特許 6883641 直接分析サンプルを離型及び分析するための方法及び装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6883641

(24)【登録日】2021年5月12日

(45)【発行日】2021年6月9日

(54)【発明の名称】直接分析サンプルを離型及び分析するための方法及び装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 1/10 20060101AFI20210531BHJP

   G01N 33/205 20190101ALI20210531BHJP

【ＦＩ】

   G01N1/10 S

   G01N33/205

【請求項の数】17

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2019-221590(P2019-221590)

(22)【出願日】2019年12月6日

(65)【公開番号】特開2020-128974(P2020-128974A)

(43)【公開日】2020年8月27日

【審査請求日】2019年12月6日

(31)【優先権主張番号】19156339.4

(32)【優先日】2019年2月11日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】598083577

【氏名又は名称】ヘレーウス エレクトロ−ナイト インターナシヨナル エヌ ヴイ

【氏名又は名称原語表記】Ｈｅｒａｅｕｓ Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｎｉｔｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｎ．Ｖ．

(74)【代理人】

【識別番号】110000523

【氏名又は名称】アクシス国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】ヤン・コイパース

(72)【発明者】

【氏名】ジャン−パウル・フェルホーヴェン

【審査官】 山口 剛

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１８−０９６９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 英国特許出願公告第０１００８８２９（ＧＢ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６４３３８６２（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開昭５１−０６２７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１５３７６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ １／００ − １／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

サンプルチャンバアッセンブリ内に収められた溶融金属材料から形成された直接分析サンプルを離型及び分析するための装置であって、前記サンプルチャンバアッセンブリは、少なくともサンプルハウジング、カバープレート及び封鎖手段を備え、
内部を規定するキャビネットであって、前記サンプルハウジングを前記キャビネットに入れるための少なくとも１つの開口部、及び前記キャビネットの内部に位置されており、前記サンプルの分析表面を分析するための分析手段を備えるキャビネットと、
少なくとも前記封鎖手段を取り外し前記サンプルの前記分析表面の少なくとも一部を露出させるように適合された離型手段と、
前記サンプルハウジングを保持し、少なくとも離型位置と分析位置との間でサンプルハウジングを移送するように適合された移送手段であって、前記離型位置は、前記離型手段によって前記封鎖手段が取り外される位置であり、前記分析位置は、前記分析手段によって前記サンプルの前記分析表面が分析される位置であり、前記離型位置及び前記分析位置は互いに異なる位置である、移送手段と
を備え、
前記離型手段は、前記離型位置と前記分析位置とによって形成された軸に関連する少なくとも横方向又は縦方向に配置された少なくとも１つのブレードを備え、
前記少なくとも１つのブレードは、
（１）前記サンプルチャンバアッセンブリの表面上を移動して、前記サンプルハウジング及び前記カバープレートを共に保持する前記サンプルチャンバアッセンブリの前記封鎖手段を取り外すか、又は
（２）前記サンプルチャンバアッセンブリの表面上を移動して前記封鎖手段を取り外すとともに、前記サンプルチャンバアッセンブリを突き抜き、前記サンプルの前記分析表面の少なくとも一部を露出させる
ように適合されている、
装置。

【請求項2】

前記ブレードは、移動可能に配置されている、
請求項１記載の装置。

【請求項3】

前記サンプルチャンバアッセンブリの前記封鎖手段は、クランプ又はブレースである、
請求項１又は請求項２に記載の装置。

【請求項4】

前記ブレードは、前記サンプルチャンバアッセンブリの表面上を移動して前記封鎖手段を取り外すとともに、前記サンプルハウジングと前記カバープレートとの間の位置で前記サンプルチャンバアッセンブリを突き抜き、前記サンプルハウジングから前記カバープレートを取り外すように適合されている、
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の装置。

【請求項5】

前記離型手段は、前記サンプルが前記移送手段によって保持されているときに、前記サンプルチャンバアッセンブリの前記カバープレートの少なくとも一部を支持する少なくとも１つの支持面を備え、前記支持面は、重力により前記サンプルハウジングから前記カバープレートが分離することができるように、移動可能に配置されている、
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の装置。

【請求項6】

前記移送手段は、前記サンプルハウジングを保持するとともに、前記離型位置及び前記分析位置の両方から少なくとも前後方向の前記サンプルハウジングの動きを止めるための第１クランプ及び第２クランプを備え、
前記第１クランプ及び前記第２クランプは、前記離型位置と前記分析位置との間の前記サンプルハウジングの移送のために前記前後方向に移動可能に配置されており、
前記第２クランプは、少なくとも部分的に前記第１クランプの反対側に配置されている、
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の装置。

【請求項7】

前記第１クランプ又は前記第２クランプは、前記第１クランプ又は前記第２クランプと前記サンプルハウジングとの接触を検出するためのセンサ手段をさらに備える、
請求項６記載の装置。

【請求項8】

前記第２クランプは、前記サンプルハウジングがロッキング手段を通過して前記第１クランプに向かって移動することを可能にするとともに、前記サンプルハウジングの逆方向の移動を妨げるように適合され、前記サンプルハウジングの前後方向の移動を妨げるように適合されたロッキング手段を備える、
請求項６又は請求項７に記載の装置。

【請求項9】

前記離型手段は、前記ブレード及び前記支持面を動かすための作動手段を備え、前記作動手段は、前記第１位置と前記第２位置との間で、前記ブレード及び前記支持面を機械的に動かすためのハンドギア、又は空気圧若しくは電気的に前記ブレード及び前記支持面を動かすプッシュロッドを備える、
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の装置。

【請求項10】

前記作動手段は、第１位置と第２位置との間で動かされるように適合されており、
前記第１位置において、前記サンプルハウジングを装填するために前記作動手段及び前記ブレードが配置されているとともに、シールされた前記キャビネットの前記開口部内に少なくとも前記第１クランプが少なくとも部分的に配置されており、
前記第２位置において、前記分析手段によって前記サンプルを分析するために前記作動手段及び前記ブレードが配置されているとともに、シールされた前記キャビネットの前記開口部内に少なくとも前記第２クランプが少なくとも部分的に配置されている、
請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の装置。

【請求項11】

少なくとも、前記装置の静的部分に取りつけられた第１ダストカバー、及び前記ブレードか、又は前記ブレードに機械的に関連付けられるとともに前記ブレードとともに動く可動部に取り付けられた第２ダストカバーを備え、
前記第１及び第２ダストカバーの少なくとも一部は、前記作動手段が前記第１位置にあるとき、前記サンプルチャンバアッセンブリの装填を可能とするように離間して配置され、前記作動手段が第２位置にあるとき、少なくとも部分的に重ねられる、
請求項１０記載の装置。

【請求項12】

前記第１ダストカバーは、前記サンプルチャンバアッセンブリを前記移送手段に挿入するための挿入開口を備え、前記第２ダストカバーは、前記作動手段が前記第２位置にあるとき前記挿入開口に重なる、
請求項１１記載の装置。

