用于样品处理装置的环形压紧系统和方法

专利名称：用于样品处理装置的环形压紧系统和方法
技术领域：
本发明涉及用于使用旋转样品处理装置以例如扩增遗传物质等的系统和方法。
背景技术：
许多不同的化学、生物化学和其他反应对温度变化是敏感的。遗传扩增领域中热处理的实例包括(但不限于)聚合酶链反应(PCR)、桑格测序等。降低热处理多个样品的时间和成本的一个方法是使用包括多个腔室的装置，其中可以同时处理一个样品的不同部分或可以同时处理不同的样品。可能要求精确的腔室对腔室温度控制、相对等的温度转变速率和/或温度之间的迅速转变的一些反应的实例包括例如操作核酸样品以帮助破译遗传密码。核酸操作技术包括扩增方法，例如聚合酶链反应(PCR)；目标多核苷酸扩增方法， 例如自动维持序列扩增(3SR)和链置换扩增(SDA)；基于附接到目标多核苷酸的信号的扩增的方法，例如“支链”DNA扩增；基于探针DNA的扩增的方法，例如连接酶链反应(LCR)和 QB复制酶扩增(QBR)；基于转录的方法，例如连接激活的转录(LAT)和基于核酸序列的扩增 (NASBA)；以及各种其他扩增方法，例如修复链反应(RCR)和循环探针反应(CPR)。核酸操作技术的其他实例包括例如桑格测序、配体结合测定等。名称为MODULAR SYSTEMS AND METHODS FOR USING SAMPLE PROCESSING DEVICES 的美国专利 No. 6，889，468 和名称为 ENHANCED SAMPLE PROCESSING DEVICES SYSTEMS AND METHODS的美国专利No. 6，734，401 (Bedingham等人)中描述了用于处理旋转样品处
理装置的一些系统。

发明内容
本发明的一些实施例提供了用于处理样品处理装置的系统。所述系统可以包括基板，该基板以可操作方式联接于驱动系统，其中驱动系统使基板绕旋转轴线旋转，并且其中所述旋转轴线限定ζ轴。所述系统还可以包括热结构，该热结构以可操作方式联接于基板， 其中热结构包括靠近基板第一表面的外露的传递表面。所述系统还可以包括以可操作方式联接于基板的至少一个第一磁性件和包括至少一个热处理室的样品处理装置。所述系统还可以包括适于面向传递表面的环形盖。环形盖可以包括中心、内缘和外缘。样品处理装置可以适于位于基板和环形盖之间。环形盖的内缘可被构造成例如当样品处理装置与环形盖相邻设置时相对于环形盖的中心位于至少一个热处理室的内侧。所述系统还可以包括以可操作方式联接于环形盖的至少一个第二磁性件。至少一个第二磁性件可被构造成吸引至少一个第一磁性件，以在沿着ζ轴的第一方向上对环形盖施加力，从而促使样品处理装置的至少一部分与基板的传递表面接触。本发明的一些实施例提供了用于处理样品处理装置的系统。所述系统可以包括基板，该基板以可操作方式联接于驱动系统，其中驱动系统使基板绕旋转轴线旋转，并且其中所述旋转轴线限定ζ轴。所述系统还可以包括热结构，该热结构以可操作方式联接于基板， 其中热结构包括靠近基板第一表面的外露的传递表面。所述系统还可以包括以可操作方式联接于基板的磁性件的第一环面和包括至少一个热处理室的样品处理装置。所述系统还可以包括适于面向传递表面的环形盖。环形盖可以包括内缘和外缘。内缘可以位于至少一个热处理室的内侧，并且样品处理装置可以适于位于基板和环形盖之间。所述系统还可以包括以可操作方式联接于环形盖的磁性件的第二环面。磁性件的第二环面可被构造成吸引磁性件的第一环面，以在沿着ζ轴的第一方向上对环形盖施加力，从而促使样品处理装置的至少一部分与基板的传递表面接触。本发明的一些实施例提供了用于处理样品处理装置的方法。所述方法可以包括设置以可操作方式联接于驱动系统的基板，以及提供以可操作方式联接于基板的热结构。热结构可以包括靠近基板第一表面的外露的传递表面。所述方法还可以包括设置包括至少一个热处理室的样品处理装置，以及设置面向传递表面的环形盖。环形盖可以包括内缘和外缘。所述方法还可以包括提供以可操作方式联接于基板的至少一个第一磁性件和以可操作方式联接于环形盖的至少一个第二磁性件。所述方法还可以包括将样品处理装置位于基板和环形盖之间，使得环形盖的内缘位于至少一个热处理室的内侧，并且使得至少一个第一磁性件吸引至少一个第二磁性件，以在沿着ζ轴的第一方向上对环形盖施加力，从而促使样品处理装置的至少一部分与基板的传递表面接触。所述方法还可以包括使基板绕旋转轴线旋转，其中所述旋转轴线限定ζ轴。通过考虑具体实施方式
和附图，本发明的其它特征和方面将变得清楚。


图1为根据本发明一个实施例的系统的分解透视图，所述系统包括盖、样品处理装置和基板。图2为图1的系统的组装剖切透视图。图3为图1和图2的系统的组装特写剖视图。图4为图1至3的盖的仰视平面图。图5为图1至3的样品处理装置的一部分沿图1的线5-5截取的剖视图。图6为图1至3和图5的样品处理装置的一部分的特写平面图。图7为根据本发明另一个实施例的系统的分解透视图，所述系统包括盖、样品处
理装置和基板。图8为图7的系统的组装特写剖视图。图9为根据本发明另一个实施例的系统的分解透视图，所述系统包括盖、样品处
理装置和基板。图10为图9的系统的组装特写剖视图。图11为图1的基板的一部分沿图1的线11-11截取的剖切透视图，示出了弹性偏压热结构的一个实施例。图12为一个示例性偏压构件的透视图，该偏压构件可以与本发明的系统结合使用。图13为根据本发明另一个实施例的系统的特写剖视图，所述系统包括盖、样品处理装置和基板，基板包括热结构，该热结构具有根据本发明一个实施例的成形传递表面。图14为根据本发明另一个实施例的成形热传递表面的径向截面轮廓的示意图。
图15为根据本发明另一个实施例的成形热传递表面的径向截面轮廓的示意图。图16A-16C示出了根据本发明其他实施例的用于盖上的压紧环的可供选择的边
缘结构。
具体实施例方式在详细说明本发明的任何实施例之前，应当理解本发明在其应用中并不受限于在下文描述中提及的或下列附图中所示的结构细节和部件设置。本发明能够具有其他实施例，并且能够以多种方式进行操作或实施。另外应当理解的是，本文中所用的用语和术语的目的是为了进行说明，不应被认为是限制性的。本文中所用的“包括”、“包含”或“具有”以及它们的变化形式意在涵盖其后所列举的项目及其等同项目以及附加项目。除非另作规定或限定，术语“安装”和“联接”及其变体按广义使用，均涵盖直接和间接的安装和联接。此外，“联接”不限于物理或机械上的联接。应当理解，可利用其它实施例，并且在不脱离本发明的范围的情况下可以作出结构或逻辑改变。另外，诸如“前部”、“后部”、“顶部”和“底部” 等之类的术语仅用于描述元件，因为它们彼此相关，而绝非意在述及设备的特定方位、指示或暗示必需或必要的设备的方位或者指定在使用中将要如何使用、安装、显示或定位本文描述的本发明。本发明一般地涉及环形压紧系统和用于样品处理装置的方法。这类环形压紧系统可以包括开口区域(如开口中心区域)，使得环形压紧系统可以执行和/或有助于样品处理装置的所需的热控制功能和旋转功能，同时允许触及样品处理装置的至少一部分。例如，一些现有的系统盖住样品处理装置的顶部表面，以便将样品处理装置保持到旋转基板上和/ 或热控制并隔离样品处理装置的各部分(例如彼此隔离和/或与环境隔离)。然而，本发明的环形压紧系统和方法提供所需的定位和保持功能以及所需的热控制功能，同时还允许样品处理装置的一部分暴露于其他装置或系统，这对于直接触及样品处理装置而言可能是合乎需要的。例如，在一些实施例中，可以在样品处理装置已经位于环形盖和基板之间后实现样品递送(如手动或自动移液)。作为另外的实例，在一些实施例中，样品处理装置的一部分可以是光学触及的(例如对电磁辐射而言)，例如这可以使得能够对样品处理装置进行更有效的激光寻址，或者这可以用于光学探询(如吸收、反射、荧光等)。这样的激光寻址可以用于例如样品处理装置中的样品的流体(如微流体)操作。此外，在一些实施例中，本发明的环形压紧系统和方法可以使得能够对样品处理装置的各个部分进行独特的温度控制。例如，流体(如空气)可以在样品处理装置的外露表面上需要快速冷却的区域中流动，而需要被加热或保持在所需温度的区域可以被盖住并且与样品处理装置的其他部分和/或与周围环境隔离。此外，在一些实施例中，本发明的环形压紧系统和方法可以允许样品处理装置的一部分外露以与其他(如外部或内部)装置或设备相互作用，所述其他装置或设备为例如机器人工作站、移液管、探询仪器等等或它们的组合。相似地，本发明的环形压紧系统和方法可以保护样品处理装置的所需部分免于被接触。结果，“触及”样品处理装置的至少一部分可以指的是各种处理步骤，并且可以包括(但不限于)物理地或机械地触及样品处理装置(例如经由直接或间接接触递送或取回样品、经由直接或间接接触移动或操作样品处理装置中的样品等)；光学地触及样品处理装置(例如激光寻址)；热学地触及样品处理装置(例如选择性地加热或冷却样品处理装置的暴露部分)等等；以及它们的组合。本发明提供用于样品处理装置的方法和系统，其可以用于例如敏感化学过程的涉及热处理的方法，例如聚合酶链反应(PCR)扩增、转录介导扩增(TMA)、基于核酸序列的扩增(NASBA)、连接酶链式反应(LCR)、自支承序列复制、酶动力学研究、均勻配体粘结测定、 以及需要精确热控制和/或快速热变化的更复杂的生物化学或其他过程。除了实现对装置上的处理室中的样品材料的温度进行控制之外，样品处理系统还能够实现样品处理装置的同步旋转。可以与本发明的方法和系统结合使用的合适样品处理装置的一些实例可见于以下文献例如名称为 SAMPLE PROCESSING DEVICE COMPRESSION SYSTEMS AND METHODS 的共同转让的美国专利公布No. 2007/0010007 (Aysta等人)；名称为COMPLIANT MICR0FLUIDIC SAMPLE PROCES SING DISKS 的美国专利公布 No. 2007/0009391 (Bedingham 等人)；名称为 MODULAR SAMPLE PROCESSING APPARATUS KITS AND MODULES 的美国专利公布 No. 2008/0050276 (Bedingham 等人)；名称为 ENHANCED SAMPLE PROCESSING DEVICES SYSTEMS AND METHODS 的美国专利 No. 6，734，401 (Bedingham 等人)；以及名称为 SAMPLE PROCESSING DEVICES的美国专利No. 