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課題・解決手段

レーザアブレーションシステム及び方法は、ユーザ定義スキャン(すなわち、サンプルの一部をアブレート又は解離するためにビーム軌跡に沿ってレーザビームがサンプルを横断してスキャンされる)の実行を容易にし、スキャンが実行されている間に付加的なスキャンをユーザが規定することを可能にする。

概要

背景

概要

レーザアブレーションシステム及び方法は、ユーザ定義スキャン(すなわち、サンプルの一部をアブレート又は解離するためにビーム軌跡に沿ってレーザビームがサンプルを横断してスキャンされる)の実行を容易にし、スキャンが実行されている間に付加的なスキャンをユーザが規定することを可能にする。

目的

本明細書で述べられる実施形態に関連して使用され得るサンプルチャンバ(当業者には「サンプルセル」又は「アブレーションセル」としても知られている)の例としては、ELECTRO SCIENTIFIC INDUSTIRIES社が提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

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請求項1

内部にサンプルを収容するサンプルチャンバと、前記サンプルチャンバの内部の前記サンプルの一部をアブレートあるいは解離するのに好適なパラメータを有するレーザビームを生成するように構成されたレーザと、前記サンプルと前記レーザビームとの間で相対移動を生じさせるように構成される少なくとも1つのスキャニング構成要素とを有するレーザアブレーションシステムを用いる方法であって、前記サンプルの取得画像を表す画像データを処理して、前記取得画像内の少なくとも1つの位置を前記サンプルチャンバ内部での対応する少なくとも1つの空間位置と関連付ける位置データを生成し、前記レーザ及び前記少なくとも1つのスキャニング構成要素からなる群から選択される少なくとも1つの動作を制御して、前記レーザビームにより前記サンプルがアブレートあるいは解離される前記サンプルの第1の注目領域で第1のスキャンを実行し、前記レーザ及び前記運動ステージのうち少なくとも一方の動作を制御して前記第1のスキャンを実行しつつ、前記レーザビームにより前記サンプルがアブレートあるいは解離される前記サンプルの第2の注目領域で実行される第2のスキャンを定義するスキャンデータを生成及び保存する、方法。

請求項2

前記レーザ及び前記少なくとも1つのスキャニング構成要素のうち少なくとも一方の動作を制御して前記第1のスキャンを実行する前に、前記第1のスキャンを定義するスキャンデータを生成し、保存する、請求項1の方法。

請求項3

さらに、ユーザインタフェイスを介して得られたユーザ入力を受けて、前記第1のスキャンを定義するスキャンデータを生成及び保存する、請求項1の方法。

請求項4

前記第1のスキャンを実行した後に、前記レーザ及び前記少なくとも1つのスキャニング構成要素のうち少なくとも一方の動作を制御して、前記第2のスキャンを定義する前記保存されたスキャンデータに基づいて前記第2のスキャンを実行する、請求項1の方法。

請求項5

さらに、ユーザインタフェイスを介して得られたユーザ入力を受けて、前記第2のスキャンを定義するスキャンデータを生成及び保存する、請求項1の方法。

請求項6

さらに、前記サンプルが収容される前記サンプルチャンバの内部の領域の少なくとも一部を含む視野を有する光学顕微鏡システムを用いて前記画像を取り込むことによって前記画像を取得する、請求項1の方法。

請求項7

前記視野は、前記サンプルが収容される前記サンプルチャンバの内部の領域全体を含む、請求項6の方法。

請求項8

前記画像データを受ける際に、前記レーザアブレーションシステムの一部として含まれていない画像取得システムにより取り込まれた画像を表す画像データをインポートする、請求項1の方法。

請求項9

前記レーザアブレーションシステムは、前記サンプルが収容される前記サンプルチャンバの内部の領域の少なくとも一部を含む視野を有する光学顕微鏡システムをさらに含み、前記位置データは、前記取得画像内の少なくとも1つの位置を前記視野内での対応する少なくとも1つの空間位置と関連付ける、請求項1の方法。

請求項10

前記少なくとも1つのスキャニング構成要素の動作を制御する際に、前記レーザビームを前記サンプルに当てることができるビーム軌跡に対して前記サンプルを移動させるように構成される運動ステージの動作を制御する、請求項1の方法。

