JP2020531839A - 試料の組成を特定するための蛍光測定装置、システム、及び方法 - Google Patents
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Abstract
単一波長光源（１０４）は、励起光ビーム（１０６）を生成するように構成される。内部空洞を規定する試料ホルダー（１０２）は、試料を保持する能力を有し、励起光ビームに透明な面を含む。１又は複数の据え付け台が、光源（１０４）又は試料ホルダー（１０２）の少なくとも一方に取り付けられる。据え付け台は、試料ホルダーの面において励起光ビーム（１０６）の入射角を変えるように構成される。１又は複数の光学コンポーネントが、面から放出された蛍光発光（１１０）の経路に位置決めされ、また蛍光発光（１１０）を検出器（１１２）に導く。検出器（１１２）は、蛍光発光（１１０）の強度を検出する。
Description
優先権の主張
本出願は、２０１７年８月２１日に出願された米国特許出願第１５／６８１９４０号に対する優先権を主張し、その全内容は参照により本明細書に組み入れられる。
本出願は、２０１７年８月２１日に出願された米国特許出願第１５／６８１９４０号に対する優先権を主張し、その全内容は参照により本明細書に組み入れられる。
技術分野
本願は、流体の蛍光に関する。
本願は、流体の蛍光に関する。
いくつかの流体は、蛍光を発することができ、つまり、該流体は、外部光源からのある特定の波長の光によって刺激されるとき、光を放出する。 異なる流体は、異なる波長の光に敏感であり、異なる流体は、刺激される又は励起されると、異なる波長で蛍光を発する。
本願は、試料の組成を特定することに関する。
本願内に説明された主題の例示的な実施は、以下の特徴を持つ蛍光測定装置である。単一波長の光源は、励起光源を生成するように構成される。内部空洞を規定する試料ホルダーは、試料を保持する能力を有し、励起光源に対して透明な表面を含む。１又は複数の据え付け台が、光源又は試料ホルダーの少なくとも一方に取り付けられる。据え付け台は、該表面への励起光源の入射角度を変更するように構成される。１又は複数の光学コンポーネントが、該表面から放出された蛍光放出の経路に位置決めされ、また蛍光放出を検出器に導く。検出器は、蛍光発光の強度を検出する。
例示の実施のいくつかの態様は、単独に又は組み合わせで例示の実施と組み合わせされることができるものであって、以下のものを含む。１又は複数の据え付け台は、試料ホルダーのベースに取り付けられた回転可能な据え付け台を含み、また励起光源に関して試料ホルダーの表面を回転させることができる。
例示の実施のいくつかの態様は、単独に又は組み合わせて例示の実施と組み合わせされることができるものであって、以下のものを含む。試料ホルダーの回転軸は、試料ホルダーの中心を通って垂直に位置決めされる。
例示の実施のいくつかの態様は、単独に又は組み合わせて例示の実施と組み合わせされることができるものであって、以下のものを含む。試料ホルダーの回転軸は、試料ホルダーの該面の中心を通って垂直に位置決めされる。
例示の実施のいくつかの態様は、単独に又は組み合わせて例示の実施と組み合わせされることができるものであって、以下のものを含む。該面は、垂直軸に対して０°〜８０°の範囲において傾斜される。
例示の実施のいくつかの態様は、単独に又は組み合わせて例示の実施と組み合わせされることができるものであって、以下のものを含む。光源は、規定された波長における紫外スペクトルのレーザを含む。
例示の実施のいくつかの態様は、単独に又は組み合わせて例示の実施と組み合わせされることができるものであって、以下のものを含む。検出器は、光電子増倍管に結合されたモノクロメータを含む。
例示の実施のいくつかの態様は、単独に又は組み合わせて例示の実施と組み合わせされることができるものであって、以下のものを含む。フィルタが、該面と検出器との間に位置決めされ、また指定された波長範囲を通過させると共に該指定された範囲と異なる波長をフィルタ処理（濾波）して除くように構成される。
例示の実施のいくつかの態様は、単独に又は組み合わせて例示の実施と組み合わせされることができるものであって、以下のものを含む。１又は複数の光学コンポーネントは、該面と検出器との間に配置されたレンズを含み、該レンズは、光ファイバケーブルの入口に蛍光発光を集束するように構成される。光ファイバケーブルは、集束された蛍光発光を検出器に向けるように出口が位置決めされると共に集束された蛍光発光を入口が受けるように構成された状態で、レンズと検出器との間に位置決めされることができる。
例示の実施のいくつかの態様は、単独に又は組み合わせて例示の実施と組み合わせされることができるものであって、以下のものを含む。試料は、炭化水素流体を含むことができる。
