用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统，包括箱体和设置于箱体内的样品台和采、进样单元，样品台上设有多个存储样品单元；采、进样单元的采样端采集待测样品，进样端与真空样品室的进样接口连通；真空样品室包括射线源入射、出射口，光束线设备发出的射线源依次经过射线源入、出射口；探测器位于真空样品室相邻于射线源出射口的一侧。本实用新型专利技术将多个部件整合为一个整体，通过多管道液路切换，实现真空环境下待测溶液样品的全流程自动化测试，提高数据收集效率并实现样品高通量筛选、减少单个样品使用量且保证高精度的样品检测环境；另外，改变采样方式大幅减小了整个装置的体积，显著优化了采、进样方式。进样方式。进样方式。

【技术实现步骤摘要】
用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统


[0001]本技术属于分析仪器领域，特别是涉及一种用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统。

技术介绍

[0002]随着现代软物质科学研究的不断深入，对基于大科学装置的原位样品微观结构表征实验装置的性能提出了更高要求。X
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射线小角散射(SAXS)是一种表征蛋白质等生物大分子溶液状态下微观结构的有效工具。授权公告号为CN209640350U的专利申请文本中提供一种适用于溶液高通量筛选的真空自动样品装置及真空样品室，是基于软物质体系的SAXS测试需求，有针对性地开发了溶液真空自动样本装置，在一定程度上解决了同步辐射SAXS技术对溶液体系测试效率低、散射信号弱等技术问题。
[0003]但现有装置的设计并没有完全解决溶液样品测试中存在的缺陷，如液体管路复杂导致样品用量较大、测试效率仍需进一步提高、装置组合复杂不便于与同步辐射线站整合等。
[0004]因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统，用于解决现有技术中溶液样品测试装置中液体管路复杂，导致样品用量较大、与同步辐射装置整合程度低的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种溶液样品高通量筛选自动化测试系统，所述自动化测试系统包括：采、进样装置、真空样品室、光束线设备和探测器；
[0007]所述采、进样装置包括箱体和设置于所述箱体内的样品台和采、进样单元，所述样品台上设有多个存储样品单元，所述存储样品单元用于放置待测样品；所述采、进样单元的采样端用于采集所述存储样品单元的待测样品，所述采、进样单元的进样端通过进样管道与所述真空样品室的进样接口连通；
[0008]所述真空样品室包括射线源入射口和射线源出射口，所述光束线设备发出的射线源依次经过所述射线源入射口和所述射线源出射口；
[0009]所述探测器与所述真空样品室的出样接口连通，所述探测器用于采集所述真空样品室中待测样品的数据。
[0010]优选地，所述采、进样单元包括采样针、驱动机构和蠕动泵，所述采样针安装于所述驱动机构上，所述驱动机构驱动所述采样针移动至待取样位置，所述蠕动泵通过多通阀驱动所述采样针进行采样，并将所采的待测样品进样至所述真空样品室中。
[0011]优选地，所述驱动机构为三维步进电机，所述三维步进电机分别在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向上运动，其中，X轴、Y轴和Z轴之间相互垂直。
[0012]优选地，所述采、进样装置还包括设置于所述箱体内的清洗单元和干燥单元，所述
清洗单元包括清洗剂输送管道和超纯水输送管道，所述真空样品室依次经所述多通阀和所述蠕动泵分别与所述清洗剂输送管道和超纯水输送管道连通；所述干燥单元包括压缩空气输送管道，所述真空样品室经所述多通阀与所述压缩空气输送管道连通。
[0013]优选地，所述多通阀至少包括第一连通口、第二连通口、第三连通口和第四连通口，所述第一连通口与所述蠕动泵的软管连通，所述第二连通口通过驱动管道与所述真空样品室连通，第三连通口与所述清洗剂输送管道连通，所述第四连通口与所述超纯水输送管道连通。
[0014]优选地，所述压缩空气输送管道与所述驱动管道连通设置，且所述压缩空气输送管道的输入端设置有三通阀，所述三通阀包括三个接口，三个所述接口分别为第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口与输送压缩空气装置连接，所述第二接口与所述压缩空气输送管道连接，所述第三接口为常开接口，用于向所述箱体内输送压缩空气。
[0015]优选地，所述采、进样装置还包括回收单元，所述回收单元包括废液槽，所述废液槽位于所述箱体内部，所述清洗单元对所述真空样品室清洗后排出的废液排放至所述废液槽中，所述废液槽底部连通有回收管道，所述回收管道穿过所述箱体与所述箱体外部的废液收集池连通。
[0016]优选地，所述采、进样装置还包括电子学元件，所述电子学元件设置于所述箱体内，所述电子学元件分别与所述蠕动泵、驱动机构、多通阀、三通阀电性连接。
[0017]优选地，样品台下方设置有温控台，温控台中设置有温度控制元件，温度控制元件与电子学元件电性连接，电子学元件通过所述温度控制元件来控制样品台的温度。