請求項11

前記少なくとも1つのスキャニング構成要素の動作を制御する際に、前記レーザビームを前記サンプルに当てることができるビーム軌跡に対して前記レーザビームを移動させるように構成されるビームステアリング光学要素の動作を制御する、請求項1の方法。

請求項12

前記ビームステアリング光学要素は、少なくとも1つのミラーガルバノメータ偏向器を含む、請求項11の方法。

請求項13

前記レーザ及び前記少なくとも1つのスキャニング構成要素のうち少なくとも一方の動作を制御して、前記サンプルの前記第1の注目領域で前記第1のスキャンを実行する際に、前記レーザ及び前記少なくとも1つのスキャニング構成要素のうち少なくとも一方の動作を制御して、前記レーザビームにより前記サンプルがアブレートあるいは解離される前記サンプルの第1の注目領域セットにおいて第1のスキャンセットを実行する、請求項1の方法。

請求項14

前記サンプルの第2の注目領域で実行される前記第2のスキャンを定義するスキャンデータを生成及び保存する際に、前記レーザビームにより前記サンプルがアブレートあるいは解離される前記サンプルの第2の注目領域セットにおいて実行される第2のスキャンセットを定義するスキャンデータを生成及び保存する、請求項1の方法。

請求項15

サンプルを収容可能な内部を有するサンプルチャンバと、前記サンプルチャンバの内部に収容される前記サンプルの一部をアブレートあるいは解離するのに好適なパラメータを有するレーザビームを生成するように構成されるレーザと、前記サンプルと前記レーザビームとの間で相対移動を生じさせるように構成される少なくとも1つのスキャニング構成要素と、前記サンプルの画像を表示し、前記表示された画像に基づいて、前記レーザビームにより前記サンプルがアブレートあるいは解離される前記サンプルの第1の注目領域をユーザが示すことを可能にするように構成されるユーザインタフェイスと、前記レーザ及び前記少なくとも1つのスキャニング構成要素のうち少なくとも一方の動作を制御する命令を実行して前記サンプルの前記第1の注目領域において第1のスキャンを実行し、前記第1のスキャンを実行しつつ、前記表示された画像に基づいて、前記レーザビームにより前記サンプルがアブレートあるいは解離される前記サンプルの第2の注目領域をユーザが示すことを可能にするように構成されるプロセッサと、前記プロセッサと通信可能に連結され、前記命令を保存するように構成されるメモリとを備える、レーザアブレーションシステム。

請求項16

前記サンプルを収容可能な前記サンプルチャンバの内部の領域内に視野を有する光学顕微鏡システムをさらに備える、請求項15のシステム

請求項17

前記視野は、前記サンプルを収容可能な前記サンプルチャンバの内部の領域を含む、請求項16のシステム。

請求項18

前記少なくとも1つのスキャニング構成要素は、前記サンプルを移動させるように構成される運動ステージを含む、請求項15のシステム。

請求項19

前記少なくとも1つのスキャニング構成要素は、前記レーザビームが伝搬可能なビーム経路を移動させるように構成されるビームステアリング光学要素を含む、請求項15のシステム。

請求項20

前記ビームステアリング光学要素は、少なくとも1つのミラーガルバノメータ偏向器を含む、請求項19のシステム。

関連出願に対する相互参照

0001

本発明は、2016年1月11日に提出された米国仮特許出願第62/277,349号の利益を主張するものであり、その全体が参照により組み込まれる。

背景

0002

I.技術分野
本明細書に記載される実施形態は、概して、サンプリング及び組成解析支援するのに使用されるレーザアブレーションシステムのようなレーザアブレーションシステムに関するものである。より具体的には、本明細書に記載される実施形態は、概して、スキャニング動作を行いつつ、スキャンの生成を効率的に行うことを可能にするレーザアブレーションシステム及びレーザアブレーション方法に関するものである。

