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特表2022-550204インライン分析のための揮発性試料の自動インライン調製及び脱気
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-11-30
(54)【発明の名称】インライン分析のための揮発性試料の自動インライン調製及び脱気
(51)【国際特許分類】
G01N 1/00 20060101AFI20221122BHJP
【ＦＩ】
G01N1/00 101L
G01N1/00 101G
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022520198
(86)(22)【出願日】2020-09-22
(85)【翻訳文提出日】2022-04-25
(86)【国際出願番号】 US2020051953
(87)【国際公開番号】W WO2021067066
(87)【国際公開日】2021-04-08
(31)【優先権主張番号】62/908,959
(32)【優先日】2019-10-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【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】100132241
【弁理士】
【氏名又は名称】岡部 博史
(74)【代理人】
【識別番号】100189555
【弁理士】
【氏名又は名称】徳山 英浩
(72)【発明者】
【氏名】シュルツ，オースティン
(72)【発明者】
【氏名】ウィーデリン，ダニエル アール
【テーマコード（参考）】
2G052
【Ｆターム（参考）】
2G052AD27
2G052AD42
2G052CA04
2G052CA11
2G052GA15
2G052GA24
2G052HC10
(57)【要約】
分析システムは、脱気セルと、少なくとも１つの第１バルブと、少なくとも１つの第２バルブと、を備える。少なくとも１つの第１バルブは、脱気セルの上部と流体結合される。少なくとも１つの第１バルブは、脱気セルを排出ガスの流れ及び真空源に選択可能に接続するように構成される。少なくとも１つの第２バルブは、脱気セルの側面部と流体接続され、脱気セルの底部と別に流体接続される。少なくとも１つの第２バルブは、試料輸送液の供給源、試料を分析装置に送達するように構成された移送ライン、又は廃棄出口部のいずれかと選択可能に結合される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
上部セル延長部、底部セル延長部、及び側方セル延長部を画定するように方向付けられた脱気セルと、前記上部セル延長部と流体結合された少なくとも１つの第１バルブと、
前記側方セル延長部と流体接続され、前記底部セル延長部と別に流体接続された少なくとも１つの第２バルブと、
を備え、
前記側方セル延長部は、前記上部セル延長部と前記底部セル延長部との間の位置において、前記脱気セルの側面部から延び、
前記少なくとも１つの第１バルブは、前記脱気セルを排出ガスの流れ又は真空源に選択可能に接続するように構成され、
前記少なくとも１つの第２バルブは、試料輸送液の供給源、試料を分析装置に送達するように構成された移送ライン、又は廃棄出口部のうちの少なくとも１つと選択可能に結合される、
流体移送システム。
【請求項2】
前記少なくとも１つの第２バルブは、前記試料輸送液の流れを、前記底部セル延長部を介して前記脱気セルに供給するように構成され、前記少なくとも１つの第１バルブは、前記試料輸送液の前記脱気セルへの導入時に、前記上部セル延長部へ排出ガスの流れを選択可能に供給するように構成される、
請求項１に記載の流体移送システム。
【請求項3】
前記少なくとも１つの第２バルブは、前記脱気セルの前記側方セル延長部から前記試料輸送液の流れを受け入れて、受け入れた前記試料輸送液を前記廃棄出口部に向けるように選択可能に構成され、受け入れられた前記試料輸送液は、前記上部セル延長部への前記排出ガスの流れによって前記側方セル延長部から押し出される、
請求項２に記載の流体移送システム。
【請求項4】
少なくとも１つの第３バルブを更に備え、前記少なくとも１つの第３バルブは、前記少なくとも１つの第２バルブを前記廃棄出口部と選択可能に流体相互接続するように構成される、
請求項３に記載の流体移送システム。
【請求項5】
