带有改进的样品托盘的加速溶剂萃取装置的制作方法

1.本技术总地涉及一种带有改进的样品托盘构造的加速溶剂萃取装置。


背景技术：

2.加速溶剂萃取(ase)是一种用于从固体或半固体样品萃取各种分析物的方法，该方法利用升高的温度和压力，来加快萃取并需要更少的溶剂。ase装置通常需要用户用样品填充样品容器，将样品容器放入装置中，运行萃取操作，最后从装置移除已消耗的样品容器。为了便于从样品萃取分析物，ase装置通常包括加热炉，以将样品容器加热到样品容器内高于100℃的温度。
3.因此，用户可能会：(i)在操纵样品容器时暴露于邻近加热炉的高温表面；以及(ii)萃取后暴露于样品容器本身的高温。为避免用户在操纵热的样品容器时受伤，用户必须使用防护装备，比如绝缘手套或其他机械操纵装置，以避免与热的样品容器和/或在升高的温度下的其他部件发生物理接触。然而，对于用户来说，借助这种防护装备操纵样品容器通常不是便利的方案。
4.ase装置可利用冷却风扇来降低内部温度，并用环境空气来冷却装置内的样品容器。然而，这种方法可能需要大量时间才能将样品容器和相邻表面充分冷却到安全操纵温度。并且，如果装置采用并行模式萃取，则这种方法变得更具挑战性，在并行模式中，多个样品容器将在并行过程期间处于升高的温度的各个阶段——用户可能不得不等待所有样品容器冷却到在安全考量下可接受的温度之后才能接近装置。这种等待时间会显著减慢用户工作流程。
5.此外，ase装置和样品制备仪器的其他样品操纵装置占据宝贵的实验室空间。为了优化宝贵的实验室空间并最大化仪器吞吐量，尤其是对于进行多通道处理的自动样品操纵装置，这种装置的紧凑布局和高效的运动控制设计可能很重要。此外，与各种尺寸的样品的兼容性还可通过增加这种装置的灵活性来进一步优化实验室空间，以适应用户的需求，而不会减慢工作流程。
6.因此，有用的是，提供带有改进的样品托盘构造的加速溶剂萃取装置，其克服了已知装置的上述和其他缺点。


技术实现要素：

7.本发明的一个方面涉及一种加速溶剂萃取装置，其包括：样品托盘，所述样品托盘构造成接纳并支承多个样品单元池，并且具有：(i)允许用户将单独的样品单元池装载到样品托盘上的打开装载位置以及(ii)闭合运行位置；多个加热炉组件，每个加热炉组件适合于接纳并加热单独的样品单元池，以促进从样品萃取分析物；壳体，所述壳体封围所述样品托盘和所述加热炉组件，其中，在所述打开装载位置，所述样品托盘从所述壳体伸出；单元池夹持器，所述单元池夹持器被支承在所述壳体内，其中，所述单元池夹持器构造成当在所述闭合运行位置时，在所述加热炉组件与所述样品托盘之间转移至少一个样品单元池；托
盘锁，其选择性地：(i)将样品托盘锁定在闭合运行位置以及(ii)释放样品托盘，从而允许其运动到打开装载位置；和/或微处理器，所述微处理器控制所述托盘锁、所述单元池夹持器和所述加热炉组件，由此，所述微处理器进行顺序运行，其中，在所述闭合运行位置，被支承在所述样品托盘上的每个单独的样品单元池：(i)由所述单元池夹持器移动到相应的加热炉组件，(ii)由相应的加热炉组件加热，以促进从每个单独的样品单元池内的样品萃取分析物，以及(iii)在升高的温度下返回到所述样品托盘；其中，所述托盘锁仅在所述单元池夹持器不移动并且每个单独的样品单元池已从所述升高的温度冷却到小于或等于预定值的温度时才释放所述样品托盘。
8.以上发明的实施例可包括以下特征中的一个或多个。
9.夹持器可相对于所述壳体沿x、y和z轴移动。
10.所述托盘锁可包括机电锁。
11.所述机电锁可包括安装在所述壳体上的闩锁和安装在所述样品托盘上的保持器，其中，所述闩锁和所述保持器构造成，除非所述微处理器向所述机电锁发出信号释放所述样品托盘，否则将所述样品托盘锁定在所述闭合运行位置。
12.所述机电锁可以是将所述闩锁朝向所述保持器偏置的单作用装置。
13.该装置还可包括弹出装置，当所述样品托盘被释放时，所述弹出装置将所述样品托盘朝向所述打开装载位置自动地弹出。
14.所述弹出装置可包括压缩弹簧，所述压缩弹簧将所述样品托盘朝向所述打开装载位置偏置。
15.所述壳体可包括：(i)前壁和(ii)所述前壁中的开口，当所述样品托盘处于所述打开装载位置时，所述样品托盘延伸通过所述开口，并且所述样品托盘可包括其前端上的闭合件，当所述样品托盘处于所述闭合运行位置时，所述闭合件闭合所述前壁中的所述开口。
