JP2024022589A - インタロゲーションセル - Google Patents

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Abstract

【課題】遠心分離機において、試料の収容、照明、および検出のためのモジュールの組立体を提供する。【解決手段】ロータシステムは、回転軸３を中心として回転するように構築および配置されたロータ１を備える。電磁放射源は、ロータ１の第１の位置に配置され、１つ以上の波長で電磁放射を放出するように構成されている。ロータシステムは、試料領域をさらに備える。検出器が、ロータ１の第２の位置に配置され、検出器８は、試料領域の少なくとも一部を横切る電磁放射を受信するように構築および配置される。【選択図】図２

Description

本出願は、２０１８年２月２６日に出願した米国仮出願第６２／６３５，５１４号の利益を主張するものであり、その内容は、全体として本願に引用して援用する。
分析用超遠心分離機（ＡＵＣ：Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｕｌｔｒａｃｅｎｔｒｉｆｕｇｅ）機器は、沈降データの生成で知られている遠心分離機であり、流体試料中の凝集体または他の不純物の程度を評価する目的で、この沈降データの畳み込みを解くことにより、タンパク質および他の生体試料のサイズの分布プロファイルを決定することができる。初期の一例は、ＡＵＣ機器の基本的な構成要素が詳細に説明されている特許文献１に開示されており、その内容は本願に引用して援用する。より最近の例には、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５が含まれ、それぞれの内容は、本願に引用して援用するものであり、そのＡＵＣ機器の設計の本改善、および改善されたサポート装置の導入は、遠心分離機内のモジュールを介してデータ収集を可能にする専用ロータに組み込まれおよび挿入されるＡＵＣセルを含む。
従来のＡＵＣ機器およびその付属ハードウェア部品の標準的な操作手順は、まず、ＡＵＣセルを組み立てることであり、ＡＵＣセルは、層状の窓集合体、扇形の試料チャンバ、ならびに外側ハウジングおよびねじリングである。具体的には、扇形の幾何学的形状は、扇形の断面積（大きな円の２つの半径、半径と半径の間でより大きな円の境界を成している弧、およびより小さい半径のより小さい同心円の弧によって囲まれた面積）を有する円筒状セグメントの体積要素として定義される。試料チャンバを液密にさせるようにトルクを受けると、流体試料は、小さいポートを通じてチャンバの中に入れることができ、続いてこの小さいポートも封止される。ＡＵＣセルは、回転軸に平行であるとともに回転軸を中心に対称的に配置される円筒状空洞を備えた典型的には固体チタンであるロータの中に置かれる。ロータは、ＡＵＣ機器の内側に置かれ、遠心分離機チャンバの温度自動調節によって所望の温度に平衡させることが可能にされ、遠心分離機の内側に設けられる冷却要素または加熱要素によって制御される。遠心分離機は、ロータを所望の遠心速度へ加速させ、この速度を一定期間にわたって維持するようにやはりプログラムされている。
米国特許第１６４８３６９号明細書 米国特許第２３４０８２５号明細書 米国特許第３３９１５９７号明細書 米国特許第３４８７９９４号明細書 米国特許第４２２６５３７号明細書
各実施形態は、遠心分離に関し、より具体的には、分析用遠心分離または超遠心分離遠心分離システム、および流体試料内で可溶性の分子、凝集体、または粒子の沈降度を検出する方法に関する。いくつかの実施形態では、検出は、リアルタイムでおよび連続的に実行することができる。いくつかの実施形態では、検出は、沈降プロセスの経過中に実行することができる。いくつかの実施形態は、試料の収容、照明、および検出のためのモジュールまたはサブユニットの組立体を提供する。いくつかの実施形態では、サポート機能は、ロータの幾何学的形状内に統合され、閉じ込められている。いくつかの実施形態では、試料インタロゲーションのサポート機能、データ生成およびデータ収集、ならびに試料条件の変調および制御は、ユニットに統合されており、いくつかの実施形態では、ロータ内に固定される構造またはセルに組み入れられる。結果として得られる構成は、市販されている標準的なフロア型遠心分離機、超遠心分離機、またはテーブルトップ遠心分離機によって加えられる遠心力などの外部から加えられる遠心力によって回転させることができる。いくつかの実施形態では、結果として得られる自己充足式の統合装置は、分析用遠心分離または超遠心分離実験を完成するためのデータを生成、記憶、および送信することができる。
一態様では、ロータシステムは、回転軸を中心として回転するように構築および配置されたロータと、ロータの第１の位置にあり、１つ以上の波長で電磁放射を放出するように構成された電磁放射源と、試料領域と、ロータの第２の位置にあり、試料領域の少なくとも一部を横切る電磁放射を受信するように構築および配置された検出器とを備える。
一実施形態では、ロータは、中央開口部を備える。
一実施形態では、中央開口部は、回転軸と位置合わせされている。
一実施形態では、ロータは、スピンドルと嵌合するように構築および配置されている。
一実施形態では、スピンドルは、回転軸と位置合わせされている。
一実施形態では、スピンドルは、遠心分離機のスピンドルを含む。
一実施形態では、ロータは、回転軸を中心として対称的に向けられている。
一実施形態では、ロータは、回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備える。
一実施形態では、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの隣接するもの同士は、ねじ式インタフェースで互いに結合される。
一実施形態では、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、ボルトが貫通する構成で結合されている。
一実施形態では、パッキンが、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上の間に配置されている。
一実施形態では、パッキンは、封止領域を形成するように構築および配置されている。
一実施形態では、封止領域は、封止領域の外部の周囲領域から封止されている。
一実施形態では、１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、さねはぎ構造を用いて互いに結合されている。
一実施形態では、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、高い強度の材料を含む。
一実施形態では、高い強度の材料は、チタンを含む。
一実施形態では、高い強度の材料は、合金材料を含む。
一実施形態では、高い強度の材料は、複合材料を含む。
一実施形態では、高い強度の材料は、炭素繊維材料を含む材料を含む。
一実施形態では、試料領域は、扇形を備える。
一実施形態では、試料領域は、試料チャンバを備える。
一実施形態では、試料チャンバは、取り外し可能なライナを備える。
一実施形態では、第１の位置および第２の位置は試料チャンバにあり、試料チャンバは電磁放射源と検出器とを備える。
一実施形態では、試料領域は、開放した上部と開放した底部とを備える。
一実施形態では、試料領域は、１つ以上の隣接するサブユニットに結合されている。
一実施形態では、電磁放射源から放出された電磁放射の一部は、検出器に入射する。
一実施形態では、電磁放射は、試料領域の方へ向けられる。
一実施形態では、検出器は、試料領域の一部を横切る電磁放射を検出するように配置されている。
一実施形態では、試料領域、電磁放射源、および検出器は、回転軸に平行である軸に沿って配置されている。
一実施形態では、電磁放射源は、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの第１のものに配置されている。
一実施形態では、試料領域は、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの第２のものに配置されている。
一実施形態では、検出器は、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの第３のものに配置されている。
一実施形態では、システムは、電磁放射源、試料領域、および検出器が、回転軸に平行であるインタロゲーションの軸に沿って垂直方向に位置合わせされるように、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの第１のもの、第２のもの、および第３のものを位置合わせする位置合わせ機構をさらに備える。
一実施形態では、電磁放射源から放出された電磁放射の一部は、試料チャンバの一部を横切る。
一実施形態では、記電磁放射の１つ以上の波長は、試料領域で入射する。
一実施形態では、電磁放射は、試料領域を通じて検出器へ伝播する。
一実施形態では、電磁放射により、試料領域における材料の反応を誘発させる。
一実施形態では、検出器は、試料領域から放出された電磁放射を集め、試料領域から放出された電磁放射は、電磁放射源から放出された１つ以上の波長とは異なる１つ以上の波長を含む。
一実施形態では、試料領域から放出された電磁放射の波長は、電磁放射源から放出された１つ以上の波長よりも大きい。
一実施形態では、試料領域から放出された電磁放射の波長は、電磁放射源から放出された１つ以上の波長よりも小さい。
一実施形態では、電磁放射により、光物理的な相互作用を誘発させる。
一実施形態では、光物理的な相互作用は、試料領域内に存在する分子を試料分子の基底状態よりも高いエネルギー準位へ励起させることを含む。
一実施形態では、エネルギー準位の励起は、電子のエネルギー準位の励起、振動のエネルギー準位の励起、または回転のエネルギー準位の励起のうちの少なくとも１つからなる。
一実施形態では、電磁放射源は、検出器と光学的に結合されている複数の電磁放射源のうちの１つである。
一実施形態では、電磁放射源は、回路基板に結合されている。
一実施形態では、ロータは、回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備えており、１つ以上のサブユニットのうちの一番上のサブユニットは、回路基板に結合された電磁放射源を備える。
一実施形態では、ロータは、回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備え、１つ以上のサブユニットのうちの一番上のサブユニットは、複数の電磁放射源を備え、試料領域は、複数の試料領域を備え、検出器は、複数の検出器を備え、各電磁放射源は、対応する試料領域を含む光路を通じて対応する検出器に光学的に結合されている。
一実施形態では、電磁放射源は、単一の発光ダイオード（ＬＥＤ）である。
一実施形態では、電磁放射源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）のアレイを備える。
一実施形態では、電磁放射源は、レーザダイオードを備える。
一実施形態では、電磁放射源は、レーザダイオードのアレイを備える。
一実施形態では、検出器は、アレイ検出器を備える。
一実施形態では、検出器は、点検出器を備える。
一実施形態では、検出器は、ＣＣＤアレイを備える。
一実施形態では、検出器は、フォトダイオードを備える。
一実施形態では、検出器は、入射電磁放射を周期的にサンプリングする。
一実施形態では、システムは、検出器によって収集された情報を記憶するストレージをさらに備える。
一実施形態では、システムは、ストレージによって記憶された記憶した情報を受信機へ送信する送信機をさらに備える。
一実施形態では、送信機は、ロータが回転軸を中心として回転しているときに、記憶した情報を送信する。
一実施形態では、システムは、ロータが静止しているときに、記憶した情報を送信する。
一実施形態では、システムは、検出器によって収集された記憶した情報に基づいて試料領域の光吸収度を測定するように構成されている。
一実施形態では、システムは、検出器によって収集された記憶した情報に基づいて試料領域の分光情報を与えるように構成されている。
一実施形態では、システムは、検出器によって収集された記憶した情報に基づいて試料領域のハイパースペクトル画像のデータを与えるように構成されている。
一実施形態では、システムは、検出器によって収集された記憶した情報に基づいて試料領域のシュリーレン像を与えるように構成されている。
一実施形態では、システムは、検出器によって収集された記憶した情報に基づいて試料領域の蛍光画像を与えるように構成されている。
一実施形態では、システムは、検出器によって収集された記憶した情報に基づいて試料領域の定量的な蛍光発光データを与えるように構成されている。
一実施形態では、定量的な蛍光発光データは、試料領域の空間的配置を含む。
一実施形態では、システムは、電磁放射源および検出器と光学的に結合されたファブリペロー干渉計をさらに備える。
一実施形態では、システムは、電磁放射源と検出器の間に配置された１つ以上の光学フィルタをさらに備える。
一実施形態では、システムは、電磁放射源と検出器の間に配置された１つ以上の光学レンズをさらに備える。
一実施形態では、システムは、電磁放射源と検出器の間に配置された１つ以上の鏡をさらに備える。
一実施形態では、システムは、電磁放射源と検出器の間に配置された１つ以上の光学ディフューザをさらに備える。
一実施形態では、システムは、電磁放射源と検出器の間に配置された１つ以上の光学コリメータをさらに備える。
一実施形態では、１つ以上の光学コリメータのうちの１つ以上は、少なくとも１つの自己コリメートするフォトニック結晶を備える。
一実施形態では、１つ以上の光学コリメータのうちの１つ以上は、少なくとも１つのマイクロフレネルレンズを備える。
一実施形態では、システムは、電磁放射源と検出器の間に配置された１つ以上の光学レンズをさらに備えており、１つ以上の光学レンズは、検出器が試料領域における平面の画像を検出するように試料領域および検出器に対して配置されている。
一実施形態では、１つ以上のレンズは、試料領域の下方に配置されている。
一実施形態では、システムは、検出器に入射する光の一部を阻止するように構築および配置された細長いエッジをさらに備える。
一実施形態では、システムは、検出器に入射する光の一部を阻止するように構築および配置された絞りをさらに備える。
一実施形態では、システムは、電磁放射を電磁放射源から複数の位置へ向けるように構築および配置されたビームスプリッタシステムをさらに備える。
一実施形態では、ビームスプリッタシステムは、少なくとも１つの鏡を備える。
一実施形態では、ビームスプリッタシステムは、少なくとも１つのフィルタを備える。
一実施形態では、ビームスプリッタシステムは、少なくとも１つのレンズを備える。
一実施形態では、ビームスプリッタシステムは、ロータの第１のサブユニットから放出された電磁放射が第１のサブユニットとは異なるロータの第２のサブユニット上の検出器に光学的に結合されるように構築および配置される。
一実施形態では、ロータは、回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備えており、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、１つ以上のコネクタを用いて電気的に接続されている。
一実施形態では、１つ以上のコネクタは、情報を伝達するように構成されている。
一実施形態では、１つ以上のコネクタは、電力を伝達するように構成されている。
一実施形態では、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、ＵＳＢポートを用いて電気的に接続されている。
一実施形態では、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、マイクロＵＳＢポートを用いて電気的に接続されている。
一実施形態では、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、ＶＧＡポートを用いて電気的に接続されている。
一実施形態では、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、Ｄタイプコネクタを用いて電気的に接続されている。
一実施形態では、システムは、検出器から情報を送信するように構成された送信機をさらに備える。
一実施形態では、送信機は、暗号化された形式で情報を送信するように構成されている。
一実施形態では、送信機は、クラウド型のストレージシステムへ情報を送信するように構成されている。
一実施形態では、送信機は、情報を無線で送信するように構成されている。
一実施形態では、送信機は、アンテナを備える。
一実施形態では、送信機は、情報を光学的に送信するように構成されている。
一実施形態では、送信機は、ケーブル接続を備える。
一実施形態では、ケーブル接続は、電気接続を含む。
一実施形態では、ケーブル接続は、光ファイバを含む。
一実施形態では、ケーブル接続は、回路基板への接続を含む。
一実施形態では、ケーブル接続は、オンボードメモリへの接続を含む。
一実施形態では、オンボードメモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）装置、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）装置、ソリッドステートメモリ（ＳＳＤ）装置、ＳＤメモリカード、またはマイクロＳＤメモリカードからなる群から選択された装置を含む。
一実施形態では、送信機は、ロータの底部部分に配置される。
一実施形態では、ロータは、回転軸と位置合わせされた中央開口部を備える。
一実施形態では、送信機は、中央開口部を通じて延びるように構築および配置されている。
一実施形態では、送信機は、ロータの底部からロータの上部へ延びる。
一実施形態では、送信機は、複数の送信機のうちの１つを備える。
一実施形態では、送信機は、バッテリを備える。
一実施形態では、システムは、バッテリを充電する充電機構をさらに備え、充電機構は、ロータの回転からの回転エネルギーを電流に変換する。
一実施形態では、充電機構は、ロータとステータのペアリングの相対的な内部回転を助けるように構築および配置された遊星歯車の構成を備えた発電機を備える。
一実施形態では、システムは、ロータにオンボードメモリをさらに備える。
一実施形態では、オンボードメモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）装置、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）装置、ソリッドステートメモリ（ＳＳＤ）装置、ＳＤメモリカード、またはマイクロＳＤメモリカードからなる群から選択された装置を含む。
一実施形態では、システムは、試料領域の温度を変更するように構成された温度制御システムをさらに備える。
一実施形態では、温度制御システムは、試料領域の温度を維持するように構成されている。
一実施形態では、温度を維持することは、試料領域を加熱することを含む。
一実施形態では、温度を維持することは、試料領域を冷却することを含む。
一実施形態では、温度制御システムは、試料領域で熱伝導性材料を循環させる。
一実施形態では、温度制御システムは、熱伝導性材料を循環させるポンプシステムを備える。
一実施形態では、温度制御システムは、試料領域を加熱する。
一実施形態では、温度制御システムは、試料領域を冷却する。
一実施形態では、温度制御システムは、チャンネルを通じてロータの１つ以上のサブユニットで熱伝導性材料を循環させる。
一実施形態では、システムは、温度センサをさらに備え、温度制御システムは、温度センサの出力に応じて試料領域の温度を調整する。
一実施形態では、温度センサは、熱電対を備える。
一実施形態では、温度センサは、光学センサを備える。
一実施形態では、温度センサは、赤外線センサを備える。
一実施形態では、温度センサは、複数の温度センサのうちの１つである。
一実施形態では、複数の温度センサのうちの少なくとも２つは、互いに通信している。
一実施形態では、温度制御システムは、開ループの温度システムを含む。
一実施形態では、温度制御システムは、閉ループの温度フィードバックシステムを含む。
一実施形態では、システムは、試料領域に試料チャンバをさらに備えており、温度制御システムは、試料チャンバの温度を調整するように構成されている。
一実施形態では、温度制御システムは、試料領域に配置される。
一実施形態では、温度制御システムは、熱電またはペルチェ素子を備える。
一実施形態では、ロータは、回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備えており、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、電源を備える。
一実施形態では、電源は、少なくとも１つのバッテリを備える。
一実施形態では、少なくとも１つのバッテリは、第１のサブユニット上に配置され、第２のサブユニット上の装置へ電力を供給する。
一実施形態では、１つ以上のサブユニットの各々は、電源を備える。
一実施形態では、電源は、ロータの回転エネルギーを電流に変換するように構築および配置された充電機構を備える。
一実施形態では、充電機構は、少なくとも１つのボルタ電池を備える。
一実施形態では、少なくとも１つのボルタ電池は、電解質溶液によって隔てられた２つの電極を備える。
一実施形態では、電流は、遠心分離によって引き起こされる電解質溶液中の電解質濃度の差によって駆動される。
一実施形態では、少なくとも１つのボルタ電池は、濃淡電池を含む。
一実施形態では、少なくとも１つのボルタ電池は、放射性同位体の崩壊によって駆動される。
一実施形態では、少なくとも１つのボルタ電池は、ベータボルタ電池を含む。
一実施形態では、システムは、バッテリを充電する充電機構をさらに備え、充電機構は、ロータの回転からの回転エネルギーを電流に変換する。
一実施形態では、充電機構は、ロータとステータのペアリングの相対的な内部回転を助けるように構築および配置された遊星歯車の構成を備えた発電機を備える。
別の態様では、統合されたロータシステムは、少なくとも１つのロータキャビティを備え、回転軸を中心として回転するように構築および配置されたロータと、少なくとも１つのロータキャビティ内に配置されたインタロゲーションセルとを備える。インタロゲーションセルは、インタロゲーションセルの第１の位置にあり、１つ以上の波長で電磁放射を放出するように構成された電磁放射源と、試料領域と、インタロゲーションセルの第２の位置にあり、試料領域の少なくとも一部を横切る電磁放射を受信するように構成された検出器とを備える。
一実施形態では、少なくとも１つのロータキャビティは、複数のロータキャビティを備える。
一実施形態では、システムは、複数のインタロゲーションセルをさらに備え、各インタロゲーションセルは、複数のロータキャビティの１つに対応する。
一実施形態では、ロータは、中央開口部を備える。
一実施形態では、中央開口部は、回転軸と位置合わせされている。
一実施形態では、ロータは、スピンドルと嵌合するように構築および配置されている。
一実施形態では、スピンドルは、回転軸と位置合わせされている。
一実施形態では、スピンドルは、遠心分離機のスピンドルを含む。
一実施形態では、ロータは、回転軸を中心として対称的に向けられている。
一実施形態では、インタロゲーションセルは、回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備える。
一実施形態では、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの隣接するもの同士は、ねじ式インタフェースで互いに結合される。
一実施形態では、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、ボルトが貫通する構成で結合されている。
一実施形態では、パッキンが、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上の間に配置されている。
一実施形態では、パッキンは、封止領域を形成するように構築および配置されている。
一実施形態では、封止領域は、封止領域の外部の周囲領域から封止されている。
一実施形態では、１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、さねはぎ構造を用いて互いに結合されている。
一実施形態では、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、高い強度の材料を含む。
一実施形態では、高い強度の材料は、チタンを含む。
一実施形態では、高い強度の材料は、合金材料を含む。
一実施形態では、高い強度の材料は、複合材料を含む。
一実施形態では、高い強度の材料は、炭素繊維材料を含む材料を含む。
一実施形態では、試料領域は、扇形を備える。
一実施形態では、試料領域は、試料チャンバを備える。
一実施形態では、試料チャンバは、取り外し可能なライナを備える。
一実施形態では、第１の位置および第２の位置は試料チャンバにあり、試料チャンバは電磁放射源と検出器とを備える。
一実施形態では、試料領域は、開放した上部と開放した底部とを備える。
一実施形態では、試料領域は、１つ以上の隣接するサブユニットに結合されている。
一実施形態では、電磁放射源から放出された電磁放射の一部は、検出器に入射する。
一実施形態では、電磁放射は、試料領域の方へ向けられる。
一実施形態では、検出器は、試料領域の一部を横切る電磁放射を検出するように配置されている。
一実施形態では、試料領域、電磁放射源、および検出器は、回転軸に平行である軸に沿って配置されている。
一実施形態では、電磁放射源は、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの第１のものに配置されている。
一実施形態では、試料領域は、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの第２のものに配置されている。
一実施形態では、検出器は、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの第３のものに配置されている。
一実施形態では、システムは、電磁放射源、試料領域、および検出器が、回転軸に平行であるインタロゲーションの軸に沿って垂直方向に位置合わせされるように、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの第１のもの、第２のもの、および第３のものを位置合わせする位置合わせ機構をさらに備える。
一実施形態では、電磁放射源から放出された電磁放射の一部は、試料チャンバの一部を横切る。
一実施形態では、記電磁放射の１つ以上の波長は、試料領域で入射する。
一実施形態では、電磁放射は、試料領域を通じて検出器へ伝播する。
一実施形態では、電磁放射により、試料領域における材料の反応を誘発させる。
一実施形態では、検出器は、試料領域から放出された電磁放射を集め、試料領域から放出された電磁放射は、電磁放射源から放出された１つ以上の波長とは異なる１つ以上の波長を含む。
一実施形態では、試料領域から放出された電磁放射の波長は、電磁放射源から放出された１つ以上の波長よりも大きい。
一実施形態では、試料領域から放出された電磁放射の波長は、電磁放射源から放出された１つ以上の波長よりも小さい。
一実施形態では、電磁放射により、光物理的な相互作用を誘発させる。
一実施形態では、光物理的な相互作用は、試料領域内に存在する分子を試料分子の基底状態よりも高いエネルギー準位へ励起させることを含む。
一実施形態では、エネルギー準位の励起は、電子のエネルギー準位の励起、振動のエネルギー準位の励起、または回転のエネルギー準位の励起のうちの少なくとも１つからなる。
一実施形態では、電磁放射源は、検出器と光学的に結合されている複数の電磁放射源のうちの１つである。
一実施形態では、電磁放射源は、回路基板に結合されている。
一実施形態では、インタロゲーションセルは、回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備えており、１つ以上のサブユニットのうちの一番上のサブユニットは、回路基板に結合された電磁放射源を備える。
一実施形態では、インタロゲーションセルは、回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備え、１つ以上のサブユニットのうちの一番上のサブユニットは、複数の電磁放射源を備え、試料領域は、複数の試料領域を備え、検出器は、複数の検出器を備え、各電磁放射源は、対応する試料領域を含む光路を通じて対応する検出器に光学的に結合されている。
一実施形態では、電磁放射源は、単一の発光ダイオード（ＬＥＤ）である。
一実施形態では、電磁放射源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）のアレイを備える。
一実施形態では、電磁放射源は、レーザダイオードを備える。
一実施形態では、電磁放射源は、レーザダイオードのアレイを備える。
一実施形態では、検出器は、アレイ検出器を備える。
一実施形態では、検出器は、点検出器を備える。
一実施形態では、検出器は、ＣＣＤアレイを備える。
一実施形態では、検出器は、フォトダイオードを備える。
一実施形態では、検出器は、入射電磁放射を周期的にサンプリングする。
一実施形態では、システムは、検出器によって収集された情報を記憶するストレージをさらに備える。
一実施形態では、システムは、ストレージによって記憶された記憶した情報を受信機へ送信する送信機をさらに備える。
一実施形態では、送信機は、ロータが回転軸を中心として回転しているときに、記憶した情報を送信する。
一実施形態では、システムは、ロータが静止しているときに、記憶した情報を送信する。
一実施形態では、システムは、検出器によって収集された記憶した情報に基づいて試料領域の光吸収度を測定するように構成されている。
一実施形態では、システムは、検出器によって収集された記憶した情報に基づいて試料領域の分光情報を与えるように構成されている。
一実施形態では、システムは、検出器によって収集された記憶した情報に基づいて試料領域のハイパースペクトル画像のデータを与えるように構成されている。
一実施形態では、システムは、検出器によって収集された記憶した情報に基づいて試料領域のシュリーレン像を与えるように構成されている。
一実施形態では、システムは、検出器によって収集された記憶した情報に基づいて試料領域の蛍光画像を与えるように構成されている。
一実施形態では、システムは、検出器によって収集された記憶した情報に基づいて試料領域の定量的な蛍光発光データを与えるように構成されている。
一実施形態では、定量的な蛍光発光データは、試料領域の空間的配置を含む。
一実施形態では、システムは、電磁放射源および検出器と光学的に結合されたファブリペロー干渉計をさらに備える。
一実施形態では、システムは、電磁放射源と検出器の間に配置された１つ以上の光学フィルタをさらに備える。
一実施形態では、システムは、電磁放射源と検出器の間に配置された１つ以上の光学レンズをさらに備える。
一実施形態では、システムは、電磁放射源と検出器の間に配置された１つ以上の鏡をさらに備える。
