KR102659974B1 - 유도 결합 플라즈마 시스템을 위한 교체가능한, 시각적으로 마킹된 샘플 도입 시스템의 마운팅 구조 및 구성요소 - Google Patents
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Abstract
시스템은 시각적 마킹이나 컬러링을 가지는 교체가능한 마운팅 구조 및 교체가능한 마운팅 구조의 시각적 마킹이나 컬러링에 매치되는 지시 마크나 색채를 가지는 적어도 하나의 물리적으로 연관된 샘플 도입 시스템 구성요소를 포함할 수 있다. 시각적 마킹이나 컬러링은 분석 기구에서 특정 샘플 유형 분석을 위한 샘플 분석 구성에 대응한다.
Description
유도 결합 플라즈마(Inductively Coupled Plasma: ICP) 분광법은 액체 샘플 내 미량 원소 농도와 동위원소비의 결정에 흔히 사용되는 분석 기술이다. ICP 분광법은 대략 7,000K의 온도에 이르는 전자기적으로 생성된 부분적으로 이온화된 아르곤 플라즈마를 이용한다. 샘플이 플라즈마로 도입되면, 높은 온도가 샘플 원자를 이온화되게 하거나 광을 방출하게 한다. 각각의 화학 원소는 특징적인 질량 또는 방출 스펙트럼을 생성하기 때문에, 방출된 질량 또는 광의 스펙트럼을 측정하는 것은 원본 샘플의 원소 조성의 결정을 가능하게 한다.
샘플 도입 시스템은 분석을 위해 ICP 분광 기기[예를 들어, 유도 결합 플라즈마 질량 분광계(ICP/ICP-MS), 유도 결합 플라즈마 원자 방출 분광계(ICP-AES), 등] 내에 액체 샘플을 도입하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 샘플 도입 시스템은 용기로부터 액체 샘플의 분취물(aliquot)을 회수할 수 있고, 그 후에 분취물을 ICP 분광 기기에 의한 플라즈마로의 이온화에 적합한 다분산 에어로졸(polydisperse aerosol)로 변환하는 네뷸라이저(nebulizer)로 분취물을 이송할 수 있다. 에어로졸은 그리고 나서 큰 에어로졸 입자를 제거하기 위해 스프레이 챔버(spray chamber)에서 분류된다. 스프레이 챔버를 나오면, 에어로졸은 분석을 위해 ICP-MS 또는 ICP-AES 기구의 플라즈마 토치 어셈블리(plasma torch assembly)에 의해 플라즈마로 도입된다.
시스템은 시각적 마킹이나 컬러링을 가지는 교체가능한 마운팅 구조 및 교체가능한 마운팅 구조의 시각적 마킹이나 컬러링에 매치되는 지시 마크나 색채를 가지는 적어도 하나의 물리적으로 연관된 샘플 도입 시스템 구성요소를 포함할 수 있다. 시각적 마킹이나 컬러링은 분석 기구에서 특정 샘플 유형 분석을 위한 샘플 분석 구성에 대응한다.
본 요약은 상세한 설명에서 더 기술되는 개념들의 발췌를 간략한 형식으로 소개하기 위해 제공된다. 본 요약은 청구 내용의 핵심적인 특징이나 필수적인 특징을 식별하는 것을 의도하지 않으며, 청구 내용의 범위를 결정하는데 보조 수단으로 사용되는 것도 의도하지 않는다.
상세한 설명은 첨부 도면을 참조 하여 기술된다.
도 1은 본 개시내용의 예시적 실시예에 따른 ICP 및 ICPMS 기구를 위한 마운팅 구조에 대하여 상이한 샘플 도입 시스템 구성요소를 다루는 시스템의 부분적인 등각 투영도이다.
도 2a는 본 개시내용의 예시적 실시예에 따른 ICP 및 ICPMS 기구를 위한 복수의 마운팅 구조에 대하여 상이한 샘플 도입 시스템 구성요소를 다루는 시스템의 부분적인 등각 투영도이다.
도 2b는 본 개시내용의 예시적 실시예에 따른 ICP 및 ICPMS 기구를 위한 복수의 마운팅 구조에 대하여 상이한 샘플 도입 시스템 구성요소를 다루는 시스템의 부분적인 등각 투영도이다.
도 2c는 본 개시내용의 예시적 실시예에 따른 ICP 및 ICPMS 기구를 위한 복수의 마운팅 구조에 대하여 상이한 샘플 도입 시스템 구성요소를 다루는 시스템의 부분적인 등각 투영도이다.
도 3a는 본 개시내용의 예시적 실시예에 따른 시각적 마킹을 포함하는 샘플 도입 시스템 구성요소의 측면도이다.
도 3b는 본 개시내용의 예시적 실시예에 따른 개구(aperture)로부터 제거된 시각적 마킹을 포함하는 샘플 도입 시스템 구성요소의 측면도이다.
도 4는 본 개시내용의 예시적 실시예에 따른 시각적 마킹을 포함하는 샘플 도입 시스템 구성요소의 측면도이다.
도 5는 본 개시내용의 예시적 실시예에 따른 ICP 및 ICPMS 기구를 위한 마운팅 구조에 대하여 상이한 샘플 도입 시스템 구성요소를 다루는 시스템의 개략도이다.
도 1은 본 개시내용의 예시적 실시예에 따른 ICP 및 ICPMS 기구를 위한 마운팅 구조에 대하여 상이한 샘플 도입 시스템 구성요소를 다루는 시스템의 부분적인 등각 투영도이다.
