▶ ハミルトン・サンドストランド・コーポレイションの特許一覧
(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】P2024104299
(43)【公開日】2024-08-02
(54)【発明の名称】化学組成物を同定するための方法、およびシステム
(51)【国際特許分類】
G01N 27/624 20210101AFI20240726BHJP
【ＦＩ】
G01N27/624
【審査請求】未請求
【請求項の数】19
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024007747
(22)【出願日】2024-01-23
(31)【優先権主張番号】63/440,454
(32)【優先日】2023-01-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】500107762
【氏名又は名称】ハミルトン・サンドストランド・コーポレイション
【氏名又は名称原語表記】ＨＡＭＩＬＴＯＮ ＳＵＮＤＳＴＲＡＮＤ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
(74)【代理人】
【識別番号】100086232
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 博通
(74)【代理人】
【識別番号】100092613
【弁理士】
【氏名又は名称】富岡 潔
(74)【代理人】
【識別番号】100104938
【弁理士】
【氏名又は名称】鵜澤 英久
(74)【代理人】
【識別番号】100140361
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 幸二
(72)【発明者】
【氏名】ベンジャミン ディー．ガードナー
(72)【発明者】
【氏名】ゲイリー エー．アイスマン
(72)【発明者】
【氏名】ピーター ファウラー
【テーマコード（参考）】
2G041
【Ｆターム（参考）】
2G041CA02
2G041GA13
2G041KA01
(57)【要約】
【課題】 化学組成物を同定するための方法、およびシステムを提供する。
【解決手段】 本開示の少なくとも１つの態様によれば、化学組成物を同定するための方法は、化学的試料を収集すること、化学的試料を検出システムに導入すること、示差移動度分光計を用いて、化学的試料の中のイオンを第１の分析特性に基づいて第１の成分群に分離するために、化学的試料に対して示差移動度分光測定を実行することを含む。化学的試料に対して示差移動度分光測定を実行することは、イオン化された流れの中のイオンをフィルタリングして、所望の移動度を有するイオンのみがフラグメンタへと通過するようにすること、及びフィルタリングされた試料を断片化して、フィルタリングされた試料の中のイオンをさらに解離して、特有の移動度特性を有する追加のイオンのタイプを生成することをさらに含む。
【選択図】図１
【解決手段】 本開示の少なくとも１つの態様によれば、化学組成物を同定するための方法は、化学的試料を収集すること、化学的試料を検出システムに導入すること、示差移動度分光計を用いて、化学的試料の中のイオンを第１の分析特性に基づいて第１の成分群に分離するために、化学的試料に対して示差移動度分光測定を実行することを含む。化学的試料に対して示差移動度分光測定を実行することは、イオン化された流れの中のイオンをフィルタリングして、所望の移動度を有するイオンのみがフラグメンタへと通過するようにすること、及びフィルタリングされた試料を断片化して、フィルタリングされた試料の中のイオンをさらに解離して、特有の移動度特性を有する追加のイオンのタイプを生成することをさらに含む。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
化学組成物を同定するための方法であって、
化学的試料を収集し、前記化学的試料を検出システムに導入すること、
示差移動度分光計を用いて、第１の分析特性に基づいて前記化学的試料の中のイオンを第１の成分群に分離するために、前記化学的試料に示差移動度分光測定を実行することであって、前記化学的試料に示差移動度分光測定を実行することは、
所望の移動度を有するイオンのみがフラグメンタへと通過するように、前記イオン化された流れの中の前記イオンをフィルタリングすること、をさらに含む、前記実行すること、
前記フィルタリングされた試料を断片化して、前記フィルタリングされた試料の中のイオンをさらに解離させて、特有の移動度特性を有する追加のイオンのタイプを生成すること、
イオン移動度分光計を用いて、第２の分析特性に基づいて前記第１の成分群の中のイオンを第２の成分群に分離するために、前記第１の成分群に対してイオン移動度分光測定を実行すること、及び
前記第２の成分群の中に存在するイオンに基づいて前記化学的試料の同一性を判定すること、を含む、前記方法。
化学的試料を収集し、前記化学的試料を検出システムに導入すること、
示差移動度分光計を用いて、第１の分析特性に基づいて前記化学的試料の中のイオンを第１の成分群に分離するために、前記化学的試料に示差移動度分光測定を実行することであって、前記化学的試料に示差移動度分光測定を実行することは、
所望の移動度を有するイオンのみがフラグメンタへと通過するように、前記イオン化された流れの中の前記イオンをフィルタリングすること、をさらに含む、前記実行すること、
前記フィルタリングされた試料を断片化して、前記フィルタリングされた試料の中のイオンをさらに解離させて、特有の移動度特性を有する追加のイオンのタイプを生成すること、
イオン移動度分光計を用いて、第２の分析特性に基づいて前記第１の成分群の中のイオンを第２の成分群に分離するために、前記第１の成分群に対してイオン移動度分光測定を実行すること、及び
前記第２の成分群の中に存在するイオンに基づいて前記化学的試料の同一性を判定すること、を含む、前記方法。
【請求項2】
前記化学的試料に示差移動度分光測定を実行する前に、イオン化源を使用して前記化学的試料をイオン化して、イオン化された流れを生成することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記化学的試料に対して示差移動度分光測定を実行することが、
前記イオン化された流れを第１の高周波場に曝して、前記イオン化された流れの中のイオンを振動させること、及び
前記第１の高周波場にわたって第１の電圧差を加えて、前記イオン化された流れの中の陽イオンを負電荷に向かってドリフトさせ、陰イオンを正電荷に向かってドリフトさせて、前記イオン化された流れの中の前記陰イオンから前記陽イオンを分離することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
前記イオン化された流れを第１の高周波場に曝して、前記イオン化された流れの中のイオンを振動させること、及び
