JP2002005913A - Head space sample introduction device - Google Patents
Head space sample introduction deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液体試料や固体試
料から揮発した試料ガスをヘッドスペース法により採取
してガスクロマトグラフ装置等へ導入するためのヘッド
スペース試料導入装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a headspace sample introducing apparatus for collecting a sample gas volatilized from a liquid sample or a solid sample by a headspace method and introducing the sample gas into a gas chromatograph or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】ヘッドスペース分析法は、容器内に収容
した液体試料又は固体試料を一定温度に一定時間加熱す
ることにより比較的沸点の低い成分を揮発させ、容器内
の上部空間からそれら成分を含むガスを一定量採取して
ガスクロマトグラフ装置等に導入して分析を行うもので
ある。こうした方法を利用したクロマトグラフ分析は、
例えば、食品中の香料の測定、水中の揮発性有機化合物
の測定等に適している。2. Description of the Related Art In a headspace analysis method, components having a relatively low boiling point are volatilized by heating a liquid sample or a solid sample contained in a container to a constant temperature for a certain period of time, and the components are removed from the upper space in the container. A certain amount of the contained gas is sampled and introduced into a gas chromatograph or the like for analysis. Chromatographic analysis using these methods
For example, it is suitable for measuring flavors in foods, measuring volatile organic compounds in water, and the like.
【0003】容器内の上部空間からガスを採取してガス
クロマトグラフ装置に導入するために、最も簡易的に用
いられるのはシリンジである。シリンジは、一方の閉塞
端面にニードルを備えた略円筒形状のバレルの他方の開
放端面にプランジャが嵌挿されており、このプランジャ
の往復動により、二ードルを介してバレル内部に試料ガ
スを吸引する又はバレル内部に貯留した試料ガスをニー
ドルを介して放出する構成となっている。[0003] A syringe is most simply used to collect gas from the upper space in the container and introduce the gas into the gas chromatograph. In the syringe, a plunger is inserted into the other open end surface of a substantially cylindrical barrel having a needle on one closed end surface, and a sample gas is sucked into the barrel via a needle by reciprocation of the plunger. Or the sample gas stored in the barrel is discharged through a needle.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】容器から試料ガスを吸
引したとき、シリンジのバレル内部に採取されたガスは
略大気圧になっている。一方、この試料ガスを注入する
先のガスクロマトグラフの試料気化室内部は、カラムへ
とキャリアガスを送出するために大気圧よりもかなり高
いガス圧になっている。そのため、シリンジのニードル
を試料気化室上部に設けたセプタムに貫通させると、ニ
ードルを介してキャリアガスがシリンジのバレル内に流
れ込み、バレル内の試料ガスが希釈されてしまう。分析
対象成分の絶対量が同一であっても、低濃度の試料ガス
を大量に注入した場合と、高濃度の試料ガスを少量だけ
注入した場合とを比較すると、前者はクロマトグラム上
でのピークが時間方向に広がり、ピークトップが低くな
って検出感度が低下するという問題がある。When a sample gas is sucked from a container, the gas collected inside the barrel of the syringe is substantially at atmospheric pressure. On the other hand, the inside of the sample vaporization chamber of the gas chromatograph into which the sample gas is injected has a gas pressure considerably higher than the atmospheric pressure in order to send the carrier gas to the column. Therefore, when the needle of the syringe penetrates the septum provided above the sample vaporization chamber, the carrier gas flows into the barrel of the syringe via the needle, and the sample gas in the barrel is diluted. Even if the absolute amount of the analyte is the same, comparing the case of injecting a large amount of low-concentration sample gas with the case of injecting only a small amount of high-concentration sample gas shows that the former peaks on the chromatogram. Are spread in the time direction, and the peak top is lowered, and the detection sensitivity is lowered.