도 2a는 본 개시내용의 예시적 실시예에 따른 ICP 및 ICPMS 기구를 위한 복수의 마운팅 구조에 대하여 상이한 샘플 도입 시스템 구성요소를 다루는 시스템의 부분적인 등각 투영도이다.
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도 5는 본 개시내용의 예시적 실시예에 따른 ICP 및 ICPMS 기구를 위한 마운팅 구조에 대하여 상이한 샘플 도입 시스템 구성요소를 다루는 시스템의 개략도이다.
개요
ICP 및 ICPMS 기구는 상이한 유형의 샘플 분석을 최적화하기 위해 물리적으로 상이한 구성요소를 가지는 샘플 도입 시스템 구성을 사용할 수 있다. 예를 들어, 동일한 ICP 분광계를 사용하더라도, 환경 용수(environmental water) 샘플을 분석하기 위한 샘플 도입 시스템의 구성은 휘발성 석유화학 증류물의 분석을 위해 사용되는 샘플 도입 시스템의 구성과 상이할 수 있다. 샘플 도입 시스템의 일부 구성요소는 토치(torch), 인젝터(injector), 스프레이 챔버(spray chamber), 네뷸라이저(nebulizer), 기체 연결부(gas connections), 그리고 샘플 주입관(sample inlet line)을 포함할 수 있고, 오토샘플러 프로브(autosampler probes) 및 다른 구성요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 샘플 도입 시스템의 다른 구성요소들은 샘플 펌프, 펌프 구성요소, 배관(tubing), 그리고 밸브와 같은, 펌프 시스템을 포함할 수 있다.
적어도 샘플 도입 시스템의 일부 구성요소는 서로에 관하여 그리고 집합적으로 ICP 또는 ICPMS 기구에 관하여 샘플 도입 시스템 구성요소를 보유하는 마운팅 구조(mounting structure)에 장착된다. 상이한 유형의 샘플을 분석하기 위한 것처럼, 샘플 도입 시스템이 변경되는 경우에, RF 전력, 토치 위치, 캐리어 기체 유량(예를 들어, 아르곤 유량), 스프레이 챔버 온도, 샘플 유속, 광학 또는 이온 광학 렌즈 설정 등과 같이 ICP 또는 ICPMS 기구의 대응하는 작동 파라미터들이 새로운 유형의 샘플을 위한 새로운 샘플 도입 시스템 구성의 성능이 최적화되도록 변경될 필요가 있을 수 있다. 샘플 도입 시스템이 변경되는 경우, 예를 들어 인젝터 크기 또는 하나 이상의 성분을 포함하는 재료만이 변경되는 것(예를 들어, 석영 인젝터, 백금 인젝터, 사파이어 인젝터 등의 사이에서 변경)과 같이 때때로 하나 또는 약간의 구성요소만이 변경되어야 할 필요가 있다. 다른 경우에서는 전부 또는 거의 모든 구성요소가 변경될 것이다. 그러므로 다양한 최적 샘플 도입 시스템 간에 공통될 수 있는 일부 구성요소가 있다.
많은 ICP 방출 분광계 또는 ICP 질량 분광계 기구는 여러 상이한 유형의 샘플을 분석하는데 사용될 수 있기 때문에, 샘플 도입 시스템은 자주 변경될 필요가 있을 수 있다. 또한 샘플 도입 시스템 구성요소를 세척하는 동안, 샘플 도입 시스템 구성요소를 보관하는 동안, 상이한 분석 기구 사이에서 샘플 도입 시스템 구성요소를 이송하는 동안 등과 같이, 샘플 도입 시스템 구성요소는 다양한 구성들 간에서 우연하게 그리고 잘못되게 섞일 수 있다. 이러한 샘플 도입 시스템 구성요소의 다양한 구성들 간에 섞임은 기구의 작동에 알 수 없는 영향으로 이어져, 후속 샘플 분석에 오류를 도입할 수 있으며, 오류의 출처가 쉽게 확인가능하지 않을 수 있다. 더 나아가 특정 유형의 샘플 분석은 여러 가지의 언어로 의사소통할 수 있는 분석가들에 의해 작동되는 전세계 실험실에 위치한 ICP 또는 ICPMS 기구 간에 샘플 분석을 위한 방법과 설정이 전달될 수 있는 것이 바람직하다. 어떤 경우에는 ICP 또는 ICPMS 기구를 위한 샘플 도입 시스템의 구성요소 간에 차이점을 전문 기구 작동자 외에는 쉽게 구별할 수 없다. 따라서, 다수의 언어에 걸친 뉘앙스에 대한 소통 및 실험실 직원 간의 기기 경험 수준의 차이에서의 장애요인은 적합한 샘플 도입 시스템 구성요소가 적절한 샘플 분석에 활용되는 것을 보장하는데 도전과제를 제시할 수 있다.
이에 따라, ICP 또는 ICPMS 기구를 위한 교체가능한, 시각적으로 마킹된 샘플 도입 시스템 마운팅 구조 및 구성요소를 활용하는 시스템이 기술된다. 이러한 시스템은 마운팅 구조 및 마운팅 구조와 연관된 샘플 도입 시스템 구성요소 둘 다를 표시하기 위해 시각적으로 구별가능한 시스템을 포함할 수 있어서, 실험실에서 올바른 구성요소가 바람직한 용도로 사용되었는지를 쉽게 결정할 수 있다. 일 구현예에서, 시스템은 시각적 마킹(marking)이나 컬러링(coloring)을 가지는 교체가능한 마운팅 구조 및 교체가능한 마운팅 구조의 시각적 마킹이나 컬러링에 매치되는 지시 마크(mark)나 색채(color)를 가지는 적어도 하나의 물리적으로 연관된 샘플 도입 시스템 구성요소를 포함한다.
