KR20220070221A - 인라인 분석을 위한 휘발성 샘플의 자동화 인라인 준비 및 탈기 - Google Patents

인라인 분석을 위한 휘발성 샘플의 자동화 인라인 준비 및 탈기 Download PDF

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KR20220070221A
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오스틴 슐츠
다니엘 알. 위더린
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엘리멘탈 사이언티픽, 인코포레이티드
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Abstract

분석 시스템은 탈기 셀, 적어도 하나의 제1 밸브, 및 적어도 하나의 제2 밸브를 포함한다. 적어도 하나의 제1 밸브는 탈기 셀의 상단과 유체적으로 결합되고, 적어도 하나의 제1 밸브는 탈기 셀을 변위 기체 유동 및 진공 소스에 선택적으로 결합하도록 구성된다. 적어도 하나의 제2 밸브는 탈기 셀의 측방향 측면과 유체적으로 연결되고 탈기 셀의 하단과 별도로 유체적으로 연결된다. 적어도 하나의 제2 밸브는 샘플 운반 유체의 소스, 샘플을 분석 디바이스로 전달하도록 구성된 전달 라인, 또는 폐기물 출력부 중 임의의 것과 선택적으로 결합된다.

Description

인라인 분석을 위한 휘발성 샘플의 자동화 인라인 준비 및 탈기
많은 실험실 설정에서, 한 번에 많은 수의 화학적 또는 생물학적 샘플을 분석해야 하는 경우가 많다. 그러한 프로세스를 간소화하기 위해, 샘플의 조작이 기계화되었다. 그러한 기계화된 샘플링은 자동 샘플링이라고 지칭될 수 있으며 자동화 샘플링 디바이스 또는 오토샘플러를 사용하여 수행될 수 있다.
유도 결합 플라즈마(Inductively Coupled Plasma)(ICP) 분광법은 액체 샘플에서 미량 원소 농도 및 동위 원소 비율을 결정하는 데 일반적으로 사용되는 분석 기술이다. ICP 분광법은 약 7,000 K의 온도에 달하는 전자기적으로 생성된 부분적으로 이온화된 아르곤 플라즈마를 채용한다. 샘플이 플라즈마에 도입된 경우, 고온으로 인해 샘플 원자가 이온화되거나 광이 방출된다. 각각의 화학 원소는 특성 질량 또는 방출 스펙트럼을 생성하기 때문에, 방출된 질량 또는 광의 스펙트럼을 측정하면 원래 샘플의 원소 조성을 결정할 수 있다.
샘플 도입 시스템은 액체 샘플을 ICP 분광계 기기(예를 들어, 유도 결합 플라즈마 질량 분광계(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer)(ICP/ICP-MS), 유도 결합 플라즈마 원자 방출 분광계(Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometer)(ICP-AES) 등), 또는 다른 샘플 검출기 또는 분석용 분석 기기에 도입하도록 채용될 수 있다. 예를 들어, 샘플 도입 시스템은 용기로부터 액체 샘플의 분취량을 인출한 후, 분취량을 분무기로 운반할 수 있는데, 분무기는 분취량을 ICP 분광계 기기에 의해 플라즈마에서의 이온화에 적절한 다분산 에어로졸로 변환시킨다. 이어서, 에어로졸은 분무 챔버에서 분류되어 더 큰 에어로졸 입자를 제거한다. 분무 챔버를 떠날 때, 에어로졸은 분석을 위해 ICP-MS 또는 ICP-AES 기기의 플라즈마 토치 조립체에 의해 플라즈마에 도입된다.
상세한 설명은 첨부 도면을 참조하여 설명된다.
도 1 내지 도 6은 샘플 캐리어 유체가 먼저 응집할 수 있는 기포를 형성하고 분석 시스템과 관련된 배관 내에서 잠재적으로 공극을 형성할 수 있는 프로세스를 예시하는 일련의 환경도이다.
도 7은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른, 샘플 캐리어 유체 내의 기포 형성을 최소화하도록 설계된 분석 시스템의 환경도이다.
도 8 내지 도 12는 도 7의 분석 시스템의 일련의 환경도로서, 분석 시스템이 관련된 배관 내의 기포 형성을 최소화하는 데 사용될 수 있는 프로세스를 보여준다.
개요
다양한 분석 시스템에서, 수산화암모늄(NH4OH)과 같은 전달 유체가 샘플을 루프 입구로부터 폐기물 루프 또는 분무기로 이송하기 위한 전달 용액으로서 사용될 수 있다. 실시예에서, 전달 유체는 29% NH4OH일 수 있다. 용액은 여전히 가압 상태에 있을 수 있으며, 샘플이 감압될 때까지 기다리지 않고 분석이 곧바로 시작되면, 플라즈마가 소멸될 수 있다. 감압은 밸브 위치에 따라 NF4OH가 폐기물 또는 분무기로 유동하게 할 수 있다.
