JP2001511882A

JP2001511882A - 分光分析サンプルホルダー

Info

Publication number: JP2001511882A
Application number: JP52519697A
Authority: JP
Inventors: アール．ギャグノン，デビッド; エム．パイパー，リチャード; イー．アイスタ，ジェームズ
Original assignee: ミネソタマイニングアンドマニュファクチャリングカンパニー
Priority date: 1996-01-12
Filing date: 1996-12-12
Publication date: 2001-08-14
Also published as: AU1284297A; WO1997025608A1; US5764355A; EP0873504A1

Abstract

(57)【要約】分光学的に分析するサンプルを保持する装置は、サンプルを限定された領域内に保持する。装置は、その上にサンプルを保持する受け入れ手段を含む。この受け入れ手段がフレーム（任意の機構）に装着される場合、それはフレームの開口部を越えて広がる。受け入れ手段内／上には、受け入れ手段上にのせたあらゆるサンプルが、限定された領域外に移動しないように保持するサンプル封入手段がある。サンプルを限定された領域内に保持することで、サンプルの定量測定が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】分光分析サンプルホルダー背景情報本発明は、分光分析で使用されるサンプルホルダー、およびこのサンプルホルダーの使用方法に関する。化合物のほとんどは、化合物中の様々な化学結合の振動周波数に一致する周波数で、入射赤外線放射を吸収する。化合物の構造特性は、それに赤外線光ビームを通過させ、透過光を入射ビームと比較して、サンプルビームの相対強度を波長または波数の関数としてプロットし、化合物の分光学的プロフィールを得ることで決定できる。入射赤外線光ビーム経路中にサンプルを保持するために、サンプルホルダーまたはセルが使用される。サンプルホルダーのために使用される材料は、興味のある赤外線スペクトル領域における赤外線放射に対して本質的に透明でなくてはならず、サンプルまたは使用されるあらゆる溶剤に対し、可溶性または反応性であってはならない。サンプルホルダーで一般に使用される材料の例としては、無機塩類、ガラス、および石英が挙げられる。ホルダー（またはセル）は、精密に機械仕上げされ磨き上げられた無機塩の結晶（例えばNaCl)からできた一組のプレートから構成されることが多い。中実のサンプルは、粉砕されて無機塩（例えばKBr）と十二分に混ぜ合わされ、薄いウェハまたはペレットに押し固められて、サンプルホルダー上に装着されることが多い。代案としては、それらを油（例えばNUJOL^TM鉱油）と共に混練して、結果的に得られる混合物を前述のプレートに適用することもできる。無希釈のまたは溶剤中の液体サンプルは、通常は「セル」内で分析される。セルとは、スペーサーと共に密封されて、サンプルをその内部に保持するチャンバーを提供する一組のプレートである。プレートは一定間隔で開いており、定量測定で使用できる容量と路程が既知のサンプルチャンバーを提供する。このようなセルは、使用前後に完全にきれいにしなくてはならず、危険な溶剤が用いられることも多い。これによって、大規模な自動化分析試験の構成において使用できる能力が制限される。また頻繁な取り扱いは破損または劣化につながり、結果的に追加的な保守時間と経費が必要になる。プレートの他に、その他のサンプル調製方法も開発されている。米国特許番号第5,470,757号の背景のセクションでは、過去数十年間にわたって開発されたいくつかの代案のサンプル調製および保持方法と、それぞれに伴う限界について述べられている。サンプルホルダーのほとんどは、経費が高いため使い捨てにはできない。したがってそれぞれの分析後に、それらを典型的には有機溶剤で注意深くきれいにして、１つのサンプルから次のサンプルへの汚染を防止しなくてはならない。サンプルホルダー経費が高いことは、装着したサンプルの長時間保持の妨げになる。使用が容易であり、液体サンプルまたは溶剤に対して不感性あるいは非反応性であり、日常分析のほとんどに有用なスペクトル範囲を有するサンプルセルについては、前述の米国特許番号第5,470,757号で述べられている。ここでは細孔膜が、液体サンプルの支持物として使用される。その他のアプローチについては、米国特許番号第5,290,705号および第5,453,252号で述べられている。濾材の所定部分でサンプルを保持するように改造されたＸ線蛍光光度分析サンプルホルダーについては、米国特許番号第4,405,560号および第4,562,045号で述べられている。ここでは、所定部分を本質的に取り囲むスリットを提供することにより、濾材の部分が残りの媒体から隔離される。残りの濾材から隔離された部分を結合する濾材の小片には、パラフィンをしみこませて、隔離部分に適用されたサンプルが残りの濾材に移動するのを防止することができる。封入手段としてパラフィンが使用され、比較的厚い濾材（厚さおよそ200μm）が必要なことから、このタイプのサンプルホルダーを定量測定で、特に透過および／または吸収を測定する場合、または（パラフィンの溶解性のために）有機液体含有サンプルを分析する場合には使用できない。発明の要約簡単にまとめると、本発明は、 a) サンプルを受け入れる多孔質手段と、 b) 受け入れ手段内および／または上の受け入れ手段の所定部分内にあるサンプル封入手段とを含む分光学的に分析するサンプルを保持する装置（すなわちサンプルホルダー）を提供する。この封入手段は無孔であり、受け入れ手段の所定の部分を取り囲んで限定する。またサンプルホルダーは、装置の取り扱いに便利で容易な手段を提供するフレームを含んでも良い。フレームが存在する場合、それは上面および下面、並びにそれを通ってのびる（すなわち、上面から下面を通る）１つ以上の開口部を含む。前述の受け入れ手段は、開口部（群）を越えて広がり、フレーム内に保持される。別の側面では、本発明は、上述のサンプルホルダーの受け入れ手段に適用した（そして任意に乾燥した、または乾燥させた）サンプルを通して放射を透過するステップと、サンプルおよび受け入れ手段を透過した放射を分析するステップを含むサンプルを分光学的に分析する方法を提供する。好ましいタイプの分光分析は、赤外線分光分析である。本発明のサンプルホルダーは、手動および自動透過分光分析で使用でき、使用が簡単で、簡易なサンプル調製を可能にし、正確で精密なサンプルスペクトルを提供する。それは十分安価にでき、単回使用後に廃棄または保管できる。またそれによってサンプル掃除および分析後のサンプルホルダー整備の必要性が排除できるので、改善された安全性(特に危険なサンプルおよび／または洗浄剤の場合) 、並びにより高い便宜性と時間の節約が提供される。本発明のサンプルホルダーの特定の実施例は、それに適用されるサンプルに対して本質的に不活性であり、最小の基材吸光度またはアーチファクトを示すため、得られるスペクトルに干渉しない。本発明では、サンプルホルダーの受け入れ手段部分は、米国特許番号第5,453, 252号が述べるようなスクリーン、米国特許番号第5,470,757号が述べるような細孔シート、あるいはそれに適用されるサンプルが保持できるその他のあらゆる本質的に平らな材料でも良い。