特表 2023-526721 直線運動のための磁気カップリングを備えるオートサンプラレールシステム

(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】2023-06-23

(54)【発明の名称】直線運動のための磁気カップリングを備えるオートサンプラレールシステム

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/10 20060101AFI20230616BHJP

   G01N 1/00 20060101ALI20230616BHJP

【ＦＩ】

G01N35/10 A

G01N1/00 101K

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022556261

(86)(22)【出願日】2021-03-22

(85)【翻訳文提出日】2022-11-15

(86)【国際出願番号】 US2021023426

(87)【国際公開番号】W WO2021189037

(87)【国際公開日】2021-09-23

(31)【優先権主張番号】62/992,334

(32)【優先日】2020-03-20

(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】100113170

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 和久

(74)【代理人】

【識別番号】100224616

【弁理士】

【氏名又は名称】吉村 志聡

(72)【発明者】

【氏名】マース，ボー エイ

(72)【発明者】

【氏名】ヨスト，タイラー

【テーマコード（参考）】

2G052

2G058

【Ｆターム（参考）】

2G052AD06

2G052BA14

2G052JA11

2G058ED00

(57)【要約】

サンプル分析中にサンプル内で検出される可能性がある金属粒子のオートサンプラからの放出を防止するためのシステム及び方法が記載されている。実施例では、オートサンプラシステムは、これらに限定されないが、サンプルプローブ支持構造と、ｚ軸支持体と、ｚ軸支持体の外面に結合された外側シャトルと、ｚ軸支持体の内部ボリューム内で直線運動可能な内側シャトルと、を備える。内側シャトルと外側シャトルとは磁気的に結合されて、内側シャトルの直線運動を外側シャトルに転換する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

サンプルプローブを保持し、前記サンプルプローブを介して流体サンプルを移送するように構成されたサンプルプローブ支持構造と、
前記サンプルプローブ支持構造に結合されたｚ軸支持体と、
前記ｚ軸支持体の外面に結合され、且つ、前記サンプルプローブ支持構造に結合された外側シャトルと、
前記ｚ軸支持体の内部ボリューム内で直線運動可能な内側シャトルと、
を備え、
前記内側シャトルは、前記外側シャトルと磁気的に結合され、前記内側シャトルの直線運動を前記外側シャトルに転換して、前記サンプルプローブ支持構造の直線運動を提供する、
オートサンプラシステム。

【請求項2】

前記ｚ軸支持体は、
前記ｚ軸支持体に沿って延在し、前記内部ボリュームを画定するチューブを含み、
前記チューブは、前記外側シャトルと前記内側シャトルとの間に配置された部分を含む、
請求項１に記載のオートサンプラシステム。

【請求項3】

前記チューブは、前記チューブの外面における１つ以上の表面特徴を規定し、
前記外側シャトルは、前記外側シャトルの内面における１つ以上の対応する表面特徴を規定することによって、
前記チューブの回転運動が、１つ以上の前記表面特徴と１つ以上の前記対応する表面特徴との間の相互作用を介して前記外側シャトルに転換される、
請求項２に記載のオートサンプラシステム。

【請求項4】

１つ以上の前記表面特徴は、１つ以上のスプラインを含む、
請求項３に記載のオートサンプラシステム。

【請求項5】

前記チューブに結合された駆動システムを更に備え、
前記駆動システムは、前記駆動システムが作動するとき、前記チューブの回転運動を提供する、
請求項３に記載のオートサンプラシステム。

【請求項6】

前記内側シャトルに結合された第２駆動システムを更に備えて、前記チューブの前記内部ボリューム内の前記内側シャトルの前記直線運動を提供する、
請求項５に記載のオートサンプラシステム。

【請求項7】

前記内側シャトルに結合された駆動システムを更に備えて、前記チューブの前記内部ボリューム内の前記内側シャトルの前記直線運動を提供する、
請求項１に記載のオートサンプラシステム。

