KR20220156869A

KR20220156869A - 직선 운동용 자기 커플링을 구비하는 오토샘플러 레일 시스템

Info

Publication number: KR20220156869A
Application number: KR1020227035988A
Authority: KR
Inventors: 보 에이. 마쓰; 타일러 요스트
Original assignee: 엘리멘탈 사이언티픽, 인코포레이티드
Priority date: 2020-03-20
Filing date: 2021-03-22
Publication date: 2022-11-28
Also published as: CN115335706A; EP4121778A1; JP2023526721A; US11761970B2; WO2021189037A1; US20240036067A1; EP4121778A4; US20210293835A1

Abstract

샘플 분석 중에 샘플 내에서 검출될 수 있는 오토샘플러로부터의 금속 입자 방출을 방지하기 위한 시스템 및 방법이 개시된다. 예시적 실시예에서, 오토샘플러 시스템은 샘플 프로브 지지 구조물; z-축 지지체; 상기 z-축 지지체의 외표면과 결합되는 외부 셔틀; 및 상기 z-축 지지체의 내부 체적 내에서 직선적으로 운동 가능한 내부 셔틀로서, 내부 셔틀의 직선 운동을 외부 셔틀로 이전하기 위해 외부 셔틀과 자기적으로 결합되는, 내부 셔틀을 구비하지만, 이것에 한정되지 않는다.

Description

직선 운동용 자기 커플링을 구비하는 오토샘플러 레일 시스템

(관련 출원에 대한 상호-참조)

본 출원은, 2020년 3월 20일에 출원된 "직선 운동용 자기 커플링을 구비하는 오토샘플러 레일 시스템"이라는 명칭의 미국 가출원 제62/992,334호의 35 U.S.C. §119(e)의 이익을 주장한다. 미국 가출원 제62/992,334호는 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로 원용된다.

많은 실험실 세팅에서는, 개별 샘플 컨테이너에 담긴 복수의 화학적 또는 생화학적 샘플을 분석할 필요가 있는 경우가 많다. 이러한 프로세스를 간소화하기 위해, 샘플의 조작은 기계화되었다. 이러한 기계화된 샘플링은 흔히 오토샘플링으로 지칭되며, 자동화된 샘플링 장치 또는 오토샘플러를 사용하여 수행된다.

샘플 분석 중에 샘플 내에서 검출될 수 있는 오토샘플러로부터의 금속 입자 방출을 방지하는 오토샘플러 시스템이 기재된다. 시스템 실시예는 샘플 프로브를 통해서 유체 샘플을 이송하기 위해 샘플 프로브를 유지하도록 구성된 샘플 프로브 지지 구조물; 샘플 프로브 지지 구조물과 결합되는 z-축 지지체; z-축 지지체의 외표면과 결합되고 샘플 프로브 지지 구조물과 결합되는 외부 셔틀; 및 z-축 지지체의 내부 체적 내에서 직선적으로 운동 가능한 내부 셔틀로서, 내부 셔틀의 직선 운동을 외부 셔틀로 이전하여 샘플 프로브 지지 구조물의 직선 운동을 제공하기 위해 외부 셔틀과 자기적으로 결합되는, 내부 셔틀을 구비하지만, 이것에 한정되지 않는다.

일 양태에서, 오토샘플러 시스템은 샘플 프로브를 통해서 유체 샘플을 이송하기 위해 샘플 프로브를 유지하도록 구성된 샘플 프로브 지지 구조물; 샘플 프로브 지지 구조물과 결합되는 z-축 지지체; z-축 지지체와 결합되고 샘플 프로브 지지 구조물과 결합되는 외부 셔틀로서, 적어도 제1 자석을 구비하는 외부 셔틀; z-축 지지체의 내부 체적 내에서 직선적으로 운동 가능한 내부 셔틀로서, 적어도 제2 자석을 구비하고, 내부 셔틀의 직선 운동을 외부 셔틀로 이전하여 샘플 프로브 지지 구조물의 직선 운동을 제공하기 위해 제1 자석과 제2 자석 사이의 자기 상호작용을 거쳐서 외부 셔틀과 자기적으로 결합되는, 내부 셔틀을 구비하지만 이것에 한정되지 않으며, z-축 지지체는 외부 셔틀과 내부 셔틀 사이에 배치되는 부분을 갖는 튜브를 구비하고, 튜브는 내부 셔틀이 직선 운동 중에 통과하는 내부 체적을 형성한다.

이 요약은 이하의 상세한 설명에서 추가로 설명되는 개념의 선택을 간략화된 형태로 소개하기 위해 제공된다. 이 요약은 청구 요지의 주요 특징 또는 필수 특징을 특정하도록 의도되지 않으며, 청구 요지의 범위를 결정하는 데 도움을 주는 것으로 사용되도록 의도되지도 않는다.