しかしすぐ上で述べた２つの参考文献が述べるサンプルホルダーに比べて、本発明のサンプルホルダーは、定量分析に有用であるという明白な利点を有する。これは、サンプル受け入れ手段の所定の限定部分内または表面に、測定された容量のサンプルを限定する手段が含まれるためである。本発明のサンプルホルダーは、分光学的に分析するサンプルの取り扱いを容易にする。ここでの考察の大部分は、赤外線分光分析に向けたものであるが、本発明のサンプルホルダーは、様々な分光光度計でも使用できる(例えば紫外線-可視光、近赤外線、遠赤外線、Ｘ線蛍光、Ｘ線回折、蛍光、およびラマン)。受け入れおよび封入手段に固有な特定の性質のために、本発明のサンプルホルダーは、透過および吸収分光分析技術に特に良く適している。特に断りのない限り、ここでは以下の定義を適用する。「平均特性幅」とは、孔が断面で実質的に円形ならば孔直径である、孔の最大断面寸法の平均を意味する。「定量的」とは、既知量のサンプル中で特定材料の同一性と量の双方について、再現性がある測定を得る能力を意味する。「細孔質」とは、平均特性幅が約0.1〜約50μmの孔を有することを意味する。「透過率(Ｔ)」とは、分光光度計の検出器が受ける放射強度と、サンプルに入射する放射強度との（百分率で表される）比率である。「吸光度(Ａ)」とは、透過率値の負の対数（すなわち、Ａ=-log₁₀T）である。「吸光率」とは、特定の周波数で吸収される入射光の量を定める化合物に固有な属性を意味する。図の簡単な説明図を参照して発明をさらに詳しく説明する。これらの理想化され必ずしも一定比率ではない図は、実例を意図し発明を不当に制限するものではない。図１は、本発明のサンプルホルダーの１実施例の１面の平面図である。図２は、２個のサンプルが同時に保持できる本発明のサンプルホルダーの実施例の１面の平面図である。図３は、ホルダーが円盤形態である本発明のサンプルホルダーのさらに別の実施例の１面の平面図である。図４は、多数のサンプルを同時に保持し、連続して分析できる本発明のサンプルホルダーのさらに別の実施例の平面図である。図５は、サンプルホルダーがフレームで囲まれていない、本発明のサンプルホルダーの実施例の１面の平面図である。図６は、本発明のサンプルホルダーのサンプル受け入れ手段の５個の実施例を大きく拡大した断面図である。図７は、本発明のサンプルホルダーを使用したエンジンオイルの酸化の赤外線吸光度測定と、KBrセルを使用したエンジンオイルの酸化の赤外線吸光度測定とを比較したプロットである。図８は、本発明のサンプルホルダーを使用したエンジンオイルのニトロ化の赤外線吸光度測定と、KBrセルを使用したエンジンオイルのニトロ化の赤外線吸光度測定とを比較したプロットである。図９は、本発明のサンプルホルダーを使用したエンジンオイルの硫酸化の赤外線吸光度測定と、KBrセルを使用したエンジンオイルの硫酸化の赤外線吸光度測定とを比較したプロットである。図10は、本発明のサンプルホルダーを使用したエンジンオイルの煤含有量の赤外線吸光度測定と、KBrセルを使用したエンジンオイルの煤含有量の赤外線吸光度測定とを比較したプロットである。図11は、本発明のサンプルホルダーを使用して赤外線吸光度測定で得られたエンジンオイル中のディーゼル燃料濃度と、KBrセルを使用して赤外線吸光度測定で得られたエンジンオイル中のディーゼル燃料濃度とを比較したプロットである。図12は、本発明のサンプルホルダーを使用して赤外線吸光度測定で得られたエンジンオイル中のグリコール濃度と、KBrセルを使用して赤外線吸光度測定で得られたエンジンオイル中のグリコール濃度とを比較したプロットである。実施例の詳細な説明図１は、フレーム12とサンプル受け入れ手段14とを含むサンプルホルダー10を示す。サンプル受け入れ手段14は、フレーム12 の上面から下面にのびる開口部13を覆う。好ましくは実質的に平らで硬質のフレーム12は、分光光度計中にサンプルホルダー10を装着する手段として働く。フレーム12は、紙、厚紙、板紙、艶素材圧延チップボード(polish stock cale ndered chipboard)、プラスチック（例えばポリプロピレン）シート素材、感圧接着テープ、金属、合金、セラミック、複合材、エラストマー、およびガラスを含むが、これに限定されるものではない様々な材料から構成できる。好ましい材料としては、板紙、艶素材圧延チップボード(polished stock calendered chipb oard)、およびプラスチックシート素材が挙げられる。フレーム12は、上面（群）から下面（群）にのびる少なくとも１つの開口部を有し、受け入れ手段14が２片の間に固定されて、フレーム12内の開口部13を越えて広がるように結合された２個の同一形状片から成ることが多い。２片は、接着剤(例えば、液体、ホットメルト、感圧性)、両面感圧接着テープ、溶接(例えば、ソニック、スポット、半田、アーク、熱など)、高周波（RF）シーリング、クリンプ加工、機械的締結または圧搾、およびそれらの実質的相当物を含むがこれに限定されるものではない、それらを構成する材料に適したいくつかの手段のいずれかによって結合できる。標準的写真用35mmスライド台紙が、サンプルホルダー10のためのフレーム12として使用できる。典型的にはプラスチックまたは板紙からできているスライド台紙は、容易に入手でき、受け入れ手段14を収容して平らに保持でき、十分硬質で、分光機器のサンプルホルダー取付台に簡単に装着される。いくつかの市販されている写真用スライド台紙の利点は、粘着性、機械的、あるいは粘着性と機械的取り付けの組み合わせを有することである。場合によっては、分光分析者が将来参考にするために、サンプルの保管また保存を望むかもしれない。したがってフレーム12は、サンプルに関する適切な情報（例えば、サンプルまたはインデックス番号）がその上に記入できるように、好ましくは書き込みや、あるいは別な方法で標識できる材料から構成される。代案としては、望むならラベルやその他の追加的な情報記録媒体（例えば、マイクロフィルム、磁気媒体、バーコードなど）をフレーム12に含めることもできる。いくつかの実施例では、サンプルホルダー10は、保存中には開口部を覆い、分光分析中にはビーム経路から退かすことのできる保護カバーまたはフラップ（図示せず）をさらに含むこともできる。代案としては、赤外線光に対して透明（または興味のある波長（群）で非吸収性）で、分析中にビーム経路から退かす必要のない保護カバーを使用することもできる。フレーム12の大きさと形状は、サンプルホルダー10が使用される特定の分光分析機器（群）のサンプルセル容器にある程度左右される。現在、分光分析者は典型的には、約２インチ（すなわち約５cm）幅のサンプルホルダーを使用する。受け入れ手段14は、規則的な格子模様のついたスクリーンとして描かれるが、不規則な格子模様も使用できる。受け入れ手段14は、サンプルホルダー10中にスクリーンとして描かれるが、その他の形態も使用できる。これらは以下で、本発明のサンプルホルダーのその他の実施例の考察において詳細に考察する。規則的な格子模様スクリーン（例えば、窓網戸に使用されるタイプ）が付いている開口部は、形状が規則的であり、均一な断面積を有するので、サンプルはスクリーン上に、サンプルの表面張力によって保持される。