예시적 구현
일반적으로 도 1 내지 5를 참조 하면, ICP 또는 ICPMS 기구에 물리적으로 연관된 샘플 도입 시스템 마운팅 구조 및 구성요소가 매치되도록 구성된 예시 시스템(100)이 기술된다. 시스템은 ICP 또는 ICPMS 기구(일반적으로 도 1에 10으로서 도시됨)와 결합하도록 구성된 교체가능한 마운팅 구조(102)를 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "교체가능한"은 하나의 교체가능한 마운팅 구조의 교환이나 제거 및 다른 교체가능한 마운팅 구조의 장착을 통해 하나 이상의 교체가능한 마운팅 구조가 단일 ICP 또는 ICPMS 기구에 활용될 수 있게 ICP 또는 ICPMS 기구에 장착되도록 구성된 제거가능하게 장착가능한 마운팅 구조를 지칭할 수 있다. 일반적으로, 교체가능한 마운팅 구조는 ICP 또는 ICPMS 기구(10)에 결합됐을 때 하나 이상의 샘플 도입 시스템 구성요소를 서로에 관하여 고정된 위치 관계에 유지하도록 구성된다. 구현예에서, 샘플 도입 시스템 구성요소는 토치[토치(104A, 104C)는 도 2a 내지 2c에 도시됨], 인젝터[인젝터(106A, 106B, 106C)는 도 2a 내지 2c에 도시됨], 스프레이 챔버[스프레이 챔버(108)은 도 1에 도시됨; 스프레이 챔버(108A, 108B, 108C)는 도 2a 내지 2c에 도시됨], 네뷸라이저, 하나 이상의 기체 연결부, 샘플 주입관, 하나 이상의 오토샘플러 프로브, 하나 이상의 펌프 시스템, 샘플 펌프, 하나 이상의 펌프 구성요소, 배관, 그리고 하나 이상의 밸브를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 이러한 샘플 도입 시스템 구성요소는 ICP 또는 ICPMS 기구에 도입하기 위한 그리고 이로 분석하기 위한 액체 샘플을 조절할 수 있다.
구현예에서, 교체가능한 마운팅 구조(102)는 시각적 마킹이나 컬러링을 포함한다. 예를 들어, 시각적 마킹은 바코드(예를 들어, 2-차원(2-D)이나 매트릭스 바코드), 글자, 숫자, 기호, 영숫자 문자, 물리적 텍스처 패턴(physical texture pattern), 시각적 패턴(예를 들어, 색채 패턴), 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 특히 상이한 시각적 마킹이나 컬러링을 포함할 수 있는 상이한 교체가능한 마운팅 구조를 참조 하면, 시각적 마킹이나 컬러링은 교체가능한 마운팅 구조(102)를 식별하기 위해 구별가능한 메커니즘을 제공할 수 있다. 도 2a 내지 2c를 참조 하면, 세 개의 구별가능한 교체가능한 마운팅 구조는 102A(도 2a), 102B(도 2b), 그리고 102C(도 2c)로서 도시되며, 각 마운팅 구조는 상이한 시각적 마킹이나 컬러링을 포함한다. 예를 들어, 교체가능한 마운팅 구조(102A)는 제1 시각적 마킹이나 컬러링(예를 들어, 갈색 컬러링 방식)을 포함하고, 교체가능한 마운팅 구조(102B)는 제2 시각적 마킹이나 컬러링(예를 들어, 녹색 컬러링 방식)을 포함하고, 교체가능한 마운팅 구조(102C)는 제3 시각적 마킹이나 컬러링(예를 들어, 청색 컬러링 방식)을 포함한다. 구현예에서, 시스템(100)은 또한 교체가능한 마운팅 구조의 시각적 마킹이나 컬러링에 매치되는 지시 마크나 색채를 가지는 적어도 하나의 물리적으로 연관된 샘플 도입 시스템 구성요소(110)를 포함한다. 일반적으로, ICP 또는 ICPMS 기구(10)에 장착될 때 샘플 도입 시스템 구성요소(110)가 교체가능한 마운팅 구조(102)에 의해 물리적으로 지지되도록 구성된 경우, 샘플 도입 시스템 구성요소(110)는 각각의 교체가능한 마운팅 구조(102)와 물리적으로 연관되어 있다. 구현예에서, 샘플 도입 시스템 구성요소(110) 및 교체가능한 마운팅 구조(102)가 ICP 또는 ICPMS 기구(10)에서 특정 분석을 위해 함께 활용되도록 설계된 경우 샘플 도입 시스템 구성요소(110)는 각각의 교체가능한 마운팅 구조(102)와 물리적으로 연관되어 있다. 예를 들어, 구현예에서 환경 용수 샘플의 분석을 위한 샘플 분석 구성에서 교체가능한 마운팅 구조(102A)는 교체가능한 마운팅 구조(102A)의 앞면(112A)에 근접한 스프레이 챔버(108A)를 물리적으로 지지하고 교체가능한 마운팅 구조(102A)의 기구면(114A)에 근접한 토치(104A)와 인젝터(106A)를 물리적으로 지지하는 반면, 휘발성 석유화학 증류물의 분석은 교체가능한 마운팅 구조(102) 및 샘플 도입 시스템 구성요소(110)의 상이한 구성이 요구될 수 있으며, 그 예는, 교체가능한 마운팅 구조(102C)의 앞면(112C)에 근접한 스프레이 챔버(108C)를 물리적으로 지지하고 교체가능한 마운팅 구조(102C)의 기구면(114C)에 근접한 토치(104C)와 인젝터(106C)를 물리적으로 지지하는 교체가능한 마운팅 구조(102C)를 활용하는 것이다.