상세한 설명은 첨부 도면을 참조하여 설명된다. 설명 및 도면의 다른 예에서 동일한 참조 번호의 사용은 유사하거나 동일한 요소를 나타낼 수 있다.
도 1a는 본 발명의 예시적 실시예에 따른 샘플 분석 중에 샘플 내에서 검출될 수 있는 오토샘플러로부터의 금속 입자 방출을 방지하기 위한 오토샘플러 프로브 레일 시스템의 등각도이다.
도 1b는 오토샘플러의 지지 아암이 z-축을 따라서 더 낮은 위치로 이행된 상태의, 도 1a의 오토샘플러 프로브 레일 시스템의 등각도이다.
도 1c는 지지 아암이 z-축 주위로 회전된 상태의, 도 1a의 오토샘플러 프로브 레일 시스템의 등각도이다.
도 2는 도 1a의 오토샘플러 프로브 레일 시스템의 부분 측단면도이다.
도 3은 도 1a의 오토샘플러 프로브 레일 시스템의 내부 셔틀의 부분 등각도이다.
도 4는 외부 셔틀에 의해 지지되는 자석에 대한 내부 셔틀에 의해 지지되는 자석을 도시하는, 도 1a의 오토샘플러 프로브 레일 시스템의 부분 단면 등각도이다.
도 5는 연관 구동 시스템을 갖는 도 1a의 오토샘플러 프로브 레일 시스템의 부분 측단면도이다.
도 6은 도 1a의 오토샘플러 프로브 레일 시스템의 평면도이다.
도 7은 도 1a의 오토샘플러 프로브 레일 시스템의 지지 아암의 등각도이다.
도 8은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 도 1a의 오토샘플러 프로브 레일 시스템의 외부 셔틀의 부분 등각도이다.

개요

자동화된 샘플링 장치 또는 오토샘플러는 샘플 프로브를 하나 이상의 이동 방향을 따라서 또는 가로질러 이동시키는 수직-배향된 로드에 대해 샘플 프로브를 지지할 수 있다. 예를 들어, 샘플 프로브는 프로브를 수직 방향으로 이동시키기 위해, 예를 들어 프로브를 오토샘플러의 데크 상의 샘플 용기(예를 들어, 튜브 또는 기타 컨테이너), 헹굼 용기, 표준 화학 용기, 희석제 용기 등의 내외로 위치시키기 위해 프로브 지지 아암 또는 다른 장치에 의해 로드의 수직-가동 부분에 결합될 수 있다. 다른 상황에서, 로드는 수평면 주위로의 프로브 이동을 용이하게 하기 위해, 예를 들어 프로브를 데크 상에 배치된 다른 샘플 용기 및 다른 용기 위에 위치시키기 위해 회전될 수 있다.

오토샘플러는 프로브의 하나 이상의 운동을 용이하게 하기 위해 서로에 대해 이동하는 금속제 기계적 또는 구조적 부품을 구비할 수 있다. 부품이 (예를 들어, 반복적인 마찰-기반 상호작용을 통해서) 마모되기 시작하면, 금속 입자가 오토샘플러의 데크 상으로 및 프로브 아암 주위에 배치된 용기 내로 방출될 수 있다. 예를 들어, 금속 입자가 샘플 용기 내에, 프로브 상에, 또는 샘플 준비 프로세스에 사용되는 다른 용기(예를 들어, 헹굼 컨테이너, 표준 화학 컨테이너, 희석제 컨테이너, 등) 내에 직접 퇴적되어, 샘플 또는 더 기름진 유체에 오염물질을 도입할 수 있다. 이러한 오염물질은 분석 기기를 통해서 검출될 수 있으며, 프로브에 의한 분석을 위해 도입되는 유체의 내용물에 대한 신뢰할 수 없거나 부정확한 데이터를 제공함으로써 샘플 및 기타 유체의 분석 측정을 왜곡할 수 있다. 또한, 금속제 기계적 또는 구조적 부품은 부식성 산과 같은, 오토샘플러 데크 상에 존재하는 강한 화학물질에 노출될 수 있으며, 이는 오토샘플러의 통상적인 작동을 통해서 금속 입자의 방출을 가속화할 수 있다.

