(57)【要約】  容器から材料試料を捕獲するための現場試料採取デバイスである。本発明の実施形態は、延長可能試料捕獲エレメントを有する細長いプローブとして開示することができる。このようなデバイスの試料捕獲エレメントは、その遠位端の近傍に配置された凹状試料捕獲ポケットを含むことができる。試料捕獲ポケットは、試料捕獲エレメントが前記材料の中まで延長されると、既知の体積の材料を捕獲するように適合される。材料試料は、試料捕獲エレメントが後退する際に、試料捕獲ポケットに捕捉された状態を維持する。試料捕獲ポケットは、材料を試料捕獲ポケットの中に受け取るためのポート、および材料を試料捕獲ポケットから排出するためのポートを備えることができる。これらのポートは、試料捕獲エレメントを通って延在している対応する材料移送通路と連通して配置することができる。本発明のデバイスは、試料の捕獲と試料の処理を実質的に同時に提供する。【選択図】図１
2013532286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象となる材料の試料を捕獲するための試料採取デバイスであって、
その近位端がアクチュエータアセンブリに固着された中空外部管と、
前記外部管の中に配置された、前記アクチュエータアセンブリのアクチュエータと連通している往復運動試料捕獲エレメントであって、前記アクチュエータによって前記試料捕獲エレメントが延長および後退する往復運動試料捕獲エレメントと、
前記試料捕獲エレメントの遠位端の近傍に配置された試料捕獲ポケットであって、ある量の材料を捕獲するように適合され、前記試料捕獲ポケットの中に材料を受け取るためのポートおよび前記試料捕獲ポケットから材料を排出するためのポートを有し、前記試料捕獲エレメントが後退位置に位置すると前記ポートが前記試料捕獲エレメント内の対応する通路と連通する試料捕獲ポケットと
を備え、前記アクチュエータを起動することによって前記試料捕獲エレメントの一部が前記外部管から延長し、それにより前記試料捕獲ポケットが露出してその中に材料の試料を捕獲することができ、前記アクチュエータによって前記試料捕獲エレメントが後退すると、前記試料捕獲ポケットに前記材料の試料が捕捉される試料採取デバイス。
【請求項２】
前記外部管の遠位端に固着して貼り付けられた中空締付けアダプタをさらに備える、請求項１に記載の試料採取デバイス。
【請求項３】
前記締付けアダプタ内に存在する近位端、および前記アダプタ内の遠位開口を貫通して前記アダプタから突出する遠位部分を有する中空外部スリーブをさらに備える、請求項１または２に記載の試料採取デバイス。
【請求項４】
中空内部スリーブをさらに備え、前記内部スリーブの遠位部分が前記外部スリーブの前記遠位部分に存在し、かつ、前記往復運動試料捕獲エレメントを受け取るための穴を有し、前記内部スリーブの近位部分が前記外部管の前記遠位端の中へ延在する、請求項１から３のいずれかに記載の試料採取デバイス。
【請求項５】
前記内部スリーブの前記遠位部分が、前記試料捕獲エレメントが後退位置に位置すると、前記試料捕獲ポケット内の前記ポートを前記試料捕獲エレメント内の前記通路と連通させるポーティングスロットを含む、請求項４に記載の試料採取デバイス。
【請求項６】
前記外部管の中に配置された内部管をさらに備え、前記内部管の近位端が前記外部管の前記近位端から延在し、前記アクチュエータアセンブリの前記アクチュエータに接続され、前記内部管の遠位端が前記試料捕獲エレメントの前記近位端に接続された、請求項１から５のいずれかに記載の試料採取デバイス。
【請求項７】
前記試料捕獲エレメント内の前記通路が前記試料捕獲エレメントの内側である、請求項１から６のいずれかに記載の試料採取デバイス。
【請求項８】
前記試料捕獲エレメント内の前記通路が前記試料捕獲エレメントの外部表面に沿って延在する、請求項１から６のいずれかに記載の試料採取デバイス。
【請求項９】
前記試料捕獲エレメント内の個々の通路の近位端に接続されたコンジットをさらに備え、前記コンジットによって、前記捕獲される材料とは異なる材料が前記試料捕獲ポケットに提供され、また、前記試料捕獲ポケットから材料が移送される、請求項１から８のいずれかに記載の試料採取デバイス。
【請求項１０】
前記デバイスが自動試料採取デバイスであり、前記アクチュエータが動力が供給される線形アクチュエータである、請求項１から９のいずれかに記載の試料採取デバイス。
【請求項１１】
前記線形アクチュエータが気体式シリンダである、請求項１０に記載の試料採取デバイス。
【請求項１２】
前記デバイスが手動試料採取デバイスであり、前記アクチュエータが手動操作可能であり、レバー機構およびプランジャアセンブリからなるグループから選択される、請求項１から９のいずれかに記載の試料採取デバイス。
【請求項１３】
既知の体積の対象となる材料の試料を捕獲するための、特に請求項１に記載の試料採取デバイスであって、
前記デバイスのいくつかのコンポーネントのうちの少なくとも一部を含むための円筒状中空外部管であって、前記外部管の近位端がアクチュエータアセンブリに固着された円筒状中空外部管と、
前記外部管の遠位端に固着して貼り付けられた中空締付けアダプタと、
前記締付けアダプタ内に存在する近位端、および前記アダプタ内の遠位開口を貫通して前記アダプタから突出する遠位部分を有する円筒状中空外部スリーブと、
円筒状中空内部スリーブであって、前記内部スリーブの遠位部分が前記外部スリーブの前記遠位部分に存在し、かつ、往復運動試料捕獲エレメントを受け取るための穴を有し、前記内部スリーブの近位部分が前記外部管の前記遠位端の中へ延在する円筒状中空内部スリーブと、
円筒状である前記試料捕獲エレメントであって、かつ、前記内部スリーブの前記遠位部分の中に部分的に配置され、前記試料捕獲エレメントの近位端が前記内部スリーブの前記近位部分の中へ延在する前記試料捕獲エレメントと、
前記試料捕獲エレメントの遠位端の近傍に配置された凹状試料捕獲ポケットであって、既知の体積の材料を捕獲するように適合され、前記試料捕獲ポケットの中に材料を受け取るためのポートおよび前記試料捕獲ポケットから材料を排出するためのポートを有し、前記試料捕獲エレメントが後退位置に位置すると前記ポートが前記試料捕獲エレメントを貫通して延在する対応する通路と連通する凹状試料捕獲ポケットと、
前記外部管の中に同心で配置された円筒状内部管であって、前記内部管の近位端が前記外部管の前記近位端から延在し、前記アクチュエータアセンブリの線形アクチュエータに接続され、前記内部管の遠位端が前記試料捕獲エレメントの前記近位端に接続された円筒状内部管と
を備え、前記アクチュエータアセンブリが前記外部管の近位端に配置され、前記アクチュエータアセンブリが前記内部管の前記近位端に接続された前記線形アクチュエータを含み、
前記アクチュエータを起動することによって前記試料捕獲エレメントの一部が前記内部スリーブから延長し、それにより前記試料捕獲ポケットが露出してその中に材料の試料を捕獲することができ、前記アクチュエータによって前記試料捕獲エレメントが後退すると、前記試料捕獲ポケットに前記材料の試料が捕捉される試料採取デバイス。
【請求項１４】
前記アダプタの形状が実質的に円錐台形であり、実質的に前記外部管の直径に対応する直径の近位部分およびより小さい直径の遠位部分を有し、前記遠位部分が、前記穴を貫通する前記外部スリーブの前記部分と密閉ばめを形成する穴を含む、請求項１３に記載の試料採取デバイス。
【請求項１５】
前記外部スリーブがその近位端にカラーを含み、前記外部スリーブが前記アダプタに取り付けられると、前記カラーが前記アダプタ内のショルダと係合する、請求項１３または１４に記載の試料採取デバイス。
【請求項１６】
前記内部スリーブの前記近位部分が、前記内部スリーブの前記遠位部分の内径および外径より大きい内径および外径を有し、前記近位部分の外壁表面が前記外部管の内壁表面と密閉ばめを形成する、請求項１３から１５のいずれかに記載の試料採取デバイス。
【請求項１７】
前記内部管の前記遠位端が、前記試料捕獲エレメントの外部表面と前記内部スリーブの前記近位部分の内壁表面の間に捕捉される、請求項１３から１６のいずれかに記載の試料採取デバイス。
【請求項１８】
前記試料捕獲装置が、前記コンポーネントの各々の中の孔を貫通するピンによって前記内部管に接続される、請求項１３から１７のいずれかに記載の試料採取デバイス。
【請求項１９】
前記ピンが前記内部スリーブの前記近位部分の軸方向のスロットの中へ延在し、前記ピンおよび前記スロットが相互作用して前記試料捕獲エレメントの回転を防止する、請求項１８に記載の試料採取デバイス。
【請求項２０】
前記内部スリーブの前記遠位部分が、前記試料捕獲エレメントが後退位置に位置すると、前記試料捕獲ポケット内の前記ポートを前記試料捕獲エレメント内の前記通路と連通させるポーティングスロットを含む、請求項１３から１９のいずれかに記載の試料採取デバイス。
【請求項２１】
前記試料捕獲エレメント内の個々の通路の近位端に接続されたコンジットをさらに備え、前記コンジットによって、前記捕獲される材料とは異なる材料が前記試料捕獲ポケットに提供され、また、前記試料捕獲ポケットから材料が移送される、請求項１３から２０のいずれかに記載の試料採取デバイス。
【請求項２２】
前記デバイスが自動試料採取デバイスであり、前記線形アクチュエータが気体式シリンダである、請求項１３から２１のいずれかに記載の試料採取デバイス。
【請求項２３】
前記デバイスが手動試料採取デバイスであり、前記線形アクチュエータが手動操作可能であり、レバー機構およびプランジャアセンブリからなるグループから選択される、請求項１３から２１のいずれかに記載の試料採取デバイス。
【請求項２４】
既知の体積の対象となる液体材料の試料を捕獲するための、特に請求項１または１３に記載の試料採取デバイスであって、
前記デバイスのいくつかのコンポーネントのうちの少なくとも一部を含むための円筒状中空外部管であって、前記外部管の近位端がアクチュエータアセンブリに固着された円筒状中空外部管と、
前記外部管の遠位端に固着して貼り付けられたエンドキャップであって、前記外部管の前記遠位端から軸方向に延在している遠位部分を有し、往復運動試料捕獲エレメントの一部をその中に受け取るために提供された軸方向の穴を含み、前記エンドキャップの近位部分が前記外部管の遠位端の中へ延在するエンドキャップと、
円筒状である前記試料捕獲エレメントであって、前記エンドキャップの前記穴の中に部分的に配置され、前記試料捕獲エレメントの近位端が前記エンドキャップから前記外部管の中へ延在する前記試料捕獲エレメントと、
前記試料捕獲エレメントの遠位端の近傍に配置された凹状試料捕獲ポケットであって、既知の体積の材料を捕獲するように適合され、前記試料捕獲ポケットの中に材料を受け取るためのポートおよび前記試料捕獲ポケットから材料を排出するためのポートを有し、前記試料捕獲エレメントが後退位置に位置すると前記ポートが前記試料捕獲エレメントを貫通して延在する対応する通路と連通する凹状試料捕獲ポケットと、
前記外部管の中に同心で配置された円筒状内部管であって、前記内部管の近位端が前記外部管の前記近位端から延在し、前記アクチュエータアセンブリの線形アクチュエータに接続され、前記内部管の遠位端が前記試料捕獲エレメントの前記近位端に接続された円筒状内部管と
を備え、前記アクチュエータアセンブリが前記外部管の近位端に配置され、前記アクチュエータアセンブリが前記内部管の前記近位端に接続された前記線形アクチュエータを含み、
