(57)【要約】      （修正有）【課題】連続する複数のサンプルマトリックスを分析する分析機器を較正するためのシステム及び方法を提供する。【解決手段】複数の遠隔サンプリングシステム１０４から複数のサンプルを受け取り、複数のサンプルのそれぞれに含まれる１つ又は複数の対象種の強度を決定するように構成されたサンプル分析装置と、コントローラであって、サンプル分析装置による第１サンプルマトリックスを有する第１標準溶液の分析に基づいて一次較正曲線を生成し、サンプル分析装置による第２サンプルマトリックスを有する第２標準溶液の分析基づいて少なくとも１つの二次較正曲線を生成するように構成され、コントローラは、マトリックス補正係数に従って少なくとも１つの二次較正曲線を一次較正曲線と関連付けるように構成される、コントローラとを含み得る。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）分析機器を較正するためのシステムであって、
遠隔サンプリングシステムからサンプルを受け取り、前記受け取ったサンプル中の第１サンプルマトリックス中の対象化学種の濃度を決定するように構成されたサンプル分析装置と、
前記サンプル分析装置に動作可能に結合されたコントローラであって、
前記サンプル分析装置による第２サンプルマトリックス中の前記対象化学種の異なる濃度の分析に基づいて一次較正曲線を生成し、
前記サンプル分析装置による第１サンプルマトリックス中の前記対象化学種の異なる濃度の分析に基づいて二次較正曲線を生成し、
前記二次較正曲線を前記一次較正曲線と関連付けるマトリックス補正係数を決定するように構成される、コントローラと、
を備える、システム。
【請求項２】
前記サンプル分析装置が第１位置に配置され、前記遠隔サンプリングシステムが第２位置に配置され、前記第１位置が前記第２位置から離れている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第２サンプルマトリックスは、前記第１サンプルマトリックスよりも前記サンプル分析装置における減衰及びドリフトのうちの少なくとも一方に対して比較的応答性が高い、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記コントローラが、前記サンプル分析装置による前記第２サンプルマトリックス中の前記対象化学種の異なる濃度の周期的分析に基づいて前記一次較正曲線を更新するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１サンプルマトリックスが、脱イオン水、イソプロピルアルコール、アンモニア溶液、フッ化水素酸、塩酸、過酸化物、フッ化アンモニウム、ＬＡＬ化学物質、ＤＳＰ化学物質、及びＦＮＤ化学物質からなる群から選択されるサンプルマトリックスからなる、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記第２サンプルマトリックスが、脱イオン水、イソプロピルアルコール、アンモニア溶液、フッ化水素酸、塩酸、過酸化物、フッ化アンモニウム、ＬＡＬ化学物質、ＤＳＰ化学物質、及びＦＮＤ化学物質からなる群から選択されるサンプルマトリックスからなる、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記一次較正曲線が一次曲線勾配を有し、前記二次較正曲線が二次曲線勾配を有し、前記マトリックス補正係数が前記二次曲線勾配を前記一次曲線勾配で除算することによって決定される、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）分析機器を較正する方法であって、
サンプル分析装置による第１サンプルマトリックスを有する対象化学種の第１標準溶液の分析に基づいて一次較正曲線を生成することと、
前記サンプル分析装置による第２サンプルマトリックスを有する前記対象化学種の第２標準溶液の分析に基づいて二次較正曲線を生成することと、
前記二次較正曲線を前記一次較正曲線と関連付けるために、前記二次較正曲線用のマトリックス補正係数を決定することと、
を含む、方法。
【請求項９】
前記一次較正曲線を生成することが、前記サンプル分析装置による第１サンプルマトリックス中の前記対象化学種の異なる濃度の分析に基づいて前記一次較正曲線を生成することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記二次較正曲線を生成することが、前記サンプル分析装置による前記第２サンプルマトリックス中の前記対象化学種の異なる濃度の分析に基づいて前記二次較正曲線を生成することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１サンプルマトリックスは、前記第２サンプルマトリックスよりも前記サンプル分析装置における減衰及びドリフトのうちの少なくとも一方に対して比較的応答性が高い、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記サンプル分析装置による前記第１サンプルマトリックス中の前記対象化学種の異なる濃度の周期的分析に基づいて前記一次較正曲線を更新することをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記二次較正曲線の勾配を前記一次較正曲線の勾配で除算することによって前記マトリックス補正係数を決定することをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）分析機器を較正するためのシステムであって、
サンプル分析装置に通信可能に結合するように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
コンピュータプログラムコードを含む少なくとも１つのメモリであって、前記少なくとも１つのメモリと前記コンピュータプログラムコードが、前記少なくとも１つのプロセッサを使用して、前記ＩＣＰ分析機器に、
前記サンプル分析装置による第２サンプルマトリックス中の対象化学種の異なる濃度の分析に基づいて一次較正曲線を生成させ、
前記サンプル分析装置による第１サンプルマトリックス中の前記対象化学種の異なる濃度の分析に基づいて二次較正曲線を生成させ、
前記二次較正曲線を前記一次較正曲線と関連付けるマトリックス補正係数を決定させるように構成される、少なくとも１つのメモリと、
を含む、システム。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記サンプル分析装置による第１サンプルマトリックス中の対象化学種の異なる濃度の分析に基づいて、前記ＩＣＰ分析機器に前記一次較正曲線をさらに生成させる、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記サンプル分析装置による前記第２サンプルマトリックス中の前記対象化学種の異なる濃度の分析に基づいて、前記ＩＣＰ分析機器に前記二次較正曲線をさらに生成させる、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
前記第１サンプルマトリックスは、前記第２サンプルマトリックスよりも前記サンプル分析装置における減衰及びドリフトのうちの少なくとも一方に対して比較的応答性が高い、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記サンプル分析装置による前記第１サンプルマトリックス中の前記対象化学種の異なる濃度の周期的分析に基づいて、前記ＩＣＰ分析機器に前記一次較正曲線をさらに更新させる、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１９】
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記ＩＣＰ分析機器に、前記二次較正曲線の勾配を前記一次較正曲線の勾配で除算することによってマトリックス補正係数をさらに決定させる、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２０】
前記第１サンプルマトリックスが、脱イオン水、イソプロピルアルコール、アンモニア溶液、フッ化水素酸、塩酸、過酸化物、フッ化アンモニウム、ＬＡＬ化学物質、ＤＳＰ化学物質、及びＦＮＤ化学物質からなる群から選択されるサンプルマトリックスからなり、前記第２サンプルマトリックスが、脱イオン水、イソプロピルアルコール、アンモニア溶液、フッ化水素酸、塩酸、過酸化物、フッ化アンモニウム、ＬＡＬ化学物質、ＤＳＰ化学物質、及びＦＮＤ化学物質からなる群から選択されるサンプルマトリックスからなる、請求項１４に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）分析は、液体サンプル中の微量元素濃度及び同位体比の決定に一般に使用される分析技術である。ＩＣＰ分析は、約７，０００Ｋの温度に達する電磁的に発生し、部分的にイオン化したアルゴンプラズマを使用する。サンプルがプラズマに導入されると、高温によってサンプル原子がイオン化するか又は発光する。各化学元素は特徴的な質量又は発光スペクトルを生成するので、放射された質量又は光のスペクトルを測定することは、元のサンプルの元素組成の決定を可能にする。
【０００２】
サンプル導入システムは、液体サンプルを、分析のためにＩＣＰ分析計測器（例えば、誘導結合プラズマ質量スペクトロメータ（ＩＣＰ／ＩＣＰ−ＭＳ）、誘導結合プラズマ原子発光スペクトロメータ（ＩＣＰ−ＡＥＳ）など）に導入するように使用され得る。例えば、サンプル導入システムは、容器から液体サンプルのアリコートを取り出し、その後、アリコートをネブライザに輸送し、ネブライザは、アリコートを、ＩＣＰ分析計測器によるプラズマ中のイオン化に適した多分散エアロゾルに変換することができる。次に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、分析のためにＩＣＰ−ＭＳ又は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】
【０００３】
連続する複数のサンプルマトリックスを有するサンプルを分析するときに、誘導結合プラズマ分析機器（例えば、ＩＣＰ−ＭＳ、ＩＣＰ−ＡＥＳなど）を較正するシステム及び方法が記載されている。システムの実施形態は、限定されるものではないが、複数の遠隔サンプリングシステムから複数のサンプルを受け取り、複数のサンプルのそれぞれに含まれる１つ又は複数の対象種の強度を決定するように構成されたサンプル分析装置と、サンプル分析装置に動作可能に結合されたコントローラであって、コントローラは、サンプル分析装置による第１サンプルマトリックスを有する第１標準溶液の分析に基づいて一次較正曲線を生成し、サンプル分析装置による第２サンプルマトリックスを有する第２標準溶液の分析に基づいて少なくとも１つの二次較正曲線を生成するように構成され、コントローラは、マトリックス補正係数に従って少なくとも１つの二次較正曲線を一次較正曲線と関連付けるように構成される、コントローラとを含み得る。
【０００４】
この概要は、以下の発明の詳細な説明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主要な特徴又は本質的な特徴を識別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際の補助として使用されることも意図するものでもない。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
発明の詳細な説明は、添付の図面を参照しながら説明される。
【図１Ａ】本開示の例示的な実施形態による、長距離にわたって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１Ｂ】本開示の例示的な実施形態による、連続する複数のサンプルマトリックスについて誘導結合プラズマ分析機器を較正する方法を示す流れ図である。
【図１Ｃ】本開示の例示的な実施形態による例示的なサンプルマトリックス較正曲線を示す表である。
【図１Ｄ】本開示の例示的な実施形態による、様々なサンプルマトリックスを有する様々なサンプルについての例示的な濃度決定を示す表である。