さらに、少なくとも１つの第３バルブは、前記脱気セル内の前記試料輸送液の水位が、前記側方セル延長部と前記少なくとも１つの第２バルブとの間を延びる流体相互接続の位置よりも下に低下したときに、前記試料輸送液の流れを前記側方セル延長部から前記廃棄出口部に向けることを停止するように選択可能に構成される、請求項３に記載の流体移送システム。
【請求項6】
前記少なくとも１つの第１バルブは、前記脱気セルが、前記試料輸送液によって、前記側方セル延長部と前記少なくとも１つの第２バルブとの間を延びる流体相互接続の位置以下で満たされるとき、真空源に選択可能に接続されるように構成され、前記真空源は、前記試料輸送液を脱気するように構成される、
請求項１に記載の流体移送システム。
【請求項7】
前記真空源は、第２廃棄出口部に流体接続される、請求項６に記載の流体移送システム。
【請求項8】
前記少なくとも１つの第１バルブは、前記試料輸送液の脱気時に、前記排出ガスの流れに選択可能に接続するように構成され、前記少なくとも１つの第２バルブは、この段階において、脱気された前記試料輸送液を中核的な分析装置に向かって移送ラインに向けるように構成される、
請求項６に記載の流体移送システム。
【請求項9】
前記排出ガスの流れは、脱気された前記試料輸送液を、前記移送ラインに向かって前記底部セル延長部の外に押し出し可能である、請求項８に記載の流体移送システム。
【請求項10】
前記少なくとも１つの第１バルブは、窒素ガスの供給源と接続するように選択可能に構成され、前記窒素ガスは、前記排出ガスとして機能する、
請求項１に記載の流体移送システム。
【請求項11】
前記少なくとも１つの第１バルブ、前記少なくとも１つの第２バルブ、又は少なくとも１つの第３バルブのうちの少なくとも１つは、それぞれマルチポートバルブで構成される、請求項１に記載の流体移送システム。
【請求項12】
流体移送方法であって、脱気セル、少なくとも１つの第１バルブ、及び少なくとも１つの第２バルブを備える流体移送システムを設けることを含み、
前記脱気セルは、上部セル延長部、底部セル延長部、及び側方セル延長部を画定するように方向付けられ、
前記側方セル延長部は、前記上部セル延長部と前記底部セル延長部との間の位置において、前記脱気セルの側面部から延び、
前記少なくとも１つの第１バルブは、前記上部セル延長部と流体結合し、
前記少なくとも１つの第２バルブは、側方流体コネクタを介して前記側方セル延長部と流体接続され、前記底部セル延長部と別に流体接続され、
前記流体移送方法は、
試料輸送液の流れを、前記底部セル延長部を通じて前記脱気セルへ提供することと、
前記試料輸送液の前記脱気セルへの流入開始時に、排出ガスの流れを前記上部セル延長部を介して前記脱気セルへ導入することと、
を含み、
前記排出ガスの流れは、前記上部セル延長部を通じて前記少なくとも１つの第１バルブに向かう前記試料輸送液の任意の脱出を妨げる、
流体移送方法。
【請求項13】
前記試料輸送液は、前記側方セル延長部から前記少なくとも１つの第２バルブに延びる前記側方流体コネクタより上の水位まで供給され、前記試料輸送液の流れは、前記側方流体コネクタよりも上の水位に達すると停止し、
前記側方流体コネクタは、その時に前記少なくとも１つの第２バルブを介して第１廃棄出口部に選択可能に接続され、
前記排出ガスの流れは、前記側方流体コネクタ以上にある任意の前記試料輸送液を、前記側方流体コネクタへ押し出し、最終的には、前記少なくとも１つの第２バルブに関連する前記第１廃棄出口部に向かって押し出す、
請求項１２に記載の流体移送方法。
【請求項14】
前記試料輸送液の水位が前記側方流体コネクタよりも下に低下したときに、前記試料輸送液を廃棄出口部に向けることを停止することを更に含む、請求項１３に記載の流体移送方法。
【請求項15】
前記排出ガスの流れの代わりに、前記少なくとも１つの第１バルブを真空源と選択可能に接続して、前記脱気セル内に真空圧を生成することを更に含み、前記真空圧は、前記試料輸送液の脱気を促進する、
請求項１４に記載の流体移送方法。
【請求項16】
前記試料輸送液は、水酸化アンモニウムを含み、前記真空圧の適用時に、水酸化アンモニウム又はアンモニアのうちの少なくとも一方を含むガスが前記試料輸送液から脱気される、
請求項１５に記載の流体移送方法。
【請求項17】
前記排出ガスは、前記試料輸送液の脱気後に、前記少なくとも１つの第１バルブを介して前記脱気セルに再び供給され、前記少なくとも１つの第２バルブを通じる流れは、分析装置に向かって移送ラインに向けられる、
請求項１５に記載の流体移送方法。
【請求項18】