【請求項13】

前記分析手段は、発光分光計の接触電極に対して距離をおいて前記サンプルの前記分析表面を保持するためのスプリングを備え、前記スプリングが圧縮状態である時に前記サンプルの分析表面との電気的接続を確立するように適合されている発光分光計を備えている、
請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載の装置。

【請求項14】

直接分析サンプルを離型して分析するためのシステムであって、
請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載の装置、及び
サンプルチャンバアッセンブリ内に収められた溶融金属材料により形成されるとともに、少なくともサンプルハウジング、カバープレート及び封鎖手段を含む直接分析サンプル
を備え、
前記サンプルハウジング内で固化した前記溶融金属の質量に対する前記サンプルハウジングの質量の比は、５より高い、
システム。

【請求項15】

請求項１記載の装置を用いて、サンプルチャンバアッセンブリ内に収められた溶融金属材料により形成されるとともに、少なくともサンプルハウジング、カバープレート及び封鎖手段を含む直接分析サンプルを離型して分析するための方法であって、
少なくとも離型位置と分析位置との間で前記サンプルハウジングを保持するとともに移送するステップであって、前記離型位置及び前記分析位置が互いに異なる、ステップと、
前記離型位置において、前記封鎖手段を取り外し、前記サンプルの分析表面の少なくとも一部を露出させるステップと、
キャビネットの開口部を通して前記離型位置から前記分析位置に前記サンプルハウジングが移送された後に、前記キャビネットの内部に位置された分析手段によって、前記分析位置の前記サンプルの前記分析表面を分析するステップと
を含む方法であり、
前記封鎖手段を取り外すことは、
前記第１及び第２クランプに関連して少なくとも横方向又は縦方向に移動可能に配置された少なくとも１つのブレードを移動させることであって、
（１）前記サンプルチャンバアッセンブリの表面上を移動させて、前記サンプルハウジング及び前記カバープレートを共に保持する前記サンプルチャンバアッセンブリの封鎖手段を取り外すか、又は
（２）前記サンプルチャンバアッセンブリの表面上を移動させて前記封鎖手段を取り外すとともに、前記サンプルチャンバアッセンブリを突き抜き、前記サンプルの分析表面の少なくとも一部を露出させること、及び
少なくとも横方向に前記支持面を移動させて、重力により前記サンプルハウジングから前記カバープレートを分離することを可能にすること
を含む、
方法。

【請求項16】

保持及び移送することは、第１クランプと第２クランプとの間に前記サンプルハウジングを保持して、少なくとも前後方向の前記サンプルハウジングの動きを止めることを含む、
請求項１５記載の方法。

【請求項17】

前記サンプルハウジングを保持及び移送することは、前記封鎖手段及び前記カバープレートを取り外した後に、接触、摩耗及び／又は摩擦無しに前記サンプルの前記分析表面が保持されて移送されるように、前記サンプルの分析表面が周囲の物体から離された状態で、前記サンプルハウジングを保持及び移送することを含む、
請求項１５又は請求項１６に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、サンプルチャンバアッセンブリ内に収められた溶融金属材料から形成された直接分析サンプルを離型及び分析するための方法及び装置であって、サンプルチャンバアッセンブリが少なくともサンプルハウジング、カバープレート及び封鎖手段を備える方法及び装置に関する。本発明は、装置及び直接分析サンプルを備えるシステムにも関連する。

【背景技術】

【0002】

鉄鋼の冶金処理中、溶融金属材料は、他の溶融金属バッチと混合されるか、又は転炉に投入される前に化学的性質を変えるために処理される。従って、溶融金属材料のサンプルを抽出して、処理中の化学組成を決定し、転炉プロセスの質量およびエネルギーバランスで使用し、製鋼プロセス中のプロセス制御に使用することが有利である。化学分析用のサンプルを抽出する装置は、当技術分野で周知である。そのような先行技術文献として、下記の特許文献１を挙げることができる。

【0003】

通常、従来の溶融金属又は鋼のサンプラーは、耐火物内に配置されるとともにキャリアチューブに取り付けられ、２つの厚い金属冷却プレートによって形成されたチャンバーに入る溶融金属の入口を備えた低コストのサンプリングデバイスである。従来のサンプルは、溶融金属から回収されるときの温度が約５００℃から８００℃であり、サンプルを分析する前に冷却される必要がある。また、従来のサンプルの分析表面は、分析の前に研磨して表面から酸化物を除去するとともに、必要とされる平坦なトポグラフィーを提供することにより準備する必要がある。

【0004】

一般に直接分析（Ｄｉｒｅｃｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ：ＤＡ）サンプラーと呼ばれる新しく開発されたタイプの溶融金属浸漬サンプラーは、いかなる種類の冷却も必要としないが、溶融金属浴から取り出された時の典型的なサンプル温度は約１００℃、７０℃から１３０℃の範囲だけである。さらに、直接分析サンプルは、分析前に表面処理を行う必要がないため、分析結果の利用可能性と実験室の時間の節約の両方の点で経済的なメリットがある。

【0005】

例えば、下記の特許文献２，３，４，５は、冷却、洗浄及び研磨などのサンプル準備ステップを必要としない直接分析サンプラーに関する。サンプルを収めるサンプルチャンバアッセンブリが溶融金属から取り出されると、カバープレートなどのサンプルチャンバアッセンブリの一部を取り外して、サンプルの分析表面の少なくとも一部を露出させ、すぐに分析することができる。

【0006】

サンプルの組成は、アークスパーク発光分光装置を含む分析機器を使用して決定できる。これは、サンプルの分析表面における発光分光法（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）またはＯＥＳと呼ばれることもある。発光分光システムは、一般に、金属を含むサンプルの化学組成を決定し、迅速な分析時間と固有の精度のために溶融金属の処理を制御するための最も効果的なシステムである。従って、通常、溶融金属製造の進行を制御するために、溶融金属プロセス中に発光分光分析が使用される。

【0007】

サンプルチャンバアッセンブリを手動で開いて分析表面を露出させると、分析表面が汚染される可能性が高くなる。分析される要素の偏差は、主にカバープレートの取り外しによって引き起こされる。特に、アルミニウムの偏差と炭素と硫黄の偏差が観察される。アルミニウムの偏差は、一般に、カバープレートと分析表面との機械的な接触により発生する。カーボンと硫黄の偏差は、サンプルハウジングとカバープレートとの間の空間をシールするために使用されるシール材の一部が、サンプルチャンバアッセンブリが開く前にサンプルの分析表面に接触するために、より厳しい取り外しによって引き起こされる。また、耐火物に由来する汚れ粒子やタールの堆積物も汚染の別の原因になる。なお、離型後のサンプルチャンバアッセンブリの取り扱いは、さらに別の汚染源になる可能性がある。取り扱いは通常、手袋を着用したオペレータが取り扱う機械的なツールで行われる。従って、分析結果に対する汚染の悪影響を排除または少なくとも軽減することを目的としている。例えば塩基性酸素製鋼法（Ｂａｓｉｃ Ｏｘｙｇｅｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ）やアーク炉でのエンドブロー分析などの一部の分析では、数ｐｐｍの範囲の分析精度が必要である。