따라서, 샘플 분석 중에 샘플 내에서 검출될 수 있는 오토샘플러로부터의 금속 입자 방출을 방지하기 위한 시스템 및 방법이 개시된다. 일 양태에서, 시스템은 샘플 프로브를 지지하도록 구성된 외부 셔틀과 자기적으로 결합되는 내부 셔틀을 구비한다. 오토샘플러의 작동 중에 금속 특징부가 외부 환경에 노출되지 않도록 내부 셔틀은 화학적으로 불활성인 재료(예를 들어, 불소수지)로 형성되거나 코팅된 튜브 내에 봉입되며 외부 셔틀은 화학적으로 불활성인 재료(예를 들어, 불소수지)로 형성되거나 코팅된다. 내부 셔틀은 튜브 내에서 이동하고, 이동은 자기 커플링을 거쳐서 외부 셔틀로 이전되며, 이는 다시 프로브 지지 구조물로 이전된다. 실시예에서, 튜브는 튜브의 외표면 상에 표면 특징부(예를 들어, 스플라인)를 형성하며, 외부 셔틀은 내표면 상에 대응 특징부를 갖는다. 튜브 및 외부 셔틀의 표면 특징부는 상호작용하여 튜브의 회전 운동을 외부 셔틀로 이전하며, 이는 다시 프로브 지지 구조물로 이전된다. 오토샘플러는 오토샘플러의 데크 상에 배치된 샘플 용기 및 기타 컨테이너에 대한 금속 입자의 노출 위험 없이 샘플 프로브의 다중 운동 평면을 용이하게 한다.

예시적 실시예

도 1a 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 예시적 실시예에 따른 샘플 분석 중에 샘플 내에서 검출될 수 있는 오토샘플러로부터의 금속 입자 방출을 방지하기 위한 오토샘플러 프로브 레일 시스템["시스템(100)"]이 도시되어 있다. 시스템(100)은 일반적으로 프로브 지지 아암(102), 외부 셔틀(104), 내부 셔틀(106) 및 z-축 지지체(108)를 구비한다. 금속 성분이 시스템(100)의 외부 환경에 노출되는 것을 방지하기 위해, 예를 들어 금속 성분이 오토샘플러에 인접한 샘플 용기 또는 기타 유체 컨테이너에 도입되는 것을 방지하기 위해, 시스템(100)의 하나 이상의 부분은 화학적으로 불활성인 재료로 형성되거나 코팅될 수 있다. 실시예에서, 프로브 지지 아암(102), 외부 셔틀(104) 및 z-축 지지체 각각은 화학적으로 불활성인 재료, 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)과 같은 불소수지로 형성되거나 코팅된 구조를 구비한다. 실시예에서, 시스템(100)의 모든 외표면은 데크 상에 존재하는 샘플에 노출되거나 그렇지 않으면 외부 환경에 노출될 때 시스템(100)의 부식 또는 기타 재료 파손을 방지하기 위해 화학적으로 불활성인 재료를 구비한다.

프로브 지지 아암(102)은 시스템(100)에 인접하여, 예를 들어 오토샘플러 시스템의 데크 상에 배치되는 샘플 용기로부터 유체를 인출하거나 이 샘플 용기에 유체를 도입하기 위해 샘플 프로브 및 관련 튜브를 유지하는 프로브 지지체(110)를 구비한다. 프로브 지지 아암(102)은 (예를 들어 마찰 끼워맞춤 인터로크를 통해서, 스냅 커플링 등을 통해서) 외부 셔틀(104)에 결합되며, 프로브 지지 아암(102) 및 외부 셔틀(104)의 각각은 프로브 지지 아암(102) 및 외부 셔틀(104)을 z-축 지지체(108)에 결합하기 위해 z-축 지지체(108)의 상부 부분(112)이 끼워지는 개구를 형성한다. 예를 들어, z-축 지지체(108)의 상부 부분(112)은 프로브 지지 아암(102) 및 외부 셔틀(104) 각각의 대체로 원형인 개구에 대응하는 대체로 원형의 형상을 갖는다. 대체로 원형인 형상이 도시되어 있지만, 직사각형, 삼각형, 불규칙한 형상 등을 포함하지만 이것에 한정되지 않는 다른 형상이 시스템(100)에 이용될 수 있다. 프로브 지지 아암(102)은 각각의 구조물 사이의 마찰 끼워맞춤을 통해서 및 z-축 지지체 내에 배치된 내부 셔틀(106)과 외부 셔틀(104) 사이의 자기 커플링을 통해서 z-축 지지체(108)에 대해 적소에 유지될 수 있다. 실시예에서, 프로브 지지 아암(102) 및 외부 셔틀(104), 또는 그 부분은 단일 구조로 형성될 수 있다.

