(57)【要約】  非常に少量の流体の存在の検出を含む、試料中の複数の流体を非常に高度の正確性で検出し得る流体分析器システムが提供される。それらの結果は定量的かつ定性的である。このシステムは、分析すべき流体試料で満たされた容器から成り、この容器は温度が測定される一貫した光条件環境に配置される。所定の時間に亘って、電荷結合素子（ＣＣＤ）検出器（群）が、既知波長での流体試料からの放射を吸収により受像し、流体の既知波長データバンクに対して照合される。予め定義された許容量内で波長を照合することによって、個々の流体の存在の有無が求められる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体中に存在する材料の性質と量を求めるための、流体試料によって放射される放射線の検出の使用。
【請求項２】
流体試料を収集するための容器；
中に流体試料を含む前記容器を置くことができ、温度検出装置を含み、かつ光条件が一貫している区分を含む分析装置；および
試料から放射される放射線を検出する手段
を含む流体分析器システム。
【請求項３】
検出された信号を増幅する手段、および
増幅された信号を、試料中に存在する流体の性質および量に変換する手段
を含み、前記変換手段を、
ａ）膨張した容器の既知の体積、
ｂ）流体試料の光条件、
ｃ）流体試料の温度、および
ｄ）放射線走査の継続時間および／または距離
について照合することを特徴とする請求項２に記載の流体分析器システム。
【請求項４】
ｉ）流体試料用の容器；
ｉｉ）中に前記容器を置くことができる、一貫した光条件環境；
ｉｉｉ）前記容器中の流体試料により放射される放射線の走査継続時間を測定するための計時装置；
ｉｖ）前記試料の温度を求めるための温度センサー；
ｖ）前記試料によって放射される放射線を検出するための、前記試料から所定の距離に位置する検出器；および
ｖｉ）前記流体試料によって放射される放射線の強度およびピーク強度値の波長の同定を可能にする、前記検出器からの信号を変換・増幅する手段
を含む流体分析器システム。
【請求項５】
一貫した光条件環境を測定するための光測定器を更に含むことを特徴とする請求項４に記載の流体分析器システム。
【請求項６】
ピーク強度およびピーク強度値を合計し、並びに／或いは既知または未知のピーク強度および／またはピーク強度値（ｎｍ波長値）と関係付け、試料中に存在する流体の性質を示し、試料中の流体の濃度を求める手段を含むことを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項７】
流体の内容物および試験が行われる条件に関する勧告状況報告を提供する、コンピューター駆動のソフトウェアシステムを介して操作されることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項８】
試料の湿度および露点の測定手段を含むことを特徴とする請求項２〜７に記載の流体分析器システム。
【請求項９】
大気圧の測定手段を含むことを特徴とする請求項２〜８に記載の流体分析器システム。
【請求項１０】
ＧＰＳを具備していることを特徴とする請求項２〜９に記載の流体分析器システム。
【請求項１１】
速度、音、重力および振動のうち一つ以上を測定する手段を含むことを特徴とする請求項２〜１０のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項１２】
前記容器の壁は、高い光学的透明性を有し、柔軟であるが弾性的ではないことを特徴とする請求項２〜１１のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項１３】
前記容器は、弗素樹脂で形成されることを特徴とする請求項２〜１２のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項１４】
前記容器は、逆止弁を具備していることを特徴とする請求項２〜１３のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項１５】
前記弁は、前記容器の頭部に流体供給管を結合できる形状の弁保持具中にあることを特徴とする請求項１４に記載の流体分析器システム。
【請求項１６】
前記膨張した容器の形状は、一貫した光条件環境で前記容器が堅固に固定される形状であることを特徴とする請求項２〜１５のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項１７】
一貫した光条件環境にある室の壁を通して温度プローブを挿入し、一貫した光条件環境内に含まれる容器の表面に接触し得るようにする機構を含み、それによって前記プローブは、容器表面を貫通することなく容器壁に接触することを特徴とする請求項２〜１６のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項１８】
前記温度プローブが置かれる場合はいつも、前記温度プローブが確実に袋で覆われるが、袋を貫通することは防ぐように、前記温度プローブを駆動する機構が可変抵抗によって制御されることを特徴とする請求項１７に記載の流体分析器システム。
【請求項１９】
容器を分析すべき試料流体で満たす工程；
電荷結合素子（ＣＣＤ）検出器に隣接する一貫した光条件環境の区分に、前記容器を配置する工程；
前記区分を密閉する工程；
前記試料によって放射される放射線を、所定の時間に亘って測定する工程；および
温度を測定・記録する工程
を含む流体を分析するプロセス。
【請求項２０】
放射線の測定値を増幅し、その増幅信号を用いて、存在する流体を同定することを特徴とする請求項１９に記載の流体を分析するプロセス。
【請求項２１】
標準カーブフィッティングおよび／または信号増幅技法を使用して測定値を増幅することを特徴とする請求項２０に記載の流体を分析するプロセス。
【請求項２２】
分析時に湿度も測定されることを特徴とする請求項１９〜２１のいずれかに記載の流体を分析するプロセス。
【請求項２３】
分析時に大気圧も測定されることを特徴とする請求項１９〜２２のいずれかに記載の流体を分析するプロセス。
【請求項２４】
分析時に場所も記録されることを特徴とする請求項１９〜２３のいずれかに記載の流体を分析するプロセス。
【請求項２５】
流体の検出および／または決定のための請求項２〜１８のいずれかに記載の流体分析器システムの用途。
【請求項２６】
エンジンの燃焼評価に於ける請求項２〜１８のいずれかに記載の流体分析器システムの用途。
【請求項２７】
発生した排出物の検出のための請求項２６に記載の用途。
【請求項２８】
環境調査に於ける請求項２〜１８のいずれかに記載の流体分析器システムの用途。
【請求項２９】
天気予報並びに火山爆発および地震の予報に於ける請求項２８に記載の用途。
【請求項３０】
人間および動物の呼気内容物の検出に於ける本発明の技法の用途。
【請求項３１】
第１の場所で試料が採取および走査され、それらの結果が第２の場所へ伝送されることを特徴とする請求項３０に記載の用途。
【請求項３２】
前記第１の場所は、家庭内、救急車内または事故現場であることを特徴とする請求項３１に記載の用途。
【請求項３３】
前記第２の場所は、医師の手術室または病院であることを特徴とする請求項３０または３１に記載の用途。
【請求項３４】
産業環境に於けるガス検出のための請求項２〜１８のいずれかに記載の分析器の用途。
【請求項３５】
非侵食的であることを特徴とする請求項２〜１８のいずれかに記載の分析器システム。
【請求項３６】
試験データを遠隔的に操作および伝送／受信することを特徴とする請求項２〜１８および３５のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項３７】
視覚的表示スクリーン、プリンター、データ伝送器／受信器、データ保存装置、再充電可能／汎用の主電源供給器、周辺端子、キーボード、スクロールバーおよびスイッチのうち一つ以上含むことを特徴とする請求項２〜１８、３５および３６のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項３８】
流体およびその既知波長のデータベースを含むことを特徴とする請求項２〜１８および３５〜３７のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項３９】
適切な参照データを用いて分析された流体の、総合的な勧告状況を報告することに適合していることを特徴とする請求項２〜１８および３５〜３８のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項４０】
経時的な、仮想のおよび／または現実のデータの組み合わせに基づく比較分析に適合していることを特徴とする請求項２〜１８および３５〜３９のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項４１】