前記アクチュエータを起動することによって前記試料捕獲エレメントの一部が前記エンドキャップの前記遠位端から延長し、それにより前記試料捕獲ポケットが露出してその中に材料の試料を捕獲することができ、前記アクチュエータによって前記試料捕獲エレメントが後退すると、前記試料捕獲ポケットに前記材料の試料が捕捉される試料採取デバイス。
【請求項２５】
前記エンドキャップがポリテトラフルオロエチレンからなる、請求項２４に記載の試料採取デバイス。
【請求項２６】
前記エンドキャップがねじによって前記外部管と係合する、請求項２４または２５に記載の試料採取デバイス。
【請求項２７】
前記試料捕獲エレメントの前記近位端がねじによって前記内部管の前記遠位端と係合する、請求項２４から２６のいずれかに記載の試料採取デバイス。
【請求項２８】
前記エンドキャップが、前記試料捕獲エレメントが後退位置に位置すると、前記試料捕獲ポケット内の前記ポートを前記試料捕獲エレメント内の前記通路と連通させるポーティング溝を含む、請求項２４から２７のいずれかに記載の試料採取デバイス。
【請求項２９】
前記試料捕獲エレメント内の個々の通路の近位端に接続されたコンジットをさらに備え、前記コンジットによって、前記捕獲される材料とは異なる材料が前記試料捕獲ポケットに提供され、また、前記試料捕獲ポケットから材料が移送される、請求項２４から２８のいずれかに記載の試料採取デバイス。
【請求項３０】
前記デバイスが自動試料採取デバイスであり、前記線形アクチュエータが気体式シリンダである、請求項２４から２９のいずれかに記載の試料採取デバイス。
【請求項３１】
前記デバイスが手動試料採取デバイスであり、前記線形アクチュエータが手動操作可能であり、レバー機構およびプランジャアセンブリからなるグループから選択される、請求項２４から３０のいずれかに記載の試料採取デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、材料試料を取得するための試料採取デバイスを対象としている。より詳細には、本発明は、延長可能試料捕獲エレメントを有する試料採取デバイスであって、それには限定されないが反応／反応物試料などの試料を反応器容器などの容器から抽出するための試料採取デバイスを対象としている。
【背景技術】
【０００２】
当業者には明らかであるように、材料が入っている容器から材料の試料を抽出することが望ましいいくつかの状況および／またはプロセスが存在している。このような抽出は、一般に、調査または試験を目的としたものであることが望ましいが、他の理由のために実施することも可能である。
【０００３】
プロセス監視に関して、それらに限定されないが、並行合成（組合せ化学）アプリケーション、有機合成、化学プロセスの開発、および研究室プロセスの生産への拡大を始めとするいくつかのプロセスにおいては、このような試料抽出が場合によっては望ましい。試料抽出が重要であるいくつかの他のこのようなアプリケーションも同じく存在しており、当業者に知られている。
【０００４】
知られている試料採取デバイスは手で操作することができ、あるいは離れた場所または対象となる材料が入った容器の中に取り付けられた、真空をベースとするデバイスを使用することができ、あるいはバイパスポートまたは対象となる材料の量をサイフォンで吸い上げることができる同様の機構を使用することも可能である。しかしながら、いずれの場合においても、知られているデバイスおよび方法では、通常、試料を冷却し、あるいは同様の操作を施すことができるようになるまでの間に、抽出された試料を容器から除去し、次に他の容器へ移さなければならない。
【０００５】
知られている手動操作デバイスは、一般に、試料捕獲および後続する試料取扱いのタイミングに関して、正確性に欠ける問題を抱えており、また、明らかに、これらの知られている手動操作デバイスは、概してプロセスの自動化が困難である。さらに、知られている手動操作デバイスを動作させることができるのは、大気圧下の試料を取り上げる場合のみである。圧力下で生じる反応をこのような手動操作デバイスを使用して試料採取することはできない。反応があるループを介して、その反応を試料採取することができるポイントまで流れるバイパス型の試料採取デバイスを使用して、圧力下で反応を試料採取することができるが、このようなデバイスを使用するためには大きな反応体積が必要である。
【０００６】
知られている自動化デバイスの場合、試料捕獲と実質的に同時に冷却、希釈、等々を行うことができず、それどころか、最初に試料を他の容器へ移さなければならない。したがって所与の試料の状態が試料抽出の時点から、冷却、等々の時点までの間に実際に変化することがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、知られている試料採取デバイスが抱えているこれらの上記問題に基づいて、既知の体積の材料試料を正確に、かつ、繰返し可能に捕獲することができ、また、試料を実質的に試料捕獲と同時に冷却し、あるいはさもなければ処理することができる現場試料採取デバイスが望ましいことは明らかである。本発明の試料捕獲デバイスはこのようなデバイスである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態は、延長可能試料捕獲エレメントを有する細長いプローブとして配置することができる。本発明の試料採取デバイスは、とりわけ、微小反応体積（例えば５〜１００μｌ）を試料採取し、かつ、ある反応体積内から試料を抽出するために使用することができる。本発明の試料採取デバイスは密閉ユニットであるため、加圧された反応体積を試料採取するために、ポートを介して、加圧された、あるいは排気された反応室に置くことも可能である。また、本発明の試料採取デバイスは、広範囲の温度（例えば−４０℃〜１５０℃）にわたって使用することも可能である。
【０００９】
知られているデバイスとは異なり、本発明の試料採取デバイスによれば、実質的に同時に試料を捕獲し、かつ、試料を処理することができる（例えば冷却、希釈混合、等々）。したがって本発明の試料採取デバイスを使用することにより、試料捕獲時と試料処理時の間の試料状態のあらゆる変化が最小化され、あるいは除去される。これは、本発明者らに現在分かっているデバイスでは不可能である。
【００１０】
一例示的実施形態では、本発明の試料採取デバイスは、実質的に円筒状で、かつ、中空の、ある長さの外部管を含むことができる。外部管の近位端は、プローブアクチュエータアセンブリのボディ部分に締め付けるか、さもなければ貼り付けることができる。外部管内の遠位端には、外部スリーブ、内部スリーブおよび延長可能試料捕獲エレメントを含んだアセンブリが同心で配置されている。外部管の遠位端には、実質的に円錐台形のアダプタが取り付けられており、ほぼ外部スリーブの直径に近くなる直径に縮小するようにテーパが付けられている。
【００１１】
外部スリーブはアダプタの中に受け入れられ、外部スリーブのカラーとアダプタ内のショルダの間の係合によってアダプタ内に保持される。外部スリーブの遠位部分は、アダプタ内の直径が小さい開口を通って延在し、開口から突出する。
【００１２】
内部スリーブには、内部スリーブの遠位部分の内径および外径より大きい内径および外径を有する近位部分が含まれている。内部スリーブの遠位部分および近位部分は、スリーブの内側および外側の両方に沿ってショルダを形成しているカラーによって分離されている。内部スリーブの遠位部分は外部スリーブ内に存在しており、内部スリーブのカラーの底部ショルダは、外部スリーブのカラーと当接接触している。内部スリーブの直径が大きい近位部分は、外部管の遠位端の中へ延在している。
【００１３】
外部スリーブおよび内部スリーブは、いずれもアダプタによって所定の位置に保持されており、このアダプタは、外部管に取り付けられると、内部スリーブカラーの上部ショルダを外部管の遠位面に強く押し付ける。したがってアダプタが外部管に完全に組み立てられると、内部スリーブおよび外部スリーブは、互いに一体に強く保持され、かつ、外部管およびアダプタに対する運動が防止もされる。
【００１４】
試料捕獲エレメントは、内部スリーブ内で往復運動するように配置されている。試料捕獲エレメントの外径は、試料捕獲エレメントと内部スリーブの間に、緊密で、かつ、スライド可能な嵌合が生成されるよう、その寸法が内部スリーブの内径に近くなるようになされている。試料捕獲エレメントが後退（閉）位置に位置している場合、試料捕獲エレメントの遠位端は、内部ポーティングスリーブおよび外部スリーブの遠位端と実質的に同一平面上に位置させることができる。試料捕獲エレメントが延長（試料採取）位置に位置している場合、試料捕獲エレメントの遠位端は、外部スリーブの遠位端から突出させることができる。試料捕獲エレメントは、試料捕獲エレメントが延長している間、ある量の対象となる試料に露出され、それを捕獲する凹状試料捕獲ポケットを備えている。
【００１５】
試料捕獲エレメントの近位部分は、内部スリーブの近位部分の大きい内径の中に延在している。試料捕獲エレメントの近位端は、外部管の中に同心で配置されている実質的に中空の内部管の遠位端の中に受け取られている。内部管の外径は、内部管と内部ポーティングスリーブの近位部分の間に、緊密で、かつ、スライド可能な嵌合が生成されるよう、内部ポーティングスリーブの近位部分の内径に近くなっている。試料捕獲エレメントは、ピンなどによって内部管の中に保持されている。
【００１６】
本発明のデバイスの一例示的自動（自動試料採取）実施形態では、内部管の近位端は外部管の近位端を貫通して延在しており、また、試料捕獲エレメントの所望の延長および後退を提供するアクチュエータ（例えば気体式シリンダ）に接続されている。本発明のデバイスの一例示的手動駆動（手動）実施形態では、内部管は、同様に、デバイスの使用者によって手動で駆動されると、試料捕獲エレメントの所望の延長および後退を提供する手動操作可能レバー機構または線形駆動プランジャに接続することも可能である。
【００１７】
試料捕獲エレメントが延長および後退している間、試料捕獲エレメントは、内部ポーティングスリーブの遠位部分のその外側と内側の間の接触、ならびに内部管の外側と内部ポーティングスリーブの近位部分の内側との間の接触によって案内される。したがって試料捕獲エレメントの適切な線形運動が保証される。往復運動中の試料捕獲エレメントの回転は、必要に応じて防止することができる。
【００１８】
試料捕獲エレメントは、排気／通気を許容し、また、材料試料が試料捕獲エレメントの試料捕獲ポケット内に位置している間にその現場処理（混合、希釈、冷却、等々）を許容するためにポートされる。詳細には、試料捕獲ポケットは、供給ポートおよび排気／通気ポートを備えており、これらのポートの各々は、試料捕獲エレメントを貫通して、試料捕獲エレメントの近位端から出ている対応する通路に結合されている。試料ライン（例えば配管）は、処理材料を試料捕獲ポケットに導くために、また、通気を許容し、かつ、試料捕獲ポケットからの材料の除去を許容するために、これらの供給通路および排気／通気通路の各々に接続することができる。このような配管は、内部管を介して経路化することができる。内部スリーブの遠位部分は、処理（例えば混合、希釈、冷却）または排気／通気サイクルの間、試料捕獲ポケット内のポートと試料捕獲エレメント内の対応する通路との連通を許容するポーティングスロットを備えている。
【００１９】
他の例示的実施形態では、個別のコンポーネントの数がより少なくなるように、上で説明した設計を変更することができる。詳細には、この代替実施形態では、上で説明した実施形態の内部スリーブおよび外部スリーブならびにアダプタは、単一のエレメントに結合されている。このエレメントは、外部管の遠位端にねじ込まれるエンドキャップを形成し、試料捕獲エレメントのための往復運動ガイドおよび保護カバーとして作用する。エンドキャップには、試料捕獲エレメントの試料捕獲ポケットのポートを試料捕獲エレメントの通路に接続する内部通路または溝が含まれている。
