特許 7108260 液体サンプルを収集するためのシステム

(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】

(24)【登録日】2022-07-20

(45)【発行日】2022-07-28

(54)【発明の名称】液体サンプルを収集するためのシステム

(51)【国際特許分類】

   G01N 1/00 20060101AFI20220721BHJP

   G01N 30/24 20060101ALI20220721BHJP

   G01N 27/62 20210101ALI20220721BHJP

【ＦＩ】

G01N1/00 101G

G01N30/24 J

G01N27/62 V

G01N1/00 101L

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2017566350

(86)(22)【出願日】2016-06-24

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2018-08-30

(86)【国際出願番号】 US2016039327

(87)【国際公開番号】W WO2016210307

(87)【国際公開日】2016-12-29

【審査請求日】2019-06-14

(31)【優先権主張番号】62/185,239

(32)【優先日】2015-06-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/276,705

(32)【優先日】2016-01-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/277,241

(32)【優先日】2016-01-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】516257707

【氏名又は名称】エレメンタル・サイエンティフィック・インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＥＬＥＭＥＮＴＡＬ ＳＣＩＥＮＴＩＦＩＣ， ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100189544

【弁理士】

【氏名又は名称】柏原 啓伸

(72)【発明者】

【氏名】デイビッド・ディアス

(72)【発明者】

【氏名】ジョナサン・ヘイン

(72)【発明者】

【氏名】カイル・ダブリュー・ウールマイヤー

(72)【発明者】

【氏名】ダニエル・アール・ウィーデリン

(72)【発明者】

【氏名】タイラー・ヨスト

(72)【発明者】

【氏名】ケヴィン・ウィーデリン

【審査官】西浦 昌哉

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－２４１９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表昭６４－５００５４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４３２８１８５（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０７１７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－１２３８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１１－５０３５４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－０２９７５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５５－１２５４７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－３０４３６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ １／００－ １／４４

Ｇ０１Ｎ ３５／００－３５／１０

Ｇ０１Ｒ １９／００－１９／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体セグメントを受け入れるように構成されたサンプル受け入れラインと、
前記サンプル受け入れライン内の第１の位置での前記液体セグメントの存在または不在の少なくとも一つを検出するように構成された第１の検出器であって、前記第１の検出器は、前記サンプル受け入れライン内の前記第１の位置での前記液体セグメントの不在を第１の状態として検知し、前記サンプル受け入れライン内の前記第１の位置での前記液体セグメントの存在を第２の状態として検知するように構成された第１の検出器と、
前記第１の位置から下流の前記サンプル受け入れライン内の第２の位置での前記液体セグメントの存在または不在の少なくとも一つを検出するように構成された第２の検出器であって、前記第２の検出器は、前記サンプル受け入れライン内の前記第２の位置での前記液体セグメントの不在を第１の状態として検知し、前記サンプル受け入れライン内の前記第２の位置での前記液体セグメントの存在を第２の状態として検知するように構成された第２の検出器と、
前記第１の検出器および前記第２の検出器と通信可能に結合されたコントローラであって、前記コントローラは、前記コントローラが前記第２の状態から前記第１の状態への前記第１の検出器の状態の変化を検知する前に、前記第１の検出器が前記第２の状態にあり、前記第２の検出器が前記第２の状態にあるとき、前記サンプル受け入れライン内の連続液体セグメントを検知するように構成されたコントローラと、
前記第２の検出器が前記第２の状態を維持する時間を監視するように構成されたタイマーと
を含み、
ここで、前記コントローラは、（ｉ）前記コントローラが前記第２の状態から前記第１の状態への前記第１の検出器の状態の変化を検知する前に、前記第１の検出器が前記第２の状態にあり、前記第２の検出器が前記第２の状態にある場合、および（ｉｉ）前記第２の検出器が前記第２の状態を維持する時間が閾値時間を超える場合のいずれかにおいて、前記サンプル受け入れライン内の前記連続液体セグメントを検知するように構成されるものである、
システム。

【請求項2】

前記サンプル受け入れラインの前記第１の位置と前記サンプル受け入れラインの前記第２の位置との間に結合され、少なくとも二つの流路構成の間で切り替え可能なバルブをさらに含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記コントローラは、前記サンプル受け入れライン内の前記連続液体セグメントの検知に応答して、前記少なくとも二つの流路構成の間で前記バルブを切り替えるように構成される、請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

前記サンプル受け入れラインは、サンプルループを含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

第３の位置にある分析システムと、
分析のために前記液体セグメントを受け入れるように構成された、前記第３の位置から離れた第４の位置にある遠隔サンプリングシステムと、
前記液体セグメントを前記第４の位置から前記第３の位置に搬送するように構成されたサンプル搬送ラインとをさらに含み、サンプル搬送ラインは、遠隔サンプリングシステムに結合され、これによって前記遠隔サンプリングシステムは、前記液体セグメントを前記第３の位置へ運ぶための前記サンプル搬送ラインと流体連通するように動作可能であり、前記分析システムは、前記サンプル受け入れラインを含み、前記サンプル受け入れラインは、前記サンプル搬送ラインおよび前記分析システムと選択的に結合するように構成され、これによって前記サンプル受け入れラインは、前記液体セグメントを受け入れるために前記サンプル搬送ラインと流体連通し、前記連続液体セグメントを前記分析システムに供給するために前記分析システムと流体連通するように動作可能である、請求項１に記載のシステム。

【請求項6】

前記液体セグメントの前記連続液体セグメントに対する容積比は１より大きい、請求項５に記載のシステム。

【請求項7】

前記分析システムは、複数の分析装置を含む、請求項５に記載のシステム。

【請求項8】

前記複数の分析装置は、質量分析計、発光分光計、イオンクロマトグラフ、液体クロマトグラフ、フーリエ変換赤外分光計、粒子計数器、水分分析計、およびガスクロマトグラフのうちの少なくとも二つを含む、請求項７に記載のシステム。

【請求項9】

前記サンプル搬送ラインは、少なくとも５メートルの長さである、請求項５に記載のシステム。

【請求項10】

前記サンプル搬送ラインは、少なくとも１０メートルの長さである、請求項５に記載のシステム。

【請求項11】

前記サンプル搬送ラインは、少なくとも３０メートルの長さである、請求項５に記載のシステム。

【請求項12】

サンプル受け入れライン内に液体セグメントを受け入れるステップと、
第１の検出器による前記サンプル受け入れライン内の第１の位置での前記液体セグメントの検出に応答して、前記第１の検出器によって第１の状態を検知するステップであって、前記第１の検出器の前記第１の状態は、前記第１の位置での前記液体セグメントの存在に対応するステップと、
前記第１の位置から下流の前記サンプル受け入れライン内の第２の位置での前記液体セグメントの検出に応答して、第２の検出器によって第１の状態を検知するステップであって、前記第２の検出器の前記第１の状態は、前記第２の位置での前記液体セグメントの存在に対応するステップと、
前記第１の検出器が第２の状態を検知する前に、前記第２の検出器が前記第１の状態を検知したかどうかを監視するステップであって、前記第２の状態は、前記第１の位置での前記液体セグメントの不在に対応するステップと、
前記第１の検出器が第２の状態を検知する前に、前記第２の検出器が前記第１の状態を検知したときに、前記サンプル受け入れライン内の連続液体セグメントを検知するステップと、
前記第２の検出器が前記第２の状態を維持する時間を監視するステップと
を含み、
ここで、前記第１の検出器が第２の状態を検知する前に、前記第２の検出器が前記第１の状態を検知したときに、前記サンプル受け入れライン内の連続液体セグメントを検知するステップが、
（ｉ）前記第１の検出器が第２の状態を検知する前に、前記第２の検出器が前記第１の状態を検知した場合、および（ｉｉ）前記第２の検出器が前記第２の状態を維持する時間が閾値時間を超える場合のいずれかにおいて、前記サンプル受け入れライン内の連続液体セグメントを検知するステップを含む、
方法。

【請求項13】

前記サンプル受け入れライン内の前記連続液体セグメントの検知に応答して、前記連続液体セグメントを前記サンプル受け入れラインから複数の分析装置へ搬送するステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記連続液体セグメントが、元素固有の汚染限界を超える化学成分を含むかどうかを判定するステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項15】

前記連続液体セグメントが前記元素固有の汚染限界を超える前記化学成分を含むと判定されたときに、前記液体セグメントの原点位置に警告を自動的に送信するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

多くの研究室では、一度に多数の化学的または生物学的サンプルを分析することがしばしば必要である。そのようなプロセスを合理化するために、サンプルの操作が機械化されてきた。そのような機械化されたサンプリングは、オートサンプリングと呼ばれることがあり、自動サンプリング装置またはオートサンプラーを使用して実施されることがある。

【背景技術】

【0002】

誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）分光法は、液体サンプル中の微量元素濃度および同位体比の測定に一般的に使用される分析技術である。ＩＣＰ分光法は、約７０００Ｋの温度に達する、電磁的に生成された部分的にイオン化されたアルゴンプラズマを用いる。サンプルがプラズマに導入されると、高温によりサンプル原子がイオン化されるか、または光を放出する。各化学的元素は、特徴的な質量または発光スペクトルを生成するので、放出された質量または光のスペクトルを測定することにより、元のサンプルの元素組成を決定することができる。

【0003】

サンプル導入システムは、ＩＣＰ分光測定装置（例えば、誘導結合プラズマ質量分析計（ＩＣＰ／ＩＣＰ－ＭＳ）、誘導結合プラズマ原子発光分光計（ＩＣＰ－ＡＥＳ）など）または分析用の他のサンプル検出器もしくは分析機器に液体サンプルを導入するために採用される場合がある。例えば、サンプル導入システムは、液体サンプルのアリコートを容器から引き出して、その後、アリコートをＩＣＰ分光計器によるプラズマ中のイオン化に適したポリ分散エアロゾルに変換するネブライザーまで輸送する場合がある。次いで、エアロゾルをスプレーチャンバ内で選別して、より大きなエアロゾル粒子を除去する。スプレーチャンバを出ると、エアロゾルは、分析用ＩＣＰ－ＭＳまたはＩＣＰ－ＡＥＳ機器のプラズマトーチアセンブリによってプラズマに導入される。

