ガスクロマトグラフ用のヘリウム保存装置
【課題】ガスクロマトグラフ用のヘリウム保存装置を提供する。
【解決手段】ガスクロマトグラフシステムにおいてヘリウムガスを保存するための装置は、分析分離の大部分の際、ヘリウムがキャリアガスとして使用され、補助の非ヘリウムガスが入口を加圧するのに使用され、セプタムパージ及びスプリットベントフローを提供することを特徴とする。注入期間に先立って、同軸ヘリウムフローがカラム入口に形成され、この同軸ヘリウムフローはカラムフローよりも少ない。注入及び試料移送期間の後、同軸ヘリウムフローが形成され、このフローはカラムフローよりも多い。
【解決手段】ガスクロマトグラフシステムにおいてヘリウムガスを保存するための装置は、分析分離の大部分の際、ヘリウムがキャリアガスとして使用され、補助の非ヘリウムガスが入口を加圧するのに使用され、セプタムパージ及びスプリットベントフローを提供することを特徴とする。注入期間に先立って、同軸ヘリウムフローがカラム入口に形成され、この同軸ヘリウムフローはカラムフローよりも少ない。注入及び試料移送期間の後、同軸ヘリウムフローが形成され、このフローはカラムフローよりも多い。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
従来のガスクロマトグラフ用のスプリット／スプリットレス（ＳＳＬ）即ち昇温気化型（ＰＴＶ）注入口は一般的に、実際の分析分離（カラムフロー）に利用されることよりも、スプリットベント及びセプタムパージベントで使用されることによって多量のキャリアガスを消費する。例示されるように、約１標準立方ｃｍ／分（ｓｃｃｍ）のキャピラリーカラムフローは、５０ｓｃｃｍ以上のスプリットフローと５ｓｃｃｍのセプタムパージフローとを有してもよい。このような消費を低減させる１つの従来技術の方法、例えば「ガスセーバー」は、注入期間の後のスプリットフローを低減させることができる。しかしながら、スプリットフローを低すぎる値に低減させると、基準線を上昇させるという望ましくない結果を生じさせることがある。これは、試料マトリックスから導入される高分子量の不純物の頻繁な脱ガス化、Ｏリング、注入口セプタム、及び／又はこのようなセプタムのコアリングのようなポリマーシールの脱ガス化によって引き起こされることがあり、或いはセプタムから逆拡散した高濃度の酸素によるカラム固定相の酸化によって引き起こされることがある。これらの不純物の低減は、従来は、多量のスプリットフローの使用による希釈によって行われてきた。
【０００２】
図１は、従来技術の典型的なガスクロマトグラフ入口システムを例示する。このシステムは、液体試料を注入するためのスプリット／スプリットレス（ＳＳＬ）インジェクタを含む。キャリアガスが、電子式圧力コントローラを介してインジェクタに送出される。ガス供給、例えばヘリウムが、圧力を受けて、ガス取付具に導入される。微細フィルタ、例えばステンレス鋼フリットが、比例弁の動作を詰まらせることがある、あらゆる粒状物を除去する。比例弁は、インジェクタの本体内の設定圧力を維持して、分析カラムの計算フローを形成する。制御回路（図示せず）へのフィードバックループを提供する圧力センサを使用してインジェクタの圧力を検知することによって、比例弁を制御することができる。必要ならば、潜在的な不純物、例えば炭化水素及び／又は酸素のキャリアガスを除くため、ケミカルトラップを備える。付加的な比例弁が、レストリクタにおける圧力低下を計算することによって、セプタムパージベント及びスプリットベントからそれぞれ送出されたキャリアガスの一部のパージ及びベントを可能にする。
【０００３】
図２は、図１に示される従来技術のＳＳＬインジェクタの詳細な例を例示する。セプタムナットによって適所に保持されたセプタムに、小さなシリンジ（図示せず）の針が突き刺されており、液体を入口ライナー内でフラッシュ気化させる。ヒータブロックの温度は、ヒータ組立体（図示せず）によって調節される。インジェクタ組立体に入るガスの供給が、キャピラリーカラム中のフローを形成する。２つの作動モード、即ちスプリットとスプリットレスがある。
【０００４】
スプリット注入モードでは、スプリットラインを出るスプリットフローが形成される。スプリットラインを出るフローは、図１の電子式圧力コントローラによって制御される。このモードは、カラムの過負荷又はカラムの末端で使用される検出システムの飽和を回避するため、濃縮された分析物の注入に使用される。
【０００５】
スプリットレス作動モードでは、スプリットラインは、注入時に閉鎖され、試料材料の大部分をキャピラリーカラムに移送させる。規定の時間の後、スプリットベントを開放して残留溶剤蒸気をベントし、汚染された表面からガス抜けするあらゆる不純物を希釈する。
【０００６】
両方のモードにおいて、スプリットフロー及びセプタムパージフローのために、分析分離を実施するガスクロマトグラフィ（ＧＣ）カラムフローに必要とされるよりもかなり多量のキャリアガスが使用される。スプリット又はスプリットレス注入の後、典型的には、多量のスプリットフローが維持され、残留不純物の脱ガスを希釈する。これにより、高純度のガス、例えばヘリウムが大量に消費されることとなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ヘリウムは、次第に高価になり、世界のいくつかの地域において調達するのが困難になっている。ヘリウムは多くの場合、感度、効率性、化学的不活性、安全性、又は他の事柄のため、選択するのが好ましいガスである。代わりのキャリアガス、例えば、水素又は窒素は、場合によっては使用することができる。質量分析計検出に基づくシステムでは、水素は、電子衝撃イオン化（ＥＩ）に対する感度を低減させ、イオン源に脱ハロゲン化水素反応を発生させることがあり、窒素は、電荷交換反応を生じさせることがあり、キャリアガスとしての有効性が乏しいことが知られている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によるガスクロマトグラフシステムをパージする方法は、第１モードと第２モードを選択することを含む。第１モードは、最大のヘリウム保存を可能にし、第２モードは、最小の方法衝撃、例えば、保持時間及び検出器の応答を可能にする。
【０００９】
最大のヘリウム保存が選択されると、入口に、非ヘリウムである補助ガスが供給される。非ヘリウムガスの圧力は、所定のカラムフローに対応するように設定される。注入期間の際、同軸ヘリウムフローが、分析キャピラリーカラムの端部のまわりに形成され、同軸ヘリウムフローは、カラムフローよりも少ない。注入期間の後、同軸ヘリウムフローが、分析キャピラリーカラムの端部のまわりに形成され、同軸ヘリウムフローは、カラムフローよりも多い。
【００１０】
最小の方法衝撃が選択されると、入口にヘリウムが供給され、ヘリウムガスの圧力は、所定のカラムフローに対応するように設定される。注入期間の際、同軸ヘリウムフローが、分析キャピラリーカラムの入口端部のまわりに形成され、同軸ヘリウムフローは、カラムフローよりも少ない。注入期間の後、同軸ヘリウムフローが、分析カラムの入口端部のまわりに形成され、同軸ヘリウムフローは、カラムフローよりも多い。次いで、入口に補助ガスが供給される。補助ガスは、水素、窒素、又はアルゴンであってもよい。
