CN111902718A - 使流体驱动单元与流动路径压力解耦以对样品容纳空间进行压力调节 - Google Patents

Abstract

一种样品分离设备(10)，其用于分离流体样品，并且包括：流体驱动装置(20)，其包括用于将流动相沿着流动路径(108)驱动至样品分离单元(30)的多个流体驱动单元(102、104)；样品容纳空间(106)，其配置为容纳流体样品，并且配置为选择性地能够与流动路径(108)流体耦接或者能够与流动路径(108)流体解耦；和控制单元(70)，其配置为在样品分离设备(10)的一种操作模式下控制流体驱动单元(102、104)中的至少一个的至少一部分与流动路径(108)的压力解耦，并且配置为使得该至少一个至少部分地压力解耦的流体驱动单元(102、104)能够在将样品容纳空间(106)与流动路径(108)流体耦接之前对样品容纳空间(106)加压，和/或，在将样品容纳空间(106)与流动路径(108)流体耦接之后使所述样品容纳空间(106)减压，以准备后续在样品容纳空间(106)中摄入流体样品。

Description

使流体驱动单元与流动路径压力解耦以对样品容纳空间进行 压力调节

技术领域

本发明涉及一种样品分离设备和一种操作样品分离设备的方法。

背景技术

在液相色谱法中，可以将流体样品和洗脱液(液体流动相)泵送通过导管和比如柱的分离单元，在该分离单元中进行样品组分的分离。柱可以包括能够分离流体样品的不同组分的材料。分离单元可以通过导管连接到其他流体构件(如采样器或注入器、检测器)。在将流体样品引入到流体驱动单元(特别是高压泵)与分离单元之间的分离路径中之前，应当例如通过活塞在计量装置内的对应移动来例如经由注入针将预定量的流体样品从样品源(比如样品容器)摄入到样品回路中。这通常在比分离单元所运行的压力显著更小的压力下发生。此后，切换注入器阀以便将摄入量的流体样品从计量路径的样品回路引入到流体驱动单元与分离单元之间的分离路径中，以进行后续分离。

由于流体驱动单元与一方面的分离单元(例如1000巴)以及另一方面的样品回路(例如大气压力)之间的流动路径中的大压力差，可能需要显著的空间来使该回路及其内的样品达到系统压力水平，从而在将流体样品从样品回路注入到流动路径中时导致压力失效或压力下降。这可能损坏样品分离设备的流体组分或者可能至少减小其使用寿命。同时，上述压力伪影可以干扰分离过程。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种具有简单且平缓的样品摄入和/或注入的样品分离设备。该目的由独立权利要求解决。另外的实施例由从属权利要求示出。

根据本发明的示例性实施例，提供了一种用于分离流体样品的样品分离设备，其中，该样品分离设备包括：流体驱动装置，其包括用于将流动相沿着流动路径(其也可以称为主路径)驱动至样品分离单元的多个流体驱动单元(比如，例如能够以至少1000巴、特别是至少1800巴的压力泵送流体的高压泵，如活塞泵)；样品容纳空间，其配置为容纳流体样品，并且配置为选择性地能够与流动路径流体耦接或者能够与流动路径流体解耦；和控制单元(比如一个或多个处理器或处理器的一部分)，其配置为在样品分离设备的一种操作模式下控制流体驱动单元中的至少一个的至少一部分与流动路径的压力解耦(或流体解耦)(例如完整的流体驱动单元或包括在流体驱动单元中的多个汽缸-活塞单元中的至少一个汽缸-活塞单元可以压力解耦；其中，名称“汽缸-活塞单元”不限于包括活塞和汽缸的物理实施例，而是也涵盖往复流体递送装置的其他实施例，如隔膜泵送室、注射泵送单元等)。控制单元也可以配置为使得至少一个至少部分地压力解耦的流体驱动单元(例如完整的流体驱动单元或压力解耦的流体驱动单元的仅一个汽缸-活塞单元)能够在将样品容纳空间与流动路径流体耦接之前对样品容纳空间加压。附加地或替代地，控制单元可以配置为使得至少一个压力解耦的流体驱动单元能够在将样品容纳空间与流动路径流体耦接之后使样品容纳空间减压，以准备后续在样品容纳空间中摄入流体样品。

根据另一示例性实施例，提供了一种操作用于分离流体样品的样品分离设备的方法，其中，该方法包括：由包括多个流体驱动单元的流体驱动装置将流动相沿着流动路径驱动至样品分离单元；将流体样品容纳在选择性地能够与流动路径流体耦接或者能够与流动路径流体解耦的样品容纳空间中；以及使流体驱动单元中的至少一个的至少一部分与流动路径压力解耦。该方法可以进一步包括：由至少一个至少部分地压力解耦的流体驱动单元对样品容纳空间中的流体样品加压；以及此后将样品容纳空间与流动路径流体耦接。附加地或替代地，该方法可以进一步包括：在将样品容纳空间与流动路径流体耦接之后使样品容纳空间减压，以(特别地在此过程中)准备后续在样品容纳空间中摄入流体样品。

在本申请的上下文中，术语“流体样品”可以特别表示要分析的任何液体和/或气体介质，可选地也包括固体颗粒。这样的流体样品可以包括应当被分离的分子或粒子的多种成分，例如小质量分子或比如蛋白质的大质量生物分子。将流体样品分离为成分涉及根据其来执行分离的某种分离准则(比如质量、体积、化学性质等)。

在本申请的上下文中，术语“流动相”可以特别表示可以在分离期间用作流体样品的流体载体的任何液体和/或气体介质。流动相可以是溶剂或溶剂组合物(例如由水和比如乙醇或乙腈的有机溶剂组成)。在液相色谱设备的等度分离模式下，流动相可以随时间具有恒定组成。然而，在梯度模式下，流动相的组成可以随时间改变，特别是以解吸流体样品的先前已被吸附到分离单元的固定相的成分。

在本申请的上下文中，术语“样品分离设备”可以特别地表示能够通过应用某种分离技术、特别是液相色谱法来分离流体样品的不同成分的任何设备。

术语“分离单元”可以特别地表示流体构件，流体样品通过该流体构件来传送，并且该流体构件配置为使得在将流体样品引导通过分离单元时，流体样品将被分离成不同的分子或粒子的组。分离单元的示例是能够俘获或阻滞并且选择性地释放流体样品的不同成分的液相色谱柱。

在本申请的上下文中，术语“样品容纳空间”可以特别地表示流动路径、流体导管或流体构件(比如流体阀)的限定部分或区段，其中可以至少暂时地容纳预定量的流体。在实施例中，流体容纳空间可以是流体连接到调制阀的端口的样品回路。流体容纳空间可以至少暂时地与流动路径或主路径流体解耦。通过切换机构，样品容纳空间可以首先被耦接到样品分离设备中的某个位置，同时稍后被替代地或附加地耦接到样品分离设备中的不同位置。

在本申请的上下文中，两个实体(比如两个流体通道、容器或空间)的术语“压力解耦”可以特别地表示实体内的压力值显著不同，并且无论该压力差如何，都没有显著的流体从压力较高的实体流向压力较低的实体。特别地，如果这些实体中的一个中的压力改变而在另一实体中没有压力变化并且在它们之间未出现显著的流体流动是可能的，则两个实体可以被认为是压力解耦的。

根据本发明的示例性实施例，提供了一种样品分离设备，其中对样品容纳空间(比如样品回路)预加压(例如从环境压力到系统压力)可以由原本用于将流动相沿着流动路径朝向样品分离单元驱动以分离流体样品的流体驱动单元中的至少一个来完成。在分离操作模式下，由两个或更多个流体驱动单元组成的流体驱动装置可以将流动相(比如溶剂组合物)沿着流动路径朝向比如色谱分离柱的样品分离单元驱动。然而，在另一操作模式下，这些流体驱动单元中的至少一个可以(例如暂时地)从流动路径中切换出来，并且可以与容纳流体样品的样品容纳空间进行功能协同，并且可以从而与容纳流体样品的样品容纳空间流体地或压力耦接。在稍后提及的操作模式下，可以操作所述暂时解耦的流体驱动单元来使流体样品从低压(比如环境压力)达到较高的压力值(例如至少1000巴)，优选地处于或接近于系统压力，在该系统压力下，流体驱动装置将流动相沿着流动路径驱动以分离流体样品。通过采取这种措施，可以防止通常在将样品容纳空间上预装载的流体样品切换到流动路径中时发生的不期望的压力冲击。由于用于将流动相沿着流动路径驱动的流体驱动装置的流体驱动单元中的至少一个可以与流动路径压力解耦以便履行用于在将流体样品切换到流动路径中之前对流体样品预加压的预加压泵的任务，所以可以防止不期望的压力冲击，而不增加样品分离设备的硬件复杂性。换句话说，通常用于驱动流动相的流体驱动装置的至少一部分被协同地用作样品容纳空间预加压泵。通过采取这种措施，提供了一种简单且紧凑的样品分离设备，该样品分离设备同时安全地防止其部件由于压力冲击而损坏或过度磨损，这增加样品分离设备的流体部件和样品分离设备整体的寿命。在完成在将流体样品切换到流动路径中之前对流体样品预加压的任务期间，流体驱动单元中的至少一个被从流动路径中切换出来，并且可以达到与样品容纳空间的压力值相对应的压力值。在已经与样品容纳空间流体连通之后，然后可以激活或驱动相应的压力解耦的流体驱动单元，以便增加样品容纳空间的压力来接近流动路径的压力。随后，可以在没有显著的压力冲击或波动的情况下将样品容纳空间中预加压的流体样品切换到流动路径中。在已履行预加压的任务之后，可以将先前压力解耦的至少一个流体驱动单元切换回到流动路径中，以便有助于将流动相中的流体样品朝向样品分离单元驱动。