有用な格子開口部の断面積は、約0.1〜約1.5mm²の範囲であり、約１mm²の断面積を有するものが好ましい。不規則な格子模様としては、ランダム、漸増変化、無秩序メッシュ(例えば、スチールまたはグラスウール中に存在するもの)、不織スクリムなどが挙げられる。このような不規則な格子模様に関する完全な説明は、米国特許番号第5,453,252号にある(特に、どちらもここに参照として引用したFigure４と随伴するテキストを参照されたい)。これらの各模様は、本発明のサンプルホルダー中の受け入れ手段として有用なスクリーンの範囲内である。受け入れ手段14として使用されるスクリーンの繊維は、ガラスと、石英と、金属と、合金と、ナイロン、ポリエチレン、ポリスチレン、フルオロポリマー(例えば、ポリテトラフルオロエチレン)、ポリアミド、ポリアラミド、ポリプタジエンなどのポリマー材料のような様々な材料から製造できる。繊維が本質的に柔軟性のない材料（例えば、ガラスまたは石英）から製造される場合、繊維は好ましくはポリ（塩化ビニル）などの柔軟なポリマーでコーティングされる。サンプル封入手段16は、受け入れ手段14に含まれる。この特定の実施例では、サンプル封入手段16は、受け入れ手段14の上にのせたまたはその中に浸込ませた無孔材料の環として描かれる。有用な無孔材料の例としては、シアノアクリレートタイプの液体接着剤、シリコーン接着剤、ホットメルトタイプの粘稠性液体接着剤、塗料、エポキシ、およびその他の硬化性材料が挙げられる。このような材料は、受け入れ手段14上に液体形態でのせるとができ、スクリーンまたはメッシュに浸透させられる。硬化すると材料は、受け入れ手段14内に無孔バリヤーを形成する。代案としては、受け入れ手段14のスクリーンまたはメッシュに浸透できるシリコーンポリマーまたはフルオロポリマーなどの不活性の液体を希望する模様(典型的には円)に適用して、不透過性のバリヤーを形成することもできる。この方法で有用な不活性の液体は、好ましくは所定位置に留まるのに十分な粘度を有し、受け入れ手段 14に適用されるサンプルと反応せず、サンプルに溶けず、サンプルを溶かさず、サンプル中で膨張性ではない。封入手段16は好ましくは、開口部13の端から離れており、受け入れ手段14に適用されるサンプルは、サンプリングプラットフォーム18中に留まってフレーム12 のどの部分とも接触しない。全サンプルをサンプリングプラットフォーム18内に保持することで、サンプルホルダー10は、以下に述べるように定量的分光分析測定に使用できる。開口部13および封入手段16は、円として描かれているが、開口部13および封入手段16のどちらも、例えば、四角、長方形、三角形、多角形、および不定形などのいかなる形状でも良い。開口部13は、封入手段16と同一形状でなくても良い。サンプリングプラットフォーム18は、封入手段16によって外周が限定されたサンプル保持領域を構成する。サンプリングプラットフォーム18の大きさは、その直径が分光光度計のビーム経路を受け入れるのに十分である限りは、変化しても良い。好ましくはサンプリングプラットフォーム18は、入射赤外線ビームの直径よりも大きい直径を有する。典型的には赤外線分光光度計は、約５mm〜約15mm幅の目標領域を使用する。したがってサンプリングプラットフォーム18は、約５mm を超え、分光光度計サンプル領域とサンプルの大きさを基準にして実用的な限界までの直径を有する。機器の大きさに限界があるために、サンプリングプラットフォーム18の大きさ（面積）は、典型的には各面あたり1〜約６cm²未満の範囲である。望むならば、発明に従って、より大きなまたは小さなサンプリングプラットフォームを使用しても良い。最近の機器は感受性が増大しているので、非常に小さなサンプルのスペクトルを測定することが可能である。したがってサンプリングプラットフォーム18は、非常に小さくて良い。Nic-Plan^TM赤外線顕微鏡（ウィスコンシン州マジソンのNicolet Instrument Corp.）などの赤外線顕微鏡が市販されている。このような機器では、サンプリングプラットフォーム18は、３μm程度、より典型的には約100μmの直径を有することができる。図２は、フレーム22と２個のサンプル受け入れ手段24とを含むサンプルホルダー20を表す。サンプル受け入れ手段24は、フレーム22の上面から下面までのびる２個の開口部23を覆う。フレーム22は、図１に関して前述したのと同一材料から製造でき、同様にして構築できる。受け入れ手段24は、細孔シートとして描かれているが、その他の形態（前述のスクリーンを含む）もまた使用できる。細孔シートが使用される場合、それはこのようなサンプルが含有するかもしれないあらゆる溶剤を含め、それに適用されるあらゆるサンプルに対して好ましくは不活性（すなわち非反応性および不溶性）である。より厚いシートは、スペクトル吸光度がより高いためにより大きな干渉を生じる傾向があるので、細孔シートは非常に薄いことが好ましい。典型的には、有用なポリエチレン細孔シートは、約150μm未満、好ましくは約25〜約150μm、より好ましくは約125μmの厚さと、約1.0と90g/m²の間の斤量を有する。典型的には、受け入れ手段24として使用される細孔シートの孔密度は、ASTM D 4197-82で測定された空隙容量が約20％を超え、好ましくは約50〜約98％の範囲、より好ましくは約75と約90％の間にあるような密度である。通常、空隙容量がより高ければ、ビーム経路内のサンプル量がより多くなるので、(それによって分光分析精度が改善され)、シートに固有な吸光度がサンプルの反応の分析に干渉する可能性が低くなり、シートに適用されたサンプルから溶剤がより容易に揮発する。多くの有用な細孔質のポリマーシートは、総容積のほんの一部分がポリマー材料によって占められる開放構造である。したがってビーム経路内の物質のより多くの部分は、サンプルそれ自体である。従来の非細孔膜は、典型的には有用性が低く、ここでの使用では多くの場合効力がない。このようなシートに適用されたサンプルは、フィルム表面を効果的に濡らすことができず、その結果、サンプルは分光光度計に装着した際に、ビーズ状になってフィルムからこぼれ落ちる。しかしこれらの同一サンプルが同一ポリマーからできた細孔シートに適用されると、サンプルはシートの孔に入り込んで、サンプルが分光学的に分析できるようになる。サンプルホルダーへの適用後、サンプルをフーリエ変換赤外線などにより迅速に分析すると、サンプルの溶剤部分を分光学的に分析することができる。代案としては、サンプルを一時保持して溶剤部分を揮発させ、引き続く分析のために、サンプルホルダー上に沈着する揮発性がより低い部分を残すことができる。その開示をここに参照として引用した米国特許番号第5,470,757号で述べられるように、サンプル受け入れ手段24として細孔シートを使用すると、例えば水性サンプルおよび生物学的液体の分析が容易にできる。このようなサンプルは、サンプリングプラットフォーム28に直接適用できるが、好ましくは最初に補助溶剤（例えばメタノール）が適用されて、そこを濡らしてサンプルに対する受容性をより高くする。次に水および補助溶剤が、前述のように揮発できる。プライマーおよび接着剤などのような多くの水性サンプル（例えば、界面活性剤を含むもの）では、濡らす手順は必要でないことが多い。これらの手順のいずれによっても、ATRセルなどの高価な器材を使用したり、その他の時間のかかるサンプル調製方法の助けを借りることなしに、水性材料のスペクトルが容易に得られる。