본 개시내용의 실시예에 따른 도 2a 내지 2c는 각각의 교체가능한 마운팅 구조(102)와 물리적으로 연관되어 있는 복수의 샘플 도입 시스템 구성요소(110)를 도시한다. 도시된 각 교체가능한 마운팅 구조(102)는 스프레이 챔버[스프레이 챔버(108A, 108B, 108C)가 도시됨], 인젝터[인젝터(106A, 106B, 106C)가 도시됨], 그리고 토치[토치(104A, 104C)가 도시됨]와 결합되고 물리적으로 연관되어 있으며, 교체가능한 마운팅 구조(102) 및 샘플 도입 시스템 구성요소(110)는 적어도 하나의 매치되는 시각적 마킹이나 컬러링을 가진다. 교체가능한 마운팅 구조(102)는 또한 네뷸라이저[네뷸라이저(300)는 도 3a 내지 3b에 도시됨], 유체 연결부[예를 들어, 결합 구성요소를 위한 포트(port), 기체 배관, 액체 배관, 다위치 밸브, 관통형 밸브 등], 그리고 펌프 시스템을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 추가적이거나 대안적인 샘플 도입 시스템 구성요소(110)를 지지할 수 있다. 구현예에서, 도 2a를 참조 하면, 스프레이 챔버(108A)는 스프레이 챔버(108A)의 출구(118A) 주위에 배치된 제1 색채(예를 들어, 갈색)를 가지는 마킹 밴드(marking band)(116A)를 포함한다. 마킹 밴드(116A)는 교체가능한 마운팅 구조(102A)의 시각적 마킹이나 컬러링(예를 들어, 갈색)과 매치되어 두 구성요소를 ICP 또는 ICPMS 기구(10)에서 특정 분석을 위해 함께 활용하도록 설계된 것으로서 연관시킨다. 또한 교체가능한 마운팅 구조(102A)의 시각적인 마킹이나 컬러링(예를 들어, 갈색)과 매치되어 구성요소들을 ICP 또는 ICPMS 기구(10)에서 특정 분석을 위해 함께 활용하도록 설계된 것으로서 시각적으로 연계시키는 마킹 밴드(122A)를 가지는 커플러(coupler)(120A)에 스프레이 챔버(108A)가 고정된다. 커플러(122A)는 교체가능한 마운팅 구조(102A)를 통해 스프레이 챔버(108A)에 관하여 인젝터(106A)를 고정할 수 있으며, 마킹 밴드(122A)는 인젝터(106A)를 위한 시각적 마킹이나 색채를 제공할 수 있다. 또한 모든 각각의 구성요소를 ICP 또는 ICPMS 기구(10)에서 특정 분석을 위해 함께 활용하도록 설계된 것으로서 시각적으로 연관시키도록 각 마킹 밴드(116A 및 122A) 및 각 교체가능한 마운팅 구조(102A)의 시각적 마킹이나 컬러링(예를 들어, 갈색)과 매치되는 마킹 밴드(124A)가 토치(104A)에 포함된다.
마킹 밴드(116A, 122A, 124A)가 도시된 반면, 샘플 도입 시스템 구성요소(110)[또는 교체가능한 마운팅 구조(102)]의 시각적 마킹이나 컬러링이 밴드(band)와는 상이할 수 있다. 구현예에서, 샘플 도입 시스템 구성요소(110)는 샘플 도입 시스템 구성요소(110)에 있는 개구 내에 수용된 마커(marker)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 3a 및 3b를 참조 하면, ICP 또는 ICPMS 기구(10)에서 특정 분석을 위해 함께 활용하도록 설계된 것으로서 다른 구성요소[예를 들어, 스프레이 챔버(108B), 교체가능한 마운팅 구조(102B) 등]에 네뷸라이저를 시각적으로 연관시키는 시각적인 마킹이나 컬러링(예를 들어, 녹색)을 가지는 마킹 막대(302)가 네뷸라이저(300)에 포함된다. 마킹 막대(302)를 제자리에 고정하기 위해 마킹 막대(302)가 네뷸라이저(300)에 있는 개구(304) 내에 수용된다. 구현예에서, 마킹 막대(302)는 개구(304)에 수용되고 마찰 끼움을 통해 제자리에 고정되지만, 접착제나 다른 재료가 마킹 막대(302)를 개구(304) 내에 고정하는데 사용될 수 있다. 도 4를 참조 하면, 시각적인 마킹이나 컬러링의 다른 예로서, 토치 어셈블리(400)는 토치관(404)에 결합된 토치 본체(402)를 포함한다. ICP 또는 ICPMS 기구(10)에서 특정 분석을 위해 함께 활용되도록 구성된 것으로서 토치 어셈블리(400)를 추가적인 시스템 구성요소[예를 들어, 스프레이 챔버(108C), 교체가능한 마운팅 구조(102C) 등]와 연관하기 위해 특정 색채(예를 들어, 청색)를 가지는 제1 원(408)을 가지고 있는, 세 개의 원 모양을 가지는 시각적 마킹(406)이 토치 본체(402)에 포함된다.
