KR20240091282A - 샘플 용기를 안전하게 격리하는 원격 화학 샘플 수집을 위한 자동화 시스템 - Google Patents

샘플 용기를 안전하게 격리하는 원격 화학 샘플 수집을 위한 자동화 시스템 Download PDF

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타일러 요스트
바산타 브후살
세카와트 리푸다만
케빈 콘래드
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엘리멘탈 사이언티픽, 인코포레이티드
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Abstract

분석을 위한 유체 샘플의 안전한 수집 및 운송을 위한 시스템 및 방법을 설명한다. 시스템 실시예는, 제한되는 것은 아니지만, 유체 샘플을 샘플 용기에 도입하기 위한 내부 구역을 정의하는 하우징; 샘플 용기를 유지하고 샘플 용기를 내부 구역 내의 복수의 위치에 측방향으로 위치시키는 지지 플랫폼; 유체 샘플을 베이스에 도입하기 전에 샘플 용기의 베이스로부터 샘플 용기의 캡을 자동으로 제거하고, 유체 샘플을 베이스에 도입한 후에 캡을 용기 베이스에 자동으로 재위치시키도록 구성된 캡 제거기; 및 유체 샘플 소스와 유체적으로 결합하고 유체 샘플 소스로부터 용기 베이스 내로 유체를 분배하도록 구성된 유체 샘플 프로브를 포함한다.

Description

샘플 용기를 안전하게 격리하는 원격 화학 샘플 수집을 위한 자동화 시스템
[관련 출원에 대한 상호 참조]
본 출원은 2021년 11월 5일자로 출원되고, 발명의 명칭이 "AUTOMATED SYSTEM FOR REMOTE CHEMICAL SAMPLE COLLECTION WITH SAFE ISOLATION OF SAMPLE VESSEL"인 미국 가출원 일련 번호 제63/276,166호의 35 U.S.C. §119(e)의 이익을 주장한다. 미국 가출원 일련 번호 제63/276,166호는 그 전체 내용이 참조로 본 출원에 포함된다.
많은 실험실 환경에서는, 종종 한 번에 많은 수의 화학 또는 생화학 샘플을 분석해야 하는 경우가 있다. 이러한 프로세스를 간소화하기 위해, 샘플의 조작이 기계화되었다. 이러한 기계화된 샘플링은 일반적으로 자동 샘플링이라고 지칭되며, 자동화된 샘플링 디바이스 또는 자동 샘플러를 사용하여 수행된다.
샘플 도입 시스템은 분석을 위해 액체 샘플을 ICP 분광 계기(예를 들어, 유도 결합 플라즈마 질량 분석기(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer)(ICP/ICP-MS), 유도 결합 플라즈마 원자 방출 분광계(Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometer)(ICP-AES) 등)에 도입하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 샘플 도입 시스템은 컨테이너로부터 액체 샘플의 분액(aliquot)을 취출하고, 그 후 분액을 ICP 분광 계기에 의한 플라즈마 이온화에 적절한 다분산 에어로졸로 변환하는 분무기로 분액을 운송할 수 있다. 그 후, 더 큰 에어로졸 입자를 제거하기 위해 에어로졸이 스프레이 챔버에서 분류된다. 에어로졸은, 스프레이 챔버에서 나오면, 분석을 위해 ICP-MS 또는 ICP-AES 기기의 플라즈마 토치 조립체에 의해 플라즈마로 도입된다.
샘플을 수집하고 실험실 처리 장비로 전달하는 동안 직원이 위험 물질에 노출되는 것을 회피하기 위해, 분석을 위한 유체 샘플의 안전한 수집 및 운송을 위한 시스템 및 방법을 설명한다. 시스템 실시예는, 제한되는 것은 아니지만, 유체 샘플을 샘플 용기에 도입하기 위한 내부 구역을 정의하는 하우징; 샘플 용기를 유지하고 샘플 용기를 내부 구역 내의 복수의 위치에 측방향으로 위치시키는 지지 플랫폼; 유체 샘플을 베이스에 도입하기 전에 샘플 용기의 베이스로부터 샘플 용기의 캡을 자동으로 제거하고, 유체 샘플을 베이스에 도입한 후에 캡을 용기 베이스에 자동으로 재위치시키도록 구성된 캡 제거기(uncapper); 및 유체 샘플 소스와 유체적으로 결합하고 유체 샘플 소스로부터 용기 베이스 내로 유체를 분배하도록 구성된 유체 샘플 프로브를 포함한다.
본 개요는 아래의 상세한 설명에서 추가로 설명되는 단순화된 형태의 개념의 선택을 소개하기 위해 제공된다. 본 개요는 청구된 청구 대상의 핵심 특징 또는 필수 특징을 식별하려는 것이 아니며, 또한, 청구된 청구 대상의 범위를 결정하는 데 도움을 주기 위한 것으로 사용되게 하려는 것도 아니다.
상세한 설명은 첨부 도면을 참조하여 설명된다. 상세한 설명과 도면에서 서로 다른 사례에 동일한 참조 번호를 사용하면 유사하거나 동일한 항목을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 개시의 예시적인 구현에 따른 원격 샘플 소스로부터 자동화된, 안전한 샘플 수집을 위한 시스템의 등각도이다.
도 2는 본 개시의 예시적인 구현에 따른 다수의 샘플링 스테이션을 갖는 원격 샘플 소스로부터 자동화된, 안전한 샘플 수집을 위한 시스템의 등각도이다.
도 3은 도 1의 시스템의 부분 측면도이다.
도 4a는 본 개시의 예시적인 구현에 따른 스캐너와 상호작용하는 샘플 용기를 도시하는, 도 1의 시스템의 등각도이다.
도 4b는 도 2의 시스템의 부분 등각도이다.
도 4c는 본 개시의 예시적인 구현에 따른 원격 샘플 소스로부터 자동화된, 안전한 샘플 수집을 위한 시스템을 포함하는 통신 시스템의 개략도이다.
도 5a는 로딩 구성의 샘플 용기가 도시되어 있는, 도 1의 시스템의 등각도이다.
도 5b는 도 5a의 시스템의 부분 평면도이다.
도 6a는 세정 구성의 샘플 용기가 도시되어 있는, 도 1의 시스템의 등각도이다.
도 6b는 도 6a의 시스템의 부분 평면도이다.
도 7a는 캡핑(capping) 구성의 샘플 용기가 도시되어 있는, 도 1의 시스템의 부분 측면도이다.
도 7b는 도 7a의 시스템의 부분 평면도이다.
도 7c는 본 개시의 예시적인 구현에 따른 샘플 용기의 캡과 상호작용하는 캡 제거기의 부분 측면도이다.
도 8a는 샘플 충전 구성의 샘플 용기가 도시되어 있는, 도 1의 시스템의 부분 측면도이다.
도 8b는 도 8a의 시스템의 부분 평면도이다.
도 9는 본 개시의 예시적인 구현에 따른 샘플 수령 구성의 샘플 플랫폼의 부분 등각도이다.
도 10a는 본 개시의 예시적인 구현에 따른 자기 부하 보상 구조를 통합한 샘플 플랫폼에 의해 지지되는 샘플 용기의 부분 등각도이다.
