HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Erfindungsgebiet:
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Durchflußküvette mit
Strömungsspaltung, die in einem UV-Detektor für die Flüssig-Chromatographie
verwendet wird und in der Licht zur Erfassung der Lichtabsorption durch
eine Probenlösung in der Küvette gesandt wird.
-
Beschreibung des Standes der Technik:
-
Ein Verfahren zur Reduktion der Meßzeit in der Flüssig-Chromatographie
ist eines, bei dem der Durchfluß eines Eluats im Verlauf der Zeit
verändert wird.
-
Da jedoch die Basislinie des Ausgangssignals des UV-Detektors durch die
Strömung verändert wird (was im folgenden als "Strömungseffekt"
bezeichnet wird), ist der erfaßte Wert nicht korrekt.
-
Es ist daher eine Durchflußküvette mit Strömungsspaltung vorgeschlagen
worden, um das oben beschriebene Problem zu lösen (US-Patent Nr.
3,614,452). Diese Durchflußküvette mit Strömungsspaltung weist eine
Anordnung auf, bei der ein Einlaßkanal mit dem Zentrum eines gespaltenen
Strömungskanals in Verbindung steht, der durch einen Küvettenblock
hindurchführt, ein Auslaßkanal mit beiden Enden des gespaltenen
Strömungskanals in Verbindung steht, und die Öffnungen an beiden Enden des
gespalteten Strömungskanals durch Fensterteile geschlossen sind. Da das
Eluat aus einer Säule durch getrennte Abschnitte vom Zentrum des
gespaltenen Strömungskanals zu dessen Enden geführt wird, ist der Einfluß der
Strömung auf das durch die Küvette gesandte Licht reduziert, was in
einer Reduktion des Ausmaßes resultiert, um das sich die oben beschriebene
Basislinie verändert.
-
Eine andere Methode zur Reduktion der Meßzeit ist eine
Gradienten-Elutions-Methode, bei der die Komponenten eines Eluats im Verlauf der Zeit
geändert werden.
-
Wenn jedoch die Komponenten des Eluats verändert werden, wird die
Energie des Lichtes, das das Photodedektorelement erreicht, reduziert oder
erhöht und darnit die Basislinie der UV-Dedektion verändert, da der
bekannte Flüssigkeits-Linseneffekt eine Brechung und damit eine Absorption
des Lichtes durch die Wandoberfläche des gespaltenen Durchflußkanals
oder eine Beugung des divergierenden Lichtes in Richtung eines
Photodetektorelementes hervorruft.
-
Eine konische Küvette ist als Durchflußküvette bestens bekannt, die den
Flüssigkeits-Linseneffekt in Öffnungen an den Enden einer konischen,
durch einen Küvettenblock führenden Öffnung reduziert (Japanische
Patent-Veröffentlichung Nr. 33 871/1979, Unites States Patent Serial-No.
470 076). Um den Flüssigkeits-Linseneffekt zu reduzieren, ist es
notwendig, die Neigung der Innenwand einer Küvette bezüglich deren Zentrums
zu erhöhen.
-
Wenn jedoch das Maß der Neigung groB ist, wird das Volumen der Küvette
zu groB, was zu einer Peak-Verbreiterung oder einem Wiedervermischen
der Komponenten einer Probe führt.
-
Um den Einfluß des Flüssigkeits-Linseneffektes in einem
UV-Photometrie-Apparat, bei dem eine Durchflußküvette eingesetzt ist, zu reduzieren,
schlägt US-A-4 276 475 die Lösung vor, den Querschnitt der Küvette in
Richtung der Auslaßöffnung sich zunehmend steigernd größer zu machen.
Das Resultat ist eine wesentliche Erniedrigung im Peak, die durch den
Flüssigkeits-Linseneffekt hervorgerufen wird.
-
Es gibt keine Durchflußküvette, bei der die Einflüsse des
Strömungseffektes und des Flüssigkeits-Linseneffektes gleichermaßen reduziert werden
und ein Vorschlag für eine solche Durchflußküvette wurde seit langer Zeit
erwartet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Durchflußküvette mit
Strömungsspaltung zu schaffen, die gleichermaßen die Einflüsse sowohl des
Strömungseffektes, als auch des Flüssigkeits-Linseneffektes reduzieren
kann, ohne daß das Küvettenvolumen zu groß gemacht werden würde.