水性サンプルを分光学的に分析する際、受け入れ手段24として、親水性多孔質フィルム（例えば、セルロース、紙、ナイロン-6、ナイロン-66、ポリ(ビニルアルコールなど)）が有用であることが分かった。サンプルは、前述の濡らす手順を必要とせず、フィルムに直接適用される。親水性多孔質フィルムは水性サンプルの分析に加えて、血液、汗、涙、尿、精液などの生物学的液体の分析に有用である。このようなサンプルは、冗長なサンプル調製を必要とせずにサンプリングプラットフォーム28に直接適用でき、明瞭で明白なスペクトルが得られる。ここでは、元々親水性の材料(例えば、セルロース、ナイロン-6、ナイロン-66、またはポリ(ビニルアルコール))、あるいは(例えば、適切な材料のコーティング、または適切な処理の適用により)処理されて親水性にされた材料からできた細孔シートが使用できる。微孔質ポリマーシートは、シートの少なくとも１面を通って開口する複数の相互接続する顕微鏡的孔を有することができる。孔はシートの片面のみまたは両面を通って開口できる。それらが片面のみを通って開口する場合、サンプルは好ましくはその面にのせられる。好ましくは細孔シート全体、特にサンプリングプラットフォーム28全体にわたる孔の大きさの分布は実質的に均一であり、シート透過率の変動を低くする。孔の大きさは、それらの平均特性幅で、典型的には約0.1〜約50μmの範囲にある。例えばレーザーアブレーションによって形成された均一で実質的に円形の孔があるシート、様々な大きさと構成の開口部がある繊維状構造塊からできたシート、不織材料からできたシート、およびシートを通る蛇行状経路（例えば、ランダムまたは固定）を限定する材料の均一な直径を有するストランドからできたシートが、それぞれ受け入れ手段24として有用である。ここでの用法では「細孔シート」には、少なくとも１つの組織状表面を有するポリマーシートが含まれ、表面は、表面空隙、溝、凹部などを有し、その中の最低深度は約0.1μmで最小幅は約0.1μmであり、典型的には平均特性寸法（すなわちサンプルホルダー開口部に平行な平面中の構造要素の最大寸法の平均）が少なくとも約0.1と約50μmの間であり、ときには実質的により大きい。このようなシートは、レーザーアブレーション、鋳造、エンボス、および押し出しを含むがこれに限定されるものではない様々な表面変成および複製技術によって、中実のポリマーシートから形成できる。このような表面特性は、サンプルホルダーがサンプル材料、特に粒状材料を保持する能力を向上できる。組織状表面特性は、上述したような複数の孔を有する細孔シートからも形成できる。目の荒いメッシュに結合したベースシート（例えば、上述したような細孔シート）を含む複合材シートも使用できる。メッシュは、サンプル材料の捕集と保持を容易にする。ベースシートは、開口部内でサンプル材料を保持する。複合材シートは、ここで述べる透過率基準を満たさねばならないが、メッシュは開放性であるので、メッシュの内部特性がこれらの透過率基準を満たす必要はない。米国特許番号第4,539,256号では、その多くが発明のサンプルホルダーで使用できる細孔シート材料と、同材料を製造する方法が開示されている。W.L．Gore and Associates，Inc.（デラウエア州ウィルミントン）に譲渡された米国特許番号第3,953,566号、第3,962,153号、第4,096,227号、第4,110,392号、第4,187,390号、および第4,194,041号などの種々の特許では、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）からの細孔シートなどの多孔質製品の調製について述べている。これらの特許で述べられたポリマーシート材料の多くも、本発明に従って使用できる。発明のいくつかの実施例で有用な細孔質ポリマーシートの多くのタイプが、様々なポリマー、厚さおよび空隙容量で市販されている。これらの例としては、Ce lgard^TM疎水性または親水性細孔質ポリエチレンまたはポリプロピレンフィルム( ノースカロライナ州シャーロットのHoechst Celanese)、GORE-TEX^TM細孔質PTFE フィルム(W.L.Gore)、Zitex^TM細孔質PTFEフィルム（ニュージャージー州ウェインのNorton Performance Plastics)、およびDurapore^TM細孔質親水性フィルム（マサチューセッツ州ベッドフォードのMillipore Products Division）が挙げられる。その他の実例としては、ポリオレフィン(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびコポリ(エチレン-プロピレン))、ポリ(フッ化ビニリデン)、ポリエステル、ポリカーボネート、セルロースアセテート、硝酸セルロース、ポリ (塩化ビニル)、およびナイロンの細孔シートが挙げられる。シートは本質的に１つ以上の選択されたポリマーフィルムからなる。シートは特別な薬剤（例えば、親水性または疎水性コーティング）を含むことができ、あるいは以下に述べるように表面処理されていても良い。細孔シートを受け入れ手段24として使用する場合、好ましいシート材料は、細孔質ポリエチレンである。ポリエチレンは、あらゆる薬品に対して不活性であり、湿気に対する感受性がなく、薄くても強力な（例えば、破れおよび穴あき抵抗性の）フィルムを提供する。ポリエチレンは、脂肪族炭素水素（C-H）結合の延伸が、高い吸光度（すなわち、2918および2849cm^-1）として明白な約3000〜約2800cm^-1の領域をのぞいて、約4000〜約 200cm^-1の赤外線範囲にわたり使用できる。ポリエチレンは、範囲のその他の部分（例えば、1465および721cm^-1）で限られた数のシグナルを示すが、これらは典型的には狭く良好に限定された低強度の吸光度であり、簡単に考慮に入れられる。（結晶化度がかなり高いポリエチレンでは、後者の２つの吸光度が１組のピークに分割されることに起因する２つのさらに別の吸光度を有する。）好ましくは、細孔シートの製造に使用される細孔質のポリエチレンは、ここに参照として引用した米国特許番号第4,534,256号の教示に従って調製される。特に脂肪族C-H結合の延伸領域が興味の対象である場合、さらに別の有用なポリマーは、細孔質PTFEである。この材料は、約1500cm^-1を超える吸光度を持たないので、脂肪族C-H延伸領域(約3000〜約2800cm^-1)には、妨害吸光度がない。PTF E(並びにクロロトリフルオロエチレンのポリマーおよびコポリマー)からできたシートは、約4000〜約200cm^-1の範囲で有用である。多種多様な細孔質ポリマーシートが有用であるが、その他の多孔質シート材料も使用できる。これらとしては、例えば、紙、不織ポリマーフィルム、繊維ガラス、スパンガラス、ガラス布、無機膜(セラミックを含む)、織布、ニットファブリック、およびその他の繊維状シート材料が挙げられる。シートは好ましくは、サンプル中で分析される帯域に対する、多孔質シートの固有な吸光度のスペクトル干渉を低下させるように選択された材料から製造される。各材料は特有の吸光度を有するが、吸光度は好ましくは、サンプルの吸光度に干渉しない赤外線スペクトル領域にある。換言すれば、多孔質シートは、好ましくは興味のあるスペクトル領域（群）で、比較的低い吸光度を示す(すなわち、高度に透過性である)。