【００２０】
これらの実施形態のうちのいずれかを使用している間、プローブの遠位端は、通常、材料の表面に浸されるか、あるいは材料の表面の近傍に保持され、そこから試料が抽出される。所望の時間に試料捕獲エレメントが材料中に延長され、それによりある量の材料が試料捕獲ポケットを満たし、引き続いて試料捕獲エレメントが後退して閉位置へ戻る際に、試料捕獲ポケット内に留まる。材料の試料が試料捕獲ポケットに捕捉されると、例えば試料を冷却物質または希釈物質に接触させることによって試料を処理することができ、したがって他のデバイスまたは容器への材料の試料の移送に先立つその反応または希薄化の進行を停止させることができる。
【００２１】
試料を捕獲するために本発明の試料採取デバイスの試料捕獲エレメントが反応体積中に延長される場合、試料ラインは、例えば試料採取される反応に対して中性であるガスまたは液体によってパージされているため、通常は空である。試料捕獲エレメントを反応体積中に延長させると、試料捕獲ポケット内のあらゆる材料が反応材料と接触することになることは明らかである。
【００２２】
パージ材料の選択は、試料採取される反応によって様々である。例えば、反応体積が小さく、かつ、反応が圧力下である場合、パージガスは反応圧力が変動する原因になることがあるため、ガス状パージ材料は場合によっては理想的ではない。同様に、試料捕獲エレメントを延長させる際に試料捕獲ポケット内に存在しているあらゆる流体は、反応材料と速やかに混合することになる。また、あらゆる冷却媒体の残物は反応を危うくする可能性があることも考慮しなければならない。
【００２３】
試料捕獲エレメントが延長されている間、その前に空であった試料ラインに冷却媒体を充填することができる。試料採取デバイスを通る流路は、試料捕獲エレメントが延長位置に位置すると、流体回路内における流れを許容するために、試料捕獲エレメント内に移送ポートおよびバイパス溝を含むことができる。
【００２４】
上記例示的実施形態の場合、内部スリーブ（または結合エレメント）のポーティングスロットは、試料捕獲エレメントが全延長に到達すると試料捕獲エレメントの移送ポートと整列し、バイパス溝および通路ならびに試料ライン回路内を通る流れを許容する。したがって試料捕獲エレメントが依然として延長されている間に冷却媒体を試料捕獲エレメントに導入することができ、また、恐らくは圧力下に置くことができる。この方法によれば、試料捕獲エレメントが後退し、試料捕獲ポケットのポートと内部スリーブのポーティングスロットが整列すると、冷却媒体を利用して直ちに試料捕獲ポケットに流入し、捕獲された材料試料と混合することができる。
【００２５】
したがって知られているデバイスおよび方法とは異なり、本発明の試料採取デバイスは、捕獲された試料が依然として試料採取デバイス内にある間に試料処理を実施することができる。さらに、冷却媒体または他の材料の供給の待機を提供することにより、試料捕獲エレメントが後退すると直ちに試料処理を開始することができる。そのため、捕獲された試料が、その試料が抽出された試料体積の状態に可能な限り近い状態を維持することが保証される。
【００２６】
上で言及した特徴に加えて、図面および例示的実施形態についての以下の説明から本発明の他の態様が容易に明らかになるであろう。図において、いくつかの図全体にわたる同様の参照数表示は、全く同じ特徴または等価特徴を表している。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の自動試料採取デバイスの一例示的実施形態の一部の分解図である。
【図２】図２ａはその試料捕獲エレメントが後退（閉）位置に位置している、図１の自動試料採取デバイスの遠位部分の一部を切り欠いた拡大図である。
【００２８】
図２ｂはその試料捕獲エレメントが延長（試料採取）位置に位置している、図２ａの自動試料採取デバイスの遠位部分を示す図である。
【図３】ポートされた試料捕獲ポケットを見ることができる、本発明の一例示的試料捕獲エレメントの遠位端の拡大図である。
【図４】図４ａはその試料捕獲エレメントが後退（閉）位置に位置し、また、第１の（収集モード）液体流路が示されている、図１の自動試料採取デバイスの遠位部分の拡大横断面図である。
【００２９】
図４ｂはその試料捕獲エレメントが延長（試料採取）位置に位置し、また、第２の（バイパスモード）液体流路が示されている、図４ａの自動試料採取デバイスの遠位部分を示す図である。
【図５】完全に組み立てられた状態にある図１〜４ｂの試料捕獲デバイスを示す図である。
【図６】図６ａはその関連する試料捕獲エレメントが後退（閉）位置に位置している、本発明の自動試料採取デバイスの一代替例示的実施形態の組み立てられた遠位部分を示す図である。
【００３０】
図６ｂはその試料捕獲エレメントが延長（試料採取）位置に位置している、図６ａの自動試料採取デバイスを示す図である。
【図７】図６ａ〜６ｂに示されている自動試料採取デバイスの遠位部分の横断面図である。
【図８】図６ａ〜６ｂおよび図７の自動試料採取デバイスと共に使用することができる一例示的試料捕獲エレメントの拡大斜視図である。
【図９ａ】試料捕獲エレメントが延長位置に位置している、本発明の試料捕獲エレメントおよび関連するスリーブの一代替実施形態を示す切欠図である。
【図９ｂ】図９ａの試料捕獲エレメントおよびスリーブの一部の拡大図である。
【図１０ａ】後退位置に位置している図９ａの試料捕獲エレメントおよび関連するスリーブを示す切欠図である。
【図１０ｂ】図１０ａの試料捕獲エレメントおよびスリーブの一部の拡大図である。
【図１１】本発明の手動駆動（手動）試料採取デバイスの一例示的実施形態の等角図である。
【図１２】材料導入デバイスおよび試料収集容器へのその接続を概略的に示す、図１１の手動試料採取デバイスの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１〜５は、本発明の試料採取デバイス５の一例示的実施形態を示したものである。この場合、デバイスは、以下でより詳細に説明されているように自動試料採取デバイス５である。しかしながらこのような設計は、実質的に、本発明による試料採取デバイスの手動駆動（手動）バージョンに使用することも可能である。
【００３２】
図に示されているように、この自動試料採取デバイス５には、ある所望の長さの実質的に円筒状の中空外部管１０が含まれている。外部管１０の近位端１０ａは、図５に示されているようにプローブアクチュエータアセンブリ２５０のボディ部分２５５に締め付けるか、さもなければ貼り付けることができる。外部管１０の遠位端１０ｂは、図に示されているようにねじが切られている。この場合、ねじ山１５は、外部管１０の外側に配置されているが、他の実施形態では雌ねじを提供することも可能である。外部管１０は、露出させることができる物質に応じて様々な材料から構築することができる。しかしながら、ＨＡＳＴＥＬＬＯＹ  Ｃ−２２またはＣ−２７６などのＨＡＳＴＥＬＬＯＹ合金は、この目的のためにとりわけ適していることが分かっている。ＨＡＳＴＥＬＬＯＹ合金は、Ｈａｙｎｅｓ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．から入手することができる。
【００３３】
外部管１０の遠位部分の中には試料捕獲アセンブリ２０が同心で配置されており、この試料捕獲アセンブリ２０には、外部スリーブ３０、内部スリーブ４０、延長可能試料捕獲エレメント６０および締付けアダプタ２５が含まれている。
【００３４】
この特定の自動試料採取デバイス５の締付けアダプタ２５の形状は実質的に円錐台形であり、その近位部分２５ａの直径は遠位部分２５ｂの直径より大きい。アダプタ２５の近位端には、外部管１０のねじが切られた遠位端１０ｂと係合するための雌ねじが切られている。雌ねじが切られた外部管を有する他の実施形態では雄ねじを提供することも可能である。本質的ではないが、この自動試料採取デバイス５のアダプタ２５は、外部管１０の材料と同じ材料から構築されることが好ましい。
【００３５】
外部スリーブ３０は、ある長さの細長い中空管として構築されており、直径が大きいカラー３５が外部スリーブ３０の外部近位端３０ａを取り囲んでいる。外部スリーブ３０はアダプタ２５の中に受け入れられ、外部スリーブ３０のカラー３５によって形成された下部ショルダと、アダプタ内に形成された対応するショルダ２７との接触によってアダプタ２５内に位置決めされる（図４ａ〜４ｂ参照）。自動試料採取デバイス５のこの実施形態では、外部スリーブ３０の遠位部分３０ｂは、アダプタ内の直径が小さい開口を通って延在し、ある所定の距離だけ開口から突出する。アダプタ２５の遠位部分２５ｂの内径およびアダプタ２５内を通る外部スリーブ３０部分の外径は、それらの間にすべりばめが生成される寸法であることが好ましい。
【００３６】
外部スリーブ３０は、露出させることができる材料に応じて様々な材料から構築することができる。この特定の実施形態では、外部スリーブ３０はステンレス鋼で構築されている。
【００３７】
内部スリーブ４０も、ある長さの細長い中空管として構築されている。内部スリーブ４０には、内部スリーブ４０の遠位部分４０ｂの内径および外径より大きい内径および外径を有する近位部分４０ａが含まれている。内部スリーブ４０の遠位部分および近位部分４０ａ、４０ｂは、下部外部ショルダ５０および上部内部および外部ショルダ５５、５７を形成しているカラー４５によって分離されている。内部スリーブ４０の遠位部分４０ｂは、外部スリーブ３０の内部に受け入れられ、そこに常駐する。内部スリーブ４０の遠位部分４０ｂの外径および外部スリーブ３０の内径は、それぞれそれらの間に密閉ばめが得られる寸法になっている。
【００３８】
図４ａ〜４ｂに示されているように、外部スリーブ３０内の内部スリーブ４０の縦方向の位置は、内部スリーブカラー４５の底部ショルダ５０と外部スリーブ３０の近位端３０ａおよびカラー３５との間の接触によって設定される。内部スリーブ４０の遠位部分４０ｂの長さは、内部スリーブが外部スリーブ内に取り付けられると、内部スリーブの遠位端および外部スリーブ３０の遠位端が整列する長さであることが好ましい。
【００３９】
内部スリーブ４０は、露出させることができる物質に応じて様々な材料から構築することができる。この特定の実施形態では、内部スリーブ４０は、ＤｕＰｏｎｔから入手することができるＴＥＦＬＯＮ材料などのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）材料で構築されている。ＴＥＦＬＯＮなどの材料を使用する利点は、それがほとんどの化学薬品に対して不活性であり、かつ、摩擦係数が小さいことである。
【００４０】
また、ＰＴＦＥの固有弾性により、ＰＴＦＥが外部スリーブ３０と自動試料採取デバイス５の試料捕獲エレメント６０との間に良好な密閉を生成することができることが分かっている。より詳細には、このような材料の弾性−塑性挙動により、正規の厳格な製造公差を適用することができる。この場合、内部スリーブ４０の穴を内部スリーブ４０内で往復運動する試料捕獲エレメント６０の外径より小さくすることができ以下でより詳細に説明する）、さらに、これらの２つのコンポーネントが互いに嵌合すると、取付け中、穴の内側でＴＥＦＬＯＮが降伏し、かつ、光沢がでる（つまり局部降伏によって内部スリーブの内部表面が研磨される）。スリーブ４０の内径は、スリーブが試料捕獲エレメントに対して圧縮密閉力を提供し、それにより隣接する通路との連通から通路および移送通路が密閉されるよう、外部繊維が弾性状態を維持する（より高い温度に到達するまで）ように選択されることが好ましい。
