Тампон для сбора следовых количеств анализируемого образца

Группа изобретений относится к отбору проб следовых количеств анализируемого вещества для детектирования. Описан тампон для сбора следовых количеств анализируемого образца, содержащий подложку, имеющую поверхность с областью сбора следовых количеств анализируемого образца, и покрытие, нанесенное на указанную поверхность подложки в области сбора следовых количеств анализируемого образца. При этом покрытие содержит полиизобутилен для сбора частиц следовых количеств анализируемого образца с поверхности, когда область сбора следовых количеств анализируемого образца приложена к поверхности, и при этом покрытие на подложке в области сбора следовых количеств анализируемого образца представляет собой структурированное покрытие. Также представлена система для раздачи тампонов для сбора следовых количеств анализируемого вещества. Достигается повышение эффективности сбора следовых количеств анализируемого образца. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 13 ил.

 

[0001] Приоритет настоящей заявки испрашивается по дате подачи Предварительной Заявки на патент США №61/802,890, поданной 18 марта 2013 года, озаглавленной «Тампон для Сбора Следовых Количеств Анализируемого Образца», которая включена в настоящий документ во всей своей полноте посредством ссылки.

ПРЕДПОСЫЛКИ

[0002] Детектирование следовых количеств анализируемого вещества представляет собой детектирование небольших количеств анализируемых образцов, часто на уровне от нанограмм до пикограмм. Детектирование следовых количеств анализируемого вещества имеет многочисленные приложения. Например, Детектирование следовых количеств анализируемого вещества может быть особенно полезно в системах безопасности, выполняющих скрининг людей или предметов на составляющие взрывчатых веществ, наркотиков или биологических загрязнений, когда небольшие количества этих составляющих осаждаются на людях или снаружи упаковки или сумки. Для детектирования следовых количеств анализируемого вещества могут использоваться большое количество разнообразных способов. Эти способы включают спектрометрию на основе анализа подвижности ионов (IMS), масс-спектрометрию, газовую хроматографию, жидкостную хроматографию и высокоэффективную жидкостную хроматографию (ВЭЖХ).

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] Далее описан тампон для сбора следовых количеств анализируемого образца, имеющий поверхность для сбора, покрытую, по меньшей мере частично, микроскопически липким веществом для повышения эффективности сбора. В вариантах выполнения указанный тампон содержит подложку, имеющую поверхность с областью сбора следовых количеств анализируемого образца, и покрытие, расположенное на поверхности подложки в области сбора следовых количеств анализируемого образца. Покрытие выполнено микроскопически клейким для сбора частиц следовых количеств анализируемого образца с поверхности, когда указанная область сбора помещена напротив этой поверхности. В одном варианте выполнения покрытие содержит полиизобутилен.

[0004] Сущность изобретения представлена для введения выбора концепций в упрощенной форме, которые дополнительно описаны ниже в подробном описании. Сущность изобретения не предназначена для определения ключевых или существенных признаков заявленного объекта изобретения и также не предназначена для использования в качестве помощи в определении объема заявленного объекта изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0005] Подробное описание дано со ссылкой на прилагаемые чертежи. Использование одного и того же номера позиций в различных случаях в описании и на чертежах может указывать на подобные или идентичные элементы.

[0006] Фиг. 1 изображает вид сверху, иллюстрирующий тампон для сбора следовых количеств анализируемого образца, выполненный в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения изобретения.

[0007] Фиг. 2 изображает вид сбоку в вертикальной проекции тампона для сбора следовых количеств анализируемого образца, изображенного на Фиг. 1.

[0008] Фиг. 3, 4 и 5 изображают частичные виды сверху, иллюстрирующие тампоны для сбора следовых количеств анализируемого образца, выполненные в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения изобретения, в которых покрытие имеет структуру.

[0009] Фиг. 6 и 7 изображают частичные виды сверху, иллюстрирующие тампоны для сбора следовых количеств анализируемого образца, выполненные в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения изобретения, в которых подложка имеет первый цвет, а покрытие имеет второй цвет, отличный от первого цвета.

[0010] Фиг. 8 изображает вид в аксонометрии, иллюстрирующий систему раздачи тампонов для сбора следовых количеств анализируемого образца, выполненную в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения изобретения, в которой клей, выполненный с возможностью последующего удаления, расположен на поверхности соответствующих подложек, чтобы с возможностью отсоединения соединять соответствующие подложки с соседней подложкой в составной конфигурации.

[0011] Фиг. 9 изображает вид в аксонометрии, иллюстрирующий систему раздачи тампонов для сбора следовых количеств анализируемого образца, выполненную в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения изобретения, в которой множество подложек соединены в рулон, и где соответствующие подложки из множества подложек соединены торец-в-торец через перфорированный участок в рулоне.

[0012] Фиг. 10 изображает вид в аксонометрии, иллюстрирующий тампон для сбора следовых количеств анализируемого образца, выполненный в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения изобретения, в котором подложка тампона для сбора следовых количеств анализируемого образца содержит часть документа, такого как посадочный талон авиакомпании, билет, и т.д.

[0013] Фиг. 11 изображает вид в аксонометрии, иллюстрирующий тампон для сбора следовых количеств анализируемого образца, выполненный в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения изобретения, в котором подложка тампона для сбора следовых количеств анализируемого образца содержит часть упаковки.