【0008】

溶融金属から形成されたサンプルを自動的に離型するための装置は、従来技術において既に知られている。例えば、下記の特許文献６は、サンプルを離型するためのインパクト要素に対してサンプルハウジングに収められたサンプルを回転させるスピナー装置について説明している。下記の特許文献７は、ハウジングに収められたサンプルを半分に切断してサンプルを離型するように適合された切断装置について説明している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】米国特許第３９９６８０３号明細書

【特許文献2】欧州特許出願公開第３３３６５１３号明細書

【特許文献3】欧州特許出願公開第３３３６５１４号明細書

【特許文献4】欧州特許出願公開第３３３６５１２号明細書

【特許文献5】欧州特許出願公開第３３３６５１１号明細書

【特許文献6】欧州特許出願公開第２６２６６８５号明細書

【特許文献7】独国特許出願公開第１９８５２５２８号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかしながら、上述の先行技術から知られている装置は、離型プロセス中に分析表面を汚染又は破壊することなく、直接分析サンプルを離型するのに適していない。その結果、従来技術のサンプルの分析表面は、しばしば汚染粒子で汚染される。汚染粒子は、分析機器を汚染し、不正確な分析結果を引き起こす可能性がある。

【0011】

従って、サンプルの分析表面が清潔に保たれ、サンプルチャンバアッセンブリを開いて分析表面を露出させるとき大きな汚染を受けないようにすることができる、サンプルチャンバアッセンブリ内に収められた溶融金属材料から形成された直接分析サンプルを離型及び分析するための改善された装置および技術が依然として必要とされる。

【課題を解決するための手段】

【0012】

この必要性は、本願の独立請求項に係る発明によって満たされる。

【0013】

本発明は、サンプルチャンバアッセンブリ内に収められた溶融金属材料から形成された直接分析サンプルを離型及び分析するための装置を提供する。サンプルチャンバアッセンブリは、少なくともサンプルハウジング、カバープレート及び封鎖手段を備える。
装置は、
内部を規定するキャビネットであって、サンプルハウジングをキャビネットに入れるための少なくとも１つの開口部、及びキャビネットの内部に位置されており、サンプルの分析表面を分析するための分析手段を備えるキャビネットと、
少なくとも封鎖手段を取り外しサンプルの分析表面の少なくとも一部を露出させるように適合された離型手段と、
サンプルハウジングを保持し、少なくともサンプル離型位置とサンプル分析位置との間でサンプルハウジングを移送する移送手段であって、サンプル離型位置は、離型手段によって封鎖手段が取り外される位置であり、サンプル分析位置は、分析手段によってサンプルの分析表面が分析される位置であり、サンプル離型位置及びサンプル分析位置は互いに異なる位置である、移送手段と
を備える。

【0014】

例えば、サンプルチャンバアッセンブリは、特許文献２，３，４及び／又は５で説明されているサンプルチャンバアッセンブリであり得る。

【0015】

サンプルチャンバアッセンブリは、例えば銅又はアルミニウム等の優れた熱伝導率体である材料で作ることができる。蓋とも呼ばれるカバープレートは、サンプルハウジングと同じ材料から作ることができるか、又は溶融シリカや耐火セラミック材料などの異なる材料から作ることができる。カバープレートは、サンプルハウジングと同じ幅及び長さを有することができるとともに、第１側及び反対の第２側を有することができる。カバープレートの第１側は、組み立てられた位置においてサンプルハウジングに面することができる。サンプルチャンバアッセンブリが組み立てられた構成においてサンプルハウジングとカバープレートとの間に位置し気密シールを提供するように、カバープレートの第１面にシール部材を追加することができる。シール部材は、紙、シリコン又は任意の類似のポリマーで形成されたガスケットであり得、サンプルチャンバアッセンブリの組み立てられた構成で隆起部（ｒｉｄｇｅ）を包囲または取り囲むような寸法であり得る。

【0016】

サンプルチャンバアッセンブリの組み立てられた構成において、例えばクランプ、ブレース、スプリング又はクリップ等の封鎖手段によってともに保持されるとき、少なくともカバープレート及びサンプルハウジングが組み合わされてサンプルキャビティをともに形成する。封鎖手段は、サンプルキャビティを充填する前に加えられるパージガスの圧力に耐えるとともに、サンプルハウジング内に流し込まれるとともにサンプルキャビティを満たす溶融金属の力によってサンプルハウジング及びカバープレートが分離しようとする傾向に抵抗するために十分に大きい圧縮力を有している。

【0017】

溶融金属によってサンプルキャビティが満たされるとき、溶融金属はカバープレートの第１面に対して動きを止め、それによって直接分析サンプルの分析表面を形成する。分析表面は、サンプルの離型後に分析される表面である。

【0018】

「キャビネット」との用語は、分析手段を遮蔽するとともに、ほこりや汚染粒子への分析手段の暴露を低減または防止する少なくとも分析手段の囲いを指すために使用されることができる。キャビネットは、メンテナンスを容易にするためのドアを有することができるとともに、例えば冷却及び加熱等の順応手段を有すると予見され得る。また、キャビネットは、移送手段の手段によってキャビネット空間にサンプルハウジングを入れるための開口部を備える。待機操作中、移送手段の少なくとも一部を開口部に配置して、埃や汚染粒子がキャビネットに入るリスクを減らすことができる。

【0019】

サンプルハウジングを保持し移送するように適合された「移送手段」との用語は、好ましくは２つのクランプの間にサンプルハウジングをクランプすることによってサンプルハウジングを保持するとともに、露出された分析表面を分析するためにキャビネットの内部に向けて保持されたサンプルハウジングを移送する機構を指すために使用され得る。なお、「移送手段」は、収容容器内にサンプルハウジングを落とすことができるように、例えば１つ又は両方のクランプを開くことによって、分析後にサンプルハウジングを破棄するように適合することもできる。

【0020】

サンプル離型位置は、封鎖手段が取り外されるとともに、分析表面が露出されるキャビネットの外側の位置であり得る。１つの例において、離型位置は、サンプルハウジングが移送手段に挿入される挿入位置と同じ位置であり得る。別の例では、サンプルチャンバアッセンブリ又は少なくともサンプルハウジングが挿入位置、離型位置及び分析位置の間を移送される場合、離型位置及び挿入位置が異なる位置であり得る。

【0021】

移送手段は、例えば滑走面／トラックまたはスライドカム等のスライダシステムに取り付けられた少なくとも２つのクランプ又はブラケットによって実現され得る。スライダシステムによって、スライダシステムの所定経路に沿ってクランプがスライドすることができる。移送手段は、例えば、サンプルハウジングの存在を検出するためのアクチュエータを備えることができる。アクチュエータは、サンプルハウジングを保持するために、２つのクランプの相対移動を引き起こすスプリング式メカニズム又は電子センサであり得る。移送手段は、サンプルの分析表面の少なくとも一部を露出するための離型中、及び分析表面を分析するために分析手段が位置されたシールされたキャビネットに向けて及びキャビネット内にサンプルハウジングを移送する間、サンプルハウジングを保持することができる。