一実施形態では、システムは、電磁放射源と検出器の間に配置された１つ以上の光学ディフューザをさらに備える。
一実施形態では、システムは、電磁放射源と検出器の間に配置された１つ以上の光学コリメータをさらに備える。
一実施形態では、１つ以上の光学コリメータのうちの１つ以上は、少なくとも１つの自己コリメートするフォトニック結晶を備える。
一実施形態では、１つ以上の光学コリメータのうちの１つ以上は、少なくとも１つのマイクロフレネルレンズを備える。
一実施形態では、システムは、電磁放射源と検出器の間に配置された１つ以上の光学レンズをさらに備えており、１つ以上の光学レンズは、検出器が試料領域における平面の画像を検出するように試料領域および検出器に対して配置されている。
一実施形態では、１つ以上のレンズは、試料領域の下方に配置されている。
一実施形態では、システムは、検出器に入射する光の一部を阻止するように構築および配置された細長いエッジをさらに備える。
一実施形態では、システムは、検出器に入射する光の一部を阻止するように構築および配置された絞りをさらに備える。
一実施形態では、システムは、電磁放射を電磁放射源から複数の位置へ向けるように構築および配置されたビームスプリッタシステムをさらに備える。
一実施形態では、ビームスプリッタシステムは、少なくとも１つの鏡を備える。
一実施形態では、ビームスプリッタシステムは、少なくとも１つのフィルタを備える。
一実施形態では、ビームスプリッタシステムは、少なくとも１つのレンズを備える。
一実施形態では、ビームスプリッタシステムは、インタロゲーションセルの第１のサブユニットから放出された電磁放射が、第１のサブユニットとは異なるインタロゲーションセルの第２のサブユニット上の検出器に光学的に結合されているように構築および配置されている。
一実施形態では、インタロゲーションセルは、回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備えており、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、１つ以上のコネクタを用いて電気的に接続されている。
一実施形態では、１つ以上のコネクタは、情報を伝達するように構成されている。
一実施形態では、１つ以上のコネクタは、電力を伝達するように構成されている。
一実施形態では、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、ＵＳＢポートを用いて電気的に接続されている。
一実施形態では、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、マイクロＵＳＢポートを用いて電気的に接続されている。
一実施形態では、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、ＶＧＡポートを用いて電気的に接続されている。
一実施形態では、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、Ｄタイプコネクタを用いて電気的に接続されている。
一実施形態では、システムは、検出器から情報を送信するように構成された送信機をさらに備える。
一実施形態では、送信機は、暗号化された形式で情報を送信するように構成されている。
一実施形態では、送信機は、クラウド型のストレージシステムへ情報を送信するように構成されている。
一実施形態では、送信機は、情報を無線で送信するように構成されている。
一実施形態では、送信機は、アンテナを備える。
一実施形態では、送信機は、情報を光学的に送信するように構成されている。
一実施形態では、送信機は、ケーブル接続を備える。
一実施形態では、ケーブル接続は、電気接続を含む。
一実施形態では、ケーブル接続は、光ファイバを含む。
一実施形態では、ケーブル接続は、回路基板への接続を含む。
一実施形態では、ケーブル接続は、オンボードメモリへの接続を含む。
一実施形態では、オンボードメモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）装置、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）装置、ソリッドステートメモリ（ＳＳＤ）装置、ＳＤメモリカード、またはマイクロＳＤメモリカードからなる群から選択された装置を含む。
一実施形態では、送信機は、インタロゲーションセルの底部部分に配置されている。
一実施形態では、ロータは、回転軸と位置合わせされた中央開口部を備える。
一実施形態では、送信機は、中央開口部を通じて延びるように構築および配置されている。
一実施形態では、送信機は、ロータの底部からロータの上部へ延びる。
一実施形態では、送信機は、複数の送信機のうちの１つを備える。
一実施形態では、送信機は、バッテリを備える。
一実施形態では、システムは、バッテリを充電する充電機構をさらに備え、充電機構は、ロータの回転からの回転エネルギーを電流に変換する。
一実施形態では、充電機構は、ロータとステータのペアリングの相対的な内部回転を助けるように構築および配置された遊星歯車の構成を備えた発電機を備える。
一実施形態では、システムは、インタロゲーションセルにオンボードメモリをさらに備える。
一実施形態では、オンボードメモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）装置、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）装置、ソリッドステートメモリ（ＳＳＤ）装置、ＳＤメモリカード、またはマイクロＳＤメモリカードからなる群から選択された装置を含む。
一実施形態では、システムは、試料領域の温度を変更するように構成された温度制御システムをさらに備える。
一実施形態では、温度制御システムは、試料領域の温度を維持するように構成されている。
一実施形態では、温度を維持することは、試料領域を加熱することを含む。
一実施形態では、温度を維持することは、試料領域を冷却することを含む。
一実施形態では、温度制御システムは、試料領域で熱伝導性材料を循環させる。
一実施形態では、温度制御システムは、熱伝導性材料を循環させるポンプシステムを備える。
一実施形態では、温度制御システムは、試料領域を加熱する。
一実施形態では、温度制御システムは、試料領域を冷却する。
一実施形態では、温度制御システムは、インタロゲーションセルの１つ以上のサブユニットにおけるチャンネルを通じて熱伝導性材料を循環させる。
一実施形態では、システムは、温度センサをさらに備え、温度制御システムは、温度センサの出力に応じて試料領域の温度を調整する。
一実施形態では、温度センサは、熱電対を備える。
一実施形態では、温度センサは、光学センサを備える。
一実施形態では、温度センサは、赤外線センサを備える。
一実施形態では、温度センサは、複数の温度センサのうちの１つである。
一実施形態では、複数の温度センサのうちの少なくとも２つは、互いに通信している。
一実施形態では、温度制御システムは、開ループの温度システムを含む。
一実施形態では、温度制御システムは、閉ループの温度フィードバックシステムを含む。
一実施形態では、システムは、試料領域に試料チャンバをさらに備えており、温度制御システムは、試料チャンバの温度を調整するように構成されている。
一実施形態では、温度制御システムは、試料領域に配置される。
一実施形態では、温度制御システムは、熱電またはペルチェ素子を備える。
一実施形態では、インタロゲーションセルは、回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備え、積み重ねられた１つ以上のサブユニットの１つ以上は、電源を備える。
一実施形態では、電源は、少なくとも１つのバッテリを備える。
一実施形態では、少なくとも１つのバッテリは、第１のサブユニット上に配置され、第２のサブユニット上の装置へ電力を供給する。
一実施形態では、１つ以上のサブユニットの各々は、電源を備える。
一実施形態では、電源は、ロータの回転エネルギーを電流に変換するように構築および配置された充電機構を備える。
一実施形態では、充電機構は、少なくとも１つのボルタ電池を備える。
一実施形態では、少なくとも１つのボルタ電池は、電解質溶液によって隔てられた２つの電極を備える。
一実施形態では、電流は、遠心分離によって引き起こされる電解質溶液中の電解質濃度の差によって駆動される。
一実施形態では、少なくとも１つのボルタ電池は、濃淡電池を含む。
一実施形態では、少なくとも１つのボルタ電池は、放射性同位体の崩壊によって駆動される。
一実施形態では、少なくとも１つのボルタ電池は、ベータボルタ電池を含む。
一実施形態では、システムは、バッテリを充電する充電機構をさらに備え、充電機構は、ロータの回転からの回転エネルギーを電流に変換する。
一実施形態では、充電機構は、ロータとステータのペアリングの相対的な内部回転を助けるように構築および配置された遊星歯車の構成を備えた発電機を備える。
別の態様では、インタロゲーションセルは、第１の位置にあり、１つ以上の波長で電磁放射を放出するように構成された電磁放射源と、試料領域と、第２の位置にあり、試料領域の少なくとも一部を横切る電磁放射を受信するように構成された検出器とを備えており、インタロゲーションセルは、遠心分離機ロータのロータキャビティ内に配置のための寸法にされている。
一実施形態では、インタロゲーションセルは、回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備える。
一実施形態では、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの隣接するもの同士は、ねじ式インタフェースで互いに結合される。
一実施形態では、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、ボルトが貫通する構成で結合されている。
一実施形態では、パッキンが、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上の間に配置されている。
一実施形態では、パッキンは、封止領域を形成するように構築および配置されている。
一実施形態では、封止領域は、封止領域の外部の周囲領域から封止されている。
一実施形態では、１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、さねはぎ構造を用いて互いに結合されている。
一実施形態では、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、高い強度の材料を含む。
一実施形態では、高い強度の材料は、チタンを含む。
一実施形態では、高い強度の材料は、合金材料を含む。
一実施形態では、高い強度の材料は、複合材料を含む。
一実施形態では、高い強度の材料は、炭素繊維材料を含む材料を含む。
一実施形態では、試料領域は、扇形を備える。
一実施形態では、試料領域は、試料チャンバを備える。
一実施形態では、試料チャンバは、取り外し可能なライナを備える。
一実施形態では、第１の位置および第２の位置は試料チャンバにあり、試料チャンバは電磁放射源と検出器とを備える。
一実施形態では、試料領域は、開放した上部と開放した底部とを備える。
一実施形態では、試料領域は、１つ以上の隣接するサブユニットに結合されている。
一実施形態では、電磁放射源から放出された電磁放射の一部は、検出器に入射する。
一実施形態では、電磁放射は、試料領域の方へ向けられる。
一実施形態では、検出器は、試料領域の一部を横切る電磁放射を検出するように配置されている。
一実施形態では、試料領域、電磁放射源、および検出器は、回転軸に平行である軸に沿って配置されている。
一実施形態では、電磁放射源は、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの第１のものに配置されている。
一実施形態では、試料領域は、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの第２のものに配置されている。
一実施形態では、検出器は、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの第３のものに配置されている。
一実施形態では、システムは、電磁放射源、試料領域、および検出器が、回転軸に平行であるインタロゲーションの軸に沿って垂直方向に位置合わせされるように、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの第１のもの、第２のもの、および第３のものを位置合わせする位置合わせ機構をさらに備える。
一実施形態では、電磁放射源から放出された電磁放射の一部は、試料チャンバの一部を横切る。
一実施形態では、記電磁放射の１つ以上の波長は、試料領域で入射する。
一実施形態では、電磁放射は、試料領域を通じて検出器へ伝播する。
一実施形態では、電磁放射により、試料領域における材料の反応を誘発させる。
一実施形態では、検出器は、試料領域から放出された電磁放射を集め、試料領域から放出された電磁放射は、電磁放射源から放出された１つ以上の波長とは異なる１つ以上の波長を含む。
一実施形態では、試料領域から放出された電磁放射の波長は、電磁放射源から放出された１つ以上の波長よりも大きい。
一実施形態では、試料領域から放出された電磁放射の波長は、電磁放射源から放出された１つ以上の波長よりも小さい。
一実施形態では、電磁放射により、光物理的な相互作用を誘発させる。
一実施形態では、光物理的な相互作用は、試料領域内に存在する分子を試料分子の基底状態よりも高いエネルギー準位へ励起させることを含む。
一実施形態では、エネルギー準位の励起は、電子のエネルギー準位の励起、振動のエネルギー準位の励起、または回転のエネルギー準位の励起のうちの少なくとも１つからなる。
一実施形態では、電磁放射源は、検出器と光学的に結合されている複数の電磁放射源のうちの１つである。
一実施形態では、電磁放射源は、回路基板に結合されている。
一実施形態では、インタロゲーションセルは、回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備えており、１つ以上のサブユニットのうちの一番上のサブユニットは、回路基板に結合された電磁放射源を備える。
一実施形態では、インタロゲーションセルは、回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備え、１つ以上のサブユニットのうちの一番上のサブユニットは、複数の電磁放射源を備え、試料領域は、複数の試料領域を備え、検出器は、複数の検出器を備え、各電磁放射源は、対応する試料領域を含む光路を通じて対応する検出器に光学的に結合されている。
一実施形態では、電磁放射源は、単一の発光ダイオード（ＬＥＤ）である。
一実施形態では、電磁放射源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）のアレイを備える。
一実施形態では、電磁放射源は、レーザダイオードを備える。
一実施形態では、電磁放射源は、レーザダイオードのアレイを備える。
一実施形態では、検出器は、アレイ検出器を備える。
一実施形態では、検出器は、点検出器を備える。
一実施形態では、検出器は、ＣＣＤアレイを備える。
一実施形態では、検出器は、フォトダイオードを備える。
一実施形態では、検出器は、入射電磁放射を周期的にサンプリングする。
一実施形態では、システムは、検出器によって収集された情報を記憶するストレージをさらに備える。
一実施形態では、システムは、ストレージによって記憶された記憶した情報を受信機へ送信する送信機をさらに備える。
一実施形態では、送信機は、インタロゲーションセルがロータの回転軸を中心として回転しているときに、記憶した情報を送信する。
一実施形態では、システムは、インタロゲーションセルが静止しているとき、記憶した情報を送信する。
一実施形態では、システムは、検出器によって収集された記憶した情報に基づいて試料領域の光吸収度を測定するように構成されている。
一実施形態では、システムは、検出器によって収集された記憶した情報に基づいて試料領域の分光情報を与えるように構成されている。
一実施形態では、システムは、検出器によって収集された記憶した情報に基づいて試料領域のハイパースペクトル画像のデータを与えるように構成されている。
一実施形態では、システムは、検出器によって収集された記憶した情報に基づいて試料領域のシュリーレン像を与えるように構成されている。
一実施形態では、システムは、検出器によって収集された記憶した情報に基づいて試料領域の蛍光画像を与えるように構成されている。
一実施形態では、システムは、検出器によって収集された記憶した情報に基づいて試料領域の定量的な蛍光発光データを与えるように構成されている。
一実施形態では、定量的な蛍光発光データは、試料領域の空間的配置を含む。
一実施形態では、システムは、電磁放射源および検出器と光学的に結合されたファブリペロー干渉計をさらに備える。
一実施形態では、システムは、電磁放射源と検出器の間に配置された１つ以上の光学フィルタをさらに備える。
一実施形態では、システムは、電磁放射源と検出器の間に配置された１つ以上の光学レンズをさらに備える。
一実施形態では、システムは、電磁放射源と検出器の間に配置された１つ以上の鏡をさらに備える。
一実施形態では、システムは、電磁放射源と検出器の間に配置された１つ以上の光学ディフューザをさらに備える。
一実施形態では、システムは、電磁放射源と検出器の間に配置された１つ以上の光学コリメータをさらに備える。
一実施形態では、１つ以上の光学コリメータのうちの１つ以上は、少なくとも１つの自己コリメートするフォトニック結晶を備える。
一実施形態では、１つ以上の光学コリメータのうちの１つ以上は、少なくとも１つのマイクロフレネルレンズを備える。
一実施形態では、システムは、電磁放射源と検出器の間に配置された１つ以上の光学レンズをさらに備えており、１つ以上の光学レンズは、検出器が試料領域における平面の画像を検出するように試料領域および検出器に対して配置されている。
一実施形態では、１つ以上のレンズは、試料領域の下方に配置されている。
一実施形態では、システムは、検出器に入射する光の一部を阻止するように構築および配置された細長いエッジをさらに備える。
一実施形態では、システムは、検出器に入射する光の一部を阻止するように構築および配置された絞りをさらに備える。
一実施形態では、システムは、電磁放射を電磁放射源から複数の位置へ向けるように構築および配置されたビームスプリッタシステムをさらに備える。
一実施形態では、ビームスプリッタシステムは、少なくとも１つの鏡を備える。
一実施形態では、ビームスプリッタシステムは、少なくとも１つのフィルタを備える。
一実施形態では、ビームスプリッタシステムは、少なくとも１つのレンズを備える。
一実施形態では、ビームスプリッタシステムは、インタロゲーションセルの第１のサブユニットから放出された電磁放射が、第１のサブユニットとは異なるインタロゲーションセルの第２のサブユニット上の検出器に光学的に結合されているように構築および配置されている。
一実施形態では、インタロゲーションセルは、回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備えており、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、１つ以上のコネクタを用いて電気的に接続されている。
一実施形態では、１つ以上のコネクタは、情報を伝達するように構成されている。
一実施形態では、１つ以上のコネクタは、電力を伝達するように構成されている。
一実施形態では、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、ＵＳＢポートを用いて電気的に接続されている。
一実施形態では、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、マイクロＵＳＢポートを用いて電気的に接続されている。
一実施形態では、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、ＶＧＡポートを用いて電気的に接続されている。
一実施形態では、積み重ねられた１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、Ｄタイプコネクタを用いて電気的に接続されている。
一実施形態では、システムは、検出器から情報を送信するように構成された送信機をさらに備える。
一実施形態では、送信機は、暗号化された形式で情報を送信するように構成されている。
一実施形態では、送信機は、クラウド型のストレージシステムへ情報を送信するように構成されている。
一実施形態では、送信機は、情報を無線で送信するように構成されている。
一実施形態では、送信機は、アンテナを備える。
一実施形態では、送信機は、情報を光学的に送信するように構成されている。
一実施形態では、送信機は、ケーブル接続を備える。
一実施形態では、ケーブル接続は、電気接続を含む。
一実施形態では、ケーブル接続は、光ファイバを含む。
一実施形態では、ケーブル接続は、回路基板への接続を含む。
一実施形態では、ケーブル接続は、オンボードメモリへの接続を含む。
一実施形態では、オンボードメモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）装置、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）装置、ソリッドステートメモリ（ＳＳＤ）装置、ＳＤメモリカード、またはマイクロＳＤメモリカードからなる群から選択された装置を含む。
一実施形態では、送信機は、インタロゲーションセルの底部部分に配置されている。
一実施形態では、送信機は、複数の送信機のうちの１つを備える。
一実施形態では、送信機は、バッテリを備える。
一実施形態では、システムは、インタロゲーションセルにオンボードメモリをさらに備える。
一実施形態では、オンボードメモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）装置、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）装置、ソリッドステートメモリ（ＳＳＤ）装置、ＳＤメモリカード、またはマイクロＳＤメモリカードからなる群から選択された装置を含む。
一実施形態では、システムは、試料領域の温度を変更するように構成された温度制御システムをさらに備える。
一実施形態では、温度制御システムは、試料領域の温度を維持するように構成されている。
一実施形態では、温度を維持することは、試料領域を加熱することを含む。
一実施形態では、温度を維持することは、試料領域を冷却することを含む。
一実施形態では、温度制御システムは、試料領域で熱伝導性材料を循環させる。
一実施形態では、温度制御システムは、熱伝導性材料を循環させるポンプシステムを備える。
一実施形態では、温度制御システムは、試料領域を加熱する。
一実施形態では、温度制御システムは、試料領域を冷却する。
一実施形態では、温度制御システムは、インタロゲーションセルの１つ以上のサブユニットにおけるチャンネルを通じて熱伝導性材料を循環させる。
一実施形態では、システムは、温度センサをさらに備え、温度制御システムは、温度センサの出力に応じて試料領域の温度を調整する。
一実施形態では、温度センサは、熱電対を備える。
一実施形態では、温度センサは、光学センサを備える。
一実施形態では、温度センサは、赤外線センサを備える。
一実施形態では、温度センサは、複数の温度センサのうちの１つである。
一実施形態では、複数の温度センサのうちの少なくとも２つは、互いに通信している。
一実施形態では、温度制御システムは、開ループの温度システムを含む。
一実施形態では、温度制御システムは、閉ループの温度フィードバックシステムを含む。
一実施形態では、システムは、試料領域に試料チャンバをさらに備えており、温度制御システムは、試料チャンバの温度を調整するように構成されている。
一実施形態では、温度制御システムは、試料領域に配置される。
一実施形態では、温度制御システムは、熱電またはペルチェ素子を備える。
一実施形態では、インタロゲーションセルは、回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備え、積み重ねられた１つ以上のサブユニットの１つ以上は、電源を備える。
一実施形態では、電源は、少なくとも１つのバッテリを備える。
一実施形態では、少なくとも１つのバッテリは、第１のサブユニット上に配置され、第２のサブユニット上の装置へ電力を供給する。
一実施形態では、１つ以上のサブユニットの各々は、電源を備える。
一実施形態では、電源は、インタロゲーションセルの回転エネルギーを電流に変換するように構築および配置された充電機構を備える。
一実施形態では、充電機構は、少なくとも１つのボルタ電池を備える。
一実施形態では、少なくとも１つのボルタ電池は、電解質溶液によって隔てられた２つの電極を備える。
一実施形態では、電流は、遠心分離によって引き起こされる電解質溶液中の電解質濃度の差によって駆動される。
一実施形態では、少なくとも１つのボルタ電池は、濃淡電池を含む。
一実施形態では、少なくとも１つのボルタ電池は、放射性同位体の崩壊によって駆動される。
一実施形態では、少なくとも１つのボルタ電池は、ベータボルタ電池を含む。
一実施形態では、システムは、バッテリを充電する充電機構をさらに備え、充電機構は、インタロゲーションセルの回転からの回転エネルギーを電流に変換する。
一態様では、方法は、回転軸を中心として回転するように構築および配置されたロータを用意するステップと、ロータの第１の位置にあり、１つ以上の波長で電磁放射を放出するように構成された電磁放射源を用意するステップと、試料領域を用意するステップと、ロータの第２の位置にあり、試料領域の少なくとも一部を横切る電磁放射を受信するように構築および配置された検出器を用意するステップとを含む。
一実施形態では、方法は、遠心分離機にロータシステムを取り付けるステップをさらに含む。
一態様では、方法は、少なくとも１つのロータキャビティを備え、回転軸を中心として回転するように構築および配置されたロータを用意するステップと、少なくとも１つのロータキャビティ内に配置されたインタロゲーションセルを用意するステップとを含んでおり、インタロゲーションセルの第１の位置にあり、１つ以上の波長で電磁放射を放出するように構成された電磁放射源を用意するステップと、試料領域を用意するステップと、インタロゲーションセルの第２の位置にあり、試料領域の少なくとも一部を横切る電磁放射を受信するように構成された検出器を用意するステップとを含む。
一実施形態では、方法は、遠心分離機にロータシステムを取り付けるステップをさらに含む。
一態様では、インタロゲーションセルを用意する方法は、１つ以上の波長で電磁放射を放出するように構成された電磁放射源を用意するステップと、試料領域を用意するステップと、第２の位置にあり、試料領域の少なくとも一部を横切る電磁放射を受信するように構成された検出器を用意するステップとを含み、インタロゲーションセルは、遠心分離機ロータのロータキャビティ内に配置のための寸法にされている。
一実施形態では、方法は、遠心分離機ロータにインタロゲーションセルを取り付けるステップをさらに含む。
一実施形態では、方法は、遠心分離機にインタロゲーションセルを含む遠心分離機ロータを取り付けるステップをさらに含む。
本発明の概念の実施形態の前述および他の目的、特徴、および利点は、添付図面に示された実施形態のより詳細な説明から明らかである。この添付図面において、同じ参照符号は、様々な図面全体を通じて同じ要素を指す。図面は、必ずしも一定の縮尺ではなく、その代わりに実施形態の原理を例示する強調がなされている。
外形のあり得る一実施形態を示すロータ本体の斜視図である。 装置内のあり得る内部構造の一実施形態を示す破断断面を有する斜視図である。 測定システム内のあり得る機能的構成および接続性を示す内部構成要素のセクションの図である。 機能的構成要素が機能的なロータ装置を形成するように組立／分解することができるロータのモジュール式ユニット上に位置する一実施形態を示す側面破断断面図である。 機能的構成要素が１つ以上の独立したセルユニットに位置し、それによって、次いで、機能セルがロータの内側に固定される一実施形態を示すために破断断面を有する斜視図である。 構成部品およびインタフェースが配置されている一実施形態を示す光キャビティのトップダウン（俯瞰）図である。 キャビティ内の流体チャンバ、光源、および検出器、ならびに他の構成要素の配向を含む光キャビティの一実施形態の破断（断面）図である。 本発明の概念の態様による、ロータシステムの一実施形態の斜視断面図である。 本発明の概念の態様による、４つのサブユニットを備えた一実施形態の分解組立斜視図である。 本発明の概念の態様による、４つのサブユニットを備えた一実施形態の分解組立斜視図である。 本発明の概念の態様による、４つのサブユニットを備えた一実施形態の分解組立斜視図である。 本発明の概念の態様による、４つのサブユニットが組み立てられている一実施形態の斜視図である。 本発明の概念の態様による、封止用パッキンを備えるサブユニットの一実施形態の斜視図である。 本発明の概念の態様による、機能要素を含むサブユニットの一実施形態の斜視図である。 本発明の概念の態様による、機能要素および関連コネクタの一実施形態の拡大斜視図である。 本発明の概念の態様による、図８Ｆ１の２つのサブユニットの一実施形態の斜視図である。 本発明の概念の態様による、気密および液密接合で結合された図８Ｆ１の２つのサブユニット一実施形態の斜視図である。 本発明の概念の態様による、試料領域に加えられる試料の斜視図である。 本発明の概念の態様による、試料領域の上方で加えられるサブユニットの一実施形態の斜視図である。 本発明の概念の態様による、共に結合された３つのサブユニットの一実施形態の斜視図である。 本発明の概念の態様による、ロータシステムの一実施形態の斜視断面図である。 本発明の概念の態様による、ロータシステムの一実施形態の斜視断面図である。 本発明の概念の態様による、ロータシステムの一実施形態の分解組立斜視図である。 本発明の概念の態様による、試料サブユニットおよび対応するソースサブユニットの一実施形態の平面図である。 本発明の概念の態様による、ソースサブユニットの一実施形態の平面図である。 本発明の概念の態様による、ソースサブユニットにおける位置にある１つ以上の照明要素７０の一実施形態の拡大斜視図である。 本発明の概念の態様による、電磁放射源の一実施形態の斜視図である。 本発明の概念の態様による、電磁放射源の一実施形態の斜視図である。 本発明の概念の態様による、試料サブユニットおよび対応する検出サブユニットの一実施形態の平面図である。 本発明の概念の態様による、検出サブユニットの一実施形態の平面図である。 本発明の概念の態様による、１つ以上の検出要素の一実施形態の拡大斜視図である。 本発明の概念の態様による、シュリーレン像を検出するシステムを備えるロータシステムの一実施形態の斜視図である。 本発明の概念の態様による、シュリーレンイメージングを実行するように構成されたロータシステムの一実施形態の概念図である。 本発明の概念の態様による、ハイパースペクトルイメージ検出システムを備えるロータシステムの一実施形態の斜視図である。 本発明の概念の態様による、ハイパースペクトルイメージングを実行するように構成されたロータシステムの一実施形態の概念図である。 本発明の概念の態様による、フィルタ型照明源を備えたロータシステムの一実施形態の概念図である。 本発明の概念の態様による、電磁放射源を備える中央突出部の一実施形態の斜視図である。 本発明の概念の態様による、ロータシステムの一実施形態の側面図である。 本発明の概念の態様による、少なくとも１つの試料領域、および温度制御システムを備えるサブユニットの一実施形態の斜視図である。 本発明の概念の態様による、図１２Ｂ１の試料領域の一実施形態の拡大斜視図である。 本発明の概念の態様による、熱チャンネルを備える試料サブユニットの一実施形態の平面図である。 本発明の概念の態様による、温度制御要素および撹拌機の一実施形態の拡大斜視図である。 本発明の概念の態様による、電力を１つ以上のサブユニットに供給するように構築および配置された遠心力で駆動されたボルタ電池の一実施形態の側面図である。 本発明の概念の実施形態による、１つ以上のサブユニットに電力を供給するために放射性同位体崩壊からのベータ粒子放射によって駆動されるように構築および配置されたボルタ電池の一実施形態の側面図である。 本発明の概念の態様による、インタロゲーションセルの一実施形態の斜視断面図である。 本発明の概念の態様による、統合されたインタロゲーションセル装置の一実施形態の分解組立断面図である。 本発明の概念の実施形態による、組立式セル装置の一実施形態の斜視断面図である。 本発明の概念の態様による、組立式セル装置の一実施形態の斜視断面図である。 本発明の概念の態様による、ロータの内側に嵌められる組立式セル装置の一実施形態の斜視図である。