[0014] Фиг. 12 изображает вид сверху, иллюстрирующий тампон для сбора следовых количеств анализируемого образца, выполненный в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения, в котором подложка содержит трехмерную подложку, имеющую в целом треугольную форму, которая свернута в конус перед использованием.

[0015] Фиг. 13 изображает вид сверху, иллюстрирующий тампон для сбора следовых количеств анализируемого образца, выполненный в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения изобретения, в котором тампон содержит щетку.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Обзор

[0016] Эффективность сбора (или сбора) тампонами для сбора следовых количеств анализируемого образца варьируется для различных отбираемых химических веществ, используемого материала тампона и для различных поверхностей, с которых происходит сбор. В некоторых случаях, для некоторых химических веществ эффективность сбора следовых количеств анализируемого образца с поверхности с помощью обычного тампона для сбора может быть очень низкой или нулевой. Например, когда тампоны, изготовленные из Nomex или из шагрени, используются для сбора тринитротолуола (ТНТ), сухого химиката, из виниловой (например, «кож-зам») поверхности, эффективность сбора (или сбора) практически равна нулю (0), вплоть до пятидесяти (50) раз меньше минимально возможного уровня срабатывания традиционного детектора.

[0017] Следовательно, желательно повысить эффективность сбора обычными тампонами. Национальный Институт по Науке и Технологиям (NIST) описал способ повышения эффективности сбора полимерных сфер диаметром двадцать четыре микрометра (24 мкм), в которые примешана половина процента (0,5%) взрывчатого вещества. Описанный способ использовал липкий (на ощупь) силиконовый материал CV3-1161 производства компании NuSil. В NIST были получены значительные улучшения эффективности сбора полимерных сфер с использованием силиконового липкого материала. Тем не менее, использование силиконового материала CV3-1161 компании NuSil при 5% нагрузки на поверхности тампона оставляет заметную полосу силикона на поверхности подложки после свабирования. Когда покрывающий материал остается на подложке, с которой осуществляют сбор пробы, собранное взрывчатое вещество также может быть оставлено на поверхности. Кроме того, материал CV3-1161 компании NuSil и аналогичные двухчастичные клейкие материалы трудно использовать, поскольку такие двухчастичные клейкие материалы требуют, чтобы точное количество полимерной основы и катализатора тщательно перемешивалось перед применением. Кроме того, катализатор должен храниться при температуре ниже нуля (<0°C). Кроме того, срок годности смешанного кремнийорганического клея коротка - порядка нескольких часов. Более того, окончательно нанесенный клей должен быть выдержан при повышенной температуре. Материал CV3-1161 компании NuSil и другие двухчастичные клейкие материалы содержат также пероксидный катализатор, который является опасным веществом.

[0018] Соответственно, описан тампон для сбора следовых количеств анализируемого образца, имеющий поверхность для сбора, по меньшей мере частично покрытую микроскопически липким веществом, для повышения эффективности сбора. В вариантах выполнения тампон для сбора следовых количеств анализируемого образца содержит подложку, содержащую поверхность, имеющую область сбора следовых количеств анализируемого образца, и покрытие, расположенное на поверхности подложки в области сбора следовых количеств анализируемого образца. Покрытие выполнено микроскопически клейким с возможностью собирать частицы следовых количеств анализируемого образца с поверхности, когда область следовых количеств анализируемого образца расположена напротив поверхности.

[0019] В вариантах выполнения покрытие включает полиизобутилен (PIB). Покрытие может быть нанесено в виде структуры на подложку в области сбора следовых количеств анализируемого образца. Структура может содержать одну или несколько первых областей, где нанесено покрытие, и одну или несколько вторых областей, где покрытие не нанесено. Указанная одна или несколько первых областей выполнены с возможностью сбора частиц следовых количеств анализируемого образца первого типа, а указанная одна или несколько вторых областей выполнены с возможностью сбора частиц следовых количеств анализируемого образца второго типа, которые собираются с низкой эффективностью сбора или которые не собираются указанной по меньшей мере одной первой областью. В вариантах выполнения подложка имеет первый цвет, а покрытие имеет второй цвет, который отличается от первого цвета.

[0020] В вариантах выполнения покрытие содержит примесь. Примесь может содержать материал для калибровки детектора. Примесь может также содержать реагирующий материал, выполненный с возможностью объединения со следовым количеством анализируемого образца, когда тампон помещают напротив поверхности. Примесь может содержать индикаторный материал, который может использоваться для указания характеристик тампона. Примесь может содержать собирающий пары материал, выполненный с возможностью сбора частиц следового количества анализируемого образца в виде пара.

[0021] В вариантах выполнения подложка содержит бумагу, фильтровальную бумагу (например, фильтровальную бумагу SHARKSKIN производства компании Whatman Corporation), арамидный полимерный материал (например, NOMEX, изготовленный компанией E.I. du Pont de Nemours and Company), и тому подобное. Подложка может быть прикреплена к зонду для сбора проб. В других вариантах выполнения подложка содержит одну или несколько щетинок щетки. Подложка может также иметь идентификатор, такой как штрих-код, радиочастотный идентификатор (РЧИД), и тому подобное, для обеспечения идентификации тампона. Например, в одном варианте выполнения подложка содержит часть документа, такого как посадочный талон, билет, и тому подобное. Посадочный талон может содержать идентификатор, например, штрих-код, выполненный с возможностью связи частиц следового количества анализируемого образца, собранного покрытием, с владельцем посадочного талона. Аналогичным образом, в другом варианте выполнения подложка содержит часть упаковки. Упаковка может содержать штрих-код, выполненный с возможностью связи следового количества анализируемого образца, собранного покрытием, с отправителем и/или получателем упаковки.

