JP2021516343A - 積分キャビティ内で使用するためのサンプル容器およびツール - Google Patents

Abstract

光学的積分キャビティ（110）内で使用するためのサンプル容器（112）を提供し、それには、フルオロカーボンプラスチックから構成される封入部材が含まれ、封入部材は少なくとも80％の拡散透過率を有し、およびサンプル容器（112）は固形または液状サンプルが入るために適合されている。【選択図】図１

Description

本発明は分光学的手順用のサンプルを貯蔵および調製するためのツールに関する。

分光学的測定はサンプルの組成を定めるために使用される。化学物質はスペクトルにおいてラインまたはバンドに対応する特徴的な放出および吸収の周波数を有する。特徴的周波数は化学物質がサンプルにおいて存在することを定めるために使用し得る。サンプルは実験室の設定において調査し得るが、同じ原理は、例えば、星間ガス雲の組成の、そのような雲を通過する星明かりのどのラインが雲の分子によって吸収されたかを定めることによる決定においても等しく使用可能である。

それゆえにサンプルの化学組成を決定することはサンプルのスペクトルを得ること、および次いでそのスペクトルのスペクトル的特徴が、例えば、参考文献に対しスペクトルにおける放出および/または吸収線を比較することによって定められることを含んでよく、それが既知の化学物質のスペクトル的特徴を説明し、それは実験室において事前に測定されている。化学組成を決定することは、サンプルが多くの異なる化学成分を含む場合には、化学成分が複雑な分子である場合、および/またはスペクトルが実際に再現性よく測定することが困難なターゲットからのものである場合、より一層困難だがやりがいがあるものである。

農学上サンプル、例えば、穀類などのようなものが分析される場合、その分析の目的は例えば、サンプルの水分および/またはタンパク質含量を定めることであり得る。そのような情報は農業的な意思決定および計画において有用であり得る。

積分球（integrating sphere）、またはより一層広範には積分キャビティは拡散性の白色コーティングによりカバーされた内壁を伴うキャビティが含まれる光学ツールである。拡散性の白色コーティングはキャビティに導かれる光を複数の散乱反射によってキャビティが充填される均質な光子ガスに変換し、本来の入射光の指向性は失われる。キャビティにおける光は均質および実際は等方性である。

いくらかの態様によれば、独立請求項の主題が提供される。いくらかの実施形態を従属請求項において規定する。

本発明の第一の態様によれば、光学的積分キャビティ内で使用するためのサンプル容器が提供され、フルオロカーボンプラスチックから構成される封入部材が含まれ、封入部材は少なくとも80%の拡散透過率を有し、および固形または液状のサンプルを入れるために適合される。

第一の態様の様々な実施形態は、以下の黒丸印でのリストからの少なくとも一つの特色を含み得る：
・封入部材は平らな（even）縁部（エッジとも言うことができる）を有し、余分な量の粉体がこすり取られることを可能にする
・サンプル容器には、蓋が含まれ、サンプル容器を閉じるためにサンプル容器に取り付け可能である
・封入部材はサンプル容器の内側寸法を規定し、内側寸法は3ミリメートルを超えている
・サンプル容器は3ミリメートルを超える内側寸法の複数の管を有する
・サンプル容器には、サンプル容器中に液体を引き入れるためのポンプ機構が含まれる
・封入部材はその容量の少なくとも98%までがフルオロカーボンプラスチックから構成される
・サンプル容器は20%未満の拡散透過率を伴う散乱部材を有する
・サンプル容器には、以下の：管、シャベルおよびフラットパン（平なべとも言える）の少なくとも一つが含まれる
・サンプル容器は0.5ないし20立方センチメートルの範囲における内側容量を有する
・サンプル容器はサンプルの複数のサンプル要素が別々に入るためのディンプルまたはピット（くぼみ、穴などとも言える）を有する
・サンプル容器は時計皿として知られる環状の凹形状を有する。

本発明の第二の態様によれば、分光学的サンプル調製ツールが提供され、フルオロカーボンプラスチックの最先端、フルオロカーボンプラスチックのつかみ面、およびフルオロカーボンプラスチックのプローブ端部の少なくとも一つが含まれる。

本発明の第三の態様によれば、方法が提供され、固形または液状サンプルをサンプル容器において置くことであり、サンプル容器には、フルオロカーボンプラスチックから構成される封入部材が含まれ、封入部材は少なくとも80％の拡散透過率を有すること、および測定をサンプルにより実行することであり、サンプルおよびサンプル容器は光学的積分キャビティ内に全体として置かれることを伴うことを含む。