0003

II.関連技術の説明
サンプル(例えば、固体材料又は液体材料)の組成分析するために、質量分光(MS)システム発光分光(OES)システムなどの分析システムを用いることができる。サンプルの一部は、エアロゾル(すなわち、ヘリウムガスアルゴンガスなどのキャリアガス中固体粒子や場合によっては液体粒子及び/又は蒸気の懸濁)の形態で分析システムに提供されることが多い。エアロゾルは、典型的には、レーザアブレーションチャンバ内にサンプルを配置し、チャンバ内にキャリアガスの流れを導入し、1以上のレーザパルスターゲットの一部をアブレートして、サンプル(以下、「サンプル材料」という)から放出あるいは生成された粒子及び/又は蒸気を含むプルーム(プルーム)を生成してキャリアガス中に浮遊させることにより生成される。サンプル材料は、流れるキャリアガスに乗り移送管を介して分析システムに移送され、例えばICPトーチに至り、そこでイオン化される。そして、MSシステム又はOESシステムのような分析システムにより、イオン化された粒子及び/又は蒸気を含むプラズマが分析される。従来、上記で述べたようなプルームを生成するために用いられるレーザアブレーションシステムでは、ユーザは、サンプル上でレーザビームをスキャンするビーム軌跡(例えば、X軸及びY軸を任意に組み合わせたものに沿って延びる経路)を定義あるいは選択することが可能である。ビーム軌跡が定義又は選択された後、レーザビームに照射されるスポットをビーム軌跡に沿って移動させるようにサンプルを移動することにより、ビーム軌跡に配置されたサンプルの部分がアブレートされる。

概要

0004

本明細書において例示的に説明される一実施形態は、内部にサンプルを収容するサンプルチャンバと、上記サンプルチャンバの内部の上記サンプルの一部をアブレートあるいは解離するのに好適なパラメータを有するレーザビームを生成するように構成されたレーザと、上記サンプルと上記レーザビームとの間で相対移動を生じさせるように構成される少なくとも1つのスキャニング構成要素とを有するレーザアブレーションシステムを用いる方法として特徴付けることができる。この方法では、画像データを処理して位置データを生成し得る。上記画像データは、上記サンプルの取得画像を表すことができ、上記位置データは、上記取得画像内の少なくとも1つの位置を上記サンプルチャンバ内部での対応する少なくとも1つの空間位置と関連付けることができる。上記レーザビームにより上記サンプルがアブレートあるいは解離される上記サンプルの第1の注目領域で第1のスキャンを実行するように上記レーザ及び上記少なくとも1つのスキャニング構成要素からなる群から選択される少なくとも1つの動作が制御され得る。上記第1のスキャンを実行しつつ、上記レーザビームにより上記サンプルがアブレートあるいは解離される上記サンプルの第2の注目領域で実行される第2のスキャンを定義するスキャンデータが生成及び保存され得る。

0005

本明細書において例示的に説明される他の実施形態は、サンプルを収容可能な内部を有するサンプルチャンバと、レーザビームを生成するように構成されるレーザと、上記サンプルと上記レーザビームとの間で相対移動を生じさせるように構成される少なくとも1つのスキャニング構成要素と、上記サンプルの画像を表示し、(上記表示された画像に基づいて)上記レーザビームにより上記サンプルがアブレートあるいは解離される上記サンプルの第1の注目領域をユーザが示すことを可能にするように構成されるユーザインタフェイスと、上記レーザ及び上記少なくとも1つのスキャニング構成要素のうち少なくとも一方の動作を制御する命令を実行して上記サンプルの上記第1の注目領域において第1のスキャンを実行し、(上記第1のスキャンを実行しつつ)上記レーザビームにより上記サンプルがアブレートあるいは解離される上記サンプルの第2の注目領域を(上記表示された画像に基づいて)ユーザが示すことを可能にするように構成されるプロセッサと、上記プロセッサと通信可能に連結され、上記命令を保存するように構成されるメモリとを含むレーザアブレーションシステムとして特徴付けることができる。

図面の簡単な説明

0006

図1は、一実施形態によるレーザアブレーションシステムを模式的に示すものである。
図2は、スキャンの実行とともにスキャンのパラメータの同時指定を容易にするための方法の一実施形態を説明するフローチャートを示している。

詳細な説明

0007

以下、添付図面を参照しつつ実施形態の例を説明する。明示的に述べている場合を除き、図面においては、構成要素、特徴、要素などのサイズや位置などやそれらの間の距離は、必ずしも縮尺通りではなく、また理解しやすいように誇張されている。図面を通して同様の数字は同様の要素を意味している。このため、同一又は類似の数字は、対応する図面で言及又は説明されていない場合であっても、他の図面を参照して述べられることがある。また、参照番号の付されていない要素であっても、他の図面を参照して述べられることがある。