【0022】

少なくとも封鎖手段を取り外しサンプルの分析表面の少なくとも一部を露出させるように適合された「離型手段」は、封鎖手段を自動的に取り外すように適合された機構を指すために使用することができる。一例において、離型手段は、サンプルチャンバアッセンブリを突き抜く（penetrate）こともできる。例えばサンプルチャンバアッセンブリの材料の一部（例えばカバープレート等）を取り外すか又はずらし、サンプルの分析表面の少なくとも一部を露出させる。例えば、離型手段は、ブレード、ピン、ロッド、ピストン、又は封鎖手段及び／若しくはカバープレートを取り外すために使用することができる何らかの適切な装置によって実現され得る。例えば、離型手段は、支持面をさらに備えることができる。サンプルチャンバアッセンブリのカバープレートが支持面に面するとともに支持面に接触した状態で、支持面の上にサンプルチャンバアッセンブリが配置され得る。例えばクランプ等の封鎖手段が取り外されると、移送手段によってサンプルハウジングが依然として保持されている間、支持手段を後方／前方、側方又は下方に引き込めて、カバープレートが重力により外れ、好ましくは下方に配置された収集容器内にカバープレートが落ちることができるようにすることができる。選択的に又はさらに、離型手段は、カバープレートを機械的に取り外すために他のブレードピン、ロッド、ピストン等をさらに含むこともできる。

【0023】

有利には、カバープレートの取り外しは、分析表面に機械的に接触することなしに行われるが、代わりに、カバープレートを分析表面から持ち上げるか、または封鎖手段が取り外されたらそれ自体を分離させる。従って、カバープレートを取り外しても、サンプルの分析表面に摩耗又は摩擦が生じることはない。

【0024】

一例において、移送手段は、輸送手段は、サンプルハウジングの横方向への移動を妨げるために、好ましくは少なくとも部分的に第２クランプに平行に配置された当接面を含むことができる。

【0025】

例えば、当接面は、強固に配置することができる。当接面と第１及び／又は第２クランプとの間の距離は、サンプルハウジングの幅に一致するように選択できる。有利には、当接面によって、サンプルチャンバアッセンブリは、より容易に装置内に位置され得る。

【0026】

有利には、本発明は、サンプルの分析表面の汚染リスクを大幅に低減しながら、迅速かつ効率的な方法でサンプルを離型及び分析することができる装置を提供する。また、サンプルを採取してからサンプルを分析するまでの時間を、従来技術から知られている技術と比較して大幅に短縮することができる。

【0027】

一例において、離型手段は、離型位置と分析位置とによって形成された軸に関連する少なくとも横方向又は縦方向に配置、好ましくは移動可能に配置された少なくとも１つのブレードを備える。
少なくとも１つのブレードは、
（１）サンプルチャンバアッセンブリの表面上を移動して、サンプルハウジング及びカバープレートを共に保持するサンプルチャンバアッセンブリの封鎖手段（好ましくはクランプ又はブレース）を取り外すか、又は
（２）サンプルチャンバアッセンブリの表面上を移動して封鎖手段を取り外すとともに、好ましくはサンプルハウジングとカバープレートとの間の位置で、サンプルチャンバアッセンブリを突き抜き、サンプルハウジングからカバープレートを取り外し、サンプルの分析表面の少なくとも一部を露出させる
ように適合されている。

【0028】

ここで、「横方向」との用語は、移送手段の移動方向に垂直な方向を指すために使用することができる。移送手段は、少なくともサンプル離型位置とサンプル分析位置との間を移動することができる。「縦方向」との用語は、輸送手段の移動方向におけるサンプル離型位置とサンプル分析位置との間の想像線上の移動方向を指すために使用することができる。

【0029】

離型のために、ブレードは、サンプルハウジングの表面上を直接移動するか、又はブレードとサンプルハウジングの表面との間に距離を置いて移動して、封鎖手段の少なくとも一部を保持し、ブレードの移動中にサンプルハウジングから封鎖手段を取り外すことができる。さらに、ブレードまたはブレードに関連付けられた別のブレードは、サンプルチャンバアッセンブリの材料中を移動してサンプルチャンバアッセンブリの少なくとも一部を分離して分析表面を露出させるなど、サンプルチャンバアッセンブリを突き抜くこともできる。

【0030】

有利には、離型は、オペレータの何らの干渉なしに、自動的に実施され得る。

【0031】

一例において、離型手段は、サンプルが移送手段によって保持されているときに、サンプルチャンバアッセンブリのカバープレートの少なくとも一部を支持する少なくとも１つの支持面を備える。支持面は、重力によりサンプルハウジングからカバープレートが分離することができるように、移動可能に配置されている。

【0032】

支持面は、封鎖手段を取り外すためにサンプルチャンバアッセンブリが保持されるときに、サンプルチャンバアッセンブリが置かれる面であり得る。サンプルチャンバアッセンブリは、サンプルチャンバアッセンブリのカバープレートが支持面上に置かれるように位置され得る。封鎖手段が取り外されると、例えば持ち上げ、スライド又は旋回により支持面を遠ざける等により支持面が取り外されることができ、それによってカバープレートが脱落して分析表面を露出させることができる。従って、移動可能に配置された支持面は、移送手段によって保持されたサンプルチャンバアッセンブリに関連して移動可能に配置されていると理解することができる。

【0033】

一例において、移送手段は、サンプルハウジングを保持するとともに、離型位置及び分析位置の両方から少なくとも前後方向のサンプルハウジングの動きを止めるための第１クランプ及び第２クランプを備え、第１クランプ及び第２クランプは、サンプル離型位置とサンプル分析位置との間のサンプルハウジングの移送のために前後方向に移動可能に配置されており、第２クランプは、少なくとも部分的に第１クランプの反対側に配置されており、好ましくは第１クランプ又は第２クランプは、第１クランプ又は第２クランプとサンプルハウジングとの接触を検出するためのセンサ手段をさらに備える。

【0034】

上述のように、２つのクランプは、スライダシステムの経路に沿ってクランプがスライドすることを可能とする例えば滑走面／トラックまたはスライドカム等のスライダシステムに取り付けられ得る。スライダシステムは、オペレータにより第１クランプと第２クランプとの間の空間にサンプルチャンバアッセンブリが位置され得る例えばサンプルベイ等の挿入位置から、サンプルの分析表面が分析される分析手段まで延在することができる。ここで、「前後方向」との用語は、サンプルベイから分析手段まで延びる軸に沿う前後方向を指すために使用することができる。

【0035】

第１クランプ及び第２クランプは、スライダシステム上で互いに独立して動くことができるか、又は例えば、第１クランプ及び第２クランプが１つの材料から製造されているときなど、一緒に動くことができる。本発明の例において、第１及び第２クランプは、手動、機構、又は例えば電気、空気圧駆動若しくはモーター等の駆動装置により移動され得る。本発明の一例において、第２クランプよりも分析手段の近くに位置された第１クランプは、接触又は近接センサなどのセンサ手段を備え、代替的に、機械的スプリング付勢機構を使用することもできる。センサ手段又は機械的スプリング付勢機構は、第１クランプと第２クランプとの間に位置されたサンプルハウジングを検出することができる。第１クランプと第２クランプとの間のサンプルハウジングを検出すると、少なくとも１つのクランプ又は両方のクランプが互いに近づく方向に動き、サンプルハウジングを保持することができ、及び／又はサンプルハウジングを保持するためにロッキング手段を使用することができる。