도 1 내지 도 6에 도시된 예시적인 분석 시스템(1000)은 기포 및/또는 공극의 발생과 함께 발생할 수 있는 문제를 예시하는 데 도움이 될 수 있다. 분석 시스템(1000)은 루프 입구(1010), 배관(1020)(용이한 예시를 위해 직선으로 도시되었지만, 예를 들어 배관 루프 형태일 수 있음), 및 루프 출구(1030)(예를 들어, 분무기 및/또는 폐기물 루프의 형태일 수 있음)를 포함할 수 있다. 배관(1020)은 관통하는 샘플 운반 유체(S2)(예를 들어, NH4OH와 같은 캐리어 유체에 담지된 샘플 재료)를 수신하고 그 전달을 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 감압을 기다리는 동안, 많은 작은 기포(1040)(예를 들어, 배관(1020) 직경의 절반 미만의 직경)가 루프 입구(1010)와 루프 출구(1030)(예를 들어, 폐기물 루프 및/또는 분무기의 형태) 사이에서 연장되는 배관(1020)의 측면 상에 형성될 수 있다.
도 1에서 확인될 수 있는 바와 같이, 감압을 시작할 때, 배관(1020)에 기포(1040)가 존재하지 않을 수 있다. 도 2에 따르면, 분석 시작 시에, 샘플(S2)은 안정적이고 일부 기포(1040)가 형성될 수 있지만, 기포(1040)는 분무기 및/또는 ICPMS 내에 형성될 수 없거나 실질적으로 형성될 수 없다. 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 감압은 약 2분 후에 종료되는 것으로 예상될 수 있으며, 이어서 샘플 유동(예를 들어, 100 μL/min)이 배관(1020)에서 시작된다. 도 4로부터 확인될 수 있는 바와 같이, 작은 기포(1040)의 일부는 소직경 배관(1020) 내의 유동에 의해 함께 푸시될 수 있고 더 큰 기포(1050)(예를 들어, 작은 기포(1040)보다 크고 가능하게는 배관(1020)의 직경의 절반보다 큰 직경을 가짐)를 형성하기 시작할 수 있다. 도 5 및 도 6에 따르면, 최종적으로 충분한 기포(1040 및/또는 1050)가 함께 푸시되어 액체 샘플(S2)에 공극(1060)을 형성할 수 있다.
공극(1060)은 배관(1020)의 전체 직경을 연장시키는 배관(1020) 내에 샘플 유체의 결여로서 정의될 수 있다. 실시예에서, 공극(1060)은 배관(1020) 내에 기체 포켓 형태일 수 있다. 이 공극(1060)이 라인 아래로 푸시됨에 따라, 더 많은 기포(1040, 1050)(특히 도 6에 예시됨) 및/또는 다른 공극(1060)을 자체에 추가함에 따라 성장할 수 있다. 일부 실시예에서, 주어진 시간에 루프 또는 유동 경로 섹션(1020)에 이러한 큰 공극(1060)이 약 5-6개 있을 수 있다. 이러한 문제를 고려할 때, 기포가 응집되어 운반 배관 내에 공극을 형성하는 것을 방지하기 위해 원격 위치에서 샘플을 탈기하는 접근법이 요구된다.