前記第１の高周波場にわたって第１の電圧差を加えて、前記イオン化された流れの中の陽イオンを負電荷に向かってドリフトさせ、陰イオンを正電荷に向かってドリフトさせて、前記イオン化された流れの中の前記陰イオンから前記陽イオンを分離することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記化学的試料に対して示差移動度分光測定を実行することが、
前記第１の成分群のみが前記検出システムのイオン移動度分光計へと通過するように、前記断片化されたイオン化された流れの中の前記イオンをフィルタリングして前記第１の成分群を生成することであって、
前記第１の電圧差を加えることが、前記第１の電圧差を漸進的に修正して、前記イオン化された流れ及び／または前記断片化されたイオン化された流れの中の選択されたイオンが、前記第１の成分群として前記イオン移動度分光計に通過して入ることを可能にすることをさらに含む、前記生成すること、及び
前記第１の分析特性に基づいて前記第１の成分群に対する第１のデータセットを生成することをさらに含む、請求項３に記載の方法。
前記第１の成分群のみが前記検出システムのイオン移動度分光計へと通過するように、前記断片化されたイオン化された流れの中の前記イオンをフィルタリングして前記第１の成分群を生成することであって、
前記第１の電圧差を加えることが、前記第１の電圧差を漸進的に修正して、前記イオン化された流れ及び／または前記断片化されたイオン化された流れの中の選択されたイオンが、前記第１の成分群として前記イオン移動度分光計に通過して入ることを可能にすることをさらに含む、前記生成すること、及び
前記第１の分析特性に基づいて前記第１の成分群に対する第１のデータセットを生成することをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記化学的試料に対して示差移動度分光測定を実行することが、
第２の高周波場にわたって第２の電圧差を加えて、前記断片化されたイオン化された流れの中の陽イオンを負電荷に向かってドリフトさせ、陰イオンを正電荷に向かってドリフトさせて、前記断片化されたイオン化された流れの中の前記陰イオンから前記陽イオンを分離すること、及び
前記第１の成分群のみがイオン移動度分光計へと通過するように、前記断片化されたイオン化された流れの中の前記イオンをフィルタリングして前記第１の成分群を生成すること、をさらに含む、請求項３に記載の方法。
第２の高周波場にわたって第２の電圧差を加えて、前記断片化されたイオン化された流れの中の陽イオンを負電荷に向かってドリフトさせ、陰イオンを正電荷に向かってドリフトさせて、前記断片化されたイオン化された流れの中の前記陰イオンから前記陽イオンを分離すること、及び
前記第１の成分群のみがイオン移動度分光計へと通過するように、前記断片化されたイオン化された流れの中の前記イオンをフィルタリングして前記第１の成分群を生成すること、をさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項6】
前記第１の電圧差を加えること及び／または前記第２の電圧差を加えることは、前記第１の電圧差及び／または前記第２の電圧差を漸進的に修正して、前記イオン化された流れ及び／または前記断片化されたイオン化された流れの中の選択されたイオンが、前記第１の成分群として前記イオン移動度分光計に通過して入ることを可能にすることをさらに含み、
示差移動度分光測定を実行することが、前記第１の分析特性に基づいて前記第１の成分群に対する第１のデータセットを生成することをさらに含む、請求項５に記載の方法。
示差移動度分光測定を実行することが、前記第１の分析特性に基づいて前記第１の成分群に対する第１のデータセットを生成することをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記第１の成分群に対してイオン移動度分光測定を実行することが、
前記第１の成分群のみを含む前記イオン化された流れを前記イオン移動度分光計の分析モジュールへと通過させること、及び
前記イオン移動度分光計の第１の分析モジュールの負電荷に前記第１の成分群の陽イオンを引き込み、前記イオン移動度分光計の第２の分析モジュールの正電荷に前記第１の成分群の中の前記陰イオンを引き込むように、前記分析モジュールにわたって電圧差を加えること、
空間で第１の連続群の前記イオンを分離し、前記第１の成分群の中の前記イオンに対して第１の飛行時間分析を実行して、前記第１の成分群の中の選択されたイオンをフラグメンタへと通過することを可能にすること、及び
前記第１の成分群の中の前記選択されたイオンを断片化して、特有の移動度特性を有する追加のイオンのタイプをさらに解離及び生成し、前記第２の成分群を形成するイオンの断片化された流れを生成することをさらに含む、請求項６に記載の方法。
前記第１の成分群のみを含む前記イオン化された流れを前記イオン移動度分光計の分析モジュールへと通過させること、及び
前記イオン移動度分光計の第１の分析モジュールの負電荷に前記第１の成分群の陽イオンを引き込み、前記イオン移動度分光計の第２の分析モジュールの正電荷に前記第１の成分群の中の前記陰イオンを引き込むように、前記分析モジュールにわたって電圧差を加えること、
空間で第１の連続群の前記イオンを分離し、前記第１の成分群の中の前記イオンに対して第１の飛行時間分析を実行して、前記第１の成分群の中の選択されたイオンをフラグメンタへと通過することを可能にすること、及び
前記第１の成分群の中の前記選択されたイオンを断片化して、特有の移動度特性を有する追加のイオンのタイプをさらに解離及び生成し、前記第２の成分群を形成するイオンの断片化された流れを生成することをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項8】
前記第１の成分群に対してイオン移動度分光測定を実行することが、
第２の成分群の中の前記イオンの断片化された流れに対して第２の飛行時間分析を実行して、前記第２の分析特性に基づいて前記第２の成分群に対する第２のデータセットを生成すること、
前記第２の成分群に対して生成された前記第２のデータセットを、前記第１の成分群に対して生成された前記第１のデータセットと相関させること、及び
前記第１のデータセットと前記第２のデータセットとの間の前記相関に基づいて、前記化学組成の前記同一性を判定すること、をさらに含む、請求項７に記載の方法。
第２の成分群の中の前記イオンの断片化された流れに対して第２の飛行時間分析を実行して、前記第２の分析特性に基づいて前記第２の成分群に対する第２のデータセットを生成すること、
前記第２の成分群に対して生成された前記第２のデータセットを、前記第１の成分群に対して生成された前記第１のデータセットと相関させること、及び
前記第１のデータセットと前記第２のデータセットとの間の前記相関に基づいて、前記化学組成の前記同一性を判定すること、をさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項9】