因此，示例性实施例可以在样品容纳空间中完成对流体样品的预加压，即减小样品容纳空间中的压力与样品分离单元之前的压力之间的压力差。然而，附加地或替代地，样品分离设备和方法可以完成对样品容纳空间的减压，即在注入之后受控并且稳定地减小样品容纳空间中的压力，以使压力水平下降至适合于重新填充样品容纳空间的压力水平。在不同的实施例中，控制单元和流体驱动装置可以配置为履行所提及的任务(即预加压和减压)中的一个或两个。在样品分离的某些应用中提供两个任务可以是高度有利的。

在下文中，将解释样品分离设备和方法的另外的实施例。

在实施例中，被“部分地压力解耦”或经历“部分压力解耦”的流体驱动单元可以是以下中的至少一个：

-流体驱动单元的仅一个汽缸-活塞单元被压力解耦，同时同一流体驱动单元的另一汽缸-活塞单元未被压力解耦。

-仅在有限的压力子范围内(例如当解耦的汽缸-活塞单元或流体驱动单元中的压力低于系统压力时)的压力解耦

-仅经由相当大的限流器耦接，使得一个构件中的压力改变可以仅相对缓慢地引起另一构件中的压力改变，例如其特征时间在50毫秒或更长的范围内。

在实施例中，预加压包括将样品容纳空间中的压力朝向在样品分离单元之前或上游的压力增加。特别地，对样品容纳空间预加压可以使容纳在其中的流体样品达到系统压力，即样品分离单元之前的流动路径中的压力。

在实施例中，减压包括与在样品分离单元之前或上游的压力相比减小样品容纳空间中的压力。特别地，可以降低样品容纳空间中的压力直至环境压力。压力减小可以减小由切换阀或其他部分上的气穴建立压缩体积到减压环境(其可以处于环境压力)的初始连接而引起的可能损坏。

在实施例中，流体驱动装置包括用于在将流体样品从样品容纳空间注入流动路径中之前驱动流动相的多个串联耦接和/或并联耦接的功能上协同的流体驱动单元。为了驱动流动相，流体驱动单元中的至少两个可以串联连接或并联耦接。流体驱动单元例如可以各自是活塞泵，该活塞泵包括在活塞室内以同步或协同方式往复运动以便驱动流动相的活塞。为了对样品容纳空间预加压，这些串联或并联连接的流体驱动单元中的一个可以与剩余的一个或多个(例如暂时地)解耦，并且可以用于在将流体样品注入到流动路径中之前使样品容纳空间达到系统压力。例如，可以将两个流体驱动单元配置为二元泵的两个通道，每个通道是双活塞(例如串联)泵送单元。

在实施例中，流体驱动装置包括单独地或成组地并联耦接以在将流体样品从样品容纳空间注入流动路径中之前驱动流动相的多个在功能上协同的流体驱动单元。在这样的实施例中，多个流体驱动单元(其中的每一个可以配置为活塞泵，其中活塞在活塞室内往复运动以驱动流动相)流体并联而非串联地布置。另外在这种配置中，这样的流体驱动装置的流体驱动单元中的一个或多个可以在压力方面暂时地从流动路径中流体分离或解耦，并且暂时地操作来对样品容纳空间中的流体样品预加压。

在实施例中，流体驱动单元中的至少一个的至少一部分的压力解耦包括使相应的流体驱动单元的(例如仅)一个汽缸-活塞单元与流动路径压力解耦，同时所述流体驱动单元的另一汽缸-活塞单元保持压力耦接到流动路径。例如在图12至图14中示出了这样的实施例。在这样的实施例中，例如仅一个汽缸-活塞单元可以暂时地与另一汽缸-活塞单元解耦以便使样品容纳空间减压。在该时间间隔期间，另一汽缸-活塞单元可以继续将流动相沿着流动路径泵送。

在实施例中，该样品分离设备包括在一个汽缸-活塞单元与另一汽缸-活塞单元之间用于选择性地使一个汽缸-活塞单元关于另一汽缸-活塞单元压力耦接或压力解耦的压力耦接或解耦单元(特别是阀，更特别是止回阀或主动阀，例如旋转阀)。特别地，压力耦接或解耦单元可以是能够由控制单元控制的。这样的阀可以禁用两个汽缸-活塞单元之间的压力连接，以使得能实现同时的预压缩和流动相供应。当在两个汽缸-活塞单元之间建立压力连接时，阀可以使得能够由两个汽缸-活塞单元向流动路径供应流动相。

在实施例中，样品分离设备配置为多维样品分离设备，特别是二维样品分离设备，更特别是二维液相色谱样品分离设备。特别地，当配置用于二维分离时，可以在这样的样品分离设备中设置两个分离单元。这意味着首先根据第一分离准则分离样品，并且由第一分离产生的成分中的至少一种或一些后续根据优选地不同的第二分离准则来分离或者根据第一分离准则来更精细地分离。在启动在分离单元中对流体样品的分离之前对样品容纳空间中的流体样品预加压方面的优点在多维样品分离设备中特别显著，在该多维样品分离设备中，在进一步在后续的第二样品分离维度上分离已经分离的流体样品之前，流体样品首先通过第一样品分离维度来分离。可选地，可以添加至少一个另外的样品分离维度。

在实施例中，样品分离设备配置为过程监测样品分离设备。另外出于过程监测的目的，所描述的在将流体样品切换到流动路径中之前对暂时存储在样品容纳空间中的装载的流体样品预加压是高度有利的。在这样的应用中，例如制造中的流体产品可以被从过程中耦接出来(例如在低压下)，并且通过样品分离设备中的样品分离来分析以监测主过程。另外在这样的应用中，有利的是在开始实际样品分离之前使分支出的流体样品达到系统压力或接近于系统压力。

在实施例中，在加压之后，控制单元可以控制样品容纳设备以将流体驱动单元中的先前压力解耦的至少一个与流动路径压力耦接。因此，在履行对样品容纳空间预加压的任务之后，可以将所对应的暂时压力解耦的流体驱动单元切换回到流动路径中，以再次履行将流动相驱动至样品分离单元的任务。

在实施例中，流体驱动装置配置为驱动多种不同的溶剂—其中的每一种被分配给流体驱动单元中的相应一个或相应组—来混合以形成流动相。例如，流体驱动装置可以是将由多种不同的溶剂组成的梯度溶剂组合物朝向样品分离单元(比如色谱柱)泵送的梯度泵。例如，这些溶剂中的一种可以是水，而这些溶剂中的另一种可以是比如甲醇、乙醇或乙腈的有机溶剂。通过随时间修改溶剂组合物，可以执行色谱梯度运行，该色谱梯度运行从分离单元的固定相中单独地释放流体样品的俘获或吸附成分。在所谓的等度分离模式下，流体驱动装置也可以向样品分离单元供应恒定的溶剂组合物。只要流体驱动单元暂时用于对样品容纳空间预加压，这种流体驱动单元就可以暂时无法向流动相提供所分配的溶剂。可以通过下述的一个或多个缓冲空间的概念来补偿、防止或抑制所导致的流动相的溶剂组合物的暂时修改。

在实施例中，与流动路径压力解耦的至少一个流体驱动单元配置为在切换流动路径中的样品容纳空间之前使样品容纳空间达到与流动路径中的第二压力值相对应或类似的第一压力值。更一般地，暂时压力解耦的流体驱动单元可以将流体样品从其初始压力带向流动路径的系统压力。第一压力值可以例如是环境压力，而第二压力值可以是流动路径的系统压力。例如，环境压力可以为约1巴。系统压力可以为至少500巴，特别是至少1000巴，更特别是至少1200巴。这些压力值表明对于防止在将样品容纳空间中的流体样品切换至系统压力而不预加压时可能发生的显著的压力冲击来说，对样品容纳空间预加压是高效的。

在实施例中，控制单元配置为在加压之后将样品容纳空间与流动路径流体耦接。因此，在已通过暂时对流体驱动装置的压力解耦的至少一个流体驱动单元预加压来使样品容纳空间中的流体样品达到或接近于系统压力之后，可以将预加压的流体样品注入到流动路径中，以便与流动相一起由流体驱动装置朝向比如色谱分离柱的分离单元驱动。通过采取这种措施，于是可以将至少一个暂时预加压的解耦的流体驱动单元再次用作流体驱动装置的一部分，以在高压力下将流动相朝向样品分离单元驱动。

在实施例中，控制单元配置为使至少一个压力解耦的流体驱动单元与流体驱动单元中的至少一个剩余的流体驱动单元暂时地流体解耦。特别地，控制单元适配为操作至少一个剩余的流体驱动单元来在至少一个解耦的流体驱动单元与流动路径解耦的同时将流动相供应至样品分离单元。因此，虽然流体驱动单元中的至少一个暂时用于对样品容纳空间预加压，但是流体驱动装置的一个或多个剩余的流体驱动单元(其先前协同以在高压力下驱动流动相)可以彼此流体解耦和压力解耦。通过采取这种措施，流体驱动装置的一部分可以暂时用于对流体样品和样品容纳空间预加压，同时剩余的部分可以仍然用于另一目的，例如继续将流动相泵送到样品分离单元。

在实施例中，样品分离设备包括至少一个流体阀，该流体阀可以由控制单元切换，从而选择性地将流体驱动单元中的至少一个切换为与流动路径压力耦接或与流动路径压力解耦。这种阀可以配置为可旋转阀，该可旋转阀具有定子(其可以具有一个或多个流体端口)和转子(其可以具有用于连接流体端口中的相应一个的多个凹槽或其他流体导管)，该转子可以相对于定子旋转，从而在流体端口与流体导管之间建立期望的流体连通状态。定子和转子可以相对于彼此旋转，使得可以在至少一个流体导管与至少一个流体端口之间建立不同的流体配置。通过简单地切换这样的由比如处理器的控制单元控制的流体阀，可以在流体驱动装置可以单独用于驱动流动相的模式与流体驱动装置可以至少部分地用于在将预装载的流体样品注入到流动路径之前对样品容纳空间中的流体样品预加压的另一模式之间切换或切换样品分离设备的不同操作模式。