예시적인 구현
전체적으로 도 7 내지 도 12를 참조하면, 원격 위치에서 샘플을 탈기하여 기포가 응집되어 공극을 형성하는 것을 방지하도록 구성된 예시적인 분석 시스템(100)이 도시되고 설명된다. 분석 시스템(100)은, 도 7에서 확인되는 바와 같이, 일반적으로 적어도 하나의 제1 밸브(102)(예를 들어, 예시된 실시예에 따르면, V5-P3 밸브일 수 있는 제1 다중 포트 밸브), 적어도 하나의 제2 밸브(104)(예를 들어, 예시된 실시예에 따르면, V4-P6 밸브일 수 있는 제2 다중 포트 밸브), 적어도 하나의 제3 밸브(106)(예를 들어, 예시된 실시예에 따르면, V3-P3 밸브일 수 있는 제3 다중 포트 밸브), 진공 펌프(108), 매니폴드(110), 탈기 셀(112)(예를 들어, 예시된 실시예에 따르면, 2개의 길이방향으로 이격된 유체 연결 포트 및 측방향 유체 연결 포트를 갖는 필라 티 커넥터), 샘플 입구(114), 적어도 하나의 폐기물 출구(116)(예를 들어, 116A, 116B), 다양한 요소들을 함께 유체적으로 연결하기 위한 복수의 유체 라인(118)(예를 들어, 배관, 튜브 등), 및 준비된 샘플 운반 유체를 테스트하기 위한 중앙 분석 디바이스(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 실시예에서, 진공 펌프(108) 및 제1 폐기물 출구(116A)는 매니폴드(110)와 결합된다. 진공 펌프(108)는 제1 유체 라인(118A)을 통해 적어도 하나의 제1 밸브(102)와 유체적으로 결합될 수 있다. 시스템(100)은 상단 셀 연장부(112A), 하단 셀 연장부(112B), 및 측방향 셀 연장부(112C)(즉, 탈기 셀(112)과 관련된 3개의 연결 부분)을 정의하도록 배향된 탈기 셀(112)(예를 들어, 3/4 인치 필라 티)을 더 포함할 수 있다. 측방향 셀 연장부(112C)는 상단 셀 연장부(112A)와 하단 셀 연장부(112B) 사이의 위치에서 탈기 셀(112)의 측면으로부터 연장될 수 있다. 중앙 분석 디바이스(도시되지 않음) 이전의 분석 시스템(100)의 부분은 또한 유체 전달 시스템인 것으로 고려될 수 있다. 실시예에서, 유체 전달 시스템은 원격 샘플 준비 및 전달 시스템일 수 있다.
적어도 하나의 제1 밸브(102)는 제2 유체 라인(118B)(즉, 탈기 셀(112)에 대한 상부 유체 연결부)을 통해 탈기 셀(112)의 상단 셀 연장부(112A)와 유체적으로 결합될 수 있다. 적어도 하나의 제1 밸브(102)는 탈기 셀(112)을 변위 기체 유동 또는 진공 소스에 선택적으로 연결하도록 구성될 수 있다. 탈기 셀(112)은 측방향 셀 연장부(112C)를 통해 제3 유체 라인(118C)(즉, 탈기 셀(112)에 대한 측방향 중앙 유체 연결부)을 사용하여 그리고 하단 셀 연장부(112B)를 통해 제4 유체 라인(118D)(즉, 탈기 셀(112)에 대한 하부 유체 연결부)을 사용하여 적어도 하나의 제2 밸브(104)와 별도로 선택적으로 결합될 수 있다. 적어도 하나의 제2 밸브(104)는 샘플 입구(114) 및 적어도 하나의 제3 밸브(106)(예를 들어, 제5 유체 라인(118E)을 통한 제3 밸브 연결)와 유체적으로 결합될 수 있다. 적어도 하나의 제2 밸브(104)는 샘플 운반 유체의 소스, 샘플을 분석 디바이스로 전달하도록 구성된 전달 라인, 또는 제2 폐기물 출력부 중 적어도 하나와 선택적으로 결합될 수 있다. 제2 폐기물 출구(116B)는 적어도 하나의 제2 밸브(104)와의 선택 가능한 유체 연결을 생성하는 데 사용되는 적어도 하나의 제3 밸브(106)에 선택적으로 연결될 수 있다. 실시예에서, 적어도 하나의 제1 밸브(102), 적어도 하나의 제2 밸브(104), 및/또는 적어도 하나의 제3 밸브(106)는 각각 예시된 실시예에 따라 다중 포트 밸브의 형태일 수 있다. 실시예에서, 본 명세서에 사용되는 적어도 하나의 제1 밸브(102), 적어도 하나의 제2 밸브(104), 및/또는 적어도 하나의 제3 밸브(106)는, 예를 들어, 공압적으로 및/또는 전기적으로 제어될 수 있고 및/또는 분포 매니폴드의 형태일 수 있다. 실시예에서, 적어도 하나의 제1 밸브(102), 적어도 하나의 제2 밸브(104), 및/또는 적어도 하나의 제3 밸브(106)는 또한 이를 통한 전자식으로 선택 가능한 유량 제어가 가능한 질량 유량 제어기(mass flow controller)(MFC)의 형태일 수 있다. 실시예에서, 적어도 하나의 제1 밸브(102), 적어도 하나의 제2 밸브(104), 및/또는 적어도 하나의 제3 밸브(106)는 복수의 밸브(예를 들어, 대응하는 다중 포트 밸브 대신에)의 형태일 수 있다.