【発明の概要】

【0004】

遠隔サンプリングシステムからの搬送ラインを介して搬送されたサンプルが、分析システムによって分析するのに適したサンプルを含むかどうかを決定するシステムおよび方法が記載される。システムの一実施形態は、液体セグメントを受け入れるように構成されたサンプル受け入れラインと、サンプル受け入れライン内の第１の位置で液体セグメントを検出するように構成された第１の検出器と、第１の位置から下流のサンプル受け入れライン内の第２の位置で液体セグメントを検出するように構成された第２の検出器と、コントローラが第１の検出器の状態の変化を検知する前に、第１の検出器と第２の検出器との検出状態が合致するときに、サンプル受け入れライン内の連続液体セグメントを検知するように構成されたコントローラとを含むが、これに限定されない。

【0005】

この概要は、以下の発明を実施するための形態でさらに説明する概念の選択を簡略化した形で紹介するために提供される。この概要は、特許請求される主題の重要な構成または本質的な構成を特定することを意図するものではなく、特許請求される主題の範囲を決定する助けとして使用されることも意図していない。

【0006】

添付図面を参照して、発明を実施するための形態を説明する。添付の図面に含まれる任意の寸法は、単なる例として提供され、本開示を限定することを意味するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、本開示の例示的な実施形態に係る、長距離輸送されたサンプルを分析するように構成されたシステムを示す部分線図である。

【図2A】図２Ａは、本開示の例示的な実施形態に係る、遠隔サンプリングシステムで使用される遠隔サンプリング装置を示す環境図である。

【図2B】図２Ｂは、本開示の例示的な実施形態に係る、遠隔サンプリングシステムで使用される遠隔サンプリング装置を示す環境図である。

【図3A】図３Ａは、本開示の例示的な実施形態に係る、分析システムで使用される分析装置を示す環境図である。

【図3B】図３Ｂは、本開示の例示的な実施形態に係る、分析システムで使用される分析装置を示す環境図である。

【図4】図４は、本開示の例示的な実施形態に係る、長距離輸送されたサンプルを分析するように構成されたシステム内の分析システムを示す部分線図である。

【図5】図５は、本開示の例示的な実施形態に係る、図４に示す分析システム内で利用され得る検出器を示す部分線図である。

【図6】図６は、本開示の例示的な実施形態に係る、遠隔サンプリングシステムから受け入れたサンプルを分析するための複数の分析装置を有する分析システムを示す環境図である。

【図7】図７は、本開示の例示的な実施形態に係る、サンプル受け入れラインと、サンプル受け入れラインが検出器間に連続液体セグメントをいつ含むかを決定するように構成された検出器とを含むシステムの概略図である。

【図8】図８は、本開示の例示的な実施形態に係る、遠隔サンプリングシステムによって得られたサンプルの複数のセグメントを含むサンプル搬送ラインの部分断面図である。

【図9】図９は、本開示の例示的な実施形態に係る、サンプル受け入れラインに供給され、二つの検出器によって検知された複数の液体サンプルセグメントを示すタイムラインである。

【図10】図１０は、本開示の例示的な実施形態に係る、サンプル受け入れラインが検出器間の連続液体セグメントをいつ含むかを決定するための方法を例示するフロー図である。

【図11】図１１は、本開示の例示的な実施形態に係る、化学的検出限界に基づいてプロセス動作を監視し制御するための制御システムのプロセスフロー図である。

【図12】図１２は、本開示の例示的な実施形態に係る、複数の遠隔サンプリングシステムを組み込んだ処理設備の概略図である。

【図13】図１３は、本開示の例示的な実施形態に係る、手動サンプリングを表すデータ点および自動システムで得られたデータ点を用いた、化学浴の金属汚染を経時的に示すチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

概して、図１～図１３を参照すると、長距離輸送されたサンプルを分析するように構成された例示的なシステムが記載されている。例示的な実施形態では、一つまたはそれ以上一つまたはそれ以上のサンプルを複数の分析システムによって分析されてもよく、そのような分析システムは異なる分析技術を含んでもよい。システム１００は、第１の位置に分析システム１０２を含む。システム１００は、第１の位置から離れた第２の位置に一つまたはそれ以上一つまたはそれ以上の遠隔サンプリングシステム１０４を含んでもよい。例えば、一つまたはそれ以上一つまたはそれ以上の遠隔サンプリングシステム１０４は、分析システム１０２によって分析されるべき、化学物質貯蔵タンク、化学物質処理タンク（例えば化学浴）、化学物質輸送ラインまたはパイプなどの、化学物質の供給源に近接して配置されてもよく（例えば、第２の位置）、分析システム１０２は、生産設備用の分析ハブなどの遠隔サンプリングシステム１０４から離れて配置されてもよい（例えば、第１の位置）。システム１００は、第３の位置、第４の位置などに一つまたはそれ以上一つまたはそれ以上の遠隔サンプリングシステム１０４を含んでもよく、第３の位置および／または第４の位置は、第１の位置から離れている。実装形態では、遠隔サンプリングシステム１０４の第３の位置、第４の位置、および他の位置は、他の遠隔サンプリングシステム１０４のそれぞれの他の位置から離れていてもよい。例えば、一つの遠隔サンプリングシステム１０４は、水ライン（例えば、脱イオン水輸送ライン）に配置されてもよいが、一つまたはそれ以上一つまたはそれ以上の他の遠隔サンプリングシステム１０４は、化学物質貯蔵タンク、化学物質処理タンク（例えば、化学浴）、化学物質輸送ラインまたはパイプなどに配置されてもよい。いくつかの実施形態では、システム１００はまた、第１の位置（例えば、分析システム１０２の近く）に一つまたはそれ以上一つまたはそれ以上の遠隔サンプリングシステム１０４を含む場合がある。例えば、第１の位置のサンプリングシステム１０４は、分析システム１０２に結合されたオートサンプラーを含む場合がある。一つまたはそれ以上一つまたはそれ以上のサンプリングシステム１０４は、第１の位置、第２の位置、第３の位置、第４の位置などからサンプルを受け入れるように動作可能であってもよく、システム１００は、分析用の分析システム１０２にサンプルを送達するように動作可能であってもよい。

【0009】

遠隔サンプリングシステム１０４は、サンプル１５０を受け入れて、（例えば、分析システム１０２への）送達および／または分析のためにサンプル１５０を調製するように構成されてもよい。実施形態では、遠隔サンプリングシステム１０４は、分析システム１０２から様々な距離（例えば、１ｍ、５ｍ、１０ｍ、３０ｍ、５０ｍ、１００ｍ、３００ｍ、１０００ｍなど）に配置されてもよい。実装形態において、遠隔サンプリングシステム１０４は、遠隔サンプリング装置１０６とサンプル調製装置１０８とを含んでもよい。サンプル調製装置１０８は、フロースルーバルブなどのバルブ１４８をさらに含んでもよい。実装形態においては、遠隔サンプリング装置１０６は、サンプル流または供給源（例えば、例えば、廃水、すすぎ水、化学薬品、工業薬品などの液体、液体と接触する空気サンプルおよび／またはその中の汚染物質などの気体など）からサンプル１５０を収集するように構成された装置を含んでもよい。遠隔サンプリング装置１０６は、サンプル源からサンプルを取得し、分析システム１０２までの距離にわたってサンプルを送達するのに適した、ポンプ、バルブ、配管、センサなどのコンポーネントを含んでもよい。サンプル調製装置１０８は、希釈剤１１４、内部標準１１６、キャリア１５４などを使用して、遠隔サンプリング装置１０６から収集されたサンプル１５０を調製するように構成された装置を含んでもよい。当該装置は、特定のサンプル濃度、スパイクサンプル、較正曲線などを提供するように構成された装置などである。サンプル調製装置１０８は、すすぎ溶液１５８ですすがれてもよい。

【0010】

いくつかの実施形態では、サンプル１５０は、希釈、前濃縮、一つまたはそれ以上一つまたはそれ以上の較正基準の添加などを含むが必ずしもこれに限定されない一つまたはそれ以上一つまたはそれ以上の調製技術を使用して、送達および／または分析のために調製されてもよい（例えば、調製サンプル１５２）。例えば、粘性サンプル１５０は、（例えば、送達中にサンプル１５０が分離するのを防ぐために）分析システム１０２に送達される前に（例えば、サンプル調製装置１０８によって）遠隔希釈されてもよい。本明細書で説明するように、遠隔サンプリングシステム１０４から搬送されたサンプルを、サンプル１５０と呼ぶ場合があり、サンプル１５０は調製サンプル１５２を指す場合もある。いくつかの実施形態では、サンプル希釈は動的に調整されて（例えば、自動的に調整されて）、システムを通ってサンプル１５０を所望の速度で移動させる場合がある。例えば、特定のサンプルまたは特定のタイプのサンプルに添加される希釈剤１１４は、サンプル１５０が（例えば、第２の位置から第１の位置への移動時間によって測定されるときに）過度にゆっくりとシステム１００を通って移動する場合に増加する。別の一例では、１リットル（１Ｌ）の海水が、分析システム１０２への送達の前に遠隔的に前濃縮されてもよい。さらなる一例では、静電濃縮が空気サンプルからの物質に使用され、可能性のある空気混入汚染物質を前濃縮する。いくつかの実施形態では、インライン希釈および／または較正が、システム１００によって自動的に実行される。例えば、サンプル調製装置１０８は、分析システム１０２に送達されたサンプルに一つまたはそれ以上一つまたはそれ以上の内部標準を加えて、分析システム１０２を較正してもよい。