[0022] В вариантах выполнения несколько подложек могут быть с возможностью отсоединения соединены вместе в систему раздачи тампонов для сбора следовых количеств анализируемого образца, выполненной с возможностью раздачи отдельных тампонов.

[0023] Далее, со ссылкой на прилагаемые чертежи, будут описаны иллюстративные реализации тампонов для сбора следовых количеств анализируемого образца.

ИЛЛЮСТРАТИВНЫЕ РЕАЛИЗАЦИИ

[0024] На Фиг. 1-9 проиллюстрированы тампоны 100 для сбора следовых количеств анализируемого образца, выполненные в соответствии с иллюстративными вариантами выполнения изобретения. Как показано на чертежах, тампоны 100 для сбора следовых количеств анализируемого образца содержат подложку 102 с поверхностью, имеющей область 104 сбора следовых количеств анализируемого образца и покрытие 106, расположенное на поверхности подложки 102 в области 104 сбора следовых количеств анализируемого образца. В вариантах выполнения покрытие 106 может быть размещено на поверхности подложки 102 путем нанесения материала покрытия на поверхность, осаждения материала покрытия на поверхность, распыления материала покрытия на поверхность, пропитыванием подложки 102 материалом покрытия через поверхность, их комбинации и тому подобное. Таким образом, покрытие 106, расположенное на поверхности подложки 102 тампона 100, может быть помещено на поверхность подложки 102, и/или им может быть пропитана поверхность подложки 102.

[0025] В вариантах выполнения подложка 102 содержит подходящий материал, такой как бумага, фильтровальная бумага (например, фильтровальная бумага SHARKSKIN, изготовленная компанией Whatman Corporation), арамидный полимерный материал (например, NOMEX, изготовленный компанией E.I. du Pont de Nemours and Company), и тому подобное. Подложка 102 может быть выполнена с возможностью размещения в детекторе химических / взрывчатых веществ, который может использовать любую из различных технологий детектирования, включая: спектрометрию на основе анализа подвижности ионов (IMS), масс-спектрометрию, газовую хроматографию, жидкостную хроматографию, высокоэффективную жидкостную хроматографию (ВЭЖХ), их комбинации и тому подобное. Например, в изображенном варианте выполнения подложка 102 содержит в целом прямоугольную полоску из материала подложки (например, бумаги, фильтровальной бумаги, арамидного полимерного материала и т.п.), которая может быть размещена напротив поверхности для сбора частиц одного или нескольких следовых количеств анализируемого образца, а затем может быть вставлена в детектор, где собранные частицы десорбируются. В конкретном примере этого варианта выполнения подложка 102 может содержать полоску из материала подложки, имеющую длину 6,35 см (2,5 дюйма) и ширину 2,54 см (1 дюйм). В этом примере материал подложки может содержать бумагу с массой приблизительно 80 г/м² (20 Ib). Тем не менее, предполагается, что материал подложки может содержать бумагу с большей или меньшей массой, чем 80 г/м² (20 Ib). Кроме того, предполагается, что материал подложки также может содержать фильтровальную бумагу, арамидный полимерный материал, их комбинации и тому подобное. Кроме того, предполагается, что подложка 102 может иметь другие формы (например, квадратную, овальную, треугольную, круглую, неправильную, и т.д.). Поверхность подложки 102 может быть гладкой или шероховатой.

[0026] В вариантах выполнения подложка 102 может быть выполнена с возможностью прикрепления к зонду для сбора проб. Например, чтобы облегчить прикрепление тампона 100 к зонду для сбора проб и/или удаление тампона 100 из зонда для сбора проб (не показан), на поверхность подложки, противоположную покрытию 106 (например, на обратную сторону области 104 сбора подложки 102) может быть нанесен клей.

[0027] Покрытие 106 выполнено микроскопически клейким с возможностью сбора частиц следовых количеств анализируемого образца с поверхности, когда область 104 сбора размещена у (например, прижата к) поверхности. В вариантах выполнения покрытие содержит полиизобутилен (PIB), имеющий состав, например, PIB 4Т или другие составы PIB. PIB может иметь молекулярную массу приблизительно 59000 ГПХ (гель-проникающей хроматографии). PIB (например, PIB 4Т или другой состав PIB) не является опасным для человека или животных, его можно хранить при комнатной температуре до бесконечности, он легко растворяется в гексане, стабилен в растворе и по существу не имеет срока годности.

