスは、サンプル収集デバイスのサンプル領域が、解析のための解析デバイス内へのサンプルの導入のために配置されることができるところの、サンプル導入領域を備えてもよい。サンプル収集デバイスは、サンプル導入を容易にするために、サンプル収集デバイスが適切に配列されるように、サンプル収集デバイスをサンプル受けデバイス内でガイドおよび配列する、ガイド構造または複数のガイド構造を備えてもよい。

「サンプル」は、サンプル収集デバイス上にまたはその中に、吸収された、吸収された、または埋め込まれたいずれかの分子、化合物または合成物と限定することなく称する。サンプルは、「分析物」または「サンプル分析物」と本明細書で称される、当該分析物を含んでもよく、検知技術を使用して検知されるいずれかの分析物であると理解される。「サンプル」は、液体、蒸気、気体、微粒子、固体、または物質のこれらの相のいずれかの組合せであってよい。「サンプル収集デバイス」は、スワブ、マニュアルサンプリング基板、サンプリングワンド、またはその他の当技術分野で公知のサンプル収集デバイスを含んでもよい。

図１〜３は、サンプル受けデバイスの実施形態を示している。サンプル受けデバイス３００は、サンプル導入領域３１０、ガイド構造または複数のガイド構造３２０、およびオプションで、ロッキング機構３３０を含んでもよい。

図１は、サンプル受けデバイス３００の分解図を示している。サンプル受けデバイス３００は、サンプル収集デバイスをサンプル受けデバイス３００内でガイドし、かつ配列するための、ガイド構造または複数のガイド構造３２０を含んでもよい。たとえば、スロット、レール、ピン、スライド、溝、または他のいずれかの当技術分野で公知の適切な配列構造などの、いずれかの適切なガイド構造が、使用されてもよい。ガイド構造３２０は、いかなる適切な寸法であってもよい。一実施形態では、ガイド構造が、サンプル収集デバイスの寸法に対応してもよい。この実施形態によると、サンプル収集デバイスのサンプル領域は、収集されたサンプルが、サンプルの解析デバイス内への最適な、またはほぼ最適な導入のためにデバイス内に配置され、サンプルの正確な解析を提供するように、解析デバイス内に適切に配列されてもよい。この実施形態によると、ほとんどまたは全く熟練していないオペレータが、収集されたサンプルが、サンプルの解析デバイス内への最適な、またはほぼ最適な導入のためにデバイス内で配置されることができるように、サンプル収集デバイスのサンプル領域が解析デバイス内で適切に配置されることができるように、サンプル収集デバイスを解析デバイス内へ挿入することができる。たとえば、サンプル収集デバイスが、サンプルの完全な、またはほぼ完全な脱着が行われ、サンプルの正確な解析を許すように、適切に配列されてもよい。

解析デバイスは、たとえば、ＩＭＳ、ＩＭＳ−ＩＭＳまたはガスクロマトグラファ−ＩＭＳであってもよい。一実施形態では、解析デバイスは、ＩＭ分光計である。別の実施形態では、解析デバイスは、２つのＩＭ分光計を有するＩＭＳシステムである。

サンプル受けデバイス３００は、サンプル収集デバイスをサンプル受けデバイス３００内の定位置にロックするためのロッキング機構３３０を備えてもよい。ロッキング機構３３０は、ロッキング機構ハウジング３６０によってサンプル受けデバイス３００内に配置されてもよい。ロッキング機構３３０は、サンプル解析中、または少なくともサンプルの解析デバイス内への導入中、サンプル収集デバイスをサンプル受けデバイス３００内で保持し、サンプル導入領域３１０内でのサンプル収集デバイスのサンプル領域の位置を維持するために、サンプル収集デバイスと係合する、ロッキングデバイスを備えてもよい。ロッキング機構３３０は、たとえば、ピン、スナップデバイス、バイオネットファスナ、ソレノイド、またはその他の締結デバイスを含む、いかなる適切な機構であってもよい。たとえば、図１に示すように、ロッキング機構３３０は、活動化されたとき、ピン３３５を、矢印Ａによって示された方向へ移動させるソレノイドである。この実施形態では、ソレノイドが、ピン３３５がサンプル収集デバイスと係合するように、ピン３３５を上向きに延ばすために活動化されてもよい。いったん解析または少なくともサンプル導入が完了した後、ピン３３５を引き込み、かつサンプル収集デバイスがサンプル受けデバイス３００から取り外されることを許すために、ソレノイドが活動化されてもよい。

図２は、ロッキング機構３３０のための制御ラインを備えるサンプル受けデバイスの透視図である。図３は、分解図での、ロッキング機構３３０のための制御ライン３４０およびブラケット３５０を備えるサンプル受けデバイス３００の図を示している。ブラケット３５０は、制御ライン３４０をサンプル受けデバイス３００に嵌合するために使用されてもよい。

ある実施形態によると、サンプル収集デバイスがサンプル収集デバイス内に挿入されるとき、サンプル受けデバイスが、サンプルの解析を自動的に開始するように構成されてもよい。したがって、サンプル受けデバイスは、解析を開始するためのオペレータによるいかなる追加の動作も必要とすることなく、サンプル導入およびサンプルの解析を開始することができる。たとえば、自動開始デバイスが、サンプル受けデバイス内への挿入の際、サンプル収集デバイスのサンプルの解析を自動的に開始してもよい。自動開始デバイスは、たとえば、光学センサ、信号をトリガ起動するためにサンプル収集デバイスによって遮られる光線を備えるセンサ、信号をトリガ起動するためにサンプル収集デバイスによって遮られるレーザービームを備えるセンサ、Ｈａｌｌセンサ、またはピン、レバー、またはサンプル収集デバイスと係合するその他の機械的デバイスなどの機械的なスイッチであってよい。

一実施形態では、サンプリングヘッド２１０のサンプル受けデバイス３００内への挿入が、ＩＭＳ分析器に、サンプルの解析を開始させることができ、したがって、解析を開始するためのオペレータによる追加の動作を必要としない。別の実施形態では、いったんサンプル収集デバイスのサンプル領域が、サンプル受けデバイスのサンプル受け領域に配置された後、解析が開始されてもよい。別法として、オペレータが、サンプル収集デバイスを挿入し、その後サンプル導入および解析を手動で開始してもよい。