低吸光度シート材料の好ましさは、溶剤（群）、セル、大気などによるバックグラウンド吸光度を差し引くことができる最近の分光分析機器を使用することで、幾分低下できる。分散タイプの機器では、赤外線ビームは２つの平行ビームに分割され、１つはサンプルを貫通し、２つめのまたは参照ビームはブランクセルを通過する。溶媒和サンプルのスペクトルを測定する際、純粋な溶剤のみを含有するセルが参照ビーム中に置かれ、機器は溶剤のスペクトルを溶解したサンプルのスペクトルから差し引くことができる。フーリエ変換赤外線分光光度計では、ブランク（または参照）セルのバックグラウンドスペクトルは、後で測定されるサンプルスペクトルから差し引くけるように、走査されて電子的に保存される。従来のサンプルホルダーにおいて不完全なバックグラウンド吸光度の減算過程は、本発明のサンプルホルダーでも不完全になり得る。これは特にサンプルが、減算過程によって不注意に覆い隠されたり失われたりするわずかな吸光度を示す場合、吸光度が常に完全に差し引かれるとは限らず、サンプルの吸光度に干渉するという事実のためである。したがって細孔シートは、サンプルに対する細孔シートの吸光度の干渉を好ましくは最小化するように、より好ましくは排除するように選択される。多くのポリマーフィルムの赤外線スペクトルが広く知られており、本発明に従って使用するのに適したシートを選択することは、分光分析分野の当業者の能力の範囲内である。特定用途向けのシートの選択は、サンプルの成分と、それについて行う分析にある程度左右される。細孔シートは、シートの基線透過率または吸光度を測定することで、発明に従った特定用途での使用について評価できる。ポリマーフィルムは典型的には、その上に入射する光の一部を散乱する。細孔シートが受け入れ手段24として使用される本発明のサンプルホルダーでは、細孔シートの平均基線は、約4000〜約400cm^-1の範囲であり、好ましくは透過率が約1％を超え、より好ましくは透過率が約10％を超え、最も好ましくは透過率が約50％を超える。吸光度単位で表すと、シートは好ましくは興味のある波長（群）で約２未満、好ましくは約１未満、最も好ましくは約0.3 未満の吸光度を有する。シートの平均基線吸光度は、バックグラウンド（すなわち、シートのない空のサンプルホルダー）の吸光度、および約4000cm^-1と約400c m^-1での対象シートの吸光度を得ることで容易に測定できる。バックグラウンド吸光度およびシート吸光度の双方に対する開口部は、寸法が等しくなければならない。約4000cm^-1と約40cm^-1でのシートの吸光度からバックグラウンド吸光度をそれぞれ差し引き、次に結果的に得られた値を合計して２で割って平均基線吸光度を得る。細孔質ポリマーシートには、サンプル捕集および保持特性を改善するための処理ができる。シート材料、処理、および意図されるサンプル次第で、シートは、サンプルホルダーの製造前、または製造中、あるいは後からサンプル材料を適用または捕集する前に処理できる。さらに別の実施例では、希望のサンプル材料とシートの相互作用を変化させる材料を適用することで、シート表面の少なくとも一部が処理される(例えば、コーティングまたはグラフト重合)。例えば、赤外線分光分析用サンプルホルダー上の溶液中でタンパク質を濃縮するために、アズラクトン材料が使用できる。例えば米国特許番号第5,344,701号を参照されたい。サンプルホルダー20には、サンプル封入手段26も含まれる。この特定の実施例では、サンプル封入手段26は、受け入れ手段24中の環状圧縮として描かれている。これらの圧縮は、例えば無孔の圧縮領域を形成するように細孔シートをエンボスして得られる。このエンボスは、手動、水圧、またはその他の同様の手段で行われるダイ打ち出し加工を通じて得られる。封入手段26は、サンプリングプラットフォーム28を取り囲んで限定する。封入手段26で限定された外周内に置かれたあらゆるサンプルは、サンプリングプラットフォーム28内に留まる。これによって、このようなサンプルの定量測定が可能になる。封入手段26は好ましくは開口部23の端から離れており、サンプリングプラットフォーム28に適用されるあらゆるサンプルは、フレーム22のどの部分とも接触しない。開口部23および封入手段26は、サンプルホルダー20中に円として描かれているが、開口部23および封入手段26のどちらも、前述したようにいかなる形状でも良い。開口部23は、封入手段26と同一形状でなくても良い。図２では明白でないが、封入手段26を構成する圧縮は、図に示すのとは反対の受け入れ手段24の側にあっても良く、サンプリングプラットフォーム28に適用されたサンプルの封入を助ける(以下の考察を参照されたい)。図３は、開口部33とサンプル受け入れ手段34の付いた円形フレーム32を含むサンプルホルダー30を示す。サンプルホルダー30は、例えば、複数サンプル分析システム（ウィスコンシン州マジソンのPike Technologies）で使用されるような円盤（またはコイン）形をしている。サンプル受け入れ手段34は、ここでも細孔シートとして描かれているが、前述のスクリーンを含めたその他の形態も使用できる。受け入れ手段34内／上には、サンプル封入手段36がある。ここでもサンプル封入手段は、受け入れ手段34を構成する細孔シートの環状圧縮として描かれている。環状圧縮は前述したのと同一の手順によって、受け入れ手段34内に形成できる。封入手段36は、サンプリングプラットフォーム38を取り囲んで限定する。封入手段36によって限定される外周内に置かれたあらゆるサンプルは、サンプリングプラットフォーム38内に留まる。これによって、このようなサンプルの定量測定が可能になる。封入手段36は、好ましくは開口部33の端から離れており、サンプリングプラットフォーム38に適用されたサンプルは、フレーム32のどの部分とも接触しない。図４は、円形フレーム42、開口部43、中心孔45、および複数受け入れ手段44を含むサンプルホルダー40を示す。このタイプの構造物は、Model 0084-1XXまたは Model 0084-2XXサンプルホイール（コネチカット州シェルトンのSpectra-Tech， Inc.）を装備したModel 710フーリエ変換赤外線分光光度計（ウィスコンシン州マジソンのNicolet Instruments）で使用されるような、一連のサンプルを保持するのに使用できる。(中心孔45は、サンプルホルダー40がこのような機器の回転スピンドルに装着できるようにし、各サンプリングプラットフォーム48は、分光光度計が発する赤外線ビームのラインに回転して入る)。サンプル受け入れ手段44は、細孔シートとして描かれているが、その他の形態(前述のスクリーンを含む)も使用できる。受け入れ手段44内／上には、サンプル封入手段46がある。ここでもサンプル封入手段46は、受け入れ手段44を構成する細孔シートの環状圧縮として描かれている。圧縮は、前述したのと同一過程（群）によって受け入れ手段44中に形成できる。封入手段46は、サンプリングプラットフォーム48を取り囲んで限定する。封入手段46によって限定される外周内に置かれたあらゆるサンプルは、サンプリングプラットフォーム48内に留まる。これによって、このようなサンプルの定量測定が可能になる。封入手段46は、好ましくは開口部43の端から離れており、サンプリングプラットフォーム48に適用されたサンプルは、フレーム42のどの部分とも接触しない。