(57)【要約】ミクロトーム及びクライオスタットを殺菌するための装置及び方法が提供される。クライオスタット（１０）は、チャンバ（１９）と、該チャンバと連通するポンプ（４０）と、オゾン発生器（８０）と、オゾン破壊器（９０）とを備える。ミクロトームは、チャンバ内に配置される。大気中の酸素がオゾンに転化されてクライオスタットチャンバに注入され、該チャンバ及びミクロトームを殺菌する。殺菌後、チャンバ内に存在する空気及びオゾンは、オゾン破壊ユニットに流入され、残存する全てのオゾンが除去される。このことは、近傍のオペレータがオゾンに暴露するというリスクを排除し、長時間のオゾン接触によるクライオスタット及びミクロトームへの損傷を最小限にする。
2004533872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
囲繞可能なチャンバと、
前記チャンバと連通するポンプと、
前記チャンバと連通するオゾン発生器と、
前記チャンバと連通するオゾン破壊器と、
を備えるクライオスタットシステム。
【請求項２】
前記チャンバ内に配置されるミクロトームをさらに備える、請求項１に記載のクライオスタットシステム。
【請求項３】
前記オゾン破壊器は、前記ポンプと連通する、請求項１に記載のクライオスタットシステム。
【請求項４】
前記オゾン破壊器は、触媒、熱的オゾン破壊装置、炭素、活性炭、貴金属触媒、二酸化マンガン触媒及びカルライト（CARULITE）触媒から構成されるグループから選択される、請求項１に記載のクライオスタットシステム。
【請求項５】
前記ポンプは、チャンバからガスを除去し、該ガスを選択的に前記オゾン発生器又は前記オゾン破壊器に流入させる、請求項１に記載のクライオスタットシステム。
【請求項６】
前記ポンプに結合されたバルブをさらに備える、請求項１に記載のクライオスタットシステム。
【請求項７】
前記バルブは、手動又は自動で選択的に操作されるように構成された３方向バルブである、請求項６に記載のクライオスタットシステム。
【請求項８】
前記チャンバと連通する第２のポンプをさらに備える、請求項１に記載のクライオスタットシステム。
【請求項９】
前記第２のポンプは、前記チャンバからガスを除去し、該ガスを選択的に、前記チャンバに戻すか又は前記オゾン破壊器に流入させる、請求項８に記載のクライオスタットシステム。
【請求項１０】
フィルタをさらに備える、請求項１に記載のクライオスタットシステム。
【請求項１１】
ヒータをさらに備える、請求項１に記載のクライオスタットシステム。
【請求項１２】
オゾンセンサをさらに備える、請求項１に記載のクライオスタットシステム。
【請求項１３】
温度センサをさらに備える、請求項１に記載のクライオスタットシステム。
【請求項１４】
圧力センサをさらに備える、請求項１に記載のクライオスタットシステム。
【請求項１５】
電力をクライオスタットに供給するように構成された電力源をさらに備える、請求項１に記載のクライオスタットシステム。
【請求項１６】
チャンバのドアを安全に締めるように構成されたロック部材をさらに備える、請求項１に記載のクライオスタットシステム。
【請求項１７】
前記オゾン発生器は、紫外線放射を生成するように構成されたランプ及びコロナ除電装置から構成されるグループから選択される、請求項１に記載のクライオスタットシステム。
【請求項１８】
オペレータと制御部との間のインターフェースを提供するように構成されたオペレータインターフェースをさらに備える、請求項１に記載のクライオスタットシステム。
【請求項１９】
前記制御部は、前記ポンプ、前記オゾン発生器及び前記オゾン破壊器を作動させるように構成されたプログラム可能な汎用のコンピュータ装置である、請求項１８に記載のクライオスタットシステム。
【請求項２０】
前記オゾン発生器は、前記クライオスタットチャンバ内に配置される、請求項１に記載のクライオスタットシステム。
【請求項２１】
前記オゾン発生器は、クライオスタット内に配置される、請求項１に記載のクライオスタットシステム。
【請求項２２】
クライオスタットチャンバを用意するステップと、
前記クライオスタットチャンバにオゾン含有ガスを導入するステップと、
前記クライオスタットチャンバから前記オゾン含有ガスを除去するステップと、