在实施例中，样品分离设备包括至少一个传感器，该至少一个传感器配置为感测指示样品容纳空间在与流动路径压力解耦时的压力的信息。通过实现用于监测在样品容纳空间处或附近的压力相关信息的传感器，可以监测由至少一个暂时压力分离的流体驱动单元履行的预加压任务。通过采取这种措施，可以使得预加压操作高度准确。如果期望的话，当由至少一个压力传感器捕获的检测信号指示实际预加压动作相较于目标过程的偏离时，可以执行对预加压过程的调节。

在实施例中，控制单元配置为将流体驱动单元切换到如下操作模式：在该操作模式下，流体驱动单元中的每一个与流动路径流体地耦接并且配置为供应要在混合点处混合来在流动路径中提供流动相的多种溶剂中的相应一种。特别地，样品容纳空间可以在这种操作模式下与流动路径流体解耦。因此，也可以以如下方式操作流体驱动单元：它们中的一个向混合点提供第一溶剂，而另一个向混合点提供第二溶剂。

在实施例中，控制单元配置为将流体驱动单元切换到如下操作模式：在该操作模式下，流体驱动单元中的一个将溶剂(特别式向混合点并且从此)朝向流体驱动单元中的另一流体驱动单元、特别是同时地朝向样品分离单元并且朝向流体驱动单元中的另一流体驱动单元驱动，其中特别地样品容纳空间在这种操作模式下与流动路径流体解耦。因此，在又一操作模式下，可以将溶剂从一个流体驱动单元输送到流体驱动单元中的另一流体驱动单元，例如以通过这种溶剂传送来产生溶剂的混合物。出于此目的，可以预见混合点，在该混合点处相应的溶剂未或不仅被朝向分离单元输送，而且至少部分地从一个流体驱动单元输送到另一流体驱动单元。通过采取这种措施，可以在将溶剂递送流体驱动单元用于在切换操作之后对样品容纳空间预加压之前在溶剂接收流体驱动单元中产生期望的溶剂组合物。

在实施例中，控制单元配置为在另一操作模式下切换流体驱动单元，在该另一操作模式下，已被朝向流体驱动单元中的另一个驱动的溶剂与另一溶剂一起在相反方向上由所述另一流体驱动单元驱动到流动路径中。因此，先前已被从流体驱动单元中的一个重新定向到另一流体驱动单元的溶剂可以被朝向混合点泵送回来并且从此泵送到流动路径并且最后进入样品分离单元。当被另一流体驱动单元驱动回来时，来自原始流体驱动单元的溶剂可以与来自所述另一流体驱动单元的另一溶剂混合。所导致的在导管中和在分配的缓冲空间中的溶剂混合物因此可以补偿由所描述的操作产生并且偏离目标溶剂组合物的溶剂组合物失真。

在实施例中，控制单元配置为在如下操作模式下切换流体驱动单元：在该操作模式下，流体驱动单元中的一个将溶剂作为流动相沿着流动路径驱动并且进入样品分离单元，并且流体驱动单元中的另一个对与流动路径流体解耦的样品容纳空间加压。因此，虽然流体驱动装置的流体驱动单元的一部分履行在与流体驱动单元中的至少一个其他流体驱动单元流体解耦之后对样品容纳空间中的流体样品预加压的任务，但是稍后提及的至少一个流体驱动单元可以维持流动相朝向样品分离单元的流动。因此，流体分离设备的所有流体驱动单元在对样品容纳空间预加压期间可以是活动的。

在实施例中，样品分离设备包括至少一个缓冲空间(其中，每一个均可以被分配给流体驱动单元中的相应一个并且)配置为暂时地容纳流动相或其组分(例如溶剂)中的一种。特别地，能够暂时地用溶剂填充至少一个缓冲空间并且稍后将该溶剂从至少一个缓冲空间供应至混合点，其中可以将流动相的组分混合或者以其他方式供应至流动相路径。因此，能够至少部分地补偿流体驱动单元中的至少一个与流动路径的暂时解耦并且维持具有未受干扰组合物的流动相流或至少减小或最小化组合物干扰(在对样品容纳空间预加压的同时，压力解耦的流体驱动单元不能将其溶剂递送到供应至样品分离单元的流动相)。通过实现此类缓冲空间中的一个或多个，即使当暂时将流体驱动装置的流体驱动单元的一部分或一些用于在注入之前对样品容纳空间中的流体样品预加压时，也可以暂时存储溶剂组合物的溶剂的部分以确保适当的溶剂组合物递送。

在实施例中，至少一个缓冲空间包括能够流体连接在流体驱动单元与样品容纳空间之间的第一缓冲空间以及能够流体连接在样品容纳空间与样品分离单元之间的第二缓冲空间。通过采取这种措施，可以以细化的方式履行缓冲空间的前述任务，其中，可以将不同的溶剂暂时容纳在相应的缓冲空间中。

在实施例中，控制单元配置为在如下操作模式下切换流体驱动单元：在该操作模式下，压力解耦或流体解耦的流体驱动单元将溶剂驱动到第一缓冲空间中并且同时对样品容纳空间加压，而流体驱动单元中的另一个将另一溶剂驱动到第二缓冲空间中并且通过样品分离单元。因此，同时对压力解耦的流体驱动单元预加压将对应的溶剂输送到第一缓冲空间中，而同时剩余的至少一个流体驱动单元将另一溶剂驱动到第二缓冲空间中，而存储在所述第二缓冲空间中的适当的溶剂组合物在样品分离单元的方向上被置换，从而不管使流体驱动单元中的至少一个与流动相递送路径流体解耦，都维持流动相流的组成不受干扰。这允许实现样品分离设备的高效操作。

在实施例中，控制单元配置为切换至少一个缓冲空间以与流动路径流体解耦。通过暂时将缓冲空间中的至少一个从流动路径中切换出来，可以在该缓冲空间中暂时地存储相应的溶剂或溶剂组合物，该溶剂或溶剂组合物可以用于在稍后的时间点确保适当的溶剂组成。从而，可以消除或防止由于流体驱动单元中的至少一个与流动路径的暂时压力解耦而对溶剂组合物造成的任何伪影。替代地，失常或不期望的溶剂或溶剂组合物也可以存储在缓冲空间中并且被设置为在合适的时刻(例如稍后及时地)进行废弃处置。

在实施例中，控制单元配置为切换至少一个缓冲空间来暂时容纳以下溶剂：该溶剂能够至少部分地弥合可能由缺少至少一个流体解耦的流体驱动单元或其一部分的流体驱动单元递送的流动相的组合物与样品分离设备的导管中的流动相的目标组合物之间的差异。在流体驱动单元中的至少一个与用于对流体样品预加压的流动路径压力解耦的时间段中，剩余的至少一个流体驱动单元可以在溶剂组合物偏离目标组合物情况下驱动流动相通过样品分离设备，因为缺少来自压力解耦的至少一个流体驱动单元的溶剂贡献。为了对此进行补偿，可以将具有目标组合物的一定的溶剂或溶剂混合物量暂时存储在至少一个缓冲空间中。可以将这种缓冲的一定溶剂量稍后添加到(例如拼接成)流动相的流以至少部分地补偿受干扰的溶剂组合物或者消除干扰或者取代受干扰的部分。

在实施例中，样品分离设备的注入器包括针和配置为容纳针的座，其中，针能够朝向样品容器驱动来通过样品驱动器将流体样品摄入到样品容纳空间中，并且其中针配置为可在注入之前驱动至座。在这样的配置中，可以将流体样品存储在样品容器(比如小瓶)中。针可以例如由机器人从座中驱动出来，并且可以被浸入到样品容器中的流体样品中。随后，样品驱动器(比如计量泵)的活塞可以在离开对应汽缸的方向上被驱动以从而经由针将一定量的流体样品从样品容器摄入到流体容纳空间中。此后，可以将针驱动回到座中以在那里建立流体紧密连接。通过在由暂时压力解耦的流体驱动单元对流体样品预加压之后将流体阀切换成注入切换状态，可以将所摄入的流体样品从样品容纳空间朝向分离单元注入。

可以在比如安捷伦1200系列Rapid Resolution LC系统或安捷伦120HPLC系列(两者均由申请人安捷伦科技公司提供)的通常可用的HPLC系统中实现上述流体阀的实施例。

可以在其中实现上述流体阀中的一个或多个的样品分离设备的一个实施例包括作为流体驱动器或流动相驱动器的泵送设备，该泵送设备具有泵活塞，用于在泵工作室中往复运动以将泵工作室中的液体压缩至高压力，在该高压力下，液体的可压缩性变得显著。该泵送设备可以配置为以下组中的至少一个：接受或获取(根据操作员的输入、来自仪器的另一模块的通知或类似物)；确定；测量；以其他方式导出溶剂性质；考虑到表示或检索可能预期在采样设备中的流体内容物的实际性质来操作。

流体分离设备的分离单元优选地包括提供固定相的色谱柱。柱可以是玻璃或钢管(例如直径为从50微米至5毫米并且长度为1厘米至1米)或微流体柱(如例如在EP 1577012或由申请人安捷伦科技公司提供的安捷伦1200系列HPLC-Chip/MS系统中所公开的)。各个组分由固定相不同地保留，并且在其随洗脱液以不同的速度传播通过柱的同时至少部分地彼此分离。在柱端部其一次一个或至少不完全同时地洗脱。在整个色谱法过程期间，也可以在一系列成分中收集洗脱液。柱色谱法中的固定相或吸附剂通常是固体材料。用于柱色谱法的最常见固定相是硅胶、表面改性硅胶，后面是氧化铝。过去常常使用纤维素粉末。另外可能的是离子交换色谱法、反相色谱法(RP)、亲和色谱法或膨胀床吸附(EBA)。固定相通常是细粉末或凝胶和/或是微孔性的以增加表面。