サンプル受けデバイスは、様々なサンプル収集デバイスに適合可能であるように構成されてもよい。たとえば、サンプル受けデバイスは、サンプリングワンド（図４に示されているものなど）、マニュアルサンプリング基板、または当技術分野で公知の他のいずれかのサンプル収集デバイスに適合可能であるように構成されてもよい。サンプル収集デバイスは、爆発物、麻薬、化学兵器、毒素、製薬工程汚染物質、およびその他の化学化合物を含むがそれに限定されない、広範囲の分析物を含むサンプルを収集するために有用である。解析デバイスによって解析される予定の収集サンプルは、液体、固体、固体吸収剤上に予備凝縮された蒸気、またはその他の適切なサンプル収集形態であってよい。

サンプル収集デバイスを使用して収集することができる爆発物は、２-アミノ-４，６-ジニトロトルエン、４-アミノ-２，６-ジニトロトルエン、アンモナール、硝酸アンモニウム、黒色火薬、２，４-ジメチル-１，３-ジニトロブタン、２，４-ジニトロトルエン、エチレングリコールジニトレート、フォーサイト４０、ＧＯＭＡ−２、ヘキサニトロスチルベン、１，３，５，７−テトラニトロ-１，３，５，７−テトラザシクロオクタン（ＨＭＸ）、モノニトロトルエン、ニトログリセリン、ペンタエリトリトールテトラニトレート（ＰＥＴＮ）、１，３，５−トリニトロ−１，３，５−トリアザシクロヘキサン（ＲＤＸ）、セムテックス−Ａ、セムテックス−Ｈ、無煙火薬、トリニトロ-２，４，６−フェニルメチルニトラミンテトリル（Tetryl）、２，４，６−トリニトロトルエン（ＴＮＴ）、トリリータ（trilita）、および１，３，５−トリニトロベンゼンおよびこれらの化合物の組合せをを含むが、それに限定されない。一実施形態では、収集される爆発物は、１，３，５−トリニトロ−１，３，５−トリアザシクロヘキサン、ペンタエリトリトールテトラニトレート、２，４，６−トリニトロトルエン、トリニトロ-２，４，６−フェニルメチルニトラミンテトリル、ニトログリセリン、硝酸アンモニウム、３，５，７−テトラニトロ-１，３，５，７−テトラザシクロオクタン、およびそれらの組合せである。

サンプル収集デバイスを使用して収集することができる麻薬は、６-アセチルモルヒネ、アルプラゾラム、アモバルビタール、アンフェタミン、アンチピリン、ベンゾカイン、ベンゾイルエクゴニン、ブロマゼパム、ブタルビタール、カルベタペンタン、カチノン、クロラジアゼポキシド（chloradiazepoxide）、クロルフェニラミン、コカエチレン、コカイン、コデイン、ジアゼパム、エクゴニン、エコグニンメチルエステル（ecognine methyl ester）（ＥＭＥ）、エフェドリン、フェンタニール、フルニトラゼパム、大麻、ヘロイン、ヒドロコドン、ヒドロモルフォン、ケタミン、リドカイン、ロラゼパム、リセルグ酸ジエチルアミド（ＬＳＤ）、リセルグ酸、Ｎ−メチル−１−３（３，４−メチレンジオキシオヘニル（methylenedioxyohenyl））-２-ブタンアミン（ＭＢＤＢ）、３、４-メチレンジオキシアンフェタミン（ＭＤＡ）、ＤＬ−３、４−メチレンジオキシエチルアンフェタミン（ＭＤＥＡ）、メチレンジオキシメタンフェタミン（ＭＤＭＡ）、マリファナ、メスカリン、メタドン、メタンフェタミン、メタカロン、メトカチノン（methcathinone）、モルヒネ、ノスカピン、アヘン、オキサベパム、オキシコドン、フェンシクリジン（ＰＣＰ）、ペントバルビタール、フェノバルビタール、プロカイン、プシロシビン、セコバルビタール、テマゼパム、ＴＨＣ、ＴＨＣ−ＣＯＯＨ、およびトリアゾラムを含むが、それに限定されない。一実施形態では、サンプル収集デバイスによって収集することができる麻薬は、コカイン、ヘロイン、フェンシクリジン、ＴＨＣ、メタンフェタミン、メチレンジオキシエチルアンフェタミン、メチレンジオキシメタンフェタミン、Ｎ−メチル−１−３（３，４−メチレンジオキシオヘニル）−２−ブタンアミン、リセルグ酸ジエチルアミド、およびそれらの組合せを含む。

サンプル収集デバイスを使用して収集することができる化学兵器およびその他の毒素は、アミトン（ＶＧ）、炭疽菌、アルシン、塩化シアン、塩化水素、塩素、ジホスゲン、ＰＦＩＢ、ホスゲン、酸化ホスゲン、クロロピクリン、エチルＮ，Ｎ−ジメチルホスホラミコシアニデート（dimethyl phosphoramicocyanidate）（Ｔａｂｕｎ）、イソプロピルメチルホスホノフルオリデート（Ｓａｒｉｎ）、ピナコリルメチルホスホネフルオリデート（Ｓｏｍａｎ）、ホスホノフルオリド酸，エチル−，イソプロピルエステル（ＧＥ）、ホスホノチオ酸，エチル−，Ｓ−（２−（ジエチルアミノ）エチル）Ｏ−エチルエステル（ＶＥ）、ホスホノチオ酸、メチル−，Ｓ−（２−（ジエチルアミノ）エチル）Ｏ−エチルエステル（ＶＭ）、蒸留マスタード、エチルジクロロアルシン、ルイサイト１、ルイサイト２、ルイサイト３、メチルジクロロアルシン、マスタード−ルイサイト混合物、マスタード−Ｔ混合物、ニトロゲンマスタード１、ニトロゲンマスタード２、ニトロゲンマスタード３、フェニルジクロロアルシン、酸化ホスゲン、セスキマスタード、アダムサイト、アフラトキシン、ボツリヌストキシン、リシン、サキシトキシン、トリコテシンマイコトキシン、メチルホスホノチオ酸Ｓ−（２−（ビス（１-メチルエチル）アミノ）エチル）Ｏ−エチルエステル（ＶＸ）、シクロヘキシルメチルホスホノフルオリデート（ＧＦ）、およびそれらの組合せを含むが、それに限定されない。

