專利名稱：壓力循環(huán)系統(tǒng)和相關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對壓力敏感反應(yīng)進(jìn)行控制，以及更特別地，涉及用于對壓力敏感反應(yīng) 的時(shí)間控制系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
對壓力敏感反應(yīng)(例如，化學(xué)反應(yīng))的時(shí)間和/或同步進(jìn)行控制的裝置是公知的。 已知此種裝置包括一個(gè)或多個(gè)壓力可調(diào)整的反應(yīng)容器和裝置，以用于在所述反應(yīng)容器中產(chǎn) 生壓力波動(dòng)。試樣可以在反應(yīng)容器中沉積并暴露于壓力變化，以控制試樣中或試樣之間的 一個(gè)或多個(gè)壓力敏感反應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
大體上，本發(fā)明涉及壓力循環(huán)系統(tǒng)及相關(guān)方法。所述系統(tǒng)例如可以用于提供壓力 調(diào)制的環(huán)境，用于控制壓力敏感事件(例如，物理的、動(dòng)力學(xué)的、結(jié)構(gòu)的、形態(tài)學(xué)的、熱力學(xué) 的和/或化學(xué)的反應(yīng)，例如酶促或無酶促反應(yīng))。 在一個(gè)方面，壓力循環(huán)系統(tǒng)包括構(gòu)造成接收試樣的反應(yīng)腔；以及與所述反應(yīng)腔 流體連通的加料泵。所述加料泵可以操作以把來自流體源的流體朝所述反應(yīng)腔傳送。所述 系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述加料泵和所述反應(yīng)腔之間的止回閥。所述止回閥可以操作以阻止流 體從所述反應(yīng)腔向所述加料泵的流動(dòng)。有增壓器與所述反應(yīng)腔流體連通。所述增壓器可以 氣動(dòng)地操作以調(diào)節(jié)所述反應(yīng)腔中的壓力。有控制器構(gòu)造成控制所述加料泵和所述增壓器的 操作。所述控制器構(gòu)造成通過所述加料泵的操作而將所述反應(yīng)腔加壓至第一壓力。所述控 制器還構(gòu)造成通過所述增壓器的操作而使得所述反應(yīng)腔中的壓力在第二壓力和第三壓力 之間波動(dòng)。
在另一方面，壓力敏感反應(yīng)的時(shí)間控制方法包括將試樣置于反應(yīng)腔中；并且將 所述反應(yīng)腔加壓至第一壓力。將所述反應(yīng)腔加壓包括通過止回閥將來自流體源的流體傳 送至所述反應(yīng)腔。所述方法還包括使得所述反應(yīng)腔中的壓力水平在第二壓力和第三壓力之 間循環(huán)。使得所述壓力水平循環(huán)包括以加壓氣體驅(qū)動(dòng)增壓器。
本發(fā)明的實(shí)施例可以包括下面的一個(gè)或多個(gè)特征。 在一些實(shí)施例中，所述第三壓力大于所述第二壓力，并且所述第二壓力大于或等 于所述第一壓力。 所述控制器構(gòu)造成至少部分地基于用戶輸入而控制所述加料泵和所述增壓器的 操作。
在一些實(shí)施方案中，有流體壓力傳感器設(shè)置在所述加料泵和所述止回閥之間且所 述流體壓力傳感器與所述控制器連通。所述控制器構(gòu)造成至少部分地基于來自所述流體壓 力傳感器的反饋而控制所述加料泵和所述增壓器的操作。 在一些實(shí)施例中，所述控制器構(gòu)造成響應(yīng)于接收來自流體壓力傳感器的、指示所 述反應(yīng)腔被加壓至所述第一壓力的反饋而阻止所述加料泵的操作。 在一些實(shí)施例中，所述控制器構(gòu)造成響應(yīng)于接收來自流體壓力傳感器的、指示所 述反應(yīng)腔被加壓至所述第一壓力的反饋而啟動(dòng)所述增壓器的操作。 在一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)和/或方法可以包括壓力調(diào)節(jié)器，所述壓力調(diào)節(jié)器可 以操作以控制來自加壓氣體源的加壓氣體向所述增壓器的流動(dòng)。所述控制器可以構(gòu)造成基 于來自所述流體壓力傳感器的反饋而控制所述壓力調(diào)節(jié)器的操作。 在一些實(shí)施例中，所述控制器構(gòu)造成至少部分地基于用戶輸入而控制所述壓力調(diào) 節(jié)器的操作。 在一些實(shí)施例中，有氣體壓力傳感器設(shè)置在所述壓力調(diào)節(jié)器和所述增壓器之間， 并且所述氣體壓力傳感器構(gòu)造成向所述控制器提供反饋。所述控制器可以構(gòu)造成至少部分 地基于來自所述氣體壓力傳感器的反饋而控制所述壓力調(diào)節(jié)器的操作。 在一些實(shí)施例中，有方向控制閥設(shè)置在所述壓力調(diào)節(jié)器和所述增壓器之間，并且
所述方向控制閥可以操作以控制加壓氣體在所述壓力調(diào)節(jié)器和所述增壓器之間的流動(dòng)。 在一些實(shí)施例中，所述控制器可以構(gòu)造成控制所述方向控制閥的操作。 在一些實(shí)施方案中，所述控制器構(gòu)造成至少部分地基于用戶輸入來控制所述方向
控制閥的操作。 在一些實(shí)施例中。有氣體壓力傳感器設(shè)置在所述壓力調(diào)節(jié)器和所述增壓器之間。 所述氣體壓力傳感器可以構(gòu)造成向所述控制器提供反饋。所述控制器可以構(gòu)造成至少部分 地基于來自所述氣體壓力傳感器的反饋而控制所述方向控制閥的操作。
在一些實(shí)施方案中，所述方向控制閥包括四通方向控制閥。 在一些實(shí)施例中，所述增壓器包括氣室；設(shè)置成與所述反應(yīng)腔流體連通的流體 腔；以及設(shè)置在所述氣室和所述流體腔之間的活塞。所述活塞可以移位以調(diào)節(jié)所述流體腔 的容積，其中所述控制器構(gòu)造成控制所述活塞的移位。 在一些實(shí)施方案中，有壓力調(diào)節(jié)器可以操作以控制加壓氣體從加壓氣體源向氣室 的流動(dòng)。所述控制器可以構(gòu)造成控制所述壓力調(diào)節(jié)器的操作。 在一些實(shí)施例中，所述控制器構(gòu)造成通過所述壓力調(diào)節(jié)器的操作而控制所述反應(yīng) 腔中的流體壓力。 在一些實(shí)施方案中，所述控制構(gòu)造成通過所述壓力調(diào)節(jié)器的操作而控制所述活塞 的移位。 在一些實(shí)施例中，有方向控制閥設(shè)置在所述壓力調(diào)節(jié)器和所述增壓器之間。所述 方向控制閥可以操作以控制加壓氣體在所述壓力調(diào)節(jié)器和所述氣室之間的流動(dòng)。所述控制 器可以構(gòu)造成控制所述方向控制閥的操作，且所述控制器構(gòu)造成通過所述壓力調(diào)節(jié)器和所 述方向控制閥的操作而控制所述活塞的移位。 在一些實(shí)施方案中，有行程結(jié)束傳感器可以操作以檢測與所述流體腔的最小容積 相對應(yīng)的所述活塞在行程結(jié)束位置處的存在。所述行程結(jié)束傳感器構(gòu)造成向所述控制器提供反饋。所述控制器可以構(gòu)造成響應(yīng)于接收來自所述行程結(jié)束傳感器的、指示所述反應(yīng)腔