第三の態様のいくらかの実施形態には、固形または液状サンプルが、次の：フルオロカーボンプラスチックの最先端、フルオロカーボンプラスチックのつかみ面、およびフルオロカーボンプラスチックのプローブ端部の少なくとも一つを含む分光学的サンプル調製ツールを使用して修飾されることがさらに含まれる。

本発明の少なくともいくらかの実施形態による例示的なシステムを示す； 本発明のいくらかの実施形態によるサンプル容器の例を示す。 本発明の少なくともいくらかの実施形態によるサンプル調製ツールの例を示す。 本発明の少なくともいくらかの実施形態による方法のフローグラフである。

サンプル取り扱いツール、例えば、サンプル容器およびサンプル調製ツールなどのようなものは、これらのツールが水素をほとんどまたはまったく含まない物質から構成され、またはコーティングされるようにここにおいて説明する。このことはここで以下に説明するように、サンプルが分析のためにキャビティ内に置かれる積分キャビティの使用に関して利益を提供する。

図1は本発明の少なくともいくらかの実施形態に従い例示的なシステムを示す。本システムには、球形、卵形または別の適切な形状を有し得る積分キャビティ（integrating cavity、統合キャビティなどとも言える）110を含む。キャビティが球体である場合、それはウルブリヒト球（Ulbricht sphere）と称され得る。球状はそこでの放射線を均質化するのに最も効果的である。キャビティ110の内壁は適切な拡散性コーティング（diffusive coating）、例えば、調査される波長に応じて、Spectralon^{TM(トレードマーク)}（スペクトラロン）、酸化マグネシウム、硫酸バリウムまたは実際には別の適切な物質などのようなものにより被覆される。例えば、拡散性コーティングは、ほとんど100%の拡散性反射率（diffusive reflectance）を有し得る。蛍光物質は避けられ得、それはそれらが吸収するよりも長い波長を伴う放射を放出し、それがキャビティ110において光のスペクトルを変化させることによって積分キャビティの機能を損なうであろうからである。

電磁放射はポート122を介してソース120からキャビティに導入される。ソース120は分析されるサンプルのスペクトル的特色が見出されると予想される波長に応じて選定され得る。ソース120は連続的な周波数範囲において光を生産するように構成され得る。ソース120はフラットスペクトルを有する必要はなく、それは結果の分析において、積分キャビティの光学的特徴およびソース120のスペクトル的特徴を考慮することを可能にするために、積分キャビティはそこでのサンプルを伴わずに最初に測定され得るからである。そういうものとして、例えば、白熱光源（incandescent source）は、黒体放射を生産するが、使用し得る。

バッフル114は、それが拡散性コーティングにより被覆され得るが、入射光の多重内部散乱（multiple internal scatterings）を開始させ、および入力ポート122からのサンプルの直接照明を防止するために使用し得る。放射はキャビティ110において調査されるスペクトル的特徴の波長に応じて光スペクトルの可視部分において、赤外または紫外においてあってもよい。

サンプル容器112はキャビティ110の内側にアレンジ（配列とも言える）される。内側にあることによって、ここでは、キャビティ110の内壁の拡散コーティング（diffuse coating）がサンプル容器112をすべての側面で囲み、およびサンプル容器112が例えば、キャビティ112の壁の一部として作られずまたは設置されないことを意味する。サンプル容器112は、例えば、キャビティ110の壁に取り付けられる半透明部材111によって、キャビティ110において吊られてもよい。半透明部材は例えば、サンプル容器112と同じ物質であり得る。いくらかの実施形態において、サンプル容器は第一のフルオロカーボン物質で作られ、および半透明部材111は第二のフルオロカーボン物質で作られる。いくらかの実施形態では、部材111は非半透明（non-translucent）であり得、すなわち、部材111の半透明性は本発明の必須の要素ではない。部材111が半透明または、なるべくなら透明であるとき、分析されるサンプル以外に、キャビティ110において物質が少なくなり、積分キャビティの散光（diffuse light）のスペクトル的特徴が修飾されるという利益が得られる。散光のスペクトル的特徴を修飾する仕方の例は吸収である。大抵、キャビティ110におけるすべての物質はサンプルそれ自体を除いて、ゼロの吸収係数を有し得る。これらの物質は反射または透過し得るが、吸収してはならない。