流动相(或洗脱液)可以是纯溶剂或不同溶剂(比如水，以及比如ACN、乙腈的有机溶剂)的混合物。例如可以选取流动相来调节感兴趣的化合物的保留和/或优化运行色谱法的流动相的量。也可以选取流动相使得可以有效地分离流体样品的不同的化合物或成分。流动相可以包括常常用水稀释的有机溶剂，例如甲醇或乙腈。对于梯度操作，在单独的瓶子中递送水和有机溶剂，梯度泵将程序化的混合物从瓶子中递送到系统。其他常用的溶剂可以是异丙醇、THF、己烷、乙醇和/或其任何组合或这些与前述溶剂的任何组合。

流体样品可以包括但不限于任何类型的过程液体、如果汁的天然样品、如血浆的体液，或者其可以是如来自发酵液的反应的结果。

如由流体驱动装置及其流体驱动单元在流动相中产生的压力范围可以为2-200MPa(20-2000巴)，特别是10-150MPa(20至1500巴)，并且更特别是50-120MPa(50至1200巴)。

样品分离设备，例如HPLC系统，可以进一步包括用于检测流体样品的分离化合物的检测器、用于输出流体样品的分离化合物的分级单元或其任何组合。关于由申请人安捷伦科技公司提供的安捷伦1200系列Rapid Resolution LC系统或安捷伦120HPLC系列都公开了这样的HPLC系统的另外的细节。

本发明的实施例可以由一个或多个合适的软件程序部分地或完全地呈现或支持，这些软件程序可以存储在任何种类的数据载体上或由其以其他方式提供，并且可能在任何合适的数据处理单元中或由任何合适的数据处理单元来执行。可以优选地在控制单元中或由控制单元应用软件程序或例程。

附图说明

通过参考以下结合附图对实施例的更详细的描述，将容易领会并且更好地理解本发明的实施例的其他目的和许多附带优点。实质上或功能上等同或类似的特征将由相同的附图标记来表示。

图1示出了特别是在高效液相色谱法(HPLC)中使用的根据本发明的实施例的液体样品分离设备。

图2图示了根据本发明的示例性实施例的、处于一种操作模式下的样品分离设备的一部分，在该操作模式下，不同的流体驱动单元驱动不同的溶剂，这些溶剂被组合为递送到样品分离单元的流动相。

图2a图示了处于另一操作模式下的图2的样品分离设备。

图3图示了根据本发明的示例性实施例的处于一种操作模式下的图2的样品分离设备的一部分，在该操作模式下，流体驱动单元中的一个将溶剂部分地驱动至另一流体驱动单元并且部分地驱动至样品分离单元。

图4图示了根据本发明的示例性实施例的处于一种操作模式下的图2的样品分离设备的一部分，在该操作模式下，流体驱动单元中的一个将溶剂驱动至样品分离单元，并且另一流体驱动单元与前者流体驱动单元压力解耦并且可以被用于对样品加压。

图5图示了根据本发明的另一示例性实施例的处于一种操作模式下的样品分离设备的一部分，在该操作模式下，不同的流体驱动单元驱动不同的溶剂，这些溶剂被组合为经由两个缓冲空间递送到样品分离单元的流动相。

图6图示了处于根据图5的操作模式下的样品分离设备的旋转流体阀的可能的实施例。

图7图示了处于一种操作模式下的图5的样品分离设备的一部分，在该操作模式下，流体驱动单元中的一个将溶剂驱动至样品分离单元，并且另一流体驱动单元与前者流体驱动单元压力解耦。

图8图示了处于一种操作模式下的图5的样品分离设备的一部分，在该操作模式下，流体驱动单元中的一个将溶剂驱动至样品分离单元，并且与前者流体驱动单元压力解耦的另一流体驱动单元对样品容纳空间预加压。

图9图示了处于根据图7和图8的操作模式下的图6的流体阀。

图10图示了处于一种操作模式下的图5的样品分离设备的一部分，在该操作模式下，两个流体驱动单元经由样品容纳空间将溶剂驱动至样品分离单元，从而将预加压的流体样品注入到主流动路径中并且到达样品分离单元。

图11图示了处于根据图10的操作模式下的图6的流体阀。

图12图示了根据本发明的另一示例性实施例的样品分离设备的一部分，其中，流体驱动单元的两个汽缸-活塞单元可以通过止回阀分离或连接，使得汽缸-活塞单元中的一个能够选择性地用于预压缩样品容纳空间或用于将流动相沿着流动路径驱动。

图13a示出了处于注入模式下的根据图12的样品分离设备的流体阀。

图13b示出了处于压缩模式下的图13a的流体阀。

图13c示出了处于采样阶段的图13a的流体阀。

图13d示出了处于注入模式下的根据图12的样品分离设备的另一实施例的流体阀。

图13e示出了处于压缩模式下的图13d的流体阀。

图13f示出了处于采样阶段的图13d的流体阀。

图14a示出了处于注入模式下的根据图12的样品分离设备的流体阀。

图14b示出了处于压缩模式下的图14a的流体阀。

图14c示出了处于采样阶段的图14a的流体阀。

图14d示出了处于注入模式下的根据图12的样品分离设备的另一实施例的流体阀。

图14e示出了处于压缩模式下的图14d的流体阀。

图14f示出了处于采样阶段的图14d的流体阀。

附图中的图示是示意性的。

具体实施例

在更详细地描述附图之前，将基于已开发了哪些示例性实施例来概括本发明的一些基本考虑。

根据本发明的示例性实施例，样品压缩可以由流体驱动装置的解耦流体驱动单元(其可以是泵通道)来执行。

在HPLC中并特别是在UHPLC中，避免样品分离单元(特别是色谱柱)入口上的压力波动是有益的，因为这些可能导致柱加速劣化。这种压力波动的主要来源之一是由于附加溶剂体积(所谓的样品压缩体积)的突然消耗而导致的样品注入，尤其是在样品容器具有相当大的体积的情况下或者在样品塞伴随有空气部分的情况下，例如用于流体动力隔离。

已知避免这些压力伪影的许多方法，比如与阀切换协同提供添加体积、样品的馈送注入以及通过采样器的计量装置进行的样品预压缩。这些方法的共同点是在将流体样品流体连接到通向柱的流动路径之前对流体样品加压。仍然能够在柱流动路径中对样品加压而不会在柱头处产生压力干扰，但是这需要在样品与柱流动路径之间建立连接和加速泵或通过采取另一措施提供添加体积的非常敏锐的协同。

定量地，这种要求意味着时间常数(朝向柱的路径中的流动阻力乘以样品容器的弹性，包括所含样品的可压缩性)大于阀和泵的操作在时间上的协同的不确定性，和/或大于压力控制回路的滞后时间(如果有的话)。由于技术限制，这不容易实现(例如缓慢连接阀)。其他提及的方法全部需要用于样品压缩的附加泵，该附加泵仅在一些系统配置中可用(例如，采样器的计量泵或如在馈送注入中一样的单独的附加泵)。

例如，在二维液相色谱(2D-LC)应用中，默认情况下这种泵不可用并且样品体积可能相当大。然而，所描述的在2D-LC中克服了这种缺点的方法不是通用的，并且具有其具体限制。

鉴于前文，本发明的示例性实施例通过在样品分离设备(比如HPLC或UHPLC系统)中预压缩流体样品来克服上述问题，其中，附加地使用用于驱动流动相的(例如二元)泵在将其流体连接之前使系统的各部分中的压力一致。具体地，用于驱动流动相或其部分的泵可以暂时用于对样品加压，以便避免样品分离单元的柱头上的压力干扰，而无需任何附加泵。本发明的示例性实施例在2D-LC应用和过程监测应用中是尤其有益的，但不限于此。

在本发明的实施例中，流体驱动装置(其可以是二元泵)可以具有两个流体驱动单元作为独立操作的通道。通过本发明的示例性实施例履行的任务在于维持不受干扰的柱流，然而在将解耦样品空间连接到流动路径中或连接到流动路径之前对其加压。特别地，可以通过如下方式完成这种任务：暂时地、基本或完全地使流体驱动装置的两个流体驱动单元(特别是泵通道)彼此解耦，使得一个流体驱动单元或通道维持柱流，然而另一流体驱动单元对样品容纳空间(特别是样品容器)加压。

在流体样品被加压之后，可以重新组合流体驱动单元(特别地通过使通道流再接合)。抑制未稀释的强溶剂进入两种溶剂的混合点下游的流体路径可以是有利的。为此，可以暂时反转强溶剂通道的流动方向(例如同时地增加弱溶剂流量以维持总系统流量)并且使用过度填充的强溶剂通道来压缩样品容纳空间或样品回路。这可以导致弱溶剂堵塞而朝向样品分离单元(特别是色谱柱)跟随样品，这通常是可容忍的或甚至有益的。

优选地，可以采取措施来维持溶剂组合物不受干扰，尤其是不受可能由于解耦和重新耦接流体驱动单元(其可以是泵通道)的流动路径而导致的变化干扰。

当流体驱动单元或通道解耦时，由于纯溶剂递送到流动路径中而可能发生这些干扰。在那些体积进入样品分离单元之前，可能难以或不可能将其重新组合为所期望的组合物。可以在分析循环的再生阶段之前或直到其他非关键阶段通过在分析之前从流动路径中排除这些纯溶剂部分并且在分析之后丢弃它们或将它们带入流动路径中来实现对组合物干扰的这种消除。