【００４１】
アダプタ２５ならびに内部および外部スリーブ３０、４０が外部管１０の遠位端１０ｂに取り付けられると、内部スリーブ４０の直径がより大きい近位部分４０ａが外部管１０の遠位端の中へ延在する。内部スリーブ４０の近位部分４０ａの外径および外部管１０の内径は、それぞれ、好ましくはそれらの間に密閉ばめが得られる寸法になっている。
【００４２】
外部スリーブ３０および内部スリーブ４０は、いずれも、外部管の上にねじ込まれると、内部スリーブカラー４５の上部外部ショルダ５７を外部管１０の遠位面に強く押し付けるアダプタ２５によって所定の位置に保持される。アダプタ２５は、外部スリーブ３０および内部スリーブ４０を保持するための締付け手段として、また、内部スリーブカラー４０のカラー４５を使用して外部管１０を密閉するための締付け手段として作用している。また、それと同時に、内部スリーブ４０および外部スリーブ３０は、互いに一体に強く保持され、外部管１０およびアダプタ２５に対するその縦方向の（線形）運動が防止される。
【００４３】
また、上で言及したように、試料捕獲アセンブリ２０には試料捕獲エレメント６０が含まれている。試料捕獲エレメント６０は、図２ａ〜２ｂおよび４ａ〜４ｂを参照すると最もよく理解することができるように、内部スリーブ４０内で往復運動するように配置されている。そのために、試料捕獲エレメント６０の外径および内部スリーブ４０の遠位部分４０ｂの内径は、試料捕獲エレメント６０と内部スリーブ４０の遠位部分４０ｂの間に、密閉で、かつ、スライド可能な誘導嵌合が生成される寸法になっている。
【００４４】
試料捕獲エレメント６０の長さは、外部管１０の長さおよび／または自動試料採取デバイス５の他のコンポーネントの長さに応じて変更することができる。試料捕獲エレメント６０の長さは、試料捕獲エレメント６０が延長位置に位置している場合であっても、あるいは後退位置に位置している場合であっても、試料捕獲エレメント６０の近位端が内部スリーブ４０の近位部分４０ａの内側に存在するだけの少なくとも十分な長さであることが好ましい。
【００４５】
図２ａおよび４ａに示されているように試料捕獲エレメント６０が後退（閉）位置に位置している場合、試料捕獲エレメント６０の遠位端６０ｂは、内部スリーブ４０および外部スリーブ３０の遠位端と実質的に同一平面に位置していることが好ましい。図２ｂおよび４ｂに示されているように試料捕獲エレメント６０が延長（試料採取）位置に位置している場合、試料捕獲エレメント６０の遠位端６０ｂは、ある所定の距離だけ内部スリーブ４０および外部スリーブ３０の遠位端から突出する。
【００４６】
図３に最も明確に示されているように、試料捕獲エレメント６０は、試料捕獲エレメントが延長している間、自動試料採取デバイス５の遠位端が浸されるある量の試料に露出され、それを捕獲する凹状試料捕獲ポケット６５を備えている。試料捕獲ポケット６５は、異なる試料体積（アリコート）を捕獲するために異なるサイズで提供することができる。
【００４７】
試料捕獲エレメント６０は、露出させることができる物質に応じて様々な材料から構築することができる。この特定の実施形態では、試料捕獲エレメント６０はセラミック材料で構築されている。本発明の実施形態の試料捕獲エレメントは、強酸および強苛性に耐えることができる。
【００４８】
試料捕獲エレメント６０は、排気／通気を許容し、また、試料捕獲エレメント６０の試料捕獲ポケット６５に位置している材料試料の冷却を許容するためにポートされる。詳細には、試料捕獲ポケット６５は、冷却ポート７０および排気／通気ポート７５を備えており、これらのポートの各々は、試料捕獲エレメント６０を貫通して、試料捕獲エレメント６０の近位端６０ａから出ている対応する通路８０、８５に結合されている。内部スリーブ４０の遠位部分４０ｂは、冷却または排気／通気サイクルの間、試料捕獲ポケット６５内のポート７０、７５と試料捕獲エレメント６０内の対応する通路８０、８５との連通を許容するポーティングスロット９０を備えている。
【００４９】
また、試料捕獲エレメント６０は、試料捕獲エレメントが延長位置に位置している間、冷却媒体を循環させることができるよう、内部スリーブ４０内のポーティングスロット９０によって試料捕獲エレメント内の通路８０、８５の移送ポート８０ｂ、８５ｂと流体連通して配置されているバイパス溝２４０を備えることも可能である。それにより、図４ｂに示されているように試料ラインおよび試料捕獲エレメント６０内の通路８０、８５に再循環冷却媒体を充填することができる。したがって試料捕獲エレメントが延長位置に位置している間、試料捕獲エレメント６０に冷却媒体を導入することができ、また、恐らくは圧力下に置くことができる。この方法によれば、試料捕獲エレメントが後退し、試料捕獲ポケットのポート７０、７５と内部スリーブのポーティングスロット９０が整列すると、冷却媒体を利用して直ちに試料捕獲ポケット６５に流入し、捕獲された試料と混合することができる。
【００５０】
図５に示されているように、冷却材料を試料捕獲ポケット６５に導き、また、通気を許容し、かつ、試料捕獲ポケットからの材料のパージを許容するために、配管９５または同様のコンジットを冷却および排気／通気通路８０、８５の各々に接続することができる。この目的のために可撓性プラスチック配管が使用される場合、当業者に知られている技法によって配管９５の末端にねじ山を予め形成することができ、引き続いてこれらのねじ山の末端に仕上げを施して、ねじが切られた管の末端に一様な面を提供することができ、また、配管のねじが切られた末端を、通路８０、８５の近位端に提供されている、同様にねじが切られた部分に係合させることができる。試料捕獲エレメント内の関連する通路に配管をねじ込むと、配管のねじが切られた末端が通路のパイロット径に完全に嵌り（ｂｏｔｔｏｍ  ｏｕｔ）、それにより密閉が生成される。このような配管９５を自動試料採取デバイス５の内部管１００（以下でより詳細に説明する）を介して経路化することができる。
【００５１】
内部スリーブ４０の近位部分４０ａの内側に延在する試料捕獲エレメント６０の近位端６０ａは、外部管１０の中に同心で配置される、実質的に中空の内部管１００の遠位端１００ｂの中に受け取られる。図４ａ〜４ｂに最も良好に示されているように、内部管１００の外径は、内部管１００と内部スリーブ４０の近位部分４０ａの間に、密閉で、かつ、スライド可能な嵌合が生成されるよう、内部スリーブ４０の近位部分４０ａの内径に近くなっている。
【００５２】
この実施形態では、試料捕獲エレメント６０の近位端６０ａは、両方のコンポーネント中の対応する孔を貫通しているピン１０５によって内部管１００の遠位端１００ｂの中に保持されている。図５に示されているように、内部管１００の近位端１００ａは外部管１０の近位端１０ａを通って延在し、試料捕獲エレメント６０の所望の延長および後退を提供するアクチュエータ２６０に接続されている。
【００５３】
図４ａを参照すると、試料捕獲エレメント６０が後退位置に位置すると、内部管１００の遠位端１００ｂと内部スリーブ４０の上部内部ショルダ５５との間に間隙１１０が存在することが分かる。図４ｂに示されているように、内部管１００の遠位端１００ｂと内部スリーブ４０の上部内部ショルダ５５との間の接触は、試料捕獲エレメント６０の延長に対するハードストップとして機能することになるため、この間隙１１０の長さは、試料捕獲エレメント６０の延長の最大可能長さを表している。当然、アクチュエータ２６０は、間隙１１０の長さより短いストロークを有することも可能であり、その場合、内部管１００の遠位端１００ｂと内部スリーブ４０の上部内部ショルダ５５との間の接触は生じない。
【００５４】
試料捕獲エレメント６０が延長および後退している間、試料捕獲エレメントは、内部スリーブ４０の遠位部分４０ａのその外部表面と内部表面の間の接触、ならびに内部管１０の外部表面と内部スリーブ４０の近位部分４０ａの内部表面との間の接触によって案内される。したがって試料捕獲エレメント６０の適切な軸方向の線形運動が保証される。
【００５５】
試料捕獲エレメントが延長している間、試料捕獲ポケット６５の反復配向を保証することができるよう、場合によっては試料捕獲エレメント６０の回転を防止することが望ましい。図４ａ〜４ｂに示されているように、自動試料採取デバイス５のこの実施形態の試料捕獲エレメント６０の回転は、内部管／試料捕獲エレメントピン１０５の末端を内部スリーブ４０の近位部分４０ａに直線的に配置されているスロット１１５の中に延在させることによって防止される（図１参照）。したがって試料捕獲エレメント６０は、自動試料採取デバイス５の縦軸に沿った往復運動は許容されるが、自動試料採取デバイス５に対する回転は防止される。
【００５６】
自動試料採取デバイス５を使用している間、通常、突出している外部スリーブ３０の少なくとも遠位端が、試料が抽出される材料中に浸される。材料の必要な深さは、試料捕獲エレメントの延長部分を覆うだけの深さで十分である。所望の時間にアクチュエータ２６０が起動され、上で説明したように試料捕獲エレメント６０が延長される。したがって試料捕獲エレメント６０が試料採取される材料の中に入り、それによりある量の材料が試料捕獲ポケット６５を充填し、引き続いてアクチュエータ２６０が起動され、試料捕獲エレメントが後退してその閉位置に復帰する際に、試料捕獲ポケット６５内に留まる。
【００５７】
材料の試料が試料捕獲ポケットに捕捉されると、図４ａに示されているように冷却媒体を使用して試料を冷却することができ、したがって他のデバイスまたは容器への材料の試料の移送に先立つその反応の進行を停止させることができる。また、後続する試料捕獲ポケットからの除去に先立って試料を希釈することも可能である。このような操作上の変形形態については、以下でより詳細に説明する。
【００５８】
図６ａ〜８は、本発明の試料採取デバイス１５０の他の例示的実施形態の一部を示したものである。この試料採取デバイス１５０実施形態は、上で説明した自動試料採取デバイス５と類似しているが、個別のコンポーネントの数がより少なくなっている。詳細には、この代替実施形態では、上で説明した実施形態の内部スリーブおよび外部スリーブ４０、３０ならびにアダプタ２５は、単一のエンドキャップ／スリーブ１５５エレメント（以下、簡潔にするために「エンドキャップ」と呼ぶ）に結合されている。
【００５９】
この実施形態では、エンドキャップ１５５の近位部分１５５ａは、外部管２２０の雌ねじ２２５と係合する雄ねじ１６０を備えている。エンドキャップ１５５の近位部分１５５ａの直径は、エンドキャップ１５５の遠位部分１５５ｂの直径より小さく、したがってエンドキャップねじ山１６０のわずかに遠位側にショルダ１６５を形成している。エンドキャップ１５５が外部管２２０にねじ込まれると、ショルダ１６０と外部管２２０の遠位端が接触し、したがってエンドキャップが外部管２２０に固着される。また、エンドキャップ１５５の近位部分１５５ａも外部管２２０の内側に延在し、外部管２２０と密閉接触を生成することができる。
【００６０】
外部管２２０は、露出させることができる物質に応じて様々な材料から構築することができる。この特定の実施形態では、外部管２２０は、この場合も、図１〜５の自動試料採取デバイス５の外部管１０と同様の方法でＨＡＳＴＥＬＬＯＹ材料で構築されている。
【００６１】
エンドキャップ１５５の遠位部分１５５ｂは軸方向の穴１７０を備えており、その直径は、その穴１７０を貫通することになる試料捕獲エレメント１７５の外径とほぼ同じにすることができる。したがって穴１７０は、試料捕獲エレメント１７５のための往復運動ガイドとして作用している。また、穴１７０の内部表面は、試料捕獲エレメント１７５の外部表面を密閉している。
