(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023040006
(43)【公開日】2023-03-22
(54)【発明の名称】球面レンズを含む流体フローセル
(51)【国際特許分類】
G01N 21/05 20060101AFI20230314BHJP
G01N 21/65 20060101ALI20230314BHJP
【ＦＩ】
G01N21/05
G01N21/65
【審査請求】有
【請求項の数】21
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2022199880
(22)【出願日】2022-12-15
(62)【分割の表示】P 2019546908の分割
【原出願日】2018-02-28
(31)【優先権主張番号】62/464,994
(32)【優先日】2017-02-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/606,133
(32)【優先日】2017-05-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ
(71)【出願人】
【識別番号】517070936
【氏名又は名称】マルクメトリックス・インコーポレイテッド
【住所又は居所原語表記】２１５７ Ｎ Ｎｏｒｔｈｌａｋｅ Ｗａｙ，Ｓｔｅ ２４０，Ｓｅａｔｔｌｅ ＷＡ ９８１０３，Ｕ．Ｓ．Ａ．
(74)【代理人】
【識別番号】110001737
【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】プロスクロウスキ、ジオラ
(72)【発明者】
【氏名】マルクアート、ブライアン・ジェームス
(57)【要約】 （修正有）
【課題】フローセル内を流動する流体の光学的計測を容易にする、球面光学素子を含む装置を提供する。
【解決手段】球面レンズは、フローセル装置を通る流体経路の分析領域内の流体への外部からの光学アクセスを提供する方法で、フローセル装置の本体にシールすることができる。シールは、エラストマー、ポリマー、又は変形可能な金属によって提供できる。流体経路への球面レンズの配置によって、流体の現場での光学分析が可能になる。光学分析を提供するため、光学分析装置は、フローセル装置に取り外し可能に接続することができる。いくつかの実施形態では、光学分析装置は携帯ラマン分光計である。フローセル装置は、追加の計測インターフェース、及び／又はオンボードセンサ装置を提供して、多変量分析及び／又は高度なトリガーを可能にできる。
【選択図】図３
【解決手段】球面レンズは、フローセル装置を通る流体経路の分析領域内の流体への外部からの光学アクセスを提供する方法で、フローセル装置の本体にシールすることができる。シールは、エラストマー、ポリマー、又は変形可能な金属によって提供できる。流体経路への球面レンズの配置によって、流体の現場での光学分析が可能になる。光学分析を提供するため、光学分析装置は、フローセル装置に取り外し可能に接続することができる。いくつかの実施形態では、光学分析装置は携帯ラマン分光計である。フローセル装置は、追加の計測インターフェース、及び／又はオンボードセンサ装置を提供して、多変量分析及び／又は高度なトリガーを可能にできる。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
システムであって、
流体経路を内部に画定し、
前記流体経路に流体を受け入れるための流入口接続部、及び
前記流体経路から前記流体を排出するための流出口接続部、
を備えるフローセル装置と；
前記フローセル装置に連結され、前記流体経路の境界の一部を画定し、かつ前記流体経路の分析領域への光学アクセスを提供する球面レンズと；
前記分析領域を通る前記流体の少なくとも一部を光学的に計測するために、前記球面レンズを介した前記分析領域への前記光学アクセスを使用する光学分析装置への前記システムの取り外し可能な接続を提供する光学分析装置コネクタと；
を備える、該システム。
流体経路を内部に画定し、
前記流体経路に流体を受け入れるための流入口接続部、及び
前記流体経路から前記流体を排出するための流出口接続部、
を備えるフローセル装置と；
前記フローセル装置に連結され、前記流体経路の境界の一部を画定し、かつ前記流体経路の分析領域への光学アクセスを提供する球面レンズと；
前記分析領域を通る前記流体の少なくとも一部を光学的に計測するために、前記球面レンズを介した前記分析領域への前記光学アクセスを使用する光学分析装置への前記システムの取り外し可能な接続を提供する光学分析装置コネクタと；
を備える、該システム。
【請求項2】
前記流体は気体である、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記流体は液体である、請求項１に記載のシステム。
【請求項4】
前記流体は、スラリー、懸濁液、又は液体及び固体の不均一混合物である、請求項１に記載のシステム。
【請求項5】
前記流体は、粉末、エアロゾル、又は流動する固体物質である、請求項１に記載のシステム。
【請求項6】
前記球面レンズは、前記フローセル装置内に画定されたオリフィス内にシールされ、前記球面レンズと前記オリフィスとの間の前記流体の漏れを防止しながら前記光学アクセスを提供する、請求項１に記載のシステム。
【請求項7】
前記球面レンズは、エラストマーによって前記オリフィス内にシールされている、請求項６に記載のシステム。
【請求項8】
前記球面レンズは、変形可能な金属によって前記球面レンズを損傷することなく前記オリフィス内にシールされている、請求項６に記載のシステム。
【請求項9】
前記光学分析装置は、ラマン分光計である、請求項１に記載のシステム。
【請求項10】
前記球面レンズは、サファイア球面レンズである、請求項１に記載のシステム。
【請求項11】
前記流入口接続部は、流体システムコンポーネントに連結し、前記流体システムコンポーネントは、圧力接続具、テーパねじ装置、平行ねじ装置、迅速接続装置、面シール装置、ピストンシール装置、フェルール圧縮装置、円錐装置、円錐ねじ装置、溶接装置、ろう付け装置、又ははんだ付け装置のうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項12】
前記フローセル装置の本体は金属を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項13】
前記フローセル装置の本体はポリマーを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項14】
前記フローセル装置の本体はセラミック材料を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項15】
前記フローセル装置の本体は、前記流体経路の前記境界の残りの部分を画定する、前記フローセル装置の部品とは異なる材料からなる、請求項１に記載のシステム。
【請求項16】
フローセル装置で流体を受け取ること；
前記流体を前記フローセル装置の分析区域に輸送することであって、前記分析区域は、前記分析区域内の前記流体の光学的計測を容易にする球面レンズの表面の少なくとも一部によって境界付けられ；及び
前記流体が前記分析区域を通過した後、前記フローセル装置から前記流体を排出できるようにすること：
を含む、方法。
前記流体を前記フローセル装置の分析区域に輸送することであって、前記分析区域は、前記分析区域内の前記流体の光学的計測を容易にする球面レンズの表面の少なくとも一部によって境界付けられ；及び
前記流体が前記分析区域を通過した後、前記フローセル装置から前記流体を排出できるようにすること：
を含む、方法。
【請求項17】
前記輸送することは、液体流体又は気体流体を輸送することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
前記流体を前記輸送することは、前記球面レンズと、前記分析区域の境界を画定する前記フローセル装置の一部との間のシールに対して前記流体を輸送することを含み、前記シールは、エラストマー、ポリマー、エポキシ、又は変形可能な金属の少なくとも１つによって可能にされる、請求項１６に記載の方法。
【請求項19】
前記光学的計測は、光学分析装置コネクタを介して前記フローセル装置に取り外し可能に接続されたラマン分光計によって可能にされる、請求項１６に記載の方法。
【請求項20】
トリガールールを満たすものと判定される前記分析区域内の前記流体の状態に基づいて前記分析区域内の前記流体の前記フローセル装置による前記光学的計測をトリガーすることを更に含み、前記ルールは、前記フローセル装置のセンサ装置によって収集されたデータに基づく、請求項１６に記載の方法。
【請求項21】
システムであって、
流体経路を内部に画定し、前記流体経路内に流体を受け入れ、かつ前記流体経路から前記流体を排出させる、フローセル装置と；
前記流体経路の境界の一部で前記フローセル装置内に画定されたオリフィス内にシールされた球面レンズであって、前記球面レンズと前記オリフィスとの間の前記流体の漏れを防止しながら、前記流体経路の分析領域への光学アクセスを提供する該球面レンズと；
前記分析領域を通る前記流体の少なくとも一部を光学的に計測するために、前記球面レンズを介した前記分析領域への前記光学アクセスを使用する、光学分析装置への前記システムの接続を提供する光学分析コネクタと；
を備える、該システム。
流体経路を内部に画定し、前記流体経路内に流体を受け入れ、かつ前記流体経路から前記流体を排出させる、フローセル装置と；
前記流体経路の境界の一部で前記フローセル装置内に画定されたオリフィス内にシールされた球面レンズであって、前記球面レンズと前記オリフィスとの間の前記流体の漏れを防止しながら、前記流体経路の分析領域への光学アクセスを提供する該球面レンズと；
前記分析領域を通る前記流体の少なくとも一部を光学的に計測するために、前記球面レンズを介した前記分析領域への前記光学アクセスを使用する、光学分析装置への前記システムの接続を提供する光学分析コネクタと；
を備える、該システム。
【請求項22】
前記球面レンズは、エラストマー、ポリマー、又は変形可能な金属のうちの少なくとも１つによって前記オリフィス内にシールされている、請求項２１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願への相互参照】
【0001】
このＰＣＴ出願は、２０１７年５月４日に出願された同一出願人による同時係属中の米国仮特許出願第６２／６０６，１３３号、及び２０１７年２月２８日に出願された同一出願人による同時係属中の米国仮特許出願第６２／４６４，９９４号に対する優先権を主張する。出願番号第６２／６０６，１３３号、及び出願番号６２／４６４，９９４号は、それぞれ参照によって本明細書に完全に組み込まれる。
【技術分野】
【0002】
開示される主題は、フローセル内を流動する流体の光学的計測を容易にするフローセルに関し、例えば、フローセル内を流動する流体の光学的計測を可能にするように配置される球面レンズ素子を含むフローセルに関する。
【背景】
【0003】
流動する流体の従来の光学分光法は、一般的に、ポートを介して流体フロー領域に挿入される光学プローブ装置を介して実行される。これらの光学プローブ装置は、例えば光学プローブ装置の屈折光学素子とサンプルフローとの間に典型的に配置できる非屈折光学素子等の「窓」光学素子を含むことができ、例えば、光学プローブ装置は、ポートを介してフローに挿入される先端を有することができ、当該先端は光学プローブ装置内の屈折光学素子を保護する窓素子を含むことができる。
【概要】
【0004】
一態様では、開示される主題は、光学分析装置、例えば携帯ラマン分光計をフローセル装置の取り付け点に取り外し可能に接続することを可能にするフローセル装置（ＦＣＤ）を提供して、分析区域（本明細書では「分析区域」は「分析領域」と同じ意味で使用される）における流体の計測を可能にすることである。取り外し可能な接続は、光学分析装置を簡単に取り外して、同様のＦＣＤを備える流体システム内の他の点を、これら他のＦＣＤに光学分析装置を取り外し可能に取り付けることによって計測できるようにすることを目的とする。光学分析装置の取り外しを望まないか又は必要としない場合、光学分析装置を取り付け点に取り付けたままにできることが理解される。しかしながら、光学分析装置をプロセスラインの異なる試験点に運び、各試験点で光学分析装置をＦＣＤに簡単に取り付けてその点のデータを収集する技術者の実際的な利点は、典型的には、専用のシングルフローセルへのサンプル輸送ラインの配管の複雑さ、及び／又は各試験点に固定された複数の光学分析機器の費用等に優れると評価されることであろう。
【0005】
別の態様では、ＦＣＤは、球面光学素子（ＳＯＥ）、例えば、球面レンズ、ポールレンズ等を含むことができる。ＳＯＥは、流体経路の一部として、例えば流体経路壁の一部として配置することができる。一態様では、流体経路を通って流れる流体が、ＳＯＥを直接通過してＳＯＥに直接接触するように、ＳＯＥは、流体経路壁内に画定されるオリフィス内にシールすることができる。ＳＯＥは、例えばエラストマー、ポリマー、変形可能な金属シール、エポキシ、又はその他のシーラント等を介して、流体がＳＯＥを通過して漏れないように所定の位置にシールすることができる。光エネルギーは、その後、光学分析装置及びＳＯＥの光学系により画定される分析区域に入射できる。これにより、測定インターフェースは、流体経路に継ぎ目なく統合できる。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【0007】
【0008】
【0009】
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【0022】
【詳細な説明】
【0023】
次に、図面を参照して本開示を記述するが、全体を通して、同類の参照符号は同類の構成要素を指すために使用される。以下の記述では、説明の目的で、本開示の完全な理解を与えるため、多くの具体的な詳細が述べられている。しかしながら、これらの具体的な詳細がなくとも本開示を実施できることは明らかであろう。他の例では、本開示の記述を容易にするために、周知の構造及び装置をブロック図形式で示す。
【0024】
典型的には、流動する流体の従来の光学分析は、対象の流体システム内に配管された挿入ポートを介して流動サンプル内に光学プローブ装置を挿入することによって現場で実行でき、又は当該光学分析機器は一般的にフローセルに対して固定的に配置される等の光学分析機器のフローセル内に流体のサンプルを輸送できる。これらの従来の対処法には両方とも欠点があり、例えば、挿入ポートを介した汚染、流体プロセスの異なる点からのサンプルを単一の光学分析フローセルまで輸送する複雑な配管、同一のフローセルを通過して複数の流体が流動することでの相互汚染、外部のフローセルへ輸送のため流体を取り出すことにより、例えば温度、流量等の流体条件が変わること等である。挿入プローブを使用せずに、流体の光学分析を現場で行うことが望ましい場合がある。更に、光学分析装置を流体装置での光学サンプリングから容易に接続及び切断できる場合、流体システム内の異なる分析位置間で光学分析装置を移動することの追加の利点は、流体システムの複数の点を分析するための、配管の複雑さ、及び単一のフローセルの使用又は従来の単一のプローブの使用に関連する汚染を減らすことができることである。