吸収性サンプル（absorbing sample）を積分キャビティ110内に投入するとき、キャビティ内の拡散光子場（diffuse photon field）のパワー密度（power density）は減少する。この減少は光検出器により測定することができ、それはキャビティの内側、またはより一層普通には、キャビティの外側に配置することができ、および図1でのように出口ポートにて「見えている（looking）」。サンプルの吸光度様（absorbance-like）スペクトルは、慣習的な透過キュベット（transmission cuvette）の場合と同じ仕方において、つまり、キャビティ内のサンプルにより測定される検出器の強度、H_sample（λ）、そこでλ可視光（λ the optical wavelength）が、キャビティ内の参照オブジェクトにより測定される検出器の強度、H_ref（λ）、それは通常、空の球体だけ、すなわち、まさに内部の空気であるものにより除算されることによって測定することができる。例えば、10を底とする対数を使用するとき、吸光度スペクトルはA（λ）=-log₁₀（H_sample（λ）/H_ref（λ））である。積分キャビティ内のサンプルを測定する方法は、低吸収係数を有するサンプルにとって特に有益であり、それは有効な吸光度パス長（effective absorbance path length）がキャビティ内の散光のマルチサンプル（multiple sample）相互作用によって増幅され、および測定結果はサンプルのジオメトリ、サンプル内での散乱、およびサンプルの表面での反射における変化と実質的に無関係だからである。

全体にわたって、キャビティ内にサンプルを置くことの利益は、1）球の乗数によるサンプルの吸光度信号の増幅、2）サンプルの表示エラーの減少、すなわち、サンプルの正確な位置および方向性は重要ではなく、3）粒状および液状サンプルを含め、サンプル負荷の単純さ、4）高い検出器照射レベル、5）光検出器および電子機器についての小ダイナミックレンジ、および6）サンプルからの線形および信頼性のある吸光度応答の達成の容易さとして要約され得る。

調査されるサンプルはサンプル容器112において置かれてもよく、それはサンプルを十分に囲んでいるか、またはオープントップを有し得る。サンプルは例えば、光学的に薄いサンプルとしてサンプル容器112においてアレンジされてもよく、それによって隠された質量効果がおよそ40%未満であることを意味する。同じ程度に、サンプルが光学的に薄いとき、その質量は積分キャビティ内の拡散光（diffused light）について大部分半透明のサンプルとしてふるまう。隠れた質量によって、積分キャビティにおけるスペクトルフィルタリングに寄与しないサンプルの一部分が意味される。例えば、厚いサンプルは、サンプルの表面層によって積分キャビティの散光から陰になるサンプルの内側部分を有し得、それゆえに、内側部分は積分キャビティ内の散光と相互作用することが防止される。

サンプルには、例えば、全体の種子、種子スライス、オリーブオイル、ビール、果物スライス、水および/または血液が含まれ得る。サンプルをスライスすることは、光学的に薄くされるか、またはサンプルをスライスしていないサンプルよりも少なくとも光学的に薄くするという利益を提供し得る。スライスの厚さは、例えば、0,2ミリメートル、0,4ミリメートルまたは0,8ミリメートルであってよい。光学的に薄いスライスを得るために、スライスが大部分半透明であることが可能にされるようにより一層薄いスライス厚をより一層不透明なサンプルについて選定し得る。積分キャビティ、例えば、キャビティ110などのようなものにおいて分析のためのサンプルの調製には、サンプルをスライスすること、サンプル、例えば、果物などのようなものを開くこと、サンプルを裂くこと、または内部質量（internal mass）をより一層多く露出させるためにサンプルを別なふうに処理することが含まれ、それで、サンプルはより一層光学的に薄くなる。近赤外線スペクトルのいわゆる第三オーバートーン範囲の場合、それは波長の約800から1100ナノメートルまでの範囲に及び、ほとんどの有機サンプルの吸収係数は非常に低く、それでサンプルが少なくとも一次元において約四ミリメートルより薄い限りは、光学的薄さが達成される。

サンプル容器112はキャビティ110における使用に際して波長に対して透明であり得る。詳細には、サンプル容器112は、積分キャビティの散光とあまり相互作用しない物質から構成され得る。本発明の少なくともいくらかの実施形態は、サンプル容器112が作られる物質としてフルオロカーボンプラスチックを使用する。フルオロカーボンプラスチックには、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、PTFE、フッ化エチレンプロピレン、FEP、パーフルオロアルコキシアルカン、PFA、または他のフルオロカーボンプラスチックが含まれ得る。純粋なPTFEは全体として炭素およびフッ素からなる。