시스템(100)은 외부 셔틀(104)의 제어된 배치 및 z-축 지지체(108)의 회전을 통해서 프로브 지지 아암(102)에 의해 유지되는 샘플 프로브의 배치를 제어한다. 예를 들어, 도 1b는 z-축 지지체(108)를 따르는[예를 들어, z-축(114)을 따르는] 외부 셔틀(104)의 이동을 도시하며, 이는 다시 프로브 지지 아암(102)을 외부 셔틀(104)과 내부 셔틀(106) 사이의 상호작용을 거쳐서 이동시킨다. 도 1c는 본 명세서에서 추가로 설명되는 z-축 지지체(108)의 회전을 통한 프로브 지지 아암(102)의 회전 운동을 도시한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 예시적 실시예에 따른 시스템(100)의 단면도가 도시되어 있다. z-축 지지체(108)는 내부 체적(202)을 형성하는 외부 튜브(200)를 갖는 것으로 도시되어 있으며, 내부 셔틀(106)은 외부 셔틀(104)의 수직 이동에 영향을 미치기 위해 상기 내부 체적을 통해서 이동하도록 구성된다. 시스템(100)은 푸시 로드를 갖는 직선형 액추에이터(예를 들어, 공압식 액추에이터), 스플라인 스크루 레일, 또는 그 조합을 포함하지만 이것에 한정되지 않는 다양한 기구를 통해서 내부 셔틀(106)을 튜브(200) 내에서 이동시킬 수 있다. 시스템(100)은 예시적 실시예에서 (예를 들어, 도 2 내지 도 5에 도시되어 있듯이) 스플라인 스크루 레일(204)을 갖는 것으로 도시되어 있다. 스플라인 스크루 레일(204)은 z-축(114)을 따라서 배치되는 나사산 스크루(206)를 구비하며, 스크루(206)의 일부 주위에는 구조적 레일(208)이 배치된다. 구조적 레일(208)은 베이스에 고정 장착되며, 스크루(206)는 튜브(200) 내에 회전 가능하게 결합된다. 예를 들어, 시스템(100)은 튜브(200) 내에서 스크루(206)의 회전 운동을 유도하기 위해 제1 구동부[예를 들어, 도 5에 도시된 풀리 구동부(500)]를 구비할 수 있다. 내부 셔틀(106)은 스크루(206)의 나사산과 교합하기 위한 내부 셔틀(106)의 내표면 상의 대응 나사산을 구비한다. 스크루(206)가 회전 구동됨에 따라, 내부 셔틀(106)은 각각의 나사산 사이의 상호작용을 거쳐서 [예를 들어, 내부 체적(202)을 통해서] 튜브(200) 내에서 z-축(114)을 따라서 수직으로 이동된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 시스템(100)은 내부 셔틀(106)을 내부 체적(202) 내에서 수직으로 푸시하기 위해 공압식 액추에이터를 구비한다. 실시예에서, 내부 셔틀(106)은 내부 셔틀(106)이 튜브(200) 내에서 이동될 때 구조적 레일(208)이 내부 셔틀(106)의 개구(들)를 통과하도록 구조적 레일(208)의 형상에 대응하는 하나 이상의 개구를 형성한다. 예를 들어, 내부 셔틀(106)은 도 3의 예시적 실시예에서 'C'형 구조적 레일(208)에 합치되도록 'C'형 개구를 갖는 것으로 도시되어 있다.

외부 셔틀(104) 및 내부 셔틀(106) 각각은, 내부 셔틀(106)이 [예를 들어, 스플라인 스크루 레일(204) 및 제1 구동부의 작동을 통해서, 공압식 액추에이터의 작동을 통해서, 등에 의해] z-축(114)을 따라서 구동될 때 외부 셔틀(104)이 z-축 지지체(108)의 외표면을 따라서 대응 수직 이동을 추종하도록 각각의 셔틀을 자기적으로 결합하기 위해 하나 이상의 자석을 구비한다. 예를 들어, 내부 셔틀(106)은 내부 셔틀(106)의 외부 구조물(212) 내에 배치되는 두 개의 자석(210)을 갖는 것으로 도시되어 있다. 외부 구조물(212)은 내부 셔틀(106)의 보디 구조물(214) 주위에 래핑되는 폴리비닐리덴 디플루오라이드(PVDF) 재료를 포함할 수 있지만 이것에 한정되지 않는다. 실시예에서, 보디 구조물(214)은 스크루(206)의 나사산과 교합하기 위한 대응 나사산을 형성한다. 자석(210)은 스플라인 스크루 레일(204)의 구조물이 통과할 수 있는 개구를 중간에 갖는 원형 또는 링 형상인 것으로 도시되어 있다. 예를 들어, 자석(210)은 z-축(114)을 둘러싸며 스플라인 스크루 레일(204)은 자석(210)의 개구를 통과한다. 내부 셔틀(106)은 자석(210) 사이에 배치되는 스페이서 구조물(216)을 갖는 것으로 도시되어 있다. 외부 구조물(212) 및 보디 구조물(214)은 자석(210) 사이의 분리를 제어하기 위해, 예를 들어 시스템(100)의 작동 중에 자석(210) 사이에 실질적으로 균일한 거리를 유지하기 위해 각각의 자석(210)을 스페이서 구조물(216)에 대해 푸시할 수 있다. 자석(210)은 동일한 극이 서로 대면하도록[예를 들어, 동일한 극이 스페이서 구조물(216)과 인터페이싱하도록] 정렬된다. 예를 들어, 도 2는 각 자석(210)의 북극이 서로 대면하고 스페이서 구조물(216)이 사이에 배치되며 남극이 서로 멀리 배향되는 것을 도시한다. 대안적으로, 자석(210)의 남극이 서로 대면할 수 있고 북극이 서로 멀리 배향될 수 있다.

