KR20200118846A - 샘플 핸들링 시스템들, 질량 분석계들 및 관련된 방법들 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 슬라이드 수용 채널을 갖는 적어도 하나의 회전가능 캐러셀 및 슬라이드 그립 시퀀스를 제어하기 위한 3개의 센서들을 갖는 그립퍼를 이용한 슬라이드 분석에 관한 것이다. 시스템들은 또한, 회전가능 캐러셀과 통신하는, 하우징 내부에 있는 슬라이드 그립퍼를 홀딩하는 로봇 암을 갖는 로봇을 포함한다. 시스템들은 또한, 로드 록 챔버, 및 제2 단부 부분에 대해 밀봉가능하게 커플링된 도어, 및 X-Y 스테이지 및 진공 밀봉부를 갖는 슬라이드 홀더를 갖는 진공 획득 챔버를 포함한다.

Description

샘플 핸들링 시스템들, 질량 분석계들 및 관련된 방법들

[0001] 본 출원은, 2018년 2월 13일자로 출원된 미국 가특허 출원 일련 번호 제62/629,746호 및 2018년 3월 28일자로 출원된 미국 가특허 출원 일련 번호 62/648,973호를 우선권으로 주장하고 우선일의 권익을 주장하며, 이로써 이 가특허 출원들의 내용들은 그 전체가 본원에 나열되는 것처럼 인용에 의해 포함된다.

[0002] 본 발명은 샘플 핸들링 시스템들에 관한 것으로, 질량 분석계들에 의해 분석되는 샘플들에 특히 적합하다.

[0003] 질량 분석계들은, 샘플을 이온화하고 그런 다음, 형성된 이온들의 컬렉션(collection)의 질량 대 전하 비(mass to charge ratio)들을 결정하는 디바이스들이다. 하나의 잘 알려진 질량 분석기는 TOFMS(time-of-flight mass spectrometer)이며, TOFMS에서, 이온의 질량 대 전하 비는 (펄스형 및/또는 정적) 전기장들의 영향 하에서 이온 소스로부터 검출기로 그 이온이 전달되는 데 필요한 시간량에 의해 결정된다. TOFMS의 스펙트럼 품질은 필드 프리 드리프트 구역(field free drift region)으로의 가속 전에 이온 빔의 초기 컨디션들을 반영한다. 구체적으로, 동일한 질량의 이온들이 상이한 운동 에너지들을 갖는 그리고/또는 공간의 상이한 포인트들로부터 가속되는 것을 초래하는 임의의 요인은 스펙트럼 분해능의 저하(degradation), 및 이에 의한 질량 정확도의 손실을 초래할 것이다. MALDI(matrix assisted laser desorption ionization)는 질량 분석적 분석(mass spectrometric analysis)을 위해 기체 상 생체분자 이온들을 생성하기 위한 잘 알려진 방법이다. MALDI-TOF를 위한 DE(delayed extraction)의 개발은 MALDI-기반 기기들을 위한 고분해능 루틴을 만들었다. DE-MALDI에서, 레이저에 의해 트리거되는 이온화 이벤트와 가속 펄스를 TOF 소스 구역에 적용하는 것 사이에 짧은 지연이 추가된다. 빠른(즉, 고-에너지) 이온들은 느린 이온들보다 더 멀리 이동할 것이고, 이에 의해 이온화 시의 에너지 분포가 (추출 펄스 적용 전에 이온화 구역에서) 가속화 시의 공간 분포로 변환된다.

[0004] 미국 특허 번호 제5,625,184호, 제5,627,369호 및 제5,760,393호를 참조한다. 또한, Wiley 등에 의한 Time-of-flight mass spectrometer with improved resolution, Review of Scientific Instruments vol. 26, no. 12, pp. 1150-1157 (2004); M. L. Vestal, Modern MALDI time-of-flight mass spectrometry, Journal of Mass Spectrometry, vol. 44, no. 3, pp. 303-317 (2009); Vestal 등에 의한 Resolution and mass accuracy in matrix-assisted laser desorption ionization-time-of-flight, Journal of the American Society for Mass Spectrometry, vol. 9, no. 9, pp. 892-911 (1998); 및 Vestal 등에 의한 High Performance MALDI-TOF mass spectrometry for proteomics, International Journal of Mass Spectrometry, vol. 268, no. 2, pp. 83-92 (2007)를 또한 참조한다. 이들 문헌들의 내용들은 이로써 그 전체가 본원에 나열되는 것처럼 인용에 의해 포함된다.

[0005] 본 발명의 실시예들은 샘플 분석을 위해 구성된 기기들을 위한 샘플 핸들링 시스템들에 관한 것이다.

[0006] 본 발명의 실시예들은, 진공 챔버와 유체 연통하는 로드 록 챔버 및 3-D 로봇 어셈블리를 포함하는 샘플 핸들링 시스템들을 갖는 질량 분석계 시스템들에 관한 것이다.

[0007] 본 발명의 실시예들은 슬라이드 핸들링 어셈블리에 관한 것이다. 어셈블리는, 평행하고 그리고 나란히 있고 그리고 슬라이드 그립퍼의 상부 조(jaw) 및 하부 조에 인접한 측방향 연장 샤프트에 의해 피벗가능하게 홀딩되는 제1 및 제2 그립퍼 암들을 포함하는 슬라이드 그립퍼를 포함하며, 제1 암은 슬라이드 그립퍼의 상부 조에 커플링되고 그리고 제2 암은 슬라이드 그립퍼의 하부 조에 커플링된다.

[0008] 어셈블리는 제1 및 제2 그립퍼 암들에 커플링된 그립퍼 모터를 더 포함할 수 있다.

[0009] 어셈블리는 또한, 홈 센서, 그립 센서 및 슬라이드 존재 센서를 포함할 수 있으며, 각각의 센서는 각각 제1 및 제2 그립퍼 암들 중 적어도 하나에 커플링될 수 있다. 어셈블리는 또한, 그립퍼 모터 및 홈 센서, 그립 센서 및 슬라이드 존재 센서와 통신하는 제어 회로를 포함할 수 있다. 제어 회로는, 상부 조와 하부 조의 개방 또는 폐쇄 상태를 식별하기 위해, 그리고 상부 조와 하부 조가 폐쇄 상태에 있는 경우, 슬라이드가 존재하는지 여부를 식별하기 위해, 홈 센서, 그립 센서 및 슬라이드 존재 센서로부터 센서 데이터를 수신할 수 있다.

[0010] 제1 그립퍼 암은 제2 그립퍼 암에 인접하게 그러나 제2 그립퍼 암 위의 일정 높이에 있을 수 있다.

[0011] 홈 센서 및 그립 센서는 하나가 다른 하나 위에 놓이는 식으로 정렬될 수 있고, 제1 그립퍼 암의 단부에 커플링될 수 있는 인쇄 회로 기판 상에 있을 수 있다.

[0012] 제2 그립퍼 암의 단부는 슬라이드 존재 센서에 커플링될 수 있다. 슬라이드 존재 센서는 홈 센서 및 그립 센서에 인접하게 그러나 홈 센서 및 그립 센서로부터 이격되게 인쇄 회로 기판에 의해 홀딩될 수 있다.

[0013] 또 다른 실시예들은 슬라이드 샘플 핸들링 및/또는 분석 시스템들에 관한 것이다. 시스템들은, 슬라이드 수용 채널을 포함하는 적어도 하나의 회전가능 캐러셀을 갖는 입력/출력 모듈 및 슬라이드 포트를 갖는 전면 벽을 갖는 하우징을 포함한다. 캐러셀은 제1 포지션과 제2 포지션 사이에서 회전한다. 제1 포지션은 슬라이드를 슬라이딩가능하게 수용할 수 있도록 슬라이드 포트와 정렬된, 슬라이드 수용 채널의 개방 단부를 외부쪽으로 포지셔닝하는 슬라이드 인테이크 포지션(slide intake position)이다. 제2 포지션은 하우징을 향하도록 슬라이드 채널의 개방 단부를 배치한다. 시스템들은 또한, 회전가능 캐러셀과 통신하는, 하우징 내부에 있는 슬라이드 그립퍼를 홀딩하는 로봇 암을 갖는 로봇을 포함한다. 로봇 암은 하우징에서 3차원으로 이동할 수 있다. 시스템들은 또한, 길이방향으로 대향하는 제1 및 제2 단부 부분들, 관통 채널, 및 제2 단부 부분에 대해 밀봉가능하게 커플링된 도어를 갖는 로드 록 챔버를 포함한다. 시스템들은, 진공 밀봉 인터페이스를 갖는 슬라이드 홀더 및 X-Y 스테이지를 갖는 진공 획득 챔버(acquisition vacuum chamber)를 더 포함하며, 슬라이드 홀더는, 로드 록 챔버의 도어가 폐쇄된 후에, 로드 록 챔버 내로 연장되어 로드 록 챔버의 제1 단부 부분을 밀봉하고 그리고 로봇의 슬라이드 그립퍼로부터 슬라이드 홀더로 전달된 슬라이드를 가진 채로 진공 획득 챔버 내로 후퇴(retract)될 수 있다.

[0014] 캐러셀은, 캐러셀의 중심을 가로질러 캐러셀의 직경의 주요 부분보다 더 길게 연장되는 길이를 가질 수 있는 슬라이드 수용 채널 중 단일의 슬라이드 수용 채널을 갖도록 구성될 수 있다.

[0015] 슬라이드 채널의 개방 단부는 캐러셀의 외측 직경에 비해 내부쪽으로 오목한 둘레를 가질 수 있다.

[0016] 슬라이드 그립퍼는, 평행하고 그리고 나란히 있고 그리고 슬라이드 그립퍼의 상부 조 및 하부 조에 인접한 측방향 연장 샤프트에 의해 피벗가능하게 홀딩될 수 있는 제1 및 제2 그립퍼 암들을 가질 수 있다. 제1 암은 슬라이드 그립퍼의 상부 조에 커플링될 수 있고, 제2 암은 슬라이드 그립퍼의 하부 조에 커플링될 수 있다.

[0017] 상부 조는 정의된 동작가능 포지션들로의 그리고 정의된 동작가능 포지션들로부터의 정확한 이동을 위해 유닛 하우징 내에서의 교정된 로봇 움직임을 위하여 정렬 부재와 협력하는 노치를 가질 수 있다.

[0018] 시스템은 제1 및 제2 그립퍼 암들 및 홈 센서, 그립 센서 및 슬라이드 존재 센서에 커플링된 그립퍼 모터를 더 포함할 수 있다. 각각의 센서는 제1 및 제2 그립퍼 암들 중 적어도 하나에 커플링될 수 있다. 시스템은, 그립퍼 모터 및 홈 센서, 그립 센서 및 슬라이드 존재 센서와 통신하는 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 제어 회로는, 상부 조와 하부 조의 개방 또는 폐쇄 상태를 식별하기 위해, 그리고 상부 조와 하부 조가 폐쇄 상태에 있는 경우, 슬라이드가 존재하는지 여부를 식별하기 위해, 홈 센서, 그립 센서 및 슬라이드 존재 센서로부터 센서 데이터를 수신할 수 있다.

[0019] 제1 그립퍼 암은 제2 그립퍼 암에 인접하게 그러나 제2 그립퍼 암 위의 일정 높이에 있을 수 있다. 홈 센서 및 그립 센서는 하나가 다른 하나 위에 놓이는 식으로 정렬될 수 있고, 그 각각은 제1 그립퍼 암의 단부에 커플링된 인쇄 회로 기판 상에 홀딩될 수 있다.

[0020] 제2 그립퍼 암의 단부는 슬라이드 존재 센서에 커플링될 수 있다. 슬라이드 존재 센서는 홈 센서 및 그립 센서에 인접하게 그러나 홈 센서 및 그립 센서로부터 이격되게 인쇄 회로 기판에 의해 홀딩될 수 있다.

[0021] 인쇄 회로 기판은 로봇의 로봇 암의 피벗가능 암 세그먼트에 부착될 수 있다.

[0022] 시스템은 진공 획득 챔버에 연결된 제1 진공 펌프 및 로드 록 챔버에 연결된 제2 진공 펌프를 가질 수 있다. 제1 진공 펌프는 하우징 내에서 제2 진공 펌프 위에 있을 수 있다.

[0023] 시스템은 슬라이드 포트를 제공하는 제거가능 베젤 페이스 플레이트를 더 포함할 수 있다. 베젤 페이스 플레이트는 상부 브래킷 부재에 커플링된 개방 윈도우를 갖는 베벨 브래킷에 의해 홀딩될 수 있고, 상부 브래킷 부재는 하우징 내부에 있고 그리고 베젤 페이스 플레이트에 인접한 위치로부터 상부 브래킷 부재의 상부 세그먼트까지 5 내지 45도의 각도로 내부쪽으로 기울어진다.

[0024] 베젤 페이스 플레이트는 4 내지 6 인치의 폭 및 6 내지 10 인치의 높이를 가질 수 있다.

[0025] 하우징은 약 0.7 m x 0.7 m x 1.1 m의 폭, 길이 및 높이로 구성된 테이블-탑 하우징(table-top housing)일 수 있다.

[0026] 하우징은 약 0.25 m x 0.3 m x 0.3 m인 폭, 길이 및 높이 사이즈를 갖는 내부 샘플 저장 공간을 포함할 수 있다.

[0027] 제거가능 베젤 페이스 플레이트는 카메라를 홀딩할 수 있는 상부 브래킷 부재를 갖는 내부 베젤 브래킷 플레이트에 부착될 수 있다. 상부 브래킷 부재는 베젤 페이스 플레이트에 근접한 세그먼트로부터 5 내지 45도의 각도로 상부 브래킷 부재의 상부 세그먼트로 내부쪽으로 연장될 수 있다. 카메라는 캐러셀이 제2 포지션에 있을 때 슬라이드의 적어도 단부 부분을 커버하는 시야를 가질 수 있다.

[0028] 입력/출력 모듈은 제1 포지션과 제2 포지션 사이에서 캐러셀을 회전시키는 캐러셀 아래의 구동 샤프트에 커플링된 구동 모터를 가질 수 있다. 제거가능 베젤 페이스 플레이트가 하우징으로부터 분리되어 액세스 윈도우를 노출시킬 때, 세정을 위해 하우징의 액세스 윈도우로부터 캐러셀이 제거될 수 있다.

[0029] 시스템은, 하우징의 후면 상에 필터들을 갖는 인테이크 팬들과 유체 연통하는 복수의 이격된 인테이크 벤트(intake vent)들 및 하우징의 최상부 상의 출력 팬들과 유체 연통하는 복수의 출력 벤트들을 더 포함할 수 있다. 인테이크 및 출력 팬들은 협력하여 하우징 외부의 수동 및/또는 팬-구동 공기흐름을 이용해 하우징 내부에 양압을 제공함으로써 오염물들이 하우징에 진입하는 것을 방지할 수 있다.

[0030] 홈 센서 및 그립 센서는 제1 암의 제1 단부의 포지션에 의해 개별적으로 트리거가능할 있다. 슬라이드 존재 센서는 제2 암의 제1 단부의 포지션에 의해 트리거가능할 수 있다.

[0031] 시스템은 하우징의 전면 상의 입구(inlet)로부터 (레이저 및/또는 레이저 히트 싱크를 통해) 하우징의 최상부 상의 출구(outlet)까지 연장되는 레이저 냉각제 경로를 포함할 수 있다.

[0032] 로봇은 하우징의 플로어에 장착된 베이스를 가질 수 있다. 입력/출력 모듈은, 로봇 베이스보다 하우징의 전면에 더 가까운, 로봇 베이스에 인접하게 하우징의 플로어에 장착된 베이스를 가질 수 있다.

[0033] 포트는 측방향 치수에서 측방향으로 대향하는 아치형 단부들을 갖는 직사각형(oblong)일 수 있다.

