用于测量仪器的热部件和耗材之间的热阻的方法

相关申请

本申请要求2019年8月16日提交的名称为“Method for Measuring ThermalResistance at Interface between Consumable and Thermocycler”的美国临时专利申请第62/887,901号的优先权，该专利申请全文以引用方式并入本文。本申请也要求2019年9月6日提交的名称为“Method for Measuring Thermal Resistance at Interfacebetween Consumable and Thermocycler”的荷兰专利申请第2023792号的优先权，该专利申请全文以引用方式并入本文。

背景技术

各种生化方案涉及在支撑表面上或在指定的反应室内进行大量受控反应。可进行受控反应以分析生物样本或制备生物样本用于后续分析。在受控反应期间或之间，可对反应室和/或其部件进行热控制，以进行不同的反应以及/或者改善反应速率。该分析可识别或揭示涉及这些反应的化学品的特性。例如，在基于阵列的循环测序测定(例如通过边合成边测序(SBS))中，通过酶操作的迭代循环对脱氧核糖核酸(DNA)特征(例如模板核酸)的密集阵列进行测序。在每个循环之后，可捕获图像并随后与其他图像一起分析以确定DNA特征的序列。在另一种生物化学测定中，可将具有可识别标记(例如荧光标记)的未知分析物暴露于该阵列内具有预先确定的地址的已知探针的阵列。观察探针和未知分析物之间发生的化学反应可有助于识别或揭示该分析物的特性。

发明内容

以下提供了本公开的某些实施方案的发明内容。本发明内容不是广泛的概述，并且不旨在识别本发明的关键或重要方面或元件或描绘其范围。

本文描述了用于测量消耗品(诸如例如流动槽)和仪器或其热部件(诸如例如热电冷却器(TEC)(例如Peltier驱动热系统))之间的界面处的热阻的设备、系统和方法。所述的方法也可被称为瞬态响应测试，用于确定耗材流动槽的热界面电阻。所公开的方法的具体实施使用对热部件(诸如TEC)的周期性正弦驱动输入，用于测量热部件本身的热响应。尽管可以参考TEC描述本文提供的一些示例，但是此类热部件仅仅是示例，并且本文描述的方法可以适用于其他热部件，诸如例如电阻加热器和热块。该方法的优点可包括：(i)通过不以逐步方式改变TEC的功率输入来降低TEC所经历的热应力；(ii)降低获取多个数据循环所需的时间；(iii)允许相位敏感检测技术实现非常高的灵敏度，同时允许测试的激励水平相对较低；以及(iv)在不需要耗材上的热传感器的情况下推断与该耗材的热接触。热部件对周期性驱动输入的热响应可以是频率相依性的。热部件(诸如TEC)的特定行为可用电等效电路在以集成电路为重点的仿真程序(SPICE)软件中进行建模。本发明所公开的方法可用于识别待热控制的部件(诸如流动槽)和热部件(诸如TEC)之间的不完整或减少的热界面。例如，本文所公开的方法可用于识别用仪器(诸如未完全接合的弹簧)的TEC正确装载流动槽的各种问题，这些问题可影响一个或多个热控制反应的性能。本发明所公开的方法可被部署为自动化现场诊断和预运行测试，以识别脏污或污染的耗材或仪器热部件。该方法也可以用作测试热部件的质量控制过程，用作测试耗材的质量控制过程，以及/或者用作在将耗材装载到仪器期间进行测试的诊断过程。

具体实施涉及一种用于测量仪器的热部件和耗材之间的热阻的方法，包括：使已知耗材与待测试仪器的热部件接触；基于预先确定的询问频率使用周期性正弦波输入来驱动该热部件；响应于使用该周期性正弦波输入驱动该热部件来测量来自热传感器的多个温度输出；将该多个温度输出乘以与该周期性正弦波输入同相的参考信号并计算所得的直流(DC)信号分量以确定同相分量X；将该多个温度输出乘以90°相移参考信号并计算所得的DC信号分量以确定正交异相分量Y；基于tan

存在上述具体实施中的任一个或多个的变型，其中所确定的电阻值高于预先确定的电阻阈值，该方法还包括基于所确定的电阻值高于预先确定的电阻阈值来确定该热部件在热界面表面处具有缺陷。

存在上述具体实施中的任一个或多个的变型，其中所确定的电阻值低于预先确定的电阻阈值，该方法还包括基于所确定的电阻值低于预先确定的电阻阈值来确定该热部件是可接受的。

存在上述具体实施中的任一个或多个的变型，其中该热部件包括热电冷却器。

存在上述具体实施中的任一个或多个的变型，其中该耗材包括流动槽。

存在上述具体实施中的任一个或多个的变型，其中基于已知耗材和仪器的热部件的估计RC角值来确定预先确定的询问频率。

具体实施涉及一种用于测量仪器的热部件和耗材之间的热阻的方法，包括：使待测试耗材与仪器的已知热部件接触；基于预先确定的询问频率使用周期性正弦波输入来驱动该热部件；响应于使用该周期性正弦波输入驱动该热部件来测量来自热传感器的多个温度输出；将该多个温度输出乘以与周期性正弦波输入同相的参考信号并计算所得的DC信号分量以确定同相分量X；将该多个温度输出乘以90°相移参考信号并计算所得的DC信号分量以确定正交异相分量Y；基于tan

存在上述具体实施中的任一个或多个的变型，其中所确定的电阻值高于预先确定的电阻阈值，该方法还包括基于所确定的电阻值高于预先确定的电阻阈值来确定该耗材在热界面表面处具有缺陷。

存在上述具体实施中的任一个或多个的变型，其中所确定的电阻值低于预先确定的电阻阈值，该方法还包括基于所确定的电阻值低于预先确定的电阻阈值来确定该耗材是可接受的。

存在上述具体实施中的任一个或多个的变型，其中该热部件包括热电冷却器。

存在上述具体实施中的任一个或多个的变型，其中该耗材包括流动槽。

存在上述具体实施中的任一个或多个的变型，其中基于耗材和仪器的已知热部件的估计RC角值来确定预先确定的询问频率。

具体实施涉及一种用于测量仪器的热部件和耗材之间的热阻的方法，包括：使耗材与仪器的热部件接触；基于预先确定的询问频率使用周期性正弦波输入来驱动该热部件；响应于使用该周期性正弦波输入驱动该热部件来测量来自热传感器的多个温度输出；将该多个温度输出乘以与周期性正弦波输入同相的参考信号并计算所得的DC信号分量以确定同相分量X；将该多个温度输出乘以90°相移参考信号并计算所得的DC信号分量以确定正交异相分量Y；基于tan

存在上述具体实施中的任一个或多个的变型，其中所确定的电阻值低于第一预先确定的电阻阈值，该方法还包括基于所确定的电阻值低于第一预先确定的电阻阈值来确定该界面表面是可接受的。