7，026, 168(Bedingham等人)。其他可用的装置构造可见于例如，名称为 ENHANCED SAMPLE PROCESSING DEVICES, SYSTEMS AND METHODS 的美国专利 No. 7，435，933(Bedingham 等人);2000 年 10 月 2 日提交的名称为 SAMPLE PROCESSING DEVICES, SYSTEMS AND METHODS 的美国临时专利申请 krial No. 60/237，151 (Bedingham 等人)；以及名称为 SAMPLE PROCESSING DEVICES AND CARRIERS 的美国专利 No. 6，814，935 (Harms等人)。其他可能装置构造可见于例如，名称为CENTRIFUGAL FILLING OF SAMPLE PROCES SING DEVICES 的美国专利 No. 6，627，159 (Bedingham 等人)；名称为 METHODS FOR NUCLEIC ACID AMPLIFICATION 的 PCT 专利公布 No. W02008/134470 (Parthasarathy 等人); 以及名称为 ENHANCED SAMPLE PROCESSING DEVICES, SYSTEMS AND METHODS 的美国专利公布 No. 2008/0152546 (Bedingham 等人)。本发明的样品处理系统的一些实施例可以包括基板，该基板以为基板绕旋转轴线旋转而备的方式附接于驱动系统。当样品处理装置被固定在基板上时，样品处理装置可以与基板一起旋转。基板可以包括能够用来加热样品处理装置的各部分的至少一个热结构， 并且同样可以包括多种其他部件，例如温度传感器、电阻加热器、热电模块、光源、光检测器、发射器、接收器等。用于处理样品处理装置的系统和方法的其他元件和特征可见于与本申请同一天
提交的专利申请No._ (代理人案号NO.65917US002)，该专利申请全文以
引用方式并入本文。图1至6以及图11和12示出了一个示例性的样品处理系统100。如图1至3所示，系统100可以包括基板110，该基板110绕旋转轴线111旋转。基板110还可以例如经由轴122附接到驱动系统120。然而，应当理解，基板110可以通过任何合适的可供选择的结构联接于驱动系统120，例如直接在基板110上操作的带或驱动轮等。图1中还示出了可以与基板110结合使用的样品处理装置150和环形盖160，如后文所述。在某些情况下，当样品处理装置为用于执行各种测试等然后被丢弃的消耗品时，本
8发明的系统实际上可以不包括样品处理装置。因此，本发明的系统可以与多种不同的样品处理装置一起使用。如图I至3所示，图示的基板110包括热结构130，该热结构130可以包括暴露于基板110的顶部表面112上的热传递表面132。“暴露”指的是，热结构130的传递表面132 可被设置成与样品处理装置150的一部分物理接触，使得热结构130和样品处理装置150 热耦合，以通过传导来传递热能。在一些实施例中，热结构130的传递表面132在样品处理期间可以被设置在样品处理装置150的选定部分的正下方。例如，在一些实施例中，样品处理装置150的选定部分可以包括一个或多个处理室，例如热处理室152。所述处理室可以包括在例如名称为 ENHANCED SAMPLE PROCESSING DEVICES SYSTEMS AND METHODS 的美国专利No. 6，734，401 (Bedingham等人)中讨论的那些腔室。作为另外的实例，样品处理装置 150可以包括各种特征和元件，例如名称为COMPLIANT MICROFLUIDIC SAMPLE PROCES SING DISKS的美国专利公布No. 2007/0009391 (Bedingham等人)中所述的特征和元件。因此，(仅为举例)图I至3以及图5和6所示的样品处理装置150可以包括被设置成与热处理室152流体连通的一个或多个输入井和/或其他室(有时候称为“非热”室或 “非热”处理室)154。例如，在一些实施例中，样品可以经由输入井154装载到样品处理装置150上，然后可以经由通道(例如微流体通道)和/或阀移动到其他腔室和/或最终移动到热处理室152。在一些实施例中，如图I至3所示，输入井154可以设置在样品处理装置150的中心151与热处理室152中的至少一者之间。此外，环形盖160可被构造成允许触及样品处理装置150的包括输入井154的一部分，使得当盖160定位成与样品处理装置150相邻或联接时可以触及输入井154。如图I至4所示，环形盖160可以与基板110 —起压紧位于它们之间的样品处理装置150，以便例如增强基板110上的热结构130与样品处理装置150之间的热耦合。此外，环形盖160可以用来将样品处理装置150保持和/或维持在基板110上，使得样品处理装置150和/或盖160可以随着基板110通过驱动系统120绕轴线111旋转而与该基板一起旋转。旋转轴线111可以限定系统100的z轴。如本文所用，术语“环形”或其派生词可以指的是具有外缘和内缘的结构，使得内缘限定开口。例如，环形盖可以具有圆环形或圆形形状(例如圆环)或任何其他合适的形状， 包括(但不限于)三角形、矩形、方形、梯形、多边形等或者它们的组合。此外，本发明的“环面”不必是对称的，而是可以为非对称或不规则形状；然而，对称和/或圆形可以具有某些优点。利用多种不同的结构或结构的组合可以实现在基板110和盖160之间产生的压紧力。图I至6的实施例中所示的一个示例性压紧结构为位于(或者至少以可操作方式联接于)盖160上的磁性件170和位于(或者至少以可操作方式联接于)基板110上的对应的磁性件172。磁性件170和172之间的磁性吸引可以用来将盖160和基板110彼此拉拢，从而压紧、保持位于它们之间的样品处理装置150和/或使样品处理装置150变形。因此，磁性件170和172可被构造成彼此吸引，以沿着系统100的z轴在第一方向D1 (见图I)上对环形盖施加力160，从而促使处理装置150的至少一部分与基板110的传递表面132接触。如本文所用，“磁性件”为呈现磁场或者受磁场影响的结构或制品。在一些实施例中，磁场可以具有足够的强度以产生所需的压紧力，该压紧力引起如本文所述的样品处理装置150与基板110的热结构130之间的热耦合。磁性件可以包括磁性材料，即呈现永久磁场的材料、能够呈现暂态磁场的材料和/或受永久或暂态磁场影响的材料。可能适合的磁性材料的一些实例包括例如，磁性铁素体或者为包括铁和一种或多种其他金属的混合氧化物的物质的“铁素体”，例如纳米晶钴铁素体。然而，也可以使用其他铁素体材料。可以用于系统100的其他磁性材料可以包括(但不限于)，陶瓷和由锶铁氧化物制成的可以混合有聚合物物质(例如塑性体、橡胶等)的柔性磁性材料；钕铁硼(这种磁性材料也可以包括镝)；钕硼化物；SmCo (钐钴化物)；和铝、镍、钴、铜、铁、钛等的组合；以及其他材料。磁性材料还可以包括例如不锈钢、顺磁性材料或其他可磁化材料，该可磁化材料在其经受足够的电场和/或磁场时可以被赋予足够的磁性。在一些实施例中，磁性件170和/或磁性件172可以包括强铁磁性材料，以减少经时磁性损失，使得磁性件170和172能够以可靠的磁力联接，而磁力不会随时间显著损失。此外,在一些实施例中，本发明的磁性件可以包括电磁体，其中磁场可以在第一磁性状态和第二非磁性状态之间切换为打开和关闭，以便在需要时以所需的配置在触发系统 100的各个区域中激发磁场。在一些实施例中，磁性件170和172可以是以可操作方式联接于盖160和基板110 的分立件，如图I至6以及图11和12的实施例所示(其中磁性件170和172为单独的圆柱形制品)。然而，在一些实施例中，基板110、热结构130和/或盖160可以包括足够的磁性材料(例如，模制在或者以其他方式制作在部件的结构中)，使得不需要单独的分立磁性件。 在一些实施例中，可以采用分立磁性件和足够的磁性材料(例如模制或者以其他方式制作) 的组合。如图I至4所示，环形盖160包括中心161、内缘163和外缘165，在图I至6以及图11和12所示的实施例中，当盖160联接于基板110时，中心161与旋转轴线111对准，内缘163至少部分地限定开口 166。如上所述，例如即使在环形盖160定位成与样品处理装置 150相邻或联接时，开口 166也可以便于进入样品处理装置150的至少一部分(例如包括输入井154的部分)。如图I至3所示，环形盖160的内缘163可被构造成例如当环形盖160 与样品处理装置150相邻时相对于环形盖160的中心161位于热处理室152的内侧(例如径向内侧)。此外，环形盖160的内缘163可被构造成位于输入井154的径向外侧。此外， 在一些实施例中，如图I至4所示，环形盖160的外缘165可被构造成位于热处理室152的外侧(例如径向外侧)(并且还位于输入井154的外侧)。内缘163可以定位成与环形盖160的中心161相距第一距离(I1 (例如第一径向距离或“第一半径”)。在这类实施例中，如果环形盖160具有大致圆环形状，那么开口 166具有的直径可以等于第一距离Cl1的两倍。此外，外缘165可以定位成与环形盖160的中心161 相距第二距离d2 (例如第二径向距离或“第二半径”)。在一些实施例中，第一距离Cl1可以为第二距离的至少约50%。在一些实施例中，为至少约60%，并且在一些实施例中，为至少约 70%。此外，在一些实施例中，第一距离Cl1可以不大于第二距离的约95%，在一些实施例中， 不大于约85%，并且在一些实施例中，不大于约80%。在一些实施例中，第一距离Cl1可以为第二距离d2的约75%。