處在所述行程結(jié)束位置處的反饋而控制所述加料泵和/或所述增壓器的操作。 在一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)和/或方法可以包括限定反應(yīng)腔的反應(yīng)容器。所述反
應(yīng)容器可以包括從所述反應(yīng)腔延伸至第一開放端的孔隙，且所述孔隙的尺寸設(shè)置為允許試
樣插入所述反應(yīng)腔中。所述系統(tǒng)或方法還可以包括能夠以可拆卸的方式連接至所述反應(yīng)容
器的容器蓋，所述容器蓋可以操作以在所述反應(yīng)腔和所述第一開放端之間形成基本上密封
的屏障。 在一些實(shí)施方案中，所述容器蓋包括排泄致動(dòng)器(例如按鈕)，所述排泄致動(dòng)器可以操作以在使用期間將氣體和/或流體從所述反應(yīng)腔排出。 在一些實(shí)施例中，所述容器蓋包括釋放閥，所述釋放閥可以操作以阻止氣體和/
或流體從所述反應(yīng)腔排出，并且所述排泄按鈕可以被操作以打開所述釋放閥。 在一些實(shí)施方案中，所述容器蓋限定適于允許氣體和/或流體通過所述容器蓋從
所述反應(yīng)腔排出的流動(dòng)路徑。 在一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)/和或方法可以包括與所述流動(dòng)路徑流體連通的排放線路。所述排放線路可以設(shè)置在所述流動(dòng)路徑和所述流體源之間。所述排放線路可以適于引導(dǎo)來自所述流動(dòng)路徑的氣體和/或流體朝流體源的流動(dòng)以進(jìn)行回收，或排出以廢棄。
在一些實(shí)施方案中，所述流動(dòng)路徑適于引導(dǎo)來自所述反應(yīng)腔的氣體和/或流體朝所述孔隙的排放區(qū)域的流動(dòng)。 在一些實(shí)施例中，所述反應(yīng)容器限定與所述流動(dòng)路徑流體連通的排放管路，并且所述排放管路適于允許來自所述流動(dòng)路徑的氣體和/或流體通過所述反應(yīng)容器排出。
在一些實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)或設(shè)備可以包括設(shè)置在所述排放管路和所述流體源之間的排放線路，所述排放線路適于引導(dǎo)來自所述流動(dòng)路徑的氣體和/或流體朝所述流體源的流動(dòng)，由此允許對從所述反應(yīng)腔排出的氣體和/或流體進(jìn)行回收。 在一些實(shí)施例中，有蓋傳感器構(gòu)造成與所述控制器連通。所述蓋傳感器可以操作以檢測所述排泄蓋和所述反應(yīng)容器之間的連接。所述控制器可以構(gòu)造成響應(yīng)于接收來自所述蓋傳感器的、指示所述排泄蓋和所述反應(yīng)容器之間的開放連接的反饋而阻止反應(yīng)腔的加壓。 在一些實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)和/或方法可以包括試樣容器，所述試樣容器限定構(gòu)造成接收所述試樣的試樣腔，并且所述試樣容器包括設(shè)置在所述試樣腔和所述試樣容器的第一開放端之間的柱塞。所述反應(yīng)腔可以構(gòu)造成接納所述反應(yīng)容器。所述柱塞可以響應(yīng)于所述反應(yīng)腔中壓力的變化而移位，以調(diào)節(jié)所述試樣腔的容積，由此調(diào)節(jié)施加在所述試樣上的壓力。 在一些實(shí)施例中，所述第二壓力在大約150psi和大約35， 000psi之間。
在一些實(shí)施方案中，所述第三壓力在大約3， 500psi和大約35， 000psi之間。
在一些實(shí)施例中，所述方法可以包括在將所述反應(yīng)腔加壓至所述第一壓力之前排泄所述反應(yīng)腔的氣體和/或流體。 在一些實(shí)施方案中，所述增壓器包括氣室；設(shè)置成與所述反應(yīng)腔流體連通的流體腔；以及設(shè)置在所述氣室和所述流體腔之間的活塞。使得所述反應(yīng)腔中的壓力循環(huán)可以包括使得所述活塞相對于所述流體腔移位。
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在一些實(shí)施方案中，使得所述活塞相對于所述流體腔移位包括弓I導(dǎo)加壓氣體朝所述活塞的第一表面的流動(dòng)，以使得所述活塞在第一方向上相對于所述流體腔運(yùn)動(dòng)；以及朝所述活塞的與所述第一表面相反的第二表面引導(dǎo)加壓氣體的流動(dòng)，以使得所述活塞在與所述第一方向相反的第二方向上運(yùn)動(dòng)。 在一些實(shí)施例中，所述方法可以包括將所述反應(yīng)腔維持在大約-4(TC和大約IO(TC之間的溫度。 實(shí)施例可以包括一個(gè)或多個(gè)下述的優(yōu)點(diǎn)。 在一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)提供相對小和重量輕的壓力循環(huán)。
在一些實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)和方法提供便攜的壓力循環(huán)。 在一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)和方法提供對壓力敏感反應(yīng)的時(shí)間、壓力和/或溫度調(diào)節(jié)控制。 在一些實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)和方法可以用于進(jìn)行包括一個(gè)或多個(gè)壓力敏感步驟的反應(yīng)。這些反應(yīng)例如可以包括抗體結(jié)合、DNA結(jié)合、溶菌、活化(發(fā)育)、去活化、結(jié)構(gòu)改變、滲透/擴(kuò)散、分解、鍵斷開以及鍵形成，例如共價(jià)鍵和/或非共價(jià)鍵斷開和形成；疏水或親水相互作用；以及結(jié)構(gòu)形成，例如折疊、以及薄片和片材的形成。