図５は、受け入れ手段54、封入手段56、およびサンプルプラットフォーム58を含むサンプルホルダー50を示す。この実施例でもサンプル封入手段56は、受け入れ手段54を構成する細孔シートの環状圧縮として描かれている。圧縮は前述したのと同一過程によって、受け入れ手段54内に形成できる。封入手段56は、サンプリングプラットフォーム58を取り囲んで限定する。封入手段56によって限定される外周内に置かれたあらゆるサンプルは、サンプリングプラットフォーム58内に留まる。これによって、このようなサンプルの定量測定が可能になる。任意の接着剤55を受け入れ手段54の１つ以上の側と面に塗布でき、サンプルホルダー50を分光光度計（図示せず）の光ビーム（図示せず）内に、取り外し可能なように装着できる。接着剤55は、再配置可能、気体非放出性などでも良く、当業者は、様々な望まれる用途のために多くの適切な接着剤（例えば、熱活性化、特定の粘着特性など）を容易に識別して選択できる。接着剤55は、前出のどの感圧性接着剤でも良い。入射ビームの前を連続して通過し、収集スプールに巻き取られる一連のサンプルホルダーを含むロールも考えられるため、接着剤55は任意である。このような構成では、接着剤55は不要である。図６は、本発明のサンプルホルダーのサンプル保持手段の５個の実施例を大きく拡大した断面図である。図6a、6b、6c、6dおよび6eにおいて、サンプル受け入れ手段60、70、80、90および100は（それぞれ）上述したような細孔質膜である。図6aでは、細孔質膜60が圧縮されており、封入手段66は環状圧縮である。封入手段66は、サンプルプラットフォーム68の外周を限定する。液体サンプルをサンプルプラットフォーム68にのせると、そこにしみ込むが、（封入手段66によって限定された圧縮領域は多孔性でないため）細孔質膜60の大部分には移動しない。封入手段66は、細孔質膜60をプラテンにのせて、膜を円形のダイで打ち出して形成できる。図6bでは、細孔質膜70が圧縮されており、封入手段76はここでも環状圧縮である。封入手段76は、サンプルプラットフォーム78の外周を限定する。液体サンプルをサンプルプラットフォーム78にのせると、そこにしみ込むが細孔質膜70の大部分には移動しない。封入手段76は、細孔質膜70を同一の円形のダイで（上下から）打ち出して形成できる。 In図6cでは、細孔質膜80は、その上面に適用された液体の環を有したが、液体は細孔質膜80にしみ込んで、その後硬化して環状封入手段86を形成した。封入手段86は、サンプルプラットフォーム88の外周を限定する。液体サンプルをサンプルプラットフォーム88にのせると、そこにしみ込むが、（封入手段86の不透過性の性質のために）細孔質膜80の大部分には移動しない。図6dでは、中実の無孔環99(断面で示される)が、細孔質膜90上にのっており、膜90に塗布され、そこにしみ込んで封入手段96（ここでは環状バリヤー）を形成する接着剤によって、そこに固着される。封入手段96は、サンプルプラットフォーム98の外周を限定する。液体サンプルをサンプルプラットフォーム98にのせると、そこに一部分のみ浸透し、そこに浸透しなかった部分は、中実の環99によって保持される。(サンプル粘度や、サンプルプラットフォームの表面エネルギーと（存在する場合、あらゆる溶剤を含めた）液体サンプルの表面張力との顕著な差や、分析に使用される放射に対しサンプリングプラットフォームが十分に透明である、あるいはＸ線蛍光光度分析などの反射分析技術が使用されるという条件下での、受け入れ手段としての比較的高密度な無孔膜の使用などの、様々な理由によって起こり得る)液体サンプルがサンプルプラットフォーム98に全く浸透しない場合、中実の環99がサンプルの領域と容積を限定するので、このサンプル保持手段は分析のための保持が可能である(すなわち、環99は封入手段として働く)。環 99は、引き続くあらゆる赤外線分析に干渉せず膜90に接着する、どのような中実の無孔材料でも良い。適切な材料としては、金属、木、ガラス、プラスチック、セラミック、複合材、無孔ポリマーなどが挙げられる。図6eでは、細孔質膜100が過剰な硬化性液体によって処理され、液体は膜100に浸透し、硬化して環状封入手段106を形成する。さらに過剰な液体は硬化して、膜100の平面上に突起部109を形成する。封入手段106は、サンプルプラットフォーム108の外周を限定する。サンプルプラットフォーム108にのせられた特定の液体サンプルは、そこに緩慢にあるいは一部のみが浸透するかもしれず、そこに浸透しない部分は突起部109によって保持される。液体サンプルがサンプルプラットフォーム108に全く浸透しない場合、突起部109はサンプルの領域と容積を限定するので、この実施例は分析のための保持が可能である。適切な硬化性液体としては、ホットメルト接着剤、粘稠性接着剤、熱硬化性液体ポリマーなどが挙げられる。本発明のサンプルホルダーの特定の形状に関わらず、サンプルはそのサンプリングプラットフォーム（群）に単純な方法で適用される。無希釈のサンプルを直接サンプルホルダーに適用することもできるが、より一般には、取り扱いを容易にするために、溶剤に溶解されたサンプルが使用される。有機液体に溶媒和されたサンプルは、(このようなシートのポリマー基質をほとんどまたは全く膨潤させることなく)スクリーンまたは細孔シートの表面を容易に濡らし、溶剤はその表面から迅速に揮発する。典型的には、使用されるあらゆる溶剤は 10〜30秒間以内に揮発する。これは、サンプルのホルダーへの適用後、加熱ランプなどの外的熱源にサンプルを数秒間曝すことで加速される。（例えば、ヨーロッパ特許第478,596号を参照されたい。）両面を通って開き、シート全体に広がる孔を有するシートを含むサンプルホルダーは、（このような孔が、シートを通る蛇行性経路を構成する場合でも）この効果を最適化できる。溶剤の揮発後、サンプルホルダーは分光光度計に装着できる。本発明のサンプルホルダー使用して定量分析を行うためには、各手順または赤外線走査中で、毎回精密に同一量のサンプルを分析する必要がある。したがって封入手段によって限定されたサンプリングプラットフォームに、同一量のサンプルを適用できるようにするあらゆる方法が使用できる。多くの場合、分析される正確な量のサンプルは、様々なピペットを使用してサンプリングプラットフォームに直接適用される。分析によっては、分析されるサンプルはサンプリングプラットフォームを容易に濡らさず、マイクロピペットの使用それ自体も非常に緩慢である。このような場合、正確な量の粘稠性サンプルをサンプリングプラットフォームとほぼ同一直径の（なめらかな上面を持つ）真鍮ボタンに適用でき、その後、サンプリングプラットフォームを（手でまたは他の適切な手段によって）サンプル上に十分な時間しっかりと保持して、サンプルをサンプリングプラットフォームにしみ込ませられることが分かった。本発明のサンプルホルダーの使用によって、サンプルの定量並びに定性分析が可能になる。あらゆるサンプルのスペクトルは、ベールの法則の関数であるので、（ピークの高さまたは面積、全吸光度、または全透過率によって測定された）あらゆるピーク強度は、存在するサンプル量の一次関数である。サンプル中の特定のピークまたは吸光度に対する吸光係数が与えられると、存在するサンプル量が計算できる。