(57)【要約】自動試料取扱装置装填装置（１００）。装置は、自動試料取扱装置のサンプル・ウェル（１０６）の位置に対応する幾つかの貫通穴（１２４）を伴う環状ベース・プレート（１１２）を有する。環状上部プレート（１２０）は、ベース・プレート（１１２）に固定され、自動試料取扱装置のサンプルに保存用ウェルを提供する貫通穴（１０６）を有する。穴（１３２）が１つしかない中実の回転プレート（１１８）を、ベース・プレートと上部プレートとの間に設置する。作動時には、サンプルを上部プレート（１２０）の穴（１０６）に入れることにより、これを装置に装填する。使用者が回転プレート（１１８）を回転すると、サンプルが連続的に自動試料取扱装置に装填され、これによってサンプルが上部プレート（１２０）から回転プレート（１１８）およびベース・プレートを通って自動試料取扱装置内へと落下することができる。上部プレートにカバー（１２２）を設けて、サンプルを無期限に装置に保存できるようにする。
2005531750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動試料取扱装置装填装置で、
少なくとも１つの通路を有するベース・プレートと、
ベース・プレートに接続するよう構築され、適応された上部プレートとを有し、上部プレートが少なくとも１本の通路を有し、さらに、
ベース・プレートと上部プレートとの間に配置され、その間の軸線を中心に回転するよう構築され、適応された回転プレートを有し、回転プレートは少なくとも１つの落とし穴を有し、落とし穴は、サンプルが上部プレートの通路からベース・プレートの対応する通路へと通過できるよう配置され、構成されるものである装置。
【請求項２】
サンプルが通過できるよう落とし穴を配置し、構成すると、サンプルが上部プレートからベース・プレートへと直接通過しない、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
さらに、上部プレートを覆うよう構築され、適応されたカバー・プレートを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
上部プレートが、その上面から延在する少なくとも１つの突出ポストを有し、カバー・プレートが、少なくとも１つの突出ポストに対応する少なくとも１つの穴を有し、少なくとも１つの突出ポストは、カバー・プレートを作動可能な状態で上部プレートと係合させると、少なくとも１つの穴に挿入されるよう構築され、適応される、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
ベース・プレートがさらに、その内周部分に接続され、そこから延在する係合フランジを有し、係合フランジが、その一部にロック用ウィングを有し、上部プレートがさらに、ロック用ウィングと係合して、上部プレートをベース・プレートに接続するよう構築され、適応された協働ロック用構造を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
ロック用ウィングが概ね半円形の形状を有し、上部プレートの協働ロック用構造が、対応する半円形の切り取り部である、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
ロック用ウィングが、その上面に形成されて下方向に延在するねじ穴を含み、上部プレートとベース・プレートが、ねじ穴に設置されたねじおよび対応するワッシャによって接続される、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
ベース・プレートが、自動試料取扱装置上でベース・プレートをセンタリングするよう構築され、適応された複数のセンタリング構造を含み、センタリング構造がベース・プレートの外周部分に接続される、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
自動試料取扱装置装填装置で、
少なくとも１本の通路を有するベース・プレートと、
ベース・プレートと接続するよう構築され、適応された上部プレートとを有し、上部プレートが少なくとも１本の通路を有し、さらに、
ベース・プレートと上部プレートとの間に配置され、その間の軸線を中心に回転するよう構築され、適応された回転プレートを有し、回転プレートが少なくとも１つの落とし穴を有し、落とし穴は、サンプルが上部プレートの通路からベース・プレートの対応する通路へと通過できるよう配置され、構成されるものである装置。
【請求項１０】
サンプルが通過できるよう落とし穴が配置され、構成されると、サンプルが上部プレートからベース・プレートへと直接通過しない、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
さらに、上部プレートを覆うように構築され、適応されたカバー・プレートを有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