前記排出ガスの流れは、脱気された前記試料輸送液を、前記移送ラインに向かって前記底部セル延長部の外に押し出すのに十分である、請求項１７に記載の流体移送方法。
【請求項19】
前記少なくとも１つの第１バルブは、窒素ガスの供給源と接続するように選択可能に構成され、前記窒素ガスは、前記排出ガスとして機能する、
請求項１２に記載の流体移送方法。
【請求項20】
前記少なくとも１つの第１バルブ、前記少なくとも１つの第２バルブ、又は少なくとも１つの第３バルブのうちの少なくとも１つは、それぞれマルチポートバルブで構成される、請求項１２に記載の流体移送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
多くの実験環境では、多数の化学的試料又は生物学的試料を一度に分析することがよく必要とされる。このような処理を合理化するために、試料の操作は機械化されてきている。こ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でき、自動サンプリング装置又はオートサンプラを使用して行われ得る。
【背景技術】
【0002】
誘導結合プラズマ（ICP: Inductively Coupled Plasma）分光分析は、液体試料中の微量元素濃度及び同位体比を測定するために一般的に使用される分析技術である。ＩＣＰ分光分析には、電磁的に生成されて部分的に電離したアルゴンプラズマが使用される。当該アルゴンプラズマは、約７０００Ｋの温度に達する。試料がプラズマに導入されると、高温によって試料原子の電離又は発光が引き起こされる。各化学元素は特有の質量又は発光スペクトルを生じるため、発光の質量又は光のスペクトルを測定することによって、元の試料の元素組成を決定することが可能になる。
【0003】
液体試料を分析のためにＩＣＰ分光分析装置（例えば、誘導結合プラズマ質量分析装置（ICP/ICP-MS: Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer）、誘導結合プラズマ原子発光分析装置（ICP-AES: Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometer）など）又は他の試料検出器又は分析装置に導入するために、試料導入システムが使用され得る。例えば、試料導入システムは、容器から液体試料のアリコートを取り出し、その後にアリコートをネブライザに移送し得る。ネブライザは、アリコートをＩＣＰ分光分析装置によってプラズマ中で電離させるために適した多分散エアロゾルに変える。その後、エアロゾルは、大きなエアロゾル粒子を除去するために、スプレーチャンバで選別される。エアロゾルは、スプレーチャンバを離れると、分析のためのＩＣＰ－ＭＳ又はＩＣＰ－ＡＥＳ装置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。
【図面の簡単な説明】
【0004】
詳細な説明は、添付の図面を参照しながら説明される。
【0005】
【発明を実施するための形態】
【0006】
＜概要＞
様々な分析システムにおいて、水酸化アンモニウム（ＮＨ４ＯＨ）などの移送液は、試料をループ入口部から廃棄ループ又はネブライザに運搬するための移送溶液として使用され得る。一実施形態では、移送液は、２９％ＮＨ４ＯＨであり得る。溶液はまだ圧力下であり得、試料が減圧するのを待たずにすぐに分析を開始すると、プラズマは消滅し得る。ＮＨ４ＯＨは、減圧によって、バルブの位置に応じて廃棄又はネブライザに流され得る。
様々な分析システムにおいて、水酸化アンモニウム（ＮＨ４ＯＨ）などの移送液は、試料をループ入口部から廃棄ループ又はネブライザに運搬するための移送溶液として使用され得る。一実施形態では、移送液は、２９％ＮＨ４ＯＨであり得る。溶液はまだ圧力下であり得、試料が減圧するのを待たずにすぐに分析を開始すると、プラズマは消滅し得る。ＮＨ４ＯＨは、減圧によって、バルブの位置に応じて廃棄又はネブライザに流され得る。
【0007】
図１～図６に示す例示的な分析システム１０００は、気泡及び／又は空隙の発生に伴って生じ得る問題を説明するのに役立ち得る。分析システム１０００は、ループ入口部１０１０と、チューブ１０２０（図示を容易にするために真っ直ぐに示されているが、例えば、チューブのループの形態であってもよい）と、ループ出口部１０３０と、を備えている。ループ出口部１０３０は、例えば、ネブライザ及び／又は廃棄ループの形態であってもよい。チューブ１０２０は、試料輸送液Ｓ２（例えば、ＮＨ４ＯＨなどの輸送液中を輸送される試料物質）を受け入れ、チューブ１０２０を通る試料輸送液Ｓ２の伝送を促進するように構成され得る。減圧を待つ間に、ループ入口部１０１０とループ出口部１０３０（例えば、廃棄ループ及び／又はネブライザの形態）との間に延びるチューブ１０２０の側面には、多くの小さい気泡１０４０（例えば、直径がチューブ１０２０の直径の半分以下）が形成され得る。