[0028] Покрытие 106, которое в вариантах выполнения содержит PIB (например, PIB 4Т или другой состав PIB), не является клейким или липким на ощупь (например, покрытие 106 является сухим на ощупь) и не прилипает к поверхности, с которой осуществляют сбор, но является микроскопически клейким (например, микроскопически клейким или липким) для частиц следовых количеств анализируемого образца. Кроме того, покрытие 106 не оставляет следов, когда область 104 сбора следовых количеств анализируемого образца помещена в контакт с протираемой поверхностью. Для сухих частиц покрытие 106 улучшает эффективность сбора (подбора или отбора) тампоном 100 с протираемой поверхности, по сравнению с тампонами, которые не имеют покрытия 106. Покрытие 106 микроскопически прилепляет собранные частицы следовых количеств анализируемого образца к тампону 100, так что собранные частицы не перемещаются и не падают с тампона 100 во время детектирования. Кроме того, покрытие 106 может следовые количества летучих химических веществ, которые, в противном случае, быстро испаряются. Покрытие 106 выдерживает воздействие высоких температур без деградации, что позволяет использовать тампон 100 с нагретым детектором. Кроме того, при нагревании покрытие имеет ограниченную дегазацию летучих материалов, или не имеет ее вовсе, которая, в противном случае, могла бы загрязнить отобранную пробу.

[0029] В вариантах выполнения покрытие 106 содержит примесь, такую как следовое количество химического вещества, которое может быть впоследствии высвобождены при десорбции с помощью детектора. Следует понимать, что на покрытие могут быть нанесены различные примеси. Например, в одном варианте выполнения примесь может содержать калибровочный материал для калибровки детектора. В другом варианте выполнения примесь может содержать реагирующий материал, выполненный с возможностью объединения с частицами следового количества анализируемого образца, когда тампон 100 помещен напротив поверхности для сбора проб. Реагирующий материал может, например, способствовать сбору частиц следовых количеств анализируемого образца с поверхности, способствовать прикреплению частиц следовых количеств анализируемого образца к тампону 100 и/или способствовать десорбции частиц следовых количеств анализируемого образца из тампона 100. В другом варианте выполнения примесь может содержать материал для сбора паров, выполненный с возможностью сбора частиц следовых количеств анализируемого образца в форме пара, которые затем выпускаются при нагревании или десорбции. Иллюстративные адсорбирующие пар материалы включают уголь, хроматографический поглощающий материал, такой как TENAX, и тому подобное. В другом варианте выполнения примесь может содержать индикаторный материал, который можно использовать для указания характеристик тампона 100, когда он десорбирован. Например, в покрытие 106 может быть примешан индикаторный материал для проверки подлинности тампона 100. В покрытие 106 может быть также примешан индикаторный материал, чтобы указывать на пригодность тампона для сбора следовых количеств анализируемого образца. В покрытие может быть дополнительно примешан индикаторный материал, чтобы свидетельствовать о сроке службы тампона 100 в различных приложениях использования (например, указывать, что тампон 100 превысил срок своей службы). В покрытие 106 может быть также примешан индикаторный материал, чтобы обеспечивать действительный минимальный отклик, когда он используется в сочетании с детектором для указания на правильную работу детектора.

[0030] В вариантах выполнения покрытие 106 нанесено на ограниченную часть (например, область) области 104 таким образом, что собранные частицы следовых количеств анализируемого образца сконцентрированы для доставки к детектору для десорбции следовых количеств анализируемого образца. Например, положение и площадь, занимаемая покрытием 106, может, по меньшей мере по существу, соответствовать положению и площади впускного отверстия детектора, с которым используется тампон 100. В варианте выполнения, показанном на Фиг. 1, покрытие 106 нанесено на круговую область области 104 подложки 102. В одном конкретном примере, круговая область имеет диаметр приблизительно 1,905 см (0,75 дюйма). Тем не менее, предполагается, что часть подложки 102, на которую нанесено покрытие 106, может иметь другие формы и площади поверхности.

[0031] В вариантах выполнения покрытие 106 нанесено в виде структуры 108 на подложку 102 в области 104 сбора. На Фиг. 3, 4 и 5 проиллюстрированы иллюстративные тампоны 100, в которых покрытие 106 формируют структуру. Как показано, структура 108 может содержать одну или несколько первых областей 110, где покрытие 106 нанесено, и одну или несколько вторых областей 112, где покрытие не нанесено. Указанная одна или несколько первых областей 110 выполнены с возможностью сбора частиц следовых количеств анализируемого образца первого типа, тогда как одна или несколько вторых областей выполнены с возможностью сбора частиц следовых количеств анализируемого образца второго типа. Так, например, покрытие 106 может быть нанесено на одну или несколько первых областей 110 для сбора частиц сухих химических веществ, таких как TNT, которые не прилипают эффективно к поверхности тампона без покрытия, тогда как вторые области 112, на которые покрытие не нанесено, могут собирать частицы следовых количеств липких химических веществ, которые прилипают к поверхности тампона без покрытия более эффективно, чем к покрытию 106, или вообще не прилипают к покрытию 106. Кроме того, вторые области 112 обеспечивают возможность оголения поверхности тампона таким образом, что материал тампона, который может быть абсорбентом, может отводить следовые количества влаги, которые, в противном случае, могли бы загрязнить или предотвратить сбор следовых количеств анализируемого образца. Кроме того, структурирование покрытия 106 может облегчить печать знаков, таких как изображающих направления использования тампона, штрих-код, логотип или другую рекламную информацию, и тому подобное. Фиг. 3, 4 и 5 иллюстрируют различные структуры покрытия 108. На Фиг. 3 покрытие 106 имеет такую структуру, так что первые области 110 и вторые области 112 содержат перемежающиеся концентрические кольца (например, покрытие 102 структурировано в структуру «мишени»). На Фиг. 4, первые области 110 и вторые области 112 расположены чередующимися квадратами (например, покрытие 106 структурировано в «шахматную» структуру 108). На Фиг. 5 первые области 110 и вторые области 112 структурированы чередующимися полосами (например, покрытие 106 структурировано в структуру 108 с отстоящими друг от друга линиями). Также могут быть использованы и другие структуры 108.