存在上述具体实施中的任一个或多个的变型，其中所确定的电阻值高于第二预先确定的电阻阈值，该方法还包括基于所确定的电阻值高于第二预先确定的电阻阈值来确定不将该耗材插入在该仪器中。

存在上述具体实施中的任一个或多个的变型，其中所确定的电阻值低于第二预先确定的电阻阈值并高于第一预先确定的电阻阈值，该方法还包括基于所确定的电阻值低于第二预先确定的电阻阈值并高于第一预先确定的电阻阈值来确定缺陷或碎片位于该热界面表面处。

存在上述具体实施中的任一个或多个的变型，其中该热部件包括热电冷却器。

存在上述具体实施中的任一个或多个的变型，其中该耗材包括用于通过边合成边测序的流动槽。

存在上述具体实施中的任一个或多个的变型，其中基于耗材和仪器的已知热部件的估计RC角值来确定预先确定的询问频率。

具体实施涉及一种其上存储有计算机程序的计算机可读介质，该计算机程序包括使仪器执行上述具体实施中的任一个具体实施的方法的指令。

应当理解，前述概念和下文更详细讨论的附加概念(假设此类概念不相互矛盾)的所有组合都被设想为是本文所公开的主题的一部分。具体地讲，出现在本公开末尾的要求保护的主题的所有组合都被设想为是本文所公开的主题的一部分。

附图说明

一个或多个具体实施的细节在附图和下文的描述中进行阐述。根据说明书、附图和权利要求书，其他特征、方面和优点将变得显而易见，其中：

图1描绘了组件的前透视图，该组件示出了仪器的热部件(例如，TEC)和耗材(例如，流动槽)之间的位置关系，并且本发明所公开的方法针对该组件建立和保持该位置关系的质量和完整性；

图2描绘了图1的组件的侧视图，其中热传感器在该仪器中可见；

图3描绘了图2的组件，其中污染物已破坏该仪器的热部件和耗材之间的位置关系；

图4描绘了表示TEC流动槽系统的电等效模型的示意图；

图5描绘了有助于识别产生快速测量并产生接近R*C的角频率的可测量信号的频率的波特图，其中x轴表示周期性激励频率，并且y轴表示量值/相位；

图6描绘了示出在所述方法中使用的TEC驱动信号和热响应驱动信号的曲线图；

图7描绘了示出相移到热阻的转换的一系列图；

图8描绘了示出特定于所使用的0.3Hz激励频率和特定于所测试的TEC系统中的部件的特定热质量的响应曲线的曲线图；

图9描绘了与测试方法一起使用的校准过程的流程图；

图10描绘了用于测试热部件的质量控制(QC)过程的流程图；

图11描绘了用于测试耗材的QC过程的流程图；

图12描绘了用于在将耗材装载到仪器期间进行测试的诊断过程的流程图；

图13描绘了使用所述测试方法展示测量可重复性的表；

图14描绘了示出仪器变型的表；

图15描绘了示出耗材变型的表；

图16包括描绘干扰热界面的示例碎片的图解示意图和描绘由于该干扰而导致的热阻(R)增加大于45％的表；并且

图17描绘了示出基于热阻的流动槽斜升时间的示例的曲线图。

具体实施方式

在一些情况下，在过程诸如边合成边测序中使用的耗材(诸如流动槽)的温度控制可以依赖于耗材相对于在仪器中该耗材接触的热部件(诸如TEC的热块)达到已知偏移的假设。最初，该偏移可被工厂校准。然而，如果耗材和TEC的热块之间的接触不同于在工厂校准期间的接触，诸如来自居间的碎片，则这可能导致稳态温度误差。此类误差的量值可与TEC的热块相对于环境温度的温度成比例。在相对较低的温度下，稳态偏移误差可在预先确定的误差值内。然而，此类误差可表示热误差预算的很大一部分。

仪器的热部件和耗材之间的界面处的热阻差异也可导致耗材达到期望温度的时间段差异。在TEC的热块的质量显著大于仪器的耗材的质量的具体实施中，实现稳态的时间段可由加热和冷却TEC的热块的质量所涉及的时间段决定。另外，如果允许热操作的时间段足够长，则在TEC的热块后面的耗材的热滞后的变型可以忽略不计或不被注意。

然而，为了实现更快的热斜升(即，减少从第一温度转变到第二温度的时间)，可降低TEC的热块的质量，使得其基本上等于或小于耗材的质量。另外，TEC的一些热引擎也可具有非常高的热量泵送能力。因此，TEC的此类较低质量的热块可非常快地斜升温度，并且基于热传递的耗材温度将遵循的速率将取决于热界面的质量。此外，如果用户的误差导致耗材被不正确地装载在仪器中，则TEC的热块可快速达到如果未检测到热界面质量则可快速引起损坏的温度(例如，在数秒内)。因此，本文描述了用于测量仪器的热部件(诸如TEC)和热控制部件(诸如流动槽)之间的热界面的质量的系统和方法。

为了确认耗材与TEC的热块接触和/或确定耗材和热块之间的热界面的质量，可加热或冷却该热块。在泵送热量时热块改变温度的速率取决于热块和耗材之间的热阻以及耗材和热块的相对热容。由于相对热容是已知的，因此在泵送热量时热块改变温度的速率的测量可用于确定热块和耗材之间的热阻。

用于表征此类系统的一种技术是阶跃响应，其中以阶跃变化激励系统，并且在时域中测量响应。可通过时间常数tau(τ)来表征时域响应。在真实珀尔帖驱动的热系统诸如TEC上执行此类测试可因若干因素而复杂化。例如，由TEC泵送的热量取决于TEC两端的温差(ΔT)和TEC本身的电阻，从而使已知输入阶梯高度的应用复杂化。另外，由于TEC的非零质量，TEC的热引擎改变TEC的热块的温度的时间可以是非零的，并且可以随环境或散热器温度、热块的起始温度和TEC电阻而变化，因此真正的阶跃函数可能难以实现和/或可能需要重新计算环境条件的任何变化。此外，对TEC的逐步功率输入可对TEC产生机械应力、热应力或电应力，并且当重复执行时可导致TEC的寿命缩短。

因此，本公开提供了一种用于测量耗材和仪器的热部件之间的界面处的热阻的方法，该方法可减少对热部件的机械应力、热应力和/或电应力，可在减少的时间段内获取若干数据点，可实现热界面处电阻的高灵敏度检测同时允许施加到TEC的激励水平相对较低，并且/或者可利用较少的输入通过使用响应的时域分量来确定热界面处的电阻而无需校准或使用热部件的内部温度计或外部热传感器来检测热部件的温度。

现在参考附图描述本发明的各种具体实施。在整个具体实施方式中使用附图标号来指代各种元件和结构。尽管为了举例说明的目的，以下具体实施方式包含许多细节，但本领域的普通技术人员将会知道，以下细节的多种变型和改变均在本发明的范围内。因此，阐述了本发明的以下实施方案，而不丧失受权利要求书保护的本发明的一般性，并且不限制受权利要求书保护的本发明。