システムであって、
化学分析物入口を含む化学検出器、
前記化学分析物を受け取り、前記化学分析物をイオン化して、イオン化された流れを生成するように構成された前記化学分析物入口に流体接続されている、イオン化源を有するイオン化モジュール、及び
前記イオン化された流れを受け取るために前記イオン化モジュールに流体接続され、前記化学分析物の化学的同一性を判定するように構成された分析モジュールであって、前記分析モジュールが、
前記化学分析物入口に流体接続された示差移動度分光計であって、
前記イオン化された流れの中で陰イオンから陽イオンを分離するように構成された第１の正帯電電極及び第１の負帯電電極を含む第１の電極セットであって、所定の移動度特性のイオンのみが、前記第１の電極セットを通過して流れる、前記第１の電極セット、及び
前記フィルタリングされた試料を断片化して、前記フィルタリングされた試料の中のイオンをさらに解離させて、特有の移動度特性を有する追加のイオンのタイプを有する断片化されたイオン化された流れを生成するように構成された前記第１の電極セットの下流にあるフラグメンタを含む、前記示差移動度分光計、及び
前記示差移動度分光計に流体接続された、イオン移動度分光計、を含む前記分析モジュールを含む、前記システム。
化学分析物入口を含む化学検出器、
前記化学分析物を受け取り、前記化学分析物をイオン化して、イオン化された流れを生成するように構成された前記化学分析物入口に流体接続されている、イオン化源を有するイオン化モジュール、及び
前記イオン化された流れを受け取るために前記イオン化モジュールに流体接続され、前記化学分析物の化学的同一性を判定するように構成された分析モジュールであって、前記分析モジュールが、
前記化学分析物入口に流体接続された示差移動度分光計であって、
前記イオン化された流れの中で陰イオンから陽イオンを分離するように構成された第１の正帯電電極及び第１の負帯電電極を含む第１の電極セットであって、所定の移動度特性のイオンのみが、前記第１の電極セットを通過して流れる、前記第１の電極セット、及び
前記フィルタリングされた試料を断片化して、前記フィルタリングされた試料の中のイオンをさらに解離させて、特有の移動度特性を有する追加のイオンのタイプを有する断片化されたイオン化された流れを生成するように構成された前記第１の電極セットの下流にあるフラグメンタを含む、前記示差移動度分光計、及び
前記示差移動度分光計に流体接続された、イオン移動度分光計、を含む前記分析モジュールを含む、前記システム。
【請求項10】
前記イオン化源は、イオン化領域を通って流れる前記化学分析物をイオン化するように構成される、請求項９に記載のシステム。
【請求項11】
前記イオン化源は、電界イオナイザ、放射性イオナイザ、または光イオナイザを含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項12】
前記フラグメンタの出口は、前記断片化されたイオン化された流れが第１の成分群を形成し、前記イオン移動度分光計へと通過するように、前記示差移動度分光計の出口とする、請求項９に記載のシステム。
【請求項13】
前記示差移動度分光計は、前記断片化されたイオン化された流れの中の陰イオンから陽イオンを分離するように構成された、前記フラグメンタの下流の第２の正帯電電極と第２の負帯電電極とを含む、第２の電極セットを含み、所定の移動度のイオンは、前記第２の電極セットを通過して流れて第１の成分群を形成し、前記第１の成分群が前記イオン移動度分光計へと通過する、請求項９に記載のシステム。
【請求項14】
前記示差移動度分光計が、第１の分析特性に基づいて前記第１の成分群に対する第１のデータセットを生成するように構成された計算モジュールをさらに備える、請求項１３に記載のシステム。
【請求項15】
前記イオン移動度分光計は、
それぞれ前記示差移動度分光計の出口に流体接続されている、第１の陽イオンドリフト管及び第１の陰イオンドリフト管であって、前記第１の陽イオンドリフト管は、前記第１の成分群から陽イオンを受け取るように構成され、前記第１の陰イオンドリフト管は、前記第１の成分群から陰イオンを受け取るように構成されている、前記第１の陽イオンドリフト管及び前記第１の陰イオンドリフト管、を含む、請求項１４に記載のシステム。
それぞれ前記示差移動度分光計の出口に流体接続されている、第１の陽イオンドリフト管及び第１の陰イオンドリフト管であって、前記第１の陽イオンドリフト管は、前記第１の成分群から陽イオンを受け取るように構成され、前記第１の陰イオンドリフト管は、前記第１の成分群から陰イオンを受け取るように構成されている、前記第１の陽イオンドリフト管及び前記第１の陰イオンドリフト管、を含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項16】
前記イオン移動度分光計は、
イオン移動度に基づいて、前記第１の陽イオンドリフト管に入る前記第１の成分群をフィルタリングするように構成される、前記第１の陽イオンドリフト管の入口における第１のシャッター、
イオン移動度に基づいて、前記第１の陰イオンドリフト管に入る前記第１の成分群をフィルタリングするように構成される、前記第１の陰イオンドリフト管の入口における第２のシャッターであって、
前記第１及び第２のシャッターは、前記第１の成分群から選択されたイオンを前記第１の陽イオンドリフト管及び前記第１の陰イオンドリフト管に供給する、前記第２のシャッター、及び
前記第１の陽イオンドリフト管の出口に配置された第１のフラグメンタと、前記第１の成分群から前記選択されたイオンを断片化して、前記選択されたイオンを、前記第１の成分群からさらに解離して、特有の移動度特性を有する追加のイオンのタイプである前記第２の成分群を生成するよう構成される、前記第１の陰イオンドリフト管の出口に配置された第２のフラグメンタとをさらに含む、請求項１５に記載のシステム。
イオン移動度に基づいて、前記第１の陽イオンドリフト管に入る前記第１の成分群をフィルタリングするように構成される、前記第１の陽イオンドリフト管の入口における第１のシャッター、
イオン移動度に基づいて、前記第１の陰イオンドリフト管に入る前記第１の成分群をフィルタリングするように構成される、前記第１の陰イオンドリフト管の入口における第２のシャッターであって、
前記第１及び第２のシャッターは、前記第１の成分群から選択されたイオンを前記第１の陽イオンドリフト管及び前記第１の陰イオンドリフト管に供給する、前記第２のシャッター、及び
前記第１の陽イオンドリフト管の出口に配置された第１のフラグメンタと、前記第１の成分群から前記選択されたイオンを断片化して、前記選択されたイオンを、前記第１の成分群からさらに解離して、特有の移動度特性を有する追加のイオンのタイプである前記第２の成分群を生成するよう構成される、前記第１の陰イオンドリフト管の出口に配置された第２のフラグメンタとをさらに含む、請求項１５に記載のシステム。