製薬工程汚染物質は、活性の製薬原料、補形剤、またはその他の製薬製造材料を劣化させる可能性がある二次汚染の結果生じるものなどの、製薬製造装置上に存在するいずれかの化合物を称する。たとえば、第１の化合物が、化学の原料の混合物を使用してバット内で製造され、それに続く第２の化合物の生産工程のために同じバットを使用することが望まれる。生産工程による第１の化合物および材料が、第２の生産工程を汚染しないことが重要であり、したがって清浄化が必要である。このような汚染物質は、洗浄剤、砂糖、およびアセトアミノフェン、アルプラゾラム、バクロフェン、クロルフェニラミンマレート（chlorpheniramine malate）、クロルプロマジン、イブプロフェン、モルヒネ、ナプロキセン、オキシコドン、プソイドエフェドリン、センノシド、およびトリクロサンなどの他の活性の製薬材料を含むが、それに限定されない。

図４は、サンプリングワンド２００の実施形態を示している。この実施形態では、サンプリングワンド２００は、装置を保持するいずれかの適切な基板を使用してデバイス内で保持され得る、交換可能なサンプリング基板を使用してもよい。基板は、たとえば、スナップデバイス、ベゼル、フックループ、スナップ嵌合、または枠を使用したサンドイッチタイプの装置を使用して固定することができる。たとえば、サンプリングワンド２００は、サンプリングヘッド２１０を備えてもよい。別の例では、サンプルヘッド２１０が、基板のサンプル領域がサンプルを収集するように構成されるように、基板を支持するように構成されてもよい。

ある実施形態によると、サンプリングヘッド２１０が、サンプリングワンド２００の本体２２０から取り外されてもよい。サンプリングヘッド２１０は、サンプリングヘッド２１０をサンプリングヘッド２１０がサンプリングワンド２００の本体２２０に容易に取り付けられ、サンプリングワンド２００の本体２２０から取り外されることができるように、サンプリングワンド２００の本体２２０に締結するための接続機構２３０によって本体２２０に取り付けられてもよい。接続機構２３０は、サンプリングヘッドをサンプリングワンドの本体に締結することが可能な、たとえば、スナップデバイス、戻り止め接続部、バイオネットファスナ、中断されたねじ、磁石、ソレノイド、またはその他の当技術分野で公知の締結デバイスなどのいずれかの適切な締結デバイスを備えてもよい。一実施形態では、締結デバイスは、磁石であってよい。接続機構２３０は、サンプリングヘッド２１０内の締結デバイス、およびサンプリングワンド２００の本体２２０内のそれに対応する締結デバイスを備えてもよい。

上記の例は、サンプル受けデバイスを、脱着可能なサンプリングヘッドを有するサンプリングワンドとともに使用されるとして記載している。しかし、サンプル受けデバイスはまた、サンプリングワンドの本体と一体であるサンプリングヘッドを有するサンプリングワンドとともに使用されてもよい。

図５は、サンプリングワンド２００が、サンプル受けデバイス３００内へ挿入されている実施形態を示している。たとえば、サンプリングヘッド２１０がサンプル受けデバイス３００内へ挿入されるとき、サンプリングヘッド２１０が適切に配列およびガイドされてもよい。基板２４０のサンプル領域２４５は、サンプリングワンド２００のサンプリングヘッド２１０をサンプル受けデバイス３００内に挿入することによって、サンプル導入領域３１０内に配置されてもよい。

図５に示す例では、基板２４０のサンプリング領域２４５が、上を向いており、スイングヘッド２５５がサンプル受けデバイス３００内のサンプリングヘッド２１０の挿入に干渉しないように、スイングアーム２５３が、スイングヘッド２５５を基板２４０から遠ざかるように動かすように操作される。サンプリングワンド２００は、スイングアーム２５３の運動を活動化させるための活動化デバイス２５０を備えてもよい。図５に示すように、いったんサンプリングワンド１０が、このようにして配置された後、サンプリングヘッド２１０が、サンプル受けデバイス３００のスロット３２０内に挿入されてもよく、サンプリングヘッド２１０およびサンプリングワンド２００が、サンプリングヘッド２１０およびサンプル領域２４５がサンプル導入領域３１０内に適切に配置され、かつ収集されたサンプルの解析が行われることができるように、矢印Ｂによって示される方向に移動されてもよい。サンプル受けデバイス３００は、サンプル領域２４５が下を向いているサンプリングワンド２００などの、異なる方向でも同様に、サンプリングワンド２００を受け入れるように、他の配置で配置されてもよい。

基板２４０のサンプル領域２４５が、ＩＭＳ分析器内に配列された後、基板２４０上に含まれるサンプルが、解析デバイス内へ導入されてもよい。一実施形態では、基板２４０が、加熱され、サンプルが脱着されてもよい。サンプル導入領域３１０内での基板２４０のサンプル領域２４５の適切な配列が、サンプル受けデバイス３００内に挿入されるサンプリングワンド２００の挿入によって達成されてもよく、サンプルの正確な解析を可能にする。

いったんサンプルが基板から取り外された後、オペレータが、サンプリングヘッド２１０をサンプリングワンド２００の本体２２０に再び取り付け、サンプリングヘッド２１０をＩＭＳ分析器から取り外すことができる。さらに、サンプリングヘッド２１０と、第１のサンプルを有する基板が脱着されて、解析のためにＩＭＳ分析器内に配置されている間に、オペレータが、第１のサンプルが解析されている間にサンプリングワンド２００によって追加のサンプルが収集されることができるように、第２の、または追加のサンプリングヘッド２１０をサンプリングワンド２００の本体２２０に取り付けることができる。

図６および７は、ある実施形態による、サンプリングワンド２００のサンプルヘッド２１０がサンプル受けデバイス３００内に挿入された、サンプル受けデバイス３００の透視図である。

サンプル受けデバイスが、解析デバイスとともに使用されてもよい。一実施形態では、サンプル受けデバイスが、ＩＭＳと流体的に接続されてもよい。別の実施形態では、サンプル受けデバイスが、２つ以上のＩＭ分光計と流体的に接続されてもよい。

図８は、挿入領域３０を備えるＩＭＳ分析器１０の透視図を示している。図９は、挿入されたサンプリングワンド２００を備えるＩＭＳ分析器１０の上面図である。図１０は、ある実施形態による、挿入されたサンプリングワンド２００を備える図９のＩＭＳ分析器１０を示す上部断面図である。サンプリングワンド２００が、図８の矢印Ｃによって示される方向にサンプリングワンド２００を移動させることによって、ＩＭＳ分析器１０の挿入領域３０内へ挿入されてもよい。たとえば、サンプル受けデバイス３００の挿入領域３０が、サンプリングワンド２００によって収集されたサンプルがＩＭＳ分析器１０によって解析されることができるように、サンプリングワンド２００のサンプルヘッド２１０を受けるように構成されてもよい。