【請求項8】

前記内側シャトルは、前記内側シャトルの外側構造内に収容された１つ以上の磁石を含み、
前記外側シャトルは、前記外側シャトルの本体構造内に収容された１つ以上の磁石を含み、
前記内側シャトルの１つ以上の前記磁石と、前記外側シャトルの１つ以上の前記磁石とは、磁気的に結合されている、
請求項１に記載のオートサンプラシステム。

【請求項9】

前記内側シャトルの１つ以上の前記磁石は、スペーサ構造を介して第２磁石から垂直方向に離間された第１磁石を含む、
請求項８に記載のオートサンプラシステム。

【請求項10】

前記第１磁石の第１極と前記第２磁石の第１極とは、それぞれ、前記スペーサ構造に向き合うように配置され、
前記第１磁石の前記第１極と前記第２磁石の前記第１極は同じ磁極である、
請求項９に記載のオートサンプラシステム。

【請求項11】

前記外側シャトルの１つ以上の前記磁石は、第２のスペーサ構造を介して第２磁石から垂直方向に離間された第１磁石を含む、
請求項９に記載のオートサンプラシステム。

【請求項12】

前記外側シャトルの前記第１磁石の第１極と前記外側シャトルの前記第２磁石の第１極とは、それぞれ、前記第２のスペーサ構造に向き合うように配置され、
前記外側シャトルの前記第１磁石の前記第１極と前記外側シャトルの前記第２磁石の前記第１極とは同じ磁極である、
請求項１１に記載のオートサンプラシステム。

【請求項13】

前記z軸支持体と、前記外側シャトルと、前記サンプルプローブ支持構造とのそれぞれの少なくとも一部は、化学的不活性材料を含む、
請求項１に記載のオートサンプラシステム。

【請求項14】

前記ｚ軸支持体の外面はキー構造を規定し、
前記キー構造は、前記外側シャトルの内面に配置された対応するキー構造と噛み合うように構成されている、
請求項１に記載のオートサンプラシステム。

【請求項15】

前記外側シャトルは、前記外側シャトルの外面に配置された第２のキー構造を規定し、
前記第２のキー構造は、前記サンプルプローブ支持構造に配置された対応する第２のキー構造と噛み合うことによって、前記外側シャトルに対して前記サンプルプローブ支持構造の向きを合わせるように構成されている、
請求項１４に記載のオートサンプラシステム。

【請求項16】

前記外側シャトルは、前記外側シャトルの上部に配置された少なくとも２つのセグメントを規定し、
前記サンプルプローブ支持構造は、少なくとも２つの前記セグメントに対向して内向きの力を提供して、少なくとも２つの前記セグメントを前記ｚ軸支持体に対して押圧する、
請求項１に記載のオートサンプラシステム。

【請求項17】

前記外側シャトルは、前記外側シャトルの外面に溝を規定し、
前記サンプルプローブ支持構造は、前記サンプルプローブ支持構造の内面における突起を規定し、
前記突起は、前記溝に導入されるように構成されている、
請求項１に記載のオートサンプラシステム。

【請求項18】

サンプルプローブを保持し、前記サンプルプローブを介して流体サンプルを移送するように構成されたサンプルプローブ支持構造と、
前記サンプルプローブ支持構造に結合されたｚ軸支持体と、
前記ｚ軸支持体の外面に結合され、且つ、前記サンプルプローブ支持構造に結合された外側シャトルであって、少なくとも第１の磁石を含む外側シャトルと、
前記ｚ軸支持体の内部ボリューム内で直線運動可能な内側シャトルであって、少なくとも第２の磁石を含む内側シャトルと、
を備え、
前記内側シャトルは、前記第１の磁石と前記第２の磁石との間の磁気相互作用を介して前記外側シャトルと磁気的に結合され、前記内側シャトルの直線運動を前記外側シャトルに転換して、前記サンプルプローブ支持構造の直線運動を提供し、
前記ｚ軸支持体は、前記外側シャトルと前記内側シャトルとの間に配置された部分を有するチューブを含み、前記チューブは、前記直線運動中に前記内側シャトルが通過する前記内部ボリュームを画定する、
オートサンプラシステム。