を備えるクライオスタットの汚染除去方法。
【請求項２３】
前記オゾン含有ガスを前記クライオスタットチャンバに導入する前記ステップは、
前記クライオスタットチャンバ内部で前記オゾン含有ガスを生成するステップ、
前記クライオスタットチャンバの外側で前記オゾン含有ガスを生成するステップ、
次いで、該オゾン含有ガスを前記クライオスタットチャンバ内に注入するステップ、
のうち少なくとも１つのステップを備える、請求項２２に記載のクライオスタットの汚染除去方法。
【請求項２４】
前記オゾン含有ガスが前記クライオスタットチャンバから除去された後で、該オゾン含有ガスからオゾンを除去するステップをさらに備える、請求項２２に記載のクライオスタットの汚染除去方法。
【請求項２５】
前記オゾン含有ガスからオゾンを除去する前記ステップは、該オゾン含有ガスをオゾン破壊要素を通過させることを含む、請求項２４に記載のクライオスタットの汚染除去方法。
【請求項２６】
前記オゾン破壊要素は、触媒、熱的オゾン破壊器、炭素、活性炭、貴金属触媒、二酸化マンガン触媒及びカルライト（CARULITE）触媒から構成されるグループから選択される、請求項２５に記載のクライオスタットの汚染除去方法。
【請求項２７】
前記オゾン含有ガスを前記クライオスタットチャンバ内に導入する前に、前記クライオスタットチャンバを安全に締めるステップをさらに備える、請求項２２に記載のクライオスタットの汚染除去方法。
【請求項２８】
前記クライオスタットチャンバの完全さを判定するステップをさらに備える、請求項２２に記載のクライオスタットの汚染除去方法。
【請求項２９】
前記クライオスタットチャンバの完全さを判定する前記ステップは、
前記クライオスタットチャンバ内に部分的な真空圧力を形成するステップと、
前記部分的な真空圧力を記憶するステップと、
予め定められた時間待機するステップと、
前記クライオスタットチャンバ内の圧力をサンプリングするステップと、
前記部分的な真空圧力を前記サンプリングされた圧力と比較するステップと、
を備える、請求項２８に記載のクライオスタットの汚染除去方法。
【請求項３０】
オゾン発生器の稼動を決定するステップをさらに備える、請求項２２に記載のクライオスタットの汚染除去方法。
【請求項３１】
オゾン発生器の稼動を決定する前記ステップは、
雰囲気光レベルを判定するステップと、
前記雰囲気光レベルを記憶するステップと、
前記オゾン発生器を点灯するステップと、
前記オゾン発生器近傍の光レベルを判定するステップと、
前記雰囲気光レベルを前記オゾン発生器近傍の光レベルと比較するステップと、
を備える、請求項３０に記載のクライオスタットの汚染除去方法。
【請求項３２】
クライオスタットに配置されたクライオスタットチャンバと、
オゾン含有ガスを前記クライオスタットチャンバに導入する手段と、
前記クライオスタットチャンバから前記オゾン含有ガスを除去する手段と、
を備える、クライオスタットの殺菌装置。
【請求項３３】
オゾン含有ガスを前記クライオスタットチャンバに導入する前記手段は、
前記クライオスタットチャンバ内部で前記オゾン含有ガスを生成する手段、
前記クライオスタットチャンバの外側で前記オゾン含有ガスを生成する手段、
次いで、該オゾン含有ガスを前記クライオスタットチャンバ内に注入する手段、
のうち少なくとも１つの手段を備える、請求項３２に記載のクライオスタットの殺菌装置。
【請求項３４】
前記オゾン含有ガスが前記クライオスタットチャンバから除去された後で、前記オゾン含有ガスからオゾンを除去する手段をさらに備える、請求３２に記載のクライオスタットの殺菌装置。
【請求項３５】
前記オゾン含有ガスからオゾンを除去する前記手段は、オゾン破壊要素を備える、請求項３４に記載のクライオスタットの殺菌装置。
【請求項３６】
前記オゾン含有ガスを前記クライオスタットチャンバ内に導入する前に、前記クライオスタットチャンバを安全に締める手段をさらに備える、請求項３２に記載のクライオスタットの殺菌装置。
【請求項３７】
前記クライオスタットチャンバの完全さを判定する手段をさらに備える、請求項３２に記載のクライオスタットの殺菌装置。
【請求項３８】
オゾン発生器の稼動を決定する手段をさらに備える、請求項３２に記載のクライオスタットの殺菌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に言えば、オゾンを使用した医療機器の殺菌に関する。