구현예에서, ICP 또는 ICPMS 기구(10)에서 상이한 분석을 위해 교체가능한 마운팅 구조(102) 및/또는 샘플 도입 시스템 구성요소(110)가 복수의 구성요소와 활용될 수 있을 경우 교체가능한 마운팅 구조(102) 및/또는 샘플 도입 시스템 구성요소(110)는 복수의 시각적 마킹이나 컬러링을 포함할 수 있다. 예를 들어, 토치가 ICP 또는 ICPMS 기구에서 다수의 분석에 활용될 수 있는 (그리고 이와 같이 상이한 샘플 도입 시스템 구성요소(100) 및/또는 교체가능한 마운팅 구조(102)와 물리적으로 연관되어 있는) 경우, 토치에 복수의 시각적 마킹이나 컬러링을 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 2a를 참조 하면, 시스템(100)은 마킹 밴드(116A)를 통해 제1(예를 들어, 갈색) 컬러링이나 마킹을 가지는 스프레이 챔버(108A), 마킹 밴드(122A)를 통해 제1(예를 들어, 갈색) 컬러링이나 마킹을 가지는 커플러(120A), 제1 컬러링이나 마킹(예를 들어, 갈색)을 가지는 교체가능한 마운팅 구조(102A) 그리고 마킹 밴드(124A)를 통해 제1(예를 들어, 갈색) 컬러링이나 마킹 및 마킹 밴드(126A)를 통해 제2(예를 들어, 녹색) 컬러링이나 마킹을 가지는 토치(104A)를 포함한다. 도 2b를 참조 하면, 시스템(100)은 마킹 밴드(116B)를 통해 제2(예를 들어, 녹색) 컬러링이나 마킹을 가지는 스프레이 챔버(108B), 마킹 밴드(122B)를 통해 제2킹(예를 들어, 녹색) 컬러링이나 마킹을 가지는 커플러(120B), 제2(예를 들어, 녹색) 컬러링이나 마킹을 가지는 교체가능한 마운팅 구조(102B), 그리고 마킹 밴드(124A)를 통해 제1(예를 들어, 갈색) 컬러링이나 마킹 및 마킹 밴드(126A)를 통해 제2(예를 들어, 녹색) 컬러링이나 마킹 둘 다를 가지는 토치(104A)를 포함한다. 이에 따라, 도 2a 및 2b의 시스템(100)에서 도시된 토치(104A)는 제1(예를 들어, 갈색) 컬러링이나 마킹을 가지는 교체가능한 마운팅 구조(102A) 그리고 제2(예를 들어, 녹색) 컬러링이나 마킹을 가지는 교체가능한 마운팅 구조(102B)의 각각과 물리적으로 연관될 수 있다. 더 나아가 도 2c에서 도시된 바와 같이, 시스템(100)은 마킹 밴드(116C)를 통해 제3(예를 들어, 청색) 컬러링이나 마킹을 가지는 스프레이 챔버(108C), 마킹 밴드(122C)를 통해 제3(예를 들어, 청색) 컬러링이나 마킹을 가지는 커플러(120C), 제3(예를 들어, 청색) 컬러링이나 마킹을 가지는 교체가능한 마운팅 구조(102C) 그리고 마킹 밴드(124C)를 통해 제3(예를 들어, 청색) 컬러링이나 마킹 및 마킹 밴드(126A)를 통해 제2(예를 들어, 녹색) 컬러링이나 마킹 둘 다를 가지는 토치(104C)를 포함한다. 구현예에서, 적절한 샘플 도입 시스템 구성요소(110)가 일정한 분석을 수행하기 위해 서로 물리적으로 연관되어 있는 것을 보장하기 위한 것과 같이, 매치되는 컬러링이나 마킹은 각각의 샘플 도입 시스템 구성요소(110)와 교체가능한 마운팅 구조(102)의 조립을 용이하게 할 수 있으며, 분석을 수행할 때 매치되지 않는 샘플 도입 시스템 구성요소(110)는 바람직하지 않은 물리적인 특징을 도입함에 의해 분석에 오류를 도입할 수 있다. 예를 들어, 스프레이 챔버(108C)는 교체가능한 마운팅 구조(102A나 102B), 토치(104A)[마킹 밴드(124A, 126A)와 연관된], 그리고 인젝터(106A)[마킹 밴드(122A)와 연관된]와 함께 사용될 수 없을 것이다.