[0018]优选地，所述自动化测试系统还包括客户端操作控制系统，所述客户端操作控制系统与所述电子学元件电性连接；且所述客户端操作控制系统通过网络通讯控制Linux端的Epics控制系统，所述Epics控制系统用于控制所述光束线设备的开关和所述探测器的数据采集。
[0019]如上所述，本技术用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统，具有以下有益效果：
[0020]1、本技术中用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统可以整合在高能光源开展原位实验，该系统主要包括采、进样装置和真空样品室，样品台上设置有多个存储样品单元，单批次可放置多达96个样品，极大地提高了同步辐射光源机的使用效率，基于同步辐射SAXS表征技术对测试溶液样品的技术需求，结合同步辐射散射线站的实际情况，进一步提高样品检测效率，减小最小样品测试体积，整合三维步进电机、蠕动泵、多通阀、三通阀、清洗单元、干燥单元、样品台于一个整体，通过多管道液路切换，实现真空环境下待测溶液样品自动采、进样至真空样品室、数据收集、真空样品室的清洗、干燥，以及废液回收的全流程自动化，可有效杜绝手动上样方式引入的误操作，提高数据收集效率并实现高通量筛选、减少单个样品使用量；另外，通过对真空样品室在两次测量之间进行彻底的清洗以及完全烘干，保证高精度的样品检测环境。
[0021]2、本技术是基于第一代真空样品装置的设计(授权公告号为CN209640350U的专利申请文本)进一步优化了采、进样装置，采用三维步进电机控制采样针移动的方式进行对待测样品的采样，大幅度减小了整个采、进样装置的体积，便于将其与光束线设备直接整合，本技术中的溶液样品高通量筛选自动化测试系统不仅适用于同步辐射装置，同样
适用于其他实验室X
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射线源设备和中子源装置的溶液样品高通量筛选需求。
[0022]3、本技术由C#语言编写的基于Windows系统的客户端操作控制系统来控制各组件的工作，通过网络通讯控制Linux端的Epics控制系统，将光束线设备控制、采、进样装置的控制集成整合到对普通用户更友好的实验操作程序中，给用户提供了高度整合且简便的操作运行界面，减少了数据收集过程中的人为参与，从而有效提高数据收集的效率和准确性；另外，本技术的顺利实施有助于进一步发展同步辐射X射线小角散射技术，促进SAXS技术对软物质尤其是药物配方筛选优化、生物大分子溶液动态结构变化、蛋白质复合物组装/去组装过程等生命科学研究领域的发展。
附图说明
[0023]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统，其特征在于，所述自动化测试系统包括：采、进样装置、真空样品室、光束线设备和探测器；所述采、进样装置包括箱体和设置于所述箱体内的样品台和采、进样单元，所述样品台上设有多个存储样品单元，所述存储样品单元用于放置待测样品；所述采、进样单元的采样端用于采集所述存储样品单元的待测样品，所述采、进样单元的进样端通过进样管道与所述真空样品室的进样接口连通；所述真空样品室包括射线源入射口和射线源出射口，所述光束线设备发出的射线源依次经过所述射线源入射口和所述射线源出射口；所述探测器位于所述真空样品室相邻于所述射线源出射口的一侧，所述探测器用于采集所述真空样品室中待测样品的数据。2.根据权利要求1所述的用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统，其特征在于：所述采、进样单元包括采样针、驱动机构和蠕动泵，所述采样针安装于所述驱动机构上，所述驱动机构驱动所述采样针移动至待取样位置，所述蠕动泵通过多通阀驱动所述采样针进行采样，并将所采的待测样品进样至所述真空样品室中。3.根据权利要求2所述的用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统，其特征在于：所述驱动机构为三维步进电机，所述三维步进电机分别在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向上运动，其中，X轴、Y轴和Z轴之间相互垂直。4.根据权利要求2所述的用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统，其特征在于：所述采、进样装置还包括设置于所述箱体内的清洗单元和干燥单元，所述清洗单元包括清洗剂输送管道和超纯水输送管道，所述真空样品室依次经所述多通阀和所述蠕动泵分别与所述清洗剂输送管道和超纯水输送管道连通；所述干燥单元包括压缩空气输送管道，所述真空样品室经所述多通阀与所述压缩空气输送管道连通。5.根据权利要求4所述的用于高能光源的原位溶液样品高通量筛选自动化测试系统，其特征在于：所述多通阀至少包括第一连通口、第二连通口、第三连通口和第四连通口，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李娜，张建桥，刘广峰，宋攀奇，李怡雯，
申请(专利权)人：中国科学院上海高等研究院，
类型：新型
国别省市：