本願内において説明された主題の一例は、以下の特徴を持つ方法である。流体の試料は、試料ホルダーによって受け取られ、該試料ホルダーは、試料を保持する能力を有する内部空洞を規定すると共に励起光源に対して透明な表面を含む。蛍光は、単一波長の光源によって生成された光によって流体試料に誘起される。該光と試料ホルダーの該面との入射角が変化される。該入射角が変更されるにつれて、蛍光強度の変化が、検出器によって検出される。
例示の実施のいくつかの態様は、単独に又は組み合わせて例示の実施と組み合わせされることができるものであって、以下のものを含む。入射角に対する蛍光強度のプロットが描かれる。該プロットは、プロットのライブラリと比較される。プロットを比較することに応答して、流体試料の含有量が特定される。
例示の実施のいくつかの態様は、単独に又は組み合わせて例示の実施と組み合わせされることができるものであって、以下のものを含む。入射角を変更することは、試料ホルダーを回転することを含む。
例示の実施のいくつかの態様は、単独に又は組み合わせて例示の実施と組み合わせされることができ、以下のものを含む。試料ホルダーを回転させることは、試料ホルダーの中心を通って垂直に位置決めされた試料ホルダーの回転軸の周りに試料ホルダーを回転させることを含むことができる。
例示の実施のいくつかの態様は、単独に又は組み合わせて例示の実施と組み合わせされることができ、以下のものを含む。試料ホルダーを回転させることは、試料ホルダーの面の中心を通って垂直に位置決めされる試料ホルダーの回転軸の周りで試料ホルダーを回転させることを含むことができる。
例示の実施のいくつかの態様は、単独に又は組み合わせて例示の実施と組み合わせされることができるものであって、以下のものを含む。入射角を変更することは、マイクロプロセッサによって制御される。
例示の実施のいくつかの態様は、単独に又は組み合わせて例示の実施と組み合わせされることができるものであって、以下のものを含む。流体試料は、炭化水素流体を含む。
例示の実施のいくつかの態様は、単独に又は組み合わせて例示の実施と組み合わせされることができるものであって、以下のものを含む。該入射角を変更することは、０度と８０度との間において該角度を変更することを含む。
本願内において説明された主題の例示的な実施は、以下の特徴を持つ流体識別システムである。試料ホルダーが、未知の液体で満たされている。試料ホルダーは、特定の波長の光に対して透明である。レーザは、試料ホルダーの面にレーザビームを向ける能力を有する。検出器は、試料ホルダーの該面に向けられる。検出器は、試料ホルダー内の未知の流体からの蛍光発光を検出する能力を有する。マイクロプロセッサが、また、含まれている。コンピュータにより読み出し可能な記録媒体は、該マイクロプロセッサによって実行可能な命令を格納する。該命令は、試料ホルダーの該面においてレーザからレーザビームを放射すること、特定の波長においてレーザによって生成されたレーザビームによって流体に蛍光を誘起すること、試料ホルダーの該面とレーザビームとの間における入射角を変更すること、該入射角が変化したときの蛍光強度の変化を検出すること、入射角対蛍光強度のプロットを描くこと、該プロットをプロットのライブラリと比較すること、及び該プロットを比較することに応答して流体の組成を決定することを含む。
例示の実施のいくつかの態様は、単独に又は組み合わせて例示の実施と組み合わせされることができるものであって、以下のものを含む。未知の流体は、炭化水素流体を含む。
例示の実施のいくつかの態様は、単独に又は組み合わせて例示の実施と組み合わせされることができるものであって、以下のものを含む。試料ホルダーを回転させることは、試料ホルダーの中心を通って垂直に位置決めされる試料ホルダーの回転軸の周りに試料ホルダーを回転させることを含む。
例示の実施のいくつかの態様は、単独で又は組み合わせて例示の実施と組み合わせされることができるものであって、以下のものを含む。試料ホルダーを回転させることは、試料ホルダーの面の中心を通って垂直に位置決めされる試料ホルダーの回転軸の周りに試料ホルダーを回転させることを含む。
本願において説明された主題の１又は複数の実施の詳細は、添付図面及び以下の説明に記載される。該主題の他の特徴、態様、及び利点は、説明、図面、及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。
様々な図面における同様の参照番号及び名称は、同様の要素を示す。
オフショア生産又は掘削プラットフォームといった遠隔の作業現場及び設備においては、技術者は、未知の物質を特定するように依頼されることがある。識別のための理由は、汚染に関して点検すること、混合比を検証すること、ラベルのない容器内の物質を特定すること、又はその他の理由を含む。試料の多くの識別テストは、典型的には、現場から離れて実験室に送られ、また数日又はより長い検査所要時間を有することができる。多くの場合、現場の技術者が物質を現場で及び迅速に識別できることが好ましい。