16.所述壳体可包括：(i)后壁和(ii)导向销，所述导向销从所述后壁朝向所述样品托盘延伸，并且所述样品托盘可包括位于其后端上的导向孔，其中，当样品托盘处于所述闭合运行位置时，所述导向孔接纳所述导向销，以标度所述样品托盘相对于所述壳体和所述单元池夹持器的位置。
17.该装置还可包括接近传感器，所述接近传感器感测所述样品托盘何时处于所述闭合运行位置，其中，仅当所述样品托盘处于所述闭合运行位置时，所述微处理器才操作所述单元池夹持器和所述加热炉组件。
18.该装置还可包括所述壳体内的温度传感器，其中，所述微处理器将所述样品托盘锁定在所述闭合运行位置，直到支承在所述样品托盘上的所有样品单元池的温度低于或等于预定值为止。
19.该装置还可包括所述壳体内的碳氢化合物传感器，其中，当所述壳体内的溶剂蒸气浓度高于预定浓度时，所述微处理器将所述样品托盘锁定在所述闭合运行位置。
20.所述壳体可包括冷却风扇，在所述样品托盘处于所述闭合运行位置时，所述冷却风扇用于冷却所述样品托盘和支承在其上的任何样品单元池。
21.该装置还可包括多个样品托盘，每个样品托盘构造成接纳并支承多个样品单元池，并且每个样品托盘具有：(i)允许用户将单独的样品单元池装载到所述样品托盘上的对应的打开装载位置以及(ii)对应的闭合运行位置；其中，当处于其闭合位置时，所述单元池
夹持器构造成在所述加热炉组件与相应的样品托盘之间转移所述样品单元池；其中，所述微处理器构造成进行所述顺序运行，其中，支承在处于其闭合运行位置的样品托盘之一上的每个单独的样品单元池：(i)被移动到相应的加热炉组件，(ii)由相应的加热炉组件加热，以促进从单独的样品单元池内的样品萃取分析物，以及(iii)在升高的温度下返回到这一个样品托盘；其中，在所述顺序运行期间，另一个样品托盘移动到其打开装载位置，所述打开装载位置允许用户将多个样品单元池装载到该另一个样品托盘上，同时防止与前述一个样品托盘上处于所述升高的温度下的单独的样品单元池接触。
22.该装置还可包括溶剂泵、溶剂源、气源和切换阀，其中，所述微处理器控制所述溶剂泵和所述切换阀，以促进：(i)从每个单独的样品单元池内的样品萃取分析物；以及(ii)将分析物递送到相应的样品容器。
23.本发明的另一方面涉及一种加速溶剂萃取装置，其包括：多个样品托盘，每个样品托盘构造成接纳并支承多个样品单元池，并且每个样品托盘具有：(i)允许用户将单独的样品单元池装载到所述样品托盘上的打开装载位置以及(ii)闭合运行位置；多个加热炉组件，每个加热炉组件适合于接纳并加热单独的样品单元池，以促进从样品萃取分析物；壳体，所述壳体封围所述样品托盘和所述加热炉组件，其中，在所述打开装载位置，每个所述样品托盘都从所述壳体伸出；单元池夹持器，所述单元池夹持器在所述壳体内，其中，所述单元池夹持器构造成当在其闭合运行位置时，在所述加热炉组件与相应的样品托盘之间转移至少一个样品单元池；和/或微处理器，所述微处理器控制所述单元池夹持器和所述加热炉组件，其中，所述微处理器进行顺序运行，其中，在其闭合运行位置，被支承在所述样品托盘之一上的每个单独的样品单元池：(i)移动到相应的加热炉组件，(ii)由相应的加热炉组件加热，以促进从每个单独的样品单元池内的样品萃取分析物，以及(iii)在升高的温度下返回到该一个样品托盘；其中，在所述顺序运行期间，另一个样品托盘移动到其打开装载位置，所述打开装载位置允许用户将多个样品单元池装载到该另一个样品托盘上，同时防止与前述一个样品托盘上处于所述升高的温度下的单独的样品单元池接触。
24.以上发明的实施例可包括以下特征中的一个或多个。
25.该装置可包括两个样品托盘。
26.该装置还可包括用于每个样品托盘的托盘锁，每个托盘锁选择性地将相应的样品托盘锁定在其闭合运行位置以及释放相应的样品托盘以移动至其打开装载位置。
27.每个托盘锁可包括安装在所述壳体上的闩锁和安装在相应的样品托盘上的保持器，其中，所述闩锁和所述保持器构造成，除非所述微处理器向机电锁发出信号释放相应的样品托盘，否则将相应的样品托盘锁定在其闭合运行位置。