携帯可能であることを特徴とする請求項２〜１８および３５〜４０のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項４２】
前記容器は、医療グレードのポリプロピレンから形成されることを特徴とする請求項２〜１８および３５〜４１のいずれかに記載の流体分析器システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流体分析器に関し、特に、流体の個々の化学組成を求めることができる、改良された形態の流体分析器に関する。特に、本発明は、操作が簡単であり、個々のおよび／または複数の流体中の成分の同定に於いて、定性的かつ定量的である分析器に関する。本発明は、そのシステムに変更または更なる分析器センサー類を加えることなしに、高度の正確性を提供する。
【背景技術】
【０００２】
大抵の分析器は、摩擦流動速度範囲内にある流体から情報を収集するセンサーに依存している。しかし、本発明の分析器は、非侵食的な方法により流体試料を収集することによって作動する。好ましい態様において、本発明は、携帯可能で、遠隔地で採取される試料を分析し、通常同一製造の他の流体分析器システムと相互接続するために使用できる流体分析器に関する。これによって多様な環境および条件でその使用が可能となる。
【０００３】
本明細書の目的に対して、「流体」は次を意味する。
ｉ）自身の間を自由に動くあらゆる粒子から成る。
ｉｉ）「粒子」とは、材料の微小な一部を意味する。
ｉｉｉ）「材料」とは、互いに相互作用する、物理界の原子スケール以下および／または原子スケールのあらゆる構成要素を意味する。
ｉｖ）「構成要素」とは、空間を占有するあらゆるものを意味する。
【０００４】
携帯可能な流体分析器は公知であり、自動車運転者の呼気中アルコールの検出に使用される呼気分析管は、携帯可能な流体分析器の一例である。携帯可能なまたは移動可能な分析器は、石油化学コンビナート、ガスの燃焼およびボイラーの周囲の空気の純度を求めるなどの環境目的でも使用される。携帯可能なまたは移動可能な分析器は、危険な流体の存在を検出するために、採鉱その他の有害な活動に於いても使用される。
【０００５】
既存の携帯可能な流体分析器は、試料採取器および分析器から成る。しかしそれらは、いくらかの不利な点を有する。第１に、流体試料採取器および分析器が統一された装置を構成するには、担当の（ｍａｎｎｉｎｇ）、分析器の複雑さを理解することを要求されているオペレーターを要することである。更に、分析の結果を以前のデータと比較することは、通常その場ではできない。なぜなら、以前のデータは一般に遠隔地に保管されているからである。更に不利な点は、携帯可能な装置において、分析器が一度に検出し得るガスは、典型的には多くて４種まで、特殊な分析器でも、一度に検出し得るガスは多くて６種まで、という点にある。これらの分析器は、ガス状混合物に対して作動する時、飽和限界を超えるおよび／または飽和限界未満の濃度（ガスの性質による）を検出できないという限界も有する。
【０００６】
既存の流体分析器は、流れている状態の流体を、検出プローブを流れて通過するときに検出する傾向にある。この技法には、各分析後、引き続いて使用する前にプローブを洗浄しなければならず、次の試験での汚染を防ぐべく、プローブを十分に清潔にすることが困難であるという欠点がある。また、各分析間で時々プローブを再較正することが必要となる。既存の多くの流体分析器に於いて、各流体は電気化学的センサーによって検出され、使用者は、検出すべき流体に応じてセンサーを置換する必要がある。そこで、他の流体を検出するセンサーを再検量することが必要となる。
【０００７】
ある分析器での流動速度が他の分析器でのそれよりも大きくても、センサーは同じである。より大きな摩擦流動速度を有する装置は、より正確な読みを与えるはずである。しかし、一層高い正確さとより幅広い範囲の流体分析を得ようとする場合、所定の環境に於ける放射線走査を利用すると、より高い正確さと定量的分析の報告がもたらされる。
【０００８】
ガス分析には化学発光が時々使用され、その場合、化学反応中の放射光の捕捉および変換が必要になる。流体表面上での分子の吸着および脱着速度、並びに流体表面からのそれらの移動速度は、温度に依存する。この作用は表面拡散と呼ばれ、平衡が成立している場合には、吸着と脱着の両方が生じて、同等の大きさの対応する流束（ｆｌｕｘｅｓ）を創出する。この型の分析器は、惹起その他の様式で起こる熱反応または化学反応に依拠して、流体の強度値を分析し、存在する流体の量を求めるという不利な点を有する。
【０００９】
ガスクロマトグラフィーも流体分析に使用される。この技法は、流体の混合物を溶液または懸濁液として媒体を通過させ、分離するものであり、成分が異なる速度で移動するため、混合物中に存在する異なる成分の同定が可能となる。しかし、本発明の流体分析器は、試料内の内容物の同定またはそれらの容積を評価するために、容器中の試料を混合物を介して通過させたり、それを液体に懸濁させる必要はない。
【００１０】
計算通りに化学品を添加することによって形成・同定された再構築ガス／流体の放射から、流体を分析できることも提案されている。流体の表面緩和は、種々の光を誘発する効果を有する。化学反応からのこの種々の光は、電子が飛散プロセスによりｘ、ｙおよびｚ軸に侵入する環境を創出することを助ける。イオンを遮蔽し得るまたはし得ない流体の表面近くで、フリーデル振動が創出される。材料の表面にイオンを引き戻せる場合、この材料から受けるエネルギーは、減少するか変化する。これらの変化は、流体の成分の性質を示すために使用できるが、このプロセスは、それが化学反応に依拠するという不利な点を有する。
【００１１】
屈折率を用いて異なる材料からの反射光を区別し、同定を行うこともするが、光では小数第６位を超えて明確に同定できず、これは、同じ屈折率を有する異なる材料を分類することにおいて不利な点である。
【００１２】
質量分析法も使用できる。質量分析法の目的は、各質量を、次の整数の質量から分離することである。これはいくつかの方法で達成され、その第１は、単位分解（Ｕｎｉｔ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）を介するものであり、例えば質量５０は質量５１と区別できる。この電磁セクターは、ガウス三角形の頂点区別方法を使用する。フーリエ変換イオンサイクロトロン（ＦＴＩＣＲ）システムは、ローレンツ形状の２対のピークおよび１０％の谷解像を利用する。飛行時間型（ＴＯＦ）質量分析計は、ガウス三角形を組み込んだ５０％のピーク高さの定義に分解される。これら２個のピークは、５０％の谷に解像される。
【００１３】
質量分析法は、原子および分子質量に従った材料の分離に関する。これは、２００，０００ドルトン（原子質量単位）もの高い分子質量までの有機化合物の分析に非常に屡々使用され、近年迄、比較的揮発性の化合物に主として限定されていた。計装および技法のたゆまぬ開発および改良により、質量分析法は今日、入手可能な最も万能・高感度の、かつ広く使用される分析法となった。しかし、本発明の流体分析器システムにより、質量分光計を超える流体粒子の定義が可能となる。更に、本発明の分析では、試料を無傷の状態に維持して捕捉試料を使用する。質量分析法も、無傷の状態が問題であるという難点を有する。本発明の更なる利点は、試料が貯蔵できることである。
【００１４】
質量分析法に於いては、レーザーなどの放射源が使用されるが、現在使用されるレーザー波長は、概して可視の波長である。可視波長からより短波長照射へ変換することによって、吸収源、Ｘ線加熱源、Ｘ線レーザーなどの、製造機構に於ける本質的・理論的な興味を超えた、多くの実際の応用が可能となる。試料に向けられるレーザーエネルギーを介して放射は増幅される。本発明の流体分析器は、流体の同定に資するために、試料容器内の流体の信号放射源を増幅するための更なるエネルギー放射を必要としない。
【００１５】
特許文献１には、分光計がガス検出に使用できることが示唆されている。同様に特許文献２では、車両排出物中に存在するガスの検出に赤外および紫外の照射が使用される。特許文献３は、ガスを検出して分析するためのスペクトル吸収に関する。それらの装置のいずれも、複数のガスの同時検出と同時分析ができず、それらのどれもが、総括的な医療診断に於いて有用な十分に低い濃度では、ガスを検出できない。
【００１６】
【特許文献１】米国特許第６２７１５２２号明細書
【特許文献２】米国特許第５３１９１９９号明細書