0008

明細書において使用される用語は、特定の例示的な実施形態を説明するためだけのものであり、限定を意図しているものではない。特に定義されている場合を除き、本明細書において使用される(技術的用語及び科学的用語を含む)すべての用語は、当業者により一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書で使用される場合には、内容が明確にそうではないことを示している場合を除き、単数形は複数形を含むことを意図している。さらに、「備える」及び/又は「備えている」という用語は、本明細書で使用されている場合には、述べられた特徴、整数、ステップ、動作、要素、及び/又は構成要素の存在を特定するものであるが、1つ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、及び/又はそのグループの存在又は追加を排除するものではないことを理解すべきである。特に示している場合を除き、値の範囲が記載されているときは、その範囲は、その範囲の上限と下限の間にあるサブレンジだけではなく、その上限及び下限を含むものである。特に示している場合を除き、「第1」や「第2」などの用語は、要素を互いに区別するために使用されているだけである。例えば、あるノードを「第1のノード」と呼ぶことができ、同様に別のノードを「第2のノード」と呼ぶことができ、あるいはこれと逆にすることもできる。

0009

特に示されている場合を除き、「約」や「その前後」などは、量、サイズ、配合、パラメータ、及び他の数量及び特性が、正確ではなく、また正確である必要がなく、必要に応じて、許容誤差換算係数端数計算、測定誤差など、及び当業者に知られている他のファクタを反映して、概数であってもよく、さらに/あるいは大きくても小さくてもよいことを意味している。本明細書において、「下方」、「下」、「下側」、「上方」、及び「上側」などの空間的に相対的な用語は、図に示されるような、ある要素又は特徴の他の要素又は特徴に対する関係を述べる際に説明を容易にするために使用され得るものである。空間的に相対的な用語は、図において示されている方位に加えて異なる方位を含むことを意図するものであることは理解すべきである。例えば、他の要素又は特徴の「下方」又は「下」にあるとして説明される要素は、図中の対象物反転した場合には、他の要素又は特徴の「上方」を向くことになる。このように、「下方」という例示的な用語は、上方及び下方の方位の双方を含み得るものである。対象物が他の方位を向く場合(例えば90度回転される場合や他の方位にある場合)には、本明細書において使用される空間的に相対的な記述子はこれに応じて解釈され得る。

0010

図1は、一実施形態によるレーザアブレーションシステムを模式的に示すものである。

0011

図1を参照すると、レーザアブレーションシステム100のようなレーザアブレーションシステムは、レーザビームを生成可能なレーザ102を含んでおり、このレーザビームは、ビーム経路104に沿ってサンプルチャンバ108内のサンプル106に伝搬され得る。図示はされていないが、レーザアブレーションシステムは、集光光学部品(例えばレンズ)、ビームステアリング光学部品(例えば、ファーストステアリングミラーミラーガルバノメータ偏向器電気光学偏向器、及び/又は音響光学偏向器)など、あるいはこれらを任意に組み合わせたもののような、ビーム経路104に沿って配置される光学部品を必要に応じて含んでいる場合がある。

0012

サンプル106として提供可能な材料の例としては、例えば、考古学的材料、生物学的検定基板及び他の生物学的材料セラミック、岩又は他の地質学的材料医薬品(例えば錠剤)、金属、高分子石油化学材料、液体半導体塗料ワニスガラス、紙、布地などが挙げられる。レーザビームは、複数のレーザパルスを含んでいてもよく、レーザパルスは、パルス繰り返し周波数波長パルスエネルギーなど、サンプル106から材料をアブレート又は解離するように選択されるパラメータにより特徴付けられていてもよい。本明細書における開示から、当業者は、他の実施形態においては、連続波(CW)又は準連続波(QCW)レーザビームを用いることができることを理解するであろう。