【背景技術】
【０００２】
生物学的材料の分析は、顕微鏡で観察可能なように、多くの場合、該材料を薄く削り取ることにより実行される。かみそり刃及びミクロトーム装置のような、種々の装置が薄い組織サンプルを作成するために使用される。材料は、該材料をパラフィンベースの基質のような支持基質に埋め込み、次いで基質及び埋め込まれた生物学的材料を冷凍することにより、切断用に用意され得る。冷凍された基質及び埋め込まれた材料は、薄い断面を有するようにミクロトームにより切断され、次いで、染色されて次の観察用に顕微鏡スライド上に配置可能である。
【０００３】
クライオスタット（低温保持装置）は、低温環境を提供する装置であり、従って、後の分析用に生物学的サンプルを冷凍するために、ヘルスケア産業で広く使用されている。ミクロトーム及びクライオスタットは組み合わされて、生物学的サンプルを冷凍状態に保持可能な装置を形成する一方で、検査用に該サンプルを薄く削り取る。
【０００４】
使用中には、クライオスタット及びミクロトームは、多数の異なるソースからの生物学的サンプルを処理する可能性がある。あるサンプルから別のサンプルへの汚染を防止するために、ミクロトーム及び／又はクライオスタットチャンバを定期的に清掃して殺菌することが望ましい。同様に、ミクロトーム及びクライオスタットチャンバは、自然に発生するウイルス、バクテリア及び胞子からの汚染を防止するために、清掃され殺菌されなければならない。さらに、ミクロトーム及びクライオスタットチャンバの殺菌は、生物学的サンプルからオペレータへの感染の危険性を低減する。
【０００５】
オゾンは、さもなければ、抗生物質への耐性があるバクテリアを殺すのに効果的な公知の殺菌剤である。ガス状態のオゾン（Ｏ３）は、囲み全体に拡散可能であり、空間内の全ての表面を殺菌する。しかしながら、オゾンは、また、化学的に不安定であり、容易に酸素（Ｏ２）に転化する傾向がある。さらに、オゾンは、高濃度で吸入された場合には、人体に有毒である。これらの欠点が、所定用途における殺菌剤としてのオゾンの使用を制限してきた。
【０００６】
医療機器を殺菌するためにオゾンを使用することに関する問題を克服するために、溶解したオゾンを含有する水を使用することが知られている。１つの方法は、十分に高い溶解オゾン量を含有する水の中に、医療装置を浸積することにより、該装置を殺菌する。別の方法は、溶解したオゾンを含有する水を、医療機器の周りに循環させる。しかしながら、溶解したオゾンを含有する水は、クライオスタットチャンバ及びミクロトームを殺菌するためには使用できない。何故なら、クライオスタット内に典型的に存在する低温は、水を凍らせる可能性があるからである。クライオスタットを温熱滅菌して再度冷却するのに必要な処理時間は長いので、オゾン含有水を用いた殺菌のためにクライオスタットチャンバ及びミクロトームを温めることは実行不能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、オゾンを使用してクライオスタット及びこれに関連するミクロトームを殺菌する装置及び方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、殺菌用にオゾンを使用する囲いを提供することにより、ミクロトーム及びクライオスタットのような医療機器を殺菌するための公知の装置及び方法の欠点を大幅に軽減する。好ましい実施形態では、本発明は、囲繞可能なチャンバを有するクライオスタットと、ポンプと、オゾンを発生するオゾン発生器と、オゾン破壊器とを備える。
【０００９】
１つの実施形態では、ポンプは、クライオスタットチャンバの完全さを実証するために微少な真空を形成する。オゾン発生器は、クライオスタットチャンバの空気中にある酸素からオゾンを生成する。オゾンは、クライオスタットチャンバ全体に拡散し、ミクロトーム及びチャンバを殺菌する。汚染の除去後に、ポンプは、空気／オゾンをクライオスタットチャンバからオゾン破壊器に流す。オゾン破壊器は、残存するオゾンを全て除去する。
【００１０】