【００６２】
そのために、エンドキャップ１５５は、露出させることができる材料に応じて様々な材料から構築することができるが、エンドキャップを構築するために使用される場合、ＰＴＦＥの固有弾性は良好な密閉を生成することが確認されている。詳細には、ＰＴＦＥの固有弾性により、外部管２２０の内部との良好な密閉、ならびに試料捕獲エレメント１７５の外部表面との良好な密閉を生成することができ、その一方でエンドキャップ１５５の穴１７０の中における試料捕獲エレメントの低摩擦往復運動を依然として許容することが分かっている。
【００６３】
エンドキャップ１５５がＰＴＦＥまたは同様の材料からなっている場合、エンドキャップ１５５内の穴は、これらの２つのコンポーネントが互いに嵌合すると、取付け中、穴の内側でＴＥＦＬＯＮが降伏し、かつ、光沢がでるよう、試料捕獲エレメント１７５の外径より小さくすることができる。エンドキャップ１５５内の穴のサイズは、試料捕獲エレメント１７５に対して圧縮密閉力が提供されるように選択されることが好ましい。
【００６４】
より高い温度で動作させる場合、薄い金属（例えばＨＡＳＴＥＬＬＯＹ）スリーブ内にエンドキャップ１５５を嵌合させることができる。このスリーブは、より高い温度によって生じるエンドキャップ１５５の膨張を吸収し、それにより膨張力とＰＴＦＥの大きい弾性とを平衡させることによってエンドキャップの密閉機能を維持するように動作する。したがって試料採取デバイス１５０を使用することができ、かつ、高い温度でサイクルさせることができ、その一方で依然として適切な機能を維持することができる。
【００６５】
上で説明した自動試料採取デバイス５の場合と同様、この試料採取デバイス１５０にも試料捕獲エレメント１７５が含まれている。上で説明したように、また、図７に最も良好に示されているように、試料捕獲エレメント１７５は、エンドキャップ１５５の穴１７０の中で往復運動するように配置されている。そのために、試料捕獲エレメント１７５の外径は、試料捕獲エレメント１７５とエンドキャップ１５５内の穴１７０の間に、緊密で、かつ、スライド可能な誘導嵌合が生成されるよう、その寸法がエンドキャップ１５５内の穴１７０の内径に近くなっている（上で説明したように）。
【００６６】
試料捕獲エレメント１７５の長さは、外部管２２０の長さおよび／または試料採取デバイス１５０の他のコンポーネントの長さに応じて変更することができる。試料捕獲エレメント１７５の長さは、所望の試料捕獲エレメント延長長さと最小等価である距離だけエンドキャップ１５５の近位端１５５ａを超えて延在するだけの少なくとも十分な長さである。
【００６７】
図７〜８に最も明確に示されているように、この実施形態の試料捕獲エレメント１７５には、近位端１７５ａに雄ねじが切られた細長い円筒状ボディが含まれている。図７から分かるように、試料捕獲エレメント１７５のねじが切られた近位端１７５ａは、外部管２２０の中に同心で配置されている、実質的に中空の内部管２３０の同様にねじが切られた遠位端２３０ｂの中に受け取られている。直径が大きいカラー１８０は、ねじ山の遠位側で試料捕獲エレメント１７５の外側を取り囲むことができ、それにより内部管２３０に当接させて、内部管２３０への試料捕獲エレメント１７５の固着ねじ締め取付けを許容することができる。上で説明した自動試料採取デバイス５の場合と同様、内部管２３０の近位端２３０ａは、外部管２２０の近位端２２０ａを通って延在しており、試料捕獲エレメント１７５の所望の延長および後退を提供するアクチュエータ（図示せず）に同様の方法で接続することができる。
【００６８】
この実施形態の試料捕獲エレメント１７５は、上で説明したようにＨＡＳＴＥＬＬＯＹ材料で構築することができるが、露出させることができる物質に応じて、また、協同するエレメント間の所望の嵌合が維持される限り、様々な他の材料から構築することも可能である。例えば試料捕獲エレメント１７５は、特定のセラミック材料で構築することも可能である。
【００６９】
図７を参照すると、試料捕獲エレメント１７５が後退位置に位置している場合、試料捕獲エレメント１７５のカラー１８０とエンドキャップ１５５の近位端１５５ａの間に間隙２３５が存在することが分かる。図７に示されているように、カラー１８０とエンドキャップ１５５の近位端１５５ａの間の接触は、試料捕獲エレメント１７５の延長に対するハードストップとして機能することになるため、この間隙２３５の長さは、この場合も、試料捕獲エレメント１７５の延長の最大可能長さを表している。関連するアクチュエータは、間隙２３５の長さより短いストロークを有することも可能であり、その場合、カラー１８０とエンドキャップ１５５の近位端１５５ａの間の接触は生じない。
【００７０】
試料捕獲エレメント１７５が延長および後退している間、試料捕獲エレメントは、エンドキャップ１５５内の穴１７０のその外部表面と内部表面の間の接触によって案内される。したがって試料捕獲エレメント６０の適切な軸方向の線形運動が保証される。試料捕獲エレメント１７５および内部管２３０の固着ねじ締め係合により、試料捕獲エレメントが試料採取デバイス１５０の縦軸に沿って往復運動する能力を妨害することなく、試料捕獲エレメント１７５の回転が防止される。
【００７１】
図６ａおよび７に示されているように試料捕獲エレメント１７５が後退（閉）位置に位置している場合、試料捕獲エレメント１７５の遠位端１７５ｂは、エンドキャップ１５５の遠位端１５５ｂと実質的に同一平面に位置していることが好ましい。図６ｂに示されているように試料捕獲エレメント１７５が延長（試料採取）位置に位置している場合、試料捕獲エレメント１７５の遠位端１７５ｂは、ある所定の距離だけエンドキャップ１５５の遠位端１５５ｂから突出する。
【００７２】
図６ａ、７および８に示されているように、試料捕獲エレメント１７５は、この場合も、上で説明したように、試料採取デバイス１５０の遠位端が浸されるある量の試料を捕獲するように動作する凹状試料捕獲ポケット１８５を備えている。試料捕獲ポケット１８５は、異なる試料体積を捕獲するために異なるサイズで提供することができる。
【００７３】
試料捕獲エレメント１７５は、この場合も、排気／通気を許容し、また、試料捕獲エレメント１７５の試料捕獲ポケット１８５に位置している材料試料の冷却を許容するためにポートされる。そのために、試料捕獲ポケット１８５は、冷却ポート１９０および排気／通気ポート１９５を備えており、これらのポートの各々は、試料捕獲エレメント１７５を貫通して、試料捕獲エレメント１７５の近位端１７５ａから出ている対応する通路２００、２０５に結合されている。エンドキャップ１５５内には、冷却または排気／通気サイクルの間、試料捕獲ポケット１８５内のポート１９０、１９５と試料捕獲エレメント１７５内の対応する通路２００、２０５との連通を許容するポーティング溝２１０、２１５が提供されている。
【００７４】
上で説明した自動試料採取デバイス５の場合と同様、試料捕獲エレメント１７５が延長位置に位置している間、冷却媒体の循環を許容するバイパス溝２４０を提供することができる。また、上で説明した自動試料採取デバイス５と同様の方法で、冷却材料を試料捕獲ポケット１８５に導き、また、通気を許容し、かつ、試料捕獲ポケットからの材料のパージを許容するために、配管または同様のコンジットを冷却および排気／通気通路２００、２０５の各々に接続することができる。この場合も、このような配管を内部管２３０を介して経路化することができ、また、上で説明したように試料捕獲エレメント１７５に接続することができる。
【００７５】
試料採取デバイス１５０は、通常、図１〜５の自動試料採取デバイス５に関連して上で説明した方法と同じ方法で使用される。つまり、エンドキャップ１５５の少なくとも遠位端が、通常、試料が抽出される材料中に浸され、あるいは材料の上方に吊るされる。所望の時間にアクチュエータ（自動駆動または手動駆動のいずれか）が起動され、試料捕獲エレメント１７５がエンドキャップ１５５から延長される。したがって試料捕獲エレメント１７５が試料採取される材料の中に入り、それによりある量の材料が試料捕獲ポケット１８５を充填し、引き続いてアクチュエータが起動され、試料捕獲エレメントが後退してその閉位置に復帰する際に、試料捕獲ポケット１８５内に留まる。
【００７６】
材料の試料が試料捕獲ポケット１８５に捕捉されると、例えば混合、希釈または冷却物質との接触などによって試料を処理することができ、したがって他のデバイスまたは容器への材料の試料の移送に先立つその反応の進行を停止させることができる。このような操作上の変形形態については、以下でより詳細に説明する。
【００７７】
図９ａ〜９ｂおよび１０ａ〜１０ｂは、試料捕獲エレメント３００および関連するスリーブエレメント３４５の一代替例示的実施形態を示したものである。このような実施形態は、場合によっては、ガラスまたはセラミックなどの硬い材料から試料捕獲エレメントを構築することが望ましい場合、またはこのような硬い材料から試料捕獲エレメントを構築しなければならない場合に有効である。ＥＤＭ（電気放電機械加工）技法を始めとする様々な技法を使用して金属試料捕獲エレメントの微小な孔、通路または他の特徴を生成することは可能であるが、このような微小特徴をガラス、セラミック、等々に生成する場合、試料捕獲エレメントは、不可能ではないにしても、場合によっては実質的により困難である。したがって、試料捕獲エレメントがこのような硬い材料でできている場合、試料捕獲エレメントの様々な通路（コンジット）を外部表面へ移すことによって同じ機能を達成することができ、その一方で必要な機械加工（または成形）を簡略化し、あるいは許容することができることが分かっている。さらに、空間がより広い試料捕獲エレメントの外部へ配管または同様のコンジットの取付けを移すことも可能である。
【００７８】
図９ａ〜９ｂは、延長位置に位置している試料捕獲エレメント３００の例示的実施形態を示したものであり、また、図１０ａ〜１０ｂは、後退位置に位置している試料捕獲エレメント３００の例示的実施形態を示したものである。このような試料捕獲エレメントの位置は、上で説明した本発明の例示的実施形態によって良好に理解されよう。
【００７９】
図に示されているように、試料捕獲エレメント３００には、この場合も、試料捕獲エレメントが延長している間、試料捕獲エレメント３００の遠位端が浸されるある量の試料に露出され、それを捕獲する凹状試料捕獲ポケット３０５が含まれている。試料捕獲ポケット３０５は、この場合も、異なる試料体積（アリコート）を捕獲するために異なるサイズで提供することができる。
【００８０】
試料捕獲エレメント３０５は、試料捕獲エレメント３００が後退位置に位置している場合、試料捕獲エレメント３００の外部表面に沿って縦方向に通り、試料捕獲エレメント３００の近位端３００ａの近傍の入口／出口ポート３３０、３３５へ出ている対応するコンジット３２０、３２５と流体連通して配置される冷却ポート３１０および排気／通気ポート３１５を備えている。この流体連通については、以下でより詳細に説明する。
【００８１】
試料捕獲エレメント３００は、試料捕獲エレメントが延長位置に位置している間、コンジット３２０、３２５を介した冷却媒体の供給および可能循環を許容するバイパスポート３４０を備えることも可能である。この冷却媒体の供給および／または再循環については、以下でより詳細に説明する。
【００８２】