분석 시스템(100)의 작동은 본 개시내용의 실시예에 따라 도 8 내지 도 12에 예시되어 있다. 도 8과 관련하여, 샘플 유동(120)(예를 들어, 캐리어 유체(예를 들어, 수산화암모늄 및/또는 다른 휘발성 성분을 포함하는 캐리어 유체) 내의 샘플 재료)은 하단 셀 연장부(112B)로 지향되고, 그에 의해 탈기 셀(112)을 통해 지향된다. 샘플 유동(120)(즉, 샘플 캐리어 유체)은 샘플 입구(114), 적어도 하나의 제2 밸브(104), 및 제4 유체 라인(118D)을 통해 하단 셀 연장부(112B)에 도달할 수 있다. 추가로 도 8과 관련하여, 적어도 하나의 제1 밸브(102)는 질소 기체(즉, Nz) 또는 변위 기체로서 기능하는 다른 불활성 기체의 유동을 제2 유체 라인(118B)을 통해 상단 셀 연장부(112A)로 선택적으로 지향시키도록 구성될 수 있어, 결과적으로 소정량의 Nz 또는 다른 변위 기체가 탈기 셀(112)의 상단에서 압력 하에 포획된다. 실시예에서, 변위 기체 및 그에 의해 제공되는 압력은 샘플 캐리어 유체가 상단 셀 연장부(112A)를 넘어 적어도 하나의 제1 밸브(102)를 향해 유동하는 것을 방지 및/또는 지연시킬 수 있다.
도 8에 제시된 상황에서, 진공 펌프(108)는 (예를 들어, 적어도 하나의 제1 밸브(102)를 통해) 탈기 셀(112)에 유체적으로 연결되지 않으며, 측방향 셀 연장부(112C)를 통해 탈기 셀(112)을 빠져나가는 샘플 유동(120)은 최종적으로 제2 및 적어도 하나의 제3 밸브(104, 106)를 통해 제2 폐기물 출구(116B)로 지향될 수 있다. 즉, 탈기 셀(112)의 상단 및 하단을 통한 유체(예를 들어, 질소/불활성 기체 및 샘플 유동)의 유입은 이러한 유체의 일부 또는 전체가 측방향 셀 연장부(112C)(즉, 유일한 사용 가능한 탈출/방출 위치)를 통해 배출되는 것을 지정할 수 있다. 실시예에서, 탈기 셀(112)은 변위 기체가 탈기 셀(112) 내로 도입되기 전에 샘플 운반 유체로 부분적으로 또는 완전히 채워질 수 있다. 실시예에서, 변위 기체의 유동은 제3 유체 라인(118C) 또는 그 위에 놓여 있는 임의의 샘플 운반 유체를 탈기 셀(112) 밖으로 그리고 최종적으로 적어도 하나의 제3 밸브(106)와 관련된 폐기물 출구(116B)를 향해 강제하는 것을 돕기 위해 증가될 수 있다.
제2 단계에서, 도 9에 예시된 바와 같이, 유동 연결은, 샘플 유동(120)이 턴 오프되는 것을 제외하고 동일하게 유지되며, Nz 또는 다른 변위 기체 유동은 계속된다. 질소의 계속되는 유동은 탈기 셀(112)에 남아 있는 샘플에 대한 압력을 증가시켜, 제3 유체 라인(118C) 또는 그 위에 놓여 있는 임의의 샘플을 탈기 셀(112)로부터 폐기물로 푸시한다. 탈기 셀(112) 내의 과도한 샘플이 도 9에 따라 폐기물로 푸시되면, 도 10에 예시된 유동의 조합이 활성화될 수 있다. 도 10의 상황에서, 샘플 입구(114)로부터의 샘플 유동(120)은 오프 상태로 유지되고, 적어도 하나의 제3 밸브(106)를 통한 유동은 분석 디바이스(번호를 매기지 않음)를 향해 개방되고 더 이상 제2 폐기물 출구(116B)를 통해 유동하지 않는다. 또한, 도 10에 따르면, Nz/변위 기체 유동이 연결 해제되고, 탈기 셀(112)은 적어도 하나의 제1 밸브(102)를 거쳐 진공 펌프(108)를 통해 진공을 받고, 진공 펌프(108)를 통해 당겨진 유체는 제1 폐기물 출구(116A)로 지향된다.
도 11은 도 10에서 설명된 유동 연결을 유지하고, 그 결과를 나타낸다. 진공에 의해 촉발된 유동 역학은 모든 액체가 제4 유체 라인(118D)으로부터 제거되게 하고 암모니아 기체(NH3) 및/또는 다른 기체(예를 들어, 수산화암모늄 또는 기타 휘발성 성분)가 샘플 유동(120)으로부터 제거되게 할 수 있다. 진공으로 인해, 샘플 유동(120)은 도 11의 상태 동안 능동적으로 기포를 발생시킬 수 있고, 탈기 셀(112)은 이 단계 동안(예를 들어, 암모니아 및/또는 다른 기체 증발과 관련된 열 교환의 일부로서) 차갑게 느껴질 수 있다.