구현예에서, 교체가능한 마운팅 구조(102)나 샘플 도입 시스템 구성요소(110)와 연관된 마킹은 컬러링과 별개로 또는 추가로 문자를 포함할 수 있다. 마킹의 여러 가지 변화는 교체가능한 마운팅 구조(102)가 샘플 도입 시스템 구성요소와 물리적으로 연관되어 있는 것을 검증함에 있어 중복성(redundancy)을 제공하는데 활용될 수 있다. 예를 들어, 구현예에서, 마킹은 하나 이상의 바코드[예를 들어, 2-차원(2-D)이나 매트릭스 바코드], 글자, 숫자, 기호, 영숫자 문자, 표면 텍스처링(surface texturing), 등을 포함한다. 마킹은 검출기에 의해 검출되고 인식되도록 구성된 식별 코드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 구현예에서, 마킹은 하나 이상의 RFID 칩, 바코드, 자기적 또는 물리적 패턴, 등을 포함한다. 도 5를 참조 하면, 시스템(100)은 마킹 및/또는 색채 연관성에 기반하여(예를 들어, 마킹 밴드, 마킹 막대, 표면 색채, 등에 기반하여) 교체가능한 마운팅 구조(102) 및 샘플 도입 시스템 구성요소(110)를 식별하도록 구성된 검출기(500)를 포함할 수 있다. 구현예에서, 검출기(500)는 카메라, 광센서, 등과 같은 광학 센서, 접촉 센서, 전도성 센서, 등을 포함할 수 있다. 검출기(500)는 하나 이상의 교체가능한 마운팅 구조(102), ICP 또는 ICPMS 기구(10), 또는 다른 위치에 포함될 수 있다. 검출기(500)는 특정 샘플 분석을 위한 적절한 교체가능한 마운팅 구조(102) 및/또는 샘플 도입 시스템 구성요소(110)가 ICP 또는 ICPMS 기구(10)에 장착되었는지를 결정하기 위해 마킹 및/또는 색채 연관성에 기반하여 교체가능한 마운팅 구조(102) 및 샘플 도입 시스템 구성요소(110)의 존재를 검출할 수 있고 각각의 교체가능한 마운팅 구조(102) 및 샘플 도입 시스템 구성요소(110)를 비교할 수 있다. [예를 들어, 검출기(500)와 사용가능하게 결합되거나 통합된, 또는 그렇지 않으면 시스템(100)에 포함된 프로세서(502) 또는 컨트롤러를 통해]. 예를 들어, 구현예에서, 프로세서(502)는 교체가능한 마운팅 구조(102) 및 그에 장착된 각 샘플 도입 시스템 구성요소(110)의 색채 및/또는 마킹과 관련된 검출기(500) 결과를 비교하고 검출기(500)에 의해 측정된 교체가능한 마운팅 구조(102) 및 그에 장착된 각 샘플 도입 시스템 구성요소(110)가 계획된 샘플 분석과 연관되어 있다는 것을 검증하기 위해 컴퓨터 메모리 장치(504)에 저장된 데이터에 대한 결과를 비교한다. 컴퓨터 메모리 장치(504)는 샘플 분석, 특정 샘플 분석에 요구되는 구성요소, 그리고 특정 샘플 분석을 위한 승인된 교체가능한 마운팅 구조(102) 및 승인된 샘플 도입 시스템 구성요소(110)의 목록과 연관된 데이터를 저장할 수 있다. 특정 샘플 도입 시스템 구성요소(110) 또는 교체가능한 마운팅 구조(102)가 ICP 또는 ICPMS 기구(10)에서 작동하기로 계획되어 있는 주어진 샘플 분석을 위한 승인된 구성요소 목록과 매치되지 않을 때 시스템(100)은 경고를 제공할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(502)는 시스템(100)과 연관된 디스플레이 장치를 통해 경고를 개시할 수 있다. 경고는 연관된 교체가능한 마운팅 구조(102) 및 그에 장착된 샘플 도입 시스템 구성요소(110) 세트(set)를 제공하기 위해 어떤 구성요소를 바꾸어야 하는지에 대한 권고사항(예를 들어, 청색 유형 인젝터를 녹색 유형 인젝터로 교환)을 포함한다. 시스템(100)은 또한 어떤 샘플 분석이 주어진 식별된 샘플 도입 시스템 구성요소(110) 및 교체가능한 마운팅 구조(102)에 적절할 것인지에 대한 지시사항을 제공할 수도 있다. 예를 들어, 컴퓨터 메모리 장치(504)는 특정 샘플 분석과 특정 샘플 분석에 적절한 연관된 교체가능한 마운팅 구조(102) 및 샘플 도입 시스템 구성요소(110)의 데이터 세트(예를 들어, 하나 이상의 지표나 표)를 저장할 수 있다. 만약에, 식별된 시스템 구성요소와 대응된다면, 프로세서(502)는 하나 이상의 지표나 표에서 제공받은 특정 그룹과 검출기(500)에 의해 식별된 시스템 구성요소를 비교하고 샘플 분석을 보여줄 수 있다. 보여지는 경고와 다른 정보(예를 들어, 어떤 샘플 분석이 현재 설치된 시스템 구성요소에 적절한지)는 작동자에게 현재 장착된 교체가능한 마운팅 구조(102) 및 샘플 도입 시스템 구성요소(110)가 바람직한 샘플 분석에 사용될 수 없을 수 있다는 지시사항을 제공할 수 있다.