【図２Ａ】本開示の例示的な実施形態による、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】本開示の例示的な実施形態による、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】本開示の例示の実施形態による、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】本開示の例示の実施形態による、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】本開示の例示の実施形態による、長距離にわたって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】本開示の例示的な実施形態による、図４に示す分析システム内で利用できる検出器を示す部分線図である。
【図６】例示的な実施形態による、遠隔サンプリングシステムから受け取ったサンプルを分析する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】本開示の例示的な実施形態による、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含むとき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】本開示の例示の実施形態による、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移送ラインの部分断面図である。
【図９】本開示の例示的な実施形態による、サンプル受け入れラインに供給され、２つの検出器によって記録される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】本開示の例示の実施形態による、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含むときを決定する方法を示す流れ図である。
【図１１】本開示の例示の実施形態による、化学的検出限界に基づいて、プロセス動作を監視及び制御するための制御システムのプロセス流れ図である。
【図１２】本開示の例示の実施形態によ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】本開示の例示的な実施形態による、手動サンプリングを表すデータ点及び自動システムを用いて得られたデータ点を伴う、薬液槽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】
【０００６】
（概要）
誘導結合プラズマ分析機器がサンプル又は標準を処理する場合、機器は、一般に、測定されたサンプルの強度を出力し、その強度はサンプル中に存在する原子又はイオンの数に関連する。例えば、ＩＣＰ−ＭＳの場合、特定の電荷対質量比を有するイオンは、元のサンプル中に存在する電荷対質量比を有する化学元素の濃度に関連する強度を有するパルスを測定する検出器に送られ、一方、ＩＣＰ−ＡＥＳでは、強度は熱源（例えば、炎、プラズマなど）から放出される特定の波長の光の強度に関連する。サンプルからの測定強度を、既知の濃度を有する標準溶液からの標準曲線（例えば、強度及び濃度に関する較正曲線）と比較して、測定強度を提供した化学元素の濃度を決定する。標準曲線は、一般に、標準と同じサンプルマトリックス組成を有するサンプルについての正確な較正曲線を提供する。例えば、脱イオン（ＤＩ）水中の標準銅濃度について作成された較正曲線は、ＤＩ水中の未知の組成のサンプルが銅を含むか否か、またどのような濃度で含むか試験するのに有効な標準であろう。しかしながら、ＤＩ水標準中の銅は、一般に、酸、有機溶媒などの異なるサンプルマトリックス中の銅について試験するための有効な標準ではない。代わりに、適切なマトリックス（例えば、酸、有機溶媒など）中に存在する銅の強度を測定するために他の標準が生成される。したがって、実験室の設定は、複数のサンプルマトリックスを有するサンプルを試験するための以下のシナリオを提供し得る。最初に、第１マトリックス中の既知の濃度の対象化学種を有する標準をＩＣＰ分析機器（例えば、ＤＩ水中の銅標準）によって試験して、第１マトリックス中の化学種についての較正曲線を得る。次に、第１マトリックス中の全てのサンプル（例えば、ＤＩ水）をＩＣＰ分析機器で処理して、第１較正曲線と比較するために、第１マトリックス中の化学種の強度を提供する。次に、第２マトリックス中の既知の濃度の対象化学種を有する標準をＩＣＰ分析機器（例えば、イソプロピルアルコール中の銅標準）によって試験して、第２マトリックス中の化学種についての第２較正曲線を得る。次に、第２マトリックス中の全てのサンプル（例えば、イソプロピルアルコール）をＩＣＰ分析機器で処理して、第２較正曲線と比較するために、第２マトリックス中の化学種の強度を提供する。このプロセスは、後続の各サンプルマトリックスに対して継続する。そのようなプロセスは、サンプル及び種類の流入が比較的予測可能であり得、かつ同じサンプルマトリックスがバッチで一緒に分析されることが多い実験室設定に適し得る。しかしながら、これらのプロセスは、予想外の時間又は予測可能な時間に、様々なサンプルマトリックスを有するが、依然として試験の必要がある異なるマトリックスを有するサンプルを受け取る可能性がある、サンプルの入れ換えが高い現場分析試験には適さない。
【０００７】
一態様において、本開示は、連続する複数のサンプルマトリックスを有するサンプルを分析するときに、誘導結合プラズマ分析機器（例えば、ＩＣＰ−ＭＳ、ＩＣＰ−ＡＥＳなど）を較正するためのシステム及び方法を提供する。例えば、システムの実施形態は、複数のサンプルを取得する（例えば、複数のサンプルマトリックスを有する）複数の遠隔サンプリング装置を有し、かつ遠隔サンプリングシステムから、ＩＣＰ分析機器を有する分析システムにサンプルを送信してサンプルに存在する対象化学種の強度を測定するための遠隔サンプリングシステムを含み得る。標準較正曲線は、第１マトリックス中の対象化学種の既知の濃度の標準溶液を分析することによって生成され、ＩＣＰ分析機器によって分析される。例えば、標準溶液を複数の既知の希釈係数に従って希釈して、既知の濃度の対象化学種を得て、（例えば、強度対濃度プロットに基づいて）較正曲線を作成することができる。分析されると予想されるサンプル中に存在する各サンプルマトリックスについて標準較正曲線が作成される。例えば、イソプロピルアルコール、アンモニア溶液、フッ化水素酸、過酸化物のマトリックスを含むサンプルを分析する場合は、イソプロピルアルコール、アンモニア溶液、フッ化水素酸、過酸化物（すなわち各マトリックス）内の対象化学種の別の較正曲線が生成される。異なるサンプルマトリックスを有する複数の遠隔サンプリングシステムからのサンプルをＩＣＰ分析機器によって分析して、各サンプル中の対象化学種の強度を生成することができる。他のすべての較正曲線は測定標準の減衰量の変化に比例して経時変化するため、補正係数はこのドリフトの減衰量に基づいて、他のすべてのマトリックス較正曲線に適用される。各サンプルマトリックスに対する補正係数は、一次標準マトリックス較正曲線（例えば、ＤＩ水較正曲線）とそれぞれの二次標準マトリックス較正曲線との間の比であり得る。例えば、システムは、二次マトリックス較正曲線を、一次標準マトリックス較正曲線が経時的にどのように変化したかと比較する。ＩＣＰ分析機器のドリフト又はＩＣＰ分析機器によるサンプルの分析方法の経時変化を説明するために、既知の濃度を有する標準を分析し、それぞれの標準較正曲線と比較して、その結果が予想される結果の閾値範囲内にあるか否かを（例えば、以前の較正曲線に基づいて）判定する。予想範囲外の結果は、ドリフトの減衰を示す可能性がある。この標準は、ＩＣＰ分析機器におけるドリフトのあらゆる減衰に対して最も応答性が高いと予想されるサンプルマトリックスであり得るか、又は異なるマトリックスを有する標準の組み合わせであり得る。結果が予想範囲外である場合、システムは、新しい標準セットを分析することによって新しい較正曲線を自動的に生成することができる。例示的な実施形態を以下に説明する。
【０００８】
（例示的な実施形態）
図１Ａから図１３を全体的に参照すると、長距離にわたって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、サンプルは、１つ又は複数の遠隔サンプリングシステムと、遠隔サンプリングシステムから遠隔に配置された分析システムとの間で移送される。システム１００は、第１位置に分析システム１０２を含む。また、システム１００は、第１位置から離れた第２位置に、１つ又は複数の遠隔サンプリングシステム１０４を含むことができる。例えば、１つ又は複数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化学物質貯蔵タンク、化学処理タンク（例えば、薬液槽）、化学輸送ライン又はパイプなどの、化学物質源に近接して配置することができ（例えば、第２位置）、分析システム１０２は、生産施設の分析ハブなどの遠隔サンプリングシステム１０４から遠隔に配置することができる（例えば、第１位置）。また、システム１００は、第３位置、第４位置などに１つ又は複数の遠隔サンプリングシステム１０４を含むことができ、第３位置及び／又は第４位置は第１位置から離れている。実施形態において、遠隔サンプリングシステム１０４の第３位置、第４位置、及び他の位置は、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、１つの遠隔サンプリングシステム１０４を水ライン（例えば、脱イオン水輸送ライン）に配置することができ、一方、１つ又は複数の他の遠隔サンプリングシステム１０４を化学物質貯蔵タンク、化学処理タンク（例えば、薬液槽）、化学輸送ライン又はパイプなどに配置することができる。また、幾つかの実施形態では、システム１００は、第１位置に（例えば、分析システム１０２に近接して）１つ又は複数の遠隔サンプリングシステム１０４を含み得る。例えば、第１位置におけるサンプリングシステム１０４は、分析システム１０２と連結されたオートサンプラを含み得る。１つ又は複数のサンプリングシステム１０４は、第１位置、第２位置、第３場所、第４場所などからサンプルを受け取るように動作可能であり得、システム１００は、サンプルを、分析のために分析システム１０２に送達するように動作可能であり得る。
【０００９】
遠隔サンプリングシステム１０４は、サンプル１５０を受け取り、送達（例えば、分析システム１０２へ）及び／又は分析のためにサンプル１５０を調製するように構成することができる。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）に配置することができる。実施形態において、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とを含み得る。サンプル調製装置１０８は、流通弁などの弁１４８をさらに含み得る。実施形態において、遠隔サンプリング装置１０６は、サンプル流れ又はサンプル源（例えば、廃水、リンス水、化学物質、工業用化学物質などの液体、液体と接触する空気サンプル及び／又はその中の汚染物質などのガス、など）からサンプル１５０を採取するように構成された装置を含み得る。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、弁、管、センサなどの構成要素を含むことができる。サンプル調製装置１０８は、特定のサンプル濃度、スパイクサンプル、較正曲線等を提供するなどのために、希釈剤１１４、内部標準１１６、担体１５４などを使用して、遠隔サンプリング装置１０６からの採取サンプル１５０を調製するように構成された装置を含むことができ、また、リンス溶液１５８ですすぐことができる。
【００１０】
幾つかの実施形態では、サンプル１５０は、希釈、予備濃縮、１つ又は複数の較正標準の添加などを含むが、これらに限定されない１つ又は複数の調製技術を用いて、送達及び／又は分析用に調製され得る（例えば、調製サンプル１５２）。例えば、粘性サンプル１５０は、分析システム１０２に送達される前に（例えば、送達中にサンプル１５０が分離するのを防ぐために）、遠隔で希釈することができる（例えば、サンプル調製装置１０８によって）。本明細書に記載されるように、遠隔サンプリングシステム１０４から移送されたサンプルはサンプル１５０と呼ぶことができ、サンプル１５０は調製サンプル１５２を指すこともできる。幾つかの実施形態において、サンプル希釈は、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ために動的に調整され得る（例えば、自動的に調整され得る）。例えば、特定のサンプル又はサンプルの種類に添加される希釈剤１１４は、サンプル１５０がシステム１００を非常にゆっくり移動する場合、増加する（例えば、第２位置から第１位置への移動時間によって測定されるように）。別の例では、１リットル（１Ｌ）の海水を分析システム１０２に送る前に遠隔で予備濃縮することができる。さらなる例では、可能性のある風媒汚染物を予備濃縮するために、空気サンプルからの材料に静電濃縮が使用される。幾つかの実施形態では、インライン希釈及び／又は較正は、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を較正するために、１つ又は複数の内部標準を分析システム１０２に送達されたサンプルに添加することができる。