図１０に例示されているように、解析デバイスが、２つのＩＭ分光計５０、５２を備えてもよい。別の実施形態では、解析デバイスが、２つのＩＭ分光計の代わりに単一のＩＭ分光計を備えてもよい。単一の脱着装置６０が、図１０に示すように、ＩＭ分光計５０、５２に付随されてもよい、または、各ＩＭ分光計が、専用の脱着装置に付随されてもよい。ある実施形態によると、脱着装置は、加熱された台であってよい。ある実施形態によると、脱着装置は、サンプル受けデバイスと一体であってもよい。

ある実施形態によると、サンプリングワンド２００は、サンプリングヘッド２１０および／または基板２４０に対する脱着サイクルの数を示す増分カウンタを備えてもよい。増分カウンタは、脱着サイクルの数をオペレータに視覚的に表示する、サンプリングヘッド２１０上またはサンプリングワンド２００の本体２２０上のディスプレイを備えてもよい。増分カウンタは、基板２４０をサンプリングヘッド２１０内で保持するサンプリングヘッド２１０またはサンプリングフレーム内に配置された、独自の識別子を備えてもよい。独自の識別子は、サンプリングヘッド２１０および／または基板２４０に対する脱着サイクルの数を係数するＩＭＳ分析器１０および／またはサンプリングワンド２００の本体２２０内にカウンタまたは制御システムによって検知されるように構成されてもよい。カウンタまたは制御システムはそのとき、有線または無線送信によってなどの脱着サイクロンの数をサンプリングワンド２００のディスプレイに出力してもよい。たとえば、無線周波数信号が、独自の識別子、カウンタまたは制御ユニットおよびディスプレイの間で情報を送信するために使用されてもよい。増分カウンタが、いったん脱着サイクルの数が、サンプリングヘッド２１０および／または基板２４０に対する限界を示す所定の数に達した後、警告をオペレータに表示するように構成されてもよい。いったんこの警告が表示された後、オペレータが、サンプリングヘッド２１０および／または基板２４０を交換し、増分カウンタをリセットしてもよい。たとえば、オペレータが、デバイス上のカウンタをリセットすることによって、または解析デバイス上のカウンタをリセットすることによって増分カウンタをリセットしてもよい。一実施形態では、解析デバイスが、増分カウンタをリセットするために使用されるタッチスクリーンを備える。

サンプル収集デバイスの別の例は、マニュアルサンプリング基板である。マニュアルサンプリング基板は、堅固な、または頑丈な材料製の基板であってよい。一実施形態では、マニュアルサンプリング基板は、ガラス繊維製であってもよい。マニュアルサンプリング基板は、たとえば、テフロン（登録商標）によってオプションで被覆されてもよい。

試験される予定の物品は、いかなる人または対象物を含んでもよい。たとえば、物品は、遺留品、衣服、バッグ、手荷物、家具、自動車インテリア、製薬工程装置などであってもよい。別法として、サンプルされる予定の環境大気が、サンプルを収集するための基板を通ってポンピングされてもよい。

マニュアルサンプリング基板の形状は、円形、楕円形、正方形、矩形、またはマニュアルサンプリング基板の目的のために適切な他のいずれの形状であってもよいが、それに限定されない。マニュアルサンプリング基板の寸法に関しては、長さは、マニュアルサンプリング基板の最大の寸法であり、幅は、長さを横切る寸法であり、厚さは、マニュアルサンプリング基板自体を通る幅および長さに対して横方向の寸法である。

図１１は、別の実施形態による、マニュアルサンプリング基板の透視図である。マニュアルサンプリング基板１００は、少なくとも１つのサンプル収集領域１２０を備えてもよい。サンプル収集領域１２０は、いったん基板１００が、ＩＭＳ分析器内へ挿入された後サンプルの脱着を許すために基板１００上に配置された、マニュアルサンプリング基板１００の一部分である。サンプルは、マニュアルサンプリング基板１００のサンプル収集領域および／またはサンプル収集領域の外のその他の領域内に収集されてもよい。

マニュアルサンプリング基板１００が、ＩＭＳ分析器と接合されるとき、サンプル収集領域１２０が、サンプル収集領域１２０のサンプルのＩＭＳ分析器への最適なまたはほぼ最適な導入のために、ＩＭＳ分析器内に配列されてもよい。

マニュアルサンプリング基板１００は、サンプルがサンプル収集領域１２０から脱着される、またはほぼ脱着されることができるように、サンプル収集領域１２０がＩＭＳ分析器内に配列またはほぼ配列されるように、ＩＭＳ分析器のサンプル受けデバイスと接合されてもよい。たとえば、マニュアルサンプリング基板１００は、マニュアルサンプリング基板１００をＩＭＳ分析器内に配列するために、溝またはサンプル受けデバイスのその他の形状と接合されてもよい。

図１２〜１５は、マニュアルサンプリング基板の実施形態を示している。図１２は、マニュアルサンプリング基板のＩＭＳ分析器内への部分的な挿入。図１３は、マニュアルサンプリング基板のＩＭＳ分析器内への完全な挿入を示している。図１４は、マニュアルサンプリング基板がＩＭＳ分析器内に挿入された後の、マニュアルサンプリング基板の端部からみた図を示している。図１５は、マニュアルサンプリング基板のＩＭＳ分析器との例示的な接合を示すためにＩＭＳ分析器のカバーが取り外された、ＩＭＳ分析器内に挿入されたマニュアルサンプリング基板を示す上面図である。

ＩＭ分光計は、ドリフトチューブ、試薬を導入するための１つまたは複数のデバイス、イオン化領域、イオン化源、および検知器を備えてもよい。

ＩＭ分光計は、広範囲の爆発物、麻薬、ＣＷ剤、人工の物質、および工業用化学製品の検知を可能にする、様々な機器パラメータおよび試薬を使用して操作されてもよい。ある実施形態では、ＣＰＵ７０が、特定の物質に対して警告を提供するように構成されてもよい。たとえば、ＣＰＵ７０が、一方のまたは両方の検知器からの信号に基づいて警告を提供するように構成されてもよい。さらなる実施形態では、ＣＰＵ７０が、オペレータインターフェイス４０を通じて警告を提供するように構成されてもよい。