本文描述了用于测量消耗品(诸如例如流动槽)和仪器的部件(诸如例如TEC或加热器)之间的界面处的热阻的设备、系统和方法。本文也描述了瞬态响应测试，用于确定消耗材流动槽的热界面电阻。

参考附图，图1至图3提供了仪器的热部件(诸如TEC)和耗材热组件100的各种图示。尽管仅描绘了该仪器的热部件，但该仪器可包括附加部件，诸如卡盒界面、流体管理部件、分析计算引擎等。在以简化的方式示出其上安装有耗材的TEC的图1中，流动槽110可以定位在载体板112的顶部上，该载体板可以位于TEC 114的顶部上，该TEC可以定位在散热器120的顶部上。在一些具体实施中，载体板112和流动槽110可形成流动槽卡盒122的一部分，并且TEC 114和散热器120可组合为基部仪器内的TEC组件123。在其他具体实施中，载体板112、TEC 114和散热器120可以组合为基部仪器内的TEC组件123。在另外的具体实施中，可在本文所描绘的部件中的一个或多个之间提供附加载体板(未示出)或其他居间部件。例如，载体板112和流动槽110之间、载体板112和TEC 114之间、以及/或者TEC 114和散热器120之间的导热粘合剂，可用于将上述部件中的一个或多个部件粘附在一起，同时改善和/或帮助部件之间的热传导(例如，可施加导热粘合剂以填充可减少热传导的一个或多个部件的任何缺陷)。

在一些具体实施中，热传感器(例如，温度计)116在图2和图3中示出，可安装在TEC114内以用于在操作期间检测TEC 114的温度。在载体板112接触TEC 114的上表面的地方出现热界面118，并且每当新的流动槽110与TEC 114配合时，该热界面可改变。热界面118的质量可影响流动槽110的热控制。TEC 114的上表面对于耗材热组件100的用户可能不可见。例如，当携带流动槽110的卡盒(未示出)和/或流动槽110本身插入到基部仪器中时，流动槽110和流动槽110与之交接以用于流动槽110的热控制的TEC组件123可位于基部仪器的外壳内部并模糊不可见。该基部仪器的外壳可限制或减少污染物影响其中的过程。然而，确保载体板112的表面113不含碎片诸如灰尘、污垢、液体等可能难以在不拆卸外壳和/或仪器的部分以便目视检查表面113的情况下进行。

对于使用在DNA测序中使用的耗材(例如流动槽110)的一些具体实施，以及对于在仪器或其部件(诸如TEC 114和/或包括热部件的组件)中或与其一起使用的其他目的，确定流动槽卡盒122的流动槽110和/或载体板112是否已与TEC组件123形成足够或可接受的热接触。图2描绘了图1的组件的侧视图，示出了定位在载体板112的顶部上的流动槽110，该载体板位于TEC 114的顶部上，该TEC定位在散热器120的顶部上。在一些具体实施中，温度计或其他热传感器可不包括在流动槽110中和/或流动槽载体板112上。包括热传感器可增加复杂性和/或附加的其他技术实施问题。此外，对于单次使用的耗材，添加热传感器可增加成本、降低可靠性以及/或者向耗材引入附加的未知因素。

然而，对于可依赖于敏感温度控制来适应期望化学反应的化学、医学和/或生物技术耗材，确定与耗材的热界面的质量对于确保耗材内的可靠且可重复的反应可能是有用的。在一些情况下，如果耗材由于用户误差或仪器装载误差而被不正确地装载，则该热界面可完全不存在。

除了耗材诸如流动槽110的不正确插入和/或耗材在仪器内的不正确安装之外，在流动槽110和/或载体板112和热部件(诸如TEC组件122)之间的热界面118处发生污染，或界面的TEC组件侧的磨损(诸如载体板112上的磨损)也可破坏耗材和仪器的热部件之间的热接触和热传递。图3描绘了图2的组件，示出了定位在载体板112的顶部上的流动槽110，该载体板位于TEC 114的顶部上，该TEC定位在散热器120的顶部上。在图3中，污染物130(诸如污垢、粉尘、脱水反应物、碎片等)已破坏耗材和仪器之间的热界面118。因此，热量可能无法在两个物品之间正确传递。如本文所述，可以在TEC 114的热传感器116对仔细控制的驱动输入的响应速率下检测此类中断。

所公开的方法使用定位于仪器(例如，TEC 114)的部件内或其附近的热传感器(例如，热传感器116)来检测热量从该仪器的该部件流向耗材(例如，流动槽卡盒122)的速率，以用于确定仪器和耗材之间的界面(例如，热界面(118))处的热阻。该方法不需要对耗材的温度进行任何测量，并且可用于在将样本和试剂分配到流动槽110中之前验证热接触的质量，从而防止由于污染的界面、来自用户误差的不正确配合或硬件故障而浪费的资源。该方法也可用于在工厂仪器质量控制期间识别与界面相关的质量问题。类似地，该方法可用于识别存在于部件诸如TEC 114、流动槽122或其他部件中的制造缺陷，其中制造中的缺陷可不利地影响热界面118处的热阻，可向这些部件添加非预期的热容，或者可在TEC 114上产生不利的热短路。

在一些具体实施中，该方法包括利用周期性正弦波输入驱动TEC 114；测量TEC114内的热传感器116对正弦波输入的周期性热响应；隔离处于该正弦波输入的频率处的热响应信号的分量并确定其相对于驱动信号的相移；以及使用相移(延迟)计算TEC 114和流动槽卡盒(122)之间的热界面118的热阻。该方法可快速完成。仅以举例的方式，可在30秒内以0.3Hz收集约10个激励循环。另选地，可在较短时间段内收集较少的激励循环。

在该方法的一些具体实施中，为了用周期性正弦波输入来驱动TEC 114(或仪器的另一个热部件)，定位于TEC驱动电子器件中的固件启动周期性驱动信号。当发生这种情况时，TEC 114在室温下保持稳定并且利用低输入功率(例如，低振幅驱动)。可通过根据电等效电路的SPICE模型产生波特图并分析该图的有用响应特性来选择合适的驱动频率。SPICE是通用的开源模拟电子电路模拟器，用于集成电路和板级设计中以分析电路设计的完整性并预测电路行为。驱动频率可以基于热系统的RC角频率。RC角频率提供了对于电阻值的微小变化而言相偏移的斜率或变化最大的频率。也就是说，基于热界面118处电阻的微小变化，为热系统选择RC角频率处或其附近的频率可以提供更大的灵敏度。