-
Um diesen Zweck zu erreichen, weist eine Durchflußküvette mit
Strömungsspaltung, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, einen
Küvettenblock, einen durch den Küvettenblock hindurchführenden, gespaltenen
Durchflußkanal, einen Einlaßkanal, der mit dem Zentrum des gespaltenen
Durchflußkanals in Verbindung steht, einen Auslaßkanal, der mit den
Enden des gespaltenen Durchflußkanals in Verbindung steht, und
transparente Fensterteile auf, die dazu dienen, die Öffnungen an den Enden des
gespaltenen Durchflußkanales zu verschließen, wobei die gespaltene
Durchflußküvette dadurch gekennzeichnet ist, daß beide Seiten des
gespaltenen Durchflußkanals bezüglich eines zentralen Abschnitts
symmetrisch sind und der Durchmesser des gespaltenen Durchflußkanals
ausgehend von einer gegebenen Position im zentralen Abschnitt sich in
Richtung dessen Enden erhöht und daß der Durchmesser des gespaltenen
Durchflußkanales im zentralen Abschnitt gleichförmig ist.
-
Da der Durchmesser des gespaltenen Durchflußkanales von einer gegebenen
Position in dessen zentralen Abschnitt ausgehend in Richtung beider
Enden erhöht wird, hat die vorliegende Erfindung dadurch einen exzellenten
Effekt, daß der Einfluß des Strömungseffektes und des
Flüssigkeits-Linseneffektes gleichermaßen genügend reduziert werden kann.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:
-
Fig. 1 zeigt eine Durchflußküvette mit Strömungsspaltung gemäß einer
ersten Ausführungsform;
-
Fig. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie II-II nach Fig. 1;
-
Fig. 3 ist eine Frontalansicht einer gespaltenen Durchflußküvette gemäß
einer zweiten Ausführungsform,
-
Fig. 4 ist ein Schnitt entlang der Linie VI-VI nach Fig. 3; und
-
Fig. 5 bis 10 sind Zeichnungen betreffend Tests, die die Effekte der
vorliegenden Erfindung untersuchen:
-
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm einer Testvorrichtung;
-
Fig. 6 ist eine Kurvendarstellung der zeitlichen Veränderungen in dem
Zusammensetzungsverhältnis einer mobilen Phase;
-
Fig. 7 ist ein Kurvenbild der Veränderungen der Basislinie des
Ausgangssignals eines UV-Detektors bei Tests betreffend die Durchflußküvette mit
Strömungsspaltung, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, und eine konventionelle
konische Zelle unter den Bedingungen, wie sie in Fig. 6 gezeigt sind;
-
Fig. 8 ist ein Kurvenbild der zeitlichen Veränderungen in der Strömung
einer mobilen Phase;
-
Fig. 9 ist ein Kurvenbild der Veränderungen der Basislinie des
Ausgangssignales des UV-Detektors bei Tests, die mit der Durchflußküvette rnit
Strömungsspaltung und der konischen Zelle unter den in Fig. 8 gezeigten
Bedingungen durchgeführt wurden; und
-
Fig. 10 ist ein Kurvenbild entsprechend Fig. 7, wenn der Durchmesser
eines Einlaßkanals der Durchflußküvette mit Strömungsspaltung erhöht wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN:
-
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
-
Fig. 1 ist eine Frontalansicht einer Durchflußküvette mit
Strömungsspaltung in einer ersten Ausführungsform, und Fig. 2 ist ein Schnitt entlang
der Linie II-II nach Fig. 1.
-
Die Durchflußküvette mit Strömungsspaltung ist bezüglich einer Ebene
symmetrisch, die durch die vertikale Achse der Küvette in Fig. 1 oder 2
rechtwinklig zum Papier verläuft. Ein Küvettenblock 10 ist aus
PTFE-(Polytetrafluorethylen-) Harz oder rostfreiem Stahl hergestellt, und
ein gespaltener Durchflußkanal 12 führt durch den Küvettenblock 10
hindurch. Der gespaltene Durchflußkanal 12 ist rotationssymmetrisch
bezüglich dessen Achse und umfaßt einen zylindrischen Abschnitt 3 und
kegelige Konusabschnitte 14,16, die jeweils einen Durchmesser haben, der sich
in Richtung der Enden des gespaltenen Durchflußkanals 12 hin erhöht.