上部プレートが、その上面から延在する少なくとも１つの突出ポストを有し、カバー・プレートが、少なくとも１つの突出ポストに対応する少なくとも１つの穴を有し、少なくとも１つの突出ポストは、カバー・プレートを作動可能な状態で上部プレートと係合させると、少なくとも１つの穴に挿入されるよう構築され、適応される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
ベース・プレートがさらに、その内周部分に接続され、そこから延在する係合フランジを有し、係合フランジが、その一部にロック用ウィングを有し、
上部プレートがさらに、ロック用ウィングと係合して、上部プレートをベース・プレートに接続するよう構築され、適応された協働ロック用構造を有する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
ロック用ウィングが概ね半円形の形状を有し、上部プレートの協働ロック用構造が、対応する半円形の切り取り部である、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
ロック用ウィングが、その上面に形成されて下方向に延在するねじ穴を含み、上部プレートとベース・プレートが、ねじ穴に設置されたねじおよび対応するワッシャによって接続される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
ベース・プレートが、自動試料取扱装置上でベース・プレートをセンタリングするよう構築され、適応された複数のセンタリング構造を含み、センタリング構造がベース・プレートの外周部分に接続される、請求項９に記載の装置。
【請求項１７】
センタリング構造がそれぞれ、水平に延在する部材を含み、水平に延在する部材が、ベース・プレートから外側へと延在し、さらに水平に延在する部材に接続して下方向に延在する部材を含み、下方向に延在する部材が、自動試料取扱装置の上縁と突き当たるよう構築され、構成される、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
ベース・プレート、上部プレート、および回転プレートが、ほぼ腐食しない金属で構築される、請求項９に記載の装置。
【請求項１９】
ほぼ腐食しない金属がアルミまたはアルミ合金である、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
カバー・プレートが透明な材料で構築される、請求項１１に記載の装置。
【請求項２１】
透明な材料がガラスまたはポリ（メチルメタクリレート）である、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
自動試料取扱装置装填装置で、
ベース・プレートを有し、これが、
幾つかのベース・プレート通路を有し、幾つかのベース・プレート通路が、自動試料取扱装置に設けたサンプル・ウェルとほぼ対応するよう適応されて、構成され、さらに、
ベース・プレートの内周部分と接続して、そこから延在する係合フランジを有し、係合フランジが、その一部にロック用ウィングを有し、さらに、
係合フランジ上に挿入するよう構築され、適応された上部プレートを有し、上部プレートが、
幾つかの上部プレート通路を有し、幾つかの上部プレート通路が、幾つかのベース・プレート通路とほぼ対応するよう適応されて、構成され、さらに、
ロック用ウィングと係合して、上部プレートをベース・プレートに接続するよう構築され、適応された協働ロック用構造を有し、さらに、
上部プレートとベース・プレートとの間に配置され、その間の軸線を中心に回転するよう構築され、適応された回転プレートを有し、回転プレートが、
回転プレートを回転するために使用者が把持可能である取っ手と、
少なくとも１つの落とし穴とを有し、落とし穴は、サンプルが幾つかの上部プレート通路のうち１つから幾つかのベース・プレート通路のうち１つへと通過できるよう構築され、適応されるものである装置。
【請求項２３】
さらに、上部プレートを覆うよう構築され、適応されたカバー・プレートを有する、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
上部プレートが、その上面から延在するポストを有し、カバー・プレートが対応する穴を有し、ポストは、カバー・プレートが作動可能な状態で前記上部プレート上に係合すると、穴に挿入されるよう構築され、適応される、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
ロック用ウィングが概ね半円形の形状を有し、上部プレートの協働ロック用構造が、上部プレートの内周に配置された対応する半円形の切り取り部である、請求項２２に記載の装置。
【請求項２６】
ロック用ウィングがさらに、その上面に形成された下方向に延在するねじ穴を有し、上部プレートとベース・プレートが、ねじ穴に設置されたねじおよび対応するワッシャによってさらに接続される、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