【0011】

本開示の実施形態では、分析システム１０２は、分析システム１０２と一つまたはそれ以上一つまたはそれ以上の遠隔サンプリングシステム１０４との間に結合されたサンプル搬送ライン１４４からサンプル１５０を収集するように構成されたサンプル収集器１１０および／またはサンプル検出器１３０を含んでもよい。サンプル収集器１１０および／またはサンプル検出器１３０は、一つまたはそれ以上一つまたはそれ以上の遠隔サンプリングシステム１０４から（例えば、一つまたはそれ以上のサンプル搬送ライン１４４を介して）サンプル１５０を受け入れるための、ポンプ、バルブ、配管、ポート、センサなどのコンポーネントを含んでもよい。例えば、システム１００が複数の遠隔サンプリングシステム１０４を含む場合、各遠隔サンプリングシステムは、サンプル収集器１１０の別個の部分または分析システム１０２の別個のサンプル収集器１１０に結合する専用のサンプル搬送ライン１４４を含んでもよい。さらに、分析システム１０２は、分析システム１０２に局所的なサンプル１５０を収集するように構成されたサンプリング装置１６０（例えば、局所オートサンプラー）を含んでもよい。

【0012】

分析システム１０２はまた、（例えば液体サンプル中の）微量元素濃度、同位体比などを決定するためにサンプルを分析するように構成された少なくとも一つの分析装置１１２を含む。例えば、分析装置１１２は、誘導結合プラズマ質量分析計（ＩＣＰ／ＩＣＰ－ＭＳ）、誘導結合プラズマ原子発光分光計（ＩＣＰ－ＡＥＳ）などを含むが、これに限定されないＩＣＰ分光測定機器を含んでもよい。実施形態では、分析システム１０２は、複数の分析装置１１２（すなわち、２以上の分析装置）を含む。例えば、システム１００および／または分析システム１０２は、複数のサンプリングループを含んでもよく、各サンプリングループは、複数の分析装置１１２にサンプルの一部を導入する。別の一例として、システム１００および／または分析システム１０２は、単一のサンプルが複数の分析装置１１２に迅速かつ連続的に導入され得るように、多位置バルブを用いて構成されてもよい。例えば、図６は、分析システム１０２と流体連通する遠隔サンプリングシステム１０４を示しており、分析システム１０２は、遠隔サンプリングシステム１０４から受け入れたサンプルを分析するための三つの分析装置（ＩＣＰＭＳ６０２、イオンクロマトグラフ（ＩＣ）カラム６０４、およびフーリエ変換赤外分光器（ＦＴＩＲ）６０６）に結合された多位置バルブ６００を含む。図６は、分析システム１０２が三つの分析装置を含む一実施形態を示しており、分析システム１０２は、より少ない（例えば、３未満）またはより多い（例えば、４以上の）分析装置１１２を含んでもよい。実施形態では、分析装置１１２は、（例えば、微量金属測定用の）ＩＣＰＭＳ、（例えば、微量金属測定用の）ＩＣＰＯＥＳ、（例えば、アニオンおよびカチオン測定用の）イオンクロマトグラフ、（例えば、有機汚染物質測定用の）液体クロマトグラフ（ＬＣ）、（例えば、化学組成および構造情報の決定用の）赤外ＦＴＩＲ、（例えば、非溶解粒子の検出用の）粒子計測器、（例えば、サンプル中の水の検出用の）水分分析器、（例えば、揮発性成分の検出用の）ガスクロマトグラフ（ＧＣ）などを含んでもよいが、これらに限定されない。実施形態では、複数の分析装置１１２は、遠隔サンプリング装置１０４と同じ位置に配置されてもよく、一方、システム１００は、複数の分析装置１１２によって実行された分析に、追加のまたはそれとは別の、サンプル分析用の、遠隔サンプリングシステム１０４から遠隔に位置する一つまたはそれ以上の追加の分析装置１１２を含んでもよい。代替的または追加的に、複数の分析装置１１２は、遠隔サンプリングシステム１０４とは異なる位置に配置されてもよい。

【0013】

システム１００および／または分析システム１０２は、ある位置での検体濃度を、経時的に報告するように構成されてもよい（図１３を参照して以下にさらに示す）。いくつかの実施形態では、分析装置１１２は、サンプル１５０内の一つまたはそれ以上の微量金属を検出するように構成される場合がある。他の実施形態では、分析装置１１２は、イオンクロマトグラフィ用に構成される場合がある。例えば、イオンおよび／またはカチオンが、サンプル１５０内に収集されて、クロマトグラフ分析装置１１２に送達されてもよい。さらなる実施形態では、有機分子、タンパク質などがサンプル内に収集されてもよく、（例えば、ネブライザー１５６を使用して）高分解能飛行時間型（ＨＲ－ＴｏＦ）の質量分析計分析装置１１２に送達されてもよい。したがって、本明細書に記載のシステムは、（例えば、複数の医薬反応器に接続された中央質量分析計分析装置を用いた）薬学的用途、一つまたはそれ以上の廃棄物ストリームの廃棄物監視、半導体製造設備などを含むが、これらに必ずしも限定されない様々な用途に対して使用され得る。例えば、汚染物質が検出されたときに、廃棄物ストリームを汚染物質に対して連続的に監視してタンクに流す場合がある。別の一例として、分析システム１０２にリンクされた一つまたはそれ以上の遠隔サンプリングシステム１０４によって得られたサンプルの分析を介して、一つまたはそれ以上の化学物質ストリームを連続的に監視してもよく、それにより、化学物質ストリームの各々に対して汚染限界が設定されてもよい。特定のストリームに対して汚染限界を超える汚染物質を検出すると、システム１００は警告を発する場合がある。

【0014】

遠隔サンプリングシステム１０４は、当該遠隔サンプリングシステム１０４が、連続液体サンプルセグメント１５０をサンプル搬送ライン１４４に供給するためにサンプル搬送ライン１４４と流体連通するように動作可能であるように、少なくとも一つのサンプル搬送ライン１４４と選択的に結合するように構成されてもよい。例えば、遠隔サンプリングシステム１０４は、サンプル１５０を収集して、例えば、遠隔サンプリングシステム１０４をサンプル搬送ライン１４４に結合するフロースルーバルブ１４８を使用してサンプル搬送ライン１４４にサンプル１５０を供給するように構成される場合がある。サンプル搬送ライン１４４へのサンプル１５０の供給を、「ピッチ」と呼ぶ場合がある。サンプル搬送ライン１４４は、ガス供給源１４６と結合されてもよく、第２の位置（場合によっては第３の位置、第４の位置など）から第１の位置へガスを輸送するように構成されてもよい。このようにして、遠隔サンプリングシステム１０４によって供給された液体サンプルセグメントは、ガスストリーム中で収集されて、ガス圧力サンプル搬送を使用して分析システム１０２の位置に輸送される。

【0015】

いくつかの実施形態では、サンプル搬送ライン１４４内のガスは、窒素ガス、アルゴンガスなどを含むが、必ずしもこれらに限定されない不活性ガスを含んでもよい。いくつかの実施形態では、サンプル搬送ライン１４４は、１ミリメートルの１０分の８（０．８ｍｍ）の内径を有する、セグメント化されていないまたは最小限にセグメント化されたチューブを含む場合がある。しかしながら、１ミリメートルの１０分の８の内径は、単なる例として提供されており、本開示を限定することを意味するものではない。他の実施形態では、サンプル搬送ライン１４４は、１ミリメートルの１０分の８より大きい内径および／または１ミリメートルの１０分の８未満の内径を含む場合がある。いくつかの実施形態では、サンプル搬送ライン１４４内の圧力は、少なくとも約４バールから１０バールまでの範囲であってもよい。しかしながら、この範囲は単なる例示として提供され、本開示を限定することを意味するものではない。他の実施形態では、サンプル搬送ライン１４４内の圧力は、１０バールよりも大きくてもよく、および／または４バール未満でもよい。さらに、いくつかの特定の実施形態では、サンプル搬送ライン１４４内の圧力は、サンプル１５０が概ね上方向（例えば、鉛直方向）に分配されるように調整されてもよい。そのような鉛直方向は、分析システム１０２よりも低い位置（例えば、サンプル供給源および遠隔サンプリングシステムが分析システム１０２に対して「階下」に配置されている位置）で収集されたサンプルの搬送を促進してもよい。

【0016】

いくつかの例では、サンプル搬送ライン１４４は、第１の液体浴（または化学浴）と流体連通する遠隔サンプリングシステム１０４、および第２の液体浴（または化学浴）と流体連通する分析システム１０２に結合されてもよい。本開示の実施形態では、システム１００は、第１の位置および／または一つまたはそれ以上の遠隔位置（例えば、第２の位置、第３の位置、第４の位置など）でオーバーフローを防止または最小化するために、（例えば、トラフに取り付けられた）一つまたはそれ以上の漏れセンサを含む場合がある。サンプリング装置１０６内にサンプルをロードするために、シリンジポンプまたは真空ポンプなどのポンプを使用する場合がある。遠隔サンプリングシステム１０４でサンプル１５０を選択するために、バルブ１４８を使用する場合があり、サンプル１５０は、当該サンプル１５０を第１の位置で分析システム１０２に送達し得るサンプル搬送ライン１４４に供給されてもよい。分析システム１０２上のドレインをポンプで汲み出して、サンプル１５０をサンプル搬送ライン１４４から引き出すために、ダイアフラムポンプなどの別のポンプを使用する場合がある。