本発明の別の実施形態では、３方向バルブがポンプの出力部を制御する。ポンプの出力部を調整することにより、３方向バルブは、汚染除去プロセスを制御する。本発明の他の実施形態では、第２のポンプが使用される。オゾンがクライオスタットの外側で生成され、第２のポンプが、当該オゾンをクライオスタットチャンバ若しくはオゾン破壊器に流入させる。第１のポンプが故障した場合には、第２のポンプが空気／オゾンをオゾン破壊器に流入させる。このようにして、第１のポンプが故障した場合であっても、クライオスタットチャンバ内のオゾンは全て除去される。
【００１１】
本発明の別の実施形態では、一次電力が故障した場合に、バックアップ電力を供給するために、二次電力源が提供される。本発明のさらなる別の実施形態では、オゾン汚染除去中にチャンバの開放を防止するために、安全機構がクライオスタットチャンバをロックする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
全体を通して類似の参照番号が類似の部品を参照する添付の図面と共に、以下の発明の詳細な説明の検討から、本発明のこれらの及び他の特徴と利点とが、認識されるであろう。
【００１３】
以下の段落において、本発明は、添付の図面を参照して例を用いてより詳細に記述されるであろう。この記載を通して、好ましい実施形態及び示された実施例は、本発明の限定としてではなく、典型例として考慮されるべきである。ここで使用するように、「本発明」は、ここに記載された発明の実施形態の中で任意の１つを参照する。
【００１４】
本発明は、オゾンを使用してそれ自体を殺菌するクライオスタット（低温保持装置）を提供することにより、クライオスタットを殺菌するための公知の装置及び方法の欠点を大幅に軽減する。通常、本発明は、チャンバを有するクライオスタットと、ポンプと、オゾン発生器と、オゾン破壊器とを備える。オゾン発生器及びミクロトームは、クライオスタットチャンバ内に配置される。オゾン発生器は、クライオスタットチャンバ内に存在する酸素（Ｏ２）からオゾンを生成する。このオゾンは、クライオスタットチャンバ全体に拡散し、チャンバ内の全ての表面を汚染除去する。汚染の除去後、ポンプは、クライオスタットチャンバ内の空気／オゾンをオゾン破壊器に流入させる。該オゾン破壊器は、オゾンを除去し、それを酸素に戻す。
【００１５】
その代わりに、ポンプは、クライオスタットチャンバ内のオゾンを循環するために使用可能である。また、オゾン発生器は、ポンプがオゾンをクライオスタットチャンバ内に流入させるようにして、クライオスタットチャンバの外側に配置されてもよい。
【００１６】
本発明の１つの観点は、２つのポンプから成る構成の安全性である。第１のポンプが故障した場合であっても、第２のポンプが、クライオスタットチャンバ内の空気／オゾンを全てオゾン破壊器に流入させる。このようにして、クライオスタットチャンバ内のオゾン全てが除去される。この設計は、長時間のオゾン接触によりクライオスタットチャンバ及びミクロトームが損傷するというリスクを回避するのに役立つ。さらに、第２のポンプにより提供されるフェイルセーフな特徴は、オゾンが人体に接触するというリスクを低減する。
【００１７】
本発明は、また、クライオスタット及びミクロトームを汚染除去する方法を提供し、該方法は、１）オゾンをクライオスタットチャンバ内に導入し、若しくは、クライオスタットチャンバ内でオゾンを発生するステップと、２）汚染除去後に、クライオスタットチャンバ内に残存するオゾンを除去するステップと、３）残存する全てのオゾンを排除するステップと、を含む。代替的な実施形態において、この方法は、また、オゾンをクライオスタットチャンバ内に導入するステップの前に、クライオスタットチャンバをロックして密閉することを含む。
【００１８】
図１乃至４を参照して、本発明は、観察窓１７により囲繞されたチャンバ１９を有するクライオスタット１０を備え、該観察窓は、窓ロック２５により安全に締められている。クライオスタットチャンバ１９内には、ミクロトーム１５が配置される。クライオスタット１０は、また、制御部３５と通信するオペレータインターフェース３０を有する。好ましくは、制御部３５は、汎用のコンピュータ装置であり、該コンピュータ装置は、クライオスタット１０の操作に関連する種々の機能を実行するためにプログラムされ得る。制御部３５は、窓ロック２５、ポンプ４０、オゾン生成器８０、オゾン破壊器９０、及び、オペレータインターフェース３０を介して指示されるようにクライオスタット１０を操作するためにクライオスタット１０に備えられる他の装置と通信する。