此外，在一些实施例中，外缘165可以定位成与中心161相隔距离d2 (例如径向距离)，这可以限定第一面积，并且在一些实施例中，开口 166的面积可以为第一面积的至少约 30%，在一些实施例中，为至少约40%，并且在一些实施例中，为至少约50%。在一些实施例中，开口 166可以不大于第一面积的约95%，在一些实施例中，不大于约75%，并且在一些实施例中，不大于约60%。在一些实施例中，开口 166可以为第一面积的约53%。此外，环形盖160可以包括内壁162 (例如“内圆周壁”或“内径向壁”；在一些实施例中，其可以用作内压紧环，如下所述)和外壁164 (例如“外圆周壁”或“外径向壁”;在一些实施例中，其可以用作外压紧环，如下所述)。在一些实施例中，内壁162和外壁164可以分别包括或限定内缘163和外缘165，使得内壁162可被设置在热处理室152的内侧(例如径向内侧)，并且外壁164可被设置在热处理室152的外侧(例如径向外侧)。再如图I至 4所示，在一些实施例中，内壁162可以包括磁性件170，使得磁性件170形成内壁162的一部分或者联接于内壁162。例如，在一些实施例中，磁性件170可以嵌入(例如模制)到内壁 162中。如图I至4所示，环形盖160还可以包括上壁167，该上壁167可以设置成覆盖样品处理装置150的一部分，例如包括热处理室152的部分。如图I和2所示，在一些实施例中，上壁167可以延伸到内壁162和磁性件170的内侦彳(例如径向内侧)。在图I至4所示的实施例中，上壁167没有太多地延伸到内壁162 的内侧。然而，在一些实施例中，上壁167可以延伸到内壁162和/或磁性件170的更内侧 (例如朝向盖160的中心161)，例如使得开口 166的尺寸比图I至4所示的尺寸小。此外， 在一些实施例中，上壁167可以限定内缘163和/或外缘165。在一些实施例中，盖160的至少一部分可以是光学透明的，该至少一部分例如为内壁162、外壁164和上壁167中的一个或多个。如本文所用，短语“光学透明的”可以指对范围从红外到紫外光谱(例如从大约IOnm至大约10 μ m (10，OOOnm))的电磁福射而言透明的物体；然而，在一些实施例中，短语“光学透明的”可以指对可见光谱(例如大约400nm至大约700nm)内的电磁辐射而言透明的物体。在一些实施例中，短语“光学透明的”可以指在上述波长范围内具有至少约80%的透射比的物体。环形盖160的这种构造可以在盖160联接于样品处理装置150或被设置成与样品处理装置150相邻时用来有效隔离或显著隔离样品处理装置150的热处理室152。例如， 盖160可以物理地、光学地和/或热学地隔离样品处理装置150的一部分，例如包括热处理室152的部分。在一些实施例中，如图I和6所示，样品处理装置150可以包括一个或多个热处理室152,此外,在一些实施例中，一个或多个热处理室152可以布置在围绕样品处理装置150的中心151的环面中，该环面有时也可以称为“环形处理环”。在这类实施例中，环形盖160可适于覆盖和/或隔离样品处理装置150的包括环形处理环或热处理室152的部分。例如，环形盖160包括内壁162、外壁164和上壁167，以覆盖和/或隔离样品处理装置 150的包括热处理室152的部分。在一些实施例中，内壁162、外壁164和上壁167中的一个或多个可以是连续壁(如图所示)，或者可以由一起用作内壁或外壁(或者内压紧环或外压紧环)或者上壁的多个部分形成。在一些实施例中，当内壁162、外壁164和上壁167中的至少一者为连续壁时，可以获得增强的实体隔离和/或热隔离。此外，在一些实施例中，环形盖160覆盖热处理室152并且将热处理室152与周围环境和/或系统100的其他部分有效地热隔离的能力可能是重要的，其原因在于否则随着基板Iio和样品处理装置150绕旋转轴线111旋转，导致空气快速穿过热处理室152，这例如可能在需要加热腔室152时不合乎需要地冷却了热处理室152。因此，在一些实施例中， 根据样品处理装置150的构造，内壁162、上壁167和外壁164中的一个或多个对于热隔离而言可能是重要的。如图I至3以及图5和6所示，在一些实施例中，样品处理装置150还可以包括装置壳体或本体153，并且在一些实施例中，本体153可以限定输入井154或其他室、任何通道、热处理室152等。此外，在一些实施例中，样品处理装置150的本体153可以包括外唇缘、凸缘或壁155。在一些实施例中，如图I至3所示，外壁155可以包括适于与基板110配合的部分157以及适于与环形盖160配合的部分159。例如，如图2和3所示，环形盖160 (例如外壁164)的尺寸可确定为使其被接纳在由样品处理装置150的外壁155围绕的区域中。结果，在一些实施例中，样品处理装置150的外壁155可以与环形盖160配合，以覆盖和/或隔离热处理室152。这样的配合还可以便于环形盖160相对于样品处理装置150的定位，使得热处理室152被保护和覆盖，而环形盖160不会下压到热处理室152的任何部分上或者与热处理室152的任何部分接触。在一些实施例中，样品处理装置150的外壁155以及形成的在样品处理装置150 的本体153中的一个或多个输入井154可以在样品处理装置150中(例如在样品处理装置 150的顶部表面中)有效地限定凹部(例如环形凹部)156，环形盖160的至少一部分可以位于该凹部156中。例如，如图I至3所示，当环形盖160位于样品处理装置150的上方或者联接于样品处理装置150时，内壁162 (例如包括磁性件170)和外壁164可以位于样品处理装置150的凹部156中。因此，在一些实施例中，外壁155、输入井154和/或凹部156可以达成盖160相对于样品处理装置150的可靠定位。在一些实施例中，如图I至4所示，磁性件170可以布置在环面中，并且环面或者盖160的包括磁性件170的部分可以包括内缘(例如内径向边缘)173和外缘(例如外径向边缘)175。如图I至3所示，盖160和/或磁性件170可被构造成使得内缘173和外缘175 均可以相对于热处理室152位于内侧(例如径向内侧)。因此，在一些实施例中，磁性件170可被限制在盖160的一定区域，在该区域，磁性件170被设置在输入井154 (或其他凸起、腔室、凹部或本体153中的形成物)的外侧(例如径向外侧)以及热处理室152的内侧(例如径向内侧)。在这类构造中，磁性件170可被认为被构造成使得样品处理装置150的能够被其他装置触及或者能够用于其他功能的开口区域最大化。此外，在这类实施例中，磁性件170可以被设置成不中断或干扰位于热处理室 152中的样品的处理。在一些实施例中，如图I至4所示，盖160的磁性件170可以形成内壁162的至少一部分或者联接于内壁162，使得磁性件170能够用作内压紧环162的至少一部分，以靠着基板110的热结构130的热传递表面132压紧、保持样品处理装置150和/或使样品处理装置150变形。如图I至4所示，磁性件170和172中的一者或二者可以例如绕旋转轴线 111而布置在环面中。此外，在一些实施例中，磁性件170和172中的至少一者可以包括围绕该环面基本上均匀分布的磁力。此外，磁性件170在盖160中的布置以及磁性件172在基板110中对应的布置可以为盖160提供相对于样品处理装置150和基板110中的一者或二者的附加的辅助定位。 例如，在一些实施例中，磁性件170和172各自可以包括具有交替极性的部分和/或磁性件的特有构造或配置，使得盖160的磁性件170和基板110的磁性件172可以彼此“拼合”，以使盖160能够相对于样品处理装置150和基板110中的至少一者被可靠地定位在所需取向 (例如相对于旋转轴线111的角位置)。在一些实施例中，如下所述且如图7和8所示，环形盖160可以不包括外壁164。 在这类实施例中，热处理室152可以为暴露的和可触及的，或者上壁167单独可以覆盖样品处理装置150的该部分。此外，如下所述且如图9和10所示，在一些实施例中，环形盖160 可以不包括上壁167。在一些实施例中，如果需要，可以主要通过样品处理装置150单独提供热处理室152的热隔离。如下参考图7至10所述，本发明的环形盖可以适于与多种样品处理装置配合。因此，某些环形盖可以比其他部件更能用于与一些样品处理装置组合。在一些实施例中，如果本发明的样品处理装置包括环形处理环，那么可以增强该样品处理装置的适形性，该环形处理环形成为包括芯部和利用压敏粘合剂附接到该芯部的盖的复合结构。图I至6中所示的样品处理装置150是一个这种复合结构的实例。如图I 和5所示，在一些实施例中，样品处理装置150可以包括本体153，盖182和186利用粘合剂 (例如压敏粘合剂)184和188 (分别)附着于该本体153。在处理室(例如热处理室152)设置成由例如图5所示的复合结构形成的圆形排列(如图I和6所示)的情况下，热处理室152 以及盖182和186可以至少部分地限定适形的环形处理环，该环形处理环适于在样品处理装置150被推靠于传递表面132 (例如成形热传递表面132)时贴合下方的热传递表面132 的形状。在这类实施例中，可以利用环形处理环的某些变形来实现该适形性，同时保持样品处理装置150中的热处理室或任何其他流体通道或腔室的流体完整性(即不会引起泄漏)。本体153以及用来密封样品处理装置150中任何流体结构(例如热处理室152)的不同的盖182和186可以由任何合适的材料制成。合适的材料的实例可以包括例如聚合物材料(例如聚丙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯等)、金属(例如金属箔)等。盖可以但不必一定设置成例如金属箔、聚合物材料、多层复合物等的大致平的片状部件。在一些实施例中，选择的用于本体153以及盖182和/或186的材料能够呈现良好的防水性能。在一些实施例中，盖182和186中的至少一者可以由基本上透射选定波长的电磁能量的材料构造成。例如，在一些实施例中，盖182和186中的一者或二者可以是光学透明的。作为另外的实例，在一些实施例中，盖182和186中的一者或二者可以由便于对热处理室152内的荧光或色彩变化进行视觉或机器监测的材料构造成。