【0008】
図１に見られるように、減圧開始時には、気泡１０４０がチューブ１０２０内に存在しないことがある。図２のように、分析開始時には、試料Ｓ２は、いくつかの気泡１０４０が形成された状態で安定であり得る。ネブライザ及び／又はＩＣＰＭＳに進入可能な気泡１０４０は、まだ無いか、又は実質的に無い。図３に示すように、実施形態では、減圧が約２分後に終了するとともに、その後にチューブ１０２０内で試料の流れ（例えば、１００μＬ／分）が始まることが予期され得る。図４に見られるように、小さな気泡１０４０のうちいくつかは、直径の小さいチューブ１０２０内で流れによって互いに押されて、より大きな気泡１０５０（例えば、小さな気泡１０４０よりも大きく、直径がチューブ１０２０の直径の半分以上である可能性がある）を形成し始め得る。図５及び図６のように、液体試料Ｓ２中では、最終的に十分な気泡１０４０及び／又は気泡１０５０が互いに押し合って、空隙１０６０が形成され得る。
【0009】
空隙１０６０は、チューブ１０２０の全直径に及ぶ、チューブ１０２０内の試料液の欠如として定義され得る。実施形態では、空隙１０６０は、チューブ１０２０内のガスポケットの形態であり得る。当該空隙１０６０は、ラインを下流へ押されるにつれて、当該空隙１０６０自体により多くの気泡１０４０，１０５０（特に図６に示す）及び／又は他の空隙１０６０を加えるので、成長し得る。いくつかの実施形態では、ループ又は流路部１０２０内には、ある時点で、約５－６個の大きな空隙１０６０が存在し得る。このような問題を考慮すると、気泡がまとまって（agglomerating）移送チューブ内に空隙を形成することを抑制するために、遠隔の場所で試料を脱気するための方法が必要である。
【0010】
＜実施例＞
図７～図１２を概して参照すると、例示的な分析システム１００が図示及び説明されている。当該例示的な分析システム１００は、遠隔位置において試料を脱気することにより、気泡がまとまって空隙を形成することを抑制するように構成されている。図７に見られるように、分析システム１００は、一般的に、少なくとも１つの第１バルブ１０２と、少なくとも１つの第２バルブ１０４と、少なくとも１つの第３バルブ１０６と、真空ポンプ１０８と、多岐管１１０と、脱気セル１１２と、試料入口部１１４と、少なくとも１つの廃棄出口部１１６と、複数の流体ライン１１８と、調製された試料輸送液を試験するための中核的な（central）分析装置（図示せず）と、を備えている。少なくとも１つの第１バルブ１０２は、例えば、第１マルチポートバルブであり、図示の実施形態のようにＶ５－Ｐ３バルブであってもよい。少なくとも１つの第２バルブ１０４は、例えば、第２マルチポートバルブであり、図示の実施形態のようにＶ４－Ｐ６バルブであってもよい。少なくとも１つの第３バルブ１０６は、例えば、第３マルチポートバルブであり、図示の実施形態のようにＶ３－Ｐ３バルブであってもよい。脱気セル１１２は、例えば、ピラーＴ字型コネクタ（pillar tee connector）であり、図示の実施形態のように、縦方向に間隔を空けられた２つの流体接続ポートと、横方向の流体接続ポートとを有する。少なくとも１つの廃棄出口部１１６は、例えば、１１６Ａ，１１６Ｂである。複数の流体ライン１１８は、例えば、パイプ、チューブなどであり、様々な要素を互いに流体接続する。
図７～図１２を概して参照すると、例示的な分析システム１００が図示及び説明されている。当該例示的な分析システム１００は、遠隔位置において試料を脱気することにより、気泡がまとまって空隙を形成することを抑制するように構成されている。図７に見られるように、分析システム１００は、一般的に、少なくとも１つの第１バルブ１０２と、少なくとも１つの第２バルブ１０４と、少なくとも１つの第３バルブ１０６と、真空ポンプ１０８と、多岐管１１０と、脱気セル１１２と、試料入口部１１４と、少なくとも１つの廃棄出口部１１６と、複数の流体ライン１１８と、調製された試料輸送液を試験するための中核的な（central）分析装置（図示せず）と、を備えている。少なくとも１つの第１バルブ１０２は、例えば、第１マルチポートバルブであり、図示の実施形態のようにＶ５－Ｐ３バルブであってもよい。