28.该装置还可包括用于每个样品托盘的弹出装置，当所述样品托盘被释放时，所述弹出装置将相应的样品托盘朝向其打开装载位置自动地弹出。
29.所述弹出装置可包括压缩弹簧，所述压缩弹簧将相应的样品托盘朝向其打开装载位置偏置。
30.所述壳体可包括：(i)前壁和(ii)所述前壁中的开口，当所述样品托盘处于其打开装载位置时，每个样品托盘延伸通过所述开口，并且每个样品托盘可包括其前端上的闭合件，当相应的样品托盘处于其闭合运行位置时，所述闭合件闭合所述前壁中的所述开口。
31.该装置还可包括溶剂泵、溶剂源、气源和切换阀，其中，所述微处理器控制所述溶
剂泵和所述切换阀，以促进：(i)从每个单独的样品单元池内的样品萃取分析物；以及(ii)将分析物递送到相应的样品容器。
32.本发明的另一方面涉及一种加速溶剂萃取装置，其包括：样品托盘，所述样品托盘包括多个容座，所述容座构造成分别接纳并支承多个样品单元池，所述样品托盘具有与一个或多个所述容座相邻的横向通道；加热炉组件，所述加热炉组件构造成接纳并加热单独的样品单元池，以促进从样品萃取分析物；单元池夹持器，所述单元池夹持器构造成在所述加热炉组件与所述样品托盘之间转移至少一个样品单元池；和/或微处理器，所述微处理器控制所述单元池夹持器和所述加热炉组件，由此，所述微处理器进行顺序运行，其中，所述单元池夹持器将相应的样品单元池：(i)从所述样品托盘起移动，(ii)移动通过所述通道穿过所述样品托盘，以及(iii)移动到相应的加热炉组件。
33.以上发明的实施例可包括以下特征中的一个或多个。
34.所述容座可沿所述样品托盘线性地间隔开。
35.所述样品托盘可包括沿所述样品托盘线性间隔开的多个单元池支架，每个单元池支架构造成接纳并支承所述多个样品单元池中的一部分，其中，所述通道位于所述多个单元池支架中相邻单元池支架之间。
36.每个单元池支架可包括四个容座。
37.每个单元池支架可构造成支承相应的样品单元池沿着所述样品托盘呈单列。
38.所述单元池夹持器可相对于所述样品托盘和所述加热炉组件沿x、y和z轴移动。
39.所述微处理器可进行顺序运行，其中，所述单元池夹持器还将相应的样品单元池：(i)从相应的加热炉组件移动，(ii)通过所述通道移动穿过所述样品托盘，以及(iii)移动到所述样品托盘。
40.该装置还可包括多个样品托盘，每个样品托盘包括所述多个容座和所述横向通道，其中，所述微处理器构造成进行顺序运行，其中，所述单元池夹持器移动相应的样品单元池通过它们各自的通道而穿过所有样品托盘。
41.该装置还可包括溶剂泵、溶剂源、气源和切换阀，其中，所述微处理器控制所述溶剂泵和所述切换阀，以促进：(i)从每个单独的样品单元池内的样品萃取分析物；以及(ii)将分析物递送到相应的样品容器。
42.所述样品托盘可配置成接纳并支承多个不同尺寸的样品单元池，每个样品单元池都具有可移除地固定到单元池器皿的单元池盖。该装置还可包括所述样品托盘上的多个容座，每个容座都构造成接纳并支承相应的样品单元池，其中，每个容座包括上座部和下座部，其中，每个上座部构造成接纳相应的具有第一长度的单元池器皿的样品单元池的单元池盖，并且其中，每个下座部构造成接纳相应的具有比所述第一长度更长的第二长度的单元池器皿的样品单元池的单元池盖。
43.本发明的又一方面涉及一种加速溶剂萃取装置，其包括：样品托盘，所述样品托盘配置成接纳并支承多个不同尺寸的样品单元池，每个样品单元池都具有可移除地固定到单元池器皿的单元池盖；所述样品托盘上的多个容座，每个容座都构造成接纳并支承相应的样品单元池，其中，每个容座包括上座部和下座部，其中，每个上座部构造成接纳相应的具有第一长度的单元池器皿的样品单元池的单元池盖，并且其中，每个下座部构造成接纳相应的具有比所述第一长度更长的第二长度的单元池器皿的样品单元池的单元池盖；加热炉
组件，所述加热炉组件构造成接纳并加热单独的样品单元池，以促进从样品萃取分析物；和/或单元池夹持器，所述单元池夹持器构造成在所述加热炉组件与所述样品托盘之间转移至少一个样品单元池。
44.以上发明的实施例可包括以下特征中的一个或多个。
45.该装置包括两个样品托盘。
46.每个容座还可包括在所述上座部与所述下座部之间的中座部，其中，每个中座部构造成接纳相应的具有比所述第一长度更长且比所述第二长度更短的第三长度的单元池器皿的样品单元池的单元池盖。