PTFEから製造される部品は半透明であり、および電磁スペクトルの紫外、可視、近赤外、および中赤外領域をカバーする技術的に関連する波長範囲の大半にわたって高い拡散透過率を有し得る。これにより、PTFEベースのサンプル容器は、その構造を通して拡散光が透過されるのを可能にされる。他方、FEPはそれ自体透明性が高く、およびPFAは半透明性が高い。拡散透過率によって、ここでは、散光の透過率を意味し、言い換えると、光は、物質を通して透過される前および物質を通して透過されて後の両方で拡散する。近赤外線の波長範囲は約700から2500ナノメートルまでに達し、それは多くの現実の測定において有用な範囲である。フルオロカーボンプラスチック以外のプラスチックは近赤外範囲において吸収バンドを有し、それらが積分キャビティにおけるサンプルの分析において使用するのにあまり魅力的でないようにされる。

透明性は大抵、光が散乱されることなく物質を通過するのを許す特性である。半透明性は概して光を通過させる特性であるが、必ずしも散乱されない必要はない。詳細には、半透明物質は拡散透過率を有し得る。積分キャビティにおいて、透明またはより一層だいたいは半透明の物質のいずれも有益であると見てよく、それは積分キャビティにおける光はすでに拡散性だからである。測定される信号は、方向性の態様ではなく、光のスペクトル的特徴において運ばれ、そのゆえに、散漫に透過性（diffusely transmittive）または透明な物質は、サンプルおよびキャビティ110内の散光間の相互作用を等しく可能にし得、その相互作用が散光のスペクトル的フィルタリングをもたらす。

サンプルを特に積分キャビティ内で分析するとき、その外部とは対照的に、サンプル容器の透明性によって相乗的利益が達成され、そこで低吸収係数を有するサンプルについて、キャビティ110の球体増幅係数（sphere multiplication factor）がサンプルの吸光度を増加させる。結果において、積分キャビティはキャビティにおけるサンプルと共に使用され、サンプルの弱い吸光度信号を増幅する。キャビティは同様に、サンプル容器それ自体の任意の吸光度を増加させるであろうが、そのゆえに、非吸収性、すなわち、半透明またはより一層好ましくは透明な、サンプル容器により、積分キャビティ内にサンプルを置くことから最大の利益を取得することが可能になる。

キャビティにおける散光はサンプルと相互作用し、それは散光をスペクトル的にフィルタリングされた光に変換する。スペクトル的にフィルタリングされた光は出口ポート132を通してキャビティから漏れることが許され、それはバッフル118によって遮蔽され得る。バッフル114と同様に、バッフル118は、拡散性白色コーティングにより被覆され得る。バッフル118はバッフル114には構わず存在または不存在であり得る。スペクトル分析器130はスペクトル的にフィルタリングされた光のスペクトル的特徴、例えば、波長の関数としてのエネルギー密度などのようなものを決定するために構成される。光ファイバー接続は、例えば、漏れた光を出口ポート132からスペクトル分析器130に運び得る。本技術に対して知られるレンズおよびミラーならびに他の光学部品はポートへのおよびそれからの光を導くために使用し得る。

図2は本発明のいくらかの実施形態によるサンプル容器の例を示す。図2のA）部分には、筒状サンプル容器を例示する。容器の頂部は例えば、サンプルが粉体形状である場合、余分なサンプルをこすり取るの（scraping off）を楽にするためにフラット（平坦とも言える）であり得る。A）部分のサンプル容器には、壁210の形態で封入部材（enclosing member、包囲部材とも言える）が含まれ、壁の厚さは、例えば、5mm未満である。封入部材は少なくとも90%の拡散透過率を有し得る。いくらかの実施形態では、封入部材の拡散透過率は、少なくとも80%、または少なくとも95%である。筒状サンプル容器の底部は、封入部材と同じ物質で、または別のフルオロカーボンプラスチックから作成され得る。本物質には、例えば、フルオロカーボンプラスチックが含まれ得る。液状または固形サンプルは、A）部分のサンプル容器において置いてよい。もちろん、筒形の代わりに、サンプル容器は、他の実施形態では、例えば、多角形の基部および封入部材として働く側壁を有してもよい。例示するサンプル容器において全体にわたって、封入部材は5ミリメートル未満の厚さであり得る。一ミリメートル未満の厚さの封入部材を用いてよく、さらにより一層高い拡散透過率がもたらされる。なお50または100マイクロメートル未満の封入部材の厚さも実際に使用可能である。サンプル容器の高さは5ミリメートル未満であり得、それは薄いサンプルを受け入れるのに十分である。例えば、A）部分のサンプル容器は液状サンプルを保持するために直径40mm、壁の高さ2mmのPTFEパンで構成され得、およびユーザーがそれを充填および挿入/取り外し中に簡単に保持できるように、まあ10mm×10mmくらいの突き出した水平の「ハンドル」を有する。この例では、封入部材の厚さは200マイクロメートルであり得る。