在一些实施例中，盖182和186中的至少一者可以包括金属层，例如金属箔。如果设置为金属箔，那么盖182或186可以包括面向流体结构的内部的表面上的钝化层，以防止样品材料与金属之间的接触。这样的钝化层还可以用作粘接结构，其可以用于例如聚合物的热熔粘接。作为单独的钝化层的替代形式，用来将盖附接到本体153的任何粘合剂层也可用作钝化层，以防止样品材料与盖中的任何金属之间的接触。在一些实施例中，一个盖182或186可以由聚合物膜(例如聚丙烯)制成，而装置 150的相对侧上的另一个盖186或182可以包括金属层(例如铝的金属箔层等)。例如，在这样的实施例中，盖182可以将选定波长的电磁辐射(例如可见光谱、紫外光谱等)透射到处理室(例如热处理室152)中和/或从该处理室中透射出去，而盖186的金属层能够便于利用本文所述的热结构/表面将热能传递到处理室中和/或从处理室中传递出去。盖182和186可以通过任何合适的技术结合于本体153，例如熔融粘接、粘合剂、熔融粘接和粘合剂的组合等。如果采用熔融粘接，那么盖和该盖所附接的表面可以包括例如聚丙烯或某些其他可熔融粘接的材料，以促进熔融粘接。在一些实施例中，盖182和 186可以用压敏粘合剂加以结合。压敏粘合剂可以提供为压敏粘合剂层的形式，在一些实施例中，该压敏粘合剂层可以设置成盖与本体153的相对表面之间的连续完整层。一些可能合适的附着技术、粘合剂等的实例可能记载于例如名称为ENHANCED SAMPLE PROCESSING DEVICES SYSTEMS AND METHODS 的美国专利 No. 6，734，401 (Bedingham 等人)和名称为 SAMPLE PROCESSING DEVICES 的美国专利 No. 7，026，168 (Bedingham 等人)。压敏粘合剂能够呈现粘弹性，在一些实施例中，该粘弹性可以便于盖182和/或 186中的一个或多个相对于盖182和/或186所附接的下面的本体153作一些移动。所述移动可能是由于环形处理环的变形导致的，以例如适形于成形传递表面，如以下所更详细描述。该相对移动还可能是由于盖182、186和本体153之间不同的热膨胀率导致的。不管本发明的盖与样品处理装置中的本体之间的相对移动的起因如何，在一些实施例中，即便存在变形，压敏粘合剂的粘弹性也可以允许处理室(例如热处理室152)和流体结构的其他流体特征保持它们的流体完整性(即它们不会泄漏)。如本文所述，包括利用通过粘弹性压敏粘合剂附接到本体上的盖形成为复合结构的环形处理环的样品处理装置可以根据所施加的力而呈现适形性，以使环形处理环贴合于成形传递表面。或者，与本发明结合使用的样品处理装置中的环形处理环的适形性可以通过例如将处理室以(例如圆形)排列设置在环形处理环中来实现，在该环形处理环中大部分区域被本体153中的空洞占据。例如，如图I所示，热处理室152自身可以由本体153中的空洞形成，这些空洞被附接到本体153上的盖182和186中的一个或多个封闭。图6为本发明的样品处理装置150的一个主要表面的一部分的特写平面图。图6 所示的装置150的部分包括环形处理环的具有外缘185和内缘187的部分。热处理室152可被设置在环形处理环内，并且如本文所述，可以形成为延伸穿过本体153的空洞，由盖182 和186与所述空洞结合限定热处理室152的体积。为了改善被处理室152占据的环形处理环的适形性或柔性，热处理室152的空洞可以占据位于环形处理环内的本体153的体积的 50%或者更多。在一些实施例中，内压紧环(例如盖160的内壁162)可以沿着环形处理环的内缘 187或者在内缘187与热处理室152的最内侧部分之间接触样品处理装置150。此外，在一些实施例中，外压紧环(例如盖160的外壁164)可以沿着环形处理环的外缘185或者在外缘185与热处理室152的最外侧部分之间接触样品处理装置150。与本发明结合使用的样品处理装置中的环形处理环的适形性可以通过利用粘弹性压敏粘合剂形成为复合结构的环形处理环与位于环形处理环内的空洞的组合来提供。这样的组合可以提供比单独采用任一方法好的适形性。在图I至6所示的实施例中，样品处理装置150和环形盖160各自被示出为圆形对称的。例如，环形盖160示出为具有对称中心161的环状环面，所述内缘163为内径向边缘163，所述外缘165为外径向边缘165。然而，如上所述，应当理解环形盖160可以采取多种其他合适的形状。相似地，样品处理装置150可以采取多种其他合适的形状，这样，中心 151和161可以不是对称的中心，并且盖160的内缘163和外缘165可以不是相对于中心 161 “径向地”定位。图I至6中所示的样品处理装置150和环形盖160的构造仅为举例说明。环形盖160在图I至4中示出并且如上所述为与样品处理装置150分开的部件。 然而，应当理解，在一些实施例中，环形盖160可以与样品处理装置150在一起，样品处理装置150连同环形盖160可以一起设置在基板110上。如上所述，在一些实施例中，盖160和/或基板110可以包括一个或多个磁性件 170和172，该磁性件170和172为电磁体形式，能够在需要时被激发，以例如取代无源磁性件提供压紧力。在这样的实施例中，可以在样品处理装置150旋转过程中向电磁体供电。虽然图I至3中没有明显示出，但是在一些实施例中，基板110可被构造成使得热结构130暴露在基板110的顶部第一表面112和底部第二表面114上。通过使热结构130 暴露在基板110的顶部表面112上(例如单独暴露或在底部表面114也暴露)，可以在热结构130的传递表面132与位于盖160和基板110之间的样品处理装置150之间提供直接热路径。可供选择的是或者除此之外的是，当热结构130是由将电磁能量引导到基板110 的底部表面114上的电磁能量源所发出的电磁能量加热时，使热结构130暴露在基板110 的底部表面114上可能是有利的。(仅为举例)系统100包括电磁能量源190，该电磁能量源190被设置成将热能递送到热结构130，其中通过源190发出的电磁能量被引导到基板110的底部表面114上，并且被引导到热结构130的暴露在基板110的底部表面114上的部分上。一些合适的电磁能量源的实例可以包括(但不限于)激光器、宽带电磁能量源(例如，白光)等。虽然系统100示出为包括电磁能量源190，但是在一些实施例中，可以通过能够将热能递送到热结构130的任何合适的能量源来控制热结构130的温度。与本发明结合使用的可能合适的能量源的实例除了电磁能量源之外还可以包括例如珀耳帖元件、电阻加热器坐寸ο如与本发明结合使用的，术语“电磁能量”(及其变体)指的是能够无物理接触地从源递送至所需位置或材料的电磁能量(不考虑波长/频率)。电磁能量的非限制性实例可以包括(但不限于)激光能量、射频(RF)、微波辐射、光能量(包括紫外到红外光谱)等。在一些实施例中，电磁能量可以限于落入紫外到红外辐射光谱(包括可见光谱)内的能量。在热结构130通过远程能量源(即不通过直接接触向热结构130递送热能的能量源)进行加热的情况下，热结构130可被构造成吸收电磁能量并且将吸收的电磁能量转换为热能。因此，用于热结构130的材料可以具有足够的热传导性，并且能够以足够的速率吸收由电磁源190产生的电磁能量。此外，也可能理想的是，用于热结构130的材料具有足够的热容量，以形成热容效应。一些合适的材料的实例包括(但不限于):铝、铜、金等。如果热结构130由自身不以足够的速率吸收电磁能量的材料构造成，那么在一些实施例中，热结构 130可以包括改善能量吸收的材料。例如，热结构130可以涂覆有电磁能量吸收材料，例如炭黑、聚吡咯、油墨等。除了为热结构130选择合适的材料之外，其还可以包括面向电磁能量源190的凹槽或其他表面结构，以增加暴露于源190所发出的电磁能量的表面积。增加热结构130的暴露于源190的电磁能量的表面积可以提高热结构130吸收能量的速率。用于热结构130 的增加的表面积还可以增加电磁能量吸收效率。
在一些实施例中，热结构130可以与基板110的其余部分相对热隔离，使得热结构130中仅有限的(如果有的话)热能量被传递到基板110的其余部分。可以例如通过用仅吸收有限热能的材料(例如聚合物等)制造基板110的支承结构来实现热隔离。 用于基板110的支承结构的一些合适的材料包括例如填充玻璃的塑料(例如，聚醚酯酮 (poIyetheresterketone))、娃树脂、陶瓷等。虽然基板110包括基本上连续圆环形式的热结构130，但是可供选择的是，热结构 130可以设置为一系列不连续的热元件，例如圆形、方形，位于样品处理装置150上的热处理室152之下。然而，连续(例如连续环)热结构130的一个可能的优点在于，热结构130的温度可以在加热过程中保持平衡。如果样品处理装置150中的热处理室152的群组布置成使得它们与热结构130的传递表面132直接接触，那么对于位于连续热结构130之上的所有热处理室152而言存在改善室到室温度均匀性的可能性。虽然图示的基板110包括仅仅一个热结构130，但是应当理解，所述基板可以包括将热能传递到位于热结构上的样品处理装置150中的选定热处理室152或者从该选定热处理室152传递出热能所需的任何数量的热结构130。另外，在一些实施例中，在设置有不止一个热结构130的情况下，不同的热结构130可以彼此独立，使得在不同的独立热结构130 之间没有大量的热能被传递。设置有独立热结构130的替代形式的一个实例可以为同心圆环的形式。图I至6的系统100的其他特征在图11和12中示出并在下文描述。图7和8示出了根据本发明的另一环形压紧系统200，其中类同的数字表示类同的部件。系统200共有以上和以下参照图I至6以及图11和12的系统100描述的相同的元件和特征。因此，与图I至6以及图11和12所示实施例中的元件和特征相对应的元件和特征用200系列的相同的附图标记给出。为了更完整地描述图7和8所示实施例的特征和元件(以及这些特征和元件的替代形式)，参考了上文或下文结合图I至6以及图11和12 进行的描述。