再一实施例可以包括通过流体驱动单元或通道泵中的仅一个将样品塞递送到并且通过两个流体驱动单元或通道的接合或混合点。

在不同的实施例中，不同的阀几何形状是可能的，以便实现所描述的操作(比较图6、图9、图11、图13和图14)。另外，可以使用、适配或修改已经存在于系统中的一个或多个流体阀(比如二元泵的放气阀和/或样品回路或样品容纳系统的调制阀或注入阀)以部分地或完全地实现所描述的切换算法。

根据本发明的示例性实施例，提供了一种样品分离设备，其中可以以如下方式暂时使用流体驱动装置(例如实现为具有两个溶剂通道的二元泵)：溶剂通道中的一个被停用并且对应的流体驱动单元被用于预压缩在样品容纳空间中装载的流体样品。虽然在这种暂时的预压缩时间间隔期间可能发生溶剂组合物的小偏差，但是剩余的流体驱动单元可以维持溶剂朝向样品分离单元的输送。在另一实施例中，可以通过耦接来自两个泵的溶剂部分的一部分来至少部分地补偿所导致的溶剂组合物的小偏差并且校正轻微偏离的溶剂组合物。

在优选的实施例中，用于驱动溶剂的至少两个流体驱动单元(比如像活塞泵一样的泵)可以彼此暂时地压力分离，使得-在维持压力分离期间-这些流体驱动单元中的至少一个预压缩样品容纳空间中的流体样品，而同时至少一个剩余的流体驱动单元继续在流动路径中朝向样品分离单元驱动溶剂。在这种样品分离设备的一种操作模式下，用于驱动流动相的流体驱动装置的流体驱动单元中的至少一个然后可以从流动路径中压力解耦并且可以在这种操作模式下用于将样品容纳空间中的流体样品预压缩至系统压力。例如，流体驱动单元可以是可以经由混合点将流动相提供到主路径或流动路径中的流体驱动单元。

在一个具体实施例中，流体驱动装置可以是二元泵，一个流体驱动单元暂时地用于从该二元泵提供溶剂并且可以与另一流体驱动单元暂时解耦以对流体样品预加压。

在另一实施例中，在溶剂供应任务目前不需要的流体驱动单元中的一个可以切换为与样品容纳空间流体连通以进行预压缩的操作模式下，可以使用协同或被同步以提供溶剂组合物的两个串联流体驱动单元(比如两个串联活塞泵)。因此，这些串联流体驱动单元中的暂时不活动的或不需要的一个可以被暂时地用于对流体样品预加压。

示例性实施例可以被特别有利地用于二维液相色谱法或过程监测，因为在用于这些目的的仪器中，可以不存在原本可以用于对样品容纳空间进行预加压的计量泵。

在又一示例性实施例中，可以在不需要自动采样器的过程分析样品分离设备中实现所描述的程序。

现在更详细地参考附图，图1描绘了作为根据本发明的示例性实施例的样品分离设备10的示例的液体分离系统的总体示意图。作为流体驱动装置20的泵通常经由脱气器27从溶剂供应器25接收流动相，该脱气器对流动相进行脱气，并且从而减少流动相中的溶解气体的量。流动相驱动器或流体驱动装置20驱动流动相通过包括固定相的样品分离单元30(比如色谱柱)。可以在流体驱动装置20与分离单元30之间设置包括流体阀112的采样器或注入器40，以便将样品流体加入或添加到流动相中(常常称为样品引入)。分离单元30的固定相配置为使样品液体的化合物分离。检测器50设置为检测分离的样品流体的化合物。可以设置分级单元60来输出所分离的样品流体的化合物。

虽然流动相可以仅包含一种溶剂，但是其也可以由多种溶剂混合。所对应的混合过程可以是低压混合并且设置在流体驱动装置20上游，使得流体驱动装置20已经接收并且泵送混合溶剂作为流动相。替代地，流体驱动装置20可以包括多个单独的泵送单元或流体驱动单元102、104，其中多个泵送单元各自接收并且泵送不同的溶剂或混合物，使得在高压侧并且在流体驱动装置20下游(或作为其一部分)发生流动相的混合(如由分离单元30接收)。流动相的组合物(混合物)可以随时间而保持恒定，即所谓的等度模式，或者随时间变化，即所谓的梯度模式。

数据处理单元或控制单元70(其可以是PC或工作站，替代地，其也可以是包含在一个或多个系统模块25、27、20、30、50、60中或作为其一部分的比如手持控制器的专用控制器，或者处理单元，比如微控制器、微处理器或以协同方式操作或至少交互的多个微控制器或微处理器)可以被耦接(如由虚线箭头所指示的)到样品分离设备10中的一个或多个装置，以便接收信息和/或控制操作。例如，控制单元70可以控制流体驱动装置20的操作(例如设置控制参数)并且从此接收有关实际工作条件的信息(比如在泵的出口处的输出压力等)。控制单元70也可以控制溶剂供应器25的操作(例如设置要供应的溶剂或溶剂混合物)和/或控制脱气器27的操作(例如设置比如真空度的控制参数)，并且可能从此接收有关实际工作条件的信息(比如随时间供应的溶剂组合物、真空度等)。控制单元70可以进一步控制采样单元或注入器40的操作(例如随着流体驱动装置20的操作条件而控制样品注入或同步样品注入)。分离单元30也可以由控制单元70控制(例如选择具体流动路径或柱、设置操作温度等)，并且-作为回报-将信息(例如操作条件)发送到控制单元70。因此，检测器50可以由控制单元70控制(例如关于光谱或波长设置，设置时间常数、开始/停止数据获取)，并且将信息(例如关于所检测到的样品化合物)发送到控制单元70。控制单元70也可以控制分级单元60的操作(例如结合从检测器50接收到的数据)并且往回提供数据。

如已经提及的，根据图1的用于分离流体样品的样品分离设备10包括例如呈现为二元泵的流体驱动装置20，该流体驱动装置包括用于将流动相沿着流动路径108驱动至样品分离单元30的两个流体驱动单元102、104(每个配置为高压泵)，该样品分离单元30呈现为色谱分离柱。样品容纳空间106在这里呈现为样品回路并且配置为在注入之前暂时地容纳流体样品。样品容纳空间106因此配置为选择性地能够与流动路径108流体耦接(用于样品注入)或者能够与流动路径108流体解耦(用于样品摄入)。样品容纳空间106也可以表示为样品引入单元，并且可以例如是样品回路、注入阀、自动采样器等。样品容纳空间106负责将流体样品填充到流动路径108或其位于样品容纳空间106的所示两个端子之间的部分中。

可以为处理器并且可以配置为控制样品分离设备10的整个操作的控制单元70可以配置为在样品分离设备10的一种操作模式下使流体驱动单元102、104中的相应一个与流动路径108压力解耦，以使得至少一个压力解耦的流体驱动单元102、104能够在将样品容纳空间106与流动路径108流体耦接之前对样品容纳空间106加压。流体驱动装置20的流体驱动单元102、104是在将流体样品从样品容纳空间106注入流动路径108中之前驱动流动相的两个在功能上协同的流体泵。

目前与流动路径108压力解耦的流体驱动单元102、104中的相应一个可以配置为在将样品容纳空间106切换到或以其他方式连接到流动路径108中之前使样品容纳空间106从环境压力达到流动路径108中的系统压力(例如1200巴)。控制单元70可以在加压之后通过相应地切换流体阀112来控制样品容纳空间106与流动路径108的流体耦接。此外，控制单元70适配为操作相应剩余的(即未压力解耦的或压力分离的)流体驱动单元102、104来在目前解耦的流体驱动单元102、104与流动路径108解耦的同时向样品分离单元30连续地供应流动相。此外，仪器的流体路径能够由控制单元70通过(未示出的)流体阀或另一切换器具来切换，以选择性地将流体驱动单元102、104中的相应一个切换为与流动路径108流体耦接或压力耦接或者与流动路径108压力解耦。除此之外，样品分离设备10可以包括压力传感器114，该压力传感器配置为感测指示样品容纳空间106在与流动路径108压力解耦时的压力的信息。压力传感器114可以将压力检测的结果供应至控制单元70以进行对样品分离设备10的精细控制。

图1也示意性地示出了样品容纳空间106可以如何用流体样品来填充。例如，针91可以被暂时驱动出注入器40的针座(在图1中未示出)并且可以被暂时浸入(参见附图标记95)到小瓶或其他流体容器93中的流体样品液体92中。然后可以经由针91将流体样品液体92的试样汲取到样品容纳空间106中。样品容纳空间106中的流体样品然后处于或接近于环境压力。如果将处于环境压力下的流体样品如此切换到处于例如1000巴的系统压力下的流体驱动装置20与分离单元30之间的高压流动路径108中，则图1的样品分离设备10的流体路径的部件将经受突然的压力变化(压力冲击)，这可能损坏这些部件或至少减小其寿命。为了防止这种不希望的效果，根据示例性实施例可以将流体驱动单元102、104中的一个暂时地从流动路径108中解耦出来并且使流体驱动单元102、104彼此流体地断开连接，使得压力解耦的流体驱动单元(例如104)可以暂时用于使样品容纳空间106中的流体样品从环境压力达到1000巴的系统压力。在这种预加压或预压缩过程期间，另一流体驱动单元(例如102)可以继续将流动相以1000巴或接近于1000巴的系统压力沿着流动路径108朝向样品分离单元30驱动。在已通过对应的流体驱动单元104使样品容纳空间106达到系统压力之后，可以将流体驱动单元104和预压缩的样品容纳空间106两者重新耦接到流动路径108中，以将样品容纳空间106中预装载和预加压的流体样品注入到流动路径108中用于在样品分离单元30中分离。在已将样品容纳空间106切换到流动路径108中或切换到流动路径108之后，先前压力解耦的流体驱动单元104也可以与另一流体驱动单元102协同，有助于将溶剂组合物作为流动相驱动至样品分离单元30。