47.所述容座可沿所述样品托盘线性地间隔开。
48.所述样品托盘可包括八个容座。
49.每个容座可构造成支承相应的样品单元池沿着所述样品托盘呈单列。
50.所述单元池夹持器可相对于所述样品托盘和所述加热炉组件沿x、y和z轴移动。
51.所述样品托盘还可包括与一个或多个所述容座相邻的横向通道，并且所述装置还包括微处理器，所述微处理器控制所述单元池夹持器和所述加热炉组件，由此，所述微处理器进行顺序运行，其中，所述单元池夹持器将相应的样品单元池通过所述通道移动穿过所述样品托盘，并且移动到相应的加热炉组件。
52.该装置还可包括溶剂泵、溶剂源、气源、切换阀和微处理器，所述微处理器控制所述加热炉组件、所述单元池夹持器、所述溶剂泵和所述切换阀，以促进：(i)从每个单独的样品单元池内的样品萃取分析物；以及(ii)将分析物递送到相应的样品容器。
53.本发明的方法和装置具有其他特征和优点，这些特征和优点将从附图中变得明显或在附图和以下具体实施方式中更详细地阐述，这些附图纳入本文中和以下详细描述，附图和具体实施方式一起用于阐释本发明的某些原理。
附图说明
54.图1是根据本发明的各个方面的带有改进的样品托盘的示例性加速溶剂萃取装置的立体图。
55.图2是图1的装置的立体图，其示出了处于其打开/装载位置的一个样品托盘。
56.图3是图1的装置的立体图，其示出了处于其打开/装载位置的另一样品托盘。
57.图4是图1的装置的立体图，其中壳体的一部分被移除，以示出其中各个部件的布置。
58.图5是图1的装置的示例性流体操纵构造的示意图。
59.图6是图1的装置沿着一个样品托盘的剖视图，该样品托盘处于其闭合/运行位置。
60.图7是类似于图6的另一剖视图，但示出了处于部分打开位置的一个样品托盘。
61.图8是图1的装置的剖视平面图。
62.图9是沿图8中的线9－9剖取的图1的装置的剖视图。
63.图10是图1的装置的示例性控制构造的示意图。
具体实施方式
64.现将详细参考本发明的各种实施例，其示例在附图中被示出且在下文中被描述。
尽管将结合示例性实施例来描述本发明，但是将要理解的是，本描述不旨在将本发明限制于那些示例性实施例。相反，本发明旨在不仅涵盖示例性实施例，而且还涵盖可包括在如由所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内的各种替代物、修改物、等同物和其他实施例。
65.加速溶剂萃取(ase)系统通常在升高的温度和压力下使用有机和水性液体溶剂，以增加萃取过程的效率。承载样品的萃取单元池(萃取池)通常被加热到高于溶剂沸点的温度，以加速从样品萃取所关注的分析物。例如，萃取单元池可被加热到高于100℃的温度。这通常会导致升高的萃取单元池表面温度，在被操纵时，这会对用户构成潜在的安全隐患。除了热表面，在ase系统内移动机械部件可能会在操作期间伤害用户。蒸发的溶剂也可能从系统中逸出，并在萃取过程期间被附近的用户吸入。
66.根据本发明的各个方面，ase装置可设有多托盘配置，以增加吞吐量并促进对分析后样品单元池(样品萃取池)的安全操纵。特别地，多托盘构造允许用户为第一样品托盘准备样品单元池，将它们装载在第一样品托盘上，并启动第一顺序运行，以从第一样品托盘的样品单元池中萃取分析物。在进行第一样品托盘的顺序运行时，用户可类似地为第二样品托盘准备样品单元池，将它们装载在第二样品托盘上，并为第二样品托盘启动第二顺序。通过交替样品托盘，可建立连续操作，从而以最少的等待时间促进更高吞吐量和用户安全性。
67.并且，根据本发明的各个方面，该装置可配置有智能锁定装置，以限制对一个或两个样品托盘的接近，从而保护用户免于：(i)暴露于处于升高的温度下的样品单元池；(ii)暴露于装置内的移动部件；和/或(iii)当仪器运行且对用户不安全时暴露于装置内的蒸发的溶剂。
68.现在转向附图，其中，在各个附图中，相同的部件由相同的附图标记标示，关注到图1，图1示出了设有多个样品托盘32、33的ase装置30，每个样品托盘32、33支承多个萃取或样品单元池35(参见图4)。