【0017】

システム１００は、サンプル搬送ライン１４４内のガスおよびサンプルが周囲環境に曝されない密閉サンプリングシステムとして実装されてもよい。例えば、ハウジングおよび／またはシースが、システム１００の一つまたはそれ以上のコンポーネントを取り囲んでもよい。いくつかの実施形態では、遠隔サンプリングシステム１０４の一つまたはそれ以上のサンプルラインは、サンプル送達の間に洗浄される場合がある。さらに、サンプル搬送ライン１４４は、サンプル１５０の間で（例えば、洗浄溶液を使用して）洗浄される場合がある。

【0018】

サンプル搬送ライン１４４は、サンプルループ１６４がサンプル搬送ライン１４４と流体連通するように動作して、連続液体サンプルセグメントを受け入れるように、第１の位置でサンプル受け入れライン１６２（例えば、サンプルループ１６４）と選択的に結合するように構成されてもよい。連続液体サンプルセグメントのサンプルループ１６４への送達を、「キャッチ」と呼ぶ場合がある。サンプルループ１６４はまた、分析装置１１２と選択的に結合するように構成され、これによって（例えば、十分な液体サンプルセグメントが分析システム１０２による分析のために利用可能であるとシステム１００が判断した場合）サンプルループ１６４は、分析装置１１２と流体連通して、連続液体サンプルセグメントを分析装置１１２に供給するように動作可能である。本開示の実施形態では、分析システム１０２は、分析システム１０２による分析のためにサンプルループ１６４が十分な量の連続液体サンプルセグメントを含むことを判定するように構成された一つまたはそれ以上の検出器を含んでもよい。一例では、十分な量の連続液体サンプルは、分析装置１１２に送るのに十分な液体サンプルを含んでもよい。十分な量の連続液体サンプルの別の一例は、（例えば、図７に示すように）第１の検出器１２６と第２の検出器１２８との間のサンプル受け入れライン１６２内に連続液体サンプルを含んでもよい。実装形態において、第１の検出器１２６および／または第２の検出器１２８は、光分析器１３２、光学センサ１３４、導電率センサ１３６、金属センサ１３８、導電性センサ１４０、および／または圧力センサ１４２を含んでもよい。第１の検出器１２６および／または第２の検出器１２８は、他のセンサを含んでもよいと考えられる。例えば、第１の検出器１２６は、サンプル１５０がいつサンプルループ１６４に入るかを検出する光分析器１３２を含む場合があり、第２の検出器１２８は、サンプルループ１６４がいつ充填されるかを検出する別の光分析器１３２を含む場合がある。この例は、「成功したキャッチ」と呼ぶ場合がある。光分析器１３２は単なる例として提供され、本開示を限定することを意味するものではないことに留意すべきである。他の例示的な検出器には、光センサ、導電率センサ、金属センサ、導電性センサ、圧力センサなどが含まれるが、必ずしもこれらに限定されない。

【0019】

図７を参照すると、連続液体サンプルセグメントがサンプル受け入れライン１６２にいつ含まれるか、および／またはサンプルループ１６４が（例えば、分析システム１０２による）分析のために十分な量の連続液体サンプルセグメントをいつ含むかを決定することができるシステム１００が記載されている。例示的な実施形態では、第１の検出器１２６は、サンプル受け入れライン１６２内の第１の位置における液体（例えば、液体サンプルセグメント）の存在、および、サンプル受け入れライン１６２内の第１の位置における液体の不在などを表し得る２以上の状態を決定するように構成されてもよい。例えば、（例えば、第１の検出器１２６に近接した）サンプル受け入れライン１６２内の第１の位置における液体サンプルセグメントの存在を表すために、（例えば、ハイ状態などの第１のロジックレベルによって表される）第１の状態を使用してもよい。サンプル受け入れライン１６２内の第１の位置における液体サンプルセグメントの不在（例えば、サンプル受け入れライン１６２内の空隙またはガス）を表すために、（例えば、ロー状態などの第２のロジックレベルによって表される）第２の状態を使用してもよい。

【0020】

いくつかの実施形態では、圧力センサ１４２を含む第１の検出器１２６は、（例えば、液体が存在するときに、第１の位置に近接するサンプル受け入れライン１６２内の圧力の増加を検出することによって）サンプル受け入れライン１６２内の第１の位置における液体の存在を検出するために使用されてもよい。第１の検出器１２６は、（例えば、第１の位置に近接したサンプル受け入れライン１６２内の圧力の低下を検出することによって）サンプル受け入れライン１６２内の第１の位置における液体の不在を検出するために使用されてもよい。しかしながら、圧力センサは一例として提供されており、本開示を限定することを意味するものではない。他の実施形態では、光学センサ１３４を含む第１の検出器１２６は、（例えば、液体が存在するとき、第１の位置に近接するサンプル受け入れライン１６２を通過する光の減少を検出することによって）サンプル受け入れライン１６２内の第１の位置における液体の存在を検出するために使用されてもよい。第１の検出器１２６は、（例えば、第１の位置に近接したサンプル受け入れライン１６２を通過する光の増加を検出することによって）サンプル受け入れライン１６２内の第１の位置における液体の不在を検出するために使用されてもよい。これらの例では、第１の検出器１２６は、第１の位置における液体サンプルの存在をハイ状態として報告し、第１の位置における液体サンプルの不在をロー状態として報告してもよい。

【0021】

いくつかの実施形態では、システム１００は、第２の検出器１２６、第３の検出器などの、一つまたはそれ以上の追加の検出器も含む場合がある。例えば、第２の検出器１２６は、サンプル受け入れライン１６２内の第２の位置における液体（例えば、液体サンプルセグメント）の存在、サンプル受け入れライン１６２内の第２の位置における液体の不在などを表し得る２以上の状態を決定するように構成されてもよい。例えば、（例えば、第２の検出器１２６に近接した）サンプル受け入れライン１６２内の第２の位置における液体サンプルセグメントの存在を表すために、（例えば、ハイ状態などの第１のロジックレベルによって表される）第１の状態が使用されてもよい。サンプル受け入れライン１６２内の第２の位置における液体サンプルセグメントの不在を表すために、（例えば、ロー状態などの第２のロジックレベルによって表される）第２の状態が使用されてもよい。

【0022】

いくつかの実施形態では、圧力センサ１４２を含む第２の検出器１２６は、（例えば、液体が存在するときに、第２の位置に近接するサンプル受け入れライン１６２内の圧力の増加を検出することによって）サンプル受け入れライン１６２内の第２の位置における液体の存在を検出するために使用されてもよい。第２の検出器１２６は、（例えば、第２の位置に近接したサンプル受け入れライン１６２内の圧力の低下を検出することによって）サンプル受け入れライン１６２内の第２の位置における液体の不在を検出するために使用されてもよい。しかしながら、圧力センサは一例として提供されており、本開示を限定することを意味するものではない。他の実施形態では、光学センサ１３４を含む第２の検出器１２６は、（例えば、液体が存在するとき、第２の位置に近接するサンプル受け入れライン１６２を通過する光の減少を検出することによって）サンプル受け入れライン１６２内の第２の位置における液体の存在を検出するために使用されてもよい。第２の検出器１２６は（例えば、第２の位置に近接したサンプル受け入れライン１６２を通過する光の増加を検出することによって）サンプル受け入れライン１６２内の第２の位置における液体の不在を検出するために使用されてもよい。これらの例では、第２の検出器１２６は、第２の位置における液体サンプルの存在をハイ状態として報告してもよく、第２の位置における液体サンプルの不在をロー状態として報告してもよい。

【0023】

コントローラ１１８は、一つまたはそれ以上の検出器１２６と通信可能に結合され、サンプル受け入れライン１６２内の第１の位置、サンプル受け入れライン１６２内の第２の位置、サンプル受け入れライン１６２内の別の位置などにおいて、液体を検知するように構成されてもよい。例えば、コントローラ１１８は、第１の検出器１２６を使用して検出操作を開始して、（例えば、コントローラ１１８が、第１の検出器１２６によって決定されるようにローからハイへの状態の変化を検知する場合）サンプル受け入れライン１６２内の第１の位置における液体は、コントローラ１１８によって検知されてもよい。次に、第１の検出器１２６は、（例えば、連続的に、少なくとも実質的に連続的に）監視される場合がある。その後、（例えば、コントローラ１１８が、第１の検出器１２６によって決定されるように、ハイからローへの状態の変化を検知する場合）コントローラ１１８は、サンプル受け入れライン１６２内の第１の位置における液体の不在を検知してもよい。

【0024】

同様に、コントローラ１１８は、第２の検出器１２６を用いて検出操作を開始してもよく、（例えば、コントローラ１１８が第２の検出器１２６によって決定されるように、ローからハイへの状態の変化を検知する場合）サンプル受け入れライン１６２内の第２の位置における液体は、コントローラ１１８によって検知されてもよい。次に、第２の検出器１２６は、（例えば、連続的に、少なくとも実質的に連続的に）監視される場合がある。その後、（例えば、コントローラ１１８が第２の検出器１２６によって決定されるように、ハイからローへの状態の変化を検知する場合）コントローラ１１８は、サンプル受け入れライン１６２内の第２の位置における液体の不在を検知してもよい。

【0025】

コントローラ１１８および／または一つまたはそれ以上の検出器１２６は、システム１００に対しての特定のイベント（例えば、サンプル受け入れライン１６２内の複数の位置での特定の時間における液体の存在または不在）のタイミングを提供するタイマーの動作を含んでもよく、あるいは、当該動作に影響を与えてもよい。一例として、コントローラ１１８は、（例えば、液体を廃棄または保持ループに向けるのとは対照的に）液体サンプルを分析システム１０２に向けることができるかどうかの判定を行うために、様々な検出器によって状態の変化が検知された時間を監視してもよい。別の一例として、コントローラ１１８は、検出器１２６を介してコントローラ１１８によって検知された状態の変化に基づいて、液体がサンプル受け入れライン１６２および／またはサンプルループ１６４内で費やす時間を監視してもよい。