系统200包括基板210，该基板可绕旋转轴线211转动。基板210还能够以与上文参考系统100所述类似的方式或者任何合适的可供选择的布置被附接于驱动系统(未示出)。如图7和8所示，系统200还可包括能够与基板210结合使用的样品处理装置250 和环形盖260。图7和8所示的基板210与系统100的基板110类似，并且包括热结构230， 该热结构230可以包括暴露在基板210的顶部表面212上的热传递表面232。再如图7和8所示，样品处理装置250可以包括热处理室252以及被设置成例如经由一个或多个通道258、阀等或者它们的组合与热处理室252流体连通的一个或多个输入井和/或其他室(有时候称为“非热”室或“非热”处理室)254。此外，输入井254可被设置在样品处理装置250的中心251与热处理室252中的至少一者之间。此外，与上述的盖 160类似，环形盖260可被构造成允许触及样品处理装置250的包括输入井254的一部分， 使得当盖260被设置成与样品处理装置250相邻或联接时可以触及输入井254。作为另外的实例，样品处理装置250可以包括各种特征和元件，例如名称为 METHODS FOR NUCLEIC ACID AMPLIFICATION 的 PCT 专利公布 No. W02008/134470 (Parthasarathy 等人)和名称为 ENHANCED SAMPLE PROCESSING DEVICES, SYSTEMS ANDMETHODS的美国专利公布No. 2008/0152546 (Bedingham等人)中所述的特征和元件。与上述系统100类似，环形盖260与基板210能够压紧位于它们之间的样品处理装置250 (举例来说)，以在将样品处理装置250固定和/或保持在基板210上以绕着旋转轴线211旋转之外，还增强基板210上的热结构230与样品处理装置250之间的热耦合。因此，旋转轴线211可以限定系统200的z轴。此外，仅以举例的方式并且与系统100类似，作为示例性压紧结构，图7和8中所示的系统200包括位于(或者至少以可操作方式联接于)盖260上的磁性件270和位于(或者至少以可操作方式联接于)基板210上的对应的磁性件272。如图7和8所示，环形盖260还可以包括中心261、内缘263和外缘265，当盖260 联接于基板210时，中心261可以与旋转轴线211对准，内缘263至少部分地限定开口 266。 再如图7和8所示，环形盖260的内缘263可被构造成例如当环形盖260被设置成与样品处理装置250相邻时相对于环形盖260的中心261位于热处理室252的内侧(例如径向内侧)。此外，环形盖260的内缘263可被构造成位于输入井254的径向外侧。此外，环形盖 260的外缘265可被构造成位于热处理室252的外侧(例如径向外侧)(并且还位于输入井 254的外侧)。与系统100类似，内缘263可以定位成与环形盖260的中心261相距第一距离d/ (例如第一径向距离或“第一半径”)，并且外缘265可以定位成与环形盖260的中心261相距第二距离d2’(例如第二径向距离或“第二半径”)。第一距离d/和第二距离d2’(以及与这些距离相关的面积)可以具有与上文针对系统100所述类似的关系。与环形盖160类似，环形盖260可以包括内壁262 (例如“内圆周壁”或“内径向壁”;在一些实施例中，其可以用作内压紧环，如下所述)。如图所示，内壁262可以包括或限定内缘263，并且内壁262可被设置在热处理室252的内侧(例如径向内侧)。再如图7和8所示，内壁262可以包括磁性件270，使得磁性件270形成内壁262 的一部分或者联接于内壁262。例如,在一些实施例中，磁性件270可以被嵌入(例如模制) 在内壁262中。此外，也与环形盖160类似，环形盖260还可以包括上壁267，该上壁267可以设置成覆盖样品处理装置250的一部分，例如包括热处理室252的部分。在一些实施例中，盖260的至少一部分可以是光学透明的，该至少一部分例如为内壁262和上壁267中的一者或二者。然而，与环形盖160不同的是，环形盖260不包括外壁，因此没有为系统200提供外压紧环。确切地说，在系统200中，外压紧环可以由样品处理装置250提供。如图7和8所示，样品处理装置250包括外壁255 (或者“外圆周壁”或“外径向壁”)，该外壁255可以用作外压紧环，以用于将样品处理装置250的至少一部分压紧在基板 210的热传递表面232上。也就是说，与系统100的样品处理装置150不同的是，图7和8 的样品处理装置250包括较高或较厚的外壁255，该外壁255基本上竖直地向上延伸并且接触环形盖260的上壁267。因此，在一些实施例中，外壁255可以例如与上壁267配合用作外压紧环，使得盖260的上壁267可以向下压(例如在沿着或基本上平行于系统200的z轴在第一方向D/上)到样品处理装置250上，包括样品处理装置250的外壁255。在一些实施例中，样品处理装置250的外壁255可设置在热处理室252的外侧(例如径向外侧)。此外，如图7和8所示，样品处理装置250的外壁255还可以用来至少部分地将热处理室252与周围环境和/或与样品处理装置250的其他部分隔离。此外，(仅为举例)如图7和8所示，在一些实施例中，样品处理装置250的本体253 和/或外壁255可以包括适于与基板210配合的部分257。例如，如图7和8所示，样品处理装置250的部分257的尺寸适于接纳基板210的至少一部分。样品处理装置250和基板 210之间这样的配合例如可以增强样品处理装置250和基板210之间的联接，并且还可有助于样品处理装置250相对于基板210的定位。如图7所示，一个或多个热处理室252可以布置在围绕样品处理装置250的中心 251的环面中，该环面有时也可以称为“环形处理环”。在这类实施例中，环形盖260可适于覆盖和/或隔离样品处理装置250的包括环形处理环或热处理室252的部分。例如，环形盖260可以设有内壁262和上壁267，以覆盖和/或隔离样品处理装置250的包括热处理室 252的部分。在一些实施例中，样品处理装置250可以包括形成在本体253中(例如在样品处理装置250的顶部表面中)的凹部(例如环形凹部)256，该凹部256的尺寸适于接纳环形盖 260的至少一部分。例如，如图7和8所示，当环形盖260设置在样品处理装置250上或者联接于样品处理装置250时，内壁262 (包括磁性件270)可以位于样品处理装置250的凹部256中。此外，如图7和8所示，磁性件270和272中的一者或二者可以例如围绕旋转轴线 211布置在环面中。而且，在一些实施例中，磁性件270和272中的至少一者可以包括围绕该环面基本上均匀分布的磁力。在一些实施例中，盖260的包括磁性件270的环面或部分可以包括内缘(例如内径向边缘)273和外缘(例如外径向边缘)275。如图7和8所示，盖260和/或磁性件270可被构造成使得内缘273和外缘275均可以相对于热处理室252位于内侧(例如径向内侧)。而且，在一些实施例中，磁性件270的环面可以位于一个或多个输入井254或者样品处理装置250 (或本体253的一部分)的包括输入井254的部分的外侧(例如径向外侧)。 此外，在一些实施例中，输入井254 (或样品处理装置250的包括或限定输入井254的部分) 和/或凹部256可以提供盖260相对于样品处理装置250的可靠定位。因此，在一些实施例中，磁性件270可以被限制在盖260的一定区域中，在该区域， 磁性件270被位于输入井254 (或其他凸起、腔室、凹部或本体253中的形成物)的外侧(例如径向外侧)和热处理室252的内侧(例如径向内侧)。在这类构造中,磁性件270可被认为被构造成使得样品处理装置250的能够被其他装置触及或者能够用于其他功能的开口区域最大化。此外，在这类实施例中，磁性件270不会被设置成中断或干扰位于热处理室252 中的样品的处理。而且，与系统100类似，磁性件270和272可以相对于彼此“拼合”，以将盖260相对于样品处理装置250和基板210中的至少一者定位于所需取向。与上文参考图I和5所述的盖182和186类似，样品处理装置250可以包括盖282， 该盖282设置成覆盖在样品处理装置250的一部分上，以至少部分地限定样品处理装置250 的输入井254或其他通道、腔室、凹部等。图9和10示出了根据本发明的另一个环形压紧系统300，其中类同的数字表示类同的部件。系统300与以上和以下参考图I至6以及图11和12的系统100或图7和8的系统200所述具有多个相同的元件和特征。因此，与图I至6以及图11和12或图7和8所