도 10b는 도 10a의 샘플 플랫폼에 의해 지지되는 샘플 용기의 부분 측면도이다.
개요
실험실 또는 산업 환경에서는 종종 많은 수의 샘플이 분석된다. 자동 샘플러는 이러한 샘플의 조성에 대한 후속 테스트를 위해 샘플을 수집하고 도입하는 데 자주 사용된다. 자동 샘플러를 사용하면 전형적으로 수동 준비 방법에 비교하여 더 많은 샘플 및 기타 용액이 준비되고 테스트될 수 있다. 샘플에서의 미량 원소 농도 또는 양의 결정은 샘플의 순도, 또는 시약, 반응성 성분 등으로 사용하기 위한 샘플의 수용 가능성에 대한 지표를 제공할 수 있다. 예를 들어, 특정 생산 또는 제조 프로세스(예를 들어, 광업, 야금, 반도체 제조, 의약품 처리 등)에서는, 불순물 허용치는, 예를 들어 10억 분의 1 정도로 매우 엄격할 수 있다. 예를 들어, 반도체 프로세스에서는, 제한되는 것은 아니지만, 웨이퍼 세정용 초순수(UPW), 웨이퍼 건조용 이소프로필 알콜(IPA), 과산화수소(H2O2), 암모니아 용액(NH4OH), 산 및 기타 에칭 화학 물질 등을 포함하는 프로세스 화학 물질에서 불순물에 대한 초저 검출 한계가 필요할 수 있다. 이러한 프로세스 화학 물질에서 초저 농도의 불순물을 검출하지 못하면, 예컨대 용액에서 웨이퍼 상으로 이러한 불순물이 침전하여 반도체 웨이퍼가 손상될 수 있다(예를 들어, 금속성 불순물 또는 기타 전도성 위험물의, 예컨대 용액에서 불순물의 침전을 통한 웨이퍼 상으로의 침착, 불순물에 대한 농축기 표면으로 작용하는 웨이퍼 등).
분석을 위해 샘플을 수집하는 프로세스는 샘플의 유형, 샘플의 위치, 테스트 장비의 위치, 관련 직원 등에 따라 달라질 수 있다. 종종 개인(예를 들어, 공장 또는 실험실 기술자 또는 기타 직원)은 테스트 튜브 또는 병과 같은 샘플 용기에 수동으로 샘플을 수집하고, 분석을 위해 샘플을 실험실 또는 기타 장소로 운송하도록 교육을 받는다. 많은 장소(예를 들어, 공장, 제조 시설, 화학 공장 등)의 경우, 샘플의 소스는 샘플을 테스트하는 데 사용되는 분석 계기에서 상대적으로 멀리 떨어져 위치될 수 있다. 예를 들어, 공장의 화학 물질 공급 라인은 화학 물질의 조성을 모니터링하는 데 사용되는 장비를 수용하는 현장의 또는 현장에서 떨어진 실험실과 별도의 공장의 영역에 위치될 수 있다. 그러나, 직원과 샘플 사이의 각각의 상호작용은 개인의 건강 위험, 샘플의 오염 위험, 및 샘플이 통과하는 영역에 대한 노출 위험을 초래한다. 예를 들어, 샘플을 그 원래의 위치로부터 샘플 용기로 전달하는 동안 개인이 위험한 화학 물질에 노출될 수 있으며(예를 들어, 가압된 유체를 전달하는 동안의 유출 또는 기타 노출), 샘플 용기는 적절하게 밀봉되지 않거나 달리 격리되지 않은 등의 경우 위험한 화학 물질을 환경 및 그 안의 직원에게 노출시킬 수 있다.
추가적으로, 샘플 취급과 관련된 다른 사람의 안전은 이전에 샘플 컨테이너를 취급한 다른 직원에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 샘플을 수집하거나 전달하는 동안(예를 들어, 컨테이너를 헹구지 않고) 샘플을 잘못 취급한 경우, 실험실 기술자는 샘플 컨테이너의 외부 표면에 존재하는 위험한 잔류물에 노출될 수 있다.
수동 샘플링 프로세스는, 샘플의 잘못된 취급과 연관된 물리적 위험 외에도, 샘플의 부적절한 식별 위험을 초래할 수 있다. 샘플링 지점으로부터 운반하는 동안 또는 운반한 후에 샘플에 라벨을 잘못 붙이거나 잘못 식별하면, 예컨대 샘플 랙 내에 샘플 컨테이너를 잘못 배치하거나, 특정 샘플 컨테이너 내에 샘플을 잘못 배치하는 등을 통해 해당 샘플과 연관된 정보가 다른 샘플과 잘못 연관될 수 있다. 자동 샘플러에 이용 가능한 다양한 컨테이너의 순서는 그 안에 포함된 샘플의 분석을 통해 생성된 데이터의 정확성에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 자동 샘플링 시스템은 프로브가 직렬 방식으로 각각의 샘플 컨테이너에 도입되는 동안 샘플 랙 내에 유지된 샘플 컨테이너의 특정한 또는 미리 결정된 배열에 따라 달라질 수 있다. 그 후, 샘플의 분석 결과는 일련의 진행에 따라 특정한 또는 미리 결정된 배열과 연결된다. 따라서, 개인이 샘플 랙(들)에 샘플 컨테이너를 배치할 때 특정한 또는 미리 결정된 배열에서 벗어나는 경우, 이러한 분석의 결과는 잘못된 결과일 수 있다. 자동 샘플러에 샘플을 배치하는 개인이 샘플의 초기 수집을 취급하는 개인과 다를 경우 오류 위험이 증가될 수 있다.
또한, 수동 샘플링 기술은 샘플에 존재하는 재료를 담기에 적절하지 않은 재료로 구성된 병 또는 기타 용기에 샘플을 넣을 위험을 수반할 수 있다. 예를 들어, 농축된 산을 포함하는 샘플이 이 샘플에 의해 용해될 수 있는 플라스틱 기반 컨테이너에 분배될 수 있으며, 이로 인해, (예를 들어, 샘플링 지점에서) 샘플에 원래는 존재하지 않았던 오염물이 샘플에 도입된다.
따라서, 분석을 위한 유체 샘플의 안전한 수집 및 운송을 위한 시스템 및 방법은 샘플을 수집하고 실험실 처리 장비로 전달하는 동안 직원이 위험 물질에 노출되는 것을 회피하기 위해 자동화된 샘플 충전 스테이션을 갖는 것으로 설명된다. 시스템 실시예는 샘플 용기(예를 들어, 샘플 병, 튜브, 또는 기타 유체 컨테이너)를 수용하고, 샘플 용기의 외부 표면을 세정하고, 샘플 용기로부터 캡을 제거하고, 샘플 용기의 내부에 유체 샘플을 도입하고, 캡을 샘플 용기로 반환하고, 사용자에 의한 운반을 위해 충전된 샘플 용기를 해제하기 위한 자동화된 충전 스테이션을 포함한다. 예시적인 구현에서, 충전 스테이션은 샘플 용기 상에 존재하는 하나 이상의 식별자를 스캐닝하여 샘플 용기가 충전 스테이션에 의해 분배된 유체를 유지하기에 적절한 컨테이너인지의 여부를 결정하는 스캐닝 디바이스를 통합한다. 적절한 컨테이너로 확인되면, 충전 스테이션은 자동으로 샘플 용기를 환경적으로 격리된 내부 챔버 내로 운송하여 캡을 제거하고, 샘플 용기에 샘플을 충전하고, 캡을 반환하고, 샘플 용기를 헹구고(선택적인 충전 전 헹굼과 함께), 샘플이 샘플 용기를 실질적으로 용해시키거나 달리 손상시키지 않도록 하면서 사용자에 의한 운반을 위해 샘플 용기를 해제할 수 있다.