마지막으로, 도 12에 예시된 단계에 따르면, 탈기 셀(112)은 (예를 들어, 제1 또는 적어도 하나의 제2 밸브(102, 104)를 통해) Nz/변위 기체의 유동과 재연결될 수 있고, 진공 유동으로부터 연결 해제될 수 있으며, 적어도 하나의 제3 밸브(106)로부터 연결 해제될 수 있다. 추가로, 중앙 분석 디바이스(도시되지 않음)로의 전달 라인(122)에 대한 유동이 적어도 하나의 제2 밸브(104)에서 개방될 수 있다. 결과적으로, Na/변위 기체 유동으로부터의 압력은, 이제 암모니아/수산화암모늄 및/또는 기타 휘발성 성분이 없거나 실질적으로 없는(적어도 임의의 공극을 발생시키기에 충분하지 않음) 샘플을 제4 유체 라인(118D)을 통해 샘플 유동(120)으로서, 적어도 하나의 제2 밸브(104)로, 그리고 전달 라인(122)으로 푸시할 수 있다. 전달 라인(122) 및 중앙 분석 디바이스로 전달할 수 있는 시스템(100)의 부분은 원격 유동 취급 시스템인 것으로 고려될 수 있다.
실시예에서, 샘플을 분석 시스템(100)에 로딩할 때, 수산화암모늄 샘플은 분석을 위해 샘플을 전달하기 전에 약 7분 내에 적절하게 탈기될 수 있다. 일부 실시예에서, 탈기 후, 탈기가 없는 상황과 달리, 샘플이 루프에 있도록 허용할 필요가 없는 것으로 밝혀졌다. 다른 휘발성 물질을 통합한 다른 샘플은 탈기하는 데 상이한 시간이 걸릴 수 있다. 탈기가 없으면, 샘플은 ICPMS 플라즈마를 저온 플라즈마 상태로 유지하기 위해 루프에 있어야 한다. 본 시스템을 사용하여 수산화암모늄 샘플을 탈기하면, 전달 후 분석 루프에서 눈에 띄는 공극이 보이지 않을 수 있다. 탈기 시에, 일부 작은 NH4OH 및/또는 NH3 기포가 여전히 형성될 수 있지만 테스트에 영향을 미치지 않는 것으로 보이는 수준으로 형성되고(즉, 실질적으로 모든 암모니아가 분석 전에 적어도 잔존 암모니아/잔존 수산화암모늄이 테스트를 방해하지 않는 지점까지 제거됨), 이 시점에서 샘플은 충분히 탈기된 것으로 고려될 수 있다. 실시예에서, 2개의 밸브와 진공 펌프를 사용하는 원격 전달용 업그레이드 키트가 이러한 본 시스템의 범위 내에 있고, 모든 부품은 원격 유체 취급 시스템의 기존 블랭크에 장착될 수 있다.
실시예에서, 분석 시스템(100)(예를 들어, 업그레이드 키트로서 구현됨)은 더 얇은 샘플을 위해 또는 탈기가 필요한 것으로 입증될 수 있는 다른 샘플(예를 들어, 암모니아 기반 샘플 뿐만 아니라 예를 들어, 임의의 잠재적으로 휘발성(즉, 높은 증기압) 샘플 캐리어가 채용될 때)과 함께 사용될 수 있다. 실시예에서, 본 시스템은 공극 형성을 방지하기 위해 샘플의 탈기가 필요한 것으로 입증될 수 있는 임의의 분석 시스템과 함께 사용될 수 있음을 이해하여야 한다. 실시예에서, 적절한 기체(예를 들어, 불활성 기체)가 본 명세서에 설명된 실시예의 질소 대신에 변위 기체로서 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 샘플은 탈기를 촉진하기 위해 (예를 들어, 분석 시스템(100)으로 진입하기 전에 및/또는 탈기 셀(112)에서) 가열될 수 있다. 실시예에서, 특히 샘플이 탈기를 촉진하기 위해 명시적으로 가열되면, 샘플은 중앙의 수용 지점에서 냉각될 수 있다.