其它的方面、特征和優(yōu)點(diǎn)在說明書、附圖和權(quán)利要求中。


圖1是壓力循環(huán)系統(tǒng)的方框圖。 圖2A至2C是反應(yīng)容器的立體圖、側(cè)視圖和剖視圖。 圖2D是用于圖2A至2C的反應(yīng)容器的蓋附件的詳細(xì)剖視圖。 圖3A和3B是試樣容器的立體圖和剖視圖。 圖4A至4C是壓力增強(qiáng)器的立體圖、側(cè)視圖和剖視圖。 圖5A和5B是壓力增強(qiáng)器和反應(yīng)容器組件的立體圖和剖視圖。 圖5C是圖5A和5B的增強(qiáng)器和反應(yīng)容器組件的止回閥三通的詳細(xì)剖視圖。 圖6是壓力循環(huán)系統(tǒng)的示意圖。 圖7是示出壓力循環(huán)系統(tǒng)的壓力循環(huán)的壓力_時(shí)間曲線的曲線圖。 圖8是以圖形形式示出壓力循環(huán)系統(tǒng)的壓力_時(shí)間曲線的屏幕顯示。 圖9A和9B是反應(yīng)容器和容器蓋組件的正交的正視圖和側(cè)視圖。 圖9C和9D是圖9A和9B的反應(yīng)容器和容器蓋組件的剖視圖。 圖10是帶有熱調(diào)節(jié)流體套的反應(yīng)容器的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
參見圖l，壓力循環(huán)系統(tǒng)IO包括反應(yīng)容器11、預(yù)裝料線路40、壓力增強(qiáng)器60以及控制線路IOO。反應(yīng)容器ll接收和容納用于暴露于壓力循環(huán)(例如，用于抑止或誘導(dǎo)試樣的化學(xué)反應(yīng))的試樣31(例如，參見圖2C)。預(yù)裝料線路40與反應(yīng)容器11流體連通，并且構(gòu)造為將來自流體源42(例如，流體容器)的流體(例如水)輸送至反應(yīng)容器11。由預(yù)裝料線路40提供的流體的體積決定了在壓力循環(huán)期間反應(yīng)容器11內(nèi)的最低壓力水平。
壓力循環(huán)系統(tǒng)10還包括與反應(yīng)容器11流體連通的壓力增強(qiáng)器60。壓力增強(qiáng)器
960可以操作，以用于調(diào)節(jié)反應(yīng)容器11中的壓力水平。由壓力增強(qiáng)器60產(chǎn)生的壓力決定反 應(yīng)容器ll中的高壓力水平。 控制線路100與預(yù)裝料線路40和壓力增強(qiáng)器60相連通，以基于所感測到的系統(tǒng) 數(shù)據(jù)和用戶輸入而控制反應(yīng)容器ll內(nèi)的壓力水平?？刂凭€路100包括控制器101，控制器 101構(gòu)造成與預(yù)裝料系統(tǒng)40連通，用于控制流體朝反應(yīng)容器11的流動(dòng)?？刂凭€路100還包 括電子壓力調(diào)節(jié)器102和方向控制閥103?？刂破?01與電子壓力調(diào)節(jié)器102和方向控制 閥103協(xié)同操作，以控制從加壓氣體源61 (例如空氣壓縮機(jī)、壓縮氣體瓶、實(shí)驗(yàn)室線路的空 氣等)朝壓力增強(qiáng)器60的、即用于驅(qū)動(dòng)壓力增強(qiáng)器60的加壓氣體(例如加壓的二氧化碳、 空氣、例如氬、氮等的惰性氣體)的流動(dòng)。 參見圖2A-2D，反應(yīng)容器11限定反應(yīng)腔12，反應(yīng)腔12用于接納容納試樣31的試 樣容器30。反應(yīng)容器ll還限定第一流體端口 13，第一流體端口 13允許流體流入和流出反 應(yīng)腔12。在反應(yīng)腔12和反應(yīng)容器11的外表面之間的延伸的孔隙14允許將試樣容器30放 入反應(yīng)腔12中。 可移除的蓋15與孔隙14形成可釋放的連接，并且在反應(yīng)腔12和大氣壓力之間提 供密封屏障。如圖所示，例如，在圖2C和2D中，蓋15包括0形圈16， O形圈16在蓋15和 反應(yīng)腔12的壁之間提供氣體和流體密封。蓋15還包括排泄按鈕17，排泄按鈕17可以被 致動(dòng)從而將反應(yīng)腔的氣體和/或流體通過排泄孔18排出(S卩，降低反應(yīng)腔12中的壓力)。 更特別地，蓋15限定與排泄孔18流體連通的排泄腔19。蓋15還限定與排泄腔19流體連 通的排泄管道20。當(dāng)蓋15放置在孔隙14中時(shí)(如圖2C中所示)，排泄管道20和排泄腔 19提供允許流體和/或氣體從反應(yīng)腔12流至排泄孔18的流動(dòng)路徑。排泄按鈕17連接至 (即通過桿21)引導(dǎo)軸承22，引導(dǎo)軸承22以可滑動(dòng)的方式設(shè)置在排泄腔19中。引導(dǎo)軸承 22連接至推桿23的第一端。推桿23從引導(dǎo)軸承22延伸，延伸入排泄腔19中，穿過排泄管 道20，并且在球形止擋件24處終止。當(dāng)排泄按鈕17處在第一位置(在圖2C中以虛線示 出)時(shí)，球形止擋件24接合排泄管道20的第一端25，由此形成阻止流體和/或氣體在排泄 管道20的第一端25和排泄孔18之間流動(dòng)的止回閥。當(dāng)排泄按鈕17被致動(dòng)或受壓時(shí)(例 如，如箭頭26所指示的那樣)，球形止擋件24移動(dòng)離開排泄管道20的第一端25，由此允許 流體和/或氣體從反應(yīng)腔21流至排泄腔19并從排泄孔18流出?？梢栽谂判箍?8和流體 貯存器42之間設(shè)置排出管線27，以允許回收從反應(yīng)腔21排泄的流體。
在復(fù)數(shù)個(gè)定位銷28a的輔助下，蓋17在孔隙14中保持就位，其中所述復(fù)數(shù)個(gè)定位 銷28a由定位銷把手一起保持。定位銷28a接合蓋15和反應(yīng)容器11中的相應(yīng)孔29a、29b。 蓋15可以從反應(yīng)容器11移除以提供進(jìn)出反應(yīng)腔12(即，用于插入和移除試樣容器30)的 通路。 參見圖3A和3B，試樣容器30限定試樣腔32以接納試樣31。試樣容器30包括可 移除的帽33，可移除的帽33提供進(jìn)出試樣腔32的出入口 ，以用于插入和移除試樣31 。試樣 容器30還包括柱塞35。柱塞35可以在壓力下移位(如由箭頭119所指示的那樣)以調(diào)節(jié) 試樣腔32的容積以及試樣腔32的壓力。適當(dāng)?shù)脑嚇尤萜?0可以從位于美國馬薩諸塞州 West Bridgewater市的Pressure Biosciences公司購得(商nnn名為"PULSEtm Tubes")。
