JPS60102558A - ガスクロマトグラフイーのための試料変調セル - Google Patents

ガスクロマトグラフイーのための試料変調セル

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JPS60102558A
JPS60102558A JP59218731A JP21873184A JPS60102558A JP S60102558 A JPS60102558 A JP S60102558A JP 59218731 A JP59218731 A JP 59218731A JP 21873184 A JP21873184 A JP 21873184A JP S60102558 A JPS60102558 A JP S60102558A
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JP
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sample
conduit
flow
modulator
boat
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JP59218731A
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グレゴリー・ジエームズ・ウエルズ
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Varian Associates Inc
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
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    • G01N2030/621Detectors specially adapted therefor signal-to-noise ratio
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    • G01N30/62Detectors specially adapted therefor
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、概してクロマトグラフィー分析での応答を改
良する方法に関し、特に、改良された信号対ノイズ比を
用いて同期の検出を行うための試料変調セルに関する。
〔発明の背景〕
ガスクロマトゲ2フイーでの検出器の利用を制限する二
つの問題が、ドリフト及びノイズである。
ドリフトにさらされる検出器の例として、熱伝導率検出
器(TOD)及び熱電子特定検出mHTsD)がある。
TODでのドリフトは、セル壁の温度での小さな変化に
よって引き起こされる。T0nでのドリフトは、ビード
の表面上で生じる小さな変化によって引き起こされる。
これらの変化は、熱変化及び化学変化の両方である。優
勢なノイズ源が検出器セル内にある検出器の例として、
炎光光度検出器(FPD)、水素炎イオン化検出器(F
ID)及びTSDがある。FP’Dでのノイズは、背景
炎の視感度でのランダムな低周波数変動によって引き起
こされる。同様にTSDは、ビード表面の性質での変動
からノイズを生じる。
ドリフト及びノイズ源が検出器に内在し、検出器を制御
し或いtま検出器からの1g号を増幅する電子装置には
内在しないとき、これらの問題ヲAC技術によって最小
限度にし或いは除去することができることが知られてい
る。例えば、ジエー・ニー・グリーン(J 、 A、 
Green)に発行された米国特許第3,740,15
4号は炎光光度計を開示し、それによれに、分析される
べきガスは可撓性で正弦曲線状に振動するr4膜を備え
た変調器で変調される。試料ガスはこの薄膜と直接接触
するので、この変調器は、ある試料、例えば腐食性の試
料及び非常に高温の試料について用することができない
。前述した型の可撓性薄膜を必要としない流体制御装置
が、例えば、エル・ビー・ルーフ(L。
B 、 Roof)に発行された米国特許第a、a 5
7,233号及びアール・エル・ホートン(R、L 、
 Horton)に発行された米国特許第4.309.
898号で開示されてbる。しかし、二つのこれらの装
置は、性質が流動的であり、適切に動作するために大き
さのオーダーだけ大きい流れを必要とする。
ティー・ニー・ウッドラフ(’1’ 、 A 、 Wo