ベース・プレートがさらに、自動試料取扱装置上でベース・プレートをセンタリングするよう構築され、適応されたセンタリング構造を有し、センタリング構造が、ベース・プレートの外周部分に固定状態で取り付けられる、請求項２２に記載の装置。
【請求項２８】
センタリング構造がそれぞれ、水平に延在する部材を含み、水平に延在する部材が、ベース・プレートから外側へと延在し、さらに水平に延在する部材に接続して下方向に延在する部材を含み、下方向に延在する部材が、自動試料取扱装置の上縁と突き当たるよう構築され、構成される、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
ベース・プレート、上部プレート、および回転プレートが、ほぼ腐食しない金属で構築される、請求項２９に記載の装置。
【請求項３０】
ほぼ腐食しない金属がアルミまたはアルミ合金である、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
カバー・プレートが透明な材料で構築される、請求項２３に記載の装置。
【請求項３２】
透明な材料がガラスまたはポリ（メチルメタクリレート）である、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
方法で、
自動試料取扱装置装填装置を提供することを含み、装置は、
少なくとも１本の通路を有するベース・プレートと、
ベース・プレートに接続するよう構築され、適応された上部プレートとを有し、上部プレートが少なくとも１本の通路を有し、さらに、
ベース・プレートと上部プレートとの間に配置されて、その間の軸線を中心に回転するよう構築され、適応された回転プレートを有し、回転プレートが少なくとも１つの落とし穴を有し、落とし穴は、サンプルが上部プレートの少なくとも１本の通路からベース・プレートの少なくとも１本の通路へと通過できるように配置されて、構成され、さらに、
準備したサンプルを自動試料取扱装置装填装置へと装填することと、
任意選択で、ある期間にわたって装填した自動試料取扱装置装填装置を保存することと、
自動試料取扱装置装填装置を自動試料取扱装置に設置することと、
自動試料取扱装置に設けたサンプル・ウェルにサンプルを配量するために、自動試料取扱装置装填装置を始動することと、
任意選択で、自動試料取扱装置装填装置を洗浄することとを含む方法。
【請求項３４】
自動試料取扱装置装填装置で、
自動試料取扱装置と作動可能な状態で係合するよう装置を適応させる適応手段を有し、前記適応手段は、少なくとも１つのサンプルが装置から自動試料取扱装置へと通過できるようにする通路手段を有し、前記適応手段は、任意選択で適応手段を所望の位置に作動可能な状態で配置するセンタリング手段を含み、さらに、
自動試料取扱装置のサンプルを保存するサンプル保存手段と、
自動試料取扱装置のサンプルを前記サンプル保存手段から前記適応手段の通路手段へと選択自在に配量する選択式配量手段とを有するものである装置。
【請求項３５】
さらに、自身内に保存したサンプルを保護するために前記サンプル保存手段を覆うカバー手段を有する、請求項３４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００２年３月１５日出願の米国暫定特許出願第６０／３６４，０４６号に対する優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、科学的計器の装填装置に、特に自動試料取扱装置の装填装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
元素分析器は、多くの分析ラボラトリの傑出した構成要素として重要な役割を果たし、多様な科学的問題に対応するのに寄与するデータを生成する。このような機械は、サンプル（試料）の元素成分（例えばパーセント炭素およびパーセント窒素）および元素の比率（例えばＣ／Ｎ）の分析に使用することができる。また、元素分析器を安定同位元素比質量分析器に取り付けると、サンプルの安定同位元素組成も決定することができる。
【０００４】
生産性を最大にするため、元素分析器は通常、自動試料取扱装置を装備する。自動試料取扱装置は、様々なサンプル用に幾つかの個々のウェル（ｗｅｌｌ）を有する回転ラック・タイプの装置である。サンプル分析実験が開始すると、自動試料取扱装置は空気圧で駆動され、元素分析器のコンピュータ・システムの制御下で回転する。自動試料取扱装置が回転するにつれ、サンプルが１つずつ分析器に装填される。このタイプの装置が、米国特許第４，３５１，１９３号に記載されている。
【０００５】
元素分析のためのサンプルの準備は、通常は退屈で労働集約的であり、時間がかかる。準備の最終段階は通常、各サンプルを計量し、スズまたは銀のカプセルに入れ、次にこれをかしめて、小さいボールにする。この準備段階で、全てのサンプルは同一に見える。元素分析器がある多くのラボラトリは、計量したサンプルをスズのカプセルに収容するために、細胞培養クラスタ（ＣＣＣ）トレイまたは個々の微量遠心チューブを使用する。