參見圖4A-4C，增壓器60包括氣缸62和流體缸72，氣缸62和流體缸72通過托架 80彼此緊固在一起。氣缸62固定在借助第一緊固件82緊固在一起的第一和第二安裝板81a、81b之間。托架80的第一法蘭盤83a借助第二緊固件83安裝至第一安裝板81a。反 應(yīng)容器11借助第三緊固件84固定在托架80的第二法蘭盤83b和第三安裝板81c之間。
如圖4B和4C中所示，氣缸62限定容納活塞64的氣室63。活塞64包括第一延伸 桿65，第一延伸桿65延伸穿過設(shè)置在氣缸62和第一安裝板81a之間的第一墊片66，并伸 入托架80中。托架80限定托架腔85，托架腔85接納來自氣缸62的第一延伸桿65。第二 延伸桿67在托架腔85中安裝至第一延伸桿65的遠(yuǎn)端68。第二延伸桿67的遠(yuǎn)端69穿過 墊片組件71伸入流體缸72。墊片組件71在第二延伸桿67和流體缸72之間提供流體密 封。 第一和第二安裝板81a、81b分別限定與氣室63連通的第一和第二缸端口 70a、 70b。第一和第二缸端口 70a、70b提供加壓氣體流入和流出氣室63(即控制活塞64的移 位)的管路。 流體缸72限定接納第二延伸桿67的流體腔73。提供軸承74來在流體腔73中引 導(dǎo)和支撐第二延伸桿67。流體缸72還限定第二流體端口 75，流體端口 75允許流體流入和 流出流體腔73?；钊?4可以沿氣室63移位(如箭頭120所指示的那樣)，以調(diào)節(jié)流體腔 73的容積。 如圖5A-5C中所示，反應(yīng)容器11通過止回閥三通90連接增壓器60。第一管段91 緊固在反應(yīng)容器11和止回閥三通90之間。第一管段91提供第一流體端口 29和止回閥三 通90的第一流動(dòng)路徑93之間的第一流動(dòng)管路92。第二管段94緊固在增壓器60和止回 閥三通90之間。第二管段94提供第二流體端口 75和止回閥三通90的第一流動(dòng)路徑93 之間的第二流動(dòng)管路95。第一管段91、止回閥三通90和第二管段94 一起允許流體在增壓 器60和反應(yīng)容器11之間傳送。止回閥三通90還包括在入口 97和第一流動(dòng)路徑93之間 延伸的第二流動(dòng)路徑96。止回閥98(在圖5C中示意性示出)設(shè)置在第二流動(dòng)路徑96中。 止回閥98允許流體從入口 97朝第一流動(dòng)路徑93流動(dòng)，同時(shí)阻止相反方向(即從第一流動(dòng) 路徑93朝入口 97)流動(dòng)。從而，來自外部源的流體流(如箭頭122所指示的)被允許通過 入口 97進(jìn)入反應(yīng)腔12和流體腔73，但將被阻止逸出從而在反應(yīng)腔12和流體腔73之間的 流體區(qū)域內(nèi)積累壓力。 參見圖6，預(yù)加料線路40通過止回閥三通90將流體傳送至反應(yīng)容器11。預(yù)加料 線路40包括由繼電器43驅(qū)動(dòng)的加料泵41、流體貯存器42以及壓力傳感器44。
控制器101控制加料泵41的操作，進(jìn)而控制流體從流體貯存器42至止回閥三通 900的流動(dòng)。壓力傳感器44與控制器101 —起監(jiān)控加料泵41和止回閥三通90之間的流動(dòng) 線路45中的流體壓力。該流體壓力將隨著反應(yīng)容器ll被填充以流體而增加。 一旦壓力傳 感器44檢測到表示反應(yīng)容器11被加料至預(yù)定的最小(預(yù)加料)壓力水平(例如，在大約 150和200psi之間)的線路壓力時(shí)，控制器101將停止加料泵41的操作，以阻止流體向反 應(yīng)容器11的進(jìn)一步流動(dòng)。 控制器101還控制電子壓力調(diào)節(jié)器102的操作。 一旦壓力傳感器44檢測到反應(yīng) 容器11被預(yù)加料至最小壓力水平，則控制器101將發(fā)送指令給電子壓力調(diào)節(jié)器102，以允 許來自外部壓力源61的壓縮氣體(壓縮氣體例如為處在90psi或更大例如800psi壓力下 的C02)流至增壓器60。來自供應(yīng)源118的加壓氣體通過第一壓力調(diào)節(jié)器142被輸送向電 子壓力調(diào)節(jié)器102。第一壓力調(diào)節(jié)器142將所述壓力降低至電子壓力調(diào)節(jié)器102和其他系統(tǒng)元件可以處理的水平。加壓氣體通過方向控制閥103從電子壓力調(diào)節(jié)器102流動(dòng)至增壓 器60，其中方向控制閥103也由控制器101控制。 方向控制閥103控制加壓氣體流入氣缸61的方向，使其在第一和第二缸端口 70a、 70b之間變換。在啟動(dòng)時(shí)，例如，在預(yù)加料之前，方向控制閥103在控制閥101的控制下被 設(shè)置處于增壓器縮回位置，其將電子壓力調(diào)節(jié)器102連接至第一缸端口 70a，并且將第二缸 端口 70b連接至排放線路110?？刂破?01將電子壓力調(diào)節(jié)器102設(shè)置在標(biāo)稱壓力值(例 如10psi)，以將加壓氣體壓向活塞64的第一表面64a，以使得活塞64移動(dòng)至完全縮回位置 (即與流體腔73的最大容積相對應(yīng)的位置(例如，見圖4C))。 一旦反應(yīng)容器11到達(dá)預(yù)加料 壓力，控制器101將方向控制閥103重新調(diào)整至增壓器伸展位置，其將電子壓力調(diào)節(jié)器102 連接至第二缸端口 70b，并且將第一缸端口 70a連接至排放線路110，以允許加壓氣體通過 消聲器104排放。然后，控制器101將通過電子壓力調(diào)節(jié)器102來控制加壓氣體的流動(dòng)，以 將加壓氣體壓向活塞64的第二表面64b，以使得活塞64朝伸展位置移動(dòng)，減小流體腔73的 可用流體容積(圖4C)，結(jié)果，使得反應(yīng)腔12內(nèi)的壓力增加?？刂破?01將電子壓力調(diào)節(jié)器 102的輸出設(shè)置為施加至增壓器60上的計(jì)算輸出壓力。 通過在氣缸62上維持受控的氣體壓力，在反應(yīng)腔12中產(chǎn)生受控的高壓。為了壓 力循環(huán)，施加至氣缸62的壓力可以隨時(shí)間變化，以使得反應(yīng)腔12中的壓力在低壓力水平和 高壓力水平之間循環(huán)。 如圖5中所示，控制線路100可以包括蓋安全傳感器106，以用于檢測蓋15(例如 參見圖2D)在反應(yīng)容器11中是否位于適當(dāng)位置?？刂破?01可以構(gòu)造成響應(yīng)于來自蓋安 全傳感器106的、指示蓋15不處在用于加壓反應(yīng)腔12的適當(dāng)位置的反饋而阻止系統(tǒng)元器 件的操作?？刂凭€路100還可以包括行程結(jié)束(E0S)傳感器107。行程結(jié)束傳感器107檢 測行程結(jié)束狀態(tài)，指示活塞64已經(jīng)到達(dá)最大向前移位位置且反應(yīng)腔12中沒有達(dá)到高壓力。 控制器101可以構(gòu)造成響應(yīng)于來自EOS傳感器107的、指示活塞65已經(jīng)到達(dá)行程結(jié)束位置 的反饋而阻止系統(tǒng)元器件的操作。 如圖6中所示，控制線路100包括用戶輸入部108以及用于顯示系統(tǒng)性能的顯示 器109。用戶輸入部108允許用戶將處理參數(shù)輸入至控制器101中。參見圖7，處理參數(shù)可 以包括下面的一個(gè)或多個(gè)