odruff)に発行された米国特許第4.316.3
81号及び米国特許第4,316.:1B2号が、流路
での変調のために蓄積量をもたらされる被変調検出器を
開示する。その検出器で、測定は、流れが停止した時に
のみ行なわれる0この測定は、静的測定であって、より
短い応答時間を許容する連続的な動的処理ではない。
〔発明の概要〕
従って、本発明の目的は、同期検出によってクロマトグ
ラフィー検出器の信号対ノイズ比を改良するための試料
変調器を提供することである。
本発明の他の目的は、流体試料を二つの入路へ交互に供
給するための、実質的に流動的流れ制御装置に必要な速
度以下の流速で有効に動作することができる手段を試料
変調器に提供することである0 本発明の他の目的は、連続的な動的測定を許容する試料
変調器を提供することである。
本発明の他の目的は、流体試料を二つの入路へ交互に供
給するための、その流体試料と直接接触しない弁手段を
備えた試料変調器を提供することでおる。
本発明の他の目的は、ガスクロマトグラフィーカラムか
らの試料全部が検出器で利用されるのを可能にする試料
変調器を提供することである。
〔実施例〕
本発明を実施化するガスクロマトグラフィー検出器のた
めの試料変調セルの水平図が、第1図で図示されている
。試料の流れの方向を制御するためのガスが、すべての
既知の型の圧力調整器11及び流れ絞シ12の結合した
動作によって流れ制御され、分流弁15へ入る。制御す
るためのガスは、以下、分流ガスとして示されるであろ
う0分流弁15は、入ってくる流れを上方経路16及び
下方経路17へ交互に分流させる動作の類例なる機械装
置であってもよい。上方経路16及び下方経路17は、
位置21及び22でそれぞれ垂直導管20に進じている
。位1ii21は、位置22より上方にある0分析され
るべき試料は、入路2Bを通ってセルに入る。入路25
抹、位tit21と22との間の位置で1字部26を形
成して、導管20に通じている。入路25からの試料が
1字部26に届くとき、試料は、下方軸路17及び上方
経路16を通してそれぞれ流すガス分流手段によって上
方開孔31及び下方開孔3zから交互に排出される。す
なわち、分流弁15の交互の動作の位相の間、分流ガス
が上方経路16へ進路を変えるとき、入路25からの試
料は、ガスの移動が破線の矢印によって示されるので導
管20の内部で下方開孔32を通って下方に流れるよう
にされる。−方、分流弁15の交互の動作の他表の位相
の間、搬送ガスが下方経路17へ進路を変えるとき、入
路25からの試料は、ガスの移動が実線の矢印によって
示されるので導管20の内部で上方開孔31を通って上
方に流れるようにされる。分流弁15のデユーティサイ
クルはs o / s oである必要はなく、或いは、
試料を含むガスが上方開孔31及び下方開孔32を各サ
イクルの間それぞれ50%の時間通過すべきである必要
はない。高周波数の動作の場せ、ピークの広がりのため
にこの比率を減少させることが有利でろることがわかる
であろう0 動作の一方式で、例えば、上方開孔31は、インジウム
感光FPDの融会シリカ検出器挿入体(図示せず)に挿
入されてもよい。下方開孔32の上の平衡衡止35が検
出器のために上方開孔31の下流の荷重につり合うよう
にIg整されるので、各開孔31及び32を通る正味の
ガス流は同じであり、補助的に、試料含有ガス或いは純
粋分流ガスのいずれかのほぼ一定のガス流が動作の間常
に開孔31及び32の両方を通って流れている。検出器
内への変調された試料の流れは、適切な変換器(図示せ
ず)によって電気信号に変換され、当業者に周知のすべ
ての方法によって同期的に検出される。
第2Nは、第1図で示される型の変調セルを動作する一
方式を図示する。この方式は、前述した動作の不利な点
、すなわち、ガスクロマトグラフィーカラムを離れる試
料の2分の1が検出器から離れて分流させられ、検出器
では利用式れなり点を改良するためにある。試料のすべ
てを利用して更に変商を達成し、変調セルによって得ら
れたピークの応答を増大させるために、分流弁(図示せ
ず)からの二つの通路116及び117並ひに試料の入
路125は、それぞれ位置121.122及び126で
環状導管140内に通じている。更に、出口通路145
が、位置14Bで環状導管140内に通じておυ、環状
導管140を出口ボート15Gへ接続する。仮に、説明
の便宜のために、時計回り及び反時計回りに回る位[t
x2sから位[148への導管140の左手部分及び右
手部分は、それぞれ流路A及びBと呼ばれるであろう。