少なくとも１つの第２バルブ１０４は、例えば、第２マルチポートバルブであり、図示の実施形態のようにＶ４－Ｐ６バルブであってもよい。少なくとも１つの第３バルブ１０６は、例えば、第３マルチポートバルブであり、図示の実施形態のようにＶ３－Ｐ３バルブであってもよい。脱気セル１１２は、例えば、ピラーＴ字型コネクタ（pillar tee connector）であり、図示の実施形態のように、縦方向に間隔を空けられた２つの流体接続ポートと、横方向の流体接続ポートとを有する。少なくとも１つの廃棄出口部１１６は、例えば、１１６Ａ，１１６Ｂである。複数の流体ライン１１８は、例えば、パイプ、チューブなどであり、様々な要素を互いに流体接続する。
【0011】
実施形態では、真空ポンプ１０８と第１廃棄出口部１１６Ａとは、多岐管１１０を用いて結合されている。真空ポンプ１０８は、第１流体ライン１１８Ａを介して、少なくとも１つの第１バルブ１０２と流体結合され得る。システム１００は、上部セル延長部１１２Ａと、底部セル延長部１１２Ｂと、側方セル延長部１１２Ｃ（すなわち、脱気セル１１２に関連する３つの接続部分）を画定するように方向付けられた脱気セル１１２（例えば、３／４インチのピラーＴ字型）を更に備えている。側方セル延長部１１２Ｃは、上部セル延長部１１２Ａと底部セル延長部１１２Ｂとの間の位置において、脱気セル１１２の側面部から延び得る。分析システム１００における中核的な分析装置（図示せず）よりも前の部分は、流体移送システムであるとみなされてもよい。実施形態では、流体移送システムは、遠隔操作式の試料調製及び送達システムであり得る。
【0012】
少なくとも１つの第１バルブ１０２は、第２流体ライン１１８Ｂ（すなわち、脱気セル１１２に対して上部の流体接続）を介して、脱気セル１１２の上部セル延長部１１２Ａと流体結合され得る。少なくとも１つの第１バルブ１０２は、脱気セル１１２を排出ガスの流れ又は真空源に選択可能に接続するように構成され得る。脱気セル１１２は、側方セル延長部１１２Ｃを介して第３流体ライン１１８Ｃ（すなわち、脱気セル１１２に対して横方向の中央流体接続）によって、及び底部セル延長部１１２Ｂを介して第４流体ライン１１８Ｄ（すなわち、脱気セル１１２に対して下部流体接続）によって、別々に少なくとも１つの第２バルブ１０４と選択可能に結合され得る。少なくとも１つの第２バルブ１０４は、試料入口部１１４及び少なくとも１つの第３バルブ１０６（例えば、第５流体ライン１１８Ｅを介した後方接続）と流体結合し得る。少なくとも１つの第２バルブ１０４は、試料輸送液の供給源、試料を分析装置に送達するように構成された移送ライン、又は第２廃棄出口部のうち少なくとも１つと選択可能に結合され得る。第２廃棄出口部１１６Ｂは、少なくとも１つの第３バルブ１０６に選択可能に接続され得る。少なくとも１つの第３バルブ１０６は、少なくとも１つの第２バルブ１０４との選択可能な流体接続を作り出すために使用される。
【0013】
実施形態では、少なくとも１つの第１バルブ１０２、少なくとも１つの第２バルブ１０４、及び／又は少なくとも１つの第３バルブ１０６の各々は、図示の実施形態のようにマルチポートバルブの形態であってもよい。実施形態では、ここで使用される少なくとも１つの第１バルブ１０２、少なくとも１つの第２バルブ１０４、及び／又は少なくとも１つの第３バルブ１０６は、例えば、空気式に及び／又は電気的に制御されてもよく、及び／又は分配多岐管の形態であってもよい。また、実施形態では、少なくとも１つの第１バルブ１０２、少なくとも１つの第２バルブ１０４、及び／又は少なくとも１つの第３バルブ１０６は、マスフローコントローラ（MFC's: mass flow controllers）の形態であり得る。マスフローコントローラは、当該マスフローコントローラを通る流れを電気的に選択可能に制御することができる。また、実施形態では、少なくとも１つの第１バルブ１０２、少なくとも１つの第２バルブ１０４、及び／又は少なくとも１つの第３バルブ１０６は、複数のバルブ（例えば、対応するマルチポートバルブの例の代替）の形態であり得る。
【0014】