[0034] 로드 록 챔버의 관통 채널은 높이보다 더 큰 측방향 폭을 가질 수 있고, 1cc 내지 100cc의 볼륨을 가질 수 있다.

[0035] 본 발명의 실시예들은 슬라이드 그립퍼 어셈블리를 동작시키는 방법들에 관한 것이다. 방법들은: 제1 및 제2 인접 암들 ― 하나는 하부 조에 부착되고 다른 하나는 협력하는 상부 조에 부착됨 ― 을 갖는 슬라이드 그립퍼 어셈블리를 제공하는 단계; 및 제1 홈 센서, 제2 그립 센서 및 제3 슬라이드 존재 센서 중 하나 이상의 상태가 그립퍼 조들의 포지션과 상관되도록 상부 및 하부 조들의 폐쇄 및 개방을 전자적으로 지시하는 단계를 포함할 수 있다.

[0036] 상부 및 하부 조들의 폐쇄 및 개방을 지시하는 것은 선택적으로, 제1 홈 센서, 제2 그립 센서 및 제3 슬라이드 존재 센서 중 하나 이상으로부터의 신호 입력에 응답할 수 있다.

[0037] 홈 센서 및 제2 그립 센서는 제1 암의 제1 단부의 포지션에 의해 개별적으로 트리거가능할 수 있다. 제3 슬라이드 존재 센서는 제2 암의 제1 단부의 포지션에 의해 트리거가능할 수 있다.

[0038] 제1 암은, 제2 암 위에 있고 그리고 하부 조에 부착될 수 있는 상부 암일 수 있다. 제1 및 제2 암들은 상부 및 하부 조들에 인접한 측방향 연장 샤프트에 의해 함께 부착될 수 있다. 방법은, 슬라이드가 상부 조와 하부 조 사이에 존재할 때에만 수평 배향을 갖도록 하부 샤프트를 피벗팅하고, 그런 다음, 그 수평 배향으로의 피벗팅은 슬라이드 존재 상태를 식별하기 위해 제3 슬라이드 존재 센서를 트리거할 수 있는 단계를 포함할 수 있다.

[0039] 상부 조와 하부 조가 폐쇄될 때, 제1 암의 제1 단부는 위로 움직여서, 제2 그립 센서가 전자적 지시 단계에 대해 폐쇄 상태를 리포트하도록 트리거할 수 있다.

[0040] 또 다른 실시예들은 분석을 위해 샘플을 핸들링하는 방법들에 관한 것이다. 방법들은: 질량 분석계, 대향하는 제1 및 제2 단부 부분들을 갖는 로드 록 챔버, 및 진공 획득 챔버를 갖는 하우징을 제공하는 단계를 포함한다. 로드 록 챔버의 제1 단부 부분은 진공 획득 챔버 내에 있거나 또는 진공 획득 챔버에 인접하고, 그리고 제2 단부 부분은 제1 단부 부분으로부터 이격되고 그리고 밀봉가능하게 부착가능한 도어를 갖는다. 방법들은 또한: 하우징 내부에서 진공 획득 챔버 외부에 양압을 제공하는 단계; 하우징의 전면의 포트를 통해 캐러셀의 슬라이드 수용 채널 내에 분석을 위한 슬라이드를 수용하는 단계; 캐러셀을 회전시키는 단계; 로봇의 암에 의해 홀딩된 슬라이드 그립퍼를 이용하여 슬라이드의 단부 부분을 그립핑하는 단계; 슬라이드를 캐러셀로부터 로드 록 챔버 또는 저장 랙을 향해 하우징 내에서 3차원으로 이동시키는 단계; 도어가 로드 록 챔버의 제2 단부 부분에 대해 밀봉가능하게 폐쇄되어 있는 동안, X-Y 스테이지의 슬라이드 홀더를 진공 챔버로부터 로드 록 챔버 내로 삽입하는 단계; 로드 록 챔버의 제1 단부 부분의 밀봉 인터페이스와 슬라이드 홀더가 맞물릴 때 진공 챔버로부터 로드 록 챔버의 제1 단부 부분을 자동으로 밀봉하는 단계; 로드 록 챔버를 대기로 벤팅(venting)하는 단계; 도어를 개방하는 단계; 슬라이드 그립퍼로부터의 슬라이드를 로드 록 챔버의 제2 단부 부분으로부터 로드 록 챔버 내로 삽입하여 슬라이드를 로드 록 챔버 내의 슬라이드 홀더에 전달하는 단계; 로드 록 챔버를 밀봉하기 위해 도어를 폐쇄하는 단계; 로드 록 챔버를 진공 압력까지 진공배기하는 단계; 및 도어가 폐쇄되고 로드 록 챔버가 진공 하에 있는 동안 슬라이드를 가진 슬라이드 홀더를 진공 챔버 내로 후퇴시키는 단계를 포함한다.

[0041] 방법들은 슬라이드 내의 또는 슬라이드 상의 샘플을 분석하는 단계를 더 포함할 수 있다. 샘플은 약 2000 내지 약 20,000 Dalton의 질량 범위를 분석함으로써 하나 이상의 미생물들을 식별하기 위해 분석될 수 있다.

[0042] 양압을 제공하는 것은 (선택적으로는 능동 인테이크/출구 팬 구동부를 이용하여) 하우징의 최상부로부터 나오는 경로를 포함하는 수동 공기흐름 경로를 생성할 수 있다.

[0043] 방법들은 또한, 레이저의 히트 싱크를 통해 하우징의 전면으로부터, 그리고 그런 다음, 하우징의 최상부 위로 그리고 외부로의 레이저 냉각제 공기 흐름 경로를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

[0044] 방법은, 하우징의 전면 상의 포트를 홀딩하는 하우징의 전면 벽으로부터 분리가능 베젤 플레이트를 제거하고, 그런 다음 사용자가 하우징의 전면을 통해 캐러셀을 제거하는 것을 가능하게 하는 단계를 포함할 수 있다.

[0045] 본 발명의 실시예들은 온보드 샘플 핸들링 시스템들을 갖는 DE(delayed extraction) MALDI(matrix assisted laser desorption ionization) TOF MS(time-of-flight mass spectrometers)에 관한 것이다. 비행 튜브는 약 0.4m 내지 약 1 m인 길이를 가질 수 있다. 그러나, 더 길거나 더 짧은 길이들이 선택적으로 사용될 수 있다.

[0046] 샘플은, 약 2000 내지 약 20,000 Dalton의 질량 범위를 분석함으로써 존재하는 하나 이상의 미생물들을 식별하기 위한 분석을 겪을 수 있다.

[0047] 샘플은 약 2000 내지 20,000 Dalton인 질량 범위를 분석함으로써 존재할 수 있는 하나 이상의 상이한 타입들의 박테리아 및/또는 균류들을 식별하기 위한 분석을 겪을 수 있다.

[0048] 방법은 신호에 기반하여 샘플 내의 미생물 또는 단백질을 식별하는 단계를 포함할 수 있다.

[0049] 본 발명의 추가의 특징들, 장점들 및 세부사항들은 뒤따르는 바람직한 실시예들의 상세한 설명 및 도면들의 판독으로부터 당업자들에 의해 인지될 것이고, 그러한 설명은 단지 본 발명의 예시일 뿐이다.

[0050] 일 실시예에 대해 설명된 본 발명의 양상들이, 비록 이에 대해 구체적으로 설명되지 않지만, 상이한 실시예에 통합될 수 있다는 것이 주목된다. 즉, 모든 실시예들 및/또는 임의의 실시예의 특징들은 임의의 방식 및/또는 조합으로 조합될 수 있다. 출원인은, 비록 본래 그 방식으로 청구되지 않더라도 임의의 다른 청구항의 임의의 특징을 따르고 그리고/또는 통합하도록 임의의 본래 출원된 청구항을 보정할 수 있는 권리를 포함하여, 임의의 본래 출원된 청구항을 변경하거나 이에 따라서 임의의 새로운 청구항을 출원할 권리를 갖는다. 본 발명의 이들 및 다른 목적들 및/또는 양상들은 아래에서 제시되는 명세서에서 상세하게 설명된다.

[0051] 도 1a는 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 질량 분석 시스템의 전면, 측면 사시도이다.
[0052] 도 1b는 본 발명의 실시예들에 따른 도 1a에 도시된 예시적인 질량 분석 시스템의 부분적인 전면 사시도이다.
[0053] 도 1c는 본 발명의 실시예들에 따른 내부 컴포넌트들을 예시하기 위해 외부 벽들이 제거된, 도 1a에 도시된 질량 분석 시스템의 부분적인 전면 사시도이다.
[0054] 도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 동작가능 모듈들을 예시하는 질량 분석 시스템의 블록도이다.
[0055] 도 3a-도 3h는 본 발명의 실시예들에 따른 슬라이드 핸들링 시스템의 부분적인 측면 사시도들이다.
[0056] 도 4a는 본 발명의 실시예들에 따른, 로딩 구성으로 도시된 로드 록 챔버 및 슬라이드 핸들링 시스템의 측면 사시도이다.
[0057] 도 4b는 도 4a에 도시된 컴포넌트들 및 구성의 측면도이다.
[0058] 도 5a는 본 발명의 실시예들에 따른, X-Y 스테이지로 슬라이드가 전달되고 그리고 로드 록 도어가 폐쇄된 구성으로 도시된, 도 4a에 도시된 슬라이드 핸들링 시스템 및 로드 록 챔버의 측면 사시도이다.
[0059] 도 5b는 도 5a에 도시된 컴포넌트들 및 구성의 측면도이다.
[0060] 도 5c는 본 발명의 실시예들에 따른 도 5a에 도시된 로드 록 챔버 어셈블리의 (1차 진공 챔버를 대면하는 것으로 보여지는) 전면, 좌측 측면 사시도이다.
[0061] 도 5d는 본 발명의 실시예들에 따른 로드 록 챔버 어셈블리의 부분 단면도이다.
[0062] 도 6a는 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 슬라이드 핸들링 로봇 어셈블리의 측면 사시도이다.
[0063] 도 6b는 본 발명의 실시예들에 따른 도 6a에 도시된 슬라이드 핸들링 로봇 어셈블리의 Z-축 서브-어셈블리의 컴포넌트들의 측면 사시도이다.
[0064] 도 6c는 본 발명의 실시예들에 따른 도 6a에 도시된 슬라이드 핸들링 로봇 어셈블리의 세타 서브-어셈블리의 컴포넌트들의 측면 사시도이다.
[0065] 도 6d는 도 6c에 도시된 세타 서브-어셈블리의, 부분적으로 투명한 평면도이다.
[0066] 도 6e는 도 6c에 도시된 세타 서브-어셈블리의, 부분적으로 투명한 측면도이다.
[0067] 도 6f는 본 발명의 실시예들에 따른 도 6a에 도시된 슬라이드 핸들링 로봇 어셈블리의 R 서브-어셈블리의 측면 사시도이다.
[0068] 도 6g는 본 발명의 실시예들에 따른 도 6a에 도시된 슬라이드 핸들링 로봇 어셈블리의 샘플 핸들링 암(sample handling arm) 서브-어셈블리이다.
[0069] 도 6h는 도 6g에 도시된 서브-어셈블리의 컴포넌트들의, 부분적으로 분해된 사시도이다.
[0070] 도 7a-도 7d는 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 슬라이드 출력 시퀀스의 부분적인 측면 사시도들이다.
[0071] 도 8a는 본 발명의 실시예들에 따른 슬라이드 인터페이스 I/O 모듈(어셈블리)의 내부 측면 사시도이다.
[0072] 도 8b는 도 8a에 도시된 슬라이드 인터페이스 I/O 모듈의 외부 측면 사시도이다.
[0073] 도 9a는 도 8a에 도시된 슬라이드 I/O 모듈의 일부분의 확대된 내부 측면 사시도이다.
[0074] 도 9b는 본 발명의 실시예들에 따른 슬라이드 I/O 캐러셀의 상부 사시 분해도이다.
[0075] 도 9c는 도 9b에 도시된 슬라이드 I/O 캐러셀의 하부 사시 분해도이다.
[0076] 도 10a는 본 발명의 실시예들에 따른 도 8a에 도시된 슬라이드 I/O 모듈의 일부분의 확대된 측면 사시도이다.
[0077] 도 10b는 도 10b에 도시된 홈 센서를 도시하도록 배향된 도 8a에 도시된 모듈의 측면 사시도이다.
[0078] 도 11a는 본 발명의 실시예들에 따른 캐러셀 구동 어셈블리를 예시하는 도 8a에 도시된 모듈의 하부 측면 사시도이다.
[0079] 도 11b는 본 발명의 실시예들에 따른 도 11a에 도시된 모듈의 하부 부분의 확대된 내부 사시도이다.
[0080] 도 11c는 본 발명의 실시예들에 따른, 제거가능 베젤 페이스 플레이트가 제거된 것을 예시하는, 도 11a에 도시된 슬라이드 I/O 모듈을 갖는 기기의 부분 전면 사시도이다.
[0081] 도 11d는 본 발명의 실시예들에 따른, 제거된 베젤 페이스 플레이트의 개방된 공간을 통해 제거가능 캐러셀을 예시하는, 베젤 페이스 플레이트가 제거된 기기의 하우징의 부분 전면 사시도이다.
[0082] 도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 슬라이드 그립퍼 서브-어셈블리의 상부 측면 사시도이다.
[0083] 도 13a는 도 12에 도시된 디바이스의 측면도이다.
[0084] 도 13b는 도 12에 도시된 디바이스의 평면도이다.
[0085] 도 13c는 본 발명의 실시예들에 따른, 도 12에 도시되고 협력 정렬 부재와 함께 도시된 슬라이드-그립퍼 서브-어셈블리의 다른 실시예의 확대된 평면도이다.
[0086] 도 13d는 도 13c에 도시된 디바이스들의 측면 사시도이다.
[0087] 도 13e는 정렬 노치 외측의 정렬 부재와 함께 도 13c에 도시된 디바이스들의 확대된 부분 측면도이다.
[0088] 도 13f는 본 발명의 실시예들에 따른, 정렬 노치 내의 정렬 부재와 함께 도 13e에 도시된 디바이스들의 확대된 부분 측면도이다.
[0089] 도 13g는 도 13f에 도시된 디바이스들의 하부 측면 사시도이지만, 그립퍼가 적합한 원래 포지션에 있지 않은 것을 표시하는 바람직하지 않은 갭을 예시한다.
[0090] 도 13h는 도 13f에 도시된 디바이스들의 하부 측면 사시도이며, 본 발명의 실시예들에 따른 정렬 부재와 하부 그립 부재 사이에 어떤 갭도 없는 적합한 원래 포지션을 예시한다.
[0091] 도 14a는 본 발명의 실시예들에 따른, 제1 센서 상태 모드를 갖는 도 12에 도시된 디바이스의 컴포넌트들의 측면 사시도이다.
[0092] 도 14b는 연관된 그립퍼 구성을 예시하는 도 14a에 도시된 컴포넌트들의 측면도이다.
[0093] 도 15a는 본 발명의 실시예들에 따른, 제2 센서 상태 모드를 갖는 도 12에 도시된 디바이스의 컴포넌트들의 측면 사시도이다.
[0094] 도 15b는 연관된 그립퍼 구성을 예시하는 도 15a에 도시된 컴포넌트들의 측면도이다.
[0095] 도 16a는 본 발명의 실시예들에 따른, 제3 센서 상태 모드를 갖는 도 12에 도시된 디바이스의 컴포넌트들의 측면 사시도이다.
[0096] 도 16b는 연관된 그립퍼 구성을 예시하는 도 16a에 도시된 컴포넌트들의 측면도이다.
[0097] 도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 X-Y 스테이지에 커플링된 로드 록 챔버를 갖는 기기의 내부 컴포넌트들의 전면 부분 사시도이다.
[0098] 도 18a는 본 발명의 실시예들에 따른 X-Y 스테이지의 평면도이다.
[0099] 도 18b는 도 18a에 도시된 X-Y스테이지의 측면 사시도이다.
[00100] 도 18c는 본 발명의 실시예들에 따른 도 18a에 도시된 X-Y 스테이지의 X-축 컴포넌트들의 상부 사시도이다.
[00101] 도 18d는 본 발명의 실시예들에 따른 도 18a에 도시된 X-Y 스테이지의 Y-축 컴포넌트들의 측면 사시도이다.
[00102] 도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 질량 분석계와 같은 기기 내의 슬라이드들의 저장 랙에 인접한 로드 록 챔버 어셈블리의 측면 사시도이다.
[00103] 도 20a 및 도 20b는 본 발명의 실시예들에 따른 진공 챔버 및/또는 로드 록 챔버에 대한 예시적인 진공 시스템들을 예시하는 기기의 측면 사시도들 및 부분적으로 투명한 도면들이다.
[00104] 도 21은 본 발명의 실시예들에 따른, 공기 흐름을 제어하기 위한 양압 구성을 갖는 기기의 후면 상부 사시도이다.
[00105] 도 22는 본 발명의 실시예들에 따른, 분석을 위해 샘플을 핸들링하는 방법의 흐름도이다.
[00106] 도 23a 및 도 23b는 본 발명의 실시예들에 따른, 분석을 위해 샘플을 핸들링하는 방법의 흐름도들이다.