參目標(biāo)壓力 O目標(biāo)高壓值Pl，例如在大約3，500psi和大約35，000psi之間的范圍內(nèi)；以及 〇目標(biāo)低壓值P2，例如在大約150psi和大約35， OOOpsi之間的范圍內(nèi)； 參線性壓力斜坡時(shí)間tl和t3，例如在大約0. 1秒和大約199秒之間 參靜態(tài)壓力保持時(shí)間t2和t4(即在壓力從低壓值脈沖式增加之后在高壓值的停
留時(shí)間(t2)，以及在壓力從高壓值脈沖式減小后在低壓值的停留時(shí)間(t4)，例如在大約5
秒和大約100小時(shí)(例如為了孵化深海微生物的生長)之間的范圍內(nèi))； 參循環(huán)之間的環(huán)境壓力保持時(shí)間，例如在大約1秒和大約100小時(shí)之間的范圍內(nèi)；
和/或 參循環(huán)的數(shù)量(N)，例如在1和99次循環(huán)之間的范圍內(nèi)。 所述輸入可以是根據(jù)反應(yīng)而特定。在一示例中，Pl可以低于P2，以使細(xì)菌孢子發(fā) 育，然后在更高的壓力下溶菌。在此示例中，tl可以相對長以允許發(fā)育，且t2可以較短。在
12另一示例中，Pl可以相對高以從熱動(dòng)力學(xué)角度改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)并產(chǎn)生亞穩(wěn)的形貌，且t3 可以相對長以在達(dá)到較低壓力P2時(shí)保持這些形貌。 如圖8中所示，例如，顯示器109可以用于以圖表的形式顯示系統(tǒng)的壓力曲線。參 見圖8，實(shí)線130表示由用戶輸入(即用戶輸入的處理參數(shù))和/或缺省系統(tǒng)設(shè)置所決定的 所需壓力曲線，而虛線132表示獲得的實(shí)際曲線。由于所使用的壓縮氣體系統(tǒng)的功率容量 以及可實(shí)現(xiàn)的最大壓力，這兩個(gè)曲線可能不完全相同。 在使用中，系統(tǒng)10被供電，且電子壓力調(diào)節(jié)器102被設(shè)置至10psi。方向控制閥 103被設(shè)置在增壓器縮回位置，允許活塞65縮回至最小壓力水平位置。所需的壓力(例如 高壓水平和低壓水平)、保持時(shí)間以及其它處理參數(shù)通過用戶輸入部108而輸入至控制器 101中。 接下來，將試樣31放入試樣容器30，且試樣容器30被填充以流體36，例如水或硅 油，以允許所施加的壓力被傳遞至試樣容器。流體36輔助該系統(tǒng)以達(dá)到增壓器60的最大 壓力能力。試樣容器30通過孔隙14插入反應(yīng)腔12中。然后，通過同時(shí)地壓蓋排泄按鈕 17和向下推壓于蓋15上而插入蓋15。這允許從反應(yīng)腔排出多余的空氣和/或流體。 一旦 蓋15就位，則可以插入定位銷28a以將蓋15鎖定就位。此時(shí)，反應(yīng)腔12中的壓力為大約 Opsi 。 隨著蓋安全傳感器106確認(rèn)蓋15處在適當(dāng)?shù)奈恢?，所述過程被允許繼續(xù)進(jìn)行。加 料泵41被啟動(dòng)，以將反應(yīng)腔12填充至預(yù)加料壓力P2(例如在大約150和大約200psi之 間)。 一旦反應(yīng)腔12已經(jīng)達(dá)到預(yù)加料壓力，壓力傳感器44向控制器101發(fā)信號(hào)。然后，控 制器101關(guān)閉加料泵41，將方向控制閥103切換至增壓器向前位置，以及發(fā)指令給電子壓力 調(diào)節(jié)器102，以對增壓器60加壓，使得反應(yīng)腔12中的壓力升高到由處理參數(shù)限定的高壓力 水平Pl 。如果E0S傳感器107檢測到行程結(jié)束狀態(tài)，或蓋安全傳感器106檢測到蓋15不處 在適當(dāng)位置，則系統(tǒng)10將指示錯(cuò)誤并降低增壓器60的壓力。 在壓力循環(huán)期間，控制器101通過電子壓力調(diào)節(jié)器102控制反應(yīng)腔12中的壓力。 利用電子壓力調(diào)節(jié)器102，控制器101使得反應(yīng)腔12中的壓力在低壓力水平(例如允許反 應(yīng)壓力，例如在大約150psi和大約35， 000psi之間)和高壓力水平(例如在大約3， 500psi 和大約35， 000psi之間，例如阻止反應(yīng)壓力)。通過將電子壓力調(diào)節(jié)器102設(shè)置至0壓力 (即0psi)，可以實(shí)現(xiàn)對增壓器60的減壓。在壓力循環(huán)期間，系統(tǒng)壓力由氣體壓力傳感器105 監(jiān)控?？刂破?01根據(jù)來自氣體壓力傳感器105的反饋信號(hào)來計(jì)算反應(yīng)腔12中的壓力，然 后顯示。 在操作結(jié)束時(shí)，方向控制閥103被停止工作，將第一和第二缸端口 70a、70b都連接 至排放線路110，由此允許活塞64在系統(tǒng)壓力下退回至最小壓力水平位置(即高壓減壓)。 在高壓減壓之后，通過壓下蓋排泄按鈕17，可以釋放預(yù)加料壓力。通過同時(shí)致動(dòng)加料泵41 及壓下蓋排泄按鈕17，也可以將流體從反應(yīng)腔12清除。 —旦反應(yīng)腔已經(jīng)排泄至latm，則可以通過取出定位銷28a而移除蓋15，且可以取 出試樣容器30。 盡管上面已經(jīng)公開了 一些實(shí)施例，但是其它實(shí)施例也是可行的。 作為示例，圖9A-9D示出了反應(yīng)容器11'和可移除蓋15'組件的另一實(shí)施例。如