69.多托盘配置的好处在于，用户可打开一个样品托盘进行装载和/或卸载，同时在其他样品托盘支承出于安全目的不应由用户操纵的热样品单元池时限制接近这些样品托盘。例如，用户可打开一个样品托盘32而另一个样品托盘33保持闭合(例如参见图2)，反之亦然(例如参见图3)。通过允许在接近一个托盘的同时阻止接近样品单元池过热而无法安全操纵的另一个托盘，该一个托盘可装载用于下一萃取顺序的样品容器，因而提高分析的总吞吐量并为用户维持安全实验计划。与常规的单托盘构造相反，多托盘构造允许更好地利用装置，并以最少的等待时间改善用户工作流程。
70.根据本发明的各个方面，并参考图4，ase装置30还可包括：加热炉模块36，其具有多个加热炉组件38；壳体39，其封围样品托盘和其他部件；单元池夹持器41，其可移动地设置在门架42上，用于在样品托盘与加热炉组件之间转移样品单元池；托盘锁44(图6)，用以选择性地锁定样品托盘；旋转转盘45，其支承收集瓶46；以及微处理器48(图10)，其控制装置的各种部件。
71.通常，ase装置30包括多个样品托盘32、33，在托盘从装置伸出时，用户可在其上装载各种尺寸的样品单元池35。在图示实施例中，ase装置包括成对的可缩回托盘，每个托盘支承八个样品单元池。样品托盘还可支承一个或多个冲洗单元池49。人们将理解，可使用支承各种类型和数量的样品单元池的两个、三个、四个或更多个托盘。类似地，人们将理解，可
利用各种构造的托盘，包括但不限于抬出、拉出、摆出、倾出和/或其他合适的托盘构造。
72.如图4中所示，样品托盘可包括支架，以保持并支承不同尺寸的样品单元池，例如，较小单元池35’、中等单元池35”和较大单元池35
”’
。在各种实施例中，样品单元池可具有范围从1ml至1000ml，并且更优选地范围从1ml至100ml的容量。
73.参考图2和图3，每个样品托盘都具有对应的打开/装载位置和闭合/运行位置。例如，图3示出了一个托盘32处于其打开/装载位置，而另一个托盘33处于其闭合/运行位置，图2示出了一个托盘32处于其闭合/运行位置，而另一个托盘33处于其打开/装载位置。当处于它们相应的打开/装载位置时，当托盘延伸到ase装置30外时，用户可将一个或多个样品单元池安全地装载到相应的托盘上。样品托盘可设有线性轴承或托盘滑动件，以允许托盘在其打开/装载位置与闭合/运行位置之间移动。然而，人们将理解，可利用其他结构构造来在其装载位置与操作位置之间可移动地支承样品托盘。
74.壳体39可在壳体的前壁54中包括一个或多个托盘开口52，当样品托盘处于它们相应的打开/装载位置时，样品托盘延伸通过该托盘开口52。优选地，每个样品托盘都在其前端上包括闭合件55，当样品托盘处于其闭合/运行位置时，该闭合件55闭合前壁的开口。触摸传感器或按钮(参见图4)可设置在每个封闭件上或设置在壳体上的别处，只要是相应的样品托盘没有如下所述被锁定，就允许用户打开样品托盘。
75.参考图7，壳体39还可包括导向销58，该导向销58从壳体的后壁59朝向样品托盘延伸，并且样品托盘可包括在其后端上的导向孔61。如图6中所示，当样品托盘处于闭合/运行位置时，导向孔接纳导向销，以标度样品托盘相对于壳体和单元池夹持器的位置。由此，托盘可缩回到装置中，使得每个样品单元池位置在装置内部被精确地对准，以便于通过单元池夹持器41来运输单独的单元池，如下文所论述的。
76.根据本发明的各个方面，ase装置30设有多个加热炉组件38，如图4中所示。每个加热炉组件适于接纳并加热单独的样品单元池，以促进从样品单元池内的样品萃取分析物。在图示实施例中，每个加热炉组件具有敞开的腔室构造，其可轻易地接纳由单元池夹持器41运输的样品单元池，如下文所论述的。每个加热炉组件都可具有适于接纳并基本围绕(50％或更多)单独的样品单元池的形状，以使得其可独立地将单独的样品单元池加热至与相邻的样品单元池不同的温度。
77.在图示实施例中，ase装置设有四个加热炉组件，从而允许四通道装置，其中，可一次在四个不同的样品单元池上并行执行多达四项萃取。人们将理解，可提供两个、三个、四个或更多个加热炉组件。由于典型的ase处理时间可长达20－30分钟，因此并行进行多项萃取可大大提高吞吐量，而无需显著增加实验室占地面积。