【特許文献３】米国特許第４７６４２１８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は流体分析器システム、特に上記の種々の不利を克服する携帯可能な流体分析器システムを提供する。本発明の分析器は、分析すべき流体中にプローブを必要とせず、必要物が全てそろった（ｓｅｌｆ  ｃｏｎｔａｉｎｅｄ）静的流体試料について作動し、かくて試料の汚染を最小限にし、または避け得る。本発明の分析器は、汚染を防ぐために、一旦採取された試料が密封されたままであるという更なる利点を有する。本発明の流体分析器を用いて、指紋のように保管することができる個人の呼気分析プロファイルを開発でき、この保管された分析プロファイルを後日、または健康診断で採取される新たな試料に対して照合できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明によれば、流体試料中の種々の成分によって放射される放射線を検出に使用することにより、流体中に存在する材料の性質と量を求める。そのため、試料中の分子によって放射される放射線のみが分析に使用でき、例えば光、熱、音、振動などの追加エネルギー源は必要とされない選択肢が供される。
【００１９】
従って、一つの態様において、本発明は、
流体試料を収集するための容器；
中に流体試料を含む前記容器を置くことができ、温度検出装置を含み、かつ光条件が一貫している区分を含む分析装置；および
試料から放射される放射線を検出する手段
を、検出された信号を増幅する手段と共に含む流体分析器システムを提供する。
【００２０】
本発明は更に、増幅された信号を、試料中に存在する流体の性質および量に変換する手段を提供する。前記変換手段は、
ａ）膨張した容器の既知の体積、
ｂ）流体試料の光条件、
ｃ）流体試料の温度、
ｄ）放射線走査の継続時間、および／または
ｅ）放射線走査の距離
について照合される。
【００２１】
本発明は更に、
ｉ）流体試料用の容器；
ｉｉ）中に前記容器を置くことができる、一貫した光条件環境；
ｉｉｉ）前記容器中の流体試料により放射される放射線の走査継続時間を測定するための計時装置；
ｉｖ）前記試料の温度を求めるための温度センサー；
ｖ）前記試料によって放射される放射線を検出するための、前記試料から所定の距離に位置する検出器；および
ｖｉ）前記流体試料によって放射される放射線の強度およびピーク強度値の波長の同定を可能にする、前記検出器からの信号を変換・増幅する手段
を含む流体分析器システムを提供する。
【００２２】
所望ならば、前記システムは一貫した光条件環境を測定するための光測定器を更に含み得る。
【００２３】
次いで、ピーク強度およびピーク強度値を合計し、並びに／或いは既知または未知のピーク強度および／またはピーク強度値（ｎｍ波長値）と関係付け、試料中に存在する流体の性質を示し、試料中の流体の濃度を求める。
【００２４】
本発明で使用される検出器は、好ましくは、分割されたアマルガム塗装ガラスその他の適切な材料の表面を介して所定の時間幅で記録された、流体試料中の流体から受信したナノメーター波のエネルギーに従った放射線レベルを受信する放射線吸収装置である。その表面で、特定ナノメーター波の分割セルに受信された放射線レベルが記録される。これらのセルは、試料流体およびその強度量の同定目的で使用される便利な指示器である。
【００２５】
このシステムは、特別に設計され十分に連係されたコンピューター駆動ソフトウェアシステムを介して操作し得るもので、流体の内容物および試験が行われる条件に関する勧告状況報告が提供される。
【００２６】
本発明の分析器システムは、好ましくは、試料の湿度と露点の測定手段、および大気圧の測定手段も含む。これらの測定値を保管し、プロファイルを他の試料と比較する、または参考目的で比較する時に、これらのファクターを考慮し使用することができる。健康および環境目的の流体／放射分析に分析器を使用する場合が、これに該当する。更に好ましい態様では、試料が採取される位置の期日、時刻および場所（高度、経度および緯度）が記録できるように、本システムはＧＰＳを具備している。
【００２７】
またこのシステムは、好ましくは重力、音、振動、速度および方向の測定手段も含む。
【００２８】
本発明の分析器は、試料中の複数の流体の存在を検出でき、ｐｐｂおよびそれより低い濃度で存在する流体量の存在も検出できる。本発明の流体分析器は、大抵の環境および条件下で、訓練されたオペレーターによっていつでも使用できると言う利便性を有する。その上、本分析器システムは多様である。例えば、ある場所で試料が採取できるが、走査および分析器システムは同一場所または他の場所で使用できる。次いで、遠隔操作またはオペレーターを介して検出信号を増幅、分析および／または保存のために他の場所に移すか、或いは増幅、分析および／または保存のために同じ場所に保管することができる。データも同様の方法で受信でき、このデータおよび他のあらゆる保存データを比較目的で使用でき、先行または現行の内部および／または外部の試験結果に対して照合される。データ分析器システムが、試料採取と異なる場所にあるならば、試料が採取された時間、条件および場所を含む関連参照データを、無傷の状態に維持しながら、流体分析器システムに組み込むのが好ましい。
【００２９】
本発明の技法は、産業環境において、ガス（特に、汚染物質および毒性ガス）の検出を目的として、例えば鉱山、化学装置、石油の掘削装置、油井などにおいて使用できる。本技法は、エンジンの燃焼評価、発生した排出物、それらと環境の相互関係における評価にも使用できる。特に、粒子状物質の検出に於いて有用である。これは、環境に関する法律が一層厳しくなるにつれてますます重要になりつつある、エンジンの性能監視に有用である。この評価は特に、ディーゼルエンジン性能に関係がある。本技術は、限定的ではないが、天気予報、並びに火山爆発および地震の予報に於ける様な大気の変化が著しい環境調査のためにも使用できる。加えてこの分析器は、地震の前に植物生命体が産出する種々のガスまたはガスの組み合わせを検出するためにも使用できる。
【００３０】
この本発明の技術の特別の用途は、人間および動物の呼気の内容物の検出にある。従って本技術は、人間の健康の監視のためのデータ作成に使用できる。その上、家庭内、救急車内または事故現場などの第１の場所で試料を採取して走査し、その結果を分析のために医師の手術室または病院へ送信して結果を作成できるので、より迅速な診断および処置が可能となる。
【００３１】
本発明が、同定と容積を決めるためにいかなる環境で使用されても、分析すべき流体試料は最初に容器に収集される。試料によって放射される放射線のシャープな像を得るためには、容器の壁が高い光学的透明性を有すべきである。容器の側壁は弾性的ではないが柔軟であるべきである。容器は、好ましくは逆止弁を具備し、それを通して満たすことができる。この弁は、導入された流体の漏れを防ぎ、容器が満たされると確実に自動的に閉められる。この容器は汚染が最小限になるよう作成されるべきである。容器のサイズと形は重要でなく、分析器が使用される環境次第である。
【００３２】
容器を製造するために使用される材料は、最小の吸収および分散速度を有し、潜在的に非常に高い温度に耐えられるべきである。この容器の壁は、光学的透明性および流体試料の温度の正確性を改善するために、薄いことが好ましい。
【００３３】
要求される光学的透明度は、容器が置かれる用途に依存する。しかし、流体分析に使用される時には、紫外光と可視光の高い割合の透過性によって表わされる高い透明性が要求される。ＡＳＴＭ  Ｅ−４２４で求められる太陽光の透過が、好ましくは９０％を超え、より好ましくは９５％を超える。この理由で、弗素樹脂フィルム（例えば、デュポン社から入手可能なＦＥＰ）が容器、特にガス分析に使用される容器の製造にとって好ましい材料である。ＦＥＰおよび同様の材料は、圧縮され得ないと言う更なる利点も有する。
【００３４】
本容器の壁も柔軟であるが、非弾性的であるべきである。柔軟性とは、材料がその使用厚さで、圧縮、アコーディオン型、フラット包装、折りたたみ連続紙、積上げ、曲げまたはねじり状態からその元の外形または形態を完全に回復し得ることを意味する。この包括的柔軟性によって同時に、光学的透明性の高い材料内の内容物が無傷のまま維持される。
【００３５】
一つの態様に於いて、容器の頭部および／または底部などの剛直な成形部品の組み込みによって、構造部分に剛直性が付与できる。内容物の無傷の状態は、上述のように依然として維持されるが、光学的透明性は、剛直性および強度を増すために容器の頭部および底部では犠牲になる。
【００３６】
容器は大量生産の方法によって便利に製造されるが、本発明者らは弗素樹脂類、例えば、デュポン社より供給されるＦＥＰ（ポリテトラフルオロエチレン）、好ましくは未使用のＦＥＰ、ＭＦＡ（Ａｕｓｉｍｏｎｔ社）、ＰＦＡなどが、試料袋の製造用に特に有用な材料であることを見出した。簡便には、容器は５部品、即ち試料袋そのもの、逆流防止弁、逆流防止弁支持具、不正改変防止用の止め具および流体供給管（蛇口など）で製造される。図１３に於ける一貫した光環境の室に堅固に固定される容器として、袋が好ましくは押し出し成形され、一端で接合技術によって（図５参照）密封される。この袋は開口部を有し、その中に弁支持具および弁が密封されて止められる。図３および４に示されるような容器底部や、医療グレードのポリプロピレンなどの材料から弁および流体供給管が射出成形されるように、弁支持具も射出成形される。容器内は真空にされ、次いで滅菌され、使用前の汚染を避けるために真空包装される。１個より多い試料の同時並行分析が可能となるように、２個またはそれより多くの容器が直列に連結されうる。