爆発物が、負のモードで検知され、一方麻薬が、正のイオンモードで検知されてもよい。ある実施形態によると、爆発物および麻薬の検知を容易にするために、第１のＩＭ分光計が、正のイオンモードで操作され、第２のＩＭ分光計が、負のイオンモードで操作されてもよい。各ＩＭ分光計は、特定の物質に対する強化された感受性および／または選択性を提供するために、たとえば、電場勾配、ドリフトチューブ温度、取入口温度、反応物質温度、較正温度、ドリフトガス流、サンプルガス流、反応物質流、および較正流などの、特殊な動作条件で、独立して動作してもよい。

温度変化しやすい物質などの、いくつかの物質が、比較的低い温度で検知されてもよい。不応性のまたは不揮発性の物質などの、他の物質が、高い温度で検知されてもよい。ある実施形態によると、第１のＩＭ分光計が、たとえば約３００°以上までのなどの高い温度で正のイオンモードで動作され、一方第２のＩＭ分光計が、たとえば、約５０℃から約１００℃などの低い温度で正のイオンモードで動作されてもよい。このことは、不応性のまたは不揮発性の物質の検知を実質上妥協することなく、温度変化しやすい物質の検知を許す。低い温度で検知することができる物質は、たとえば、爆薬添加剤、エチレングリコールジニトレート（ＥＧＤＮ）、およびジメチルジニトロブタン（ＤＭＮＢ）を含む。ある実施形態によると、第１のＩＭ分光計が、約１００℃から約１１０℃の温度で負のイオンモードで動作され、一方、第２のＩＭ分光計が、約５０℃から約７０℃の温度で負のイオンモードで動作されてもよい。

いくつかの物質は、偽の正の読取値のため、正確に検知することが難しいことがある。たとえば、ＴＡＴＰなどの過酸化物の爆発物が、偽の正の読取値を被りやすいことがある。ある実施形態によると、ＩＭＳ分析器が、各ＩＭ分光計が、物質に対する正の読取値を確認するために物質の読取値を提供するように構成されてもよい。たとえば、両方のＩＭ分光計による物質の検知を可能にし、かつ偽の警告の発生を減少させるために、第１のＩＭ分光計が、ニコチンアミドまたはイソブチルアミド（isobutyramide）などの化学イオン化試薬で正のイオンモードで動作され、一方、第２のＩＭ分光計が、塩化物化学イオン化試薬などの化学イオン化試薬で負のイオンモードで動作されてもよい。

一般に、特に、いくつかの分析物を含む極めて複雑なサンプルマトリクスを扱うとき、偽の警告の発生を減少させるために、目標物質に対する複数のピークを検知することが望ましいことがある。このような複雑なサンプルマトリクスは、手荷物および人をスクリーニングするときに、遭遇することがある。したがって、正および負のモードの両方で動作するＩＭ分光計を使用してサンプルの解析を行うことが、有利であり得る。このことは、サンプルを解析するために両方のモードで動作することができる単一の分光計を使用することによって、または複数の分光計を使用することによって達成され得る。ここでは複数の分光計は異なるモードで動作することができる。

第２の分光計が、第１の分光計によって検知される分析物の存在を確認することができるように、ＩＭ分光計が異なるモードで動作し、それによって偽の警告の発生を減少する。

一実施形態では、各ＩＭ分光計が、電場極性、電場勾配、ドリフトチューブ温度、取入口温度、反応物質温度、較正温度、ドリフトガス流、サンプルガス流、反応物質流、および較正流に対して独立して制御されてもよい。ＩＭ分光計は、サンプル内で同時に、広い範囲の分析物について解析することが可能である。ＩＭ分光計は、単一のサンプルから同時に正のイオンモードおよび負のイオンモードの様々な物質を検知するように構成されてもよい。

脱着装置は、熱的に変化しやすい分析物が、より不応性の、不揮発性の分子と同時に解析されることができるように事前設定された温度からそれよりも高い動作温度へ急上昇する（ramp）ことが可能である。一実施形態では、脱着装置が、現在の温度から約４００℃へ、４秒で急上昇することが可能である。別の実施形態では、脱着装置は、現在の温度から約３５０℃へ急上昇することが可能である。

図１６および１７は、例示的なＩＭＳ分析器を示している。図１６は、ＩＭＳ分析器１０の透視図である。図１７は、ある実施形態によるＩＭＳ分析器１０の構成要素を示す、ＩＭＳ分析器１０の上部からの断面図である。ＩＭＳ分析器１０は、ＩＭＳ分析器の構成要素を封入するためのハウジング２０、サンプル挿入領域３０、およびオペレータインターフェイス４０を備えてもよい。オペレータインターフェイス４０は、オペレータがＩＭＳ分析器１０に対する命令を選択すること、および／またはサンプルの解析結果を表示することを許すために使用されてもよい。オペレータインターフェイス４０は、タッチスクリーンモニタであってよい。他の実施形態では、オペレータインターフェイス４０が、モニタ、キーボード、マウス、プリンタ、またはこれらの構成要素のいずれかの組合せを含んでもよい。

一実施形態では、ＩＭＳ分析器は、第１のＩＭ分光計５０および第２のＩＭ分光計５２、中央処理ユニット（ＣＰＵ）７０、および空気浄化システム８０を備えてもよい。サンプル挿入領域３０が、サンプル収集デバイスからサンプルを脱着するための脱着装置６０を備えてもよい。

ＩＭＳ分析器１０は、ＩＭ分光計を通って流される空気を清浄化するための空気浄化システム８０を備えてもよい。空気浄化システム８０は、交換可能なフィルタを使用してもよい、または自己再生システムであってよい。たとえば、空気浄化システムが、空気浄化システム内の不純物を焼失させるために適切な温度にまで上昇されてもよい。たとえば、空気浄化システム８０は、不純物を焼失させるために少なくとも約３００℃の温度にまで上昇されてもよい。ＩＭ分光計５０、５２もまた、空気浄化システム内の不純物を焼失させるために適切な焼成温度にまで上昇されてもよい。