충전 절차 동안 충전 스테이션 내의 샘플 용기를 격리하고 자동화된 헹굼 절차를 제공함으로써, 시스템은 샘플 용기를 충전하고 분석을 위해 샘플링 장소에서 실험실로 샘플을 전달하는 동안 직원이 위험 물질에 노출되는 것을 방지한다. 충전 스테이션은 캡 제거(uncapping), 캡핑, 헹굼, 및 충전 동작을 자동화하여 (예를 들어, 밸브의 수동 조작을 통한) 개인에 의한 모든 수동 샘플 분배를 회피하고, 샘플 용기 상의 캡 또는 뚜껑의 모든 수동 개방 또는 폐쇄를 회피한다.
예시적인 구현
도 1은 본 개시의 예시적인 구현에 따른 유체 샘플의 안전한, 자동화된 수집을 위한 시스템(100)을 예시한다. 시스템(100)은 일반적으로 시스템(100)이 위치된 외부 환경(108) 및 시스템(100)을 사용하는 직원으로부터 샘플 용기를 격리하면서 샘플이 샘플 용기(예를 들어, 샘플 병(106)이 도시됨) 내로 분배될 수 있는 내부 구역(104)을 정의하는 하우징(102)을 포함한다. 예를 들어, 시스템(100)은 산업 시설, 제조 시설, 화학 처리 시설 등의 내부와 같이, 샘플 내의 화학 분석물을 식별하는 데 사용되는 실험실 또는 분석 장비로부터 멀리 떨어진 유체 소스에 위치될 수 있다. 시스템(100)은 유체 샘플을 샘플 용기에 도입하는 것을 용이하게 하기 위해 시스템(100) 내에서 샘플 용기를 지지하고 운송하는 샘플 플랫폼(110)을 포함한다. 예를 들어, 샘플 플랫폼(110)은, 제한되는 것은 아니지만, 각각 본 출원에서 추가로 설명되는 샘플 용기 수용 위치, 헹굼 위치, 캡핑 위치, 및 샘플 충전 위치를 포함하는 시스템(100) 내의 다양한 위치 사이에서 샘플 용기를 운송하기 위해 2개 이상의 위치 사이를 전이할 수 있다. 배기부(112)는 외부 환경(108)에 대한 노출을 회피하기 위해 가스를 함유하면서 내부 구역(104)으로부터 가스를 배출하기 위해 내부 구역(104)과 결합될 수 있다.
시스템(100)은 또한 샘플링 절차의 자동 동작을 용이하게 하는 사용자 인터페이스 컴포넌트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1에서 시스템(100)은 사용자에게 동작 정보를 제공하기 위한 디스플레이 스크린(116) 및 샘플링 절차를 시작하고, 시스템(100)의 동작을 중지하는 등과 같이, 사용자가 시스템(100)에 참여하도록 허용하는 동작 입력 버튼(118)을 포함하는 사용자 인터페이스(114)를 포함하는 것으로 도시된다. 사용자 인터페이스(114)는 별개의 입력 버튼(118)과 함께 디스플레이 스크린(116)을 포함하는 예시적인 구현으로 도시되어 있지만, 시스템(100)은 이러한 구성으로 제한되지 않으며, 디스플레이 스크린(116)을 위한 통합된 터치스크린 피처, 휴대용 사용자 디바이스(예를 들어, 휴대폰, 태블릿, 컴퓨터 등)로부터 시스템(100)의 제어 피처를 제공하기 위한 통신 인터페이스, 또는 기타 사용자 인터페이스 구성을 포함할 수 있다.
샘플 병(106)에 위치된 병 식별자를 인식하기 위한 스캐너(120)를 포함하는 시스템(100)이 추가로 도시되어 있다. 예를 들어, 스캐너(120)는 바코드, 데이터 매트릭스 2차원(2D) 바코드, RFID 태그, 또는 기타 식별자와 같은 병 식별자를 이미징 또는 스캐닝하기 위해 카메라, 바코드 스캐너 등과 같은 광학 스캐너를 포함할 수 있다. 병 식별자는, 제한되는 것은 아니지만, 샘플 병(106)을 구성하는 재료, 샘플 병(106)에 사용하기에 적절한 샘플의 유형, 샘플 병(106)에 사용하기에 적절하지 않은 샘플의 유형(예를 들어, 샘플 병(106)의 재료를 용해시킬 위험이 있는 화학 물질), 샘플 병(106)의 청결 상태(예를 들어, 샘플 병(106)이 소독, 세정, 헹굼, 또는 달리 세척되었는지의 여부) 등을 포함하는 (예를 들어, 시스템(100)과 정보 데이터베이스의 통신을 통해) 샘플 병(106) 또는 샘플 병(106)에 포함될 샘플에 관한 다양한 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 구현에서, 시스템(100)은, 샘플 병(106)이 시스템(100)에서 이용 가능한 특정 샘플을 유지하기에 적절하지 않다는 것을 나타내는 식별자가 샘플 병(106)에 포함되는 경우, 예컨대 샘플 병(106)의 재료가 샘플에 대한 노출을 통해 용해될 수 있는 경우, 또는 샘플 병(106)이 세척된 상태가 아닌 경우(예를 들어, 특정 샘플 병(106)에 도입되면 샘플이 오염될 수 있음), 샘플링 절차가 시작되는 것을 방지할 수 있다. 스캐너(120)가 하우징(102)의 외부 부분에 결합되는 것으로 도시되어 있지만, 시스템(100)은 이러한 구성으로 제한되지 않으며, 제한되는 것은 아니지만, 내부 구역(104)의 내부, 샘플 플랫폼(110) 상, 또는 병 식별자를 스캐닝할 수 있는 다른 위치를 포함하는 시스템(100)의 다른 위치에 스캐너(120) 또는 추가적인 스캐너(120)를 포함할 수 있다.
도 1에서 시스템(100)은 내부 구역(104)으로부터 가스를 배출하기 위한 단일 배기부(112)를 갖는 단일 샘플 분배 스테이션으로 도시되어 있지만, 시스템(100)은 단일 샘플 분배 스테이션으로 제한되지 않으며 복수의 샘플 분배 스테이션을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2에서 시스템(100)은 공통 하우징(200)에 의해 지지되는 6개의 샘플 분배 스테이션을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 하우징(200)은 각각의 샘플 분배 스테이션에서 공통 배기부(112)로 또는 개별 배기 경로를 통해 가스를 배출하는 연결부를 포함할 수 있다. 복수의 샘플 분배 스테이션을 포함함으로써, 시스템(100)은 복수의 서로 다른 화학 물질을 분배하거나, (예를 들어, 단일 샘플 분배 스테이션에 비교하여 샘플링 처리량을 증가시키기 위해) 동일한 화학 물질의 복수의 샘플을 동시에 분배하거나, 또는 이들의 조합을 위한 다수의 서로 다른 화학 물질 샘플링 장소를 용이하게 할 수 있다.