[0032] В вариантах выполнения покрытие 106 может быть прозрачным или полупрозрачным. В других вариантах выполнения покрытие 106 может быть окрашено таким образом, что подложка 102 может иметь первый цвет, а покрытие 106 может иметь второй цвет, причем второй цвет отличается от первого цвета. Таким образом, покрытие 106 тампона 100 может служить для указания на то, какую сторону тампона 100 следует использовать для сбора пробы, на положение на подложке 102, к которой требуется приложить свабирующее давление (например, к поверхности, противоположной покрытию 106 за областью 104 сбора следовых количеств анализируемого образца), на правильное расположение тампона 100 в зонде для сбора проб, и тому подобное. Фиг. 6 и 7 изображают иллюстративные тампоны 100, в которых подложка 102 имеет первый цвет, а покрытие 106 имеет второй цвет, отличный от первого цвета. На Фиг. 6 покрытие 106 нанесено на круговую область и показано тонированным синим цветом на белой подложке 102. На Фиг. 7 покрытие 106 имеет шахматную структуру 108 с первыми областями 110, имеющими покрытие 106, и вторыми областями 112 без покрытия 106. Покрытие 106, нанесенное во вторых областях 112, показано тонированным красным цветом в контрасте с белой подложкой 102 в первых областях 110. Тем не менее, предполагается, что покрытие 106 может быть тонировано другим цветом, комбинацией цветов (например, зеленым и желтым, красным и синим, разноцветным логотипом, и т.д.), и тому подобным.

[0033] В вариантах выполнения подложка 102 тампона 100 может быть снабжена идентификатором 114, который может быть машиночитаемым, таким как штрих-код, радиочастотный идентификатор (RFID) в виде метки или наклейки, идентификационными знаками, их комбинацией, и тому подобное, для обеспечения возможности идентификации тампона 100. Например, на Фиг. 1 подложка 102 проиллюстрирована как содержащая идентификатор 114, состоящий из двумерного (2D) штрих-кода. В вариантах выполнения идентификатор 114 может быть использован для проверки подлинности тампона 100, для определения пригодности тампона для сбора следовых количеств анализируемого образца, для указания на срок службы тампона 100 в различных приложениях использования (например, указания на то, когда тампон 100 превысил срок службы), и тому подобное.

[0034] В вариантах выполнения несколько подложек 102 могут быть с возможностью отсоединения соединены вместе в системе раздачи тампона 100, выполненной с возможностью раздачи отдельных тампонов 100. На Фиг. 8 и 9 проиллюстрированы системы 800, 900 раздачи тампона для сбора следовых количеств анализируемого образца, выполненные в соответствии с иллюстративными вариантами выполнения настоящего изобретения.

[0035] В варианте выполнения, показанном на Фиг. 8, система 800 раздачи тампона для сбора следовых количеств анализируемого образца содержит несколько подложек 102, которые с возможностью отсоединения соединены вместе с расположением друг над другом. Например, на концевую часть поверхностей соответствующих подложек 102 напротив области 104 сбора и покрытия 106 (например, на задней стороне тампона 100) может быть нанесен клей 802, выполненный с возможностью последующего удаления. Тем не менее, предполагается, что в вариантах выполнения покрытие 106 может быть выполнено достаточно липким для присоединения подложек 102 друг к другу без использования дополнительного клея 802, выполненного с возможностью последующего удаления. Клей 802 (или липкое покрытие 106) выполнен с возможностью присоединять с возможностью отсоединения нижнюю поверхность соответствующей подложки 102 к верхней поверхности смежной подложки 102 при их расположении друг над другом. Таким образом, поверхность подложки 102, на которой расположено покрытие 106, закрыта и тем самым защищена от загрязнения. Путем закрытия или защиты поверхности подложки 102, содержащей покрытие 106, процессы очистки, обычно используемые для очистки тампонов из сырьевого материала, чтобы сделать их пригодными для использования в качестве тампона для детектирования следовых количеств веществ, могут быть уменьшены или устранены.

[0036] Как показано на Фиг. 8, подложки 102 соответствующих тампонов 100 могут быть снабжены идентификатором 114, который может быть машиночитаемым, таким как штрих-код, радиочастотный идентификатор (RFID) в виде метки или наклейки, идентификационными знаками, их комбинацией, и тому подобное, для обеспечения возможности идентификации тампона 100. В вариантах выполнения идентификатор 114 может быть использован для проверки подлинности тампона 100 при раздаче, для определения пригодности тампона для сбора следовых количеств анализируемого образца, и тому подобное. В вариантах выполнения подложки 102 соответствующих тампонов 100 могут быть выполнены с возможностью прикрепления к зонду для сбора проб. Например, для облегчения прикрепления тампона 100 к зонду для сбора проб и/или удаления тампона 100 из зонда (не показан), на поверхность соответствующих подложек 102 напротив покрытия 106 (например, на обратную сторону области 104 сбора следовых количеств анализируемого образца подложки 102) может быть нанесен клей.