图4描绘了电气原理图400，表示TEC流动槽系统的电等效模型。在示意图400中，I1(402)是由TEC 114泵送的交替热量。该周期性输入的振幅基于TEC 114的能力来估计。然而，所选择的度量(相位滞后)与驱动振幅无关。TEC(404)是用集成热传感器116测量TEC114温度的节点，该集成热传感器可被放置成与热容_TEC_陶瓷(406)非常紧密接触，以便为热电路贡献最小的热阻。热容_TEC_陶瓷(406)是TEC顶部陶瓷的热容(参照所公开的具体实施)，或者更一般地，是耗材和热引擎(TEC元件)之间的所有质量。热容_TEC_陶瓷(406)由第一原理基于部件的几何形状和材料的热容量来计算。界面_电阻(408)是TEC 114和耗材(例如，流动槽卡盒122)之间的热阻，其是通过本发明所公开的方法确定的值。界面_电阻(408)用基于初始观测的估计值建模，并且在该初始估计值附近的范围内变化，以确定相位滞后如何取决于该值。耗材(410)是表示耗材(例如，流动槽卡盒122)的温度的节点，并且是可用于使用配备有热传感器的耗材来验证该模型性能的模型的输出。热容_耗材(412)是如通过其几何形状和材料热容量确定的耗材(例如，流动槽卡盒122)的热容。耗材_对流/传导(414)是由于对流和传导损耗对耗材(例如，流动槽卡盒122)的环境的热阻。

耗材_对流/传导(414)可基于几何形状、气流假设和温度假设来估计；并且可用被设计成近似于系统的工作条件的测量值来验证该估计值。在估计保持一定水平的不确定性的情况下，该值可在潜在操作范围内变化，以确定对热传感器116响应的影响，并且在询问频率下的影响可忽略不计。环境(416)表示环境温度。在电等效模型中，这是热接地，并且所有其他温度是相对于环境的。热容_散热器(418)是通过几何结构和材料热容量的计算确定的热引擎散热器(例如，散热器120)的热容。散热器_热阻(420)是散热器(例如，散热器120)由于对流而对环境的热阻。散热器_热阻(420)基于系统中的已知条件进行估计、通过实验验证、并且在模型中变化，以证明在询问频率下对所关注信号的影响可忽略不计。

图5描绘了有助于识别产生快速测量并产生接近R*C的角频率的可测量信号的频率的波特图。在图5中，在曲线图上绘制TEC 114的热传感器116的预测响应500，其中x轴502表示周期性激励频率，并且其中y轴504表示量值/相位。实线512表示当以各种频率驱动并且以衰减的dB(相对于直流(DC)激励)测量时TEC 114的热传感器116的响应的量值。虚线514表示当以各种频率驱动并且以度为单位测量时热传感器116在驱动信号后面的相位滞后。RC角附近的询问频率在516处示出。

在该方法的一些具体实施中，为了使用板载热传感器116测量TEC 114对正弦波输入的周期性热响应，定位于TEC驱动电子器件中的固件记录热响应信号。如图6所示，热响应信号并非完全处于驱动频率，而是表现出附加的低频分量和高频分量(例如，热漂移和电子噪声)。图6描绘了示出在所述方法中使用的TEC驱动信号和热响应驱动信号的示例的曲线图。在图6中，将驱动和热响应600绘制在曲线图上，其中x轴602表示时间，其中左侧y轴604表示TEC 114驱动信号电平，并且右侧y轴606表示热传感器116的信号电平。驱动信号620是TEC 114驱动电平的时间迹线。TEC热传感器信号630是当用所示的驱动信号620驱动时TEC114中的热传感器116的实际响应，而TEC 114与耗材(例如，流动槽卡盒122)接触。本发明所公开的方法用于隔离该信号中与驱动信号处于相同频率的分量并确定其相移。

在该方法的一些具体实施中，为了隔离处于正弦波输入(ω)的频率处的热响应信号的分量并确定其相对于驱动信号的相移，在时域中响应信号乘以参考信号。该结果的DC分量是同相信号A

用于确定热传感器116的响应的相移的一些另选方法包括使用寻峰算法来找到驱动信号和响应信号的峰值以及计算峰值之间的平均延迟。用于确定热传感器116的响应的相移的一些其他另选方法包括将正弦波拟合到驱动信号和响应信号，并使用最佳拟合函数的相位来建立相移。用于确定热传感器116的响应的相移的一些其他另选方法包括使用锁定技术将响应信号乘以同相和正交参考信号，但是通过以下方式找到这些信号的DC分量：(i)使用离散傅里叶变换和数字低通滤波器；或者(ii)对整数个循环内的所得的信号取平均。

在该方法的一些具体实施中，对于使用相移(延迟)计算TEC 114和耗材(例如，流动槽卡盒122)之间的界面118的热阻，可通过用电等效电路诸如图4所示的电等效模型对热系统建模，并在特定询问驱动频率下生成一系列电阻值的曲线拟合来估计热阻。随着电阻(R)改变，响应的相位也改变。上述模型在特定询问驱动频率下产生相位(φ)与电阻(R)的关系。图4中建模的热系统在0.2K/W至0.5K/W的电阻范围内的此类相位(φ)与电阻(R)的关系的示例导致R＝-0.00002237φ

在图7中，曲线图700描绘了三个波特图710、720、730，示出了当在选择的询问频率下测量时，界面_电阻408(图4中所示)增大时绝对相位滞后的增大。在波特图710中，实线712表示当以各种频率702驱动并且如沿y轴704以衰减的dB(相对于DC激励)测量时热传感器116的响应量值；虚线714表示当以各种频率702驱动并且沿y轴706以度为单位测量时热传感器116在驱动信号后面的相位滞后；并且点716表示虚线714在询问频率下的相位滞后。

在图7的波特图720中，界面118处的电阻(诸如界面_电阻408)增大。因此，实线722表示当以各种频率702驱动并且如沿y轴704以衰减的dB(相对于DC激励)测量时热传感器116的响应量值；虚线724表示当以各种频率702驱动并且沿y轴706以度为单位测量时热传感器116在驱动信号后面的相位滞后；并且点726表示针对界面118处的这种增大的电阻，虚线724在询问频率下的相位滞后。如图所示，通过在相同询问频率下沿y轴708进一步朝-90偏移，绝对相位滞后(即，点716和726所在的y轴值)随着电阻增加而增加。

在图7的波特图730中，界面处的电阻(诸如界面_电阻408)进一步增大。因此，实线732表示当以各种频率702驱动并且如沿y轴704以衰减的dB(相对于DC激励)测量时热传感器116的响应量值；虚线734表示当以各种频率702驱动并且沿y轴706以度为单位测量时热传感器116在驱动信号后面的相位滞后；并且点736表示针对界面118处的这种进一步增大的电阻，虚线734在询问频率下的相位滞后。如图所示，通过在相同询问频率下沿y轴708进一步朝-90偏移，绝对相位滞后(即，点716、726和736所在的y轴值)随着电阻增加而增加。