18示实施例中的元件和特征相对应的元件和特征用300系列的相同的附图标记给出。参考上文或下文结合图I至6以及图11和12以及图7和8进行的描述，以更完整地说明图9和 10所示实施例的特征和元件(以及这些特征和元件的替代物)。系统300包括盖360、样品处理装置350和基板310。系统300与图7和8的系统 200基本上相同，不同之处在于系统300包括盖360，该盖360不包括上壁或外壁，而是仅仅包括内壁362。内壁362包括一个或多个磁性件370，该磁性件370适于吸引基板310中的一个或多个磁性件372。因此，盖360的至少一部分的尺寸可确定为使其被接纳在样品处理装置350的凹部356中。在图9和10所示的实施例中，盖360包括具有磁性件370的简单环面。如图9所示，盖360可以包括内缘363和外缘365，该内缘363限定了盖360中的开口 366。此外，磁性件370示出为布置在也包括内缘373和外缘375的环面中(见图10)。在图9和10所示的实施例中，盖360的内缘363与磁性件370的内缘373隔开较小的距离，盖360的外缘 365与磁性件370的外缘375隔开较小的距离。换句话讲，在一些实施例中，盖360的内缘 363可以定位成与磁性件370的内缘373相邻，并且在一些实施例中，盖360的外缘365可以定位成与磁性件370的外缘375相邻。此外，盖360的内缘363、盖360的外缘365、磁性件370的内缘373和磁性件370的外缘375可以例如相对于盖360的中心361或相对于旋转轴线311位于热处理室352的内侧(例如径向内侧)。内缘和外缘363、373、365和375的其他特征和元件(例如相对于热处理室352)及其替代形式可见于以上的图I至6的实施例和图7和8的实施例。如图9和10所示，盖360不必被构造为将样品处理装置350中的一个或多个热处理室352与周围环境或者与样品处理装置350的其他部分(例如物理地或隔热地)隔离。而是盖360被构造成将样品处理装置350压紧、保持和/或变形到基板310上，确切地说到基板310的热传递表面332上。与上文参考图I和5所述的盖182和186类似，样品处理装置350可以包括盖382， 该盖382位于样品处理装置350的一部分的上方，以至少部分地限定样品处理装置350的一个或多个输入井354或其他通道、腔室、凹部等。此外，在一些实施例中，样品处理装置 350还可以包括与图I和5的盖182和186类似的额外的盖(未示出)，其定位成覆盖样品处理装置350的形成有热处理室352的至少一部分，以至少部分地限定和/或隔离热处理室 352。回到上述的系统100，图11为图I至6所示的系统100的基板110和热结构130 的一部分的沿图I的线11-11截取的剖切透视图。如图11所示，基板110可以包括主体 116，热结构130附设在该主体116上。虽然图11中未示出，但是在一些实施例中，主体116 可以固定地附接于用来使基板110旋转的轴。固定地附接指的是，在系统100的操作期间， 当样品处理装置150在盖160和基板110之间压紧时，主体116通常不相对于轴移动。如图11所示，在一些实施例中，热结构130可以为传递表面132下方的大致U形的结构。这样的形状可以实现多个功能。例如，U形热结构130可以增大电磁能量入射到其上的表面积，从而能够增加能量传递到热结构130的量和速率。此外，U形热结构可以提供用于热结构130的较低的热质量。如本文所述，本发明的系统的一个光学特征是热结构130的浮动或悬置附接，使得热结构130和盖160朝向彼此弹性地偏压。例如，在一些实施例中，热结构130可以通过一个或多个弹性构件联接于基板110，其中一个或多个弹性构件提供与由压紧结构(例如磁性件170和172中的一个或多个)施加的力相反的偏压力。在一些实施例中，热结构130能够响应基板110和盖160之间的压紧力而相对于基板110的主体116运动。例如，热结构 130的运动可被限制于z轴方向，该z轴方向可以与旋转轴线111对准(例如平行)(例如沿着第一方向D1X通过提供与样品处理装置150的表面的改进的适形性，热结构130的弹性联接可能是有利的。热结构130的浮动附接可以帮助补偿例如不平的、厚度变化等的表面。当样品处理装置150在盖160和热结构130之间压紧时，热结构130的弹性联接还可以提高盖 160和热结构130之间产生的压紧力的均匀度。许多不同的机构可以用来弹性地联接热结构130。一个示例性机构在图11和12 中示出为片簧140的形式，该片簧140附接在基板110的主体116和热结构130上。所示的片簧140包括内环142和弹簧臂144，该弹簧臂144至少部分地由切口 145限定并且延伸到外环146。如图所示，内环142可以联接于主体116，外环146可以联接于热结构130上的凸缘136 (还可参见图3)。可以通过任何合适的联接技术来实现弹簧140的附接，例如机械紧固件、粘合剂、焊料、硬钎焊、焊接等。可以通过以下方式调节片簧140产生的力改变至少部分地限定弹簧臂144的切口 145的长度；改变弹簧臂144的径向宽度；改变弹簧臂144 (例如沿z轴方向)的厚度；选择用于弹簧140的材料等；或者它们的组合。在一些实施例中，使基板110和盖160朝向彼此推压的力可以导致基板110的主体116与盖160之间的在由热结构130的传递表面132的内缘限定的边界(例如圆形)内的物理接触。换句话讲，图I至6以及图11和12所示的实施例中的磁性吸引力可以将盖 160拉拢而靠贴于基板110的主体116。因此，作用在样品处理装置150的被夹持在盖160 和传递表面132之间的部分上的力可以通过片簧140 (或其他弹性构件，如果用到的话)施加。换句话讲，对夹持力的控制可以通过例如片簧140的弹性构件进行控制。为了获得前面段落所述的结果，在一些实施例中，在盖160与基板110的主体116 之间产生的夹持力可以大于用来将热结构130的传递表面132用力推向盖160的偏压力。 因此，盖160可以被拉到与主体116接触，并且弹性构件(例如片簧40)可以控制在盖160 和传递表面132之间施加给样品处理装置150的力。在一些实施例中，如图所示，隔热元件138 (还可参见图3)可以位于片簧140的外环146与基板110的凸缘136之间。隔热元件138可以具有多种功能。例如，隔热元件138 可以减小弹簧140的外环146与热结构130的凸缘136之间的热能传递。隔热元件138的另一个可能的功能可以是为弹簧140提供预载，使得热结构130被偏压向基板110的顶部表面112所用的力为选定水平或在选定水平之上。较厚的隔热元件138通常被期待会增加预载，而较薄的隔热元件138通常被期待会减小预载。用于隔热元件的一些可能合适的材料的实例可以包括导热率比金属低的材料，例如聚合物、陶瓷、弹性体等。虽然片簧140为能够用于弹性地联接热结构130的弹性构件的一个实例，但是许多其他的弹性构件可以用来替代所示的片簧140或者可以是所示片簧140之外还可使用的构件。一些其他可能合适的弹性构件的实例可以包括例如叶簧、弹性体元件、气动式结构(例如活塞、球胆等)等、或者它们的组合。虽然片簧140和基板110的主体116示出为单独的部件，但是替代形式也是可能的，其中以单个整体部件实现主体116和弹簧140的功能。图13示出了根据本发明的另一个环形压紧系统400，其中类同的数字表示类同的部件。系统400具有多个与以上结合图I至6所示实施例描述的相同元件和特征。因此，与图I至6所示实施例中的元件和特征相对应的元件和特征用400系列的相同的附图标记给出。为了更完整地描述图13所示实施例的特征和元件(以及这些特征和元件的替代形式)， 引用上文或下文参照图I至6所作的描述。如图13所示，系统400包括样品处理装置450，该样品处理装置450保持被压紧在基板410的热结构430与盖460之间。在图13所示的实施例中，热结构430的传递表面432可以是成形表面，具有位于内缘431和外缘433之间的凸起部分(其中内缘431最靠近旋转轴线411，热结构430绕所述旋转轴线411旋转，如本文详述)。在样品处理装置450与盖460接触之前，传递表面432 的凸起部分可以比热结构430的在内缘431和外缘433处的部分更靠近盖460。在一些实施例中，如图13所示，当在径向横截面上看时，传递表面432可以具有凸曲率。凸的传递表面432可以由圆形曲线或例如椭圆等的任何其他曲线轮廓限定。图14和15示出可供选择的成形传递表面，其可以与设置为例如环形环的热结构结合使用。图14所示的一个这样的变型包括热结构530(以横截面图示以示出其轮廓)。热结构530包括具有内缘531和外缘533的成形传递表面532。内缘531被设置成靠近旋转轴线，热结构530绕所述旋转轴线旋转，如本文详述。还示出了平面501 (在图14中看到其边缘)，该平面501横切旋转轴线。在所示的实施例中，平面501延伸过成形传递表面532的外缘533。与内缘431和外缘433位于相同平面上的图13的传递表面432不同的是,传递表面532的内缘531可以位于与基准平面501偏移(ο)距离处，如图14所示。在一些实施例中，如图所示，传递表面 532的内缘531可以比外缘533更靠近盖(未示出)。如本文所述，成形传递表面532可以包括内缘531和外缘533之间的凸起部分。图 14中示出了凸起部分相对于平面501的高度(h)，其中该高度(h)可以表示传递表面532 的凸起部分的最大高度。图12和13中所示的成形传递表面432和532包括凸起部分，该凸起部分的最大高度位于传递表面的内缘和外缘之间，然而凸起部分的最大高度可以代之以位于传递表面的一个边缘处，例如内缘处。图15中示出了一个这样的实施例，其中示出了热结构630的一部分的剖视图。热结构630包括具有内缘631和外缘633的成形传递表面632，如上详述。在一些实施例中，传递表面632可以包括凸起部分，该凸起部分具有在延伸过传递表面 632的外缘633的基准平面601上方的高度(h)。然而，与图12和13的传递表面不同的是，传递表面632的凸起部分的最大高度 (h)位于内缘631处。从最大高度(h)开始，传递表面632以凸曲线朝外缘633向下弯曲。 在这样的实施例中，内缘631位于从基准平面601的偏移(ο)距离等于高度(h)处。传递表面432、532从平面表面偏移的量在图12_14中可能被夸大。高度(h)可以在某种意义上是传递表面的内缘到外缘的径向距离的函数。在一些实施例中，传递表面的径向宽度可以为4厘米或更小，在一些实施例中，为2厘米或更小，并且在一些实施例中，为 I厘米或更小。在这类实施例中，高度(h)可以处于下限值大于零的范围内，该下限值为例如O. 02毫米(mm)或更大，并且在一些实施例中，为O. 05毫米或更大。在范围的上端，在一些实施例中，高度(h)可以为I毫米或更小，在一些实施例中，为O. 5mm或更小，并且在一些实施例中，为O. 25毫米或更小。回到图13，通过提供与本发明的盖460和压紧结构结合的成形传递表面，可以提高热结构430和样品处理装置450之间的热耦合效率。在一些实施例中，成形传递表面432 与由盖460施加的力配合可以使样品处理装置450变形，使其适形于传递表面432的形状。 样品处理装置450的这种变形可以用于促进接触，即使样品处理装置450的面向传递表面 432的表面或传递表面432自身包括不规则部分，否则在没有变形的情况下该不规则部分可能妨碍均匀接触。在样品处理装置450包括处理室(见例如图I的样品处理装置150上的热处理室 152)的实施例中，盖460可以包括光学窗口 468,该光学窗口 468允许电磁能量透过盖460 的至少一部分。