[0037] В варианте выполнения, показанном на Фиг. 9, система 900 раздачи тампонов для сбора следовых количеств анализируемого образца содержит раздаточное устройство 902, содержащее рулон 904 с тампонами 100, причем соответствующие подложки 102 тампонов 100 соединены торец-в-торец с помощью перфорированной секции 906 (которая в целом может иметь V-образную форму) в рулоне 904. Перфорированные секции 906 обеспечивают возможность отделения отдельных тампонов 100 от рулона 904 для использования. Опять же, поверхность подложки 102, на которую нанесено покрытие 106, закрыта и, тем самым, защищена от загрязнения, так что процессы очистки, обычно используемые для очистки тампонов из сырьевого материала, чтобы сделать их пригодными для использования в качестве тампонов для детектирования следовых количеств веществ, может быть уменьшены или устранены.

[0038] Тампон 100 может быть изготовлен как часть, или может быть прикреплен к, другому элементу или устройству, которое могут переноситься человеком, оставляющим следовые количества веществ. В вариантах выполнения тампон 100 для сбора следовых количеств анализируемого образца может содержать часть, или может быть прикреплен к документу, такому как посадочный талон авиакомпании, билет, и тому подобное. Например, как показано на Фиг. 10, подложка 102 тампона 100 для сбора следовых количеств анализируемого образца проиллюстрирована как содержащая часть посадочного талона 1000 авиакомпании. В показанном варианте выполнения посадочный талон 1000, или его часть, изготовлен из подходящего материала подложки, как описано выше, и может содержать часть 1002, которая остается в авиакомпании, государственном органе, таком как Администрация Транспортной Безопасности (TSA) Соединенных Штатов, и ему подобном, и часть 1004, которая выдается пассажиру перед посадкой в самолет. Как показано, остающаяся часть 1002 содержит область 104 сбора следовых количеств анализируемого образца, расположенную в области посадочного талона, который с вероятностью переносится пассажиром, и покрытие 106, расположенное на поверхности подложки 102 в области 104 сбора следовых количеств анализируемого образца для сбора следовых количеств анализируемого образца с рук пассажира для детектирования и/или анализа. В других вариантах выполнения тампон 100 для сбора следовых количеств анализируемого образца может содержать часть посадочного талона 1000, которая забирается и остается в авиакомпании, государственном органе, и тому подобное (например, отслаиваемая наклейка, перфорированный участок, и тому подобное), например, для анализа. Посадочный талон 1000 может дополнительно содержать идентификатор 1006, такой как штрих-код, радиочастотный идентификатор (RFID) в виде метки или наклейки и т.п., выполненный с возможностью связывать частицы следовых количеств анализируемого образца, собранных с покрытия 106, с владельцем посадочного талона 1000.

[0039] В других вариантах выполнения тампон 100 для сбора следовых количеств анализируемого образца может содержать часть или быть прикрепленным к отправляемому по почте предмету, такому как конверт, пакет, и тому подобное. Например, как показано на Фиг. 11, подложка 102 тампона 100 для сбора следовых количеств анализируемого образца проиллюстрирована как содержащая часть пакета 1100. В изображенном варианте выполнения пакет 1100, или его часть, такая как клапан 1102, изготавливают из подходящего материала подложки, как описано выше. Тем не менее, в других вариантах выполнения подложка 102 может быть прикреплена к пакету 1100 (например, в виде отслаиваемой наклейки, адресной этикетки, марки, и тому подобное), которая впоследствии может быть удалена с пакета 1100, например, для анализа, Как показано, пакет 1100 содержит область 104 сбора следовых количеств анализируемого образца (например, клапан 1102), расположенную в части пакета, которая с вероятностью будет обрабатываться почтовым работником (например, человеком, кладущим пакет в почту, человеком, обрабатывающим пакет до отправления и т.д.) при герметизации пакета, и покрытие 106, расположенное на поверхности подложки 102 в области 104 сбора для сбора следовых количеств анализируемого образца с рук отправителя для детектирования и/или анализа. В вариантах выполнения пакет 1100 может дополнительно содержать идентификатор 1106, такой как штрих-код, радиочастотный идентификатор (RFID) в виде метки или наклейки и т.п., выполненный с возможностью связывать частицы следовых количеств анализируемого образца, собранных с покрытия 106, с отправителем и/или получателем пакета 1100.

[0040] В описанных выше вариантах выполнения подложка 102 тампона для сбора следовых количеств анализируемого образца состоит в целом из плоского листа материала подложки. Тем не менее, предполагается, что подложка 102 не обязательно ограничивается этой геометрической формой. Например, подложка 102 может быть выполнена из листа материала подложки, который имеет (например, сложен, скатан или имеет тиснение и т.д.) трехмерную форму (например, цилиндр, конус и т.д.). Будучи сформирована в трехмерную форму, подложка 102 может быть прикреплена к зонду для сбора проб, который может быть выполнен с возможностью прокатывания тампона 100 для сбора следовых количеств анализируемого образца по поверхности, чтобы собрать анализируемое вещество с поверхности.