在图8中，曲线图800描绘了在该询问频率下具有变化的界面电阻的预测温度相位滞后。通过热模型在询问频率下针对各种热界面118的电阻预测温度计相位滞后(黑点810、812、816、818、820、822、824、826和828)，并且可使用与这些数据点的三阶多项式拟合(虚线830)来估计当以询问频率驱动时在60°至90°范围内表现出任何相位滞后的类似真实世界电路中的热阻。

如下所述，在各种具体实施中，所述方法可包括校准过程、用于测试热部件(例如，TEC组件123)的质量控制(QC)过程、用于测试耗材(例如，流动槽卡盒122)的QC过程、以及用于在将耗材装载到仪器期间进行测试的诊断过程。

图9描绘了校准过程900的流程图，其包括在框902处确定耗材部件(例如，流动槽卡盒122)和热部件(例如，TEC组件123)的热电路模型；在框904处，基于耗材部件和热部件的已知热容以及热电路模型来估计RC角值附近的询问频率；在框906处，使用所估计的询问频率针对多个电阻值生成多个相偏移数据点；以及在框908处，相对于该多个电阻值对该多个相偏移进行曲线拟合。

确定耗材部件和热部件的热电路模型(框902)可包括生成具有用于热系统的每个部件的热容和/或热阻部件中的一者或多者的电等效电路，其中电阻部件说明界面(例如，热界面118)处的热阻。在本文所述的具体实施中，耗材部件和热部件各自被建模为具有热容，诸如图4所示。在一些具体实施中，可根据来自制造商的数据或经由测试诸如通过(材料比热容量(以J/g-K计)x材料质量)或通过(材料体积热容量(以J/cc-K计)x材料体积)计算热容来确定耗材部件的热容。类似地，可根据来自制造商的数据或经由测试诸如用量热技术测量热容来确定耗材部件的热容，这些量热技术通常涉及在将已知量的热量添加到样本时测量温度升高。在一些具体实施中，当与其他部件相比时，一些建模部件可具有可忽略不计的值，使得它们可被认为是有效地从建模系统中移除的。

一旦确定了用于热系统的电等效电路，就可基于耗材部件和热部件的已知热容以及热电路模型来执行RC角值附近的询问频率的估计(框904)。即，除了界面电阻之外的电等效电路的所有部件可由来自制造商的数据或进行测试来确定，并且热电路可被建模或模拟，诸如使用SPICE建模。

在本文所述的具体实施中，图4的电等效电路用于生成示于图5中的波特图，其示出了在不同驱动频率(以Hz为单位)下512中的系统响应以及相位响应(以度为单位)的量值。如果在模型中使用准确的驱动振幅，则响应输出量值可以℃或K为单位示出；或者其可以是低于驱动振幅的衰减的dB。如图5所示，相位响应曲线514的波特图描绘了由于TEC本身的时间常数(即，其热容与对环境的对流损失相结合)而导致的初始相位下降，这是热量可以多快(或多慢)传递到环境的图示。询问频率可基于波特图估计为斜率最大的频率，该频率对应于热系统的电等效电路的RC角。如图5所示，RC角可估计为大约0.3Hz。在一些具体实施中，询问频率的估计可包括迭代电阻值以优化或收敛模型，从而确定RC角和对应的询问频率。

一旦估计或以其他方式确定询问频率，就可使用所估计的询问频率针对多个电阻值生成多个相偏移数据点(框906)。即，可将界面电阻的多个电阻值输入到模型中以确定多个对应的建模系统响应，诸如图7所示的那些。如图所示，如点716、726、736所示，每个电阻值处的相位响应随着界面的热阻值的增加而负向增加。可以相对于模型的该多个对应电阻值绘制该多个相偏移数据点，并且可以针对相位对于该多个电阻值的该多个相偏移执行曲线拟合(框908)，以生成相位电阻模型公式。

虽然过程900可用于生成热部件(例如，TEC组件123)的相位电阻模型，但是图10描绘了利用QC过程1000的相位电阻模型来测试热部件的具体实施的流程图。用于测试热部件(诸如TEC 114本身或TEC组件123)的QC过程1000可包括使已知耗材与待测试仪器的热部件接触(框1002)。已知耗材可以是预测试的耗材部件，诸如流动槽110、载体板112、流动槽组件123或具有已知可接受的界面电阻的其他耗材部件。

该示例的QC过程1000还包括在框1004处基于预先确定的询问频率使用周期性正弦波输入来驱动热部件。使用周期性正弦波输入来驱动热部件可包括使用信号发生器以在校准过程900期间估计的询问频率来输出正弦输入。在其他具体实施中，可使用其他询问频率。

该示例的QC过程1000还包括测量来自热传感器(例如，热传感器118)的多个温度输出，该热传感器响应于使用周期性正弦波输入驱动热部件(框1006)。在一些具体实施中，温度输出可记录在日志文件或数据表中，并且/或者在过程1000期间周期性地轮询预先确定的次数。

该多个温度输出可乘以与周期性正弦波输入同相的参考信号，并且可计算所得的DC信号分量以确定同相分量X(框1008)。参考信号可以是具有与询问频率相同的频率的任何信号，包括例如周期性正弦波输入本身。可基于所得的被增温度输出与参考信号的正弦曲线拟合来计算所得的DC信号，以确定作为同相分量X的偏移。在其他具体实施中，可在预先确定的时间段内对温度输出取平均，以将平均偏移确定为同相分量X。

该多个温度输出也可乘以90°相移参考信号；并且可计算所得的DC信号分量以确定正交异相分量Y(框1010)。参考信号可以是具有与90°相移的询问频率相同的频率的任何信号，包括例如周期性正弦波输入本身的90°相移信号。可基于所得的被增温度输出与参考信号的正弦曲线拟合来计算所得的DC信号，以确定作为异相分量Y的偏移。在其他具体实施中，可在预先确定的时间段内对所得的倍增温度输出与参考信号取平均，以将平均偏移确定为异相分量Y。

响应于周期性正弦波输入的相偏移可基于tan

使用所确定的电阻值，本示例的QC过程1000还包括将所确定的电阻值与预先确定的电阻阈值进行比较(框1016)。预先确定的电阻阈值可被设置为这样的电阻值，其中由于热部件中的缺陷而在被测试的热部件和已知耗材之间发生不充分的热传递。预先确定的电阻阈值可基于对若干热部件和耗材进行的测试根据经验确定，诸如图14所示的值。在一些情况下，预先确定的电阻阈值可包括误差界限以说明参考图14所述的特定布置中的热部件的变型，诸如0.45K/W的值。另外，在一些具体实施中，可通过使用与1016的相偏移阈值相比的直接相偏移来省略使用校准的电阻相偏移公式和所计算的相偏移来确定热界面的对应电阻值(框1014)。