【0026】

液体サンプルセグメントの中断および適切な液体セグメントの決定
一般的に、サンプルが関連する分析装置（例えば、分析装置の隣のオートサンプラー）に近接して得られる場合、サンプルは、実質的なサンプル量を必要とせずに、サンプル供給源と分析装置との間の全距離に及んでもよい。しかしながら、サンプルの長距離搬送の場合、遠隔サンプリングシステム１０４と分析システム１０２との間で搬送ライン１４４全体（例えば、最大数百メートルのサンプル長）を満たすことは、使用されていないサンプル部分の処分、サンプルの粘度などによる環境への懸念のために、禁止される可能性があり、または、望ましくない可能性がある。したがって、実施形態では、遠隔サンプリングシステム１０４は、搬送ライン１４４全体をサンプルで満たさず、むしろ、全搬送ライン１４４容積の一部を表す液体サンプルセグメントが、分析システム１０２による分析のために搬送ライン１４４を介して送られる。例えば、搬送ライン１４４は最大数百メートルの長さであってもよいが、分析システム１０２への輸送中の任意の所与の時間において、サンプルは搬送ライン１４４の約１メートル以下を占める場合がある。そのラインを通して液体サンプルセグメントを送ることにより、遠隔サンプリングシステム１０４から送られるサンプルの量が減らされ得るので、サンプルは、分析システム１０２への輸送中に、サンプル搬送ライン１４４内の気泡または間隙／ボイドを生じる場合がある。そのような気泡または間隙／ボイドは、輸送中のチューブ間のオリフィスの変化などのサンプルの長距離搬送に関連する状況に起因して、サンプル間のラインを洗浄するために使用される残留洗浄流体との相互作用に起因して、ライン内の残留流体との反応に起因して、搬送ラインのスパンに沿った圧力差などに起因して、形成される場合がある。例えば、図８に示すように、液体サンプル８００は、遠隔サンプリングシステム１０４から搬送ライン１４４を通って、分析システム１０２が配置されている第１の位置に送られてもよい。遠隔サンプリングシステム１０４によって得られる全サンプルの体積は、図８においてＶ_ＴＯＴによって表される。図示されているように、間隙またはボイド８０２が、遠隔サンプリングシステム１０４からの輸送中に搬送ライン１４４内に形成されてもよい。間隙またはボイド８０２は、分析システム１０２による分析のために十分な量または体積のサンプルを含まない多数のサンプルセグメント８０４を仕切る。そのようなサンプルセグメント８０４は、分析システム１０２による分析のために十分な（Ｖ_{ＳＡＭＰＬＥ}として図示される）体積を有する、より大きなサンプルセグメント８０６の前および／または後に置かれてもよい。実施形態では、遠隔サンプリングシステム１０４によって収集されるサンプルの量（例えば、Ｖ_ＴＯＴ）は、分析装置１１２による分析のために十分な量のサンプル１５０を提供するように調整される。例えば、「捕捉される」サンプル１５０の量に対する「投入される」サンプル１５０の量の体積比（例えば、Ｖ_ＴＯＴ／Ｖ_{ＳＡＭＰＬＥ}）は、少なくとも約１と１／４（１．２５）である。しかしながら、この比率は単なる例として提供され、本開示を限定することを意味するものではない。いくつかの実施形態では、当該比率は１と１／４より大きく、他の実施形態では、当該比率は１と１／４未満である。一例では、２．５ミリリットル（２．５ｍＬ）のサンプル１５０（例えば、濃硫酸または硝酸）が投入され、１ミリリットル（１ｍＬ）のサンプル１５０が捕捉される。別の一例では、１．５ミリリットル（１．５ｍＬ）のサンプル１５０が投入され、１ミリリットル（１ｍＬ）のサンプル１５０が捕捉される。本開示の実施形態では、「投入される」サンプル１５０の量は、第１の位置と第２の位置との間の距離、第１の位置と第２の位置との間のサンプル搬送ライン配管の量、およびサンプル搬送ライン１４４内の圧力などを説明するために調整される。一般的に、Ｖ_ＴＯＴ／Ｖ_{ＳＡＭＰＬＥ}の比率は、搬送中のサンプル搬送ライン１４４内の間隙／ボイド８０２およびサンプルセグメント８０４の形成を説明するために、１より大きくてもよい。

【0027】

システム１００は、複数の遠隔サンプリングシステム１０４のうちのどのサンプリングシステムがそのそれぞれのサンプルを分析システム１０２に送信（例えば、「投入」）すべきかを選択することができ、これによってサンプルが特定の時刻に分析システム１０２に送られるべきではないように、検出器１２６は、分析システム１０２に送信する（例えば、「捕捉する」）のに十分なサンプル（例えば、サンプルループ１６４内のＶ_{ＳＡＭＰＬＥ}）が存在するかどうか、またはボイドもしくは間隙がライン内（例えば、検出器１２６間）に存在するかどうかの判定を促進する。分析装置１１２が「ブランク」溶液を分析することがあるので、気泡または間隙が（例えば、サンプルループ１６４内に）存在する場合、特に、サンプルが希釈された場合、または分析装置１１２への導入前に分析システム１０２でさらに希釈された場合、それらの存在により、サンプルの分析の精度が損なわれ得る。

【0028】

いくつかの実施形態では、システム１００は、連続液体サンプルセグメント（例えば、サンプルセグメント８０６）がサンプル受け入れライン１６２および／またはサンプルループ１６４にいつ含まれるかを決定するように構成されてもよく、これによってシステム１００が、間隙またはボイド８０２またはより小さなサンプルセグメント８０４を分析装置１１２へ搬送するのを避けてもよい。例えば、システム１００は、サンプル受け入れライン１６２に沿った第１の位置に第１の検出器１２６を、サンプル受け入れライン１６２に沿った（例えば、第１の位置から下流の）第２の位置に第２の検出器１２６を含んでもよい。システム１００は、第１の検出器１２６と第２の検出器１２６との間にサンプルループ１６４を含む場合がある。実施形態では、少なくとも二つの流路構成（例えば、図３Ａに示すバルブ１４８の第１の流路構成、図３Ｂに示すバルブ１４８の第２の流路構成など）の間で交換可能な、多ポートバルブなどのバルブを、第１の検出器１２６とサンプルループ１６４との間、および第２の検出器１２６とサンプルループ１６４との間に配置してもよい。本開示の実施形態では、システム１００は、第１の位置で第１の検出器１２６を介してハイからローへの状態の変化を検知しなくても、第１の位置および第２の位置の両方で同時に液体を検知することによって、サンプル受け入れライン１６２および／またはサンプルループ１６４に連続液体サンプルセグメントが含まれていることを判断してもよい。別の言い方をすれば、液体サンプルは、第２の検出器１２６が液体サンプルの存在を認識するまで、第１の検出器１２６によって検出される状態の変化なしに、第１の検出器１２６から第２の検出器１２６まで連続的に搬送される。

【0029】

２以上の検出器を使用して、サンプル受け入れラインが検出器間に連続液体セグメントをいつ含むかを決定する一実装形態では、液体セグメントがサンプル受け入れラインに受け入れられる。例えば、図７を参照すると、サンプル受け入れライン１６２は、液体サンプルセグメントを受け入れる。次に、サンプル受け入れライン内の第１の位置で液体セグメントの存在および／または不在を検出するように構成された第１の検出器を使用して検出操作を開始することによって、液体セグメントをサンプル受け入れライン内の第１の位置で検知する。例えば、図７を参照すると、第１の検出器１２６は、サンプル受け入れライン１６２内の第１の位置で液体サンプルセグメントをローからハイへの状態の変化として検出する。図９を参照すると、液体サンプルセグメントは、時刻ｔ_１およびｔ_５において第１の位置で検出し得る。次に、第１の位置で液体セグメントを検知した後、第１の検出器を監視する。例えば、図７を参照すると、第１の検出器１２６は、コントローラ１１８によって監視され、第１の検出器１２６は、サンプル受け入れライン１６２内の第１の位置での液体サンプルセグメントの不在を、ハイからローへの状態の変化として検出する。図９を参照すると、第１の位置は、時刻ｔ_１およびｔ_５で開始して（例えば、連続的に、少なくとも実質的に連続的に）監視され、時刻ｔ_３およびｔ_６で第１の位置で液体サンプルセグメントの不在を検出し得る。

【0030】

同様に、液体セグメントは、サンプル受け入れライン内の第２の位置で液体セグメントの存在および／または不在を検出するように構成された第２の検出器を使用して検出操作を開始することによって、サンプル受け取りライン内の第２の位置で検知される。例えば、図７を参照すると、第２の検出器１２６は、サンプル受け入れライン１６２内の第２の位置での液体サンプルセグメントをローからハイへの状態の変化として検出する。図９を参照すると、液体サンプルセグメントは、時刻ｔ_２およびｔ_７において第２の位置で検出し得る。次に、第２の位置で液体セグメントを検知した後、第２の検出器が監視される。例えば、図７を参照すると、第２の検出器１２６は、コントローラ１１８によって監視されて、第２の検出器１２６は、サンプル受け入れライン１６２内の第２の位置における液体サンプルセグメントの不在をハイからローへの状態の変化として検出する。図９を参照すると、第２の位置は、時刻ｔ_２およびｔ_７で開始して（例えば、連続的に、少なくとも実質的に連続的に）監視されて、時刻ｔ_４およびｔ_８で第２の位置において液体サンプルセグメントの不在が検出され得る。