실시예에서, 시스템 제어기(도시되지 않음)는 분석 시스템(100)의 작동(예를 들어, 밸브 및/또는 진공 작동; 및/또는 임의의 관련 유동 입력)을 제어하도록 이용 가능할 수 있다. 시스템 제어기는 프로세서, 메모리 및 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 실시예에서, 분석 시스템(100)은 시스템의 원하는 기능을 달성하기 위해 필요에 따라, 시스템 제어기와 함께 작동할 수 있는 하나 이상의 센서(예를 들어, 유동 센서, 압력 센서 등)를 포함할 수 있다. 프로세서는 적어도 제어기에 대한 처리 기능을 제공하고, 임의의 개수의 프로세서, 마이크로제어기, 회로, 필드 프로그래밍 가능한 게이트 어레이(field programmable gate array)(FPGA) 또는 기타 처리 시스템, 및 제어기에 의해 액세스되거나 생성된 데이터, 실행 가능 코드, 및 기타 정보를 저장하기 위한 상주 또는 외부 메모리를 포함할 수 있다. 프로세서는 본 명세서에 설명된 기술을 구현하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 구체화된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램을 실행할 수 있다. 프로세서는 형성되는 재료 또는 내부에 채용된 처리 메커니즘에 의해 제한되지 않으며, 이 때문에 (예를 들어, 전자 집적 회로(IC) 구성요소를 사용하여) 반도체(들) 및/또는 트랜지스터 등을 통해 구현될 수 있다.
메모리는, 프로세서, 및 가능하게는 시스템(100)의 다른 구성요소에 지시하여 본 명세서에 설명된 기능을 수행하기 위해, 소프트웨어 프로그램 및/또는 코드 세그먼트, 또는 기타 데이터와 같은 제어기의 동작과 관련된 다양한 데이터 및/또는 프로그램 코드를 저장하기 위한 저장 기능을 제공하는 유형의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체의 예이다. 따라서, 메모리는 시스템(100)(그 구성요소를 포함)을 작동시키기 위한 명령 프로그램 등과 같은 데이터를 저장할 수 있다. 단일 메모리가 설명되지만, 메모리의 다양한 유형 및 조합(예를 들어, 유형의 비일시적 메모리)이 채용될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 메모리는 프로세서와 일체형일 수 있거나, 독립형 메모리를 포함할 수 있거나, 둘의 조합일 수 있다.
메모리의 일부 예는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 플래시 메모리(예를 들어, 보안 디지털(SD) 메모리 카드, 미니 SD 메모리 카드, 및/또는 마이크로 SD 메모리 카드), 자기 메모리, 광학 메모리, 범용 직렬 버스(USB) 메모리 디바이스, 하드 디스크 메모리, 외부 메모리, 제거(예를 들어, 서버 및/또는 클라우드) 메모리 등과 같은 탈착식 및 비탈착식 메모리 구성요소를 포함할 수 있다. 구현에서, 메모리는 가입자 식별 모듈(SIM) 카드, 범용 가입자 식별 모듈(USIM) 카드, 범용 집적 회로 카드(UICC) 등에 의해 제공되는 메모리와 같은 탈착식 집적 회로 카드(ICC) 메모리를 포함할 수 있다.
통신 인터페이스는 시스템(100)의 구성요소와 통신하도록 작동 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 통신 인터페이스는 시스템(100)에 저장하기 위한 데이터를 송신하고, 시스템(100)의 저장으로부터 데이터를 리트리빙하는 등을 행하도록 구성될 수 있다. 통신 인터페이스는 또한 시스템(100)의 구성요소와 프로세서 사이의 데이터 전달을 용이하게 하기 위해 프로세서와 통신 가능하게 결합될 수 있다. 통신 인터페이스가 제어기의 구성요소로서 설명되지만, 통신 인터페이스의 하나 이상의 구성요소는 유선 및/또는 무선 연결을 통해 시스템(100) 또는 그 구성요소에 통신 가능하게 결합된 외부 구성요소로서 구현될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 시스템(100) 또는 그 구성요소는 또한 (예를 들어, 통신 인터페이스를 통해) 디스플레이, 마우스, 터치패드, 터치스크린, 키보드, 마이크(예를 들어, 음성 명령용) 등과 같은 하나 이상의 입력/출력(I/O) 디바이스를 포함하고 및/또는 이 디바이스에 연결될 수 있다.