図には、スリーブ３４５内に存在し、かつ、その中で往復運動する試料捕獲エレメント３００が示されている。既に説明した例示的実施形態に関連して上で説明したように、スリーブ３４５は、この場合もＴＥＦＬＯＮなどのＰＴＦＥ材料から製造することができる。試料捕獲エレメント３００が構築される特定の材料に応じて他のスリーブ材料を使用することも可能である。試料捕獲エレメント３００の外径およびスリーブ３４５の内径は、試料捕獲エレメントコンジット３２０、３２５からの流体の漏れが存在しないよう、試料捕獲エレメント３００とスリーブ３４５の間に、密閉で、かつ、スライド可能な誘導嵌合が生成される寸法になっている。
【００８３】
図９ｂおよび１０ｂから最もよく分かるように、スリーブ３４５は、スリーブの壁を貫通して軸方向に導かれた一対の細長い移送ポート３５０を備えている。以下でより詳細に説明するように、移送ポート３５０は、試料捕獲エレメント３００の位置に応じて、試料捕獲エレメントコンジット３２０、３２５と、試料捕獲エレメントバイパスポート３４０または試料捕獲ポケット３０５内の冷却ポート３１０および排気／通気ポート３１５のいずれかとの間の流体連通を許容している。
【００８４】
図９ａ〜９ｂには、延長位置に位置している試料捕獲エレメント３００が示されており、試料捕獲ポケットが浸されることになる材料体積から試料を収集するために試料捕獲ポケット３０５が露出されている。図９ｂから最も明確に分かるように、この位置では、個々の試料捕獲エレメントコンジット３２０、３２５の弓形断面は、スリーブ３４５の移送ポート３５０の第１の末端と流体連通して配置される。それと同時に、個々の移送ポート３５０の第２の末端は、試料捕獲エレメント３００内のバイパスポート３４０と流体連通して配置される。したがって試料捕獲エレメント３００が延長位置に位置すると、試料捕獲エレメント３００に冷却媒体を供給することができ、また、入口／出口ポート３３０、３３５、コンジット３２０、３２５、移送ポート３５０およびバイパスポート３４０によって画定される流体経路を介して貯蔵するか、あるいは再循環させることができる。この方法で試料捕獲エレメントに冷却媒体を供給することについては、既に上で概ね説明されているため、ここで再び言及する必要はない。
【００８５】
図１０ａ〜１０ｂは、後退位置に位置している試料捕獲エレメント３００を示したものであり、試料捕獲ポケット３０５は、試料捕獲ポケット３０５の中に捕捉された材料試料に対する働きかけを許容するためにスリーブ３４５の中へ後退している。図１０ｂから最も明確に分かるように、試料捕獲エレメント３００が後退位置に位置すると、個々の試料捕獲エレメントコンジット３２０、３２５の弓形断面は、スリーブ移送ポート３５０の第２の末端と流体連通して配置される。それと同時に、移送ポート３５０の第１の末端は、それぞれ、試料捕獲ポケット３０５内の冷却ポート３１０および排気／通気ポート３１５と流体連通して配置される。したがって試料捕獲エレメント３００が後退位置に位置すると、試料捕獲ポケット３０５内の試料を冷却し、希釈し、かつ、試料捕獲ポケット３０５から他の容器またはデバイスへ除去することができ、また、入口／出口ポート３３０、３３５、コンジット３２０、３２５、移送ポート３５０および冷却ポート３１０ならびに排気／通気ポート３１５によって画定される流体経路を介して、試料捕獲ポケットをガスまたは他の流体でパージすることができる。操作上の変形形態については、以下でより詳細に説明する。
【００８６】
本発明の試料採取デバイスの上で説明した任意の例示的実施形態では、例えば中性流体、ガスまたは不活性ガスを使用してパージすることによって最初に試料採取ライン（配管）を浄化することにより、試料採取デバイスを試料を採取するために準備ができた状態にすることができる。また、試料採取ラインをパージする前に真空に引くことも可能である。あらゆる不純物が除去されることを保証するために、このような浄化を周期方式で実施することができる。試料採取デバイスの設計に応じて、対応する個々の流体を使用して冷却／希釈ラインを予め満液状態にすることができる。
【００８７】
適切な時間に試料捕獲エレメントが延長され、試料捕獲ポケットによって反応混合物のアリコートが捕獲される。試料採取される材料（例えば反応混合物）に応じて、試料捕獲エレメントが延長されると、直ちに実際の試料採取を実施することができ、あるいは試料を採取する前に反応混合物を使用して試料捕獲ポケットをパージすることができるよう、特定の時間期間が経過した後に試料採取を実施することができる。
【００８８】
材料の試料が試料捕獲ポケットに採取されると、試料捕獲エレメントが後退し、試料捕獲ポケット内の材料の試料が捕捉され、また、即時の処理に利用することができるように準備される。引き続いて、試料採取デバイスの使用者が希望する計画に応じていくつかのアクションを取ることができる。最初に、材料の試料を冷却流体に接触させることができ、それにより、即時にではないにしても極めて速やかに反応が停止する。この場合、材料の試料は、実質的に試料採取時に存在していた反応混合物を表すことになる。次に、冷却された試料を希釈し、例えばガスクロマトグラフ、ＨＰＬＣ、それらの両方の組合せ、あるいは１つまたは複数の他の適切な分析器などの対応する個々の分析器に送出することができる。ある代替計画の下では、最初の冷却を施すことなく希釈のみを試料に施した後に送出することができる（例えば分析器に送出することができる）。さらに他の計画の下では、冷却に先立って試料が希釈される。この技法は、場合によっては有効性に劣るが、例えば反応のために使用される溶媒中に冷却材料を溶解させることができない場合に必要になることがある。特定の一例として、生物学的反応から試料を採取し、有毒溶媒にのみ溶解可能な冷却材料を使用することができる。冷却ステップおよび希釈ステップは、本明細書においては明確に記述されていない他の方法で組み合わせることも可能である。
【００８９】
材料試料を希釈し、かつ、送出するこれらのステップは、様々な方法で達成することができる。例えば連続流体（例えば適切な溶媒またはガス）の流れを使用することができ、この流れによって材料試料が分析器に送出される。別法としては、規定量の希釈流体を濃縮試料を介して周期的にポンプ供給し、次に、試料を送出するために使用することも可能である。この技法の場合、試料と希釈流体を十分に混合させることができる。このような技法は、場合によっては、例えばスラリー反応混合物を試料採取する場合に望ましく、あるいは必要である。また、真空ポンプを使用して、冷却され、希釈され、あるいは変更されていない現状のままの材料試料を送出することも可能である。
【００９０】
図１１〜１２は、本発明の一例示的手動駆動（手動）試料採取デバイス４００を示したものである。この手動試料採取デバイス４００にも、上で説明した試料採取デバイス５、１５０の場合と同様の方法で、往復運動する試料捕獲エレメント４１５がその中に配置された外部管４１０を含んだ試料捕獲アセンブリ４０５が含まれている。本明細書においては、図１に示されている例示的実施形態の試料捕獲アセンブリ２０の構造と同様の試料捕獲アセンブリ４０５が示されているが、本発明の手動試料採取デバイスは、試料採取デバイス１５０に関連して説明した設計の試料捕獲アセンブリを使用することも、あるいは本明細書においては明確に示されていない、あるいは明確に記述されていない設計の試料捕獲アセンブリを使用することも可能であることを理解されたい。
【００９１】
また、この手動試料採取デバイス４００には、プローブアクチュエータアセンブリを収納するボディ部分４２０が含まれており、プローブアクチュエータアセンブリは、図にはそのレバー４２５のみが示されている。矢印で示されているように、レバー４２５は、延長位置（図に示されている位置）と、レバーがデバイス４００のボディ部分４２０に対して実質的に押される位置との間で回転することができる。この特定の例では、レバー４２５の内側に向かう運動によって形状捕獲エレメント４１５の延長が生成される。レバー４２５を解放すると、ばねまたは同様の機構によって形状捕獲エレメント４１５が後退して外部管４１０の中へ復帰し、また、図に示されている延長位置へレバー４２５が復帰する。このような機構は当業者によく知られているはずであり、したがって本明細書においては、これ以上の詳細な説明は省略する。
【００９２】
手動試料採取デバイスの一代替実施形態（図示せず）では、当業者には周知であると思われる、商用的に入手することができるピペット上に一般に見られる複数のプランジャアセンブリのうちの１つまたは複数などの線形プランジャアセンブリを使用者が駆動することによって試料捕獲エレメントの往復運動を達成することができる。
【００９３】
この実施形態のボディ部分４２０、ならびに本発明の手動試料採取デバイスの他の実施形態のボディ部分は、使用者による握りおよび／または操作を容易にするハンドル４３０または他の特徴を備えることができる。また、本発明の手動試料採取デバイスのボディ部分は、使用者による握りおよび／または操作を容易にする形状または輪郭にすることも可能である。
【００９４】
図に示されているように、試料採取ライン４３５は、手動試料採取デバイス４００から突出している。他の試料採取デバイス実施形態５、１５０についての以上の説明から理解されるように、このような試料採取ライン４３５は、試料捕獲エレメント４１５の試料捕獲ポケットに処理材料（例えば冷却媒体または希釈媒体）を供給し、また、試料捕獲ポケットからパージされた材料を運び出すために提供されている。
【００９５】
そのために、図１２に示されている供給試料ライン４３５ａは、処理材料供給デバイス４４０に接続されている。この特定の例では、図に示されている処理材料供給デバイス４４０は、デバイス４００の試料捕獲ポケットの中に捕捉された材料試料を処理するためにデバイス４００の試料捕獲ポケットに冷却材料、希釈材料または他の試料材料を移送するために使用することができる手動操作可能注入器である。他の実施形態では、注入器を他の手動操作デバイスに置き換えることができ、あるいはポンプなどの動力が供給される、恐らくは自動デバイスに置き換えることができる。
【００９６】
図１２に示されているパージ試料ライン４３５ｂは、試料採取デバイス４００の試料捕獲ポケットからパージされた材料を受け取るための容器４４５に接続されている。この容器は、単純に容器であっても、あるいは上で説明した分析器のうちの１つなどの分析器のレセプタクルまたは他の受取りエレメントであってもよい。
【００９７】
この手動試料採取デバイス４００の構造は、図５に示されている自動試料採取デバイス５の構造とは若干異なっているが、機能は依然として実質的に同じである。つまり、依然として適切な時間に試料捕獲エレメントが対象となる試料中に延長され、試料捕獲ポケットによって試料のアリコートが捕獲される。材料の試料が試料捕獲ポケットに採取されると、上で説明したように試料捕獲エレメントが後退し、試料捕獲ポケット内の材料の試料が捕捉され、また、即時の処理に利用することができるように準備される。したがって本発明の自動試料採取デバイスと手動試料採取デバイスの間の主な相違は、単純に、自動試料採取実施形態の試料捕獲エレメントは、自動アクチュエータ（例えば気体式シリンダ）によって延長／後退し、一方、手動試料採取実施形態の試料捕獲エレメントは、手動アクチュエータ（例えばレバー機構または線形プランジャアセンブリ）をオペレータが駆動することによって延長／後退することである。
【００９８】
以上、本発明について、特定の例示的実施形態を示すことによって説明したが、本発明の知識に基づいて、例えば実施形態の個々の例の特徴を互いに組み合わせることによって、および／または個々の機能ユニットを実施形態間で交換することによって多くの他の変形態様を生成することができることは明らかである。
【図１】
2013532286.tif 000003