【0025】
一態様では、開示される主題は、例えば携帯ラマン分析計等の光学分析装置を、分析区域内での流体の計測を可能にするフローセル装置の取り付け点に取り外し可能に接続できるフローセル装置（ＦＣＤ）を提供する（「分析区域」は、本明細書での「分析領域」と同じ意味で使用される）。取り外し可能な接続は、光学分析装置を簡単に取り外して、同様のＦＣＤを備える流体システム内の他の点を、光学分析装置をそれら他のＦＣＤに取り外し可能に取り付けることによって、計測できるようにすることを目的とする。光学分析装置の取り外しを望まないか又は必要としない場合、光学分析装置を取り付け点に取り付けたままにできることが理解される。ただし、光学分析装置をプロセスラインの異なる試験点に運び、各試験点で光学分析装置をＦＣＤに簡単に取り付けて、その点のデータを収集する技術者の実際的な利点は、典型的には、専用のシングルフローセルへのサンプル輸送ラインの配管の複雑さ、及び／又は各試験点に固定された複数の光学分析機器の費用等に優れると評価されることであろう。
【0026】
別の態様では、ＦＣＤは、球面光学素子（ＳＯＥ）、例えば、球面（球形）レンズ、ボールレンズ等を含むことができる。ＳＯＥは、流体経路の一部として、例えば流体経路壁の一部として配置することができる。一態様では、流体経路を通って流動する流体がＳＯＥを直接的に通過し、接触するように、ＳＯＥは、流体経路壁内に画定されるオリフィス内にシールすることができる。ＳＯＥは、例えばエラストマー、変形可能な金属シール等を介して、流体がＳＯＥを通って漏れないように所定の位置にシールすることができる。光エネルギーは、その後、光学分析装置及びＳＯＥの光学系によって定義される分析区域内に入射できる。「球面光学素子」又は同様の用語は、球形又はほぼ球形の幾何学形状を有する光学素子、例えばレンズ等を指すことがある。更に、本明細書で使用される用語「球面光学素子」は、球体の少なくとも一部に近似する曲面を含む光学素子の一部を介して光を伝送する任意の光学素子も含むことができる。一例として、２つの個々のほぼ半球形の部分を含む光学素子も、本開示の範囲内の球面素子と見なすことができる。特定の例として、それぞれその全体が参照により本明細書に組み込まれた、「球面レンズを組み込んだ光学浸漬プローブ」という名称の米国特許第６，８３１，７４５号及び「球面レンズを組み込んだ光学浸漬プローブ」という名称の米国特許第６，９７７，７２９号に開示されているものと類似又は同じ光学系を、例えば、分析区域内の流体のラマン分光法を実行するため使用することができる。
【0027】
前述の及び関連する目的を達成するために、開示される主題は、以下更に十分に記述する特徴のうちの１つ以上を含む。以下の記述及び添付の図面は、主題のある実例となる態様を詳細に説明している。しかしながら、これらの態様は、主題の原理を採用し得る種々の方法のほんの数例を示すだけである。開示される主題の他の態様、利点、及び新規の特徴は、提供される図面と併せて考慮され、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【0028】
図１は、球面光学素子を含むフローセル装置と光学分析機器との間で光エネルギーを伝送できる球面光学素子によって少なくとも一部が画定される分析区域に流入するサンプルの光学的計測を容易にできる、本開示の態様による、システム１００の図である。システム１００は、流体システムコンポーネント１０２を含むことができる。流体システムコンポーネント１０２は、例えば、マイクロ流体システム、流体段階を有するプロセスライン等、流体システムの一部であり得る。流体は、例えば、分析区域への流体フロー１２０及び分析区域からの流体フロー１４０を介して、流体システムコンポーネント１０２から球面レンズ素子を含む分析区域１１０まで、そしてその逆にも、流動できる。流体は、任意の適当なタイプの流体又は物質であり得、液体、気体、スラリー、懸濁液、液体及び固体の不均一混合物、粉末、エアロゾル或いはその他の流動性固体物質（ピーナッツバター等）、又はその他任意の流体を含むがこれらに限定されない。一態様では、流体システムコンポーネント１０２は、流体システム内の流体を輸送するライン又はパイプであり得、当該流体システムコンポーネント１０２、例えばライン又はパイプは、本明細書に開示されるフローセル装置（ＦＣＤ）内に画定される分析区域のような、球面レンズ素子を含む分析区域１１０等の分析区域を画定する装置を挿入できる。簡潔さのため、開示される主題の文脈において、１１０等の球面レンズ素子を含む分析区域という用語は、単に「分析区域」と称することができ、本明細書に開示される全ての分析区域は、明示的に述べられている場合を除き、球面レンズ素子を含むか、又は少なくとも一部が球面レンズ素子で画定される。
【0029】
システム１００は、分析区域１１０内の流体の光学分析の実行を容易にできる光学分析コンポーネント１５０を更に含むことができる。光エネルギー１３０は、分析区域１１０が含む球面レンズ素子を介して、光学分析コンポーネント１５０と分析区域１１０との間で伝送されることができる。一態様では、光学分析コンポーネント１５０は、ほぼ全ての光学分析装置の発光及び／又は受光部分であることができる。明確さと簡潔さのため、光学分析コンポーネント１５０は、一般に携帯ラマン分光計装置の観点から議論されるが、開示される主題は特にそのように限定されず、他のほぼ全ての光学分析、例えば、赤外線（ＩＲ）分光法、ラマン分光法、紫外可視（ＵＶ－Ｖｉｓ）分光法、近赤外（ＮＩＲ）分光法、反射率分光法、吸収分光法、散乱分光法、蛍光分光法、又は他の任意の光学技術、特にとりわけ共同設置される光源及び光検出器を利用するものを含むことを意図する。
【0030】
いくつかの実施形態では、対象の流体が例えば球面レンズ等のＳＯＥで一部が画定される分析区域を通過するように、分析区域１１０は、例えば石油精製所、製薬工場、都市水処理施設等の流体輸送ラインに挿入されるＦＣＤ内に含まれることができる。ＳＯＥは、レーザー等の光エネルギー１３０を、携帯ラマン分光計等の光学分析コンポーネント１５０からＳＯＥを介して分析区域内まで伝送して、分析区域への流体フローを介して流動する流体等のＳＯＥを通過して流動する流体を計測可能にする。光エネルギー１３０等のレーザーは、分析区域内のサンプルと相互作用でき、光エネルギー１３０等のラマンシフト光はＳＯＥを介して収集され、分析及び解釈のため光学分析コンポーネント１５０に帰還され得る。この例示的な実施形態では、携帯ラマン分光計は、製油所、製薬工場、都市水処理施設等に配備される異なるＦＣＤに運ぶことができ、流体の異なる試験点のラマンスペクトルの収集を可能する。この実施形態は、分析区域１１０内にＳＯＥを含むことで、単に光エネルギーを通過させ結果として生じる光エネルギーを収集することによって、分析区域内の流体のＳＯＥを介する直接的な計測を提供できることを説明する。そうであるので、光学分析コンポーネント１５０の接続は、流体システムを乱さずに簡単かつ容易に接続及び切断できる。更に、プローブポートを介して流体中に光学プローブを直接挿入しないことで、汚染の可能性が低減して、光学プローブのクリーニング／消毒の必要性が低減する。
【0031】
Ｍａｒｑｍｅｔｒｉｘ（登録商標）Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｌｉｔｅ Ｆｌｏｗ Ｃｅｌｌ ＢａｌｌＰｒｏｂｅ（登録商標）のような特定の例示的な実施形態では、分析区域１１０は、例えば、Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ（登録商標）等から形成され、長さ約３．５ｃｍ、高さ２ｃｍ、及び深さ１．３ｃｍの寸法を有するＦＣＤに含まれることができる。この特定の例は、直径約６ｍｍのＳＯＥを更に含むことができる。この例示的な実施形態のいくつかのバージョンでは、ＳＯＥは、例えばＵＶグレードのサファイア等のサファイアであり得る。ＳＯＥは、例えば、Ｋａｌｒｅｚ（登録商標）等のようなペルフルオロエラストマー、又は金等の変形可能な金属、エポキシ、又は他のシーラント等によって流体の侵入に対してシールすることができ、それは流体経路内の予測される環境条件で決定される。この特定の例では、計測レーザーの有効径、例えば最大レーザービームウエストは約５．６ｍｍであり得る。例示的な実施形態では、例えば、１／８”Ｓｗａｇｅｌｏｋ（登録商標）、Ｐａｒｋｅｒ（登録商標）Ａ－ｌｏｋ（登録商標）接続具、１／４－２８フランジレス接続具、低圧力、中圧力、及び高圧力接続具、円錐接続具、ねじ接続具、標準パイプねじ（ＮＰＴ）接続具、面シール接続具、ピストンシール接続具、その他の標準配管コネクタ接続具等の標準接続具で流体ラインに配管できる。
【0032】
図２は、フローセル装置の球面光学素子を介して分析区域に出入りする光エネルギーの伝送を容易にできる、本開示の態様による、システム２００の図である。システム２００は、フローセル装置（ＦＣＤ）２１２を含むことができる。ＦＣＤ２１２は、分析区域２６２を通る流体の輸送を容易にする流体経路２１４を提供することができる。分析区域２６２は、球面レンズ素子２６０等のＳＯＥに近接することができる。球面レンズ素子２６０は、流体経路２１４の境界の一部を画定することができ、例えば、球面レンズ素子２６０は、流動流体を運ぶＦＣＤ２１２を通るトンネルの壁の一部として作用することができる。流体フローは、分析区域への流体フロー２２０のように流体経路２１４へ導入することができる。流体は、分析区域への流体フロー２２０から分析区域からの流体フロー２４０へ、流体経路２１４を介して流動でき、かくして分析区域２６２を通過することができる。
【0033】
一態様では、球面レンズ素子２６０により、光エネルギー２３０を流体経路の外部から分析区域２６２の内外へ伝送させることができる。一方、分析区域への流体フロー２２０は、ＦＣＤ２１２の流体経路２１４と１０２等の流体システムコンポーネントとの間のシールされた接続を通じて導入され得、分析区域からの流体フロー２４０は、ＦＣＤ２１２の流体経路２１４と１０２等の流体システムコンポーネントとの間のシールされた接続によって同様に容易にされることができ、球面レンズ素子２６０は、例えば光学分析コンポーネント１５０等を介して、外部の光学分析装置によって、分析区域２６２の流体等のサンプルの現場での光学的計測を提供することができる。これによって、測定インターフェースは、流体経路に継ぎ目なく統合することができる。一態様では、球面レンズ素子２６０は、例えば１５０等の取り外し可能な光学分析コンポーネントをＦＣＤ２１２に取り付け及び取り外しできる導管内に設けることができる。いくつかの実施形態では、球面レンズ素子２６０は、例えば３７０等の追加の流体計測機構によって補完され、流体経路２１４の分析区域２６２で流体の多変量測定位置を作り出すことができる。
【0034】
いくつかの実施形態では、ＦＣＤ２１２は、例えば金属、プラスチック、ガラス等の１つ以上の材料を含むことができる。ＦＣＤ２１２のいくつかの実施形態では、ＦＣＤ２１２を形成する材料を通るトンネルとして流体経路２１４を含むことができる。ＦＣＤ２１２の他の実施形態では、流体経路２１４は、ＦＣＤ２１２を形成する材料とは異なる材料の構成要素で少なくとも部分的に画定されることができ、流体経路２１４を画定する構成要素を形成する材料は、ＦＣＤ２１２を形成する材料で支持されることができ、例えば、流体経路２１４は、例えばＦＣＤ２１２を形成する熱可塑性本体内に支持されるステンレス鋼管のような構成要素内に画定されることができる。球面レンズ素子２６０は、遭遇が予想される流体の動作環境に密接な特性を有する光学材料で形成することができる。球面レンズ素子２６０は、流体経路２１４及び／又はＦＣＤ２１２を画定する構成要素と同じ又は異なる材料で形成することができる。従って、いくつかの実施形態では、球面レンズ素子２６０は、流体経路２１４の境界の一部を画定してもよく、第１の材料で形成されていてもよく、一方、ＦＣＤ２１２の本体内に支持される導管等の構成要素は、流体経路２１４の境界の残りの部分を画定してもよく、第１の材料とは異なる第２の材料で形成されてもよく、該構成要素（例えば、第２の材料で作られる導管）を支持するＦＣＤ２１２は、第１の材料及び／又は第２の材料とは異なる第３の材料で形成されてもよい。一例として、球面レンズ素子２６０は、流体経路２１４内の開口内にシールされるサファイアであり得、例えばＦＣＤ２１２のＨａｓｔｅｌｌｏｙ（登録商標）本体を通る開口によって形成することができる。球面レンズ素子２６０は、例えば、流体経路２１４、ＦＣＤ２１２、及び／又は球面レンズ素子２６０の他の材料と同じ又は異なる材料を介して、流体経路２１４内の開口に対してシールでき、例えば、シールは、ブナーＮ等のエラストマー、Ｄｅｌｒｉｎ（登録商標）等のポリマー、金等の変形可能な金属、エポキシ、又は他のシーラント等を介してできる。シーリング材料の選択は、予想される動作環境に基づくことができる。一態様では、例えば２２０、２４０等の分析区域への／からの流体フローを提供する接続部は、任意のタイプのコネクタに基づくことができ、フェルール圧縮機構、円錐機構、及び円錐ねじ機構を含む低圧力、中圧力、及び高圧力接続具、溶接装置、ろう付け装置、又ははんだ付け装置を含むことができる。光エネルギー２３０は、例えば、光学分析装置コネクタ４１６等のインターフェースを介して伝送でき、それは取り外し可能な光学分析装置への接続部として機能でき、様々な長さ及び／又は直径であり得る。いくつかの実施形態では、光学分析装置は、インターフェースに強固に取り付けることができる。光エネルギー接続部は、フィン、液体サーキュレーター、熱電デバイス等の加熱／冷却機構を含むことで、流体フローに関係する加熱／冷却効果を考慮して光学インターフェースの温度を適合又は維持でき、例えば、流体が過冷却されている場合、光学インターフェースを加熱して流体の熱損失を補うことができる。
【0035】
図３は、フローセル装置の球面光学素子を介して分析区域に出入りする光エネルギーの伝送を容易にでき、流体経路を通って流動する流体の追加の計測インターフェースを提供する、本開示の態様による、システム３００の図である。システム３００は、フローセル装置（ＦＣＤ）３１２を含むことができる。ＦＣＤ３１２は、分析区域３６２を通る流体の輸送を容易にする流体経路３１４を提供することができる。分析区域３６２は、球面レンズ素子３６０等のＳＯＥに近接することができる。球面レンズ素子３６０は、流体経路３１４の境界の一部を画定することができ、例えば、球面レンズ素子３６０は、流動する流体を輸送するＦＣＤ３１２を通るトンネルの壁の一部として作用することができる。流体フローは、分析区域への流体フロー３２０のように流体経路３１４に導入することができる。流体は、分析区域３６２への流体フローから分析区域からの流体フロー３４０へ、流体経路３１４を介して流動でき、かくして分析区域３６２を通過することができる。
【0036】