통신 인터페이스 및/또는 프로세서는, 셀룰러 네트워크, 3G 셀룰러 네트워크, 4G 셀룰러 네트워크, 5G 셀룰러 네트워크, 또는 이동 통신용 글로벌 시스템(GSM) 네트워크와 같은 광역 셀룰러 전화 네트워크; WiFi 네트워크(예를 들어, IEEE 802.11 네트워크 표준을 사용하여 작동되는 무선 근거리 통신망(WLAN))과 같은 무선 컴퓨터 통신 네트워크; 임시 무선 네트워크, 인터넷; 인터넷; 광역 통신망(WAN); 근거리 통신망(LAN); 개인 통신망(PAN)(예를 들어, IEEE 802.15 네트워크 표준을 사용하여 작동되는 무선 개인 통신망(WPAN)); 공중 전화망; 엑스트라넷; 인트라넷; 등과 같은 다양한 상이한 네트워크와 통신하도록 구성될 수 있다. 그러나, 이 목록은 예로서만 제공되며 본 개시내용을 제한하도록 의도되지 않는다. 또한, 통신 인터페이스는 단일 네트워크 또는 상이한 액세스 포인트에 걸친 다중 네트워크와 통신하도록 구성될 수 있다. 특정 실시예에서, 통신 인터페이스는 제어기로부터 외부 디바이스(예를 들어, 휴대폰, WiFi 네트워크에 연결된 컴퓨터, 클라우드 저장소 등)로 정보를 송신할 수 있다. 다른 특정 실시예에서, 통신 인터페이스는 외부 디바이스(예를 들어, 휴대폰, WiFi 네트워크에 연결된 컴퓨터, 클라우드 저장소 등)로부터 정보를 수신할 수 있다.
주제가 구조적 피처 및/또는 방법론적 작용에 특정한 언어로 설명되었지만, 첨부된 청구범위에 정의된 주제가 반드시 앞서 설명된 특정 피처 또는 작용으로 제한되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 오히려, 앞서 설명된 특정 피처 및 작용은 청구범위를 구현하는 예시적인 형태로서 개시된다.

Claims (20)

  1. 유체 전달 시스템이며,
    상단 셀 연장부, 하단 셀 연장부, 및 측방향 셀 연장부를 정의하도록 배향된 탈기 셀로서, 측방향 셀 연장부는 상단 셀 연장부와 하단 셀 연장부 사이의 위치에서 탈기 셀의 측면으로부터 연장되는, 탈기 셀;
    상단 셀 연장부와 유체적으로 결합되고 탈기 셀을 변위 기체 유동 또는 진공 소스에 선택적으로 연결하도록 구성된 적어도 하나의 제1 밸브; 및
    측방향 셀 연장부와 유체적으로 연결되고 하단 셀 연장부와 별도로 유체적으로 연결된 적어도 하나의 제2 밸브를 포함하고, 적어도 하나의 제2 밸브는 샘플 운반 유체의 소스, 샘플을 분석 디바이스로 전달하도록 구성된 전달 라인, 또는 폐기물 출력부 중 적어도 하나와 선택적으로 결합되는, 유체 전달 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 제2 밸브는 샘플 운반 유체의 유동을 하단 셀 연장부를 통해 탈기 셀로 제공하도록 구성되고, 적어도 하나의 제1 밸브는 샘플 운반 유체를 탈기 셀로 도입할 때 변위 기체 유동을 상단 셀 연장부로 선택적으로 제공하도록 구성되는, 유체 전달 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 적어도 하나의 제2 밸브는 탈기 셀의 측방향 셀 연장부로부터 샘플 운반 유체의 유동을 수신하고 수신된 샘플 운반 유체를 폐기물 출력부로 지향시키도록 선택적으로 구성되며, 수신된 샘플 운반 유체는 상단 셀 연장부로의 변위 기체의 유동에 의해 측방향 셀 연장부 밖으로 푸시되는, 유체 전달 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 적어도 하나의 제3 밸브를 더 포함하고, 적어도 하나의 제3 밸브는 적어도 하나의 제2 밸브를 폐기물 출력부와 선택적으로 유체적으로 상호 연결하도록 구성되는, 유체 전달 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 적어도 하나의 제3 밸브는, 탈기 셀의 샘플 운반 유체의 레벨이 측방향 셀 연장부와 적어도 하나의 제2 밸브 사이에서 연장되는 유체 상호 연결부의 위치 아래로 떨어질 때 샘플 운반 유체의 유동을 측방향 셀 연장부로부터 폐기물 출력부로 지향시키는 것을 중지시키도록 추가로 선택적으로 구성되는, 유체 전달 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 제1 밸브는 탈기 셀이 측방향 셀 연장부와 적어도 하나의 제2 밸브 사이에서 연장되는 유체 상호연결부의 위치 또는 그 아래에서 샘플 운반 유체로 채워질 때 진공 소스와 연결하도록 선택적으로 구성되고, 진공 소스는 샘플 운반 유체를 탈기하도록 구성되는, 유체 전달 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 진공 소스는 제2 폐기물 출구에 유체적으로 연결되는, 유체 전달 시스템.