-
Das Volumen des gespaltenen Durchflußkanals 12 ist vorzugsweise so klein
wie möglich, um ein Wiedervermischen einer Probe, die in ihre
Komponenten aufgetrennt wurde, sowie eine Peakverbreiterung zu verhindern. Wenn
jedoch die axiale Länge des gespaltenen Durchflußkanals 12 zu klein ist,
wird die von der Probenlösung beim Durchlaufen des gespaltenen
Durchflußkanals 12 absorbierte Lichtenergie unerwünschterweise reduziert.
-
Ein Einlaßkanal 18, der rechtwinklig zu der Innenwand der gespaltenen
Passage 12 verläuft, wird dazu veranlaßt, mit dem Zentrum des
gespaltenen Durchflußkanals 12 zu kommunizieren. Das Ende einer Einlaßleitung
23 ist durch zentrale Öffnungen einer Zwingenhülse 19 und einer
Verbindung 20 hindurchgeführt und die Verbindung 20 ist in den Küvettenblock
10 eingeschraubt, so daß das Ende der Zwingehhülse 19 in die
Einlaßleitung 22 eingreift, wodurch der Einlaßkanal 18 mit der Einlaßleitung 22
verbunden wird.
-
Ein Zusammenfluß-Kanal 24, der parallel zu der Achse des gespaltenen
Durchflußkanals ist, wird ebenfalls durch den Küvettenblock 10
hindurchgeführt. Öffnungen an beiden Enden des Zusammenfluß-Kanals 24 und des
gespaltenen Durchflußkanals 12 sind jeweils durch kreisförmige
Fensterplatten 27,28 mit Dichtungen 25,26 dazwischen verschlossen. Die
Dichtungen 25,26 sind jeweils aus einem Fluorkunstharz hergestellt und weisen
Öffnungen 31,32 auf, die durch diese durchgebohrt sind, um den
Öffnungen an beiden Enden des gespaltenen Durchflußkanals 12, des
Zusammenfluß-Kanals 24, der Verbindungskanäle 29,30 jeweils zu entsprechen. Diese
Verbindungskanäle 29,30 sind durch die Endflächen des Küvettenblocks 10,
der Dichtungen 25,26 und der Fensterplatten 27,28 jeweils gebildet. Der
gespaltene Durchflußkanal 12 und der Zusammenfluß-Kanal 24 werden dazu
veranlaßt, miteinander durch die Verbindungskanäle 29,30 in Verbindung
zu stehen.
-
Die Fensterplatten 27,28 sind jeweils aus einem Material gebildet, durch
das Licht durchgelassen wird, wie beispielsweise Silica-Glas oder Saphir.
Die Fensterplatten 27,28 sind an dem Küvettenblock 10 befestigt, indem
Fensterandrückteile 34,36 jeweils in den Küvettenblock 10 geschraubt
werden. Die Fensterandrückteile 34,36 sind jeweils z.B. aus Messing oder
rostfreiem Stahl gefertigt. Die Fensterandrückteile 34,36 weisen jeweils
Transmissionsöffnungen 34a, 36a auf, die darin eingebohrt sind, um den
Öffnungen an beiden Enden des gespaltenen Durchflußkanals 12 zu
entsprechen.
-
Ein Auslaßkanal 38 wird dazu veranlaßt, mit dem Zentrum des
Zusammenfluß-Kanals 24 rechtwinklig zum Zusammenfluß-Kanal 24 in Verbindung zu
stehen. Das Basisende einer Auslaßleitung 42 ist durch die zentralen
Öffnungen einer Zwingenhülse 39 und einer Verbindung 40 hindurchgeführt,
und die Verbindung 40 ist in den Küvettenblock 10 eingeschraubt, so daß
das Ende der Zwingenhülse 39 in die Auslaßleitung 42 eingreift. wodurch
der Auslaßkanal 38 mit der Auslaßleitung 42 verbunden ist.