本願は、流体の蛍光に基づき流体を識別するための方法及び装置を説明する。該装置は、試料において蛍光を誘起するための励起光源、該試料を保持するための試料ホルダー、及び蛍光の強度を測定する光検出器を含むことができる。励起光ビームは、試料ホルダーの平坦な透明面に対して垂直でない角度において、試料に向けられることができる。該レーザは、流体内へのレーザビームの浸透深さのため、流体において内部フィルタ効果を引き起こす可能性がある。検出器は、内部フィルタ効果の蛍光強度を検出し、検出器は、予期された蛍光の波長を検出するように構成されることができる。ビームダンプは、検出された蛍光への干渉を防止するために又は他の場合には検出された蛍光への干渉を低減するために、試料ホルダーの該面から反射された光を捕獲することができる。いくつかの実施では、試料ホルダーが、流体への光線の浸透の深さを変化させるために回転され、また結果的に、内部フィルタ効果の蛍光強度が変化し得る。いくつかの実施では、試料ホルダーは、動かないように保持され、またレーザは、試料（流体といったもの）へのレーザビームの浸透の深さを変化させるために、いくつかの異なる位置に移動され、結果的に、内部フィルタ効果の蛍光強度が変化し得る。強度の変化は、レーザと試料ホルダーの前面との間における入射角に対して記録される。このテストから生成されたプロットは、流体を識別するために使用されることができる。
図１は、本願のいくつかの実施に従う蛍光測定装置１００を示す。例えば、蛍光測定装置１００は、励起光の入射角に基づく蛍光強度の変動を測定するように構成されることができる。高レベルでは、装置１００は、試料ホルダー１０２と、試料ホールド１０２への励起光を向けるように構成された励起光源１０４と、励起光に応答して蛍光強度を検出するように構成された検出器１１２とを含む。蛍光強度を入射角の関数としてプロットすることによって、装置１００は、いくつかの実施では、試料ホルダー１０２に含まれた試料を識別することができる。
試料ホルダー１０２は、流体といった試料を保持する能力を有する内部空洞を画定する。試料ホルダー１０２は、励起光源１０４に対して透明な表面を含む。試料ホルダー１０２は、石英のキュベット（ｃｕｖｅｔｔｅ）、ガラスの試料容器、又は特定の波長に対して透明である平坦な面を持つ任意の他の試料容器であることができる。いくつかの実施では、試料ホルダーの単一の側のみが、光源１０４の特定の波長に対して透過的である。
励起光源１０４は、試料において蛍光を生成する能力を有する単一波長の光のビーム１０６を放出する。いくつかの実施では、励起光源１０４は、該試料において蛍光を発生させる能力を有する少なくとも１つの波長を持つ複数の波長を含む光のビーム１０６を放出する。いくつかの実施では、光源１０４は、定義された波長、例えば紫外波長においてレーザビームを放出するレーザであることができる。いくつかの実施では、光ビーム１０６の波長は、２６６ナノメートルと３５５ナノメートルとの間であることができる。光源は、２０から５０ミリワットの電力出力を有することができる。いくつかの実施では、試料は、光ビーム１０６への１秒間の曝露の後に蛍光を発することができる。光源は、連続光ビーム又はパルス光ビームのいずれかを放出することができる。
励起光の入射角を変更するために、装置１００は、また、光源１０４、試料ホルダー１０２、又はその両方に取り付けられた１又は複数の据え付け台（マウント）を含むことができる。据え付け台は、試料ホルダー１０２の面に対するビーム１０６の入射角を変更するように構成されることができる。例えば、据え付け台は、試料ホルダー１０２の周りに円形経路で光源１０４を移動させることができる。いくつかの実施では、入射角の範囲は０°から８０°である。入射角は、連続的に又はステップ状に変更されることができる。例えば、５°ステップが、測定間において取られることができる。
装置１００は、また、試料ホルダー１０２と検出器１１２との間に位置決めされた１又は複数の光学コンポーネント１０８を含むことができる。例えば、１又は複数の光学コンポーネントは、試料ホルダー１０２の表面から放出された蛍光発光１１０の経路に位置決めされる。いくつかの例では、１又は複数の光学コンポーネント１０８は、蛍光発光１１０を検出器１１２に案内するように、又はそうでなければ蛍光発光１１０を検出器１１２に通過させるように構成される。図示されるように、１又は複数の光学コンポーネント１０８は、試料ホルダー１０２の表面と検出器１１２との間に位置決めされたフィルタ１１８を含む。フィルタ１１８は、指定範囲の波長を通過させ、また該指定範囲と異なる波長をフィルタ処理により除く、又はそうでなければ指定範囲と異なる波長を遮断することができる。フィルタ１１８は、ノッチフィルタ又は任意の他の光学フィルタであることができる。光学コンポーネント１０８は、また、フィルタ１１８と光ファイバケーブル１２２との間に位置決めされたレンズ１２０を含むことができる。レンズ１２０は、蛍光発光１１０を光ファイバケーブル１２２の入口に集束させるように構成される。光ファイバケーブル１２２は、集束された光を入口から出口に、導く又はそうでなければ通過させる。１又は複数の光学コンポーネント１０８は、本願の範囲から逸脱することなく、例示されたコンポーネントとは異なるか又はより少ないコンポーネントを使用するようにしてもよい。例えば、レンズ１２０は、光ファイバケーブル１２２を含むことなく、該光を直接に検出器１１２上へ集束させることができる。レンズは、石英凸レンズ、又は測定される波長に適した任意の他のレンズを含むことができる。