【0005】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、上述したような試
料ガスの希釈を防止して、ガスクロマトグラフ装置にお
いて高い検出感度を維持することができるようなヘッド
スペース試料導入装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to prevent dilution of a sample gas as described above and maintain high detection sensitivity in a gas chromatograph. It is an object of the present invention to provide a headspace sample introduction device capable of performing the above-described steps.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段、及び発明の実施の形態】
上記課題を解決するために成された本発明は、バレル、
ニードル及びプランジャを含むシリンジを具備し、該シ
リンジを用いて、試料容器内の上部空間から試料ガスを
採取し、この試料ガスをガスクロマトグラフ装置の試料
気化室へ注入するヘッドスペース試料導入装置におい
て、 a)バレル内を略密閉状態にするためのバレル密閉手段
と、 b)バレル内に試料ガスを採取したあと試料気化室に注
入するまでの間に、前記バレル密閉手段によりバレル内
を略密閉し、その状態で前記プランジャを所定位置まで
押し込んで試料ガスを加圧する加圧制御手段と、を備え
ることを特徴としている。Means for Solving the Problems and Embodiments of the Invention
The present invention has been made to solve the above problems, a barrel,
A headspace sample introduction device that includes a syringe including a needle and a plunger, and uses the syringe to collect a sample gas from an upper space in a sample container and inject the sample gas into a sample vaporization chamber of a gas chromatograph device. a) barrel sealing means for making the inside of the barrel substantially sealed; and b) between the sampling of the sample gas in the barrel and the injection into the sample vaporization chamber, the barrel inside is substantially sealed by the barrel sealing means. Pressurizing control means for pressing the plunger to a predetermined position in that state to pressurize the sample gas.
【0007】ガスクロマトグラフ装置では、試料気化室
に接続されたカラムに略一定流量でキャリアガスを送り
込むために、試料気化室内部は、通常、大気圧よりもガ
ス圧が高くなるように設定されている。本発明に係るヘ
ッドスペース試料導入装置では、シリンジのバレル内に
試料ガスを吸引した時点では、バレル内の試料ガスのガ
ス圧は略大気圧になっているが、そのあと、加圧制御手
段は、バレル密閉手段によりバレル内を略密閉した状態
でプランジャを押し込むことにより、試料ガスの圧力を
高める。そして、試料ガスを加圧した状態のまま試料気
化室内にニードルを挿入し、バレルの密閉を解除する。
試料ガスを加圧する際に、そのガス圧を試料気化室内の
ガス圧と同程度まで上昇させておけば、バレルの密閉を
解除した際にもバレル内と試料気化室内とで圧力差は殆
どないので、試料気化室側からバレル内へキャリアガス
が流入することを防止できる。[0007] In a gas chromatograph, in order to feed a carrier gas at a substantially constant flow rate into a column connected to a sample vaporization chamber, the interior of the sample vaporization chamber is usually set to have a gas pressure higher than the atmospheric pressure. I have. In the headspace sample introduction device according to the present invention, at the time when the sample gas is sucked into the barrel of the syringe, the gas pressure of the sample gas in the barrel is substantially at the atmospheric pressure. The pressure of the sample gas is increased by pushing the plunger while the inside of the barrel is substantially sealed by the barrel sealing means. Then, a needle is inserted into the sample vaporization chamber while the sample gas is pressurized, and the sealing of the barrel is released.
If the gas pressure is increased to the same level as the gas pressure in the sample vaporization chamber when pressurizing the sample gas, there is almost no pressure difference between the inside of the barrel and the sample vaporization chamber even when the sealing of the barrel is released. Therefore, it is possible to prevent the carrier gas from flowing into the barrel from the sample vaporization chamber side.
【0008】また、試料ガスを加圧する際に、そのガス
圧が少なくとも大気圧よりも高い状態になるように加圧
しておきさえすれば、試料気化室との間の圧力差が減少
するので、バレルの密閉を解除した際に試料気化室側か
らのガス流入を少なくすることができる。When the sample gas is pressurized so long as the gas pressure is at least higher than the atmospheric pressure, the pressure difference between the sample gas and the sample vaporization chamber is reduced. When the sealing of the barrel is released, gas inflow from the sample vaporization chamber side can be reduced.
【0009】上記バレル密閉手段の一実施態様として
は、バレルとニードルとの間を連通する内部流路を開閉
する流路開閉機構とすることができる。この構成では、
流路開閉機構により流路を開放した状態で試料ガスをバ
レル内に吸引したあと、該流路を閉塞し、その状態でプ
ランジャを押し込んで試料ガスを加圧する。そして、そ
のままの状態でニードルを試料気化室上部のセプタムに
貫通させ、流路を開放して試料ガスを注入する。One embodiment of the barrel sealing means may be a flow passage opening / closing mechanism for opening / closing an internal flow passage communicating between the barrel and the needle. In this configuration,
After the sample gas is sucked into the barrel with the flow path opened by the flow path opening / closing mechanism, the flow path is closed, and in this state, the plunger is pushed in to pressurize the sample gas. Then, the needle is passed through the septum in the upper part of the sample vaporization chamber as it is, and the flow path is opened to inject the sample gas.