【０００６】
準備したサンプルを収容するこの従来のアプローチは、機能的ではあるが大きい欠点を有する。例えば、ＣＣＣトレイは行および列になった一連のウェルで構成される。列には一般に１〜１２の数字を付け、行にはＡ〜Ｆのラベルを付ける。自動試料取扱装置のサンプル・ウェルは通常、１〜５０のラベルを付けるので、これは直感的に分からないナンバリングの方式である。さらに、従来の収容技術では、鉗子を使用した２つの移送操作をしないと、サンプルを自動試料取扱装置に装填することができない。第１段階の移送操作は、各サンプルを容器に入れる。第２段階の移送操作は、サンプルを一時的容器から取り出し、自動試料取扱装置に入れる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
任意の１回の実験で通常分析するサンプルは多数あるので、サンプルを装填する従来のプロセスでは、誤りを招くことがある。例えば、ＣＣＣトレイと自動試料取扱装置との間を移送する時に、サンプルを落とすことがある。また、２つのサンプルを不用意に同じ自動試料取扱装置位置に装填することがある。サンプルは、この段階で視覚的に識別され、いったん混合すると、２つのサンプルを両方とも廃棄する必要がある。潜在的な別の問題は、使用者が自動試料取扱装置の位置を失念することであり、これはサンプルを損なわないが、使用者が自動試料取扱装置の全てのサンプルを手作業で再構成する必要が生じることになる。自動試料取扱装置内の全てのサンプルを再構成する必要がある場合は、非常に苛立たしい作業になり、誤りが増加する可能性が高くなる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
自動試料取扱装置の回転ラックは、使用者に自動試料取扱装置に装填する直感的で運搬可能な安定した手段を提供する。概して、これで、自動試料取扱装置および関連する分析機械で使用するサンプルを準備する最終段階で、細胞培養トレイまたは他の中間収容装置を使用する必要がなくなる。本発明の以上およびその他の態様について、以下でさらに詳細に説明し、当業者には、提示された本発明の態様に対して改造、変形および変更が実行できることが理解される。
【０００９】
本発明の一態様は、自動試料取扱装置に装填する装置に関する。装置は、ベース・プレート、上部プレート、および回転プレートを含む。ベース・プレートは少なくとも１つの通路を有する。
【００１０】
上部プレートは、ベース・プレートに接続するよう構築され、そう構成される。上部プレートは少なくとも１つの通路を有し、上部プレートの通路は、ベース・プレートの通路にほぼ対応する。
【００１１】
回転プレートは、ベース・プレートと上部プレートとの間に挿入され、ベース・プレートと上部プレートとの間に挟まれると、軸線を中心に回転するよう構築され、そう適応される。回転プレートは少なくとも１つの落とし穴を有する。落とし穴は、サンプルが上部プレートの通路からベース・プレートの対応する通路へと通過できるよう配置され、適応される。
【００１２】
本発明の第２態様は、自動試料取扱装置に装填する装置に関する。装置はベース・プレート、上部プレートおよび回転プレートを含む。ベース・プレートは幾つかの通路を有する。ベース・プレートの通路は、自動試料取扱装置に設けたサンプル・ウェルにほぼ対応するよう適応され、構成される。ベース・プレートは、内周部分に取り付けられる係合フランジも含む。係合フランジは、ベース・プレートから延在し、一部にロック用ウィングを有する。
【００１３】
この第２態様の上部プレートは、ベース・プレートの係合フランジに挿入するよう構築され、適応される。上部プレートは幾つかの通路を有し、上部プレートの通路の数は、ベース・プレートの通路の数にほぼ対応する。上部プレートは、ロック用ウィングと係合して、上部プレートをベース・プレートに接続するよう構築され、適応された協働ロック構造も有する。
【００１４】
第２態様の回転プレートは、上部プレートとベース・プレートとの間に配置され、２枚のプレート間で軸線を中心に回転するよう構築され、適応される。これは、回転プレートを回転するために使用者が把持可能な取っ手を含む。回転プレートは、少なくとも１つの落とし穴も有する。落とし穴は、サンプルが上部プレートの通路からベース・プレートの対応する通路へと通過できるよう構築され、適応される。
【００１５】
本発明の第３態様は、サンプルを自動試料取扱装置に装填する方法に関する。これは、上述したような自動試料取扱装置装填装置を提供することと、準備したサンプルを装置に装填することとを含む。サンプルを装填したら、使用者は装置を自動試料取扱装置に設置し、装置を始動して、自動試料取扱装置に設けたサンプル・ウェルにサンプルを配量する前に、ある期間だけ装填した装置を保存することができる。サンプルを配量したら、装填装置を洗浄してよい。
【００１６】