【００３７】
弁の保持具は、好ましくは、蛇口などの流体供給管が容器の頭部に容易に取付けられるような形状をしている。
【００３８】
膨張した容器は、流体分析器システムの一貫した光条件環境に堅固に固定される形状であるべきである。分析されるべき流体によって容器が膨張された時に、放射線検出器が位置する場所で容器が円筒状であることが好ましい。弁および容器の製造用材料としては、試料の圧力による膨張で容器が本来の能力を超えて膨張し得ないようなものであるべきである。
【００３９】
分析されるべき流体試料の収集時に、好ましくは試料の温度が測定され、湿度、大気圧および場所などの他の重要な情報と共に記録されるべきである。
【００４０】
容器中の流体試料が流体分析器によって分析される時には、流体試料の温度も測定することが好ましい。好ましくは、一貫した光環境に含まれる試料袋の表面に接触するように、一貫した光環境の室の壁を通して温度プローブを挿入する機構が供される。プローブは、表面皮を貫通することなく試料袋に接触する。試料袋の柔軟性のため、袋の壁が温度プローブの先端部を取り囲むことができ、次いでその先端と流体分析器システムによって測定が始まる。温度プローブを駆動する機構は可変抵抗によって制御され、プローブが置かれる毎に、確実にプローブが袋によって包まれ、貫通が防がれる。一貫した光環境の室の周囲温度の測定も行われ、記録できる。光環境室は、放射汚染を低減するために、好ましくは単一材料で作られる。それは不透明であるべきで、ポリプロピレンが好適な材料である。光環境室の製造には、樹脂または接着剤を使用しない方が好ましい。
【００４１】
走査の継続時間は予め決められる。この継続時間は、放射源（流体試料）に対する受信装置の許容される暴露時間である。開始から終了迄の時間の増分は、使用者の要求に従って、典型的にはミリ秒から７秒以上迄変わり得る（ただしこれに限定されない）。前述のように、試料によって放射される放射線を記録するために、電荷結合素子（ＣＣＤ）検出器を使用することが好ましい。
【００４２】
湿度、従って露点の決定に対しても更なる準備ができる。しかし、流体試料への物理的干渉がないように、センサーが容器の表面を貫通しないことが重要である。
【００４３】
本発明の好ましい操作では、容器を分析されるべき流体試料で一旦膨張させて、検出器（好ましくは放射線吸収装置（ＲＡＤ））に隣接した一貫した光条件、好ましくは暗い環境の区分に置く。次いで、通常の光が流体の分析を干渉しないように、区分を密閉する。こうして、区分に於ける光の読みを測定し、記録できる。そして、温度、圧力、湿度などのプロセス変数を測定し、記録する。次に、放射線吸収装置（ＲＡＤ）が、所定の時間に亘って、試料によって放射される種々の放射線の測定を行う。予め選択された個々の流体の存在および量を測定するために、走査のデータを増幅した後、本分析器システムによって、特に関係する波長およびそれらのピーク強度を、流体のデータベースに既に保存された既知データと照合し、分析する。或いは、サンプリング時に未知の流体を検出する好ましい方法は、亜超低周波音、超低周波音、音波、超音波、マイクロ波、赤外線、紫外線、Ｘ線、γ線、宇宙線および超宇宙線であれ、放射線吸収装置（ＲＡＤ）の全範囲を利用することである。好ましい操作では、次いで、温度、圧力および湿度などのプロセス変数が測定され、再び記録される。次に、本流体分析器システムのソフトウェアにより、流体の既知波長のデータバンクを基に、試料中に存在する流体が測定されるだけでなく、流体強度の測定によって、同定された存在する各流体の量も計算できる。
【００４４】
好ましくは、分析器によって収集されたデータを、標準カーブフィッティング、並びに画素の増倍およびスペクトル分裂を組み込み得る信号増幅技法を使用して増幅する。こうして、ソフトウェアによって試料中に存在する流体を同定するために、増幅された信号が使用できる。これは、流体の既知波長に関する保存された情報バンクと比較することにより達成される。異なる性質の各分子は、異なるレベルの共鳴または波長を有する。好ましくは、放射測定中または測定後に各特定値での吸収を合計し得るソフトウェアを使用して、このシステムにより、ＲＡＤに於いて使用される電荷結合素子（ＣＣＤ）検出器のスペクトル範囲（ｎｍ）内で同定された各流体の存在量が提供される。使用された膨張容器の容積を知ることによって、流体が試料の割合として表示される。測定の正確性は、１つ以上の試料の複数回の測定によって上がり得る。
【００４５】
サンプリング時の全ての流体は、同条件下で分析される。各試料のプロセス変数（温度、圧力など）は異なり得るが、記録される強度値は、時間に比例する。強度の個々の値は、それらが全体の一部として有する関係程には重要ではない。従って、温度が変化した場合、分析されたスペクトル全体の記録された強度値は、その時点で対応して変化する。従って、同定された容積は、サンプリングの時間および場所に於けるプロセス変数に対応する。膨張および収縮が起こるときに、記録されたおよび記録されていない強度値に対する変化は直線的ではないので、温度の変動因子は重要である。
【００４６】
存在する流体を、その容積を試料の割合として表し、同定できるため、例えば重量、寸法などの流体の多くの特性が求められる。これは、流体の一層総合的な像および流体の動的モデル、およびそれらの実時間活動を構築する手助けになる。
【００４７】
本発明を、添付する図面によって説明する。
【００４８】
図１に示されるように、試験のタイプを選択し、容器中に分析されるべき流体試料を収集する設備を始動することによって試験が遂行される。次いで試験が開始され、温度（最適には湿度／露点および大気圧も）が求められる。次に放射検出器が作動され、流体試料によって放射される放射線の測定が、所定の時間に亘って行われ、記録される。試験の性質に従って、数個の試料が分析され、または一つの試料が数回の測定に付され得る。同じく図１で示されるように、データ保存によって、試料の性質に適切な広い範囲の追加データの捕捉が可能になる。例えば、分析が呼気のそれ（ときに医療目的の）であれば、できる限り（室内、戸外、地下）、場所（仕事中、家庭、旅行中など）が記録できる。同様に、気候条件、即ち試料が採取された正確な日、時刻および場所ができる限り記録できる。
【００４９】
図１に示されるように、情報のダウンロード、ディスクからのインストールおよび／またはユーザー／コントローラーのデータ入力によって、ユーザー／コントローラーによりデータを流体分析器システムのデータベースにインストールすることができる。その上、各試験結果を保存でき、使用者の試験題名、期日、時刻およびＧＰＳの場所を基に自動的にファイル名を付け得る。この試験内容は、好ましくは（必須ではない）、試験のファイル名を付し、流体分析保存データベースに内部的に、時系列順に保存された形式で、図１の情報バンクおよび／または媒体に、時系列順且つ外部的に保存され、全ての当事者の同意があれば、その結果に、外部から直ちにアクセスできる。末端使用者がそのように選択する、或いはデータを自由に抽出し適合できるならば、このプロセスは逆になり得る。
【００５０】
好ましくは、本発明は、図１に示されるように、スマートカードによるアクセスおよび拒否能力の規定も作成する。これは、秘密を考慮すべき情報に対するセキュリティ法である。
【００５１】
図２は、分析によって得られる情報をどうすれば健康手帳として使用できるかを説明する。例えば、本分析器は、尋常でないかまたは危険な流体または流体の量が検出されると作動する警報表示器（図２において交通信号灯と呼ばれる）を具備し得る。更に、本分析は、いかなる変化をも同定できるように、前に保存された個人データと比較できる。
【００５２】
こうして、得られた情報は保存され、法医学上の手術の場合など後からの使用のためにファイル名を付け得る。これらの結果も既存データと比較できる。またこのデータは、危険な流体の存在や、嵐、地震その他の自然現象を引起す環境上の変化に関する警告を提供するために活用できる。またこれらのデータは、助言システムとして、病気診断および薬の処方の医療目的で活用できる。この情報は、試料源に対する特別の識別を与えるためにも使用できる。例えば、本発明の技法の正確性故に、個人のＤＮＡ分析表の如く、得られる固有の個人の呼気識別を可能にする。固有の登録された個人の呼気識別を有することは、安全および個人同定の承認などの他の分野で最も有用でありうる。それらの濃度において特定の流体である個人識別を複製することは不可能である。本流体分析器システムは、予知の目的でも使用できる。例えば、ある人が、初期の段階で同定されれば防ぎ得る病気の進行中であるという傾向または識別に見られる示唆である。
【００５３】
保存できる更なるデータの例としては、身長、体重、年齢、体の容積、体表面積、肺活量および血液分析（血液型、血圧、水和レベル、血糖、血中テストステロン、血中エストロゲンレベルおよびコレステロールを含む）などの一つ以上の外部データが挙げられる。血流、耐寒限度、反射、呼気速度、脈拍、性別、民族性、姿勢、生活様式、補助的生活様式、場所、補助的場所、分子サイズ、分子量、重力、活動およびカロリー量なども挙げられる。