78.继续参考图4，单元池夹持器41构造成在样品托盘32、33与加热炉组件38之间运输样品单元池35。在各种实施例中，样品托盘位于加热炉组件旁边，以便减少和/或最小化样品单元池必须在样品托盘与加热炉组件之间行进的距离。在图示实施例中，加热炉模块36平行于样品托盘32和33延伸。
79.在图示实施例中，单元池夹持器由门架42支承，以相对于壳体39沿x、y和z轴移动。例如，单元池夹持器可通过z致动器62上下移动，沿着y框架64前后移动，并沿着x轨道65从一侧移动到另一侧。在各种实施例中，门架位于样品托盘和加热炉组件上方，以便充分利用三维空间并减小装置的整体尺寸。人们将理解，可利用其他合适的门架构造来移动单元池
夹持器和支承在其上的样品单元池。人们还将理解，可能以另外的常规方式通过线性致动器或其他合适的装置来实现该移动。
80.根据本发明的各种实施例，且如图8中所示，样品托盘(例如，样品托盘32、33)可以是细长的并且可包括多个位置或容座67，这些位置或容座67构造成在沿样品托盘的特定位置处接纳并支承相应的样品单元池。容座可沿样品托盘线性地间隔开。例如，图8示出了容座，这些容座隔开，从而以线性方式沿着样品托盘支承呈单列的样品单元池35。样品托盘可包括一个或多个单元池支架68。例如，图示实施例在每个样品托盘上包括两个单元池支架。
81.并且，根据本发明的各种实施例，每个位置或容座可包括两个、三个或更多个竖直堆叠的座部，以接纳不同尺寸的样品单元池。参考图4和图6，每个容座67可包括上座部70、中座部71和下座部73，以接纳相应的小样品单元池35’、中等样品单元池35”和大样品单元池35
”’
。
82.参考图6，这种竖直堆叠的座部构造特别适合于接纳并支承具有类似形状的单元池盖74和各种尺寸的单元池器皿75'、75”和75”的各种大小的样品单元池。例如，样品单元池可具有可释放地固定到管状单元池器皿的标准化单元池盖，其中，各个单元池器皿除了它们的长度外基本相同。在图示实施例中，容座座部尺寸定为且构造为接纳并支承样品单元池的下单元池盖，然而，人们将理解，容座座部尺寸和构造也可设定为接纳并支承样品单元池的上单元池盖。
83.单元池夹持器可构造成拾取安装在任一样品托盘上的任何样品单元池，然后根据需要将其运输到加热炉组件之一。如图4中所示，样品托盘可设有与一个或多个容座67相邻的横向通道或通路77以提供间隙，使得由单元池夹持器支承的样品单元池可穿过样品托盘而运向加热炉组件。
84.在图6的图示实施例中，通道位于相邻的容座67’与67”之间。然而，人们将理解，通道可位于样品托盘的前端和/或后端上，使得它仅与一个容座相邻。人们还将理解，可在样品托盘上设置一个或多个通道。相邻容座之间的通道可减少单元池夹持器必须承载样品单元池的总距离，因而提高总吞吐量。例如，图中所示的位于中心的通道可减少任何样品单元池必须例如沿着图8中所示的路径p行进的平均距离。
85.单元池夹持器可设有轭架78(或其他合适的结构)，以接合样品单元池的盖凸缘80(或其他合适的结构)，从样品托盘提升样品单元池，在运向加热炉组件的过程中支承样品单元池，并将样品单元池存放在加热炉组件中(反之亦然)。
86.一旦样品单元池被存放在加热炉组件中，加热炉组件就可加热样品单元池和其中的样品，以促进否则要以常规方式进行的从样品萃取分析物。
87.现在转向图5，ase装置可包括各种流体操纵部件，以实现从样品单元池中萃取分析物并将分析物递送到相应的收集瓶。例如，ase装置30还可包括溶剂源81、溶剂泵83、气源84、切换阀86，用于将溶剂和/或气体引导到位于加热炉模块36的相应加热炉组件中的样品单元池35，以实现从相应的样品单元池中的相应样品萃取分析物。含有萃取的分析物的溶剂和/或气体可继续通过适当的流体管线到达限流管87，以便递送到转盘45的相应收集瓶46(参见图4)。虽然为了说明的目的呈现了这种简化的流体操纵构造，但人们将理解，可利用各种部件和构造来实现将萃取的分析物递送到相应的收集瓶。
88.如上所述，样品单元池在萃取后返回到它们相应的样品托盘，并且样品单元池需