【００１１】
本開示の実施形態では、システム１００は、分析システム１０２の分析機器（例えば分析装置１１２）を較正して、連続する複数のサンプルマトリックスを有するサンプルの分析を容易にすることができる。例えば、分析システム１０２は複数の遠隔サンプリングシステム１０４からサンプルを受け取ることができ、サンプルは同じ又は異なるサンプルマトリックスを有することができる。サンプルマトリックスの例としては、脱イオン水、イソプロピルアルコール、アンモニア溶液、フッ化水素酸、塩酸、過酸化物、フッ化アンモニウム、ＬＡＬ化学物質、ＤＳＰ化学物質、ＦＮＤ化学物質、及びそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されるものではない。その一例が図１Ｂの方法２００に示される実施形態では、システム１００は、個々のサンプルマトリックスに対するマトリックス較正係数を決定して、サンプルマトリックスを一次サンプルマトリックスに関連付け、分析装置１１２におけるドリフトの減衰を経時的に説明する。例えば、システム１００のコントローラ（例えば、図４を参照して説明したコントローラ１１８）は、較正曲線の自動構築、較正係数の自動決定などを容易にすることができる。一実施形態では、方法２００は、第１サンプルマトリックス中に存在する対象種を用いて第１標準溶液を分析することを含む（ブロック２０２）。例えば、第１サンプルマトリックスは、分析システム１０２によって処理される他の予想サンプルマトリックスと比較して、分析装置１１２におけるドリフトのあらゆる減衰に最も応答すると予想されるサンプルマトリックスであり得る。システム１００は、第１標準溶液に導入される希釈剤の希釈係数を制御して、第１サンプルマトリックス中に複数の濃度の対象種を提供することができる（例えば、較正曲線の構築を容易にするため）。また、方法２００は、第１サンプルマトリックスとは異なるサンプルマトリックスが、遠隔サンプリングシステム１０４から分析システム１０２によって受け取られると予想されるか否かを判断することを含む（ブロック２０４）。例えば、第１標準溶液が脱イオン水の第１サンプルマトリックスを含む場合、システム１００は、追加のサンプルマトリックスが１つ又は複数の遠隔サンプリングシステム１０４から送られる予定であるか否か、また分析システム１０２が受け取る予定のサンプルマトリックスが脱イオン水とは異なるか否か検証する。システム１００が追加のサンプルマトリックスが含まれると決定した場合、方法２００は次に予想される各サンプルマトリックスについて対象種の標準溶液を分析することを含む（ブロック２０６）。例えば、システム１００は、各標準溶液に導入される希釈剤の希釈係数を制御して、追加のサンプルマトリックスのそれぞれに複数の濃度の対象種を提供することができる（例えば、較正曲線の構築を容易にするために）。追加のサンプルマトリックスが予想されない場合（例えば、各サンプルマトリックスに対する標準が分析装置１１２によって分析されている場合）、システム１００は各サンプルマトリックスに対する較正曲線を生成する（ブロック２０８）。例えば、システム１００のコントローラ（例えば、図４を参照して説明したコントローラ１１８）は、各サンプルマトリックスに対する各標準溶液の分析装置１１２による分析に基づいて、各サンプルマトリックスに対する較正曲線を構築することができる。
【００１２】
また、方法２００は、較正曲線のうちの１つを一次較正曲線として割り当てることと（ブロック２１０）、残りの較正曲線を二次較正曲線として割り当てることと（ブロック２１２）を含む。一次較正曲線は、ブロック２０８で生成された他の較正曲線間の感受性に関する関係係数（例えば、マトリックス補正係数）を決定するための基礎として機能することができる。したがって、一連のサンプルが分析システム１０２によって経時的に分析されるとき、感受性に関する関係係数は、一次較正曲線に関連するマトリックスを有するサンプルの測定に基づいて、二次較正曲線に関連するマトリックスを有するサンプルの測定に適用され得る。例えば、方法２００は、各二次較正曲線についてマトリックス補正係数（ＭＣＦ又はＣｍ）を生成することを含む（ブロック２１４）。較正曲線の場合、特定の対象種の濃度は式（１）によって決定される。
【００１３】
【数１】
2019144231.tif 000003
【００１４】
ここで、ｙは与えられたサンプルマトリックス中の対象種の強度を表し、ｍは与えられたサンプルマトリックスの勾配を表し、ｘは与えられたサンプルマトリックスの中の対象種の濃度を表し、ｂは与えられたサンプルマトリックスのｙ切片を表す。したがって、与えられたサンプルマトリックス中の対象種の濃度は、式（２）によって決定することができる。
【００１５】
【数２】
2019144231.tif 000004
【００１６】
各二次較正曲線に対するマトリックス補正係数Ｃｍは、式（３）によって決定されるような、各二次較正曲線と一次較正曲線との間の勾配の関係を通して表すことができる。
【００１７】
【数３】
2019144231.tif 000005
【００１８】
したがって、二次較正曲線の勾配は、式（４）によって一次較正曲線の勾配に関連付けることができる。
【００１９】
【数４】
2019144231.tif 000006
【００２０】
特定の二次較正曲線及び関連するサンプルマトリックスについてのマトリックス補正係数の決定に続いて、方法２００は、分析装置１１２を用いてサンプルを分析し、各サンプルのそれぞれのサンプルマトリックスに従ってサンプルにマトリックス補正係数を適用することを含む（ブロック２１６）。例えば、分析装置２１２がサンプル溶液中の種の強度を決定する場合、その種に対するサンプルマトリックスの較正曲線は、サンプル溶液中の種の濃度を計算するために利用することができ、マトリックス補正係数は、最新の一次較正曲線情報を使用して二次較正曲線計算を更新するために使用される。例えば、二次較正曲線に関連するサンプルマトリックス中に存在するサンプルの濃度は、式（５）によって決定することができる。
【００２１】
【数５】
2019144231.tif 000007
【００２２】
したがって、分析システム１０２が様々な遠隔サンプリングシステム１０４から受け取ったサンプルを経時的に処理すると、二次較正曲線に関連するサンプルマトリックス中のサンプルを最新の一次較正曲線と比較することができる。したがって、一次と二次との間の関係係数はシステム１００の動作中、実質的に一定であるため、各二次較正曲線に対して較正曲線を再実行するのではなく、マトリックス補正係数調整は、最新の一次較正曲線に基づいて、第２サンプルマトリックスにおけるサンプルのサンプル濃度を正確に決定するために使用され得る。このように、システム１００は、追加の二次較正曲線を実行するという潜在的に広範な時間の拘束を必要としない。代わりに、更新された較正が望まれるときはいつでも、システム１００は別の一次較正曲線を実行してより新しい較正曲線を提供することができる。その後、二次較正曲線は、各サンプルマトリックスについて以前に決定されたマトリックス補正係数に従って、更新された一次較正曲線に関連づけることができる。
【００２３】
図１Ｃを参照すると、例示的な較正表が示されており、９つの例示的なサンプルマトリックス較正曲線が表されている（１つは一次較正曲線用、８つは二次較正曲線用）。各較正曲線は、記述（すなわち、どのサンプルマトリックスが含まれるか）、上記の式（３）に従って計算されたマトリックス補正係数Ｃｍ、及び較正曲線のｙ切片を含む。このように、一次すなわち「主」較正曲線は１のマトリックス補正係数を有する（すなわち、この曲線は比較基準であるので、一次較正曲線については補正しない）。図１Ｄを参照すると、マトリックス補正係数が、分析システム１０２によって測定されたサンプル例に適用されているのが示されている。各サンプルは、そのサンプルに関連するサンプルマトリックス（例えば、標準溶液、イソプロピルアルコール、アンモニウム溶液、ＬＡＬ、フッ化水素酸など）に従って識別され、各サンプルは分析装置１１２によって測定されるように対応する強度を有する。さらに、各サンプルは、上記の式（５）に従って計算された濃度を含む。例えば、各サンプルに対するマトリックス補正係数は、割り当てられたサンプルマトリックス（例えば、図１Ｄの第３列）に基づいて決定することができる。実施形態では、品質チェックサンプルがシステム１００によって処理される（例えば、図１Ｄにおいて「ＱＣ」とラベル付けされている）（ブロック２１８）。品質チェックサンプルは、分析装置１１２によって決定された濃度が予想濃度の閾値の範囲内にあるか否かを調べるために、与えられたサンプルマトリックス（例えば、一次サンプルマトリックス、別のサンプルマトリックス、又はそれらの組み合わせ）における既知の濃度の標準溶液であり得る。例示的な実施形態では、閾値範囲は、予想濃度値（例えば、標準濃度値）の５％以内の濃度値である。品質チェックサンプルの濃度が閾値範囲内にある場合、システム１００は、較正曲線が依然として正確であるという確信を持って続行することができる。品質チェックサンプルの濃度が閾値範囲外である場合、システム１００は、追加の標準溶液を実行して、サンプル濃度を現在のシステム動作条件と比較するために別の一次較正曲線を構築することができる（ブロック２２０）。第２較正曲線は、それぞれの二次較正曲線について較正曲線を再実行する必要なしに、それぞれのマトリックス補正係数に従って一次較正曲線に対して測定し続けることができる。一実施形態では、品質チェックサンプルが閾値範囲外にある場合、システム１００のコントローラ（例えば、コントローラ１１８）が、更新された一次較正曲線の生成を自動的に開始する。
【００２４】
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１つ又は複数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移送ライン１４４から、サンプル１５０を採取するように構成されたサンプル採取器１１０及び／又はサンプル検出器１３０を含み得る。サンプル採取器１１０及び／又はサンプル検出器１３０は、１つ又は複数の遠隔サンプリングシステム１０４からサンプル１５０を受け取る（例えば、１つ又は複数のサンプル移送ライン１４４を介して）ためのポンプ、弁、管、ポート、センサなどの構成要素を含むことができる。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、サンプル採取器１１０の別個の部分又は分析システム１０２の別個のサンプル採取器１１０に結合するための専用のサンプル移送ライン１４４を含むことができる。さらに、分析システム１０２は、分析システム１０２に対して局所的なサンプル１５０を採取するように構成されたサンプリング装置１６０を含み得る（例えば、局所オートサンプラ）。
【００２５】
また、分析システム１０２は、サンプルを分析して微量元素濃度、同位体比などを決定する（例えば、液体サンプル中で）ように構成された少なくとも１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スペクトロメータ（ＩＣＰ／ＩＣＰ−ＭＳ）、誘導結合プラズマ原子発光スペクトロメータ（ＩＣＰ−ＡＥＳ）などを含むが、これらに限定されないＩＣＰ分析計測器を含むことができる。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つ以上の分析装置）を含む。例えば、システム１００及び／又は分析システム１０２は複数のサンプリングループを含むことができ、各サンプリングループはサンプルの一部を複数の分析装置１１２に導入する。別の例として、システム１００及び／又は分析システム１０２は、単一のサンプルを複数の分析装置１１２に迅速かつ連続的に導入することができるように多位置弁を用いて構成することができる。例えば、図６は、分析システム１０２と流体連通している１つの遠隔サンプリングシステム１０４を示し、分析システム１０２は、遠隔サンプリングシステム１０４から受け取ったサンプルの分析のための３つの分析装置（ＩＣＰＭＳ６０２、イオンクロマトグラフ（ＩＣ）カラム６０４、及びフーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）６０６として示す）に結合された多位置弁６００を含む。図６は、分析システム１０２が３つの分析装置を含む実施形態を示しているが、分析システム１０２は、より少ない（例えば、３つよりも少ない）又はより多い（例えば、３つよりも多い）分析装置１１２を含み得る。実施形態では、分析装置１１２は、ＩＣＰＭＳ（例えば、微量金属定量用）、ＩＣＰＯＥＳ（例えば、微量金属定量用）、イオンクロマトグラフ（例えば、陰イオン及び陽イオン定量用）、液体クロマトグラフ（ＬＣ）（例えば、有機汚染物質定量用）、ＦＴＩＲ赤外線（例えば、化学組成及び構造情報測定用）、粒子計数器（例えば、非溶解粒子検出用）、水分分析器（例えば、サンプル中の水分検出用）、ガスクロマトグラフ（ＧＣ）（例えば、揮発性成分の検出用）などを含み得るが、これらに限定されるものではない。実施形態では、複数の分析装置１１２を遠隔サンプリング装置１０４と同じ場所に配置することができ、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よりも多い追加又は異なるサンプル分析のために、遠隔サンプリングシステム１０４から遠隔に配置された１つ又は複数の追加の分析装置１１２を含むことができる。代替的又は追加的に、複数の分析装置１１２は、遠隔サンプリングシステム１０４とは異なる場所に配置することができる。