本発明の第４態様は、自動試料取扱装置装填装置に関する。装置は、適応手段、サンプル保存手段、および選択可能な配量手段を含む。適応手段は、装置が動作可能な状態で自動試料取扱装置と係合できるようにするため設けられる。適応手段は、少なくとも１つのサンプルが装置から自動試料取扱装置へと通過できるようにする通路手段を含む。適応手段は任意選択で、所望の位置に適応手段を動作可能状態で配置するためのセンタリング手段を含む。サンプル保存手段は、自動試料取扱装置のサンプルを保存するために設けられる。選択可能な配量手段は、サンプル保存手段から適応手段の通路手段へと自動試料取扱装置のサンプルを選択自在に配量するために設けられる。
【００１７】
本発明の実施形態を図面に関して説明するが、ここで同様の数字は幾つかの図面を通して同様の機構を表す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
ここで特に図面を参照すると、その図１は、概ね１００で指示された本発明の一実施形態による自動試料取扱装置回転ラックを示す。自動試料取扱装置回転ラック１００は、その特定の特徴を示すために、自動試料取扱装置１０２上に設置した状態で図示されているが、自動試料取扱装置１０２は本発明の一部ではない。上述したように、自動試料取扱装置１０２は、図１に図示されていない化学または電気分析機械に自動的にサンプルを装填する。
【００１９】
自動試料取扱装置回転ラック１００は、概ね環状の形状を有し、したがって自動試料取扱装置１０２のカバーを外すと、自動試料取扱装置１０２の上に配置され、サンプルの装填を実行するよう構築され、構成される。自動試料取扱装置回転ラック１００は、その周囲に等間隔である幾つかのサンプル・ウェル１０６を提供し、サンプル・ウェル１０６はそれぞれ、自動試料取扱装置１０２に装填する前にサンプルを受け、保持するために十分な直径および深さを有する。サンプル・ウェル１０６の数、寸法、および配置は、恣意的に選択してよいが、一般的に自動試料取扱装置１０２に設けたサンプル・ウェルの位置、数および寸法と一致するよう選択される。
【００２０】
図１および図２で示すように、自動試料取扱装置回転ラック１００は、使用者が自動試料取扱装置１０２上で自動試料取扱装置回転ラック１００を位置決めし、センタリングする際に補助する３つの位置決め突起１０８を有する。位置決め突起１０８は、平坦な長方形のバー１１０で構成され、これは自動試料取扱装置回転ラック１００のベース１１２の外縁から自動試料取扱装置１０２の縁の上の位置まで突出する。平坦な長方形のバー１１０にはそれぞれ、自動試料取扱装置１０２の縁に近い位置に穴１１４を形成する。穴１１４に設置され、そこから下方向に突出するのは、センタリング・ポスト１１６である。センタリング・ポスト１１６および穴１１４は、自動試料取扱装置回転ラック１００を自動試料取扱装置上で適切にセンタリングすると、センタリング・ポスト１１６が自動試料取扱装置１０２の外縁に突き当たるよう構成される。
【００２１】
センタリング・ポスト１１６は、接着剤、締まり嵌め、はんだ付けまたは溶接など、任意の従来の手段で穴１１４に設置することができる。一つの実施形態では、穴１１４にねじが切られ、センタリング・ポスト１１６の上部分は、対応するねじ山を有し、これによりセンタリング・ポスト１１６を２つの構成要素１１４、１１６の協働するねじによって穴１１４に固定することができる。
【００２２】
自動試料取扱装置１０２に設置し、適切にセンタリングすると、自動試料取扱装置回転ラック１００によって、サンプル・ウェル１０６内で保存したサンプルを、装填用取っ手１１７の回転運動によって自動試料取扱装置１０２の対応するサンプル・ウェルに個々に、かつ連続的に装填することができる。図２では、装填用取っ手１１７を想像線で図示し、この装填動作を示す。自動試料取扱装置回転ラック１００の位置および構成のため、自動試料取扱装置回転ラック１００のサンプル・ウェル１０６と自動試料取扱装置１００自体の対応するサンプル・ウェルとの間に鉗子タイプの移送操作が必要ない。自動試料取扱装置回転ラック１００の操作方法について、以下でさらに詳細に説明する。
【００２３】
自動試料取扱装置回転ラック１００の構成および組立は、様々な構成要素の組立分解斜視図である図３で最もよく図示されている。図３で示すように、自動試料取扱装置回転ラック１００は、４つの主要構成要素、つまりベース・プレート１１２、回転プレート１１８、上部プレート１２０、および回転ラック・カバー１２２で構成される。
【００２４】
ベース・プレート１１２は、組み立てた自動試料取扱装置回転ラック１００のベースを形成する。概して、ベース・プレート１１２は、その縁に等間隔に配置された３つの位置決め突起１０８を有する環状プレートである。ベース・プレート１１２の周囲に等間隔で配置され、その厚さを通して延在するのは、上部プレート１２０に設けた複数のサンプル・ウェルそれぞれに対応する穴１２４である。
【００２５】