该示例的QC过程1000还可包括基于所确定的电阻值高于预先确定的电阻阈值来确定热部件在热界面表面(例如，界面表面118)处具有缺陷(框1018)。热界面处的缺陷可以是任何缺陷，诸如粉尘、污垢、干燥试剂和/或热部件中的缺陷，诸如TEC 114本身中的缺陷、TEC 114的表面中的缺陷或任何其他缺陷。在一些具体实施中，QC过程1000还可以包括设置指示热部件具有缺陷的标记，使得自动化质量控制系统可以将热部件移动或以其他方式将其标记为具有缺陷。在其他具体实施中，响应于确定热部件具有缺陷(框1018)，可打开灯(例如，可点亮红灯，从而向用户指示热部件具有缺陷)，可启动弹出式指示器，以及/或者可启动另一个过程。在一些具体实施中，确定热部件在热界面表面处具有缺陷可基于所确定的电阻值等于或高于预先确定的电阻阈值(框1018)。

如果所确定的电阻值不高于(或等于)预先确定的电阻阈值，则本示例的QC过程1000然后基于所确定的电阻值低于预先确定的电阻阈值来确定热部件是可接受的(框1020)。响应于确定热部件是可接受的(框1020)，本示例的QC过程1000还可以包括设置指示热部件是可接受的标记，使得自动化质量控制系统可以将热部件移动或以其他方式将其标记为通过QC过程1000。在其他具体实施中，响应于确定热部件是可接受的(框1020)，可打开灯(例如，可点亮绿灯，从而向用户指示热部件是可接受的)，可启动弹出式指示器，以及/或者可启动另一个过程。在一些具体实施中，确定热部件是可接受的可基于所确定的电阻值等于或低于预先确定的电阻阈值(框1020)。

图11描绘了利用QC过程的相位电阻模型来测试耗材1100的具体实施的流程图。QC过程1100可用于测试耗材，诸如流动槽110、载体板112、流动槽组件123或具有已知可接受的界面电阻的其他耗材部件。QC过程1100可以包括将待测试的耗材与仪器的已知热部件接触(框1102)。已知热部件可以是预测试的热部件，诸如TEC 114、TEC组件123或具有已知可接受的界面电阻的其他热部件。

本示例的QC过程1100包括基于预先确定的询问频率使用周期性正弦波输入来驱动热部件(框1104)。使用周期性正弦波输入来驱动热部件可包括使用信号发生器以在校准过程900期间估计的询问频率来输出正弦输入。在其他具体实施中，可使用其他询问频率。

本示例的QC过程1100还包括测量来自热传感器(例如，热传感器118)的多个温度输出，该热传感器响应于使用周期性正弦波输入驱动热部件(框1106)。在一些具体实施中，温度输出可记录在日志文件或数据表中，并且/或者在过程1100期间周期性地轮询预先确定的次数。该多个温度输出可乘以与周期性正弦波输入同相的参考信号，并且可计算所得的DC信号分量以确定同相分量X(框1108)。参考信号可以是具有与询问频率相同的频率的任何信号，包括例如周期性正弦波输入本身。可基于所得的被增温度输出与参考信号的正弦曲线拟合来计算所得的DC信号，以确定作为同相分量X的偏移。在其他具体实施中，可在预先确定的时间段内对温度输出取平均，以将平均偏移确定为同相分量X。

该多个温度输出也可乘以90°相移参考信号；并且可计算所得的DC信号分量以确定正交异相分量Y(框1110)。参考信号可以是具有与90°相移的询问频率相同的频率的任何信号，包括例如周期性正弦波输入本身的90°相移信号。可基于所得的被增温度输出与参考信号的正弦曲线拟合来计算所得的DC信号，以确定作为异相分量Y的偏移。在其他具体实施中，可在预先确定的时间段内对所得的倍增温度输出与参考信号取平均，以将平均偏移确定为异相分量Y。

响应于周期性正弦波输入的相偏移可基于tan

使用所确定的电阻值，该示例的QC过程1100还包括将所确定的电阻值与预先确定的电阻阈值进行比较(框1116)。预先确定的电阻阈值可被设置为这样的电阻值，其中由于耗材中的缺陷而在被测试的耗材和已知热部件之间发生不充分的热传递。预先确定的电阻阈值可基于对若干热部件和耗材进行的测试根据经验确定，诸如图15所示的值。在一些情况下，预先确定的电阻阈值可包括误差界限以说明参考图15所述的特定耗材布置中的热部件的变型，诸如0.45K/W或0.375K/W的值。

该示例的QC过程1100还可包括基于所确定的电阻值高于预先确定的电阻阈值来确定耗材在热界面表面(例如，界面表面118)处具有缺陷(框1118)。热界面处的缺陷可以是任何缺陷，诸如粉尘、污垢、干燥试剂和/或耗材本身中的缺陷，诸如耗材的基底中的缺陷、耗材的粘合剂粘结中的缺陷或任何其他缺陷。在一些具体实施中，QC过程1100还可以包括设置指示耗材具有缺陷的标记，使得自动化质量控制系统可以将耗材移动或以其他方式将其标记为具有缺陷。在其他具体实施中，响应于确定耗材具有缺陷(框1118)，可打开灯(例如，可点亮红灯，从而向用户指示耗材具有缺陷)，可启动弹出式指示器，以及/或者可启动另一个过程。在一些具体实施中，响应于所确定的电阻值高于预先确定的电阻阈值来确定耗材在热界面表面处具有缺陷可基于所确定的电阻值等于或高于预先确定的电阻阈值(框1118)。

如果所确定的电阻值不高于(或等于)预先确定的电阻阈值，则本示例的QC过程1100然后基于所确定的电阻值低于预先确定的电阻阈值来确定耗材是可接受的(框1120)。响应于确定耗材是可接受的，过程1100还可以包括设置指示耗材是可接受的标记，使得自动化质量控制系统可以将耗材移动或以其他方式将其标记为通过QC过程1100。在其他具体实施中，响应于确定耗材是可接受的(框1120)，可打开灯(例如，可点亮绿灯，从而向用户指示耗材是可接受的)，可启动弹出式指示器，以及/或者可启动另一个过程。在一些具体实施中，确定耗材是可接受的可基于所确定的电阻值等于或低于预先确定的电阻阈值(框1120)。

图12描绘了用于测试出于QC目的将耗材装载到仪器1200的诊断过程的流程图。在一些具体实施中，此类仪器可包括壳体或其他部件，这些壳体或其他部件可模糊对耗材和仪器的热部件之间的热界面(例如，热界面118)的视觉检查。例如，TEC 114或TEC组件123的上表面对于仪器的用户可能不可见。当耗材诸如流动槽卡盒122和/或流动槽110自身被插入仪器中时，耗材和对应的热部件诸如与耗材交接用于热控制的TEC 112或TEC 123组件可位于仪器的外壳内部并模糊不可见。该仪器的外壳通常可限制或减少污染物影响其中的过程。然而，确保耗材和热部件之间的热界面不含碎片诸如灰尘、污垢、液体等可能难以在不拆卸外壳和/或仪器的部分以便目视检查热界面的表面的情况下进行。因此，该示例的诊断过程1200可作为预运行质量控制检查的一部分由仪器实现，以确定耗材被装载到仪器中，并且耗材和仪器之间的热界面具有可接受的低热阻，使得可通过热部件实现对耗材的充分热控制。