【００１１】
本発明によるガスクロマトグラフ（ＧＣ）システムに関する一実施形態は、ヘリウムガス源と、非ヘリウム補助ガス源とを備えている。導管が、分析カラムの入力端部を取り囲む。三方弁が補助ガスとヘリウムのうちの一方を受け入れる。電子式圧力コントローラ（ＥＰＣ）が、三方弁に接続し、上述の両方の作動モードを可能にする。別のオン／オフ弁が、ヘリウムを目盛付きフローレストリクタから受け入れる。弁は、インジェクタと分析カラムとの間に置かれたＴコネクタのところで２つのフローレベルの設定を可能にする。ガスクロマトグラフ検出器が、分析カラムの出力部に接続される。インジェクタは、動作のスプリットで作動させても又はスプリットレスモードで作動させてもよい。場合により、加熱したプレカラムが、インジェクタの出力部とＴコネクタとの間に置かれてもよい。
【００１２】
本発明によるガスクロマトグラフ（ＧＣ）システムに関する別の実施形態は、末端にねじ込みステムを有するインジェクタを備えている。ねじ込みステムは、ねじ込みステムの上端に入力部及びねじ込みステムの下端に出力部を有する導管を備えている。インジェクタ本体の内部に、注入口ライナーと、注入口ライナー内の導管と、導管に収容された分析カラムと、導管のまわりに注入口ライナー内に同軸に位置決めされたフェルールと、インジェクタ本体に隣接し、フェルールが圧縮されるように、ねじ込みステム付近に位置決めされたライナー支持体及びベースとが設けられる。溝付きガスケットがベースとねじ込みステムとの間に置かれる。溝付きガスケットの各面は、環状溝を含む。バイアが環状溝の間に延びている。弁が、ヘリウムをインジェクタのベースに供給する導管の入力端部と連通する。２つのヘリウム流量の一方を分析カラムの入力端部に形成するために、フローレストリクタが利用される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来技術のスプリット／スプリットレス注入システムを示す。
【図２】従来技術のスプリット／スプリットレスインジェクタを示す。
【図３】本発明の短い幅狭ボア組立体を使用する図２のスプリット／スプリットレスインジェクタの下端部を示す。
【図４】既存のインフィールド・ガスクロマトグラフに適用される本発明の別の実施形態を例示する。
【図５】ヘリウムを保存する本発明の作動を説明するフローチャートを例示する。
【図６】補助ガスとして窒素を、キャリアガスとしてヘリウムを使用して収集されたスプリットレスデータを例示する。
【図７】従来のやり方でのみヘリウムを使用して収集されたスプリットレスデータを例示する。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図３は、本発明の実施形態を例示する。この実施形態では、ＳＳＬインジェクタの下部分が、ヘリウムガスを分析カラムの端部の上を選択的に通過させるように設計されている。入口を加圧し、スプリットフロー及びセプタムパージフローを提供するために、ヘリウム以外のガスを従来のやり方でインジェクタに導入する。新規なＳＳＬインジェクタ本体を、図１に開示されたシステムにおいて使用してもよい。
【００１５】
導管の上端、例えば、奪活された溶融シリカ管３８の短部分が、注入口ライナー（図示せず）の領域の範囲内に配置される。分析カラム４０が、管３８の内部に配置される。ライナー支持体４２及びベース４４が、封入グラファイトフェルール４８を圧縮させるように、ねじ込みステム４６のところでネジで固定されている。これは、溶融シリカ管３８とベース４４とのガス密シールを維持する。軟質金属製のガスケット５０が、ベース４４とインジェクタの末端１０Ａとの間に位置決めされ、ベース４４とインジェクタ本体１０とのシールを形成する。保持ナット（図示せず）が、ベース４４をインジェクタ本体１０のねじ部分５２に固定する。
【００１６】
溶融シリカ管３８の短部分は、分析カラム４０の外径よりも僅かに大きい内径を有するように選択されている。例えば、内径０．２５ｍｍ又は０．３２ｍｍの大多数の分析カラムに対して、内径０．５３ｍｍのメガボア管が適している。好ましくは、管は、不活性化されており、固定相を含んでいない。或いは、管のこの部分を、ガラスで内張りされたステンレス鋼管、Ｓｉｌｃｏｓｔｅｅｌ（登録商標）管、又は他の適当な不活性材料で製造することができる。
【００１７】
この例示的な例では、分析カラム４０は、好ましくは管３８の最上端の１ｃｍの範囲内まで延びている。これは、カラムの入口を高温インジェクタ本体内に置くのを可能にし、間隙容積の影響を最小にし、分析の際、補助ガスに対する十分な逆拡散バリアを可能にする。ガスケット５０は、金属製のガスケット５０の各面に設けられた環状溝の切れ目の形態の一対のガス流路５４Ａ、５４Ｂを含む。平面図において１１として示されるガスケット５０はまた、上部溝通路５４Ａと下部溝通路５４Ｂとの流体連通を形成するため、ガスケット５０の中心線上に置かれた穴５６を含む。ベース４４の末端５８は、保持ナット及びフェルール（簡単のため図示せず）が分析カラム４０とベース４４との間にシールを形成することができるように、ねじ込まれる。導管６０が、ヘリウムフローを上部溝流路５４Ａに供給する。ヘリウムは、穴５６に到達するまで、上部溝流路のまわりを流れる。次いで、ヘリウムは、穴５６を通って下部溝流路５４Ｂに入り、ベース４４の入口個所５５に至る。ベース４４は、ヘリウムが溶融シリカ管３８の外側のまわりを流下して間隙容積をスイープし、次いで管３８内を上方に進み、分析カラム４０の入力端部を通過した後、最後にインジェクタ内部に至るのを可能にする。導管６０内に形成されたフローは、注入期間の後にカラム４０に送出される計算カラムフローよりも僅かに多くするべきである。例示すると、１ｓｃｃｍの計算カラムフローに対して２ｓｃｃｍの導管フローを使用することができる。
【００１８】
導管６０によって送出されるフローを、数学的モデルを使用して計算することができ、又はカラム４０に送出されるガス中の補助ガスの存在を監視しつつ当該フローを調整することによって実験的に最適化することができる。例示されるように、窒素がインジェクタに送出される補助ガスであり、検出システムが質量分析計を利用している場合には、カラム流出物中の窒素の存在量に対して、空気／水スペクトルを監視することができる。従って、カラム内への窒素の過度の逆拡散を防止しつつ、ヘリウムの消費を最小にするように、ヘリウムフローを調整することができる。
【００１９】
図３のインジェクタ１０内への試料の注入の際、導管６０内へのヘリウムフローをオン／オフ弁６２を閉鎖することによって遮断することができ、これにより送出されるヘリウムフローをカラムフロー以下に低減させる。その際、補助ガスは、分析カラム４０上に試料成分をスイープする。間隙容積のスイープを支援し、ピークテーリングを低減させ、ガスライン中への溶剤蒸気の逆拡散を防止するため、カラムフローの一部を（完全に停止させるのではなく）低い値、例えば０．０５ｓｃｃｍまで低減させるのが好ましい。試料の注入及び分析カラム４０への試料の移送の後、弁６２を開放することによって導管６０内にヘリウムフローを再形成し、補助ガスを使用してインジェクタをパージしつつ、クロマトグラフ処理は多量の分析分離に対してヘリウムを利用する。