【００５４】
本発明の流体分析器システムは、臨床研究に使用できる。多くの中の一例として、喘息の研究に於いて、喘息患者と喘息患者でない人の間のみならず、診療上の徴候の異なる喘息患者間、または生理状態の異なる場合に於ける個々の患者においての変動に関しても、定性的および／または定量的な相違がある。このように、本流体分析器システムは、疾病または病気と関連するある流体の存在をスクリーニングする能力を有するのみならず、重篤さおよび長期間の変動を監視し得る。本流体分析器システムは、明らかな臨床診断能力に加えて、ある状態のリスクを引起こすか増大させる環境成分（アトピー性湿疹（ｅｘｃｅｍａ）やその他の呼吸器疾患に重要な、感作物質およびアレルゲンなど）をも分析し得る。
【００５５】
本流体分析器システムから生成された結果は、標識として使用できる。これらの標識は識別として知られることになり、勧告システムとしてのみ働く、使用者による状況報告のための比較分析の上敷き（ｏｖｅｒｌａｙｓ）として使用できる。他の外部情報および技術と共にこの勧告データを使用することによって、使用者は、問題、疾病および病気、診断、個人の用量、標準および予知、設計者による薬物治療（ｄｅｓｉｇｎｅｒ  ｍｅｄｉｃａｔｒｉｏｎ）、警告および警報、治療処置および新流体を求める能力を有する。
【００５６】
本流体分析器システムのもう一つの便益は、使用者にその場でデータを提供し得ることである。その結果、成り行き任せの処置の推移を直ちに防ぎ、より前向きのアプローチを創出する意思決定を行わんとするより広範囲の使用者が、得られる勧告状況報告書を理解し、評価することができる。
【００５７】
予め記録され、流体分析器システムのデータベースに比較分析用として入力できる情報の例は、次の通りである。
【００５８】
１．流体に対する環境的および個人的規準の標準として採用される既知データ
原型を作成するための、提案された測定区分けを有する０〜１００％の標準容量。例えば、窒素は、少なくとも０．０００００００００１％の増分での０から１００％の標準容量。
【００５９】
２．通常許容される測定規模の上下に外挿され、更に人為的な環境に見出される規模の上下両方に外挿された既知の物理的環境データ
原型を作成するための、提案された測定区分けを有する０〜１００％の標準容量。例えば、温度は、少なくとも０．００００１℃の増分で−１００℃から＋１００℃まで。
【００６０】
３．通常許容される測定規模の上下に外挿され、更にその規模の上下の両方に外挿された、呼気にも関する全パラメーターを記録する個人の既知物理的データ表
原型を作成するための、提案された測定区分けを有する０〜１００％の容量。
【００６１】
４．実測値としての、試料採取日および試料採取時の環境（温度、圧力、湿度を含む）の記録
上記１〜３項で示された、予め記録された既知データに対する上敷きを容易にする。
【００６２】
５．環境試験の当日およびその時間の、実際の個々の物理的試験としての記録
上記１〜４項で示された、予め記録された既知データに対する上敷きを容易にする。
【００６３】
６．流体の既知波長のデータバンク
データベースに新たな流体を加えるために、いかなる方法論も使用できる。しかし、流体システム分析器の温度を設定し、所定の時間に亘って、容器を内部に有さない一貫した環境の室に存在するものの測定を記録することが好ましい。放射線吸収装置（ＲＡＤ）を使用して、放射線源からの放射線を受信・吸収し、測定値を記録する。放射線源は、一貫した光条件環境内の大気およびその周辺である。次に、容器を純粋な流体、例えば窒素ガスで満たし、一貫した光条件環境内に置き、温度を設定する。所定の時間に亘って、流体分析器システムの放射線吸収装置（ＲＡＤ）が、窒素からの既知波長の放射線を吸収によって受ける。波長の同定とそれらのピーク強度値に関してのより明瞭な定義を可能とすべく、標準カーブフィッティング技法によって、それらの値は増幅される。このプロセスを何回かでも繰返すことで、平均化によって正確性が増大する。例えば容器自身、光環境区分、および採取された試料の影響などの他の既知データを参照しながら、歪およびノイズと考えられるものを除去するプロセスを経て、残存するピーク強度波長値によって同定される。この例では、窒素である。
【００６４】
７．ピーク強度の測定値を特徴付ける指標として働く実際の波長
強度が頂点に達する場所で、上記６項で説明され確立された流体の既知波長データバンクに対して、対応波長が照合される。所定の許容差の範囲内での波長照合によって、個々の流体の存在が測定される。このプロセスは、データバンクに保存された全ての流体が検索され、試料中の流体が同定される迄、自動的に繰返される。４、５および８の項目は、それらの定義により、７項目に関連しおよび／またはそれを含む。
【００６５】
８．同定された流体の容積を求めるための強度に関する実際の吸収データ
【００６６】
健康目的で使用される場合、このデータによって規準および／または傾向の過剰および消滅が説明できる。
【００６７】
試料の内容が定まると、次の比較ができるようにソフトウェアがプログラムできる。
【００６８】
Ａ．前項４で記録されたデータは、前項１のデータと比較される。数値比較表と共に＋／−％分散が示される。個人毎の多くの試験値と共に、外挿データの傾向またはより正確な平均値および＋／−％分散度が、前項１で予め記録されたデータに表示された規準に対して確立できる。
【００６９】
Ｂ．前項５で記録されたデータは、前項１のデータと比較される。数値比較表と共に＋／−％分散が示される。個人毎の多くの試験値と共に、外挿データの傾向またはより正確な平均値および＋／−％分散度が、前項１で予め記録されたデータに表示された規準に対して確立できる。
【００７０】
Ｃ．前項５で記録されたデータは、前項３のデータと比較される。数値比較表と共に＋／−％分散が示される。個人毎の多くの試験値と共に、外挿データの傾向またはより正確な平均値および＋／−％分散度が、前項３で予め記録されたデータに表示された規準に対して確立できる。
【００７１】
Ｄ．前項４および５で記録されたデータは、総合的に前項４および３のデータと比較される。併せて、数値比較表と共に＋／−％分散が示される。試料を表す多くの試験値と共に、外挿データの傾向またはより正確な平均値および＋／−％分散度が、前項３および２で予め記録されたデータに表示された規準に対して確立できる。
【００７２】
Ｅ．前項４で記録されたデータは、前項２のデータと比較される。数値比較表と共に＋／−％分散のみが示される。試料を表す多くの試験値と共に、外挿データの傾向またはより正確な平均値および＋／−％分散度が、前項２で予め記録されたデータに表示された規準に対して確立できる。
【００７３】
Ｆ．前項１および４で記録されたデータは、前項１および５のデータと比較される。数値比較表と共に＋／−％分散のみが示される。試料を表す多くの試験値と共に、外挿データの傾向またはより正確な平均値および＋／−％分散度が、前項２で予め記録されたデータに表示された規準に対して確立できる。
【００７４】
Ｇ．前項１、２、３、４または５で記録されたデータは、前の内部および／または外部の試料の表示および／またはデータと比較できる。
【００７５】
Ｈ．前項１、２、３、４または５の時系列表示は、前の内部および／または外部の試料の表示および／またはデータと比較できる。
【００７６】
Ｉ．前項５で記録されたデータは、前の内部および／または外部の試料の表示および／またはデータと比較されて、前項４と比較できる。
【００７７】
Ｊ．前項５の時系列表示は、前項４の時系列表示と比較され、前の内部および／または外部の試料の表示および／またはデータと比較できる。
【００７８】
Ｋ．前項７および８を含む。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、ＩおよびＪまたはそれらの組み合わせから比較がなされる。
【００７９】
人間の呼気を監視する医療目的で本流体分析器が使用されるならば、これらの比較は特に有用である。例えば、個人の呼気分析および環境分析の実際の結果と、その個人の呼気分析から得られる通常の識別および通常その環境に見出すことが予測されるものを比較することによって、本流体分析器システムは、個人の問題が環境によって引き起こされたか否かに関しての独立した診断に於いて支援するデータを供する。これは、流体分析器システムのソフトウェアを使用する比較研究を実施することによって達成される。
【００８０】
本流体分析器システムを使用することによって、使用者は、比較分析を介して、例えば運動選手が機能増強剤に関与したか否かを求める能力を得る。
【００８１】