【図２ａ】
2013532286.tif 000004
【図２ｂ】
2013532286.tif 000005
【図３】
2013532286.tif 000006
【図４ａ】
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【図４ｂ】
2013532286.tif 000008
【図５】
2013532286.tif 000009
【図６ａ】
2013532286.tif 000010
【図６ｂ】
2013532286.tif 000011
【図７】
2013532286.tif 000012
【図８】
2013532286.tif 000013
【図９ａ】
2013532286.tif 000014
【図９ｂ】
2013532286.tif 000015
【図１０ａ】
2013532286.tif 000016
【図１０ｂ】
2013532286.tif 000017
【図１１】
2013532286.tif 000018
【図１２】
2013532286.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成25年2月26日(2013.2.26)
【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】
対象となる材料の試料を捕獲するための試料採取デバイスであって、
その近位端がアクチュエータアセンブリに固着された中空外部管と、
前記外部管の中に配置された、前記アクチュエータアセンブリのアクチュエータと連通している往復運動試料捕獲エレメントであって、前記アクチュエータによって前記試料捕獲エレメントが延長および後退する往復運動試料捕獲エレメントと、
前記試料捕獲エレメントの遠位端の近傍に配置された試料捕獲ポケットであって、ある量の材料を捕獲するように適合され、前記試料捕獲ポケットの中に材料を受け取るためのポートおよび前記試料捕獲ポケットから材料を排出するためのポートを有し、前記試料捕獲エレメントが後退位置に位置すると前記ポートが前記試料捕獲エレメント内の対応する通路と連通する試料捕獲ポケットと
を備え、前記アクチュエータを起動することによって前記試料捕獲エレメントの一部が前記外部管から延長し、それにより前記試料捕獲ポケットが露出してその中に材料の試料を捕獲することができ、前記アクチュエータによって前記試料捕獲エレメントが後退すると、前記試料捕獲ポケットに前記材料の試料が捕捉される試料採取デバイス。
【請求項２】
前記外部管の遠位端に固着して貼り付けられた中空締付けアダプタをさらに備える、請求項１に記載の試料採取デバイス。
【請求項３】
前記締付けアダプタ内に存在する近位端、および前記アダプタ内の遠位開口を貫通して前記アダプタから突出する遠位部分を有する中空外部スリーブをさらに備える、請求項１または２に記載の試料採取デバイス。
【請求項４】
中空内部スリーブをさらに備え、前記内部スリーブの遠位部分が前記外部スリーブの前記遠位部分に存在し、かつ、前記往復運動試料捕獲エレメントを受け取るための穴を有し、前記内部スリーブの近位部分が前記外部管の前記遠位端の中へ延在する、請求項１から３のいずれかに記載の試料採取デバイス。
【請求項５】
前記内部スリーブの前記遠位部分が、前記試料捕獲エレメントが後退位置に位置すると、前記試料捕獲ポケット内の前記ポートを前記試料捕獲エレメント内の前記通路と連通させるポーティングスロットを含む、請求項４に記載の試料採取デバイス。
【請求項６】
前記外部管の中に配置された内部管をさらに備え、前記内部管の近位端が前記外部管の前記近位端から延在し、前記アクチュエータアセンブリの前記アクチュエータに接続され、前記内部管の遠位端が前記試料捕獲エレメントの前記近位端に接続された、請求項１から５のいずれかに記載の試料採取デバイス。
【請求項７】
前記試料捕獲エレメント内の前記通路が前記試料捕獲エレメントの内側である、又は前記試料捕獲エレメントの外部表面に沿って延在する、請求項１から６のいずれかに記載の試料採取デバイス。
【請求項８】
前記試料捕獲エレメント内の個々の通路の近位端に接続されたコンジットをさらに備え、前記コンジットによって、前記捕獲される材料とは異なる材料が前記試料捕獲ポケットに提供され、また、前記試料捕獲ポケットから材料が移送される、請求項１から７のいずれかに記載の試料採取デバイス。
【請求項９】
前記デバイスが自動試料採取デバイスであり、前記アクチュエータが動力が供給される線形アクチュエータである、請求項１から８のいずれかに記載の試料採取デバイス。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の試料採取デバイスであって、
前記中空外部管は円筒状であり、前記デバイスのいくつかのコンポーネントのうちの少なくとも一部を含み、
前記中空外部スリーブは円筒状であり、
前記中空内部スリーブは円筒状であり、
前記試料捕獲エレメントは円筒状であり、かつ、前記内部スリーブの前記遠位部分の中に部分的に配置され、前記試料捕獲エレメントの前記近位端が前記内部スリーブの前記近位部分の中へ延在し、
前記試料捕獲ポケットは凹状であり、既知の体積の材料を捕獲するように適合され、前記試料捕獲ポケットのポートは、前記試料捕獲エレメントが後退位置に位置すると、前記試料捕獲エレメントを貫通して延在する対応する通路と連通し、
前記内部管は円筒状であり、前記外部管の中に同心で配置され、
前記アクチュエータを起動することによって前記試料捕獲エレメントの一部が前記内部スリーブから延長し、それにより前記試料捕獲ポケットが露出してその中に材料の試料を捕獲することができ、前記アクチュエータによって前記試料捕獲エレメントが後退すると、前記試料捕獲ポケットに前記材料の試料が捕捉される試料採取デバイス。
【請求項１１】
前記外部スリーブがその近位端にカラーを含み、前記外部スリーブが前記アダプタに取り付けられると、前記カラーが前記アダプタ内のショルダと係合する、請求項１０に記載の試料採取デバイス。
【請求項１２】
前記試料捕獲装置が、前記コンポーネントの各々の中の孔を貫通するピンによって前記内部管に接続される、請求項１０又は１１に記載の試料採取デバイス。
【請求項１３】
前記ピンが前記内部スリーブの前記近位部分の軸方向のスロットの中へ延在し、前記ピンおよび前記スロットが相互作用して前記試料捕獲エレメントの回転を防止する、請求項１２に記載の試料採取デバイス。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれかに記載の試料採取デバイスであって、
前記外部管の遠位端に固着して貼り付けられたエンドキャップであって、前記外部管の前記遠位端から軸方向に延在している遠位部分を有し、往復運動試料捕獲エレメントの一部をその中に受け取るために提供された軸方向の穴を含み、前記エンドキャップの近位部分が前記外部管の遠位端の中へ延在するエンドキャップと、
円筒状である前記試料捕獲エレメントであって、前記エンドキャップの前記穴の中に部分的に配置され、前記試料捕獲エレメントの近位端が前記エンドキャップから前記外部管の中へ延在する前記試料捕獲エレメントと、
を備え、内部スリーブおよび外部スリーブならびにアダプタは、単一のエレメントに結合されて、前記エンドキャップを形成する試料採取デバイス。
【請求項１５】
前記エンドキャップがねじによって前記外部管と係合する、及び／又は、前記試料捕獲エレメントの前記近位端がねじによって前記内部管の前記遠位端と係合する、請求項１４に記載の試料採取デバイス。
【請求項１６】
前記エンドキャップが、前記試料捕獲エレメントが後退位置に位置すると、前記試料捕獲ポケット内の前記ポートを前記試料捕獲エレメント内の前記通路と連通させるポーティング溝を含む、請求項１４又は１５に記載の試料採取デバイス。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
一例示的実施形態では、本発明の試料採取デバイスは、実質的に円筒状で、かつ、中空の、ある長さの外部管を含むことができる。外部管の近位端は、プローブアクチュエータアセンブリのボディ部分に締め付けるか、さもなければ貼り付けることができる。外部管内の遠位端には、外部スリーブ、内部スリーブおよび延長可能試料捕獲エレメントを含んだアセンブリが同心で配置されている。外部管の遠位端には、実質的に円錐台形のアダプタが取り付けられており、ほぼ外部スリーブの直径に近くなる直径に縮小するようにテーパが付けられている。
アダプタの形状が実質的に円錐台形であり、実質的に外部管の直径に対応する直径の近位部分およびより小さい直径の遠位部分を有し、遠位部分が、穴を貫通する外部スリーブの部分と密閉ばめを形成する穴を含む。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
試料捕獲エレメントの近位部分は、内部スリーブの近位部分の大きい内径の中に延在している。試料捕獲エレメントの近位端は、外部管の中に同心で配置されている実質的に中空の内部管の遠位端の中に受け取られている。内部管の外径は、内部管と内部ポーティングスリーブの近位部分の間に、緊密で、かつ、スライド可能な嵌合が生成されるよう、内部ポーティングスリーブの近位部分の内径に近くなっている。試料捕獲エレメントは、ピンなどによって内部管の中に保持されている。
内部スリーブの近位部分が、内部スリーブの遠位部分の内径および外径より大きい内径および外径を有し、近位部分の外壁表面が外部管の内壁表面と密閉ばめを形成する。
内部管の遠位端が、試料捕獲エレメントの外部表面と内部スリーブの近位部分の内壁表面の間に捕捉される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
他の例示的実施形態では、個別のコンポーネントの数がより少なくなるように、上で説明した設計を変更することができる。詳細には、この代替実施形態では、上で説明した実施形態の内部スリーブおよび外部スリーブならびにアダプタは、単一のエレメントに結合されている。このエレメントは、外部管の遠位端にねじ込まれるエンドキャップを形成し、試料捕獲エレメントのための往復運動ガイドおよび保護カバーとして作用する。エンドキャップには、試料捕獲エレメントの試料捕獲ポケットのポートを試料捕獲エレメントの通路に接続する内部通路または溝が含まれている。
エンドキャップはポリテトラフルオロエチレンからなる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
以上、本発明について、特定の例示的実施形態を示すことによって説明したが、本発明の知識に基づいて、例えば実施形態の個々の例の特徴を互いに組み合わせることによって、および／または個々の機能ユニットを実施形態間で交換することによって多くの他の変形態様を生成することができることは明らかである。
以上説明したように、本発明は以下の形態を有する。
［形態１］
対象となる材料の試料を捕獲するための試料採取デバイスであって、
その近位端がアクチュエータアセンブリに固着された中空外部管と、
前記外部管の中に配置された、前記アクチュエータアセンブリのアクチュエータと連通している往復運動試料捕獲エレメントであって、前記アクチュエータによって前記試料捕獲エレメントが延長および後退する往復運動試料捕獲エレメントと、
前記試料捕獲エレメントの遠位端の近傍に配置された試料捕獲ポケットであって、ある量の材料を捕獲するように適合され、前記試料捕獲ポケットの中に材料を受け取るためのポートおよび前記試料捕獲ポケットから材料を排出するためのポートを有し、前記試料捕獲エレメントが後退位置に位置すると前記ポートが前記試料捕獲エレメント内の対応する通路と連通する試料捕獲ポケットと