【００２０】
図３の実施形態は、成分の回転位置決めを免除される再組み立てを可能にしつつ、メンテナンス及びカラムの位置決め目的のためシステムから取り除いてもよいハードウェアを使用する。これは、顕著な使い易さを提供する。
【００２１】
ＧＣキャピラリーカラムを通るフローは典型的には、入口圧力を設定することによって形成される。以下のポアズイユの式を使用して、ガス粘度、カラム寸法、及び入口圧力と出口圧力に関する従来の知識によって、フローを計算して制御することができる。
【数１】
式中、
Ｐiは入口圧力
Ｐoは出口圧力
Ｌはカラムの長さ
ηはガスの粘度
ｒはカラムの内半径
【００２２】
入口圧力が既知であるので、導管６０を電磁弁６２及び既知の寸法のフローレストリクタ６４にオーブン（図示せず）の外部で固有に接続することができ、従って、分析カラムの入力端部におけるヘリウムフローに影響を及ぼすように、圧力をその上流で設定することができる。カラムの端部付近における長さ約１ｃｍ、内径０．５３ｍｍの管に生ずる小さな圧力低下は、電子式圧力制御を維持し、従来技術の方法とほぼ同一の保持時間が得られることを確実にする。電子式圧力制御（ＥＰＣ）の機能は、図３の管３８へのヘリウム送出の作動によって損なわれない。カラムへのヘリウムフローは、インジェクタ中の補助ガスの水頭圧力によって維持され、過剰なヘリウムは、インジェクタ内で上方に単にそらされ、そこで多量の補助ガスのパージに寄与する。不活性化された溶融シリカ管３８の不活性性質は、その短い長さと共に、最小の表面活性及び効率的な試料移送を確実にする。
【００２３】
この例示的な例では、導管６０は、３０４ステンレス鋼の管（外径０．９ｍｍ、内径０．５ｍｍ、長さ３００ｍｍ）で形成してもよい。導管は、高温のインジェクタ本体１０に取り付けられ、反対側の端部が、電動弁、例えば、低死容積電磁弁６２及びＧＣオーブン（図示せず）の外部に周囲温度で搭載されたキャピラリーレストリクタ６４に取り付けられている。キャピラリーレストリクタ６４は、内径を５０ミクロン、長さを５００ｍｍにすることができる。レストリクタ６４が入口端部６６のところで１００ｐｓｉｇに加圧されるとき、弁６２を開放し、インジェクタを周囲圧力付近で作動させると、２．８ｓｃｃｍのヘリウムフローが再形成される。レストリクタの入力が比較的高圧に維持されるので、レストリクタのフローが過度に低下することなしに、インジェクタ１０を高圧で作動させることができる。これにより、ハードウェアの実装が簡素化される。例えば、インジェクタの圧力を３０ｐｓｉｇに増加させると、レストリクタフローが２．４ｓｃｃｍに低減し、分析（１．０ｓｃｃｍ）と例えば内径０．２５ｍｍの分析カラムの小孔に対する顕著な逆拡散の防止の両方に関して十分なフローを可能にする。同様にして、レストリクタ６８は、電磁弁６２の閉鎖時に０．０５ｓｃｃｍの少量の残留パージを送出するため、内径１５ミクロン、長さ２００ｍｍにすることができる。
【００２４】
限定するわけではないが、プログラマブル圧力及び／又はフローコントローラ、手動の空気圧駆動式コントローラ及びレギュレータ、副入口圧力コントローラを含む最新の技術で知られる任意の手段によって、例えば、（目盛付きレストリクタを加圧する副ＧＣ入口空気圧駆動式モジュールから）導管６０へのヘリウムフローを形成することができる。注入期間の際にヘリウムフローを補助ガスとして使用させる別の構成も可能であるが、ヘリウムの消費量が多くなるであろう。
【００２５】
図４は、既存のインフィールド・クロマトグラフでどのようにして使用することができるかを例示する本発明の別の実施形態を例示する。ＰＴＶ又はＳＳＬインジェクタ７２と電子式フローコントローラ７４とを備える入口システム７０に、プレカラム７６の短部分及び小さな加熱帯域８０内に収容された低死容積のＴ部品７８が装備されている。加熱帯域８０の温度制御を、外部コントローラによって、又は一般的なＧＣシステムでよく見られるような新品の補助ヒータ溝によって行うことができる。プレカラム７６は、できるだけ短いものであるのが好ましく、長さが数ｃｍ、内径が０．５３ｍｍの溶融シリカ管、鋼被覆溶融シリカ管、ガラスで内張りされたステンレス鋼管等を含む。分析カラム８２の入口は、Ｔ部品７８を通過し、好ましくは最上端まで１ｃｍ以内の、加熱したプレカラム７６内で終わっている。三方電磁選択弁８４は、供給個所８６における補助ガス又は供給個所８８で送出されるヘリウムのうち一方の選択を可能にする。弁８４は、注入期間に、（場合により）ヘリウムと補助ガスとの選択を可能にする。或いは、三方弁８４は、ヘリウムと補助ガスとの隔離を優先させようとする場合には、一対のオン／オフ弁を備えることができる。オン／オフ型式の第２弁９０が、２ｓｃｃｍのような分析カラムフローの上方にフローが設定されたキャピラリーレストリクタ９２を介して、供給個所８８からヘリウムフローを受け入れる。レストリクタの寸法は、インジェクタ７２の圧力の振れ幅に基づき所定のフロー範囲を形成するように、供給個所８８の入力圧力に基づいて選択することができる。実際のフローは、性能に影響を及ぼすことなしに、例えば２〜４ｓｃｃｍで変動することができる。キャピラリーレストリクタ９４が、間隙容積の影響の補整用に低パージフローを送出するため、導管９６のフロー経路に配置される。キャピラリーレストリクタ９４によって送出されるフローは、分析カラムフロー以下であり、例示の目的のため、０．０５ｓｃｃｍとすることができる。第２電磁弁９０を操作して、ランタイムの期間の際に２ｓｃｃｍのフローをＴ部品７８に送出し、或いは注入の期間の際、ＧＣオーブンのクールダウンの際、又は任意の非ランタイム期間の際に、第２電磁弁９０のスイッチをオフにすることができる。非ランタイムの際における弁のオフへの切り換えは、器具が使用されずに代わりにカラムフローに対して補助ガスが利用されるとき、ヘリウム消費量をほぼゼロ（０．０５）に低減させることができる。最新のガスクロマトグラフの時間事象プログラム機能を使用して、電磁弁８４、９０の起動を行うことができる。
【００２６】
補助ガスとして窒素を使用する実施形態が好ましい。窒素は、ヘリウムに十分近い粘度を有し、既存のインフィールド・クロマトグラフにおける多くの既存のセプタムパージ及びスプリットベントのハードウェア構成に関して、修正せずに適当なフロー制御を可能にする。粘度が同様であることは、注入の際、適当な試料負荷も可能にする。ヘリウムに対する例えば水素の粘度の大きな変動は、注入期間に補助ガスとしてヘリウムを使用することによって、又は注入の際にカラムの水頭圧力を変えることによって、補整することができる。本発明の実施形態と共に市販の水素又は窒素ガス発生器を使用することも、高圧シリンダの数及び／又は高圧シリンダを交換する必要頻度を大幅に低減させる。高圧シリンダを介して又は液体アルゴンデュアー瓶のガス出力弁からのガスとして送出される低コストの不活性ガスとして、アルゴンを利用するのも有益である。