本開示の実施形態に係る分析システム１００の動作を図８～図１２に示す。図８に関して、試料の流れ１２０（例えば、輸送液（例えば、水酸化アンモニウム及び／又は他の揮発性成分を含む輸送液）中の試料物質）は、底部セル延長部１１２Ｂに注がれることによって脱気セル１１２を通過する。試料の流れ１２０（すなわち、試料－輸送液）は、試料入口部１１４、少なくとも１つの第２バルブ１０４、及び第４流体ライン１１８Ｄを介して、底部セル延長部１１２Ｂに到達し得る。さらに、図８に関して、少なくとも１つの第１バルブ１０２は、排出ガスとして機能する窒素ガス（すなわち、Ｎ２）又は他の不活性ガスの流れを、第２流体ライン１１８Ｂを介して上部セル延長部１１２Ａに選択可能に向けるように構成され得る。その結果、ある量のＮ２又は他の排出ガスは、圧力下で脱気セル１１２の上部に追い込まれる。実施形態では、排出ガス及び排出ガスによって与えられる圧力は、試料輸送液が上部セル延長部１１２Ａを越えて少なくとも１つの第１バルブ１０２に向かって流れることを防止するか、及び／又は遅らせることができる。
【0015】
図８に示す状況では、真空ポンプ１０８は、脱気セル１１２に流体接続（例えば、少なくとも１つの第１バルブ１０２を介する）されていない。脱気セル１１２の側方セル延長部１１２Ｃを介して脱気セル１１２を出る試料の流れ１２０は、第２バルブ１０４及び少なくとも１つの第３バルブ１０６を介して、最終的に第２廃棄出口部１１６Ｂに向けられ得る。すなわち、脱気セル１１２の上部及び底部を通る流体（例えば、窒素／不活性ガス、及び試料の流れ）の流入は、そのような流体の一部又は全てが側方セル延長部１１２Ｃ（すなわち、利用可能な唯一の脱出／放出箇所）を通じて追い出されることを必要とする。実施形態において、脱気セル１１２は、排出ガスが脱気セル１１２に導入される前に、試料輸送液で部分的に又は完全に満たされ得る。実施形態において、排出ガスの流れは、増大し、第３流体ライン１１８Ｃ以上（at or above）にある任意の試料輸送液を脱気セル１１２の外に押し出し、最終的には少なくとも１つの第３バルブ１０６に関連する廃棄出口部１１６Ｂに向けて押し出すのに役立ってもよい。
【0016】
図９に示すように、第２ステップでは、流れの接続は、Ｎ２又は他の排出ガスの流れが継続する状態で試料の流れ１２０が遮断されることを除いて、同様のままである。窒素の継続する流れは、脱気セル１１２内に残存する試料に対する圧力を増加させる。当該圧力は、第３流体ライン１１８Ｃ以上にある任意の試料を脱気セル１１２から廃棄へ押し出す。
【0017】
図９のように、一度、脱気セル１１２内の過剰な試料が廃棄へ押し出されると、その後には、図１０に示す組合せの流れが作動し得る。図１０の状況では、試料入口部１１４からの試料の流れ１２０はオフのままであり、少なくとも１つの第３バルブ１０６を通じる流れは、分析装置（符号を付されていない）に向けて開放され、もはや第２廃棄出口部１１６Ｂを通じて流れてはいない。さらに、図１０のように、Ｎ２／排出ガスの流れが切断されるとともに、流体が第１廃棄出口部１１６Ａに向けられた真空ポンプ１０８を通じて吸引されることによって、脱気セル１１２は、少なくとも１つの第１バルブ１０２及び真空ポンプ１０８を介して真空にされる。
【0018】
図１１は、図１０に規定された流れの接続を維持した結果を示す。真空によって促される流れの仕組みによって、第４流体ライン１１８Ｄから全ての液体が除去され、試料の流れ１２０からアンモニアガス（ＮＨ３）及び／又は他のガス（例えば、水酸化アンモニウム又は他の揮発性成分）が除去され得る。図１１の状況の間、試料の流れ１２０は、真空によって活発に泡立つことができる。脱気セル１１２は、このステップ（例えば、アンモニア及び／又は他のガスの気化に関連する熱交換の一部）の間、冷たく感じられ得る。
【0019】
最後に、図１２に示すステップによって、脱気セル１１２は、Ｎ２／排出ガスの流れと再接続され（例えば、第１バルブ１０２又は少なくとも１つの第２バルブ１０４を介する）、真空の流れ及び少なくとも１つの第３バルブ１０６から切断され得る。さらに、中核的な分析装置（図示せず）への移送ライン１２２への流れが、少なくとも１つの第２バルブ１０４において開放され得る。その結果、Ｎ２／排出ガスの流れからの圧力は、アンモニア／水酸化アンモニウム及び／又は他の揮発性成分を保持しない又は実質的に保持しない（少なくとも、任意の空隙を生成するのに十分ではない）試料を、試料の流れ１２０として、第４流体ライン１１８Ｄを通じて、少なくとも１つの第２バルブ１０４及び移送ライン１２２へ押し出すことができる。システム１００における、移送ライン１２２及び中核的な分析装置に送達可能な部分は、遠隔操作式フロー処理システムであるとみなされてもよい。
【0020】