-
In Fig. 2 wird die Intensität des durch die Fensterplatte 28, die
Probenlösung in dem gespaltenen Durchflußkanal 12 und die Fensterplatte 27
hindurchgeschickten Lichtes mittels eines (nicht gezeigten)
Photodetektorelementes erfaßt, das nahe der Fensterplatte 27 angeordnet ist.
-
In der oben beschriebenen Konfiguration fließt die Probenlösung in das
Zentrum des gespaltenen Durchflußkanals 12 vom Einlaßkanal 18 und wird
in zwei Strömungen aufgeteilt, die durch die kegeligen Konusabschnitte
14,16 hindurchgeführt, jeweils durch die Verbindungskanäle 29,30
hindurchgeführt werden, in den Zusammenfluß-Kanal 24 fließen, in dem die
Strömungen vereint werden, dann aus dem Auslaßkanal 28 hinausfließen.
-
Der Durchmesser des Einlaßkanals 18 ist viel kleiner als der des
zentralen Abschnittes des gespaltenen Durchflußkanals 12. Zum Beispiel beträgt
der Durchmesser des zylindrischen Abschnittes 13 0.7 mm, während der
Durchmesser des Einlaßkanales 18 0.25 mm beträgt. Daher ist die
Strömungsgeschwindigkeit
der Probenlösung, die in den zylindrischen
Abschnitt 13 hineinfließt, ausreichend größer als die der Probenlösung
innerhalb des zylindrischen Abschnitts 13, so daß die in den zylindrischen
Abschnitt 13 hineinfließende Probenlösung mit der Innenwand des
zylindrischen Abschnittes 13 kollidiert, wodurch eine Flüssigkeitsdurchmischung
erzeugt wird. So kann der Flüssigkeits-Linseneffekt, der im Zentrum des
gespaltenen Durchflußkanals 12 erzeugt wird, vernachlässigbar sein, da
die Verteilung der Durchflußraten an den beiden Endflächen des
zylindrischen Abschnittes 13 gleichförmig gemacht ist. Daher braucht der
zylindrische Abschnitt nicht konisch ausgebildet sein, was ermöglicht, daß die
kegeligen Konusabschnitte 14, 16 stärker geneigt sein können.
-
Wenn sich die Probeniösung in einer gewissen Entfernung vom zentralen
Abschnitt des gespaltenen Durchflußkanals 12 befindet, ist die Strömung
der Probenlösung angenähert eine laminare Strömung und neigt dazu, eine
Durchflußraten-Verteilung in der Form eines Rotationsparaboloiden zu
haben. Da jedoch der Durchmesser des gespaltenen Durchflußkanals 12 sich
in Richtung zu dessen beiden Enden hin erhöht, wird jede Erhöhung in
der Durchflußrate in dem Abschnitt nahe dem Zentrum des gespaltenen
Durchflußkanals 12 kontrolliert. Daher ist der Flüssigkeits-Linseneffekt,
der in den kegeligen Konusabschnitten 14,16 erzeugt wird, klein.
-
Da zusätzlich die axiale Länge jedes der kegeligen Konusabschnitte 14,16
halb so groß oder weniger als die axiale Länge der konischen Küvette
ist, wie sie in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 33 871/1979
offenbart ist, können die kelegigen Konusabschnitte stärker geneigt sein,
ohne daß ihre Volumen zu groß werden. Der Flüssigkeits-Linseneffekt kann
daher auf ein geringeres Maß reduziert werden, als derjenige, wie er in
einer konventionellen konischen Küvette erzeugt wird.
-
Ein Vergleich mit der konventionellen konischen Küvette wird unten
angegeben, wobei ein Beispiel von numerischen Werten für die Dimensionen der
Durchflußküvette mit Strömungsspaltung, wie sie in den Fig. 1 und 2
gezeigt ist, verwendet wird.
-
Der gespaltene Durchflußkanal 12 hat eine axiale Länge von 9.4 mm und
der Durchmesser jeder der Öffnungen an seinem Ende ist 1.4 mm. Der
zylindrische Abschnitt 13 des gespaltenen Durchflußkanals 12 hat eine
axiale Länge von 1.0 mm und einen Durchmesser von 0.7 mm.