【００１９】
クライオスタット１０は、クライオスタットチャンバ１９内に、略−５０℃から＋２５℃の範囲の温度を形成する。クライオスタットチャンバ１９内には、ミクロトーム１５が配置される。このミクロトーム１５は、医療分析用に生物学的材料の非常に薄い切片を作成する。クライオスタットチャンバ１９は、生物学的サンプルを保持するために、及び、存在する可能性のある任意の胞子、ウイルス若しくはバクテリアの成長を遅らせるために、低温に維持される。バクテリア及び他の微生物の汚染のリスクを最小限にするために、ミクロトーム１５及びクライオスタットチャンバ１９は、頻繁に汚染除去されるべきである。
【００２０】
本発明の１つの観点は、クライオスタットチャンバ１９及びミクロトーム１５を汚染除去するためにオゾンを使用することである。オゾン（Ｏ３）は不安定な分子であり、通常、酸素（Ｏ２）を紫外線放射に暴露することにより製造される。オゾンは、迅速にバクテリア及び他の微生物を破壊する非常に強力な汚染除去剤であるが、オゾンは、また、人体の健康に有害な効果を生成する可能性がある。そのため、本発明の別の観点は、オペレータ及び専門技術者へのオゾンの暴露を最小限にするためのいくつかのフェイルセーフなデバイス及び装置である。
【００２１】
図１乃至３を参照して、クライオスタットは、酸素（Ｏ２）からオゾン（Ｏ３）を製造するオゾン発生器８０を有する。この実施形態では、オゾン発生器８０は、クライオスタットチャンバ１９内に配置されてもよい。他の実施形態では、オゾン発生器８０は、クライオスタット１０内ではあるがクライオスタットチャンバ１９の外側に配置されてもよく、若しくは、オゾン発生器８０は、クライオスタット１０の外部に配置されてもよい。
【００２２】
オゾン発生器８０は、紫外線放射を生成するために、コロナ除電装置若しくは紫外線（ＵＶ）ランプのいずれかを使用することができる。いずれの装置も、酸素分子（Ｏ２）を解離させて２つの不安定な酸素原子（Ｏ）を形成することにより、クライオスタットチャンバ１９内に存在する酸素からオゾンを生成する。すなわち、該酸素原子は引き続いて他の酸素分子と結合してオゾンを形成する。本発明の１つの実施形態は、ＵＶランプオゾン発生器８０を使用し、該オゾン発生器は、また、オペレータの接触からランプを保護するＵＶランプ保護部材（図示せず）を有する。クライオスタット１０に含まれる安全性は、観察窓１７が開放されているとき、ＵＶランプが作動せず、それ故オペレータへのＵＶ暴露を防止することである。１つの実施形態では、オゾン発生器８０は、−５０℃から＋２５℃の温度範囲では、少なくとも１０００時間、メンテナンスフリーに作動するように構成され得る。コロナ除電装置、及び、紫外線放射を生成するように構成された他の装置を含む、他のタイプのオゾン発生器８０も、本発明で使用可能である。
【００２３】
図２及び図４を参照して、本発明の代替的な実施形態が図解される。この実施形態は、オゾン発生器８０を、クライオスタットチャンバ１９の外側に配置する。少なくとも１つのポンプ４０及び１つのバルブ７０が、空気をオゾン発生器８０に流入させる。オゾンを発生するとき、制御部３５は、ポンプ４０を介してクライオスタットチャンバ１９から受け取る空気を、オゾン発生器８０に出力するようにバルブ７０を向ける。オゾンを破壊するとき、制御部３５は、ポンプ４０を介してクライオスタットチャンバ１９から受け取る空気／オゾンを、オゾン破壊器９０に出力するようにバルブ７０を向ける。オプションのフィルタ１２０が管６０に装着されてもよく、該管は、クライオスタットチャンバ１９の空気がポンプ４０と接触する前に、該空気を濾過するであろう。好ましくは、フィルタ１２０は、オゾン耐性があり、一段階若しくは二段階のフィルタ設計であり得る。二段階フィルタ１２０は、また、クライオスタットチャンバ１９の空気から汚染物質を除去するために、炭素のような化合物を含んでもよい。
【００２４】