次に、本技術の各本実施形態について詳細に言及する。それらの例は、添付図面に示されている。同様の参照番号は、同様の構成要素について言及するために使用され得る。しかしながら、説明は、本開示を特定の実施形態に限定することを意図しておらず、本明細書に記載された実施形態の様々な修正例、均等物、および／または代替例を含むものとして解釈されるべきである。
本明細書に使用されるとき、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」（および「ｃｏｍｐｒｉｓｅ」および「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」などのｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇの任意の形態）、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」（および「ｈａｖｅ」および「ｈａｓ」などのｈａｖｉｎｇの任意の形態）、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」（および「ｉｎｃｌｕｄｅｓ」および「ｉｎｃｌｕｄｅ」などのｉｎｃｌｕｄｉｎｇの任意の形態）、または「含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」（および「ｃｏｎｔａｉｎｓ」および「ｃｏｎｔａｉｎ」などのｃｏｎｔａｉｎｉｎｇの任意の形態）といった単語は、述べられた特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を特定するが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそれらの群の存在または追加を除外しないと理解されよう。
第１の、第２の、第３のなどの用語が様々な限定、要素、構成要素、領域、層、および／またはセクションを説明するために本明細書中で使用され得るが、これらの限定、要素、構成要素、領域、層、および／またはセクションは、これらの用語に限定されるべきではないことをさらに理解されよう。これらの用語は、ある限定、要素、構成要素、領域、層、またはセクションを別の限定、要素、構成要素、領域、層、またはセクションと区別するために使用されるものにすぎない。したがって、以下に説明される第１の限定、要素、構成要素、領域、層、またはセクションは、本出願の教示から逸脱することなく第２の限定、要素、構成要素、領域、層、またはセクションと名付けられてもよい。
ある要素が別の要素「の上にある」、「に取り付けられる」、「に接続される」、または「に結合される」と呼ばれるとき、この要素は、別の要素の直接上にもしくはその上方にあってもよく、または別の要素に接続もしくは結合されてもよく、あるいは１つ以上の介在要素が存在してもよいことがさらに理解されよう。対照的に、ある要素が別の要素「の直接上にある」、「に直接取り付けられる」、「に直接接続される」、または「に直接結合される」と呼ばれるとき、介在要素は存在しない。要素間の関係を説明するために使用される他の単語（例えば、「の間に」と「の直接間に」、「隣接して」と「直接隣接して」など）は、同じように解釈されるべきである。
第１の要素が第２の要素の「中に」、「上に」および／または「内に」あると呼ばれるとき、第１の要素は、第２の要素の内部空間内、第２の要素の部分内（例えば、第２の要素の壁内）に配置されてもよく、第２の要素の外面および／または内面上に配置されてもよく、これらの１つ以上の組合せでもよいことがさらに理解されよう。
本明細書に使用されるとき、用語「最も近い」は、参照された構成要素、解剖学的位置、または他の位置に比較的近くの、その上、その中、および／またはその内の位置を含むものとする。
「真下」、「下方」、「下側」、「上方」、「上側」等などの空間的に相対的な用語は、例えば、図に示されるような要素および／または特徴と別の要素および／または特徴の関係を説明するために使用することができる。空間的に相対的な用語は、図に示された向きに加えて、使用時および／または動作時の装置の異なる向きを包含することが意図されることをさらに理解されよう。例えば、図中の装置が裏返される場合、他の要素または特徴の「下方」および／または「真下」として説明される要素は、そこで、他の要素または特徴の「上方」に方向付けられる。装置は、その他の方法で方向付けられ（例えば、９０度または他の向きに回転させられ）てもよく、本明細書で使用される空間的に相対的な説明は、それに応じて解釈される。
本明細書で使用される場合、用語「減少させる（ｒｅｄｕｃｅ）」、「減少している（ｒｅｄｕｃｉｎｇ）」、「減少（ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）」などは、ゼロまでの減少を含む量の減少を含むものとする。発生の可能性の減少は、発生を防ぐことを含むものとする。
本明細書で使用される場合、用語「および／または」は、他方の有無にかかわらず、２つの特定の特徴または構成要素のそれぞれの特定の開示として得られるものとする。例えば、「Ａおよび／またはＢ」は、まるで各々が本明細書に個々に記載されているかのように、（ｉ）Ａ、（ｉｉ）Ｂ、および（ｉｉｉ）ＡおよびＢのそれぞれの特定の開示として得られるものとする。
本明細書では、特段明示的に述べられていない限り、「および」は「または」を意味してもよく、「または」は「および」を意味してもよい。例えば、特徴がＡ、Ｂ、またはＣを有するものとして説明される場合、この特徴は、Ａ、Ｂ、およびＣ、またはＡ、Ｂ、およびＣの任意の組合せを有することができる。同様に、特徴がＡ、Ｂ、およびＣを有するものとして説明される場合、この特徴は、Ａ、Ｂ、またはＣのうちの１つまたは２つだけを有してもよい。
本開示に使用される表現「～するように構成されている（または設定されている）」は、状況に従って、例えば、表現「～に適している」、「～する能力を有する」、「～するように設計されている」、「～するように適合された」、「～するようになされた」、および「～ができる」と相互に交換可能に使用され得る。表現「～するように構成された（または設定された）」は、ハードウェアで「～するように特別に設計された」だけを意味しない。代替として、いくつかの状況では、表現「～するように構成された装置」は、装置が別の装置または構成要素と共に動作することが「できる」ことを意味し得る。
明確にするために別々の実施形態の文脈で説明される本開示のいくつかの特徴は、単一の実施形態において組み合わせて与えられる場合もあることを理解されよう。逆に、簡潔にするために単一の実施形態の文脈で説明される本開示の様々な特徴は、別々に、または任意の適切なサブコンビネーションで与えられる場合もある。例えば、（独立にせよ従属にせよ）請求項のいずれかに記載された全ての特徴は、任意の所与のやり方で組み合わせられてもよいことが理解されよう。
本開示の図面および説明の少なくともいくつかは、本開示の明確な理解のために関連する要素に焦点をあてるように簡素化されている一方、明確にするために省いている当業者が理解する他の要素も、本開示の一部を構成し得ることを理解されたい。しかしながら、そのような要素は当業界でよく知られているので、またそれらは、本開示のより良い理解を必ずしも助けるものではないので、そのような要素の説明は、本明細書で与えられていない。
本開示において定義される用語は、本開示の特定の実施形態を説明するために使用されるものにすぎず、本開示の範囲を限定することは意図されていない。文脈上特段明確に示されていない限り、単数形で与えられる用語は、複数形も含むことが意図されている。本明細書で特段定められていない限り、技術用語または科学用語を含む本明細書で使用される用語の全ては、当業者によって一般に利器されているものと同じ意味を有する。一般に使用されている辞書に定義された用語は、関連技術の文脈上の意味と同じまたは類似する意味を有するものとして解釈されるべきであり、本明細書でそう明確に定められない限り、理想的なまたは誇張された意味を有するものとして解釈されるべきではない。場合によっては、本開示で定められた用語は、本開示の実施形態を除外すると解釈されるべきではない。
ロータの領域内に重要な構成要素を組み立てることによるのではなく遠心分離機内に設けられたモジュール上で測定機能の大部分が実行される先行技術とは対照的に、遠心力を除いて、回転する装置自体がＡＵＣアッセイを完了するための全ての手段を装備するという点で、自律的な分析用遠心分離のための統合されたロータ装置は、従前の手法を上回る利点をもたらす。したがって、アッセイの機能性の大部分を回転ロータ装置内の自己充足式のモジュールまたはセルに設けることによって、具体化される装置は、用途が広く、効率的であり、ウイルス粒子および遺伝子デリバリーベクターを含む高分子量の生物学的種の解析などにおいて、より低い遠心速度で十分であるより小型で費用対効果が大きいベンチトップ（テーブルトップ）遠心分離機を含む遠心分離機の範囲で使用することができる。さらに、沈降中に（位置合わせされた状態で）光源、試料、および検出器を全て一緒に移動させることによって、回転基準系において、データ取得の速度およびデータの品質を改善し、その結果として数値結果においてより高い分解能および精度となる。
このようにして、持ち運びでき、費用対効果が大きく、および測定機能の用途が広い、かつ高品質の沈降プロファイルデータの収集を可能にするシステムが提供される。
装置の一実施形態では、セルは、何らかの特別なセルの位置合わせ（そのようなセルの位置合わせは、装備を操作する使用者による解釈に基づく非常に主観的であり得る）を必要とすることなくロータの中に搭載することができる。
別の実施形態では、最小限の入力パラメータが装置を操作する技師に要求された後に、沈降データの数値出力を取出し可能なデジタル形式で提供することができる。
別の実施形態では、外部ユニットまたはクラウドストレージへのデータ伝送のために、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、または他の無線モードなどの手段によって、沈降の最中にリアルタイムで、沈降データの数値出力を取出し可能なデジタル形式で提供することができる。
別の実施形態では、ロータ装置の内部におよび装置の流体チャンバ領域のすぐ近くに配置された（熱電ユニットなどの）温度自動調節装置によって流体チャンバのロバストな温度制御を行うことができる。
別の実施形態では、半径方向に移動するアーマチュアシステム上の検出器を連続的に使用することよってではなく、ダイオードアレイを使用することによって、各流体チャンバの半径方向寸法にわたって、同時に半径方向寸法に沿って光吸収度、干渉、または蛍光プロファイルを収集することにより、高速データ取得、および改善されたデータ品質を提供することができる。
別の実施形態では、遠心分離およびデータ収集中に源および検出器が流体チャンバと同じ基準系（回転基準系）に固定されたままでありつつ、流体チャンバの半径方向寸法にわたって光吸収度、干渉、または蛍光プロファイルを収集することによって、ＡＵＣデータの品質の改善を提供することができる。
測定装置は、ロータ内の統合されたモジュールおよび／または機能セルの組立体の形態であり、制御されたＡＵＣアッセイのやり方で沈降プロファイルデータの取得のための全ての設備をロータの内部に収容する。
いくつかの実施形態では、流体チャンバ領域は、扇形の幾何学的形状中に試料および／または基準流体を閉じ込める。流体チャンバは、上面および下面で開放している１つの壁ユニットまたは複数のそのようなユニットであり、チャンバの各開放面に固定できる透明な窓によって上面および下面に接しており、漏れに対して全方向にユニットを封止し、可視光または紫外線などの電磁放射の通過、および他のタイプの試料モニタリングを可能にする。
ロータ本体内の統合されたモジュールまたは機能セルの組立体には、従来の分析用ロータ（すなわち、例えば、固体チタンで構成された単に構造的なユニットである非機能的または非データ取得のロータ）に類似するやり方で、ロータが遠心分離機の駆動シャフト（スピンドル）の頂上に配置できるように回転軸と合致する開口部またはキャビティを有するロータ本体が構成されている。キャビティは、駆動シャフトを受け入れるように構成され、適切な適合で、複数のシャフト寸法を受け入れ可能であり得る。
ロータ装置の外部にあるとともにロータ装置から分離している、ロータ装置が配置される遠心分離機は、遠心力を与え、この遠心力により試料および／または基準チャンバ中で沈降を引き起こす。いくつかの実施形態では、電磁放射源（光源）および検出器は、回転軸と平行であるとともに流体チャンバの上面および下面の境界を成す透明な窓を横切る直線と合致する直線軸に沿って固定される。
いくつかの実施形態では、別々の光源および検出器が、セル構造内および／またはロータ装置全体内に格納されるそれぞれ別々の流体チャンバを貫く直線軸に沿って配置される。いくつかの実施形態では、光源および検出器は、遠心分離前、遠心分離中、および遠心分離後に光源、流体チャンバ、および検出器の同一線上の配置をいつも維持するようにロータ装置内に固く固定され、このようにして、各流体チャンバについて、各試料／基準チャンバの半径方向寸法にわたって同時に、照明し、続いて沈降を検出することができ、その上、別々の各流体チャンバについても、任意の他のチャンバと同時に（および／またはそれから独立して）照明および検出することができる。
いくつかの実施形態では、光源、検出器、および他のモジュールが、硬質のスリーブまたはハウジング内で一緒に積み重ねられ、これは機能セルとみなすことができ、これはロータから取り外すことができ、次いでアッセイの開始前の適切な時にロータへ戻されて固く固定される。
各チャンバに関連した放射源は、各チャンバの半径方向寸法を均一に照明する単一のダイオードまたは発光ダイオードのアレイとすることができ、同様に、検出器は、照明の関数として電圧または電流を発生させる対応するダイオードのアレイ、電荷結合素子などとすることができる。それぞれの電圧または電流量は、沈降全体を通じて一定時間でチャンバごとに沈降プロファイルを決定するために、画素における光強度レベルを符号化し、強度レベルを比較する閾値検出器手段へ移され得る。放射機能および検出機能は、マイクロプロセッサ、および適切な回路、およびチップセットによって管理および制御され、それによって同様に所望のチャンバ温度を制御および維持し、プログラムされたやり方で試料を正確に処理し、計算し、得られた結果を数的に表示する。
図１は、本発明の概念の実施形態による、ロータ本体１またはシャシーを有する統合されたロータ装置の斜視図である。いくつかの実施形態では、統合されたロータ本体１は、硬質材料から構築され、上ハンドルの特徴２を有する。本体１およびハンドル２の形態は、装置の中心を通過する回転軸３に対して対称である。図１を参照すると、いくつかの実施形態では、ロータ装置１の主本体は、円柱形を有する。他の実施形態では、本体１は、純粋に円柱形ではない他の形態をとり得るが、それでも、回転軸を中心にして対称である。
図２は、本発明の概念の実施形態によるロータ本体１を通じた破断断面を有する斜視図である。破断断面は、ロータ本体１の内部にある重要な構成要素のあり得る位置を示すように本図面に与えられ、シャシーの硬い性質により、これらの内部構成要素は、回転軸３と相互関係にある回転平面４で位置合わせされた状態で全て移動するように設計されている。いくつかの実施形態では、軸３を中心としてシャシー１（およびしたがって同様に平面４）をスピンさせる回転力は、外部の遠心分離機によって与えられ、具体化された装置は、外部の遠心分離機のスピンドルまたは駆動シャフトと嵌合するスピンドルと嵌合するキャビティ５によってこれをつなぐように設計されている。いくつかの実施形態では、キャビティ５は、多くの商用の遠心分離機に一般的であり得る複数のシャフト寸法を受け入れるように適合可能であるように構成されている。
図３は、ロータの硬質本体１内に収容することができるいくつかの構成要素を示すとともに個々に名前を付け、自律的な装置において沈降データを測定することができるシステムを形成するための構成要素のあり得る相対的な向きおよび接続性を示す図である。扇形の試料チャンバ６は、光源７および検出器８によって取り囲まれた中央構成要素として表され、本実施形態では、これは、それぞれ試料チャンバの上方および下方として示される。
いくつかの実施形態では、複数のチャンバ６がロータ本体１内に対称的なやり方で格納され、（限定するものではないが光源７および検出器８を含む）付随的なモジュールも同様に対称的に向けられ適切に相互接続されてもよいが、図３の描写は、たった１つのそうした試料チャンバ６を示す。
図３の描写は、回転平面４に対して上方／下方の向きを指す。回転平面は、回転軸３に直角として定められ、平面は、１つまたは複数の試料チャンバの中心を通過するものとして定められるが、放射および検出の計画の性質に応じて、他の配置および／または複数の光源７および検出器８もあり得る。
また、各試料チャンバ６を取り囲んでいるのは、試料流体が存在する領域内、および詳細には、流体自体内で一定の温度を維持するために、熱電回路部品とすることができ、試料チャンバ６のすぐ近くに位置し得る温度自動調節器ユニット９であり、それにより流体もしくはすぐ近くの回路または他の源の照射から生じ得る何らかの温度勾配を減らす。図３には示されていないが、いくつかの実施形態では、温度自動調節器ユニット９は、９と名付けられたユニットの温度自動調節器の機能を高めるために、付随するヒートシンクを有してもよい。
最後に、図３には、ユニット７、８、および９と、回路基板または基板１０と間のあり得る電気的な相互接続性が示されており、回路基板または基板１０は、ＣＰＵなどの重要な構成要素（１０Ａ）、ＲＡＭ／ＲＯＭなどのデジタルメモリ（１０Ｂ）または取り外し可能なマイクロＳＤ、内蔵充電式バッテリ（１０Ｃ）、無線通信回路（１０Ｄ）、および付随的なモジュールの機能をプログラム可能なやり方で制御および管理する能力のために、ならびに沈降データの適切な収集、記憶、および検索のために必要な他の構成要素を収容する。特に、図３は、配線などを介した１つのあり得る相互接続性を示すが、例えば、複数の試料チャンバ６のまわりに複数の測定構成要素を受け入れるために他の相互接続性もあり得、いくつかの実施形態では、これらは全て、単一のメインＣＰＵに接続され得る。
図４は、本発明の概念の実施形態による、モジュール式の組立／分解を可能にする統合されたロータ装置の側面概略図である。図４の実施形態では、図３に導入された、沈降データの自律的な収集に必要である機能的ユニット６、７、８、９、１０の配置は、ロータ本体（１Ａ、１Ｂ、１Ｃなど）の分離した部品上に位置するものとして示されている。１つの剛体に組立できる別々のユニットへのロータ本体１の分離は、アッセイに向けた準備中の最終的な組立前に、ユニットを清掃、保守、変更、交換、またはその他の方法で操作することができるやり方で機能的ユニット６、７、８、９、１０などを設ける手段を提供する。図４に導入されているのは、発電機の一種である交流発電機１１などの機能的ユニットが存在する一実施形態であり、これにより、アッセイ中に回転ロータの回転エネルギーの一部を、アッセイ中に自律的な装置のためにサポートパワーを供給できる電流に変換可能であり得る、および／またはいつでもバッテリの電荷が欠乏した状態に基づいてバッテリを充電可能であり得る。全てのロータ部品１Ａ、１Ｂ、１Ｃなどが分離されている分解状態から始めることにすれば、全ての機能的ユニットが適切に調整され、分析の準備ができると、そこで例えば本実施形態では、限定するものではないがテンションを調整するロッド、ねじ、またはボルトなどの１２によって表される固定機構によって示されるようにロータ部品１Ａ、１Ｂ、１Ｃなどが一緒に固く固定される。
図５は、本発明の概念の実施形態による、破断断面を有する斜視図である。図５の実施形態は、重要な機能的構成要素６、７、８、９、１０などがより小さい幾何学的形状内、具体的には機能セルのようなユニット内に設けられる装置を強調する。図５の実施形態は、回転軸３と平行であるとともに、軸を中心として対称的に配置されている円筒状空洞を有するロータ本体１の構成を示す。たった２つのそのようなキャビティ１３が示されているが、実際には、多数のキャビティが、任意の単一のロータ本体１内で実現され得る。機能的構成要素の十分な小型化が可能であるとすれば、構成要素６、７、８、９、１０は、セル１４として設計され得る小さい構造的なユニットの上へ全て共同設置され得る。セル内の構成要素は、ねじリングなどのテンションを調整する機構１５を使用することによってセル本体内で固く固定することができる。組み立てられると、次いで、各セルユニット１４は、対応するキャビティ１３の内側に固定することができ、ロータ装置は、データ収集のために用意される。
さらに、図５に具体化されたセルユニット１４は、従来のＡＵＣの実験のためにすでに使用されているＡＵＣセル（すなわち、内部の機能性を有さず、むしろ単に一定の幾何学的形状に試料をただ収容する従来のＡＵＣセル）の寸法とセルユニットの寸法が同等であるように十分に小型化され得る。そのような場合には、セルユニット１４は、すでに使用されている分析用ロータに適合することができ、自律的な沈降データの生成のために、そのような市販のロータの内側に固定することができる。
図６は、本発明の概念による一実施形態の平面図である。いくつかの実施形態では、キャビティ壁１６は、壁の細長い隆起部または延在部であるカラー１７を備える。カラー１７は、光キャビティの中心を貫いて延びる軸のまわりにリングを形成することができる。いくつかの実施形態では、カラー１７は、光キャビティ内で一定の高さにある。カラー１７の目的は、構成要素が押し付ける止め部を提供することであり、したがって構成要素は、キャビティの内側に固く固定することができる。
キー溝１８は、回転軸に平行な方向にキャビティ壁に沿って延びる。キー溝１８は、回転軸に対する構成要素の正確で頑強な位置合わせをもたらすために、光キャビティの内側で積み重ねられる構成要素と嵌合するように構築および配置される。各キャビティの内側の各キー溝１８は、積み重ねられた構成要素の正確で頑強な位置合わせおよび配置に望まれ得るように、取り外し可能であってもよく、またはキャビティ壁の硬質で連続的な部分であってもよい。平面図から、キー溝１８は、光キャビティの中に突き出るとともに上部から底部までキャビティの長さにわたって延びる細長い隆起部として現れる。
熱電モジュールなどの１つ以上の温度自動調節器装置１９が、光キャビティのまわりに配置することができる。１つ以上の熱電素子１９は、ある一定の厚さを有する形状の長方形であり得る。いくつかの実施形態では、熱電素子１９は、１つ以上の試料／基準チャンバの近くで温度をより良く維持するために光キャビティを取り囲むように湾曲していてもよい。図６に示された実施形態では、温度自動調節器（熱電）モジュール１９は、形態がカード状であり、上部から下部へキャビティの長さに平行に延びる。図示の実施形態では、モジュール１９は、ロータ本体１内のスロットに嵌合することが意図され、スロットから挿入、除去、および置換することができる。
いくつかの実施形態では、統合されたロータ装置は、カードスロット２０を収容する。カードスロット２０は、電気回路基板と結合するように構築および配置され得る。いくつかの実施形態では、回路基板は、リボンケーブルまたはケーブルコードのコネクタなどの任意の適切な手段によって１つ以上の熱電素子１９に結合される。測定構成要素（限定するもではないが、光源および検出器を含む）も、回路基板に結合することができる。回路基板は、中央のマイクロプロセッサユニット（ＣＰＵ）を備えることができる。回路基板は、限定するものではないが、プログラム可能なやり方で、デジタルメモリモジュール、電力供給用の充電式バッテリ、および測定および温度制御の管理全部を含む他のチップセットおよび回路構成部品をさらに備えることができる。図６は、回路基板と結合するように構築および配置された１つのカードスロット２０を示すが、他の実施形態は、異なる個数のカードスロットおよび回路基板を備えてもよい。カードスロットおよび回路基板の個数は、計算、データ管理、および電力の必要性次第である。
図７は、本発明の概念による光キャビティの一実施形態の断面図である。キャビティ壁１６が、前述されたカラー１７と同様に示されている。熱電モジュールなどの温度自動調節器装置１９も、光キャビティの両側に示されている。
統合されたロータ装置は、中央部品２１を備えることができる。いくつかの実施形態では、中央部品２１は、試料および／または基準液（流体）の扇形の区画を囲む壁ユニットである。
具体的には、扇形の幾何学的形状は、扇形の断面積（大きい円の２つの半径、この大きい円の弧、およびより小さい半径のより小さい同心円の弧によって囲まれた面積）を有する円筒状セグメントの体積要素として定められる。
いくつかの実施形態では、中央部品２１は、ロータの底部からキャビティ壁を通じて上へ挿入され、中央部品は、それがカラー１７に接触するまで上向きに押される。いくつかの実施形態では、中央部品は、カラーと結合する上面上の第１の細長い隆起部を備え、中央部品２１の上面がカラー１７の上方へわずかに突き出ることを可能にする。中央部品２１は、光キャビティ内の中央部品２１の正確な位置合わせのために、キー溝１８と結合することを可能にする第２の細長い隆起部を含むことができる。
いくつかの実施形態では、下部窓ユニット２２は、光キャビティの底部から挿入される。いくつかの実施形態では、下部窓ユニット２２は硬質の金属ハウジングであり、この中に透明な（石英などの）円筒状窓が保持される。下部窓ユニット２２は、窓の正確で最適な位置合わせのために、その構造の一部として細長い隆起部に嵌合するキー溝を有することもできる。図７に示された実施形態では、下部窓ユニット２２は、窓表面が中央部品２１の下面と完全に同一平面の接触になるまで上向きに押される。
いくつかの実施形態では、検出器ユニット２３は、同様のやり方で光キャビティの底部から挿入され、上向きに押される。検出器ユニット２３は、中央部品などについて上述したのと同じ目的のために、その構造の一部として細長い隆起部に嵌合するキー溝を含むこともできる。検出器２３は、検出器装置の一部が上向きに突き出てそれが下部窓の保持具２２の構造内の開口部と嵌合することを可能にし、検出器の一部と（例えば、石英の）窓面との間の密接な接触を可能にすることができるように、ある幾何学的形状であり得る。
いくつかの実施形態では、検出器ユニット２３は、遠心分離中に沈降が起こるときに、試料チャンバ内で半径方向寸法にわたって広がる差吸光度（または他の信号）を決定するように構築および配置されている。いくつかの実施形態では、検出は、光の強度を検出することができるダイオードのアレイなどの検出器ユニットのアレイの直線状配置、または蛍光、屈折等などの他の検出手段によって達成される。検出器２３は試料チャンバと位置合わせされた状態で固定されているので、検出器２３は、試料チャンバと同じ遠心速度を受けるように設計されている。いくつかの実施形態では、検出器２３は、遠心分離中の任意の望ましい時間で、同時に、半径方向寸法にわたって、および同じロータ内で遠心分離される任意の他の試料チャンバから独立して、データを収集するようにプログラムされ得る。いくつかの実施形態では、検出器２３は、電圧または電流値などのその信号を有線接続によってカードスロット周辺装置２０（図６を参照）へ送信するように設計されている。
いくつかの実施形態では、底部パッキン２４は、光キャビティの底部から上へ押されて検出器ユニット２３の下面と接続する。いくつかの実施形態では、底部ねじリング２５も底部から固定され、これは光キャビティの壁内のねじ山と嵌合する。底部ねじリング２５の目的は、調整することができるとともにキャビティの下半分の全てのサブユニットを一緒に押し付けるようになされ得るかなり大きいテンションの力を与えることであり、それによりカラー１７に押し付ける。十分なテンションの力が底部ねじリング２５を介して加えられると、サブユニットの下半分は、中央部品２１（試料／基準チャンバ）の内壁と窓面と同一平面を満たす中央部品の下面との間の漏れを通さない接合を与える。
いくつかの実施形態では、試料および／または基準流体は、上方から液密チャンバ、すなわち、中央部品２１の扇形のチャンバの開放面の中にピペットで移され得る。まず、カラーにテンションを与えることにより中央部品および下部窓を封止することによって、扇形のチャンバは液密となり、上部窓が施されるまで開放したままであるチャンバの上部を介してある体積の流体で満たすことができることに留意されたい。
いくつかの実施形態では、流体の挿入後、上部窓組立体２６は、中央部品２１の上で下向きに置かれる。いくつかの実施形態では、上部窓組立体２６は、キー溝１８（図６）と位置合わせされる。中央部品２１の上部の細長い隆起部がカラー１７の高い所の真上で延びるので、中央部品２１と上部窓２６の間の同一平面の接触が達成される。上部からのテンションが加えられると、そのような点で中央部品の上面と下面の両方が封止され、その点で流体が全ての次元において漏れを通さないチャンバ内に閉じ込められる。
いくつかの実施形態では、光源２７は、キャビティの中に下へ挿入される。いくつかの実施形態では、光源２７は、位置合わせのためにキー溝の細長い隆起部を備える。いくつかの実施形態では、光源２７は、均一な試料の照明を与えるように構築および配置されている。光源２７は、単色または狭帯域波長であり得る、または光源モジュールを通じた伝搬のための十分な手段によって単色にされる広帯域源であり得る。