検出器１１２は、蛍光発光１１０の強度を検出することができる。検出された強度の例は、本願内において後に説明される。いくつかの実施では、検出器１１２は、光電子増倍管１１６に結合されたモノクロメータ１１４を含むことができる。モノクロメータ１１４は、蛍光発光１１０をスペクトル成分に空間的に分散させ、また光電子増倍管は、検出された蛍光発光１１０を増幅するように作用する。
いくつかの実施では、装置１００は、マイクロプロセッサ１２４と、マイクロプロセッサ１２４によって実行可能な命令を格納することができコンピュータにより読み出し可能な記録媒体１２６とを含むことができる。そのようなプロセスの詳細は、明細書内において後述される。
動作のいくつかの態様では、励起光源１０４は、試料１０２に向けて光ビーム１０６を放射する。ビーム１０６が試料１０２に突き当たった後に、反射光１２８は、ビームダンプ１３０に向けられ、蛍光光１１０が検出器１１２に向けて照射される。ビームが試料１０２に突き当たるとき、試料１０２又は光源１０４が、試料ホルダーの表面及び光ビーム１０６の入射の角を変更するために、移動され、回転され、又は調整されることができる。該角度が、放出された蛍光１１０の強度と共に記録されることができる。既に説明されたコンポーネントの全ては、現場作業において使用されることができるコンパクトな携帯可能なユニットに組み合わせされることができる。
図２Ａから図２Ｂは、例示的な試料ホルダー１０２の表面の向きに向けられた例示的な光ビーム１０６の詳細な断面図を例示する。試料ホルダー１０２は、石英キュベット、ガラスの試料容器、又は任意の他の試料容器であることができ、該他の試料容器は、光ビーム１０６の特定された波長に透過的な平坦な面を持つ。光ビームが、図２Ａに示されるように、浅い角度において試料ホルダー１０２の該表面に向けて向き付けられたものであって、試料への浸透の特定の深さ（ｄｌ）を経験することができる。角度が該表面に対して急勾配である場合、図２Ｂに示されるように、そのときは、より深い侵入深さ（ｄ２）が生じる可能性がある。侵入の深さを変化させると、放出された蛍光発光１１０の強度の程度を変化させるという結果になる。入射角を変化させると共に検出器１１２を用いて蛍光強度の変化を記録することによって、プロットが生成されることができる。異なる流体は、異なる流体が識別されることができるように、異なるプロットを生成することができる。このようなプロットの詳細は、本願内において後ほど考察される。角度（及び侵入の深さ）を変化させるために、試料又は光源の少なくとも一方が移動される（例えば、回転される）ことができる。例えば、試料ホルダー１０２の表面に対する光ビーム１０６の入射角は、０°から８０°において変化することができる。
図３Ａから図３Ｂは、例示的な試料ホルダーの据え付け台３００の詳細な斜視図である。この例では、試料ホルダー１０２は長方形であり、垂直支持体３０２によって支持される。試料ホルダー１０２は、ストラップ３０４又は他の種類の留め具によって垂直支持体に接続されることができる。この例では、試料ホルダー１０２は、それの基部（ベース）によって、回転ステージ３０６に接続される。既に言及されたように、入射角を変更するために、試料ホルダー１０２は移動されることができ、光源１０４が移動されることができ、又はその両方が移動されることができる。図示された例は、試料ホルダー１０２を動かすことによって入射角を調整するというある実施を実証した。つまり、回転ステージ３０６が、試料ホルダー１０２の基部に取り付けられることができ、また励起光の伝播軸に相対的に試料ホルダー１０２の表面を回転させる能力を有することができる。例示された実施では、試料ホルダー１０２は、試料ホルダー１０２の中心を通って垂直に通過する中心垂直軸３０８ａの周りに回転されることができる。いくつかの実施では、試料ホルダー１０２は、試料ホルダー１０２の中心軸からオフセットされた垂直軸３０８ｂの周りに回転されることができる。図４Ａから図４Ｂは、回転ステージ３０６上において位置決めされた試料ホルダー１０２の上面図である。図４Ａによって例示されるように、試料ホルダー１０２の回転軸３０８ａは、試料ホルダー１０２の中心を通って垂直に位置決めされることができる。図４Ａに例示されるように、試料ホルダー１０２の回転軸３０８ｂは、試料ホルダー１０２の該表面の中心を通って垂直に位置決めされることができる。