【請求項17】
前記イオン移動度分光計は、
第１のフラグメンタから断片化されたイオンを受け取るように構成された第２の陽イオンドリフト管と、前記第２のフラグメンタから断片化されたイオンを受け取るように構成された第２の負イオンドリフト管、
前記第２の陽イオンドリフト管の端部に、前記陽イオンを前記陽イオン検出器に向かって引き込むように構成され、前記第２の陽イオンドリフト管の内部の前記第２の成分群の前記陽イオンの飛行時間を検出するように構成された陽イオン検出器、
前記第２の陰イオンドリフト管の端部に、前記陰イオンを前記陰イオン検出器に向かって引き込むように構成され、前記第２の陰イオンドリフト管の内部の前記第２の成分群の前記陰イオンの飛行時間を検出するように構成された陰イオン検出器、をさらに含む、請求項１６に記載のシステム。
第１のフラグメンタから断片化されたイオンを受け取るように構成された第２の陽イオンドリフト管と、前記第２のフラグメンタから断片化されたイオンを受け取るように構成された第２の負イオンドリフト管、
前記第２の陽イオンドリフト管の端部に、前記陽イオンを前記陽イオン検出器に向かって引き込むように構成され、前記第２の陽イオンドリフト管の内部の前記第２の成分群の前記陽イオンの飛行時間を検出するように構成された陽イオン検出器、
前記第２の陰イオンドリフト管の端部に、前記陰イオンを前記陰イオン検出器に向かって引き込むように構成され、前記第２の陰イオンドリフト管の内部の前記第２の成分群の前記陰イオンの飛行時間を検出するように構成された陰イオン検出器、をさらに含む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項18】
前記分析モジュールは、前記第２の陽イオンドリフト管の内部の前記第２の成分群の前記陽イオンのドリフト時間と、前記第２の陰イオンドライブ管の前記第２の成分群の前記陰イオンのドリフト時間とを判定し、第２の分析特性に基づいて前記第２の成分群に対する第２のデータセットを生成するように構成される、請求項１７に記載のシステム。
【請求項19】
前記分析モジュールは、前記第２の成分群に対して生成された前記第２のデータセットを、前記第１の成分群に対して生成された前記第１のデータセットと相関させ、前記第１のデータセットと前記第２のデータセットとの間の前記相関に基づいて前記化学分析物の前記同一性を判定するように構成された計算モジュールをさらに含む、請求項１８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照）
本願は、２０２３年１月２３日に出願された米国仮特許出願第６３／４４０，４５４号の優先権を主張するものであり、その内容全体は、参照により本明細書に援用される。
本願は、２０２３年１月２３日に出願された米国仮特許出願第６３／４４０，４５４号の優先権を主張するものであり、その内容全体は、参照により本明細書に援用される。
【0002】
本開示は、例えば化学的検出のための、示差移動度及びイオン移動度分光測定に関する。
【背景技術】
【0003】
移動度分光測定は、分析物の化学的同一性を判定するための手段である。遠隔の無人化学感知の分野では、従来の技術は、それらの意図された目的に対して満足のいくものであると考えられている。しかしながら、試料のより多くの成分を同定することに関してより高い精度をもたらし、同時に、従来のシステムと比較してより高い分解能の結果をもたらす、化学的検出のための改善されたシステム及び方法に対する必要性が依然として存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示は、上記の必要性に対する解決策を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の少なくとも１つの態様によれば、化学組成物を同定するための方法は、化学的試料を収集すること、化学的試料を検出システムに導入すること、示差移動度分光計を用いて、化学的試料の中のイオンを第１の分析特性に基づいて第１の成分群に分離するために、化学的試料に対して示差移動度分光測定を実行することを含む。化学的試料に対して示差移動度分光測定を実行することは、イオン化された流れの中のイオンをフィルタリングして、所望の移動度を有するイオンのみがフラグメンタへと通過するようにすること、及びフィルタリングされた試料を断片化して、フィルタリングされた試料の中のイオンをさらに解離して、特有の移動度特性を有する追加のイオンのタイプを生成することをさらに含む。方法は、イオン移動度分光計を用いて、第２の分析特性に基づいて第１の成分群の中のイオンを第２の成分群に分離するために、第１の成分群に対してイオン移動度分光測定を実行すること、及び第２の成分群の中に存在するイオンに基づいて化学的試料の同一性を判定することをさらに含む。
【0006】
方法は、化学的試料に示差移動度分光測定を行う前に、イオン化源を使用して化学的試料をイオン化して、イオン化された流れを生成することをさらに含むことができる。
【0007】
化学的試料に対して示差移動度分光測定を実行することは、イオン化された流れを第１の高周波場に曝して、イオン化された流れの中のイオンを振動させること、及び第１の高周波場にわたって第１の電圧差を加えて、イオン化された流れの中の陽イオンを負電荷に向かってドリフトさせ、陰イオンを正電荷に向かってドリフトさせて、陽イオンをイオン化された流れの中の陰イオンから分離すること、をさらに含むことができる。
【0008】
特定の実施形態では、化学的試料に対して示差移動度分光測定を実行することは、第１の成分群のみが検出システムのイオン移動度分光計へと通過するように、断片化されたイオン化された流れの中のイオンをフィルタリングして第１の成分群を生成することをさらに含む。第１の電圧差を加えることは、第１の電圧差を漸進的に修正して、イオン化された流れ及び／または断片化されたイオン化された流れの中の選択されたイオンが、第１の成分群としてイオン移動度分光計に通過して入ることを可能にすることを含むことができる。方法は、第１の分析特性に基づいて第１の成分群に対する第１のデータセットを生成することを含むことができる。
【0009】
特定の実施形態では、化学的試料に対して示差移動度分光測定を実行することは、第２の高周波場にわたって第２の電圧差を加えて、断片化されたイオン化された流れの中の陽イオンを負電荷に向かってドリフトさせ、陰イオンを正電荷に向かってドリフトさせて、断片化されたイオン化された流れの中の陰イオンから陽イオンを分離することをさらに含む。特定のこのような実施形態では、示差移動度分光測定は、第１の成分群のみがイオン移動度分光計へと通過するように、断片化されたイオン化された流れの中のイオンをフィルタリングして第１の成分群を生成することをさらに含むことができる。
【0010】