別の例のサンプル容器には、菜種用のサンプルホルダが含まれ-種子があまりにも容易に転がり落ちないようにするためにまわりに高さ0.5mmの壁を伴う直径40mmの平面のパン（horizontal pan、平鍋とも言うことができる）であり；パンのPTFE厚さ1mm、その結果、個々の種子が落ち着くために底部においてディンプル（小さなくぼみとも言える）を作成できる。ディンプルの中心間距離は約3mmであり、その結果、種子は互いに接触せず、サンプル全体にわたって光学的に薄くなり；ディンプルの深さは0.5mmであり得る。握りやすいように、ハンドルをさらに設けてもよい。

まだ更なる例示的なサンプル容器には、大麦穀粒用のサンプルホルダが含まれ、例えば、大麦穀粒を単体化（singulate、個片化とも言える）するためにおよそ70のディンプルを有する直径75mmのパンが含まれる。底部のPTFE厚さ100um。約2mmの深さのディンプルが提供され得、全体にわたって2.1mmの高さになる。頂部表面は平坦、すなわち、垂直壁がなくてもよい。球体中に負荷するとき、このPTFE容器はディンプル底部にある。別々のハンドルは必要ない。このケースでは、容器それ自体は封入部材である。

筒状容器は、ガス状のサンプルの分析をも可能にするため、および/またはサンプルから積分キャビティへの蒸発でそれが積分キャビティの長期的な光学的安定性を損なう可能性があるものを防ぐために、封入部材と同じ物質で、または別のフルオロカーボンプラスチックから作成されるねじ込み可能なまたはスナップで留める方式の蓋を有し得る。キャビティ内でサンプルを分析するとき、キャビティを長期間安定にし続ける必要があり、およびそれゆえ蓋は積分キャビティの光学的特徴を維持する上で利益を提供する。このことは、サンプルがキャビティの外側で、および積分キャビティからの光に単に曝されるだけの場合と異なる。そのような適用では、キャビティそれ自体の長期安定性はあまり重要ではなく、それは測定結果が得られるとき、キャビティの時効効果（aging effects）がそれら自体で分光学的基準比（spectroscopic reference ratio）で相殺されるためである。この相殺は、サンプルがキャビティ内にあるとき発生せず、それはキャビティの光学的特性での変化が慣習的なキュベット透過分光法の場合での経路長の変化と数学的に大よそ同様であるという効果をもたらすためである。その結果、積分キャビティ内で分析されるサンプルについて、蓋はサンプルからのガス放出がそれ自体キャビティの内壁に付着するのを防ぐのに役立つ。そのようなガス放出された汚染物質は、異なるサンプルの将来の測定において積分キャビティの散光と相互作用するであろうし、そのような将来の測定の質が低下する。

いくらかの実施形態では、容器には、複数のへこみ（hollow、窪みとも言える）ディンプルが含まれ、その中に農学上の穀粒を置き得る。ディンプルをカバーするために、蓋を永久的に取り付け得、それらは安定して閉じられる（stably closed）エンクロージャ（封入体、筐体などとも言える）に変換される。結果として得られる容器は、それが例えば、PTFEまたはFEPであり得、較正標準として使用され得る。この場合、封入部材はディンプルの壁を形成する部材として存在する。

図2のB）部分に移り、サンプル容器の二次元スライスを例示する。このサンプル容器には、筒状の封入部材220、および封入部材によって規定されるへこみが含まれ、その結果、へこみの直径200Aは、サンプル、例えば、液体を容器中に手動で負荷することを許すのに、および液状サンプルの場合に毛管力を最小にするのに足りる大きさである。例えば、直径200Aは少なくとも3mmであり得る。ケースA）でのように、このサンプル容器もまたフルオロカーボンプラスチックで作成し得る。比較的少量のサンプルの分析は、球体増幅係数の利益を得るために、積分キャビティ内にサンプルを置くことによってより一層効果的になる。もちろん、球体増幅係数は形状において球体ではない積分キャビティにおいても発生することになる。