図５は、試料ホルダー１０２よりはむしろ入射角を調整するために光源１０４が動く例示的な実施を示す概略的な図面である。つまり、可動な据え付け台５０２が光源１０４に取り付けられることができる。可動な据え付け台５０２は、試料ホルダー１０２の表面に対して励起光源１０４の入射角を変化させることができる。これは、励起光源１０４を第１位置５０４ａから第２位置５０４ｂへ移動することによって達成される。いくつかの実施では、ビームキャッチャー１３０は、光源１０４又は試料ホルダー１０２と連動して動くことができる。
図６Ａから図６Ｄは、入射角に関して試料ホルダー１０２内の試料から放出された蛍光発光１１０の強度に基づき描かれることができる例示的なプロットである。場合によっては、試料は、炭化水素流体を含むことができる。試験装置は、澄んだ又は不透明な試料のいずれかを用いてプロットを作成することができる。プロットが記録されると、それは、試料の内容を特定するために、既知のプロットのライブラリと比較されることができる。
図７は、試料の内容を特定するために使用されることができる例示的な方法７００を示すフローチャートである。７０２では、試料が、試料ホルダーによって受け入れられ、試料ホルダーは、試料を保持するように構成された内部空洞を規定する。試料ホルダー１０２は、励起光源１０４に対して透明である表面を含む。いくつかの実施において、試料は、流体であり得る。７０４では、蛍光が、光源１０４によって生成された単一波長の光ビーム１０６によって流体試料に誘起される。７０６では、試料ホルダーの表面と光との間の入射角が変更される。該入射角は、光源１０４の角度及び位置、試料ホルダー１０２の角度、又はその両方を調整することによって変更されることができる。該入射角における変化は、０°から８０°の範囲において変わる。７０８では、蛍光強度における変化が、入射角が変化するにつれて検出器１１２によって検出される。７１０では、入射角に対する蛍光強度のプロットが描かれる。７１２では、該プロットは、プロットのライブラリと比較される。７１４では、試料の内容が、プロットを比較することに応答して特定される。いくつかの実施では、方法７００の態様は、少なくとも部分的に、マイクロプロセッサ１２４によって実行され得る。
本願において説明された主題及び動作の実施は、デジタル電子回路類において、又はコンピュータのソフトウェア、ファームウェア、若しくはハードウェアにおいて実施されることができ、これらには、本願において開示された構造物及びそれらの構造的等価物が含まれており、また、又はこれらの１若しくは複数の組み合わせにおいて実施されることができる。本願において説明された主題の実施は、１又は複数のコンピュータプログラム、すなわち、データ処理装置による実行のためにコンピュータ記録媒体上において符号化された又はデータ処理装置の動作を制御するコンピュータプログラム命令の１又は複数のモジュールとして実施できる。或いは、又は加えて、プログラム命令は、機械により生成された電気、光、若しくは電磁的な信号といった、人工的に発生された伝播信号に対して符号化されることができ、人工的に発生された伝播信号は、データ処理装置による実行のために適切なレシーバ装置への伝送のための情報を符号化するために生成される。コンピュータ記録媒体は、コンピュータにより読み出し可能な記録デバイス、コンピュータにより読み出し可能な記録基板、ランダムアクセス若しくはシリアルアクセスのメモリアレイ若しくはデバイス、又はそれらの１又は複数の組み合わせであることができ、又はこれらの内に含まれることができる。さらには、コンピュータ記録媒体は伝播信号ではない一方で、コンピュータ記録媒体は、人工的に生成された伝播信号において符号化されたコンピュータプログラム命令の供給源又は目的地であり得る。コンピュータ記録媒体は、また、１又は複数の別個の物理的コンポーネント又は媒体（複数のＣＤ、ディスク、又は他の記録装置といったもの）であることができ、又はそれらに含まれることができる。
本願において説明された動作は、コンピュータにより読み出し可能な１又は複数のストレージデバイス上に格納されたデータ又は他の供給源から受信されたデータに対してデータ処理装置によって実行された動作として実施されることができる。
「データ処理装置」という用語は、データを処理するための装置、デバイス、及び機械の全ての種類を包含しており、例示として、プログラム可能なプロセッサ、コンピュータ、システムオンチップ、又は複数の上記のもの若しくは上記のものの組み合わせを含む。この装置は、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）又はＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）といった専用ロジック回路類を含むことができる。該装置は、また、プロセッサファームウェア、プロトコルスタック、データベース管理システム、オペレーティングシステム、クロスプラットフォームランタイム環境、仮想マシン、又はそれらの１若しくは複数の組み合わせを構成するコードといった、コンピュータプログラムのための議論されている実行環境を生成するコードを、ハードウェアに加えて、含むこともできる。装置及び実行環境は、ウェブサービス、分散コンピューティング、及びグリッドコンピューティングのインフラストラクチャといった、様々な異なるコンピューティングモデルインフラストラクチャを実現することができる。