【００２６】
システム１００及び／又は分析システム１０２は、ある場所における分析物濃度を経時的に報告するように構成することができる（図１３を参照して以下にさらに示す）。幾つかの実施形態において、分析装置１１２は、サンプル１５０中の１つ又は複数の微量金属を検出するように構成されてもよい。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てもよい。例えば、イオン及び／又は陽イオンは、サンプル１５０中に採取され得、クロマトグラフ分析装置１１２に送達され得る。さらなる実施形態では、有機分子、タンパク質などをサンプル中に採取し、高分解能飛行時間型（ＨＲ−ＴｏＦ）質量スペクトロメータ分析装置１１２に送達することができる（例えば、ネブライザ１５６を使用して）。したがって、本明細書に記載のシステムは、医薬用途（例えば、複数の医薬反応器に接続された中央質量スペクトロメータ分析装置を使用する）、１つ又は複数の廃棄物流れの廃棄物監視、半導体製造施設などを含むが必ずしもそれらに限定されない様々な用途に使用することができる。例えば、廃棄物流れは、汚染物質について継続的に監視され、汚染物質が検出された場合にタンクに向けられる。別の例として、分析システム１０２に連結された１つ又は複数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通じて１つ又は複数の化学的流れを連続的に監視することができ、それによって汚染限界を各化学的流れに対して設定できる。特定の流れに対する汚染限界を超える汚染物質を検出すると、システム１００は警報を発することができる。
【００２７】
遠隔サンプリングシステム１０４は、少なくとも１つのサンプル移送ライン１４４と選択的に結合するように構成することができ、それによって遠隔サンプリングシステム１０４は、連続液体サンプルセグメント１５０をサンプル移送ライン１４４に供給するためのサンプル移送ライン１４４と流体連通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は、例えば流通弁１４８を使用してサンプル１５０を採取し、サンプル１５０をサンプル移送ライン１４４に供給し、遠隔サンプリングシステム１０４をサンプル移送ライン１４４に結合するように構成されてもよい。サンプル移送ライン１４４へのサンプル１５０の供給は、「投入」と呼ぶことができる。サンプル移送ライン１４４は、ガス供給源１４６と結合することができ、ガスを第２位置（また可能性として第３場所、第４場所など）から第１位置へ輸送するように構成することができる。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、ガス流中に集められ、ガス圧サンプル移送を使用して分析システム１０２の位置へ輸送される。
【００２８】
幾つかの実施形態では、サンプル移送ライン１４４内のガスは、必ずしもこれらに限定されないが、窒素ガス、アルゴンガスなどを含む不活性ガスを含むことができる。幾つかの実施形態では、サンプル移送ライン１４４は、８／１０ｍｍ（０．８ｍｍ）の内径を有するセグメント化されていない又は最小セグメント化された管を含み得る。しかしながら、８／１０ｍｍの内径は、ほんの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、サンプル移送ライン１４４は、８／１０ｍｍよりも大きい内径及び／又は８／１０ｍｍよりも小さい内径を含んでもよい。幾つかの実施形態では、サンプル移送ライン１４４内の圧力は少なくとも約４バールから１０バールの範囲であり得る。しかしながら、この範囲は例としてのみ提供されており、本開示を限定することを意味していない。他の実施形態では、サンプル移送ライン１４４内の圧力は、１０バールよりも大きく及び／又は４バール未満であり得る。さらに、幾つかの特定の実施形態では、サンプル移送ライン１４４内の圧力は、サンプル１５０が概ね上方向（例えば、垂直方向）に分配されるように調整することができる。そのような垂直方向は、分析システム１０２より低い位置（例えば、サンプル供給源及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」に位置する場所）で採取されたサンプルの移送を容易にすることができる。
【００２９】
幾つかの例では、サンプル移送ライン１４４は、第１液体槽（又は薬液槽）と流体連通する遠隔サンプリングシステム１０４と、第２液体槽（又は薬液槽）と流体連通する分析システム１０２と結合することができる。本開示の実施形態では、システム１００は、第１位置及び／又は１つ又は複数の遠隔位置（例えば、第２位置、第３位置、第４位置など）でのオーバーフローを防止又は最小にするための１つ又は複数の漏れセンサ（例えば、水槽に取り付けられる）を含み得る。シリンジポンプ又は真空ポンプなどのポンプを使用して、サンプルをサンプリング装置１０６に入れることができる。弁１４８を使用して遠隔サンプリングシステム１０４でサンプル１５０を選択することができ、サンプル１５０をサンプル移送ライン１４４に供給することができ、サンプル移送ライン１４４はサンプル１５０を第１位置で分析システム１０２に送ることができる。ダイアフラムポンプなどの別のポンプを使用して、分析システム１０２上の排水を汲み上げ、サンプル移送ライン１４４からサンプル１５０を引き出すことができる。
【００３０】
システム１００は、サンプル移送ライン１４４内のガス及びサンプルが周囲環境にさらされない密閉型サンプリングシステムとして実装することができる。例えば、筐体及び／又は外装は、システム１００の１つ又は複数の構成要素を囲むことができる。幾つかの実施形態において、遠隔サンプリングシステム１０４の１つ又は複数のサンプルラインは、サンプル送達の間に洗浄され得る。さらに、サンプル移送ライン１４４は、サンプル１５０間で洗浄する（例えば、洗浄液を使用して）ことができる。
【００３１】
サンプル移送ライン１４４は、第１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することができ、それによってサンプルループ１６４はサンプル移送ライン１４４と流体連絡して、連続液体サンプルセグメントを受け取ることができる。サンプルループ１６４への連続液体サンプルセグメントの送達は、「取得」と呼ぶことができる。また、サンプルループ１６４は、サンプルループ１６４が分析装置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ように、分析装置１１２と選択的に結合するように構成される（例えば、システム１００が、分析システム１０２による分析に十分な液体サンプルセグメントが利用できると判断した場合）。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決定するように構成された１つ又は複数の検出器を含み得る。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み得る。十分な量の連続液体サンプルの別の例は、第１検出器１２６と第２検出器１２８との間のサンプル受け入れライン１６２内の連続液体サンプルを含み得る（例えば、図７に示されるように）。実施形態において、第１検出器１２６及び／又は第２検出器１２８は、光分析器１３２、光センサ１３４、導電率センサ１３６、金属センサ１３８、導電性センサ１４０、及び／又は圧力センサ１４２を含み得る。第１検出器１２６及び／又は第２検出器１２８は他のセンサを含み得ることが考えられる。例えば、第１検出器１２６は、サンプル１５０がサンプルループ１６４に入るときを検出する光分析器１３２を含み、第２検出器１２８は、サンプルループ１６４が満たされるときを検出する別の光分析器１３２を含み得る。この例は「取得成功」と呼ぶことができる。光分析器１３２は例としてのみ提供され、本開示を限定することを意味しないことに留意されたい。他の例示的な検出器としては、光センサ、導電率センサ、金属センサ、導電性センサ、圧力センサなどが挙げられるが、必ずしもこれらに限定されない。
【００３２】
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に含まれるとき、及び／又はサンプルループ１６４が分析のため（例えば、分析システム１０２による）に十分な量の連続液体サンプルセグメントを含むときを決定できるシステム１００が説明される。例示的な実施形態では、第１検出器１２６は、サンプル受け入れライン１６２内の第１位置における液体の存在（例えば、液体サンプルセグメント）、サンプル受け入れライン１６２内の第１位置における液体の不在などを表すことができる２つ以上の状態を判定するように構成することができる。例えば、第１状態（例えば、ハイ（高）状態などの第１論理レベルによって表される）を使用して、サンプル受け入れライン１６２内の第１位置における液体サンプルセグメントの存在を表す（例えば、第１検出器１２６の近傍にある）ことができ、第２状態（例えば、ロー（低）状態などの第２論理レベルによって表される）を使用して、サンプル受け入れライン１６２内の第１位置における液体サンプルセグメントの不在を表すことができる（サンプル受け入れライン１６２内の空隙又はガス）。
【００３３】
幾つかの実施形態では、圧力センサ１４２を備える第１検出器１２６を使用して、サンプル受け入れライン１６２内の第１位置における液体の存在を検出できる（例えば、液体が存在する場合、第１位置に近接するサンプル受け入れライン１６２内の圧力の上昇を検出することによって）。また、第１検出器１２６は、サンプル受け入れライン１６２内の第１位置における液体の不在を検出するために使用できる（例えば、第１位置に近接する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）。しかしながら、圧力センサは例として提供されており、本開示を限定することを意味していない。他の実施形態では、光センサ１３４を備える第１検出器１２６を使用して、サンプル受け入れライン１６２内の第１位置における液体の存在を検出できる（例えば、液体が存在する場合、第１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）。また、第１検出器１２６は、サンプル受け入れライン１６２内の第１位置における液体の不在を検出するために使用できる（例えば、第１位置に近接するサンプル受け入れライン１６２を通過する光の増加を検出することによって）。これらの例では、第１検出器１２６は、第１位置に液体サンプルが存在することをハイ（高）状態として、また第１位置に液体サンプルが存在しないことをロー（低）状態として報告することができる。
【００３４】
また、幾つかの実施形態では、システム１００は、第２検出器１２８、第３検出器などの１つ又は複数の追加の検出器を含み得る。また、例えば、第２検出器１２８は、サンプル受け入れライン１６２内の第２位置における液体の存在（例えば、液体サンプルセグメント）、サンプル受け入れライン１６２内の第２位置における液体の不在などを表すことができる２つ以上の状態を判定するように構成することができる。例えば、第１状態（例えば、ハイ（高）状態などの第１論理レベルによって表される）を使用して、サンプル受け入れライン１６２内の第２位置における液体サンプルセグメントの存在を表す（例えば、第２検出器１２８の近傍にある）ことができ、第２状態（例えば、ロー（低）状態などの第２論理レベルによって表される）を使用して、サンプル受け入れライン１６２内の第２位置における液体サンプルセグメントの不在を表すことができる。