キャビティ組立体の下半分に類似して、上部部分は、上部パッキン２８および上部ねじリング２９によって封止することができる。上部ねじリング２９に下向きに十分トルクが与えられると、積み重ね全体は、ロータ本体内に囲まれた液密および気密の積み重ねである。光源ＣＰＵと検出器ＣＰＵの間の電気接続があるので、試料チャンバにわたっての照明およびそれに続く検出を、制御およびプログラムされたやり方で動作させることができる。実験パラメータの入力は、ＵＳＢ接続などの装置とワークステーションの間の別々の電気接続によって、遠心分離機内に装置を配置する前に操作者によって入力されることが意図される。
図８Ａは、本発明の概念の態様によるロータシステム１００（スマートロータとも呼ばれる）の一実施形態の斜視断面図である。図８Ａに示された実施形態では、ロータシステム１００は、ロータ本体１（またはシャシー）と、試料領域４０と、電磁放射源１０７と、検出器１０８ａとを備える。代替実施形態では、ロータシステム１００は、異なる個数の試料領域４０、電磁放射源１０７、および／または検出器１０８を備える。例えば、本図では、さらなる源および試料領域に関連したさらなる検出器１０８ｂを見ることができる。電磁放射源１０７の例には、限定するものではないが、発光ダイオード、レーザダイオード、ガス放電アークランプ（例えば、重水素アークランプ、またはキセノンアークランプ）、および白熱光源が含まれる。試料領域４０に入射する電磁放射の動作波長の例には、限定するものではないが、２１４ｎｍ、２６０ｎｍ、２８０ｎｍ、および３９５ｎｍが含まれる。
いくつかの実施形態では、ロータ本体１は、積み重ねられた１つ以上のサブユニット３０を備える。図８Ａに示された実施形態では、ロータ本体１は、積み重ねられて互いに固定されている５つのサブユニット３０ａ～ｅを備える。代替実施形態では、ロータ本体１は、積み重ねられて固定されている異なる個数のサブユニット３０を備える。図８Ａに示された実施形態では、上部サブユニットは、少なくとも１つの電磁放射源１０７を備えるソースサブユニット３０ａである。この下方に、第１の窓サブユニット３０ｂがある。図８Ａに示された実施形態では、第１の窓サブユニット３０ｂは、第１の窓領域４５ａを備える。図示の実施形態では、電磁放射源１０７は、第１の窓領域４５ａの中に延びる。図８Ａでは、第１の窓領域４５ａは、下面に第１の窓１１０ａを備える。いくつかの実施形態では、第１の窓１１０ａは、電磁放射源１０７から放出された少なくとも１つの波長を透過する。いくつかの実施形態では、第１のおよび第２の窓サブユニット３０ｂ、３０ｄは、電磁放射源１０７によって放出された電磁エネルギーの波長に対して完全に透明、部分的に透明、または不透明である材料を含む。
図８Ａに示された実施形態では、試料サブユニット３０ｃは、第１の窓サブユニット３０ｂの下方に配置される。試料サブユニット３０ｃは、少なくとも１つの試料領域４０を備える。本実施形態では、試料領域４０は、第１の窓サブユニット３０ｂの第１の窓領域４５ａの第１の窓１１０ａの下方に配置される。
図８Ａに示された実施形態では、第２の窓サブユニット３０ｄは、試料サブユニット３０ｃの下方に配置される。本実施形態では、第２の窓サブユニット３０ｄは、第２の窓領域４５ｂを備える。図示の実施形態では、第１の検出器１０８ａは、第２の窓領域４５ｂの中に延びる。図８Ａにおいて、第２の窓領域４５ｂは、上面に第２の窓１１０ｂを備える。第２の窓１１０ｂは、試料領域４０の下方に配置される。いくつかの実施形態では、第２の窓１１０ｂは、試料領域４０から放出された少なくとも１つの波長を透過する。
図８Ａに示された実施形態では、検出サブユニット３０ｅは、第２の窓サブユニット３０ｄの下方に配置される。本実施形態では、検出サブユニット３０ｅは、第１の検出器１０８ａと第２の検出器１０８ｂとを備える。代替実施形態では、検出サブユニット３０ｅは、異なる個数の検出器を備える。
いくつかの実施形態では、１つ以上のサブユニット３０のうちの１つ以上は、中央突出部（図８Ａには図示せず）の挿入を可能にするように構築および配置された開口部３１を備える。いくつかの実施形態では、開口部３１は、回転軸１０３を中心として中央に置かれる。代替実施形態では、開口部３１およびシャフトは、回転軸１０３に関して中心を外れている。いくつかの実施形態では、ロータ本体１は、回転軸１０３を中心として対称である。
図８Ｂは、本発明の概念の態様による、４つのサブユニットを備えた一実施形態の分解組立斜視図である。本実施形態では、ベースサブユニット３２は、受け入れ穴３３を備え、この受け入れ穴３３は、遠心分離機からの駆動シャフト（図示せず）と結合するように構築および配置されている。異なる実施形態では、受け入れ穴３３は、異なる市販の遠心分離機と結合するように構築および配置されている。いくつかの実施形態では、ベースサブユニット３２は、１つ以上のボルト穴３９を備える。図８Ｂに示された実施形態では、ベースサブユニット３２は３つのボルト穴３９ａ～ｃを備え、異なる実施形態は異なる個数のボルト穴を備える。
いくつかの実施形態では、ベースサブユニット３２は、中央突出部３４を備える。中央突出部３４は、ベースサブユニット３２の延在部ｘの水平方向を横切る垂直方向に延びる。いくつかの実施形態では、中央突出部３４は、高強度の材料を含み、遠心分離機の駆動シャフトの遠心力を吸収および分散するように構成されている。いくつかの実施形態では、中央突出部３４は送信機２００を備え、送信機２００は情報をロータシステム１００から外部位置へ送信するように構築および配置されている。いくつかの実施形態では、送信機２００は、放送アンテナを備える。いくつかの実施形態では、送信機２００は、無線の電磁信号を送信する。
図８Ｂでは、３つのさらなるサブユニット３０ｆ～ｈが示されている。各サブユニットは、複数のボルト穴３９と、開口部３１とを備える。開口部は、ベースサブユニット３２の中央突出部３４に結合するように構築および配置されている。
図８Ｃは、本発明の概念の態様による、４つのサブユニットを備えた一実施形態の分解組立斜視図である。図８Ｃは、サブユニット３０の１つがベースサブユニット３２に結合されている図８Ｂの一実施形態を示す。中央突出部３４は、開口部３１を通過する。
図８Ｄは、本発明の概念の態様による、４つのサブユニットを備えた一実施形態の分解組立斜視図である。図８Ｄは、サブユニット３０のうちの３つがベースサブユニット３２に結合されている図８Ｂの実施形態を示す。中央突出部３４は、各さらなるサブユニットの中央開口部を通過する。各サブユニットのボルト穴３９は、ボルトが上部または底部から挿入され、ボルト穴のうちの１つを通過し、対向した側に固定することができるように位置合わせされる。
図８Ｅは、本発明の概念の態様による、４つのサブユニットが組み立てられている一実施形態の斜視図である。図８Ｅは、サブユニット間の気密、液密、硬質の嵌合を可能にするボルト穴３９ａ～ｃに配置されたボルト１３９ａ～ｃを示す。本実施形態では、中央ナット１４０は、中央突出部３４でサブユニット３２、３０ｆ～ｈを固定する。代替実施形態では、各サブユニット３２、３０ｆ～ｈの外縁同士の間には、サブユニットを互いに固定するために、ねじ式の接続が存在し得る。他の実施形態では、サブユニットは、他の適切な固定機構を用いて互いに固定することができる。
図８Ｆは、本発明の概念の態様による、封止用パッキン３５を備えるサブユニット３０ｚの一実施形態の斜視図である。いくつかの実施形態では、封止用パッキン３５は、少なくとも１つのサブユニットの外周に沿った溝３５ａに配置され、そのサブユニットと隣接するサブユニットとの間の気密および液密接合を助ける。
いくつかの実施形態では、１つ以上のサブユニット３０のうちの１つ以上は、１つ以上の試料領域４０を備える。図８Ａに示された実施形態は、１つの試料領域４０を示すが、代替実施形態は、異なる個数の試料領域を備える。
いくつかの実施形態では、１つ以上のサブユニット３０のうちの１つ以上は、１つ以上の窓領域４５を備える。図８Ａには、６つの窓領域が示されており、２つは右４５ａ、４５ｂにあり、２つは左４５ｃ、４５ｄにあり、２つはバックグラウンド４５ｅ、４５ｆにある。図８Ａでは、窓領域４５ａ、４５ｂ、および試料領域４０は、切断されている。
いくつかの実施形態では、１つ以上の試料領域４０のうちの１つ以上は、扇形を備える。具体的には、扇形の幾何学的形状は、扇形の断面積（大きな円の２つの半径、半径と半径の間でより大きな円の境界を成している弧、およびより小さい半径のより小さい同心円の弧によって囲まれた面積）を有する円筒状セグメントの体積要素として定められる。さらに、扇形の幾何学的形状は、回転軸から外向きに発する放射状の線と一致する少なくとも２つの境界を備え、半径方向は、回転軸１０３から放射状に外向きに延びる方向として定められる。
いくつかの実施形態では、ロータシステム１００は、１つ以上の機能的構成要素を備える。図８Ａに示された実施形態は、電磁放射源１０７、第１の検出器１０８ａ、および第２の検出器１０８ｂという３つの機能的構成要素を備える。図８Ａに示された実施形態では、電磁放射源１０７は、電磁放射源１０７が第１の検出器１０８ａと光学的に結合されるように配置されている。代替実施形態は、限定するものではないが、集積回路基板、さらなる電磁放射源１０７、および／またはさらなる検出器１０８を含むさらなる機能要素を備える。図８Ａに示された実施形態では、機能的構成要素は、窓領域４５ａ、４５ｂ内に位置する。代替実施形態では、１つ以上の機能的構成要素は、窓領域４５の外側に配置される。
図８Ｇは、本発明の概念の態様による、機能要素１４９を含むサブユニット３０ｋの一実施形態の斜視図である。代替実施形態は、限定するものではないが、バッテリ、メモリ、中央処理装置、ならびに隣接するサブユニットとの配線相互接続および／またはプラグを含む複数の機能的構成要素を備える。様々な実施形態では、機能要素１４９は、サブユニット３０ｋに取り付けることができる。他の実施形態では、機能要素１４９は、サブユニット３０ｋの本体内に埋め込まれてもよい。
図８Ｇ１は、本発明の概念の実施形態による、機能要素１４９および関連コネクタ１５１の一実施形態の拡大斜視図である。図８Ｇ１に示された実施形態では、機能要素１４９は、回路基板を備える。図８Ｇ１に示された実施形態では、コネクタ１５１は、リボンケーブルを備える。代替実施形態では、コネクタ１５１には、限定するものではないが、ＵＳＢ接続、マイクロＵＳＢ接続、ＶＧＡ接続、Ｄタイプ接続、または電力および／または情報の伝達に適している他の機構を含む接続が含まれる。
代替実施形態では、様々な光学部品、例えば、ライトパイプ、鏡、光ファイバ、集束レンズ、または他の適切な光学デバイスによって電磁放射が試料領域の内外へ案内され得るように、代替の幾何学的形状が用いられてもよい。
図８Ａに示された実施形態では、試料領域４０は、扇形を備える。いくつかの実施形態では、試料領域４０は、液体を収容するように構築および配置されている。いくつかの実施形態では、試料領域４０は、固体を収容するように構築および配置されている。いくつかの実施形態では、試料領域４０は、気体を収容するように構築および配置されている。
図８Ｈ１～図８Ｈ５は、本発明の概念の実施形態による、ロータシステム１００を組み立てる方法を示す。いくつかの実施形態では、ロータシステム１００は、底部から上に組み立てられる。例えば、いくつかの実施形態の組立については、図８Ｈ１に示されるように、試料領域４０を備える一のサブユニット３０ｊは、第２のサブユニット３０ｉの上方に配置される。本実施形態では、試料領域４０は、扇形の側壁を備え、上部および底部で開放している。
図８Ｈ２は、本発明の概念の態様による、気密および液密接合で結合された図８Ｈ１の２つのサブユニット３０ｉ～ｊの一実施形態の斜視図である。本実施形態では、下側のサブユニット３０ｉの表面は、試料領域４０の下面として働く。
図８Ｈ３は、本発明の概念の態様による、試料領域４０に加えられる試料の一実施形態の斜視図である。
図８Ｈ４は、本発明の概念の態様による、試料領域４０の上方で加えられるさらなるサブユニット３０ｋの一実施形態の斜視図である。本実施形態では、上部サブユニット３０ｋは、気密、液密の封止で別のサブユニット３０ｊに結合されている。上部サブユニット３０ｋの表面は、試料領域４０の上面として働く。
図８Ｈ５は、本発明の概念の態様による、共に結合された３つのサブユニットの一実施形態の斜視図である。
代替実施形態は、異なる個数のサブユニットを備える。例えば、図８Ａに示されたものなどの一実施形態の組立では、まず、検出器サブユニット３０ｅ、次いで第２の窓サブユニット３０ｄ、そして試料サブユニット３０ｃが配置される。図８Ａに示された実施形態では、試料領域４０は、扇形における側壁を備える。本実施形態では、試料領域４０の上部および下部は開放しているが、試料領域４０が第２の窓１１０ｂのすぐ上方に配置されるので、第２の窓１１０ｂは、試料領域４０の下側境界として働く。
いくつかの実施形態では、第１の窓サブユニット３０ｂは、試料サブユニット３０ｃの上方に配置される。いくつかの実施形態では、試料は、第１の窓サブユニット３０ｂが試料サブユニット３０ｃの上方に配置される前に、試料領域４０の中に挿入される。そのような場合には、第１の窓１１０ａは、試料領域４０のすぐ上方に配置され、第１の窓１１０ａは、試料領域４０の境界として働く。いくつかの実施形態では、ソースサブユニット３０ａは、第１の窓サブユニット３０ｂの上方に配置される。
いくつかの実施形態では、第１の窓サブユニット３０ｂは、試料サブユニット３０ｃの上方に配置される。いくつかの実施形態では、試料は、第１の窓サブユニット３０ｂが試料サブユニット３０ｃの上方に配置される前に、試料領域４０の中に挿入される。そのような場合には、第１の窓１１０ａは、試料領域４０のすぐ上方に配置され、第１の窓１１０ａは、試料領域４０の境界として働く。いくつかの実施形態では、ソースサブユニット３０ａは、第１の窓サブユニット３０ｂの上方に配置される。
いくつかの実施形態では、試料領域４０は、試料領域４０内に配置されるように構築および配置された試料チャンバ１０６を備える。そのような実施形態では、試料チャンバ１０６は、電磁スペクトルの１つ以上の波長を透過する上部窓を備える。いくつかの実施形態では、試料チャンバ１０６は、電磁スペクトルの１つ以上の波長を透過する下部窓を備える。いくつかの実施形態では、試料チャンバ１０６の上部窓は、電磁放射源１０７によって放出された１つ以上の波長を透過する。いくつかの実施形態では、下部窓は、試料領域４０から放出された１つ以上の波長を透過する。いくつかの実施形態では、試料チャンバ１０６はキー溝１１８を備え、それが試料サブユニットに結合されるようになっている。キー溝１１８は、試料チャンバ１０６を所定の位置に保持するように構築および配置することができる。
いくつかの実施形態では、試料チャンバ１０６は、試料領域４０から取り外し可能であるように構築および配置されている。図８Ａに示された実施形態では、試料チャンバ１０６は、扇形を備える。いくつかの実施形態では、試料チャンバ１０６は、液体を収容するように構築および配置されている。いくつかの実施形態では、試料チャンバ１０６は、固体を収容するように構築および配置されている。いくつかの実施形態では、試料チャンバ１０６は、気体を収容するように構築および配置されている。
図８Ａの実施形態では、試料チャンバ１０６、電磁放射源１０７、および第１の検出器１０８ａは、回転軸１０３に平行である軸に沿って位置合わせされた状態で全て示されている。本実施形態では、第１の窓領域４５ａは、試料領域４０の上方に第１の窓１１０ａを備え、この窓１１０ａは、電磁放射源１０７によって放出された１つ以上の波長を透過する。本実施形態では、第２の窓領域４５ｂは、試料領域４０の下方に第２の窓１１０ｂを備え、この窓１１０ｂは、第１の検出器１０８ａに到達するように設計された１つ以上の波長を透過する。
いくつかの実施形態では、各窓領域４５ａ、４５ｂにおける窓１１０ａ、１１０ｂと、試料チャンバ１０６における窓は、電磁放射のほぼ同様の波長を全て通すことができる。そのような場合には、電磁放射源１０７は、第１の検出器１０８ａと位置合わせすることができる。電磁放射は、第１の窓層４５ａにおける窓１１０ａを通過し、試料チャンバ１０６における窓を通過し、試料と相互作用することができる。次いで、散乱された電磁放射は、試料チャンバ１０６内の下側の窓、第２の窓層４５ｂにおける窓１１０ｂを通過し、次いで検出器１０８ａに到達することができる。
いくつかの実施形態では、異なる窓は、電磁放射の異なる波長を送信する。例えば、電磁放射源１０７から放出された電磁放射は、試料領域４０へ伝搬する前にフィルタ処理される必要があり得る。そのような場合には、第１の窓層４５ａにおける第１の窓１１０ａ、および／または試料チャンバ１０６における上部窓が、そのようなフィルタ処理を実行することができる。
いくつかの実施形態では、検出される電磁放射の波長は、電磁放射源１０７から放出された電磁放射の波長に一致しない場合がある（例えば、蛍光イメージング、ラマンイメージングなど）。そのような場合には、第２の窓層４５ｂにおける窓１１０ｂおよび／または試料チャンバ１０６における下部窓は、必要なフィルタリングを実行してもよい。
図８Ａに示された実施形態では、電磁放射源１０７は試料チャンバ１０６の上方に配置され、検出器１０８ａは試料チャンバ１０６の下方に配置される。代替実施形態では、電磁放射源１０７は試料チャンバ１０６の下方に配置され、検出器１０８ａは試料チャンバ１０６の上方に配置される。代替実施形態では、電磁放射源１０７と検出器１０８ａの両方が、試料チャンバ１０６の下方に配置される。代替実施形態では、電磁放射源１０７と検出器１０８ａの両方が、試料チャンバ１０６の上方に配置される。
いくつかの実施形態では、ロータシステム１００は、さらなる集積回路、メモリユニット、送信機／受信機、およびセンサなどの他の構成要素を備える。そのような構成要素も、様々なサブユニット３０上に位置することができ、結果として得られるロータについて対称的な重量配分を与えるように回転軸１０３に対して配置することができる。
図９は、本発明の概念の態様による、ロータシステム１００の一実施形態の斜視断面図である。図９に示された実施形態では、ロータシステム１００は、組み立てられたロータ１に嵌められた中心シャフト３６を備える。図示の実施形態では、ロータシステム１００は、下部鍔部３７および上部ナット３８も備え、下部鍔部３７および上部ナット３８は両方とも、硬質のユニットとしてのロータ本体１の積み重ねられた層３０に一緒にテンションを加えるように働く。いくつかの実施形態では、シャフト３６の下端は、遠心分離機（図示せず）の駆動シャフトまたはスピンドルに固定される。いくつかの実施形態では、シャフト３６の下端は、多くの商用の遠心分離機に共通である複数の駆動シャフトまたはスピンドルの寸法を受け入れるために適合できるよう構成されている。
図１０は、本発明の概念の態様による、ロータシステム１００の一実施形態の斜視断面図である。図１０は、電磁放射源１０７が電磁放射５０を、試料チャンバ１０６を通じて検出器１０８ａの上へ向けている図９のロータシステム１００を示す。図１０に示された実施形態では、電磁放射５０のビームは、それが検出器１０８ａに向けて移動するにつれて発散する。代替実施形態では、電磁放射源１０７は、異なる発散で電磁放射５０を放出する。代替実施形態では、ロータシステム１００は、電磁放射５０のビームが試料領域４０を横切るときに電磁放射５０のビームを平行にする少なくとも１つのコリメータを備える。いくつかの実施形態では、電磁放射５０は、試料領域４０全体にわたって向けられる。代替実施形態では、電磁放射５０は、試料領域４０全体にわたって向けられ、電磁放射５０が試料領域４０全体にわたって向けられるときに平行にされる。
図１１Ａは、本発明の概念の態様による、ロータシステム１００の一実施形態の分解組立斜視図である。層またはサブユニットは、ユニットの組立前の場合であるものとして、別々に示されている。図１１Ａに示された実施形態では、試料サブユニット３０ｃは、試料領域４０に少なくとも１つの取り外し可能な試料チャンバ１０６を備える。本実施形態では、第１の窓領域４５ａ、第２の窓領域４５ｂ、および試料領域４０は、扇形の幾何学的形状を備える。本実施形態では、試料チャンバ１０６も、扇形の幾何学的形状を備える。いくつかの実施形態では、第１の窓領域４５ａは、扇形の幾何学的形状を備えない。いくつかの実施形態では、第２の窓領域４５ｂは、扇形の幾何学的形状を備えない。
図１１Ａに示された実施形態では、ロータシステム１００は、２つの窓層３０ｂ、３０ｄを備える。一方の窓層３０ｂは、試料サブユニット３０ｃのすぐ上方に配置されている。他方の窓層３０ｄは、試料サブユニット３０ｃの真下に配置されている。第１の窓層３０ｂは、試料チャンバ１０６の上方に配置された窓領域４５ａを備える。図１１Ａに示された実施形態では、試料チャンバ１０６の上方にある窓領域４５ａの第１の窓１１０ａは、電磁スペクトルの少なくとも一部を透過する。図１１Ａに示された実施形態では、試料チャンバ１０６の下方にある第２の窓領域４５ｂの第２の窓１１０ｂは、電磁スペクトルの少なくとも一部を透過する。いくつかの実施形態では、試料領域４０のすぐ上方および下方には、窓層３０ｂおよび３０ｄがあり、窓層３０ｂおよび３０ｄは、試料領域４０を通じた電磁放射の伝送を可能にする透明な窓１１０ａ、１１０ｂを備える。図１１Ａに示された実施形態では、ソースサブユニット３０ａは、第１の窓サブユニット３０ｂの上方に配置される。図１１Ａに示された実施形態では、検出サブユニット３０ｅは、第２の窓サブユニット３０ｄの下方にある。電磁放射源１０７および検出器１０８ａを表す回路構成部品は、図１１Ａに例示されている。いくつかの実施形態では、他の機能的な回路構成部品も、ロータ１内に用意することができ、限定するものではないが、データ記憶、計算用メモリ、温度自動調節ユニット、電子センサ、および送信機／受信機を含む機能性を有する。
図１１Ｂは、本発明の概念の態様による、試料サブユニット３０ｍおよび対応するソースサブユニット３０ｌの一実施形態の平面図である。本実施形態では、ソースサブユニット内の各扇形の試料領域４０は、ソースサブユニット３０ｌにおける対応する１つ以上の照明要素７０と垂直方向に位置合わせされている。
図１１Ｃは、ソースサブユニット３０ｌの一実施形態の平面図であり、図１１Ｃ１は、本発明の概念の態様による、ソースサブユニット３０ｌにおける位置にある１つ以上の照明要素７０の一実施形態の拡大斜視図である。本実施形態では、１つの位置において、１つ以上の照明要素７０は、電磁放射源１０７と、光学フィルタ７２と、光学コリメータ７４と、窓７６とを備える。いくつかの実施形態では、電磁放射源１０７、光学フィルタ７２、光学コリメータ７４、および窓７６は、積み重ねられる。代替実施形態では、ソースサブユニット３０ｌは、光学ディフューザを備える。
図１１Ｄ１および図１１Ｄ２は、本発明の概念の態様による、電磁放射源の一実施形態の斜視図である。いくつかの実施形態では、電磁放射源１０７は、各試料領域４０の上方に配置されている。いくつかの実施形態では、電磁放射源１０７は、１つ以上の発光ダイオードを備える。代替実施形態では、入射する電磁放射５０を、光ファイバ、鏡、導波路、または電磁エネルギーを伝達するのに適している他の機構を介して試料領域４０へ向ける１つ以上の電磁放射源１０７が存在してもよい。
図１１Ｅは、本発明の概念の態様による、試料サブユニット３０ｍおよび対応する検出サブユニット３０ｎの一実施形態の平面図である。本実施形態では、試料サブユニット３０ｍ内の各扇形の試料領域４０は、検出器サブユニット３０ｎにおける対応する１つ以上の検出要素８０と垂直方向に位置合わせされている。
図１１Ｆは、本発明の概念の態様による、検出サブユニット３０ｎの一実施形態の平面図であり、図１１Ｆ１は、１つ以上の検出要素８０ｄの一実施形態の拡大斜視図である。本実施形態では、１つの位置において、１つ以上の検出要素８０ｄは、検出器１０８と、レンズ系８２と、光学フィルタ８４と、窓８６とを備える。代替実施形態では、検出サブユニット３０ｎは、さらなる光学要素を備える。いくつかの実施形態では、１つ以上の検出要素８０ｄは、様々に配置される。
図１１Ｇ１は、本発明の概念の態様による、シュリーレン像を検出するシステムを備えるロータシステム１００の一実施形態の斜視図である。本実施形態では、ソースサブユニット３０は窓７６を備え、検出サブユニットは窓８６を備える。電磁放射は、ソースサブユニット内の窓７６を通過して試料領域４０の中に入る。試料領域４０からの電磁放射は、検出サブユニット上の窓８６を通過し、集束レンズ９２を通過する。電磁放射は、絞り９４を通じて合焦される。絞り９４は、集束レンズ９２の焦点位置に配置することができる。本実施形態では、シュリーレン像は、検出器１０８において形成される。代替実施形態では、絞り９４は、電磁放射の一部を阻止することができるナイフエッジまたは任意の適切なエッジ形状と置き換えられる。
図１１Ｇ２は、本発明の概念の態様による、シュリーレンイメージングを実行するように構成されたロータシステム１００の一実施形態の概念図である。本実施形態は、図１１Ｇ１の実施形態に類似する。本実施形態では、温度制御要素１０９は、試料領域４０の近くに配置される。本実施形態では、電磁放射源１０７、検出器１０８、および温度制御要素１０９が、ＣＰＵ１０Ａ、メモリ１０Ｂ、バッテリ１０Ｃ、無線送信機１０Ｄ、および／またはさらなる回路に結合されている。
図１１Ｈ１は、本発明の概念の態様による、ハイパースペクトルイメージ検出システムを備えるロータシステム１００の一実施形態の斜視図である。本実施形態では、ソースサブユニットは窓７６を備え、検出サブユニットは窓８６を備える。電磁放射は、ソースサブユニットにおける窓７６を通過して試料領域４０の中に入る。試料領域４０からの電磁放射は、検出サブユニットにおける窓８６を通過し、レンズ系８２を通過する。次いで、電磁放射は、検出器１０８に到達する前にファブリペロー干渉計９６を通過する。
図１１Ｈ２は、本発明の概念の態様による、ハイパースペクトルイメージングを実行するように構成されたロータシステム１００の一実施形態の概念図である。本実施形態は、図１１Ｈ１の実施形態に類似する。本実施形態では、温度制御要素１０９は、試料領域４０の近くに配置される。本実施形態では、電磁放射源１０７、検出器１０８、および温度制御要素１０９は、ＣＰＵ１０Ａ、メモリ１０Ｂ、バッテリ１０Ｃ、無線送信機１０Ｄ、および／またはさらなる回路に結合されている。
図１１Ｉは、本発明の概念の実施形態による、フィルタ型照明源を備えたロータシステム１００の一実施形態の概念図である。本実施形態では、電磁放射源１０７からの電磁放射は、コリメータ７４を通過する前に、光学ディフューザ７８、および調節可能なファブリペローフィルタなどのフィルタ７５を通過し、次いで試料領域４０に入る。検出器１０８は、試料領域４０から電磁放射を収集する。本実施形態では、温度制御要素１０９は、試料領域４０の近くに配置される。本実施形態では、電磁放射源１０７、検出器１０８、および温度制御要素１０９は、ＣＰＵ１０Ａ、メモリ１０Ｂ、バッテリ１０Ｃ、無線送信機１０Ｄ、および／またはさらなる回路に結合される。
図１１Ｊは、本発明の概念の態様による、電磁放射源１０７を備える中央突出部３４の一実施形態の斜視図である。本実施形態では、電磁放射源１０７からの電磁放射５０は、中央突出部３４を通じて向けられる。いくつかの実施形態では、中央突出部３４は、１つ以上の鏡９８を備える。いくつかの実施形態では、電磁放射５０は、１つ以上の鏡９８へ向けられ、次いで１つ以上のサブユニット３０へ向けられる。いくつかの実施形態では、中央突出部３４は、１つ以上のビームスプリッタ９９を備える。いくつかの実施形態では、電磁放射５０は、１つ以上のビームスプリッタ９９に向けられ、次いで、１つ以上のサブユニット３０、および／またはさらなる鏡９８、および／またはさらなるビームスプリッタ９９に向けられる。いくつかの実施形態では、中央突出部３４における電磁放射源１０７は、個々のサブユニット３０に配置された電磁放射源１０７よりも高い強度の電磁放射５０を放出する。
図１２Ａは、本発明の概念の態様による、ロータシステム１００の一実施形態の側面図である。図１２Ａは、シャフト３６に嵌められるとともに鍔部３７およびナット３８によってテンションが加えられた組立式の積み重ねられた層（３０ａ～ｅ）を示す。図１２Ａに示された実施形態は、複数の電磁放射源１０７と、複数の検出器１０８とを備える。図１２Ａは、代替実施形態において、対応する電磁放射源１０７および検出器１０８をそれぞれ備えた複数の試料チャンバ１０６が設けられてもよいことを示す。
図１２Ｂ１は、本発明の概念の態様による、少なくとも１つの試料領域４０および温度制御システム７００を備えるサブユニット３０の一実施形態の斜視図である。いくつかの実施形態では、温度制御システム７００は、限定するものではないが、ペルチェユニット（図１２Ｂ４）などの１つ以上の温度制御要素１０９を備える。いくつかの実施形態では、１つ以上の温度制御要素１０９は、ロータシステム１００内の試料領域４０のうちの１つ以上に隣接する。いくつかの実施形態では、試料領域４０よりも少ない温度制御要素１０９が存在する。
いくつかの実施形態では、温度制御システム７００は、能動的なポンピング機構と、１つ以上の熱チャンネル７２０とを備える。いくつかの実施形態では、能動的なポンピング機構は、１つ以上の熱チャンネル７２０を通じて熱伝導性流体７３０をポンプで汲み出す。温度制御要素１０９は、熱伝導性流体７３０を加熱または冷却し、この流体は、熱チャンネル７２０を通じてポンプで汲み出される。熱チャンネル７２０は、１つ以上の試料領域４０の近くに配置され、熱伝導性流体７３０の存在は、試料領域４０内の温度を変更させる。
いくつかの実施形態では、温度制御システム７００は、１つ以上の撹拌機７１０を備える。いくつかの実施形態では、１つ以上の撹拌機７１０は、熱チャンネル７２０を通じて熱伝導性流体７３０を移動させるのを助ける。
図１２Ｂ２は、本発明の概念の態様による、図１２Ｂ１の試料領域４０の一実施形態の拡大斜視図である。図１２Ｂ２に示された実施形態では、温度制御システム７００は、試料領域４０に結合される温度センサ７４０を備える。温度センサ７４０は、試料領域４０で温度を測定し、有線接続または無線接続を介して温度制御システム７００へその情報を送信する。いくつかの実施形態では、温度制御システム７００は、測定された温度と所定の設定点を比較する。いくつかの実施形態では、測定された温度が所定の設定点から逸脱する場合、温度制御システム７００は、この差を減少させるためのステップをとる。いくつかの実施形態では、温度制御システム７００は、１つ以上の温度制御要素１０９を調整することによって、または熱伝導性流体７３０の流れを調整することによって温度差を減少させる。いくつかの実施形態では、温度センサ７４０は、温度が所定の設定点からある量だけ逸脱したときを知らせる警報を備える。図１２Ｂ２に示された実施形態では、熱チャンネル７２０は、試料領域４０に隣接し、回転軸１０３に沿って向けられる。
図１２Ｂ３は、本発明の概念の態様による、熱チャンネル７２０を備える試料サブユニット３０の一実施形態の平面図である。本実施形態では、試料サブユニット３０は、ロータの回転軸１０３を中心として対称的に位置合わせされた４つの試料領域４０を備える。熱チャンネル７２０は、試料サブユニット（左上の四半だけが示されている）を通じて対称的に延びる。本実施形態では、熱チャンネル７２０は、回転軸１０３を横切るように向けられている。
図１２Ｂ４は、本発明の概念の態様による、温度制御要素１０９および撹拌機７１０の一実施形態の拡大斜視図である。