외부 셔틀(104)은 내부 셔틀(106)의 자석(210)과 상호작용하기 위해 대응 자석을 구비한다. 예를 들어, 외부 셔틀(104)은 보디 구조물(220) 내에 유지되는 두 개의 대응 자석(218)을 갖는 것으로 도시되어 있다. 내부 셔틀(106)과 마찬가지로, 외부 셔틀(104)은 보디 구조물(220) 내에서 자석(218) 사이에 배치되는 스페이서 구조물(222)을 구비할 수 있다. 실시예에서, 보디 구조물(220)은 하부 부분(226)과 결합되는 상부 부분(224)을 구비하며, 상부 부분(224)과 하부 부분(226) 사이에는 자석(218) 및 스페이서 구조물(222)을 수용하기 위해 공동이 형성된다. 상부 부분(224)과 하부 부분(226)은 자석(218)을 스페이서 구조물(222)에 대해 위치시키기 위해 함께 고정(예를 들어, 스냅 끼워맞춤)될 수 있다. 자석(218)은 동일한 극이 서로 대면하고 반대 극을 갖는 자석(218)의 극이 내부 셔틀(106)의 인접한 자석(210)의 극과 대면하도록 정렬된다. 예를 들어, 도 2에 도시되어 있듯이, 자석(218)의 북극은 자석(210)의 남극과 대면하고[예를 들어, 튜브(200)가 그 사이에 배치됨], 자석(218)의 남극은 자석(210)의 북극과 대면한다[예를 들어, 튜브(200)가 그 사이에 배치됨]. 자석(210)과 자석(218)의 반대 극을 대면시킴으로써, 자기장은 내부 셔틀(106)의 직선 운동이 외부 셔틀(104)의 대응 직선 운동을 초래하도록 내부 셔틀(106)을 외부 셔틀(104)과 결합시킨다. 시스템(100)은 외부 셔틀(104) 및 내부 셔틀(106) 각각에 대해 두 개의 자석을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 시스템(100)은 두 개의 자석으로 한정되지 않으며, (예를 들어, 각각의 셔틀 사이의 소망 인력에 따라) 각각의 셔틀에 대해 더 적거나 더 많은 개수의 자석을 구비할 수 있다.

실시예에서, 튜브(200)는 튜브(200)가 회전될 때 외부 셔틀(104)의 회전 운동을 용이하게 하기 위해 튜브(200)의 외표면 상에 표면 특징부를 갖는다. 예를 들어, 튜브(200)는 튜브(200)의 외표면을 따라서 종방향으로 배향되는 복수의 스플라인(300)을 갖는 것으로 도시되어 있다. 외부 셔틀(104)은 튜브(200)의 표면 특징부와 인터페이싱하기 위해 내표면 상에 대응 특징부를 구비한다. 예를 들어, 외부 셔틀(104)은 튜브(200)의 스플라인(300) 사이의 갭과 교합하는 대응 스플라인(302)을 갖는 것으로 도시되어 있다. 튜브(200) 및 외부 셔틀(104)의 표면 특징부는 상호작용하여 튜브(200)의 회전 운동을 외부 셔틀(104)로 이전하며, 이는 다시 프로브 지지 구조물(102)로 이전되어 프로브 지지 구조물(102)을 z-축(114) 주위로 회전시킨다. 실시예에서, 튜브(200)는 튜브(200)의 회전 운동을 유도하기 위해 제2 구동부[예를 들어, 도 5에 도시된 풀리 구동부(502)]의 작동을 통해서 회전된다. 예를 들어, 시스템(100)은 고정 구동 베이스(506)와 회전 구동 구조물(508) 사이에 결합되는 부싱(504)을 구비할 수 있다. 회전 구동 구조물(508)은 풀리 구동부(502)의 작동 시에 z-축(114) 주위로 회전하기 위해 풀리 구동부(502)에 결합된다. 튜브(200)는 회전 구동 구조물(508)에 결합되어 풀리 구동부(502)의 작동 시에 대응적으로 회전하며, 이는 다시 대응 표면 특징부[예를 들어, 스플라인(300, 302)]의 상호작용을 통해서 외부 셔틀(104)을 회전시켜 프로브 지지 구조물(102)을 회전시킨다.