도 3을 참조하면, 시스템(100)의 측면도가 제공되며, 샘플링 절차를 용이하게 하는 내부 구역(104) 내에 위치된 컴포넌트가 도시되어 있다. 시스템(100)은 사용자로부터 샘플 병(106)을 수용하기 위해 시스템(100)의 샘플 용기 수용 부분(300)에서 내부 구역(104)의 외부에 샘플 플랫폼(110)이 위치되어 있는 것으로 도시된다. 구현에서, 시스템(100)은 개방 구성(예를 들어, 도 3, 도 5a, 및 도 5b에 도시된 바와 같음)과 폐쇄 구성(예를 들어, 도 6a 내지 도 7b에 도시된 바와 같음) 사이에서 활주식으로 전이하여 내부 구역(104)을 샘플 용기 수용 부분(300)으로부터 분리할 수 있는 도어(302)를 포함한다. 예를 들어, 도어(302)가 개방 구성일 때, 샘플 플랫폼(110)은 샘플 용기 수용 부분(300)으로부터 내부 구역(104) 내로 샘플 병(106)을 전달할 수 있으며, 도어(302)가 폐쇄 구성일 때, (예를 들어, 잠재적으로 위험한 샘플 또는 가스가 내부 구역(104)에서 빠져나가는 것을 방지하기 위해) 도어(302)는 내부 구역(104)을 샘플 용기 수용 부분(300) 및 외부 환경(108)으로부터 밀봉한다. 개방 구성과 폐쇄 구성 사이의 다른 전이는, 예를 들어 도어(302)를 회전시키거나, 도어(302)를 들어올리는 등에 의해 구현될 수 있다. 샘플 병(106)이 샘플 용기 수용 부분(300)에 있는 동안, 병 베이스(306) 상에 위치된 병 캡(304)은 샘플 병(106)의 내부를 외부 환경(108)으로부터 분리할 수 있다(예를 들어, 유체 샘플이 샘플 병(106)에 도입되기 전에, 외부 환경(108)으로부터의 오염물이 샘플 병(106)의 내부로 진입하는 것을 방지하기 위함).
시스템(100)의 내부 구역(104)은 일반적으로 사용자에 의한 수동 작업 없이 유체 샘플을 수용하기 위한 샘플 병(106)을 준비하기 위해 샘플 병(106)과 상호작용하는 시스템(100)의 부분을 포함한다. 예를 들어, 도 3은 병 베이스(306)에서 제거 및 재위치시키기 위해 병 캡(304)과 상호작용하도록 구성된 캡 제거기(308), (예를 들어, 샘플을 충전하기 전, 샘플을 충전한 후, 또는 이들의 조합으로) 샘플 병(106)을 세정하도록 구성된 헹굼 노즐(310), 유체 샘플을 샘플 병(106)에 도입하도록 구성된 샘플 유체 프로브(312), 및 가스를 시스템(100)으로부터 제거하기 위해 내부 구역(104) 밖으로 유도하도록 배기부(112)와 내부 구역(104) 사이에 결합된 배기 채널(314)을 포함하는 내부 구역(104)을 도시한다. 샘플 플랫폼(110)은 샘플링 절차를 용이하게 하기 위해 내부 구역(104)의 일부에 대해 샘플 병(106)을 위치시킬 수 있다. 구현에서, 샘플 플랫폼(110)은 내부 구역(104)을 통해 선형 운동으로 샘플 플랫폼(110)을 이동시키기 위해 내부 구역(104)과 분리된 하우징(102)에 고정된 모터에 결합된다(예를 들어, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같음). 예를 들어, 모터는 웜 기어의 회전을 샘플 플랫폼의 선형 운동으로 변환하는 것을 허용하기 위해 샘플 플랫폼(110)에 결합된 웜 기어를 포함할 수 있지만, 시스템(100)은 이러한 모터 구성으로 제한되지 않는다.
구현에서, 배기 채널(314)은 내부 구역(104)을 배기 채널(314)로부터 분리하는 분리 벽(316)에 의해 적어도 부분적으로 정의되어, 예컨대 샘플 병(106)이 배기 채널(314)로 진입하는 것을 방지하면서, 가스가 분리 벽(316)에 의해 정의된 하나 이상의 구멍(318)을 통해 통과하는 것을 허용한다. 배기 채널(314)이 있는 시스템(100)으로부터 공기 및 기타 가스를 끌어내기 위해 저압 또는 부압 소스가 배기부(112)에 결합될 수 있다.
구현에서, 캡 제거기(308)는 병 캡(304)과 연결하기 위한 회전식 캡 제거기 헤드(322)와 결합된 캡 제거기 하우징(320)을 포함한다. 시스템(100)의 동작 동안, 샘플 플랫폼(110)은 캡 제거 위치(예를 들어, 도 7a 및 도 7b에 도시됨)에서 캡 제거기(308) 아래에 샘플 병(106)을 위치시킨다. 그 후, 캡 제거기(308)는 캡 제거기 헤드(322)를 병 캡(304) 위로 내릴 수 있다. 구현에서, 캡 제거기 하우징(320)은 병 캡(304) 상으로 하향 이동하고 캡 제거 후 샘플 병(106)으로부터 상향 이동하도록 캡 제거기 헤드(322)의 수직 이동을 제공하는 모터 또는 공압 드라이브를 지지한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 캡 제거기 헤드(322)는 샘플 용기 수용 부분(300)으로부터 캡 제거기(308)로 샘플 병(106)이 이동하는 동안 병 캡(304)이 통과할 수 있는 하나 이상의 구멍을 정의할 수 있다. 모터는 또한 병 베이스(306)로부터 병 캡(304)의 제거를 허용하기 위해 병 베이스(306)에 대해 병 캡(304)을 회전시키도록 캡 제거기 헤드(322)의 회전 이동을 제공한다(예를 들어, 병 캡(304) 및 병 베이스(306)가 나사 구성을 통해 서로에 대해 고정된 경우).
구현에서, 캡 제거기 헤드(322)는 캡 제거된 병 베이스를 제공하기 위해 캡 제거기 헤드(322)가 병 베이스(306)로부터 수직으로 들어올려진 상태에서 캡 제거기 헤드(322) 내에 병 캡(304)을 유지하기 위한 진공 노즐을 포함하고, 여기서, 샘플 플랫폼(110)은 캡 제거기 헤드(322)가 병 베이스(306) 상으로의 후속 재위치를 위해 병 캡(304)을 지지하는 상태에서 캡 제거된 병 베이스를 이동시킬 수 있다. 캡 제거기 헤드(322)는 회전식으로 구동되는 것으로 설명되었지만, 시스템(100)은 유체 샘플을 유지하는 데 사용되는 샘플 용기의 구조에 따라 대안적인 또는 추가적인 캡 제거기 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 캡 제거기 헤드(322)는 샘플 프로브(312)가 병 베이스(304)의 내부에 접근할 수 있게 병 베이스(304)에 의해 지지되는 뚜껑에 대해 활주, 리프트, 힌지, 또는 기타 동작을 제공하도록 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 샘플 플랫폼(110)의 부분은 캡 제거기 헤드(322)가 정지 상태로 유지되거나 또는 반대 방향으로 회전되는 동안 병 베이스(306)를 회전시키는 것과 같이 캡 제거기(308)에 대해 이동하도록 구성될 수 있다.