コンピュータプログラム（プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、スクリプト、又はコードとしても知られている）は、プログラミング言語の任意の形式で記述されることができ、該プログラミング言語には、コンパイルされた又はインタープリットされた言語、宣言型又は手続き型の言語を含む任意のプログラミング言語が含まれ、またコンピュータプログラムは、任意の形式で配備され、スタンドアロンプログラム又はモジュールとして、コンポーネント、サブルーチン、オブジェクト、若しくはコンピューティング環境における使用に適した他のユニットを含む。コンピュータプログラムは、必ずしもそうである必要はないが、ファイルシステム内のファイルに対応する場合がある。プログラムは、他のプログラム又はデータ（マークアップ言語ドキュメントに格納された１又は複数のスクリプトといったもの）を保持するファイルの一部、議論されているプログラムに専用の単一のファイル、又は複数の協調的なファイル（１又は複数のモジュール、サブプログラム、若しくはコードの一部を格納するファイルといったもの）に格納されることができる。コンピュータプログラムは、１のコンピュータ又は複数のコンピュータ上に展開されることができ、ここで複数のコンピュータは、１つのサイトに配置され、又は複数のサイトにわたって分散された及び通信ネットワークによって相互接続される。
本願において説明されたプロセス及び論理フローは、入力データに対して動作すると共に出力を生成することによって動作を実行するために、１又は複数のコンピュータプログラムを実行する１又は複数のプログラム可能なプロセッサによって実行されることができる。プロセス及び論理フローは、また、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）又はＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）といった専用論理回路類によって実行されることができ、該専用論理回路類として、装置が実施されることができる。
コンピュータプログラムの実行に適したプロセッサは、例として、汎用及び専用のマイクロプロセッサの両方、並びに任意の種類のデジタルコンピュータの任意の１又は複数のプロセッサを含む。一般には、プロセッサは、読み取り専用メモリ若しくはランダムアクセスメモリ、又はその両方から命令及びデータを受ける。コンピュータの必須要素は、命令に従って動作を実行するためのプロセッサと、命令及びデータを格納するための１又は複数のメモリデバイスである。一般には、コンピュータは、また、磁気ディスク、光磁気ディスク、又は光ディスクといったデータを格納するための１又は複数の大容量記録装置を含むことになり、又は該大容量記録装置からデータを受信する若しくは該大容量記録装置へデータを転送する、若しくはその両方を行うように動作可能に結合されることになる。しかしながら、コンピュータは、そのような装置を有する必要がない。さらには、コンピュータは、モバイル電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、モバイルオーディオ若しくはビデオプレーヤー、ゲームコンソール、全地球測位システム（ＧＰＳ）レシーバ、又は携帯型ストレージ（ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）フラッシュドライブといったもの）、これはほんの例示にすぎないが、といった別のデバイスに組み込まれることができる。コンピュータプログラム命令及びデータを格納するために適したデバイスは、あらゆる形態の不揮発性のメモリ、媒体、及びメモリデバイスを含み、例として、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びフラッシュメモリデバイスといった半導体メモリデバイス；内蔵ハードディスク若しくはリムーバブルディスクといった磁気ディスク；光磁気ディスク；並びに、ＣＤ−ＲＯＭ及びＤＶＤ−ＲＯＭディスク；を含む。プロセッサ及びメモリは、特定用途ロジック回路類によって補完され、又は特定用途ロジック回路類に組み込まれることができる。