図１２Ｃは、本発明の概念の態様による、電力を１つ以上のサブユニット３０に供給するように構築および配置された遠心力で駆動されたボルタ電池８００の一実施形態の側面図である。いくつかの実施形態では、セル８００は、濃淡電池の形態で構成され、ロータの回転軸１０３に対して横切るように向けられている。いくつかの実施形態では、各セル８００は、２つの親電極の電離された原子または分子の形態を含む電解質溶液８３０によって半径方向寸法に沿って隔てられた同じ材料の２つの電極（端子）、すなわち、アノード８１０およびカソード８２０を備える。いくつかの実施形態では、電極８１０、８２０は一直線に配置され、電極８１０、８２０は同じ高さにあるようになっている。各電極８１０、８２０は、各電極の表面における化学反応（酸化／還元）により材料を獲得または喪失することによって電解質溶液８３０と相互作用する。
電解質溶液８３０を介して接続されることに加えて、別々の電気的な配線接続８４０は、２つの端子８１０、８２０間で維持される。図では、図示のように、システムに及ぼされた遠心力により生じる引き起こされたイオン濃度の勾配によって、電流が配線を通じて駆動される。いくつかの実施形態では、従来の濃度型のボルタ電池とは異なり、十分な遠心力が加えられている限り、各電極の近くの局所的なイオン濃度が等しくなるのが防がれ、したがって固体の電極材料が各端子で利用可能である限り遠心分離の下で動く。いくつかの実施形態では、ここに示されたタイプの多数のセルが、基板上で回転装置に電力を供給することができるバッテリのような構成を形成するように直列および／または並列で相互接続され得る。
図１２Ｄは、本発明の概念の実施形態による、１つ以上のサブユニット３０に電力を供給するために、放射性同位体崩壊からのベータ粒子放射によって駆動されるように構築および配置されたボルタ電池８５０の一実施形態の側面図である。いくつかの実施形態では、セル８５０は、ロータの回転軸１０３に対して横切るように向けられた、材料間に境界を有する交互の材料の積み重ねまたは複数のそのような積み重ねの形態で構成される。
いくつかの実施形態では、各セル８５０は、放射性同位体の崩壊８６０によりベータ粒子を放出する材料を含む最上層を備える。いくつかの実施形態では、ベータを放出する層８６０のすぐ下方には、ｎ型半導体材料８７０を備える層があり、これは、高エネルギーのベータ粒子で照射すると、電子をドナーとして放つ。いくつかの実施形態では、ｎ型材料のすぐ下方には。ｐ－ｎ半導体接合を形成するｐ型半導体材料８８０を備える層がある。いくつかの実施形態では、ｐ型半導体材料８８０を備える層は、基部８９０の上方に配置される。
ｐ－ｎ接合の上方のｎ型層８７０の照射は、図示されるように、ｐ－ｎ接合の上方および下方で接合に取り付けられた端子８７５、８８５を通じて電流を駆動し、これにより、負荷に接続されるとき電気的な仕事を行うことができる。
ロータシステム１００に関する少なくとも図８Ａ～図１２Ｄおよび対応する文章に関連して本明細書に説明された取付けシステムは、少なくとも図１３～図１７および対応する文章に説明された統合されたセルシステム５００に等しく適用可能であることに留意されたい。簡潔にするために、そのようなシステムのさらなる説明は、統合されたセルシステム５００の説明に関して繰り返されない。
ロータシステム１００に関する少なくとも図８Ａ～図１２Ｄおよび対応する文章に関連して本明細書に説明されたサブユニットシステムは、少なくとも図１３～図１７および対応する文章に説明された統合されたセルシステム５００に等しく適用可能であることに留意されたい。簡潔にするために、そのようなシステムのさらなる説明は、統合されたセルシステム５００の説明に関して繰り返されない。
ロータシステム１００に関する少なくとも図８Ａ～図１２Ｄおよび対応する文章に関連して本明細書に説明された窓システムは、少なくとも図１３～図１７および対応する文章に説明された統合されたセルシステム５００に等しく適用可能であることに留意されたい。簡潔にするために、そのようなシステムのさらなる説明は、統合されたセルシステム５００の説明に関して繰り返されない。
ロータシステム１００に関する少なくとも図８Ａ～図１２Ｄおよび対応する文章に関連して本明細書に説明されたバッテリシステムは、少なくとも図１３～図１７および対応する文章に説明された統合されたセルシステム５００に等しく適用可能であることに留意されたい。簡潔にするために、そのようなシステムのさらなる説明は、統合されたセルシステム５００の説明に関して繰り返されない。
ロータシステム１００に関する少なくとも図８Ａ～図１２Ｄおよび対応する文章に関連して本明細書に説明された光学系は、少なくとも図１３～図１７および対応する文章に説明された統合されたセルシステム５００に等しく適用可能であることに留意されたい。簡潔にするために、そのようなシステムのさらなる説明は、統合されたセルシステム５００の説明に関して繰り返されない。
ロータシステム１００に関する少なくとも図８Ａ～図１２Ｄおよび対応する文章に関連して本明細書に説明された温度制御システムは、少なくとも図１３～図１７および対応する文章に説明された統合されたセルシステム５００に等しく適用可能であることに留意されたい。簡潔にするために、そのようなシステムのさらなる説明は、統合されたセルシステム５００の説明に関して繰り返されない。
図１３は、本発明の概念の態様による、インタロゲーションセルとも呼ばれる統合されたセル装置（スマートセル）５００の一実施形態の斜視断面図である。図１３に示された実施形態では、統合されたセル装置５００は、セルハウジング５１６または外側スリーブを備える。いくつかの実施形態では、積み重ねられた１つ以上のサブユニット５３０がセルハウジング５１６の内側に嵌っている。サブユニット５３０自体は異なる機能的構成要素を別々に格納することができ、サブユニット５３０は積み重ねられて固定されている、いくつかの実施形態では、積み重ねられたサブユニット５３０は、テンションねじまたはキャップ５１７によって上部に留められる。いくつかの実施形態では、テンションねじまたはキャップ５１７は、セルハウジング５１６の内側に嵌り、全てのサブユニット５３０を一緒に固定する力を与え、それにより統合されたセル装置５００は、硬質のユニットとして働く。図１３に示された実施形態、扇形の取り外し可能な試料チャンバ５０６は、試料サブユニット５３０ｃにおける試料領域５４０内に配置される。試料サブユニット５３０ｃのすぐ上方には、第１の窓サブユニット５３０ｂがある。第１の窓サブユニット５３０ｂは、第１の窓領域５４５ａを備える。第１の窓領域５４５ａは、試料領域５４０の上方に配置された少なくとも１つの窓５１０ａを備える。
試料サブユニット５３０ｃの真下には、第２の窓サブユニット５３０ｄがある。第２の窓サブユニット５３０ｂは、第２の窓領域５４５ｂを備える。第２の窓領域５４５ｂは、試料領域５４０の下方に配置された少なくとも１つの窓５１０ｂを備える。本実施形態では、各窓サブユニット５３０ｂ、ｄは、試料領域５４０を通じた電磁放射の伝送を可能にする透明な窓５１０ａ、ｂを備える。サブユニット５３０は、限定するものではないが、ソースサブユニット５３０ａおよび検出サブユニット５３０ｅを含むプリント回路基板上の集積回路の構成要素であり得る他の機能的構成要素を備えてもよい。図１３に示された実施形態では、試料領域５４０は、取り外し可能な試料チャンバ５０６を備える。いくつかの実施形態では、試料チャンバ５０６の特徴は、ロータシステム１００の試料チャンバ１０６に関連して説明されたそれらの特徴と同様である。いくつかの実施形態では、試料領域５４０は、液体を収容するように構築および配置されている。いくつかの実施形態では、試料領域５４０は、固体を収容するように構築および配置されている。いくつかの実施形態では、試料領域５４０は、気体を収容するように構築および配置されている。
いくつかの実施形態では、ソースサブユニット５３０ａは、電磁放射源５２４を備える。電磁放射源５２４の例には、限定するものではないが、発光ダイオード、レーザダイオード、ガス放電アークランプ（例えば、重水素アークランプ、またはキセノンアークランプ）、および白熱光源が含まれる。いくつかの実施形態では、検出層５３０ｅは、検出器５２５を備える。いくつかの実施形態では、検出器５２５は、回路に結合される。いくつかの実施形態では、検出器は、検出器アレイを備える。
図１３の実施形態では、試料チャンバ５０６、電磁放射源５２４、および検出器５２５は、セルハウジング５１６の細長い軸に平行である軸に沿って位置合わせされた状態で全て示されている。本実施形態では、窓領域５４５ａは、試料領域５４０の上方に窓５１０ａを備え、この窓５１０ａは、電磁放射源５２４によって放出された１つ以上の波長を透過する。本実施形態では、窓領域５４５ｂは、試料領域５４０の下方に窓５１０ｂを備え、この窓５１０ｂは、検出器５２５に到達するように設計された１つ以上の波長を透過する。
いくつかの実施形態では、各窓領域５４５ａ、５４５ｂ内の窓５１０ａ、ｂ、および試料チャンバ５０６にある窓は、電磁放射のほぼ同様の波長を全て通すことができる。そのような場合には、電磁放射源５２４は、第１の検出器５２５と位置合わせすることができる。電磁放射は、第１の窓層５４５ａにおける窓５１０ａを通過し、試料チャンバ５０６における窓を通過し、試料と相互作用することができる。次いで、散乱された電磁放射は、試料チャンバ５０６内の下側の窓、第２の窓層５４５ｂにおける窓５１０ｂを通過し、次いで検出器５２５に到達する。
いくつかの実施形態では、異なる窓は、電磁放射の異なる波長を送信する。例えば、電磁放射源５２４から放出された電磁放射は、試料領域５４０へ伝搬する前にフィルタ処理される必要があり得る。そのような場合には、第１の窓層５４５ａにおける窓５１０ａ、および／または試料チャンバ５０６における上部窓が、そのようなフィルタ処理を実行し得る。
いくつかの実施形態では、検出される電磁放射の波長は、電磁放射源５２４から放出された電磁放射の波長に一致しない場合がある（例えば、蛍光イメージング、ラマンイメージングなど）。そのような場合には、第２の窓層５４５ｂにおける窓５１０ｂおよび／または試料チャンバ５０６における下部窓は、必要なフィルタリングを実行してもよい。
図１３に示された実施形態では、電磁放射源５１７は試料領域５４０の上方に配置され、検出器５２５は試料領域５４０の下方に配置される。代替実施形態では、電磁放射源５２４は試料領域５４０の下方に配置され、検出器５２５は試料領域５４０の上方に配置される。代替実施形態では、電磁放射源５２４と検出器５２５の両方が、試料領域５４０の下方に配置される。代替実施形態では、電磁放射源５２４と検出器５２５の両方が、試料領域５４０の上方に配置される。
代替実施形態では、さらなる集積回路、メモリユニット、送信機／受信機、およびセンサなどの他の構成要素も、１つ以上の層上に位置し得る。いくつかの実施形態では、さらなる構成要素は、回転軸に対して対称的に配置される。
図１３に示された実施形態では、セル装置５００が示されており、電磁放射２６は、試料チャンバ５０６を通じて向けられてこの試料チャンバ５０６の下方に位置する検出器５２５に入射する。図１３に示された実施形態では、電磁放射５０が検出器５２５に向けて移動するときに、電磁放射５０は発散する。
代替実施形態では、電磁放射源５２４は、異なる発散で電磁放射を放出する。代替実施形態では、セル５００は、電磁放射２６のビームが試料領域５４０を横切るときに電磁放射２６のビームを平行にする少なくとも１つのコリメータを備える。いくつかの実施形態では、電磁放射２６は、試料領域５４０全体にわたって向けられる。代替実施形態では、電磁放射２６は、試料領域５４０全体にわたって向けられ、電磁放射２６が試料領域５４０全体にわたって向けられるときに平行にされる。
図１３に示された電磁放射２６は、点線源から生じるものとして示されているが、電磁放射の他の構成は、いくつかの実施形態において実現可能であり、それによって平行にされた均一な電磁放射が試料領域５４０の全長にわたって向けられることを可能にし、続いて、検出器５２５により送信された電磁フットプリントの検出を完了する。
図１４は、本発明の概念の態様による、統合されたセル装置５００の一実施形態の分解組立断面図である。図１４に示された実施形態では、サブユニットは、使用のための準備中、ユニットの組立前の場合であるものとして、別々に示されている。試料サブユニット５３０ｃは、試料チャンバ５０６を格納するように構築および配置されている。いくつかの実施形態では、試料領域５４０は、図１４に示されるように、扇形の幾何学的形状を備える。試料サブユニット５３０ｃには、試料チャンバ５０６も示され、この試料チャンバ５０６は、扇形の幾何学的形状も備え得る。試料サブユニット５３０ｃのすぐ上方および下方には、第１の窓サブユニット５３０ｂおよび第２の窓サブユニット５３０ｄがあり、第１の窓サブユニット５３０ｂおよび第２の窓サブユニット５３０ｄは、試料領域５４０を通じた電磁放射の伝送を可能にする透明な窓を有する。図１４に示された実施形態では、第１の窓サブユニット５３０ｂの上方には、ソースサブユニット５３０ａが示されている。本実施形態では、第２の窓サブユニット５３０ｄの真下には、検出サブユニット５３０ｅがある。電磁放射源５２４および検出器ユニット５２５を表す回路構成部品は、図１４に示されているが、いくつかの実施形態では、他の機能的な回路構成部品も、用意することができ、限定するものではないが、データ記憶、計算用メモリ、温度自動調節ユニット、電子センサ、および送信機／受信機を含む機能性を有する。
図１５は、本発明の概念の実施形態による、組立式の統合されたセル装置５００の一実施形態の斜視断面図である。図１５に示された実施形態では、セル装置５００は、前述したように、外側スリーブ５１６と、上部キャップ５１７と、内部構成要素とを備える。いくつかの実施形態では、セル装置５００は、商業上利用できるロータのフォームファクタに適合するような寸法にされている。いくつかの実施形態では、セル装置５００は、従来のセルの１対１の置き換えである。
図１６は、本発明の概念の態様による、組立式セル装置５００の一実施形態の斜視断面図である。本実施形態では、前述したように、セル装置５００は、外側スリーブ１６と、上部キャップ１７と、内部構成要素とを備える。図１６において、電磁放射２６は、試料チャンバ５０６を通じてこの試料チャンバ５０６の下方に位置する検出器ユニット５２５の上へ向けられる。図１６に示された電磁放射２６は、点線源から生じるものとして示されているが、いくつかの実施形態では、電磁放射の他の構成が実現可能であり、それによって平行にされた均一な電磁放射が試料領域５４０の全長にわたって向けられることを可能にし、続いて、検出器５２５により送信された電磁フットプリントの検出を完了する。
図１７は、本発明の概念の態様による、ロータ１２７の内側に嵌められる図示の組立式セル装置の一実施形態の斜視図である。図１７は、複数のセル装置５００が所与のロータ１２７の別個のロータ穴の中に別々に嵌め込みできることを明らかにさせるように、セル装置５００とロータ穴の１：１の対応関係を示す。
上述の実施形態は、単に例を示すものとして働くと理解されるべきであり、さらなる実施形態が予想される。任意の一実施形態に関連して本明細書に記載されるいずれの特徴も、単独で使用されても、または記載された他の特徴と組み合わせて使用されてもよく、任意の他の実施形態のうちの１つ以上のものと組み合わされて使用することもでき、または任意の他の実施形態のいずれかの組合せで使用することもできる。さらに、上述されていない均等物および修正例も、添付の特許請求の範囲に定められる本明細書の範囲から逸脱することなく用いることができる。
［付記］
以下の様な実施形態としてもよい。
［１］
回転軸を中心として回転するように構築および配置されたロータと、
前記ロータの第１の位置にあり、１つ以上の波長で電磁放射を放出するように構成された電磁放射源と、
試料領域と、
前記ロータの第２の位置にあり、前記試料領域の少なくとも一部を横切る電磁放射を受信するように構築および配置された検出器と
を備えることを特徴とするロータシステム。
［２］
［１］に記載のロータシステムであって、前記ロータは、前記回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備えており、前記電磁放射源、前記試料領域、および前記検出器が、異なるサブユニットに位置しており、前記ロータシステムは前記電磁放射源、前記試料領域、および前記検出器を、前記回転軸に平行であるインタロゲーションの軸に沿って垂直方向に位置合わせする位置合わせ機構をさらに備えることを特徴とするロータシステム。
［３］
［１］又は［２］に記載のロータシステムであって、前記ロータは、前記回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備え、前記１つ以上のサブユニットのうちの一番上のサブユニットは、複数の電磁放射源を備え、前記試料領域は、複数の試料領域を備え、前記検出器は、複数の検出器を備え、各電磁放射源は、対応する試料領域を含む光路を通じて対応する検出器に光学的に結合されていることを特徴とするロータシステム。
［４］
［１］から［３］のいずれか１つに記載のロータシステムであって、前記ロータシステムは、前記検出器によって収集された情報に基づいて前記試料領域のハイパースペクトル画像のデータを与えるように構成されていることを特徴とするロータシステム。
［５］
［１］から［４］のいずれかつに記載のロータシステムであって、前記ロータシステムは、前記検出器によって収集された情報に基づいて前記試料領域のシュリーレン像を与えるように構成されていることを特徴とするロータシステム。
［６］
［１］から［５］のいずれか１つに記載のロータシステムであって、前記ロータシステムは、前記検出器によって収集された情報に基づいて前記試料領域の蛍光画像または蛍光発光データを与えるように構成されていることを特徴とするロータシステム。
［７］
［１］から［６］のいずれか１つに記載のロータシステムであって、前記電磁放射源および前記検出器と光学的に結合されたファブリペロー干渉計をさらに備えることを特徴とするロータシステム。
［８］
［１］から［７］のいずれか１つに記載のロータシステムであって、前記電磁放射源と前記検出器の間に配置された１つ以上の光学構成要素をさらに備え、前記１つ以上の光学構成要素は、光学フィルタ、光学レンズ、鏡、光学ディフューザ、および光学コリメータからなる群から選択されることを特徴とするロータシステム。
［９］
［１］から［８］のいずれか１つに記載のロータシステムであって、前記電磁放射源と前記検出器の間に配置された１つ以上の光学コリメータをさらに備え、前記１つ以上の光学コリメータのうちの１つ以上は、少なくとも１つの自己コリメートするフォトニック結晶を備えることを特徴とするロータシステム。
［１０］
［１］から［９］のいずれか１つに記載のロータシステムであって、前記電磁放射源と前記検出器の間に配置された１つ以上の光学コリメータをさらに備え、前記１つ以上の光学コリメータのうちの１つ以上は、少なくとも１つのマイクロフレネルレンズを備えることを特徴とするロータシステム。
［１１］
［１］から［１０］のいずれか１つに記載のロータシステムであって、前記電磁放射源と前記検出器の間に配置された１つ以上の光学レンズをさらに備えており、前記１つ以上の光学レンズは、前記検出器が前記試料領域における平面の画像を検出するように前記試料領域および前記検出器に対して配置され、前記１つ以上の光学レンズは、前記試料領域の下方に配置され、前記検出器に入射する光の一部を阻止するように構築および配置された細長いエッジ構造または絞り構造をさらに備えることを特徴とするロータシステム。
［１２］
［１］から［１１］のいずれか１つに記載のロータシステムであって、前記ロータは、前記回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備えており、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、１つ以上のコネクタを用いて、サブユニット間でデータおよび／または電力を伝達する目的で、電気的に接続されていることを特徴とするロータシステム。
［１３］
［１２］に記載のロータシステムであって、前記１つ以上のコネクタは、ＵＳＢコネクタ、マイクロＵＳＢコネクタ、ＶＧＡコネクタ、およびＤタイプコネクタからなる群から選択されることを特徴とするロータシステム。
［１４］
［１］から［１３］のいずれか１つに記載のロータシステムであって、前記検出器から暗号化された形式で情報を送信するように構成されている無線送信機をさらに含み、前記送信機は、前記ロータの中央開口部を通じて延びるように構築および配置されたアンテナを備えることを特徴とするロータシステム。
［１５］
［１］から［１４］のいずれか１つに記載のロータシステムであって、前記ロータの第３の位置において温度制御ロータシステムをさらに備え、前記試料領域の温度を維持するように構成され、前記温度を維持することは、前記試料領域を加熱または冷却することを含むことを特徴とするロータシステム。
［１６］
［１５］に記載のロータシステムであって、前記試料領域の温度を維持するように構成され、前記温度を維持することは、前記試料領域で熱伝導性材料の能動的な循環または受動的な循環を通じて前記試料領域を加熱すること、または、冷却することを含むことを特徴とするロータシステム。
［１７］
［１５］又は［１６］に記載のロータシステムであって、１つ以上の温度センサをさらに備え、前記温度制御ロータシステムは、前記１つ以上の温度センサの少なくとも１つの温度センサの出力に応じて前記試料領域の前記温度を調整することを特徴とするロータシステム。
［１８］
［１］から［１７］のいずれか１つに記載のロータシステムであって、前記ロータは、前記回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備えており、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、少なくとも１つの電源を備え、前記少なくとも１つの電源は、１つ以上のバッテリを含み、前記少なくとも１つの電源は、第１のサブユニット上に配置され、第２のサブユニット上の装置へ電力を供給することを特徴とするロータシステム。
［１９］
［１８］に記載のロータシステムであって、前記少なくとも１つの電源は、前記ロータの回転エネルギーを電流に変換するように構築および配置された充電機構を備え、前記充電機構は、少なくとも１つのボルタ電池を備えることを特徴とするロータシステム。
［２０］
［１９］に記載のロータシステムであって、前記少なくとも１つのボルタ電池は、電解質溶液によって隔てられた２つの電極を備え、前記ボルタ電池の前記電流は、遠心分離によって引き起こされる前記電解質溶液中の電解質濃度の差によって駆動されることを特徴とするロータシステム。
［２１］
［１９］又は［２０］に記載のロータシステムであって、前記少なくとも１つのボルタ電池は、放射性同位体の崩壊によって駆動されることを特徴とするロータシステム。
［２２］
少なくとも１つのロータキャビティを備え、回転軸を中心として回転するように構築および配置されたロータと、
前記少なくとも１つのロータキャビティ内に配置されたインタロゲーションセルと、
を備えた統合されたロータシステムであって、前記インタロゲーションセルは、
前記インタロゲーションセルの第１の位置にあり、１つ以上の波長で電磁放射を放出するように構成された電磁放射源と、
試料領域と、
前記インタロゲーションセルの第２の位置にあり、前記試料領域の少なくとも一部を横切る電磁放射を受信するように構成された検出器を備えることを特徴とする統合されたロータシステム。
［２３］
［２２］に記載のロータシステムであって、前記インタロゲーションセルは、前記回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備え、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの隣接するもの同士は、ねじ式インタフェースで互いに結合されること、または、ボルトが貫通する構成を用いて結合されていることを特徴とするロータシステム。
［２４］
［２２］又は［２３］に記載のロータシステムであって、前記インタロゲーションセルは、前記回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備えており、前記１つ以上のサブユニットは、回路基板に結合された電磁放射源を備えることを特徴とするロータシステム。
［２５］
［２２］から［２４］のいずれか１項に記載のロータシステムであって、前記試料領域の温度を維持するように構成された温度制御ロータシステムをさらに備え、前記温度を維持することは、前記試料領域で熱伝導性材料の能動的な循環または受動的な循環を通じて、前記試料領域を加熱するおよび／または冷却することを含むことを特徴とするロータシステム。

Claims (435)

  1. 回転軸を中心として回転するように構築および配置されたロータと、
    前記ロータの第１の位置にあり、１つ以上の波長で電磁放射を放出するように構成された電磁放射源と、
    試料領域と、
    前記ロータの第２の位置にあり、前記試料領域の少なくとも一部を横切る電磁放射を受信するように構築および配置された検出器と
    を備えることを特徴とするロータシステム。
  2. 請求項１に記載のシステムであって、前記ロータは、中央開口部を備えることを特徴とするシステム。
  3. 請求項２に記載のシステムであって、前記中央開口部は、前記回転軸と位置合わせされていることを特徴とするシステム。
  4. 請求項１に記載のシステムであって、前記ロータは、スピンドルと嵌合するように構築および配置されていることを特徴とするシステム。
  5. 請求項４に記載のシステムであって、前記スピンドルは、前記回転軸と位置合わせされていることを特徴とするシステム。
  6. 請求項４に記載のシステムであって、前記スピンドルは、遠心分離機のスピンドルを含むことを特徴とするシステム。
  7. 請求項１に記載のシステムであって、前記ロータは、前記回転軸を中心として対称的に向けられていることを特徴とするシステム。
  8. 請求項１に記載のシステムであって、前記ロータは、前記回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備えることを特徴とするシステム。
  9. 請求項８に記載のシステムであって、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの隣接するもの同士は、ねじ式インタフェースで互いに結合されることを特徴とするシステム。
  10. 請求項８に記載のシステムであって、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、ボルトが貫通する構成で結合されていることを特徴とするシステム。
  11. 請求項８に記載のシステムであって、パッキンが、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上の間に配置されていることを特徴とするシステム。
  12. 請求項１１に記載のシステムであって、前記パッキンは、封止領域を形成するように構築および配置されていることを特徴とするシステム。
  13. 請求項１２に記載のシステムであって、前記封止領域は、前記封止領域の外部の周囲領域から封止されていることを特徴とするシステム。
  14. 請求項８に記載のシステムであって、前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、さねはぎ構造を用いて互いに結合されていることを特徴とするシステム。
  15. 請求項８に記載のシステムであって、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、高い強度の材料を含むことを特徴とするシステム。
  16. 請求項１５に記載のシステムであって、前記高い強度の材料は、チタンを含むことを特徴とするシステム。
  17. 請求項１５に記載のシステムであって、前記高い強度の材料は、合金材料を含むことを特徴とするシステム。
  18. 請求項１５に記載のシステムであって、前記高い強度の材料は、複合材料を含むことを特徴とするシステム。
  19. 請求項１５に記載のシステムであって、前記高い強度の材料は、炭素繊維材料を含む材料を含むことを特徴とするシステム。
  20. 請求項１に記載のシステムであって、前記試料領域は、扇形を備えることを特徴とするシステム。
  21. 請求項１に記載のシステムであって、前記試料領域は、試料チャンバを備えることを特徴とするシステム。
  22. 請求項２１に記載のシステムであって、前記試料チャンバは、取り外し可能なライナを備えることを特徴とするシステム。
  23. 請求項２１に記載のシステムであって、前記第１の位置および前記第２の位置は前記試料チャンバにあり、前記試料チャンバは前記電磁放射源と前記検出器とを備えることを特徴とするシステム。
  24. 請求項１に記載のシステムであって、前記試料領域は、開放した上部と開放した底部とを備えることを特徴とするシステム。
  25. 請求項１に記載のシステムであって、前記試料領域は、１つ以上の隣接するサブユニットに結合されていることを特徴とするシステム。
  26. 請求項１に記載のシステムであって、前記電磁放射源から放出された前記電磁放射の一部は、前記検出器に入射することを特徴とするシステム。
  27. 請求項１に記載のシステムであって、前記電磁放射は、前記試料領域の方へ向けられることを特徴とするシステム。
  28. 請求項１に記載のシステムであって、前記検出器は、前記試料領域の一部を横切る電磁放射を検出するように配置されていることを特徴とするシステム。
  29. 請求項１に記載のシステムであって、前記試料領域、前記電磁放射源、および前記検出器は、前記回転軸に平行である軸に沿って配置されていることを特徴とするシステム。
  30. 請求項１に記載のシステムであって、前記ロータは、前記回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備えており、前記電磁放射源は、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの第１のものに配置されていることを特徴とするシステム。
  31. 請求項３０に記載のシステムであって、前記試料領域は、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの第２のものに配置されていることを特徴とするシステム。
  32. 請求項３１に記載のシステムであって、前記検出器は、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの第３のものに配置されていることを特徴とするシステム。
  33. 請求項３２に記載のシステムであって、前記電磁放射源、前記試料領域、および前記検出器が、前記回転軸に平行であるインタロゲーションの軸に沿って垂直方向に位置合わせされるように、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの前記第１のもの、第２のもの、および第３のものを位置合わせする位置合わせ機構をさらに備えることを特徴とするシステム。
  34. 請求項１に記載のシステムであって、前記電磁放射源から放出された前記電磁放射の一部は、試料チャンバの一部を横切ることを特徴とするシステム。