-
In diesem Beispiel ist die Neigung der Innenwand des kegeligen
Konusabschnitts 14 5.4º bezüglich der Achse des gespaltenen Durchflußkanals 12,
und das Volumen der Küvette beträgt 9.9 ul.
-
Wenn andererseits bei der konischen Küvette, mit der das Beispiel
verglichen wird, der Durchmesser einer Öffnung auf einer Seite mit kleinem
Durchmesser 0.7 mm beträgt, die Neigung der Innenwand der Küvette
bezuglich deren Achse 5.4º beträgt und die axiale Länge 9.4 mm betragen,
so beträgt das Küvettenvolumen 34.5 ul. Mit anderen Worten beträgt das
Volumen der Durchflußküvette mit Strömungsspaltung 1/3.5 des Volumens
einer konischen Küvette.
-
Wenn in der konischen Küvette der Durchmesser der Öffnung an deren
einem Ende 0.7 mm, der Durchmesser der Öffnung an dem anderen Ende
1.4 mm und die axiale Länge 9.4 mm betragen, beträgt die Neigung der
Innenwand der Zelle bezüglich deren Achse 2.13º, was 1/2.5 der Neigung
der Durchflußküvette mit Strömungsspaltung entspricht.
-
In dieser konischen Zelle ist der Neigungswinkel kleiner als der
gewünschte Winkel (3.0 bis 6.0º oder dergleichen), obwohl das Volumen der
Küvette verringert ist. Entsprechend der Erfindung ist es möglich, einen
gewünschten Neigungswinkel der kegeligen Konusabschnitte 14,16 zu
erzielen, während das Volumen der Küvette reduziert wird.
-
Im folgenden wird eine Beschreibung des Strömungseffektes gegeben.
Obwohl es keine feststehende Theorie bezüglich der Ursache des
Strömungseffektes gibt, nimmt man an, daß der Effekt hauptsächlich durch die
Nicht-Uniformität in der Verteilung der Strömungsrate hervorgerufen wird.
-
Da die in den zylindnschen Abschnitt 13 aus dem Einlaßkanal 18
hineinfließende Probenlösung in zwei Strömungen aufgeteilt wird, die jeweils
durch die kegeligen Konusabschnitte 14,16 hindurchfließen, wird die
Strömungsrate auf den halben Wert gegenüber dem Fall reduziert, daß die
Probenlösung durch nur einen Kanal hindurchfließt. Daher wird die
Verteilung der Strömungsraten gleichförmiger gemacht und so der
Strömungseffekt reduziert.
-
Es ist in der US-Patentveröffentlichung No. 3,614,452 beschrieben, daß
aufgrund der Aufteilung der Probenlösung in zwei in entgegengesetzte
Richtungen fließende Strömungen die Beziehungen dieser Strömungen zu der
Ausbreitungsrichtung des Lichtes entgegengesetzt zueinander sind, so daß
sich die Strömungseffekte überlagern und dadurch reduziert werden.
-
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im folgenden
unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 beschrieben. Fig. 3 ist eine
Frontansicht einer Durchflußküvette mit Strömungsspaltung und Fig. 4 ist
ein Schnitt entlang der Linie VI-VI nach Fig. 3.
-
Diese Durchflußküvette mit Strömungsspaltung unterscheidet sich von der
ersten Ausführungsform bezüglich der Gestalt deren Zusammenfluß-Kanals
24A. Der Zusammenfluß-Kanal 24A umfaßt einen zylindrischen Abschnitt,
der an dessen Zentrum vorgesehen ist, und kegelige Konusabschnitte, die
jeweils einen Durchmesser haben, der sich in Richtung deren Endes
erhöht. Die anderen Merkmale sind die gleichen, wie die der ersten
Ausführungsform.