第１の電圧差を加えること、及び／または第２の電圧差を加えることは、第１の電圧差及び／または第２の電圧差を漸進的に修正して、イオン化された流れ及び／または断片化されたイオン化された流れの中の選択されたイオンが、第１の成分群としてイオン移動度分光計に通過して入ることを可能にすることをさらに含み、示差移動度分光測定を実行することは、第１の分析特性に基づいて、第１の成分群に対する第１のデータセットを生成することをさらに含む。
【0011】
第１の成分群に対してイオン移動度分光測定を実行することは、第１の成分群のみを含むイオン化された流れをイオン移動度分光計の分析モジュールを通過すること、及び第１の成分群における陽イオンを、イオン移動度分光計の第１の分析モジュールの負電荷に引き込み、第１の成分群の中の陰イオンをイオン移動度分光計の第２の分析モジュールの正電荷に引き込むために、分析モジュールに電圧差を加えることをさらに含むことができる。
【0012】
第１の成分群に対してイオン移動度分光測定を実行することは、第１の連続群のイオンを空間で分離すること、及び第１の成分群の中のイオンに対して第１の飛行時間分析を実行して、第１の成分群の中の選択されたイオンをフラグメンタへと通過させること、及び第１の成分群の中の選択されたイオンを断片化して、さらに解離し、特有の移動度特性を有する追加のイオンのタイプを生成し、第２の成分群を形成するイオンの断片化された流れを生成することをさらに含むことができる。
【0013】
第１の成分群に対してイオン移動度分光測定を実行することは、第２の成分群の中のイオンの断片化された流れに対して第２の飛行時間分析を実行して、第２の分析特性に基づいて第２の成分群に対する第２のデータセットを生成すること、第２の成分群に対して生成された第２のデータセットを、第１の成分群に対して生成された第１のデータセットと相関させること、及び第１のデータセットと第２のデータセットとの間の相関に基づいて、化学組成の同一性を判定すること、をさらに含むことができる。
【0014】
本開示の少なくとも１つの態様によれば、システムは、
化学分析物入口を含む化学検出器と、化学分析物を受け取り、化学分析物をイオン化して、イオン化された流れを生成するように構成された、化学分析物入口に流体接続されたイオン化源を内部に有するイオン化モジュールと、イオン化された流れを受け取るようにイオン化モジュールに流体接続され、化学分析物の化学的同一性を判定するように構成された分析モジュールとを含むことができる。
化学分析物入口を含む化学検出器と、化学分析物を受け取り、化学分析物をイオン化して、イオン化された流れを生成するように構成された、化学分析物入口に流体接続されたイオン化源を内部に有するイオン化モジュールと、イオン化された流れを受け取るようにイオン化モジュールに流体接続され、化学分析物の化学的同一性を判定するように構成された分析モジュールとを含むことができる。
【0015】
分析モジュールは、化学分析物入口に流体接続された示差移動度分光計を含み得、分析モジュールは、示差移動度分光計に流体接続されたイオン移動度分光計を含むこともできる。
【0016】
示差移動度分光計は、イオン化された流れの中で陰イオンから陽イオンを分離するように構成された第１の正帯電電極及び第１の負帯電電極を含む第１の電極セットであって、所定の移動度特性のイオンのみが、第１の電極セットを通過して流れる、第１の電極セット、及びフィルタリングされた試料を断片化して、フィルタリングされた試料の中のイオンをさらに解離させて、特有の移動度特性を有する追加のイオンのタイプを有する断片化されたイオン化された流れを生成するように構成された第１の電極セットの下流にあるフラグメンタをさらに含むことができる。
【0017】
イオン化源は、イオン化領域を通って流れる化学分析物をイオン化するように構成することができる。特定の実施形態において、イオン化源は、電界イオナイザ、放射性イオナイザ、または光イオナイザのいずれか１つ以上を含み得る。
【0018】
特定の実施形態では、フラグメンタの出口は、断片化されたイオン化された流れが第１の成分群を形成し、イオン移動度分光計へと通過するように、示差移動度分光計の出口とすることができる。
【0019】
特定の実施形態では、示差移動度分光計は、断片化されたイオン化された流れの中の陰イオンから陽イオンを分離するように構成された、フラグメンタの下流の第２の正帯電電極と第２の負帯電電極とを含む、第２の電極セットを含み得、所定の移動度のイオンは、第２の電極セットを通過して流れて第１の成分群を形成し、第１の成分群がイオン移動度分光計へと通過する。
【0020】
特定の実施形態では、示差移動度分光計が、第１の分析特性に基づいて第１の成分群に対する第１のデータセットを生成するように構成された計算モジュールを備え得る。
【0021】
特定の実施形態では、イオン移動度分光計は、それぞれ示差移動度分光計の出口に流体接続されている、第１の陽イオンドリフト管及び第１の陰イオンドリフト管であって、第１の陽イオンドリフト管は、第１の成分群から陽イオンを受け取るように構成され、第１の陰イオンドリフト管は、第１の成分群から陰イオンを受け取るように構成されている、第１の陽イオンドリフト管及び第１の陰イオンドリフト管、を含むことができる。
【0022】
イオン移動度分光計は、イオン移動度に基づいて第１の陽イオンドリフト管に入る第１の成分群をフィルタリングするように構成された第１の陽イオンドリフト管の入口における第１のシャッターと、イオン移動度に基づいて第１の陰イオンドリフト管に入る第１の成分群をフィルタリングするように構成された第１の陰イオンドリフト管の入口における第２のシャッターとをさらに含むことができ、第１及び第２のシャッターは、第１の成分群から第１の陽イオンドリフト管及び第１の陰イオンドリフト管に選択されたイオンを供給する。
【0023】
イオン移動度分光計はまた、第１の陽イオンドリフト管の出口に配置された第１のフラグメンタと、第１の成分群から選択されたイオンを断片化して、選択されたイオンを、第１の成分群からさらに解離して、特有の移動度特性を有する追加のイオンのタイプである第２の成分群を生成するよう構成される、第１の陰イオンドリフト管の出口に配置された第２のフラグメンタとを含み得る。
【0024】
イオン移動度分光計は、第２の陽イオンドリフト管の端部に、陽イオンを陽イオン検出器に向かって引き込むように構成され、第２の陽イオンドリフト管の内部の第２の成分群の陽イオンの飛行時間を検出するように構成された陽イオン検出器、第２の陰イオンドリフト管の端部に、陰イオンを陰イオン検出器に向かって引き込むように構成され、第２の陰イオンドリフト管の内部の第２の成分群の陰イオンの飛行時間を検出するように構成された陰イオン検出器をさらに含むことができる。
【0025】
特定の実施形態では、イオン移動度分光計は、直列に接続された２つのイオン移動度分光計であり得る。
【0026】
分析モジュールは、第２の陽イオンドリフト管の内部の第２の成分群の陽イオンのドリフト時間と、第２の陰イオンドライブ管の第２の成分群の陰イオンのドリフト時間とを判定し、第２の分析特性に基づいて第２の成分群に対する第２のデータセットを生成するように構成され得る。