[00107] 본 발명은 이제, 본 발명의 예시적인 실시예들이 도시된 첨부 도면들을 참조하여 아래에서 더 완전하게 설명될 것이다. 유사한 번호들은 유사한 엘리먼트들을 지칭하며, 유사한 엘리먼트들의 상이한 실시예들은 상이한 수의 위첨자 표시자 아포스트로피들(예컨대, 10, 10', 10'', 10''')을 사용하여 지정될 수 있다.

[00108] 도면들에서, 특정 층들, 컴포넌트들 또는 특징들은 명확성을 위해 과장될 수 있으며, 파선들은 달리 명시되지 않는 한 선택적인 특징들 또는 동작들을 예시한다. "도 ~"이라는 용어는 본원 및/또는 도면들에서 "도면 ~"이라는 단어와 상호교환가능하게 사용된다. 그러나, 본 발명은 많은 상이한 형태들로 구현될 수 있으며, 본원에서 제시된 실시예들로 제한되는 것으로 해석되지 않아야 하며; 오히려, 이러한 실시예들은, 본 개시내용이 철저하고 완전해지도록 제공되며, 본 발명의 범위를 당업자들에게 완전히 전달할 것이다.

[00109] 제1, 제2 등의 용어들이 본원에서 다양한 엘리먼트들, 컴포넌트들, 구역들, 층들 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 엘리먼트들, 컴포넌트들, 구역들, 층들 및/또는 섹션들은 이러한 용어들로 제한되지 않아야 함이 이해될 것이다. 이러한 용어들은 하나의 엘리먼트, 컴포넌트, 구역, 층 또는 섹션을 다른 구역, 층 또는 섹션으로부터 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 아래에서 논의되는 제1 엘리먼트, 컴포넌트, 구역, 층 또는 섹션은 본 발명의 교시들로부터 벗어남이 없이 제2 엘리먼트, 컴포넌트, 구역, 층 또는 섹션으로 지칭될 수 있다.

[00110] "밑", "아래", "최하부", "하부", "위", "상부" 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어들은, 도면들에 예시된 바와 같은 하나의 엘리먼트 또는 특징의, 다른 엘리먼트(들) 또는 특징(들)에 대한 관계를 설명하기 위한 설명의 용이함을 위해 본원에서 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어들은 도면들에 묘사된 배향에 추가하여 사용 또는 동작 중인 디바이스의 상이한 배향들을 포함하도록 의도된 것임이 이해될 것이다. 예컨대, 도면들의 디바이스가 뒤집히는 경우, 다른 엘리먼트들 또는 특징들 "아래" 또는 "밑"에 있는 것으로 설명된 엘리먼트들은 다른 엘리먼트들 또는 특징들 "위"로 배향될 것이다. 따라서, "아래"라는 예시적인 용어는 위, 아래, 및 뒤의 배향들을 포함할 수 있다. 디바이스는 다르게 배향될 수 있고(90° 회전하거나 또는 다른 배향들로 있음), 본원에서 사용된 공간적으로 상대적인 설명자들은 그에 따라 해석된다.

[00111] "약"이라는 용어는 언급된 값의 +/- 20%의 범위에 있는 수치들을 의미한다.

[00112] 본원에서 사용된 바와 같이, 단수 형태들은 명확하게 달리 언급되지 않는 한, 복수 형태들을 또한 포함하는 것으로 의도된다. 본 명세서에서 사용될 때 "포함한다", "구비한다", "포함하는" 및/또는 "구비하는"이라는 용어들은 언급된 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 엘리먼트들, 및/또는 컴포넌트들의 존재를 명시하지만, 하나 이상의 다른 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 엘리먼트들, 컴포넌트들, 및/또는 그들의 그룹들의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다는 것이 추가로 이해될 것이다. 엘리먼트가 다른 엘리먼트에 "연결된" 또는 "커플링된" 것으로 언급될 때, 이는 다른 엘리먼트에 직접 연결 또는 커플링될 수 있거나 개재 엘리먼트들이 존재할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 본원에서 사용된 바와 같이, "및/또는"이라는 용어는 연관되어 열거된 아이템들 중 하나 이상의 임의의 그리고 모든 조합들을 포함한다.

[00113] 달리 정의되는 한, 본원에서 사용되는 (기술적 그리고 과학적 용어들을 포함하는) 모든 용어들은, 본 발명이 속하는 당업자에 의해 공통적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 사용되는 사전들에서 정의된 용어들과 같은 용어들은, 본 명세서 및 관련 기술의 맥락에서의 그 용어들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본원에서 명백하게 그렇게 정의되지 않는 한 이상화되거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않을 것이라는 것이 추가로 이해될 것이다.

[00114] "신호 획득 시간(signal acquisition time)"이라는 용어는, 단일 샘플의 질량 스펙트럼들의 디지털 신호가 샘플의 분석을 위한 질량 분석계의 검출기로부터 수집되거나 획득되는 시간을 지칭한다.

[00115] "시간 지연" 및 "지연 시간"이라는 용어들은 상호교환가능하게 사용되며, 지연 추출을 위해 레이저 펄스(발사/송신)와 추출 펄스 사이, 즉, 이온화와 가속 사이의 시간을 지칭한다.

[00116] 일부 실시예들에서, 질량 분석계는 약 2,000 내지 약 20,000 Dalton의 질량 범위에 있는 샘플로부터 이온 신호를 획득하도록 구성된다.

[00117] "패스(pass)"라는 용어는 단일 샘플 스폿(spot)에 걸친 스펙트럼들의 수집, 예컨대, 스폿에 걸친 하나의 풀 스윕(full sweep)을 지칭한다. "샷(shot)"이라는 용어는 단일 스펙트럼의 생성 및 수집을 지칭한다.

[00118] "샘플"이라는 용어는 분석을 겪는 물질을 지칭하며, 광범위한 분자량들 내의 임의의 매체일 수 있다. 일부 실시예들에서, 샘플은 미생물들, 이를테면, 박테리아 또는 균류들의 존재에 대해 평가된다. 그러나, 샘플은 독소들 또는 다른 화학물질들을 포함한 다른 구성성분들의 존재에 대해 평가될 수 있다.

[00119] 피크 분해능을 언급할 때 "실질적으로 동일"이라는 용어는, 전형적으로 2kDa 내지 20kDa, 3kDa 내지 18kDa, 및/또는 약 4kDa 내지 12kDa의 타겟 범위에 걸친 스펙트럼들이 정의된 포커스 질량 피크 분해능의 10% 이내에 있는 분해능을 갖는다는 것을 의미한다. 포커스 질량들의 예들은 4kDa, 8kDa, 12kDa 및 18kDa이다.

[00120] 샘플 분석 장치와 관련하여 "테이블 톱(table top)"이라는 용어는, 표준 테이블 톱 또는 카운터 톱 상에 피팅(fit)되고 그리고/또는 테이블 톱, 이를테면, 예컨대, 약 1 피트 x 6 피트의 폭 x 길이 치수를 갖고, 그리고 전형적으로 약 1-4 피트인 높이 치수를 갖는 테이블 톱과 동등한 풋프린트를 점유할 수 있는 비교적 컴팩트한 유닛을 지칭한다. 일부 실시예들에서, 시스템은 14-28 인치(W) x 14-28 인치(D) x 28-38 인치(H)의 인클로저(enclosure) 또는 하우징 내에 있다.

[00121] "모듈"이라는 용어는 정의된 기능성을 수행하는 하드웨어 또는 펌웨어, 하드웨어 및 펌웨어 또는 하드웨어(예컨대, 컴퓨터 하드웨어) 또는 소프트웨어 컴포넌트들을 지칭한다.

[00122] 도 1a 및 도 1b는, 질량 분석계 시스템 또는 다른 샘플 분석 기기 또는 유닛일 수 있는 예시적인 시스템(10)을 예시한다. 도시된 바와 같이, 시스템(10)은, 슬라이드들을 직렬로 수용 및/또는 출력하도록 사이즈가 정해지고 구성된 적어도 하나의 샘플 표본 포트(15)(그러나 2개보다 많은 포트들이 사용될 수 있음)(도 1a에서는 단일 포트로서 도시되고 도 1b에서는 듀얼 정렬 포트들로서 도시됨) 및 사용자 인터페이스를 갖는 디스플레이(10d)를 갖는 전면 벽(10f)을 갖는 하우징(10h)을 포함한다. 개개의 포트(15)는 분석을 위해 표본 슬라이드들("S")(도 3a)에 대한 입구 전용, 출구 전용, 또는 입구뿐만 아니라 출구 포트로서 구성될 수 있다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 시스템(10)은 테이블 톱(T) 상에 있을 수 있는 테이블 톱 유닛으로서 사이즈가 정해지고 구성될 수 있다.

[00123] 도 1c는, 분석기 컴포넌트들(즉, 이온화기, TOF 튜브(사용되는 경우) 및 검출기) 없이 도시된 시스템(10)의 일부 내부 컴포넌트들을 예시한다. 도시된 바와 같이, 시스템(10)은 슬라이드 홀더(25)를 갖는 로봇(20), 진공 챔버(60)의 벽(60w)에 커플링된 로드 록 챔버 어셈블리(50) 및 X-Y 스테이지(70)를 포함할 수 있다. "로봇"이라는 용어는 광범위하게 사용되며, 질량 분석계 시스템(10) 내의 다양한 포지션들을 따라 개개의 슬라이드(S)를 자동으로 이동시킬 수 있는 다중 자유도들을 갖는 전기-기계 시스템을 지칭한다. 로봇(20)은, 정의된 포지션 움직임들을 수행하고 그리고 전형적으로는 도 1b에 도시된 바와 같은 하우징(10h) 내부의 전면 코너(10c) 위치에서 장착 브래킷(20p)에 부착되는 암(20a)을 가질 수 있다.

[00124] 도 2는 질량 분석 시스템(10) 내에 또는 질량 분석 시스템(10) 상에 포함될 수 있는 예시적인 동작가능 모듈들(100)(모듈들(100n)로서 식별되며, n은 숫자 식별자임)을 예시한다. 모듈들(100)은 UI(User Interface) 모듈(100₁), 전력 공급 모듈(100₂), 메인 전자 모듈(100₃)(하나 이상의 고전압 공급부들(V), 디지타이저, 및 추출 펄서를 가짐), 슬라이드 I/O 모듈(100₄), 로드 록 모듈(100₅), 플라이트 튜브 모듈(100₆), 적어도 하나의 진공 펌프(107)를 갖는 진공 모듈(100₇), 적어도 하나의 레이저(108)를 갖는 레이저 옵틱스 모듈(100₈), 및 열적 관리 모듈(100₉)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 진공 펌프(107)는 러핑 진공 펌프(roughing vacuum pump)(107₁) 및 터보 펌프(107₂)를 포함할 수 있다. 터보 펌프(107₂)는 진공 획득 챔버(60)에만 직접 연결될 수 있는 반면, 러핑 펌프(107₁)는 로드 록 챔버(55c)에 그리고 선택적으로는 또한 진공 획득 챔버(60)에 직접 연결될 수 있다.

[00125] 러핑 펌프(107₁)는 비교적 컴팩트한 내부 공간에서 터보 진공 펌프(107₂) 아래에 있을 수 있다.

[00126] 도 21과 관련하여 아래에서 추가로 논의될 바와 같이, 시스템 또는 기기(10)는, 필터링되지 않은 외부 공기가 기기에 진입되는 것을 방지하기 위해 그리고/또는 유닛(10) 내에 있는 동안 외부 소스들로부터의 샘플들의 오염을 방지하기 위해, (진공 하에 있을 때 진공 획득 챔버(60) 및 로드 록 챔버(55) 외부에서) 양압으로 홀딩될 수 있다. "양압"이라는 용어는, 공기가 내부 대신에 하우징의 스킨 또는 케이싱의 임의의 개구들 및/또는 환기 벤트(ventilation vent)들로부터 흐르도록, 시스템(10)의 하우징(10h) 외부의 대기압을 초과하는 압력을 지칭한다. 시스템(10)의 하우징(10h) 내의 이격된 팬(fan)들(195)(도 21)은 양압 및 원하는 유출 공기 경로(outflow air path)들을 생성하는 데 사용될 수 있다. 각각의 팬(195)은, 인입하는 공기 내에 있을 수 있는 임의의 파편(debris)의 유입을 방지하기 위한 필터를 포함할 수 있다.

[00127] 예컨대, 도 1c 및 도 2에 도시된 바와 같이, 로드 록 챔버(55)는 진공 챔버(60)의 벽(60w)에 부착된다. X-Y 스테이지(70)는 생성된 이온들 또는 레이저 빔을 안내하는 전자 동작가능 컴포넌트들, 이를테면, 백 바이어스 플레이트(back bias plate)(61), 추출 플레이트(62), 포커싱 이온 옵틱스(63), 편향 플레이트들(64), 및 프리즘(65)과 함께 진공 챔버(60) 내에 있다. 진공 챔버(60)는 또한, HV(high voltage) 분할기(66)를 포함할 수 있다. 당업자들에게 잘 알려진 바와 같이, 프리즘(65)은 레이저 빔을 안내할 수 있고, 플레이트들(61, 62, 63, 64) 중 하나 이상(전형적으로는 모두)은 생성된 이온들을 안내할 수 있다. 도 2에서, 레이저 옵틱스는 일반적으로 "L"로 지칭되며, 이온 옵틱스는 일반적으로 "I"로 지칭된다.

[00128] 예컨대, 도 3h에서 도시된 바와 같이 그리고 아래에서 추가로 논의될 바와 같이, 로드 록 챔버 어셈블리(50)는, 슬라이드(S)를 슬라이딩가능하게 수용할 수 있고 밀봉가능하게 폐쇄될 수 있는 개방 채널(55c)을 갖는 로드 록 챔버(55)를 갖는다. 로드 록 챔버(55)는, 채널(55c)과 유체 연통하는 하나 이상의 밸브들(56)을 통해 진공 하에 배치될(또는 벤팅될) 수 있으며, 진공 획득 챔버(60)가 진공을 상실함이 없이 또는 적은 양의 압력 손실로, 슬라이드(S)가 진공 획득 챔버(60) 내로 입력(그리고 진공 획득 챔버(60)로부터 제거)되는 것을 가능하게 할 수 있다. 예컨대, 도 3h에 도시된 실시예에서, 2개의 전용 밸브들(56)이 있는데, 하나는 벤팅을 위한 것이고 다른 하나는 진공 소스(107)(도 20b, 예컨대, 107₁, 러핑 펌프)에 대한 연결을 위한 것이다. 그러나, 벤팅 및 진공배기를 수행하기 위해, 2-방향 또는 3-방향 밸브가 사용될 수 있다(도시되지 않음).