-
Obwohl eine einfache Erhöhung des Innendurchmessers des
Zusammenfluß-Kanals 24, wie er in Fig. 2 gezeigt ist, die Resultate von Messungen
nicht beeinflußt, verursacht ein konischer ZusammenfIuß-Kanal, wie er in
Fig. 4 gezeigt ist, daß das Niveau der Basislinie reduziert wird. Man
nimmt an, daß dies durch eine verbesserte Symmetrie in den Strömungen
der Probeniösung zwischen den kegeligen Konusabschnitten 14,16 im
gespaltenen Durchflußkanal 12 hervorgerufen wird. Mit anderen Worten
beruht dies darauf, daß sogar für den Fall, daß die Symmetrie der
Strömungen in den kegeligen Konusabschnitten 14,16 schlechter wird, so daß
ein Druckunterschied zwischen den beiden Enden des Zusammenflußkanals
24A erzeugt wird, dieser Unterschied im zentralen Abschnitt des
Zusammenflußkanals 24A reduziert und die Symmetrie der Strömungen in dem
zentralen Abschnitt aufrechterhalten wird, wobei die Symmetrie der
Strömungen in dem gespaltenen Durchflußkanal 12 daran gehindert wird,
weiter schlechter zu werden. Ein Mangel in der Symmetrie der Strömungen in
dem gespaltenen Durchflußkanal 12 wird in einen Zustand verändert, in
dem die Symmetrie der Strömungen aufrechterhalten wird, weil eine große
Menge von Probenlösung aus dem Einlaßkanal 18 in den gespaltenen
Durchflußkanal 12 in die Richtung fließt, in die die Probenlösung leicht
fließt (in die Richtung hin zu einem niedrigeren Druck).
(Testbeispiel)
-
Ein Beispiel eines Tests, der das Maß des Effekts der in den Fig. 1 und
2 gezeigten Durchflußküvette mit Strömungsspaltung untersucht, ist im
folgenden beschrieben. Die Dimensionswerte der Durchflußzelle mit
Strömungsspaltung sind die gleichen, wie die des oben beschriebenen Beispiels.
-
Die Dimensionen der konischen Küvette, mit der die Durchflußküvette mit
Strömungsspaltung verglichen wird, sind so, daß der Durchmesser des
einen Endes 1.0 mm, der Durchmesser des anderen Endes 1.5 mm und die
axiale Länge 10.0 mm betragen.
-
Fig. 5 zeigt eine Testvorrichtung, in der Acetonitril (CH&sub3;CN) in einem
Lägertank für eine mobile Phase 50 in einen Mischer 54 mittels einer
Pumpe 22 und das Wasser in einem Lägertank für eine mobile Phase 56
ebenso zu dem Mischer 54 mittels einer Pumpe 58 geschickt werden. Das
Mischungsverhältnis der zwei Flüssigkeiten wird durch ein Programm in
einem (nicht gezeigten) Regelgerät vorbestimmt, das die Strömungen der
Pumpen 52,58 regelt. Die in dem Mischer 54 unter einem hohen Druck
gemischte mobile Phase strömt durch eine Durchflußküvette S, die einen
UV-Detektor 60 bildet. Ein Bündel von Lichtstrahlen aus einer Lichtquelle
62 wird durch den gespaltenen Durchflußkanal 12 der Durchflußküvette S
geschickt und die Stärke des durchgelassenen Lichtes von einem
Photodetektorelement 64 erfaßt.
-
Der UV-Detektor 60 hat eine Detektionswellenlänge von 250 nm und einem
Empfindlichkeit von 0.04 AUFS (Absorption über einen Vollausschlag).
-
Ein Test einer Gradienten-Eluierung ist nachfolgend zuerst beschrieben.
Das Mischungsverhältnis von Wasser und Acetonitril wurde wie in Fig. 6
gezeigt, verändert. Der Gesamtdurchfluß betrug 1.0 ml/min, und die
Basislinie des Ausgangssignals des UV-Detektors 60 variierte, wie in Fig. 7
gezeigt. In Fig. 7 zeigt die unterbrochene Linie den Fall, in dem die
konventionelle konische Küvette verwendet wurde, und die durchgezogene
Linie zeigt den Fall, in dem die Durchflußküvette mit Strömungsspaltung,
wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, eingesetzt wurde.
-
Wenn die konische Küvette verwendet wurde, tauchen Einbrüche 54,66 und
ein Peak 68 auf. Dies wurde durch den Flüssigkeits-Linseneffekt an der
Grenzfläche zwischen dem Wasser und dem Acetonitril hervorgerufen.
-
Andererseits verschwand bei einer Verwendung der Durchflußküvette mit
Strömungsspaltung der Einbruch 64, und der Einbruch 66 und der Peak 68
wurden klein.