要一些时间从在萃取期间实现的升高的温度充分冷却。为了防止用户受伤，ase装置30可为每个样品托盘(例如，样品托盘32)设置托盘锁44(图6和图7)，以防止样品托盘打开，直到支承在其上的样品单元池充分冷却以供用户安全操纵为止。并且，托盘锁可构造成在单元池夹持器移动时防止样品托盘从它们的闭合/运行位置移出，以防止对用户造成伤害和/或对装置造成内部损坏。特别地，每个托盘锁都可选择性地将相应的样品托盘锁定在图6中所示的其闭合位置，并且可选择性地将托盘释放到其打开/装载位置(参见例如图2中的样品托盘32)。
89.每个托盘锁可包括机电锁88，该机电锁88具有安装在壳体39的前壁54上或附近的闩锁90，以及安装在相应的样品托盘(例如，图6中的样品托盘32)上的保持器91。保持器91构造成，当样品托盘闭合时，接纳来自机电闩锁的闩锁，以将样品托盘保持在闭合位置。闩锁和保持器共同构造成，除非微处理器向机电锁发送信号释放样品托盘，否则将样品托盘锁定在闭合/运行位置。例如，机电锁可以是一种单作用装置，除非其被致动以释放样品托盘，否则其将闩锁朝向保持器偏置。替代地，锁定装置可以是双作用装置，其中，需要不同的信号来使托盘锁接合和脱离。人们将理解，锁定装置可包括气动控制的致动器或其他合适的装置，以选择性地防止样品托盘的移动。例如，在发生断电或锁故障事件时，可在保持器的相反侧上使用柱塞作为手动锁定释放机构。这种柱塞可用不易被意外致动而需要打开专门面板的开关来致动，或需要窄销来致动柱塞。
90.每个样品托盘还可设有弹出装置93，当相应的托盘锁被释放时，该弹出装置93将样品托盘朝向打开/装载位置自动弹出。弹出装置可具有压缩弹簧94，该压缩弹簧94将样品托盘朝向打开/装载位置偏置。例如，弹出装置可将样品托盘推到图7中所示的部分打开位置，以提供顺序运行已经完成并且位于相应的样品托盘上的样品单元池已充分冷却以供用户安全操纵的视觉指示。人们将理解，也可利用其他弹出装置构造，包括但不限于电动马达和齿轮、拉伸弹簧、倾斜滑动件和/或其他合适的装置。
91.现在转向图10，微处理器48包括存储器部分，该存储器部分可配置成控制ase装置30的各种子系统，包括但不限于：操作托盘锁44；操作门架42的x致动器、y致动器和z致动器以移动单元池夹持器；操作加热炉组件38；操作溶剂泵83；操作切换阀86；以及操作转盘45。微处理器48可集成到ase装置30中，也可以是个人计算机的一部分，其发送信号以与ase装置30通信。存储器部分可包括关于如何控制ase装置30的各种子系统的软件或固件指令。
92.例如，微处理器可配置成进行顺序运行，其中，支承在处于其闭合/运行位置的样品托盘之一上的每个单独的样品单元池：(i)被移动到相应的加热炉组件，(ii)由相应的加热炉组件加热，以促进从单独的样品单元池内的样品萃取分析物，以及(iii)在升高的温度下返回到这一个样品托盘。并且，该微处理器可配置成，在顺序运行期间，将另一个样品托盘移动到其打开/装载位置，打开装载位置允许用户将多个样品单元池装载到该另一个样品托盘上，同时防止与前述一个样品托盘上处于升高的温度下的单独的样品单元池接触。
93.该微处理器可配置成，在单元池夹持器在壳体内移动时，使托盘锁接合并且防止样品托盘从其闭合/运行位置移出。
94.该微处理器可配置成允许一个样品托盘在顺序运行在另一个样品托盘上进行时移动到其打开/装载位置，因而允许用户将样品单元池装载到第一样品托盘上。
95.该微处理器可配置成使用合适的传感器装置实时监测样品单元池的温度，并且在
达到安全温度时打开托盘。替代地，微处理器也可配置成凭经验确定实现对样品单元池的充分冷却所需的时间。并且，该微处理器可配置成控制可选的冷却装置，以达到预定的安全操纵温度。例如，壳体39可设有冷却风扇96(参见图6)，以将环境空气引导到壳体中(或从内部排出热空气)，从而冷却装置的内部。替代地，该微处理器可控制珀耳帖装置和/或其他合适的装置来冷却样品单元池、样品托盘和/或内部。
96.可设置各种传感器来通知微处理器关于ase装置的各种状况。例如，参考图6，可设置接近传感器97，以感测样品托盘何时处于闭合/运行位置，因而允许仅当样品托盘处于闭合/运行位置时，微处理器才操作单元池夹持器和加热炉组件。壳体内可设有温度传感器99，因而允许微处理器将相应的样品托盘锁定在其闭合/运行位置，直到支承在样品托盘上的所有样品单元池的温度低于或等于预定值为止。壳体内可设有碳氢化合物传感器100，因而允许当壳体内的溶剂蒸气浓度高于预定浓度时，微处理器将样品托盘锁定在其闭合/运行位置。