図４を参照して、本発明の代替的な実施形態が図解され、この実施形態は、第２のポンプ１００と、第２のバルブ１１０とを使用する。ミクロトーム１５の操作中には、第２のポンプ１００が、クライオスタットチャンバ１９内で空気を循環させる。オプションのフィルタ１２０が、管６０に装着可能であり、該管は、クライオスタットの空気が再循環される前に該空気を濾過するであろう。しかしながら、第１のポンプが故障した場合には、第２のバルブ１１０は、クライオスタットチャンバ１９から受け取る空気をオゾン破壊器９０に向けるように、制御部３５により自動的に制御される。このようにして、クライオスタットチャンバ１９内のオゾンは全て除去される。このフェイルセーフな特徴は、長時間のオゾン接触によるクライオスタットチャンバ１９及びミクロトーム１５への損傷を回避する。代替的な実施形態では、センサ収納部５５内のオゾンセンサは、クライオスタットチャンバ１９内部のオゾン濃度を監視するために使用され得る。オゾンセンサからの出力は、観察窓のロック２５を解放するまで、制御部３５により監視され得る。この追加的な安全性は、オペレータがオゾンに暴露することを最小限にする。
【００２５】
センサ収納部５５内に含まれる空気流量センサは、また、第１のポンプ４０からの空気流量を測定するために使用され得る。空気流量が予め定められた量以下に低下すると、オペレータインターフェース３０は、システムの故障を示唆するであろう。この場合には、第２のポンプ１１０がクライオスタットチャンバ１９を排気し、バルブ１１０が空気／オゾンをオゾン破壊器９０に向けることになる。好ましくは、バルブ７０及び１１０は、３方向バルブであるが、ソレノイドバルブのような他のタイプのバルブ、及び手動若しくは自動のボールバルブ及びソレノイドバルブも使用可能である。
【００２６】
本発明の代替的な実施形態は、図１乃至４に示される二次電力源９５を含んでもよい。汚染除去サイクル中に、メイン電力が故障した場合には、制御部３５は、二次電力源９５にアクセスするであろう。好ましくは、二次電力源９５は、オペレータインターフェース３０に警告を表示し、少なくとも１つのバルブ７０及び１１０と、少なくとも１つのポンプ４０及び１００とを、任意のオゾンを破壊するために操作するのに、十分な電力源である。例えば、一次電力源が故障し、制御部３５が二次電力源９５に切り換えたときには、第１及び第２のポンプ４０及び１００のうち少なくとも１つが、クライオスタットチャンバ１９から空気／オゾンを排気するために、予め定められた時間、電圧を印加される。この予め定められた時間が経過した後でのみ、ロック２５を解放することによりクライオスタットの観察窓１７が開放される。予め定められた時間の経過までに、二次電力源９５が故障した場合には、クライオスタットの観察窓１７はロックされたままである。二次電力源９５は、バッテリーを具備し得るが、燃料電池、光起電力システム、若しくは他の好適な電力源のような他のタイプの電力源も使用可能である。
【００２７】
図１乃至４を参照して、第１及び第２のポンプ４０及び１１０それぞれの下流に、オゾン破壊器９０が配置される。オゾン破壊器９０は、該オゾン破壊器９０が第１若しくは第２のポンプ４０及び１００から受け取る空気中に存在するオゾン全てを除外する。オゾン破壊器９０は、オゾンを高温に暴露する熱デバイス、貴金属触媒、二酸化マンガン触媒及び活性炭装置から構成され得る。好ましくは、オゾン破壊器９０は、カルライト（CARULITE（Illinois州Peru市のCarucus Corp.社の登録商標））触媒である。好ましくは、オゾン破壊器９０の出口で測定されるオゾン濃度は、１ｐｐｍ以下である。本発明の別の実施形態は、空気／オゾンがオゾン破壊器９０に到達するまでに該空気／オゾンを加熱するヒータ８５を有してもよい。オゾン破壊器９０は、高温でより効率的に作動し、オゾンは、高温でより迅速に崩壊する。
【００２８】
図５を参照して、本発明を実行する１つの方法４００が図解される。ステップ４０５にて、オゾン発生器が始動され、ステップ４１０にて、オゾン発生器により生成されたオゾンがクライオスタットチャンバ１９内に注入される。１つの実施形態では、オゾンは、クライオスタットチャンバ１９内で生成可能であり、クライオスタットチャンバ１９へのオゾン注入ステップは、単純に、オゾン発生器を活性化させることを含み得る。別の実施形態では、オゾンは、クライオスタットチャンバ１９の外側で生成可能であり、クライオスタットチャンバ１９へのオゾン注入ステップは、オゾンをチャンバ１９内にポンプで注入することを含み得る。