  8. 제6항에 있어서, 적어도 하나의 제1 밸브는 샘플 운반 유체의 탈기 시에 변위 기체 유동에 선택적으로 연결하도록 구성되고, 적어도 하나의 제2 밸브는, 이 스테이지에서, 탈기된 샘플 운반 유체를 중앙 분석 디바이스를 위한 전달 라인으로 지향시키도록 구성되는, 유체 전달 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 변위 기체 유동은 탈기된 샘플 운반 유체를 하단 셀 연장부 밖으로 그리고 전달 라인을 향해 푸시하기에 충분한, 유체 전달 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 제1 밸브는 질소 기체의 소스와 연결하도록 선택적으로 구성되고, 질소 기체는 변위 기체의 역할을 하는, 유체 전달 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 제1 밸브, 적어도 하나의 제2 밸브, 또는 적어도 하나의 제3 밸브 중 적어도 하나는 각각 다중 포트 밸브를 포함하는, 유체 전달 시스템.
  12. 유체 전달 방법이며,
    탈기 셀, 적어도 하나의 제1 밸브, 및 적어도 하나의 제2 밸브를 포함하는 유체 전달 시스템을 제공하는 단계로서, 탈기 셀은 상단 셀 연장부, 하단 셀 연장부, 및 측방향 셀 연장부를 정의하도록 배향되고, 측방향 셀 연장부는 상단 셀 연장부와 하단 셀 연장부 사이의 위치에서 탈기 셀의 측면으로부터 연장되며, 적어도 하나의 제1 밸브는 상단 셀 연장부와 유체적으로 결합되고, 적어도 하나의 제2 밸브는 측방향 유체 커넥터를 통해 측방향 셀 연장부와 유체적으로 연결되며 하단 셀 연장부와 별도로 유체적으로 연결되는, 단계;
    하단 셀 연장부를 통해 탈기 셀로 샘플 운반 유체의 유동을 제공하는 단계; 및
    탈기 셀로의 샘플 운반 유체의 유동을 시작할 때 상단 셀 연장부를 통해 탈기 셀로 변위 기체의 유동을 도입하는 단계를 포함하고, 변위 기체의 유동은 상단 셀 연장부를 통해 적어도 하나의 제1 밸브를 향한 샘플 운반 유체의 임의의 탈출을 방지하는, 유체 전달 방법.
  13. 제12항에 있어서, 샘플 운반 유체는 측방향 셀 연장부로부터 적어도 하나의 제2 밸브까지 연장되는 측방향 유체 커넥터 위의 레벨로 제공되고, 샘플 운반 유체의 유동은 측방향 유체 커넥터 위의 레벨에 도달하면 중지되며, 측방향 유체 커넥터는 적어도 하나의 제2 밸브를 통해 제1 폐기물 출구에 선택적으로 연결되고, 변위 기체의 유동은 측방향 유체 커넥터 또는 그 위의 임의의 샘플 운반 유체를 측방향 유동 커넥터로 그리고 최종적으로 적어도 하나의 제2 밸브와 관련된 제1 폐기물 출구를 향해 푸시하는, 유체 전달 방법.
  14. 제13항에 있어서, 샘플 운반 유체의 레벨이 측방향 유체 커넥터 아래로 떨어질 때 폐기물 출구로의 샘플 운반 유체의 지향을 중지시키는 단계를 더 포함하는, 유체 전달 방법.
  15. 제14항에 있어서, 탈기 셀에 진공 압력을 생성하기 위해 변위 기체의 유동 대신에 적어도 하나의 제1 밸브를 진공 소스와 선택적으로 연결하는 단계를 더 포함하고, 진공 압력은 샘플 운반 유체의 탈기를 촉진시키는, 유체 전달 방법.
  16. 제15항에 있어서, 샘플 운반 유체는 수산화암모늄을 포함하고, 수산화암모늄 또는 암모니아 중 적어도 하나를 포함하는 기체는 진공 압력의 인가 시에 그로부터 탈기되는, 유체 전달 방법.
  17. 제15항에 있어서, 샘플 운반 유체를 탈기한 후, 변위 기체는 적어도 하나의 제1 밸브를 통해 탈기 셀에 다시 공급되고, 적어도 하나의 제2 밸브를 통한 유동은 분석 디바이스용 전달 라인으로 재지향되는, 유체 전달 방법.
  18. 제17항에 있어서, 변위 기체 유동은 탈기된 샘플 운반 유체를 하단 셀 연장부 밖으로 그리고 전달 라인을 향해 푸시하기에 충분한, 유체 전달 방법.
  19. 제12항에 있어서, 적어도 하나의 제1 밸브는 질소 기체의 소스와 연결하도록 선택적으로 구성되고, 질소 기체는 변위 기체의 역할을 하는, 유체 전달 방법.
  20. 제12항에 있어서, 적어도 하나의 제1 밸브, 적어도 하나의 제2 밸브, 또는 적어도 하나의 제3 밸브 중 적어도 하나는 각각 다중 포트 밸브를 포함하는, 유체 전달 방법.
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