ベース・プレート１１２はその内周で、垂直に延在する係合カラー１２６を形成する。係合カラー１２６は、自動試料取扱装置回転ラック１００の他の３つの構成要素が装着された中心フランジである。図示のように、係合カラー１２６は、相互に対向して形成された２つの水平に延在するウィング１２８を有する。図示された実施形態のウィング１２８の頂部は、係合カラー１２６の頂部と同一平面にある。しかし、ウィング１２８は、係合カラー１２６の高さの一部しかない高さを有し、このため係合カラー１２６の底部分、つまりウィング１２８の下の部分にはいかなるタイプの隆起もない。各ウィング１２８は、自身内に形成されたねじ穴１３０を有し、ねじ穴１３０はウィング１２８の上面からウィング１２８の高さと平行に下方向へと延在する。
【００２６】
ウィング１２８によって、上部プレート１２０をベース・プレート１１２に接続することができ、回転プレート１１８は他の構成要素に対して自由に回転することができる。
【００２７】
回転プレート１１８は、ほぼ中実の薄い環状プレオートで、周囲に１つしか穴１３２がない。回転プレートは、ベース・プレート１１２のウィング１２８の形状および位置に対応する２つの半円形切り取り部１３４も含む。自動試料取扱装置回転ラック１００を組み立てると、回転プレート１１８はベース・プレート１１２上に配置される。自動試料取扱装置回転ラック１００の組立中に、半円形切り取り部１３４により回転プレート１１はウィング１２８を通過することができる。所定の位置にあると、回転プレート１１８は、ウィング１２８の下でベース・プレート１１２に載り、ウィング１２８と係合せず、したがってベース・プレート１１２に対して自由に回転するよう、十分に薄い。
【００２８】
上部プレート１２０は、回転プレート１１８上に配置される。これは、回転プレート１１８のそれと同様の半円形切り取り部１３４を含み、これは係合カラー１２６のウィング１２８と係合して、嵌め込み式接続を形成し、上部プレート１２０がベース・プレート１１２に対して動作するのを防止する。次に、係合する半円形切り取り部１３４およびウィング１２８上に位置された２本の小ねじ１３６および対応するワッシャ１３８によって上部プレート１２０を所定の位置に固定し、したがって小ねじ１３６がウィング１２８のねじ穴１３０内に延在する。
【００２９】
上部プレート１２０は、その上面で相互に対向して配置された２つの垂直位置決めポスト１４０を含む。回転ラック・カバー１２２は単純な環状プレートで、２つの対応する貫通穴１４２を有する。回転ラック・カバー１２２を上部プレート１２０に設置すると、上部プレート１２０の位置決めポスト１４０が、回転ラック・カバー１２２の対応する貫通穴１４２を通って延在し、回転ラック・カバー１２２を所定の位置に固定する。回転ラック・カバー１２２は、さらにワッシャ、クランプ、または他の従来の手段によって固定することができる。回転ラック・カバー１２２は、所定の位置に入ると、自動試料取扱装置回転ラック１００内のサンプルを保護する。つまり、サンプルが自動試料取扱装置回転ラック１００から落下するのを防止し、埃、漏れた液体および他の一般的な汚染物質による汚染を防止する。
【００３０】
本発明の一つの実施形態によると、ベース・プレート１１２、回転プレート１１８および上部プレート１２０は金属で作成され、回転ラック・カバー１２２は透明な材料で作成される。アルミは、軽量で、容易に機械加工され、腐食しないので、ベース・プレート１１２、回転プレート１１８および上部プレート１２０にとって特に適切な材料である。アルミ上に酸化物の層を形成すると、空気に曝露した後、短時間で耐久性のあるバリアを形成し、大部分のタイプのサンプルとの反応を防止する。
【００３１】
金属構成要素は、真鍮、チタン、マグネシウム、またはステンレス鋼など、別の通常は機械加工する金属で形成してもよい。概して、３つの金属質構成要素を形成する特定の金属は、自動試料取扱装置回転ラックに入れるべきサンプルのタイプに対して無反応であるよう選択しなければならない。例えば、一部の自動試料取扱装置回転ラック１００にとって、純粋な鋼は好ましい金属ではない。水溶液と接触すると、腐食し、錆びる傾向があるからである。
【００３２】
回転ラック・カバー１２２を構成する透明な材料は、ガラス、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）系ポリマ、または別の有機または無機透明材料でよい。回転ラック・カバー１２２の材料は、以下でさらに詳細に説明するように、マーキング媒質で消去可能な状態で書き込めるような材料であることが好ましい。
【００３３】
本発明の別の実施形態によると、プラスチック（透明または透明でない）を、自動試料取扱装置回転ラック１００の全ての構成要素に使用することができる。しかし、元素分析器で実行する分析の多くは、個々のサンプルの炭素含有率測定を含む。プラスチックは通常、炭素原子の長い鎖で構成されるので、自動試料取扱装置回転ラックの構成要素にこれを使用すると、サンプルを汚染する危険が多少生じる。したがって、プラスチックは、サンプルと接触しない回転ラック・カバー１２２などの構成要素に使用すると最も有利である。