헹굼 노즐(310)은 샘플 도입 전에, 샘플 도입 후에, 또는 양자 모두를 위해 샘플 병(106)을 세척하기 위해 헹굼 유체 소스(예를 들어, 초순수, 탈이온수 등)와 유체적으로 결합된다. 예를 들어, 샘플 플랫폼(110)은 헹굼 노즐(310)로부터 샘플 병(106) 상으로 헹굼 유체의 분사를 허용하도록 헹굼 노즐(310)에 인접하게 샘플 병(106)을 위치시킬 수 있다. 샘플 도입 전에 헹굼 노즐(310)을 사용하여 샘플 병(106)을 세척하는 경우, 시스템(100)은 병 캡(304)을 병 베이스(306)에 유지하여, (예를 들어, 사용자가 샘플 병(106)을 시스템(100)으로 운반하는 동안 획득되는) 샘플 병(106)의 외부에 존재하는 임의의 잔류 오염물을 제거하여, 샘플 충전 절차 동안 샘플 병(106)의 내부로 어떠한 오염물도 도입되는 것을 회피할 수 있다.
샘플 도입 후에 헹굼 노즐(310)을 사용하여 샘플 병(106)을 세척하는 경우, 시스템(100)은 샘플 충전 절차 동안 샘플 병(106)의 외부 표면에 튀거나, 쏟거나, 또는 달리 침착되었을 수 있는 임의의 샘플 유체를 헹굴 수 있다. 이러한 충전 후 헹굼 절차는 시스템(100)에서 충전된 샘플 병(106)을 제거하게 될 사용자와 잔류 유체 사이의 접촉을 방지할 수 있다. 구현에서, 헹굼 노즐(310)은 캡 제거기(308)와 배기 채널(314) 사이의 내부 구역(104)의 후방 부분(324)에 위치되지만, 시스템(100)은 본 개시의 범위를 벗어나지 않는 임의의 위치에 캡 제거기(308), 헹굼 노즐(310), 및 샘플 프로브(312)를 포함할 수 있다. 시스템(100)은 내부 구역(104)으로부터 헹굼 유체 및 임의의 오염물을 제거하기 위한 배수 포트를 포함할 수 있다.
샘플 유체 프로브(312)는 샘플 플랫폼(110)이 샘플 유체 프로브(312)에 인접하게 병 베이스(306)를 위치시킬 때 샘플 유체를 병 베이스(306)에 분배하도록 구성된다. 예를 들어, 샘플 유체 프로브(312)는 유체 샘플을 분배하기 위해 가압된 유체 라인, 유체 펌프 등과 같은 가압된 샘플 유체 소스와 유체적으로 결합될 수 있다. 구현에서, 시스템(100)은 샘플 유체 프로브(312)를 (예를 들어, 상승 위치와 하강 위치 사이에) 수직으로 위치시켜, 병 베이스(306)에 대한 분배 단부(326)의 위치 설정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 하강 위치는 분배 단부(326)를 병 베이스(306)의 내부에 배치할 수 있으며, 이는 샘플 병(106)의 외부 표면 상에 샘플 유체가 튀는 것을 방지하는 데 도움이 될 수 있다. 구현에서, 시스템(100)은 샘플 충전 전에 샘플 유체 프로브(312)를 상승 위치에 유지하며, 이는 샘플 플랫폼(110)을 통해 샘플 유체 프로브(312)에 인접하게 병 베이스(306)를 운반하는 동안 분배 단부(326) 아래로 병 베이스(306)가 통과하는 것을 허용한다. 샘플 플랫폼(110)이 샘플 유체 프로브(312)에 인접하게(예를 들어, 샘플 유체 프로브(312) 아래에) 병 베이스(306)를 위치시키는 경우, 시스템(100)은 샘플 유체 프로브(312)로부터 샘플 유체를 분배하기 전에 샘플 유체 프로브(312)를 내려서 분배 단부(326)를 병 베이스(306)의 내부로 도입할 수 있다.
본 개시의 예시적인 구현에 따른 예시적인 충전 절차를 도 4a 내지 도 8b를 참조하여 설명한다. 충전 절차는, 분석 시스템에 의해(예를 들어, ICPMS와 같은 유도 결합 플라즈마 분광 시스템, 또는 기타 검출/분석 시스템을 통해) 후속 화학 분석물 결정을 위해 샘플 병(106)이 유체 샘플을 수용하기에 적절한 조건에 있는지의 여부를 결정하는 것과 같이, 샘플 병(106)을 식별하기 위해 스캐너(120)에 의해 샘플 병(106)을 스캐닝하는 것으로 시작된다. 도 4a의 시스템(100)은 하우징(102)의 외부 구역에 위치된 스캐너(120)를 예시하며, 여기서, 사용자는 샘플 병(106)을 스캐너 위로 통과시켜, 샘플 병(106)(예를 들어, 병 베이스(306)의 바닥 표면)에 위치된 식별자를 스캐닝할 수 있다. 도 4b의 시스템(100)은 샘플 용기 수용 부분(300)에 위치된 스캐너(120)를 예시하며, 따라서 샘플 병(106)이 샘플 플랫폼(110)에 위치된 상태에서, 샘플 병(106)을 샘플 플랫폼(110) 상으로 삽입하는 동안, 샘플 플랫폼(110)이 내부 구역(104) 내의 위치로 이동하는 동안 등에, 또는 이들의 조합으로, 스캐너(120)가 샘플 병(106)에 위치된 식별자를 스캐닝할 수 있다.
구현에서, 시스템(100)은 식별자에 기초하여 주어진 샘플 병(106)의 상태를 모니터링 및 추적하여 샘플 병(106)이 유체 샘플을 수용하기에 적절한 조건에 있는지 여부를 결정하고 식별자와 연관된 사전 설정된 동작 표준에 따라 샘플 병(106)을 자동으로 처리하기 위한 정보 데이터베이스를 포함하거나 또는 정보 데이터베이스와 통신 가능하게 결합된다. 예를 들어, 도 4c를 참조하면, 시스템(100)은 복수의 샘플 병의 상태를 추적하기 위해 샘플 병 데이터베이스(402)를 유지하는 샘플 병 정보 시스템(400)과 통신 가능하게 결합된다. 샘플 병 데이터베이스(402)는 다양한 정보를, 제한되는 것은 아니지만, 병 크기, 병 재료, 병 세정 상태(예를 들어, 병이 세척/멸균되었는지 여부), 병 보관 위치, 병을 취급한 개인의 이름, 병의 이전 위치, 병에 유지된 이전 액체, 병에 분배할 샘플의 용량 등을 포함하는 주어진 식별자와 연관시킬 수 있다. 샘플 병(106)이 유체 샘플을 수용하기에 적절한 조건에 있는 것으로 결정되는 경우(예를 들어, 샘플 병(106)이 샘플 유체에 의해 용해될 위험이 없는 재료로 형성되거나, 세정된 내부를 나타내는 세정 상태를 갖는 등), 시스템(100)은 사용자가 입력 버튼(118)과 상호작용할 때 샘플링 절차가 시작되도록 허용할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 시스템(100)은 샘플 플랫폼(110) 상의 샘플 병(106)의 존재를 (예를 들어, 하나 이상의 광학 센서를 통해) 인식하여 샘플 병(106)이 시스템(100)에서 유체 샘플을 수용할 준비가 되어 있는지를 확인할 수 있다.