【0010】また、上記バレル密閉手段の他の実施態様
としては、シリンジの上下動に応じてニードルに設けら
れた穴を外部側から閉塞又は開放する開閉部材とするこ
とができる。具体的には、この開閉部材はニードルを保
護するためのニードルガイドを利用することができ、上
記穴を確実に閉塞するためには弾性体から成るものとす
るとよい。この構成では、試料ガスをバレル内に吸引し
たあと、開閉部材でニードル穴を閉塞し、その状態でプ
ランジャを押し込んで試料ガスを加圧する。そして、そ
のままの状態で開閉部材の下面が試料気化室上部のセプ
タム上面に密着するようにシリンジを降下させ、シリン
ジを更に降下させてニードル穴を試料気化室内に露出さ
せればよい。In another embodiment of the barrel sealing means, an opening / closing member that closes or opens a hole provided in the needle from the outside according to the vertical movement of the syringe can be provided. Specifically, the opening / closing member can use a needle guide for protecting the needle, and it is preferable that the opening / closing member be made of an elastic body in order to reliably close the hole. In this configuration, after the sample gas is sucked into the barrel, the needle hole is closed by the opening / closing member, and in this state, the plunger is pushed in to pressurize the sample gas. Then, the syringe is lowered so that the lower surface of the opening / closing member is in close contact with the upper surface of the septum above the sample vaporization chamber, and the syringe is further lowered to expose the needle hole into the sample vaporization chamber.
【0011】[0011]
【発明の効果】本発明に係るヘッドスペース試料導入装
置によれば、試料ガスをガスクロマトグラフ装置の試料
気化室に注入する際に、試料気化室内とバレル内とのガ
ス圧の差がないか又は小さいので、試料気化室からバレ
ルへのキャリアガスの流入を防止することができる。し
たがって、試料注入前にバレル内で試料ガスが希釈され
てしまうことがなく、短時間で試料ガスをカラムへ送り
込むことができるので、クロマトグラム上で鋭いピーク
を取得することができる。これにより、目的成分の検出
可能最低量を下げることができ、ひいては検出感度が向
上する。According to the headspace sample introducing apparatus according to the present invention, when a sample gas is injected into a sample vaporizing chamber of a gas chromatograph, there is no difference in gas pressure between the sample vaporizing chamber and the barrel. Since it is small, it is possible to prevent the carrier gas from flowing into the barrel from the sample vaporization chamber. Therefore, the sample gas is not diluted in the barrel before the sample is injected, and the sample gas can be sent to the column in a short time, so that a sharp peak can be obtained on the chromatogram. Thereby, the minimum detectable amount of the target component can be reduced, and the detection sensitivity is improved.
【0012】[0012]
【実施例】以下、本発明に係るヘッドスペース試料導入
装置の一実施例(以下「実施例1」という)を図面を参
照して説明する。図1は、本実施例のヘッドスペース試
料導入装置の全体構成図である。このヘッドスペース試
料導入装置はガスクロマトグラフ装置に試料を導入する
ための装置であり、図1ではガスクロマトグラフ装置の
一部である試料気化室及びカラムも記載している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a headspace sample introducing apparatus according to the present invention (hereinafter referred to as "embodiment 1") will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of the headspace sample introduction device of the present embodiment. This headspace sample introduction device is a device for introducing a sample into a gas chromatograph device, and FIG. 1 also shows a sample vaporization chamber and a column which are a part of the gas chromatograph device.
【0013】まず、図1によりこの装置の構成を説明す
る。試料交換部10は、試料を貯留したバイアル16が
複数載置されるターンテーブル11と、ターンテーブル
11を回転駆動(図中矢印Eの方向)するモータ12
と、ターンテーブル11の下方に位置し略垂直上方(図
中矢印Dの方向)に伸縮するアームを備えたエアシリン
ダ13とを含んでいる。このエアシリンダ13の上方に
は、バイアル16を内部に収容して加熱するためのバイ
アル保温ブロック15が配置されている。バイアル保温
ブロック15の上方には、ガスクロマトグラフ装置40
の試料気化室41上方との間で移動自在に、インジェク
タユニット20が設けられている。インジェクタユニッ
ト20は内部にシリンジ22を収容するシリンジ保温ブ
ロック21を含み、シリンジ水平駆動部30により水平
方向(図中矢印Aの方向)に、またシリンジ垂直駆動部
31により垂直方向(図中矢印Bの方向)に移動可能と
なっている。First, the configuration of this device will be described with reference to FIG. The sample exchange unit 10 includes a turntable 11 on which a plurality of vials 16 storing samples are placed, and a motor 12 that rotates the turntable 11 (in the direction of arrow E in the figure).