【００２９】
ステップ４１５にて、クライオスタットチャンバ１９内のオゾンは、任意のバクテリア、ウイルス若しくは胞子を排除してクライオスタットチャンバ１９を汚染除去する。ステップ４２０にて、ポンプ４０は、クライオスタットチャンバ１９内に存在する空気及びオゾンを排気し、それをオゾン破壊器９０に流入させ、該オゾン破壊器は、残存する全てのオゾンを破壊する。全てのオゾンが破壊された後で、汚染除去サイクルは完了する。少なくとも２つの作動サイクルが汚染除去に利用可能である。長い汚染除去サイクルは、クライオスタットチャンバ１９の霜取り中に実行可能であり、若しくは、クライオスタット１０の他の操作時に実行され得る。氷で覆われた表面を含むクライオスタットチャンバ１９内部の全ての表面は、汚染除去されることになる。汚染除去は、汚染除去前に存在するバクテリア、ウイルス及び胞子の略９９％を排除することとして定義される。長いサイクルは、略１時間継続し得る。その代わりに、短い汚染除去サイクルが、オペレータインターフェース３０を介して何時でも開始可能である。全てのバクテリア及びウイルス、殆どの胞子が、短い汚染除去サイクル中に排除されるであろう。短いサイクルは、略１５分から３０分間継続可能であり、クライオスタット１０は、短いサイクルの開始前に、霜取りをされる必要はない。長い若しくは短い汚染除去サイクル中の何時でも、オペレータは、オペレータインターフェース３０を介して汚染除去サイクルを中止することができるであろう。オゾン発生器８０は、作動を停止し、オゾン破壊が開始することになる。
【００３０】
クライオスタット１０の動作は、両方の汚染防止サイクルで、実質的に同一であり、図５に示す手順ステップ４０５のより詳細なフローチャートを図解する図６を参照して、より詳細に記述されるであろう。汚染除去シーケンスの開始時には、オペレータインターフェース３０上の「Ｏ３」スイッチが押される。ステップ５０５にて、制御部３５は、観察窓ロック２５と通信することにより、観察窓１７がロックされているかどうかをチェックする。観察窓１７がロックされていない場合には、ステップ５１０にて、「窓を閉じて下さい」というメッセージがオペレータインターフェース３０に表示される。ステップ５１５にて、制御部３５は、オペレータが観察窓１７を閉じるのを３０秒まで待つ。次いで、制御部３５は、観察窓１７がロックされているかどうかを確認のためにチェックし、ロックされている場合には、ステップ５２０に進み、ポンプ４０が制御部３５により駆動されてクライオスタットチャンバ１９を部分的に排気する。ステップ５２５にて、制御部３５は略６０秒間待機して、チャンバ内になお真空が存在するかどうかを判定するために、圧力センサを有するセンサ収納部５５を使用してクライオスタットチャンバ１９をサンプリングする。ステップ５３０にて、制御部３５は、ステップ５２０にて記憶された真空レベルを、ステップ５２５にて取得したサンプリングされた真空レベルと比較する。２つのレベルが実質的に等しくない場合には、制御部３５は、オゾン発生プロセスを中止し、ステップ５３５にてオペレータインターフェース３０にエラーメッセージを表示する。
【００３１】
記憶されている真空レベルがサンプリングされた真空レベルに等しい場合には、ステップ５４０にて、制御部３５は、オゾン発生器８０における雰囲気の光レベルをサンプリングする。ステップ５４５にて、制御部３５は、紫外線ランプを点灯する。ステップ５５０にて、制御部３５は、紫外線ランプ近傍の光レベルを雰囲気の光レベルと比較する。該光レベルが雰囲気の光レベルより上になるように増加されていない場合には、制御部はオゾン発生シーケンスを中止し、オペレータインターフェース３０にエラーメッセージを表示する。紫外線ランプ近傍の光レベルが雰囲気の光レベルよりも大きい場合には、ステップ５５５にて、オゾンがオゾン発生器８０により生成される。１つの実施形態では、オゾン発生器８０は、クライオスタットチャンバ１９内に配置される。図２及び図４に示される代替的な実施形態では、オゾン発生器８０は、クライオスタットチャンバ１９の外側に配置される。この実施形態に関して、ポンプ４０は、空気をクライオスタットチャンバ１９から制御部３５により指示されるバルブ７０を介して送出して、管６０を通じてオゾン発生器８０に空気を流入させる。次いで、空気をオゾン発生器８０のＵＶランプ上を通過させることにより生成されたオゾンが、管６０を介してクライオスタットチャンバ１９に注入される。