【００２７】
ＧＣ入口を加圧するのに一般には用いられないガス種も潜在的に使用することができることも想定される。例えば、二酸化炭素のような液化できるガスは低コストであり、ガスがシリンダの範囲内で液状形態で存在するので、シリンダ毎に多量のガス容積が利用可能である。
【００２８】
図５は、ガスクロマトグラフの作動のためのヘリウム保存のフローチャートを示す。ステップ１００では、試料の注入に際に入口に存在するガスの選択に関して、選択がなされる。ユーザは、最大ヘリウム保存にするか、最小方法衝撃、例えば早期溶出成分の保持時間の保全にするかを決定してもよい。
【００２９】
最大ヘリウム保存については、好ましい選択は、窒素又はアルゴンのような非ヘリウムガスである。この事象の順序は経路Ａで示される。ステップ１０４では、入口に非ヘリウムガスが供給される。ステップ１０６では、非ヘリウムガスの圧力は、所定のカラムフローに対応するように設定される。ステップ１０８では、注入期間の際、同軸ヘリウムフローが分析キャピラリーカラムの端部のまわりに形成される。このフローは、カラムフローよりも少ない。ステップ１１０では、注入期間の後、同軸ヘリウムフローが分析キャピラリーカラムの端部のまわりに形成され、これはカラムフローよりも多い。
【００３０】
最大不活性及び早期溶出成分の保持時間の保全（最小方法効果）については、事象の順序は経路Ｂで示される。ステップ１１２では、入口にヘリウムガスが供給される。ステップ１１４では、ヘリウムガスの圧力は、所定のカラムフローに対応するように設定される。ステップ１１６では、注入期間の際、同軸ヘリウムフローが分析キャピラリーカラムの端部のまわりに形成される。このフローはカラムフローよりも少ない。ステップ１１８では、注入期間の後、同軸ヘリウムフローが分析カラムの入口端部のまわりに形成される。このフローはカラムフローよりも多い。ステップ１２０では、入口に非ヘリウムガスが供給される。
【符号の説明】
【００３１】
１０ インジェクタ
３８ 溶融シリカ管
４０ 分析カラム
４２ ライナー支持体
４４ ベース
４６ ねじ込みステム
４８ フェルール
５０ ガスケット
５４Ａ、５４Ｂ 溝流路
５６ 穴
６０ 導管
６２ 弁
６４ レストリクタ
７０ 入口システム
７２ インジェクタ
７４ 電子式フローコントローラ
７６ プレカラム
７８ Ｔ部品
８０ 加熱帯域
８２ 分析カラム
８４ 弁
８６ 供給箇所
８８ 供給箇所
９０ 弁
９２ キャピラリーレストリクタ
９４ キャピラリーレストリクタ
９６ 導管
【背景技術】
【０００１】
従来のガスクロマトグラフ用のスプリット／スプリットレス（ＳＳＬ）即ち昇温気化型（ＰＴＶ）注入口は一般的に、実際の分析分離（カラムフロー）に利用されることよりも、スプリットベント及びセプタムパージベントで使用されることによって多量のキャリアガスを消費する。例示されるように、約１標準立方ｃｍ／分（ｓｃｃｍ）のキャピラリーカラムフローは、５０ｓｃｃｍ以上のスプリットフローと５ｓｃｃｍのセプタムパージフローとを有してもよい。このような消費を低減させる１つの従来技術の方法、例えば「ガスセーバー」は、注入期間の後のスプリットフローを低減させることができる。しかしながら、スプリットフローを低すぎる値に低減させると、基準線を上昇させるという望ましくない結果を生じさせることがある。これは、試料マトリックスから導入される高分子量の不純物の頻繁な脱ガス化、Ｏリング、注入口セプタム、及び／又はこのようなセプタムのコアリングのようなポリマーシールの脱ガス化によって引き起こされることがあり、或いはセプタムから逆拡散した高濃度の酸素によるカラム固定相の酸化によって引き起こされることがある。これらの不純物の低減は、従来は、多量のスプリットフローの使用による希釈によって行われてきた。
【０００２】
図１は、従来技術の典型的なガスクロマトグラフ入口システムを例示する。このシステムは、液体試料を注入するためのスプリット／スプリットレス（ＳＳＬ）インジェクタを含む。キャリアガスが、電子式圧力コントローラを介してインジェクタに送出される。ガス供給、例えばヘリウムが、圧力を受けて、ガス取付具に導入される。微細フィルタ、例えばステンレス鋼フリットが、比例弁の動作を詰まらせることがある、あらゆる粒状物を除去する。比例弁は、インジェクタの本体内の設定圧力を維持して、分析カラムの計算フローを形成する。制御回路（図示せず）へのフィードバックループを提供する圧力センサを使用してインジェクタの圧力を検知することによって、比例弁を制御することができる。必要ならば、潜在的な不純物、例えば炭化水素及び／又は酸素のキャリアガスを除くため、ケミカルトラップを備える。付加的な比例弁が、レストリクタにおける圧力低下を計算することによって、セプタムパージベント及びスプリットベントからそれぞれ送出されたキャリアガスの一部のパージ及びベントを可能にする。
【０００３】
図２は、図１に示される従来技術のＳＳＬインジェクタの詳細な例を例示する。セプタムナットによって適所に保持されたセプタムに、小さなシリンジ（図示せず）の針が突き刺されており、液体を入口ライナー内でフラッシュ気化させる。ヒータブロックの温度は、ヒータ組立体（図示せず）によって調節される。インジェクタ組立体に入るガスの供給が、キャピラリーカラム中のフローを形成する。２つの作動モード、即ちスプリットとスプリットレスがある。
【０００４】
スプリット注入モードでは、スプリットラインを出るスプリットフローが形成される。スプリットラインを出るフローは、図１の電子式圧力コントローラによって制御される。このモードは、カラムの過負荷又はカラムの末端で使用される検出システムの飽和を回避するため、濃縮された分析物の注入に使用される。
【０００５】
スプリットレス作動モードでは、スプリットラインは、注入時に閉鎖され、試料材料の大部分をキャピラリーカラムに移送させる。規定の時間の後、スプリットベントを開放して残留溶剤蒸気をベントし、汚染された表面からガス抜けするあらゆる不純物を希釈する。
【０００６】
両方のモードにおいて、スプリットフロー及びセプタムパージフローのために、分析分離を実施するガスクロマトグラフィ（ＧＣ）カラムフローに必要とされるよりもかなり多量のキャリアガスが使用される。スプリット又はスプリットレス注入の後、典型的には、多量のスプリットフローが維持され、残留不純物の脱ガスを希釈する。これにより、高純度のガス、例えばヘリウムが大量に消費されることとなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ヘリウムは、次第に高価になり、世界のいくつかの地域において調達するのが困難になっている。ヘリウムは多くの場合、感度、効率性、化学的不活性、安全性、又は他の事柄のため、選択するのが好ましいガスである。代わりのキャリアガス、例えば、水素又は窒素は、場合によっては使用することができる。質量分析計検出に基づくシステムでは、水素は、電子衝撃イオン化（ＥＩ）に対する感度を低減させ、イオン源に脱ハロゲン化水素反応を発生させることがあり、窒素は、電荷交換反応を生じさせることがあり、キャリアガスとしての有効性が乏しいことが知られている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によるガスクロマトグラフシステムをパージする方法は、第１モードと第２モードを選択することを含む。第１モードは、最大のヘリウム保存を可能にし、第２モードは、最小の方法衝撃、例えば、保持時間及び検出器の応答を可能にする。