実施形態では、分析システム１００に試料を充填するとき、水酸化アンモニウム試料は、分析のために試料を移送する前に、約７分間で適切に脱気され得る。いくつかの実施形態では、脱気後に、脱気のない場合とは対照的に、試料をループ内で静止させる必要がないことが見出される。他の揮発性物質を含む他の試料では、脱気に要する時間は異なってもよい。脱気しない場合にが、ＩＣＰＭＳのプラズマを低温プラズマに維持するために、試料を静止させる必要がある。水酸化アンモニウム試料を脱気するための本システムの使用において、移送後の分析ループには、目に付く空隙が見られなくてもよい。脱気時には、いくつかの小さなＮＨ４ＯＨ及び／又はＮＨ３の気泡がなお形成されることがあるが、試験に影響するようには見えない程度である（すなわち、全てのアンモニアが、分析前に、少なくとも残存するアンモニア／水酸化アンモニウムが試験に干渉しない程度にまで、実質的に除去される）。この程度において、試料は、十分に脱気されたと見なされ得る。実施形態では、２つのバルブ及び真空ポンプを使用する、移送の遠隔操作のためのアップグレードキットは、本システムの範囲内であり、全ての部品が遠隔操作式流体処理システムの既存のブランク部に取付可能である。
【0021】
実施形態では、分析システム１００（例えば、アップグレードキットとして実施される）は、シンナー試料又は脱気が必要になる他の試料（例えば、アンモニア系試料のみならず、潜在的に揮発性である（すなわち、蒸気圧が高い）試料輸送体が使用される場合）に使用されてもよい。実施形態では、本システムは、空隙の形成を抑制するために試料の脱気が必要になる場合に、任意の分析システムとともに使用されてもよいことが理解される。実施形態では、排出ガスとして、本明細書で説明された実施形態における窒素の代わりに、適切なガス（例えば、不活性ガス）が使用されてもよい。いくつかの実施形態では、試料は、脱気を促進するために加熱（例えば、分析システム１００に入る前に、及び／又は脱気セル１１２において）されてもよい。実施形態では、試料は、特に脱気を促進するために特別に加熱される場合、中核部（central）の受入部において冷却され得る。
【0022】
実施形態では、分析システム１００の動作（例えば、バルブ動作及び／又は真空動作、及び／又は任意の関連する流れの流入）を制御するために、システムコントローラ（図示せず）が利用可能である。システムコントローラは、プロセッサ、メモリ、及び通信インターフェースを有し得る。実施形態では、分析システム１００は、システムの望まれる機能を達成するための必要に応じて、システムコントローラと共に動作可能な１つ以上のセンサ（例えば、流量センサ、圧力センサなど）を備え得る。プロセッサは、少なくともコントローラのための処理機能を提供する。プロセッサは、任意の数のプロセッサ、マイクロコントローラ、回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA: field programmable gate array）、又は他の処理システムと、データ、実行可能コード、及びコントローラによってアクセス又は生成される他の情報を記憶するための内在メモリ又は外部メモリと、有し得る。プロセッサは、非一時的コンピュータ可読媒体に実現される１つ以上のソフトウェアプログラムを実行できる。当該１つ以上のソフトウェアプログラムは、本明細書に記載の技術を実現する。プロセッサは、当該プロセッサを形成する材料及び本明細書に採用される処理機構によって限定されない。そのようなプロセッサは、半導体（複数の半導体）及び／又はトランジスタ（例えば、電子集積回路（IC: integrated circuit）部品を使用する）などによって実現され得る。
【0023】
メモリは、有形のコンピュータ可読記憶媒体、及び、場合により、本明細書に記載の機能を実行するためのシステム１００の他の構成要素の例であり得る。当該有形のコンピュータ可読記憶媒体は、ソフトウェアプログラム及び／又はコードセグメントなどのコントローラの動作に関連する様々なデータ及び／又はプログラムコード、または、プロセッサ、及び、場合によっては、本明細書に記載の機能を実行するためのシステム１００の他の構成要素に命令する他のデータを記憶するための記憶機能を提供する。したがって、メモリは、システム１００（その構成要素を含む）を動作させるための命令のプログラムなどのようなデータを記憶できる。なお、単一のメモリが説明されているが、幅広い種類及び組合せのメモリ（例えば、有形メモリ、非一時的メモリ）が採用可能であることに留意されたい。メモリは、プロセッサと一体化されたメモリ、スタンドアロンメモリを構成するメモリ、又は両方の組合せであり得る。
【0024】