主要な用途の一つは、特定の化合物または化合物の組み合わせを検出して定量するために、収集された流体試料を分析する手段としてのものである。得られた結果は標識となり得る。これらの標識は識別として知られることになり、勧告システムとしてのみ働く、使用者による状況報告のための比較分析の上敷きとして使用できる。他の外部情報および技術と共にこの勧告報告を使用することによって、使用者は、問題、疾病および病気、診断、個人の用量、設計者による薬物治療、警告および警報、標準および予知、および治療処置を定め、新流体を同定することができる。流体分析器システムのデータは、１分以内で末端使用者に入手可能となる。
【００８２】
本発明で使用される試料収集用容器の好ましい形体が図３に示されており、これは非膨張型で充填形態の容器の断面図である。汚染を避けるために好ましくは滅菌され、真空充填される容器は、逆止弁（２）がその上に備え付けられた上部（１）およびそれを通って流体試料が供給される導管（３）から成る。柔軟な試料袋（４）は、圧潰され、底部および上部で密封／結合される。
【００８３】
図４−ａは、側面の立面図であり、流体試料で膨張した容器を示す。図４−ｂは、同じく流体試料で膨張した容器を示す、正面の立面図である。
【００８４】
容器を使うためには、真空包装された密封を破り、流体源を選定されたオリフィスに適合させ、発散および／または排出の流出圧力により導管（図３の３）を通して、或いは、環境から収集された試料を回収するための導管（図３の３）を通して、試料を収集する。この収集は、上部（１）から離れる方向に底部を引張り、図３の容器が図４に示されるように完全に膨張するまでバルブ（２）を開放することによって達成できる。一旦容器が十分に膨張し、または上部から離れる方向に底部を引張る動きが停止すると、この弁は自動的にその閉位置に戻る。図５、６および７に於ける容器を使用するためにも、同様の方法論が適用できる。
【００８５】
収集される流体の流れの力および／または引張りの動き以外に、更なる力または助力を必要としないという事実により、容器が試料を無傷の状態に維持しながら、非加圧試料収集法が可能となる。図４に示されるように、一旦満たされた容器が弁（２）で密封されるので、流体分析器システムを汚染し得ない。収集試料を無傷の状態に維持するために、容器は好ましくは一回のみ使用され、注意深く廃棄されるか、容器を製造する個々の部材がリサイクルのために分離できる。
【００８６】
一例として、収集試料を分析前に長期間保管する必要があれば、ある記述の弗素化できるねじ蓋が、試料の汚染を更に防ぐために使用できる。ねじ蓋を付けるためには、弁支持具のねじ山が使用できる。
【００８７】
図１０は、本発明の装置の略図による説明である。本装置は、図４、５、６および７の膨張した容器を完全に挿入できる一貫した光環境の室（６）から成る。その装置には蓋（示されていない）が具備され、この一貫した光環境の室が閉じられると、膨張した容器が制御された光環境に保持される。本装置は、一貫した光環境の室中の温度、流体試料の温度および光のレベルを定めるセンサー（７）を具備している。
【００８８】
本分析プロセスは、同時にタイマーを作動させるインターフェイス制御器（１０）によって作動できる。一旦放射線吸収設備（９）が作動すると、試料（８）からの放射線を記録し始め、所定の時間が経過すると停止する測定継続時間をタイマーが記録する。既知波長でＲＡＤによって検出される強度レベルに関する測定は、コンピューターシステム（１１）および（１２）に伝送され、そこでこの信号は変換・増幅される。次いでピーク強度波長が同定、伝送されて、存在する流体を同定するために、流体の既知波長データのデータベース（１３）と照合される。このコンピューター（１１）は、容器の既知容積およびプロセス変数に対して照合して、存在する流体の全体の容積と個々の容積を計算するための手段も提供する。
【００８９】
好ましくは、本発明は、図１０に示される他の装置またはそれらの組み合わせから成る。
【００９０】
データを伝送、比較、照合および／または使用する目的で、複数の流体分析器システムまたは周辺機器と結合する能力を有する流体分析器システムに加えて、複数の流体分析器システムが、一体型で存在し得る。例えば、収集試料（８）を分析するために、コンピューターシステム（１０）、（１１）、（１２）および（１３）に結合される図１０と同じ配列に構成された、いかなる数の、一貫した光環境の室（６）、センサー（７）およびＲＡＤ（９）があっても良い。収集試料の測定は、制御器（１０）を通して単独に、同時に、またはそれらを組み合わせて記録できる。加えて、異なる種類の流体容器が、特別サイト内の種々の環境条件を求めるために、いかなる時でもまたはそれらの組み合わせでも使用できる。従って、それぞれの一貫した光環境の室は、異なる形態の流体容器を相応に受容し得る。この柔軟性のために、たった一つの流体分析器システムを利用して同時に全ての仕事が実施されて、多様な仕事が達成できる。
【００９１】
更に、単に同定目的のみであれば、流体分析器システムの異なる配列によって、本流体分析器システムが位置する外部環境中の個々の流体の含量を同定することが可能である。図１１に於いては、放射源（８）が大気または環境中の他の流体試料である際に対応するようにＲＡＤ（９）が置かれている。この流体分析器システムは、例えば、特別に危険なまたは潜在的に有害なガスが、人々が中で操業する必要がある大気中に存在するか否かを求める目的で使用できる。
【００９２】
大気の気候に関する記録を自動的に監視するための、制御された環境室内に挿入された複数の試料容器を使用する、１日２４時間実行される段階的計時によって、時間によって変る規則的な比較データおよび現在の環境内プロセス変数が記録される。
【００９３】
流体分析器システムのセンサーから受取る全てのデータは、増幅されるか、および／または複数のサンプリングによって平均化されることによって、より高度に正確となる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明のシステムの性能に関する模式的流れ図である。
【図２】本発明を健康手帳として使用する方法を説明する図である。
【図２−ａ】本発明を健康手帳として使用する方法を説明する図である。
【図２−ｂ】本発明を健康手帳として使用する方法を説明する図である。
【図２−ｃ】本発明を健康手帳として使用する方法を説明する図である。
【図２−ｄ】本発明を健康手帳として使用する方法を説明する図である。
【図２−ｅ】本発明を健康手帳として使用する方法を説明する図である。
【図２−ｆ】本発明を健康手帳として使用する方法を説明する図である。
【図２−ｇ】本発明を健康手帳として使用する方法を説明する図である。
【図２−ｈ】本発明を健康手帳として使用する方法を説明する図である。
【図２−ｉ】本発明を健康手帳として使用する方法を説明する図である。
【図２−ｊ】本発明を健康手帳として使用する方法を説明する図である。
【図２−ｋ】本発明を健康手帳として使用する方法を説明する図である。
【図２−ｌ】本発明を健康手帳として使用する方法を説明する図である。
【図２−ｍ】本発明を健康手帳として使用する方法を説明する図である。
【図２−ｎ】本発明を健康手帳として使用する方法を説明する図である。
【図２−ｏ】本発明を健康手帳として使用する方法を説明する図である。
【図２−ｐ】本発明を健康手帳として使用する方法を説明する図である。
【図２−ｑ】本発明を健康手帳として使用する方法を説明する図である。
【図２−ｒ】本発明を健康手帳として使用する方法を説明する図である。
【図２−ｓ】本発明を健康手帳として使用する方法を説明する図である。
【図２−ｔ】本発明を健康手帳として使用する方法を説明する図である。
【図２−ｕ】本発明を健康手帳として使用する方法を説明する図である。
【図２−ｖ】本発明を健康手帳として使用する方法を説明する図である。
【図３】分析される試料の収集に使用する円筒状容器を、非膨張形で示す図である。
【図４】膨張形の円筒状容器を示す図である。
【図５】図１３に示される一貫した光環境の室によって分析される試料の収集に使用される容器を示す図である。
【図６】柔軟な底部を有し、膨張すると適切な形の一貫した光環境の室で使用できる流体試料の分析用容器を示す図である。
【図７】流体試料を収集し得る容器を示す図である。弁支持具および弁は、押出された袋のいずれかの端に位置し、膨張した容器を通して流体の放射を通過させ、いずれか所定の時点で試料における流体の放射が収集できる。
【図８】図７で説明されたと同様のいくつかの容器が、１つを超える試料の並行分析を可能にすべく、直列にして使用される方法を説明する。
【図９】ミシン目を裂き／壊すことによって、図３、４、５、６、７および８に記載された容器を個々に分配し、取り出す方法を説明する。これでいかなる記載の導管も装着できる。
【図１０】本発明の装置の略図で表わされた説明図である。
【図１１】本発明の他の装置の略図で表わされた説明図である。
【図１２】本発明に従って遂行された分析中の情報の流れのフローチャートである。