【0027】
分析モジュールは、第２の成分群に対して生成された第２のデータセットを、第１の成分群に対して生成された第１のデータセットと相関させ、第１のデータセットと第２のデータセットとの間の相関に基づいて、化学分析物の同一性を判定するように構成された計算モジュールを含むことができる。
【0028】
主題の開示のシステム及び方法のこれらの特徴及び他の特徴は、図面と併せて得られる以下の詳細な説明から当業者にとってより容易に明らかとなるであろう。
【0029】
本開示が属する技術分野の当業者が、不要な実験をすることなく本開示のデバイス及び方法の作り方及び使い方を容易に理解できるように、他のその実施形態が、特定の図面を参照して本明細書に詳しく後述される。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】化学検出システムを示す、本開示によるシステムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0031】
ここで図面を参照するが、同様の参照符号は、本開示の同様の構造的特徴または態様を特定する。限定ではなく説明及び例示の目的で、本開示によるシステムの実施形態の実例図が図１に示され、参照符号１００で概して呼称される。本開示の別の実施形態及び／または態様は、図２～図４に示される。
【0032】
本開示の少なくともオンの態様によれば、図１に示すように、システム１００は、化学分析物入口１０４を含む化学検出器１０２と、化学分析物を受け取り、化学分析物をイオン化して、イオン化された流れ１０８を生成するように構成された、化学分析物入口に流体接続されたイオン化源１０７を内部に有するイオン化モジュール１０６と、イオン化された流れ１０８を受け取るようにイオン化モジュール１０６に流体接続され、化学分析物の化学的同一性を判定するように構成された分析モジュール１１０とを含むことができる。イオン化源１０７は、イオン化領域１０６を通って流れる化学分析物をイオン化するように構成することができる。特定の実施形態において、イオン化源１０７は、電界イオナイザ、放射性イオナイザ、または光イオナイザのいずれか１つ以上を含み得る。
【0033】
分析モジュール１１０は、化学分析物入口１０４に流体接続された示差移動度分光計１１２を含み得、分析モジュール１１０は、示差移動度分光計１１２に流体接続されたイオン移動度分光計１１４を含むこともできる。
【0034】
図１及び図２に示すように、示差移動度分光計１１２は、イオン化された流れの中で陰イオンから陽イオンを分離するように構成された第１の正帯電電極１１８及び第１の負帯電電極１２０を含む第１の電極セット１１６をさらに含むことができ、所定の移動度特性のイオンのみが、第１の電極セット１１６（例えば、帯電プレート）を通過して流れる。第１の電極セット１１６の下流には、フィルタリングされた試料を断片化して、フィルタリングされた試料の中のイオンをさらに解離させて、特有の移動度特性を有する追加のイオンのタイプを有する断片化されたイオン化された流れを生成するように構成されたフラグメンタ１２２を含むことができる。
【0035】
特定の実施形態では、フラグメンタの出口は、断片化されたイオン化された流れが第１の成分群を形成し、イオン移動度分光計１１４へと通過するように、示差移動度分光計１１２の出口とすることができる。
【0036】
特定の実施形態では、図示しているように、示差移動度分光計１１２は、断片化されたイオン化された流れの中の陰イオンから陽イオンを分離するように構成された、フラグメンタ１２２の下流の第２の正帯電電極１２６と第２の負帯電電極１２８とを含む、第２の電極セット１２４を含むことができ、所定の移動度のイオンは、第２の電極セットを通過して第１の成分群を形成する。第１の成分群は、示差移動度分光計１１２の検出器１３０に送られ、次いで、第１の成分群は、イオン移動度分光計１１４に送られる。
【0037】
示されるように、示差移動度分光計は、第１の分析特性（例えば、各イオンに対する以下の変数、サイズ、質量、形状、及び大気に対するイオンのそれぞれの応答、のうちの１つ以上を考慮して判定され得る移動度定数）に基づいて、第１の成分群に対する第１のデータセットを生成するように構成される、計算モジュール１３２を含むことができる。第１のデータセットの例は、図４Ｃに見ることができる。
【0038】
次に図１及び図３を参照すると、イオン移動度分光計１１４は、示差移動度分光計１１２から第１の成分群を受け取るように構成されたソース領域１３４を含むことができる。イオン移動度分光計は、第１の陽イオンドリフト管１３６及び第１の陰イオンドリフト管１３８を含み、それぞれソース領域１３４を介して示差移動度分光計１１２の出口に流体接続され、第１の陽イオンドリフト管１３６は、第１の成分群から陽イオンを受け取るように構成され、第１の陰イオンドリフト管１３８は、第１の成分群から陰イオンを受け取るように構成されている。
【0039】
イオン移動度分光計１１４は、イオン移動度に基づいて第１の陽イオンドリフト管１３６に入る第１の成分群をフィルタリングするように構成された第１の陽イオンドリフト管１３６の入口における第１のシャッター１４０と、イオン移動度に基づいて第１の陰イオンドリフト管に入る第１の成分群をフィルタリングするように構成された第１の陰イオンドリフト管１３８の入口における第２のシャッター１４２とをさらに含むことができ、第１及び第２のシャッターは、第１の成分群から第１の陽イオンドリフト管１３６及び第１の陰イオンドリフト管１３８に選択されたイオンを供給する。
【0040】
イオン移動度分光計１１４はまた、第１の陽イオンドリフト管１３６の出口に配置された第１のフラグメンタ１４４と、第１の成分群から選択されたイオンを断片化して、選択されたイオンを、第１の成分群からさらに解離して、特有の移動度特性を有する追加のイオンのタイプである第２の成分群を生成するよう構成される、第１の陰イオンドリフト管１３８の出口に配置された第２のフラグメンタ１４６とを含み得る。
【0041】
第２の陽イオンドリフト管１４８は、第１のフラグメンタ１４４から断片化されたイオンを受け取るように流体接続され、第２の陰イオンドリフト管１５０は、第２のフラグメンタ１４６から断片化されたイオンを受け取るように流体接続される。イオン移動度分光計１１４は、第２の陽イオンドリフト管１４８の端部に、陽イオンを陽イオン検出器に向かって引き込むように構成され、第２の陽イオンドリフト管１４８の内部の第２の成分群の陽イオンの飛行時間を検出するように構成された陽イオン検出器１５２をさらに含むことができる。陰イオン検出器１５４は、陰イオン検出器１５４に向かって陰イオンを引き込むように構成され、第２の陰イオンドリフト管の内部の第２の成分群の陰イオンの飛行時間を検出するように構成された第２の陰イオンドリフト管１５０の端部に含まれ得る。イオン移動度分光計１１４は、陽のドリフトのみについて図３に概略的に示される、直列に接続された２つのイオン移動度分光計と同様に機能するように構成され得る。