【請求項19】

前記チューブは、前記チューブの外面における１つ以上の表面特徴を規定し、前記外側シャトルは、前記外側シャトルの内面における１つ以上の対応する表面特徴を規定することによって、
前記チューブの回転運動が、１つ以上の前記表面特徴と１つ以上の前記対応する表面特徴との間の相互作用を介して前記外側シャトルに転換される、
請求項１８に記載のオートサンプラシステム。

【請求項20】

前記内側シャトルに結合された第１駆動システムを更に備えて、前記チューブの前記内部ボリューム内の前記内側シャトルの前記直線運動を提供する、
請求項１９に記載のオートサンプラシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２０年３月２０日に出願され、「直線運動のための磁気カップリングを備えるオートサンプラレールシステム」を題とした米国仮特許出願第６２／９９２，３３４号に基づいて優先権を主張する。米国仮出願第６２／９９２，３３４号の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

多くの実験室環境では、個々のサンプル容器にある多数の化学的又は生化学的サンプルを分析する必要な場合がある。このようなプロセスを効率化するために、サンプルの操作は機械化されている。このような機械化サンプリングは、一般にオートサンプリングと呼ばれ、自動サンプリング装置又はオートサンプラ（ａｕｔｏｓａｍｐｌｅｒ）を使用して実行される。

【発明の概要】

【0003】

オートサンプラシステムは、サンプル分析中にサンプル内で検出される可能性のある、オートサンプラからの金属粒子の放出を防止するように記載される。システムの実施形態は、これらに限定されないが、サンプルプローブを保持し、当該サンプルプローブを介して流体サンプルを移送するように構成されたサンプルプローブ支持構造と、サンプルプローブ支持構造に結合されたｚ軸支持体と、ｚ軸支持体の外面に結合され、且つ、サンプルプローブ支持構造に結合された外側シャトルと、ｚ軸支持体の内部ボリューム内で直線運動可能な内側シャトルと、を備え、内側シャトルは、外側シャトルと磁気的に結合され、内側シャトルの直線運動を外側シャトルに転換して、サンプルプローブ支持構造の直線運動を提供する。

【0004】

一態様では、オートサンプラシステムは、これらに限定されないが、サンプルプローブを保持し、当該サンプルプローブを介して流体サンプルを移送するように構成されたサンプルプローブ支持構造と、サンプルプローブ支持構造に結合されたｚ軸支持体と、ｚ軸支持体に結合され、且つ、サンプルプローブ支持構造に結合され、少なくとも第１の磁石を含む外側シャトルと、ｚ軸支持体の内部ボリューム内で直線運動可能な内側シャトルと、を備え、内側シャトルは少なくとも第２の磁石を含み、内側シャトルは、第１の磁石と第２の磁石との間の磁気相互作用を介して外側シャトルと磁気的に結合され、内側シャトルの直線運動を外側シャトルに転換して、サンプルプローブ支持構造の直線運動を提供し、ｚ軸支持体は、外側シャトルと内側シャトルとの間に配置された部分を有するチューブを含み、チューブは、直線運動中に内側シャトルが通過する内部ボリュームを画定する。

【0005】

この概要は、以下の詳細な説明で更に説明される概念の選択を、簡略化された形式で紹介するために提供されている。この概要は、クレームされる主題の主要な特徴又は本質的な特徴を特定することを意図したものではなく、クレームされる主題の範囲を決定するときに補助として使用することを意図したものでもない。

【0006】

詳細については、添付の図面を参照して説明される。説明及び図面における異なる例示において、同一の符号を用いて、類似又は同一の項目を示す場合がある。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1A】本開示の例示的実施形態に係る、サンプル分析中にサンプル内で検出され得る金属粒子がオートサンプラから放出されることを防止するためのオートサンプラプローブレールシステムの等角図である。