ユーザとの相互作用を提供するために、本願において説明された主題の実施は、コンピュータ上において実施されることができ、該コンピュータは、ユーザに情報を表示するための、ＣＲＴ（陰極線管）又はＬＣＤ（液晶ディスプレイ）モニタといった表示デバイス、及びユーザがコンピュータに入力を提供できる、マウス又はトラックボールといったキーボード及びポインティングデバイスを有する。他の種類のデバイスは、同様に、ユーザとの対話を提供するために使用されることができ、例えば、ユーザに提供されるフィードバックは、視覚的フィードバック、聴覚的フィードバック、又は触覚的フィードバックといった、任意の形態の感覚的フィードバックであることができ；また、ユーザからの入力は、任意の形式で受信されることができ、任意の形式は、音響、音声、又は触覚入力を含む。加えて、コンピュータは、ユーザによって使用されるデバイスへドキュメントを送信すると共に該デバイスからのドキュメントを受信することによって、例えばＷｅｂブラウザから受信した要求に応答してユーザのクライアントデバイス上のＷｅｂブラウザにＷｅｂページを送信することによって、ユーザと相互作用することができる。
本願は、多くの特定の実施の詳細を含む一方で、これらは、請求され得るものの範囲への制限として解釈されるべきではなく、むしろ特定の発明の特定の実施に特有の特徴の説明として解釈されるべきである。個別の実施の文脈において本願に説明されるいくつかの特徴は、単一の実施において組み合わせで実施されることもできる。逆に、単一の実施の文脈において説明される様々な特徴は、また、個別に複数の実施において、又は任意の適切なサブコンビネーションにおいて実施されることができる。さらには、特徴は、特定の組み合わせにおいて動作するものとして上述され得るけれども、そのようなものとして初めに請求されたものでさえ、請求された組み合わせからの１又は複数の特徴は、場合によっては、該組み合わせから削除されることができ、また請求された組み合わせは、サブコンビネーション又はサブコンビネーションの変形に向けられることもある。
同様に、動作が、特定順序で図面に描かれる一方で、これは、そのような動作が、示された該特定の順序若しくは順次に実行されること、又は例示される全動作が、望ましい結果を達成するために実行されること、を要求するものとして理解されるべきではない。さらには、上記の実施における様々なシステムコンポーネントの分離が、すべての実施においてそのような分離を必要としていると理解されるべきではなく、また説明されたコンポーネントが、一般には、単一の製品に統合される、又は複数の製品にパッケージ化される、ことができることが理解されるべきである。
このように、主題の特定の実施が説明されてきた。他の実施は、以下の特許請求の範囲内にある。場合によっては、特許請求の範囲に記載された動作が異なる順序で実行されることができ、また、そのまま望ましい結果を達成することができる。加えて、添付図面に描かれたプロセスは、望ましい結果を達成するために、必ずしも、示された該特定の順序又はシーケンシャル順を必要としない。
１００ 蛍光測定装置
１０２ 試料ホルダー
１０４ 励起光源
１０６ ビーム
１０８ 光学コンポーネント
１１０ 蛍光発光
１１２ 検出器
１１４ モノクロメータ
１１８ フィルタ
１２０ レンズ
１２２ 光ファイバケーブル
１２４ マイクロプロセッサ
１２６ 記録媒体
１２８ 反射光
１３０ ビームダンプ
１３０ ビームキャッチャー
３００ 据え付け台
３０２ 垂直支持体
３０４ ストラップ
３０６ 回転ステージ
３０８ａ 中心垂直軸
３０８ｂ 垂直軸
５０２ 可動な据え付け台
５０４ａ 第１位置
５０４ｂ 第２位置
１０２ 試料ホルダー
１０４ 励起光源
１０６ ビーム
１０８ 光学コンポーネント
１１０ 蛍光発光
１１２ 検出器
１１４ モノクロメータ
１１８ フィルタ
１２０ レンズ
１２２ 光ファイバケーブル
１２４ マイクロプロセッサ
１２６ 記録媒体
１２８ 反射光
１３０ ビームダンプ
１３０ ビームキャッチャー
３００ 据え付け台
３０２ 垂直支持体
３０４ ストラップ
３０６ 回転ステージ
３０８ａ 中心垂直軸
３０８ｂ 垂直軸
５０２ 可動な据え付け台
５０４ａ 第１位置
５０４ｂ 第２位置
Claims (22)
- 励起光源を生成するように構成された単一波長の光源と；
試料を保持するように構成された内部空洞を規定すると共に、前記励起光源に対して透明な面を含む試料ホルダーと；
前記面に対して前記励起光源の入射角を変更するように構成されると共に前記光源又は前記試料ホルダーの少なくとも一方に取り付けられた１又は複数の据え付け台と；
前記面から放出された蛍光放出の経路に位置決めされると共に、前記蛍光放出を検出器に案内するように構成された１又は複数の光学コンポーネントと；
前記蛍光発光の強度を検出するように構成された検出器と；を備える
蛍光測定装置。 - 前記１又は複数の据え付け台は、前記試料ホルダーの基部に取り付けられると共に、前記励起光源に関連して前記試料ホルダーの前記面を回転させるように構成された回転可能な据え付け台を備える、