一態様では、球面レンズ素子３６０により、光エネルギー３３０を流体経路の外部から分析区域３６２の内外へ伝送させることができる。一方、分析区域への流体フロー３２０は、流体システムへのシールされた接続を通じて導入されることができ、流体システムに同様にシールされた分析区域からの流体フロー３４０を介して取り除かれることができ、球面レンズ素子３６０は、外部光学分析装置による分析区域３６２での現場サンプルの光学的計測を提供することができる。これによって、測定インターフェースは、流体経路３１４に継ぎ目なく統合することができる。一態様では、球面レンズ素子３６０は、例えば１５０等の取り外し可能な光学分析コンポーネントをＦＣＤ３１２に取り付け及び取り外しできる導管として設けることができる。
【0037】
いくつかの実施形態では、システム３００は、流体経路３１４内を流動する流体の追加の計測を容易にすることができる。ＦＣＤ３１２は、追加の流体計測インターフェース３７０を含むことができる。一例として、追加の流体計測インターフェース３７０は、光エネルギー３３０等を介した光学測定を強化又はサポートできる反射体、基板等を含むか、又はそれに適合できるものであり、例えばＦＣＤ３１２の本体が光エネルギー３３０によって計測されることを阻止することによって、ＦＣＤ３１２の本体がラマン信号に寄与することを防ぐことができる表面増強ラマン分光法（ＳＥＲＳ）基板、ミラー、金属表面等である。更に、追加の流体計測インターフェース３７０は、流体へのアクセスを提供することによって、流体経路３１４の分析区域３６２での流体の多変量測定位置を作り出すことを可能にできる。いくつかの実施形態では、追加の流体計測インターフェース３７０は、球面レンズ素子３６０に対応する分析区域、例えば分析区域２６２に、近接（例えば、隣接）することができる。他の実施形態では、追加の流体計測インターフェース３７０は、必ずしも分析区域に近接する必要はない。いくつかの実施形態では、追加の流体計測インターフェース３７０は、流体経路３１４の一部として作用し、球面レンズ素子３６０が位置する分析区域３６２の側とは分析区域３６２の反対側に位置する再帰反射面を含んでもよい。追加の流体計測インターフェース３７０の再帰反射面は、角反射体の配列又は凹球面であってもよい。この再帰反射面の例示的な目的は、光エネルギーの焦点を合わせて球面レンズ素子３６０に帰還させることである。追加の流体経路計測インターフェース３７０の再帰反射面は、反射効率を高めるために処理（例えば、電解研磨）されてもよい。追加の流体経路計測インターフェース３７０の再帰反射面は、ＦＣＤ３１２の一部として取り外せないように製造するか、取り外し可能（例えば、再帰反射性の先端／表面を備えるねじ又は圧入の挿入物）にすることができる。追加の流体経路計測インターフェース３７０が再帰反射性の取り外し可能な挿入物である場合、再帰反射性の取り外し可能な挿入物は、その先端として再帰反射面を有してもよく、光エネルギーの帰還を最適化するために球面レンズ素子３６０に向けて、又は離れるように手動で調整することができる。取り外し可能な挿入物として実装される追加の流体経路計測インターフェース３７０は、（すなわち、中圧力流体フローの間、挿入物とＦＣＤ３１２との間で流体が漏れないため）適切な耐腐食性及び耐リーク性の液剤でＦＣＤ３１２内に保持されることができる。これは、圧入、接着接合、ろう付け、はんだ付け、又はねじを介して実現できる。
【0038】
一態様では、ＦＣＤ３１２は、いくつかの実施形態では、センサ装置３８０を含むことができる。センサ装置３８０は、流動する流体、ＦＣＤ３１２、球面レンズ素子３６０等の温度、圧力、流量、ｐＨ、塩分、濁度等の測定に関連するセンサを含むことができる。一例として、センサ装置３８０は、流体経路３１４の分析区域の前後の圧力センサを含むことができ、それによって、これら位置での流体の相対圧力が分析区域でのフローの方向、フローの速度、流体の粘度等を示すことができる。一態様では、これらの例示的なセンサ装置３８０は、１つ以上の光学分析をトリガーするために使用でき、例えば、圧力差は、遅く流動する流体の反復測定について生じ得るような測定が余剰であることがないであろう場合（例えば、流量が濁度の閾値を満足する（例えば、満たす、又は超える）場合）、光学分析がトリガーされるように流量を測定するため使用することができる。別の例として、流動する流体が混濁する場合、濁度センサは光学分析をトリガーするため使用でき、例えば、流動する流体が、キャリア流体よりも高い濁度によって区別される対象の流体の断続的なスラグを含むキャリア流体を含む場合、混濁領域の存在は、分析区域を通過する対象の流体の測定値を取得するために分析をトリガーできる。他の多数の例が容易に理解され、そのような例は全て、明確さと簡潔さのため明示的に列挙されていないが、本開示の範囲内にある。
【0039】
一態様では、球面レンズ素子３６０を介した光学分析は、追加の流体経路計測インターフェース３７０を介する計測結果及び／又はセンサ装置３８０の測定結果と相関させることができる。これにより、特にそれが球面レンズ素子３６０に関連する分析区域を通過する際、流体経路３１４を通過する流体の特性に追加の分析ベクトルを与えることができる。流体経路は、追加の流体経路計測インターフェース３７０を提供するのに必要な任意の形態をとることができ、説明の簡略化のために使用されるシステム３００に示されるブロックカットアウトに明示的に制約されない。
【0040】
図４は、フローセル装置の球面光学素子を介して分析区域に出入りする光エネルギーの伝送を容易にできる、本開示の態様による、例示的なシステム４００の正面断面図であり、当該球面レンズは流体経路内の開口に対してシールされ、保持部品によって保持される。システム４００は、フローセル装置（ＦＣＤ）４１２を含むことができる。ＦＣＤ４１２は、分析区域４６２を通る流体の輸送を容易にする流体経路４１４を提供することができる。分析区域４６２は、球面レンズ素子４６０等のＳＯＥに近接することができる。球面レンズ素子４６０は、流体経路４１４の境界の一部を画定することができ、例えば、球面レンズ素子４６０は、流動する流体を運搬するＦＣＤ４１２を通るトンネルの壁の一部として作用することができる。球面レンズ素子４６０は、球面レンズ保持部品４１８を介してＦＣＤ４１２内に保持することができる。球面レンズ保持部品４１８は、例えば、ＦＣＤ４１２とのネジ接合を介して、ＦＣＤ４１２との摩擦嵌合接合を介して、着座及びシール圧力を提供することができ、ＦＣＤ４１２の本体への接着接合によってＳＯＥに対して圧縮状態で保持されることができ、適所にろう付け又ははんだ付けされることができる。球面レンズ素子４６０は、例えば、流体経路４１４の境界の一部で、フローセル装置４１２内に画定されるオリフィス４２５内にシールされてもよい。このようにして、球面レンズ素子４６０は、流体経路４１４の分析区域４６２への光学アクセスを提供する一方で、球状レンズ素子４６０とオリフィス４２５との間の流体の漏れを防止することができる。
【0041】
ＦＣＤ４１２は、流体システムの流入口コネクタに結合する流入口接続部４１５（例えば、突起）、及び流体システムの流出口コネクタに結合する流出口接続部４１７（例えば、突起）を含むことができる。いくつかの実施形態では、流体システムは、容器、コンテナ等であって、その容器、コンテナ等から押し出すことができる液体を収容するものを含むことができる。例えば、医療環境では、流入口接続部４１５は、流体を含むシリンジに結合するように構成され（例えば、ルアーロック接続具を使用）、人間のオペレータはシリンジから流体経路４１４内に流体を物理的に押し入れることができる。いくつかのシナリオでは、ＦＣＤ４１２は流入口接続部４１５を含んでもよく、ＦＣＤ４１２を流体で満たすことができ、一度満たされると流体サンプルの光学的計測を開始できるように流出口接続部４１７を省略してもよい。光学的計測の完了後、流体サンプルは、流体経路４１４に流入したのと同じ点を通って流体経路４１４から退出してもよい。或いは、流出口接続部４１７が含まれるが、ＦＣＤ４１２が流体サンプルで満たされている間はシールされてもよい。追加又は代替として、流体サンプルの１つ以上の光学的計測を実行後、人間のオペレータがＦＣＤ４１２を処分できるように、ＦＣＤ４１２は使い捨て可能であってもよい。
【0042】
一態様では、球面レンズ素子４６０は、光学分析装置コネクタ４１６を介して、光エネルギー４３０を流体経路の外部から分析区域４６２の内外に出入りさせることができる。分析区域４６２への流体フローは、流体システムに対するシールされた接続を通して導入できるが、球面レンズ素子４６０は、外部光学分析装置による分析区域４６２での現場サンプルの光学的計測を提供できる。これにより、測定インターフェースは、流体経路４１４に継ぎ目なく統合することができる。一態様では、光学分析装置コネクタ４１６は、（例えば、管内に画定される）導管であることができ、例えば１５０等の取り外し可能な光学分析コンポーネントは、光学分析装置コネクタ４１６を介してＦＣＤ４１２から取り付け及び取り外しできる。全てではないがいくつかの実施形態では、光学分析装置コネクタ４１６は、円筒対称であり得る。他の実施形態は、例えば、正方形断面、八角形断面、光学分析コンポーネント１５０等の光学分析コンポーネントへのアドレス可能な接続を可能にするキー付き部分を有する断面等の代替形状、又は光エネルギー４３０の光路をなお提供する他のほぼ全ての形状を有しながら、球面レンズ素子４６０へ／からの光路を提供できる。
【0043】
なお、システム４００は比例式で図示されず、示される構成要素の寸法は、開示された主題の範囲から逸脱することなく、図示される以外であり得ることに留意されたい。一例として、球面レンズ素子４６０は、流体経路４１４に関連して図示されたものより大きくても、小さくてもよい。更に、図示された構成要素の特定の構成は、構成要素の機能が保持される場合に変更できる。例として、開示される主題の範囲から逸脱することなく、球面レンズ保持部品４１８は、ＦＣＤ４１２内に完全に収まるように縮小でき、光学分析装置コネクタ４１６はより長く／短くでき、より薄い／厚い壁を有することができ、より大きな／小さな内径を有すること等ができ、光学分析装置コネクタ４１６は、ＦＣＤ４１２の本体内に取り付けることができ、ＦＣＤ４１２に接着、溶接、ろう付け、はんだ付け等を行うことができ、球面レンズ保持部品４１８を含むことができ、ＦＣＤ４１２は、光学分析装置コネクタ４１６等を含むことができる。
【0044】
図５は、保持部品を介して保持される球面レンズ素子を含む、本開示の態様による、例示的なシステム５００の分解図である。例示的なシステム５００は、ＦＣＤ５１２を含むことができる。ＦＣＤ５１２は、例えば球面レンズ素子５６０等のＳＯＥに近接することができる流体分析区域を通る流体の輸送を容易にする流体経路５１４を提供することができる。球面レンズ素子５６０は、流体経路５１４の境界の一部を画定することができ、例えば、球面レンズ素子５６０は、流動流体を運ぶＦＣＤ５１２を通るトンネルの壁の一部として作用することができる。球面レンズ素子５６０は、球面レンズ保持部品５１８を介して、ＦＣＤ５１２内に保持することができる。球面レンズ保持部品５１８は、例えばＦＣＤ５１２とのネジ接合を介して、ＦＣＤ５１２との摩擦嵌合接合を介して、着座及びシール圧力を提供することができ、ＦＣＤ５１２への接着接合によりＳＯＥに対して圧縮状態に保持されることができ、所定の位置にろう付け又ははんだ付け等することができる。ＦＣＤ５１２は、流体システムの流入口コネクタに結合する流入口接続部５１５（例えば、突起）及び流体システムの流出口コネクタに結合する流出口接続部５１７（例えば、突起）を含むことができる。
【0045】
一態様では、球面レンズ素子５６０は、光エネルギーを光学分析装置コネクタ５１６を介して流体経路の外部から分析区域の内外に出入り可能にさせることができる。分析区域への流体フローは、流体システムへのシールされた接続を介して導入できるが、球面レンズ素子５６０は、外部光学分析装置による分析区域での現場サンプルの光学的計測を提供することができる。これにより、測定インターフェースを流体経路５１４に継ぎ目なく統合することができる。一態様では、光学分析装置コネクタ５１６は、（例えば、管内に画定される）導管であることができ、例えば光学分析コンポーネント１５０等の取り外し可能な光学分析コンポーネントは、光学分析装置コネクタ５１６を介してＦＣＤ５１２から取り付け及び取り外しできる。全てではないがいくつかの実施形態において、光学分析装置コネクタ５１６は円筒対称であり得る。光学分析装置コネクタ５１６は、接合コンポーネント、インデキシングコンポーネント等を含むことができ、例えばインターフェース等上でテーパ付き、キー付き等とされ得る。他の実施形態は、代替の形状を有しながら、球面レンズ素子５６０へ／からの光路を提供することができる。
【0046】
開示される主題のいくつかの実施形態は、ガラス、ドープガラス、サファイア、ダイヤモンド、ルビー、セレン化亜鉛、臭化カリウム結晶、臭化ナトリウム結晶、ポリマー等を含む球面レンズ素子５６０を含むことができる。開示される主題のいくつかの実施形態は、金属、合金、ポリマー、セラミック、複合材料、ガラス等を含むＦＣＤ５１２を含むことができる。開示される主題のいくつかの実施形態は、圧縮シール、エポキシシール等であるＦＣＤ５１２と球面レンズ素子５６０との間のシールを含むことができる。開示される主題のいくつかの実施形態は、取り外し不可、取り外し可能等である、光学分析装置コネクタ５１６と光学分析コンポーネント１５０との間の連結を含むことができる。開示される主題のいくつかの実施形態は、内部で迂回して例えば追加の流体経路計測インターフェース３７０、６７０等、センサ装置３８０等の追加の測定ポートを収容できる流体経路５１４を含むことができ、又はその他の流体の相互作用及び／又は相互反応である。開示される主題のいくつかの実施形態は、分光測定と組み合わせて、例えば、フィルタリング、注入、冷却／加熱等、内部で操作できる流体経路５１４を含むことができる。
【0047】
図６は、フローセル装置の球面光学素子を介して分析区域に出入りする光エネルギーの伝送を容易にできる、本開示の態様による、システム６００の正面断面図である。システム６００は、フローセル装置（ＦＣＤ）６１２を含むことができる。ＦＣＤ６１２は、低圧流体システム（例えば、０から約５００ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）の範囲）での使用に適した低圧フローセル装置であり得る。ＦＣＤ６１２は、分析区域６６２を通る流体の輸送を容易にする流体経路６１４を提供することができる。分析区域６６２は、球面レンズ素子６６０等のＳＯＥに近接することができる。球面レンズ素子６６０は、流体経路６１４の境界の一部を画定することができ、例えば、球面レンズ素子６６０は、流動する流体を運ぶＦＣＤ６１２を通るトンネルの壁の一部として作用することができる。いくつかの実施形態において、球面レンズ素子６６０は、球面レンズ素子６６０に対して着座及びシール圧力を提供することができる球面レンズ保持部品を介してＦＣＤ６１２に保持することができる。或いは、球面レンズ素子６６０は、ＦＣＤ６１２の本体への接着接合により適所に保持することができ、及び／又は球面レンズ素子６６０は適所にろう付け又ははんだ付けすることができ、及び／又はエラストマーシールが提供されてもよい等である。球面レンズ素子６６０は、例えば、流体経路６１４の境界の一部でフローセル装置６１２内に画定されるオリフィス６２５内にシールされてもよい。このようにして、球面レンズ素子６６０は、球面レンズ素子６６０とオリフィス６２５との間の流体の漏れを防止しながら、流体経路６１４の分析区域６６２への光学アクセスを提供することができる。