【図1B】図１Ａのオートサンプラプローブレールシステムの等角図であって、オートサンプラの支持アームがｚ軸に沿ってより低い位置に移動した状態を示す図である。

【図1C】図１Ａのオートサンプラプローブレールシステムの等角図であって、支持アームがｚ軸を中心に回転することを示す図である。

【図2】図１Ａのオートサンプラプローブレールシステムの部分断面側面図である。

【図3】図１Ａのオートサンプラプローブレールシステムの内側シャトルの部分等角図である。

【図4】図１Ａのオートサンプラプローブレールシステムの部分断面等角図であって、外側シャトルによって支持される磁石が、内側シャトルによって支持される磁石に関連することを示す図である。

【図5】図１Ａのオートサンプラプローブレールシステムの部分断面側面図であって、その駆動システムを備えることを示す図である。

【図6】図１Ａのオートサンプラプローブレールシステムの上面図である。

【図7】図１Ａのオートサンプラプローブレールシステムの支持アームの等角図である。

【図8】本開示の例示的実施形態に係る、図１Ａのオートサンプラプローブレールシステムの外側シャトルの部分等角図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

自動サンプリング装置又はオートサンプラは、垂直方向のロッドに対してサンプルプローブを支持して、当該サンプルプローブを、１つ又は複数の移動方向に沿って、或いは、１つ又は複数の移動方向を横切ってサンプルプローブを移動する。例えば、サンプルプローブは、プローブ支持アーム又は他の装置によってロッドの垂直可動部分に結合することでプローブを垂直方向に移動し、これによって、プローブを、オートサンプラデッキ上のサンプル容器（例えば、チューブ又は他の容器）、リンス容器、標準化学薬品容器、希釈剤容器等に出入りさせることができる。他の状況では、ロッドを回転させて、水平面の周りのプローブの動きを容易にすることによって、プローブを、デッキ上に配置された他のサンプル容器及び他の容器の上に配置することができる。

【0009】

オートサンプラは、プローブの１つ又は複数の動きを容易にするために、互いに対して動く金属製の機械部品又は構造部品を含むことができる。部品が摩耗し始めると(例えば、摩擦に基づく相互作用が繰り返されることにより)、金属粒子がオートサンプラデッキや、プローブアームの周りに配置された容器内に放出される場合がある。例えば、金属粒子は、サンプル容器、プローブ、又はサンプル調製プロセスで使用された他の容器(例えば、リンス容器、標準化学薬品容器、希釈剤容器等)に直接付着することがあり、これによって、汚染物質がサンプル又は他の流体に導入されてしまう。このような汚染物質は分析機器によって検出可能であり、プローブにより分析用に導入された流体の内容物に関しては、信頼できない、又は不正確なデータを提供することで、サンプル及び他の流体の分析測定は、歪みが生じる可能性がある。更に、金属製の機械部品又は構造部品は、オートサンプラデッキ上に存在する強い化学物質、例えば、腐食性の酸等に晒される場合があり、それにより、オートサンプラの通常の動作を介して、金属粒子の放出が促進されることがある。

【0010】

そこで、サンプル分析中にサンプル内で検出される可能性がある金属粒子のオートサンプラからの放出を防止するためのシステム及び方法が開示されている。一態様では、システムは、内側シャトルを含み、当該内側シャトルは、外側シャトルと磁気的に結合されてサンプルプローブを支持するように構成されている。オートサンプラの動作中に金属的な特徴が外部環境に晒さないように、内側シャトルは、化学的に不活性な材料（例えば、フルオロポリマー）により形成されるか又はコーティングされたチューブ内に封入される。外側シャトルは、化学的に不活性な材料（例えば、フルオロポリマー）により形成されるか又はコーティングされる。内側シャトルはチューブ内を移動し、その動きは磁気カップリングを介して外側シャトルに転換され、そしてプローブ支持構造に転換される。実施形態では、チューブは、チューブの外面における表面特徴（例えば、スプライン（ｓｐｌｉｎｅｓ））を規定し、外側シャトルは内面において対応する特徴を有する。チューブと外側シャトルとの表面特徴が相互作用することによって、チューブの回転運動が外側シャトルに転換され、そしてその回転運動がプローブ支持構造に転換される。オートサンプラは、サンプル容器やオートサンプラのデッキに配置された他の容器に、金属粒子が露出するリスクのないように、サンプルプローブの複数の動作面（ｐｌａｎｅｓ ｏｆ ｍｏｔｉｏｎ）を容易にすることができる。