【０００９】
最大のヘリウム保存が選択されると、入口に、非ヘリウムである補助ガスが供給される。非ヘリウムガスの圧力は、所定のカラムフローに対応するように設定される。注入期間の際、同軸ヘリウムフローが、分析キャピラリーカラムの端部のまわりに形成され、同軸ヘリウムフローは、カラムフローよりも少ない。注入期間の後、同軸ヘリウムフローが、分析キャピラリーカラムの端部のまわりに形成され、同軸ヘリウムフローは、カラムフローよりも多い。
【００１０】
最小の方法衝撃が選択されると、入口にヘリウムが供給され、ヘリウムガスの圧力は、所定のカラムフローに対応するように設定される。注入期間の際、同軸ヘリウムフローが、分析キャピラリーカラムの入口端部のまわりに形成され、同軸ヘリウムフローは、カラムフローよりも少ない。注入期間の後、同軸ヘリウムフローが、分析カラムの入口端部のまわりに形成され、同軸ヘリウムフローは、カラムフローよりも多い。次いで、入口に補助ガスが供給される。補助ガスは、水素、窒素、又はアルゴンであってもよい。
【００１１】
本発明によるガスクロマトグラフ（ＧＣ）システムに関する一実施形態は、ヘリウムガス源と、非ヘリウム補助ガス源とを備えている。導管が、分析カラムの入力端部を取り囲む。三方弁が補助ガスとヘリウムのうちの一方を受け入れる。電子式圧力コントローラ（ＥＰＣ）が、三方弁に接続し、上述の両方の作動モードを可能にする。別のオン／オフ弁が、ヘリウムを目盛付きフローレストリクタから受け入れる。弁は、インジェクタと分析カラムとの間に置かれたＴコネクタのところで２つのフローレベルの設定を可能にする。ガスクロマトグラフ検出器が、分析カラムの出力部に接続される。インジェクタは、動作のスプリットで作動させても又はスプリットレスモードで作動させてもよい。場合により、加熱したプレカラムが、インジェクタの出力部とＴコネクタとの間に置かれてもよい。
【００１２】
本発明によるガスクロマトグラフ（ＧＣ）システムに関する別の実施形態は、末端にねじ込みステムを有するインジェクタを備えている。ねじ込みステムは、ねじ込みステムの上端に入力部及びねじ込みステムの下端に出力部を有する導管を備えている。インジェクタ本体の内部に、注入口ライナーと、注入口ライナー内の導管と、導管に収容された分析カラムと、導管のまわりに注入口ライナー内に同軸に位置決めされたフェルールと、インジェクタ本体に隣接し、フェルールが圧縮されるように、ねじ込みステム付近に位置決めされたライナー支持体及びベースとが設けられる。溝付きガスケットがベースとねじ込みステムとの間に置かれる。溝付きガスケットの各面は、環状溝を含む。バイアが環状溝の間に延びている。弁が、ヘリウムをインジェクタのベースに供給する導管の入力端部と連通する。２つのヘリウム流量の一方を分析カラムの入力端部に形成するために、フローレストリクタが利用される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来技術のスプリット／スプリットレス注入システムを示す。
【図２】従来技術のスプリット／スプリットレスインジェクタを示す。
【図３】本発明の短い幅狭ボア組立体を使用する図２のスプリット／スプリットレスインジェクタの下端部を示す。
【図４】既存のインフィールド・ガスクロマトグラフに適用される本発明の別の実施形態を例示する。
【図５】ヘリウムを保存する本発明の作動を説明するフローチャートを例示する。
【図６】補助ガスとして窒素を、キャリアガスとしてヘリウムを使用して収集されたスプリットレスデータを例示する。
【図７】従来のやり方でのみヘリウムを使用して収集されたスプリットレスデータを例示する。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図３は、本発明の実施形態を例示する。この実施形態では、ＳＳＬインジェクタの下部分が、ヘリウムガスを分析カラムの端部の上を選択的に通過させるように設計されている。入口を加圧し、スプリットフロー及びセプタムパージフローを提供するために、ヘリウム以外のガスを従来のやり方でインジェクタに導入する。新規なＳＳＬインジェクタ本体を、図１に開示されたシステムにおいて使用してもよい。
【００１５】
導管の上端、例えば、奪活された溶融シリカ管３８の短部分が、注入口ライナー（図示せず）の領域の範囲内に配置される。分析カラム４０が、管３８の内部に配置される。ライナー支持体４２及びベース４４が、封入グラファイトフェルール４８を圧縮させるように、ねじ込みステム４６のところでネジで固定されている。これは、溶融シリカ管３８とベース４４とのガス密シールを維持する。軟質金属製のガスケット５０が、ベース４４とインジェクタの末端１０Ａとの間に位置決めされ、ベース４４とインジェクタ本体１０とのシールを形成する。保持ナット（図示せず）が、ベース４４をインジェクタ本体１０のねじ部分５２に固定する。
【００１６】
溶融シリカ管３８の短部分は、分析カラム４０の外径よりも僅かに大きい内径を有するように選択されている。例えば、内径０．２５ｍｍ又は０．３２ｍｍの大多数の分析カラムに対して、内径０．５３ｍｍのメガボア管が適している。好ましくは、管は、不活性化されており、固定相を含んでいない。或いは、管のこの部分を、ガラスで内張りされたステンレス鋼管、Ｓｉｌｃｏｓｔｅｅｌ（登録商標）管、又は他の適当な不活性材料で製造することができる。
【００１７】
この例示的な例では、分析カラム４０は、好ましくは管３８の最上端の１ｃｍの範囲内まで延びている。これは、カラムの入口を高温インジェクタ本体内に置くのを可能にし、間隙容積の影響を最小にし、分析の際、補助ガスに対する十分な逆拡散バリアを可能にする。ガスケット５０は、金属製のガスケット５０の各面に設けられた環状溝の切れ目の形態の一対のガス流路５４Ａ、５４Ｂを含む。平面図において１１として示されるガスケット５０はまた、上部溝通路５４Ａと下部溝通路５４Ｂとの流体連通を形成するため、ガスケット５０の中心線上に置かれた穴５６を含む。ベース４４の末端５８は、保持ナット及びフェルール（簡単のため図示せず）が分析カラム４０とベース４４との間にシールを形成することができるように、ねじ込まれる。導管６０が、ヘリウムフローを上部溝流路５４Ａに供給する。ヘリウムは、穴５６に到達するまで、上部溝流路のまわりを流れる。次いで、ヘリウムは、穴５６を通って下部溝流路５４Ｂに入り、ベース４４の入口個所５５に至る。ベース４４は、ヘリウムが溶融シリカ管３８の外側のまわりを流下して間隙容積をスイープし、次いで管３８内を上方に進み、分析カラム４０の入力端部を通過した後、最後にインジェクタ内部に至るのを可能にする。導管６０内に形成されたフローは、注入期間の後にカラム４０に送出される計算カラムフローよりも僅かに多くするべきである。例示すると、１ｓｃｃｍの計算カラムフローに対して２ｓｃｃｍの導管フローを使用することができる。