【0048】
ＦＣＤ６１２は、流体システムの流入口コネクタ６１９に結合する流入口接続部６１５（例えば、雄ねじ式突起）、及び流体システムの流出口コネクタ６２１に結合する流出口接続部６１７（例えば、雄ねじ式突起）を含むことができる。いくつかの実施形態では、流体システムは、容器、コンテナ等であって、その容器、コンテナ等から押し出すことができる液体を収容するものを含むことができる。例えば、医療環境では、流入口接続部６１５は、流体を含むシリンジに結合するように構成され（例えば、ルアーロック接続具を使用）、人間のオペレータはシリンジから流体経路６１４への流体を物理的に押し出すことができる。いくつかのシナリオでは、ＦＣＤ６１２は流入口接続部６１５を含んでもよく、ＦＣＤ６１２を流体で満たすことができ、一度満たされると流体サンプルの光学的計測を開始できるように流出口接続部６１７を省略してもよい。光学的計測の完了後、流体サンプルは、流体経路６１４に流入したのと同じ点を通って流体経路６１４から退出してもよい。或いは、流出口接続部６１７が含まれるが、ＦＣＤ６１２が流体サンプルで満たされている間はシールされてもよい。追加又は代替として、流体サンプルの１つ以上の光学的計測を実行後に人間のオペレータがＦＣＤ６１２を処分できるように、ＦＣＤ６１２は使い捨て可能であってもよい。
【0049】
一態様では、球面レンズ素子６６０は、光学分析装置コネクタ６１６を介して、光エネルギー６３０を流体経路の外部から分析区域６６２に出入りさせることができる。分析区域６６２への流体フローは、流体システムへのシールされた接続を通して導入できるが、球面レンズ素子６６０は、外部光学分析装置による分析区域６６２での現場サンプルの光学的計測を提供できる。これにより、測定インターフェースは、流体経路６１４に継ぎ目なく統合することができる。一態様では、光学分析装置コネクタ６１６は、（例えば、管内に画定される）導管であることができ、例えば１５０等の取り外し可能な光学分析コンポーネントは、光学分析装置コネクタ６１６を介してＦＣＤ６１２から取り付け及び取り外しできる。光学分析装置コネクタ６１６は、溶接、ねじ結合、又は付属の任意の適切な形態の連結等の任意の適切な方法でＦＣＤ６１２の本体に取り付けることができる。全てではないがいくつかの実施形態では、光学分析装置コネクタ６１６は、円筒対称であり得る。他の実施形態は、例えば、正方形断面、八角形断面、光学分析コンポーネント１５０等の光学分析コンポーネントへのアドレス可能な接続を可能にするキー付き部分を有する断面等の代替形状、又は光エネルギー６３０の光路をなお提供する他のほぼ全ての形状を有しながら、球面レンズ素子６６０へ／からの光路を提供できる。
【0050】
なお、システム６００は比例式で図示されず、図示される構成要素の寸法は、開示されている主題の範囲から逸脱することなく、図示される以外であり得ることに留意されたい。一例として、球面レンズ素子６６０は、流体経路６１４に関して図示されたものより大きくても小さくてもよい。更に、図示された構成要素の特定の構成は、構成要素の機能が保持される場合に変更できる。例として、開示される主題の範囲から逸脱することなく、球面レンズ保持部品６１８はＦＣＤ６１２内に完全に収まるように縮小でき、光学分析装置コネクタ６１６は、より長く／短くでき、より薄い／厚い壁を有することができ、より大きな／小さな内径を有すること等ができ、光学分析装置コネクタ６１６は、ＦＣＤ６１２の本体内に取り付けでき、ＦＣＤ６１２に、接着接合、溶接、ろう付け、はんだ付け等を行うこと等ができ、球面レンズ保持部品６１８を含むことができ、ＦＣＤ６１２は光学分析装置コネクタ６１６を含むことができる。
【0051】
図７は、図６のシステム６００と同様の例示的なシステム７００の斜視図である。システム７００は、図７に示す通り、流入口接続部７１５、流出口接続部７１７、及び中に画定される流体経路７１４を有するＦＣＤ７１２、並びに光学分析装置コネクタ７１６を含む、図６を参照して説明したものと同一又は類似の構成要素を含むことができる。
【0052】
図８は、本開示の態様による、例示的なフローセル装置８１２の正面断面図である。ＦＣＤ８１２は、中圧流体システム（例えば、約５００ｐｓｉから約２５００ｐｓｉの範囲）との使用に適した中圧フローセル装置であり得る。ＦＣＤ８１２は、分析区域８６２を通る流体の輸送を容易にする流体経路８１４を提供することができる。分析区域８６２は、球面レンズ素子８６０等のＳＯＥに近接することができる。球面レンズ素子８６０は、流体経路８１４の境界の一部を画定することができ、例えば、球面レンズ素子８６０は、流動する流体を運ぶＦＣＤ８１２を通るトンネルの壁の一部として作用することができる。球面レンズ素子８６０は、圧入、接着接合、ろう付け、はんだ付け等の任意の適切な機構を介してＦＣＤ８１２に保持することができる。球面レンズ素子８６０は、例えば、流体経路８１４の境界の一部でフローセル中に画定されたオリフィス８２５内にシールすることができる。このようにして、球面レンズ素子８６０は、球面レンズ素子８６０とオリフィス８２５との間の流体の漏れを防止する一方で、流体経路８１４の分析区域８６２への光学アクセスを提供することができる。
【0053】
ＦＣＤ８１２は、流体システムの流入口コネクタに（例えば、受け取ることで）結合する流入口接続部８１５（例えば、雌ねじ穴）、及び流体システムの流出口コネクタに（例えば、受け取ることで）結合する流出口接続部８１７（例えば、雌ねじ穴）を含むことができる。いくつかの実施形態では、流体システムは、容器、コンテナ等であって、その容器、コンテナ等から押し出される液体を収容するものを含むことができる。例えば、医療環境では、流入口接続部８１５は、流体を含むシリンジに結合するように構成され（例えば、ルアーロック接続具を使用）、人間のオペレータはシリンジから流体経路８１４に流体を物理的に押し入れることができる。いくつかのシナリオでは、ＦＣＤ８１２は流入口接続部８１５を含んでもよく、ＦＣＤ８１２を流体で満たすことができ、一度満たされると流体サンプルの光学的計測を開始できるように流出口接続部８１７を省略してもよい。光学的計測の完了後、流体サンプルは、流体経路８１４に流入したのと同じ点を通って流体経路８１４から退出してもよい。或いは、流出口接続部８１７が含まれるが、ＦＣＤ８１２がサンプル流体で満たされている間はシールされてもよい。追加又は代替として、流体サンプルの１つ以上の光学的計測を実行後に人間のオペレータがＦＣＤ８１２を処分できるように、ＦＣＤ８１２は使い捨て可能であってもよい。同様のシナリオでは、流出口接続部（例えば、８１７）は、（例えば、不正開封防止用シール又はロック付きキャップを介して）ロック／固定される生物学的廃棄コンテナに直接的に接続してもよい。一度人間のオペレータがシリンジから流体経路８１４に流体を物理的に押し出すと、廃棄物容器により（物理的及び／又は化学的に）回収不能になるまで、流体を迂回させることはできない。任意的及び追加的な流出口接続部が８１２上に存在して、光学的計測後、安全な廃棄物容器に分配する前（すなわち、流体が回収不能になる前）に流体を回収するためのオプションを提供してもよい。
【0054】
一態様では、球面レンズ素子８６０は、光学分析装置コネクタを介して、光エネルギー８３０を流体経路の外部から分析区域８６２に出入りさせることを可能にできる。分析区域８６２への流体フローは、流体システムへのシールされた接続を通って導入できるが、球面レンズ素子８６０は、外部光学分析装置による分析区域８６２での現場サンプルの光学的計測を提供できる。これにより、測定インターフェースを流体経路８１４に継ぎ目なく統合できる。
【0055】
なお、ＦＣＤ８１２は比例式で図示されず、図示される構成要素の寸法は、開示される主題の範囲から逸脱することなく、図示される以外のものであり得ることに留意されたい。一例として、球面レンズ素子８６０は、流体経路８１４に関して図示したものより大きくても小さくてもよい。更に、図示した構成要素の特定の構成は、構成要素の機能が保持される場合に変更できる。
【0056】
図９は、図８のフローセル装置８１２と同様のフローセル装置９１２を備えた例示的なシステム９００の斜視図である。システム９００は、図８を参照して説明したものと同一又は類似の構成要素を含んでいてもよく、図９に示す通り、流入口接続部９１５を有するＦＣＤ９１２を含む。更に、図９に示すシステム９００は、流入口接続部９１５及び流出口接続部（例えば、図８の流出口接続部８１７）にそれぞれ結合するように構成された流入口コネクタ９１９及び流出口コネクタ９２１を含む。これらの流入口／流出口コネクタ９１９／９２１は、例えば、雄ねじ、及びＦＣＤ９１２とねじ結合してシールされた流体経路（例えば、図８の流体経路８１４）を形成する複数の構成要素を場合によって含むことができる。システム９００は、光学分析装置コネクタ９１６も含むことができる。一態様では、光学分析装置コネクタ９１６は、（例えば、管内に画定される）導管にでき、例えば１５０等の取り外し可能な光学分析コンポーネントは、光学分析装置コネクタを介してＦＣＤ９１２から取り付け及び取り外しできる。全てではないがいくつかの実施形態では、光学分析装置コネクタ９１６は、円筒対称であり得る。他の実施形態は、例えば、正方形断面、八角形断面、光学分析コンポーネント１５０等の光学分析コンポーネントへのアドレス可能な接続を可能にするキー付き部分を有する断面等の代替形状、又は光エネルギー８３０の光路をなお提供する他のほぼ全ての形状を有しながら、球面レンズ素子（例えば、図８の球面レンズ素子８６０）へ／からの光路を提供できる。例として、光学分析装置コネクタ９１６は、開示される主題の範囲から逸脱することなく、ＦＣＤ８１２の本体内に取り付けることができ、ＦＣＤ８１２に接着、溶接、ろう付け、はんだ付け等することができる。
【0057】
図１０は、フローセル装置の球面光学素子を介して分析区域に出入りする光エネルギーの伝送を容易にできる、本開示の態様による、例示的なシステム１０００の正面分解断面図である。システム１０００は、フローセル装置（ＦＣＤ）１０１２を含むことができる。ＦＣＤ１０１２は、高い熱及び圧力の適用による滅菌プロセスで使用する装置の過酷な影響に効果的に耐える能力を持つラマンプローブである、Ｍａｒｑｍｅｔｒｉｘ ＢｉｏＲｅａｃｔｏｒ ＢａｌｌＰｒｏｂｅのようなオートクレーブ可能なバイオテクノロジーラマンボールプローブとの使用のために構成することができる。ＦＣＤ１０１２は、流体経路１０１４を提供して、分析区域１０６２を通る流体の輸送を容易にすることができる。分析区域１０６２は、システム１１００の非分解断面図を含む図１１に示されるように、球面レンズ素子１０６０等のＳＯＥに近接することができ、システム１１００はシステム１０００と同じシステム又は類似のシステムであり得、分析区域１１６２及び球面レンズ素子１１６０を含む。球面レンズ素子１０６０は、流体経路１０１４の境界の一部を画定でき、例えば、流動する流体を運搬するＦＣＤ１０１２を通るトンネルの壁の一部として作用することができる。球面レンズ素子１０６０は、球面レンズ保持部品１０１８を介して、ＦＣＤ１０１２に保持することができる。球面レンズ保持部品１０１８は、着座及びシール圧力を提供でき、例えば、ＦＣＤ１０１２とのねじ接合を介して、ＦＣＤ１０１２との摩擦嵌合接合を介して、ＦＣＤ１０１２の本体への接着接合によりＳＯＥに対して圧縮状態に保持されることができ、所定の位置にろう付け又ははんだ付け等されることができる。球面レンズ案子１０６０／１１６０は、例えば、（図１１に示すように）オリフィス１０２５／１１２５内にシールされてもよく、オリフィス１０２５／１１２５は、フローセル装置１０１２／１１１２内において流体経路１０１４／１１１４の境界の一部で画定される。図１０は、ガスケット１０２３（例えば、ゴムガスケット、エラストマーガスケット、エポキシガスケット、変形可能な金属（例えば、金）ガスケット等）を示し、それは、球面レンズ素子１０６０／１１６０とオリフィス１０２５／１１２５との間の流体経路１０１４／１１１４内へのシールを提供することができる。このようにして、球面レンズ素子１０６０／１１６０は、（図１１の構成の場合）球面レンズ素子１０６０／１１６０とオリフィス１０２５／１１２５との間の流体の漏れを防ぎながら、流体経路１０１４／１１１４の分析区域１０６２／１１６２への光学アクセスを提供することができる。或いは、球面レンズ素子１０６０は、球面レンズ保持部品１０１８なしに、ＦＣＤ１０１２の本体内に取り付けられてもよい。ＦＣＤ１０１２は、流体システムの流入口コネクタ１０１９に結合する流入口接続部１０１５（例えば、雌ねじ穴）、及び流体システムの流出口コネクタ１０２１に結合する流出口接続部１０１７（例えば、雌ねじ穴）を含むことができる。いくつかの実施形態では、流体システムは、容器、コンテナ等であって、その容器、コンテナ等から押し出すことができる流体を収容するものを含むことができる。例えば、医療環境では、流入口接続部１０１５は、流体を含むシリンジに結合するように構成され（例えば、ルアーロック接続具を使用して）、人間のオペレータはシリンジから流体経路１０１４に流体を物理的に押し出すことができる。いくつかのシナリオでは、ＦＣＤ１０１２は流入口接続部１０１５を含んでもよく、ＦＣＤ１０１２を流体で満たすことができ、一度満たされると流体サンプルの光学的計測を開始できるように流出口接続部１０１７を省略してもよい。光学的計測の完了後、流体サンプルは、流体経路１０１４に入ったのと同じ点を通って流体経路１０１４から退出してもよい。或いは、流出口接続部１０１７が含まれるが、ＦＣＤ１０１２が流体サンプルで満たされている間は封止されてもよい。追加又は代替として、流体サンプルの１つ以上の光学的計測を実行後に人間のオペレータがＦＣＤ１０１２を処分できるように、ＦＣＤ１０１２は使い捨て可能であってもよい。
【0058】
一態様では、球面レンズ素子１０６０は、光学分析装置コネクタ１０１６を介して、光エネルギー１０３０を流体経路の外部から分析区域１０６２に出入りさせることができる。分析区域１０６２への流体フローは、流体システムへのシールされた接続を通して導入できるが、球面レンズ素子１０６０は、外部光学分析装置による分析区域１０６２での現場サンプルの光学的計測を提供できる。これにより、測定インターフェースは、流体経路１０１４に継ぎ目なく統合することができる。一態様では、光学分析装置コネクタ１０１６は、（例えば、管内に画定される）導管であることができ、例えば１５０等の取り外し可能な光学分析コンポーネントは、光学分析装置コネクタ１０１６を介してＦＣＤ１０１２から取り付け及び取り外しできる。全てではないがいくつかの実施形態では、光学分析装置コネクタ１０１６は、円筒対称であり得る。他の実施形態は、例えば、正方形断面、八角形断面、光学分析コンポーネント１５０等の光学分析コンポーネントへのアドレス可能な接続を可能にするキー付き部分を有する断面等の代替形状、又は光エネルギー１０３０の光路をなお提供する他のほぼ全ての形状を有しながら、球面レンズ素子１０６０へ／からの光路を提供できる。
【0059】