[00129] 도 3a-도 3h는, 전형적으로 로드 록 챔버(55)를 통해 샘플 슬라이드(S)를 인테이크(intake)하고 진공 챔버(60)에 전달하기 위한 다양한 포지션들에서의 로봇(20) 및 슬라이드 홀더(25)를 예시한다.

[00130] 도 3a는 사용자의 수동 삽입을 통해 또는 외부 메커니즘을 통해 자동으로 수행될 수 있는, 포트(15) 내로의 슬라이드(S)의 인테이크를 예시한다. 포트(15)는 회전가능 캐러셀(81)의 채널(82)과 정렬될 수 있다. 도 3a에서 수직으로 정렬된 제1 및 제2 포트들로 도시된 복수의 포트들(15)이 있을 수 있다(그러나 다시, 도 1a에 대해 단일 포트가 사용되거나 또는 2개보다 많은 포트들(15)이 사용될 수 있음). 도 3b를 참조하면, 슬라이드 존재 센서(128)(도 8a, 도 9a, 도 10a, 도 10b)는 캐러셀(81)의 채널(82) 내의 슬라이드(S)의 존재를 검출하여 캐러셀(81)의 회전 인테이크 및 다음 시퀀스의 액션들을 활성화한다.

[00131] 질량 분석계 시스템(10)(또는 기기)은 적어도 하나의 회전가능 캐러셀(81)을 제공하는 슬라이드 I/O(input/output) 인터페이스 모듈(118)을 갖도록 구성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 캐러셀(81)은 어떤 일 시점에서 단일 슬라이드(S)를 홀딩하기 위한 단일 채널(82)을 가질 수 있다. 슬라이드 홀딩 채널(82)은 캐러셀(81)의 외측 직경의 50% 내지 90%인 길이(L)(도 9a, 도 9b)를 가질 수 있다. 회전 캐러셀(81)과 함께 사용되는 이러한 단일 채널 구성 및 길이는 비교적 컴팩트한 인터페이스/입력 프로파일을 가능하게 하여, 유리하게는 기기(10)의 풋프린트를 감소시킬 수 있다.

[00132] 도 3c를 참조하면, 캐러셀(81)은 시스템(10)의 내부 구획(160)에 슬라이드(S)를 배치하기 위해 약 180도 회전할 수 있으며, 스캐너(119)는 전형적으로, 예컨대, 2D 매트릭스 코드(Quick Response "QR®" 코드일 수 있음) 또는 바-코드와 같은 기계 판독가능 광학 라벨을 통해 관련 데이터에 대해 슬라이드(S)를 스캔할 수 있다.

[00133] 도 3d를 참조하면, 로봇(20)은 연장되어, 그립(25g)을 가진 슬라이드 홀더(25)가 슬라이드(S)(캐러셀(81) 상에 홀딩되어 있는 동안)의 단부 부분에 맞물리는 것을 가능하게 할 수 있다.

[00134] 도 3e는, 로봇(20)이 그런 다음, 슬라이드(S)를 캐러셀(81)로부터 이동시킬 수 있다는 것을 예시한다. 획득 그룹(acquisition group)들이 이미징될 수 있다. 획득 그룹은 슬라이드 상의 샘플 스폿들의 서브세트이다. 각각의 슬라이드는 복수의 그룹들의 샘플 스폿들, 전형적으로는 2 내지 10개의 그룹들의 10 내지 100개의 스폿들, 이를테면, 각각 16개의 스폿들의 3개 그룹들로 배열된 약 48개의 샘플 스폿들을 포함한다. 각각의 그룹은, 캘리브레이션 및 품질 체크를 위해 사용될 수 있는 QC 스폿으로서 식별될 수 있는 중심 스폿을 갖는다. 슬라이드가 입력 캐러셀로부터 제거됨에 따라, 시야가 전체 슬라이드를 포함하지 않을 수 있기 때문에, 로봇은 각각의 그룹을 이미징하기 위해 미리 정의된 포지션들에서 일시정지된다. 슬라이드 존재 센서(128)는 이제 캐러셀(81) 상의 "슬라이드 없음" 상태를 식별한다. 기기(10) 내로의 슬라이드 입력이 완료되고 슬라이드(S)는 내부 저장소로 이동되거나 또는 로드 록 챔버(55)로 직접 이동될 수 있다. 내부 구획(160)은 동작 동안 양압으로 홀딩될 수 있다.

[00135] 도 3f에 도시된 바와 같이, 그리고 아래에서 추가로 논의될 바와 같이, 적어도 하나의 그립 센서(25s)는 슬라이드 홀더(25)의 제1, 제2 및 제3 센서들(25s₁, 25s₂, 25s₃)(예컨대, 도 14a, 도 14b)을 포함할 수 있으며, 슬라이드(S)가 존재함을 그리고 기기(10)에서의 후속적인 이송을 위해 준비되었다는 것을 표시할 수 있다. 로드 록 챔버(55)의 도어(57)는 도시된 바와 같이 폐쇄되거나 또는 슬라이드 입력을 위해 준비된 경우 개방될 수 있으며, 챔버(55)의 다른 측면은 도 3h에 도시된 바와 같이 X-Y 스테이지(70)의 슬라이드 홀더(72)에 의해 밀봉된다(도 5d는 챔버(55) 내의 슬라이드 홀더를 도시함).

[00136] 도 3g를 참조하면, 로봇의 암(20a)은 로드 록 챔버(55)에 따라(in line with) 전달 포지션으로, 도시된 바와 같이 위로(또는 아래로) 이동될 수 있다.

[00137] 도 3h는 로드 록 부재 어셈블리(50)의 도어(57)가 개방되어 개방 채널(55c)이 노출된, 로드 록 핸드오프를 위해 준비된 전달 높이에 있는 슬라이드(S)를 예시한다. X-Y 스테이지(70)(예컨대, 도 19, 도 20a, 도 20b)의 슬라이드 홀더(72)는, 진공 챔버(60)에서 진공 압력을 유지하기 위해 로드 록 챔버 어셈블리(50)에 대해 밀봉된 챔버(55) 내에서 이미 제 위치에 있다. 로봇(20)의 암(20a)은 회전되고 그리고 이러한 동작가능 구성을 위해 그것의 입력 포지션에 대해 z-축 방향으로 전달 높이에 포지셔닝될 수 있다. 슬라이드 홀더(25)의 그립(25g)은, 슬라이드의 적어도 주요 길이가 그립(25g)의 전방으로 연장되고 자유롭도록 슬라이드(S)를 홀딩할 수 있다. 이러한 구성은 X-Y 스테이지(70)의 정렬된 슬라이드 홀더(72) 내로의 슬라이드(S)의 삽입을 용이하게 할 수 있다(도 4a, 도 4b, 도 5d). 슬라이드 홀더(25)(즉, 그립퍼(25g))는 슬라이드(S)를 X-Y 스테이지 슬라이드 홀더(72)에 릴리즈하고 홈 포지션으로 후퇴될 수 있다(도 5a, 도 5b).

[00138] 도 4a 및 도 4b는 로봇 암(20a) 및 슬라이드 홀더(25)의 슬라이드 전달 구성/포지션을 예시한다. 동작 시에, X-Y 스테이지(70)는 슬라이드 전달을 위해 제 위치에 있고, 슬라이드 홀더(72)는 로드 록 챔버(55)의 채널(55c) 내로 연장되어 있으며, 로드 록 챔버에 부착된 진공 밀봉 어셈블리 카트리지(200)(도 5d)의 진공 밀봉(200s)(도 5d)은 슬라이드 홀더(72)의 밀봉 인터페이스(72s)와 맞물리고, 도어(57)는 하우징(10f)의 전면 및/또는 로봇(20)에 대향하는 챔버(55c)의 단부 상에서 폐쇄되고 밀봉 차단(sealed shut)된다. 밸브들(56) 중 제1 밸브는 개방되고 로드 록 챔버(55)를 대기로 벤팅할 수 있으며, 그런 다음, 로드 록 도어(57)는 개방될 수 있고, 슬라이드 핸들러 암(20a)은 슬라이드 홀더(25)를 챔버(55c) 내로 연장할 수 있고 슬라이드(S)를 X-Y 스테이지(70)의 슬라이드 홀더(72)(도 11a)에 릴리즈할 수 있다.

[00139] 예컨대, 도 4a, 도 4b, 도 5a, 도 5b 및 도 5d를 참조하면, 로드 록 챔버(55)는 도어(57)에 인접한 슬라이드 삽입/추출 단부와 진공 챔버(60)의 벽(60w)에 있는(즉, 벽(60w)에 대향하는 플랜지(55f)의 전면 또는 내측 표면에 있는) 단부(55e) 사이에서 연장되는, 약 75 mm 내지 약 95 mm인 길이(L) 및 약 40 mm 내지 60 mm인 높이(H)를 갖는 비교적 컴팩트한 구성을 가질 수 있다. 개방 채널(55c)은 폭보다 더 작은 높이를 갖는 직사각형이거나 측방향으로 길게 연장(elongate)될 수 있다.

[00140] 도 5d에 도시된 바와 같이, 밀봉 어셈블리 카트리지(200)는 적어도 하나의 O-링(210)을 가질 수 있고, 밀봉 어셈블리 카트리지(200)의 밀봉 하우징(215)은 로드 록 챔버(55)의 주 하우징(55h)의 리세스(55r)에 있을 수 있다. 로드 록 하우징(50h)의 플랜지(55f)는 챔버(55c) 및 리세스(55r)를 중심으로 연장될 수 있고, 플랜지(55f)의 애퍼처들(55a)을 통해 연장되는 고정 부재들(166)(도 4a, 도 5a)을 통해 진공 챔버(60)의 벽(60w)에 부착될 수 있다. 슬라이드 밀봉 인터페이스(72s)는, 슬라이드 홀더(72)가 로드 록 챔버(55) 내의 제 위치에 있을 때 밀봉 카트리지(200s)(도 17)의 밀봉 인터페이스(200s)와 진공 기밀 밀봉을 형성하기 위해 O-링(210)과 맞물릴 수 있다. 도 5d는 또한, 도어(57')가, 슬라이딩되어 밀봉가능하게 폐쇄될 수 있도록 레일들, 나사산형 부재들, 이를테면, 나비나사(thumbscrew)들 등을 포함할 수 있는 장착 부재들(57r) 상에 장착될 수 있다는 것을 예시한다.

[00141] 도 5a 및 도 5b는 로봇(20), 슬라이드 홀더(25) 및 로드 록 챔버 어셈블리(50)의 다른 동작가능 구성을 예시한다. 도시된 바와 같이, 슬라이드 핸들러(25)를 갖는 암(20a)은 로드 록 챔버(55)로부터 멀어지게 후퇴되고, 도어(57)는 로드 록 챔버(55)에 대해 밀봉가능하게 폐쇄된다. 밸브들(56) 중 제2 밸브가 개방되고 로드 록 챔버(55)는 진공 펌프(즉, 펌프(107₂), 도 22b)를 통해 원하는 압력, 전형적으로 진공 챔버(60)의 적합한 범위 내의 압력까지 펌핑/진공배기될 수 있다.

[00142] 진공 게이지들(G)(진공 게이지들(G)은 모듈(100₇)(도 2a) 내에 있을 수 있음)은, 모니터링을 자동화하는 데 그리고 원하는 로드 록 압력이 달성될 때 X-Y 스테이지(70)가 슬라이드 홀더(72)를 진공 챔버(60) 내로 이동시키게 하는 데 사용될 수 있다. 일단 로드 록 챔버(55) 내에서 진공이 적합한 레벨에 도달하면, X-Y 스테이지(70)는, 도어(57)가 로드 록 챔버(55)에 대해 밀봉가능하게 폐쇄된 채로 유지되는 동안, 로드 록 챔버(55)로부터 진공 챔버(60) 내로 슬라이드 홀더(72)를 제거할 수 있다.

[00143] 일부 실시예들에서, 로드/밀봉 포지션의 로드 록 챔버(55)와 진공 챔버(60) 사이에 진공 압력의 스텝이 있을 수 있다. 예컨대, 로드 록 챔버(55)가, 도어(57)가 개방된 채로, 대기에 대해 개방되고 그리고 또한 진공 획득 챔버(60)로부터 밀봉되어 있는 동안, 샘플 슬라이드(S)가 외부로부터 로드 록 챔버(55) 내로 로딩된다. 그런 다음, 도어(57)를 폐쇄하고 로드 록 챔버 어셈블리(50) 상의 밸브(56)의 개방에 의해 중간 압력 레벨(이는 전형적으로 대기압보다 낮지만 획득 챔버(60) 내의 압력보다는 더 높음)까지 러핑 다운(진공배기)함으로써, 로드 록 챔버(55)는 외부로부터 밀봉된다. 그런 다음, 밸브(56)는 폐쇄된다. 로드 록 챔버(55)는 외부 및 진공 획득 챔버(60) 둘 모두로부터 밀봉되어, 로드 록 챔버(55)를 중간 압력으로 배치하는 한편, 획득 챔버는 더 낮은 동작 압력에 있다. 샘플 스테이지(70)가 획득 챔버(60) 내로 후퇴되어, 로드 록 챔버(55)와 획득 챔버(60) 사이의 밀봉을 파괴한다. 2개의 챔버들(55, 60)은 더 이상 유체적으로 분리되지 않으므로, 이전에-밀봉된 로드 록 챔버(55)로부터의 공기 돌입(inrush)으로 인해 획득 챔버(60)에서 순간적인 압력 스파이크가 있을 수 있다. 비교적 짧은 시간량 이후, 진공 챔버(60) 내의 압력은 다시 한번 동작 레벨에 도달한다.

[00144] 그러나, 다른 실시예들에서, 로드 록 챔버(55)는 압력 획득 챔버(60)와 매칭되는 또는 그 미만의 레벨까지 진공배기될 수 있다.

[00145] 도 5a-도 5d를 다시 참조하면, 로드 록 챔버 어셈블리(50)는 플랜지(55f)를 통해 진공 챔버(60)의 벽(60w)에 장착될 수 있다. 플랜지(55f)는 진공 획득 챔버(60)에 대향하는 로드 록 챔버(55)의 단부(55e)의 둘레 주위의 거리만큼 외부쪽으로 연장될 수 있다. 전형적으로, 플랜지(55f)는 벽(60w)의 외측 표면에 장착되고, 선택적으로는 벽(60w)에 직접 장착된다. 벽(60w)은 하우징(10h)의 전면 벽(10f)에 대향할 수 있다.

[00146] 로드 록 챔버 어셈블리(50)의 도어(57)는 사용자 입력 및/또는 수동 힘을 요구하지 않으면서 동작되는 자동 도어일 수 있다. 예컨대, 도 5a-도 5c에 도시된 바와 같이, 도어(57) 및 로드 록 챔버(55)는 그들의 높이에 대해 측방향으로 길게 연장될 수 있다. 도어(57)는, O-링 또는 개스킷과 같은 밀봉 부재(57s)를 갖는 내측 표면을 가질 수 있다. 로드 록 챔버 어셈블리(50)는 도어(57)를 자동으로 개방 및 폐쇄하기 위해 제2 기어(59)와 맞물리는 제1 기어(58g)를 회전시키는 샤프트(58s)를 갖는 스테퍼 모터(58)를 포함할 수 있다.

[00147] 도 5c에 도시된 바와 같이, 제어 회로(110)는 스텝 모터(58)에 인접하게 장착될 수 있는 인쇄 회로 기판(112) 상에 적어도 부분적으로 있을 수 있고, 적어도 하나의 밸브(56)를 개방 및 폐쇄하고 그리고 도어(57)를 개방 및 폐쇄하기 위한 자동 전자 제어를 제공할 수 있다. 스테퍼 모터(58)는, 선택적으로 1.8도의 스텝 각도를 갖는 프레임 사이즈 NEMA 11 컴팩트 스테퍼 모터(초당 10 내지 22 회전의 스피드 및 0.12 N-m의 홀딩 토크를 갖는, 2.01 인치의 바디 길이)일 수 있다. 스테퍼 모터(58)는, 컴팩트 스테퍼 모터, 선택적으로는 캘리포니아, 모르간 힐의 Lin Engineering, LLC로부터 입수가능한 모델 211-20-02일 수 있다.