외부 셔틀(104)은 보디 구조물(220)을 z-축 지지체(108)의 상부 부분(112)에 인접하여 배치함으로써 z-축 지지체(108) 상에 설치될 수 있으며, 자석(218)을 수용하는 보디 구조물(220)의 단부(228)는 내부 셔틀(106) 및 외부 셔틀(104)의 각각의 자기장 사이의 상호작용을 가능하게 하여 각각의 셔틀을 자기적으로 결합시키기 위해 자석(210)을 수용하는 보디 구조물(214)의 단부(230)에 대응하도록 배치된다. 외부 셔틀(104) 및 튜브(200)의 표면 특징부[예를 들어, 스플라인(302, 300) 각각]는 자석(218)이 자석(210)과 결합할 때까지 외부 셔틀(104)이 z-축 지지체(108) 아래에 배치될 때 서로 인접하여 슬라이딩할 수 있다. 실시예에서, 시스템(100)은 프로브 지지 구조물(102)을 z-축 지지체(108) 상에 설치할 때 미리 결정된 방향으로 배향하기 위해, 예를 들어 튜브(200)의 회전을 통한 인덱싱 목적으로 프로브 지지 구조물(102)에 의해 유지되는 프로브의 특정 위치를 제공하기 위해 키이(key) 구조물을 구비한다. 예를 들어, 도 6은 키이 구조물(600)[예를 들어, 다른 스플라인(300)보다 큰 단면을 갖는 스플라인]을 형성하는 튜브(200)를 도시하며, 외부 셔틀(104)은 대응 키이 구조물(602)[예를 들어, 키이 구조물(600)을 수용하기 위한 개구]을 형성한다. 프로브 지지 구조물(102) 및 외부 셔틀(104)은 또한 튜브(200)에 대한 프로브 지지 구조물(102)의 소망 배향을 제공하기 위해 대응 키이 구조물을 구비한다. 예를 들어, 외부 셔틀(104)은 대응 키이 구조물(606)[예를 들어, 키이 구조물(604)을 수용하기 위한 개구]을 구비하는 프로브 지지 구조물(102)을 갖는 키이 구조물(604)을 구비하는 것으로 도시되어 있다. 실시예에서, 프로브 지지 구조물(102)은 외부 셔틀(104)에 제거 가능하게 결합되며, 따라서 다른 프로브 지지 구조물(102)이 외부 셔틀(104)과 결합할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, z-축 지지체 상에 다른 스타일의 프로브 지지 구조물을 도입하기 위해(예를 들어, 격벽 관통 프로브 등을 용이하게 하기 위해) 다른 외부 셔틀이 z-축 지지체(108) 상에 배치될 수 있다.

프로브 지지 구조물(102) 및 외부 셔틀(104)은 프로브 지지 구조물(102)을 외부 셔틀(104)에 대해 고정하기 위해 로킹 구조물을 구비할 수 있다. 예를 들어, 외부 셔틀(104)은 프로브 지지 구조물(102)의 내표면(806) 상에 배치된 돌출부(804)(예를 들어, 도 7에 도시됨)를 수용하도록 크기 및 치수가 정해지는 홈(800)을 보디 구조물(220)의 외표면(802) 상에 형성하는 것으로 도 8에 도시되어 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 프로브 지지 구조물(102)은 홈을 형성할 수 있으며 외부 셔틀(104)은 대응 돌출부를 형성할 수 있다. 프로브 지지 구조물(102)을 외부 셔틀(104) 상에 설치하는 동안, 돌출부(804)는 프로브 지지 구조물(102)과 외부 셔틀(104) 사이에 로크-끼워맞춤 구성을 제공하여 프로브 지지 구조물(102)을 외부 셔틀(104) 및 z-축 지지체(108)에 대해 확고하게 유지하기 위해 홈(800)과 교합할 수 있다. 예를 들어, 홈(800)과 돌출부(804) 사이의 상호작용은 프로브 지지 구조물(102)과 외부 셔틀(104) 사이의 단순한 마찰 끼워맞춤을 극복하는 수직력에 의해 프로브 지지 구조물(102)이 외부 셔틀(104)로부터 제거되는 것을 방지할 수 있다.