なお、システム１０００及びシステム１１００は比例式で図示されず、図示される構成要素の寸法は、開示される主題の範囲から逸脱することなく、図示される以外であってもよいことに留意されたい。一例として、球面レンズ素子１０６０／１１６０は、流体経路１０１４／１１１４に関連して図示されたものより大きくても、小さくてもよい。更に、図示された構成要素の特定の構成は、構成要素の機能が保持される場合に変更できる。例として、開示される主題の範囲から逸脱することなく、球面レンズ保持部品１０１８／１１１８は、ＦＣＤ１０１２／１１１２内に完全に収まるように縮小でき、光学分析装置コネクタ１０１６／１１１６はより長く／短くでき、より薄い／厚い壁を有することができ、より大きな／小さな内径を有すること等ができ、光学分析装置コネクタ１０１６／１１１６は、ＦＣＤ１０１２／１１１２の本体内に取り付けることができ、ＦＣＤ１０１２／１１１２に接着、エポキシ接着、溶接、ろう付け、はんだ付け等を行うことができ、球面レンズ保持部品１０１８／１１１８を含むことができ、ＦＣＤ１０１２／１１１２は、光学分析装置コネクタ１０１６／１１１６等を含むことができる。
【0060】
図１２は、図１０及び図１１のフローセル装置と同様の例示的なフローセル装置１２１２の斜視図である。フローセル装置１２１２は、流出口接続部１２１７と、光学分析装置コネクタ１０１６／１１１６及び、球面レンズ保持部品１０１８／１１１８を受け入れるための光エネルギー接続部１２２７を含み、図１２中に示される機構のような、図１０及び図１１のフローセル装置１０１２及び１１１２と同様の機構を有し得る。光エネルギー接続部１２２７は、ＦＣＤ１２１２を、Ｍａｒｑｍｅｔｒｉｘ ＢｉｏＲｅａｃｔｏｒ ＢａｌｌＰｒｏｂｅ等のバイオプロセス及び／又は滅菌用途での使用に特に適合するオートクレーブ可能なバイオテクノロジーラマンボールプローブに結合するように構成されてもよい。従って、光学分析装置コネクタ１０１６／１１１６は、光エネルギー接続部１２２７を介してＦＣＤ１２１２に結合する浸漬プローブの部品部分を表すことができる。
【0061】
図１３は、フローセル装置の流体経路の第１区間の球面光学素子を介して分析区域に出入りする光エネルギーの伝送を容易にでき、追加の計測インターフェースを含む流体経路の第２区間を提供する、本開示の態様による、システム１３００の断面図である。システム１３００は、フローセル装置（ＦＣＤ）１３１２を含むことができる。ＦＣＤ１３１２は、流体フロー流入１３２０から流体フロー流出１３４０への流体経路を提供することができる。流体経路の一部は、分析区域１３６２を通じて流体を輸送することができる。球面レンズ素子１３６０は、分析区域１３６２に近接する流体経路の境界の一部を画定することができ、例えば、球面レンズ素子１３６０は、流動する流体を運ぶＦＣＤ１３１２を通るトンネルの壁の一部として作用することができる。
【0062】
一態様では、球面レンズ素子１３６０は、光エネルギー１３３０を流体経路の外部から分析区域１３６２に出入りさせることを可能にできる。分析区域１３６２への流体フローは流体システムへのシールされた接続を通して導入できるが、球面レンズ素子１３６０は外部光学分析装置による分析区域１３６２での現場サンプルの光学的計測を提供できる。これにより、測定インターフェースは、流体経路に継ぎ目なく統合できる。
【0063】
いくつかの実施形態では、システム１３００は、流体経路内を流動する流体の追加の計測を容易にすることができる。ＦＣＤ１３１２は、追加の流体経路計測インターフェース１３７０を含むことができる。追加の流体経路計測インターフェース１３７０は、流体経路の対応する部分を流動する流体の多変量測定位置を作り出すことを可能にできる。いくつかの実施形態では、追加の流体経路計測インターフェース１３７０は、球面レンズ素子１３６０に対応する分析区域、例えば分析区域２６２に近接できる。他の実施形態では、追加の流体計測インターフェース１３７０は、分析区域に近接する必要はない。なお、流体経路の幾何学的形状は、流体経路分流点１３９０を考慮して、分析区域１３６２を流動する流体と追加の流体経路計測インターフェース１３７０を流動する流体との間の既知の相関関係を提供するように決定できることに留意されたい。いくつかの実施形態では、流体経路分流点１３９０は、例えば、フィルター、選択膜、受動弁、能動弁等を含むことができる。更に、流体経路の１つ以上の部分を介して、流動する流体に対して追加の化学相互作用を行うことができる。一例として、追加の流体経路計測インターフェース１３７０を通過する流体にｐＨインジケータを追加することができ、それは、流体のｐＨを流体の光学分析に相関させることができるように、分析区域１３６２を通過して流れる流体の光学分析に相関させることができる。いくつかの実施形態では、流体は、流体経路再結合点１３９２で再結合することができる。また、流体経路の異なる部分の体積は、同じでも異なっていてもよいことに留意されたい。一例として、流体の９９．９％が分析区域１３６２を通過し、一方更に流体の０．１％が追加の流体経路計測インターフェース１３７０を通過する。この例では、追加の流体経路計測インターフェース１３７０を通過する流体にｐＨインジケータを導入することができる。この部分は、流体経路再結合点１３９２で再結合されるのではなく、その後廃棄され得る。更に、本開示の範囲から逸脱することなく、任意の数の追加の流体経路計測インターフェース及び対応する流体経路部分があってもよい。流体経路再結合点１３９２で、前の追加の化学及び／又は流体分析を可能にするように、追加の流体経路計測インターフェースの流体経路の一部、全て、又は無を再結合するか、又は再結合しない。
【0064】
一態様では、球面レンズ素子１３６０を介した光学分析は、追加の流体経路計測インターフェース１３７０を介した計測結果と相関させることができる。これにより、特に流体が分析区域１３６２を通過する際に、流体経路を通過する流体の特性に追加の分析ベクトルを与えることができる。また、流体経路は、追加の流体経路計測インターフェース１３７０を提供するために必要な任意の形式をとることができ、説明を簡単にするために選択されたシステム１３００に示される形式に明示的に制約されないことにも留意されたい。
【0065】
上記の例示的なシステムを考慮して、開示される主題に従って実施できる例示的なプロセスは、図１４～図１６のフローチャートを参照してよりよく理解することができる。説明を簡単にするために、本明細書で開示される例示的なプロセスは一連の行為として提示及び説明さる。しかしながら、クレームされる主題は、行為の順序によって制限されないことを理解及び認識すべきであって、いくつかの行為は、本明細書に示され説明されたものと異なる順序で及び／又は他の行為と同時に生じもよい。例えば、本明細書で開示される１つ又は複数の例示的なプロセスは、代替的に、状態図中のような一連の相互に関係する状態又は事象として表されてもよい。更に、相互作用図は、異なる構成要繋がプロセスの異なる部分を制定する場合、開示される主題によるプロセスを表してもよい。更に、本明細書に従って、記載される例示的なプロセスを実施するために説明される全ての行為が必要とされなくてもよい。更に、本明細書で説明する１つ又は複数の態様を達成するるため、開示する例示的なプロセスのうちの２つ以上を互いに組み合わせて実施できる。主題の明細書に亘って開示される例示的なプロセスは、製造品（例えば、コンピュータ可読媒体）に保存して、プロセスの実行のためコンピュータに移送及び転送して、その後プロセッサ又はメモリ内のストレージによって実行できることを更に評価すべきである。
【0066】
図１４は、フローセル装置の分析区域に出入りする光エネルギーの伝送を可能にする球面レンズを含むフローセル装置を通過する流体の分析を容易にする、本開示の態様による、例示的なプロセス１４００を示す。プロセス１４００は、１４１０では、フローセル装置（ＦＣＤ）で流体流入フローを受け取ることを含むことができる。流体流入は、例えば石油化学プラント、製薬プラント、地方自治体の水処理施設等の流体システムから受け取ることができる。一態様では、流体システムはＦＣＤを含むように適合、又は設計できる流体輸送ラインを含むことができ、本明細書に開示される光学分析を容易にする。
【0067】
１４２０では、プロセス１４００は、ＦＣＤを介して、球面レンズを含むＦＣＤの分析区域への流体流入フローの流体の輸送を可能にすることを含むことができる。球面レンズは、分析区域内の流体の光学分析を容易にできる。球面レンズは、ＦＣＤの流体チャネルの一部を形成できる。
【0068】
１４３０では、プロセス１４００は、流体流入フローの状態に応答して分析区域からの流体の流出を提供することができる。この時点で、プロセス１４００は終了できる。いくつかの実施形態では、追加の流体がＦＣＤの流入口に導入されると、例えば流体圧力が流入口よりも流出時で高くなると、流体は分析区域を通って流体出口へ押し出されることができる。別の実施形態では、流体がＦＣＤ出口から除去されると、例えば流体圧力が流出口よりも流入口で高くなると、ＦＣＤの流入口に追加の流体が導入でき、流体が流入口から分析区域を通って流体出口まで引き出される結果になる。
【0069】
図１５は、フローセル装置の分析区域に出入りする光エネルギーの伝送を可能にする球面レンズを含むフローセル装置に光学分析装置を取り外し可能に接続することを容易にする、本開示の態様による、例示的なプロセス１５００を示す。プロセス１５００は、１５１０において、ＦＣＤの接続部分を介して光学分析装置をフローセル装置（ＦＣＤ）に接続することを含むことができる。いくつかの実施形態では、ＦＣＤへの接続は自動化することができる。他の実施形態では、接続は手動でできる。一態様では、光学分析装置をＦＣＤに接続すると光学分析装置が光学分析を開始可能になって、例えば、接続は、光学分析装置がＦＣＤに適切に接続されない計測レーザーの発射を防止する連結部品に打ち勝つことができる。
【0070】
１５２０で、プロセス１５００は、ＦＣＤの流体分析領域内に存在する流体の光学分析を開始することを含むことができる。光学分析は、ＦＣＤの球面レンズを介して実行できる。本明細書の他の場所に開示されているように、球面レンズは、ＦＣＤの流体経路の壁内に配置することができる。流体分析領域は、球面レンズの表面の少なくとも一部によって境界付けできる。そのため、球面光学レンズの第１側へ入射した光エネルギーは、球面光学レンズの第２側を介して流体分析領域に導入され、外部環境に流体をさらすことなく、かつ外部環境を現場環境に入れ込むことなく、現場での流体の分析を可能にしている。
【0071】
１５３０では、プロセス１５００は、ＦＣＤから光学分析装置を取り外すことを含むことができる。この時点で、プロセス１５００は終了できる。ＦＣＤの接続部分から光学分析装置を切り離すことは、自動化されたプロセス又は手動のプロセスであることができる。いくつかの実施形態では、切り離しにより、前述の連結状態を再確立することができる。更に、いくつかの実施形態では、切り離された光学分析装置を異なるＦＣＤに移動して、流体システムの他の試験点で追加の分析を実行できるようにすることができる。
【0072】
図１６は、フローセル装置の分析区域に出入りする光エネルギーの伝送を可能にする球面レンズを含むフローセル装置を通過する流体の少なくとも光学分析をトリガーすることを容易にする、本開示の態様による、例示的なプロセス１６００を示す。プロセス１６００は、１６１０では、プロセッサを含むデバイスによって、流体分析区域に関連する状態が光学分析トリガー条件に関するルールを満たすことを判定することを含むことができる。一態様では、流体分析区域に関連する状態は、例えば、センサ装置３８０等によって捕捉されるフローセル装置（ＦＣＤ）を流動する流体に関して得られるデータに基づいて決定することができる。
【0073】
１６２０では、プロセス１６００は、１６１０での状態の判定に応答して光学分析を開始することを含むことができる。分析は、流体分析区域に存在する流体に関するものであり得る。光エネルギーの入射光路と帰還する光エネルギーの帰還路は、球面レンズを横断できる。球面レンズは、フローセル装置内に配置され、流体がそこを通って流れるときに流体と接触することができる。一態様では、１６１０で光学分析トリガー条件が発生すると判定されると、１６２０でプロセッサによって光学分析を開始することができる。光学分析は、ＦＣＤを通過する流体フロー経路の現場環境の外部計測を可能にする球面光学レンズを介して行われる。
【0074】
プロセス１６００の１６３０では、補足分析は、補足分析がトリガーされたとの判定に応答して、補足分析インターフェースを介して実行させることができる。補足分析のトリガーは、１６１０で収集されたデータ、１６２０での光学分析の開始等に基づいて行うことができる。補足分析は、例えば、追加の流体経路計測インターフェース３７０、１３７０等を介してセンサ装置３８０等又はその他の分析モダリティ等を介して行うことができる。
【0075】
プロセス１６００の１６４０では、例えばセンサ装置３８０等のＦＣＤのセンサ装置を介してプロセッサによりデータを収集することができる。１６４０でのデータ収集は、１６２０の光学分析、１６３０の補足分析、１６１０のトリガー等に応答することができる。センサデータは、流体状態、ＦＣＤ状態、光エネルギー状態、球面光学素子の状態等に関連付けることができる。例として、ＦＣＤの温度は、ＦＣＤを通るガスフローの凝縮状態を評価するために温度センサで監視でき、例えば、流体は、液体、気体、スラリー、懸濁液、液体及び固体の不均一な混合物、粉末、エアロゾル又はその他の流動性固体物質（ピーナッツバター等）、又はその他の任意の流体等であり得る。
【0076】
１６５０では、プロセス１６００は、光学分析、補足分析、及びセンサからのデータを、プロセッサにより相関させることを含むことができる。この時点で、プロセス１６００は終了できる。更に、１６５０では、プロセッサは相関データへのアクセスを可能にできる。一態様では、データアクセスは、帯域幅、アラート条件、利用可能なメモリ等の多数の基準に基づくことができる。例として、プラント内、又は利用可能な接続性を条件としてプラント外に位置するＦＣＤを介して実行される分析のため、相関データは、検査室情報管理システム（ＬＩＭＳ）コンポーネントによってアクセスされ得る。別の例として、データを分類及び／又はランク付けして、メモリ容量が限られている携帯型光学分析装置でより重要なデータを保存できるようにすることができる。同様に、例えば、ＦＣＤからの一部データ、例えば、センサ装置データ等の一部、無、或いは全て、又は補足分析データ等の一部、無、或いは全ては、デバイスの状態に基づいて調整又は保存されなくてもよく、例えば、制限されたメモリは、球面レンズ素子を備える開示されるＦＣＤによって提供される１つ以上の分析モードに利用可能なデータの全て又は全て未満の保存をもたらすことができる。なお、処理は、少なくとも部分的に、ＦＣＤに近接して、ＦＣＤから離れて配置され、分散コンピューティングプラットフォーム上、例えばクラウドプラットフォーム等上で、例えば仮想化されたデータ処理コンポーネント等として、有線及び／又は無線ネットワークを介して接続されているプロセッサで実行できることに注意されたい。
【0077】