【0031】

液体が第１の位置と第２の位置の両方で同時に検知されると、第１の検出器と第２の検出器との間のサンプル受け入れライン内で連続液体セグメントが検知される。例えば、図７を参照すると、ハイ状態が第１の検出器１２６および第２の検出器１２６のそれぞれにおいて液体サンプルセグメントの存在を表す場合、コントローラ１１８は、サンプル受け入れライン１６２内に（例えば、第１の検出器１２６と第２の検出器１２６との間の存在として）連続液体サンプルセグメントを検知する。図９を参照すると、液体サンプルセグメントが第２の位置で検出されると、連続液体サンプルセグメントは、時刻ｔ_２で検知され得る。

【0032】

いくつかの実施形態では、連続液体セグメントがサンプル受け入れライン内でいつ検知されたかを判定し、サンプル受け入れラインから分析装置への連続液体セグメントの搬送を開始するために、論理ＡＮＤ演算が使用されてもよい。例えば、図７を参照すると、コントローラ１１８は、第１の検出器１２６および第２の検出器１２６のそれぞれでハイ状態の論理ＡＮＤ演算を使用してもよく、バルブ１４８を使用してサンプルループ１６４と分析装置１１２との選択的結合を開始してもよい。これによって、サンプルループ１６４は、分析装置１１２と流体連通して、分析装置１１２に連続液体サンプルセグメントを供給するように動作可能となる。いくつかの実施形態では、ローからハイへの状態変化が第１の検出器１２６または第２の検出器１２６で検知されたときに、コントローラ１１８は、バルブ１４８を切り替えて、連続液体サンプルセグメントを分析装置１１２に供給するかどうかを決定するだけであってもよい。いくつかの実施形態では、システム１００は、サンプルループ１６４と分析装置との選択的結合を開始する前に、ある時間間隔の間（例えば、図９に示すｔ_Δ）、第２の検出器１２６におけるハイ状態が維持されることを要求する。例えば、コントローラ１１８および／またはプロセッサ１２０のタイマーまたはタイミング機能は、第２の検出器１２６がハイ状態を維持している時間間隔を検証してもよく、これによって第２の検出器１２６が時刻ｔ_Δ（例えば、閾値時間）の間、ハイ状態を維持し、第１の検出器がハイ状態にある場合、コントローラ１１８は、十分な液体サンプルセグメント（例えば、図８のセグメント８０６）が捕捉されたことを決定してもよく、連続液体サンプルセグメントを分析装置１１２に供給するために、バルブ１４８を切り替えてもよい。ｔ_Δの期間は、第２の検出器が空隙または気泡を測定することがありそうにない時間間隔に対応する場合があり、当該機関は、サンプルの流速または他の搬送条件に依存して変わる場合がある。

【0033】

いくつかの実施形態では、コントローラ１１８は、ハイ状態および／またはロー状態で第１の検出器１２６のタイミングを監視してもよい。例えば、遠隔サンプリングシステム１０４から搬送されるサンプルの流れ特性が分かっている実施形態では、第１の検出器１２６を監視して、サンプル受け入れライン１６２および／またはサンプルループ１６４内に十分な液体サンプルが存在するかどうかを近似するためにハイ状態で費やされる時間の長さを決定してもよく、コントローラ１１８に、第２の検出器１２６におけるハイ状態の確認の有無にかかわらず、サンプルを分析装置１１２に送らせる。例えば、サンプルの所与の流量に対して、サンプルの体積は、第１の検出器１２６がハイ状態にあった時間の長さを監視することによって近似されてもよい。しかしながら、ポンプの機能性、搬送されるサンプルのタイプ、サンプルの粘度、搬送の期間、搬送距離、周囲温度条件、搬送ライン１４４の温度条件などの変動により、サンプルの流速は容易には明らかではない場合がある。したがって、第２の検出器１２６の機能性は有益である場合がある。

【0034】

本開示の実施形態では、本明細書に記載のシステムおよび技術は、第１の検出器１２６と第２の検出器１２６との間のサンプル受け入れラインの一部（例えば、サンプルループ）が、気泡の存在なしに充填されることを決定するために使用されてもよい。例えば、図９を参照して説明した時刻ｔ_３とｔ_５との間の第１の位置での液体サンプルの不在は、サンプル受け入れライン１６２内の気泡の存在に対応する場合がある。システム１００は、気泡がサンプル受け入れライン１６２内に存在しない状態に達したとき、コントローラ１１８は、バルブ１４８を切り替えて、サンプルループ１６４内の流体が（分析または分析前のサンプル調整のため）分析装置１１２へ通るのを可能にする。

【0035】

方法の例
図１０は、二つの検出器を使用して、サンプル受け入れラインが、分析システムによる分析のための連続液体サンプルセグメント中に十分な量のサンプルを含み、連続液体サンプルセグメント中に間隙もボイドもないときを判定する例示的な実装形態内の手順８１０を示す。図示のように、液体セグメントは、サンプル受け入れラインに受け入れられる（ブロック８１２）。例えば、サンプル受け入れライン１６２は、遠隔サンプリングシステム１０４によって得られ、搬送ライン１４４を介して搬送されたサンプルを受け入れてもよい。手順８１０はまた、第１の位置を通過する際に液体セグメントの存在および／または不在を検出するように構成された第１の検出器によってサンプル受け入れライン内の第１の位置で液体セグメントを検知するステップを含む（ブロック８１４）。例えば、第１の検出器１２６は、サンプル受け入れライン１６２内の第１の位置における液体サンプルセグメントの存在を測定してもよい。図９を参照すると、液体サンプルセグメントは、時刻ｔ_１およびｔ_５において第１の位置で検出される。

【0036】

次に、液体セグメントを第１の位置で検知した後、第１の検出器は監視される（ブロック８１６）。例えば、第１の検出器１２６は、サンプル受け入れライン１６２内の第１の位置に液体セグメントが存在しないかどうか（例えば、第１の検出器１２６が、サンプル流体の検出を示すハイ状態から、サンプル流体が検出されないロー状態への遷移を有するかどうか）を判定するために、コントローラ１１８によって監視されてもよい。図９を参照すると、第１の位置は、時刻ｔ_１およびｔ_５で開始して（例えば、連続的に、少なくとも実質的に連続的に）監視される。そして、第２の位置で液体セグメントの存在および／または不在を検出するように構成された第２の検出器を使用して検出操作を実行することによって、第１の位置の下流のサンプル受け入れライン内の第２の位置で液体セグメントを検知する前に、サンプル受け入れライン内の第１の位置で液体セグメントの不在が検知されていない場合には、連続液体セグメントがサンプル受け入れライン内で検知される（ブロック８１８）。例えば、図９を参照すると、第１の検出器１２６は、時刻ｔ_１およびｔ_５でサンプル流体の存在を検出し、一方、第２の検出器１２６は、時刻ｔ_２およびｔ_７でサンプル流体の存在を検出する。第２の検出器がそのサンプルセグメントを検出する前に、第１の検出器１２６が中間時間に不在を検出することなく、第１の検出器の時刻ｔ_１と時刻ｔ_３との間の液体サンプルセグメントのみが第２の検出器によって検知される（時刻ｔ_２で始まる）。そのとき、コントローラ１１８は、バルブ１４８に、切り替えて、サンプルループ１６４に含まれるサンプルを分析装置１１２に送るように指示してもよい。第１の検出器１２６がｔ_５で液体サンプルの存在を検知している間、第１の検出器はまた、第２の検出器１２６がｔ_７で液体サンプルの存在を続いて検出する前に、ｔ_６で液体サンプルの不在を検出する。そのように、システム１００は、間隙またはボイド（例えば、間隙／ボイド８０２）がサンプルループ１６４内に存在することを認識し、分析のためにバルブ１４８を切り替えず、その代わりに、不適切なサンプルセグメント（例えば、液体セグメント８０４）を廃棄することを可能にする。本明細書に記載されているように、第１の検出器１２６がその間にハイ状態を維持した後のある時間間隔（例えば、ｔ_Δ）の間、第２の検出器１２６がハイ状態を維持すると、バルブ１４８を切り替えるために（例えば、コントローラ１１８によって実施される）タイマーを使用してもよい。

【0037】

制御システム
そのコンポーネントの一部または全部を含むシステム１００は、コンピュータ制御下で動作してもよい。例えば、プロセッサ１２０は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア（例えば、固定論理回路）、手動処理、またはそれらの組み合わせを使用して、本明細書に記載のシステムのコンポーネントおよび機能を制御するために、システム１００と共に、またはシステム１００内に含まれてもよい。本明細書で使用する「コントローラ」、「機能」、「サービス」、および「ロジック」という用語は、概して、システムを制御することに関連するソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはソフトウェア、ファームウェア、またはハードウェアの組み合わせを表す。ソフトウェア実装の場合、モジュール、機能、またはロジックは、プロセッサ（例えば、一つまたはそれ以上の中央処理装置（ＣＰＵ））上で実行されると特定のタスクを実行するプログラムコードを表す。プログラムコードは、一つまたはそれ以上のコンピュータ可読メモリデバイス（例えば、内部メモリおよび／または一つまたはそれ以上の有形の媒体）等の中に格納されてもよい。本明細書で説明される構造、機能、アプローチ、および技術は、様々なプロセッサを有する様々な商業コンピューティングプラットフォーム上に実装されてもよい。

【0038】

例えば、システムの一つまたはそれ以上のコンポーネント（例えば、分析システム１０２、遠隔サンプリングシステム１０４、バルブ１４８、ポンプ、および／または検出器（例えば、第１の検出器１２６、第２の検出器１２６、サンプル検出器１３０など））は、サンプル１５０の収集、送達、および／または分析を制御するためのコントローラと結合されてもよい。例えば、コントローラ１１８は、第１の検出器１２６および第２の検出器１２６によって、成功した「キャッチ」が示されたとき（例えば、両方のセンサが液体を検出したとき）に、サンプルループ１６４を分析システム１０２に結合するバルブ１４８を切り替え、サンプルループ１６４から分析システム１０２へサンプル１５０を導くように構成されてもよい。さらに、コントローラ１１８は、（例えば、サンプルループ１６４が分析システム１０２による完全な分析のために十分なサンプル１５０で満たされていない場合など）「不成功キャッチ」を判定する機能を実行してもよい。いくつかの実施形態では、「不成功キャッチ」は、例えば、第１の検出器１２６または第２の検出器１２６などのセンサから受信した信号の信号強度の変化に基づいて判定される。他の実施形態では、「不成功キャッチ」は、第１の検出器１２６がサンプル受け入れライン１６２内にサンプル１５０を示し、第２の検出器１２６がサンプル受け入れライン１６２内にサンプル１５０を示さなかった所定の時間量が経過したときに判定される。