【0036】

一例において、第２クランプは、サンプルハウジングがロッキング手段を通過して第１クランプに向かって移動することを可能にするとともに、サンプルハウジングの逆方向の移動を妨げるように適合されたロッキング手段、好ましくはスプリングによって付勢されたラッチを備える。好ましくは、第１クランプは、前後方向のサンプルハウジングの移動を妨げるように適合された他のロッキング手段、好ましくは他のスプリングによって付勢されたラッチを備える。

【0037】

ロッキング手段は、第１クランプに面する第２クランプの側面上に配置され得る。ロッキング手段は、トグルレバー又はロッカーレバー等のラッチを備えることができる。ラッチによって、少なくとも水平面内で第１クランプに向かってサンプルハウジングを移動させることができ、サンプルハウジングがロック手段を通過したとき、サンプルハウジングがロックされて元に戻れないように、ロッキング手段のスプリング又はアクチュエータがレバーを作動させることができる。一例において、アクチュエータが使用されているとき、アクチュエータのトリガー手段は、上述の例において説明されているセンサ手段と結合され得る。第１クランプと第２クランプとの間のサンプルハウジングの存在が検出されると、トリガー手段は、第１クランプと第２クランプとの間でサンプルハウジングがロックされるように、アクチュエータにレバーをロックさせることができる。代替的に、サンプルハウジングがレバーを通過する間にレバーを引き込むことにより圧縮されるスプリングは、第１クランプと第２クランプとの間にサンプルハウジングがロックされるように、レバーを再び動かすために再び拡張されることができる。

【0038】

代替的又は追加的に、ロッキング手段は、各空間方向のサンプルハウジングの移動を妨げるように配置されることもできる。

【0039】

有利には、ロック手段は、サンプルチャンバアッセンブリを装置に容易に装填し、離型および分析中にサンプルハウジングを確実に保持及び移送することを可能にする。

【0040】

他の例において、移送手段は、ロッキング手段を備えるとともにサンプルハウジングを保持する第１クランプ及び第２クランプを分析手段に向かう前方向に移動させることができる少なくとも１つの駆動手段、好ましくは電気モーターを備える。好ましくは、移送手段は、第２クランプから独立して第１クランプを動かすための第１駆動手段と、第１クランプから独立して第２クランプを動かすための第２駆動手段とを備える。

【0041】

電気モーター、手動力で作動可能な機械システム、又は空気圧システム等であり得る駆動手段によって、例えば滑空面／トラック又はスライドカム上を、クランプが移動可能であり得る。

【0042】

一例において、離型手段は、ブレード及び支持面を動かす、好ましくは連続的に動かすための作動手段を備え、作動手段は、第１位置と第２位置との間で、ブレード及び支持面を機械的に動かすためのハンドギア、又は空気圧若しくは電気的にブレード及び支持面を動かすプッシュロッドを備える。

【0043】

他の例において、作動手段は、第１位置と第２位置との間で動かされるように適合されており、第１位置において、サンプルハウジングを装填するために作動手段及びブレードが配置されているとともに、シールされたキャビネットの開口部内に少なくとも第１クランプが少なくとも部分的に配置されており、第２位置において、分析手段によってサンプルを分析するために作動手段及びブレードが配置されているとともに、シールされたキャビネットの開口部内に少なくとも第２クランプが少なくとも部分的に配置されている。

【0044】

作動手段は、第１位置と第２位置との間を移動するように適合され、第１位置において、サンプルハウジングを装填するために作動手段が配置され、シールされたキャビネットの開口部内に少なくとも第１クランプが少なくとも部分的に配置される。第１位置において、第１クランプと第２クランプとの間にサンプルハウジングが配置され得る。

【0045】

作動手段を動かすと、少なくとも離型手段が封鎖手段を取り外す。また、その動きにより、同時又は少し後に支持面が取り外されるか、またその動きにより、サンプルの分析表面の少なくとも一部を露出させるために、好ましくはサンプリングハウジングとカバープレートとの間の位置で、ブレードがサンプルチャンバアッセンブリを突き抜ける。

【0046】

第２位置において、分析手段によってサンプルを分析するために作動手段が配置され、シールされたキャビネットの開口部内に少なくとも第２クランプが少なくとも部分的に位置される。第２位置において、キャビネットの開口部内に少なくとも第２クランプが少なくとも部分的に位置される間、離型されたサンプルハウジングは、第１及び第２クランプによって分析のためにキャビネットの内部に移送され得る。例えば、第１及び第２クランプは、両方ともキャビネットの内部に向かって移動され、第１クランプは分析手段を通過して分析面を分析手段の上に配置し、第１クランプとともにサンプルハウジングを保持する、第２クランプは開口部内に移動される。

【0047】

有利には、２つの位置のいずれかの１つにおいてキャビネットの開口部に第１クランプ又は第２クランプを配置することにより、分析結果を改ざんする虞がある、キャビネットに侵入するほこり等の不要な粒子の数を減らすことができる。

【0048】

別の例において、少なくとも、装置の静的部分に取りつけられた第１ダストカバー、及びブレードか、又はブレードに機械的に関連付けられるとともにブレードとともに動く可動部に取り付けられた第２ダストカバー。第１及び第２ダストカバーの少なくとも一部は、作動手段が第１位置にあるとき、サンプルチャンバアッセンブリの装填を可能とするように離間して配置され、作動手段が第２位置にあるとき、少なくとも部分的に重ねられ、好ましくは、ブラシシール等の少なくとも１つのダストシールが第１及び第２ダストカバーのいずれか一方に配置されて、第１及び第２ダストカバーが重ねられているとき、第１及び第２ダストカバー間の残りのスペースをシールする。

【0049】

有利には、第１及び第２ダストカバーを使用することにより、シールされたキャビネットに侵入するほこり等の不要な粒子の数をさらに減らすことができる。

【0050】

本発明の一例において、第１ダストカバーは、サンプルチャンバアッセンブリを移送手段に挿入するための挿入開口を備え、第２ダストカバーは、作動手段が第２位置にあるとき挿入開口に重なる。

【0051】

別の例において、分析手段は、発光分光計、好ましくは、スパーク発光分光計、より好ましくは、発光分光計の接触電極に対して距離をおいてサンプルの分析表面を保持するためのスプリングを備え、スプリングが圧縮状態である時にサンプルの分析表面との電気的接続を確立するように適合されているトップロード型発光分光計、最も好ましくは、発光分光計の接触電極に対して好ましくは１ｍｍ未満の距離をおいてサンプルの分析表面を保持するために１００ニュートン未満、好ましくは１０ニュートン未満の力を有するスプリングを備えるトップロード型発光分光計を備えている。