这样的电磁能量可以用来例如监测处理室、探询处理室、加热处理室、移动样品处理装置450中的材料、激发处理室中的材料等。“光学窗口”指的是盖460的透射具有选定波长的电磁能量的选定部分。该透射可以穿过透射材料(或“光学透明”材料)或穿过形成在盖460中的空洞(见例如图I至4、7、8和9、10中的盖160,260和360)。为了进一步促进样品处理装置450的变形以适横跨跨过样品处理装置450的面向传递表面432的部分。在一些实施例中，在盖460和热结构430之间的基本上所有的压紧力传递都可以通过盖460的内压紧环462和外压紧环464发生。为了能够进一步提高样品处理装置450对传递表面432的贴合，在一些实施例中， 内压紧环462和外压紧环464可以包括边缘处理件469，使得不同部件(盖、样品处理装置、 热结构等)的尺寸的微小变化可以至少部分地通过边缘处理件469进行补偿。合适的边缘处理件的一个实例可以是倒圆结构，其促进样品处理装置450与压紧环462和464之间的点接触。可能合适的边缘处理件的其他可能的实例可以包括例如图16A所示的弹性垫圈 469a、图16B所示的悬臂构件469b以及图16C所示的三角形结构469c。在另一个变型中，应当理解，虽然图示的系统包括将热结构联接于基板的弹性构件，但是也可以使用可供选择的布置，其中内压紧环462和外压紧环464通过一个或多个弹性构件弹性地联接于盖460。盖460上弹性地安装的压紧环462和464还可以用来在系统 400中为例如不平的、厚度变化等的表面提供一些补偿。当样品处理装置450在盖460和热结构430之间压紧时，压紧环462和/或464的弹性联接还可以提高盖460和热结构430 之间产生的压紧力的均匀度。如本文所述，在一些实施例中，样品处理装置450的与传递表面432 (或其他成形传递表面)接触的部分能够呈现某些适形性，在压紧期间，该适形性使得样品处理装置450 能够适形于传递表面432的形状。该适形性可以限于样品处理装置与传递表面432接触的部分。可包括适于贴合成形热传递表面的适形部分的一些可能合适的样品处理装置，记载于例如名称为COMPLIANT MICROFLUIDIC SAMPLE PROCESSING DISKS的美国专利公布 No. 2007/0009391 (Bedingham 等人)和名称为 MODULAR SAMPLE PROCESSING APPARATUS KITS AND MODULES 的美国专利公布 No. 2008/0050276 (Bedingham 等人)。
本发明的一个实施例包括用于处理样品处理装置的系统，所述系统包括基板，其以可操作方式联接于驱动系统，其中该驱动系统使基板绕旋转轴线旋转，并且其中所述旋转轴线限定z轴；热结构，其以可操作方式联接于基板，其中热结构包括靠近基板第一表面的外露的传递表面；至少一个第一磁性件，其以可操作方式联接于基板；样品处理装置，其包括至少一个热处理室；环形盖，其适于面向传递表面，该环形盖具有中心、内缘和外缘，该样品处理装置适于设置在基板和环形盖之间，环形盖的内缘被构造成在样品处理装置与环形盖相邻设置时相对于环形盖的中心位于至少一个热处理室的内侧；以及至少一个第二磁性件，其以可操作方式联接于环形盖，该至少一个第二磁性件被构造吸引至少一个第一磁性件，以在沿着z轴的第一方向上对环形盖施加力，从而促使样品处理装置的至少一部分与基板的传递表面接触。本发明的另一个实施例包括用于处理样品处理装置的系统，所述系统包括基板， 其以可操作方式联接于驱动系统，其中该驱动系统使基板绕旋转轴线旋转，并且其中所述旋转轴线限定z轴；热结构，其以可操作方式联接于基板，其中热结构包括靠近基板第一表面的外露的传递表面；磁性件的第一环面，其以可操作方式联接于基板；样品处理装置，其包括至少一个热处理室；环形盖，其适于面向传递表面，该环形盖具有内缘和外缘，内缘位于至少一个热处理室的内侧，样品处理装置适于设置在基板和环形盖之间；以及磁性件的第二环面，其以可操作方式联接于环形盖，磁性件的第二环面被构造为吸引磁性件的第一环面，以在沿着z轴的第一方向上对环形盖施加力，从而促使样品处理装置的至少一部分与基板的传递表面接触。本发明的另一个实施例包括用于处理样品处理装置的方法，所述方法包括提供基板，该基板以可操作方式联接于驱动系统；提供热结构，该热结构以可操作方式联接于基板，其中热结构包括靠近基板第一表面的外露的传递表面；提供样品处理装置，该样品处理装置包括至少一个热处理室；提供环形盖，该环形盖面向传递表面，环形盖具有内缘和外缘；提供以可操作方式联接于基板的至少一个第一磁性件和以可操作方式联接于环形盖的至少一个第二磁性件；将样品处理装置位于基板和环形盖之间，使得环形盖的内缘位于至少一个热处理室的内侧，并且使得至少一个第一磁性件吸引至少一个第二磁性件，以在沿着z轴的第一方向上对环形盖施加力，从而促使样品处理装置的至少一部分与基板的传递表面接触；以及使基板绕旋转轴线旋转，其中所述旋转轴线限定z轴。在上述实施例的任一个中，样品处理装置还可以包括至少一个非热处理室，当样品处理装置与环形盖相邻设置时，该至少一个非热处理室位于环形盖内缘的内侧。在上述实施例的任一个中，环形盖的内缘可以包括内径向边缘，并且内径向边缘可以位于至少一个热处理室的径向内侧。在上述实施例的任一个中，环形盖的外缘可以包括外径向边缘。在上述实施例的任一个中，样品处理装置的至少一部分可以包括至少一个热处理室。在上述实施例的任一个中，样品处理装置可以包括凹部，并且环形盖可以包括尺寸适于被接纳于样品处理装置的凹部中的部分。在上述实施例的任一个中，至少一个热处理室可被设置在围绕旋转轴线的环带中。
在上述实施例的任一个中，至少一个热处理室可被设置在环形处理环内，并且样品处理装置的至少一部分可以包括环形处理环。在上述实施例的任一个中，环形盖的外缘可被定位在至少一个热处理室的内侧。在上述实施例的任一个中，环形盖的外缘可被定位在至少一个热处理室的外侧。在上述实施例的任一个中，环形盖可以包括壁，所述壁适于设置在至少一个热处理室上。在一些实施例中，所述壁可以是光学透明的。在上述实施例的任一个中，环形盖的至少一部分可以是光学透明的。在上述实施例的任一个中，环形盖和样品处理装置中的至少一者可以包括外壁， 该外壁位于至少一个热处理室的外侧，以热隔离至少一个热处理室。在上述实施例的任一个中，内缘可以是定位成与环形盖的中心相距第一径向距离的内径向边缘，并且外缘可以是被设置成与环形盖的中心相距第二径向距离的外径向边缘。在上述实施例的任一个中，第一径向距离可以为第二径向距离的至少约50%。在上述实施例的任一个中，环形盖可以包括开口，该开口设置用于提供对样品处理装置的触及。在上述实施例的任一个中，环形盖的外缘可以定位成与环形盖的中心相距第一半径，并且第一半径可以限定第一面积。在这类实施例中，开口的面积可以为第一面积的至少 30%。在上述实施例的任一个中，样品处理装置可以包括适于与至少一个热处理室中的至少一者流体连通的至少一个输入井，并且至少一个输入井可以还被设置在样品处理装置的中心与至少一个热处理室中的至少一者之间。在上述实施例的任一个中，当样品处理装置与环形盖相邻设置时，环形盖可以适于允许对至少一个输入井中的至少一者的触及。在上述实施例的任一个中，环形盖可以包括开口，该开口设置用于在样品处理装置与环形盖相邻设置时能够提供对至少一个输入井中的至少一者的触及。在上述实施例的任一个中，环形盖可以包括当样品处理装置与环形盖相邻设置时覆盖至少一个热处理室中的至少一者的部分。在上述实施例的任一个中，环形盖可以与样品处理装置一体地形成。在上述实施例的任一个中，至少一个第一磁性件和至少一个第二磁性件中的至少一者可以包括铁磁性材料。在上述实施例的任一个中，至少一个第二磁性件可以包括内缘和外缘，并且内缘和外缘均可以位于至少一个热处理室的内侧。在上述实施例的任一个中，环形盖可以包括内壁和外壁，该内壁包括至少一个第二磁性件，并且当样品处理装置与环形盖相邻设置时，该外壁位于至少一个热处理室的外侧。在上述实施例的任一个中，至少一个第一磁性件和至少一个第二磁性件可以相对于彼此拼合，使得环形盖和基板可以适于相对于彼此以预定的取向设置。在上述实施例的任一个中，至少一个第一磁性件和至少一个第二磁性件中的至少一者可以为围绕旋转轴线设置的环面形式。
24
在上述实施例的任一个中，至少一个第一磁性件和至少一个第二磁性件中的至少一者可以包括围绕环面基本上均匀分布的磁力。在上述实施例的任一个中，至少一个第二磁性件可以布置成围绕旋转轴线的环面的形式，并且该环面可以包括外缘。在这类实施例中，环形盖的外缘可以定位成与环面的外缘相邻。在上述实施例的任一个中，至少一个第二磁性件可以布置成围绕旋转轴线的环面的形式，该环面可以包括外缘，并且例如当样品处理装置与环形盖相邻设置时，该外缘可被定位在至少一个热处理室的内侧。 在上述实施例的任一个中，磁性件的第二环面可以包括内缘和外缘，并且内缘和外缘均可以位于至少一个热处理室的内侧。在上述实施例的任一个中，环形盖可以包括内壁和外壁，该内壁包括磁性件的第二环面，并且当样品处理装置与环形盖相邻设置时，该外壁位于至少一个热处理室的外侧。在上述实施例的任一个中，磁性件的第一环面和磁性件的第二环面可以相对于彼此拼合，使得环形盖和基板适于以预定的取向设置。在上述实施例的任一个中，磁性件的第一环面和磁性件的第二环面中的至少一者可以包括围绕环面基本上均匀分布的磁力。在上述实施例的任一个中，磁性件的第二环面可以包括外缘，并且环形盖的外缘可以定位成与磁性件的第二环面的外缘相邻。在上述实施例的任一个中，磁性件的第二环面可以包括外缘，并且当样品处理装置与环形盖相邻设置时，该外缘可被定位在至少一个热处理室的内侧。在上述实施例的任一个中，环形盖的内缘可以限定开口，并且上述方法实施例中的任一个还可以包括经由环形盖中的开口触及样品处理装置的至少一部分，其中所述触及样品处理装置的至少一部分可以包括物理地触及、光学地触及和热学地触及中的至少一种。虽然仅以举例的方式在附图中示出了本发明的各种实施例，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以采用文中描述和图示的实施例的多种组合。例如，本发明的系统的一些实施例可以包括来自一个实施例的基板、来自另一个实施例的样品处理装置和来自另一个实施例的盖。此外，上面描述并在附图示出的实施例仅以举例的方式呈现，并非旨在作为对本发明的概念和原则的限制。这样，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以对各元件及其结构和安排进行各种改变。本文中引用的所有参考资料和专利公开明白地以全文引用方式并入本公开。本发明的各种特征和方面在以下权利要求书中给出。