圖所示，例如，在圖9C和9D中，不是將流體直接排出蓋15'(例如通過排泄孔)，從反應(yīng)腔12'排出的流體通過由第一和第二排放通道34a、34b限定的流動(dòng)路徑從排泄管路20'被重 新導(dǎo)向位于反應(yīng)容器ll'的孔隙14'內(nèi)的排放區(qū)域37。如圖9C中所示，例如，第一和第二 排放通道34a、34b可以包括一對鉆孔。第一孔(即第一排放通道34a)形成為(例如通過 鉆孔)從蓋15'的第一表面38a延伸至排泄管路20'。止擋球39插入第一孔中，以沿著蓋 15'的第一表面密封所述孔。第二孔(即第二排放通道34b)形成為從蓋15'的第二表面 38b延伸至第一排放通道34a。 參見圖9C和9D，反應(yīng)容器11'包括設(shè)置在孔隙14'的壁中的凹槽47內(nèi)的密封件 46 (例如0形圈密封件)。密封件46限定了排放區(qū)域37的邊界；排放區(qū)域37是孔隙22' 中低于密封件46的區(qū)域。密封件46與蓋15'的第一表面38a形成密封屏障，以阻止從排 放區(qū)域37排出的流體流經(jīng)密封件46。如圖9D中所示，反應(yīng)容器11'包括與第二排放通道 34b流體連通的排放孔48。通過排泄管路20'排出反應(yīng)腔12'的流體和/或氣體將被引導(dǎo) 至排放區(qū)域37，然后通過排放孔48排出?？梢栽谂欧趴?8和流體貯存器42之間設(shè)置排放 線路27(例如柔性軟管)以允許回收從反應(yīng)腔12'排出的流體。 參見圖9C和9D，在操作中，密封件46和蓋15'之間的摩擦以及0形圈16'和反應(yīng) 腔12'的壁之間的摩擦使得移除蓋15'是需用強(qiáng)力的。在定位銷28a被移除之后，通過使 用反應(yīng)腔12'中的壓力可以提供壓力輔助提升特性來升起蓋15'，使之經(jīng)過0形圈16'密 封接合區(qū)域(即與反應(yīng)腔12'的壁不再高壓接觸)。在一個(gè)實(shí)施例中，反應(yīng)腔12'的壓力 維持在大約150psi，所述0形圈16'的密封直徑是大約7英寸，由此形成大約57磅的提升 力。 一旦蓋15'被提升經(jīng)過0形圈16'接合區(qū)域，反應(yīng)腔12'被設(shè)置成與排放區(qū)域37直接 流體連通，允許流體排放，由此使得反應(yīng)腔12'中的壓力下降。此時(shí)，蓋15'將不再繼續(xù)上 移，并且密封件46幾乎不再與蓋15的第一表面38a接合。密封件46可以是相對松的配合 密封件——僅僅需要手的力量來將蓋15'從孔隙14'移除。 在一些實(shí)施例中，不同的控制器可以具有不同的能力。例如，在一些實(shí)施例中，控 制器允許壓力在加壓和減壓時(shí)斜坡變化。在另一實(shí)施例中，不同于上述示例性的三個(gè)不同 壓力的方案，控制器可以使得壓力在多個(gè)的設(shè)定點(diǎn)(例如4個(gè)、5個(gè)或更多)之間循環(huán)。在 另一實(shí)施例中，所述壓力可以根據(jù)計(jì)算機(jī)控制的波形而變化。 在一些實(shí)施例中，控制線路可以包括壓力傳感器(例如，見圖6中的140)，所述壓 力傳感器設(shè)置成與反應(yīng)腔流體連通，以用于直接測量反應(yīng)腔中的壓力。
在一些實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)可以包括將蓋上的出口與流體貯存器相連接的流體 排放線路，以對清除的流體進(jìn)行回收。 在一些實(shí)施方案中，可以使用其它的設(shè)備組合來實(shí)現(xiàn)上述的概念。例如，在一些實(shí) 施例中，增壓器和反應(yīng)容器可以是單個(gè)單元，而非兩個(gè)連接的單元。 盡管上述的實(shí)施例的壓力循環(huán)系統(tǒng)包括由系統(tǒng)控制器控制的加料泵，但是一些系 統(tǒng)可以具有手動(dòng)超馳模式，以用于進(jìn)行人工預(yù)加料控制。 在一些實(shí)施例中，作為上述自動(dòng)控制的附加或替代，可以手動(dòng)地進(jìn)行高壓循環(huán) (即對加壓氣體至增壓器的流動(dòng)進(jìn)行控制)。 在一些實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)可以包括手動(dòng)閥(例如，見圖6中的144)，以提供對
氣體源和電子壓力調(diào)節(jié)器之間的加壓氣體的流動(dòng)的人工控制。 在一些實(shí)施例中，所述反應(yīng)腔和所述增壓器流體腔可以集成為單個(gè)單元。
在一些實(shí)施方案中，如果不需要加料壓力，系統(tǒng)可以無需加料泵而操作(即在某 些情況下，可以省去加料泵)。 在一些實(shí)施例中，反應(yīng)腔由與所處理試樣化學(xué)上相容的材料(例如，不銹鋼)制成 或施加以這種材料的襯層。 在一些實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)可以包括對反應(yīng)腔的溫度控制。例如，如圖10中所 示，在一些情況下，反應(yīng)容器11由冷卻和/或加熱套146環(huán)繞，以控制反應(yīng)腔的溫度。參見 圖10，套146分別包括入口 147和出口 148，所述入口 147和出口 148允許溫度調(diào)節(jié)流體 (例如來自流體貯存器(未示出))循環(huán)流入環(huán)繞反應(yīng)容器11的腔149中。0形圈150、 151 對套146提供流體密封。反應(yīng)腔12的溫度可以控制在大約-4(TC至IO(TC的范圍內(nèi)。
因此，其它實(shí)施例也落在所附的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種壓力循環(huán)系統(tǒng)，包括反應(yīng)腔，其構(gòu)造成接收試樣；加料泵，其與所述反應(yīng)腔流體連通且能夠操作以把來自流體源的流體朝所述反應(yīng)腔傳送；設(shè)置在所述加料泵和所述反應(yīng)腔之間的止回閥，所述止回閥能夠操作以阻止流體從所述反應(yīng)腔向所述加料泵流動(dòng)；與所述反應(yīng)腔流體連通的增壓器，所述增壓器能夠氣動(dòng)地操作以調(diào)節(jié)所述反應(yīng)腔中的壓力；以及控制器，其構(gòu)造成控制所述加料泵和所述增壓器的操作，其特征在于，所述控制器構(gòu)造成通過所述加料泵的操作而將所述反應(yīng)腔加壓至第一壓力，并且所述控制器構(gòu)造成通過所述增壓器的操作而使得所述反應(yīng)腔中的壓力在至少第二壓力和第三壓力之間波動(dòng)。