[0041] Например, на Фиг. 12 проиллюстрирован тампон 1200 для сбора следовых количеств анализируемого образца, который содержит подложку 1202, которая в целом имеет треугольную форму (например, в форме пирога). Как показано, подложка 1202 может быть свернута в конус, имеющий наружную поверхность, которая образует область 1204 сбора следовых количеств анализируемого образца и покрытие 1206, расположенное на подложке 1202 (например, на внешней поверхности конуса) в области 1204 сбора следовых количеств анализируемого образца.

[0042] Кроме того, предполагается, что могут быть использованы подложки 102 с не геометрической формой. Например, как показано на Фиг. 13, тампон 1300 для сбора следовых количеств анализируемого образца содержит щетку 1302. В этом варианте выполнения подложка состоит из щетинок 1304 щетки 1302, на которые может быть нанесено покрытие 1304 для сбора частиц следовых количеств анализируемого образца с поверхности. Покрытие 1306 выполнено микроскопически клейким для сбора частиц следовых количеств анализируемого образца с поверхности, когда щетинки 1304 щетки размещены (например, метут) на поверхности. В вариантах выполнения покрытие содержит полиизобутилен (PIB), имеющий состав, например, PIB 4Т или другой препарат PIB. PIB может иметь молекулярную массу приблизительно 59000 ГПХ (гель-проникающей хроматографии). PIB (например, PIB 4Т или другой препарат PIB) не является опасным для человека или животных, его можно хранить при комнатной температуре до бесконечности, он легко растворяется в гексане, стабилен в растворе и по существу не имеет срока годности.

[0043] Покрытие 1306, которое в вариантах выполнения содержит PIB (например, PIB 4Т или другой состав PIB), не является клейким или липким на ощупь (например, покрытие 106 является сухим на ощупь) и не прилипает к поверхности, с которой осуществляется сбор, но является микроскопически клейким (например, микроскопически клейким или липким) для частиц следовых количеств анализируемого образца. Кроме того, покрытие 1306 по существу не оставляет следа, когда щетинки 1304 щетки размещены на (например, метут по) протираемой поверхности. Покрытие 1306, таким образом, повышает эффективность сбора (или сбора) тампоном 1300 с протираемой поверхности, по сравнению с тампонами, которые не имеют покрытия 1306. Покрытие 1306 микроскопически прилепляет собранные частицы следовых количеств анализируемого образца к щетинкам 1304 тампона 1300, так что собранные частицы не смещаются и не падают с тампона 1300 во время детектирования. Кроме того, покрытие 1306 может удерживать частицы следовых количеств летучих химических веществ, которые в противном случае испаряются. Покрытие 1306 выдерживает воздействие высоких температур без деградации, что позволяет использовать тампон 1300 для сбора следовых количеств анализируемого образца с нагретым детектором. Кроме того, покрытие при нагревании не имеет вовсе или имеет ограниченную дегазацию летучих материалов, которые, в противном случае, могли бы загрязнить собранную пробу.

[0044] В вариантах выполнения покрытие 1306 содержит примесь, такую как следовые количества химических веществ, которые могут быть впоследствии высвобождены при десорбции с помощью детектора. Следует понимать, что на покрытие 1306 могут быть нанесены различные примеси. Например, в одном варианте выполнения примесь может содержать калибровочный материал для калибровки детектора. В другом варианте выполнения примесь может содержать реагирующее вещество, выполненное с возможностью объединения с частицами следовых количеств анализируемого образца, когда тампон 1300 размещен напротив поверхности для сбора проб. Реагирующий материал может, например, способствовать сбору частиц следовых количеств анализируемого образца с поверхности, способствовать прилипанию частиц следовых количеств анализируемого образца к тампону 1300 и/или способствовать десорбции частиц следовых количеств анализируемого образца из тампона 1300. В другом варианте выполнения примесь может содержать собирающий пары материал, выполненный с возможностью сбора частиц следовых количеств анализируемого образца в форме пара, которые затем высвобождаются при нагревании или десорбции. Иллюстративные собирающие пары материалы включают уголь, хроматографический поглощающий материал, такой как TENAX, и тому подобное. В другом варианте выполнения примесь может содержать индикаторный материал, который можно использовать для указания характеристик тампона 1300 при десорбции. Например, в покрытие 1306 может быть примешан индикаторный материал, чтобы проверить подлинность тампона 1300. В покрытие 1306 также может быть примешан индикаторный материал, чтобы указать на пригодность тампона для сбора следовых количеств анализируемого образца. В покрытие может быть дополнительно примешан индикаторный материал, который свидетельствует о сроке службы тампона 1300 в различных приложениях использования (например, указывает, когда тампон 100 превысил срок своей службы). В покрытие 1306 также может быть примешан индикаторный материал для получения действительного минимального отклика, когда используется совместно с детектором, чтобы указать на правильную работу детектора.