0013

一般的に、サンプルチャンバ108は、(好ましくは)サンプル106を挿入、収容、及び取り出し可能な気密ベゼルとして提供される。サンプルチャンバ108は、(例えば、ガラス、サファイヤ、又はレーザビームに対して好適に透明な他の材料から形成される)透過窓110を含み得る。サンプルチャンバ108は、典型的には、(矢印112で示されるように)パージガス、キャリアガスなどをサンプルチャンバ108の内部に導入する1以上の流入口と、(例えば、矢印114で示されるように)パージガス、キャリアガス、又はサンプル106からアブレートあるいは解離されたエアロゾルを含む材料をサンプルチャンバ108から移送する1以上の流出口とを含んでいる。図示はされていないが、サンプルチャンバ108は、エアロゾルをサンプルチャンバ108の内部から流出口を通じて、分析システム(例えば、質量分光器、発光分光システムなど)の投入口に連結されたプラズマトーチ(例えばICPトーチ)などのようなサンプル調製システム(これも図示せず)に移送するためのサンプル移送管を備えていてもよい。本明細書で述べられる実施形態に関連して使用され得るサンプルチャンバ(当業者には「サンプルセル」又は「アブレーションセル」としても知られている)の例としては、ELECTRO SCIENTIFIC INDUSTIRIES社が提供するTWOVOL2アブレーションセル及びTRUELINEアブレーションセル、TELEDYNE CETAC TECHNOLOGIES社が提供するHELEX II ACTIVE2-VOLUMEアブレーションセルが挙げられる。本明細書で述べられる実施形態に関連して使用され得るサンプルチャンバ、サンプル移送管、流入口、流出口などの他の例は、米国特許第8,319,176号、第8,598,488号、第8,664,589号、及び第8,879,064号及び米国特許出願公開第2011/0242307号、第2014/0223991号、第2014/0227776号、第2014/0268134号において見ることができる。これらの公報のそれぞれは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

0014

一実施形態においては、サンプルチャンバ108は、1以上の運動ステージ116上に設置され、1以上の運動ステージ116は、ビーム経路104に対してサンプルチャンバ108(ひいてはサンプル106)を移動させることができる。他の実施形態においては、1以上の運動ステージ116が、サンプルチャンバ108の内部に配置され、この場合には、サンプル106は、運動ステージ116上に支持され(さらに運動ステージ116によりビーム経路104に対して移動され)、あるいは運動ステージ116により移送されるチャック又は他の固定具(図示せず)上に支持され得る。運動ステージ116は、サンプルチャンバ108を(例えば、X軸、Y軸又はZ軸、あるいはこれらを任意に組み合わせたものに沿って)直線状に平行移動させ、あるいは、サンプルチャンバを(例えば、X軸、Y軸又はZ軸、あるいはこれらを任意に組み合わせたものに沿って)回転させるように構成され得る。図1において、X軸とZ軸は互いに直交するように示されている。Y軸(図示せず)はX軸及びZ軸に直交している。

0015

他の実施形態においては、1以上の運動ステージ116を省略してもよい。この場合には、レーザアブレーションシステムは、サンプル106に対してビーム経路104の移動を可能にする上述したようなビームステアリング光学部品(例えば、1以上のファーストステアリングミラー、ミラーガルバノメータ偏向器、電気光学偏向器、音響光学偏向器など、あるいはこれらを任意に組み合わせたもの)を含み得る。さらに他の実施形態においては、(サンプルチャンバ108の内部又は外部のいずれかに)1以上の運動ステージ116を含めてもよく、1以上の運動ステージ116とビームステアリング光学部品とを同期させて、あるいは協調させて動作させることにより、ビーム経路104とサンプル106との間の相対移動を実現してもよい。

0016

レーザアブレーションシステム100は、サンプルチャンバ108の内部に(例えば、透過窓110を介して)光学的に接続された光学顕微鏡システム118をさらに含んでいてもよい。光学顕微鏡システム118は、(例えば、CCDセンサCMOSセンサなど、あるいはこれらを任意に組み合わせたものなどの1以上のイメージセンサを含む)1以上のカメラを含んでいてもよく、サンプルチャンバ108の内部の画像を(例えば、静止画動画、又はこれらの組み合わせの形態で)取り込んでもよい。一実施形態においては、光学顕微鏡システム118は、それぞれ1以上の異なる特性(例えば、解像度視野分光感度など、あるいはこれらを任意に組み合わせたもの)を有する複数のカメラを含んでいる。サンプル106がサンプルチャンバ108内に収容されている場合には、サンプル106は、光学顕微鏡システム118のカメラの視野120内に配置される。レーザアブレーションシステム100は、レーザビームの光軸を光学顕微鏡システム118の視野120に合わせるための光学部品122(例えば、ビームスプリッタビームコンバイナ、半鍍銀ミラーなど、あるいはこれらを任意に組み合わせたもの)をさらに含み得る。