位fl(14Bは、流路Bが流路Aの2倍の長さとなる
ように設置される。このことは、以下で説明されるよう
に、謔路A及びBを通る変調された試料の流れで180
の位相差を創成するためである。
第2図の変調セルを動作するには、分流弁が前述したよ
うに同一の機能を行なって、キャリヤカスは位置121
及び122で交互に等管140に入る。
第3図の曲線(alによって示される形状の全体的輪郭
を鳴する試料が適切な圧力を用りて位置126で導入さ
れるならば、試料はキャリヤガスの移動によって流路A
及びB内に交互に分流さぜられるてbろう。流路A及び
B内の変調8れた試料の流れの輪郭は、動作の方式?説
明するために低周波数の状態について第3図の曲1W(
bl及び←)によって示される。前述したように、経路
A及びBの長さはそこで180度の位相差が導入される
快さでめり、位置14Bで測定される試料の質量流量は
曲腰fb)及び(clのいずれかのピークの2倍の高さ
のピークを有する第3図の曲線(dlによって示される
でおろう。
この所望の結果は、下方開孔(第1図の32)を通って
セルを離れる試料の半分が、むだにされず、更に検出器
で利用されるので得られる。変形的には、制御ガス又は
灼料ガスのAすれかの圧縮パルスのようなガスの周期的
流れが第2図で示されるように位置148で或いは変形
的に位置14Bと150との間のどこかでムロボート1
49全通して加えられるならば、位置150で測定され
る質量流量は、増加したガス流量によって増加するであ
ろう。もちろん、そのような圧縮パルスの位相は、パル
スが印加されるとき波形の試料部分(第3(d)図)が
出口通路の内側にあるか或いは位[148と150との
間にあるような位相でなければならない。例えば、圧縮
パルスが印加されるとき位置148での流れが2倍にさ
れるならば、同じ質量が半分の時間で出口ボート150
を通過してピークの質量流量は2倍となり、流れの輪郭
は第3(e)図で示されるようになるであろう。
第4図は、入口ボート149を通17た前述した圧縮パ
ルスを使用しない、5Hzの周波数での毛細管カラムか
ら溶出したブタンについての変調された試料の外形を示
す。−破線の曲線は、FIDから変調された試711−
・、の応老である。第2(・(イ)の移相変調セルによ
って得らiL7ヒ倍加したピークの応答が、図示もれて
いる。
本発明は2.3の例のみに基づいて開示されているが、
これらの例は制限ではなく例示を意味する。従って、開
示は、広く解釈されるべきでろる。
例えば、第1及び2凶は単なる概略図であって、好適な
寸法関係を茨さない。従って、導管140は正確に環状
である必要はなく、通路116及び117並びに入路1
25が導管140に通じてbる寸法は必ずしも第2図で
表されるような寸法である必要はない。第1図は必すし
も水平図であると考えられる必要はなく、装置は、前述
の表現「上方」、[下方」及び「垂直」の使用にもかか
わらず垂直位置に対して類例なる配向で配置されてもよ
い。
分流ガスは、ガスクロマトグラフィーで用いられるキャ
リヤガスと同一でも同一でたくてもよい。
本発明の範囲は1.@許請求の範囲によってのみ制限さ
れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に従う試料変調セルを図示するO 第2図は、本発明の試料変調セルの他の実施例を示す。 第3図は、第2図のセルの種々の位置及びセルの動作の
異なる条件下での試料の質量流量輪郭の例を示す。 第4図は、第2図の変調セルによって得られるクロマト
グラムである。 〔主要符号〕 11−一圧力調整器 12−一流れ絞り15−一分流弁
 16−一上方経路 17−−下方経路 20−一垂直導管 21、22.121.122.126.148−一位I
t25,125−−人路26−−’j”字部 31−一
上方開孔32−−下方開孔 3ト一平衡荷重 116.117一−通% 140−一環状導管145−
−出口通路 149−一人ロボート150−−出ロボー
ト 特許出願人 パリアン・アソシヱイツ・図面の浄書(内
容に変更なし) FIG、2 all FIG・3(。)ノ色− (bL/L佳N 手続補正書 昭和59年11月 911 特許庁長官 志 賀 学 殿 ■、 事件の表示 昭和59年特許願第218731号
3、補正をする者 φ件との関係 特許出願人 住 所(居所) 氏 名(名称) バリアンーアソシエイツ―インコーポ
レイテッド4、代理人 住+#i IJ!車都港区西新橋1丁目6番211」5
、 補正命令の14イ] 自 発