【0042】
分析モジュール１０２は、第２の陽イオンドリフト管１４８の内部の第２の成分群の陽イオンのドリフト時間と、第２の陰イオンドライブ管１５０における第２の成分群の陰イオンのドリフト時間とを判定し、第２の分析特性に基づいて第２の成分群に対する第２のデータセット（例えば、第２の成分群の中の断片化されたイオンの飛行時間）を生成するように構成することができる。第２のデータセットの例は、図４Ｂに見ることができる。
【0043】
分析モジュール１０２は、第２の成分群に対して生成された第２のデータセットを、第１の成分群に対して生成された第１のデータセットと相関させ、第１のデータセットと第２のデータセットとの間の相関に基づいて、化学分析物の同一性を判定するように構成された計算モジュール１５６を含むことができる。結合され相関されたデータセットの例を図４Ａに示す。
【0044】
本開示の少なくとも１つの態様によれば、例えばシステム１００を使用して化学組成物を同定するための方法は、化学的試料を収集すること、及び化学的試料を検出システム（例えば、システム１００）に導入することを含むことができる。方法は、化学的試料に示差移動度分光測定を行う前に、イオン化源（例えば、モジュール１０６及び源１０７）を使用して化学的試料をイオン化して、イオン化された流れ（例えば、流れ１０８）を生成することをさらに含むことができる。
【0045】
方法は、示差移動度分光計（例えば、分光計１１２）を用いて、第１の分析特性に基づいて化学的試料の中のイオンを第１の成分群に分離するために、化学的試料に示差移動度分光測定を実行することを含むことができる。方法は、イオン移動度分光計（例えば、分光計１１４）を用いて、第２の分析特性に基づいて第１の成分群の中のイオンを第２の成分群に分離するために、第１の成分群に対してイオン移動度分光測定を実行することをさらに含む。方法は、第２の成分群の中に存在するイオンに基づいて化学的試料の同一性を判定することを含むことができる。
【0046】
化学的試料に対して示差移動度分光測定を実行することは、イオン化された流れを第１の高周波（ＲＦ）場に曝して、イオン化された流れの中のイオンを振動させること、及び第１の高周波場に第１の電圧差を加えて、イオン化された流れの中の陽イオンを負電荷に向かってドリフトさせ、陰イオンを正電荷に向かってドリフトさせて、陽イオンをイオン化された流れの中の陰イオンから分離すること、をさらに含むことができる。
【0047】
化学的試料に対して示差移動度分光測定を実行することは、所望の移動度を有するイオンのみがフラグメンタ（例えば、フラグメンタ１２２）へと通過するように、イオン化された流れの中のイオンをフィルタリングすることを含み得る。方法は、フィルタリングされた試料を断片化して、フィルタリングされた試料の中のイオンをさらに解離させて、特有の移動度特性を有する追加のイオンのタイプを生成すること、及び断片化されたイオン化された流れの中のイオンをフィルタリングして、第１の成分群のみが検出システムのイオン移動度分光計へと通過するように、第１の成分群を生成することをさらに含むことができる。特定の実施形態では、断片化は、ＲＦ場（第１のＲＦ場とは異なる）をフラグメンタの中のイオンに適用することによって達成することができる。
【0048】
特定の実施形態では、第１の電圧差を加えることは、第１の電圧差を漸進的に修正して、イオン化された流れ及び／または断片化されたイオン化された流れの中の選択されたイオンが、第１の成分群としてイオン移動度分光計に通過して入ることを可能にすることを含むことができる。方法は、第１の分析特性に基づいて第１の成分群に対する第１のデータセットを生成することを含むことができる（例えば、図４Ｃに示すように）。
【0049】
特定の実施形態では、化学的試料に対して示差移動度分光測定を実行することは、第２の高周波場にわたって第２の電圧差を加えて、断片化されたイオン化された流れの中の陽イオンを負電荷に向かってドリフトさせ、陰イオンを正電荷に向かってドリフトさせて、断片化されたイオン化された流れの中の陰イオンから陽イオンを分離することをさらに含む。特定のこのような実施形態では、示差移動度分光測定は、第１の成分群のみがイオン移動度分光計へと通過するように、断片化されたイオン化された流れの中のイオンをフィルタリングして第１の成分群を生成することをさらに含むことができる。
【0050】
第１の電圧差を加えること、及び／または第２の電圧差を加えることは、第１の電圧差及び／または第２の電圧差を漸進的に修正して、イオン化された流れ及び／または断片化されたイオン化された流れの中の選択されたイオンが、第１の成分群としてイオン移動度分光計に通過して入ることを可能にすることを含み得、示差移動度分光測定を実行することは、第１の分析特性に基づいて、第１の成分群に対する第１のデータセットを生成することをさらに含む。
【0051】
第１の成分群に対してイオン移動度分光測定を実行することは、第１の成分群のみを含むイオン化された流れをイオン移動度分光計の分析モジュールへと通過させること、及び第１の成分群における陽イオンを、イオン移動度分光計の（例えば、第１の陽ドリフト管１３６の）第１の分析モジュールの負電荷に引き込み、第１の成分群の中の陰イオンをイオン移動度分光計の（例えば、第１の陰ドリフト管１３８の）第２の分析モジュールの正電荷に引き込むために、分析モジュールに電圧差を加えることをさらに含むことができる。
【0052】
第１の成分群に対してイオン移動度分光測定を実行することは、第１の連続群のイオンを空間で分離すること、及び第１の成分群の中のイオンに対して第１の飛行時間分析を実行して、第１の成分群の中の選択されたイオン（例えば、それぞれのシャッター１４０、１４２を通過するもの）をフラグメンタ（例えば、それぞれのフラグメンタ１４４、１４６）へと通過させること、及び第１の成分群の中の選択されたイオンを断片化して、さらに解離し、特有の移動度特性を有する追加のイオンのタイプを生成し、第２の成分群を形成するイオンの断片化された流れを生成することをさらに含むことができる。
【0053】
第１の成分群に対してイオン移動度分光測定を実行することは、第２の成分群の中のイオンの断片化された流れに対して第２の飛行時間分析を実行して、第２の分析特性に基づいて第２の成分群に対する第２のデータセットを生成することをさらに含むことができる（例えば、図４Ｂに示すように）。方法は、第２の成分群に対して生成された第２のデータセットを、第１の成分群に対して生成された第１のデータセットと相関させること（例えば、図４Ａに示すように）、及び第１のデータセットと第２のデータセットとの間の相関に基づいて、化学組成の同一性を判定することを含み、これは、計算モジュールによって実行され得る。
【0054】