【0052】

発光分光法は、組成の知識が望まれるターゲットサンプルの原子を励起し、励起状態から低エネルギー状態への遷移中に原子によって放出される光子の波長を調べることを伴う。周期表の各要素は、その原子が励起状態から低エネルギー状態に戻ると、個別の波長の特性セットを放出する。それらの波長を検出し分析することにより、サンプルの元素組成は検量線に従って決定することができ、これによりスペクトル強度比と標準サンプルの元素濃度との関係が示される。

【0053】

スペクトル光は、レーザーやＸ線等の電磁放射の照射によって生成されるが、通常、元素組成の知識が望まれるターゲットに入射するスパークジェネレーターによって生成される短いスパークによって発光分光法で生成される。この場合、ターゲットは、サンプル、具体的にはサンプルの分析面である。スパークジェネレーター、その強度、及びそのパルスレジームは、特定の発光分光機器によって異なる。スパークエネルギー入力に関係なく、このような発光分光計の精度及び信頼性は、サンプルから放出される放射線を受け取るために使用される光学系及び検出器の精度と品質、およびサンプル自体の均一性に依存することが知られている。

【0054】

発光分光分析手順は、サンプルの分析面を下向きにした状態で導電性サンプルを分析機器、すなわち発光分光計のステージの所定の領域に配置することから始まる。より具体的には、サンプルは、分光計の分析開口部にまたがって閉じるように配置され、サンプルの分析表面にアノードがほぼ接する。サンプルの望ましい配置及びアノードと分析表面との近接が達成されると、しばしば接触電極と呼ばれるアノードと、分光器ステージに電気的に接続された導電性金属サンプルとの間でスパークが放電される。この接続は、ほとんどの場合、重力と例えばプッシュロッド等の小さな負荷との組み合わせで行われる。光学検出器は、分析面の掘削された材料から放射された光を受け取る。アノードとサンプルとの間の空間によって部分的に形成されるスパークチャンバーは、アルゴン又は他の不活性ガスにより連続的にパージして、誤った分析値につながる空気の侵入を防ぐ。

【0055】

一例において、装置は、緩く付着した粒子を除去するためにサンプルの分析表面にパージガスを吹き付けるための手段を備える。

【0056】

例えば、パージガスを吹き付ける手段は、離型位置と分析位置との間に配置されたガスノズルを備える。一例において、ガスノズルは、キャビネットにサンプルハウジングを入れるための開口部においてキャビネットの内部に配置されるとともに、サンプルハウジングがガスノズルを通過するときに、サンプルの分析表面に短いガスパージを吹き付けて、緩く付着した粒子をサンプルから除去するように配置され得る。

【0057】

本発明は、直接分析サンプルを離型して分析するためのシステムにも関連する。システムは、上述のいずれかのクレームに係る装置、及びサンプルチャンバアッセンブリ内に収められた溶融金属材料により形成されるとともに、少なくともサンプルハウジング、カバープレート及び封鎖手段を含む直接分析サンプルを備え、サンプルハウジング内で固化した溶融金属の質量に対するサンプルハウジングの質量の比は、５より高く、好ましくは９より高い。

【0058】

また、本発明は、サンプルチャンバアッセンブリ内に収められた溶融金属材料により形成されるとともに、少なくともサンプルハウジング、カバープレート及び封鎖手段を含む直接分析サンプルを離型して分析するための方法にも関連する。方法は、
少なくともサンプル離型位置とサンプル分析位置との間でサンプルハウジングを保持するとともに移送するステップであって、サンプル離型位置及びサンプル分析位置が互いに異なる、ステップと、
サンプル離型位置において、封鎖手段を取り外し、サンプルの分析表面の少なくとも一部を露出させるステップと、
キャビネットの開口部を通して離型位置から分析位置にサンプルハウジングが移送された後に、キャビネットの内部に位置された分析手段によって、分析位置のサンプルの分析表面を分析するステップと
を含む。

【0059】

一例において、保持及び移送するステップは、第１クランプと第２クランプとの間にサンプルハウジングを保持して、少なくとも前後方向のサンプルハウジングの動きを止めることを含む。

【0060】

一例において、封鎖手段を取り外すステップは、
第１及び第２クランプに関連して少なくとも横方向又は縦方向に移動可能に配置された少なくとも１つのブレードを移動させることであって、
（１）サンプルチャンバアッセンブリの表面上を移動させて、サンプルハウジング及びカバープレートを共に保持するサンプルチャンバアッセンブリの封鎖手段（好ましくはクランプ又はブレース）を取り外すか、又は
（２）サンプルチャンバアッセンブリの表面上を移動させて封鎖手段を取り外すとともに、好ましくはサンプルハウジングとカバープレートとの間の位置で、サンプルチャンバアッセンブリを突き抜き、サンプルハウジングからカバープレートを取り外し、サンプルの分析表面の少なくとも一部を露出させること、及び
少なくとも横方向に支持面を移動させて、重力によりサンプルハウジングからカバープレートを分離することを可能にすること
を含む。

【0061】

一例において、サンプルハウジングを保持及び移送するステップは、封鎖手段及びカバープレートを取り外した後に、接触、摩耗及び／又は摩擦無しにサンプルの分析表面が保持されて移送されるように、サンプルの分析表面が周囲の物体から離された状態で、サンプルハウジングを保持及び移送することを含む。

【0062】

以下の概略図は、いくつかの例示的な図に関連して本発明の理解を改善するための本発明の態様を示している。

【図面の簡単な説明】

【0063】

【図1A】サンプルチャンバアッセンブリを示す概略図である。

【図1B】サンプルチャンバアッセンブリを示す概略図である。

【図1C】サンプルチャンバアッセンブリを示す概略図である。

【図2】本発明の実施の形態による直接分析サンプルを離型及び分析するための装置を示す概略図である。

【図3A】本発明の実施の形態による作動手段が第１位置にあるときの移送手段及び離型手段を示す概略図である。

【図3B】本発明の実施の形態による作動手段が第１位置にあるときの移送手段及び離型手段を示す概略図である。

【図3C】本発明の実施の形態による作動手段が第１位置にあるときの移送手段及び離型手段を示す概略図である。

【図3D】本発明の実施の形態による作動手段が第１位置にあるときの移送手段及び離型手段を示す概略図である。

【図4】本発明の実施の形態による作動手段が第１位置及び第２位置間にあるときの離型手段を示す概略図である。

【図5】本発明の実施の形態による作動手段が第２位置にあるときの離型手段を示す概略図である。

【図6A】本発明の実施の形態による移送手段、離型手段及び分析手段を示す概略図である。

【図6B】本発明の実施の形態による移送手段、離型手段及び分析手段を示す概略図である。

【図6C】本発明の実施の形態による移送手段、離型手段及び分析手段を示す概略図である。

【図6D】本発明の実施の形態による移送手段、離型手段及び分析手段を示す概略図である。

【図7A】本発明の実施の形態による第１ダストカバー及び第２ダストカバーを備える直接分析サンプルを離型及び分析するための装置を示す概略図である。

【図7B】本発明の実施の形態による第１ダストカバー及び第２ダストカバーを備える直接分析サンプルを離型及び分析するための装置を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0064】