【００３５】
幾つかの実施形態では、圧力センサ１４２を備える第２検出器１２８を使用して、サンプル受け入れライン１６２内の第２位置における液体の存在を検出できる（例えば、液体が存在する場合、第２位置に近接するサンプル受け入れライン１６２内の圧力の上昇を検出することによって）。また、第２検出器１２８は、サンプル受け入れライン１６２内の第２位置における液体の不在を検出するために使用できる（例えば、第２位置に近接する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）。しかしながら、圧力センサは例として提供されており、本開示を限定することを意味していない。他の実施形態では、光センサ１３４を備える第２検出器１２８を使用して、サンプル受け入れライン１６２内の第２位置における液体の存在を検出できる（例えば、液体が存在する場合、第２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）。また、第２検出器１２８は、サンプル受け入れライン１６２内の第２位置における液体の不在を検出するために使用できる（例えば、第２位置に近接するサンプル受け入れライン１６２を通過する光の増加を検出することによって）。これらの例では、第２検出器１２８は、第２位置に液体サンプルが存在することをハイ（高）状態として、また第２位置に液体サンプルが存在しないことをロー（低）状態として報告することができる。
【００３６】
コントローラ１１８は、１つ又は複数の検出器１２６と通信可能に結合することができ、サンプル受け入れライン１６２内の第１位置、サンプル受け入れライン１６２内の第２位置、サンプル受け入れライン１６２内の別の位置などで液体を記録するように構成できる。例えば、コントローラ１１８は、第１検出器１２６を使用して検出動作を開始し、サンプル受け入れライン１６２の第１位置の液体を、コントローラ１１８によって記録することができる（例えば、コントローラ１１８が、第１検出器１２６によって決定されるように、ロー（低）からハイ（高）への状態変化を記録する場合）。次いで、第１検出器１２６を監視してもよく（例えば、連続的に、少なくとも実質的に連続的に）、その後、コントローラ１１８は、サンプル受け入れライン１６２内の第１位置における液体の不在を記録することができる（例えば、コントローラ１１８が、第１検出器１２６によって決定されるように、ハイ（高）からロー（低）への状態変化を記録する場合）。
【００３７】
同様に、コントローラ１１８は、第２検出器１２８を使用して検出動作を開始し、サンプル受け入れライン１６２の第２位置の液体を、コントローラ１１８によって記録することができる（例えば、コントローラ１１８が、第２検出器１２８によって決定されるように、ロー（低）からハイ（高）への状態変化を記録する場合）。次いで、第２検出器１２８を監視してもよく（例えば、連続的に、少なくとも実質的に連続的に）、その後、コントローラ１１８は、サンプル受け入れライン１６２内の第２位置における液体の不在を記録することができる（例えば、コントローラ１１８が、第２検出器１２８によって決定されるように、ハイ（高）からロー（低）への状態変化を記録する場合）。
【００３８】
コントローラ１１８及び／又は１つ又は複数の検出器１２６は、システム１００の特定のイベント（例えば、サンプル受け入れライン１６２内の複数の位置で特定の時点の液体の有無）のタイミングを提供するために、タイマの動作を含むか又はタイマの動作に影響を及ぼし得る。一例として、コントローラ１１８は、液体サンプルを分析システム１０２に向けることを許可するか否かについての判断をするために、様々な検出器によって状態変化が記録される時間を監視することができる（例えば、液体を廃棄や保持ループに向けることと対照的に）。別の例として、コントローラ１１８は、検出器１２６を介してコントローラ１１８によって記録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及び／又はサンプルループ１６４内で費やす時間を監視することができる。
【００３９】
（液体サンプルセグメントの中断及び適切な液体セグメントの決定）
一般に、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）の近くでサンプルが得られる場合、サンプルは実質的なサンプル量を必要とせずに、サンプル源と分析装置との間の全距離に及ぶことができる。しかしながら、サンプルの長距離移送について、遠隔サンプリングシステム１０４と分析システム１０２との間の移送ライン１４４全体を満たすこと（例えば、最大で数百メートルのサンプル長）は、未使用のサンプル部分を処分すること、サンプルの粘度などに関する環境上の問題により、禁止的又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、移送ライン１４４全体をサンプルで満たすのではなく、移送ライン１４４全体の体積の一部を表す液体サンプルセグメントを、分析システム１０２による分析のために、移送ライン１４４を通して送る。例えば、移送ライン１４４は最大で数百メートルの長さであり得るが、分析システム１０２への移送中の任意の所与の時点で、サンプルは移送ライン１４４の約１メートル以下を占め得る。ラインを介して液体サンプルセグメントを送ることは遠隔サンプルシステム１０４から送られるサンプルの量を減らすことができるが、サンプルは分析システム１０２への移送中に、サンプル移送ライン１４４内に気泡又は隙間／空隙を被る可能性がある。輸送中の管間のオリフィスの変化などのサンプルの長距離移送に関連する状況による、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液との相互作用による、ライン内の残留流体との反応による、移送ラインのスパンに沿った圧力差によるなどにより、このような気泡又は隙間／空隙が形成される。例えば、図８に示すように、液体サンプル８００を遠隔サンプリングシステム１０４から移送ライン１４４を通して、分析システム１０２が配置されている第１位置に送ることができる。遠隔サンプリングシステム１０４によって得られた全サンプルの体積は、図８においてＶＴＯＴによって表される。図示のように、遠隔サンプリングシステム１０４からの移送中に、移送ライン１４４に隙間又は空隙８０２が形成される可能性がある。隙間又は空隙８０２は、分析システム１０２による分析のために、十分な量又は体積のサンプルを含まない複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による分析に十分な体積（ＶＳＡＭＰＬＥとして示される）を有するより大きなサンプルセグメント８０６の前及び／又は後にあり得る。実施形態では、遠隔サンプリングシステム１０４によって採取されたサンプルの量（例えば、ＶＴＯＴ）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、「取得」されたサンプル１５０の量に対する「投入された」サンプル１５０の量の体積比（例えば、ＶＴＯＴ／ＶＳＡＭＰＬＥ）は、少なくとも約１と１／４（１．２５）である。しかしながら、この比は例としてのみ提供されており、本開示を限定することを意味していない。幾つかの実施形態では、この比は１．２５より大きく、他の実施形態では、この比は１．２５未満である。一例では、２と１／２ｍＬ（２．５ｍＬ）のサンプル１５０（例えば、濃硫酸又は硝酸）が投じられ、１ｍＬのサンプル１５０が取得される。別の例では、１と１／２ｍＬ（１．５ｍＬ）のサンプル１５０が投入され、１ｍＬのサンプル１５０が取得される。本開示の実施形態では、「投入」されたサンプル１５０の量は、第１位置と第２位置との間の距離、第１位置と第２位置との間のサンプル移送ライン管の量、サンプル移送ライン１４４内の圧力などを説明するために調整される。一般に、移送中のサンプル移送ライン１４４内の隙間／空隙８０２及びサンプルセグメント８０４の形成を説明するために、ＶＴＯＴ／ＶＳＡＭＰＬＥの比は１より大きくてもよい。
【００４０】
システム１００は、複数の遠隔サンプリングシステム１０４のうちのどれがそのそれぞれのサンプルを分析システム１０２に送信すべきか（例えば、「投入」）を選択することができ、それによって検出器１２６は、分析システム１０２に送る（例えば、「取得」）十分なサンプルが存在するか否か（例えば、サンプルループ１６４におけるＶＳＡＭＰＬＥ）、又はその特定の時間にサンプルを分析システム１０２に送らないようにするなど、ラインに空隙又は隙間が存在するか否か（例えば、検出器１２６の間）の決定を容易にする。気泡又は隙間が存在する場合（例えば、サンプルループ１６４内）、特にサンプルが分析装置１１２への導入前に分析システム１０２で希釈又はさらに希釈される場合、分析装置１１２は「空」の溶液を分析することができるため、それらの存在はサンプルの分析の精度を低下させる可能性がある。
【００４１】
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及び／又はサンプルループ１６４に含まれる場合を決定するように構成され得、その結果、システム１００が隙間又は空隙８０２又はより小さいサンプルセグメント８０４を分析装置１１２に移送することを回避できる。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位置に第１検出器１２６を、サンプル受け入れライン１６２に沿った第２位置に（例えば、第１位置から下流に）第２検出器１２８を含み得る。また、システム１００は、第１検出器１２６と第２検出器１２８との間にサンプルループ１６４を含み得る。実施形態では、少なくとも２つの流路構成（例えば、図３Ａに示される弁１４８の第１流路構成、図３Ｂに示される弁１４８の第２流路構成）の間で切り替え可能なマルチポート弁などの弁は、第１検出器１２６とサンプルループ１６４との間及び第２検出器１２８とサンプルループ１６４との間に配置することができる。本開示の実施形態では、システム１００は、第１位置と第２位置の両方で液体を同時に記録することによって、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及び／又はサンプルループ１６４に含まれると判定でき、一方、第１位置で第１検出器１２６を介してハイ（高）からロー（低）への状態変化を記録しない。言い換えれば、液体サンプルは、第２検出器１２８が液体サンプルの存在を認識するまで、第１検出器１２６によって状態の変化が検出されることなく、第１検出器１２６から第２検出器１２８に連続的に移動する。
【００４２】
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含むときを決定するために２つ以上の検出器が使用される例示的な実施形態では、液体セグメントはサンプル受け入れラインに受容される。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容する。次に、サンプル受け入れラインの第１位置における液体セグメントの存在及び／又は不在を検出するように構成された第１検出器を使用して検出動作を開始することによって、サンプル受け入れラインの第１位置に液体セグメントを記録する。例えば、図７を参照すると、第１検出器１２６は、サンプル受け入れライン１６２内の第１位置で液体サンプルセグメントをロー（低）からハイ（高）への状態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、時間ｔ１及びｔ５において第１位置で検出することができる。次に、第１位置で液体セグメントを記録した後に、第１検出器が監視される。例えば、図７を参照すると、第１検出器１２６はコントローラ１１８によって監視され、第１検出器１２６は、サンプル受け入れライン１６２内の第１位置に液体サンプルセグメントが存在しないことをハイ（高）からロー（低）への状態変化として検出する。図９を参照すると、第１位置は時間ｔ１及びｔ５から始まって（例えば、連続的に、少なくとも実質的に連続的に）監視され、液体サンプルセグメントの不在は時間ｔ３及びｔ６で第１位置で検出できる。
【００４３】