メモリのいくつかの例は、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、ＳＤ（secure digital）メモリカード、ｍｉｎｉ－ＳＤメモリカード、及び／又はｍｉｃｒｏＳＤメモリカード）、磁気メモリ、光学メモリ、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、リムーブ（例えば、サーバ及び／又はクラウド）メモリなどの、取り外し可能なメモリ要素及び取り外し不可能なメモリ要素を含み得る。実施においては、メモリは、ＳＩＭ（subscriber identity module）カード、ＵＳＩＭ（universal subscriber identity module）カード、ＵＩＣＣ（universal integrated circuit card）などによって提供されるメモリのような、取り外し可能なＩＣＣ（integrated circuit card）メモリを含み得る。
【0025】
通信インターフェースは、システム１００の構成要素と通信するように動作的に構成され得る。例えば、通信インターフェースは、システム１００によるデータの記憶装置への送信、システム１００における記憶装置からのデータの取り出しなどを行うように構成され得る。また、通信インターフェースは、システム１００の構成要素とプロセッサとの間のデータ転送を容易にするために、プロセッサと通信結合され得る。なお、通信インターフェースはコントローラの構成要素として説明されているが、通信インターフェースの１つ以上の構成要素は、有線接続及び／又は無線接続を介して、システム１００又はシステム１００の構成要素に通信結合された外部の構成要素として実装され得ることに留意されたい。また、システム１００又はシステム１００の構成要素は、ディスプレイ、マウス、タッチパッド、タッチ画面、キーボード、マイクロフォン（例えば、音声コマンドのためのマイクロフォン）などの１つ以上の入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイス（例えば、通信インターフェースを介する）を備えることができ、及び／又は、当該入力／出力デバイスに接続されることができる。
【0026】
通信インターフェース及び／又はプロセッサは、様々な異なるネットワークと通信するように構成され得る。様々な異なるネットワークとは、セルラネットワーク、３Ｇセルラネットワーク、４Ｇセルラネットワーク、５Ｇセルラネットワーク、又はＧＳＭ（global system for mobile communications）ネットワークなどの広域セルラ電話ネットワーク、ＷｉＦｉネットワーク（例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１１ネットワーク規格によって運用されるワイヤレス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、アドホック無線ネットワーク、インターネット、広域ネットワーク（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、ＩＥＥＥ ８０２．１５ネットワーク規格によって運用されるワイヤレス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、イントラネットなどである。しかしながら、この列挙は、例のみのために提供されるものであって、本開示を限定することを意図するものではない。さらに、通信インターフェースは、単一のネットワーク又は複数のネットワークと、異なるアクセスポイントにまたがって通信するように構成され得る。具体的な実施形態では、通信インターフェースは、コントローラから外部デバイス（例えば、携帯電話、ＷｉＦｉネットワークに接続されたコンピュータ、クラウドストレージなど）へ情報を送信できる。他の具体的な実施形態では、通信インターフェースは、外部デバイス（例えば、携帯電話、ＷｉＦｉネットワークに接続されたコンピュータ、クラウドストレージなど）から情報を受信できる。
【0027】
主題は、構造的特徴及び／又は方法論的行為に特有の言語で説明されている。しかしながら、添付の特許請求の範囲に規定される主題は、前記の特有の特徴又は行為に必ずしも限定されないことが理解される。むしろ、前記の特有の特徴及び行為は、特許請求の範囲の実施の例示的な形態として開示される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【国際調査報告】