前に議論したように、ＩＭＳ分析器１０は、いったんオペレータがＩＭＳ分析器１０に解析を開始するように命令した後、サンプルの解析を行うように構成されてもよい。たとえば、オペレータが、オペレータインターフェイス４０を使用して解析を開始するための命令を供給することができ、オペレータインターフェイス４０が、命令信号をＣＰＵ７０に供給する。ＩＭＳ分析器１０は、ＩＭＳ分析器１０の機能を制御するＣＰＵ７０を備えてもよい。たとえば、ＣＰＵ７０は、制御サンプルの脱着、サンプルの解析、および／またはオペレータとのインターフェイシングを制御するように構成されてもよい。

サンプルは、脱着によって導入されてもよい。脱着装置６０は、加熱された台を備えてもよい。ある実施形態によると、ＣＰＵ７０は、脱着装置を制御するように構成されてもよい。いったんサンプルが脱着装置６０内で蒸気形態に変換された後、サンプルが、脱着装置６０からＩＭ分光計５０、５２のうちの少なくとも１つへ移送されてもよい。一実施形態では、ガス流が、脱着装置６０からＩＭ分光計５０、５２へサンプルを移送するために使用されてもよい。別の実施形態では、サンプルが、２つの部分（５０：５０の比率）に分割されてもよく、各部分が１つのＩＭ分光計に送られる。別の実施形態では、サンプルが、異なる比率の部分に分割されてもよい。たとえば、サンプルは、約６０：４０、７０：３０、８０：２０、９０：１０、または１００：０の比率で部分に分割されてもよい。ある実施形態によるとサンプル部分の比率は、定数として設定されてもよく、比率が、たとえば、極性、温度、または分光計のために独立して制御されることができるいずれかのパラメータなどの、ＩＭ分光計の動作状態に関連して、制御されてもよい。ある実施形態によると、ＣＰＵ７０がサンプル部分の比率を制御するように構成されてもよい。

各分光計５０、５２は、イオン化デバイスを備えてもよい。一実施形態では、イオン化デバイスが、⁶³Ｎｉイオン化源である。別の実施形態では、イオン化デバイスが、⁶³Ｎｉ、コロナ排出デバイスである。別の実施形態によると、イオン化デバイスが、⁶³Ｎｉおよびコロナ排出イオン化デバイスである。別の実施形態によると、イオン化デバイスが、アメリシウム２４１であってよい。ある実施形態によると、各分光計５０、５２が、１つのイオン化源を有してもよい。一実施形態では、各分光計に対するイオン化源が、同一である。別の実施形態では、各分光計に対するイオン化源が、異なる。

第１の検知器５０および第２のＩＭ分光計５２が、極性、電場勾配、ドリフトチューブ温度、取入口温度、反応物質温度、較正温度、ドリフトガス流、サンプルガス流、反応物質流、および較正流に関して独立して制御されてもよい。たとえば、ＩＭ分光計の温度が、約５０℃と約４００℃以上との間で独立して制御されてもよい。別の例では、ＩＭ分光計５０、５２の温度が、不正薬物および爆発物を検知するためにデュアルモードで約１１４℃から約２２４℃まで制御されてもよい。別の例では、ＩＭ分光計５０、５２が、たとえば、負のモードなどの、同じモードで使用されてもよい。一方の検知器が、揮発性の爆発物を検知するために約６０から約７０℃で設定される。

試薬が、分析物の検知を強化するために、ＩＭ分光計とともに使用されてもよい。試薬が、分析物のイオン化特性を強化し、分析物の強化された検知を許すために使用されてもよい。一般に、正のモードでの陽子の移動を制御し、負のモードでの陰イオンの付着を強化するために、試薬が使用されてもよい。正のモードでのＩＭ分光計で使用されてもよい試薬ガスは、アセトン、ベンゼン、アンモニア、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ニコチンアミドまたはイソブチルアミドを含む。少量の塩素処理された炭化水素が、負のモードでのＩＭ分光計のための塩化物イオンを生成するために使用されてもよい。たとえば、クロロホルム、メチレンクロライド、ヘキサクロロエタンおよびその他の塩素処理された炭化水素が、塩化物イオンを供給するために負のモードで使用されてもよい。さらに、適切な試薬によって選択的に集積させることによって、ピーク分離が強化されてもよい。試薬は、蒸気形態の試薬を導入することによって、ＩＭ分光計内に導入されてもよい。たとえば、試薬はドリフトチューブ、キャリアガス流、またはキャリアガス流およびドリフトガス流の反応領域内へ直接導入され得る。浸透源が、試薬の連続的な供給源を提供するために使用されてもよい。浸透源の例は、容器壁の材料、容器の壁厚、容器の長さ、化学物質の蒸気圧、および温度に依存した速度で化学物質が容器の壁を通って浸透することを許す容器内に収容された、しばしば液体または固体形態である化学物質である。

試薬イオン化が、特定の物質を検知するために、または物質の広い検知を許す構成を提供するために使用されてもよい。ある実施形態によると、第１のＩＭ分光計が、イオン化剤と等しいまたはそれよりも高い、陽子結合性を有する物質によって、イオン化剤と陽子交換を行うであろう物質の検知を許すために、ニコチンアミド化学物質のイオン化試薬などのイオン化試薬によって正のイオンモードで動作されてもよい。さらに、第２のＩＭ分光計が、電子交換、陽子交換、クラスタ化反応またはその他のイオン分子反応を介してイオン化するであろう、水試薬またはその他のイオン化試薬によって、これらのメカニズムの１つによって容易にイオン化される物質を検知するために、正のイオンモードで動作されてもよい。

酸素化学物質もまた、塩化物化学物質などの、他の方法では十分にイオン化しない、ある範囲の物質を検知するために使用されてもよい。ある実施形態によると、第１のＩＭ分光計が、塩化物化学物質のイオン化試薬などの非酸素イオン化試薬によって負のイオンモードで動作され、一方、第２のＩＭ分光計が、酸素またはその他の広い範囲の物質の検知を許す適切な化学物質のイオン化試薬によって、負のイオンモードで動作されてもよい。

これらの構成の他の組合せおよび変形形態が、用途および監視される物質に応じて可能である。

表１は、２つのＩＭ分光計を有するＩＭＳシステムに対する例示的な構成を提供する。

以下の実施例は、例示である。しかし、本発明は、請求されるように、これらの実施例に記載された特定の実施形態に限定されないことを理解されたい。様々な修正および変更が、請求された本発明の精神および範囲を逸脱することなく、請求された本発明の実施形態に対して行われることができることを、当業者なら理解されよう。したがって、請求された本発明が、添付の特許請求の範囲およびそれらと等価なものの範囲内にある、本発明の他の修正形態および変形形態をカバーすることが、意図されている。