同様に、サンプル受け入れラインの第２位置における液体セグメントの存在及び／又は不在を検出するように構成された第２検出器を使用して検出動作を開始することによって、サンプル受け入れラインの第２位置に液体セグメントを記録する。例えば、図７を参照すると、第２検出器１２８は、サンプル受け入れライン１６２内の第２位置で液体サンプルセグメントをロー（低）からハイ（高）への状態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、時間ｔ２及びｔ７において第２位置で検出することができる。次に、第２位置で液体セグメントを記録した後に、第２検出器が監視される。例えば、図７を参照すると、第２検出器１２８はコントローラ１１８によって監視され、第２検出器１２８は、サンプル受け入れライン１６２内の第２位置に液体サンプルセグメントが存在しないことをハイ（高）からロー（低）への状態変化として検出する。図９を参照すると、第２位置は時間ｔ２及びｔ７から始まって（例えば、連続的に、少なくとも実質的に連続的に）監視され、液体サンプルセグメントの不在は時間ｔ４及びｔ８で第２位置で検出できる。
【００４４】
液体が第１位置と第２位置の両方に同時に記録されると、連続液体セグメントが第１検出器と第２検出器との間のサンプル受け入れラインに記録される。例えば、図７を参照すると、ハイ（高）状態が第１検出器１２６及び第２検出器１２８のそれぞれに液体サンプルセグメントが存在することを表す場合、コントローラ１１８はサンプル受け入れライン１６２に連続液体サンプルセグメントを記録する（例えば、第１検出器１２６と第２検出器１２８との間に存在するように）。図９を参照すると、液体サンプルセグメントが第２位置で検出された場合、連続液体サンプルセグメントを時間ｔ２で記録することができる。
【００４５】
幾つかの実施形態では、論理積演算を使用して、連続液体セグメントがサンプル受け入れラインに記録されるタイミングを決定し、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移送を開始することができる。例えば、図７を参照すると、コントローラ１１８は、第１検出器１２６及び第２検出器１２８のそれぞれでハイ（高）状態で論理ＡＮＤ演算を使用し、弁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でき、その結果、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できる。幾つかの実施形態では、コントローラ１１８は、ロー（低）からハイ（高）への状態変化が第１検出器１２６又は第２検出器１２８で記録された場合、分析装置１１２に連続液体サンプルセグメントを供給するために弁１４８を切り替えるか否かを決定するだけでよい。幾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、第２検出器１２８のハイ（高）状態がある期間（例えば、図９に示すｔΔ）維持されることを必要とする。例えば、コントローラ１１８及び／又はプロセッサ１２０のタイマ又はタイミング機能は、第２検出器１２８がハイ（高）状態を維持している期間を検証することができ、それによって第２検出器１２８が時間ｔΔ（例えば、閾値時間）の間、ハイ（高）状態を維持し、第１検出器がハイ（高）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）が取得されたと判断することができ、弁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に供給することができる。ｔΔの期間は、それを超えると第２検出器が空隙又は気泡を測定することがないと思われる期間に対応することができ、それはサンプルの流速又は他の移送条件に応じて変動し得る。
【００４６】
幾つかの実施形態では、コントローラ１１８は、ハイ（高）状態及び／又はロー（低）状態で第１検出器１２６のタイミングを監視することができる。例えば、遠隔サンプリングシステム１０４から移送されるサンプルの流れ特性が知られている実施形態では、十分な液体サンプルがサンプル受け入れライン１６２及び／又はサンプルループ１６４内に存在するか否かを概算するためにハイ（高）状態である時間の長さを判定するために第１検出器１２６を監視でき、第２検出器１２８におけるハイ（高）状態の確認の有無にかかわらず、コントローラ１１８にサンプルを分析装置１１２に送信させることができる。例えば、サンプルの所与の流速について、サンプルの体積は、第１検出器１２６がハイ（高）状態にあった時間の長さを監視することによって概算することができる。しかしながら、サンプルの流速は、ポンプの機能性、移送されるサンプルの種類、サンプルの粘度、移送期間、移送距離、周囲温度条件、移送ライン１４４の温度条件などの変動により、容易には明らかにならない可能性があり、したがって、第２検出器１２８の機能は有益であり得る。
【００４７】
本開示の実施形態では、本明細書に記載のシステム及び技法を使用して、第１検出器１２６と第２検出器１２８との間のサンプル受け入れライン（例えば、サンプルループ）の一部が気泡の存在なしに満たされることを判定できる。例えば、図９を参照して説明したように、時間ｔ３とｔ５の間の第１位置における液体サンプルの不在は、サンプル受け入れライン１６２内の気泡の存在することに対応し得る。システム１００がサンプル受け入れライン１６２内に気泡が存在しない状態に達すると、コントローラ１１８は弁１４８を切り替えてサンプルループ１６４内の流体が分析装置１１２に通過するのを可能にする（分析又は分析前のサンプル調整のため）。
【００４８】
（例示的方法）
図１０は、２つの検出器を使用して、分析システムによる分析のためにサンプル受け入れラインが、連続液体サンプルセグメント中に隙間又は空隙がなく、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む場合を決定する例示的な実施形態における手順８１０を示す。図示されるように、液体セグメントはサンプル受け入れラインで受け取られる（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、かつ移送ライン１４４を通って移送されたサンプルを受取ることができる。また、手順８１０は、液体セグメントが第１位置を通過するときに、液体セグメントの存在及び／又は不在を検出するように構成された第１検出器を使用して、サンプル受け入れラインの第１位置における液体セグメントを記録することを含む（ブロック８１４）。例えば、第１検出器１２６は、サンプル受け入れライン１６２内の第１位置にある液体サンプルセグメントの存在を測定することができる。図９を参照すると、液体サンプルセグメントは、時間ｔ１及びｔ５において第１位置で検出される。
【００４９】
次に、液体セグメントを第１位置で記録した後、第１検出器を監視する（ブロック８１６）。例えば、第１検出器１２６をコントローラ１１８によって監視して、サンプル受け入れライン１６２内の第１位置で液体セグメントが存在しないか否かを判定できる（例えば、第１検出器１２６が、サンプル流体の検出を示すハイ（高）状態から、サンプル流体が検出されないロー（低）状態に遷移したか否か）。図９を参照すると、第１位置は、時間ｔ１及びｔ５から始まって（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。次に、第２位置における液体セグメントの存在及び／又は不在を検出するように構成された第２検出器を使用して検出動作を実行することによって、第１位置より下流のサンプル受け入れライン内の第２位置に液体セグメントが記録される前に、サンプル受け入れライン内の第１位置において液体セグメントの不在が記録されない場合、サンプル受け入れラインに連続液体セグメントが記録される（ブロック８１８）。例えば、図９を参照すると、第１検出器１２６は時間ｔ１及びｔ５においてサンプル流体の存在を検出し、一方第２検出器１２８は時間ｔ２及びｔ７においてサンプル流体の存在を検出する。第２検出器がサンプルセグメントを検出する前に第１検出器１２６が暫定時間内に不在を検出することなく、第２検出器によって第１検出器における時間ｔ１とｔ３の間の液体サンプルセグメントのみが記録される（時間ｔ２で開始する）。このような場合、コントローラ１１８は、サンプルループ１６４に含まれるサンプルを、分析装置１１２に送るように切り替えるように弁１４８に指示することができる。第１検出器１２６はｔ５で液体サンプルの存在を記録し、一方、第１検出器は、第２検出器１２８が後にｔ７で液体サンプルの存在を検出する前に、ｔ６で液体サンプルの不在を検出する。したがって、システム１００は、サンプルループ１６４に隙間又は空隙（例えば、隙間／空隙８０２）が存在することを認識し、分析のために弁１４８を切り替えず、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）を廃棄に渡すことを可能にする。本明細書に記載されるように、第１検出器１２６が暫定時間にハイ（高）状態を維持した後、一定時間（例えば、ｔΔ）の間、第２検出器１２８がハイ（高）状態を維持すると、タイマ（例えば、コントローラ１１８により実装される）を使用して、弁１４８を切り替えることができる。
【００５０】
（制御システム）
その構成要素の幾つか又はすべてを含むシステム１００は、コンピュータ制御下で動作することができる。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、又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構成要素及び機能を制御するために、システム１００と共に又はシステム１００内に含まれ得る。本明細書で使用される「コントローラ」、「機能性」、「サービス」、及び「論理」という用語は、一般に、システムの制御に関連するソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、又はソフトウェア、ファームウェア、又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、機能性、又は論理は、プロセッサ（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）又は複数のＣＰＵ）上で実行された場合に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、１つ又は複数のコンピュータ可読メモリ装置（例えば、内部メモリ及び／又は１つ又は複数の有形媒体）などに格納することができる。本明細書で説明されている構造、機能、手法、及び技法は、様々なプロセッサを有する様々な商用コンピューティングプラットフォーム上で実装することができる。
【００５１】
例えば、分析システム１０２、遠隔サンプリングシステム１０４、弁１４８、ポンプ、及び／又は検出器（例えば、第１検出器１２６、第２検出器１２８、サンプル検出器１３０）などのシステムの１つ又は複数の構成要素は、サンプル１５０の採取、送達、及び／又は分析を制御するためのコントローラと組み合わせることができる。例えば、コントローラ１１８は、成功した「取得」が第１検出器１２６及び第２検出器１２８によって示された場合に（例えば、両方のセンサが液体を検出した場合）、サンプルループ１６４を分析システム１０２に結合する弁１４８を切り替え、サンプル１５０をサンプルループ１６４から分析システム１０２に向けるように構成され得る。さらに、コントローラ１１８は、「取得失敗」（例えば、分析システム１０２による完全な分析のために、サンプルループ１６４が十分なサンプル１５０で満たされていない場合）を決定する機能を実装することができる。幾つかの実施形態では、「取得失敗」は、例えば、第１検出器１２６又は第２検出器１２８などのセンサから受信された信号の信号強度の変動に基づいて決定される。他の実施形態では、「取得失敗」は、第１検出器１２６がサンプル受け入れライン１６２内のサンプル１５０を示し、第２検出器１２８がサンプル受け入れライン１６２内にサンプル１５０を示さない所定の時間が経過した場合に、決定される。
【００５２】
幾つかの実施形態では、コントローラ１１８は、第２位置などの遠隔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位置で受け取られた場合に第２位置で表示（例えば、警報）を提供する。指示は、追加のサンプル採取及び送達を開始するため（例えば、自動的に）に使用され得る。幾つかの実施形態では、インジケータはオペレータに警告を提供する（例えば、１つ又は複数のインジケータ光を介して、ディスプレイの読み出しを介して、それらの組み合わせなどを介して）。さらに、指示は、１つ又は複数の所定の条件に基づいてタイミングを合わせる及び／又は開始することができる（例えば、複数のサンプルが失われた場合のみ）。幾つかの実施形態では、遠隔サンプリング地点で測定された状態に基づいてインジケータを作動させることもできる。例えば、第２位置にある検出器１３０は、サンプル１５０が遠隔サンプリングシステム１０４に提供されているときを判定するために使用することができ、インジケータは、サンプル１５０が採取されていない場合に作動させることができる。