在一些具体实施中，诊断过程1200可包括首先使耗材与仪器的热部件接触(框1202)。如上所述，热部件可以是预测试的热部件，诸如TEC 114、TEC组件123或在制造仪器时具有已知可接受的界面电阻的其他热部件。在一些具体实施中，使耗材与热部件接触可包括用户将流动槽卡盒123和/或流动槽1120插入仪器中，并且该仪器运行自动化过程以使流动槽卡盒123和/或流动槽110与热部件接合。

本示例的诊断过程1200还包括基于预先确定的询问频率使用周期性正弦波输入来驱动热部件(框1204)。使用周期性正弦波输入来驱动热部件可包括使用信号发生器以在校准过程900期间估计的询问频率来输出正弦输入。在其他具体实施中，可使用其他询问频率。在一些具体实施中，周期性正弦波输入的数据可存储在仪器的存储器或存储设备中。

本示例的诊断过程1200还包括测量来自热传感器(例如，热传感器118)的多个温度输出，该热传感器响应于使用周期性正弦波输入驱动热部件(框1206)。在一些具体实施中，温度输出可记录在日志文件或数据表中，并且/或者在过程1200期间周期性地轮询预先确定的次数。该多个温度输出可乘以与周期性正弦波输入同相的参考信号，并且可计算所得的DC信号分量以确定同相分量X(框1208)。参考信号可以是具有与询问频率相同的频率的任何信号，包括例如周期性正弦波输入本身。可基于所得的被增温度输出与参考信号的正弦曲线拟合来计算所得的DC信号，以确定作为同相分量X的偏移。在其他具体实施中，可在预先确定的时间段内对温度输出取平均，以将平均偏移确定为同相分量X。

该多个温度输出也可乘以90°相移参考信号；并且可计算所得的DC信号分量以确定正交异相分量Y(框1210)。参考信号可以是具有与90°相移的询问频率相同的频率的任何信号，包括例如周期性正弦波输入本身的90°相移信号。可基于所得的被增温度输出与参考信号的正弦曲线拟合来计算所得的DC信号，以确定作为异相分量Y的偏移。在其他具体实施中，可在预先确定的时间段内对所得的倍增温度输出与参考信号取平均，以将平均偏移确定为异相分量Y。

响应于周期性正弦波输入的相偏移可基于tan

使用所确定的电阻值，该示例的诊断过程1200还包括将所确定的电阻值与第一预先确定的电阻阈值和第二预先确定的电阻阈值进行比较(框1216)。第一预先确定的电阻阈值可被设置为这样的电阻值，其中由于耗材和热部件之间的热界面处的缺陷或碎片而在耗材和仪器的热部件之间发生不充分的热传递。第一预先确定的电阻阈值可基于对若干热部件和耗材进行的测试根据经验确定，诸如图13至图16所示的值。

在一些情况下，诊断过程1200中利用的第一预先确定的电阻阈值可包括误差界限以说明热部件和/或耗材的变型。第二预先确定的电阻阈值可被设置为足够高的电阻值，使得在热部件和耗材之间发生最小热传递或不发生热传递，因为未将耗材装载到仪器中或者热部件和耗材之间的热界面具有高电阻。第二预先确定的电阻阈值可基于对若干仪器进行的测试根据经验确定，诸如图13所示的值，其中没有装载耗材，并且与装载的耗材的平均值0.359454相比，电阻值例如是1.313K/W，并且对于测试的特定仪器具有可接受的热界面。在一些情况下，第二预先确定的电阻阈值可包括误差界限以说明热部件和/或耗材的变型。

基于所确定的电阻值与第一预先确定的电阻阈值和第二预先确定的电阻阈值的比较，该具体实施中的诊断过程1200继续确定耗材是否未被正确地插入仪器中(框1218)；如果热界面处的缺陷或碎片将影响仪器的操作，则进行框1220；或者，如果热界面处的电阻是可接受的，则继续进行仪器的进一步处理(框1222)。

诊断过程1200可基于所确定的电阻值高于第二预先确定的电阻阈值来确定耗材未被正确地插入仪器中(框1218)。如果诊断过程1200确定耗材未被正确地插入仪器中(框1218)，则诊断过程1200还可包括设置指示未装载耗材的标记，以暂停仪器的操作和/或以其他方式向用户指示耗材未被正确地装载。在其他具体实施中，响应于确定耗材未被正确地装载(框1218)，可打开灯(例如，可点亮红灯，从而向用户指示耗材未被正确地装载)，可启动弹出式指示器，以及/或者可启动另一个过程。在一些具体实施中，确定耗材未被正确地插入仪器中可基于所确定的电阻值等于或高于第二预先确定的电阻阈值(框1218)。

诊断过程1200可基于所确定的电阻值低于第二预先确定的电阻阈值并高于第一预先确定的电阻阈值来确定热界面处的缺陷或碎片将影响仪器的操作(框1220)。热界面处的缺陷或碎片可以是任何缺陷，诸如粉尘、污垢、干燥试剂和/或耗材中的缺陷，诸如耗材的基底中的缺陷，耗材的粘合剂粘结中的缺陷或任何其他缺陷，以及/或者热部件本身中的缺陷，诸如TEC 114本身中的缺陷、TEC 114的表面中的缺陷或任何其他缺陷。

如果诊断过程1200确定热界面处的缺陷或碎片将影响仪器的操作(框1220)，则诊断过程1200可以设置指示热界面处存在碎片或缺陷的标记，以暂停仪器的操作以及/或者以其他方式向用户指示在耗材和仪器的热部件之间的热界面被阻塞。在其他具体实施中，响应于确定在热界面处具有缺陷和碎片(框1220)，可打开灯(例如，可点亮红灯或黄灯，从而向用户指示热界面具有碎片或缺陷)，可启动弹出式指示器，以及/或者可启动另一个过程。在一些具体实施中，诊断过程1200可启动弹出操作以弹出耗材，使得用户可以清洁耗材、保养热部件以及/或者在不正确地插入或未对准的情况下重新插入耗材。在一些具体实施中，确定热界面处具有缺陷或碎片将影响仪器的操作可基于所确定的电阻值等于或高于第一预先确定的电阻阈值(框1220)。

如果所确定的电阻值不高于第一预先确定的电阻阈值，则诊断过程1200可确定热界面是可接受的(框1222)。基于确定热界面是可接受的，诊断过程1200还可包括设置指示热界面是可接受的标记，使得仪器可以继续运行；或者以其他方式将热界面标记为通过诊断过程。在其他具体实施中，响应于确定热界面是可接受的(框1222)，可打开灯(例如，可点亮绿灯，从而向用户指示热界面是可接受的)，可启动弹出式指示器，以及/或者可启动另一个过程。在一些具体实施中，确定热界面是可接受的可基于所确定的电阻值等于或低于第一预先确定的电阻阈值(框1222)。