ラニチジンおよびコカインの検知ピークパターンの間の区別
この実施例は、単一のモード、たとえば、正のモードなどでは区別することができない物質が、両方の極性モードで解析されたとき、いかにして互いに区別されることができるかを示している。たとえば、ラニチジンおよびコカインは、正のモードでは、類似の移動度定数を有する。しかし、ラニチジンのみが、負のイオンモードでイオン化される。図１８〜２０は、表２に示すパラメータで実行された、Ｉｏｎｓｃａｎ（登録商標）５００ＤＴイオン移動度分光計（Ｓｍｉｔｈ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．）を使用して得られた検知ピークパターンを示している。図１８は、図示のように、正のモードでのラニチジンに対する検知ピークパターンを示している。コカインに対する検知ピークもまた、図１８に示されている。図１９は、負のイオンモードでの、ラニチジンに対する検知ピークパターンを示している。しかし、図１９は、コカインに対する検知ピークを示していない。図２０は、負のイオンモードでのコカインに対する検知ピークパターンを示している。

硝酸アンモニウムの検知
硝酸アンモニウムは、アンモニウムイオンまたは硝酸塩イオンを含む他の分析物と区別することが困難であることがある。ＩＭＳ分析器は、一方のＩＭ分光計が負のイオンモードでの硝酸塩ピークを検知し、他方のＩＭ分光計が、正のイオンモードでのアンモニウムピークを検知し、硝酸アンモニウムの能動的な検知を許すように構成されてもよい。図２１および２２は、表２に示すパラメータによって実行されたＩｏｎｓｃａｎ（登録商標）５００ＤＴイオン移動度分光計（Ｓｍｉｔｈ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．）を使用して得られた、検知ピークパターンを示している。図２１は、正のイオンモードでのアンモニウムに対する検知ピークパターンを示している。図２２は、負のイオンモードでの硝酸塩に対する検知ピークパターンを示している。

ＩＭＳ分析器に対する検知限界の例
この例は、爆発物および麻薬化合物に対する例示的な検知限界を示している。爆発性の化合物は、表２に示されたパラメータを使用して、負のモードでのＩｏｎｓｃａｎ（登録商標）５００ＤＴイオン移動度分光計（Ｓｍｉｔｈ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．）で実行される。

麻薬化合物は、表２に示されたパラメータを使用して、正のモードでの、Ｉｏｎｓｃａｎ（登録商標）５００ＤＴイオン移動度分光計（Ｓｍｉｔｈ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．）で実行される。

サンプル受けデバイスの分解図である。 サンプル受けデバイスの透視図である。 分解図での制御ラインおよびブラケットを備えるサンプル受けデバイスの図である。 サンプリングワンドの透視図である。 サンプル受けデバイス内に挿入されたサンプリングワンドの透視図である。 サンプリングワンドのサンプルヘッドがサンプル受けデバイス内に挿入された、サンプル受けデバイスの透視図である。 サンプリングワンドのサンプルヘッドがサンプル受けデバイス内に挿入された、サンプル受けデバイスの端面図である。 挿入されたサンプリングワンドを備えるＩＭＳ分析器の透視図である。 挿入されたサンプリングワンドを備えるＩＭＳ分析器の上面図である。 挿入されたサンプリングワンドを備えるＩＭＳ分析器の上部断面図である。 マニュアルサンプリング基板の透視図である。 マニュアルサンプリング基板が、ＩＭＳ分析器内へ最初に挿入されたときの実施形態を示す図である。 オペレータが、マニュアルサンプリング基板のＩＭＳ分析器への挿入を完了した後の実施形態を示す図である。 マニュアルサンプリング基板がＩＭＳ分析器内へ挿入された後のマニュアルサンプリング基板の端部からの図である。 ＩＭＳ分析器のカバーが、マニュアルサンプリング基板のＩＭＳ分析器との例示的なインターフェイスを示すために取り外されたところのＩＭＳ分析器内に挿入されたマニュアルサンプリング基板を示す上面図である。 ＩＭＳ分析器の透視図である。 ＩＭＳ分析器の構成要素を示す、ＩＭＳ分析器の断面図である。 正のイオンモードでのラニチジンに対する検知ピークパターンの例を示す図である。 負のイオンモードでのラニチジンに対する検知ピークパターンの例を示す図である。 負のイオンモードでのコカインに対する検知ピークパターンの例を示す図である。 正のイオンモードでのアンモニウムに対する検知ピークパターンの例を示す図である。 負のイオンモードでの硝酸塩に対する検知ピークパターンの例を示す図である。

符号の説明

１０ 分析器
２０ ハウジング
３０ サンプル挿入領域
４０ オペレータインターフェイス
５０、５２ ＩＭ分光計
６０ 脱着装置
７０ ＣＰＵ
８０ 空気浄化システム
１００ マニュアルサンプリング基板
１２０ サンプル収集領域
２００ サンプリングワンド
２１０ サンプリングヘッド
２２０ 本体
２３０ 接続機構
２４０ 基板
２４５ サンプル領域
２５０ 活動化デバイス
２５３ スイングアーム
２５５ スイングヘッド
３００ サンプル受けデバイス
３１０ サンプル導入領域
３２０ ガイド構造
３３０ ロッキング機構
３４０ 制御ライン
３５０ ブラケット
３５５ ピン
３６０ ロッキング機構ハウジング
Ａ、Ｂ、Ｃ 矢印

Claims (29)