【0011】

（実施例）
図１Ａから図８を参照すれば、本開示の例示的な実施形態に係る、サンプル分析中にサンプル内で検出される可能性がある金属粒子のオートサンプラからの放出を防止するためのオートサンプラプローブレールシステム（「システム１００」）が示されている。システム１００は、一般に、プローブ支持アーム１０２と、外側シャトル１０４と、内側シャトル１０６と、ｚ軸支持体１０８と、を備える。システム１００の１つ又は複数の部分は、システムの金属部品が１００の外部環境への露出を防止するために、化学的に不活性な材料により形成されるか又はコーティングされ、これによって、サンプル容器又はオートサンプラに隣接する他の液体容器内に金属汚染物質が混入することを防止できる。実施形態において、プローブ支持アーム１０２と、外側シャトル１０４と、ｚ軸支持体とのそれぞれは、化学的に不活性な材料、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフルオロポリマーにより形成され又はコーティングされた構造を含む。実施形態において、システム１００の全ての外面は、化学的に不活性な材料を含み、これによって、デッキ上に存在するサンプルに晒されたとき、又は外部環境に晒されたときに、システム１００の腐食又はシステム１００の他の材料の破損を防止する。

【0012】

プローブ支持アーム１０２は、プローブ支持体１１０を備え、プローブ支持体１１０は、システム１００に隣接して配置された、例えば、オートサンプラシステムのデッキ上に配置されたサンプル容器から流体を引き出す、又はサンプル容器内に流体を導入するためのサンプルプローブ及び関連するチューブを保持する。プローブ支持アーム１０２は、例えば、摩擦嵌めインターロック、又はスナップ結合等を介して）外側シャトル１０４に結合される。当該結合箇所において、プローブ支持アーム１０２と外側シャトル１０４とのそれぞれは開口部を規定し、当該開口部内に、ｚ軸支持体１０８の上部１１２が嵌合して、プローブ支持アーム１０２及び外側シャトル１０４をｚ軸支持体１０８に結合することができる。例えば、ｚ軸支持体１０８の上部１１２は、プローブ支持アーム１０２と外側シャトル１０４とのそれぞれにおける概ね円形の開口部に対応する概ね円形の形状を有する。概ね円形の形状が示されているが、長方形、三角形、不規則な形状などを含むがこれらに限定されない他の形状もシステム１００に利用することができる。プローブ支持アーム１０２は、それぞれの構造間の摩擦嵌め、及び外側シャトル１０４とｚ軸支持体内に配置された内側シャトル１０６との間の磁気結合を介して、ｚ軸支持体１０８に対して適所に保持することができる。実施形態において、プローブ支持アーム１０２及び外側シャトル１０４、又はそれらの一部は、一体型構造として形成することができる。

【0013】

システム１００は、制御された外側シャトル１０４の位置決め及びｚ軸支持体１０８の回転によって、プローブ支持アーム１０２により保持されているサンプルプローブの位置決めを制御する。例えば、図１Ｂは、ｚ軸支持体１０８に沿った（例えば、ｚ軸１１４に沿った）外側シャトル１０４の動きを示し、そして、これは、外側シャトル１０４と内側シャトル１０６との間の相互作用を介してプローブ支持アーム１０２を移動させる。図１Ｃは、本明細書で更に説明されるｚ軸支持体１０８の回転によるプローブ支持アーム１０２の回転運動を示している。