代案としては、例えば、サンプルの量または濃度などの負荷を変化させて、一連のサンプルが調製できる。前もって選択された吸光度の強度が、負荷の関数としてプロットでき、次に未知のサンプルの濃度がプロットされたデータとの比較によって求められる。これは、混合物中の化学種の濃度が成分の相対ピーク高さとの比較によって求められる、混合物の分析において特に有用である。例えば、食用油中の飽和と不飽和脂肪の相対量は、ATRサンプルホルダーの助けを借りることなく、AfranおよびNewberyがSPECTROSCOPY,6(1),pp.31-33(199 0)で明らかにしたように、3010と2854cm^-1におけるC-H吸光度を比較することで簡単に求められる。本発明のサンプルホルダーは、効率的で簡単なサンプルの定量的分析を可能にする。衝突赤外線エネルギーのサンプルによる吸収は、分光器によって間接的に測定され、典型的には、百分率透過率ＴＴ=100×P_sample/P_background （式中、P_sampleは、分光器中の検出器に到達した光強度であり、P_backgroundは、サンプルなしで測定された光強度である）として表される。分析のために、透過率は、吸光度ＡＡ=log₁₀(l/T) に変換される。官能基の吸光度は、官能基濃度に直接関係する可能性があり、ベールの法則で表された吸光度、吸光率、および濃度の基本的関係に基いて定量測定が可能になる。例えば、ここに参照として引用したG.W.EwingのInstrumental Methods of C hemical Analysis，5th ed.,pp.32-35(McGraw-Hill，New York，1985)を参照されたい。吸光率は、各化合物に固有な属性であるため、特定波長では特定化合物について一定である。本発明のサンプルホルダーは、本質的に均一な厚さ（典型的には約125μm）を有するので均一容積である、細孔シートのサンプリングプラットフォームを含む。したがって１組の同様なサンプルについては、赤外線吸光度（すなわち、ピークの高さまたは面積）を特定成分の濃度に直接関連づけて、検量線が作成できる。吸光度は濃度に正比例するので、（例えばサンプルとバックグラウンドとの）吸光度の差は、サンプル濃度がバックグラウンド（すなわち、サンプリングプラットフォーム）に比べて高い場合に最も容易に観察できる。したがって発明の方法の感度は、バックグラウンド吸光度を差し引いた後にサンプル吸光度が観察可能であるが、検出器の能力を超えない程度に十分大きいサンプルを使用することに依存する。実例としては、エンジンの損耗または故障のために汚染されたモーターオイル（例えば、冷却材または排気ガスのモーターオイル中への漏出）を定量分析するための、フーリエ変換赤外線の使用が挙げられる。フーリエ変換赤外線法では、新しい／未使用オイルのスペクトルを測定して内部記憶装置に保存し、使用済み／汚染オイルのスペクトルの測定後、スペクトル減算のために取り出せるので、このような分析に良く適している。新しいオイルと使用済みオイルのスペクトルは、一般にかなり同様であり、新しいオイルのスペクトルを使用済みオイルのスペクトルから差し引くと、オイルの違いのみが見られるスペクトルが得られる。違いは例えば、ベースオイルの酸化、可能な汚染物質によって形成された生成物、および／または添加剤の減少を表す。使用済みオイルのみのスペクトルでは、小さな違いは見ることが困難かもしれず、定量化はさらに困難である。新しいオイルの参照スペクトルを減算することで、さもなければ複雑なスペクトル特性の組み合わせの中で、有用な情報が強調されるようになる。本発明のサンプルホルダーは、タンデム濾過／赤外線分析にも使用できる。ここでシートとして使用される細孔膜のいくつかは、濾材として有用なことが知られている。例えばPrasadらの“Non-dispersive Solvent Extraction Using Micr oporous Membranes，New Membrane Materials and Processes for Separation, “AIChE Symposium Series No．261，vol．84，pp．42-53(1988)、およびBaker らの“Membrane Separation Systems-A Research and Development Needs Asses sment,”Final Report，vol．2，U.S．Dept．of Energy，Office of Program An alysis(April 1990)を参照されたい。この方法では２つのサンプルホルダーは、それぞれ水平に配置され、重なり合わせて置かれる。次に不溶性の分画を含有するサンプルが、上側サンプルホルダーの露出シートに適用される。望むならば、この開始材料のスペクトルを得ることもできる。次に適切な溶剤の一定量をサンプルに適用し、可溶性の画分（群）を溶かして、上側サンプルホルダーを通して下側サンプルホルダーに洗いこむ。このようにして不溶性の画分は、上側サンプルホルダーによってサンプルから濾過されて、そこで引き続き分光学的に分析され、可溶性の分画は下側サンプルホルダー上に採取されて、そこで溶剤揮発後、分光学的に分析できる。またこの方法の変法も、表面からの可溶性材料の分析を可能にする。この方法によってサンプルホルダーは、中実の対象の表面にのせることができる。次に溶剤が表面およびサンプルホルダーの双方と接触するように、溶剤を適用する。表面からの可溶性の材料は、シート表面に抽出される。次に溶剤を揮発させ、サンプルを分光学的に分析する。発明のサンプルホルダーの利点は、良好な分析結果を提供する一方で、使用後廃棄できるように十分安価にできることである。したがって再使用のために、サンプルホルダーをきれいにして磨く必要性が回避される。さらに分析者は、危険なサンプルへのさらなる暴露、並びに従来のサンプルホルダーの掃除と整備に使用される潜在的に有害な溶剤（例えば、クロロホルム、塩化メチレン、およびトルエン）への暴露をしないですむ。望むならばサンプルホルダーは、将来の参考のために保存または保管できる。例えば、材料のスペクトルと既知の標準的サンプルのスペクトルとの比較、および場合によっては化学反応または化学工程の過程におけるスペクトルの比較が必要または望ましいこともある。本発明のサンプルホルダーは、そこに適用されたサンプルと共に保存でき、多くのサンプルのスペクトルがほとんどまたは全く劣化することなく、後日分析できる。シートの細孔質構造のため、サンプルは典型的にシートの孔に浸透し、シート上にしっかり保持される。したがって表面からサンプルが失われる傾向は、典型的にほとんどない。さらに例えば、細孔質ポリエチレンなどは化学不活性であるために、サンプルがシートと反応して変質または劣化する傾向もほとんどない。したがって発明のサンプルホルダーは、材料の老化および劣化の調査において使用するのに良く適している。次にサンプルホルダーの基線透過率は、それにサンプルを適用する前に測定できる。望むならば、そしてサンプルが可溶性材料であるならば、サンプルをサンプルホルダーに適用する前に、それを適切な溶剤（例えば、水、トルエン、塩化メチレン、メチルエチルケトンな）に溶解しても良い。サンプル材料の取り扱いを容易にするために、および／または例えば、抽出などによってサンプル材料を得るために、溶剤を使用しても良い。