【図１３】分析されるべき試料を含む容器を受容するための区分（１５）が入っているハウジング（１４）を示す、本発明による分析器の区分の切り取り図である。この区分は、図４、６および７のように異なる容器形状およびサイズを収容すべく、脱着・置換可能としうる。光センサー（１６）、周囲環境温度の測定器（１７）および試料温度を測定するセンサー（１８）が供される。その上、この区分の壁には、好ましい態様では複数のＣＣＤ取付け部品であるセンサー（１９）および（２０）が具備されている。図１３に示される区分は、これで図１５に示される様な記録装置に結合できる。
【図１４】一貫した光環境の室の図である。
【図１５】図１３の区分と結合できるデータ記録器およびデータベースの模式的説明図である。示されているインタフェイスボードは、結合された同一または異なる配列の他のインタフェイスボードを有し得る。
【図１】
2005513421.tif 000002
【図２】
2005513421.tif 000003
【図２−ａ】
2005513421.tif 000004
【図２−ｂ】
2005513421.tif 000005
【図２−ｃ】
2005513421.tif 000006
【図２−ｄ】
2005513421.tif 000007
【図２−ｅ】
2005513421.tif 000008
【図２−ｆ】
2005513421.tif 000009
【図２−ｇ】
2005513421.tif 000010
【図２−ｈ】
2005513421.tif 000011
【図２−ｉ】
2005513421.tif 000012
【図２−ｊ】
2005513421.tif 000013
【図２−ｋ】
2005513421.tif 000014
【図２−ｌ】
2005513421.tif 000015
【図２−ｍ】
2005513421.tif 000016
【図２−ｎ】
2005513421.tif 000017
【図２−ｏ】
2005513421.tif 000018
【図２−ｐ】
2005513421.tif 000019
【図２−ｑ】
2005513421.tif 000020
【図２−ｒ】
2005513421.tif 000021
【図２−ｓ】
2005513421.tif 000022
【図２−ｔ】
2005513421.tif 000023
【図２−ｕ】
2005513421.tif 000024
【図２−ｖ】
2005513421.tif 000025
【図３】
2005513421.tif 000026
【図４】
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【図５】
2005513421.tif 000028
【図６】
2005513421.tif 000029
【図７】
2005513421.tif 000030
【図８】
2005513421.tif 000031
【図９】
2005513421.tif 000032
【図１０】
2005513421.tif 000033
【図１１】
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【図１２】
2005513421.tif 000035
【図１３】
2005513421.tif 000036
【図１４】
2005513421.tif 000037
【図１５】
2005513421.tif 000038
【手続補正書】
【提出日】平成15年10月15日(2003.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体中に存在する材料の性質と量を求めるための、流体の恒常的密封静的試料によって放射される放射線の検出の使用。
【請求項２】
流体試料を収集するための容器；
中に流体試料を含む密封された前記容器を置くことができ、温度検出装置を含み、かつ光条件が一貫している区分を含む分析装置；および
試料から放射される放射線を検出する手段
を含む流体分析器システム。
【請求項３】
検出された信号を増幅する手段、および
増幅された信号を、試料中に存在する流体の性質および量に変換する手段
を含み、前記変換手段を、
ａ）膨張した容器の既知の体積、
ｂ）流体試料の光条件、
ｃ）流体試料の温度、および
ｄ）放射線走査の継続時間および／または距離
について照合することを特徴とする請求項２に記載の流体分析器システム。
【請求項４】
ｉ）流体試料用の容器；
ｉｉ）中に前記容器を置くことができる、一貫した光条件環境；
ｉｉｉ）前記容器中の流体試料により放射される放射線の走査継続時間を測定するための計時装置；
ｉｖ）前記試料の温度を求めるための温度センサー；
ｖ）前記試料によって放射される放射線を検出するための、前記試料から所定の距離に位置する検出器；および
ｖｉ）前記流体試料によって放射される放射線の強度およびピーク強度値の波長の同定を可能にする、前記検出器からの信号を変換・増幅する手段
を含む流体分析器システム。
【請求項５】
一貫した光条件環境を測定するための光測定器を更に含むことを特徴とする請求項４に記載の流体分析器システム。
【請求項６】
ピーク強度およびピーク強度値を合計し、並びに／或いは既知または未知のピーク強度および／またはピーク強度値（ｎｍ波長値）と関係付け、試料中に存在する流体の性質を示し、試料中の流体の濃度を求める手段を含むことを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項７】
流体の内容物および試験が行われる条件に関する勧告状況報告を提供する、コンピューター駆動のソフトウェアシステムを介して操作されることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項８】
試料の湿度および露点の測定手段を含むことを特徴とする請求項２〜７に記載の流体分析器システム。
【請求項９】
大気圧の測定手段を含むことを特徴とする請求項２〜８に記載の流体分析器システム。
【請求項１０】
ＧＰＳを具備していることを特徴とする請求項２〜９に記載の流体分析器システム。
【請求項１１】
速度、音、重力および振動のうち一つ以上を測定する手段を含むことを特徴とする請求項２〜１０のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項１２】
前記容器の壁は、高い光学的透明性を有し、柔軟であるが弾性的ではないことを特徴とする請求項２〜１１のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項１３】
前記容器は、弗素樹脂で形成されることを特徴とする請求項２〜１２のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項１４】
前記容器は、逆止弁を具備していることを特徴とする請求項２〜１３のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項１５】
前記弁は、前記容器の頭部に流体供給管を結合できる形状の弁保持具中にあることを特徴とする請求項１４に記載の流体分析器システム。
【請求項１６】
前記膨張した容器の形状は、一貫した光条件環境で前記容器が堅固に固定される形状であることを特徴とする請求項２〜１５のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項１７】
一貫した光条件環境にある室の壁を通して温度プローブを挿入し、一貫した光条件環境内に含まれる容器の表面に接触し得るようにする機構を含み、それによって前記プローブは、容器表面を貫通することなく容器壁に接触することを特徴とする請求項２〜１６のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項１８】
前記温度プローブが置かれる場合はいつも、前記温度プローブが確実に袋で覆われるが、袋を貫通することは防ぐように、前記温度プローブを駆動する機構が可変抵抗によって制御されることを特徴とする請求項１７に記載の流体分析器システム。
【請求項１９】
容器を分析すべき試料流体で満たす工程；
前記流体の入った前記容器を密封する工程；
電荷結合素子（ＣＣＤ）検出器に隣接する一貫した光条件環境の区分に、前記容器を配置する工程；
前記区分を密閉する工程；
前記試料によって放射される放射線を、所定の時間に亘って測定する工程；および
温度を測定・記録する工程
を含む流体を分析するプロセス。
【請求項２０】
放射線の測定値を増幅し、その増幅信号を用いて、存在する流体を同定することを特徴とする請求項１９に記載の流体を分析するプロセス。
【請求項２１】
標準カーブフィッティングおよび／または信号増幅技法を使用して測定値を増幅することを特徴とする請求項２０に記載の流体を分析するプロセス。
【請求項２２】
他の既知データを参照する除外プロセスによって、歪およびノイズを除去することを特徴とする請求項１９〜２１のいずれかに記載の流体を分析するプロセス。
【請求項２３】
一つ以上の試料に対し複数回測定を行い、結果を平均化することを特徴とする請求項１９〜２２のいずれかに記載の流体を分析するプロセス。
【請求項２４】