-
Es wird aus diesen Resultaten klar, daß die Verwendung der
Durchflußküvette mit Strömungsspaltung in großem Maße den Einfluß des
Flüssigkeits-Linseneffektes reduziert.
-
Eine Beschreibung eines Tests wird nun gegeben, in dem die Strömung
einer mobilen Phase mit einer Komponente verändert wird.
-
Die mobile Phase enthielt 100% Acetonitril, und die Strömung der mobilen
Phase wurde schrittweise von 0.5 ml/min auf 5 ml/min erhöht und
anschließend auf 0.5 ml/min wie in Fig. 8 gezeigt, erniedrigt. Die
Empfindlichkeit des UV-Detektors 60 wurde auf 0.02 AUFS gesetzt. In diesem Fall
variierte die Basislinie des Ausgangssignals des UV-Detektors 60 wie in
Fig. 9 gezeigt. In Fig. 9 zeigt die unterbrochene Linie den Fall, in dem
die konventionelle konische Küvette verwendet wurde, und die
durchgezogene Linie zeigt den Fall, in dem die Durchflußküvette mit
Strömungsspaltung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, eingesetzt wurde.
-
Es wird aus Fig. 9 klar, daß die Verwendung der Durchflußküvette mit
Strömungsspaltung in großem Maße den Einfluß des Strömungseffektes
verglichen mit dem Einsatz der konischen Küvette reduziert. Daher ist es
möglich, Messungen mit einem hohen Maße an Empfindlichkeit
durchzuführen.
-
Eine Beschreibung eines Tests wird nun gegeben, in dem der Durchmesser
des Einlaßkanals 18, wie er in Fig. 2 gezeigt ist, verändert wird.
-
Die durchgezogene Linie der Fig. 7 zeigt den Fall, in dem der
Durchmesser des Einlaßkanals 18 0.25 mm betrug. Es wurde herausgefunden, daß
die Basislinie sich in großem Maße ändert, wie dies in Fig. 10 gezeigt
ist, wenn der Durchmesser auf 0.8 mm verändert wurde.
-
Dies beruht darauf, daß bei einer Erhöhung des Durchmessers die
Durchflußrate vom Einlaßkanal 18 zum gespaltenen Durchflußkanal 12 reduziert
wird und so eine laminare Strömung in einfacher Weise in dem
gespaltenen Durchflußkanal 12 gebildet wird, was zu einer Erhöhung des
Flüssigkeits-Linseneffektes führt.
-
Es ist zu bevorzugen, daß je kleiner das Verhältnis der inneren
Durchmesser des Einlaßkanals 18 und des Zentrums des gespaltenen
Durchflußkanals 12 ist, desto länger die axiale Länge des zylindrischen
Abschnittes 13 und desto größer der innere Durchmesser des zylindrischen
Abschnittes 13 sind.
-
Die oben beschriebenen Ausführungsformen betreffen den Fall eines
gespaltenen Durchflußkanals, der kegelige Konusabschnitte aufweist, jedoch
ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Fall eingeschränkt. Der
gespaltene Durchflußkanal kann eine Form haben, bei der dessen
Durchmesser ausgehend von einer bestimmten Position in seinem Zentrum in
Richtung jeden Endes sich erhöht, oder er kann die Form eines
Rotationskörpers einer quadratischen oder konischen Kurve haben.
-
Zusätzlich kann die Durchflußküvette mit Strömungsspaltung eine Gestalt
haben, bei der die Kontaktflächen zwischen dem Block 10 und den
Fensterplatten 27,28 durch die Fensterplatten selbst ohne Verwendung der
Dichtungen 25,26 abgedichtet sind und bei der der gespaltene
Durchflußkanal und der Zusammenflußkanal dazu veranlaßt werden, miteinander in
Verbindung zu stehen, indem Vertiefungen in den Oberflächen der
Fensterplatten 27,28 oder des Blocks 10, die einander gegenüberliegen, gebildet
werden. Die Durchflußküvette mit Strömungsspaltung kann auch eine
Gestalt haben, bei der kein Zusammenflußkanal 24 gebildet ist und beide
Enden des gespaltenen Durchflußkanals dazu veranlaßt werden, mit
individuellen Auslaßkanälen in Verbindung zu stehen.