0017

図示された実施形態においては、レーザアブレーションシステム100は、コントローラ124と、メモリデバイス126と、ユーザインタフェイス128とをさらに含んでいる。コントローラ124は、レーザ102と、(含まれる場合には)運動ステージ116と、(含まれる場合には)ビームステアリング光学部品と、光学顕微鏡システム118と、ユーザインタフェイス128との動作を制御するように構成されている。ある実施形態においては、サンプル調製システム、分析システムなど、あるいはこれらを任意に組み合わせたものなどの補助デバイスを制御するためにもコントローラ124が用いられる。当業者は、本明細書の開示から、1つよりも多くのコントローラ124を用いてもよいことを理解するであろう。

0018

一般的に、コントローラ124は、命令を実行することにより、レーザアブレーションシステム100の上記構成要素のうち1以上の構成要素、補助デバイスなど、あるいはこれらを任意に組み合わせたものの動作を制御するように構成された1以上のプロセッサを含んでいる。プロセッサは、命令を実行するように構成されるプログラマブルプロセッサ(例えば、1以上の汎用コンピュータプロセッサ、マイクロプロセッサデジタル信号プロセッサなど、あるいはこれらを任意に組み合わせたものを含む)として提供され得る。プロセッサにより実行可能な命令は、ソフトウェアファームウェアなど、あるいは、プログラマブルロジックデバイスPLD)、フィールドプログラマブルゲートアレイFPGA)、フィールドプログラマブルオブジェクトアレイ(FPOA)、特定用途向け集積回路ASIC)を含む(デジタル回路アナログ回路アナログデジタル混回路を含む)好適な形態の回路など、あるいはこれらを任意に組み合わせて実現され得る。一般的に、命令を実現するソフトウェア(例えば、実行可能コード、ファイル、命令など、ライブラリファイルなど)は、例えば、C、C++、Visual Basic、Java、Python、Tel、Perl、Scheme、Rubyなどのコンピュータプログラミング言語によって書かれていてもよい。命令の実行は、1つのプロセッサ上で行ってもよく、複数のプロセッサに分散させてもよく、1つのデバイス内又はデバイスのネットワークにわたる複数のプロセッサにわたって並行に行っても、あるいはこれに類する方法でも、あるいはこれらを任意に組み合わせて行ってもよい。

0019

メモリデバイス126は、コンピュータメモリのような有形媒体を含んでおり、コンピュータ実行可能な命令は、コンピュータメモリ上に格納され、コンピュータメモリから(例えば、1以上の有線又は無線通信リンクを介して)読み込まれ、及びコントローラ124により実行されて本明細書に述べられているようにレーザアブレーションシステム100を機能させることができる。メモリデバイス126は、光学顕微鏡システム118により取り込まれた(あるいは、レーザアブレーションシステムと関連付けられていない他の画像取得システムから取り込まれた)画像を表す画像データ、取り込まれた画像の一部を視野120内の対応する空間位置に関連付ける位置データ、及び本明細書に述べられているプロセスに関連付けられた他のデータ(例えば、スキャン位置、サンプル106の新しさ及び/又は出所報告ファイル、サンプルチャンバパラメータ、レーザパラメータ、及び他の実験パラメータ又はアブレーションパラメータ)を格納してもよい。メモリデバイス126は、コントローラ124とは別個の構成要素として図示されているが、メモリデバイス126は、コントローラ124の一体的構成要素として提供され得る。さらに、図1は、単一のメモリデバイス126のみを図示しているが、複数のメモリデバイス126を設けてもよいことは理解できよう。本明細書で使用される場合には、「コンピュータメモリ」は、磁気媒体(例えば、磁気テープハードディスクドライブなど)、光学ディスク揮発性又は不揮発性半導体メモリ(例えば、RAM、ROM、NAND型フラッシュメモリNOR型フラッシュメモリSONOSメモリなど)などを含んでおり、ローカルアクセス可能なもの、又は(例えばネットワークを通じて)遠隔アクセス可能なもの、又はこれに類するもの、あるいはこれらを組み合わせたものであってもよい。