図１Ａに示されるサンプルチャンバアッセンブリ１００は、サンプルハウジング１０１、カバープレート１０３及び封鎖手段１０５を含んでいる。

【0065】

示される実施の形態において、カバープレート１０３は、サンプルハウジング１０１と同じ幅及び同じ長さを有している。カバープレート１０３は、図１Ａにおいてクランプとして示される封鎖手段１０５によってともに保持されているとき、サンプルハウジング１０１とともにサンプルキャビティを形成する。封鎖手段１０５は、サンプルハウジング１０１内に流し込まれるとともにサンプルキャビティを満たす溶融金属の力によってサンプルハウジング１０１及びカバープレート１０３が分離しようとする傾向に抵抗するために十分に大きい圧縮力を有している。

【0066】

図１Ｂは、カバープレート１０３及びクランプが取り外された状態の図１Ａのサンプルチャンバアッセンブリ１００を示している。図示される例において、サンプルハウジング１０１内に形成されているサンプルキャビティ１０７の少なくとも一部を見ることができる。

【0067】

図１Ｃに示されるサンプルチャンバアッセンブリ１００は、前述の図１Ａ及び／又は図１Ｂのいずれかのサンプルチャンバアッセンブリであり得る。しかしながら、サンプルキャビティは、カバープレートに対して動きを止める金属で満たされ、それにより、直接分析サンプルの分析表面１０９を形成する。分析表面１０９は、分析手段によって分析され得る表面である。

【0068】

図２は、本発明の実施の形態による直接分析サンプルを離型及び分析するための装置１の概略図である。

【0069】

分析手段７は、サンプルの分析表面を分析するためのキャビネット３内に位置されている。示される実施の形態では、キャビネット３は、長方形状のグラウンドセクションと三角形状のトップセクションとを有しており、製鉄所の製造現場に設置され得る。実施の形態において、図示していないが、キャビネット３は、異なる外形を有することができる。図示される分析手段７は、示される実施の形態において、トップロード型発光分光計（top-loaded optical emission spectrometer）によって実現することができる。キャビネット３はまた、サンプルハウジングをキャビネット３に入れるための開口部５を備える。開口部５は、オペレータがサンプルチャンバアッセンブリを装置１に入れるのに便利な高さでキャビネットのシェルに配置することができる。

【0070】

移送手段９は図２に離型位置で示されており、移送手段９の一部は開口部５に配置されている。

【0071】

図２には、スライダシステム１２も示されている。スライダシステム１２は、滑走面／トラックまたはスライドカムを備えているとともに、移送手段９が離型位置と分析位置との間を移動することを可能にする。

【0072】

図２には、サンプルチャンバアッセンブリの封鎖手段を取り外し、サンプルの分析表面を露出させるための離型手段１１がさらに示されている。示される実施の形態において、離型手段１１は、ブレード１３、支持面１５及び作動手段１７を備えている。作動手段１７は、示される実施の形態において、第１位置と第２位置との間でブレード１３及び支持面１５を動かすためのハンドギアを備えている。代わりに、ここでは示されない実施の形態において、ブレード及び支持面は、空気圧又は電動により動かされることもできる。示される実施の形態において、取り外された封鎖手段及びカバープレートを集めるためにキャビネット３の外側に収集容器１９が配置されている。

【0073】

図３Ａ及び図３Ｂは、作動手段１７が第１位置にあるときの移送手段９及び離型手段１１の概略図である。示される実施の形態において、移送手段９は、サンプルハウジング１０１を保持するとともに、サンプルハウジング１０１の前後方向の動きを止める第１クランプ２３ａ及び第２クランプ２３ｂを含んでいる。ここで、「前方向」との用語は、図３Ａに示されている離型位置からキャビネット３内への開口部５までのサンプルハウジング１０１の移送を参照することにより規定することができる。「後方向」との用語は、反対方向を参照することにより規定することができる。サンプルハウジング１０１を保持する第１クランプ２３ａ及び第２クランプ２３ｂは、上述の前後方向に関する横方向のサンプルハウジング１０１の動きも止めることができる。

【0074】

示される実施の形態において、第１クランプ２３ａ及び第２クランプ２３ｂは、サンプル離型位置とサンプル分析位置との間でサンプルハウジング１０１を移送するために、前後方向に変位可能に配置されている。図３Ａに示されているように、サンプルハウジング１０１を保持している第１クランプ２３ａ及び第２クランプ２３ｂは、ともに一方向に移動する。しかしながら、本明細書では示されない他の実施の形態では、第１クランプ及び第２クランプは互いに独立して移動できる。

【0075】

図３Ａには、第１クランプ２３ａ及びサンプルハウジング１０１の接触を検出するための第１クランプ２３ａ上のセンサ手段２５も示されている。本明細書では示されない他の実施の形態では、第１及び第２クランプの両方がセンサ手段を含むことができる。

【0076】

離型のために、作動手段１７に関連付けられたブレード１３は、サンプルハウジング１０１の表面上を移動して、封鎖手段１０５の少なくとも一部を保持し、後に図示するようにブレード１３が第２位置に移動する間にサンプルハウジング１０１から封鎖手段１０５を取り外す。離型手段１１は、作動手段１７の第１位置における離型の前にカバープレート１０３の少なくとも一部が置かれる支持面１５も含む。

【0077】

作動手段１７が第１位置から第２位置に移動するとき、支持面１５は、重力によりサンプルハウジング１０１からカバープレート１０３が分離して開口２７に落ち、サンプルの分析表面を露出させることができるように、カバープレート１０３から離脱する。開口２７は、図３Ｄにおいて特に見ることができ、支持面１５の次に配置されている。示される実施の形態において、封鎖手段１０５の取り外し及び支持面１５の離脱は、順に行われる。

【0078】

図３Ｂは、作動手段１７が第１位置にあるときの移送手段９及び離型手段１１の概略上面図である。上述の図面において既に示された構成要素に加えて、取り外された封鎖手段１０５及びカバープレート１０３を集めるための収集容器１９及び当接面２１（abutment surface）が示されている。当接面２１は、離型中の横方向におけるサンプルハウジング１０１の移動を妨げるように配置されている。しかしながら、離型中の横方向及び前後方向におけるサンプルハウジング１０１の移動を妨げるように第１クランプ２３ａ及び第２クランプ２３ｂが設計されているため、当接面２１は任意の構成に過ぎない。

【0079】

一つの例において、移送手段９は、少なくとも一部において第２クランプ２３ｂと平行に配置された当接面２１を含み、当接面２１と第１及び第２クランプ２３ａ，２３ｂとの間にサンプルハウジング１０１を割り込ませることにより、横方向におけるサンプルハウジング１０１の移動を妨げる。当接面２１は、離型手段１１に対して、例えばキャビネット上に、強固に配置することができる。当接面２１と第１及び／又は第２クランプ２３ａ，２３ｂとの間の距離は、サンプルハウジング１０１の幅に一致するように選択できる。