図2のC）部分では、B）部分でのように複数のへこみがサンプル容器中に作成され、いくつかの少量のサンプル液体が測定されるのを可能にされる。ここでの直径200AはB）部分でのものと同じであり得る。複数のへこみを使用することはサンプル容器によって保持されるサンプルの量の簡便な増幅を可能にし、その一方で光学的薄さが維持される。サンプルの量が多いほどより一層たやすく測定可能な信号を生産する。図2のB）およびC）部分のへこみは、サンプル容器において含まれる適切な蓋アレンジメントを使用して、上記のようにキャビティのガス放出汚染を防ぐために閉鎖可能であり得る。

図2のD）部分はいわゆる時計皿形状のサンプル容器を例示する。サンプル容器にはここで、時計皿の形状を形成する封入部材（包囲部材とも言える）が含まれる。封入部材の厚さおよび他の特性は、部分A）の封入部材210のそれらと同じであってもよい。時計皿型のサンプル容器は、例えば、不純物をキャビティにガス放出しない粉体形状のサンプルと共に有用である。

全体にわたって、液状サンプルと共に使用されるサンプル容器は、サンプル容器中に液体を引き入れるためにポンプ機構を有し得る。ポンプ機構には、例えば、吸引バルブまたはハンドポンプが含まれ得る。ポンプ機構は一定容量のサンプル液体がサンプル容器中に引き入れられることを促し得る。

全体にわたって、サンプル容器の内側容量は、例えば、0.5ないし20立方センチメートルを有してよい。

サンプル容器、例えば、筒状容器または時計皿容器は、その底部において、サンプル要素、例えば、種子などのようなものの個別化を促進するために、ディンプルまたは他の欠刻（indentations、刻み目、ぎざぎざなどとも言える）を有してよい。サンプル要素がこれらの欠刻においてあるとき、それらはそれらが積分キャビティの散光からお互いを隠さないように、分析用に全体にわたって光学的に薄いサンプルを形成し得る。そのような欠刻はフルオロカーボンプラスチック物質中にじかに作られてよい。全体にわたってサンプルには、複数のサンプル要素が含まれてよく、およびサンプル要素は、サンプル容器によって、光学的に薄い構成においてサンプルの測定を可能にするために、別々に吊られ得る。

いくらかの実施形態では、サンプル容器には、シールド部分が含まれ得る。分かりやすくするためにシールド部分は図2において例示しない。シールド部分は、例えば、積分キャビティ110の構造からバッフル114を省くことを可能にし得、それは使用中に容器のシールド部分が方向付けられるであろうためであり、その結果、それは入力ポート122およびサンプルそれ自体間にある。シールド部分はバッフルとして機能的に振舞ってよく、および/またはそれには、光学的散乱要素が含まれ得る。いずれにせよ、それはソース120からの光によるサンプルの直接照明を防ぐ。例えば、サンプル容器がFEPから構成される場合、それは透明であり、それはPTFEのシールド部分を有してよく、それは拡散透過率の特徴を有する。例えば、シールド部分の拡散透過率は<20%であり得る。シールドが拡散透過率を有する場合、それは散乱部材と称され得る。シールド部分がバッフルとして振舞う場合、それは不透明であり得、および積分キャビティの拡散コーティングにより被覆され得る。シールド部分は100％反射性であり得る。シールド部分には、サンプル容器の封入部材の表面積の20％未満が含まれ得る。このことにより、サンプルは相互作用するために散光を受け取ることが可能にされる。シールド部分は、封入部材の残余と同じ物質で作られてもよいが、より一層厚いか、または代わりにまたは加えて、シールド部分はシールドとして振舞うために金属片を有し得る。

図3は本発明の少なくともいくらかの実施形態によるサンプル調製ツールの例を示す。図3のA）部分は最先端（cutting edge、刃先とも言える）を例示し、それには、本体310が含まれ、フルオロカーボンプラスチック層320により被覆される。図3のB）部分はピンセットの先端を例示し、先端には、本体330が含まれ、それはフルオロカーボンプラスチック層340により被覆される。使用の際、サンプル要素を圧縮および/または持ち上げるために、ピンセットの先端を互いに向かって押してよい。最後に、図3のC）部分はプローブの先端を例示し、それには、本体350が含まれ、フルオロカーボンプラスチック360の層により被覆される。いずれの場合も、本体は、適切に選定されるフルオロカーボンプラスチックがサンプル調製ツールを十分に構築するために使用し得るという意味で随意である。例えば、PTFEはFEPよりも硬く、およびサンプル調製ツールの物質としてより一層有用である。可能なサンプル調製ツールの更なる例はシャベル（ショベルとも言える）であり、フルオロカーボンプラスチック物質により被覆され、または例えば、粉体をサンプル容器中に移動させるために、フルオロカーボンプラスチック物質から構築される。