以对应的方式，控制单元70可以配置为在样品分离设备10的一种操作模式下将流体驱动单元102、104中的至少一个与流动路径108压力解耦，并且可以配置为使得至少一个压力解耦的流体驱动单元102、104能够在将样品容纳空间106与流动路径108流体耦接之后使样品容纳空间106减压，以准备样品容纳空间106中的流体样品的后续吸入。更具体地，在已将来自样品容纳空间106的摄入流体样品注入到流动路径108中之后，暂时压力解耦的流体驱动单元102、104可以与样品容纳空间106流体耦接。在这种状态下，样品容纳空间106可能已经与流动路径108流体解耦，但是可能仍然处于显著高于环境压力的压力水平下。为了在将针91从座(在图1中未示出)中驱动出来以从流体容器93摄入新的流体样品时防止压力冲击，可以操作流体驱动单元102、104中的暂时地压力解耦的流体驱动单元来减小样品容纳空间106的压力，例如以将该压力减小至环境压力。在已履行该任务之后，可以将流体驱动单元102、104中的暂时地压力解耦的一个与流动路径耦接回去以驱动流动相。

因此，一个示例性实施例可以使用至少一个压力解耦的流体驱动单元102、104来在注入在流动路径108中之前对样品容纳空间106中的流体样品预加压。另一示例性实施例可以使用至少一个压力解耦的流体驱动单元102、104来在将流体样品注入在流动路径108中之后并且在将新的流体样品摄入在样品容纳空间106中之前使样品容纳空间106减压。又一示例性实施例可以将至少一个压力解耦的流体驱动单元102、104用于两个任务，即用于预加压和用于减压。

图2至图4图示了根据本发明的示例性实施例的处于不同的操作阶段的样品分离设备10的一部分。

图2示意性地图示了处于不同的流体驱动单元102、104驱动不同的溶剂A、B的操作模式下的样品分离设备10，这些溶剂A、B被组合为递送到样品分离单元30的流动相。根据图2，控制单元70配置为将流体驱动单元102、104切换到流体驱动单元102、104中的每一个与流动路径108流体耦接的操作模式中，并且配置为供应多种溶剂A、B中的相应一种以在混合点116处与相应的另一种溶剂B、A混合以在流动路径108中提供流动相。包括在样品引入单元或注入器40中并且例如由流体阀112控制的样品容纳空间106可以在这种操作模式下与流动路径108流体解耦。替代地，样品容纳空间106可以如图2a所示在这种操作模式下流体耦接到流动路径108中或者包括在流动路径108中或包括到流动路径108中，在这种情况下，可以被包含在样品容纳空间106中的样品到或朝向样品分离单元30的输送可以进行。参考图2，流体驱动装置20配置为驱动不同的溶剂A、B，其中的每一种被分配给流体驱动单元102、104中的相应一个，以被混合来形成流动相。在所示出的实施例中，流体驱动装置20包括两个在功能上协同的流体驱动单元102、104，其并联耦接以在将流体样品从样品容纳空间106注入流动路径108中之前或之后驱动流动相。

图2示出了样品分离设备10的操作模式(其可以被称为分析模式)，其中第一溶剂A由第一流体驱动单元102朝向混合点116驱动，而同时第二流体驱动单元104将第二溶剂B驱动至混合点116。与两个不同的泵通道相对应的混合溶剂A和B然后经由流体阀112引导到流动路径108并且由此引导到样品分离单元30。流体驱动单元102和104彼此压力连通并且在例如1000巴的系统压力下一起提供溶剂组合物或流动相。例如，溶剂A可以是比如水的弱溶剂，而溶剂B可以是比如乙醇的强溶剂。在此上下文中，术“弱”和“强”指的是相应的溶剂A或B在从样品分离单元30释放流体样品方面的洗脱力。两个流体驱动单元102、104在这里呈现为活塞泵。

图3示出了根据本发明的示例性实施例的处于如下操作模式下的图2的样品分离设备10的一部分：在该操作模式下，一个流体驱动单元102将溶剂部分地驱动至另一流体驱动单元104并且部分地驱动至样品分离单元30，如由两个箭头所指示的。因此，控制单元70配置为在流体驱动单元102将溶剂A驱动至混合点116并且从此同时地朝向样品分离单元30并且朝向另一流体驱动单元104驱动的操作模式下，切换流体驱动单元102、104。因此可以在与溶剂B相对应的通道中预存储一定量的溶剂A(预存储量可以大于样品压缩体积，例如可以在10μl至50μl之间的范围内)。因此，可以切换样品分离设备10，使得溶剂A部分地经由混合点116从流体驱动单元102泵送到流体驱动单元104。因此，流体驱动单元104与混合点116之间的管路117中的溶剂能够部分地由溶剂A填充并且部分地由溶剂B填充。同时，溶剂A的一部分经由混合点116从流体驱动单元102泵送到流动路径108并且从此泵送到样品分离单元30。

图4图示了根据本发明的示例性实施例的处于如下操作模式下的图2的样品分离设备10的一部分：在该操作模式下，流体驱动单元102将溶剂A驱动至样品分离单元30，并且另一流体驱动单元104与流体驱动单元102压力解耦或压力分离。因此，建立了两个不同的流动路径。第一流体路径是从流体驱动单元102到流动路径108并且从此进入分离单元30。包括在第二流体路径中的流体驱动单元104现在与流体驱动单元102并且与流动路径108压力分离并且连接到流体阀112，该流体阀操作样品容纳空间106。

从图4的配置开始，可能已经存在于样品容纳空间106中的流体样品可以由与和溶剂B有关的通道相对应的流体驱动单元104来压缩，其中，与溶剂B有关的通道中的预存储溶剂A(参见图3)防止未稀释的溶剂B进入混合点116下游的路径。对于这种操作，可以将流体阀112切换到一个位置，使得样品容纳空间106经由对应的流体通道连接到流体驱动单元104，但是可以阻塞样品容纳空间106的另一端，从而在由流体驱动单元104将附加溶剂推入或推向样品容纳空间106的另一端时启动加压过程。因此，如在以下参考图5至图11更详细地描述的实施例中所示，控制单元70配置为由例如切换阀192来切换仪器内的流体驱动单元102、104、流体阀112和流动路径。

在这方面也参考图2至图4，尽管为了简化这些图而未示出切换元件(比如切换阀192)，但是可以对应于不同的操作模式来更改路径，并且这种路径切换可以由未示出的路径切换器具来完成。这种切换器具的示例在图6、图9、图11中更详细地示出并且用附图标记112指示。附图标记112指示控制样品容纳空间106的流体阀。例如，流体阀112可以是如例如在2D-LC或过程监测中使用的、用于暂时缓冲或存储一定量的流体(例如流体样品的一部分)的自动采样器阀或调制阀或缓冲阀(其在描述上也可以被表示为帕克德克(parkdeck)阀)。流体阀112在图中被表示为六边形。在图6、图9、图11中作为192引用并且示出在其一个可能的实施例中的圆形阀也存在于在图7、图8、图10中以及在图1至图5中或者通过其切换功能来表示，但是在此未示出。

所提及的切换操作可以使样品分离设备10处于如下操作模式：在该操作模式下，一个流体驱动单元102将溶剂A作为流动相沿着流动路径108驱动并且进入样品分离单元30，并且另一流体驱动单元104对目前与流动路径108流体解耦的样品容纳空间106预加压。具体地，可以通过将预存储的弱溶剂A推动进入或至少朝向样品容纳空间106来压缩包含在样品容纳空间106中的样品。通过采取这种措施，可以将流体样品和样品容纳空间106例如从环境压力预压缩或加压直到(例如1000巴的)系统压力。流体驱动单元104现在暂时地用于使流体样品达到高压。有利地，不需要附加泵来预压缩样品容纳空间106中的流体样品，因为流体驱动单元104暂时地用于该目的。通过从根据图4的操作模式切换(在已将样品容纳空间116中的流体样品预加压或预压缩之后)到图2a的操作模式，流体样品被引入在流动路径108中并且可以由样品分离单元30分离。现在再次将流体驱动单元102、104压力耦接。此后，可以将流体阀112切换到与图2相对应的位置。

图5、图7、图8和图10图示了在不同的操作模式下实现缓冲空间118、120(具有相应的体积Va、Vb)以隔离在压缩阶段期间置换的溶剂部分的、根据本发明的另一示例性实施例的样品分离设备10的一部分。图6、图9和图11图示了使用与这些操作模式中的三种相对应的具体流体阀配置的可能实施例。

图5图示了处于不同的流体驱动单元102、104驱动不同的溶剂A、B的操作模式下的样品分离设备10，这些溶剂在混合点116处组合为经由两个缓冲空间118、120递送到样品分离单元30的流动相。因此，本实施例的样品分离设备10包括两个缓冲空间118、120，每个缓冲空间配置为暂时地容纳流动相的溶剂(具有相应的体积Va、Vb)。第一缓冲空间118位于流体驱动单元102、104与样品容纳空间106之间。第二缓冲空间120位于样品容纳空间106与样品分离单元30之间。根据图5，经由第一缓冲空间118和流体阀112以及经由第二缓冲空间120，流体驱动单元102向混合点116并且从此向流动路径108提供溶剂A，而流体驱动单元104向混合点116并且从此向流动路径108提供溶剂B，并且最终到达分离单元30。两个缓冲空间118、120从而可以用目标溶剂组合物A+B来填充。

参考图5，示出了再生阶段。标示为Va和Vb的缓冲空间118、120正在用期望的溶剂组合物来填充，该期望的溶剂组合物可以是初始分析组合物，并且可以再生样品分离单元30。样品容纳空间106可以处于再生模式(例如可以被冲洗)或处于样品接收模式(例如可以用流体样品来填充)。