化学分析を行って化学物質を同定する１つの方法は、単一イオン移動度分光測定である。この方法で、第１のステップでは、第１のイオン分離のために、イオン化領域を通して分析物を送る。第２のステップでは、分離されたイオンをフラグメンタを通して送り、さらなる分離の前にイオンを分離する。第１のステップと第２のステップとの間に、所定のピークの高さを有するイオンのみがフラグメンタに入ることを可能にするために、シャッターが含まれる。次いで、フラグメンタに入るイオンのみが、飛行時間を使用して分析され、分析物の化学成分を判定し、最終的に分析物の化学的同一性を判定する。第１の分離ステップ及び第２の分離ステップにおいてイオンを分離するために、電圧勾配を加えて、イオン化領域を通して陽イオンを引き込み、次いで、電圧勾配を逆にして、イオン化領域を通して陰イオンを引き込む。しかしながら、この技術は、陽イオン及び陰イオンを別々に処理することを必要とし得（より多くのエネルギーを必要とし得る）、大きな分解能をもたらさない。
【0055】
上述のイオン移動度分光測定の改良は、タンデム型移動度分光測定を含み、これは、陽イオン及び陰イオンを同時に処理することを可能にする。タンデムシステムでは、分析物はシステムに入り、イオン化源、例えば金属を用いてイオン化される。イオン化後、イオンは、タンデム型分光計に向けられ、１つは、陽イオンを分析するための高い負の電圧を有し、１つは、陰イオンを分析するための高い正の電圧を有する。それぞれの分光計の中で、化学成分の同一性は、上記の単一のシステムよりも高い分解能で同定することができるが、断片化の追加の利益はない。
【0056】
したがって、タンデム型示差移動度分光計（「ＤＭＳ」）（例えば、第１の成分群を断片化する前及び後に示差移動度分光測定を実行することを含む）を用いることができる、本明細書に開示されるシステム及び方法は、タンデム型イオン移動度分光計（「ＩＭＳ」）（例えば、第２の成分群を断片化する前及び後にイオン移動度分光測定を実行することを含む）と併せて、特定の非タンデム型システムよりも優れた能力を達成することができる。例えば、特許請求されているシステム及び方法の利点は、少なくとも、ＤＭＳイオンフラグメンタの添加が、タンデム型移動度分光測定に利用可能な第２のレベルの情報について促進すること、組み合わされたＤＭＳ及びＩＭＳデータが、移動度分光測定による化学的同定に対する前例のない分解能をもたらすこと（例えば、類似のＫ０値を有するイオンの分化を助けること、及びフラグメンタの単純な形状が、ＩＭＳ／ＩＭＳシステムに対して具体的に設計されたイオンフラグメンタの工学的制限を克服することを含み得る。
【0057】
本明細書で使用する場合、分解能は、イオンを区別する能力を指すために使用される。本明細書に開示されるシステム及び方法は、よりロバストなデータセット（例えば、図４Ａの、組み合わされ、相関されたデータセット）を得るために、より大きな分析的な分解能をもたらす。両方のタンデムシステムでイオンを断片化することにより、結果として解離したイオンが、元の試料を同定するために利用可能な情報の量を増加させる。
【0058】
本明細書に開示される任意の数値は、正確な値であり得、または範囲内の値であり得ることが、当業者には理解されよう。さらに、本開示で使用される近似を表すいずれの用語（例えば「約」、「ほぼ」、「およそ」）も、範囲内の記載された値を意味し得る。例えば、特定の実施形態では、範囲は、（例えば既知の許容限界または誤差範囲に関して）当業者により認識されるように、（プラスまたはマイナス）２０％以内、または１０％以内、または５％以内、または２％以内、または任意の他の適切なパーセンテージもしくは数値以内にすることができる。
【0059】
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される、冠詞の「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈が明確にそうでないことを示さない限り、冠詞の文法的対象の１つまたは複数（つまり、少なくとも１つ）を指すように、本明細書で使用されている。例として、「要素（ａｎ ｅｌｅｍｅｎｔ）」は、１つの要素または１つを超える要素を意味する。
【0060】
本明細書及び特許請求の範囲において本明細書で使用される場合、語句「及び／または」は、そのように結合された要素、すなわち、ある場合には連合的に存在し、他の場合には離合的に存在する要素の「いずれかまたは両方」を意味すると理解されるべきである。「及び／または」で列挙された複数の要素は、同じ様式、すなわち、そのように結合された要素のうちの「１つ以上」で解釈されるべきである。「及び／または」という節により具体的に特定される要素以外、他の要素は、具体的に特定される要素と関連するか否かにかかわらず、任意選択で存在し得る。よって、非限定的な例として、「Ａ及び／またはＢ」への言及は、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」などの非制限型言語と併せて使用される場合、一実施形態ではＡのみ（任意選択でＢ以外の要素を含む）、別の実施形態ではＢのみ（任意選択でＡ以外の要素を含む）、さらに別の実施形態ではＡとＢの両方（任意選択で他の要素を含む）などを指し得る。
【0061】
本明細書及び特許請求の範囲で使用される用語「または」は、上記で定義された「及び／または」と同じ意味を有すると、理解されるべきである。例えば、「または」または「及び／または」は、リスト内の項目を区切る場合、包括的であるように解釈されるべきであり、すなわち、複数の要素または要素のリストのうちの少なくとも１つを含むが、２つ以上も含み、任意選択で追加の列挙されていない項目も含む。「１つのみ」または「正確に１つ」、または特許請求の範囲で使用される場合、「からなる」などの、明らかに対照的に示される用語のみが、要素の数または列挙の正確に１つの要素を含むことを指す。一般に、本明細書で使用される用語「または（ｏｒ）」は、「いずれか（ｅｉｔｈｅｒ）」、「～のうちの１つ（ｏｎｅ ｏｆ）」、「～のうちの１つのみ（ｏｎｌｙ ｏｎｅ ｏｆ）」または「まさに～のうちの１つ（ｅｘａｃｔｌｙ ｏｎｅ ｏｆ）」などの排他的な用語が先行する場合、排他的な選択肢（すなわち、「一方または他方であるが両方ではない」）を示すものとしてのみ解釈されるものとする。
【0062】
本開示に照らして当業者には理解されるように、本明細書では、開示される任意の実施形態及び／またはその任意の適切な部分（複数可）の任意の適切な組み合わせ（複数可）が企図される。
【0063】
上記で説明され、図面で示されたように、本開示の実施形態は、それらが属する技術分野の向上をもたらす。本開示の装置及び方法が図示及び説明されたが、本開示の範囲から逸脱することなく、変更及び／または修正を行うことができることを、当業者は容易に理解するであろう。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【外国語明細書】