  35. 請求項１に記載のシステムであって、記電磁放射の１つ以上の波長は、前記試料領域で入射することを特徴とするシステム。
  36. 請求項１に記載のシステムであって、電磁放射は、前記試料領域を通じて前記検出器へ伝播することを特徴とするシステム。
  37. 請求項１に記載のシステムであって、電磁放射により、前記試料領域における材料の反応を誘発させることを特徴とするシステム。
  38. 請求項３７に記載のシステムであって、前記検出器は、前記試料領域から放出された電磁放射を集め、前記試料領域から放出された前記電磁放射は、前記電磁放射源から放出された前記１つ以上の波長とは異なる１つ以上の波長を含むことを特徴とするシステム。
  39. 請求項３８に記載のシステムであって、前記試料領域から放出された前記電磁放射の前記波長は、前記電磁放射源から放出された前記１つ以上の波長よりも大きいことを特徴とするシステム。
  40. 請求項３８に記載のシステムであって、前記試料領域から放出された前記電磁放射の前記波長は、前記電磁放射源から放出された前記１つ以上の波長よりも小さいことを特徴とするシステム。
  41. 請求項３７に記載のシステムであって、前記電磁放射により、光物理的な相互作用を誘発させることを特徴とするシステム。
  42. 請求項４１に記載のシステムであって、前記光物理的な相互作用は、前記試料領域内に存在する分子を試料分子の基底状態よりも高いエネルギー準位へ励起させることを含むことを特徴とするシステム。
  43. 請求項４２に記載のシステムであって、前記エネルギー準位の前記励起は、電子のエネルギー準位の励起、振動のエネルギー準位の励起、または回転のエネルギー準位の励起のうちの少なくとも１つからなることを特徴とするシステム。
  44. 請求項１に記載のシステムであって、前記電磁放射源は、前記検出器と光学的に結合されている複数の電磁放射源のうちの１つであることを特徴とするシステム。
  45. 請求項１に記載のシステムであって、前記電磁放射源は、回路基板に結合されていることを特徴とするシステム。
  46. 請求項１に記載のシステムであって、前記ロータは、前記回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備えており、前記１つ以上のサブユニットのうちの一番上のサブユニットは、回路基板に結合された電磁放射源を備えることを特徴とするシステム。
  47. 請求項１に記載のシステムであって、前記ロータは、前記回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備え、前記１つ以上のサブユニットのうちの一番上のサブユニットは、複数の電磁放射源を備え、前記試料領域は、複数の試料領域を備え、前記検出器は、複数の検出器を備え、各電磁放射源は、対応する試料領域を含む光路を通じて対応する検出器に光学的に結合されていることを特徴とするシステム。
  48. 請求項１に記載のシステムであって、前記電磁放射源は、単一の発光ダイオード（ＬＥＤ）であることを特徴とするシステム。
  49. 請求項１に記載のシステムであって、前記電磁放射源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）のアレイを備えることを特徴とするシステム。
  50. 請求項１に記載のシステムであって、前記電磁放射源は、レーザダイオードを備えることを特徴とするシステム。
  51. 請求項１に記載のシステムであって、前記電磁放射源は、レーザダイオードのアレイを備えることを特徴とするシステム。
  52. 請求項１に記載のシステムであって、前記検出器は、アレイ検出器を備えることを特徴とするシステム。
  53. 請求項１に記載のシステムであって、前記検出器は、点検出器を備えることを特徴とするシステム。
  54. 請求項１に記載のシステムであって、前記検出器は、ＣＣＤアレイを備えることを特徴とするシステム。
  55. 請求項１に記載のシステムであって、前記検出器は、フォトダイオードを備えることを特徴とするシステム。
  56. 請求項１に記載のシステムであって、前記検出器は、入射電磁放射を周期的にサンプリングすることを特徴とするシステム。
  57. 請求項１に記載のシステムであって、前記検出器によって収集された情報を記憶するストレージをさらに備えることを特徴とするシステム。
  58. 請求項５７に記載のシステムであって、前記ストレージによって記憶された前記記憶した情報を受信機へ送信する送信機をさらに備えることを特徴とするシステム。
  59. 請求項５８に記載のシステムであって、前記送信機は、前記ロータが前記回転軸を中心として回転しているときに、前記記憶した情報を送信することを特徴とするシステム。
  60. 請求項５８に記載のシステムであって、前記ロータが静止しているときに、前記記憶した情報を送信することを特徴とするシステム。
  61. 請求項１に記載のシステムであって、前記検出器によって収集された記憶した情報に基づいて前記試料領域の光吸収度を測定するように構成されていることを特徴とするシステム。
  62. 請求項１に記載のシステムであって、前記検出器によって収集された記憶した情報に基づいて前記試料領域の分光情報を与えるように構成されていることを特徴とするシステム。
  63. 請求項１に記載のシステムであって、前記検出器によって収集された記憶した情報に基づいて前記試料領域のハイパースペクトル画像のデータを与えるように構成されていることを特徴とするシステム。
  64. 請求項１に記載のシステムであって、前記検出器によって収集された記憶した情報に基づいて前記試料領域のシュリーレン像を与えるように構成されていることを特徴とするシステム。
  65. 請求項１に記載のシステムであって、前記検出器によって収集された記憶した情報に基づいて前記試料領域の蛍光画像を与えるように構成されていることを特徴とするシステム。
  66. 請求項１に記載のシステムであって、前記検出器によって収集された記憶した情報に基づいて前記試料領域の定量的な蛍光発光データを与えるように構成されていることを特徴とするシステム。
  67. 請求項６６に記載のシステムであって、前記定量的な蛍光発光データは、前記試料領域の空間的配置を含むことを特徴とするシステム。
  68. 請求項１に記載のシステムであって、前記電磁放射源および前記検出器と光学的に結合されたファブリペロー干渉計をさらに備えることを特徴とするシステム。
  69. 請求項１に記載のシステムであって、前記電磁放射源と前記検出器の間に配置された１つ以上の光学フィルタをさらに備えることを特徴とするシステム。
  70. 請求項１に記載のシステムであって、前記電磁放射源と前記検出器の間に配置された１つ以上の光学レンズをさらに備えることを特徴とするシステム。
  71. 請求項１に記載のシステムであって、前記電磁放射源と前記検出器の間に配置された１つ以上の鏡をさらに備えることを特徴とするシステム。
  72. 請求項１に記載のシステムであって、前記電磁放射源と前記検出器の間に配置された１つ以上の光学ディフューザをさらに備えることを特徴とするシステム。
  73. 請求項１に記載のシステムであって、前記電磁放射源と前記検出器の間に配置された１つ以上の光学コリメータをさらに備えることを特徴とするシステム。
  74. 請求項７３に記載のシステムであって、前記１つ以上の光学コリメータのうちの１つ以上は、少なくとも１つの自己コリメートするフォトニック結晶を備えることを特徴とするシステム。
  75. 請求項７３に記載のシステムであって、前記１つ以上の光学コリメータのうちの１つ以上は、少なくとも１つのマイクロフレネルレンズを備えることを特徴とするシステム。
  76. 請求項１に記載のシステムであって、前記電磁放射源と前記検出器の間に配置された１つ以上の光学レンズをさらに備えており、前記１つ以上の光学レンズは、前記検出器が前記試料領域における平面の画像を検出するように前記試料領域および前記検出器に対して配置されていることを特徴とするシステム。
  77. 請求項７６に記載のシステムであって、前記１つ以上のレンズは、前記試料領域の下方に配置されていることを特徴とするシステム。
  78. 請求項７６に記載のシステムであって、前記検出器に入射する光の一部を阻止するように構築および配置された細長いエッジをさらに備えることを特徴とするシステム。
  79. 請求項７６に記載のシステムであって、前記検出器に入射する光の一部を阻止するように構築および配置された絞りをさらに備えることを特徴とするシステム。
  80. 請求項１に記載のシステムであって、電磁放射を前記電磁放射源から複数の位置へ向けるように構築および配置されたビームスプリッタシステムをさらに備えることを特徴とするシステム。
  81. 請求項８０に記載のシステムであって、前記ビームスプリッタシステムは、少なくとも１つの鏡を備えることを特徴とするシステム。
  82. 請求項８０に記載のシステムであって、前記ビームスプリッタシステムは、少なくとも１つのフィルタを備えることを特徴とするシステム。
  83. 請求項８０に記載のシステムであって、前記ビームスプリッタシステムは、少なくとも１つのレンズを備えることを特徴とするシステム。
  84. 請求項８０に記載のシステムであって、前記ビームスプリッタシステムは、前記ロータの第１のサブユニットから放出された電磁放射が前記第１のサブユニットとは異なる前記ロータの第２のサブユニット上の検出器に光学的に結合されるように構築および配置されることを特徴とするシステム。
  85. 請求項１に記載のシステムであって、前記ロータは、前記回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備えており、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、１つ以上のコネクタを用いて電気的に接続されていることを特徴とするシステム。
  86. 請求項８５に記載のシステムであって、前記１つ以上のコネクタは、情報を伝達するように構成されていることを特徴とするシステム。
  87. 請求項８５に記載のシステムであって、前記１つ以上のコネクタは、電力を伝達するように構成されていることを特徴とするシステム。
  88. 請求項８５に記載のシステムであって、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、ＵＳＢポートを用いて電気的に接続されていることを特徴とするシステム。
  89. 請求項８５に記載のシステムであって、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、マイクロＵＳＢポートを用いて電気的に接続されていることを特徴とするシステム。
  90. 請求項８５に記載のシステムであって、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、ＶＧＡポートを用いて電気的に接続されていることを特徴とするシステム。
  91. 請求項８５に記載のシステムであって、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、Ｄタイプコネクタを用いて電気的に接続されていることを特徴とするシステム。
  92. 請求項１に記載のシステムであって、前記検出器から情報を送信するように構成された送信機をさらに備えることを特徴とするシステム。
  93. 請求項９２に記載のシステムであって、前記送信機は、暗号化された形式で前記情報を送信するように構成されていることを特徴とするシステム。
  94. 請求項９２に記載のシステムであって、前記送信機は、クラウド型のストレージシステムへ前記情報を送信するように構成されていることを特徴とするシステム。
  95. 請求項９２に記載のシステムであって、前記送信機は、情報を無線で送信するように構成されていることを特徴とするシステム。
  96. 請求項９２に記載のシステムであって、前記送信機は、アンテナを備えることを特徴とするシステム。
  97. 請求項９２に記載のシステムであって、前記送信機は、前記情報を光学的に送信するように構成されていることを特徴とするシステム。
  98. 請求項９２に記載のシステムであって、前記送信機は、ケーブル接続を備えることを特徴とするシステム。
  99. 請求項９８に記載のシステムであって、前記ケーブル接続は、電気接続を含むことを特徴とするシステム。
  100. 請求項９８に記載のシステムであって、前記ケーブル接続は、光ファイバを含むことを特徴とするシステム。
  101. 請求項９８に記載のシステムであって、前記ケーブル接続は、回路基板への接続を含むことを特徴とするシステム。
  102. 請求項９８に記載のシステムであって、前記ケーブル接続は、オンボードメモリへの接続を含むことを特徴とするシステム。
  103. 請求項１０２に記載のシステムであって、前記オンボードメモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）装置、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）装置、ソリッドステートメモリ（ＳＳＤ）装置、ＳＤメモリカード、またはマイクロＳＤメモリカードからなる群から選択された装置を含むことを特徴とするシステム。
  104. 請求項９２に記載のシステムであって、前記送信機は、前記ロータの底部部分に配置されることを特徴とするシステム。
  105. 請求項９２に記載のシステムであって、前記ロータは、前記回転軸と位置合わせされた中央開口部を備えることを特徴とするシステム。
  106. 請求項１０５に記載のシステムであって、前記送信機は、前記中央開口部を通じて延びるように構築および配置されていることを特徴とするシステム。
  107. 請求項９２に記載のシステムであって、前記送信機は、前記ロータの底部から前記ロータの上部へ延びることを特徴とするシステム。
  108. 請求項９２に記載のシステムであって、前記送信機は、複数の送信機のうちの１つを備えることを特徴とするシステム。
  109. 請求項９２に記載のシステムであって、前記送信機は、バッテリを備えることを特徴とするシステム。
  110. 請求項１０９に記載のシステムであって、前記バッテリを充電する充電機構をさらに備え、前記充電機構は、前記ロータの回転からの回転エネルギーを電流に変換することを特徴とするシステム。
  111. 請求項１１０に記載のシステムであって、前記充電機構は、ロータとステータのペアリングの相対的な内部回転を助けるように構築および配置された遊星歯車の構成を備えた発電機を備えることを特徴とするシステム。
  112. 請求項１に記載のシステムであって、前記ロータにオンボードメモリをさらに備えることを特徴とするシステム。
  113. 請求項１１２に記載のシステムであって、前記オンボードメモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）装置、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）装置、ソリッドステートメモリ（ＳＳＤ）装置、ＳＤメモリカード、またはマイクロＳＤメモリカードからなる群から選択された装置を含むことを特徴とするシステム。
  114. 請求項１に記載のシステムであって、前記試料領域の温度を変更するように構成された温度制御システムをさらに備えることを特徴とするシステム。
  115. 請求項１１４に記載のシステムであって、前記温度制御システムは、前記試料領域の前記温度を維持するように構成されていることを特徴とするシステム。
  116. 請求項１１５に記載のシステムであって、前記温度を維持することは、前記試料領域を加熱することを含むことを特徴とするシステム。
  117. 請求項１１５に記載のシステムであって、前記温度を維持することは、前記試料領域を冷却することを含むことを特徴とするシステム。
  118. 請求項１１４に記載のシステムであって、前記温度制御システムは、前記試料領域で熱伝導性材料を循環させることを特徴とするシステム。
  119. 請求項１１８に記載のシステムであって、前記温度制御システムは、前記熱伝導性材料を循環させるポンプシステムを備えることを特徴とするシステム。
  120. 請求項１１９に記載のシステムであって、前記温度制御システムは、前記試料領域を加熱することを特徴とするシステム。
  121. 請求項１１９に記載のシステムであって、前記温度制御システムは、前記試料領域を冷却することを特徴とするシステム。
  122. 請求項１１８に記載のシステムであって、前記温度制御システムは、チャンネルを通じて前記ロータの１つ以上のサブユニットで熱伝導性材料を循環させることを特徴とするシステム。
  123. 請求項１１４に記載のシステムであって、温度センサをさらに備え、前記温度制御システムは、前記温度センサの出力に応じて前記試料領域の前記温度を調整することを特徴とするシステム。
  124. 請求項１２３に記載のシステムであって、前記温度センサは、熱電対を備えることを特徴とするシステム。
  125. 請求項１２３に記載のシステムであって、前記温度センサは、光学センサを備えることを特徴とするシステム。
  126. 請求項１２３に記載のシステムであって、前記温度センサは、赤外線センサを備えることを特徴とするシステム。
  127. 請求項１２３に記載のシステムであって、前記温度センサは、複数の温度センサのうちの１つであることを特徴とするシステム。
  128. 請求項１２７に記載のシステムであって、前記複数の温度センサのうちの少なくとも２つは、互いに通信していることを特徴とするシステム。
  129. 請求項１１４に記載のシステムであって、前記温度制御システムは、開ループの温度システムを含むことを特徴とするシステム。
  130. 請求項１１４に記載のシステムであって、前記温度制御システムは、閉ループの温度フィードバックシステムを含むことを特徴とするシステム。
  131. 請求項１１４に記載のシステムであって、前記試料領域に試料チャンバをさらに備え、前記温度制御システムは、前記試料チャンバの温度を調整するように構成されていることを特徴とするシステム。
  132. 請求項１１４に記載のシステムであって、前記温度制御システムは、前記試料領域に配置されることを特徴とするシステム。
  133. 請求項１１４に記載のシステムであって、前記温度制御システムは、熱電またはペルチェ素子を備えることを特徴とするシステム。
  134. 請求項１に記載のシステムであって、前記ロータは、前記回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備えており、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、電源を備えることを特徴とするシステム。
  135. 請求項１３４に記載のシステムであって、前記電源は、少なくとも１つのバッテリを備えることを特徴とするシステム。
  136. 請求項１３５に記載のシステムであって、前記少なくとも１つのバッテリは、第１のサブユニット上に配置され、第２のサブユニット上の装置へ電力を供給することを特徴とするシステム。
  137. 請求項１３５に記載のシステムであって、１つ以上のサブユニットの各々は、電源を備えることを特徴とするシステム。
  138. 請求項１３４に記載のシステムであって、前記電源は、前記ロータの回転エネルギーを電流に変換するように構築および配置された充電機構を備えることを特徴とするシステム。
  139. 請求項１３８に記載のシステムであって、前記充電機構は、少なくとも１つのボルタ電池を備えることを特徴とするシステム。
  140. 請求項１３９に記載のシステムであって、前記少なくとも１つのボルタ電池は、電解質溶液によって隔てられた２つの電極を備えることを特徴とするシステム。
  141. 請求項１４０に記載のシステムであって、前記電流は、遠心分離によって引き起こされる前記電解質溶液中の電解質濃度の差によって駆動されることを特徴とするシステム。
  142. 請求項１４１に記載のシステムであって、前記少なくとも１つのボルタ電池は、濃淡電池を含むことを特徴とするシステム。
  143. 請求項１３９に記載のシステムであって、前記少なくとも１つのボルタ電池は、放射性同位体の崩壊によって駆動されることを特徴とするシステム。
  144. 請求項１４３に記載のシステムであって、前記少なくとも１つのボルタ電池は、ベータボルタ電池を含むことを特徴とするシステム。
  145. 請求項１３８に記載のシステムであって、バッテリを充電する充電機構をさらに備え、前記充電機構は、前記ロータの回転からの回転エネルギーを電流に変換することを特徴とするシステム。
  146. 請求項１４５に記載のシステムであって、前記充電機構は、ロータとステータのペアリングの相対的な内部回転を助けるように構築および配置された遊星歯車の構成を備えた発電機を備えることを特徴とするシステム。
  147. 少なくとも１つのロータキャビティを備え、回転軸を中心として回転するように構築および配置されたロータと、
    前記少なくとも１つのロータキャビティ内に配置されたインタロゲーションセルと
    を備えた統合されたロータシステムであって、前記インタロゲーションセルは、
    前記インタロゲーションセルの第１の位置にあり、１つ以上の波長で電磁放射を放出するように構成された電磁放射源と、
    試料領域と、
    前記インタロゲーションセルの第２の位置にあり、前記試料領域の少なくとも一部を横切る電磁放射を受信するように構成された検出器とを備えることを特徴とするシステム。
  148. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記少なくとも１つのロータキャビティは、複数のロータキャビティを備えることを特徴とするシステム。
  149. 請求項１４８に記載のシステムであって、複数のインタロゲーションセルをさらに備え、各インタロゲーションセルは、複数のロータキャビティの１つに対応することを特徴とするシステム。
  150. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記ロータは、中央開口部を備えることを特徴とするシステム。
  151. 請求項１５０に記載のシステムであって、前記中央開口部は、前記回転軸と位置合わせされていることを特徴とするシステム。
  152. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記ロータは、スピンドルと嵌合するように構築および配置されていることを特徴とするシステム。
  153. 請求項１５２に記載のシステムであって、前記スピンドルは、前記回転軸と位置合わせされていることを特徴とするシステム。
  154. 請求項１５２に記載のシステムであって、前記スピンドルは、遠心分離機のスピンドルを含むことを特徴とするシステム。
  155. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記ロータは、前記回転軸を中心として対称的に向けられていることを特徴とするシステム。
  156. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記インタロゲーションセルは、前記回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備えることを特徴とするシステム。
  157. 請求項１５６に記載のシステムであって、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの隣接するもの同士は、ねじ式インタフェースで互いに結合されることを特徴とするシステム。
  158. 請求項１５６に記載のシステムであって、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、ボルトが貫通する構成で結合されていることを特徴とするシステム。
  159. 請求項１５６に記載のシステムであって、パッキンが、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上の間に配置されていることを特徴とするシステム。
  160. 請求項１５９に記載のシステムであって、前記パッキンは、封止領域を形成するように構築および配置されていることを特徴とするシステム。
  161. 請求項１６０に記載のシステムであって、前記封止領域は、前記封止領域の外部の周囲領域から封止されていることを特徴とするシステム。
  162. 請求項１５６に記載のシステムであって、前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、さねはぎ構造を用いて互いに結合されていることを特徴とするシステム。
  163. 請求項１５６に記載のシステムであって、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、高い強度の材料を含むことを特徴とするシステム。
  164. 請求項１６３に記載のシステムであって、前記高い強度の材料は、チタンを含むことを特徴とするシステム。
  165. 請求項１６３に記載のシステムであって、前記高い強度の材料は、合金材料を含むことを特徴とするシステム。
  166. 請求項１６３に記載のシステムであって、前記高い強度の材料は、複合材料を含むことを特徴とするシステム。
  167. 請求項１６３に記載のシステムであって、前記高い強度の材料は、炭素繊維材料を含む材料を含むことを特徴とするシステム。
  168. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記試料領域は、扇形を備えることを特徴とするシステム。
  169. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記試料領域は、試料チャンバを備えることを特徴とするシステム。
  170. 請求項１６９に記載のシステムであって、前記試料チャンバは、取り外し可能なライナを備えることを特徴とするシステム。
  171. 請求項１６９に記載のシステムであって、前記第１の位置および前記第２の位置は前記試料チャンバにあり、前記試料チャンバは前記電磁放射源と前記検出器とを備えることを特徴とするシステム。
  172. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記試料領域は、開放した上部と開放した底部とを備えることを特徴とするシステム。
  173. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記試料領域は、１つ以上の隣接するサブユニットに結合されていることを特徴とするシステム。
  174. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記電磁放射源から放出された前記電磁放射の一部は、前記検出器に入射することを特徴とするシステム。
  175. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記電磁放射は、前記試料領域の方へ向けられることを特徴とするシステム。
  176. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記検出器は、前記試料領域の一部を横切る電磁放射を検出するように配置されていることを特徴とするシステム。
  177. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記試料領域、前記電磁放射源、および前記検出器は、前記回転軸に平行である軸に沿って配置されていることを特徴とするシステム。
  178. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記インタロゲーションセルは、前記回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備えており、前記電磁放射源は、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの第１のものに配置されていることを特徴とするシステム。
  179. 請求項１７８に記載のシステムであって、前記試料領域は、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの第２のものに配置されていることを特徴とするシステム。
  180. 請求項１７９に記載のシステムであって、前記検出器は、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの第３のものに配置されていることを特徴とするシステム。
  181. 請求項１８０に記載のシステムであって、前記電磁放射源、前記試料領域、および前記検出器が、前記回転軸に平行であるインタロゲーションの軸に沿って垂直方向に位置合わせされるように、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの前記第１のもの、第２のもの、および第３のものを位置合わせする位置合わせ機構をさらに備えることを特徴とするシステム。
  182. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記電磁放射源から放出された前記電磁放射の一部は、試料チャンバの一部を横切ることを特徴とするシステム。
  183. 請求項１４７に記載のシステムであって、記電磁放射の１つ以上の波長は、前記試料領域で入射することを特徴とするシステム。
  184. 請求項１４７に記載のシステムであって、電磁放射は、前記試料領域を通じて前記検出器へ伝播することを特徴とするシステム。
  185. 請求項１４７に記載のシステムであって、電磁放射により、前記試料領域における材料の反応を誘発させることを特徴とするシステム。
  186. 請求項１８５に記載のシステムであって、前記検出器は、前記試料領域から放出された電磁放射を集め、前記試料領域から放出された前記電磁放射は、前記電磁放射源から放出された前記１つ以上の波長とは異なる１つ以上の波長を含むことを特徴とするシステム。
  187. 請求項１８６に記載のシステムであって、前記試料領域から放出された前記電磁放射の前記波長は、前記電磁放射源から放出された前記１つ以上の波長よりも大きいことを特徴とするシステム。
  188. 請求項１８６に記載のシステムであって、前記試料領域から放出された前記電磁放射の前記波長は、前記電磁放射源から放出された前記１つ以上の波長よりも小さいことを特徴とするシステム。
  189. 請求項１８５に記載のシステムであって、前記電磁放射により、光物理的な相互作用を誘発させることを特徴とするシステム。
  190. 請求項１８９に記載のシステムであって、前記光物理的な相互作用は、前記試料領域内に存在する分子を試料分子の基底状態よりも高いエネルギー準位へ励起させることを含むことを特徴とするシステム。