图6详细地图示了处于根据图5的操作模式下的样品分离设备10的流体阀192。因此，图6示出了根据图5的配置的流体阀192及其与上述各个流体部件的连接的细节。

图7图示了处于如下操作模式下的图5的样品分离设备10的一部分：在该操作模式下，一个流体驱动单元104将溶剂驱动至样品分离单元30，并且另一流体驱动单元102与前者流体驱动单元104压力解耦。

在所示出的实施例中，控制单元70配置为将流体驱动单元102、104和流体阀192切换成或切换到如下操作模式：在该操作模式下，压力解耦的流体驱动单元102可以将溶剂A驱动到第一缓冲空间118中，同时另一流体驱动单元104将另一溶剂B驱动到第二缓冲空间120中，从而将所期望的溶剂组合物(例如初始分析组合物)从缓冲空间120置换到样品分离单元30中并且通过样品分离单元30。参考图7(和图8)，示出了样品压缩阶段。如果尚未发生，则可以将样品引入到样品容纳空间106中。与溶剂A有关的通道闲置，同时与溶剂B有关的通道递送系统流量从而置换Vb。应该提及的是，图7(和图8)的操作模式是仅在样品压缩程序的持续时间的短时间段内被激活的过渡模式，该样品压缩程序应该仅在缓冲空间118、120得以用相应的溶剂A或B来填充之前完成。换句话说，可能期望没有纯溶剂A、B到达所对应的缓冲空间118、120的出口(如关于流动方向所见)。

在图7的操作模式之后，样品分离设备10(更具体地，其流体阀112)切换成图8的配置。

图8图示了处于如下操作模式下的图5的样品分离设备10的一部分：在该操作模式下，流体驱动单元104中的一个继续将溶剂B驱动至样品分离单元30，并且与前者流体驱动单元104压力解耦的另一流体驱动单元102现在对样品容纳空间106预加压。

参考图8，实际上执行了样品压缩。与溶剂A相对应的通道对流体样品加压，同时与溶剂B相对应的通道继续递送系统流量来置换Vb。在图8的配置中，与流体驱动单元104并且与流动路径108压力解耦的流体驱动单元102被操作来使样品容纳空间106中的流体样品从环境压力达到系统压力(例如1000巴)。同时，溶剂B被泵送到第二缓冲空间120中，从而进一步将所期望的溶剂组合物(例如初始分析组合物)从缓冲空间120置换到样品分离单元30中并且通过样品分离单元30。换句话说，样品容纳空间106切换到由流体驱动单元102服务的流动路径中。流体驱动单元102将溶剂A泵送到第一缓冲空间118中，从而进一步将预存储期望的溶剂组合物(例如初始分析组合物)从缓冲空间118置换到样品容纳空间106中或与其连接的流体通道中，从而对容纳空间106中的样品加压。同时，先前已被存储在缓冲空间120中的预装载的期望的溶剂组合物由流体驱动单元104泵送通过分离单元30。

图9图示了处于根据图7、图8的操作模式下的图6的流体阀192。

图10图示了处于如下操作模式下的图5的样品分离设备10的一部分：在该操作模式下，两个流体驱动单元102、104经由样品容纳空间106将溶剂A、B驱动至样品分离单元30，从而将预加压的流体样品注入到主流动路径108中并且到达样品分离单元30。同时，控制单元70已将阀192切换为将缓冲空间118、120排除在流动路径108之外，使得缓冲空间118、120现在流体隔离并且其现在至少部分地包含纯溶剂A和B的内容物在分析之前不被递送到柱。

在所示的分析模式下，作为高压泵的流体驱动装置20通过样品分离空间106和分离单元30在程序化的系统流率下递送程序化的组合物。缓冲空间118、120(现在包含可变部分的纯溶剂A和纯溶剂B)被从流动路径108中切换出来并且可以在下一再生阶段中再生。

参考图10，通过在控制单元70的控制下再次切换流体阀192，将样品分离设备10切换成所示的操作模式。如可以从图10看出的，流体驱动单元102、104现在再次彼此流体连通并且处于相同的压力值下。两个流体驱动单元102、104将其相应的溶剂A、B朝向混合点116泵送并且从此通过样品容纳空间106，进入流动路径108并且进入样品分离单元30。现在可以执行对现在可以注入或已经注入到流动路径108中的流体样品的实际分离(例如根据梯度模式或等度模式，根据其可以通过流体驱动单元102、104相应地调节流动相的溶剂组合物)。

在图10的操作模式下，缓冲空间118、120被流体隔离，即其具有溶剂的内容物不改变。替代地，缓冲空间118、120可以在该时间间隔期间被漂洗或清洁或清空。之后，可以将系统切换回成初始配置，在该初始配置中，缓冲空间118、120可以再次用流动相的相应目标组合物来填充。如果缓冲空间118、120在图10中表示的阶段中未被漂洗或初始化，则仍然可以抑制溶剂组合物中的误差。为此，可以将系统切换成如图5和图6中所示的初始配置，使得缓冲器118、120的内容物可以流动通过样品分离单元30，然而，优选地仅在完成流体样品的分离之后或至少到当组合物干扰不会影响分析时的时间。

图11图示了处于根据图10的操作模式下的图6的流体阀192。

在图12至图14中示出了再一实施例。

图12示出了如下实施例，其中作为流体驱动单元102(包括汽缸-活塞对168、169和止回阀167以及其他(未示出的)部分)的双活塞泵(或具有多于两个活塞的泵)的一个汽缸-活塞对168用于经由压缩管路166来压缩样品容纳空间106(这里为样品回路)。

在这种情况下，非常简单的配置是可能的，如图示了阀设计的两种替代方案的图13a至图13c和图13d至图13f中所示。用于经由压缩管路166来压缩的一个汽缸-活塞对168配置为暂时地与系统流动路径流体解耦或压力解耦(例如能够由混合点116表示)并且不同于双活塞泵或流体驱动单元102的另一汽缸-活塞对169，该另一汽缸-活塞对169可以永久地连接到系统流动路径(例如能够由混合点116表示)或流动路径108(即其在另一实施例中可以是构成流体驱动单元102的串联型双活塞泵的主汽缸-活塞对或形成流体驱动单元102的并联双活塞泵的任何一个汽缸-活塞对)。

在所述汽缸-活塞对168未流体耦接到系统/流动路径108或者耦接到另一汽缸-活塞对169(这里为闭合的止回阀167，作为压力耦接或解耦单元的示例被示出，被理解为处于流体解耦或“闭合”状态)的阶段中，可以将流体阀192切换到根据图13b或根据图13e的位置。

在这种配置中，可以压缩样品回路或其他类型的样品容纳空间106的内容物直到接近系统压力(考虑到达到或超过系统压力值将导致流体驱动单元102中的止回阀167打开并且可能干扰递送到分离单元30中的组合物的事实)。

根据图13c和图13f的配置分别表示采样阶段，在该采样阶段期间，样品容纳空间106与流动路径108流体解耦并且样品可以由计量单元(未示出)与针座接头协同摄入，例如如以上参考图1所描述的。

根据图13a和根据图13d的配置分别表示在压缩阶段之后实现的注入阶段。在这种配置中，由流体驱动单元102构成的泵送单元可以正常操作，并且样品容纳空间106的压缩的内容物注入到系统流动路径108中并且传递到分离单元30。

通过向所示出的流体阀112、192(例如旋转阀)添加另外的特征并且将流体驱动装置20(这里为泵)的止回阀167串联而非并联连接到这些附加特征，可以在根据图13b和根据图13e的配置中分别使用于压缩的汽缸-活塞对168与另一汽缸-活塞对169或与系统流动路径108完全解耦，从而消除一旦在样品压缩期间超过系统压力就从该汽缸-活塞对168向系统添加溶剂的可能性。

另一方面，使用系统流量更改的指示器(比如在根据图13b、图13e的配置中监测样品压缩期间的系统压力)，可以准确地识别样品被压缩直到系统压力的事件，这是有利的并且可以允许在没有附加压力传感器的情况下将样品准确地压缩至系统压力。当将溶剂从加压汽缸-活塞对168添加到系统流量是可容许的时，例如在初始分析组合物是总之能够通过该泵通道递送的纯溶剂的情况下，这种模式可以是尤其有利的。

虽然图12、图13表示能够用具有针座单元和高压或低压(即从高压路径中排除)计量单元的自动采样器操作的配置，但是图14示出了特别适合于在2D-LC或过程监测中操作的配置。在这种情况下，流体阀192的阀转子中的附加(如与图13比较)凹槽允许通过在过程样品递送路径中或经由过程样品递送路径提供的流体或者通过在2D-LC设备的第一维度的出口路径中或经由2D-LC设备的第一维度的出口路径提供的流体来对样品容纳空间106进行流通填充。图14中的配置的操作类似于图12、图13中的配置的操作。

应当注意的是，术语“包括”不排除其他元件或特征，并且“一”或“一个”不排除多个。同样可以组合与不同的实施例关联地描述的元件。同样应当注意的是，权利要求中的附图标记不应被解释为限制权利要求的范围。

Claims (20)

1.一种用于分离流体样品的样品分离设备(10)，其中，所述样品分离设备(10)包括：

流体驱动装置(20)，其包括用于将流动相沿着流动路径(108)驱动至样品分离单元(30)的多个流体驱动单元(102、104)；

样品容纳空间(106)，其配置为容纳所述流体样品，并且配置为选择性地能够与所述流动路径(108)流体耦接或者能够与所述流动路径(108)流体解耦；

控制单元(70)，其配置为在所述样品分离设备(10)的一种操作模式下控制所述流体驱动单元(102、104)中的至少一个的至少一部分与所述流动路径(108)的压力解耦，并且配置为使得所述至少一个至少部分地压力解耦的流体驱动单元(102、104)能够：