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 ガスクロマトグラフィーのための試料変調器であ
    って、 導管、 前記導管に通じている第1ボート及び第2ボートを交互
    に通してガスを前記導管内に流れさせるための分流弁手
    段、並びに 前記第1ボートと前記第2ボートとの間で前記導管に通
    じている試料入路ポート、から成るところの変調器。 2、特許請求の範囲第1項に記載された変調器であって
    、 前記導管が第1開放端及び第2開放端を有し、前記第1
    開放端は前記第2開放端よシ上に位置づけられている、 ところの変調器。 3、特許請求の範囲第2項に記載された変調器であって
    、 更に、前記導管上の前記第2開放端にある平衡荷重から
    成るところの変調器。 4、特許請求の範囲第1項に記載された変調器であって
    、 前記導管は出口ボートを有する閉じた形態から成って前
    記試料入路ボートと前記出口ボートとの間に二つの流路
    を画成する、 ところの変調器。 5、特許請求の範囲第4項に記載された変調器で6って
    、 前記二りの流路の一方は他方の流路よりも長い、 ところの変調器。 6、%許請求の範囲第5項に記載された変調器であって
    、 前記長い方の流路は前記短い方の一流路の約2倍の長さ
    である、 ところの変調器。 7、特許請求の範囲第4項に記載された変調器であって
    、 更に、前記導管に接続され、該導管に前記出口ボートを
    通して通じている出口通路から成るところの変調器。 8、 特許請求の範囲fJx項に記載された変調器であ
    って、 更に、前記ガスの流れ状態を調整するための手段から成
    るところの変調器。 9、特許請求の範囲第4項に記載された変調器であって
    、 更に、追加的で周期的なガスの流れを前記出口通路内に
    導入して該出口通路の下流端で測定された試料の質量流
    量を増加させるための手段、 から成るところの変調器。 10、試料変調器によって試料のクロマトグラフィー分
    析での改良された応答対ノイズ比を得る方法であって、 入路ポートを通して前記試料を導管内に導入させる工程
    、並びに 前記導管Vの異なる長さの二つの流路の各々を周期的に
    交互に通して前記試料を含む分流ガス及び前記試料を含
    まない前記分流ガスを前記入路ボートから出口ボートへ
    流れさせる工程、 から成るところの方法。 11、%許請求の範囲第1θ項に記載された方法であっ
    て、 前記出口ボートが出口通路に接続されて前記分流ガス及
    び前記試料を検出器へ輸送する、ところの方法。 lλ ly許請求の範囲第11項に記載された方法であ
    って、 前記試料導入工程によって前記導管内に導入される前記
    試料のすべてが前記検出器によって前記分析で利用され
    る、 ところの方法。 la、lpQ許請求の範囲第10項に記載された方法で
    おって、 更に、前記二つの流路での前記周期的流れの間にXSO
    oの位相シフトを導入する工程から成るところの方法。 14、特許請求の範囲第13項に記載された方法であっ
    て、 前記位相シフトを導入する工程力稍t1M己分流ガスの
    前記導管内への流れ速度を調整する工程から成る、 ところの方法。 15、特許請求の範囲第13項に記載された方法であっ
    て、 更に、逆加的ガスの流れを前記出口通路内に周期的に加
    えて前記変調器によって得られたピークの応答を増加さ
    せる工程から成るところの方法。 16、試料全台まない第1の種類の流れ及び該試料を含
    む第2の■1類の流れが導管内に周期6うに交互に引き
    起こされる前記試料のクロマトグラフィー分析において
    、 前記分析の変調された試、相の応答を改良する方法であ
    って、 前記導管内にガスの追加的で周期的な流れを加える工程
    から成シ、 前記導管の下流の位置で測定された前記試料の流れが前
    記追加的で周期的な流れによって増加する、 ところの方法。
JP59218731A 1983-11-04 1984-10-19 ガスクロマトグラフイーのための試料変調セル Pending JPS60102558A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US54881683A 1983-11-04 1983-11-04
US548816 1983-11-04

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DE (1) DE3438935A1 (ja)
GB (1) GB2149107B (ja)
IT (1) IT1178600B (ja)

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JPH0330601U (ja) * 1989-08-04 1991-03-26

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Also Published As

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IT1178600B (it) 1987-09-09
GB8427545D0 (en) 1984-12-05
GB2149107B (en) 1988-02-03
GB2149107A (en) 1985-06-05
IT8423410A1 (it) 1986-05-01
DE3438935A1 (de) 1985-05-15
IT8423410A0 (it) 1984-10-31

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