【００５３】
幾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、及び／又は異なるタイプのサンプル１５０に対して、サンプルの採取の異なるタイミングを提供するように動作できる。例えば、コントローラ１１８は、遠隔サンプリングシステム１０４がサンプル１５０をサンプル移送ライン１４４に送達する準備ができた場合に警告され、サンプル１５０のサンプル移送ライン１４４への移送を開始することができる。また、コントローラ１１８は、１つ又は複数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、サンプル１５０に関連する識別情報を受信（及び場合によってはログ／記録）する、及び／又はシステム１００内でサンプル１５０が送達される順序を制御し得る。例えば、コントローラ１１８は、複数のサンプル１５０を遠隔でキューに入れ、１つ又は複数のサンプル移送ライン１４４を介してそれらの送達を調整することができる。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、複数のサンプル移送ライン１４４を介して）調整することができ、１つ又は複数の追加サンプル１５０を採取しながら１つ又は複数のサンプル１５０を移送することができる。例えば、図１１は、システム１００の例示的な制御フロー図を示し、分析システム１０２は、２つの遠隔サンプリングシステム１０４ａ及び１０４ｂならびに関連する移送ライン１４４ａ及び１４４ｂを介して、サンプル位置９００及びサンプル位置９０２として示される２つの遠隔サンプル位置と流体連通して示される。図示される実施形態では、分析システム１０２は、遠隔サンプリングシステム１０４ａ及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り、それぞれ９０４ａ及び９０４ｂとして示される。遠隔サンプリングシステム１０４ａ及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の場合はサンプリング位置９００、遠隔サンプリングシステム１０４ｂの場合はサンプリング位置９０２）で得られたサンプルを、分析システム１０２に移送ライン１４４ａ及び移送ライン１４４ｂを介して転送する。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容器の量を決定する。次に、分析システム１０２は、化学種の量のいずれかが要素固有の限界（例えば、サンプル中の特定の汚染物質に対する限界）を超えるか否かを判定する。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独立して、及び各サンプリング位置における特定の化学種に対して独立して、汚染限界を設定することができる。例えば、特定の金属汚染物質に対する許容度は処理中に減少する可能性があるので、下流の化学サンプルは上流で採取された化学サンプルよりも特定の化学種に対して限界が低い可能性がある。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ついて、化学種が要素固有の限界のいずれも超えないことを判定した。分析システム１０２は次に、ＣＩＭホスト９０６に、９０８ａとして示されているように、プロセスアプリケーションの動作が要素固有の限界を下回っているために、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指示を送る。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１つが要素固有の限界（例えば、サンプル中の汚染物質に対する限界）を超えると判定した。分析システム１０２は次に、９０８ｂとして示されるように、ＣＩＭホスト９０６に指示を送信して、プロセスアプリケーションの動作が要素固有の限界を超えたために、サンプリング位置９０２のプロセスアプリケーションに向けられた警告を送る。次に、ＣＩＭホスト９０６は、プロセス停止コマンド９１０を介して、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するようにサンプリング位置９０２での処理を指示する。実施形態では、ＣＩＭホスト９０６とシステム１００の構成要素との間の通信は、ＳＥＣＳ／ＧＥＭプロトコルによって容易にすることができる。実施形態では、システム１００は、要素が特定のサンプル位置についてサンプル内の要素固有の限界を超えると判断された場合、コンテキスト固有の動作を含むことができ、このようなコンテキスト固有の動作は、警告の無視及びプロセス動作の継続、プロセス動作の停止、システム較正の実行、限界値サンプルの再実行などを含み得るが、これらに限定されるものではない。例えば、第１警告時に、分析システム１０２は較正（又は別の較正）を実行し、次いでサンプルを再実行することができ、一方、後続の警告（例えば、第２警告）は、ＣＩＭホスト９０６に問題のあるサンプリング場所で動作を停止するようにプロセスに命令させる。
【００５４】
コントローラ１１８は、プロセッサ１２０、メモリ１２２、及び通信インタフェース１２４を含み得る。プロセッサ１２０は、コントローラ１１８に処理機能を提供し、任意の数のプロセッサ、マイクロコントローラ、又は他の処理システム、ならびにコントローラ１１８によってアクセス又は生成されたデータ及び他の情報を格納するための常駐メモリ又は外部メモリを含み得る。プロセッサ１２０は、本明細書に記載の技法を実装する１つ又は複数のソフトウェアプログラムを実行することができる。プロセッサ１２０は、形成される材料又はその中で使用される処理機構によって限定されず、したがって、半導体及び／又はトランジスタを介して（例えば、電子集積回路（ＩＣ）構成要素などを使用して）実装することができる。
【００５５】
メモリ１２２は、本明細書に記載の機能を実行するためのソフトウェアプログラム及び／又はコードセグメント、又はプロセッサ１２０に命令するための他のデータ、及びコントローラ１１８の他の構成要素などの、コントローラ１１８の動作に関連する様々なデータを格納するための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を動作させるための命令のプログラム（その構成要素を含む）などのデータを格納することができる。単一のメモリが説明されているが、多種多様なタイプ及びメモリの組み合わせ（例えば、有形の非一時的メモリ）を使用することができることに留意されたい。メモリ１２２は、プロセッサ１２０と一体化することができ、スタンドアロンメモリを含むことができ、あるいは両方の組み合わせとすることができる。
【００５６】
メモリ１２２は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ（例えば、ｓｅｃｕｒｅ  ｄｉｇｉｔａｌ（ＳＤ）メモリカード、ミニＳＤメモリカード、及び／又はマイクロ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）メモリ装置、ハードディスクメモリ、外部メモリなどの取り外し可能及び固定のメモリ構成要素を含むことができるが、必ずしもこれらに限定されない。実施形態では、システム１００及び／又はメモリ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などの取り外し可能な集積回路カード（ＩＣＣ）メモリを含むことができる。
【００５７】
通信インタフェース１２４は、システムの構成要素と通信するように動作可能に構成される。例えば、通信インタフェース１２４は、システム１００内の記憶装置にデータを送信し、システム１００内の記憶装置からデータを検索するなどのように構成することができる。また、通信インタフェース１２４は、システム１００の構成要素とプロセッサ１２０との間のデータ転送を容易にするためにプロセッサ１２０と通信可能に結合される（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した入力をプロセッサ１２０に伝達するため）。通信インタフェース１２４はコントローラ１１８の構成要素として説明されているが、通信インタフェース１２４の１つ又は複数の構成要素は、有線接続及び／又は無線接続を介してシステム１００に通信可能に結合される外部構成要素として実装できる。また、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これらに限定されるものではない１つ又は複数の入出力（Ｉ／Ｏ）装置を備える、及び／又はそれに接続することができる（例えば、通信インタフェース１２４を介して）。
【００５８】
通信インタフェース１２４及び／又はプロセッサ１２０は、３Ｇセルラネットワーク、４Ｇセルラネットワークなどの広域セルラ電話ネットワーク又は移動体通信（ＧＳＭ（登録商標））ネットワーク用のグローバルシステムと、Ｗｉ−Ｆｉネットワーク（例えば、ＩＥＥＥ  ８０２．１１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と、インターネットと、広域ネットワーク（ＷＡＮ）と、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）と、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））と、公衆電話網と、エクストラネットと、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することができる。しかしながら、このリストは例としてのみ提供されており、本開示を限定することを意味していない。さらに、通信インタフェース１２４は、単一のネットワーク又は異なるアクセスポイントにわたって複数のネットワークと通信するように構成することができる。
【００５９】
（実施例１）例示的モニタリングシステム
一般に、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サンプルを採取するために任意の数の遠隔サンプリングシステム１０４を組み込むことができる。一実施形態では、図１２に示すように、システム１００は、薬液槽、バルク化学物質、環境流出物、及び他の液体サンプルを利用する処理施設の異なる５つの位置に配置された５つの遠隔サンプリングシステム１０４（１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃ、１０４Ｄ、１０４Ｅとして示す）を含む。遠隔サンプリングシステム１０４は、異なる位置でサンプルを取得し、５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配置された分析システム１０２に転送する。第１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（ｄ５として示す）だけ離間している。第２遠隔サンプリングシステム１０４Ｂは分配弁点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（ｄ４として示す）だけ離間している。第３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（ｄ３として示す）だけ離間している。化学物質供給タンク１００４は、化学物質貯蔵タンク１００８から離れて配置され、そこから化学物質を供給される。第４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（ｄ２として示す）だけ離間している。化学物質供給タンク１００６は、化学物質貯蔵タンク１００８から離れて配置され、そこから化学物質を供給される。第５遠隔サンプリングシステム１０４Ｅ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３００メートル（３００ｍ）の距離（ｄ１として示す）だけ離間している。５個の遠隔サンプリングシステム１０４が示されているが、システム１００は、５個より多い遠隔サンプリングシステム１０４を利用して、他のプロセス流、薬液槽、大量の化学物資貯蔵庫、環境排水、及び他の液体サンプルなどの処理施設全体にわたって超微量不純物を監視できる。一実施形態では、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転送は、毎秒約１．２メートル（１．２ｍ／ｓ）の速度で提供され、それにより、ほぼリアルタイムの処理施設全体の超微量不純物分析（例えば、ＩＣＰＭＳ分析）が提供される。