【００１８】
導管６０によって送出されるフローを、数学的モデルを使用して計算することができ、又はカラム４０に送出されるガス中の補助ガスの存在を監視しつつ当該フローを調整することによって実験的に最適化することができる。例示されるように、窒素がインジェクタに送出される補助ガスであり、検出システムが質量分析計を利用している場合には、カラム流出物中の窒素の存在量に対して、空気／水スペクトルを監視することができる。従って、カラム内への窒素の過度の逆拡散を防止しつつ、ヘリウムの消費を最小にするように、ヘリウムフローを調整することができる。
【００１９】
図３のインジェクタ１０内への試料の注入の際、導管６０内へのヘリウムフローをオン／オフ弁６２を閉鎖することによって遮断することができ、これにより送出されるヘリウムフローをカラムフロー以下に低減させる。その際、補助ガスは、分析カラム４０上に試料成分をスイープする。間隙容積のスイープを支援し、ピークテーリングを低減させ、ガスライン中への溶剤蒸気の逆拡散を防止するため、カラムフローの一部を（完全に停止させるのではなく）低い値、例えば０．０５ｓｃｃｍまで低減させるのが好ましい。試料の注入及び分析カラム４０への試料の移送の後、弁６２を開放することによって導管６０内にヘリウムフローを再形成し、補助ガスを使用してインジェクタをパージしつつ、クロマトグラフ処理は多量の分析分離に対してヘリウムを利用する。
【００２０】
図３の実施形態は、成分の回転位置決めを免除される再組み立てを可能にしつつ、メンテナンス及びカラムの位置決め目的のためシステムから取り除いてもよいハードウェアを使用する。これは、顕著な使い易さを提供する。
【００２１】
ＧＣキャピラリーカラムを通るフローは典型的には、入口圧力を設定することによって形成される。以下のポアズイユの式を使用して、ガス粘度、カラム寸法、及び入口圧力と出口圧力に関する従来の知識によって、フローを計算して制御することができる。
【数１】
式中、
Ｐiは入口圧力
Ｐoは出口圧力
Ｌはカラムの長さ
ηはガスの粘度
ｒはカラムの内半径
【００２２】
入口圧力が既知であるので、導管６０を電磁弁６２及び既知の寸法のフローレストリクタ６４にオーブン（図示せず）の外部で固有に接続することができ、従って、分析カラムの入力端部におけるヘリウムフローに影響を及ぼすように、圧力をその上流で設定することができる。カラムの端部付近における長さ約１ｃｍ、内径０．５３ｍｍの管に生ずる小さな圧力低下は、電子式圧力制御を維持し、従来技術の方法とほぼ同一の保持時間が得られることを確実にする。電子式圧力制御（ＥＰＣ）の機能は、図３の管３８へのヘリウム送出の作動によって損なわれない。カラムへのヘリウムフローは、インジェクタ中の補助ガスの水頭圧力によって維持され、過剰なヘリウムは、インジェクタ内で上方に単にそらされ、そこで多量の補助ガスのパージに寄与する。不活性化された溶融シリカ管３８の不活性性質は、その短い長さと共に、最小の表面活性及び効率的な試料移送を確実にする。
【００２３】
この例示的な例では、導管６０は、３０４ステンレス鋼の管（外径０．９ｍｍ、内径０．５ｍｍ、長さ３００ｍｍ）で形成してもよい。導管は、高温のインジェクタ本体１０に取り付けられ、反対側の端部が、電動弁、例えば、低死容積電磁弁６２及びＧＣオーブン（図示せず）の外部に周囲温度で搭載されたキャピラリーレストリクタ６４に取り付けられている。キャピラリーレストリクタ６４は、内径を５０ミクロン、長さを５００ｍｍにすることができる。レストリクタ６４が入口端部６６のところで１００ｐｓｉｇに加圧されるとき、弁６２を開放し、インジェクタを周囲圧力付近で作動させると、２．８ｓｃｃｍのヘリウムフローが再形成される。レストリクタの入力が比較的高圧に維持されるので、レストリクタのフローが過度に低下することなしに、インジェクタ１０を高圧で作動させることができる。これにより、ハードウェアの実装が簡素化される。例えば、インジェクタの圧力を３０ｐｓｉｇに増加させると、レストリクタフローが２．４ｓｃｃｍに低減し、分析（１．０ｓｃｃｍ）と例えば内径０．２５ｍｍの分析カラムの小孔に対する顕著な逆拡散の防止の両方に関して十分なフローを可能にする。同様にして、レストリクタ６８は、電磁弁６２の閉鎖時に０．０５ｓｃｃｍの少量の残留パージを送出するため、内径１５ミクロン、長さ２００ｍｍにすることができる。
【００２４】
限定するわけではないが、プログラマブル圧力及び／又はフローコントローラ、手動の空気圧駆動式コントローラ及びレギュレータ、副入口圧力コントローラを含む最新の技術で知られる任意の手段によって、例えば、（目盛付きレストリクタを加圧する副ＧＣ入口空気圧駆動式モジュールから）導管６０へのヘリウムフローを形成することができる。注入期間の際にヘリウムフローを補助ガスとして使用させる別の構成も可能であるが、ヘリウムの消費量が多くなるであろう。
【００２５】
図４は、既存のインフィールド・クロマトグラフでどのようにして使用することができるかを例示する本発明の別の実施形態を例示する。ＰＴＶ又はＳＳＬインジェクタ７２と電子式フローコントローラ７４とを備える入口システム７０に、プレカラム７６の短部分及び小さな加熱帯域８０内に収容された低死容積のＴ部品７８が装備されている。加熱帯域８０の温度制御を、外部コントローラによって、又は一般的なＧＣシステムでよく見られるような新品の補助ヒータ溝によって行うことができる。プレカラム７６は、できるだけ短いものであるのが好ましく、長さが数ｃｍ、内径が０．５３ｍｍの溶融シリカ管、鋼被覆溶融シリカ管、ガラスで内張りされたステンレス鋼管等を含む。分析カラム８２の入口は、Ｔ部品７８を通過し、好ましくは最上端まで１ｃｍ以内の、加熱したプレカラム７６内で終わっている。三方電磁選択弁８４は、供給個所８６における補助ガス又は供給個所８８で送出されるヘリウムのうち一方の選択を可能にする。弁８４は、注入期間に、（場合により）ヘリウムと補助ガスとの選択を可能にする。或いは、三方弁８４は、ヘリウムと補助ガスとの隔離を優先させようとする場合には、一対のオン／オフ弁を備えることができる。オン／オフ型式の第２弁９０が、２ｓｃｃｍのような分析カラムフローの上方にフローが設定されたキャピラリーレストリクタ９２を介して、供給個所８８からヘリウムフローを受け入れる。レストリクタの寸法は、インジェクタ７２の圧力の振れ幅に基づき所定のフロー範囲を形成するように、供給個所８８の入力圧力に基づいて選択することができる。実際のフローは、性能に影響を及ぼすことなしに、例えば２〜４ｓｃｃｍで変動することができる。キャピラリーレストリクタ９４が、間隙容積の影響の補整用に低パージフローを送出するため、導管９６のフロー経路に配置される。キャピラリーレストリクタ９４によって送出されるフローは、分析カラムフロー以下であり、例示の目的のため、０．０５ｓｃｃｍとすることができる。第２電磁弁９０を操作して、ランタイムの期間の際に２ｓｃｃｍのフローをＴ部品７８に送出し、或いは注入の期間の際、ＧＣオーブンのクールダウンの際、又は任意の非ランタイム期間の際に、第２電磁弁９０のスイッチをオフにすることができる。非ランタイムの際における弁のオフへの切り換えは、器具が使用されずに代わりにカラムフローに対して補助ガスが利用されるとき、ヘリウム消費量をほぼゼロ（０．０５）に低減させることができる。最新のガスクロマトグラフの時間事象プログラム機能を使用して、電磁弁８４、９０の起動を行うことができる。