【0014】

図２を参照すると、本開示の実施例に係るシステム１００の断面が示されている。ｚ軸支持体１０８は、内部ボリューム２０２を規定する外側のチューブ２００を有するように示され、内側シャトル１０６は、内部ボリューム２０２を通過して外側シャトル１０４の垂直移動に影響を与えるように構成されている。システム１００は、様々な機構を通じてチューブ２００内で内側シャトル１０６を動かすことができる。これら様々な機構は、これらに限定されないが、プッシュロッドを備えたリニアアクチュエータ（例えば、空気圧アクチュエータ）、スプラインスクリューレール、又はこれらの組み合わせを含む。示される実施形態において、システム１００は、（例えば、図２から図５に示すように）スプラインスクリューレール２０４を有する。スプラインスクリューレール２０４は、ｚ軸１１４に沿って配置されたスクリュー２０６を含み、スクリュー２０６の一部の周りに構造レール２０８が配置されている。構造レール２０８はベースに固定して取り付けられ、スクリュー２０６はチューブ２００内で回転可能に結合されている。例えば、システム１００は、チューブ２００内でスクリュー２０６の回転運動を発生させる第１駆動装置（例えば、図５に示すプーリー駆動装置５００）を含むことができる。内側シャトル１０６は、スクリュー２０６のねじ山と噛み合うように、内側シャトル１０６の内面に対応するねじ山を含む。スクリュー２０６が回転駆動されると、内側シャトル１０６は、それぞれのねじ山間の相互作用を介してチューブ２００内で（例えば、内部ボリューム２０２を通って）ｚ軸１１４に沿って垂直に移動する。代替的又は追加的に、システム１００は、内部ボリューム２０２内において、内側シャトル１０６を垂直に押圧する空気圧アクチュエータを含む。実施形態において、内側シャトル１０６は、構造レール２０８の形状に対応する１つ又は複数の開口を規定し、これにより、内側シャトル１０６がチューブ２００内で移動するとき、構造レール２０８が内側シャトル１０６の開口を通過する。例えば、図３に示す例示的な実施形態において、内側シャトル１０６は、「Ｃ」字形状の構造レール２０８に適合する「Ｃ」字形状の開口を有する。

【0015】

外側シャトル１０４と内側シャトル１０６とのそれぞれは、それぞれのシャトルと磁気的に結合する１つ又は複数の磁石を含み、これによって、内側シャトル１０６が（例えば、スプラインスクリューレール２０４及び第１の駆動装置の動作、又は空気圧アクチュエータの動作等を介して）ｚ軸１１４に沿って駆動されたとき、外側シャトル１０４は、ｚ軸支持体１０８の外面に沿った対応する垂直移動するようになる。例えば、内側シャトル１０６は、内側シャトル１０６の外側構造２１２内に配置された２つの磁石２１０を有するように示されている。外側構造２１２は、これに限定されないが、内側シャトル１０６の本体構造２１４の周りを覆うポリ二フッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）材料を含む。実施形態において、本体構造２１４は、スクリュー２０６のねじ山と嵌合するように対応するねじ山を規定する。磁石２１０は、中央に開口部を有する円形状又は環形状を有するように示され、スプラインスクリューレール２０４の構造が磁石２１０を通って通過することができる。例えば、磁石２１０はｚ軸１１４を取り囲み、スプラインスクリューレール２０４は、磁石２１０の開口部を通過する。内側シャトル１０６は、スペーサ構造２１６が２つの磁石２１０の間に配置されているように示されている。外側構造２１２と本体構造２１４とは、各磁石２１０をスペーサ構造２１６に押し付けて、磁石２１０間の分離を制御することができる。これによって、システム１００の動作中に、磁石２１０間の実質的に均一な距離が維持される。磁石２１０は、同じ極が互いに向き合うように整列される（例えば、同じ極がスペーサ構造２１６とインターフェースする）。例えば、図２に示すように、各磁石２１０のＮ極が互いに向き合い、その間にスペーサ構造２１６が配置され、Ｓ極が互いに離れて配向されている。代替的に、磁石２１０のＳ極は互いに向き合い、Ｎ極は互いに離れて配向されていてもよい。