【００３４】
本発明の一つの実施形態では、ベース・プレート１１２および上部プレート１２０は、厚さ０．５ｃｍのアルミ・シートから機械加工し、回転プレート１１８は０．０５ｃｍのアルミ・シートから機械加工する。この実施形態では、回転ラック・カバー１２２を、厚さ０．３ｃｍのポリ（メチルメタクリレート）ポリマから作成し、ベース・プレート１１２および上部プレート１２０はそれぞれ５０個の穴を有する。
【００３５】
自動試料取扱装置回転ラック１００の構成要素は、素材材料からの機械加工、打ち抜き、鋳造、および射出成形など、幾つかの知られている従来の方法で製造することができる。
【００３６】
自動試料取扱装置回転ラック１００の特定の操作原理は、典型的な使用方法に関して最もよく説明される。自動試料取扱装置回転ラック１００を使用する方法２００を、図４から図７の断面図、および図８の流れ図で示す。図８では、方法２００がブロック２０２で開始し、ブロック２０４へ続く。ブロック２０４では、使用者が自動試料取扱装置回転ラック１００を組み立てて、これを標準的なラボラトリのサンプル準備機器付近に位置決めする。
【００３７】
方法２００はブロック２０６へと続く。ブロック２０６では、使用者がサンプルを計量し、これを個々のカプセルに入れる。ブロック２０６で各サンプルを準備するにつれ、使用者は、上部プレート１２０の各サンプル・ウェル１０６に１つのサンプル・カプセルを入れる。あるいは、使用者はサンプル・ウェル１０６のうち幾つかしか使用しないか、所定の配置方式にしたがって特定のサンプル・ウェル１０６を選択してもよい。この機能で使用者を補助するために、自動試料取扱装置回転ラック１００の個々のサンプル・ウェル１０６に、例えば各サンプル・ウェル１０６に近い上部プレート１２０に数字を刻印するなどして、番号を付ける。
【００３８】
図４は、図２の線４−４を通る自動試料取扱装置回転ラック１００の断面図であり、ブロック２０６の作業をさらに明瞭に示す。使用者がサンプル・カプセル１４４を上部プレート１２０のサンプル・ウェル１０６に落下させると、サンプル・ウェル１０６と整列していない穴１３２を有する回転プレート１１８は、サンプル・カプセル１４４がベース・プレート１１２の穴１２４を通って自動試料取扱装置１０２内へと落下することを防止する。サンプル・カプセル１４４の休止位置を図５の断面図で示す。図５では、回転ラック・カバー１２２を、サンプル・ウェル１０６の頂部に設置した状態で示す。
【００３９】
方法２００はブロック２０８へと続く。ブロック２０８では、使用者が回転ラック・カバー１２２を自動試料取扱装置回転ラック１００に載せ、任意選択である長さの時間にわたってカバー付き自動試料取扱装置回転ラック１００を保存する。これによって使用者は、分析機械が使用可能になるまで、準備したサンプルの集合を保存することができる。準備したサンプルの集合を自動試料取扱装置回転ラック１００で保存し、輸送することにより、使用者は、サンプルを別個に保存するという不利益を回避する。別個に保存すると、別の保存媒体と、鉗子を使用した別個の移送動作が必要になる。また、使用者は、幾つかのサンプルを準備し、そのサンプルを幾つかの自動試料取扱装置回転ラック１００のサンプル・ウェル１０６に挿入して、そのサンプルを順番に分析できるよう、これらの自動試料取扱装置回転ラック１００の全てを保存してもよい。
【００４０】
ブロック２０８の保存作業を容易にするため、使用者は、マーカ、油性ペン、または別の媒体を使用して回転ラック・カバー１２２に書き込み、特定の自動試料取扱装置回転ラック１００およびそれで保存したサンプルを識別することができる。回転ラック・カバー１２２に書き込まれた識別情報は、サンプルのタイプ、準備の日付、各ウェルの内容、望ましい分析タイプ、およびオペレータまたは使用者を含む。概して、準備したサンプルを保存する自動試料取扱装置回転ラック１００は、乾燥器または同様のタイプのクリーンな保存環境に配置し、分析を待つ間にサンプルの汚染を防止する。
【００４１】
方法２００はブロック２１０へ続く。ブロック２１０では、使用者は、３つの位置決め突起１０８を使用して自動試料取扱装置回転ラック１００を自動試料取扱装置１０２上に設置し、自動試料取扱装置回転ラック１００が適切に位置決めされたことを確認する。
【００４２】
方法２００はブロック２１２へ続く。ブロック２１２では、使用者は回転プレート１１８の取っ手１１７を回転する。穴１３２を回転して、サンプル・ウェル１０６のうち１つの下にある位置に入れると、これによりサンプル・ウェル１０６とベース・プレート１１２の穴１２４との間に通路が生成され、そのサンプル・ウェル１０６内にあるサンプル・カプセル１４４が自動試料取扱装置１０２内へ落下する。この動作が図６および図７で図示され、これはそれぞれ図２の線６−６および線７−７を通る自動試料取扱装置回転ラック１００の断面図である。図６では、回転プレート１１８の穴が回転して、上部プレート１２０のサンプル・ウェル１０６の真下にある位置に入る。その結果、サンプル・カプセル１４４が、回転プレート１１８の穴１３２を通って落下し、ベース・プレート１１２の穴１２４を通って落下し続け、自動試料取扱装置１０２（図６から図７では図示せず）の対応するサンプル・ウェルに到達する。