  191. 請求項１９０に記載のシステムであって、前記エネルギー準位の前記励起は、電子のエネルギー準位の励起、振動のエネルギー準位の励起、または回転のエネルギー準位の励起のうちの少なくとも１つからなることを特徴とするシステム。
  192. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記電磁放射源は、前記検出器と光学的に結合されている複数の電磁放射源のうちの１つであることを特徴とするシステム。
  193. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記電磁放射源は、回路基板に結合されていることを特徴とするシステム。
  194. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記インタロゲーションセルは、前記回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備えており、前記１つ以上のサブユニットのうちの一番上のサブユニットは、回路基板に結合された電磁放射源を備えることを特徴とするシステム。
  195. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記電磁放射源は、単一の発光ダイオード（ＬＥＤ）であることを特徴とするシステム。
  196. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記電磁放射源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）のアレイを備えることを特徴とするシステム。
  197. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記電磁放射源は、レーザダイオードを備えることを特徴とするシステム。
  198. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記電磁放射源は、レーザダイオードのアレイを備えることを特徴とするシステム。
  199. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記検出器は、アレイ検出器を備えることを特徴とするシステム。
  200. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記検出器は、点検出器を備えることを特徴とするシステム。
  201. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記検出器は、ＣＣＤアレイを備えることを特徴とするシステム。
  202. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記検出器は、フォトダイオードを備えることを特徴とするシステム。
  203. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記検出器は、入射電磁放射を周期的にサンプリングすることを特徴とするシステム。
  204. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記検出器によって収集された情報を記憶するストレージをさらに備えることを特徴とするシステム。
  205. 請求項２０４に記載のシステムであって、前記ストレージによって記憶された前記記憶した情報を受信機へ送信する送信機をさらに備えることを特徴とするシステム。
  206. 請求項２０５に記載のシステムであって、前記送信機は、前記ロータが前記回転軸を中心として回転しているときに、前記記憶した情報を送信することを特徴とするシステム。
  207. 請求項２０５に記載のシステムであって、前記ロータが静止しているときに、前記記憶した情報を送信することを特徴とするシステム。
  208. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記検出器によって収集された記憶した情報に基づいて前記試料領域の光吸収度を測定するように構成されていることを特徴とするシステム。
  209. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記検出器によって収集された記憶した情報に基づいて前記試料領域の分光情報を与えるように構成されていることを特徴とするシステム。
  210. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記システムは、前記検出器によって収集された記憶した情報に基づいて前記試料領域のハイパースペクトル画像のデータを与えるように構成されていることを特徴とするシステム。
  211. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記検出器によって収集された記憶した情報に基づいて前記試料領域のシュリーレン像を与えるように構成されていることを特徴とするシステム。
  212. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記検出器によって収集された記憶した情報に基づいて前記試料領域の蛍光画像を与えるように構成されていることを特徴とするシステム。
  213. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記検出器によって収集された記憶した情報に基づいて前記試料領域の定量的な蛍光発光データを与えるように構成されていることを特徴とするシステム。
  214. 請求項２１３に記載のシステムであって、前記定量的な蛍光発光データは、前記試料領域の空間的配置を含むことを特徴とするシステム。
  215. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記電磁放射源および前記検出器と光学的に結合されたファブリペロー干渉計をさらに備えることを特徴とするシステム。
  216. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記電磁放射源と前記検出器の間に配置された１つ以上の光学フィルタをさらに備えることを特徴とするシステム。
  217. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記電磁放射源と前記検出器の間に配置された１つ以上の光学レンズをさらに備えることを特徴とするシステム。
  218. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記電磁放射源と前記検出器の間に配置された１つ以上の鏡をさらに備えることを特徴とするシステム。
  219. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記電磁放射源と前記検出器の間に配置された１つ以上の光学ディフューザをさらに備えることを特徴とするシステム。
  220. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記電磁放射源と前記検出器の間に配置された１つ以上の光学コリメータをさらに備えることを特徴とするシステム。
  221. 請求項２２０に記載のシステムであって、前記１つ以上の光学コリメータのうちの１つ以上は、少なくとも１つの自己コリメートするフォトニック結晶を備えることを特徴とするシステム。
  222. 請求項２２０に記載のシステムであって、前記１つ以上の光学コリメータのうちの１つ以上は、少なくとも１つのマイクロフレネルレンズを備えることを特徴とするシステム。
  223. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記電磁放射源と前記検出器の間に配置された１つ以上の光学レンズをさらに備えており、前記１つ以上の光学レンズは、前記検出器が前記試料領域における平面の画像を検出するように前記試料領域および前記検出器に対して配置されていることを特徴とするシステム。
  224. 請求項２２３に記載のシステムであって、前記１つ以上のレンズは、前記試料領域の下方に配置されていることを特徴とするシステム。
  225. 請求項２２３に記載のシステムであって、前記検出器に入射する光の一部を阻止するように構築および配置された細長いエッジをさらに備えることを特徴とするシステム。
  226. 請求項２２３に記載のシステムであって、前記検出器に入射する光の一部を阻止するように構築および配置された絞りをさらに備えることを特徴とするシステム。
  227. 請求項１４７に記載のシステムであって、電磁放射を前記電磁放射源から複数の位置へ向けるように構築および配置されたビームスプリッタシステムをさらに備えることを特徴とするシステム。
  228. 請求項２２７に記載のシステムであって、前記ビームスプリッタシステムは、少なくとも１つの鏡を備えることを特徴とするシステム。
  229. 請求項２２７に記載のシステムであって、前記ビームスプリッタシステムは、少なくとも１つのフィルタを備えることを特徴とするシステム。
  230. 請求項２２７に記載のシステムであって、前記ビームスプリッタシステムは、少なくとも１つのレンズを備えることを特徴とするシステム。
  231. 請求項２２７に記載のシステムであって、前記ビームスプリッタシステムは、前記インタロゲーションセルの第１のサブユニットから放出された電磁放射が、前記第１のサブユニットとは異なる前記インタロゲーションセルの第２のサブユニット上の検出器に光学的に結合されているように構築および配置されていることを特徴とするシステム。
  232. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記インタロゲーションセルは、前記回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備えており、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、１つ以上のコネクタを用いて電気的に接続されていることを特徴とするシステム。
  233. 請求項２３２に記載のシステムであって、前記１つ以上のコネクタは、情報を伝達するように構成されていることを特徴とするシステム。
  234. 請求項２３２に記載のシステムであって、前記１つ以上のコネクタは、電力を伝達するように構成されていることを特徴とするシステム。
  235. 請求項２３２に記載のシステムであって、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、ＵＳＢポートを用いて電気的に接続されていることを特徴とするシステム。
  236. 請求項２３２に記載のシステムであって、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、マイクロＵＳＢポートを用いて電気的に接続されていることを特徴とするシステム。
  237. 請求項２３２に記載のシステムであって、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、ＶＧＡポートを用いて電気的に接続されていることを特徴とするシステム。
  238. 請求項２３２に記載のシステムであって、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、Ｄタイプコネクタを用いて電気的に接続されていることを特徴とするシステム。
  239. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記検出器から情報を送信するように構成された送信機をさらに備えることを特徴とするシステム。
  240. 請求項２３９に記載のシステムであって、前記送信機は、暗号化された形式で前記情報を送信するように構成されていることを特徴とするシステム。
  241. 請求項２３９に記載のシステムであって、前記送信機は、クラウド型のストレージシステムへ前記情報を送信するように構成されていることを特徴とするシステム。
  242. 請求項２３９に記載のシステムであって、前記送信機は、情報を無線で送信するように構成されていることを特徴とするシステム。
  243. 請求項２３９に記載のシステムであって、前記送信機は、アンテナを備えることを特徴とするシステム。
  244. 請求項２３９に記載のシステムであって、前記送信機は、前記情報を光学的に送信するように構成されていることを特徴とするシステム。
  245. 請求項２３９に記載のシステムであって、前記送信機は、ケーブル接続を備えることを特徴とするシステム。
  246. 請求項２４５に記載のシステムであって、前記ケーブル接続は、電気接続を含むことを特徴とするシステム。
  247. 請求項２４５に記載のシステムであって、前記ケーブル接続は、光ファイバを含むことを特徴とするシステム。
  248. 請求項２４５に記載のシステムであって、前記ケーブル接続は、回路基板への接続を含むことを特徴とするシステム。
  249. 請求項２４５に記載のシステムであって、前記ケーブル接続は、オンボードメモリへの接続を含むことを特徴とするシステム。
  250. 請求項２４９に記載のシステムであって、前記オンボードメモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）装置、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）装置、ソリッドステートメモリ（ＳＳＤ）装置、ＳＤメモリカード、またはマイクロＳＤメモリカードからなる群から選択された装置を含むことを特徴とするシステム。
  251. 請求項２３９に記載のシステムであって、前記送信機は、前記インタロゲーションセルの底部部分に配置されていることを特徴とするシステム。
  252. 請求項２３９に記載のシステムであって、前記ロータは、前記回転軸と位置合わせされた中央開口部を備えることを特徴とするシステム。
  253. 請求項２５２に記載のシステムであって、前記送信機は、前記中央開口部を通じて延びるように構築および配置されていることを特徴とするシステム。
  254. 請求項２３９に記載のシステムであって、前記送信機は、前記ロータの底部から前記ロータの上部へ延びることを特徴とするシステム。
  255. 請求項２３９に記載のシステムであって、前記送信機は、複数の送信機のうちの１つを備えることを特徴とするシステム。
  256. 請求項２３９に記載のシステムであって、前記送信機は、バッテリを備えることを特徴とするシステム。
  257. 請求項２５６に記載のシステムであって、前記バッテリを充電する充電機構をさらに備え、前記充電機構は、前記ロータの回転からの回転エネルギーを電流に変換することを特徴とするシステム。
  258. 請求項２５７に記載のシステムであって、前記充電機構は、ロータとステータのペアリングの相対的な内部回転を助けるように構築および配置された遊星歯車の構成を備えた発電機を備えることを特徴とするシステム。
  259. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記インタロゲーションセルにオンボードメモリをさらに備えることを特徴とするシステム。
  260. 請求項２５９に記載のシステムであって、前記オンボードメモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）装置、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）装置、ソリッドステートメモリ（ＳＳＤ）装置、ＳＤメモリカード、またはマイクロＳＤメモリカードからなる群から選択された装置を含むことを特徴とするシステム。
  261. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記試料領域の温度を変更するように構成された温度制御システムをさらに備えることを特徴とするシステム。
  262. 請求項２６１に記載のシステムであって、前記温度制御システムは、前記試料領域の前記温度を維持するように構成されていることを特徴とするシステム。
  263. 請求項２６２に記載のシステムであって、前記温度を維持することは、前記試料領域を加熱することを含むことを特徴とするシステム。
  264. 請求項２６２に記載のシステムであって、前記温度を維持することは、前記試料領域を冷却することを含むことを特徴とするシステム。
  265. 請求項２６１に記載のシステムであって、前記温度制御システムは、前記試料領域で熱伝導性材料を循環させることを特徴とするシステム。
  266. 請求項２６５に記載のシステムであって、前記温度制御システムは、前記熱伝導性材料を循環させるポンプシステムを備えることを特徴とするシステム。
  267. 請求項２６６に記載のシステムであって、前記温度制御システムは、前記試料領域を加熱することを特徴とするシステム。
  268. 請求項２６６に記載のシステムであって、前記温度制御システムは、前記試料領域を冷却することを特徴とするシステム。
  269. 請求項２６５に記載のシステムであって、前記温度制御システムは、前記インタロゲーションセルの１つ以上のサブユニットにおけるチャンネルを通じて熱伝導性材料を循環させることを特徴とするシステム。
  270. 請求項２６１に記載のシステムであって、温度センサをさらに備え、前記温度制御システムは、前記温度センサの出力に応じて前記試料領域の前記温度を調整することを特徴とするシステム。
  271. 請求項２７０に記載のシステムであって、前記温度センサは、熱電対を備えることを特徴とするシステム。
  272. 請求項２７０に記載のシステムであって、前記温度センサは、光学センサを備えることを特徴とするシステム。
  273. 請求項２７０に記載のシステムであって、前記温度センサは、赤外線センサを備えることを特徴とするシステム。
  274. 請求項２７０に記載のシステムであって、前記温度センサは、複数の温度センサのうちの１つであることを特徴とするシステム。
  275. 請求項２７４に記載のシステムであって、前記複数の温度センサのうちの少なくとも２つは、互いに通信していることを特徴とするシステム。
  276. 請求項２６１に記載のシステムであって、前記温度制御システムは、開ループの温度システムを含むことを特徴とするシステム。
  277. 請求項２６１に記載のシステムであって、前記温度制御システムは、閉ループの温度フィードバックシステムを含むことを特徴とするシステム。
  278. 請求項２６１に記載のシステムであって、前記試料領域に試料チャンバをさらに備え、前記温度制御システムは、前記試料チャンバの温度を調整するように構成されていることを特徴とするシステム。
  279. 請求項２６１に記載のシステムであって、前記温度制御システムは、前記試料領域に配置されることを特徴とするシステム。
  280. 請求項２６１に記載のシステムであって、前記温度制御システムは、熱電またはペルチェ素子を備えることを特徴とするシステム。
  281. 請求項１４７に記載のシステムであって、前記インタロゲーションセルは、前記回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備え、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットの１つ以上は、電源を備えることを特徴とするシステム。
  282. 請求項２８１に記載のシステムであって、前記電源は、少なくとも１つのバッテリを備えることを特徴とするシステム。
  283. 請求項２８２に記載のシステムであって、前記少なくとも１つのバッテリは、第１のサブユニット上に配置され、第２のサブユニット上の装置へ電力を供給することを特徴とするシステム。
  284. 請求項２８２に記載のシステムであって、１つ以上のサブユニットの各々は、電源を備えることを特徴とするシステム。
  285. 請求項２８１に記載のシステムであって、前記電源は、前記ロータの回転エネルギーを電流に変換するように構築および配置された充電機構を備えることを特徴とするシステム。
  286. 請求項２８５に記載のシステムであって、前記充電機構は、少なくとも１つのボルタ電池を備えることを特徴とするシステム。
  287. 請求項２８６に記載のシステムであって、前記少なくとも１つのボルタ電池は、電解質溶液によって隔てられた２つの電極を備えることを特徴とするシステム。
  288. 請求項２８７に記載のシステムであって、前記電流は、遠心分離によって引き起こされる前記電解質溶液中の電解質濃度の差によって駆動されることを特徴とするシステム。
  289. 請求項２８８に記載のシステムであって、前記少なくとも１つのボルタ電池は、濃淡電池を含むことを特徴とするシステム。
  290. 請求項２８６に記載のシステムであって、前記少なくとも１つのボルタ電池は、放射性同位体の崩壊によって駆動されることを特徴とするシステム。
  291. 請求項２９０に記載のシステムであって、前記少なくとも１つのボルタ電池は、ベータボルタ電池を含むことを特徴とするシステム。
  292. 請求項２８５に記載のシステムであって、前記バッテリを充電する充電機構をさらに備え、前記充電機構は、前記ロータの回転からの回転エネルギーを電流に変換することを特徴とするシステム。
  293. 請求項２９２に記載のシステムであって、前記充電機構は、ロータとステータのペアリングの相対的な内部回転を助けるように構築および配置された遊星歯車の構成を備えた発電機を備えることを特徴とするシステム。
  294. 第１の位置にあり、１つ以上の波長で電磁放射を放出するように構成された電磁放射源と、
    試料領域と、
    第２の位置にあり、前記試料領域の少なくとも一部を横切る電磁放射を受信するように構成された検出器と
    を備えるインタロゲーションセルであって、
    前記インタロゲーションセルは、遠心分離機ロータのロータキャビティ内に配置のための寸法にされていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  295. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記インタロゲーションセルは、前記回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  296. 請求項２９５に記載のインタロゲーションセルであって、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの隣接するもの同士は、ねじ式インタフェースで互いに結合されることを特徴とするインタロゲーションセル。
  297. 請求項２９５に記載のインタロゲーションセルであって、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、ボルトが貫通する構成で結合されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  298. 請求項２９５に記載のインタロゲーションセルであって、パッキンが、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上の間に配置されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  299. 請求項２９８に記載のインタロゲーションセルであって、前記パッキンは、封止領域を形成するように構築および配置されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  300. 請求項２９９に記載のインタロゲーションセルであって、前記封止領域は、前記封止領域の外部の周囲領域から封止されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  301. 請求項２９５に記載のインタロゲーションセルであって、前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、さねはぎ構造を用いて互いに結合されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  302. 請求項２９５に記載のインタロゲーションセルであって、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、高い強度の材料を含むことを特徴とするインタロゲーションセル。
  303. 請求項３０２に記載のインタロゲーションセルであって、前記高い強度の材料は、チタンを含むことを特徴とするインタロゲーションセル。
  304. 請求項３０２に記載のインタロゲーションセルであって、前記高い強度の材料は、合金材料を含むことを特徴とするインタロゲーションセル。
  305. 請求項３０２に記載のインタロゲーションセルであって、前記高い強度の材料は、複合材料を含むことを特徴とするインタロゲーションセル。
  306. 請求項３０２に記載のインタロゲーションセルであって、前記高い強度の材料は、炭素繊維材料を含む材料を含むことを特徴とするインタロゲーションセル。
  307. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記試料領域は、扇形を備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  308. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記試料領域は、試料チャンバを備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  309. 請求項３０８に記載のインタロゲーションセルであって、前記試料チャンバは、取り外し可能なライナを備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  310. 請求項３０８に記載のインタロゲーションセルであって、前記第１の位置および前記第２の位置は前記試料チャンバにあり、前記試料チャンバは前記電磁放射源と前記検出器とを備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  311. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記試料領域は、開放した上部と開放した底部とを備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  312. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記試料領域は、１つ以上の隣接するサブユニットに結合されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  313. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記電磁放射源から放出された前記電磁放射の一部は、前記検出器に入射することを特徴とするインタロゲーションセル。
  314. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記電磁放射は、前記試料領域の方へ向けられることを特徴とするインタロゲーションセル。
  315. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記検出器は、前記試料領域の一部を横切る電磁放射を検出するように配置されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  316. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記試料領域、前記電磁放射源、および前記検出器は、回転軸に平行である軸に沿って配置されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  317. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備えており、前記電磁放射源は、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの第１のものに配置されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  318. 請求項３１７に記載のインタロゲーションセルであって、前記試料領域は、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの第２のものに配置されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  319. 請求項３１８に記載のインタロゲーションセルであって、前記検出器は、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの第３のものに配置されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  320. 請求項３１９に記載のインタロゲーションセルであって、前記電磁放射源、前記試料領域、および前記検出器が、前記回転軸に平行であるインタロゲーションの軸に沿って垂直方向に位置合わせされるように、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの前記第１のもの、第２のもの、および第３のものを位置合わせする位置合わせ機構をさらに備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  321. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記電磁放射源から放出された前記電磁放射の一部は、試料チャンバの一部を横切ることを特徴とするインタロゲーションセル。
  322. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、記電磁放射の１つ以上の波長は、前記試料領域で入射することを特徴とするインタロゲーションセル。
  323. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、電磁放射は、前記試料領域を通じて前記検出器へ伝播することを特徴とするインタロゲーションセル。
  324. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、電磁放射により、前記試料領域における材料の反応を誘発させることを特徴とするインタロゲーションセル。
  325. 請求項３２４に記載のインタロゲーションセルであって、前記検出器は、前記試料領域から放出された電磁放射を集め、前記試料領域から放出された前記電磁放射は、前記電磁放射源から放出された前記１つ以上の波長とは異なる１つ以上の波長を含むことを特徴とするインタロゲーションセル。
  326. 請求項３２５に記載のインタロゲーションセルであって、前記試料領域から放出された前記電磁放射の前記波長は、前記電磁放射源から放出された前記１つ以上の波長よりも大きいことを特徴とするインタロゲーションセル。