いくつかの実施形態では、フローセル装置（ＦＣＤ）（例えば、ＦＣＤ２１２～１３１２）は、消耗品又は交換可能とすることができる。これは、クリーニング可能なＦＣＤの代替として、又はそれに追加することができる。クリーニングせずにＦＣＤを繰り返し使用すると、ＦＣＤの状態が変化し、捕捉される結果が変化する可能性があることが理解される。例として、ＦＣＤを通る粘性サンプルのフローにより、サンプルがＦＣＤの光学素子に付着し、機器の次の分析実行で正確な結果が得られないことがある。これらの状況では、ＦＣＤは、クリーニング又は交換できる。一態様では、いくつかのタイプのサンプルは、特定のタイプのＦＣＤに関連付けることができ、例えば、ＦＣＤのガラスレンズよりもＦＣＤのプラスチックレンズの方が濃縮フッ化水素酸のサンプリングをより良好に実行できる。別の例として、第１の分析には第１の焦点深度が望ましく、別の分析には異なる第２の焦点深度が望ましいことがある。開示される主題は、ＦＣＤのクリーニングを可能にするクリーニング用コンポーネントを含むことができる。更に、開示される主題は、消耗したＦＣＤの交換、分析に適したＦＣＤの交換等を可能にする複数の他のＦＣＤを含むことができる。例として、粘性サンプルで使用したＦＣＤは、クリーニング用コンポーネントに移動でき、かつ別のＦＣＤで置き換えることができる。これにより、第１のＦＣＤのクリーニング中でも、分析を続行できる。別の例では、損傷したＦＣＤを廃棄して、ＦＣＤの収納庫から交換用のＦＣＤを取得できる。更なる例では、第１のＦＣＤを第１の分析に使用し、次に第２のＦＣＤを第２の分析に使用することができる。更に、システムは、いくつかの実施形態では、ＦＣＤの状態を点検して、ＦＣＤの交換を行う必要があるかどうか、例えば自己診断、較正等で判定することができる。
【0078】
従って、いくつかの実施形態では、ＦＣＤは、消耗品を含むか、消耗品であり得る。一態様では、消耗品ＦＣＤは、サンプルに光エネルギーを導く光学素子を含むことができる。一例として、消耗品ＦＣＤは、ＦＣＤに含まれる球面光学素子を備えた使い捨てＦＣＤにすることができる。そのため、消耗品ＦＣＤが汚れたり、損傷したり、判断された光学分析に不適当になる等した場合、消耗品ＦＣＤを廃棄し、交換用消耗品ＦＣＤを実装して更に分析を進めることができる。使い捨てＦＣＤは、繰り返し使用でき、例えば、交差汚染、ＦＣＤの損傷、ＦＣＤの汚れ等を防ぐために、使い捨てＦＣＤの交換が望ましい場合がある。同様に、消耗品ＦＣＤを別の消耗品ＦＣＤと交換する必要があると判定されるまで、消耗品ＦＣＤは光学素子の継続的な使用を許容する。一態様では、交換用消耗品ＦＣＤは、交換される消耗品ＦＣＤと同じ、類似、又は異なるものにできる。
【0079】
更に、いくつかの実施形態では、消耗品ＦＣＤは、ほぼあらゆる材料で構築することができる。消耗品ＦＣＤは、適当なポリマーを含むことができる。消耗品ＦＣＤには、ステンレス鋼、金、又はその他の金属、ホウケイ酸塩又は他のガラス、澱粉又は他の炭水化物等、又は特定のサンプル環境に適する他のほぼ全ての材料のような他の材料を含むことができるがこれらに限定されない。更に、材料を機械加工、焼結、鋳造、射出成形、３Ｄ印刷等して、例えば消耗品ＦＣＤの本体等を形成することができる。一例では、消耗品ＦＣＤは、ほぼ球形であり得る光学素子を含むことができる。光学素子は、別々に製造され、成形プロセスの一部として、接着剤で結合されるか、摩擦又は圧入で取り付けられるか、機械的に捕捉される等によって消耗品ＦＣＤの本体に追加されることができる。他の実施形態では、球面光学素子は、成形プロセスの一部として本体と同時成形することができ、例えば、球面光学素子は射出成形等によって消耗品ＦＣＤ本体と同じ又は異なる材料で形成でき、３Ｄ印刷によって消耗品ＦＣＤと同じ又は異なる材料で形成できる。更に、球面光学素子は、消耗品ＦＣＤの本体と同じ又は異なる材料を含む、一般的に、全ての適当な材料から製造できる。適当な材料の非限定的な例には、特定のシナリオに適する光学特性に応じて、ポリマー、サファイア、ガラス、鉱物等が含まれる。
【0080】
図１７は、いくつかの実施形態による、開示されたシステム及びプロセスを実行するように動作可能なコンピューティングシステム１７００のブロック図を示す。例えば、光学分析コンポーネント１５０、流体システムコンポーネント１０２、ＦＣＤ２１２～１３１２、センサ装置３８０等に含まれ得るコンピュータ１７１２は、処理ユニット１７１４、システムメモリ１７１６、及びシステムバス１７１８を含むことができる。システムバス１７１８は、システムメモリ１７１６を含むがこれに限定されないシステムコンポーネントを処理ユニット１７１４に結合する。処理ユニット１７１４は、様々な利用可能なプロセッサのいずれかであり得る。デュアルマイクロプロセッサ及び他のマルチプロセッサアーキテクチャもまた、処理ユニット１７１４として使用できる。
【0081】
システムバス１７１８は、工業規格アーキテクチャ、マイクロチャネルアーキテクチャ、拡張工業規格アーキテクチャ、インテリジェントドライブエレクトロニクス、ビデオエレクトロニクススタンダーズアソシエーションローカルバス、ペリフェラルコンポーネントインターコネクト、カードバス、ユニバーサルシリアルバス、アドバンストグラフィクスポート、パーソナルコンピュータメモリカード国際協会バス、ファイヤーワイヤー（電気電子技術者協会 １１９４）及び小型コンピュータシステムインターフェースを含むがこれらに限定されない様々な利用可能なバスアーキテクチャを使用する、メモリバス又はメモリ制御器、周辺機器用バス又は外部バス、及び／又はローカルバスを含むいくつかのタイプのバス構造のいずれかであり得る。
【0082】
システムメモリ１７１６は、揮発性メモリ１７２０及び不揮発性メモリ１７２２を含むことができる。起動時等、コンピュータ１７１２内の要素間で情報を伝送するルーティンを含む基本入出力システムは、不揮発性メモリ１７２２に格納することができる。限定ではなく例示として、不揮発性メモリ１７２２は、読み取り専用メモリ、プログラム可能な読み取り専用メモリ、電気的にプログラム可能な読み取り専用メモリ、電気的に消去可能な読み取り専用メモリ、又はフラッシュメモリを含むことができる。揮発性メモリ１７２０には、外部キャッシュメモリとして機能する読み取り専用メモリが含まれる。限定ではなく例示をして、読み取り専用メモリは、同期ランダムアクセスメモリ、動的読み取り専用メモリ、動的同期読み取り専用メモリ、ダブルデータレート同期動的読み取り専用メモリ、改良同期動的読み取り専用メモリ、ＳｙｎｃｈＬｉｎｋ動的読み取り専用メモリ、Ｒａｍｂｕｓダイレクト読み取り専用メモリ、ダイレクトＲａｍｂｕｓ動的読み取り専用メモリ、及びＲａｍｂｕｓ動的読み取り専用メモリのような多くの形態で入手可能である。
【0083】
コンピュータ１７１２は、取り外し可能／取り外し不可能、揮発性／不揮発性のコンピュータ記憶媒体も含むことができる。図１７は、例えば、ディスク記憶装置１７２４を示す。ディスク記憶装置１７２４は、磁気ディスクドライブ、フロッピーディスクドライブ、テープドライブ、フラッシュメモリカード、又はメモリスティックのような装置を含むが、これらに限定されない。加えて、ディスク記憶装置１７２４は、コンパクトディスク読み取り専用メモリデバイス、コンパクトディスク記録可能ドライブ、コンパクトディスク書き換え可能ドライブ、又はデジタル多用途ディスク読み取り専用メモリのような光ディスクドライブを含むがこれらに限定されない他の記憶媒体と別個に又は組み合わせて、含むことができる。ディスク記憶装置１７２４のシステムバス１７１８への接続を容易にするため、インターフェース１７２６のような取り外し可能又は取り外し不能インターフェースが典型的には使用される。
【0084】
コンピューティングデバイスは、コンピュータ可読記憶媒体又は通信媒体を含むことができる様々な媒体を典型的には含み、これらの２つの用語は、本明細書では以下のように互いに異なって使用される。
【0085】
コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセスできる任意の利用可能な記憶媒体であることができ、揮発性及び不揮発性媒体、取り外し可能及び取り外し不能媒体の両方を含む。限定ではなく例として、コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ可読命令、プログラムモジュール、構造化データ、又は非構造化データのような情報を記憶するためのプロセス又は技術に関連して実装することができる。コンピュータ可読記憶媒体には、読み取り専用メモリ、プログラム可能な読み取り専用メモリ、電気的にプログラム可能な読み取り専用メモリ、電気的に消去可能な読み取り専用メモリ、フッシュメモリ或いはその他のメモリ技術、コンパクトディスク読み取り専用メモリ、デジタル多用途ディスク或いはその他の光学ディスク記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置或いはその他の磁気記憶装置、又は目的の情報を格納するために使用できるその他の有形媒体を含み得るが、これらに限定されない。この関連で、ストレージ、メモリ、又はコンピュータ可読媒体に適用され得る本明細書での用語「有形」は、修飾子としての伝搬無形信号自体のみを除外するが、全ての標準ストレージ、メモリ、又は伝搬無形信号自体のみではないコンピュータ可読媒体の範囲を放棄しないことを理解されたい。一態様では、有形媒体は非一次的媒体を含むことができ、当該用語「非一時的」は、ストレージ、メモリ、又はコンピュータ可読媒体に適用されてもよく、修飾子としての伝搬信号自体を除外するものと理解されるべきであり、伝搬一次的信号自体のみではない、全ての標準ストレージ、メモリ、又はコンピュータ可読媒体の範囲を放棄しない。コンピュータ可読記録媒体は、媒体によって格納される情報に関する様々な操作のために、例えばアクセス要求、クエリー、又は他のデータ検索プロトコルを介して、１つ又は複数のローカル又はリモートコンピューティング装置によってアクセスできる。そのようなものとして、例えば、コンピュータ可読媒体は、実行に応じて、トリガー条件、分析区域、センサ装置データ等の流体の特性に関連する条件を満たすとの判定を含む操作を、プロセッサを含むシステムに実行させる実行可能な命令を含むことができる。
【0086】
通信媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、又は変調データ信号、例えば搬送波又は他の移送機構等のデータ信号における他の構造化又は非構造化データを典型的には具現化して、任意の情報配信又は移送媒体を含む。用語「変調データ信号」又は信号は、１つ以上の信号に情報をエンコードするように設定又は変更された１つ以上の特性を持つ信号を指す。限定ではなく例として、通信媒体には、有線ネットワークや直接配線接続等の有線媒体、及び音響、ＲＦ、赤外線、その他の無線媒体のような無線媒体が含まれる。
【0087】
なお、図１７は、適切なオペレーティング環境１７００内に表されるユーザーとコンピュータリソースとの間の媒介として機能するソフトウェアを説明する。そのようなソフトウェアは、オペレーティングシステム１７２８を含む。ディスク記憶装置１７２４に格納できるオペレーティングシステム１７２８は、コンピュータシステムのリソースを制御及び割り当てるように機能する。システムアプリケーション１７３０は、システムメモリ１７１６又はディスク記憶装置１７２４のいずれかに格納されたプログラムモジュール１７３２及びプログラムデータ１０３４を介してオペレーティングシステム１７２８によるリソースの管理を利用する。開示される主題は、様々なオペレーティングシステム又はオペレーティングシステムの組み合わせで実施できることに留意されたい。
【0088】
ユーザーは、入力デバイス１７３６を介してコンピュータ１７１２にコマンド又は情報を入力することができる。いくつかの実施形態では、ユーザーインターフェースは、ユーザー選好情報等の入力を可能にすることができ、かつタッチセンシティブディスプレイパネル、グラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）、コマンドライン制御インターフェース等へのマウス／ポインター入力で実施でき、ユーザーがコンピュータ１７１２と交信することを可能にする。入力デバイス１７３６には、マウストラックボール、スタイラス、タッチパッド、キーボード、マイク、ジョイスティック、ゲームパッド、衛星放送受信アンテナ、スキャナー、ＴＶチューナーカード、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、Ｗｅｂカメラ、携帯電話、スマートフォン、タブレットコンピュータのようなポインティングデバイスが含まれるが、これに限定されない。これら及びその他の入力デバイスは、インターフェースポート１７３８を経由してシステムバス１７１８を介して処理ユニット１７１４に接続する。インターフェースポート１７３８は、例えば、シリアルポート、パラレルポート、ゲームポート、ユニバーサルシリアルバス、赤外線ポート、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈポート、ＩＰポート、又は関連付けワイヤレスサービス等で生成される論理ポート等が含まれる。出力デバイス１７４０は、入力デバイス１７３６と同じタイプのポートのいくつかを使用する。
【0089】
従って、例えば、ユニバーサルシリアルバスポートを使用して、コンピュータ１７１２に入力を提供し、コンピュータ１７１２から出力デバイス１７４０に情報を出力することができる。出力アダプター１０４２は、モニター、スピーカー、及びプリンターのような出力デバイス１７４０が特別なアダプターを使用する他の出力デバイス１７４０があることを示すために提供される。出力アダプター１７４２は、限定ではなく説明として、出力デバイス１７４０とシステムバス１７１８との間の接続手段を提供するビデオ及びサウンドカードを含む。他のデバイス及び／又はデバイスのシステムは、リモートコンピュータ１７４４のように入力及び出力の両方の機能を提供することに留意されたい。
【0090】
コンピュータ１７１２は、リモートコンピュータ１７４４のような１つ又は複数のリモートコンピュータへの論理接続を使用してネットワーク環境で動作することができる。リモートコンピュータ１７４４は、パーソナルコンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークＰＣ、クラウドストレージ、クラウドサービス、クラウドコンピューティング環境で実行されるコード、ワークステーション、マイクロプロセッサを用いる電化製品、ピアデバイス、又はその他の一般的なネットワークノード等であることができ、典型的には、コンピュータ１７１２に関連して説明した要素の多く又は全てが含まれる。クラウドコンピューティング環境、クラウド、又は他の同様の用語は、必要に応じて処理リソースとデータを１つ以上のコンピュータ及び／又は他のデバイスと共有して、必要に応じて容易にプロビジョニング及びリリースできる構成可能なコンピューティングリソースの共有プールへのアクセスを可能にするコンピュータを指すことができる。クラウドコンピューティング及びストレージソリューションは、規模の経済性を活用できるサードパーティのデータセンターでデータを格納及び／又は処理でき、電気エネルギーにアクセスするための電力事業体に加入する、電話サービスにアクセスするための電話事業体に加入する等と同様の方法でクラウドサービスを介してコンピューティングリソースへのアクセスを表示できる。
【0091】