실시예에서, 외부 셔틀(104)은 프로브 지지 구조물(102)을 수용하는 외부 셔틀(104)의 상부 부분에 세그먼트를 형성할 수 있다. 프로브 지지 구조물(102)은 세그먼트에 대해 푸시할 수 있으며, 이들 세그먼트는 다시 z-축 지지체(108)의 튜브(200)에 대해 유연한 끼워맞춤을 제공하여 외부 셔틀(104) 및 z-축 지지체(108)의 확고한 끼워맞춤을 제공한다. 예를 들어, 외부 셔틀(104)은 도 8에서 외부 셔틀(104)의 상부 부분(810)을 복수의 세그먼트(812)로 분할하기 위해 이 상부 부분(810)을 관통하는 복수의 수직 절단부(808)를 구비하는 것으로 도시되어 있다. 프로브 지지 구조물(102)이 외부 셔틀(104) 상에 도입될 때, 프로브 지지 구조물(102)은 세그먼트(812) 상에 내향 힘을 제공할 수 있으며, 이 힘은 다시 외부 셔틀(104)을 적소에 고정하기 위해 z-축 지지체에 대해[예를 들어, 스플라인(300)에 대해] 푸시할 수 있다. 도 8은 상부 부분(810)이 네 개의 세그먼트(812)로 분할된 것으로 도시하고 있지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상부 부분(810)은 네 개 미만의 세그먼트(812)로, 네 개 초과의 세그먼트(812)로, 동일한 크기의 세그먼트(812)로, 동일하지 않은 크기의 세그먼트로 등으로 분할될 수 있다.

결론

요지를 구조적 특징 및/또는 프로세스 작동에 고유한 언어로 설명했지만, 첨부된 청구범위에서 한정되는 요지가 반드시

특정한 특징 또는 작용으로 한정되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 오히려, 상기 특정한 특징 및 작용은 청구범위를 실시하는 예시적 형태로서 개시된 것이다.