  327. 請求項３２５に記載のインタロゲーションセルであって、前記試料領域から放出された前記電磁放射の前記波長は、前記電磁放射源から放出された前記１つ以上の波長よりも小さいことを特徴とするインタロゲーションセル。
  328. 請求項３２４に記載のインタロゲーションセルであって、前記電磁放射により、光物理的な相互作用を誘発させることを特徴とするインタロゲーションセル。
  329. 請求項３２８に記載のインタロゲーションセルであって、前記光物理的な相互作用は、前記試料領域内に存在する分子を試料分子の基底状態よりも高いエネルギー準位へ励起させることを含むことを特徴とするインタロゲーションセル。
  330. 請求項３２９に記載のインタロゲーションセルであって、前記エネルギー準位の前記励起は、電子のエネルギー準位の励起、振動のエネルギー準位の励起、または回転のエネルギー準位の励起のうちの少なくとも１つからなることを特徴とするインタロゲーションセル。
  331. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記電磁放射源は、前記検出器と光学的に結合されている複数の電磁放射源のうちの１つであることを特徴とするインタロゲーションセル。
  332. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記電磁放射源は、回路基板に結合されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  333. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記インタロゲーションセルは、前記回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備えており、前記１つ以上のサブユニットのうちの一番上のサブユニットは、回路基板に結合された電磁放射源を備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  334. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記電磁放射源は、単一の発光ダイオード（ＬＥＤ）であることを特徴とするインタロゲーションセル。
  335. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記電磁放射源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）のアレイを備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  336. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記電磁放射源は、レーザダイオードを備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  337. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記電磁放射源は、レーザダイオードのアレイを備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  338. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記検出器は、アレイ検出器を備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  339. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記検出器は、点検出器を備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  340. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記検出器は、ＣＣＤアレイを備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  341. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記検出器は、フォトダイオードを備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  342. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記検出器は、入射電磁放射を周期的にサンプリングすることを特徴とするインタロゲーションセル。
  343. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記検出器によって収集された情報を記憶するストレージをさらに備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  344. 請求項３４３に記載のインタロゲーションセルであって、前記ストレージによって記憶された前記記憶した情報を受信機へ送信する送信機をさらに備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  345. 請求項３４４に記載のインタロゲーションセルであって、前記送信機は、前記インタロゲーションセルが前記ロータの回転軸を中心として回転しているときに、前記記憶した情報を送信することを特徴とするインタロゲーションセル。
  346. 請求項３４４に記載のインタロゲーションセルであって、システムは、前記インタロゲーションセルが静止しているとき、前記記憶した情報を送信することを特徴とするインタロゲーションセル。
  347. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、システムは、前記検出器によって収集された前記記憶した情報に基づいて前記試料領域の光吸収度を測定するように構成されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  348. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、システムは、前記検出器によって収集された前記記憶した情報に基づいて前記試料領域の分光情報を与えるように構成されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  349. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、システムは、前記検出器によって収集された前記記憶した情報に基づいて前記試料領域のハイパースペクトル画像のデータを与えるように構成されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  350. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、システムは、前記検出器によって収集された前記記憶した情報に基づいて前記試料領域のシュリーレン像を与えるように構成されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  351. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、システムは、前記検出器によって収集された前記記憶した情報に基づいて前記試料領域の蛍光画像を与えるように構成されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  352. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、システムは、前記検出器によって収集された前記記憶した情報に基づいて前記試料領域の定量的な蛍光発光データを与えるように構成されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  353. 請求項３５２に記載のインタロゲーションセルであって、前記定量的な蛍光発光データは、前記試料領域の空間的配置を含むことを特徴とするインタロゲーションセル。
  354. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記電磁放射源および前記検出器と光学的に結合されたファブリペロー干渉計をさらに備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  355. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記電磁放射源と前記検出器の間に配置された１つ以上の光学フィルタをさらに備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  356. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記電磁放射源と前記検出器の間に配置された１つ以上の光学レンズをさらに備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  357. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記電磁放射源と前記検出器の間に配置された１つ以上の鏡をさらに備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  358. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記電磁放射源と前記検出器の間に配置された１つ以上の光学ディフューザをさらに備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  359. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記電磁放射源と前記検出器の間に配置された１つ以上の光学コリメータをさらに備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  360. 請求項３５９に記載のインタロゲーションセルであって、前記１つ以上の光学コリメータのうちの１つ以上は、少なくとも１つの自己コリメートするフォトニック結晶を備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  361. 請求項３５９に記載のインタロゲーションセルであって、前記１つ以上の光学コリメータのうちの１つ以上は、少なくとも１つのマイクロフレネルレンズを備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  362. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記電磁放射源と前記検出器の間に配置された１つ以上の光学レンズをさらに備えており、前記１つ以上の光学レンズは、前記検出器が前記試料領域における平面の画像を検出するように前記試料領域および前記検出器に対して配置されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  363. 請求項３６２に記載のインタロゲーションセルであって、前記１つ以上のレンズは、前記試料領域の下方に配置されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  364. 請求項３６２に記載のインタロゲーションセルであって、前記検出器に入射する光の一部を阻止するように構築および配置された細長いエッジをさらに備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  365. 請求項３６２に記載のインタロゲーションセルであって、前記検出器に入射する光の一部を阻止するように構築および配置された絞りをさらに備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  366. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、電磁放射を前記電磁放射源から複数の位置へ向けるように構築および配置されたビームスプリッタシステムをさらに備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  367. 請求項３６６に記載のインタロゲーションセルであって、前記ビームスプリッタシステムは、少なくとも１つの鏡を備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  368. 請求項３６６に記載のインタロゲーションセルであって、前記ビームスプリッタシステムは、少なくとも１つのフィルタを備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  369. 請求項３６６に記載のインタロゲーションセルであって、前記ビームスプリッタシステムは、少なくとも１つのレンズを備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  370. 請求項３６６に記載のインタロゲーションセルであって、前記ビームスプリッタシステムは、前記インタロゲーションセルの第１のサブユニットから放出された電磁放射が、前記第１のサブユニットとは異なる前記インタロゲーションセルの第２のサブユニット上の検出器に光学的に結合されているように構築および配置されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  371. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備えており、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、１つ以上のコネクタを用いて電気的に接続されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  372. 請求項３７１に記載のインタロゲーションセルであって、前記１つ以上のコネクタは、情報を伝達するように構成されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  373. 請求項３７１に記載のインタロゲーションセルであって、前記１つ以上のコネクタは、電力を伝達するように構成されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  374. 請求項３７１に記載のインタロゲーションセルであって、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、ＵＳＢポートを用いて電気的に接続されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  375. 請求項３７１に記載のインタロゲーションセルであって、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、マイクロＵＳＢポートを用いて電気的に接続されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  376. 請求項３７１に記載のインタロゲーションセルであって、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、ＶＧＡポートを用いて電気的に接続されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  377. 請求項３７１に記載のインタロゲーションセルであって、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットのうちの１つ以上は、Ｄタイプコネクタを用いて電気的に接続されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  378. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記検出器から情報を送信するように構成された送信機をさらに備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  379. 請求項３７８に記載のインタロゲーションセルであって、前記送信機は、暗号化された形式で前記情報を送信するように構成されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  380. 請求項３７８に記載のインタロゲーションセルであって、前記送信機は、クラウド型のストレージシステムへ前記情報を送信するように構成されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  381. 請求項３７８に記載のインタロゲーションセルであって、前記送信機は、情報を無線で送信するように構成されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  382. 請求項３７８に記載のインタロゲーションセルであって、前記送信機は、アンテナを備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  383. 請求項３７８に記載のインタロゲーションセルであって、前記送信機は、前記情報を光学的に送信するように構成されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  384. 請求項３７８に記載のインタロゲーションセルであって、前記送信機は、ケーブル接続を備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  385. 請求項３８４に記載のインタロゲーションセルであって、前記ケーブル接続は、電気接続を含むことを特徴とするインタロゲーションセル。
  386. 請求項３８４に記載のインタロゲーションセルであって、前記ケーブル接続は、光ファイバを含むことを特徴とするインタロゲーションセル。
  387. 請求項３８４に記載のインタロゲーションセルであって、前記ケーブル接続は、回路基板への接続を含むことを特徴とするインタロゲーションセル。
  388. 請求項３８４に記載のインタロゲーションセルであって、前記ケーブル接続は、オンボードメモリへの接続を含むことを特徴とするインタロゲーションセル。
  389. 請求項３８８に記載のインタロゲーションセルであって、前記オンボードメモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）装置、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）装置、ソリッドステートメモリ（ＳＳＤ）装置、ＳＤメモリカード、またはマイクロＳＤメモリカードからなる群から選択された装置を含むことを特徴とするインタロゲーションセル。
  390. 請求項３７８に記載のインタロゲーションセルであって、前記送信機は、前記インタロゲーションセルの底部部分に配置されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  391. 請求項３７８に記載のインタロゲーションセルであって、前記送信機は、複数の送信機のうちの１つを備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  392. 請求項３７８に記載のインタロゲーションセルであって、前記送信機は、バッテリを備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  393. 請求項３９２に記載のインタロゲーションセルであって、前記バッテリを充電する充電機構をさらに備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  394. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、オンボードメモリをさらに備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  395. 請求項３９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記オンボードメモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）装置、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）装置、ソリッドステートメモリ（ＳＳＤ）装置、ＳＤメモリカード、またはマイクロＳＤメモリカードからなる群から選択された装置を含むことを特徴とするインタロゲーションセル。
  396. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記試料領域の温度を変更するように構成された温度制御システムをさらに備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  397. 請求項３９６に記載のインタロゲーションセルであって、前記温度制御システムは、前記試料領域の前記温度を維持するように構成されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  398. 請求項３９７に記載のインタロゲーションセルであって、前記温度を維持することは、前記試料領域を加熱することを含むことを特徴とするインタロゲーションセル。
  399. 請求項３９７に記載のインタロゲーションセルであって、前記温度を維持することは、前記試料領域を冷却することを含むことを特徴とするインタロゲーションセル。
  400. 請求項３９６に記載のインタロゲーションセルであって、前記温度制御システムは、前記試料領域で熱伝導性材料を循環させることを特徴とするインタロゲーションセル。
  401. 請求項４００に記載のインタロゲーションセルであって、前記温度制御システムは、前記熱伝導性材料を循環させるポンプシステムを備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  402. 請求項４０１に記載のインタロゲーションセルであって、前記温度制御システムは、前記試料領域を加熱することを特徴とするインタロゲーションセル。
  403. 請求項４０１に記載のインタロゲーションセルであって、前記温度制御システムは、前記試料領域を冷却することを特徴とするインタロゲーションセル。
  404. 請求項４００に記載のインタロゲーションセルであって、前記温度制御システムは、前記インタロゲーションセルの１つ以上のサブユニットにおけるチャンネルを通じて熱伝導性材料を循環させることを特徴とするインタロゲーションセル。
  405. 請求項３９６に記載のインタロゲーションセルであって、温度センサをさらに備え、前記温度制御システムは、前記温度センサの出力に応じて前記試料領域の前記温度を調整することを特徴とするインタロゲーションセル。
  406. 請求項４０５に記載のインタロゲーションセルであって、前記温度センサは、熱電対を備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  407. 請求項４０５に記載のインタロゲーションセルであって、前記温度センサは、光学センサを備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  408. 請求項４０５に記載のインタロゲーションセルであって、前記温度センサは、赤外線センサを備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  409. 請求項４０５に記載のインタロゲーションセルであって、前記温度センサは、複数の温度センサのうちの１つであることを特徴とするインタロゲーションセル。
  410. 請求項４０９に記載のインタロゲーションセルであって、前記複数の温度センサのうちの少なくとも２つは、互いに通信していることを特徴とするインタロゲーションセル。
  411. 請求項３９６に記載のインタロゲーションセルであって、前記温度制御システムは、開ループの温度システムを含むことを特徴とするインタロゲーションセル。
  412. 請求項３９６に記載のインタロゲーションセルであって、前記温度制御システムは、閉ループの温度フィードバックシステムを含むことを特徴とするインタロゲーションセル。
  413. 請求項３９６に記載のインタロゲーションセルであって、前記試料領域に試料チャンバをさらに備え、前記温度制御システムは、前記試料チャンバの温度を調整するように構成されていることを特徴とするインタロゲーションセル。
  414. 請求項３９６に記載のインタロゲーションセルであって、前記温度制御システムは、前記試料領域に配置されることを特徴とするインタロゲーションセル。
  415. 請求項３９６に記載のインタロゲーションセルであって、前記温度制御システムは、熱電またはペルチェ素子を備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  416. 請求項２９４に記載のインタロゲーションセルであって、前記インタロゲーションセルは、回転軸に沿って延在部の垂直方向に積み重ねられるように構成された１つ以上のサブユニットを備え、積み重ねられた前記１つ以上のサブユニットの１つ以上は、電源を備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  417. 請求項４１６に記載のインタロゲーションセルであって、前記電源は、少なくとも１つのバッテリを備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  418. 請求項４１７に記載のインタロゲーションセルであって、前記少なくとも１つのバッテリは、第１のサブユニット上に配置され、第２のサブユニット上の装置へ電力を供給することを特徴とするインタロゲーションセル。
  419. 請求項４１７に記載のインタロゲーションセルであって、前記１つ以上のサブユニットの各々は、電源を備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  420. 請求項４１６に記載のインタロゲーションセルであって、前記電源は、前記インタロゲーションセルの回転エネルギーを電流に変換するように構築および配置された充電機構を備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  421. 請求項４２０に記載のインタロゲーションセルであって、前記充電機構は、少なくとも１つのボルタ電池を備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  422. 請求項４２１に記載のインタロゲーションセルであって、前記少なくとも１つのボルタ電池は、電解質溶液によって隔てられた２つの電極を備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  423. 請求項４２２に記載のインタロゲーションセルであって、前記電流は、遠心分離によって引き起こされる前記電解質溶液中の電解質濃度の差によって駆動されることを特徴とするインタロゲーションセル。
  424. 請求項４２３に記載のインタロゲーションセルであって、前記少なくとも１つのボルタ電池は、濃淡電池を含むことを特徴とするインタロゲーションセル。
  425. 請求項４２１に記載のインタロゲーションセルであって、前記少なくとも１つのボルタ電池は、放射性同位体の崩壊によって駆動されることを特徴とするインタロゲーションセル。
  426. 請求項４２５に記載のインタロゲーションセルであって、前記少なくとも１つのボルタ電池は、ベータボルタ電池を含むことを特徴とするインタロゲーションセル。
  427. 請求項４２０に記載のインタロゲーションセルであって、バッテリを充電する充電機構をさらに備え、前記充電機構は、前記ロータの回転からの回転エネルギーを電流に変換することを特徴とするインタロゲーションセル。
  428. 請求項４２７に記載のインタロゲーションセルであって、前記充電機構は、ロータとステータのペアリングの相対的な内部回転を助けるように構築および配置された遊星歯車の構成を備えた発電機を備えることを特徴とするインタロゲーションセル。
  429. 回転軸を中心として回転するように構築および配置されたロータを用意するステップと、
    前記ロータの第１の位置にあり、１つ以上の波長で電磁放射を放出するように構成された電磁放射源を用意するステップと、
    試料領域を用意するステップと、
    前記ロータの第２の位置にあり、前記試料領域の少なくとも一部を横切る電磁放射を受信するように構築および配置された検出器を用意するステップと
    を含むことを特徴とする方法。
  430. 請求項４２９に記載の方法であって、遠心分離機にロータシステムを取り付けるステップをさらに含むことを特徴とする方法。
  431. 少なくとも１つのロータキャビティを備え、回転軸を中心として回転するように構築および配置されたロータを用意するステップと、
    前記少なくとも１つのロータキャビティ内に配置されたインタロゲーションセルを用意するステップと
    を含む方法であって、
    前記インタロゲーションセルの第１の位置にあり、１つ以上の波長で電磁放射を放出するように構成された電磁放射源を用意するステップと、
    試料領域を用意するステップと、
    前記インタロゲーションセルの第２の位置にあり、前記試料領域の少なくとも一部を横切る電磁放射を受信するように構成された検出器を用意するステップとを含むことを特徴とする方法。
  432. 請求項４３１に記載の方法であって、遠心分離機にロータシステムを取り付けるステップをさらに含むことを特徴とする方法。
  433. インタロゲーションセルを用意する方法であって、
    １つ以上の波長で電磁放射を放出するように構成された電磁放射源を用意するステップと、
    試料領域を用意するステップと、
    第２の位置にあり、前記試料領域の少なくとも一部を横切る電磁放射を受信するように構成された検出器を用意するステップとを含み、
    前記インタロゲーションセルは、遠心分離機ロータのロータキャビティ内に配置のための寸法にされていることを特徴とする方法。
  434. 請求項４３３に記載の方法であって、遠心分離機ロータに前記インタロゲーションセルを取り付けるステップをさらに含むことを特徴とする方法。
  435. 請求項４３４に記載の方法であって、遠心分離機に前記インタロゲーションセルを含む前記遠心分離機ロータを取り付けるステップをさらに含むことを特徴とする方法。
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