を備え、前記アクチュエータを起動することによって前記試料捕獲エレメントの一部が前記外部管から延長し、それにより前記試料捕獲ポケットが露出してその中に材料の試料を捕獲することができ、前記アクチュエータによって前記試料捕獲エレメントが後退すると、前記試料捕獲ポケットに前記材料の試料が捕捉される試料採取デバイス。
［形態２］
前記外部管の遠位端に固着して貼り付けられた中空締付けアダプタをさらに備える、形態１に記載の試料採取デバイス。
［形態３］
前記締付けアダプタ内に存在する近位端、および前記アダプタ内の遠位開口を貫通して前記アダプタから突出する遠位部分を有する中空外部スリーブをさらに備える、形態１または２に記載の試料採取デバイス。
［形態４］
中空内部スリーブをさらに備え、前記内部スリーブの遠位部分が前記外部スリーブの前記遠位部分に存在し、かつ、前記往復運動試料捕獲エレメントを受け取るための穴を有し、前記内部スリーブの近位部分が前記外部管の前記遠位端の中へ延在する、形態１から３のいずれかに記載の試料採取デバイス。
［形態５］
前記内部スリーブの前記遠位部分が、前記試料捕獲エレメントが後退位置に位置すると、前記試料捕獲ポケット内の前記ポートを前記試料捕獲エレメント内の前記通路と連通させるポーティングスロットを含む、形態４に記載の試料採取デバイス。
［形態６］
前記外部管の中に配置された内部管をさらに備え、前記内部管の近位端が前記外部管の前記近位端から延在し、前記アクチュエータアセンブリの前記アクチュエータに接続され、前記内部管の遠位端が前記試料捕獲エレメントの前記近位端に接続された、形態１から５のいずれかに記載の試料採取デバイス。
［形態７］
前記試料捕獲エレメント内の前記通路が前記試料捕獲エレメントの内側である、形態１から６のいずれかに記載の試料採取デバイス。
［形態８］
前記試料捕獲エレメント内の前記通路が前記試料捕獲エレメントの外部表面に沿って延在する、形態１から６のいずれかに記載の試料採取デバイス。
［形態９］
前記試料捕獲エレメント内の個々の通路の近位端に接続されたコンジットをさらに備え、前記コンジットによって、前記捕獲される材料とは異なる材料が前記試料捕獲ポケットに提供され、また、前記試料捕獲ポケットから材料が移送される、形態１から８のいずれかに記載の試料採取デバイス。
［形態１０］
前記デバイスが自動試料採取デバイスであり、前記アクチュエータが動力が供給される線形アクチュエータである、形態１から９のいずれかに記載の試料採取デバイス。
［形態１１］
前記線形アクチュエータが気体式シリンダである、形態１０に記載の試料採取デバイス。
［形態１２］
前記デバイスが手動試料採取デバイスであり、前記アクチュエータが手動操作可能であり、レバー機構およびプランジャアセンブリからなるグループから選択される、形態１から９のいずれかに記載の試料採取デバイス。
［形態１３］
既知の体積の対象となる材料の試料を捕獲するための、特に形態１に記載の試料採取デバイスであって、
前記デバイスのいくつかのコンポーネントのうちの少なくとも一部を含むための円筒状中空外部管であって、前記外部管の近位端がアクチュエータアセンブリに固着された円筒状中空外部管と、
前記外部管の遠位端に固着して貼り付けられた中空締付けアダプタと、
前記締付けアダプタ内に存在する近位端、および前記アダプタ内の遠位開口を貫通して前記アダプタから突出する遠位部分を有する円筒状中空外部スリーブと、
円筒状中空内部スリーブであって、前記内部スリーブの遠位部分が前記外部スリーブの前記遠位部分に存在し、かつ、往復運動試料捕獲エレメントを受け取るための穴を有し、前記内部スリーブの近位部分が前記外部管の前記遠位端の中へ延在する円筒状中空内部スリーブと、
円筒状である前記試料捕獲エレメントであって、かつ、前記内部スリーブの前記遠位部分の中に部分的に配置され、前記試料捕獲エレメントの近位端が前記内部スリーブの前記近位部分の中へ延在する前記試料捕獲エレメントと、
前記試料捕獲エレメントの遠位端の近傍に配置された凹状試料捕獲ポケットであって、既知の体積の材料を捕獲するように適合され、前記試料捕獲ポケットの中に材料を受け取るためのポートおよび前記試料捕獲ポケットから材料を排出するためのポートを有し、前記試料捕獲エレメントが後退位置に位置すると前記ポートが前記試料捕獲エレメントを貫通して延在する対応する通路と連通する凹状試料捕獲ポケットと、
前記外部管の中に同心で配置された円筒状内部管であって、前記内部管の近位端が前記外部管の前記近位端から延在し、前記アクチュエータアセンブリの線形アクチュエータに接続され、前記内部管の遠位端が前記試料捕獲エレメントの前記近位端に接続された円筒状内部管と
を備え、前記アクチュエータアセンブリが前記外部管の近位端に配置され、前記アクチュエータアセンブリが前記内部管の前記近位端に接続された前記線形アクチュエータを含み、
前記アクチュエータを起動することによって前記試料捕獲エレメントの一部が前記内部スリーブから延長し、それにより前記試料捕獲ポケットが露出してその中に材料の試料を捕獲することができ、前記アクチュエータによって前記試料捕獲エレメントが後退すると、前記試料捕獲ポケットに前記材料の試料が捕捉される試料採取デバイス。
［形態１４］
前記アダプタの形状が実質的に円錐台形であり、実質的に前記外部管の直径に対応する直径の近位部分およびより小さい直径の遠位部分を有し、前記遠位部分が、前記穴を貫通する前記外部スリーブの前記部分と密閉ばめを形成する穴を含む、形態１３に記載の試料採取デバイス。
［形態１５］
前記外部スリーブがその近位端にカラーを含み、前記外部スリーブが前記アダプタに取り付けられると、前記カラーが前記アダプタ内のショルダと係合する、形態１３または１４に記載の試料採取デバイス。
［形態１６］
前記内部スリーブの前記近位部分が、前記内部スリーブの前記遠位部分の内径および外径より大きい内径および外径を有し、前記近位部分の外壁表面が前記外部管の内壁表面と密閉ばめを形成する、形態１３から１５のいずれかに記載の試料採取デバイス。
［形態１７］
前記内部管の前記遠位端が、前記試料捕獲エレメントの外部表面と前記内部スリーブの前記近位部分の内壁表面の間に捕捉される、形態１３から１６のいずれかに記載の試料採取デバイス。
［形態１８］
前記試料捕獲装置が、前記コンポーネントの各々の中の孔を貫通するピンによって前記内部管に接続される、形態１３から１７のいずれかに記載の試料採取デバイス。
［形態１９］
前記ピンが前記内部スリーブの前記近位部分の軸方向のスロットの中へ延在し、前記ピンおよび前記スロットが相互作用して前記試料捕獲エレメントの回転を防止する、形態１８に記載の試料採取デバイス。
［形態２０］
前記内部スリーブの前記遠位部分が、前記試料捕獲エレメントが後退位置に位置すると、前記試料捕獲ポケット内の前記ポートを前記試料捕獲エレメント内の前記通路と連通させるポーティングスロットを含む、形態１３から１９のいずれかに記載の試料採取デバイス。
［形態２１］
前記試料捕獲エレメント内の個々の通路の近位端に接続されたコンジットをさらに備え、前記コンジットによって、前記捕獲される材料とは異なる材料が前記試料捕獲ポケットに提供され、また、前記試料捕獲ポケットから材料が移送される、形態１３から２０のいずれかに記載の試料採取デバイス。
［形態２２］
前記デバイスが自動試料採取デバイスであり、前記線形アクチュエータが気体式シリンダである、形態１３から２１のいずれかに記載の試料採取デバイス。
［形態２３］
前記デバイスが手動試料採取デバイスであり、前記線形アクチュエータが手動操作可能であり、レバー機構およびプランジャアセンブリからなるグループから選択される、形態１３から２１のいずれかに記載の試料採取デバイス。
［形態２４］
既知の体積の対象となる液体材料の試料を捕獲するための、特に形態１または１３に記載の試料採取デバイスであって、
前記デバイスのいくつかのコンポーネントのうちの少なくとも一部を含むための円筒状中空外部管であって、前記外部管の近位端がアクチュエータアセンブリに固着された円筒状中空外部管と、
前記外部管の遠位端に固着して貼り付けられたエンドキャップであって、前記外部管の前記遠位端から軸方向に延在している遠位部分を有し、往復運動試料捕獲エレメントの一部をその中に受け取るために提供された軸方向の穴を含み、前記エンドキャップの近位部分が前記外部管の遠位端の中へ延在するエンドキャップと、
円筒状である前記試料捕獲エレメントであって、前記エンドキャップの前記穴の中に部分的に配置され、前記試料捕獲エレメントの近位端が前記エンドキャップから前記外部管の中へ延在する前記試料捕獲エレメントと、
前記試料捕獲エレメントの遠位端の近傍に配置された凹状試料捕獲ポケットであって、既知の体積の材料を捕獲するように適合され、前記試料捕獲ポケットの中に材料を受け取るためのポートおよび前記試料捕獲ポケットから材料を排出するためのポートを有し、前記試料捕獲エレメントが後退位置に位置すると前記ポートが前記試料捕獲エレメントを貫通して延在する対応する通路と連通する凹状試料捕獲ポケットと、
前記外部管の中に同心で配置された円筒状内部管であって、前記内部管の近位端が前記外部管の前記近位端から延在し、前記アクチュエータアセンブリの線形アクチュエータに接続され、前記内部管の遠位端が前記試料捕獲エレメントの前記近位端に接続された円筒状内部管と
を備え、前記アクチュエータアセンブリが前記外部管の近位端に配置され、前記アクチュエータアセンブリが前記内部管の前記近位端に接続された前記線形アクチュエータを含み、
前記アクチュエータを起動することによって前記試料捕獲エレメントの一部が前記エンドキャップの前記遠位端から延長し、それにより前記試料捕獲ポケットが露出してその中に材料の試料を捕獲することができ、前記アクチュエータによって前記試料捕獲エレメントが後退すると、前記試料捕獲ポケットに前記材料の試料が捕捉される試料採取デバイス。
［形態２５］
前記エンドキャップがポリテトラフルオロエチレンからなる、形態２４に記載の試料採取デバイス。
［形態２６］
前記エンドキャップがねじによって前記外部管と係合する、形態２４または２５に記載の試料採取デバイス。
［形態２７］
前記試料捕獲エレメントの前記近位端がねじによって前記内部管の前記遠位端と係合する、形態２４から２６のいずれかに記載の試料採取デバイス。
［形態２８］
前記エンドキャップが、前記試料捕獲エレメントが後退位置に位置すると、前記試料捕獲ポケット内の前記ポートを前記試料捕獲エレメント内の前記通路と連通させるポーティング溝を含む、形態２４から２７のいずれかに記載の試料採取デバイス。
［形態２９］
前記試料捕獲エレメント内の個々の通路の近位端に接続されたコンジットをさらに備え、前記コンジットによって、前記捕獲される材料とは異なる材料が前記試料捕獲ポケットに提供され、また、前記試料捕獲ポケットから材料が移送される、形態２４から２８のいずれかに記載の試料採取デバイス。
［形態３０］
前記デバイスが自動試料採取デバイスであり、前記線形アクチュエータが気体式シリンダである、形態２４から２９のいずれかに記載の試料採取デバイス。
［形態３１］
前記デバイスが手動試料採取デバイスであり、前記線形アクチュエータが手動操作可能であり、レバー機構およびプランジャアセンブリからなるグループから選択される、形態２４から３０のいずれかに記載の試料採取デバイス。
【国際調査報告】
2013532286.tif 000020
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2013532286.tif 000022