2. 按照權(quán)利要求l的壓力循環(huán)系統(tǒng)，其中，所述第三壓力大于所述第二壓力，并且所述 第二壓力大于或等于所述第一壓力。
3. 按照權(quán)利要求l的壓力循環(huán)系統(tǒng)，其中，所述控制器構(gòu)造成至少部分地基于用戶輸 入而控制所述加料泵和所述增壓器的操作。
4. 按照權(quán)利要求1的壓力循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括設(shè)置在所述加料泵和所述止回閥之間、且與所述控制器連通的流體壓力傳感器， 其中，所述控制器構(gòu)造成至少部分地基于來自所述流體壓力傳感器的反饋而控制所述 加料泵和所述增壓器的操作。
5. 按照權(quán)利要求4的壓力循環(huán)系統(tǒng)，其中，所述控制器構(gòu)造成響應(yīng)于接收來自流體壓 力傳感器的、指示反應(yīng)腔被加壓至所述第一壓力的反饋而阻止所述加料泵的操作。
6. 按照權(quán)利要求4的壓力循環(huán)系統(tǒng)，其中，所述控制器構(gòu)造成響應(yīng)于接收來自所述流 體壓力傳感器的、指示反應(yīng)腔被加壓至所述第一壓力的反饋而啟動(dòng)所述增壓器的操作。
7. 按照權(quán)利要求4的壓力循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括壓力調(diào)節(jié)器，所述壓力調(diào)節(jié)器能夠操 作以控制來自加壓氣體源的加壓氣體向所述增壓器的流動(dòng)，其中所述控制器構(gòu)造成基于來自所述流體壓力傳感器的反饋而控制所述壓力調(diào)節(jié)器 的操作。
8. 按照權(quán)利要求7的壓力循環(huán)系統(tǒng)，其中，所述控制器構(gòu)造成至少部分地基于用戶輸 入而控制所述壓力調(diào)節(jié)器的操作。
9. 按照權(quán)利要求7的壓力循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括設(shè)置在所述壓力調(diào)節(jié)器和所述增壓器 之間的氣體壓力傳感器，所述氣體壓力傳感器構(gòu)造成向所述控制器提供反饋，其中，所述控制器構(gòu)造成至少部分地基于來自所述氣體壓力傳感器的反饋而控制所述 壓力調(diào)節(jié)器的操作。
10. 按照權(quán)利要求7的壓力循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括設(shè)置在所述壓力調(diào)節(jié)器和所述增壓 器之間的方向控制閥，所述方向控制閥能夠操作而控制加壓氣體在所述壓力調(diào)節(jié)器和所述 增壓器之間的流動(dòng)。
11. 按照權(quán)利要求10的壓力循環(huán)系統(tǒng)，其中，所述控制器構(gòu)造成控制所述方向控制閥 的操作。
12. 按照權(quán)利要求11的壓力循環(huán)系統(tǒng)，其中，所述控制器構(gòu)造成至少部分地基于用戶 輸入來控制方向控制閥的操作。
13. 按照權(quán)利要求10的壓力循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括設(shè)置在所述壓力調(diào)節(jié)器和所述增壓 器之間的氣體壓力傳感器，所述氣體壓力傳感器構(gòu)造成向所述控制器提供反饋，其中所述控制器構(gòu)造成至少部分地基于來自所述氣體壓力傳感器的反饋而控制所述 方向控制閥的操作。
14. 按照權(quán)利要求10的壓力循環(huán)系統(tǒng)，其中，所述方向控制閥包括四通方向控制閥。
15. 按照權(quán)利要求1的壓力循環(huán)系統(tǒng)，其中所述增壓器包括 氣室；設(shè)置成與所述反應(yīng)腔流體連通的流體腔；以及 設(shè)置在所述氣室和所述流體腔之間的活塞，其中所述活塞能夠移位以調(diào)節(jié)所述流體腔的容積，其中所述控制器構(gòu)造成控制所述活 塞的移位。
16. 按照權(quán)利要求15的壓力循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括能夠操作以控制加壓氣體從加壓氣 體源向氣室的流動(dòng)的壓力調(diào)節(jié)器，其中所述控制器構(gòu)造成控制所述壓力調(diào)節(jié)器的操作。
17. 按照權(quán)利要求16的壓力循環(huán)系統(tǒng)，其中，所述控制器構(gòu)造成通過所述壓力調(diào)節(jié)器 的操作而控制所述反應(yīng)腔中的流體壓力。
18. 按照權(quán)利要求16的壓力循環(huán)系統(tǒng)，其中，所述控制器構(gòu)造成通過所述壓力調(diào)節(jié)器 的操作而控制所述活塞的移位。
19. 按照權(quán)利要求16的壓力循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括設(shè)置在所述壓力調(diào)節(jié)器和所述增壓 器之間的方向控制閥，所述方向控制閥能夠操作以控制加壓氣體在所述壓力調(diào)節(jié)器和所述 氣室之間的流動(dòng)，其中所述控制器構(gòu)造成控制所述方向控制閥的操作，且所述控制器構(gòu)造成通過所述壓 力調(diào)節(jié)器和所述方向控制閥的操作而控制所述活塞的移位。
20. 按照權(quán)利要求15的壓力循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括行程結(jié)束傳感器，所述行程結(jié)束傳 感器能夠操作以檢測與所述流體腔的最小容積相對應(yīng)的所述活塞在行程結(jié)束位置處的存 在，并且構(gòu)造成向所述控制器提供反饋，其中所述控制器構(gòu)造成響應(yīng)于接收來自所述行程結(jié)束傳感器的、指示所述反應(yīng)腔處在 所述行程結(jié)束位置處的反饋而控制所述加料泵和/或所述增壓器的操作。
21. 按照權(quán)利要求l的壓力循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括限定反應(yīng)腔的反應(yīng)容器，所述反應(yīng)容 器包括從所述反應(yīng)腔延伸至第一開放端的孔隙，且所述孔隙的尺寸設(shè)置為允許試樣插入所述 反應(yīng)腔中；以及能夠以可拆卸的方式連接至所述反應(yīng)容器的容器蓋，所述容器蓋能夠操作以在所述反 應(yīng)腔和所述第一開放端之間形成基本上密封的屏障。