【００３２】
図７を参照して、図５に図解されオゾンを破壊するステップ４２０が図解される。ステップ６０５にて、制御部３５は、クライオスタットチャンバ１９内のオゾンレベルを監視する。ステップ６１０にて、制御部３５は、クライオスタットチャンバ１９内のオゾンレベルをサンプリングし、該オゾンレベルを予め設定された臨界オゾンレベルと比較する。
【００３３】
予め設定された臨界オゾンレベルは、クライオスタットチャンバ１９の温度によって変化してもよい。制御部３５は、センサ収納部５５の温度センサからクライオスタットチャンバ１９の温度を取得する。クライオスタットチャンバ１９を汚染除去するために必要なオゾン量は、クライオスタットチャンバ１９の温度により変化する。チャンバ１９が略＋２３℃から＋２５℃であるときには、略２５０ｐｐｍのオゾン濃度が好ましい。チャンバ１９が略−３０℃であるときには、略７５０ｐｐｍのオゾン濃度が好ましい。しかしながら、好ましいオゾン濃度は、汚染除去に割り当てられた時間に応じて変化する可能性がある。そのため、臨界オゾンレベルも変化することになるが、１つの実施形態では、制御部３５は、適当な臨界オゾンレベルを決定するアルゴリズムを含むであろう。
【００３４】
ステップ６１５にて、クライオスタットチャンバ１９内のオゾンレベルが臨界オゾンレベル以上である場合には、制御部３５は、ＵＶランプを停止し、パージサイクルを開始してエラーメッセージをオペレータインターフェース３０に表示する。ステップ６２０にて、オゾンレベルが臨界レベルよりも低い場合には、制御部３５は、クライオスタットチャンバの温度をチェックする。ステップ６２５にて、クライオスタットチャンバの温度が０℃よりも低い場合には、ステップ６３０にて、制御部３５は、オゾン破壊器のヒータを作動させる。ステップ６３５にて、クライオスタットチャンバ１９の温度が０℃よりも高い場合には、パージサイクルが開始され、ポンプ４０は、バルブ７０を介して、クライオスタットチャンバ１９内に存在する空気及びオゾンを、オゾン破壊器のヒータ及びオゾン破壊器９０内に送出する。本発明の１つの実施形態では、オゾン破壊器９０に存在する空気は、クライオスタットチャンバ１９に戻されることになる。別の実施形態では、オゾン破壊器９０に存在する空気は、大気に放出されるであろう。
【００３５】
ステップ６４０にて、制御部３５は、クライオスタットチャンバ１９内の空気を採取する。ステップ６４５にて、オゾンが採取された空気中で検出された場合には、制御部３５はステップ６３５に戻り、パージサイクルを再度開始する。ステップ６５０にて、クライオスタットチャンバ１９から採取された空気中にオゾンが存在しない場合には、制御部３５は、ロック２５に観察窓１７のロックを解除する信号を送り、オゾン汚染除去プロセスは完了する。
【００３６】
このように、ミクロトーム及びクライオスタットを殺菌するための装置及び方法が提供されることが理解される。当業者は、本発明が、図解する目的であって限定するものではないこの記載に示される好ましい実施形態以外により、実行可能であることを認識するであろうし、本発明は以下のクレームによってのみ限定される。この記載中の特定の実施形態に対する均等物も、同様にこの発明を実行し得ることが注記される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の１つの実施形態の側面図である。
【図２】本発明の別の実施形態の側面図である。
【図３】図１に図解する実施形態の模式的なダイヤグラムである。
【図４】本発明の別の実施形態の模式的なダイヤグラムである。
【図５】図１乃至４に図解する実施形態の任意の１つを操作する１つの方法を図解するフローチャートである。
【図６】図５に示す手順ステップを実行する１つの方法を図解するフローチャートである。
【図７】図５に示す手順ステップを実行する１つの方法を図解するフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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