구현에서, 시스템(100)은 특정 샘플 병(106)과 관련된 시스템(100)의 활동에 기초하여 샘플 병 정보 시스템(400)에 정보를 전송한다. 예를 들어, 시스템(100)은 본 출원에 설명된 자동화된 충전 절차에 따라 샘플 병 데이터베이스(402)에 저장될 샘플 병(106)과 연관된 식별자에 대한 충전 상태를 전송할 수 있다. 샘플 병 정보 시스템(400)에 의해 관리되는 데이터는 샘플 병(106)(및 시스템(100)에 의해 취급되는 다른 병)에 대한 정보를 제공하기 위해 샘플 병 정보 시스템(400)에 액세스할 수 있는 다양한 위치에서 이용 가능하게 될 수 있다. 예를 들어, 분석 시스템(예를 들어, ICPMS와 같은 유도 결합 플라즈마 분광 시스템)과 연관된 스캐너는 샘플 병(106) 상의 식별자를 스캐닝하고 샘플 병 정보 시스템(400)을 통해 정보에 액세스하여 (예를 들어, 샘플 충전 시) 시스템(100)에 의해 업데이트되는 샘플 병(106)과 연관된 업데이트된 정보를 제공하여, 제한되는 것은 아니지만, 샘플 유형, 샘플 소스, 샘플 날짜, 시스템(100)을 통해 샘플을 획득한 직원 등을 포함하는 샘플 병(106)에 포함된 특정 유체 샘플에 관한 정보를 제공할 수 있다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 시스템(100)은 샘플 용기 수용 부분(300)의 샘플 플랫폼(110) 상에 샘플 병(106)이 위치되어 있는 것으로 도시된다. 샘플 병(106)은 샘플 플랫폼(110)의 병 베이스(306)에 고정된 병 캡(304)을 포함한다. 도어(302)는 샘플 플랫폼(110)이 샘플 용기 수용 부분(300)에서 내부 부분(104)으로 샘플 병(106)을 전달할 수 있도록 허용하는 개방 구성으로 도시되어 있다. 구현에서, 샘플 플랫폼(110)은 샘플 플랫폼(110)에 샘플 병(106)을 단단히 유지하기 위한 하나 이상의 지지 암(500)을 포함한다. 구현에서, 그 예가 도 9에 도시되어 있으며, 지지 암(500)은 샘플 플랫폼(110)이 샘플 용기 수용 부분(300)을 넘어 시스템(100)으로부터 외향 연장될 때 자동으로 개방되도록 구성된다. 지지 암(500)은 (예를 들어, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이) 샘플 플랫폼(110) 상에 샘플 병(106)을 유지하기 위해 지지 암(500)을 모으는 폐쇄 위치에서 지지 암(500)을 편향시키는 장력 커플러(900)(예를 들어, 스프링 로딩 커플러)를 포함할 수 있다. 지지 암(500)은 또한 기둥(904)을 통해 샘플 플랫폼(110)에 회전 가능하게 결합된 날개(902)를 포함할 수 있다. 샘플 플랫폼(110)이 (예를 들어, 모터 동작을 통해) 외향 연장됨에 따라, 날개(902)는 하우징 부분(906)과 접촉하여 장력 커플러(900)에 의해 인가된 편향을 극복함으로써 지지 암(500)을 개방된 구성(예를 들어, 도 9에 도시됨)으로 회전시킬 수 있다. 샘플 병(106)이 샘플 플랫폼(110)에 배치될 때, 샘플 플랫폼(110)은 샘플 용기 수용 부분(300) 안으로 들어갈 수 있으며, 여기서 장력 커플러(900)는 지지 암(500)을 폐쇄된 구성으로 다시 당길 수 있다.
샘플 플랫폼(110)에 샘플 병(106)을 배치한 후, 샘플 플랫폼은 샘플 병(106)을 내부 부분(104) 내에 위치시킬 수 있으며, 시스템(100)은 도어(302)를 폐쇄하여 내부 부분(104)을 외부 환경(108)으로부터 격리할 수 있다. 충전 전 헹굼 절차가 필요한 경우, 샘플 플랫폼은 샘플 병(106)을 헹굼 노즐(310)에 인접한(예를 들어, 아래) 헹굼 위치로 운반할 수 있다. 예를 들어, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 시스템(100)은 병 캡(304)이 병 베이스(306)에 고정되고 헹굼 노즐(310)에 인접한 내부 부분(104) 내의 샘플 플랫폼(110) 상에 샘플 병(106)이 위치되어 있는 것으로 도시된다. 그 후, 시스템(100)은, 예컨대 유체 펌프를 연결하거나, 유동 밸브를 개방하거나, 또는 가압된 유체가 헹굼 노즐(310)로부터 분출되도록 허용함으로써, 헹굼 노즐(310)로부터 샘플 병(106)의 외부 상으로 헹굼 유체를 도입할 수 있다. 헹굼 후에, 시스템(100)은, 예컨대 불활성 가스(예를 들어, 질소 가스)의 적용, 가열, 또는 이들의 조합을 통해 샘플 병(106)을 건조시킬 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)은 샘플 병(106)을 건조시키기 위해 내부 부분(104) 내로 가스를 도입하는 입구 포트를 포함할 수 있으며, 여기서, 가스는 배기부(112)를 통해 취출될 수 있다. 충전 전 헹굼 절차가 필요 없으면, 충전 전 헹굼을 발생하지 않고 샘플 병이 캡 제거기(308)로 운반될 수 있다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 시스템(100)은 캡 제거기(308)와 샘플 병(106) 사이의 상호작용을 허용하기 위해 샘플 플랫폼(110)이 샘플 병(106)을 캡 제거기(308)에 인접하게(예를 들어, 아래에) 위치시키는 것으로 도시되어 있다. 예를 들어, 샘플 유체를 병 베이스(306)에 도입하기 전에, 캡 제거기는 캡 제거기 헤드(322)와 병 캡(304) 사이의 상호작용을 통해 병 베이스(306)에서 병 캡(304)을 제거할 수 있다. 캡 제거 절차 동안, 도어(302)는 외부 환경(108)으로부터의 오염물이 내부 구역(104)으로 진입하고 병 베이스(306)의 노출된 내부로 진입하는 것을 방지하기 위해 폐쇄된 구성으로 유지될 수 있다.