1. サンプルが解析デバイス内への導入のために配置されるサンプル導入領域、およびサンプル受けデバイス内のサンプル収集デバイスを受けるガイド構造を備え、前記サンプル収集デバイスが、前記サンプル収集デバイス上の前記サンプルの前記解析デバイス内への、最適な、またはほぼ最適な導入のために、前記解析デバイス内で適切に配列される、
   サンプル受けデバイス。
2. 前記解析デバイスが、ＩＭＳ、ＩＭＳ／ＩＭＳ、またはガスクロマトグラフィ／ＩＭＳである請求項１に記載のサンプル受けデバイス。
3. 前記サンプル収集デバイスが、マニュアルサンプリング基板である請求項１に記載のサンプル受けデバイス。
4. 前記サンプル受けデバイスが、前記マニュアルサンプリング基板の挿入が、前記サンプルの解析を開始するように構成されている請求項３に記載のサンプル受けデバイス。
5. 前記サンプル収集デバイスが、サンプリングヘッドを備えるサンプリングワンドである請求項１に記載のサンプル受けデバイス。
6. 前記サンプリングヘッドを前記サンプル受けデバイス内の定位置にロックするロッキング機構をさらに備える請求項５に記載のサンプル受けデバイス。
7. 基板またはサンプリングヘッドに対する脱着サイクルの数を計数するように構成された機構をさらに備える請求項５に記載のサンプル受けデバイス。
8. イオン移動度分光計と、
   サンプル受けデバイスであって、サンプルが解析デバイス内への導入のために配置されるサンプル導入領域、および前記サンプル受けデバイス内のサンプル収集デバイスを受けるガイド構造を備え、前記サンプル収集デバイスが、前記サンプル収集デバイス上の前記サンプルの前記解析デバイス内への最適な、またはほぼ最適な導入のために前記解析デバイス内で適切に配置されるサンプル受けデバイスと、
   脱臭装置と
   を備えるイオン移動度分光分析システム、
9. 前記サンプル収集デバイスが、マニュアルサンプリング基板である請求項８に記載のイオン移動度分光分析システム。
10. 前記サンプル受けデバイスが、前記サンプル収集デバイスの挿入が、前記サンプルの前記サンプル収集デバイスからの脱着を開始するように構成されている請求項８に記載のイオン移動度分光分析システム。
11. 前記サンプル収集デバイスが、サンプリングヘッドを備えるサンプリングワンドである請求項８に記載のイオン移動度分光分析システム。
12. 前記サンプリングヘッドを前記サンプル受けデバイス内の定位置にロックするロッキング機構をさらに備える請求項１１に記載のイオン移動度分光分析システム。
13. 基板またはサンプリングヘッドに対する脱着サイクルの数を計数するように構成された機構をさらに備える請求項１１に記載のイオン移動度分光分析システム。
14. 前記イオン移動度分光計が、第１のイオン移動度分光計であり、第２のイオン移動度分光計をさらに備える請求項８に記載のイオン移動度分光分析システム。
15. 前記第１のおよび第２のイオン移動度分光計が、電場極性、電場勾配、ドリフトチューブ温度、取入口温度、反応物質温度、較正温度、ドリフトガス流、サンプルガス流、反応物質流、および較正流から成るグループから選択されるパラメータに関して独立して制御されるように構成されている請求項１４に記載のイオン移動度分光分析システム。
16. 前記第１のイオン移動度分光計が、最大約３００℃またはそれ以上の温度で正のイオンモードで動作し、かつ前記第２のイオン移動度分光計が、約５０℃から約１００℃の温度で正のイオンモードで動作する請求項１５に記載のイオン移動度分光分析システム。
17. 前記第１のイオン移動度分光計が、約１００℃から約１１０℃の温度で負のイオンモードで動作し、かつ前記第２のイオン移動度分光計が、約５０℃から約７０℃の温度で負のイオンモードで動作する請求項１５に記載のイオン移動度分光分析システム。
18. 前記第１のイオン移動度分光計が、第１の化学のイオン化試薬を使用して正のイオンモードで動作し、かつ前記第２のイオン移動度分光計が、第２の化学のイオン化試薬を使用して負のイオンモードで動作する請求項１４に記載のイオン移動度分光分析システム。
19. 前記第１の化学物質イオン化試薬が、ニコチンアミドまたはイソブチルアミドであり、かつ前記第２の化学物質イオン化試薬が、塩化物化学物質イオン化試薬である請求項１８に記載の前記イオン移動度分光分析システム。
20. 前記第１のイオン移動度分光計が、前記第１のイオン化剤と陽子交換を行うであろう分析物の検知を許すために、第１のイオン化試薬を使用して正のイオンモードで動作し、かつ前記第２のイオン移動度分光計が、第２のイオン化剤との電子交換、陽子交換、またはクラスタ化反応を介してイオン化するであろう第２のイオン化試薬によって正のイオンモードで動作する請求項１４に記載のイオン移動度分光分析システム。
21. 前記第１の化学のイオン化試薬が、ニコチンアミドである請求項２０に記載のイオン移動度分光分析システム。
22. 前記第１のイオン移動度分光計が、非酸素イオン化試薬によって負のイオンモードで動作し、かつ前記第２のイオン移動度分光計が、酸素試薬によって負のイオンモードで動作する請求項１４に記載のイオン移動度分光分析システム。
23. 前記非酸素イオン化試薬が、塩化物化学物質のイオン化試薬である請求項２２に記載のイオン移動度分光分析システム。
24. 前記脱着装置が、加熱された台である請求項８に記載のイオン移動度分光分析システム。
25. 前記第１のおよび第２のイオン移動度分光計が、前記脱着装置流体的に接続しており、かつ前記システムが、前記第１のおよび第２のイオン移動度分光計のそれぞれへ移送される前記サンプルの比率を制御するように構成されている、請求項２４に記載のイオン移動度分光分析システム。
26. 前記イオン移動度分光分析システムが、前記サンプル収集デバイスが前記サンプル受けデバイス内へ挿入されたとき、サンプルの脱着および解析を自動的に開始するように構成されている請求項８に記載のイオン移動度分光分析システム。
27. ⁶³Ｎｉ、²⁴¹アメリシウム、またはコロナ排出イオン化源をさらに備える請求項８に記載のイオン移動度分光分析システム。
28. ⁶³Ｎｉおよびコロナ排出イオン化源をさらに備える請求項８に記載のイオン移動度分光分析システム。
29. ドリフトチューブ、試薬導入デバイス、イオン化領域、イオン化源、および検知器を備える第１のイオン移動度分光計と、
    ドリフトチューブ、試薬導入デバイス、イオン化領域、イオン化源、および検知器を備える第２のイオン移動度分光計と、
    少なくとも１つのイオン化源と、
    サンプル収集デバイスを受けるためのサンプル受けデバイスであって、サンプルが導入および解析のために配置されるサンプル導入領域、および前記サンプル受けデバイス内の前記サンプル収集デバイスを受けて配列するガイド構造を備え、前記サンプル収集デバイスが、前記サンプルの前記サンプル収集デバイス上への最適な、またはほぼ最適な導入のために、前記システム内で適切に配列されるサンプル受けデバイスと
    を備えるイオン移動度分光分析システム。