在将所述样品容纳空间(106)与所述流动路径(108)流体耦接之前对所述样品容纳空间(106)加压，和/或

在将所述样品容纳空间(106)与所述流动路径(108)流体耦接之后使所述样品容纳空间(106)减压，以准备后续在所述样品容纳空间(106)中摄入流体样品。

2.根据权利要求1所述的样品分离设备(10)，包括以下特征中的一个：

其中，所述流体驱动装置(20)配置为驱动多种不同的溶剂，其中的每一种分配给所述流体驱动单元(102、104)中的相应一个或相应组，以混合来形成所述流动相；

其中，所述流体驱动装置(20)的所述流体驱动单元(102、104)串联耦接和/或并联耦接，并且配置为在功能上协同，以在将所述流体样品从所述样品容纳空间(106)注入所述流动路径(108)中之前驱动所述流动相；

其中，所述流体驱动装置(20)的所述流体驱动单元(102、104)配置为在功能上协同，并且单独地或成组地并联耦接，以在将所述流体样品从所述样品容纳空间(106)注入所述流动路径(108)中之前驱动所述流动相。

3.根据权利要求1或2所述的样品分离设备(10)，其中，所述流体驱动单元(102、104)中的至少一个的至少一部分的压力解耦包括使相应的流体驱动单元(102)的一个汽缸-活塞单元(168)与所述流动路径(108)压力解耦，同时所述流体驱动单元(102)的另一汽缸-活塞单元(169)保持压力耦接到所述流动路径(108)。

4.根据权利要求3所述的样品分离设备(10)，包括在所述一个汽缸-活塞单元(168)与所述另一汽缸-活塞单元(169)之间用于选择性地将所述一个汽缸-活塞单元(168)关于所述另一汽缸-活塞单元(169)压力耦接或压力解耦的压力耦接或解耦单元，特别是阀，更特别是止回阀(167)，其中，所述压力耦接或解耦单元特别是能够由所述控制单元(70)控制。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的样品分离设备(10)，包括以下特征中的至少一个：

所述样品分离设备(10)配置为多维样品分离设备，特别是二维样品分离设备，更特别是二维液相色谱样品分离设备；

所述样品分离设备(10)配置为过程监测样品分离设备。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的样品分离设备(10)，其中，特别是暂时地与所述流动路径(108)至少部分地压力解耦的所述至少一个流体驱动单元(102、104)配置为在将所述样品容纳空间(106)切换到所述流动路径(108)中之前，将所述样品容纳空间(106)压缩至与所述流动路径(108)中的第二压力值基本对应的第一压力值。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的样品分离设备(10)，其中，所述控制单元(70)配置为在所述加压之后将所述样品容纳空间(106)与所述流动路径(108)流体耦接。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的样品分离设备(10)，其中，所述控制单元(70)配置为使所述至少一个至少部分地压力解耦或可解耦的流体驱动单元(102、104)与所述流体驱动单元(102、104)中的至少一个剩余的流体驱动单元暂时地流体解耦。

9.根据权利要求8所述的样品分离设备(10)，其中，所述控制单元(70)适配为操作所述至少一个剩余的流体驱动单元(102、104)来向所述样品分离单元(30)供应流动相，同时所述至少一个至少部分地压力解耦的流体驱动单元(102、104)与所述流动路径(108)解耦并且对所述样品容纳空间(106)加压。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的样品分离设备(10)，包括至少一个流体阀(112、192、167)、特别是旋转阀或止回阀，其能够由所述控制单元(70)切换从而选择性地将所述流体驱动单元(102、104)中的至少一个切换为与所述流动路径(108)压力耦接或者与所述流动路径(108)至少部分地压力解耦。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的样品分离设备(10)，包括至少一个压力传感器(114)，其配置为感测指示所述样品容纳空间(106)特别是在与所述流动路径(108)压力解耦时的压力的信息。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的样品分离设备(10)，其中，所述控制单元(70)配置为在如下操作模式下切换所述流体驱动单元(102、104)：在所述操作模式下，所述流体驱动单元(102、104)中的每一个与所述流动路径(108)流体耦接，并且所述流体驱动单元(102、104)中的每一个配置为供应将要在混合点(116)处混合以在所述流动路径(108)中提供所述流动相的多种溶剂中的相应一种，其中，特别地所述样品容纳空间(106)在这种操作模式下与所述流动路径(108)流体解耦或耦接。

13.根据权利要求1至10或12中任一项所述的样品分离设备(10)，其中，所述控制单元(70)配置为在如下操作模式下切换所述流体驱动单元(102、104)：在所述操作模式下，所述流体驱动单元(102、104)中的至少一个将溶剂至少部分地朝向所述流体驱动单元(102、104)中的另一个驱动，特别是驱动至混合点(116)并且从此同时地朝向所述样品分离单元(30)并且朝向所述流体驱动单元(102、104)中的另一个，其中，特别地所述样品容纳空间(106)在这种操作模式下与所述流动路径(108)流体解耦或耦接。

14.根据权利要求13所述的样品分离设备(10)，其中，所述控制单元(70)配置为在另一操作模式下切换所述流体驱动单元(102、104)，在所述另一操作模式下，已被朝向所述另一流体驱动单元(102、104)驱动的溶剂由所述另一流体驱动单元(102、104)驱动与另一溶剂一起回到所述流动路径(108)中。

15.根据权利要求1至10或12至14中任一项所述的样品分离设备(10)，其中，所述控制单元(70)配置为将所述流体驱动单元(102、104)切换成如下操作模式：在所述操作模式下，所述流体驱动单元(102、104)中的一个将溶剂作为流动相沿着所述流动路径(108)驱动并且进入所述样品分离单元(30)，并且所述流体驱动单元(102、104)中的另一个的至少一部分对与所述流动路径(108)压力解耦的所述样品容纳空间(106)加压。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的样品分离设备(10)，包括至少一个缓冲空间(118、120)，其特别是分配给所述流体驱动单元(102、104)中的相应一个，并且配置为暂时地容纳所述流动相的溶剂。

17.根据权利要求16所述的样品分离设备(10)，包括以下特征中的至少一个：

其中，所述控制单元(70)配置为在如下操作模式下切换所述流体驱动单元(102、104)：在所述操作模式下，所述压力解耦的流体驱动单元(102、104)将溶剂驱动到第一缓冲空间(118)中并且将其内含物或其一部分置换到所述样品容纳空间(106)中，从而对所述样品容纳空间(106)加压，同时所述流体驱动单元(102、104)中的另一个将另一溶剂驱动到第二缓冲空间(120)中并且将其内含物或其一部分置换到所述样品分离单元(30)并且通过所述样品分离单元(30)；

其中，所述控制单元(70)配置为切换所述至少一个缓冲空间(118、120)来与所述流动路径(108)流体解耦；

其中，所述控制单元(70)配置为切换所述至少一个缓冲空间(118、120)来暂时地容纳期望的溶剂组合物，所述期望的溶剂组合物能够置换具有失常组合物的溶剂或者至少部分地校正当暂时容纳的溶剂稍后与所述流动相的实际组合物混合时在所述样品分离设备(10)的导管中的所述流动相的实际组合物与所述流动相的目标组合物之间的差异。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的样品分离设备(10)，包括以下特征中的至少一个：

其中，加压包括增加所述样品容纳空间(106)中的压力直至与所述样品分离单元(30)上游的压力类似的压力；

其中，减压包括相较于所述样品分离单元(30)上游的压力减小所述样品容纳空间(106)中的压力，特别是减小所述样品容纳空间(106)中的压力直至环境压力；

所述样品分离设备(10)包括配置为检测所述流体样品的分离成分的检测器(50)；

所述样品分离设备(10)包括配置为收集所述流体样品的分离成分的分级单元(60)；

所述样品分离设备(10)包括用于对所述流动相进行脱气的脱气设备(10)(27)；

所述样品分离设备(10)包括用于将所述流体样品注入到所述流体驱动装置(20)与所述样品分离单元(30)之间的所述流动路径(108)中的所述流动相中的注入器(40)；

所述样品分离设备(10)配置为色谱样品分离设备，特别是液相色谱样品分离设备或超临界流体色谱样品分离设备。

19.一种操作用于分离流体样品的样品分离设备(10)的方法，其中，所述方法包括：

通过包括多个流体驱动单元(102、104)的流体驱动装置(20)将流动相沿着流动路径(108)驱动至样品分离单元(30)；

将所述流体样品容纳在选择性地能够与所述流动路径(108)耦接或者能够与所述流动路径(108)解耦的样品容纳空间(106)中；

使所述流体驱动单元(102、104)中的至少一个的至少一部分与所述流动路径(108)压力解耦；以及

通过所述至少一个至少部分地压力解耦的流体驱动单元(102、104)，在将所述样品容纳空间(106)与所述流动路径(108)流体耦接之前对所述样品容纳空间(106)中的所述流体样品加压，和/或，在将所述样品容纳空间(106)与所述流动路径(108)流体耦接之后使所述样品容纳空间(106)减压，以准备后续在所述样品容纳空间(106)中摄入流体样品。

20.根据权利要求19所述的方法，包括以下特征中的至少一个：

其中，所述方法包括，在所述加压之后，将所述流体驱动单元(102、104)中的先前至少部分地压力解耦的至少一个与所述流动路径(108)压力耦接；

其中，所述方法包括用溶剂暂时地填充至少一个缓冲空间(118、120)，并且稍后将这种溶剂从所述至少一个缓冲空间(118、120)供应至所述流动相，从而至少部分地补偿由于所述流体驱动单元(102、104)中的所述至少一个的至少一部分与所述流动路径(108)的暂时压力解耦而导致的所述流动相的缺损组合物。

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