97.在操作和使用中，用户可收集多个样品以制备多个样品单元池。固态和半固态样品的制备通常涉及某种均质程序，其中，使用研钵和研杵研磨样品。每个样品都可与硅藻土(de)或其他吸收剂一起研磨，或者与硅藻土(de)或其他吸收剂组合并一起研磨，然后转移到样品单元池。通常，制备样品单元池的过程需要约5－10分钟。根据本发明的各个方面，用户一天中首先可准备与样品托盘上的空间数量相对应的一定数量的样品单元池(例如，对于图2中所示的一个样品托盘，多达八个样品单元池)。然后，用户可装载第一样品托盘(例如，样品托盘32)，将已装载的第一样品托盘返回到其闭合/运行位置，并且启动ase装置对装载在第一样品托盘上的样品单元池的第一顺序运行。
98.在第一次顺序运行期间，单元池夹持器将把每个样品单元池转移到相应的加热炉组件，以加热样品单元池及其样品。当样品单元池在加热炉组件中时，来自切换阀的管道与样品单元池的入口形成密封连接，而另一根单元池道与样品单元池的出口形成密封连接，以便所萃取的液体可流到收集器皿或收集瓶。因此，一旦液体被充分加热，分析物就可从样品单元池中的样品萃取出来。并且，一旦已从样品单元池萃取了分析物，然后就将样品单元池返回到样品托盘上的位置，并且在下一个样品单元池上重复该过程，直到对样品托盘上的所有样品单元池都完成为止。并且所有返回到样品托盘的样品单元池都被允许充分冷却到安全操纵温度。
99.一旦已从所有样品单元池萃取分析物并且所有样品单元池都已充分冷却到(或低于)预定值，样品托盘就可被释放，并且其样品单元池可由用户安全地操纵。在各种实施例中，预定值可低于65℃，或更优选地低于60℃，或最优选地低于40℃。一旦充分冷却，用于第一样品托盘的第一托盘锁就被释放，并且第一托盘被弹出，以表示第一次顺序运行已完成。然后，用户可从第一样品托盘移除已消耗的样品单元池，用包含新鲜制备的样品的样品单元池重新装载第一样品托盘，然后重复该过程。
100.在第一样品托盘的样品单元池上执行第一顺序运行时，用户可收集多个样品并准备样品单元池以装载第二样品托盘，然后以相同方式运行第二顺序运行。具有多个样品托盘允许用户从一个样品托盘转到另一个样品托盘。特别地，用户可在一个样品托盘上的样品被分析的同时准备样品并将该样品装载到另一个样品托盘上。当一个样品托盘的样品单元池过热而无法在其顺序运行期间安全操纵时，用户可在对该一个样品托盘(及其样品单
元池)的接近受限时操纵另一个样品托盘(及其样品单元池)。这种多托盘构造允许更连续的样品吞吐量，这是因为用户在准备和启动下一次顺序运行之前不必等待所有样品单元池冷却。
101.有利地，本发明的各个方面允许将样品单元池放置在两个或更多个离散位置处，以使得当一个位置中的样品单元池环境很热时，该装置仍可允许在另一位置处发生用户交互。这种方法使得用户等待时间最小化并增加了工作流程吞吐量。
102.有利地，本发明的各个方面允许在操作期间将样品托盘锁定在位，以便：i)防止移动的单元池夹持器与样品托盘上的样品单元池干涉或碰撞；ii)确保通过单元池夹持器成功拾取和放置样品单元池；iii)防止用户进入装置，因而防止装置内的移动部件所造成的伤害；iv)限制用户接近系统内部的热表面和/或接近热样品单元池；和/或v)闭合装置壳体，以使用户遭遇系统内溶剂蒸气的可能性最小化。
103.人们将理解，上述发明的某些方面特别适用于ase装置，但也可以与各种样品制备仪器中的其他样品操纵装置一起使用，以最大化宝贵的实验室空间和/或升级仪器吞吐量。
104.为便于阐述和准确定义所附权利要求书，术语“上”和“下”、“内”和“外”等用于参考图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施例的特征。
105.为了示意和描述的目的，已经呈现了对本发明的特定示例性实施例的前述说明。它们并不旨在成为穷尽性的或是将本发明限制于所公开的精确形式，而是显然在上述教导的启示下可能有许多修改和变化。选择和描述示例性实施例是为了阐述本发明的某些原理及其实际应用，从而使其他本领域技术人员能够作出并利用本发明的各种示例性实施例及其各种替代物和修改物。本发明的范围旨在由本文所附的权利要求书及其等同物来定义。