細かな粒子および粉末形態のサンプルは、望むならば可溶化することなく、発明のサンプルホルダー上で直接分析（すなわち定量化）できる。単純な実施例では、上にサンプルをのせた（例えば、細孔シート材料のロール）供給材料を、装置上のクリップまたはブラケットなどの支持材によって所定位置に平らに保持して、分光分析装置に送り込める。発明のこの実施例では、シートは脱着可能なように支持材に固定される。この発明の目的と利点を、以下の実施例によってさらに詳しく示す。実施例で述べる特定の材料およびそれらの量、並びにその他の条件と詳細は、この発明の範囲を不当に制限するものではない。実施例実施例１サンプルホルダーは、厚さ約0.125mmで空隙容量約88％の不織細孔質ポリエチレン膜(その教示をここに参照として引用した米国特許番号第4,539,256号に従って調製した)を、直径およそ19mmの切り抜かれた開口部を有するおよそ５cm×10c mの大きさの２枚の板紙シート素材間に、２枚の板紙シートの開口部が正確に並び、ウェブが開口部を覆って広がるように固定して調製した。板紙素材の外周を RFシールして、ポリエチレンウェブを所定位置に固定した。サンプルホルダーを平鋼プレートにのせ、円形の鋼ダイでウェブを打ち出して、ウェブの露出部分に12mm内径×14mm外形の環をエンボスし、開口部の中心にサンプル保持手段を形成した。サンプルプラットフォームの容量は 11.8μLであった。実施例２ KBrセルを用いた既知の定量フーリエ変換赤外線法と比較するために、（サンプル封入手段の形成にアーバプレスを使用したこと以外は）実施例１で述べたようにして、発明のサンプルホルダーを調製した。 “Used Lubricating Oil Analysis,”Nicolet Instrument Corporation(1995) で述べられた方法に従って、Nicolet 710フーリエ変換赤外線分光器を使用して、未使用および使用済み双方を含む29個のディーゼルエンジンオイルのサンプルを煤、酸化生成物、窒素酸化物、硫酸化生成物、ディーゼル燃料含有量、およびグリコール含有量について、100μmの路程を有するModel SL-3KBrセル（ニュージャージー州ガーフィールドのInternational Crystal Laboratories）中で分析した。方法では、使用済みオイルの種々の波数における赤外線吸収を新しいオイルについて記録された吸収と比較し、吸収の差をエンジンオイルの分解またはオイル中の添加剤の変化と相関させる。成分を表１に示す。次に発明のサンプルホルダーを使用して29個のサンプルの吸収値を得た。分析するエンジンオイルサンプルの12μLアリコットを直径およそ12mmの（なめらかな上面を持つ）真鍮のボタンの上にはかり取った。細孔質のサンプルプラットフォーム（例えば、図２の品目28）を直接オイルサンプル上にのせ、オイルサンプルがサンプルプラットフォーム領域に完全に浸透するまで（およそ30秒間、オイル粘度に左右される）保持した。次にサンプルホルダーを、セル分析で使用したのと同一のフーリエ変換赤外線分光光度計中の従来の装置に入れ、オイルサンプルの赤外線スペクトルを測定した。表示波数での吸収を記録してセルを使用して得られた値と比較した。データは全て分光光度計に常駐するOMNIC^TMIntegra software（Nicolet Instrument，C orp.）を使用して、採取し分析した。図7-12は、２つの方法によって得られた値の相関を示す。各プロットでは、従来の赤外線セルを使用して得られた定量データが、発明のサンプルホルダーを使用して同一サンプルから得られた同一データ要素に対してプロットされる。直線関係は、２つの方法によって得られたデータの良好な相関を示す。図７、８、および９は、それぞれエンジンオイル酸化、ニトロ化、および硫酸化の定量測定の相関を示す。便宜上、分光光度計に常駐のOMNIC^TMIntegra1.0aソフトウェアによって、従来の赤外線セルと発明のサンプルホルダー双方の路程を 0.1mmに正規化した。図10は、各サンプルについて各方法で測定された、煤の相関を示す。煤がオイルをより不透明なにするという事実を強調するために、定量化を0.1mmあたりの透過率として示した。ここでも分光光度計ソフトウェアによって、２つの方法の路程を0.1mmに正規化した。図11および12では、エンジンオイル中のディーゼル燃料とグリコールをそれぞれ測定し、OMNIC^TMIntegra1.0aソフトウェアで計算された各サンプル中の百分率濃度として表した。傾向直線は全てMicrosoft^TMExcel^TM5.0ソフトウェアを使用して得られた。この発明の範囲と精神を逸脱しない、この発明の種々の修正および変更は、当業者には明らかである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０１Ｎ 33/483 Ｇ０１Ｎ 33/483 Ｃ // Ｇ０１Ｎ 23/20 23/20 23/223 23/223 (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者アイスタ，ジェームズイー. アメリカ合衆国，ミネソタ 55133―3427, セントポール，ポストオフィスボックス 33427

Claims

【特許請求の範囲】 1． a) サンプルを受け入れる多孔質手段と、 b) 前記受け入れ手段の所定部分内にあり、前記受け入れ手段内または上の少なくとも１つの前記サンプルの封入手段を含み、前記封入手段が 1) 無孔であり、 2) 前記所定部分を取り囲んで限定し、 c) 要すれば、上面と、下面と、前記上面から前記下面を通ってのびる少なくとも１つの開口部とを含むフレームを含み、前記サンプル受け入れ手段が前記フレーム内に保持されて、前記開口部を超えてのびる分光学的に分析するサンプルを保持する装置。 2．前記受け入れ手段が、複数の遮蔽されない開口部を含むスクリーンであり、前記各開口部の断面積が、前記サンプルが前記スクリーン上に、前記サンプルの表面張力によって保持されるようになっている請求項１に記載の装置。 3．前記受け入れ手段が、細孔シートである請求項１に記載の装置。 4．前記細孔シートが、ポリマーを含む請求項３に記載の装置。 5．前記ポリマーが、ポリエチレン、ポリプロピレン、コポリ(エチレン-プロピレン)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ(塩化ビニル)、ポリカーボネート、ポリ(フッ化ビニリデン)、硝酸セルロース、ポリ(クロロトリフルオロエチレン)、ポリエステル、またはナイロンである請求項４に記載の装置。 6．前記封入手段が、前記細孔シート中のエンボス圧縮である請求項３に記載の装置。 7．前記受け入れ手段が、２つ以上の前記所定部分を含む請求項１に記載の装置。 8． a) 請求項1〜7のいずれかの装置の所定部分に適用して、任意に乾燥した、または乾燥させたサンプルに赤外線放射を透過するステップと、 b) 前記サンプルおよび前記受け入れ手段を透過した放射を分析するステップを含むサンプルを分光学的に分析する方法。 9．前記サンプルをその上に適用する前に、前記装置の基線透過率を測定するステップをさらに含む請求項８に記載の方法。 10．前記受け入れ手段の前記所定部分を通して、前記サンプルを含有するストリームを濾過することで、前記サンプルを前記装置に適用する請求項８に記載の方法。