[0045] В вариантах выполнения щетка 1302 может быть закрыта крышкой таким образом, что частицы следовых количеств анализируемого образца, собранные дистанционно, могут быть защищены от последующего загрязнения. Щетка 1302 может быть выполнена с возможностью повторного использования (например, после соответствующего процесса очистки). В вариантах выполнения щетка 1302 непосредственно вставляется во входную область детектора и нагревается радиацией или путем конвекции. В других вариантах выполнения материал, из которого изготовлены щетинки 1304 щетки 1302, может быть проводящим для обеспечения резистивного нагрева покрытых щетинок 1304, обеспечивая улучшенное управление процессом нагрева. Таким образом, нагрев при более высоких температурах, чем это могло быть достигнуто с помощью нагретого ввода, может оказаться невозможным. Кроме того, использование резистивного нагрева может обеспечить возможность изменения температуры с гораздо большей скоростью, чем это достижимо при помощи изменяемой температуры или ввода с фиксированной температурой. Таким образом, высвобождение собранных частиц следовых количеств анализируемого образца в виде пара будет проходить быстрее, чем с изменяемой температурой или с вводом с фиксированной температурой, обеспечивая более высокую амплитуду сигнала, и, таким образом лучший предел детектирования.

[0046] Несмотря на то, что изобретение было описано на языке, характерном для конструктивных признаков и/или этапов способа, должно быть понятно, что изобретение, определенное в прилагаемой формуле изобретения, не обязательно ограничено конкретными признаками или описанными этапами способа. Несмотря на то, что описаны различные конфигурации, устройство, системы, подсистемы, компоненты и т.д. могут быть выполнены различными способами без отхода от этого раскрытия. Напротив, конкретные признаки и действия раскрыты как иллюстративные формы реализации формулы изобретения.

1. Тампон для сбора следовых количеств анализируемого образца, содержащий:

подложку, имеющую поверхность с областью сбора следовых количеств анализируемого образца, и

покрытие, нанесенное на указанную поверхность подложки в области сбора следовых количеств анализируемого образца, причем покрытие содержит полиизобутилен для сбора частиц следовых количеств анализируемого образца с поверхности, когда область сбора следовых количеств анализируемого образца приложена к поверхности, и при этом покрытие на подложке в области сбора следовых количеств анализируемого образца представляет собой структурированное покрытие.

2. Тампон по п. 1, в котором указанное структурированное покрытие содержит по меньшей мере одну первую область, на которую нанесено покрытие, и по меньшей мере одну вторую область, на которую покрытие не нанесено, причем указанная по меньшей мере одна первая область выполнена с возможностью сбора следовых количеств анализируемого образца первого типа, а указанная по меньшей мере одна вторая область выполнена с возможностью сбора следовых количеств анализируемого образца второго типа, которые не собираются указанной по меньшей мере одной первой областью.

3. Тампон по п. 1, в котором подложка имеет первый цвет, а покрытие имеет второй цвет, который отличается от первого цвета.

4. Тампон по п. 1, в котором покрытие содержит примесь.

5. Тампон по п. 4, в котором примесь содержит калибровочный материал для калибровки детектора при высвобождении из тампона следовых количеств определяемого вещества путем десорбции.

6. Тампон по п. 4, в котором примесь содержит реагирующий материал, выполненный с возможностью объединения с частицами следовых количеств анализируемого образца.

7. Тампон по п. 4, в котором примесь содержит индикаторный материал для указания характеристик тампона после десорбции из него следовых количеств.

8. Тампон по п. 4, в котором примесь содержит материал для сбора паров, выполненный с возможностью сбора частиц следовых количеств анализируемого образца в виде пара.

9. Тампон по любому из п.п. 1-8, в котором подложка содержит идентификатор, выполненный с возможностью идентификации указанного тампона.

10. Тампон по любому из п.п. 1-8, прикрепленный к посадочному талону авиакомпании, содержащий штрихкод, выполненный с возможностью установления взаимосвязи между частицами следовых количеств анализируемого образца, собранных покрытием с рук пассажира, и владельцем указанного посадочного талона.

11. Тампон по любому из п.п. 1-8, прикрепленный к отправляемому по почте предмету, содержащий штрихкод, выполненный с возможностью установления взаимосвязи между частицами следовых количеств анализируемого образца, собранных покрытием с рук отправителя, и отправителем указанного предмета.

12. Тампон по любому из п.п. 1-8, в котором подложка содержит одну или несколько щетинок щетки.

13. Тампон по любому из п.п. 1-8, в котором подложка содержит бумагу.

14. Тампон по любому из п.п. 1-8, в котором подложка содержит подложку трехмерной (3D) формы.

15. Система раздачи тампонов для сбора следовых количеств анализируемого образца, содержащая:

группу подложек, соединенных вместе с возможностью отсоединения, причем соответствующие несколько из указанной группы подложек содержат поверхность, имеющую область сбора следовых количеств частиц, и

покрытие, нанесенное на поверхности указанных соответствующих подложек в областях сбора следовых количеств частиц, причем покрытие содержит полиизобутилен для сбора частиц следовых количеств анализируемого образца с поверхности, когда область сбора следовых количеств анализируемого образца приложена к поверхности, причем покрытие на подложке в области сбора следовых количеств анализируемого образца представляет собой структурированное покрытие.

16. Система по п. 15, содержащая выполненный с возможностью отсоединения клей, расположенный на указанных поверхностях соответствующих подложек и выполненный с возможностью присоединения указанных соответствующих подложек к соседней подложке с возможностью отсоединения.

17. Система по любому из п.п. 15, 16, в которой подложки указанной группы соединены в рулон, причем соответствующие несколько из указанной группы подложек соединены торец-в-торец с помощью перфорированной секции в рулоне.