サンプル調製ツール、例えば、図3に関連して上記に説明したようなものを使用することは、サンプルにおいてサンプル調製ツールから残される任意の部分または残留物が半透明であり、およびそれゆえに、例えば、サンプルが積分キャビティ内であるとき、サンプルに対して実行される光学的分析の成り行きに影響を与えないという利益を提供する。このようにして、上記に述べるように、半透明のサンプル容器を使用することから得られるのと同様の相乗的利益が得られる。サンプルの調製には、例えば、最先端、例えば、図3のA）部分において例示するようなものを使用してサンプルをスライスすることが含まれ得る。同様に、サンプル要素は、ピンセットおよび/またはプローブ、例えば、図3のB）およびC）部分に例示するようなものを使用して開き得る。

図4は本発明の少なくともいくらかの実施形態による方法のフローグラフである。

段階410には、固形または液状サンプルをサンプル容器において置くことが含まれ、サンプル容器には、フルオロカーボンプラスチックから構成される封入部材が含まれ、封入部材は少なくとも80％の拡散透過率を有する。封入部材は5mm未満の厚さを有し得る。段階420には、測定をサンプルにより実行することが含まれ、サンプルおよびサンプル容器は光学的積分キャビティ（optically integrating cavity）内に全体として置かれることを伴う。

本方法には、固形または液状サンプルを次の：フルオロカーボンプラスチックの最先端、フルオロカーボンプラスチックのつかみ面（gripping surface）、およびフルオロカーボンプラスチックのプローブ端部のうちの少なくとも一が含まれる分光学的サンプル調製ツールを使用して修飾することがさらに含まれ得る。

開示する本発明の実施形態はここに開示する特定の構造、プロセスステップ、または物質に制限されないが、もっとも関連技術において普通に熟練する者によって認識されるであろうようにそれらの等価なものにまで拡張されることが理解される。また、ここで採用する用語法が、特定の実施形態を説明する目的のためにだけ用いてあり、および制限することを意図していないことも理解されるべきである。

この明細書全体にわたって一の実施形態またはある実施形態への言及は、その実施形態に関連して説明される特定の特色、構造、または特徴が本発明の少なくとも一の実施形態において含まれることの意味をもつ。それゆえ、この明細全体を通して様々な場所において「一実施形態において」または「ある実施形態において」という語句の出現は、必ずしもすべてが同じ実施形態に言及しない。用語、例えば、約または実質的になどのようなものを使用して数値を参照する場合、正確な数値も開示される。

ここで用いるように、複数のアイテム、構造的要素、構成要素、および/または物質は、便宜上共通のリストにおいて提示され得る。しかしながら、これらのリストは、リストの各メンバーが個別の、および一意のメンバーとして個々に識別されるかのように解釈する必要がある。それゆえに、そのようなリストのどの個々のメンバーも、それとは反対に示されることなく共通のグループにおける単なるそれらの提示に基づいて同じリストの他のメンバーの事実上等価なものとして解釈されるべきものではない。加えて、本発明の様々な実施形態および例は、その様々な構成要素のための代替案とともにここに言及され得る。そのような実施形態、例、および代替案は事実上互いに等価なものと解釈されるべきでないが、本発明の別個のおよび自律的な表示として解釈されるべきことが理解される。

さらに、説明する特色、構造、または特徴は、一またはそれよりも多くの実施形態において任意の適切なマナーにて組み合わせ得る。先行する説明では、非常に多くの特定の詳細、例えば、本発明の実施形態の十分な理解を提供するために、長さ、幅、形状、などの例のようなものを提供する。しかしながら、関連する技術において熟練する者は、本発明が一またはそれよりも多くの具体的な詳細なしに、または他の方法、構成要素、物質、などと共に実践することができることを認識するであろう。他の例としては、本発明の態様を曖昧にすることを避けるために、よく知られる構造、物質、または操作は詳細に示さず、または説明しない。

前述の例は、一またはそれよりも多くの特定の用途における本発明の原理を例示する一方、形式、使用法、および履行の詳細における非常に多くの修飾が、発明能力の行使を伴わず、および本発明の原理および概念から離れることなく行うことができることは明らかであろう。したがって、以下に記載する請求の範囲による場合を除き、本発明が制限されることは意図しない。