[00148] 기어들(58g 내지 59)은 10-1 감속(reduction)을 가질 수 있다. 도어(57)는, 밀봉하기에 충분한 힘으로 로드 록 챔버(55)의 하우징(55h)에 메이팅(mate)되는 것을 용이하게 하기 위해 순응 플랫 블레이드 스프링(compliant flat blade spring) 또는 다른 순응 부재(도시되지 않음)에 커플링될 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 밸브(56)는 진공 펌프(107)(도 2c)와 유체 연통하는 진공 밸브(56v)이다. 제2 밸브(56)는 필터(도시되지 않음)에 연결될 수 있는 대기 벤트 밸브(56a)이다. 일부 실시예들에서, 밸브 바디들(56b)은 전체적으로 챔버 하우징(55h) 외부에 있을 수 있다. 밸브 바디들(56b)은 원통형일 수 있다.

[00149] 도 5c에 도시된 바와 같이, 제2 기어(59)는 제1 기어(58g) 위에 있을 수 있고, 전형적으로 45 내지 180도의 각도 범위(β)를 갖는 반원형 둘레를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 기어(59)는 단지 3개의 측면들만을 가지며, 3개의 측면들 중 2개는 수직이고, 3개의 측면들 중 하나는, 도어를 개방 및 폐쇄하기 위해 제1 포지션과 제2 포지션 사이에서 회전할 수 있는, 60 내지 120도, 더 전형적으로는 약 90도의 각도 범위를 갖는 기어 톱니(59t)를 자신의 외측 둘레 상에 갖는다. 도시된 바와 같이, 각도 범위(β)는 충분한 밀봉을 형성하기 위한 적합한 힘으로 도어(57)를 개방 및 폐쇄하기 위해 제1 포지션과 제2 포지션 사이에서 약 90도이다. 도어(57)는 하나 이상의 고정 부재들(157f)을 통해 제2 기어(59)에 부착되는 암(157)을 가질 수 있다.

[00150] 도 3a-도 3h, 도 4a 및 도 5a에 도시된 예시적인 시퀀스는, 분석 후에 슬라이드(S)를 하우징(10h) 내부의 저장 랙(10r)(도 21)으로 또는 출구 포트(15)(예컨대, 도 1a, 도 1b)로 제거하는 것과 같이 적합하게 변경될 수 있다는 것이 주목된다.

[00151] 도 6a는 Z 구동부(120), 세타 구동부(130), R-구동부(140), 슬라이드 그립퍼(25g), 및 마운트(20b)를 포함하는, 로봇 암(20a)을 갖는 예시적인 로봇(20)을 예시한다. 도시된 바와 같이, 슬라이드 그립퍼(25g)는, 슬라이드 그립퍼(25g)에 의한 액션들을 지시하는 데 사용될 수 있는 그립 센서들(25s)을 갖고 암(20a)과 함께 이동하는 PCB(225)에 커플링될 수 있다(또한, 도 14a, 도 14b-도 16a, 도 16b 참조).

[00152] 도 6b는 Z 구동부(120)를 예시한다. 도시된 바와 같이, Z-구동부(120)는 피동 통합 리드스크루 구동부(driven integrated leadscrew drive)(125)를 갖는 스테퍼 모터(124), 높은 모멘트 강성(high moment stiffness) 베어링 레일 및 캐리지(126), 하이-플렉스 리본 케이블(high-flex ribbon cable)(122), Z-축 베어링 마운트를 갖는 통합 로봇 마운트(20b), 광학 인코더들과 같은 전자 컴포넌트들을 포함하는, Z-구동부(120)의 최상부 부분 상의 상호연결 PCB(127)를 포함할 수 있다.

[00153] 도 6c-도 6e는 스테퍼 모터(132), 유성 기어박스(planetary gearbox)(133)(선택적으로 5:1 기어 감속 구성), 6 mm GT2 벨트일 수 있는 벨트 구동부(134), 포지션 입력에 대한(즉, 세타 구동부 홈 포지션에 대한) 광학 인코더 및/또는 센서(135), 통합 벨트 텐셔너(integrated belt tensioner)(136) 및 포스트들(139p) 상에 홀딩되는 상호연결 PCB(139)를 갖는 예시적인 세타 구동부(130)를 예시한다. 상호연결 PCB(139)는, Z e-체인 입력, T 모터, 인코더 및 센서 입력, R 출력 및 그립퍼 출력을 제공하는 전자 컴포넌트들(139c)을 포함할 수 있다.

[00154] 도 6f는 암(20a)의 협력하는 상부 및 하부 암 링크들(20a₁, 20a₂)을 예시한다. R 구동부(140)는 스테퍼 모터(141), 유성 기어박스(142)(세타 구동부(130)와 동일한 기어 감속, 선택적으로는 5:1을 가짐), 포지션 입력에 대한 광학 인코더(143)(즉, R 홈 및/또는 폐루프 포지션 제어), 벨트 구동부(144), (선택적으로는 또한 통합형 벨트 텐셔너를 가짐), 포스트들(147p) 상의 상호연결 PCB(147)를 포함할 수 있다. 상호연결 PCB(147)는, Z e-체인 입력, R 모터, 인코더 및 센서 및/또는 개개의 입력들을 제공할 수 있는 전자 컴포넌트들(147c)을 포함할 수 있다. 상부 암(20a₁)은 유성 기어(planet gear)처럼 동작할 수 있고 세타 구동부(130)에 부착된 풀리 주위를 회전할 수 있다. 모터(141)는, 세타 구동부(130)가 세타 모터(132)에 의해 고정된 채로 홀딩될 때 암을 연장하거나 암을 후퇴시키기 위해 회전할 수 있다.

[00155] 도 6g는 암 어셈블리 R 구동부 어셈블리(140) 및 암 어셈블리(20a)와 어셈블링된 세타 구동부 어셈블리(130)를 갖는 로봇(20)을 도시한다.

[00156] 도 6h는 암(20a) 및 세타 구동부(130) 및 R 구동부(140)를 갖는 로봇(20)의 서브-어셈블리를 예시한다. 각각의 모터 및 기어헤드(132, 133 및 141, 142)는 22-톱니 타이밍 풀리(22-tooth timing pulley)와 같은 개개의 타이밍 풀리(138, 148)에 커플링될 수 있다. 각각의 기어헤드 어셈블리의 단부에 허브가 장착될 수 있다.

[00157] 도 7a-7d는 기기(10f)의 전면 상에 제거가능 베젤 플레이트(16)에 의해 홀딩되는 포트(15) 및 슬라이드 I/O(input/output) 인터페이스 모듈(118)의 슬라이드 홀딩 채널(82)을 갖는 적어도 하나의 캐러셀(81)을 사용한 분석 후의 개개의 슬라이드(S)의 예시적인 제거 시퀀스를 예시한다. 캐러셀(81)은, 분석된 슬라이드(S)가 기기를 빠져나가는(도 7c, 도 7d) 것을 가능하게 하기 위해, 도 7a, 도 7B에 도시된 슬라이드 홀딩 채널(82)의 개방 단부가 내부쪽을 향하는 인테이크 포지션으로부터 약 180도 회전할 수 있다. 로봇(20)은 캐러셀(81)의 액션과 독립적인 로봇 암(20a)을 이동시킬 수 있다.

[00158] 도 8a, 도 8b 및 도 9a는 예시적인 슬라이드 I/O(input/output) 모듈(118)을 예시한다. 도 8a는, 모듈(118)이 적어도 하나의 캐러셀(81), 슬라이드 존재 센서(128), 카메라(219)일 수 있는 스캐너(119), 및 상호연결 PCB(218)를 포함할 수 있다는 것을 예시한다. 카메라(219)는 적어도 하나의 캐러셀(81) 위에 홀딩될 수 있고, 캐러셀(81)의 슬라이드 홀딩 채널(82)의 내부 단부 부분을 포함할 수 있는 하향 연장 광학 경로(P)를 가질 수 있다. 도 9a는 카메라(219)가 개개의 슬라이드(S)의 길이 및 폭 치수의 주요 부분을 이미징할 수 있고, 슬라이드(S)는 개방 단부가 카메라(219) 아래에서 내부쪽을 향하도록 배향되는 것을 예시한다. 카메라(219)의 시야는 슬라이드-특정 데이터(즉, 바-코드 또는 QR-코드) 및 슬라이드 획득 그룹 데이터(slide acquisition group data) 둘 모두를 이미징하기에 충분할 수 있다.

[00159] 도 9b 및 도 9c는 구동 샤프트(84s) 및 구동 기어(84g)를 갖는 캐러셀(81)의 확대도들이다. 아래에서 논의될 바와 같이, 샤프트(84s)는 하드-스톱 핀(hard-stop pin)(117)을 가질 수 있다. 채널(82)은 캐러셀(81) 직경의 주요 부분보다 더 큰 길이(L)를 가질 수 있다. 채널(82)은 개개의 슬라이드들(S)을 슬라이딩가능하게 수용하는 개방 단부(82e)를 가질 수 있고, 개방 단부(82e)는 내부쪽으로 연장되는 아치형 형상을 가질 수 있다. 채널(82)은 캐러셀의 중심을 가로지르는 하나의 에지로부터 정반대 측 부분까지 연장되어 구동 샤프트(84s) 위로 연장되는 단일 채널일 수 있다.

[00160] 도 10a, 도 10b, 도 11a, 및 도 11b를 참조하면, I/O 모듈(118)은 구동 벨트(84)에 부착된 적어도 하나의 구동 모터(83)를 포함할 수 있다. 구동 벨트(84)는 캐러셀(81)에 부착된 구동 샤프트(84s)에 부착된 기어(84g)에 연결된다. 슬라이드 존재 센서(128)는 캐러셀(81)의 내측 단부 부분 아래 또는 위에 있을 수 있다(도 10a에서는 아래에 도시됨). 모듈(118)은 홈 센서(H)를 포함할 수 있다.

[00161] 도 10a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 캐러셀 구동 샤프트(84s)는 측방향으로 외부쪽으로 연장되는 핀(117)을 포함할 수 있고, 캐러셀 구동 플레이트(184)는, 캐러셀(81)의 회전 모션을 180-190도 범위에 있도록, 전형적으로는 약 188도로 물리적으로 제한하기 위해 핀(117)과 협력하는 상향 연장 핀들(113)을 포함할 수 있다.

[00162] 도 10b 및 도 11a를 참조하면, 모듈(118) 및/또는 모듈(118)의 컴포넌트들은 유지보수 및 수리의 용이함을 가능하게 하기 위해 릴리즈가능하게 하우징(10h)(도 1b)에 부착될 수 있다. 도 1b 및 도 1c에 도시된 동작 포지션(도 1c에는 전면 하우징 없음)에서, 모듈(118)은 하우징(10h) 외부에 있는 베젤 페이스 플레이트(16)와 함께 하우징(10h)의 전면 코너에 있을 수 있다. 도시된 바와 같이, 모듈(118)은, 제 위치에서 하우징(10h)의 전면(10f) 내부에 있는 베젤 페이스 플레이트(16)에 부착된 상부 브래킷(θ)을 포함할 수 있다.

[00163] 도 10b 및 도 11d를 참조하면, 베젤 페이스 플레이트(16)는, 수직으로부터 내부쪽으로 일정 각도(5 내지 45도, 더 전형적으로는 10 내지 30도인 세타(θ))로 연장될 수 있는 상부 브래킷 부재 또는 세그먼트(116)에 커플링된 브래킷(16i)에 의해 홀딩될 수 있다. 상부 브래킷 또는 세그먼트(116)는 3 내지 6인치인 캐러셀(81)의 슬라이드 채널(82)로부터 거리 "d"에 카메라(219)의 하부 단부를 배치하기에 충분한 높이를 가질 수 있다. 이 각도 및/또는 거리는 예컨대, 인테이크 시에 슬라이드들로부터 데이터를 캡처할 수 있도록 원하는 포지션에 스캐너(119) 및/또는 카메라(219)를 포지셔닝하는 것을 도울 수 있다. 모듈(118)은 베젤 페이스 플레이트(16) 아래의 하우징의 전면 개구를 통해 세정을 위해 캐러셀(들)(81)이 제거되는 것을 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 베젤 페이스 플레이트(16)는 하우징(10h)의 전면(10f)에 분리가능하게 부착될 수 있다.

[00164] 도 8a, 도 8b, 도 10b 및 도 11a에 도시된 바와 같이, 베젤 플레이트(16)는 인접한 (내부) 직사각형 브래킷으로 도시된 브래킷(16i)에 커플링된 하나 이상의 슬라이드 포트들(15)을 갖는 외부 직사각형 베젤 페이스 플레이트(16e)일 수 있다. 브래킷(16i)은, 외부 베젤 플레이트(16)의 위 및 아래에 각각 있는 내부쪽으로 연장되는 상부 및 하부 곡선형 브래킷 세그먼트(curvilinear bracket segment)들(16b)을 가질 수 있다. 브래킷 세그먼트들(16b)은 베젤 플레이트(16)를 모듈(118)에 부착할 수 있다. 모듈(118b)의 베이스는 인클로저(예컨대, 도 1c, 도 7d)의 플로어(10b)에 직접적으로 또는 간접적으로 있을 수 있다.

[00165] 도 11c는 베젤 페이스 플레이트(16)가 제거된 기기(10)의 하우징(10h)을 예시한다. 일단 베젤 페이스 플레이트(16)가 제거되면 캐러셀(81)에 대한 장착 부재들(즉, 스크루들)은 개방 액세스 윈도우(10w)를 통해 제거될 수 있다. 캐러셀(81)은 샤프트/스핀들(84s)로부터 들어 올려질 수 있고, 캐러셀(81)은 세정, 정비(refurbishment), 수리 또는 교체를 위해 하우징(10f)의 전면으로부터 터닝 및 제거될 수 있다.

[00166] 도 11d는 베젤 페이스 플레이트(16)가 없는 모듈(118)을 예시한다. 내부 브래킷(16i)은 직사각형 공간/구역일 수 있는 개방 중간 윈도우(10w)를 가질 수 있다. 베젤 페이스 플레이트(16)는 4 내지 8 인치의 폭 및 5 내지 10 인치의 높이를 가질 수 있으며, 전형적으로 높이는 폭보다 크고, 개방 윈도우(10w)는 치수들 둘 모두에서 (약간) 더 작을 수 있다. 베젤 브래킷(16i)은 하우징의 전면 벽과 동일한 높이에, 전형적으로는 인접하게 그리고 내부 브래킷(16i)과 베젤 페이스 플레이트(16) 사이에 하우징(10h) 및 윈도우(10w)가 있는 기기 내부에 있을 수 있다.

[00167] 이제 도 12, 도 13a 및 도 13b를 참조하면, 슬라이드 그립퍼(25g)를 갖는 예시적인 슬라이드 홀더(25)가 도시된다. 그립퍼(25g)는 개개의 슬라이드(S)를 단단히 그립핑하고 릴리즈할 수 있는 상부 및 하부 조들(228u, 228l)(도 14b)을 갖는 그립퍼 마우스(gripper mouth)(228)에 커플링되는 제1 및 제2 평행 슬라이드 그립퍼 암들(226, 227)을 포함할 수 있다. 그립퍼 암들(226, 227)은 그립퍼(25g)의 그립핑 및 릴리즈 액션들을 제어하기 위해 전형적으로 PCB(225)에 커플링되는 하나 이상의 센서들(25s)에 커플링된다. 그립퍼 암들(226, 227)은, 그립퍼 암들(226, 227)이 그립퍼 조들(228u, 228l)을 개방 및 폐쇄하기 위해 피벗팅하는 것을 가능하게 하는 측방향 연장 샤프트(229)에 의해 홀딩될 수 있다. 하나의 암(226)은 하부 조(228l)에 부착되고, 다른 암(227)은 상부 조(228u)에 부착된다.