【0039】

いくつかの実施形態では、コントローラ１１８は、第２の位置などの離れた位置のインジケータと通信可能に結合され、不十分なサンプル１５０が第１の位置で受け入れられると、第２の位置に指標（例えば、警告）を提供する。この指標は、追加のサンプル収集および送達を（例えば、自動的に）開始するために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、インジケータは、（例えば、一つまたはそれ以上のインジケータライトを介して、ディスプレイ読み出しを介して、それらの組み合わせなどを介して）オペレータに警告を提供する。さらに、指標は、一つまたはそれ以上の所定の条件に基づいて（例えば、複数のサンプルが欠落している場合のみ）、計時および／または開始してもよい。いくつかの実施形態では、インジケータは、遠隔のサンプリング部位で測定された条件に基づいて作動してもよい。例えば、サンプル１５０が遠隔サンプリングシステム１０４にいつ供給されているかを判定するために、第２の位置にある検出器１３０を使用してもよく、サンプル１５０が収集されていないときにインジケータを作動させてもよい。

【0040】

いくつかの実施形態では、コントローラ１１８は、異なる遠隔位置からのサンプルの収集のための、および／または異なるタイプのサンプル１５０のための異なるタイミングを提供するように動作可能である。例えば、遠隔サンプリングシステム１０４がサンプル搬送ライン１４４にサンプル１５０を送達する準備ができているとき、コントローラ１１８に警告を発してもよく、コントローラ１１８は、サンプル搬送ライン１４４内へのサンプル１５０の搬送を開始してもよい。コントローラ１１８は、サンプル１５０に関連する識別情報を受信する（場合によってはログ／記録する）ために、および／または、サンプル１５０がシステム１００内で送達される順序を制御するために、一つまたはそれ以上の遠隔サンプリングシステム１０４と通信可能に結合されてもよい。例えば、コントローラ１１８は、遠隔で複数のサンプル１５０を待ち行列に入れてもよく、一つまたはそれ以上のサンプル搬送ライン１４４を介してそれらの送達を調整してもよい。このようにして、サンプル１５０の送達は、複数の同時流路に沿って（例えば、複数のサンプル搬送ライン１４４を介して）調整されてもよく、一つまたはそれ以上のサンプル１５０は、一つまたはそれ以上の追加のサンプル１５０が収集されている間に、搬送されてもよいなどである。例えば、図１１は、システム１００のための例示的な制御フロー図を示し、分析システム１０２は、二つの遠隔サンプリングシステム１０４ａおよび１０４ｂと関連する搬送ライン１４４ａおよび１４４ｂを介して、サンプリング位置９００およびサンプリング位置９０２として示される二つの遠隔サンプルリング位置と流体連通して示されている。図示の実施形態では、分析システム１０２は、遠隔サンプリングシステム１０４ａおよび遠隔サンプリングシステム１０４ｂのそれぞれにコマンドを送信し、それぞれ９０４ａおよび９０４ｂとして示されている。遠隔サンプリングシステム１０４ａおよび遠隔サンプリングシステム１０４ｂはそれぞれ、それぞれのサンプリング位置（遠隔サンプリングシステム１０４ａのためのサンプリング位置９００、遠隔サンプリングシステム１０４ｂのためのサンプリング位置９０２）で得られたサンプルを、それぞれ搬送ライン１４４ａおよび搬送ライン１１４ｂを介して分析システム１０２に搬送する。次いで、分析システム１０２は、サンプルを処理して、その中の様々な化学種の量を決定する。次いで、分析システム１０２は、化学種の量のいずれかが元素固有の限界（例えば、サンプル中の特定の汚染物質の限界）を超えるかどうかを判定する。実施形態では、システム１００は、各サンプリング位置に対して、および各サンプリング位置で独立して特定の化学種に対して、独立して汚染限界を設定してもよい。例えば、処理中に特定の金属汚染物質に対する許容値が低下する場合があるので、下流の化学サンプルは、上流で収集された化学サンプルよりも特定の化学種について低い限度を有する場合がある。図１１に示すように、分析システム１０２は、遠隔サンプリングシステム１０４ａによってサンプリング位置９００で得られたサンプルに対して元素固有の限界のいずれも化学種が超過しないことを判定した。次に、分析システム１０２は、９０８ａとして示される指示をＣＩＭホスト９０６に送信して、元素固有の限界を下回るプロセスアプリケーションの操作に起因するサンプリング位置９００でのプロセスアプリケーションの継続を可能にする。分析システム１０２は、遠隔サンプリングシステム１０４ｂによってサンプリング位置９０２で得られたサンプル中に存在する化学種の少なくとも一つが元素固有の限界（例えば、サンプル中の汚染物質の限界）を超えていると判定した。次に、分析システム１０２は、９０８ｂとして示される指示をＣＩＭホスト９０６に送信して、元素固有の限界を超えるプロセスアプリケーションの動作に起因するサンプリング位置９０２でプロセスアプリケーションに向けられた警告を送信する。次いで、ＣＩＭホスト９０６は、サンプリング位置９０２で遠隔サンプリングシステム１０４ｂによって得られたサンプルの分析に基づいて動作を停止させるように、停止プロセスコマンド９１０を介してサンプリング位置９０２におけるプロセスに指示する。実施形態では、ＣＩＭホスト９０６とシステム１００のコンポーネントとの間の通信は、ＳＥＣＳ／ＧＥＭプロトコルによって容易になる場合がある。実施形態では、システム１００は、元素が特定のサンプルリング位置に対してサンプル内の元素固有の限界を超えていると判定された場合に、コンテキスト固有の動作を含んでもよく、そのようなコンテキスト固有の動作は、警告を無視して処理動作を継続すること、処理動作を停止すること、システム較正を実行すること、オーバーリミットサンプルを再実行することなどを含んでもよいが、これらに限定されない。例えば、第１の警告が発生すると、分析システム１０２は、キャリブレーション（または別のキャリブレーション）を実行してもよく、その後、サンプルを再実行してもよい。一方で、後続の警告（例えば、第２の警告）により、ＣＩＭホスト９０６は問題のあるサンプリング位置におけるプロセスに動作を中止するように命令する。

【0041】

コントローラ１１８は、プロセッサ１２０、メモリ１２２、および通信インターフェース１２４を含んでもよい。プロセッサ１２０は、コントローラ１１８に対して処理機能を提供し、任意の数のプロセッサ、マイクロコントローラ、または他の処理システム、およびコントローラ１１８によってアクセスまたは生成されたデータおよび他の情報を格納するための常駐または外部メモリを含んでもよい。プロセッサ１２０は、本明細書に記載の技術を実装する一つまたはそれ以上のソフトウェアプログラムを実行してもよい。プロセッサ１２０は、それが形成される材料またはその中で使用される処理機構によって限定されず、そのようにして、（例えば、電子集積回路（ＩＣ）コンポーネントを使用して）半導体および／またはトランジスタ等を介して実装されてもよい。

【0042】

メモリ１２２は、ソフトウェアプログラムおよび／またはコードセグメントなどのコントローラ１１８の動作に関連する様々なデータまたはプロセッサ１２０および場合によりコントローラ１１８の他のコンポーネントに命令して本明細書に記載の機能を実行するための他のデータを格納する記憶機能を提供する有形のコンピュータ可読記憶媒体の一例である。したがって、メモリ１２２は、システム１００（そのコンポーネントを含む）を動作させるための命令のプログラムなどのデータを格納してもよい。単一のメモリが記載されているが、多種多様なタイプおよびメモリの組み合わせ（例えば、有形の非一時的メモリ）を採用してもよいことに留意すべきである。メモリ１２２は、プロセッサ１２０と一体化されてもよく、スタンドアロンのメモリを含んでもよく、または両方の組み合わせであってもよい。

【0043】

メモリ１２２は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ（例えば、セキュアデジタル（ＳＤ）メモリカード、ミニＳＤメモリカード、および／またはマイクロＳＤメモリカード）、磁気メモリ、光メモリ、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）メモリデバイス、ハードディスクメモリ、外部メモリなどの着脱可能なメモリコンポーネントおよび着脱不能なメモリコンポーネントを含んでもよいが、必ずしもこれらに限定されない。実装形態において、システム１００および／またはメモリ１２２は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード、ユニバーサル加入者識別モジュール（ＵＳＩＭ）カード、ユニバーサル集積回路カード（ＵＩＣＣ）などによって提供されるメモリ１２２などの着脱可能な集積回路カード（ＩＣＣ）メモリを含んでもよい。

【0044】

通信インターフェース１２４は、システムのコンポーネントと通信するように動作可能に構成される。例えば、通信インターフェース１２４は、システム１００内に記憶するためのデータを送信する、およびシステム１００内の記憶装置からデータを取り出すなどするように構成されてもよい。通信インターフェース１２４はまた、プロセッサ１２０と通信可能に結合され、システム１００のコンポーネントと（例えば、コントローラ１１８と通信可能に結合された装置から受信されたプロセッサ１２０への入力を通信するための）プロセッサ１２０との間のデータ転送を促進する。通信インターフェース１２４は、コントローラ１１８の一つのコンポーネントとして説明されているが、通信インターフェース１２４の一つまたはそれ以上のコンポーネントが、有線および／または無線接続を介してシステム１００に通信可能に結合された外部コンポーネントとして実装可能であることに留意すべきである。システム１００は、ディスプレイ、マウス、タッチパッド、キーボードなどを含むが、必ずしもそれらに限定されない一つまたはそれ以上の入出力（Ｉ／Ｏ）装置を含んでもよく、および／または（通信インターフェース１２４を介して）当該装置に接続されてもよい。