【0016】

外側シャトル１０４は、内側シャトル１０６の磁石２１０と相互作用するように対応する磁石を含む。例えば、外側シャトル１０４は、本体構造２２０内に保持された２つの対応する磁石２１８を有するように示されている。内側シャトル１０６と同様に、外側シャトル１０４は、本体構造２２０内の磁石２１８の間に配置されたスペーサ構造２２２を含むことができる。実施形態では、本体構造２２０は、底部２２６に結合された上部２２４を含み、上部２２４と底部２２６との間に、磁石２１８及びスペーサ構造２２２を収容するキャビティが規定される。上部２２４と底部２２６とを一緒に固定して、磁石２１８をスペーサ構造２２２に向き合うように位置決めすることができる。２つの磁石２１８は、同じ極が互いに向き合うように整列され、且つ、磁石２１８は、隣接する内側シャトル１０６の磁石２１０の極とは、反対の極が面するように配置される。例えば、図２に示すように、磁石２１８のＮ極は、磁石２１０のＳ極に面し（例えば、チューブ２００がその間に配置される）、磁石２１８のＳ極は、磁石２１０のＮ極に面する（例えば、チューブ２００がその間に配置される）。磁石２１０と磁石２１８とは、反対極が面することによって、磁場は、内側シャトル１０６の直線運動が外側シャトル１０４の対応する直線運動を引き起こすように、内側シャトル１０６を外側シャトル１０４に結合させる。システム１００は、外側シャトル１０４と内側シャトル１０６とのそれぞれが２つの磁石を有するように示されているが、システム１００は、２つの磁石を有することに限定されず、各シャトルは、（例えば、それぞれのシャトル間の所望の引力に応じて）より少ない又はより多くの磁石を含むことができる。

【0017】

実施において、チューブ２００は、チューブ２００の外面に表面特徴を規定して、チューブ２００が回転するときに外側シャトル１０４の回転運動を容易にする。例えば、チューブ２００は、チューブ２００の外面に沿って長手方向に配向された複数のスプライン３００を有するように示されている。外側シャトル１０４は、内面において、対応する特徴を含み、対応する特徴は、チューブ２００の表面特徴と相互作用することができる。例えば、外側シャトル１０４は、対応するスプライン３０２を有し、スプライン３０２は、チューブ２００のスプライン３００間のギャップと噛み合うことができる。チューブ２００と外側シャトル１０４との表面特徴は、相互作用して、チューブ２００の回転運動を外側シャトル１０４に転換し、そして、回転運動は更にプローブ支持構造１０２に転換されて、プローブ支持構造１０２を、ｚ軸１１４を中心に回転させる。実施形態では、チューブ２００は、チューブ２００の回転運動を発生させる第２駆動装置（例えば、図５に示されるプーリー駆動装置５０２）の動作によって回転される。例えば、システム１００は、固定駆動ベース５０６と回転駆動構造５０８との間に結合されたブッシング５０４を含むことができる。回転駆動構造５０８は、プーリー駆動装置５０２に結合され、プーリー駆動装置５０２が動作すると、回転駆動構造５０８はｚ軸１１４の周りを回転する。チューブ２００は、回転駆動構造５０８に結合され、プーリー駆動装置５０２が動作すると相応的に回転する。そして、チューブ２００の回転は、対応する表面特徴（例えば、スプライン３００及びスプライン３０２）の相互作用を介して外側シャトル１０４を回転させ、プローブ支持構造１０２を回転させる。