22. 按照權(quán)利要求21的壓力循環(huán)系統(tǒng)，其中，所述容器蓋包括排泄按鈕，所述排泄按鈕 能夠操作以在使用期間釋放所述反應(yīng)腔的氣體和/或流體。
23. 按照權(quán)利要求22的壓力循環(huán)系統(tǒng)，其中所述容器蓋包括釋放閥，所述釋放閥能夠操作以阻止氣體和/或流體從所述反應(yīng)腔釋放，并且所述排泄按鈕能夠被接合以打開所述 釋放閥。
24. 按照權(quán)利要求21的壓力循環(huán)系統(tǒng)，其中所述容器蓋限定能夠允許氣體和/或流體 通過所述容器蓋從所述反應(yīng)腔釋放的流動(dòng)路徑。
25. 按照權(quán)利要求24的壓力循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括設(shè)置在所述流動(dòng)路徑和所述流體源 之間的排放線路，所述排放線路能夠引導(dǎo)來自所述流動(dòng)路徑的氣體和/或流體朝流體源流 動(dòng)以進(jìn)行回收。
26. 按照權(quán)利要求24的壓力循環(huán)系統(tǒng)，其中，所述流動(dòng)路徑能夠引導(dǎo)來自所述反應(yīng)腔 的氣體和/或流體朝所述孔隙的排放區(qū)域的流動(dòng)。
27. 按照權(quán)利要求24的壓力循環(huán)系統(tǒng)，其中，所述反應(yīng)容器限定與所述流動(dòng)路徑流體 連通的排放管路，并且所述排放管路能夠允許來自所述流動(dòng)路徑的氣體和/或流體通過所 述反應(yīng)容器釋放。
28. 按照權(quán)利要求27的壓力循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括設(shè)置在所述排放管路和所述流體源 之間的排放線路，所述排放線路能夠引導(dǎo)來自所述流動(dòng)路徑的氣體和/或流體朝所述流體 源的流動(dòng)，由此對從所述反應(yīng)腔釋放的氣體和/或流體進(jìn)行回收。
29. 按照權(quán)利要求21的壓力循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括蓋傳感器，所述蓋傳感器構(gòu)造成與 所述控制器連通，并且能夠操作以檢測所述排泄蓋和所述反應(yīng)容器之間的連接，其中所述控制器構(gòu)造成響應(yīng)于接收來自所述蓋傳感器的、指示所述排泄蓋和所述反應(yīng) 容器之間的存在間隙的連接的反饋而阻止反應(yīng)腔的加壓。
30. 按照權(quán)利要求l的壓力循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括試樣容器，所述試樣容器限定構(gòu)造成 接收所述試樣的試樣腔，并且所述試樣容器包括設(shè)置在所述試樣容器的第一開放端和所述 試樣腔之間的柱塞，其中，所述反應(yīng)腔構(gòu)造成接納所述反應(yīng)容器，并且所述柱塞能夠響應(yīng)于所述反應(yīng)腔中 壓力的變化而移位，以調(diào)節(jié)所述試樣腔的容積，由此調(diào)節(jié)施加在所述試樣上的壓力。
31. —種壓力敏感反應(yīng)的時(shí)間控制方法，包括 將試樣置于反應(yīng)腔中；將所述反應(yīng)腔加壓至第一壓力，包括通過止回閥將來自流體源的流體傳送至所述反 應(yīng)腔；以及使得所述反應(yīng)腔中的壓力水平在第二壓力和第三壓力之間循環(huán)，包括以加壓氣體驅(qū) 動(dòng)增壓器。
32. 按照權(quán)利要求31的方法，其中，所述第三壓力大于所述第二壓力，并且所述第二壓 力大于或等于所述第一壓力。
33. 按照權(quán)利要求31的方法，其中，所述第二壓力在大約150psi和大約35， 000psi之間。
34. 按照權(quán)利要求31的方法，其中，所述第三壓力在大約3， 500psi和大約35， 000psi之間。
35. 按照權(quán)利要求31的方法，進(jìn)一步包括在將所述反應(yīng)腔加壓至所述第一壓力之前排 泄所述反應(yīng)腔中的氣體和/或流體。
36. 按照權(quán)利要求31的方法，其中所述增壓器包括氣室；設(shè)置成與所述反應(yīng)腔流體連通的流體腔；以及 設(shè)置在所述氣室和所述流體腔之間的活塞，其中使得所述反應(yīng)腔中的壓力循環(huán)包括使得所述活塞相對于所述流體腔移位。
37. 按照權(quán)利要求36的方法，其中使得所述活塞相對于所述流體腔移位包括 引導(dǎo)加壓氣體朝所述活塞的第一表面流動(dòng)，以使得所述活塞在第一方向上相對于所述流體腔運(yùn)動(dòng)；以及朝所述活塞的與所述第一表面相反的第二表面引導(dǎo)加壓氣體的流動(dòng)，以使得所述活塞 在與所述第一方向相反的第二方向上運(yùn)動(dòng)。
38. 按照權(quán)利要求31的方法，進(jìn)一步包括將所述反應(yīng)腔維持在大約-4(TC和大約IO(TC 之間的溫度。
39. 按照權(quán)利要求31的方法，進(jìn)一步包括在使得將反應(yīng)腔的蓋保持就位的鎖定機(jī)構(gòu)不起作用之后，將高于環(huán)境狀態(tài)的壓力施加 至反應(yīng)腔。
全文摘要
一種壓力循環(huán)系統(tǒng)，包括反應(yīng)腔，其構(gòu)造成接收試樣；以及與所述反應(yīng)腔流體連通的加料泵。所述加料泵能夠操作以把來自流體源的流體朝所述反應(yīng)腔傳送。所述系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述加料泵和所述反應(yīng)腔之間的止回閥。所述止回閥能夠操作以阻止流體從所述反應(yīng)腔向所述加料泵的流動(dòng)。有增壓器與所述反應(yīng)腔流體連通。所述增壓器能夠氣動(dòng)地操作以調(diào)節(jié)所述反應(yīng)腔中的壓力。有控制器構(gòu)造成控制所述加料泵和所述增壓器的操作。所述控制器構(gòu)造成通過所述加料泵的操作而將所述反應(yīng)腔加壓至第一壓力。所述控制器還構(gòu)造成通過所述增壓器的操作而使得所述反應(yīng)腔中的壓力在第二壓力和第三壓力之間波動(dòng)。
文檔編號(hào)C12M1/00GK101720251SQ200880008555
公開日2010年6月2日 申請日期2008年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月26日
發(fā)明者E·Y·廷 申請人:高壓生物科學(xué)公司