簡潔にするために、メモリ記憶装置１７４６のみがリモートコンピュータ１７４４とともに示されている。リモートコンピュータ１７４４は、ネットワークインターフェース１７４８を介してコンピュータ１７１２に論理的に接続され、その後通信接続によって物理的に接続される。ネットワークインターフェース１７４８は、ローカルエリアネットワーク及びワイドエリアネットワークのような有線及び／又は無線通信ネットワークを包含する。ローカルエリアネットワーク技術には、ファイバー分散データインターフェース、銅線分散データインターフェース、イーサネット、トークンリング等が含まれる。ワイドエリアネットワーク技術には、ポイントツーポイントリンク、統合サービスデジタルネットワーク及びそのバリエーションのような回線交換ネットワーク、パケット交換ネットワーク、並びにデジタル加入者回線が含まれるが、これらに限定されない。以下に示すように、上述のものに加えて、又はその代わりに、ワイヤレステクノロジーを使用できる。
【0092】
通信接続１７５０は、ネットワークインターフェース１７４８をバス１７１８に接続するのに採用されるハードウェア／ソフトウェアを指す。通信接続１７５０は、例示を明確にするためにコンピュータ１０１２内に示されているが、コンピュータ１７１２の外部にあることができる。ネットワークインターフェース１７４８に接続するためのハードウェア／ソフトウェアには、例えば、通常の電話グレードモデム、ケーブルモデム、デジタル加入者線モデム、統合サービスデジタルネットワークアダプター、イーサネットカード等のモデム等の内部及び外部技術を含めることができる。
【0093】
要約書に記載されているものを含む、本開示の説明される実施形態の上記説明は、網羅的であること、又は開示された実施形態を開示された正確な形態に限定することを意図しない。本明細書では特定の実施形態及び例が説明の目的で記載されているが、当業者が認識できるように、そのような実施形態及び例の範囲内で考えられる様々な修正が可能である。
【0094】
これに関して、開示される主題は、様々な実施形態及び対応する図に関連して説明されたが、適用可能な場合、他の同様の実施形態を使用することができ、又はそこから逸脱することなく、開示される主題の同一、類似、代替、又は代替機能を実行するため説明した実施形態に修正及び追加を加えることができることを理解されたい。従って、開示される主題は、本明細書に記載される任意の単一の実施形態に限定されるべきではなく、添付の特許請求の範囲に従う広さ及び範囲で解釈されるべきである。
【0095】
主題の明細書内で採用されるような、用語「プロセッサ」は、シングルコアプロセッサ；ソフトウェアのマルチスレッド実行機能を備えるシングルプロセッサ；マルチコアプロセッサ：ソフトウェアのマルチスレッド実行機能を備えたマルチコアプロセッサ；ハードウェアマルチスレッドテクノロジーを備えたマルチコアプロセッサ；並列プラットフォーム；及び分散共有メモリを備える並列プラットフォームを含むがこれに限定されない、実質的にあらゆるコンピューティング処理ユニット又はデバイスを指すことができる。更に、プロセッサは、集積回路、特定用途向け集積回路、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラム可能ゲートアレイ、プログラム可能論理コントローラー、複合プログラム可能論理回路、離散ゲート、或いはトランジスタ論理、離散ハードウェアコンポーネント、又は本明細書で説明される機能を実行するように設計されたそれらの組み合わせを指すことができる。プロセッサは、スペースの使用を最適化するかユーザー機器のパフォーマンスを向上させるため、分子及び量子ドットベースのトランジスタ、スイッチ、ゲート等のナノスケールアーキテクチャを活用できる。プロセッサは、コンピューティング処理ユニットの組み合わせとして実装してもよい。
【0096】
本出願で使用される用語「コンポーネント」、「システム」、「プラットフォーム」、「レイヤー」、「セレクター」、「インターフェース」等は、コンピュータ関連のエンティティ又は１つ又は複数の特定の機能を備えた操作装置に関連するエンティティを指すことを意図し、当該エンティティは、ハードウェア、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア、又は実行中のソフトウェアのいずれかであり得る。一例として、コンポーネントは、プロセッサ上で実行されるプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、プログラム、及び／又はコンピュータであってもよいがこれらに限定されない。限定ではなく例として、サーバ上で実行されているアプリケーション及びサーバの両方をコンポーネントにすることができる。１つ以上のコンポーネントがプロセス及び／又は実行スレッド内に常駐してもよく、コンポーネントが１つのコンピュータにローカライズされ、及び／又は２つ以上のコンピュータ間で分散されてもよい。更に、これらのコンポーネントは、様々なデータ構造が格納された様々なコンピュータ可読媒体から実行できる。コンポーネントは、１つ以上のデータパケットを有する信号（例えば、ローカルシステム、分散システム、及び／又はインターネットのような信号を介して他のシステムとのネットワーク上の他のコンポーネントと相互作用する１つのコンポーネントからのデータ）に従って、ローカル及び／又はリモートプロセスを介して通信する。別の例として、コンポーネントは、プロセッサによって実行されるソフトウェア又はファームウェアアプリケーションによって動作する電気又は電子回路によって動作する機械部品によって提供される特定の機能を備えた装置であって、当該プロセッサは装置の内部又は外部にあり、ソフトウェア又はファームウェアアプリケーションの少なくとも一部を実行する。更に別の例として、コンポーネントは、機械部品なしで電子コンポーネントを通じて特定の機能を提供する装置であって、電子コンポーネントは、電子コンポーネントの機能を少なくとも部分的に付与するソフトウェア又はファームウェアを実行するプロセッサを含むことができる。
【0097】
更に、用語「又は」は、排他的な「又は」ではなく、包括的な「又は」を意味することを意図している。すなわち、特に明記しない限り、又は文脈から明らかでない限り、「ＸはＡ又はＢを使用する」は自然な包括的な順列のいずれかを意味することを意図している。すなわち、ＸがＡを使用する場合、ＸがＢを使用する場合、又はＸがＡとＢの両方を使用する場合、「ＸはＡ又はＢを使用する」は上述の任意の例示で満足される。更に、本明細書及び添付図面で使用される冠詞「ａ」及び「ａｎ」は、特に明記しない限り、又は単数形を対象とする文脈から明確でない限り、一般に「１つ以上」を意味すると解釈されるべきである。更に、本開示における任意の特定の実施形態又は例示の使用は、例えば、態様Ａを有する第１の実施形態、及び態様Ｂを有する第２の実施形態が、態様Ａ及び態様Ｂを有する第３の実施形態を除外しないように、明示的に示されない限り、他の特定の実施形態又は例を除外するものとして扱われるべきではない。粒状の例示及び実施形態の使用は、開示される主題の特定の特徴、態様等の簡略化して理解することを意図するものであって、開示をそれに限定することを意図せず、開示される主題の前記粒状の事例、又は開示される主題の実施形態の組み合わせは、実際の又は建設的な実践への縮小の時点で考慮されなかったことを示す。
【0098】
当業者によって理解されるように、本明細書に開示される各実施形態は、その特定の記載された要素、工程、成分又は構成要素を含むか、本質的にそれからなるか、又はそれらからなることができる。従って、用語「含む」又は「含む」は、「含む」、「からなる」、又は「から本質的になる」と説明するものと解釈する必要がある。遷移用語「含む」又は「含む」は、含むことを意味するがこれに限定されず、不特定の要素、工程、成分、又は構成要素を例え大量にでも含むことを許容する。遷移フレーズ「からなる」は、指定されない要素、工程、成分、又は構成要素を除外する。遷移フレーズ「から本質的になる」は、特定の要素、工程、成分、又は構成要素に、及び実施形態に実質的に影響を及ぼさないものに実施形態の範囲を限定する。
【0099】
更に、「ユーザー」、「加入者」、「顧客」、「消費者」、「プロシューマ」、「エージェント」等の用語は、文脈が用語間での特定の区別を正当化しない限り、主題の明細書全体にわたって交換可能に使用される。このような用語は、視覚、音声認識のシミュレーションを提供できる人間実体、機械学習コンポーネント、又は自動コンポーネント（例えば、複雑な数学的形式に基づいて推論を行う能力等の人工知能によってサポートされる）を指すことができることを理解されたい。
【0100】
「推論」又は「推測」の用語は、一般に、イベント及び／又はデータを介して捕捉された一連の観測から、システム、環境、ユーザー、及び／又は意図について推論又は推測するプロセスを指すことができる。捕捉されるデータ及びイベントには、ユーザーデータ、デバイスデータ、環境データ、センサからのデータ、センサデータ、アプリケーションデータ、潜在データ、明示データ等が含まれる。推論は、例えば、特定のコンテキスト又はアクションを識別するために使用でき、データ及びイベントの検討に基づいて、関心のある状態で確率分布を生成できる。推論は、一連のイベント又はデータからより高いレベルのイベントを構築するために使用される手法を指すことできる。そのような推論により、イベントが場合によって時間的に近接して相関できるかどうか、及びイベント又はデータが１つ又はいくつかのイベント及びデータソースに由来するかどうか、一連の観測イベント及び／又は保存されたイベントデータから新しいイベント又はアクションが構築される。様々な分類スキーム及び／又はシステム（例えば、サポートベクターマシン、ニューラルネットワーク、エキスパートシステム、ベイジアンビリーフネットワーク、ファジー論理、及びデータ融合エンジン）を、開示される主題に関連する自動及び／又は推定作用の実行に関連して使用することができる。
【0101】
上述したものは、開示される主題を例示するシステム及びプロセスの例を含む。当然ながら、本明細書中では構成要素又はプロセスの全ての組み合わせを説明することはできない。当業者は、請求された主題の多くの更なる組み合わせ及び並べ替えが可能であることを認識し得る。更に、「含む」、「有する」、「所有する」等の用語が詳細な説明、特許請求の範囲、付録、及び図面で使用される限り、そのような用語は、クレームの移行語句として使用される場合の「含む」は用語「含む」と同様に解釈される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【手続補正書】
【提出日】2023-01-10
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
システムであって、
流体経路を内部に画定し、
前記流体経路に流体を受け入れるための流入口接続部、及び
前記流体経路から前記流体を排出するための流出口接続部、
を備えるフローセル装置；
前記フローセル装置に連結され、前記流体経路の分析領域の第１の側で前記流体経路の境界の一部を画定し、かつ前記分析領域への光学アクセスを提供する球面レンズであり、前記第１の側の反対側の前記分析領域の第２の側には追加のレンズがなく；
前記分析領域を通る前記流体の少なくとも一部を光学的に計測するために、前記球面レンズを介した前記分析領域への前記光学アクセスを使用する光学分析装置への前記システムの取り外し可能な接続を提供する光学分析装置コネクタ；及び
前記流体の状態が流動する流体に関連する閾値を満足する場合に、前記光学的に計測することがトリガーされるように前記流体の状態を測定するためのセンサ
を備える、該システム。
流体経路を内部に画定し、
前記流体経路に流体を受け入れるための流入口接続部、及び
前記流体経路から前記流体を排出するための流出口接続部、
を備えるフローセル装置；
前記フローセル装置に連結され、前記流体経路の分析領域の第１の側で前記流体経路の境界の一部を画定し、かつ前記分析領域への光学アクセスを提供する球面レンズであり、前記第１の側の反対側の前記分析領域の第２の側には追加のレンズがなく；
前記分析領域を通る前記流体の少なくとも一部を光学的に計測するために、前記球面レンズを介した前記分析領域への前記光学アクセスを使用する光学分析装置への前記システムの取り外し可能な接続を提供する光学分析装置コネクタ；及び
前記流体の状態が流動する流体に関連する閾値を満足する場合に、前記光学的に計測することがトリガーされるように前記流体の状態を測定するためのセンサ
を備える、該システム。
【請求項2】
前記流体は、スラリー、懸濁液、又は液体及び固体の不均一混合物である、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記流体は、粉末、エアロゾル、又は流動する固体物質である、請求項１に記載のシステム。
【請求項4】
前記球面レンズは、前記フローセル装置内に画定されたオリフィス内にシールされ、前記球面レンズと前記オリフィスとの間の前記流体の漏れを防止しながら前記光学アクセスを提供する、請求項１に記載のシステム。
【請求項5】
前記球面レンズは、エラストマーによって前記オリフィス内にシールされている、請求項４に記載のシステム。
【請求項6】
前記球面レンズは、変形可能な金属によって前記球面レンズを損傷することなく前記オリフィス内にシールされている、請求項４に記載のシステム。
【請求項7】
前記光学分析装置は、ラマン分光計である、請求項１に記載のシステム。
【請求項8】
前記球面レンズは、サファイア球面レンズである、請求項１に記載のシステム。
【請求項9】
前記流入口接続部は、流体システムコンポーネントに連結し、前記流体システムコンポーネントは、圧力接続具、テーパねじ装置、平行ねじ装置、迅速接続装置、面シール装置、ピストンシール装置、フェルール圧縮装置、円錐装置、円錐ねじ装置、溶接装置、ろう付け装置、又ははんだ付け装置のうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項10】
前記フローセル装置の本体は金属を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項11】
前記フローセル装置の本体はポリマーを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項12】
前記フローセル装置の本体はセラミック材料を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項13】
前記フローセル装置の本体は、前記流体経路の前記境界の残りの部分を画定する、前記フローセル装置の部品とは異なる材料からなる、請求項１に記載のシステム。
【請求項14】
フローセル装置で流体を受け取ること；
前記流体を前記フローセル装置の分析区域に輸送することであって、前記分析区域は、前記分析区域内の前記流体の光学的計測を容易にする球面レンズの表面の少なくとも一部によって前記分析区域の第１の側で境界付けられ、前記分析区域は、前記第１の側の反対側の前記分析領域の第２の側に追加のレンズを備えず；及び
前記流体が前記分析区域を通過した後、前記フローセル装置から前記流体を排出できるようにすること：
を含み、
トリガールールを満たすものと判定される前記分析区域内の前記流体の状態に基づいて前記分析区域内の前記流体の前記フローセル装置による前記光学的計測をトリガーすることを更に含み、