캡 제거기 헤드(322)와 병 캡(304) 사이의 상호작용은 도 7c의 예시적인 구현에 도시된다. 도시된 바와 같이, 캡 제거기 헤드(322)는 내부 구역의 내부 표면과 병 캡(304)의 외부 표면 사이의 물리적 상호작용을 제공하기 위해 병 캡(304)의 적어도 일부가 끼워지는 내부 구역을 정의한다. 예를 들어, 캡 제거기 헤드(322)는 병 캡(304)의 외부 표면, 병 캡(304)의 하나 이상의 돌출부, 리지(ridge), 표면 피처 등, 및 이들의 조합에 대응하거나 물리적으로 상호작용하는 하나 이상의 돌출부, 리지, 표면 피처 등을 포함할 수 있다. 구현에서, 캡 제거기 하우징(320)은 캡 제거기 헤드(322)의 회전을 제공하기 위해 모터를 지지하고, 여기서, 캡 제거기 헤드(322)의 회전은 병 베이스(306)에 대해 병 캡(304)을 느슨하게 하기 위해 병 캡(304)의 대응 회전을 제공한다. 사용자는 최대 토크 값을 충족하거나 초과하는 토크를 달성할 때 병 캡(304)의 회전을 방지하기 위해 (예를 들어, 시스템(100)과 통신 가능하게 결합된 사용자 인터페이스를 통해) 병 캡(304)에 인가될 최대 토크 값을 설정할 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)은 병 캡(304)에 인가되는 토크를 모니터링하기 위해 (예를 들어, 캡 제거기(308)에 결합된) 토크 센서를 포함할 수 있으며, 여기서, 최대 토크 값을 충족하거나 초과하는 토크를 감지할 때, 시스템(100)은 캡 제거기 헤드(322)의 회전을 중단한다(예를 들어, 병 베이스(306), 병 캡(304) 등에 대한 손상을 방지하기 위함).
구현에서, 캡 제거기(308)는 캡 제거기 헤드(322) 내에 느슨한 병 캡(304)을 유지하도록 병 캡(304)을 진공으로 끌어당기기 위해 캡 제거기 헤드(322) 내에 위치된 진공 구조(700)를 포함한다. 예를 들어, 진공 구조(700)는 병 베이스(306)로부터 병 캡(304)을 제거하기 위한 캡 제거기(308)의 상향 운동 동안 캡 제거기 헤드(322) 내에 느슨한 병 캡(304)을 유지할 수 있다. 그 후, 캡 제거기(308)는 제거된 병 캡(304)을 병 베이스(306)로부터 멀리 위치시켜 샘플 유체 프로브(312)에 의한 병 베이스(306) 내부로의 접근을 제공할 수 있다. 구현에서, 캡 제거기(308)는 캡 제거기 헤드(322)에 대한 병 캡(304)의 존재, 캡 제거기 헤드(322)에 대한 병 캡(304)의 부재, 또는 이들의 조합을 등록하도록 구성된 진공 센서를 포함한다. 진공 센서는 병 캡(304)의 상태(예를 들어, 조여졌는지, 느슨해졌는지, 병 베이스(306) 상의 제자리에 있는지, 병 베이스(306) 위에 수직으로 위치되었는지, 병 베이스(306)로부터 멀리 회전되었는지 또는 달리 위치되었는지 등)에 관한 정보를 시스템(100)에 제공하기 위해 병 캡(304)의 존재 또는 부재를 나타내는 감지 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 병 캡(304)의 상태에 기초하여 시스템(100)의 양태를 제어하기 위해, 예컨대 병 캡(304)이 캡 제거기(308)에 존재하지 않는 경우 샘플 유체 프로브(312)로부터의 유체 유동을 방지하기 위해(예를 들어, 병 캡(304)이 병 베이스(306) 상에 있거나 또는 샘플 병(106)이 샘플 플랫폼(110)에 존재하지 않아 유체가 병 베이스(306)의 내부에 도달할 수 없을 경우, 유체가 분배되는 것을 방지하기 위해) 감지 신호가 시스템 제어기에 송신될 수 있다.
병 베이스(306)로부터 병 캡(304)을 제거한 후, 시스템(100)은 유체 샘플을 충전하기 위해 병 베이스(306)를 위치시킬 수 있다. 예를 들어, 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 시스템은 병 베이스(306)가 샘플 유체 프로브(312)에 인접한 지지 플랫폼(110)에 있는 것으로 도시된다. 구현에서, 샘플 유체 프로브(312)로부터 유체 샘플을 분배하기 전에, 시스템(100)은 샘플 유체 프로브(312)를 병 베이스(306)의 내부로 내려 분배 단부(326)의 적어도 일부가 병 베이스(306) 내부의 안에 있도록 한다. 샘플 유체는 하우징(102)의 하나 이상의 유체 포트(800)를 통해 시스템(100)에 도입될 수 있다. 구현에서, 시스템(100)은 샘플 병(106)의 식별자에 따라 일정 용량의 유체 샘플을 자동으로 분배하며, 이러한 용량은 샘플 병 정보 시스템(400)에 저장되고 이로부터 검색될 수 있다. 원하는 용량을 샘플 병(106)의 식별자와 연관시킴으로써, 시스템(100)은 샘플이 넘치거나 불충분하게 존재하게 될 위험 없이, 적절한 양의 샘플이 적절한 샘플 병(106) 내로 분배되는 것을 보장할 수 있다.
병 베이스(106)를 충전한 후, 샘플 플랫폼(110)은 (예를 들어, 캡 제거 절차를 반대로 하여) 캡 제거기(308)가 이전에 제거된 병 캡(304)을 재위치시키는 것을 허용하도록 병 베이스(106)를 캡 제거기(308)에 인접하게 위치시킬 수 있다. 병 캡(304)이 재위치된 상태에서, 시스템(100)은 도 6a 및 도 6b에 예시된 충전 전 헹굼 동작에 대해 설명된 것과 같은 충전 후 헹굼 동작과, 튀거나 넘친 임의의 유체가 샘플 병(106)의 외부 표면에 존재하는 것을 방지하기 위해 선택적 후속 건조를 수행할 수 있다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 샘플 플랫폼(110)의 예시적인 구성이 도시된다. 샘플 플랫폼(110)은 시스템(100)을 통해 샘플 플랫폼(110)의 선형 운동을 제공하기 위해 모터(1000)(예를 들어, 웜 기어 드라이브)로부터 연장되는 것으로 도시된다. 샘플 플랫폼(110)은 샘플 병(106)이 충전될 때 샘플 플랫폼(110)이 경험하는 큰 힘을 보상하기 위해 자기 부하 보상 구조(1002)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 자기 부하 보상 구조(1002)는 샘플 플랫폼의 바닥 표면과 샘플 플랫폼이 지지되는 하우징(102) 부분의 상부 표면에 반대 자기장의 레일을 포함할 수 있다.
결론
청구 대상이 구조적 특징 및/또는 프로세스 동작에 특정된 언어로 설명되었지만, 첨부된 청구범위에 정의된 청구 대상은 앞서 설명된 특정한 특징 또는 행위에 반드시 제한되는 것은 아니라는 점을 이해하여야 한다. 오히려, 앞서 설명된 특정한 특징 및 행위는 청구범위를 구현하는 예시적인 형태로서 개시된다.