[00168] 도 13c-13h는 상부 및 하부 조들(228u, 228l)을 갖는 그립퍼 마우스(228) 및 그립퍼 암들(226, 227)을 갖는 슬라이드 홀더(25)의 다른 실시예를 예시한다. 슬라이드 홀더(25)는 정렬 부재(1228)와 협력하여 원점 포지션을 정의할 수 있으며, 이에 의해 (그립퍼(25g)로 도시된) 로봇(20) 상에 로케이팅된 알려진 피처는 다른 곳에 로케이팅된 알려진 피처에 대해 정렬될 수 있다. 도시된 바와 같이, 상부 조(228u)는 그립퍼(25) 정렬 피처로서 외측 전면 대향 주변 에지에 노치(228n)를 포함할 수 있다. 하부 조(228l)는 개개의 슬라이드의 안전한 그립핑을 위해 리지들(228r)을 포함할 수 있다. 정렬 부재(1228)는 노치(228n)에 슬라이딩가능하게 수용될 수 있는 핀(1228p)을 포함할 수 있다. 정렬 부재(1228)는 하우징(10h)(도 1a)의 고정 포지션에 있을 수 있다. 로봇(20)과 통신하는 모듈(100₄)(도 2)의 프로세서에서 컴퓨터 코드에 의해 정의된 정렬 프로토콜은, 원하는 정렬이 달성될 때까지 (그립퍼(25g)가 부착된) 로봇(20)(도 1c)이 이동하도록 지시할 수 있다. 그런 다음, 이 "원점" 포지션으로부터 다른 로봇 포지션들이 결정될 수 있다. 이는 로봇/그립퍼 상에 로케이팅된 알려진 피처를 다른 곳에 로케이팅된 알려진 피처에 대해 정렬하기 위한 예시적인 실시예이다. 정렬 방법은 이 정렬된 포지션을, "다른 곳에 로케이팅된 피처"와 "다른 원하는 피처들" 사이의 알려진 공간 관계들에 기반하여 로봇이 다른 원하는 피처들 또는 위치들에 대해 정렬되는 다른 포지션들을 계산하기 위한 시작 포인트로서 사용할 수 있다.

[00169] 더 일반적으로, 이 정렬 시스템은 한 쌍의 대응하는 기준 정렬 피처(fiducial alignment feature)들 ― 하나는 로봇의 모션 범위 내에서 정적 포지션을 갖고 다른 하나는 로봇(20) 상의 어딘가에 있음 ―, 및 이러한 2개의 피처들이 정렬되는 포지션과 시스템(10) 내의 로봇 및/또는 그립퍼(25g)의 복수의 다른 중요한 포지션들 사이의 다차원 세트의 정의된 관계들을 포함하는 정렬 방식으로서 설명될 수 있다.

[00170] 정렬 부재(1228)는 로봇 정렬을 돕기 위해 샘플 분석 시스템(10)의 하우징(10h) 내부의 임의의 적합한 위치에 홀딩될 수 있다. 일부 실시예들에서, 정렬 부재(1228)는 슬라이드 저장 큐(11)(도 19)에 커플링될 수 있다. 이 정렬 시스템은 각각의 동작가능 로봇 포지션을 개별적으로 "교육"하는 지루하고 종종 주관적인 프로세스에 대한 더 신속한 대안을 용이하게 할 수 있다. 그립퍼 노치(228n)가 정렬 부재(1228)(도 13h)에 대해 (3개의 축들, X, Y, Z 모두에서) 정렬되는 포지션은 디바이스(10)의 동작가능(즉, 서비스) 제어 회로에 원점으로서 저장 및/또는 입력될 수 있다. 그런 다음, 다양한 슬라이드 목적지들(입력/출력 캐러셀 디스크, 저장 위치들, 및 로드 록 챔버)에 대한 정렬 부재(1228)의 포지션이 정적일 뿐만 아니라 알려져 있기 때문에, 다른 모든 로봇 포지션들은 정의된 세트 또는 테이블의 공칭 오프셋 값들을 사용하여 그 원점 포지션으로부터 유도될 수 있다.

[00171] 도 13e는 정적으로 장착된 정렬 부재(1228) 아래의 그립퍼(25g)를 도시한다. 도 13f는 상부 조 부재(228u)의 노치(228n)에서 정렬 부재(1228)와 함께 상향으로 병진된 그립퍼를 도시한다. 도 13c는 원점 포지션의 노치(228)와 정렬 부재(1228)의 전방 단부 사이에 있는 갭(228g)을 선택적으로 정의할 수 있는 정렬 포지션의 평면도를 도시한다. 다른 실시예들에서, 정렬 부재(1228)의 전방 단부는 원점 포지션(도시되지 않음)에서 노치(228n)의 측방향으로 연장되는 주변 교차 벽 세그먼트에 접할 수 있다. 도 13g는 노치(228n) 내부의 하부 조(228l) 위의 그리고 정렬 부재(1228) 아래의 원하지 않는 갭 "G"를 도시하며, 이는 원점 포지션이 아직 충족되지 않았다는 것을 표시한다. 도 13h는 노치(228n) 내의, 그리고 하부 조(228l)의 상부 표면에 접하는 정렬 부재(1228)를 도시하며, 이는 X, Y 및 Z 좌표들에서 하우징(10h) 내의 위치를 정의하기 위한 적합한 원점 포지션을 표시한다. 노치(228n)는, "정렬 부재(1228)의 폭 + 공칭 거리(이를테면, + 0.005 인치 이하)"에 대응하는 노치(228n)의 폭으로 정렬 부재(1228)를 편안하게 슬라이딩가능하게 수용하도록 구성될 수 있다.

[00172] 도 14a는 PCB(225)가 그립퍼(25g)의 그립핑 및 릴리즈 액션들을 제어하기 위해 입력들(S1, S2, S3)로 도시된 3개의 센서들(25s)로부터 입력을 수신하는 신호 프로세서를 갖는 제어 회로(225c)를 포함할 수 있다는 것을 예시한다.

[00173] 센서들(25s)은 홈 센서(25s₁)(센서 1), 슬라이드 존재 센서(25s₂)(센서 2), 및 슬라이드 그립핑 센서(25s₃)(센서 3)를 포함할 수 있다. 각각의 센서(25s)는 전기-광학 근접 센서일 수 있다. 그러나, 다른 센서 타입들이 사용될 수 있다. 그립퍼(25g)는 전력 손실 시에도 완전히 그립핑된 상태를 유지하도록 구성될 수 있다. 그립퍼 조들(228u, 228l)의 그립력은 슬라이드(S)에 대해 폐쇄되어 있을 때, 0.25 내지 10 파운드일 수 있으며, 이는 로드 스프링들 등에 기반하여 조정 또는 선택될 수 있다. 상호연결 PCB(225)는 Z e-체인 입력, 그립 모터(25m) 및 센서들(25s₁, 25s₂, 25s₃)을 포함할 수 있다. 슬라이드 그립핑 센서(25s₃)(센서 3)는 하부 조(228l)에 부착된 암(226)에 커플링될 수 있다. 홈 센서(25s₁)(센서 1) 및 슬라이드 존재 센서(25s₂)(센서 2)는 다른 암(227) 및 상부 조(228u)에 커플링될 수 있다.

[00174] 도 14a 및 도 14b는, 개방된 그립퍼의 조들(228u, 228l) 및 폐쇄된 홈 센서 1(25s₁), 개방된 그립 센서 -2(25s₂) 및 개방된 슬라이드 존재 센서 -3(25s₃)을 갖는 센서 그립퍼(25g)의 제1 구성을 예시한다. 센서 1(25s₁)이 폐쇄되고 센서 2(25s₂)가 개방에 대해 체크될 때까지 그립 스프링력을 극복하기 위해 모터 파워가 사용될 수 있다. 암(226)은 낮은 스프링력으로 위쪽으로 약간의 각도로 홀딩될 수 있다. 센서 3은 슬라이드 없이 항상 개방될 수 있다(센서(25s₃)에 인접한 암(226)의 단부는 그 센서를 활성화하지 않음).

[00175] 도 15a 및 도 15b는, 슬라이드(S)에 대해 폐쇄된 그립퍼의 조들(228u, 228l) 및 개방된 홈 센서 1(25s₁), 폐쇄된 그립 센서 -2(25s₂) 및 폐쇄된 슬라이드 존재 센서 -3(25s₃)을 갖는 센서 그립퍼(25g)의 제2 구성을 예시한다. 그립퍼 모터(25m)는 센서 2(25s₂)가 폐쇄 트리거될 때까지 그립퍼 암(227)을 폐쇄하는 데 사용될 수 있다(센서 옆에 있는 이 암의 인접한 단부가 도 14a의 포지션에 비해 상승됨). 그런 다음, 홈 센서(센서 1)(25s₁)가 개방에 대해 체크되고(조(228)로부터 멀리 떨어진 암의 단부가 도 14a의 포지션에 비해 상승됨), 그런 다음, 모터(25m)는 더 낮은 전류로 전력을 공급할 수 있으며, 선택적으로는 스프링력에 의존하여 슬라이드(S)를 홀딩할 수 있다. 암(226)은 수평 배향으로 압축될 수 있으며, 이는 그립 센서 2(25s₂) 폐쇄를 트리거한다.

[00176] 도 16a 및 도 16b는, 폐쇄되었지만 어떤 슬라이드(S)도 존재하지 않는 그립퍼의 조들(228u, 228l), 개방된 홈 센서 1(25s₁), 폐쇄된 그립 센서 -2(25s₂) 및 개방된 슬라이드 존재 센서 -3(25s₃)을 갖는 센서 그립퍼(25g)의 제3 구성을 예시한다. 조들(228u, 228l)이 그들 사이에 슬라이드(S) 없이 폐쇄될 때, 암(226)은 변위되지 않고 센서 3을 트리거하지 않으며, 센서 3은 개방된 채로 유지된다.

[00177] 도 13b, 도 14a, 도 15a 및 도 16a에 도시된 바와 같이, (하부) 암(226)은 또한, 샤프트(229)에 동심인 부싱(bushing)(230)을 이용하여 제2(상부) 암(227)에 피벗가능하게 부착될 수 있다. 슬라이드(S)가 존재할 때, 조(228l)는 샤프트(230)에 대해 암(226)을 수평 포지션으로 아래로 피벗하여, 그립 센서(25s₃)에 인접한 암의 내측 단부를 상승시켜 그립 센서 3 폐쇄를 트리거할 수 있다(도 15a).

[00178] 이제 도 18a-도 18c를 참조하면, 예시적인 X-Y 스테이지들 및 그들의 컴포넌트들이 도시된다. 도 18a는, X-방향으로 연장되고 스캐닝 중심 위치(75)와 연관된 애퍼처(75a)에 대해 Y-방향으로 측방향으로 이동되는 슬라이드 홀더(72)를 갖는 로드/록/밀봉 구성에서의 X-Y 스테이지(70)를 예시한다. 도 18b는 X-방향으로 후퇴되고 도 18a에 도시된 포지션에 비해 스캐닝 센터(75)의 애퍼처(75a)에 측방향으로 더 가깝게 이동된 슬라이드 홀더(72)를 예시한다. (진공/로드 록 챔버) 밀봉 표면(72s)(또한 밀봉 인터페이스로서 상호교환가능하게 설명됨)은 슬라이드 홀더(72)의 전체 둘레에 대해 측방향으로 연장될 수 있고, 측방향 치수에서 이격된 반경방향으로 연장되는 대향 아치형 단부들을 가질 수 있다. 이 전체 반경 밀봉 표면(72s)은 직사각형 형상의 밀봉 둘레들에서 날카로운 코너 벌지(sharp corner bulge)들을 제거함으로써 밀봉에 필요한 압력을 줄일 수 있다. 밀봉 표면(72s)은 개개의 슬라이드(S)의 단부를 홀딩하는 슬라이드 홀더(72)의 리세스 구역(72r)으로부터 약 0.1 인치 내지 약 1 인치의 거리로 길이방향으로 이격되어 있을 수 있다.

[00179] 도 18c는 X-Y 스테이지(70)의 예시적인 X-스테이지 컴포넌트들(70X)을 예시한다. 도시된 바와 같이, 이들은 X-스테이지(x-축) 스테퍼 모터 리드스크루 구동부(170), 모터 마운트(171), X/Y 센서 및 상호연결 PCB (173), X-스테이지 캐리지(174), 베이스플레이트(175), 및 X-스테이지 베어링 및 블록(176)을 포함한다.

[00180] 도 18d는 X-Y 스테이지(70)의 예시적인 Y-스테이지 컴포넌트들(70Y)을 예시한다. 도시된 바와 같이, 이들은 y-스테이지(y-축) 모터 및 접지 플렉스 케이블(177), y 스테퍼 모터 리드스크루 구동부(178), y-스테이지 캐리지(179), y-스테이지 베어링 및 블록(180), (통합된 Y 모터 마운트를 갖는) X-스테이지 캐리지 부재(181), Y 홈 플래그(182), X 홈 플래그(183) 및 센서 및 상호연결 PCB(173)를 포함한다.

[00181] 도 19는 질량 분석계 시스템(10)이 분석 전 및/또는 분석 후에 슬라이드들(S)을 홀딩하기 위해 개방된 내부 공간(160)에서 하우징(10h) 내부에 있는(선택적으로 도어(57)에 인접함) 내부 저장 랙(10r)을 포함할 수 있다는 것을 예시한다. 저장 랙(10r)은 개개의 슬라이드들(S)을 홀딩하기 위한 구획들(11)의 수직 컬럼을 제공할 수 있다. 그러나, 저장 랙(10r)은 임의의 적합한 구성으로 제공될 수 있고, 구획들의 수직 컬럼을 가질 필요가 없으며, 복수의 랙들로서 제공될 수 있다.

[00182] 도 20a 및 도 20b는 예시적인 진공 시스템 구성들을 예시한다(로드 록 챔버(55)에 대한 배관(plumbing) 없이 도시됨). 도시된 바와 같이, 로드 록 챔버(55)와 직접 유체 연통하는 러핑 펌프(107₂)는 진공 획득 챔버(60)와 직접 유체 연통하는 터보분자 진공 펌프(107₁) 아래에 제공될 수 있다. 터보 펌프(107₁)는 엘보우(60e)를 통해 진공 챔버(60)에 연결될 수 있고 인클로저(10h)의 후면에 인접하게(전면(10h)보다 후면(10r)에 더 가깝게) 있을 수 있다. 터보 펌프(107₁)는 러핑 펌프(107₂) 위에 있을 수 있고, 그것의 최상부 표면(107t) 위에 개방된 공기 흐름 공간이 있어서 그에 걸쳐 맑은 공기 흐름 경로를 갖도록 배치될 수 있다. 터보 펌프(107₁)는 고압 획득-챔버 진공 게이지(G/1151)(도 20b)에 인접하게 있을 수 있다. 인클로저(10h)는 러핑 펌프(107₂)로부터 하우징(10f)의 전면으로 이어지는 오일 드레인 라인(oil drain line)(191)을 포함할 수 있다. 시스템(10)은 러핑 진공 펌프(107₂)와 터보 진공 펌프(107₁) 사이에 포어라인 트랩(114)을 포함할 수 있고, 그리고 또한 오일 미스트 필터(192)를 포함할 수 있다. 포어라인 게이지(115₂)(도 20a)는 포어라인 도관(114c)과 유체 연통할 수 있다.