0020

ユーザインタフェイス128は、1以上の入力デバイス(例えば、コンピュータキーボードコンピュータマウストラックパッドスタイラス、ボタンタッチスクリーンマイクなど)、1以上の出力デバイス(例えば、コンピュータモニタプリンタ触感アクチュエータスピーカなど)など、あるいはこれらを任意に組み合わせたものを含み得る。また、ユーザインタフェイス128は、コンピュータモニタ、タッチスクリーンなどに表示可能なグラフィカルユーザインタフェイスGUI)を含み得る。そのようなグラフィカルユーザインタフェイスは、(例えば、1以上の入力デバイスを介して)ユーザと対話し得る1以上のウィンドウドロップダウンメニュー、ボタン、スクロールバーアイコンなどを含んでいる。

0021

一般的に、ユーザインタフェイス128により、ユーザは、(例えば、分析システムでの)分析のためにアブレートあるいは解離するサンプル106の特定の領域を選択することができ、ユーザは、サンプル106上でレーザビームがスキャンされるビーム軌跡(例えば、X軸、Y軸及びZ軸の任意の組み合わせに沿って延びる経路)を定義あるいは選択することができる。ユーザは、1以上の単一スポット、別個のスポットのライン、別個のスポットのグリッド、(例えば、連続的な切溝を形成するレーザスポットに重なる)連続アブレーションのライン、及び/又はサンプル106の2次元(2D)領域をカバーするラスタパターンを規定してもよい。ある実施形態においては、同一のスポット、ライン、又はラスタパターンに沿ったレーザビームの複数のパスを用いて3次元(3D)分光データを生成するようにサンプルをより深く切り込んでもよい。したがって、ビーム軌跡は、開始位置、終了位置、スポット数、隣り合うスポット間ピッチ、隣り合うスポットの重なり、ライン形状ライン長さなど、あるいはこれらを任意に組み合わせたもののような1以上のパラメータによって特徴付けることができる。本明細書で使用される場合には、レーザビームがスキャンされるビーム軌跡は「スキャン」としても特徴付けることができ、ビーム軌跡に沿ってサンプル106の領域をアブレートあるいは解離する動作は、レーザビームの「スキャニング」又はスキャンの「実行」として特徴付けることができる。ユーザインタフェイス128を介してユーザにより定義ないし選択されたビーム軌跡に対応するデータ(すなわち「スキャンデータ」)は、例えば、コントローラ124によって実行可能なコンピュータ実行可能な命令としてメモリデバイス126で生成され、保存され得る。

0022

サンプル106の組成は不均質又は均質のいずれかであり、ユーザは、その複数の領域でサンプル106の組成を分析したいと思う場合がある。サンプル106の複数の領域における効率的な組成分析を促進するために、本発明の実施形態によれば、ユーザは、他のスキャンが行われている間に、実行される1以上のスキャンの1以上のパラメータを特定する(「スキャンを構成する」ともいう)ことができる。スキャンの実行とともにスキャンのパラメータを同時に特定することを容易にする例示的な方法について、以下で図1及び図2を参照してより詳細に述べる。

0023

図2を参照すると、方法200のような、スキャンの実行とともにスキャンのパラメータを同時に特定することを容易にする方法は、サンプル106の画像を取得することを含み得る。例えば、図2の動作202を参照。一実施形態においては、202で得られた画像を(例えば、サンプル106がサンプルチャンバ108の内部に置かれた後に)光学顕微鏡システム118により(例えば画像データとして)取り込むことができる。他の実施形態においては、202で得られた画像を、サンプル106がサンプルチャンバ108の内部に置かれる前、サンプル106がサンプルチャンバ108の内部に置かれた後、これに類するとき、あるいはこれらを任意に組み合わせたときに、1以上の他のシステム(例えば、レーザアブレーションシステム100の一部に含まれていない1以上の光学顕微鏡システム)から(例えば画像データとして)インポートすることができる。そのような実施形態においては、インポートされた画像データは、メモリデバイス126に保存することができる。画像データは、レーザアブレーションシステム100にインポート(例えば、任意の好適な有線又は無線通信リンク(例えば、USBデバイスイーサネット、WiFi、Bluetoothなど)を介してメモリデバイス126に保存)することができる。