請求項１に記載の蛍光測定装置。 - 前記試料ホルダーの回転軸が前記試料ホルダーの中心を通って垂直に位置決めされている、
請求項２に記載の蛍光測定装置。 - 前記試料ホルダーの回転軸は、前記試料ホルダーの前記面の中心を通って垂直に位置決めされる、
請求項２に記載の蛍光測定装置。 - 前記面が、０°から８０°の範囲において垂直軸に対して傾斜されている、
請求項１に記載の蛍光測定装置。 - 前記光源が、規定された波長における紫外スペクトルのレーザを含む、
請求項１に記載の蛍光測定装置。 - 前記検出器は、光電子増倍管に結合されたモノクロメータを含む、
請求項１に記載の蛍光測定装置。 - 特定範囲の波長を通過させると共に前記特定範囲と異なる波長を除去するように構成されると共に、前記面と前記検出器との間に位置決めされたフィルタを更に備える、
請求項１に記載の蛍光測定装置。 - 前記１又は複数の光学コンポーネントは、
光ファイバケーブルの入口に前記蛍光発光を集束させるように構成されると共に前記面と前記検出器との間に位置決めされたレンズと；
前記集束された蛍光発光を受けるように構成された前記入口、及び前記集束された蛍光発光を前記検出器に向けるように位置決めされた出口を有すると共に、前記レンズと前記検出器との間に位置決めされた光ファイバケーブルと；を含む、
請求項１に記載の蛍光測定装置。 - 前記試料は、炭化水素流体を含む、
請求項１に記載の蛍光測定装置。 - 試料を保持するように構成された内部空洞を規定すると共に、励起光源に対して透明な面を含む試料ホルダーによって流体試料を受けるステップと；
単一波長の光源によって生成された光によって前記流体試料に蛍光を誘起するステップと；
前記試料ホルダーの前記面と前記光との間において入射角を変えるステップと；
前記入射角が変化したとき、検出器によって蛍光強度における変化を検出するステップと；を含む
方法。 - 前記入射角に対して蛍光強度のプロットを描くステップと；
前記プロットをライブラリのライブラリと比較するステップと；
前記プロットを比較することに応答して、前記流体試料の内容を特定するステップと；
をさらに備える、請求項１１に記載の方法。 - 前記入射角を変化させることは、試料ホルダーを回転させることを含む、
請求項１１に記載の方法。 - 前記試料ホルダーを回転させることは、前記試料ホルダーの中心を通って垂直に位置決めされた前記試料ホルダーの回転軸の周りに前記試料ホルダーを回転させることを含む、
請求項１３に記載の方法。 - 前記試料ホルダーを回転させることは、前記試料ホルダーの面の中心を通って垂直に位置決めされた前記試料ホルダーの回転軸の周りに前記試料ホルダーを回転させることを含む、
請求項１３に記載の方法。 - 入射角を変更することは、マイクロプロセッサによって制御される、
請求項１１に記載の方法。 - 前記流体試料は、炭化水素流体を含む、
請求項１１に記載の方法。 - 前記入射角を変化させることは、０°と８０°との間において前記角度を変化させることを含む、
請求項１１に記載の方法。 - 未知の流体で満たされた試料ホルダーであって、前記試料ホルダーは特定波長の光に対して透明である、試料ホルダーと；
レーザビームを前記試料ホルダーの面に向けて向き付けるように構成されたレーザと；
前記試料ホルダーの前記面へ向き付けられた検出器であって、前記試料ホルダー内の前記未知の流体からの蛍光発光を検出するように構成された、検出器と；
マイクロプロセッサと；
前記マイクロプロセッサによって実行可能な命令を格納するコンピュータにより読み出し可能な記録媒体と；を備え、
前記命令は、
前記試料ホルダーの前記面においてレーザからレーザビームを放射すること；
特定の波長のレーザによって生成された前記レーザビームによって流体に蛍光を誘起すること；
前記試料ホルダーの前記面と前記レーザビームとの間における入射角を変えること；
前記入射角が変化したときの蛍光強度における変化を検出すること；
前記入射角に対する蛍光強度のプロットを描くこと；
前記プロットをライブラリのライブラリと比較すること；及び
前記プロットを比較することに応答して流体の組成を特定すること；を含む
流体識別システム。 - 前記未知の流体は、炭化水素流体を含む、
請求項１９に記載の流体識別システム。 - 前記試料ホルダーを回転させることは、前記試料ホルダーの中心を通って垂直に位置決めされる前記試料ホルダーの回転軸の周りに前記試料ホルダーを回転させることを含む、請求項１９に記載の流体識別システム。
- 前記試料ホルダーを回転させることは、前記試料ホルダーの面の中心を通って垂直に位置決めされた前記試料ホルダーの回転軸の周りに前記試料ホルダーを回転させることを含む、請求項１９に記載の流体識別システム。
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