【００２６】
補助ガスとして窒素を使用する実施形態が好ましい。窒素は、ヘリウムに十分近い粘度を有し、既存のインフィールド・クロマトグラフにおける多くの既存のセプタムパージ及びスプリットベントのハードウェア構成に関して、修正せずに適当なフロー制御を可能にする。粘度が同様であることは、注入の際、適当な試料負荷も可能にする。ヘリウムに対する例えば水素の粘度の大きな変動は、注入期間に補助ガスとしてヘリウムを使用することによって、又は注入の際にカラムの水頭圧力を変えることによって、補整することができる。本発明の実施形態と共に市販の水素又は窒素ガス発生器を使用することも、高圧シリンダの数及び／又は高圧シリンダを交換する必要頻度を大幅に低減させる。高圧シリンダを介して又は液体アルゴンデュアー瓶のガス出力弁からのガスとして送出される低コストの不活性ガスとして、アルゴンを利用するのも有益である。
【００２７】
ＧＣ入口を加圧するのに一般には用いられないガス種も潜在的に使用することができることも想定される。例えば、二酸化炭素のような液化できるガスは低コストであり、ガスがシリンダの範囲内で液状形態で存在するので、シリンダ毎に多量のガス容積が利用可能である。
【００２８】
図５は、ガスクロマトグラフの作動のためのヘリウム保存のフローチャートを示す。ステップ１００では、試料の注入に際に入口に存在するガスの選択に関して、選択がなされる。ユーザは、最大ヘリウム保存にするか、最小方法衝撃、例えば早期溶出成分の保持時間の保全にするかを決定してもよい。
【００２９】
最大ヘリウム保存については、好ましい選択は、窒素又はアルゴンのような非ヘリウムガスである。この事象の順序は経路Ａで示される。ステップ１０４では、入口に非ヘリウムガスが供給される。ステップ１０６では、非ヘリウムガスの圧力は、所定のカラムフローに対応するように設定される。ステップ１０８では、注入期間の際、同軸ヘリウムフローが分析キャピラリーカラムの端部のまわりに形成される。このフローは、カラムフローよりも少ない。ステップ１１０では、注入期間の後、同軸ヘリウムフローが分析キャピラリーカラムの端部のまわりに形成され、これはカラムフローよりも多い。
【００３０】
最大不活性及び早期溶出成分の保持時間の保全（最小方法効果）については、事象の順序は経路Ｂで示される。ステップ１１２では、入口にヘリウムガスが供給される。ステップ１１４では、ヘリウムガスの圧力は、所定のカラムフローに対応するように設定される。ステップ１１６では、注入期間の際、同軸ヘリウムフローが分析キャピラリーカラムの端部のまわりに形成される。このフローはカラムフローよりも少ない。ステップ１１８では、注入期間の後、同軸ヘリウムフローが分析カラムの入口端部のまわりに形成される。このフローはカラムフローよりも多い。ステップ１２０では、入口に非ヘリウムガスが供給される。
【符号の説明】
【００３１】
１０ インジェクタ
３８ 溶融シリカ管
４０ 分析カラム
４２ ライナー支持体
４４ ベース
４６ ねじ込みステム
４８ フェルール
５０ ガスケット
５４Ａ、５４Ｂ 溝流路
５６ 穴
６０ 導管
６２ 弁
６４ レストリクタ
７０ 入口システム
７２ インジェクタ
７４ 電子式フローコントローラ
７６ プレカラム
７８ Ｔ部品
８０ 加熱帯域
８２ 分析カラム
８４ 弁
８６ 供給箇所
８８ 供給箇所
９０ 弁
９２ キャピラリーレストリクタ
９４ キャピラリーレストリクタ
９６ 導管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスクロマトグラフ（ＧＣ）システム用の装置であって、
ヘリウムガス源及び非ヘリウムガス源に接続されたインジェクタであって、前記非ヘリウムガス源が、分析カラムの入力端部を加圧して、スプリット又はパージガスフローのうち少なくとも一方を送出するように構成された前記インジェクタと、
前記分析カラムの前記入力端部を取り囲む導管と、この導管に接続されたコントローラと、を備えた導管組立体であって、前記コントローラが、前記カラムへの試料移送を行うため、注入期間の際に前記カラムフローよりも少ない同軸ヘリウムフローを送出する第１モードと、前記非ヘリウムガスが前記分析カラムに入るのを防止するため、注入期間の後、前記カラムフローよりも多いヘリウムの同軸フローを送出する第２モードと、を備えた前記導管組立体と、
を有することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記コントローラは、注入期間に先立ち前記非ヘリウムガス源をヘリウムに一時的に切り換え、注入期間の後に、前記非ヘリウムガス源に戻すための空気圧駆動式スイッチを備えている請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記コントローラは、二次インジェクタである請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記コントローラは、
補助ガス又はヘリウムのうち一方を受け入れる三方弁に接続された電子式圧力コントローラと、
２つのレベルのヘリウムフローを前記導管に送出するための二次弁及び目盛付きレストリクタと、
インジェクタと分析カラムとの間に置かれ、前記導管に接続する中間点を備えたＴコネクタと、
前記分析カラムの前記出力部に接続されたガスクロマトグラフ検出器と、
を備えている請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記ガスクロマトグラフ検出器は、質量分析計である請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記インジェクタは、スプリット／スプリットレス（ＳＳＬ）インジェクタである請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記インジェクタは、昇温気化型インジェクタ（ＰＴＶ）である請求項１記載の装置。
【請求項８】
補助ガスは、水素、窒素、及びアルゴンからなる群から選択される請求項１記載の装置。
【請求項９】
更に、前記昇温気化型インジェクタの前記出力部と前記Ｔコネクタとの間に置かれた加熱されたプレカラムを有する請求項７記載の装置。
【請求項１０】
前記インジェクタは、
末端にねじ込みステムを備えた取り外し可能なツーピースインジェクタベースを備え、前記ねじ込みステムは、前記ねじ込みステムの上端に入力部及び前記ねじ込みステムの下端に出力部を備えた導管を有し、
前記取り外し可能なインジェクタベースの上方に、
注入口ライナーと、