【0045】

通信インターフェース１２４および／またはプロセッサ１２０は、３Ｇセルラーネットワーク、４Ｇセルラーネットワーク、または移動通信用グローバルシステム（ＧＳＭ（登録商標））ネットワークなどの広域携帯電話ネットワーク、Ｗｉ－Ｆｉネットワーク（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ネットワーク規格を使用して動作する無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ））などの無線コンピュータ通信ネットワーク、インターネット、インターネット、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５ネットワーク規格を使用して動作する無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ））、公衆電話網、エクストラネット、およびイントラネットなどを含むが必ずしもこれらに限定されない様々な異なるネットワークと通信するように構成されてもよい。しかしながら、このリストは単なる例示であり、本開示を限定することを意味するものではない。さらに、通信インターフェース１２４は、異なるアクセスポイントを介して単一のネットワークまたは複数のネットワークと通信するように構成されてもよい。

【0046】

実施例１－監視システムの例
一般的に、本明細書に記載のシステム１００は、任意の数のサンプリング位置からのサンプルを取るために、任意の数の遠隔サンプリングシステム１０４を組み込み得る。図１２に示す一実装形態では、システム１００は、化学浴、バルク化学物質、環境廃液、および他の液体サンプルを利用するプロセス設備の五つの異なる位置に配置された五つの遠隔サンプリングシステム１０４（１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃ、１０４Ｄ、１０４Ｅとして図示される）を含む。遠隔サンプリングシステム１０４は、五つの遠隔サンプリングシステム１０４のそれぞれから遠隔に位置する分析システム１０２に搬送するために、異なる位置でサンプルを取得する。第１の遠隔サンプリングシステム１０４Ａは、脱イオン水パイプライン１０００に近接して配置され、分析システム１０２から約４０メートル（４０ｍ）の距離（ｄ_５として図示される）だけ離れている。第２の遠隔サンプリングシステム１０４Ｂは、分配バルブ点１００２に近接して配置され、分析システム１０２から約８０メートル（８０ｍ）の距離（ｄ_４として図示される）だけ離れている。第３の遠隔サンプリングシステム１０４Ｃは、化学物質供給タンク１００４に近接して配置され、分析システム１０２から約８０メートル（８０ｍ）の距離（ｄ_３として図示される）だけ離れている。化学物質供給タンク１００４は、化学物質貯蔵タンク１００８から遠隔に配置され、化学物質貯蔵タンク１００８から化学物質を供給される。第４の遠隔サンプリングシステム１０４Ｄは、化学物質供給タンク１００６に近接して配置され、分析システム１０２から約８０メートル（８０ｍ）の距離（ｄ_２として図示される）だけ離れている。化学物質供給タンク１００６は、化学物質貯蔵タンク１００８から遠隔に配置され、当該タンク１００６には、化学物質貯蔵タンク１００８から化学物質が供給される。第５の遠隔サンプリングシステム１０４Ｅは、化学物質貯蔵タンク１００８に近接して配置され、分析システム１０２から約３００メートル（３００ｍ）の距離（ｄ_１として図示される）だけ離れている。五つの遠隔サンプリングシステム１０４が図示されているが、システム１００は、処理施設全体（例えば、他のプロセスストリーム、化学浴、バルク化学ストレージ、環境排水、および他の液体サンプル）の超微量の不純物を監視するために、五つを超える遠隔サンプリングシステム１０４を利用してもよい。一実装形態では、遠隔サンプリングシステム１０４から分析システムへのサンプルの搬送は、毎秒約１．２メートル（１．２ｍ／ｓ）の速度で提供され、処理施設全体にわたる超微量の不純物のほぼリアルタイムの分析（例えば、ＩＣＰＭＳ分析）を提供する。

【0047】

実施例２－再現性
一実装形態では、分析システム１０２は、遠隔サンプリングシステム１０４から１００メートル（１００ｍ）の位置に配置された。遠隔サンプリングシステム１０４は、２０個の別個のサンプルを得て、それらを分析システム１０２に転送して、これによって２０個の別個のサンプルのそれぞれに存在する各化学種の信号強度を決定した。各々別個のサンプルは、以下の化学種を含む：リチウム（Ｌｉ）、ベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）、ナトリウム（Ｎａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、カルシウム（Ｃａ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、バリウム（Ｂａ）、セリウム（Ｃｅ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タングステン（Ｗ）、および鉛（Ｐｂ）。分析システム１０２による分析の結果、すべての化学種に対して２０の別個のサンプルすべてにわたって相対標準偏差（ＲＳＤ）が３％未満（＜３％）であることが判定された。したがって、分析システム１０２と遠隔サンプリングシステム１０４との間が１００メートルの例示的なシステム１００は、サンプルを得て、（例えば、搬送ライン１４４を介して）分析システム１０２にサンプルを１００メートル搬送し、分析システム１０２でサンプルを分析することから信頼できる再現性を提供した。

【0048】

実施例３－手動サンプリングとの比較－半導体プロセスの例
図１３を参照すると、半導体製造プロセス用の化学浴（ＳＣ－１浴）の経時的な金属汚染を示すチャートが示されている。このチャートは、三つの時点で収集された手動サンプルから測定された金属汚染に対するデータ点を示す部分１１００を含む。このチャートはまた、システム１００から（例えば、遠隔サンプリングシステム１０４から）手動サンプリング法のサンプリング周波数を超えるサンプリング周波数で（例えば、少なくとも１６～１７倍より頻繁に）収集されたサンプルから測定された金属汚染に対するデータ点に重ね合わされた部分１１００からの手動サンプルから測定された金属汚染に対するデータ点を示す部分１１０２を含む。部分１１０２に示すように、汚染物質の漸進的な増加が、半導体製造プロセスにおいて経時的に生じる。特定の半導体プロセス（例えば、部分１１００からの手動サンプリング技術）において化学物質をいつ交換するかを決定する寿命または寿命カウント方法は、しばしば時間の経過に伴う金属汚染の特殊性を説明することができない。このように、化学物質は、浴中の金属汚染物質の知識なしにしばしば交換される。これは、化学浴が実際に追加のウェハ処理を提供し得るが、ともかく交換される（例えば、プロセス稼動時間の損失をもたらす）過度の交換をもたらす可能性があるか、または化学浴が実際に許容できない金属汚染を有するが、後の時間（例えば、プロセスによって生成されたウェハを潜在的に危険にさらす）まで交換されない交換不足をもたらす可能性がある。部分１１０２に見ることができるように、金属汚染は、より高い頻度で自動的にシステム１００によって追跡され得る。汚染限界１１０４は、化学浴に対して汚染物質限界に達したときに、ＣＩＭホスト９０６に警告するように設定される。したがって、システム１００は、汚染限界１１０４に達すると、プロセス動作を自動的に停止させる場合があり（例えば、交換不足を回避し）、一方、汚染限界１１０４に達していないときには、プロセスを継続することを可能にし、それにより実行可能時にプロセス稼動時間を提供することができる（例えば、過度の交換を避ける）。

【0049】

結論
実装形態において、様々な分析装置は、本明細書に記載の構造、技術、アプローチなどを利用してもよい。したがって、本明細書にシステムが記載されているが、様々な分析機器は、記載された技術、アプローチ、構造などを利用してもよい。これらの装置は、限定された機能性（例えば、薄い装置）または堅牢な機能性（例えば、厚い装置）で構成されてもよい。したがって、装置の機能性は、装置のソフトウェアまたはハードウェアリソース（例えば、処理能力、メモリ（例えば、データ記憶容量）、分析能力など）に関連する場合がある。

【0050】

一般的に、本明細書に記載された機能のいずれも、ハードウェア（例えば、集積回路などの固定論理回路）、ソフトウェア、ファームウェア、手動処理、またはそれらの組み合わせを使用して実装され得る。したがって、上記の開示で論じたブロックは、一般的に、ハードウェア（例えば、集積回路などの固定論理回路）、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの組み合わせを表す。ハードウェア構成の例では、上記の開示で論じた様々なブロックを、集積回路として他の機能と共に実装してもよい。そのような集積回路は、所与のブロック、システム、または回路の機能のすべて、またはブロック、システム、または回路の機能の一部を含む場合がある。さらに、ブロック、システム、または回路の要素は、複数の集積回路にわたって実装されてもよい。そのような集積回路は、モノリシック集積回路、フリップチップ集積回路、マルチチップモジュール集積回路、および／または混合信号集積回路を含むが、必ずしもこれらに限定されない様々な集積回路を含んでもよい。ソフトウェア実装の例では、上記の開示で論じた様々なブロックは、プロセッサ上で実行されると特定のタスクを実行する実行可能命令（例えば、プログラムコード）を表す。これらの実行可能命令は、一つまたはそれ以上の有形のコンピュータ可読媒体に格納されてもよい。いくつかのそのような例では、システム、ブロック、または回路全体が、そのソフトウェアまたはファームウェアの均等物を使用して実装されてもよい。他の例では、所与のシステム、ブロック、または回路の一部は、ソフトウェアまたはファームウェアで実装されてもよく、一方、他の部分はハードウェアで実装されてもよい。

【0051】

主題は、構造的構成および／またはプロセス動作に特有の言語で記載されているが、添付の特許請求の範囲に定義された主題は、必ずしも上述の特定の構成または動作に限定されないことを理解されたい。むしろ、上記の特定の構成および動作は、請求項を実施する例示的な形態として開示される。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】