[00183] 도 21은 강제 또는 능동 팬-구동 공기 흐름 경로들(F_A)(더 진한 검은색 화살표들) 및 수동 공기 흐름 경로들(P_A)(더 밝은 점선 화살표들)을 포함할 수 있는 예시적인 공기 인테이크 및 출구 흐름 경로들을 갖는, 외부 환경에 비해 양압 내부(진공 하에 있을 때 진공 챔버(60) 및 로드 록 챔버(55) 제외)를 제공하도록 구성된 기기(10)의 후방 측면 사시도이다. 하우징(10h)의 후면(10r)은 복수의 이격된 공기 인테이크 벤트들(197)을 포함할 수 있으며, 복수의 이격된 공기 인테이크 벤트들(197) 아래에는, 팬들(195)(하우징(10h) 내로 가리키는 화살표들(F_A)에 의해 표시됨)에 기반하여 공기를 인테이크하는 필터들(196)을 갖는 팬들(195)이 있다. 하우징의 최상부(10t)는 화살표들이 가리키는 것으로 표시된 바와 같이 공기를 배출하는 벤트들(197)을 포함할 수 있다. 최상부(10t)는, 공기를 강제로 배출하는 내부 팬들(195)과 유체 연통하는 수동 공기흐름 벤트(들) 및 능동 또는 팬-구동 공기흐름 벤트들(197) 둘 모두를 포함할 수 있다. 외부 흐름 팬들은 필터들을 포함할 수 있거나 포함하지 않을 수도 있다. 벤트들(197) 및 팬들(195)은 협력하여 하우징(10h) 내부에 양압을 제공한다.

[00184] 따라서, 예컨대, 후면 상에 있는 4개의 원형 벤트 패턴들(197) 각각 뒤에는 공기를 끌어들이는 개개의 팬(195)(필터(196)를 가짐)이 있을 수 있고, 최상부(10t) 상의 더 작은 정사각형 벤트 패턴들(197) 뒤에는 공기를 위아래로 끌어당기는/밀어내는 2개 또는 3개의 팬들(195)이 있을 수 있다. 후면(10r) 상의 인테이크 팬들은 인클로저(10h)의 최상부(10t) 상에 있는 출구 팬들보다 더 빠른 팬 스피드 및/또는 더 큰 사이즈를 가질 수 있다. (하우징의 후면에서 볼 때) 우측으로의 벤트(197)로 도시된 최상부(10t) 상의 벤트들(197) 중 하나는 기기(10f)의 전면에 있는 레이저 히트 싱크 냉각 경로(Lc)의 입구(Li)와 함께 레이저(108)에 커플링된 레이저 히트 싱크(108h)의 냉각 경로(Lc)의 출구일 수 있다. 최상부(10t) 상의 더 큰 벤트(직사각형) 패턴은 선택적으로, 팬-구동 출구 벤트들(197)에 비해 사이즈가 더 클 수 있다.

[00185] 도 22는 질량 분석계에서의 분석을 위해 샘플들을 핸들링하기 위한 예시적인 액션들의 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 질량 분석기, 대향하는 제1 및 제2 단부 부분들을 갖는 로드 록 챔버, 및 진공 획득 챔버를 갖는 하우징이 제공된다. 로드 록 챔버의 제1 단부 부분은 진공 획득 챔버 내에 있거나 또는 그에 인접하고, 제2 단부 부분은 제1 단부 부분으로부터 이격되고, 밀봉가능하게 부착가능한 도어를 갖는다(블록(300)). 하우징 내부에서 진공 획득 챔버 외부에 양압이 제공/생성된다(블록(302)). 분석을 위한 슬라이드는 하우징 전면의 포트를 통해 캐러셀의 슬라이드 수용 채널에서 수용된다(블록(304)). 캐러셀이 회전된다(블록(306)). 슬라이드의 단부 부분은 로봇의 암에 의해 홀딩되는 슬라이드 그립퍼로 그립핑된다(블록(308)). 슬라이드는 캐러셀로부터 로드 록 챔버 또는 저장 랙 쪽으로, 하우징 내에서 3차원으로 이동가능하다(블록(309)).

[00186] X-Y 스테이지의 슬라이드 홀더는 도어가 로드 록 챔버에 대해 밀봉가능하게 폐쇄되어 있는 동안 진공 챔버로부터 로드 록 챔버의 제1 단부 내로 삽입된다(블록(310)). 로드 록 챔버는 로드 록 챔버의 제1 단부 부분의 밀봉 인터페이스와 슬라이드 홀더가 맞물릴 때 진공 챔버로부터 자동으로 밀봉된다(블록(320)). 그런 다음, 로드 록 챔버는 대기로 벤팅된다(블록(330)). 도어가 개방된다(블록(340)). 로드 록 챔버의 제2 단부 부분으로부터 슬라이드가 삽입되어 로드 록 챔버 내의 슬라이드 홀더와 맞물린다(블록(350)). 도어는 로드 록 챔버를 밀봉하기 위해 폐쇄된다(블록(360)). 로드 록 챔버는 진공 압력까지 진공배기된다(블록(370)). 슬라이드를 가진 슬라이드 홀더는, 도어가 폐쇄되고 로드 록 챔버가 진공 하에 있는 동안, 진공 챔버 내로 후퇴된다(블록(380)). 그런 다음, 샘플은 진공 챔버 내에서 질량 분석기에 의해 분석된다(블록(381)).

[00187] 로드 록 챔버는 컴팩트할 수 있고, 약 1cc 내지 약 200cc(비어 있음)일 수 있는, 더 전형적으로는 약 1cc 내지 약 100cc, 이를테면, 약 10 cc, 약 15 cc, 약 20 cc, 약 25 cc, 약 30 cc, 약 35 cc, 약 40 cc, 약 45 cc, 약 50 cc, 약 55 cc, 약 60 cc, 약 65 cc, 약 70 cc, 약 75 cc, 약 80 cc, 약 85 cc, 약 90 cc, 약 95 cc 및 약 100 cc일 수 있는 작은 체적 용량과 함께 로드 록 챔버의 측방향 폭보다 더 작은 높이를 가질 수 있으며, 관통 채널은 (측방향 치수에서) 직사각형 둘레 형상을 가질 수 있다(블록(301)).

[00188] 슬라이드 홀더는 슬라이드 홀더의 내측 (진공 챔버 대향) 단부의 둘레 주위로 연장되는 각진 직사각형 밀봉 표면을 가질 수 있다(블록(312)).

[00189] 도 23a 및 도 23b는 본 발명의 실시예들에 따른 기기 및 샘플 핸들러에 의해 수행될 수 있는 예시적인 액션들을 예시한다.

[00190] 시작(블록(400))

[00191] 슬라이드를 수용함(블록(405))

[00192] 슬라이드를 식별함(블록(410))

[00193] 슬라이드를 인큐잉(en queue)함(블록(415))

[00194] 분석을 위해 슬라이드를 이동시킴(블록(420))

[00195] 스펙트럼들을 획득함(블록(425))

[00196] 슬라이드를 저장소로 리턴함(블록(430))

[00197] 슬라이드를 방출함(블록(435))

[00198] 종료(블록(440))

[00199]

[00200] 사용자는 입력 슬롯에 슬라이드를 로딩하려고 시도함(블록(500))

[00201] 입력 큐가 가득 찼는가?(블록(502))

[00202] 내부 통신이 중단되었는가?(블록(504))

[00203] 기기가 알람 상태인가?(블록(506))

[00204] 로딩 거부됨(블록(507))

[00205] 슬라이드 핸들링 로보틱스는 슬라이드와 맞물림(블록(508))

[00206] 슬라이드 핸들링 로보틱스는 슬라이드를 바코드 판독기로 가져감(블록(510))

[00207]

[00208] 바코드를 판독함(블록(512))

[00209] 인식을 위해 ID 코드를 애플리케이션 서버에 전송함(블록(514))

[00210] ID가 알려져 있음(블록(516))

[00211] ID가 중복됨(블록(518))

[00212] 슬라이드 설명?(블록(520))

[00213] 슬라이드는 입력 슬롯으로 리턴됨(블록(521))

[00214] 나중의 프로세싱을 위해 설명을 저장함(블록(523))

[00215] 슬라이드 핸들링 로보틱스는 슬라이드를 바코드 판독기로부터 제거함(블록(525))

[00216] 슬라이드 핸들링 로보틱스는 다음 이용가능한 저장 포지션으로 이동함(블록(530))

[00217] 그립퍼는 슬라이드를 릴리즈함(블록(535))

[00218] 슬라이드 핸들링 로보틱스는 대기 포지션으로 후퇴됨(블록(540))

[00219]

[00220] 분석 챔버가 진공에 있는가?(블록(600))

[00221] 이동 거부됨(블록(602))

[00222] 분석 챔버는 비어 있음(블록(604))

[00223] XY 스테이지는 슬라이드 홀더를 로드 록으로 이동시킴(블록(606))

[00224] 로드 록은 대기로 벤팅됨(블록(608))

[00225] 로드 록 도어는 개방됨(블록(610))

[00226] 슬라이드 핸들링 로보틱스는 요청된 샘플 슬라이드로 이동함(블록(612))

[00227] 그립퍼는 샘플 슬라이드를 파지(grab)함(블록(614))

[00228] 슬라이드 핸들링 로보틱스는 저장 포지션으로부터 슬라이드를 이동시킴(블록(616))

[00229] 슬라이드 핸들링 로보틱스는 슬라이드를 로드 록의 XY 스테이지 슬라이드 홀더로 이동시킴(블록(618))

[00230] 그립퍼는 샘플 슬라이드를 릴리즈함(블록(620))

[00231] 슬라이드 핸들링 로보틱스는 대기 포지션으로 후퇴됨(블록(622))

[00232] 로드 록 도어는 폐쇄됨(블록(624))

[00233] 로드 록을 러프 펌프에 연결함(블록(626))

[00234] 러프 펌프 기본 압력에 도달했는가?(블록(628))

[00235] 로드 록을 러프 펌프로부터 연결해제함(블록(630))

[00236] XY 스테이지는 슬라이드를 분석 챔버로 이동시킴(블록(632))

[00237]

[00238] XY 스테이지는 슬라이드를 로드 록으로 이동시킴(블록(700))(블록(702))

[00239] 로드 록은 대기로 벤팅됨(블록(704))

[00240] 로드 록 도어는 개방됨(블록(706))

[00241] 슬라이드 핸들링 로보틱스는 로드 록 내의 XY 스테이지 슬라이드 홀더로 이동함(블록(708))

[00242] 슬라이드 핸들링 로보틱스 그립퍼는 슬라이드를 파지함(블록(710))

[00243] 슬라이드 핸들링 로보틱스는 로드 록으로부터 슬라이드를 제거함(블록(712))

[00244] 로드 록 도어를 폐쇄함(블록(714))

[00245] 슬라이드 핸들링 로보틱스는 슬라이드를 다음 저장 포지션으로 이동시킴(블록(716))

[00246] 슬라이드 핸들링 로보틱스 그립퍼는 슬라이드를 릴리즈함(블록(718))

[00247] 슬라이드 핸들링 로보틱스는 대기 포지션으로 후퇴됨(블록(720))

[00248]

[00249] 시작(블록(800))

[00250] 방출할 슬라이드가 선택됨(블록(802))

[00251] 슬라이드 핸들링 로보틱스는 슬라이드 저장 포지션으로 이동함(블록(804))

[00252] 슬라이드 핸들링 로보틱스 그립퍼는 슬라이드를 파지함(블록(806))

[00253] 슬라이드 핸들링 로보틱스는 슬라이드를 출구 슬롯으로 이동시킴(블록(808))

[00254] 슬라이드 핸들링 로보틱스 그립퍼는 슬라이드를 릴리즈함(블록(810))

[00255] 종료(블록(812))

[00256] 질량 분석 시스템(10)은 MALDI-TOF MS 시스템일 수 있다. MALDI-TOFMS 시스템들은 잘 알려져 있다. 예컨대, 미국 특허들 제5,625,184호; 제5,627,369호; 제5,760,393호; 제6,002,127호; 제6,057,543호; 제6,281,493호; 제6,541,765호; 제5,969,348호; 및 제9,536,726호를 참조하며, 이로써 이 미국 특허들의 내용들은 그 전체가 본원에 나열되는 것처럼 인용에 의해 포함된다. 대부분의 최신 MALDI-TOF MS 시스템들은 이온 초기 에너지 분포의 네거티브 스펙트럼 품질들을 완화시키기 위해 지연 추출(예컨대, 타임-래그 포커싱(time-lag focusing))을 이용한다.

[00257] 일부 실시예들에서, 분석을 위한 (매트릭스 슬라이드 상의) 샘플이 질량 분석기 시스템 (선택적으로는 진공 챔버 내에 TOF 비행 튜브가 있고 레이저를 포함하는 MALDI-TOF MS 시스템) 내로 도입된다. 레이저 펄스들은 질량 스펙트럼들을 획득하기 위해 개개의 단일 샘플의 분석 동안 연속적으로 적용될 수 있다. 획득된 스펙트럼들에 기반하여 샘플의 물질(예컨대, 구성성분, 생체분자, 미생물, 단백질)이 식별된다. TOF 비행 튜브 길이는 선택적으로 약 0.4 m 내지 약 1.0 m일 수 있다. 그러나, 일부 실시예들에서는 더 길거나 더 짧은 비행 튜브들이 사용될 수 있다.

[00258] MS 시스템(10)은 선택적으로 약 0.8 m의 TOF 비행 튜브 길이를 갖는 테이블 탑 유닛(table top unit)일 수 있다.

[00259] 샘플은 환자로부터의 바이오샘플을 포함할 수 있으며, 식별 단계는 환자의 의학적 평가를 위해 샘플에 정의된 단백질 또는 미생물, 이를테면, 박테리아가 있는지를 식별하기 위해 수행될 수 있다.

[00260] 분석은 획득된 스펙트럼들에 기반하여 약 150개(또는 그 초과)의 상이한 정의된 박테리아 및/또는 균류들 종 중 임의의 것이 개개의 샘플에 있는지 여부를 식별할 수 있다. 타겟 질량 범위는 약 2,000 내지 20,000 Dalton일 수 있다.

[00261] 질량 분석계 시스템(10)은, 클라이언트-서버 동작 및 상이한 사용자들에 대한 권한 정의 액세스로 인해 HIPPA 규칙들을 준수하는 프라이버시 액세스 제한들을 갖는 EMR(electronic medical records)을 포함할 수 있는 환자 기록 데이터베이스 및/또는 서버를 포함할 수 있다.