图13描绘了示出使用所述技术重复测量以展示测量可重复性的示例的表。数据表明，如果规格范围窄至预期测量的约+20％/-0％，则测量将易于解决界面电阻仅百分之几的变型，因此可具有可接受的精度以区分良好界面和不良界面。该表也列出了当未安装耗材时测量结果的示例。该测量高于3.6倍，这表明用该测量可容易地检测到缺失的耗材。

图14描绘了示出所述测量如何使用同一耗材的两个不同实例在若干原型仪器上产生不同结果的表。仪器变型显著高于测量可重复性，这表明正在测量实际的部分到部分变化。

图15描绘了示出所述测量如何在同一仪器中的若干耗材上产生不同结果的表。耗材变型仅略高于测量可重复性

图16示出了理论上可出现在TEC 114和流动槽载体板112之间的界面中的硬纸板污染物(带圆圈)。所述的测量技术可测量界面电阻的污染物的45％增加，这表明真实世界污染可产生显著大于测量可重复性且大于仪器和耗材变型的测量结果。

图17描绘了曲线图1300，示出了基于热阻的流动槽122斜升时间的示例，其中在热界面118处具有各种缺陷。此类缺陷可起因于热界面118处存在污染物130(例如，污垢、粉尘、脱水反应物、碎片等)、起因于流动槽卡盒112被不正确地装载到TEC组件123上、起因于流动槽卡盒112或TEC组件123的部件中的制造缺陷或起因于某种其他条件。然而，在本示例中，各个数据点1332、1334、1336表示污染物130定位于热界面118处的条件；而数据点1330表示在热界面118处不存在污染物130的条件。

在该曲线图1300中，y轴1302表示流动槽122的斜升时间，单位为秒；而x轴1304表示通过本文所述的方法确定的热界面118处的热阻，单位为K/W。如本文所用，“斜升时间”是放置在流动槽110内的热传感器(未示出)在由TEC 114驱动时从规定的起始温度改变到规定的目标温度所花费的时间。

在图17中，水平线1310表示阈值斜升时间值的示例，其中期望流动槽122的斜升时间低于由水平线1310表示的阈值。换句话讲，超过由水平线1310表示的阈值的斜升时间值可被认为是不可接受的。在该示例中，阈值斜升时间值是大约12秒。另选地，阈值斜升时间值可在大约9秒至大约30秒的范围内。竖直线1320表示阈值热阻值的示例，其中期望热界面118处的热阻低于由竖直线1320表示的阈值。换句话讲，超过由垂直线1320表示的阈值的热阻值可被认为是不可接受的。在该示例中，阈值热阻值是大约0.66K/W。另选地，阈值热阻值可在大约0.36K/W至大约0.91K/W的范围内。

图17中的数据点1330、1332示出了热界面118可接受的条件，使得流动槽122的斜升时间低于由水平线1310表示的阈值；并且使得热阻值低于由垂直线1320表示的阈值。如上所述，数据点1330表示在热界面118处不存在污染物130的条件。数据点1332表示污染物130存在于热界面118处的条件；然而，此类污染物130不足以影响热界面118以将流动槽122的斜升时间增加到超过由水平线1310表示的阈值或将热阻增加到超过由垂直线1320表示的值。

数据点1334示出了热界面118由于界面缺陷而不可接受(或至少可接受但不期望的)的条件。在由数据点1334表示的条件下，即使热界面118处的热阻可接受地低于由垂直线1320表示的阈值，流动槽122的斜升时间也不可接受地(或不期望地)超过由水平线1310表示的阈值。在一些情况下，由数据点1334表示的条件在工厂质量控制的上下文中可被认为是不可接受的；但在现场使用质量控制的情况下可被认为是可接受的(尽管是不期望的)。换句话讲，可以拒绝呈现与工厂中的数据点1334相关联的条件的热界面118；而呈现与现场的数据点1334相关联的条件(即，最终用户的操作)的热界面118可被认为是可接受的(尽管是不期望的)。

数据点1336示出其中热界面118由于界面缺陷而不可接受的条件，这是由于界面缺陷导致流动槽122的斜升时间高得不可接受，因此热界面118的热阻值高得不可接受。

提供上述说明以使得本领域的技术人员能够实践本文所述的各种构型。虽然已参考各种附图和构型具体描述了本主题技术，但应当理解，这些附图和构型仅用于说明目的，而不应被视为限制本主题技术的范围。

如本文所用，以单数形式叙述且前面带有词语“一个”或“一种”的元件或步骤应当理解为不排除多个所述元件或步骤，除非明确地指明此类排除。此外，对“一个具体实施”的引用并非旨在被解释为排除也包含所叙述特征的附加具体实施的存在。此外，除非有相反的明确说明，否则“包括”或“具有”具有特定属性的一个或多个元件的具体实施可包括附加元件，无论它们是否具有该属性。

在本说明书通篇中使用的术语“基本上”和“约”用于描述和说明小的波动，诸如由于处理中的变化所引起的小的波动。例如，它们可以指小于或等于±5％，诸如小于或等于±2％，诸如小于或等于±1％，诸如小于或等于±0.5％，诸如小于或等于±0.2％，诸如小于或等于±0.1％，诸如小于或等于±0.05％和/或0％。

可存在许多其他方式来实现本主题技术。在不脱离本主题技术的范围的情况下，本文所述的各种功能和元件可与所示的那些功能和元件不同地划分。对这些具体实施的各种修改对于本领域的技术人员而言可以是显而易见的，并且本文所定义的一般原理可应用于其他具体实施。因此，在不脱离本主题技术的范围的情况下，本领域的普通技术人员可对本主题技术进行许多改变和修改。例如，可采用不同数量的给定模块或单元，可采用一个或多个不同类型的给定模块或单元，可添加给定模块或单元或者可省略给定模块或单元。

带下划线和/或斜体的标题和子标题仅为了方便起见而使用，不限制本主题技术，并且不与本主题技术的描述的解释结合引用。本领域的普通技术人员已知的或稍后将知道的贯穿本公开描述的各种具体实施的元件的所有结构和功能等同物明确地以引用方式并入本文并且旨在被本主题技术所涵盖。此外，本文所公开的任何内容都不旨在专用于公众，而不管以上描述中是否明确地叙述了此类公开内容。

应当理解，前述概念和下文更详细讨论的附加概念(假设此类概念不相互矛盾)的所有组合都被设想为是本文所公开的发明主题的一部分。具体地讲，出现在本公开末尾的要求保护的主题的所有组合都被设想为是本文所公开的发明主题的一部分。