0024

204では、202で得られた画像(例えば、光学顕微鏡システム118により取り込まれた画像)を表す画像データを(例えばコントローラ124で)処理して、得られた画像中の位置を視野120内の空間位置と関連付ける位置データを生成してもよい。一実施形態においては、画像データをインポートすることにより202で得られた画像が、インポートされた画像中の1以上の位置を視野120内の対応する1以上の空間位置と関連付けるメタデータ(例えば位置データ)を有していてもよい。他の実施形態においては、インポートされた画像を視野120内の空間位置と関連付けるメタデータ(例えば位置データ)は、ユーザにより、あるいはコントローラ124により、あるいはこれらを組み合わせて生成してもよい。例えば、インポートされた画像内に表された1以上のフィーチャ(例えば、サンプルのエッジ、サンプル中の凹み、特定の色合いを有する領域、サンプル106上に予め生成された基準フィーチャ又は他の位置合わせフィーチャなど、あるいはこれらを任意に組み合わせたもの)を光学顕微鏡システム118により取り込まれた画像内の対応する1以上のフィーチャに位置合わせしてもよい。そのような位置合わせは、コントローラ124により、あるいはユーザにより(例えば、インポートされた画像と光学顕微鏡システム118により取り込まれた画像とを重ねて表示し、インポートされた画像中のどのフィーチャが光学顕微鏡システム118により取り込まれた画像中のどのフィーチャに対応するのかを示すことをユーザができるようにすることにより)、あるいはこれに類する方法により、あるいはこれらを任意に組み合わせて行ってもよい。さらに、画像データをメモリデバイス126に位置データを関連付けて保存してもよい。

0025

206では、ユーザは、(例えばユーザインタフェイス128を介して)1以上のスキャンを構成することができる。例えば、保存された画像データを(例えばコントローラ124により)処理して、202で取得された画像をユーザインタフェイス128のコンピュータモニタに表示してもよく、ユーザは、(例えば、マウスを使ってコンピュータモニタ上でカーソルを移動させることにより、コンピュータモニタのタッチスクリーン要素に触れることなどにより)表示された画像のうちスキャンが開始される、あるいは停止される、あるいは実行される領域を選択することにより注目領域の位置をサンプル106内で示してもよい。コントローラ124は、ユーザ入力を処理して、選択された領域に対応する位置データを特定することができる。

0026

208では、コントローラ124は、レーザ102、運動ステージ116及び/又はビームステアリング光学部品の動作を(例えば、1以上の制御信号を上述した構成要素に出力することにより)制御して、先に206で構成されたスキャンを実行することができる。例えば、コントローラ124は、運動ステージ116の動作を制御して、レーザビームが先に特定された注目領域でサンプル106をアブレートあるいは解離することができるように、サンプル106中の上述した注目領域をビーム経路104に位置合わせしてもよい。一実施形態においては、(例えば、ユーザインタフェイス128を介して入力される)特定のユーザ入力に応答してスキャンが実行される。

0027

208でのスキャンの実行と同時に、ユーザは、(例えば1以上の異なる注目領域で例えば1以上の他のスキャンを構成することが必要とされている場合に)210で示されるように付加的なスキャンを構成することができる。新しく構成されたそれぞれのスキャンは、(例えば、ユーザインタフェイス128を介して入力される)特定のユーザ入力に応答して(例えば連続的に)実行することができ、あるいは、自動的に(すなわち、ユーザに付加的なユーザ入力を要求することなく)実行することができる。しかしながら、先に構成されたスキャンが既に実行されているときには、コントローラ124は、先に構成されたスキャンの実行が完了するまで新しく構成されたスキャンをキューに置く。先に構成されたスキャンが実行された後は、コントローラ124は、新しく構成されたスキャンを自動的に(すなわち、ユーザに付加的なユーザ入力を要求することなく)実行することができる。

0028

上記は、本発明の実施形態及び例を説明したものであって、これに限定するものとして解釈されるものではない。いくつかの特定の実施形態及び例が図面を参照して述べられたが、当業者は、本発明の新規な教示や利点から大きく逸脱することなく、開示された実施形態及び例と他の実施形態に対して多くの改良が可能であることを容易に認識するであろう。したがって、そのような改良はすべて、特許請求の範囲において規定される本発明の範囲に含まれることを意図している。例えば、当業者は、そのような組み合わせが互いに排他的になる場合を除いて、いずれかの文や段落、例又は実施形態の主題を他の文や段落、例又は実施形態の一部又は全部の主題と組み合わせることができることを理解するであろう。したがって、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲とこれに含まれるべき請求項の均等物とによって決定されるべきである。

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