この文書において「to comprise（含むこと、構成要素として持つこと）」および「to include（含むこと、全体の一部・成分として含むこと）」という動詞は、説明していない特色の存在を排除も要求もいずれもしないオープンな制限として使用する。従属形式請求項において説明する特色は、別なふうに明記されない限り、相互に自由に組み合わせ可能である。さらに、この文書全体にわたって、「a（ある）」または「an」、すなわち、単数形の使用は複数を排除しないことが理解される。

本発明の少なくともいくらかの実施形態は分光測定において産業上の適用を見出す。

頭字語リスト
FEP フッ素化エチレンプロピレン
PFA パーフルオロアルコキシアルカン
PTFE ポリテトラフルオロエチレン

Claims (16)

1. サンプル容器であり、前記サンプル容器が全体として光学的積分キャビティ内にあるように使用され、
   前記サンプル容器は、フルオロカーボンプラスチックから構成される封入部材を含み、
   前記封入部材は少なくとも80％の拡散透過率を有し、
   前記サンプル容器は固体または液体サンプルが入るために適合されており、前記サンプル容器は積分キャビティの壁の一部としては作られずまたは設置されていない、サンプル容器。
2. 前記サンプル容器の形状は光学的に薄いサンプル測定を実現するように適合されている、請求項1に記載のサンプル容器。
3. 前記封入部材は平らな縁部を有し、余分な量の粉体をこすり取ることが可能にされる、請求項1または2に記載のサンプル容器。
4. 前記サンプル容器には、前記サンプル容器を閉じるために前記サンプル容器に取り付け可能な蓋が含まれる、請求項1-3のいずれか一項に記載のサンプル容器。
5. 前記封入部材は前記サンプル容器の内側寸法を規定し、前記内側寸法は3ミリメートルを超えている、請求項1-4のいずれか一項に記載のサンプル容器。
6. 3ミリメートルを超える内側寸法の複数の管を含む、請求項5に記載のサンプル容器。
7. 前記サンプル容器は、液体を前記サンプル容器中に引き入れるためのポンプ機構が含む、請求項1-6のいずれか一項に記載のサンプル容器。
8. 前記封入部材はその体積の少なくとも98%までがフルオロカーボンプラスチックから構成される、請求項1-7のいずれか一項に記載のサンプル容器。
9. 20%未満の拡散透過率を伴う散乱部材をさらに含む、請求項1-8のいずれか一項に記載のサンプル容器。
10. 前記サンプル容器は、管、シャベルおよびフラットパンの少なくとも一つを含む、請求項1-9のいずれか一項に記載のサンプル容器。
11. 0.5立方センチメートルから20立方センチメートルまでの範囲における内側容量を有する、請求項1-10のいずれか一項に記載のサンプル容器。
12. サンプルの複数のサンプル要素が別々に入るためのディンプルまたはピットを有する、請求項1-11のいずれか一項に記載のサンプル容器。
13. 前記サンプル容器は時計皿として知られる環状の凹形状を有する、請求項1-5または8-9のいずれか一項に記載のサンプル容器。
14. 前記サンプル容器は、フルオロカーボンプラスチックで作られる複数のディンプルをカバーするために永久的に取り付けられるフルオロカーボンプラスチック蓋を含み、安定して閉じられるエンクロージャを形成し、
    各々の前記安定して閉じられるエンクロージャは、前記安定して閉じられるエンクロージャ内のサンプルを含む、請求項1、2、5、6、8、9または11のいずれか一項に記載のサンプル容器。
15. 固体または液体サンプルをサンプル容器において配置する配置ステップであり、前記サンプル容器には、フルオロカーボンプラスチックから構成される封入部材が含まれ、前記封入部材は少なくとも80％の拡散透過率を有する、配置ステップと、
    測定をサンプルにより実行する測定ステップであり、前記サンプルおよび前記サンプル容器は光学的積分キャビティ内に全体が配置され、前記サンプル容器は前記積分キャビティの壁の一部として作られずまたは設置されていない、測定ステップと、
    を含む、方法。
16. 前記固体または液体サンプルを、フルオロカーボンプラスチックの最先端、フルオロカーボンプラスチックのつかみ面、およびフルオロカーボンプラスチックのプローブ端部の少なくとも一つを含む分光学的サンプル調製ツールを使用して修飾する修飾ステップをさらに含む、請求項15に記載の方法。

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