【００６０】
（実施例２）再現性
一実施形態では、分析システム１０２は、遠隔サンプリングシステム１０４から１００メートル（１００ｍ）の距離に配置された。遠隔サンプリングシステム１０４は、２０個の別々のサンプルを得て、２０個の別々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判定するために、それらを分析システム１０２に移送した。各個別サンプルは、以下の化学種、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）、スズ（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）、及び鉛（Ｐｂ）を含んでいた。分析システム１０２による分析の際に、相対標準偏差（ＲＳＤ）は、全ての化学種について２０個すべての別個のサンプルにわたって３パーセント未満（＜３％）であると判定された。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との間の１００メートルでの例示的システム１００は、サンプルを取得し、分析システム１０２にサンプルを移送する（例えば、移送ライン１４４を介して）し、分析システム１０２を用いて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。
【００６１】
（実施例３）手動サンプリングとの比較−半導体プロセス例
図１３を参照すると、半導体製造プロセスの薬液槽（ＳＣ−１槽）の経時的な金属汚染を示すチャートが提供されている。チャートは、３つの時点で採取された手動サンプルから測定された金属汚染についてのデータ点を示す部分１１００を含む。また、チャートは、手動サンプリング法のサンプリング頻度を超える（例えば、少なくとも１６倍から１７倍の頻度）サンプリング頻度でシステム１００から（例えば、遠隔サンプリングシステム１０４から）採取されたサンプルから測定された金属汚染の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のデータ点を示す部分１１０２を含む。部分１１０２に示されるように、汚染物質の漸増は、半導体製造プロセスにおいて経時的に発生する。特定の半導体プロセスにおいて化学物質を交換する時期を決定する寿命又は寿命カウント方法（例えば、部分１１００からの手動サンプリング技術）は、時間経過による金属汚染の特異性を説明できない場合が多い。このように、化学物質はしばしば槽中の金属汚染物質の知識なしに交換される。これは、薬液槽が実際には追加のウェーハ処理を提供することができるがとにかく交換される（例えば、プロセスの稼働時間の損失をもたらす）過剰交換、又は薬液槽が実際には許容できない金属汚染を有するが遅い時期まで交換されない交換不足（例えば、プロセスによって製造されたウェーハを危険にさらす可能性がある）をもたらす可能性がある。部分１１０２に見られるように、金属汚染はシステム１００によってより高い頻度で自動的に追跡され得る。汚染物質限界１１０４は、汚染物質限界に薬液槽が到達した場合、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に達すると自動的にプロセス動作を停止させ（例えば、交換不足を回避しながら）、汚染限界１１０４に達しない場合はプロセスを継続させ、それによって実行可能な場合プロセスの稼働時間を提供する（例えば、過剰交換を回避する）。
【００６２】
あるいは、本明細書に記載の他の例に加えて、例は以下の任意の組み合わせを含む。
【００６３】
誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）分析機器を較正するためのシステムであって、遠隔サンプリングシステムからサンプルを受け取り、受け取ったサンプル中の第１サンプルマトリックス中の対象化学種の濃度を決定するように構成されたサンプル分析装置と、サンプル分析装置に動作可能に結合されたコントローラであって、サンプル分析装置による第２サンプルマトリックス中の対象化学種の異なる濃度の分析に基づいて一次較正曲線を生成し、サンプル分析装置による第１サンプルマトリックス中の対象化学種の異なる濃度の分析に基づいて二次較正曲線を生成し、二次較正曲線を一次較正曲線と関連付けるマトリックス補正係数を決定するように構成される、コントローラとを備える、システム。
【００６４】
サンプル分析装置が第１位置に配置され、遠隔サンプリングシステムが第２位置に配置され、第１位置が第２位置から離れている、上記システム。
【００６５】
第２サンプルマトリックスは、第１サンプルマトリックスよりもサンプル分析装置における減衰及びドリフトのうちの少なくとも一方に対して比較的応答性が高い、上記システム。
【００６６】
コントローラが、サンプル分析装置による第２サンプルマトリックス中の対象化学種の異なる濃度の周期的分析に基づいて一次較正曲線を更新するように構成される、上記システム。
【００６７】
第１サンプルマトリックスが、脱イオン水、イソプロピルアルコール、アンモニア溶液、フッ化水素酸、塩酸、過酸化物、フッ化アンモニウム、ＬＡＬ化学物質、ＤＳＰ化学物質、及びＦＮＤ化学物質からなる群から選択されるサンプルマトリックスからなる、上記のシステム。
【００６８】
第２サンプルマトリックスが、脱イオン水、イソプロピルアルコール、アンモニア溶液、フッ化水素酸、塩酸、過酸化物、フッ化アンモニウム、ＬＡＬ化学物質、ＤＳＰ化学物質、及びＦＮＤ化学物質からなる群から選択されるサンプルマトリックスからなる、上記システム。
【００６９】
一次較正曲線が一次曲線勾配を有し、二次較正曲線が二次曲線勾配を有し、マトリックス補正係数が二次曲線勾配を一次曲線勾配で除算することによって決定される、上記システム。
【００７０】
誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）分析機器を較正する方法であって、サンプル分析装置による第１サンプルマトリックスを有する対象化学種の第１標準溶液の分析に基づいて一次較正曲線を生成することと、サンプル分析装置による第２サンプルマトリックスを有する対象化学種の第２標準溶液の分析に基づいて二次較正曲線を生成することと、二次較正曲線を一次較正曲線と関連付けるために、二次較正曲線用のマトリックス補正係数を決定することとを含む、方法。
【００７１】
一次較正曲線を生成することが、サンプル分析装置による第１サンプルマトリックス中の対象化学種の異なる濃度の分析に基づいて一次較正曲線を生成することを含む、上記方法。
【００７２】
二次較正曲線を生成することが、サンプル分析装置による第２サンプルマトリックス中の対象化学種の異なる濃度の分析に基づいて二次較正曲線を生成することを含む、上記方法。
【００７３】
第１サンプルマトリックスは、第２サンプルマトリックスよりもサンプル分析装置における減衰及びドリフトのうちの少なくとも一方に対して比較的応答性が高い、上記方法。
【００７４】
サンプル分析装置による第１サンプルマトリックス中の対象化学種の異なる濃度の周期的分析に基づいて一次較正曲線を更新することをさらに含む、上記方法。
【００７５】
二次較正曲線の勾配を一次較正曲線の勾配で除算することによってマトリックス補正係数を決定することをさらに含む、上述の方法。
【００７６】
誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）分析機器を較正するためのシステムであって、サンプル分析装置に通信可能に結合するように構成された少なくとも１つのプロセッサと、コンピュータプログラムコードを含む少なくとも１つのメモリであって、少なくとも１つのメモリとコンピュータプログラムコードが、少なくとも１つのプロセッサを使用して、ＩＣＰ分析機器に、サンプル分析装置による第２サンプルマトリックス中の対象化学種の異なる濃度の分析に基づいて一次較正曲線を生成させ、サンプル分析装置による第１サンプルマトリックス中の対象化学種の異なる濃度の分析に基づいて二次較正曲線を生成させ、二次較正曲線を一次較正曲線と関連付けるマトリックス補正係数を決定させるように構成される、少なくとも１つのメモリとを含む、システム。
【００７７】
少なくとも１つのプロセッサが、サンプル分析装置による第１サンプルマトリックス中の対象化学種の異なる濃度の分析に基づいて、ＩＣＰ分析機器に一次較正曲線をさらに生成させる、上記システム。
【００７８】
少なくとも１つのプロセッサが、サンプル分析装置による第２サンプルマトリックス中の対象化学種の異なる濃度の分析に基づいて、ＩＣＰ分析機器に二次較正曲線をさらに生成させる、上記システム。
【００７９】
第１サンプルマトリックスが、第２サンプルマトリックスよりもサンプル分析装置における減衰及びドリフトのうちの少なくとも一方に対して比較的応答性が高い、上記システム。
【００８０】
少なくとも１つのプロセッサが、サンプル分析装置による第１サンプルマトリックス中の対象化学種の異なる濃度の周期的分析に基づいて、ＩＣＰ分析機器に一次較正曲線をさらに更新させる、上記システム。
【００８１】
少なくとも１つのプロセッサが、ＩＣＰ分析機器に、二次較正曲線の勾配を一次較正曲線の勾配で除算することによってマトリックス補正係数をさらに決定させる、上記システム。
【００８２】
第１サンプルマトリックスが、脱イオン水、イソプロピルアルコール、アンモニア溶液、フッ化水素酸、塩酸、過酸化物、フッ化アンモニウム、ＬＡＬ化学物質、ＤＳＰ化学物質、及びＦＮＤ化学物質からなる群から選択されるサンプルマトリックスからなり、第２サンプルマトリックスが、脱イオン水、イソプロピルアルコール、アンモニア溶液、フッ化水素酸、塩酸、過酸化物、フッ化アンモニウム、ＬＡＬ化学物質、ＤＳＰ化学物質、及びＦＮＤ化学物質からなる群から選択されるサンプルマトリックスからなる、上記システム。
【００８３】
（結論）
実施形態では、様々な分析装置が、本明細書に記載の構造、技法、手法などを利用することができる。したがって、本明細書ではシステムが説明されているが、様々な分析機器が、説明されている技法、手法、構造などを利用することができる。これらの装置は、限られた機能（例えば、薄型装置）又は堅牢な機能（例えば、厚型装置）で構成されてもよい。したがって、装置の機能は、装置のソフトウェア又はハードウェアリソース、例えば処理能力、メモリ（例えば、データ記憶能力）、分析能力などに関連し得る。
【００８４】
一般に、本明細書に記載の機能のいずれも、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、又はそれらの組み合わせを使用して実装することができる。したがって、上記の開示で論じたブロックは、一般にハードウェア（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、又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は、他の機能と共に集積回路として実装することができる。そのような集積回路は、所与のブロック、システム、又は回路の機能のすべて、あるいはブロック、システム、又は回路の機能の一部を含むことができる。さらに、ブロック、システム、又は回路の要素は、複数の集積回路にわたって実装することができる。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、及び／又は混合信号集積回路を含むがこれらに限定されない様々な集積回路を含むことができる。ソフトウェア実装の例では、上記の開示で説明した様々なブロックは、プロセッサ上で実行された場合に指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、１つ又は複数の有形のコンピュータ可読媒体に格納することができる。幾つかのそのような例では、システム、ブロック、又は回路全体が、そのソフトウェア又はファームウェアの同等物を使用して実装され得る。他の例では、所与のシステム、ブロック、又は回路の一部はソフトウェア又はファームウェアで実装され、他の部分はハードウェアで実装される。
【００８５】
主題は、構造的特徴及び／又はプロセス動作に特有の言語で説明されているが、添付の請求項に定義された主題は、必ずしも上記の特定の特徴又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る。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【外国語明細書】
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