前記注入口ライナー内の導管と、
前記導管内に位置決めされた分析カラムと、
前記導管のまわりに同軸に位置決めされたフェルールと
を備え、前記ツーピースベースが、前記フェルールが圧縮されるように、互いにねじ込まれており、
前記ヘリウムガス源と前記ベースとの流体連通を行うため、前記ベースと前記注入口との間に置かれた溝付きガスケットをさらに備えている請求項１記載の装置。
【請求項１１】
前記分析カラムは、前記導管に収容されている請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記溝付きガスケットは、前記ガスケットの各面の環状溝と、この環状溝内のバイアと
を備えている請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
更に、前記導管の前記入力端部と連通する第１弁と、
この第１弁に直列に接続された少なくとも１つのキャピラリーレストリクタと、
前記少なくとも１つのキャピラリーレストリクタと流体連通する前記ヘリウムガス源であって、前記カラムへの試料の移送を行うため、前記カラムの前記流量よりも大きい流量で前記カラムの前記入力端部に前記ヘリウムガスを差し向ける第１モードと、前記カラムの前記入力端部における前記ヘリウムガスの前記フローを前記カラムの前記フローよりも少ない値まで低減させる第２モードと、を備えた前記ヘリウムガス源と、
を備えている請求項１０記載の装置。
【請求項１４】
補助ガスは、水素、窒素、及びアルゴンからなる群から選択される請求項１０記載の装置。
【請求項１】
ガスクロマトグラフ（ＧＣ）システム用の装置であって、
ヘリウムガス源及び非ヘリウムガス源に接続されたインジェクタであって、前記非ヘリウムガス源が、分析カラムの入力端部を加圧して、スプリット又はパージガスフローのうち少なくとも一方を送出するように構成された前記インジェクタと、
前記分析カラムの前記入力端部を取り囲む導管と、この導管に接続されたコントローラと、を備えた導管組立体であって、前記コントローラが、前記カラムへの試料移送を行うため、注入期間の際に前記カラムフローよりも少ない同軸ヘリウムフローを送出する第１モードと、前記非ヘリウムガスが前記分析カラムに入るのを防止するため、注入期間の後、前記カラムフローよりも多いヘリウムの同軸フローを送出する第２モードと、を備えた前記導管組立体と、
を有することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記コントローラは、注入期間に先立ち前記非ヘリウムガス源をヘリウムに一時的に切り換え、注入期間の後に、前記非ヘリウムガス源に戻すための空気圧駆動式スイッチを備えている請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記コントローラは、二次インジェクタである請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記コントローラは、
補助ガス又はヘリウムのうち一方を受け入れる三方弁に接続された電子式圧力コントローラと、
２つのレベルのヘリウムフローを前記導管に送出するための二次弁及び目盛付きレストリクタと、
インジェクタと分析カラムとの間に置かれ、前記導管に接続する中間点を備えたＴコネクタと、
前記分析カラムの前記出力部に接続されたガスクロマトグラフ検出器と、
を備えている請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記ガスクロマトグラフ検出器は、質量分析計である請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記インジェクタは、スプリット／スプリットレス（ＳＳＬ）インジェクタである請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記インジェクタは、昇温気化型インジェクタ（ＰＴＶ）である請求項１記載の装置。
【請求項８】
補助ガスは、水素、窒素、及びアルゴンからなる群から選択される請求項１記載の装置。
【請求項９】
更に、前記昇温気化型インジェクタの前記出力部と前記Ｔコネクタとの間に置かれた加熱されたプレカラムを有する請求項７記載の装置。
【請求項１０】
前記インジェクタは、
末端にねじ込みステムを備えた取り外し可能なツーピースインジェクタベースを備え、前記ねじ込みステムは、前記ねじ込みステムの上端に入力部及び前記ねじ込みステムの下端に出力部を備えた導管を有し、
前記取り外し可能なインジェクタベースの上方に、
注入口ライナーと、
前記注入口ライナー内の導管と、
前記導管内に位置決めされた分析カラムと、
前記導管のまわりに同軸に位置決めされたフェルールと
を備え、前記ツーピースベースが、前記フェルールが圧縮されるように、互いにねじ込まれており、
前記ヘリウムガス源と前記ベースとの流体連通を行うため、前記ベースと前記注入口との間に置かれた溝付きガスケットをさらに備えている請求項１記載の装置。
【請求項１１】
前記分析カラムは、前記導管に収容されている請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記溝付きガスケットは、前記ガスケットの各面の環状溝と、この環状溝内のバイアと
を備えている請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
更に、前記導管の前記入力端部と連通する第１弁と、
この第１弁に直列に接続された少なくとも１つのキャピラリーレストリクタと、
前記少なくとも１つのキャピラリーレストリクタと流体連通する前記ヘリウムガス源であって、前記カラムへの試料の移送を行うため、前記カラムの前記流量よりも大きい流量で前記カラムの前記入力端部に前記ヘリウムガスを差し向ける第１モードと、前記カラムの前記入力端部における前記ヘリウムガスの前記フローを前記カラムの前記フローよりも少ない値まで低減させる第２モードと、を備えた前記ヘリウムガス源と、
を備えている請求項１０記載の装置。
【請求項１４】
補助ガスは、水素、窒素、及びアルゴンからなる群から選択される請求項１０記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−９３３５８（Ｐ２０１２−９３３５８Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３５０３９（Ｐ２０１１−２３５０３９）
【出願日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【出願人】（５０１１９２０５９）サーモ フィニガン リミテッド ライアビリティ カンパニー (42)
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【出願人】（５０１１９２０５９）サーモ フィニガン リミテッド ライアビリティ カンパニー (42)
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