프로세서(502)는 검출기(500)에 의한 작동 분석과 같이, 시스템(100)에 처리 기능을 제공하고, 프로세서, 마이크로-컨트롤러(micro-controller), 또는 다른 처리 시스템, 그리고 검출기(500)에 의해 액세스되거나 생성된 많은 데이터나 다른 정보를 저장하기 위한 상주나 외부 메모리를 포함할 수 있다. 프로세서(502)는 본 명세서에 기술된 기술을 구현하는 하나 이상의 소프트웨어 프로그램을 실행할 수 있다. 프로세서(502)는 어떤 재료로 형성되는지나 그 내부에서 이용되는 처리 매커니즘에 의해 제한되지 않고, 프로세서는 반도체 및/또는 트랜지스터[예를 들어, 전자적 집적회로(IC) 구성요소], 등을 통해 구현될 수 있다. 컴퓨터 메모리 장치(504)는 프로세서(502) 및 가능하게는 검출기(500)의 다른 구성요소에 본 명세서에서 기술된 기능을 수행하도록 명령하는 소프트웨어 프로그램 및/또는 코드 단편, 또는 다른 데이터와 같이, 시스템(100)의 작동과 연관된 다양한 데이터를 저장하기 위한 저장 기능을 제공하는 유형의 컴퓨터 판독가능한 저장 매체의 예시이다. 이에 따라, 컴퓨터 메모리 장치(504)는 시스템(100)(구성요소를 포함한) 등을 작동하기 위한 명령어의 프로그램과 같은, 데이터를 저장할 수 있다. 단일 메모리가 기술된 반면, 메모리의 넓고 다양한 유형과 조합(예를 들어, 유형의, 비일시적인 메모리)이 사용될 수 있다는 것에 주목해야 한다. 컴퓨터 메모리 장치(504)는 프로세서(502)와 통합될 수 있고, 독립형 메모리를 포함할 수 있거나, 둘의 조합일 수 있다. 컴퓨터 메모리 장치(504)는 하기를 포함할 수 있지만, 반드시 이에 제한되지 않는다: 랜덤-액세스 메모리(RAM), 읽기 전용 메모리(ROM), 플래시 메모리(예를 들어, 보안 디지털(SD) 메모리 카드, 소형-SD 메모리 카드, 및/또는 마이크로-SD 메모리 카드), 자기 메모리, 광학 메모리, 범용 직렬 버스(USB) 메모리 장치, 하드 디스크 메모리, 외장 메모리, 등과 같은 이동식 및 비이동식 메모리 구성요소. 구현예에서, 시스템(100) 및/또는 컴퓨터 메모리 장치(504)는 가입자 식별 모듈(SIM) 카드, 범용 가입자 식별 모듈(USIM) 카드, 범용 집적 회로 카드(UICC) 등에 의해 제공되는 컴퓨터 메모리 장치(504)와 같은, 이동식 집적 회로 카드(ICC) 메모리를 포함할 수 있다.
시스템(100)은 교체가능한 마운팅 구조(102)의 특정 물리적 키잉(keying) 배열에 매치되지 않는 샘플 도입 시스템 구성요소(110)의 장착을 방지하는 물리적인 장벽을 제공하기 위해 교체가능한 마운팅 구조(102) 및 각각의 샘플 도입 시스템 구성요소(110) 사이에 물리적 키잉 배열을 포함할 수 있다. 예를 들어, 구현예에서, 시스템(100)은 이에 배열된 물리적 키(key) 구성요소를 가지는 교체가능한 마운팅 구조(102) 및 교체가능한 마운팅 구조(102)의 적어도 하나의 물리적 키 구성요소와 맞추도록 또는 매치되도록 구성된 대응하는 물리적 키 구성요소를 가지는 적어도 하나의 물리적으로 연관된 샘플 도입 시스템 구성요소(110)를 포함한다. 물리적 키 구성요소는 물리적 돌출부, 리세스(recess), 이들의 조합, 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
비록 발명 내용이 일정한 구조적인 특징 및/또는 작동 과정에 대한 언어로 기술되었지만, 덧붙인 청구항에 의해 정의된 발명 내용은 반드시 상기에서 기술된 일정한 특징이나 실행에 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 오히려, 상기에 기술된 일정한 특징과 실행은 청구항 구현의 예시적인 형식으로서 개시된다.
Claims (20)
- 시스템이며:
적어도 하나의 시각적 마킹이나 컬러링을 가지는 교체가능한 마운팅 구조로서, 유도 결합 플라즈마 분석 기구와 결합하도록 구성된 교체가능한 마운팅 구조;
교체가능한 마운팅 구조에 결합되는 샘플 도입 시스템 구성요소;
교체가능한 마운팅 구조와 샘플 도입 시스템 구성요소에 작동가능하게 결합된 검출기; 및
검출기에 작동가능하게 결합된 프로세서를 포함하고,
샘플 도입 시스템 구성요소는 교체가능한 마운팅 구조의 적어도 하나의 시각적 마킹이나 컬러링과 매치하는 적어도 하나의 시각적 마크나 컬러링을 가지며, 상기 적어도 하나의 시각적 마킹이나 컬러링은 유도 결합 플라즈마 분석 기구에서 특정 샘플 유형 분석을 위한 샘플 분석 구성에 대응하고;
검출기는 교체가능한 마운팅 구조의 적어도 하나의 시각적 마킹이나 컬러링 및 교체가능한 마운팅 구조에 결합된 샘플 도입 시스템 구성요소의 적어도 하나의 시각적 마크나 컬러링을 검출하도록 구성되고;
프로세서는 검출기의 결과를 수용하고 검출기의 결과를 하나 이상의 샘플 분석 구성에 대응하는 구성요소 목록을 포함하는 데이터 세트와 비교하도록 구성되어, 구성요소 목록과 매치되는 교체가능한 마운팅 구조 및 샘플 도입 시스템 구성요소가 특정 샘플 분석을 위한 유도 결합 플라즈마 분석 기구에 장착되었는지를 결정하는, 시스템. - 제1항에 있어서, 샘플 도입 시스템 구성요소의 적어도 하나의 시각적 마크나 컬러링과 상이한 적어도 하나의 시각적 마크나 컬러링을 가지는 제2 샘플 도입 시스템 구성요소를 추가로 포함하고, 제2 샘플 도입 시스템 구성요소의 적어도 하나의 시각적 마크나 컬러링은 유도 결합 플라즈마 분석 기구에서 제2 샘플 유형 분석을 위한 제2 샘플 분석 구성에 대응하는, 시스템.