Claims (20)

  1. 자동화된 샘플 유체 수집 시스템이며,
    유체 샘플을 샘플 용기에 도입하기 위한 내부 구역을 정의하는 하우징;
    샘플 용기를 유지하고 샘플 용기를 내부 구역 내의 복수의 위치에 측방향으로 위치시키는 지지 플랫폼;
    내부 구역 내에 위치되며, 유체 샘플을 베이스에 도입하기 전에 샘플 용기의 베이스로부터 샘플 용기의 캡을 자동으로 제거하고, 유체 샘플을 베이스에 도입한 후에 캡을 용기 베이스에 자동으로 재위치시키도록 구성된 캡 제거기; 및
    유체 샘플 소스와 유체적으로 결합하고 유체 샘플 소스로부터 용기 베이스 내로 유체를 분배하도록 구성된 유체 샘플 프로브를 포함하는, 자동화된 샘플 유체 수집 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 내부 구역 내에 헹굼 노즐을 더 포함하고, 헹굼 노즐은 샘플 용기의 외부 표면 상으로 헹굼 유체를 분배하도록 구성되는, 자동화된 샘플 유체 수집 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 지지 플랫폼과 결합되며, 내부 구역 내의 복수의 위치 사이에서 지지 플랫폼을 이동시키도록 구성된 모터를 더 포함하는, 자동화된 샘플 유체 수집 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 샘플 용기에 위치된 식별자를 스캐닝하도록 구성된 스캐너를 더 포함하고, 식별자는 샘플 용기 식별자 시스템의 데이터베이스에 저장된 정보와 연관되어 있는, 자동화된 샘플 유체 수집 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 스캐너는 바코드 또는 RFID 태그 중 적어도 하나를 식별하도록 구성되는, 자동화된 샘플 유체 수집 시스템.
  6. 제4항에 있어서, 데이터베이스에 저장된 정보는 샘플 용기를 구성하는 재료, 샘플 용기에 사용하기에 적절한 샘플의 유형, 샘플 용기에 사용하기에 적절하지 않은 샘플의 유형, 및 샘플 용기의 청결 상태 중 하나 이상을 포함하는, 자동화된 샘플 유체 수집 시스템.
  7. 제4항에 있어서, 식별자가 샘플 프로브에 이용 가능한 샘플 유형에 대응하지 않는 경우, 샘플 프로브는 유체 샘플 소스로부터 용기 베이스 내로 유체가 분배되는 것을 방지하도록 구성되는, 자동화된 샘플 유체 수집 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 캡 제거기는 캡 제거기 하우징에 회전 가능하게 결합된 캡 제거기 헤드를 포함하는, 자동화된 샘플 유체 수집 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 캡 제거기 하우징은 캡 제거기 하우징에 대해 캡 제거기 헤드를 회전시키도록 구성된 모터를 지지하는, 자동화된 샘플 유체 수집 시스템.
  10. 제8항에 있어서, 캡 제거기 헤드는 캡을 캡 제거기 헤드 내에 유지하기 위해 캡을 진공으로 끌어당기도록 구성된 진공 구조를 포함하는, 자동화된 샘플 유체 수집 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 캡 제거기는 캡 제거기 헤드에 대한 캡의 존재 또는 부재 중 적어도 하나를 등록하고 이에 응답하여 신호를 생성하도록 구성된 진공 센서를 포함하는, 자동화된 샘플 유체 수집 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 진공 센서로부터의 신호가 캡의 부재를 나타내는 경우, 유체 샘플 프로브는 유체 샘플 소스로부터 용기 베이스 내로 유체가 분배되는 것을 방지하도록 구성되는, 자동화된 샘플 유체 수집 시스템.
  13. 제1항에 있어서, 하우징에 결합된 도어를 더 포함하고, 도어는 개방 구성과 폐쇄 구성 사이를 전이하도록 구성되고, 개방 구성은 내부 구역 내로 지지 플랫폼의 통과를 허용하며, 폐쇄 구성은 내부 구역을 하우징 외부의 환경으로부터 격리하는, 자동화된 샘플 유체 수집 시스템.
  14. 자동화된 샘플 유체 수집 시스템이며,
    유체 샘플을 샘플 용기에 도입하기 위한 내부 구역을 정의하는 하우징;
    샘플 용기를 유지하고 샘플 용기를 내부 구역 내의 복수의 위치에 측방향으로 위치시키는 지지 플랫폼;
    샘플 용기에 위치된 식별자를 스캐닝하도록 구성된 스캐너로서, 식별자는 샘플 용기의 하나 이상의 특성에 대응하는 데이터베이스에 저장된 정보와 연관되는, 스캐너;
    유체 샘플을 베이스에 도입하기 전에 샘플 용기의 베이스로부터 샘플 용기의 캡을 자동으로 제거하고, 유체 샘플을 베이스에 도입한 후에 캡을 용기 베이스에 자동으로 재위치시키도록 구성된 캡 제거기; 및
    유체 샘플 소스와 유체적으로 결합하고 유체 샘플 소스로부터 용기 베이스 내로 유체를 분배하도록 구성된 유체 샘플 프로브를 포함하는, 자동화된 샘플 유체 수집 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 내부 구역 내에 헹굼 노즐을 더 포함하고, 헹굼 노즐은 샘플 용기의 외부 표면 상으로 헹굼 유체를 분배하도록 구성되는, 자동화된 샘플 유체 수집 시스템.
  16. 제14항에 있어서, 지지 플랫폼과 결합되며, 내부 구역 내의 복수의 위치 사이에서 지지 플랫폼을 이동시키도록 구성된 모터를 더 포함하는, 자동화된 샘플 유체 수집 시스템.
  17. 제14항에 있어서, 스캐너는 바코드 또는 RFID 태그 중 적어도 하나를 식별하도록 구성되는, 자동화된 샘플 유체 수집 시스템.
  18. 제14항에 있어서, 데이터베이스에 저장된 정보는 샘플 용기를 구성하는 재료, 샘플 용기에 사용하기에 적절한 샘플의 유형, 샘플 용기에 사용하기에 적절하지 않은 샘플의 유형, 및 샘플 용기의 청결 상태 중 하나 이상을 포함하는, 자동화된 샘플 유체 수집 시스템.
  19. 제14항에 있어서, 식별자가 샘플 프로브에 이용 가능한 샘플 유형에 대응하지 않는 경우, 샘플 프로브는 유체 샘플 소스로부터 용기 베이스 내로 유체가 분배되는 것을 방지하도록 구성되는, 자동화된 샘플 유체 수집 시스템.
  20. 제1항에 있어서, 하우징에 결합된 도어를 더 포함하고, 도어는 개방 구성과 폐쇄 구성 사이를 전이하도록 구성되고, 개방 구성은 내부 구역 내로 지지 플랫폼의 통과를 허용하며, 폐쇄 구성은 내부 구역을 하우징 외부의 환경으로부터 격리하고, 샘플 프로브는 도어가 폐쇄 구성에 있을 때 유체 샘플 소스로부터 용기 베이스 내로 유체를 분배하도록 구성되는, 자동화된 샘플 유체 수집 시스템.
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