[00262] 전술한 내용은 본 발명을 예시하는 것이며 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 몇몇 예시적인 실시예들이 설명되었지만, 당업자들은 본 발명의 신규한 교시들 및 장점들으로부터 실질적으로 벗어나지 않으면서 예시적인 실시예들에서 많은 수정들이 가능하다는 것을 용이하게 인식할 것이다. 따라서, 그러한 모든 수정들은 본 발명의 범위 내에 포함되도록 의도된다. 따라서, 전술한 내용은 본 발명을 예시하는 것이고, 개시된 특정 실시예들로 제한하는 것으로 해석되어서는 안 되고, 개시된 실시예들뿐만 아니라 다른 실시예에 대한 수정들은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (21)

1. 슬라이드 샘플 핸들링 및/또는 분석 시스템으로서,
   슬라이드 포트를 갖는 전면 벽을 포함하는 하우징;
   슬라이드 수용 채널을 포함하는 적어도 하나의 회전가능 캐러셀을 포함하는 입력/출력 모듈 ― 상기 캐러셀은 제1 포지션과 제2 포지션 사이에서 회전하고, 상기 제1 포지션은 슬라이드를 슬라이딩가능하게 수용할 수 있도록 슬라이드 포트와 정렬된, 상기 슬라이드 수용 채널의 개방 단부를 외부쪽으로 포지셔닝하는 슬라이드 인테이크 포지션(slide intake position)이고, 그리고 상기 제2 포지션은 상기 하우징을 향하게 상기 슬라이드 채널의 개방 단부를 배치함 ―;
   상기 회전가능 캐러셀과 통신하는 상기 하우징 내부에 있는 슬라이드 그립퍼를 홀딩하는 로봇 암을 갖는 로봇 ― 상기 로봇 암은 상기 하우징 내에서 3차원으로 이동할 수 있음 ―;
   길이방향으로 대향하는 제1 및 제2 단부 부분들, 관통 채널, 및 상기 제2 단부 부분에 대해 밀봉가능하게 커플링된 도어를 갖는 로드 록 챔버; 및
   진공 밀봉 인터페이스를 갖는 슬라이드 홀더 및 X-Y 스테이지를 갖는 진공 획득 챔버(acquisition vacuum chamber)를 포함하며,
   상기 슬라이드 홀더는, 상기 로드 록 챔버의 도어가 폐쇄된 후에, 상기 로드 록 챔버 내로 연장되어 상기 로드 록 챔버의 제1 단부 부분을 밀봉하고 그리고 상기 로봇의 슬라이드 그립퍼로부터 상기 슬라이드 홀더로 전달된 슬라이드를 가진 채로 상기 진공 획득 챔버 내로 후퇴(retract)될 수 있는,
   슬라이드 샘플 핸들링 및/또는 분석 시스템.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 캐러셀은 상기 캐러셀의 중심을 가로질러 상기 캐러셀의 직경의 주요 부분보다 더 길게 연장되는 길이를 갖는 상기 슬라이드 수용 채널 중의 단일의 슬라이드 수용 채널을 갖도록 구성되는,
   슬라이드 샘플 핸들링 및/또는 분석 시스템.
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   상기 슬라이드 채널의 개방 단부는 상기 캐러셀의 외측 직경에 비해 내부쪽으로 오목한 둘레를 갖는,
   슬라이드 샘플 핸들링 및/또는 분석 시스템.
4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 슬라이드 그립퍼는, 평행하고 그리고 나란히 있고 그리고 상기 슬라이드 그립퍼의 상부 조(jaw) 및 하부 조에 인접한 측방향 연장 샤프트에 의해 피벗가능하게 홀딩되는 제1 및 제2 그립퍼 암들을 포함하며, 상기 제1 암은 상기 슬라이드 그립퍼의 상부 조에 커플링되고 그리고 상기 제2 암은 상기 슬라이드 그립퍼의 하부 조에 커플링되며, 선택적으로, 상기 슬라이드 그립퍼의 상부 조는, 정렬 부재를 수용하도록 구성된 노치를 포함하며, 상기 노치는 상기 하부 조 위에 있는,
   슬라이드 샘플 핸들링 및/또는 분석 시스템.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 그립퍼 암들에 커플링된 그립퍼 모터;
   홈 센서, 그립 센서 및 슬라이드 존재 센서 ― 상기 홈 센서, 상기 그립 센서 및 상기 슬라이드 존재 센서 각각은 상기 제1 및 제2 그립퍼 암들 중 적어도 하나에 커플링됨 ―; 및
   상기 그립퍼 모터 및 상기 홈 센서, 상기 그립 센서 및 상기 슬라이드 존재 센서와 통신하는 제어 회로를 더 포함하며,
   상기 제어 회로는, 상기 상부 조와 하부 조의 개방 또는 폐쇄 상태를 식별하기 위해, 그리고 상기 상부 조와 하부 조가 폐쇄 상태에 있는 경우, 슬라이드가 존재하는지 여부를 식별하기 위해, 상기 홈 센서, 상기 그립 센서 및 상기 슬라이드 존재 센서로부터 센서 데이터를 수신하는,
   슬라이드 샘플 핸들링 및/또는 분석 시스템.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 제1 그립퍼 암은 상기 제2 그립퍼 암에 인접하게 그러나 상기 제2 그립퍼 암 위의 일정 높이에 있고, 그리고 상기 홈 센서 및 상기 그립 센서는 상기 제1 그립퍼 암의 단부에 커플링된 인쇄 회로 기판 상에서 하나가 다른 하나 위에 놓이는 식으로 정렬되는,
   슬라이드 샘플 핸들링 및/또는 분석 시스템.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 제2 그립퍼 암의 단부는 상기 슬라이드 존재 센서에 커플링되고, 그리고 상기 슬라이드 존재 센서는 상기 홈 센서 및 상기 그립 센서에 인접하게 그러나 상기 홈 센서 및 상기 그립 센서로부터 이격되게 상기 인쇄 회로 기판에 의해 홀딩되는,
   슬라이드 샘플 핸들링 및/또는 분석 시스템.
8. 제6 항 또는 제7 항에 있어서,
   상기 인쇄 회로 기판은 상기 로봇의 로봇 암의 피벗가능 암 세그먼트에 부착되는,
   슬라이드 샘플 핸들링 및/또는 분석 시스템.
9. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 진공 획득 챔버에 연결된 제1 진공 펌프 및 상기 로드 록 챔버에 연결된 제2 진공 펌프를 더 포함하며,
   상기 제1 진공 펌프는 상기 하우징 내에서 상기 제2 진공 펌프 위에 있는,
   슬라이드 샘플 핸들링 및/또는 분석 시스템.
10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬라이드 포트를 제공하는 제거가능 베젤 페이스 플레이트를 더 포함하고, 그리고
    상기 베젤 페이스 플레이트는 상부 브래킷 부재에 커플링된 개방 윈도우를 갖는 베벨 브래킷에 의해 홀딩되고, 상기 상부 브래킷 부재는 상기 하우징 내부에 있고 그리고 상기 베젤 페이스 플레이트에 인접한 위치로부터 상기 상부 브래킷 부재의 상부 세그먼트까지 5 내지 45도의 각도로 내부쪽으로 기울어지고,
    그리고 선택적으로는,
    상기 베젤 페이스 플레이트는 4 내지 6 인치의 폭 및 6 내지 10 인치의 높이를 갖는 것,
    상기 하우징은 약 0.7 m x 0.7 m x 1.1 m의 폭, 길이 및 높이로 구성된 테이블-탑 하우징(table-top housing)인 것,
    상기 하우징은 약 0.25 m x 0.3 m x 0.3 m인 폭, 길이 및 높이 사이즈를 갖는 내부 샘플 저장 공간을 포함하는 것
    중 하나 이상인,
    슬라이드 샘플 핸들링 및/또는 분석 시스템.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 제거가능 베젤 페이스 플레이트는 카메라를 홀딩하는 상부 브래킷 부재를 갖는 내부 베젤 브래킷 플레이트에 부착되고, 상기 상부 브래킷 부재는 상기 베젤 페이스 플레이트에 근접한 세그먼트로부터 5 내지 45도의 각도로 상기 상부 브래킷 부재의 상부 세그먼트로 내부쪽으로 연장되고, 그리고 상기 카메라는 상기 캐러셀이 상기 제2 포지션에 있을 때 상기 슬라이드의 적어도 단부 부분을 커버하는 시야를 갖는,
    슬라이드 샘플 핸들링 및/또는 분석 시스템.
12. 제10 항 또는 제11 항에 있어서,
    상기 입력/출력 모듈은 상기 제1 포지션과 상기 제2 포지션 사이에서 상기 캐러셀을 회전시키는, 상기 캐러셀 아래의 구동 샤프트에 커플링된 구동 모터를 포함하고, 그리고 상기 제거가능 베젤 페이스 플레이트가 상기 하우징으로부터 분리되어 액세스 윈도우를 노출시킬 때, 상기 캐러셀은 세정을 위해 상기 하우징의 액세스 윈도우로부터 제거될 수 있는,
    슬라이드 샘플 핸들링 및/또는 분석 시스템.
13. 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징의 후면 상에 필터들을 갖는 인테이크 팬들과 유체 연통하는 복수의 이격된 인테이크 벤트(intake vent)들 및 상기 하우징의 최상부 상의 출력 팬들과 유체 연통하는 복수의 출력 벤트들을 더 포함하며,
    상기 인테이크 및 출력 팬들은 협력하여 상기 하우징 외부의 수동 및/또는 팬-구동 공기흐름 중 적어도 하나를 이용해 상기 하우징 내부에 양압을 제공함으로써 오염물들이 상기 하우징에 진입하는 것을 방지하는,
    슬라이드 샘플 핸들링 및/또는 분석 시스템.
14. 제5 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홈 센서 및 상기 그립 센서는 상기 제1 암의 제1 단부의 포지션에 의해 개별적으로 트리거가능하고, 그리고 상기 슬라이드 존재 센서는 상기 제2 암의 제1 단부의 포지션에 의해 트리거가능한,
    슬라이드 샘플 핸들링 및/또는 분석 시스템.
15. 제13 항에 있어서,
    상기 하우징 전면 상의 입구(inlet)로부터 상기 하우징의 최상부 상의 출구(outlet)까지 연장되는 레이저 냉각제 경로를 더 포함하는,
    슬라이드 샘플 핸들링 및/또는 분석 시스템.
16. 제1 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로봇은 상기 하우징의 플로어에 장착된 베이스를 갖고, 그리고 상기 입력/출력 모듈은, 로봇 베이스에 인접하게 상기 하우징의 플로어에 장착되고 그리고 상기 로봇 베이스보다 상기 하우징의 전면에 더 가까운 베이스를 갖는,
    슬라이드 샘플 핸들링 및/또는 분석 시스템.
17. 제1 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포트는 측방향 치수에서 측방향으로 대향하는 아치형 단부들을 갖는 직사각형(oblong)인,
    슬라이드 샘플 핸들링 및/또는 분석 시스템.
18. 제1 항 내지 제17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로드 록 챔버의 관통 채널은 높이보다 더 큰 측방향 폭, 및 1cc 내지 100cc의 볼륨을 갖는,
    슬라이드 샘플 핸들링 및/또는 분석 시스템.
19. 슬라이드 그립퍼 어셈블리를 동작시키는 방법으로서,
    제1 및 제2 인접 암들 ― 하나는 하부 조에 부착되고 다른 하나는 협력하는 상부 조에 부착됨 ― 을 갖는 슬라이드 그립퍼 어셈블리를 제공하는 단계; 및
    제1 홈 센서, 제2 그립 센서 및 제3 슬라이드 존재 센서 중 하나 이상의 상태가 그립퍼 조들의 포지션과 상관되도록 상기 상부 및 하부 조들의 폐쇄 및 개방을 전자적으로 지시하는 단계를 포함하며,
    선택적으로,
    (a) 상기 전자적으로 지시하는 단계의 경우, 상기 제1 홈 센서 및 상기 제2 그립 센서는 상기 제1 암의 제1 단부의 포지션에 의해 개별적으로 트리거가능하고, 그리고 상기 제3 슬라이드 존재 센서는 상기 제2 암의 제1 단부의 포지션에 의해 트리거가능한 것;
    (b) 상기 제1 암은, 상기 제2 암 위에 있고 그리고 상기 하부 조에 부착되는 상부 암인 것 ― 상기 제1 암 및 상기 제2 암은 상기 상부 조 및 상기 하부 조에 인접한 측방향 연장 샤프트에 의해 함께 부착됨 ―
    중 하나 이상이며, 그리고
    상기 방법은,
    슬라이드가 상기 상부 조와 상기 하부 조 사이에 존재할 때에만 수평 배향을 갖도록 상기 하부 샤프트를 피벗팅하고, 그런 다음, 상기 수평 배향으로의 피벗팅은 상기 전자적으로 지시하는 단계에 대해 슬라이드 존재 상태를 식별하기 위해 상기 제3 슬라이드 존재 센서를 트리거하는 단계를 더 포함하는,
    슬라이드 그립퍼 어셈블리를 동작시키는 방법.
20. 분석을 위해 샘플을 핸들링하는 방법으로서,
    질량 분석계, 대향하는 제1 및 제2 단부 부분들을 갖는 로드 록 챔버, 및 진공 획득 챔버를 갖는 하우징을 제공하는 단계 ― 상기 로드 록 챔버의 제1 단부 부분은 상기 진공 획득 챔버 내에 있거나 또는 상기 진공 획득 챔버에 인접하고, 그리고 상기 제2 단부 부분은 상기 제1 단부 부분으로부터 이격되고 그리고 밀봉가능하게 부착가능한 도어를 가짐 ―;
    상기 하우징 내부에서 상기 진공 획득 챔버 외부에 양압을 제공하는 단계;
    상기 하우징의 전면의 포트를 통해 캐러셀의 슬라이드 수용 채널 내에 분석을 위한 슬라이드를 수용하는 단계;
    상기 캐러셀을 회전시키는 단계;
    로봇의 암에 의해 홀딩된 슬라이드 그립퍼를 이용하여 상기 슬라이드의 단부 부분을 그립핑하는 단계;
    상기 슬라이드를 상기 캐러셀로부터 상기 로드 록 챔버 또는 저장 랙을 향해 상기 하우징 내에서 3차원으로 이동시키는 단계;
    상기 도어가 상기 로드 록 챔버의 제2 단부 부분에 대해 밀봉가능하게 폐쇄되어 있는 동안 X-Y 스테이지의 슬라이드 홀더를 상기 진공 챔버로부터 상기 로드 록 챔버 내로 삽입하는 단계;
    상기 로드 록 챔버의 제1 단부 부분의 밀봉 인터페이스와 상기 슬라이드 홀더가 맞물릴 때 상기 진공 챔버로부터 상기 로드 록 챔버의 제1 단부 부분을 자동으로 밀봉하는 단계;
    상기 로드 록 챔버를 대기로 벤팅(venting)하는 단계;
    상기 도어를 개방하는 단계;
    상기 슬라이드 그립퍼로부터의 슬라이드를 상기 로드 록 챔버의 제2 단부 부분으로부터 상기 로드 록 챔버 내로 삽입하여 상기 슬라이드를 상기 로드 록 챔버 내의 슬라이드 홀더에 전달하는 단계;
    상기 로드 록 챔버를 밀봉하기 위해 상기 도어를 폐쇄하는 단계;
    상기 로드 록 챔버를 진공 압력까지 진공배기하는 단계; 및
    상기 도어가 폐쇄되고 상기 로드 록 챔버가 진공 하에 있는 동안 상기 슬라이드를 가진 상기 슬라이드 홀더를 상기 진공 챔버 내로 후퇴시키는 단계를 포함하는,
    분석을 위해 샘플을 핸들링하는 방법.
21. 제20 항에 있어서,
    상기 슬라이드 내의 또는 상기 슬라이드 상의 샘플을 분석하는 단계를 더 포함하며,
    상기 샘플은 약 2000 내지 약 20,000 Dalton의 질량 범위를 분석함으로써 하나 이상의 미생물들을 식별하기 위해 분석되고,
    선택적으로,
    (a) 상기 하우징 내에서 고정된 구조, 선택적으로는 상기 저장 랙에 의해 홀딩되는 정렬 부재로 상기 슬라이드 그립퍼를 병진시키고, 그리고 상기 캐러셀로의 그리고 상기 캐러셀로부터의 그리고 상기 로드 록 챔버 내로의 이동을 포함하여 상기 하우징 내에서의 동작가능 포지션들을 통한 상기 슬라이드 홀더의 자동 로봇 이동에 사용하기 위해 상기 하우징 내에서의 X, Y, Z 교정된 포지션을 정의하기 위하여 상기 슬라이드 그립퍼에 상기 정렬 부재를 슬라이딩가능하게 삽입하거나 수용하는 단계,
    (b) 레이저의 히트 싱크를 통해 상기 하우징의 전면으로부터, 그리고 그런 다음, 하우징의 최상부 위로 그리고 외부로의 레이저 냉각제 공기 흐름 경로를 생성하는 단계,
    (c) 상기 하우징의 전면 상에 포트를 홀딩하는 상기 하우징의 전면 벽으로부터 분리가능 베젤 플레이트를 제거하고, 그런 다음 상기 하우징의 전면을 통해 상기 캐러셀을 제거하는 단계
    중 하나 이상을 더 포함하는,
    분석을 위해 샘플을 핸들링하는 방법.

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