【0018】

外側シャトル１０４は、本体構造２２０をｚ軸支持体１０８の上部１１２に隣接して配置することによって、ｚ軸支持体１０８に取り付けることができ、磁石２１８を収容する本体構造２２０の端部２２８は、磁石２１０を収容する本体構造２１４の端部２３０に対応するように配置され、内側シャトル１０６と外側シャトル１０４とのそれぞれの磁場間の相互作用を可能にすることによって、それぞれのシャトルを磁気的に結合することができる。外側シャトル１０４が、磁石２１８が磁石２１０に結合するまで、ｚ軸支持体１０８に沿って下方へ位置されるときに、外側シャトル１０４とチューブ２００との表面特徴（例えば、スプライン３０２とスプライン３００とのそれぞれ）は、互いに隣接してスライドすることができる。実施において、システム１００は、プローブ支持構造１０２がｚ軸支持体１０８に取り付けられると、プローブ支持構造１０２を所定の方向に向きを合わせるキー構造（ｋｅｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を含み、これによって、チューブ２００の回転により、目的を示すように、プローブ支持構造１０２により保持されるプローブの特定の位置を提供することができる。例えば、図６は、キー構造６００、（例えば、他のスプライン３００よりも大きな断面を有するスプライン）を規定するチューブ２００を示している。外側シャトル１０４は、対応するキー構造６０２、（例えば、キー構造６００を受容するための開口部）を規定している。プローブ支持構造１０２と外側シャトル１０４とは、チューブ２００に対してプローブ支持構造１０２の所望の向きを提供するように、対応するキー構造を含むこともできる。例えば、外側シャトル１０４はキー構造６０４を含むように示され、プローブ支持構造１０２は、対応するキー構造６０６、（例えば、キー構造６０４を受容するための開口部）を含む。実施において、プローブ支持構造１０２は外側シャトル１０４に取り外し可能に結合される。これによって、異なるプローブ支持構造１０２が外側シャトル１０４に結合することができる。代替的又は追加的に、異なる外側シャトルをｚ軸支持体１０８に配置して、異なるスタイルのプローブ支持構造をｚ軸支持体に適用する（例えば、隔壁貫通プローブ等の適用を容易にする）ことができる。

【0019】

プローブ支持構造１０２と外側シャトル１０４とは、外側シャトル１０４に対してプローブ支持構造１０２を固定するための係止構造を含むことができる。例えば、図８に示す外側シャトル１０４は、本体構造２２０の外面８０２に溝８００を規定している。溝８００は、（例えば、図７に示された）プローブ支持構造１０２の内面８０６に設けられた突起８０４を受容するようにサイズ及び寸法が決められる。代替的又は追加的に、プローブ支持構造１０２は溝を規定することができ、外側シャトル１０４において対応する突起を設けることができる。プローブ支持構造１０２を外側シャトル１０４に取り付けるときに、突起８０４は溝８００と噛み合い、プローブ支持構造１０２と外側シャトル１０４との間に篏合係止配置（ｌｏｃｋ－ｆｉｔ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）を提供して、外側シャトル１０４及びｚ軸支持体１０８に対して、プローブ支持構造１０２をしっかりと保持することができる。例えば、プローブ支持構造１０２と外側シャトル１０４との間の単なる摩擦嵌めが垂直方向の力に負けることで、プローブ支持構造１０２が外側シャトル１０４から外れることは、溝８００と突起８０４との間の相互作用によって防ぐことができる。

【0020】

実施形態では、外側シャトル１０４は、プローブ支持構造１０２を受容するように、外側シャトル１０４の上部にセグメントを規定することができる。プローブ支持構造１０２は、セグメントを押すことができ、これにより、チューブ２００に対向するｚ軸支持体１０８の適合固定が提供されて、外側シャトル１０４とｚ軸支持体１０８との確実な固定を提供することができる。例えば、図８に示す外側シャトル１０４は、外側シャトル１０４の上部８１０を通る複数の垂直カット８０８を含み、上部８１０が複数のセグメント８１２に分割されている。プローブ支持構造１０２が外側シャトル１０４に導入されると、プローブ支持構造１０２は、セグメント８１２に内向きの力を与えることができる。これは、ｚ軸支持体に対して（例えば、スプライン３００に対して）押圧して、外側シャトル１０４を適所に固定することができる。図８は、４つのセグメント８１２に分割された上部８１０を示しているが、本開示はこのような構成に限定されない。例えば、上部８１０は、４つ未満のセグメント８１２、４つを超えるセグメント８１２、等しいサイズのセグメント８１２、等しくないサイズのセグメント等に分割することができる。

【0021】

（結論）
主題は、構造的特徴及び／又はプロセス動作について特有な用語で説明されているが、添付の特許請求の範囲で規定される主題は、上記の特定の特徴又は動作に必ずしも限定されないことが理解されるべきである。むしろ、上記の特定の特徴及び動作は、請求項を実施する例示的な形態として開示されている。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】