权利要求
1.一种用于处理样品处理装置的系统，所述系统包括基板，所述基板以可操作方式联接于驱动系统，其中所述驱动系统使所述基板绕旋转轴线旋转，并且其中所述旋转轴线限定ζ轴；热结构，所述热结构以可操作方式联接于所述基板，其中所述热结构包括邻近所述基板的第一表面暴露的传递表面；至少一个第一磁性件，所述至少一个第一磁性件以可操作方式联接于所述基板； 样品处理装置，所述样品处理装置包括至少一个热处理室；环形盖，所述环形盖适于面向所述传递表面，所述环形盖具有中心、内缘和外缘，所述样品处理装置适于设置在所述基板和所述环形盖之间，所述环形盖的内缘被构造成在所述样品处理装置与所述环形盖相邻设置时相对于所述环形盖的中心位于所述至少一个热处理室的内侧；以及至少一个第二磁性件，所述至少一个第二磁性件以可操作方式联接于所述环形盖，所述至少一个第二磁性件被构造成用于吸引所述至少一个第一磁性件在沿着所述ζ轴的第一方向上对所述环形盖施加力，从而促使所述样品处理装置的至少一部分与所述基板的传递表面接触。
2.一种用于处理样品处理装置的方法，所述方法包括 提供基板，所述基板以可操作方式联接于驱动系统；提供热结构，所述热结构以可操作方式联接于所述基板，其中所述热结构包括邻近所述基板的第一表面暴露的传递表面；提供样品处理装置，所述样品处理装置包括至少一个热处理室； 提供环形盖，所述环形盖面向所述传递表面，所述环形盖具有内缘和外缘； 提供以可操作方式联接于所述基板的至少一个第一磁性件和以可操作方式联接于所述环形盖的至少一个第二磁性件；将所述样品处理装置设置在所述基板和所述环形盖之间，使得所述环形盖的内缘位于所述至少一个热处理室的内侧，并且使得所述至少一个第一磁性件吸引所述至少一个第二磁性件，以在沿着ζ轴的第一方向上对所述环形盖施加力，从而促使所述样品处理装置的至少一部分与所述基板的传递表面接触；以及使所述基板绕旋转轴线旋转，其中所述旋转轴线限定ζ轴。
3.根据权利要求1所述的系统或者根据权利要求2所述的方法，其中所述样品处理装置还包括至少一个非热处理室，当所述样品处理装置与所述环形盖相邻设置时，所述至少一个非热处理室位于所述环形盖的内缘的内侧。
4.根据权利要求1和3中任一项所述的系统或者根据权利要求2-3中任一项所述的方法，其中所述环形盖的内缘包括内径向边缘，并且其中所述内径向边缘位于所述至少一个热处理室的径向内侧。
5.根据权利要求1和3-4中任一项所述的系统或者根据权利要求2-4中任一项所述的方法，其中所述环形盖的外缘包括外径向边缘。
6.根据权利要求1和3-5中任一项所述的系统或者根据权利要求2-5中任一项所述的方法，其中所述样品处理装置的所述至少一部分包括所述至少一个热处理室。
7.根据权利要求1和3-6中任一项所述的系统或者根据权利要求2-6中任一项所述的方法，其中所述样品处理装置包括凹部，并且其中所述环形盖包括尺寸适于被接纳在所述样品处理装置的所述凹部中的部分。
8.根据权利要求1和3-7中任一项所述的系统或者根据权利要求2-7中任一项所述的方法，其中所述至少一个热处理室被布置在围绕所述旋转轴线的环带中。
9.根据权利要求1和3-8中任一项所述的系统或者根据权利要求2-8中任一项所述的方法，其中所述至少一个热处理室被布置在环形处理环中，并且其中所述样品处理装置的所述至少一部分包括所述环形处理环。
10.根据权利要求1和3-9中任一项所述的系统或者根据权利要求2-9中任一项所述的方法，其中所述环形盖的外缘位于所述至少一个热处理室的内侧。
11.根据权利要求1和3-10中任一项所述的系统或者根据权利要求2-10中任一项所述的方法，其中所述环形盖的外缘位于所述至少一个热处理室的外侧。
12.根据权利要求1和3-11中任一项所述的系统或者根据权利要求2-11中任一项所述的方法，其中所述环形盖包括壁，所述壁适于设置在所述至少一个热处理室上。
13.根据权利要求12所述的系统或方法，其中所述壁为光学透明的。
14.根据权利要求1和3-13中任一项所述的系统或者根据权利要求2-13中任一项所述的方法，其中所述环形盖的至少一部分为光学透明的。
15.根据权利要求1和3-14中任一项所述的系统或者根据权利要求2-14中任一项所述的方法，其中所述环形盖和所述样品处理装置中的至少一者包括外壁，所述外壁位于所述至少一个热处理室的外侧，以热隔离所述至少一个热处理室。
16.根据权利要求1和3-15中任一项所述的系统或者根据权利要求2-15中任一项所述的方法，其中所述内缘是设置为与所述环形盖的中心相距第一径向距离的内径向边缘， 并且其中所述外缘是设置为与所述环形盖的中心相距第二径向距离的外径向边缘。
17.根据权利要求16所述的系统或方法，其中所述第一径向距离为所述第二径向距离的至少约50%。
18.根据权利要求1和3-17中任一项所述的系统或者根据权利要求2-17中任一项所述的方法，其中所述环形盖包括开口，所述开口设置用于提供对所述样品处理装置的触及。
19.根据权利要求18所述的系统或方法，其中所述环形盖的外缘设置为与所述环形盖的中心相距第一半径，其中所述第一半径限定第一面积，并且其中所述开口的面积为所述第一面积的至少30%。
20.根据权利要求1和3-19中任一项所述的系统或者根据权利要求2-19中任一项所述的方法，其中所述样品处理装置包括适于与所述至少一个热处理室中的至少一者流体连通的至少一个输入井，并且所述至少一个输入井被设置在所述样品处理装置的中心与所述至少一个热处理室中的至少一者之间。
21.根据权利要求20所述的系统或方法，其中所述环形盖适于在所述样品处理装置与所述环形盖相邻设置时允许触及所述至少一个输入井中的至少一者。
22.根据权利要求20所述的系统或方法，其中所述环形盖包括开口，所述开口设置用于在所述样品处理装置与所述环形盖相邻设置时提供对所述至少一个输入井中的至少一者的触及。
23.根据权利要求21或22所述的系统或方法，其中所述环形盖包括在所述样品处理装置与所述环形盖相邻设置时覆盖所述至少一个热处理室中的至少一者的部分。
24.根据权利要求1和3-23中任一项所述的系统或者根据权利要求2-23中任一项所述的方法，其中所述环形盖与所述样品处理装置一体地形成。
25.根据权利要求1和3-M中任一项所述的系统或者根据权利要求2-M中任一项所述的方法，其中所述至少一个第一磁性件和所述至少一个第二磁性件中的至少一者包括铁磁性材料。
26.根据权利要求1和3-25中任一项所述的系统或者根据权利要求2-25中任一项所述的方法，其中所述至少一个第二磁性件包括内缘和外缘，并且其中所述内缘和所述外缘均位于所述至少一个热处理室的内侧。
27.根据权利要求1和3- 中任一项所述的系统或者根据权利要求2- 中任一项所述的方法，其中所述环形盖包括内壁和外壁，所述内壁包括所述至少一个第二磁性件，并且所述外壁在所述样品处理装置与所述环形盖相邻设置时位于所述至少一个热处理室的外侧。
28.根据权利要求1和3-27中任一项所述的系统或者根据权利要求2-27中任一项所述的方法，其中所述至少一个第一磁性件和所述至少一个第二磁性件相对于彼此拼合，使得所述环形盖和所述基板适于相对于彼此以预定的取向设置。
29.根据权利要求1和3- 中任一项所述的系统或者根据权利要求2- 中任一项所述的方法，其中所述至少一个第一磁性件和所述至少一个第二磁性件中的至少一者为围绕所述旋转轴线设置的环带的形式。
30.根据权利要求四所述的系统或方法，其中所述至少一个第一磁性件和所述至少一个第二磁性件中的至少一者包括围绕所述环带基本上均勻分布的磁力。
31.根据权利要求1和3-30中任一项所述的系统或者根据权利要求2-30中任一项所述的方法，其中所述至少一个第二磁性件布置成围绕所述旋转轴线的环带的形式，并且其中所述环带包括外缘，并且其中所述环形盖的外缘与所述环带的外缘相邻设置。
32.根据权利要求1和3-31中任一项所述的系统或者根据权利要求2-31中任一项所述的方法，其中所述至少一个第二磁性件布置成绕所述旋转轴线的环带的形式，其中所述环带包括外缘，并且其中当所述样品处理装置与所述环形盖相邻设置时，所述外缘位于所述至少一个热处理室的内侧。
33.根据权利要求2-32中任一项所述的方法，其中所述环形盖的内缘限定一个开口， 并且所述方法还包括经由所述环形盖中的所述开口触及所述样品处理装置的至少一部分。
34.根据权利要求33所述的方法，其中触及所述样品处理装置的至少一部分包括物理地触及、光学地触及和热学地触及中的至少一种。
全文摘要
本发明涉及一种系统，所述系统可以包括适于绕旋转轴线旋转的基板。所述基板可以包括至少一个第一磁性件。所述系统还可以包括环形盖和样品处理装置，所述样品处理装置包括至少一个热处理室。所述环形盖可以包括内缘、外缘和至少一个第二磁性件。本发明还涉及一种方法，所述方法可以包括将样品处理装置位于基板和环形盖之间，使得环形盖的内缘位于至少一个热处理室的内侧，并且使得至少一个第一磁性件吸引至少一个第二磁性件，以在沿着z轴的第一方向上对环形盖施加力，从而将样品处理装置推压成与基板接触。
文档编号G01N35/00GK102597782SQ200980162431
公开日2012年7月18日 申请日期2009年11月13日 优先权日2009年11月13日
发明者克里斯托弗·R·科考伊瑟尔, 威廉姆·拜丁汉姆, 巴里·W·罗博莱, 彼得·D·陆德外斯, 杰弗里·C·佩德森 申请人:3M创新有限公司