【００４３】
サンプル・ウェル１０６とベース・プレート１１２の穴１２４との間の通路は、この実施形態ではほぼ垂直の直線通路であるよう図示されているが、通路は非直線でもよいことが想定される。例えば、別の実施形態では、特に形成した穴で傾斜した通路を生成し、回転プレート１１８の穴１３２の真下にない穴１２４へとサンプル・カプセル１４４が落下できるようにすることができる。また、サンプル・カプセル１１４は、自動試料取扱装置に直接落下せず、自動試料取扱装置１０２へと落下する前に、多少の角距離にわたり回転プレート１１８によって担持してもよい。
【００４４】
取っ手１１７の回転は、図２の座標系に対して時計回りでも反時計回り方向でもよい。図２は、空の開放サンプル・ウェル１０６を示す。通常、使用者は取っ手１１７を３６０°改善に回転し、全てのサンプル・カプセル１４４を自動試料取扱装置１０２に落下させる。あるいは、自動試料取扱装置回転ラック１００が一部しか満杯でない場合、使用者は３６０°未満、取っ手１１７を回転してもよい。
【００４５】
方法２００はブロック２１４へ続く。ブロック２１４では、使用者は空の自動試料取扱装置回転ラック１００を自動試料取扱装置１０２から外し、自動試料取扱装置・カバー（図示せず）を設置する。次に、自動試料取扱装置１０２を不活性ガスで加圧し、分析手順を続行する。
【００４６】
方法２００はブロック２１６へ続く。ブロック２１６では、使用者は洗浄するために自動試料取扱装置回転ラック１００を分解する。自動試料取扱装置回転ラック１００は、適切な溶剤または界面活性剤で拭く、液体を使用せずに拭く、または超音波攪拌するか、せずに適切な溶剤に浸漬することにより洗浄することができる。「適切な溶剤」は、分析されるサンプルの性質によって決定され、水、アセトン、エタノール、メチルエチルケトン、イソプロパノール、およびヘキサン炭化水素など、極性溶媒および非極性溶媒を含む。あるいは、使用者が自動試料取扱装置回転ラック１００が十分に清浄であるか、汚染されていないと考えた場合は、ブロック２１６の作業を省略してよい。方法２００は、図８のブロック２１８で終了する。
【００４７】
本発明の実施形態による自動試料取扱装置回転ラックの利点の幾つかが、以下の例からさらに明白になる。
【実施例】
【００４８】
ＣＣＣトレイを使用して自動試料取扱装置を装填する従来の方法を、方法２００のそれと同様に自動試料取扱装置に装填する方法と比較した。その結果は、３０個のサンプルをＣＣＣトレイに装填するのにかかる時間と、３０個のサンプルを本発明による自動試料取扱装置回転ラックに装填するのにかかる時間との間に、大幅な差があることを示す（６０秒±４）。しかし、自動試料取扱装置回転ラックを使用して、サンプルを自動試料取扱装置に装填すると、大幅な時間の節約になった（ＣＣＣトレイ＝１７５秒±２７、自動試料取扱装置回転ラック＝３秒±１）。この時間の節約は、使用者の経験レベルに関係なく生じた生じた。経験がない使用者での第２のテストは、従来のＣＣＣトレイでの装填プロセスを使用すると、最多で４個のサンプルが失われることがあることを示した。
【００４９】
本発明をその特定の実施形態に関して説明してきたが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な変形および改造ができることが、当業者には理解される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】自動試料取扱装置上に設置された本発明の一実施形態による自動試料取扱装置回転ラックを示す斜視図である。
【図２】図１の自動試料取扱装置回転ラックの平面図である。
【図３】図１の自動試料取扱装置回転ラックの組立分解斜視図であり、その組立を示す。
【図４】図２の線４−４を通る図１の自動試料取扱装置回転ラックの断面図であり、１つのサンプルを自動試料取扱装置回転ラックのサンプル・ウェルに装填していることを示す。
【図５】図２の線５−５を通る図１の自動試料取扱装置回転ラックの断面図であり、１つのサンプルがサンプル・ウェル内にある状態を示す。
【図６】図２の線６−６を通る図１の自動試料取扱装置回転ラックの断面図であり、中心ディスクの回転運動後にサンプルを自動試料取扱装置に装填することを示す。
【図７】図２の線７−７を通る図１の自動試料取扱装置回転ラックの断面図であり、サンプルを自動試料取扱装置に装填した後の自動試料取扱装置回転ラックの開いたサンプル・ウェルを示す。
【図８】本発明による方法の高レベル流れ図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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