分析時に湿度も測定されることを特徴とする請求項１９〜２３のいずれかに記載の流体を分析するプロセス。
【請求項２５】
分析時に大気圧も測定されることを特徴とする請求項１９〜２４のいずれかに記載の流体を分析するプロセス。
【請求項２６】
分析時に場所も記録されることを特徴とする請求項１９〜２５のいずれかに記載の流体を分析するプロセス。
【請求項２７】
流体の検出および／または決定のための請求項２〜１８のいずれかに記載の流体分析器システムの用途。
【請求項２８】
エンジンの燃焼評価に於ける請求項２〜１８のいずれかに記載の流体分析器システムの用途。
【請求項２９】
発生した排出物の検出のための請求項２８に記載の用途。
【請求項３０】
環境調査に於ける請求項２〜１８のいずれかに記載の流体分析器システムの用途。
【請求項３１】
天気予報並びに火山爆発および地震の予報に於ける請求項３０に記載の用途。
【請求項３２】
人間および動物の呼気内容物の検出に於ける本発明の技法の用途。
【請求項３３】
人間の健康を監視するための請求項３２に記載の用途。
【請求項３４】
固有の個人の呼気識別を測定するための請求項２〜１８のいずれかに記載の流体分析器システムの用途。
【請求項３５】
セキュリティのための請求項３４に記載の用途。
【請求項３６】
個人識別裁可のための請求項３４または３５に記載の用途。
【請求項３７】
標識を確立するための請求項３６に記載の用途。
【請求項３８】
第１の場所で試料が採取および走査され、それらの結果が第２の場所へ伝送されることを特徴とする請求項３０〜３７のいずれかに記載の用途。
【請求項３９】
前記第１の場所は、家庭内、救急車内または事故現場であることを特徴とする請求項３８に記載の用途。
【請求項４０】
前記第２の場所は、医師の手術室または病院であることを特徴とする請求項３８または３９に記載の用途。
【請求項４１】
産業環境に於けるガス検出のための請求項２〜１８のいずれかに記載の分析器の用途。
【請求項４２】
非侵食的であることを特徴とする請求項２〜１８のいずれかに記載の分析器システム。
【請求項４３】
試験データを遠隔的に操作および伝送／受信することを特徴とする請求項２〜１８および４２のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項４４】
視覚的表示スクリーン、プリンター、データ伝送器／受信器、データ保存装置、再充電可能／汎用の主電源供給器、周辺端子、キーボード、スクロールバーおよびスイッチのうち一つ以上含むことを特徴とする請求項２〜１８、４２および４３のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項４５】
流体およびその既知波長のデータベースを含むことを特徴とする請求項２〜１８および４２〜４４のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項４６】
適切な参照データを用いて分析された流体の、総合的な勧告状況を報告することに適合していることを特徴とする請求項２〜１８および４２〜４５のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項４７】
経時的な、仮想のおよび／または現実のデータの組み合わせに基づく比較分析に適合していることを特徴とする請求項２〜１８および４２〜４６のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項４８】
携帯可能であることを特徴とする請求項２〜１８および４２〜４７のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項４９】
前記一貫した光環境の区分は、単一の原料でできていることを特徴とする請求項２〜１８および４２〜４８のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項５０】
前記区分は、医療グレードのポリプロピレンから形成されることを特徴とする請求項４９に記載の流体分析器システム。
【手続補正書】
【提出日】平成16年6月30日(2004.6.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体試料を収集するための容器；
中に流体試料を含む密封された前記容器を置くことができ、温度検出装置を含み、かつ光条件が一貫している区分を含む分析装置；および
試料から放射される放射線を検出する手段
を含む流体分析器システム。
【請求項２】
検出された信号を増幅する手段、および
増幅された信号を、試料中に存在する流体の性質および量に変換する手段
を含み、前記変換手段を、
ａ）膨張した容器の既知の体積、
ｂ）流体試料の光条件、
ｃ）流体試料の温度、および
ｄ）放射線走査の継続時間および／または距離
について照合することを特徴とする請求項１に記載の流体分析器システム。
【請求項３】
ｉ）流体試料用の容器；
ｉｉ）中に前記容器を置くことができる、一貫した光条件環境；
ｉｉｉ）前記容器中の流体試料により放射される放射線の走査継続時間を測定するための計時装置；
ｉｖ）前記試料の温度を求めるための温度センサー；
ｖ）前記試料によって放射される放射線を検出するための、前記試料から所定の距離に位置する検出器；および
ｖｉ）前記流体試料によって放射される放射線の強度およびピーク強度値の波長の同定を可能にする、前記検出器からの信号を変換・増幅する手段
を含む流体分析器システム。
【請求項４】
一貫した光条件環境を測定するための光測定器を更に含むことを特徴とする請求項３に記載の流体分析器システム。
【請求項５】
ピーク強度およびピーク強度値を合計し、並びに／或いは既知または未知のピーク強度および／またはピーク強度値（ｎｍ波長値）と関係付け、試料中に存在する流体の性質を示し、試料中の流体の濃度を求める手段を含むことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項６】
流体の内容物および試験が行われる条件に関する勧告状況報告を提供する、コンピューター駆動のソフトウェアシステムを介して操作されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項７】
試料の湿度および露点の測定手段を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項８】
前記容器の壁は、高い光学的透明性を有し、柔軟であるが弾性的ではないことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項９】
前記容器は、弗素樹脂で形成されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項１０】
一貫した光条件環境にある室の壁を通して温度プローブを挿入し、一貫した光条件環境内に含まれる容器の表面に接触し得るようにする機構を含み、それによって前記プローブは、容器表面を貫通することなく容器壁に接触することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の流体分析器システム。
【請求項１１】
容器を分析すべき試料流体で満たす工程；
前記流体の入った前記容器を密封する工程；
電荷結合素子（ＣＣＤ）検出器に隣接する一貫した光条件環境の区分に、前記容器を配置する工程；
前記区分を密閉する工程；
前記試料によって放射される放射線を、所定の時間に亘って測定する工程；および
温度を測定・記録する工程
を含む流体を分析するプロセス。
【請求項１２】
放射線の測定値を増幅し、その増幅信号を用いて、存在する流体を同定することを特徴とする請求項１１に記載の流体を分析するプロセス。
【請求項１３】
他の既知データを参照する除外プロセスによって、歪およびノイズを除去することを特徴とする請求項１１または１２に記載の流体を分析するプロセス。
【請求項１４】
分析時に湿度も測定されることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載の流体を分析するプロセス。
【請求項１５】
流体の検出および／または決定のための請求項１１〜１４のいずれかに記載の流体を分析するプロセス。
【請求項１６】
エンジンの燃焼評価に於ける請求項１５に記載の流体を分析するプロセス。
【請求項１７】
発生した排出物の検出のための請求項１５に記載の流体を分析するプロセス。
【請求項１８】
第１の場所で試料が採取および走査され、それらの結果が第２の場所へ伝送されることを特徴とする請求項１１〜１７のいずれかに記載の流体を分析するプロセス。
【請求項１９】
前記一貫した光環境の区分は、単一の原料でできていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の流体分析器システム。
【国際調査報告】
2005513421.tif 000039
2005513421.tif 000040
2005513421.tif 000041