前記ルールは、前記フローセル装置のセンサ装置によって収集されたデータに基づく方法。
前記流体を前記フローセル装置の分析区域に輸送することであって、前記分析区域は、前記分析区域内の前記流体の光学的計測を容易にする球面レンズの表面の少なくとも一部によって前記分析区域の第１の側で境界付けられ、前記分析区域は、前記第１の側の反対側の前記分析領域の第２の側に追加のレンズを備えず；及び
前記流体が前記分析区域を通過した後、前記フローセル装置から前記流体を排出できるようにすること：
を含み、
トリガールールを満たすものと判定される前記分析区域内の前記流体の状態に基づいて前記分析区域内の前記流体の前記フローセル装置による前記光学的計測をトリガーすることを更に含み、
前記ルールは、前記フローセル装置のセンサ装置によって収集されたデータに基づく方法。
【請求項15】
前記輸送することは、液体流体又は気体流体を輸送することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
前記流体を前記輸送することは、前記球面レンズと、前記分析区域の境界を画定する前記フローセル装置の一部との間のシールに対して前記流体を輸送することを含み、前記シールは、エラストマー、ポリマー、エポキシ、又は変形可能な金属の少なくとも１つによって可能にされる、請求項１４に記載の方法。
【請求項17】
前記光学的計測は、光学分析装置コネクタを介して前記フローセル装置に取り外し可能に接続されたラマン分光計によって可能にされる、請求項１４に記載の方法。
【請求項18】
システムであって、
流体経路を内部に画定し、前記流体経路内に流体を受け入れ、かつ前記流体経路から前記流体を排出させる、フローセル装置；
前記流体経路の境界の一部で前記フローセル装置内に画定されたオリフィス内に前記流体経路の分析領域の第１の側でシールされた球面レンズであって、前記球面レンズと前記オリフィスとの間の前記流体の漏れを防止しながら、前記分析領域への光学アクセスを提供する該球面レンズで、前記第１の側の反対側の前記分析領域の第２の側には追加のレンズがなく；及び
前記分析領域を通る前記流体の少なくとも一部を光学的に計測するために、前記球面レンズを介した前記分析領域への前記光学アクセスを使用する、光学分析装置への前記システムの接続を提供する光学分析コネクタ；及び
前記流体の状態が流動する流体に関連する閾値を満足する場合に、前記光学的に計測することがトリガーされるように前記流体の状態を測定するためのセンサ
を備える、該システム。
流体経路を内部に画定し、前記流体経路内に流体を受け入れ、かつ前記流体経路から前記流体を排出させる、フローセル装置；
前記流体経路の境界の一部で前記フローセル装置内に画定されたオリフィス内に前記流体経路の分析領域の第１の側でシールされた球面レンズであって、前記球面レンズと前記オリフィスとの間の前記流体の漏れを防止しながら、前記分析領域への光学アクセスを提供する該球面レンズで、前記第１の側の反対側の前記分析領域の第２の側には追加のレンズがなく；及び
前記分析領域を通る前記流体の少なくとも一部を光学的に計測するために、前記球面レンズを介した前記分析領域への前記光学アクセスを使用する、光学分析装置への前記システムの接続を提供する光学分析コネクタ；及び
前記流体の状態が流動する流体に関連する閾値を満足する場合に、前記光学的に計測することがトリガーされるように前記流体の状態を測定するためのセンサ
を備える、該システム。
【請求項19】
前記球面レンズは、エラストマー、ポリマー、又は変形可能な金属のうちの少なくとも１つによって前記オリフィス内にシールされている、請求項１８に記載のシステム。
【請求項20】
前記球面レンズは、前記光学分析装置から出射された光エネルギーが前記分析領域内へ前記球面レンズを第１方向で通過するのを可能にし、かつ
帰還する光エネルギーが前記光学分析装置に向けて前記球面レンズを第２方向で通過するのを可能にし、前記第２方向は前記第１方向の反対であるように構成される、
請求項１８に記載のシステム。
帰還する光エネルギーが前記光学分析装置に向けて前記球面レンズを第２方向で通過するのを可能にし、前記第２方向は前記第１方向の反対であるように構成される、
請求項１８に記載のシステム。
【請求項21】
前記光学分析装置を更に備え、前記光学分析装置は発光部分及び受光部分を備え、前記発光部分は光エネルギーを前記球面レンズに向けて出射するように構成され、かつ前記受光部分は前記球面レンズを介して帰還した光エネルギーを受けるように構成される、請求項１に記載のシステム。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0101】
上述したものは、開示される主題を例示するシステム及びプロセスの例を含む。当然ながら、本明細書中では構成要素又はプロセスの全ての組み合わせを説明することはできない。当業者は、請求された主題の多くの更なる組み合わせ及び並べ替えが可能であることを認識し得る。更に、「含む」、「有する」、「所有する」等の用語が詳細な説明、特許請求の範囲、付録、及び図面で使用される限り、そのような用語は、クレームの移行語句として使用される場合の「含む」は用語「含む」と同様に解釈される。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
システムであって、
流体経路を内部に画定し、
前記流体経路に流体を受け入れるための流入口接続部、及び
前記流体経路から前記流体を排出するための流出口接続部、
を備えるフローセル装置と；
前記フローセル装置に連結され、前記流体経路の境界の一部を画定し、かつ前記流体経路の分析領域への光学アクセスを提供する球面レンズと；
前記分析領域を通る前記流体の少なくとも一部を光学的に計測するために、前記球面レンズを介した前記分析領域への前記光学アクセスを使用する光学分析装置への前記システムの取り外し可能な接続を提供する光学分析装置コネクタと；
を備える、該システム。
［２］
前記流体は気体である、［１］に記載のシステム。
［３］
前記流体は液体である、［１］に記載のシステム。
［４］
前記流体は、スラリー、懸濁液、又は液体及び固体の不均一混合物である、［１］に記載のシステム。
［５］
前記流体は、粉末、エアロゾル、又は流動する固体物質である、［１］に記載のシステム。
［６］
前記球面レンズは、前記フローセル装置内に画定されたオリフィス内にシールされ、前記球面レンズと前記オリフィスとの間の前記流体の漏れを防止しながら前記光学アクセスを提供する、［１］に記載のシステム。
［７］
前記球面レンズは、エラストマーによって前記オリフィス内にシールされている、［６］に記載のシステム。
［８］
前記球面レンズは、変形可能な金属によって前記球面レンズを損傷することなく前記オリフィス内にシールされている、［６］に記載のシステム。
［９］
前記光学分析装置は、ラマン分光計である、［１］に記載のシステム。
［１０］
前記球面レンズは、サファイア球面レンズである、［１］に記載のシステム。
［１１］
前記流入口接続部は、流体システムコンポーネントに連結し、前記流体システムコンポーネントは、圧力接続具、テーパねじ装置、平行ねじ装置、迅速接続装置、面シール装置、ピストンシール装置、フェルール圧縮装置、円錐装置、円錐ねじ装置、溶接装置、ろう付け装置、又ははんだ付け装置のうちの少なくとも１つを備える、［１］に記載のシステム。
［１２］
前記フローセル装置の本体は金属を含む、［１］に記載のシステム。
［１３］
前記フローセル装置の本体はポリマーを含む、［１］に記載のシステム。
［１４］
前記フローセル装置の本体はセラミック材料を含む、［１］に記載のシステム。
［１５］
前記フローセル装置の本体は、前記流体経路の前記境界の残りの部分を画定する、前記フローセル装置の部品とは異なる材料からなる、［１］に記載のシステム。
［１６］
フローセル装置で流体を受け取ること；
前記流体を前記フローセル装置の分析区域に輸送することであって、前記分析区域は、前記分析区域内の前記流体の光学的計測を容易にする球面レンズの表面の少なくとも一部によって境界付けられ；及び
前記流体が前記分析区域を通過した後、前記フローセル装置から前記流体を排出できるようにすること：
を含む、方法。
［１７］
前記輸送することは、液体流体又は気体流体を輸送することを含む、［１６］に記載の方法。
［１８］
前記流体を前記輸送することは、前記球面レンズと、前記分析区域の境界を画定する前記フローセル装置の一部との間のシールに対して前記流体を輸送することを含み、前記シールは、エラストマー、ポリマー、エポキシ、又は変形可能な金属の少なくとも１つによって可能にされる、［１６］に記載の方法。
［１９］
前記光学的計測は、光学分析装置コネクタを介して前記フローセル装置に取り外し可能に接続されたラマン分光計によって可能にされる、［１６］に記載の方法。
［２０］
トリガールールを満たすものと判定される前記分析区域内の前記流体の状態に基づいて前記分析区域内の前記流体の前記フローセル装置による前記光学的計測をトリガーすることを更に含み、前記ルールは、前記フローセル装置のセンサ装置によって収集されたデータに基づく、［１６］に記載の方法。
［２１］
システムであって、
流体経路を内部に画定し、前記流体経路内に流体を受け入れ、かつ前記流体経路から前記流体を排出させる、フローセル装置と；
前記流体経路の境界の一部で前記フローセル装置内に画定されたオリフィス内にシールされた球面レンズであって、前記球面レンズと前記オリフィスとの間の前記流体の漏れを防止しながら、前記流体経路の分析領域への光学アクセスを提供する該球面レンズと；
前記分析領域を通る前記流体の少なくとも一部を光学的に計測するために、前記球面レンズを介した前記分析領域への前記光学アクセスを使用する、光学分析装置への前記システムの接続を提供する光学分析コネクタと；
を備える、該システム。
［２２］
前記球面レンズは、エラストマー、ポリマー、又は変形可能な金属のうちの少なくとも１つによって前記オリフィス内にシールされている、［２１］に記載のシステム。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
システムであって、
流体経路を内部に画定し、
前記流体経路に流体を受け入れるための流入口接続部、及び
前記流体経路から前記流体を排出するための流出口接続部、
を備えるフローセル装置と；
前記フローセル装置に連結され、前記流体経路の境界の一部を画定し、かつ前記流体経路の分析領域への光学アクセスを提供する球面レンズと；
前記分析領域を通る前記流体の少なくとも一部を光学的に計測するために、前記球面レンズを介した前記分析領域への前記光学アクセスを使用する光学分析装置への前記システムの取り外し可能な接続を提供する光学分析装置コネクタと；
を備える、該システム。
［２］
前記流体は気体である、［１］に記載のシステム。
［３］
前記流体は液体である、［１］に記載のシステム。
［４］
前記流体は、スラリー、懸濁液、又は液体及び固体の不均一混合物である、［１］に記載のシステム。
［５］
前記流体は、粉末、エアロゾル、又は流動する固体物質である、［１］に記載のシステム。
［６］
前記球面レンズは、前記フローセル装置内に画定されたオリフィス内にシールされ、前記球面レンズと前記オリフィスとの間の前記流体の漏れを防止しながら前記光学アクセスを提供する、［１］に記載のシステム。
［７］
前記球面レンズは、エラストマーによって前記オリフィス内にシールされている、［６］に記載のシステム。
［８］
前記球面レンズは、変形可能な金属によって前記球面レンズを損傷することなく前記オリフィス内にシールされている、［６］に記載のシステム。
［９］
前記光学分析装置は、ラマン分光計である、［１］に記載のシステム。
［１０］
前記球面レンズは、サファイア球面レンズである、［１］に記載のシステム。
［１１］
前記流入口接続部は、流体システムコンポーネントに連結し、前記流体システムコンポーネントは、圧力接続具、テーパねじ装置、平行ねじ装置、迅速接続装置、面シール装置、ピストンシール装置、フェルール圧縮装置、円錐装置、円錐ねじ装置、溶接装置、ろう付け装置、又ははんだ付け装置のうちの少なくとも１つを備える、［１］に記載のシステム。
［１２］
前記フローセル装置の本体は金属を含む、［１］に記載のシステム。
［１３］
前記フローセル装置の本体はポリマーを含む、［１］に記載のシステム。
［１４］
前記フローセル装置の本体はセラミック材料を含む、［１］に記載のシステム。
［１５］
前記フローセル装置の本体は、前記流体経路の前記境界の残りの部分を画定する、前記フローセル装置の部品とは異なる材料からなる、［１］に記載のシステム。
［１６］
フローセル装置で流体を受け取ること；
前記流体を前記フローセル装置の分析区域に輸送することであって、前記分析区域は、前記分析区域内の前記流体の光学的計測を容易にする球面レンズの表面の少なくとも一部によって境界付けられ；及び
前記流体が前記分析区域を通過した後、前記フローセル装置から前記流体を排出できるようにすること：
を含む、方法。
［１７］
前記輸送することは、液体流体又は気体流体を輸送することを含む、［１６］に記載の方法。
［１８］
前記流体を前記輸送することは、前記球面レンズと、前記分析区域の境界を画定する前記フローセル装置の一部との間のシールに対して前記流体を輸送することを含み、前記シールは、エラストマー、ポリマー、エポキシ、又は変形可能な金属の少なくとも１つによって可能にされる、［１６］に記載の方法。
［１９］
前記光学的計測は、光学分析装置コネクタを介して前記フローセル装置に取り外し可能に接続されたラマン分光計によって可能にされる、［１６］に記載の方法。
［２０］
トリガールールを満たすものと判定される前記分析区域内の前記流体の状態に基づいて前記分析区域内の前記流体の前記フローセル装置による前記光学的計測をトリガーすることを更に含み、前記ルールは、前記フローセル装置のセンサ装置によって収集されたデータに基づく、［１６］に記載の方法。
［２１］
システムであって、
流体経路を内部に画定し、前記流体経路内に流体を受け入れ、かつ前記流体経路から前記流体を排出させる、フローセル装置と；
前記流体経路の境界の一部で前記フローセル装置内に画定されたオリフィス内にシールされた球面レンズであって、前記球面レンズと前記オリフィスとの間の前記流体の漏れを防止しながら、前記流体経路の分析領域への光学アクセスを提供する該球面レンズと；
前記分析領域を通る前記流体の少なくとも一部を光学的に計測するために、前記球面レンズを介した前記分析領域への前記光学アクセスを使用する、光学分析装置への前記システムの接続を提供する光学分析コネクタと；
を備える、該システム。
［２２］
前記球面レンズは、エラストマー、ポリマー、又は変形可能な金属のうちの少なくとも１つによって前記オリフィス内にシールされている、［２１］に記載のシステム。
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図2】
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図3】
【手続補正5】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図13】
【外国語明細書】