【0080】

図３Ｃ及び図３Ｄは、スプリングによって付勢されたラッチによって実現されるロッキング手段２４を第２クランプ２３ｂが含む本発明の一実施の形態を示している。ロッキング手段２４は、装置内に直接分析サンプルを挿入するために、サンプルハウジング１０１がロッキング手段２４を通過して第１クランプ２３ａに向かって移動することを可能とする。サンプルハウジング１０１がロッキング手段２４を通過すると、ロッキング手段２４は、反対方向（すなわち第１クランプ２３ａから離れる方向）のサンプルハウジング１０１の移動を妨げる。また、図３Ｄに示されているように、開口２７は、カバープレートが通過して落ちることができるように寸法決めされた支持面１５の材料における開口、貫通孔又は通路開口である。

【0081】

図４は、作動手段１７が第１位置と第２位置との間にあるときの本発明の一実施の形態に係る離型手段１１の概略図である。図３Ａ−３Ｄを参照して既に説明したように、離型は順に行われる。第１ステップにおいて、ブレード１３がサンプルハウジング１０１から封鎖手段１０５を取り外す。作動手段１７が第２位置に向かってさらに動かされるとき、もはや支持面１５はカバープレート１０３を支持していない。このため、カバープレート１０３は、サンプルハウジング１０１から離れ、図３Ｄに示される開口を通って収集容器１９内に落ちる（図５参照）。

【0082】

図６Ａ−６Ｄは、本発明の一実施の形態による移送手段９、離型手段１１及び分析手段７の概略図である。図６Ａにおいて、離型手段１１は、既に図３Ａ及び図３Ｂにおいて示したように第１位置にある。移送手段９は、離型手段１１が封鎖手段１０５を取り外しサンプルの分析表面を露出させることができる離型位置にある。図６Ｂは、離型手段１１は、既に図５において示したように第２位置にあることを示す。このとき、サンプルの分析表面（図示せず）は、露出されており、サンプルベイ（sample bay）から延在する軸に沿って離型位置から分析位置に移送される準備ができている状態である。ここで、サンプルは、分析手段／分析位置に挿入される（離型位置の場合もある）。

【0083】

示される実施の形態において、離型位置は、サンプルが移送手段９に挿入される挿入位置と同じ位置である。本明細書では図示しない別の実施の形態においては、離型位置及び挿入位置は異なる位置であり得、その場合、挿入位置、離型位置及び分析位置間をサンプルが移送される。

【0084】

図６Ｃは、離型位置から分析位置へのサンプルハウジング１０１の移送を示している。図示されるように、移送手段９によって保持されながら、サンプルハウジング１０１が移送されて、そのサンプルハウジング１０１の分析表面が分析手段７の接触電極に向けられる。示される実施の形態において、分析手段７は、発光分光計を備えている。サンプルハウジング１０１を移送するため、移送手段９は、例えば電気モーター、空気圧駆動又は手動駆動等の駆動手段１０であって、離型位置と分析位置の間で例えば図示される滑走面／トラックまたはスライドカム等のスライダシステム１２上で移送手段９を移動させる駆動手段１０を含む。例えば、制御ユニットに接続された位置センサ（位置センサ及び制御ユニットはともに図６Ａ−図６Ｃに示されていない）は、作動手段１７が第２位置に持ってこられたことを検出することができる。この検出をトリガーとして、制御ユニットが駆動手段１０を始動することができる。見て取ることができるように、接触、摩耗及び／又は摩擦無しにサンプルの分析表面が保持されて移送されるように、サンプルの分析表面が周囲の物体から離された状態でサンプルハウジング１０１が移送される。

【0085】

示される実施の形態において、装置は、緩く付着した粒子を除去するために、サンプルの分析表面にパージガスを吹き付けるための手段２０も含む。パージガス吹付手段２０は、離型位置と分析位置との間に配置されたガスノズルを含んでいる。図示されるように、ガスノズルは、サンプルハウジング１０１をキャビネットに入れるための開口においてキャビネットの内部に配置されており、サンプルハウジング１０１がガスノズルを通過する時に短いガスパージをサンプルの分析表面に吹き付けて、緩く付着した粒子を分析表面から除去するように適合されている。

【0086】

移送手段９が分析位置に到着すると、図６Ｄに示されるように、制御ユニットは、分析手段７を起動して、サンプルの分析表面の分析を行わせることができる。

【0087】

図６Ａ−図６Ｄに示される実施の形態において、分析手段７は、発光分光計の接触電極２６に対して距離をおいてサンプルの分析表面を保持するためのスプリング２８を備えるとともに、スプリング２８が圧縮状態である時にサンプルの分析表面との電気的接続を確立するように適合されている、トップロード型発光分光計を備える。

【0088】

スプリング２８は、サンプルを収めるサンプルハウジング１０１を押して、発光分光計の接触面２２から遠ざけるのに十分大きいスプリング力を有している。これにより、第１分析が行われた後の１つ又は複数の分析のために、分析表面上の異なる分析スポットにサンプルを動かすため、接触面２２上で分析表面を再配置することができる。示される設定は、サンプルの分析表面を汚染する虞がある物質との分析表面の接触を妨げる。図６Ａ−６Ｄには、分析表面を有するサンプルハウジング１０１を発光分光計の接触面２２上に最初に押付けて、分析表面と接触電極２６との間の電気的接触を確立するプッシュロッド３０を発光分光計が含むことも示されている。

【0089】

図７Ａ及び図７Ｂは、本発明の一実施の形態による第１ダストカバー２９ａ及び第２ダストカバー２９ｂを備える直接分析サンプルの離型及び分析のための装置１の概略図を示している。

【0090】

示される実施の形態において、第１ダストカバー２９ａは装置１の静的部分に取り付けられており、第２ダストカバー２９ｂは、ブレードか、又はブレードに機械的に関連付けられるとともに作動手段１７が第１位置から第２位置に若しくはその逆に動かされたときにブレードとともに動く可動部に取り付けられる。第１ダストカバー２９ａは、サンプルチャンバアッセンブリを移送手段に挿入するための挿入開口３１を備えている。図７Ｂに示されているように、第２ダストカバー２９ｂは、作動手段１７が第２位置にあるときに挿入開口３１に重なる。

【0091】

特許請求の範囲、明細書及び図面で開示されている特徴事項は、特許請求の範囲に記載された発明の異なる実施形態にとって、別々に、または互いに組み合わせて本質的部分となり得る。

【符号の説明】

【0092】

１ 離型及び分析をするための装置
３ キャビネット
５ 開口部
７ 分析手段
９ 移送手段
１０ 駆動手段
１１ 離型手段
１２ スライダシステム
１３ ブレード
１５ 支持面
１７ 作動手段
１９ 収集容器
２０ パージガス吹付手段
２１ 当接面
２２ 接触面
２３ａ 第１クランプ
２３ｂ 第２クランプ
２４ ロッキング手段
２５ センサ手段
２６ 接触電極
２７ 開口
２８ スプリング
２９ａ 第１ダストカバー
２９ｂ 第２ダストカバー
３０ プッシュロッド
３１ 挿入開口
１００ サンプルチャンバアッセンブリ
１０１ サンプルハウジング
１０３ カバープレート
１０５ 封鎖手段
１０７ サンプルキャビティ
１０９ 分析表面

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図7A】

【図7B】