Claims

오토샘플러 시스템이며,
샘플 프로브를 통해서 유체 샘플을 이송하기 위해 샘플 프로브를 유지하도록 구성된 샘플 프로브 지지 구조물;
상기 샘플 프로브 지지 구조물과 결합되는 z-축 지지체;
상기 z-축 지지체의 외표면과 결합되고 상기 샘플 프로브 지지 구조물과 결합되는 외부 셔틀; 및
상기 z-축 지지체의 내부 체적 내에서 직선적으로 운동 가능한 내부 셔틀로서, 내부 셔틀의 직선 운동을 외부 셔틀로 이전하여 샘플 프로브 지지 구조물의 직선 운동을 제공하기 위해 상기 외부 셔틀과 자기적으로 결합되는, 내부 셔틀을 포함하는, 오토샘플러 시스템.
제1항에 있어서, 상기 z-축 지지체는 z-축 지지체를 따라서 연장되고 내부 체적을 형성하는 튜브를 구비하며, 상기 튜브는 외부 셔틀과 내부 셔틀 사이에 배치되는 부분을 갖는, 오토샘플러 시스템.
제2항에 있어서, 상기 튜브는 튜브의 외표면 상에 하나 이상의 표면 특징부를 형성하고, 상기 외부 셔틀은 외부 셔틀의 내표면 상에 하나 이상의 대응 표면 특징부를 형성하며 따라서 튜브의 회전 운동은 상기 하나 이상의 표면 특징부와 상기 하나 이상의 대응 표면 특징부 사이의 상호작용을 통해서 외부 셔틀로 이전되는, 오토샘플러 시스템.
제3항에 있어서, 상기 하나 이상의 표면 특징부는 하나 이상의 스플라인을 포함하는, 오토샘플러 시스템.
제3항에 있어서, 상기 튜브와 결합되는 구동 시스템을 추가로 포함하며, 상기 구동 시스템은 구동 시스템의 작동 시에 튜브의 회전 운동을 제공하는, 오토샘플러 시스템.
제5항에 있어서, 튜브의 내부 체적 내에서 내부 셔틀의 직선 운동을 제공하기 위해 내부 셔틀과 결합되는 제2 구동 시스템을 추가로 포함하는, 오토샘플러 시스템.
제1항에 있어서, 튜브의 내부 체적 내에서 내부 셔틀의 직선 운동을 제공하기 위해 내부 셔틀과 결합되는 구동 시스템을 추가로 포함하는, 오토샘플러 시스템.
제1항에 있어서, 상기 내부 셔틀은 내부 셔틀의 외부 구조물 내에 수용되는 하나 이상의 자석을 구비하고, 상기 외부 셔틀은 외부 셔틀의 보디 구조물 내에 수용되는 하나 이상의 자석을 구비하며, 내부 셔틀의 하나 이상의 자석은 외부 셔틀의 하나 이상의 자석과 자기적으로 결합되는, 오토샘플러 시스템.
제8항에 있어서, 상기 내부 셔틀의 하나 이상의 자석은 스페이서 구조물을 거쳐서 제2 자석으로부터 수직으로 이격되는 제1 자석을 구비하는, 오토샘플러 시스템.
제9항에 있어서, 제1 자석의 제1 극과 제2 자석의 제1 극은 각각 스페이서 구조물에 대해 배치되며, 제1 자석의 제1 극과 제2 자석의 제1 극은 동일한 자극인, 오토샘플러 시스템.
제9항에 있어서, 외부 셔틀의 하나 이상의 자석은 제2 스페이서 구조물을 거쳐서 제2 자석으로부터 수직으로 이격되는 제1 자석을 구비하는, 오토샘플러 시스템.
제11항에 있어서, 외부 셔틀의 제1 자석의 제1 극과 외부 셔틀의 제2 자석의 제1 극은 각각 제2 스페이서 구조물에 대해 배치되며, 외부 셔틀의 제1 자석의 제1 극과 외부 셔틀의 제2 자석의 제1 극은 동일한 자극인, 오토샘플러 시스템.
제1항에 있어서, z-축 지지체, 외부 셔틀, 및 샘플 프로브 지지 구조물 각각의 적어도 일부는 화학적으로 불활성인 재료를 포함하는, 오토샘플러 시스템.
제1항에 있어서, z-축 지지체의 외표면은 외부 셔틀의 내표면 상에 배치된 대응 키이 구조물과 교합하도록 구성된 키이 구조물을 형성하는, 오토샘플러 시스템.
제14항에 있어서, 외부 셔틀은 외부 셔틀의 외표면 상에 배치된 제2 키이 구조물을 구비하고, 외부 셔틀의 외표면은 샘플 프로브 지지 구조물을 외부 셔틀에 대해 배향하기 위해 샘플 프로브 지지 구조물 상에 배치된 대응 제2 키이 구조물과 교합하도록 구성되는, 오토샘플러 시스템.
제1항에 있어서, 외부 셔틀은 외부 셔틀의 상부 부분에 배치되는 적어도 두 개의 세그먼트를 구비하며, 샘플 프로브 지지 구조물은 적어도 두 개의 세그먼트에 대해 내향 힘을 제공하여 적어도 두 개의 세그먼트를 z-축 지지체에 대해 푸시하는, 오토샘플러 시스템.
제1항에 있어서, 외부 셔틀은 외부 셔틀의 외표면에 홈을 형성하며, 샘플 프로브 지지 구조물은 상기 홈에 도입되도록 구성된 돌출부를 샘플 프로브 지지 구조물의 내표면에 갖는, 오토샘플러 시스템.
오토샘플러 시스템이며,
샘플 프로브를 통해서 유체 샘플을 이송하기 위해 샘플 프로브를 유지하도록 구성된 샘플 프로브 지지 구조물;
상기 샘플 프로브 지지 구조물과 결합되는 z-축 지지체;
상기 z-축 지지체와 결합되고 상기 샘플 프로브 지지 구조물과 결합되는 외부 셔틀로서, 적어도 제1 자석을 구비하는, 외부 셔틀;
상기 z-축 지지체의 내부 체적 내에서 직선적으로 운동 가능한 내부 셔틀로서, 적어도 제2 자석을 구비하고, 내부 셔틀의 직선 운동을 외부 셔틀로 이전하여 샘플 프로브 지지 구조물의 직선 운동을 제공하기 위해 제1 자석과 제2 자석 사이의 자기 상호작용을 거쳐서 상기 외부 셔틀과 자기적으로 결합되는, 내부 셔틀을 포함하며,
상기 z-축 지지체는 외부 셔틀과 내부 셔틀 사이에 배치되는 부분을 갖는 튜브를 구비하고, 상기 튜브는 내부 셔틀이 직선 운동 중에 통과하는 내부 체적을 형성하는, 오토샘플러 시스템.
제18항에 있어서, 상기 튜브는 튜브의 외표면 상에 하나 이상의 표면 특징부를 형성하고, 상기 외부 셔틀은 외부 셔틀의 내표면 상에 하나 이상의 대응 표면 특징부를 형성하며 따라서 튜브의 회전 운동은 상기 하나 이상의 표면 특징부와 상기 하나 이상의 대응 표면 특징부 사이의 상호작용을 통해서 외부 셔틀로 이전되는, 오토샘플러 시스템.
제19항에 있어서, 튜브의 내부 체적 내에서 내부 셔틀의 직선 운동을 제공하기 위해 내부 셔틀과 결합되는 제1 구동 시스템을 추가로 포함하는, 오토샘플러 시스템.