- 제1항에 있어서, 교체가능한 마운팅 구조의 적어도 하나의 시각적 마킹이나 컬러링에 매치하는 적어도 하나의 시각적 마크나 컬러링을 가지는 제2 샘플 도입 시스템 구성요소를 추가로 포함하는, 시스템.
- 제1항에 있어서, 샘플 도입 시스템 구성요소는 제1 시각적 마크나 컬러링 및 제2 시각적 마크나 컬러링을 포함하며, 제1 시각적 마크나 컬러링은 교체가능한 마운팅 구조의 적어도 하나의 시각적 마킹이나 컬러링에 매치하고 유도 결합 플라즈마 분석 기구에서 제1 샘플 분석 구성에 대응하며, 제2 시각적 마크나 컬러링은 교체가능한 마운팅 구조의 적어도 하나의 시각적 마킹이나 컬러링과 상이하고 유도 결합 플라즈마 분석 기구에서 제2 샘플 분석 구성에 대응하는, 시스템.
- 제1항에 있어서, 샘플 도입 시스템 구성요소가 스프레이 챔버, 토치, 인젝터 또는 네뷸라이저 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템.
- 제1항에 있어서, 샘플 도입 시스템 구성요소의 적어도 하나의 시각적 마크나 컬러링이 제1 색채를 가지는 마킹 밴드를 포함하는, 시스템.
- 제1항에 있어서, 샘플 도입 시스템 구성요소의 적어도 하나의 시각적 마크나 컬러링이 제1 색채를 가지는 마커를 포함하고, 샘플 도입 시스템 구성요소가 마커의 적어도 일부를 수용하도록 개구를 추가로 형성하는, 시스템.
- 제1항에 있어서, 검출기가 광학 센서, 접촉 센서, 또는 전도성 센서 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템.
- 제1항에 있어서, 프로세서가 검출기의 결과와 데이터 세트의 비교에 응답하여 경고를 개시하는, 시스템.
- 제9항에 있어서, 경고는 하나 이상의 교체가능한 마운팅 구조 또는 샘플 도입 시스템 구성요소가 유도 결합 플라즈마 분석 기구를 위해 계획된 샘플 분석을 위한 구성요소 목록에 포함되지 않았다는 통지를 포함하는, 시스템.
- 제9항에 있어서, 경고는 하나 이상의 교체가능한 마운팅 구조 또는 샘플 도입 시스템 구성요소를 교체하라는 권고사항을 포함하는, 시스템.
- 제9항에 있어서, 경고는 유도 결합 플라즈마 분석 기구에서 분석할 샘플 유형에 대한 권고사항을 포함하는, 시스템.
- 방법으로서:
유도 결합 플라즈마 분석 기구와 결합하도록 구성된 교체가능한 마운팅 구조인, 교체가능한 마운팅 구조에 적어도 하나의 시각적 마킹이나 컬러링을 도입하는 단계;
교체가능한 마운팅 구조의 적어도 하나의 시각적 마킹이나 컬러링에 매치하는 적어도 하나의 시각적 마크나 컬러링을 교체가능한 마운팅 구조에 결합되는 샘플 도입 시스템 구성요소에 도입하는 단계;
적어도 하나의 시각적 마킹이나 컬러링과 유도 결합 플라즈마 분석 기구의 특정 샘플 유형 분석을 위한 샘플 분석 구성 사이의 연관성을 컴퓨터 메모리에 저장하는 단계;
교체가능한 마운팅 구조의 적어도 하나의 시각적 마킹이나 컬러링 및 교체가능한 마운팅 구조에 결합된 샘플 도입 시스템 구성요소의 적어도 하나의 시각적 마크나 컬러링을 검출하는 단계; 및
구성요소 목록과 매치되는 교체가능한 마운팅 구조 및 샘플 도입 시스템 구성요소가 특정 샘플 분석을 위한 유도 결합 플라즈마 분석 기구에 장착되었는지를 결정하도록, 검출기의 결과를 하나 이상의 샘플 분석 구성에 대응하는 구성요소 목록을 포함하는 데이터 세트와 비교하는 단계
를 포함하는, 방법. - 제13항에 있어서, 하나 이상의 교체가능한 마운팅 구조 또는 샘플 도입 시스템 구성요소가 유도 결합 플라즈마 분석 기구를 위해 계획된 샘플 분석을 위한 구성요소 목록에 포함되지 않았다는 통지를 표시하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
- 제13항에 있어서, 하나 이상의 교체가능한 마운팅 구조 또는 샘플 도입 시스템 구성요소를 교체하라는 권고사항을 표시하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
- 제13항에 있어서, 유도 결합 플라즈마 분석 기구에서 분석할 샘플 유형에 대한 권고사항을 표시하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
- 제13항에 있어서, 교체가능한 마운팅 구조가 유도 결합 플라즈마 분석 기구와 결합될 경우 교체가능한 마운팅 구조의 적어도 하나의 시각적 마킹이나 컬러링 및 샘플 도입 시스템 구성요소의 적어도 하나의 시각적 마크나 컬러링을 검출하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
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