And an air cylinder 13 which is provided below the turntable 11 and has an arm which extends and contracts substantially vertically upward (in the direction of arrow D in the figure). Above the air cylinder 13, a vial heat retaining block 15 for housing and heating the vial 16 therein is disposed. Above the vial heat retaining block 15, a gas chromatograph 40
The injector unit 20 is provided so as to be movable between and above the sample vaporization chamber 41. The injector unit 20 includes a syringe heat retaining block 21 for accommodating a syringe 22 therein. The injector horizontal drive unit 30 moves in the horizontal direction (the direction of arrow A in the figure), and the syringe vertical drive unit 31 moves in the vertical direction (arrow B in the figure). Direction).
【0014】シリンジ22は、略円筒形状のバレル23
と、バレル23の先端に取り付けられたニードル24
と、バレル23に嵌挿されたプランジャ25とから成
り、プランジャ25はプランジャ駆動部32によりバレ
ル23内に押し込み又は引き出される(図中矢印Cの方
向)ようになっている。本実施例の特徴の一つとして、
シリンジ22はコック26を備える。The syringe 22 has a substantially cylindrical barrel 23.
And a needle 24 attached to the tip of the barrel 23
And a plunger 25 fitted into the barrel 23, and the plunger 25 is pushed or pulled into the barrel 23 by the plunger drive unit 32 (in the direction of arrow C in the figure). As one of the features of this embodiment,
The syringe 22 has a cock 26.
【0015】図2はこのコック26の構造を示すシリン
ジ22の一部断面図である。コック26は、バレル23
とニードル24との間に取り付けられる連結体261
と、連結体261の内部にあって内側に管状の流路26
4を有する略円柱形状の回動体262とを備える。回動
体262はレバー263の回転に連動して回転する。す
なわち、図2(b)に示すように、シリンジ22の延伸
方向と略垂直にレバー263が位置するとき、流路26
4によりバレル23内とニードル24とが連通する。ま
た、図2(a)に示すようにレバー263を回動させる
と、バレル23内とニードル24とは遮断され、バレル
23内は略密閉された状態となる。FIG. 2 is a partial sectional view of the syringe 22 showing the structure of the cock 26. Cock 26 is barrel 23
261 attached between needle and needle 24
And a tubular flow path 26 inside and inside the connecting body 261
And a rotating body 262 having a substantially columnar shape having a rotating member 4. The rotating body 262 rotates in conjunction with the rotation of the lever 263. That is, as shown in FIG. 2B, when the lever 263 is positioned substantially perpendicular to the extension direction of the syringe 22, the flow path 26
4 connects the inside of the barrel 23 with the needle 24. When the lever 263 is rotated as shown in FIG. 2A, the inside of the barrel 23 and the needle 24 are shut off, and the inside of the barrel 23 is substantially closed.
【0016】図1に戻り説明すると、レバー263はコ
ック駆動部33により回転駆動されるようになってい
る。シリンジ水平駆動部30、シリンジ垂直駆動部3
1、プランジャ駆動部32、コック駆動部33、モータ
12、エアシリンダ13などの動作は、CPUを含んで
構成される制御部34により統括的に制御される。操作
部35は各種条件を設定するために利用され、例えば、
シリンジ温度、バイアル温度、バイアル保温時間、分析
周期、試料採取量などを設定できるようになっている。Returning to FIG. 1, the lever 263 is rotatably driven by the cock driving unit 33. Syringe horizontal drive unit 30, syringe vertical drive unit 3
1. The operations of the plunger drive unit 32, the cock drive unit 33, the motor 12, the air cylinder 13, and the like are totally controlled by a control unit 34 including a CPU. The operation unit 35 is used for setting various conditions.
Syringe temperature, vial temperature, vial warming time, analysis cycle, sampled amount, etc. can be set.
【0017】次に、上記構成において、試料液から揮発
する試料ガスを採取してガスクロマトグラフ装置40の
試料気化室41へ注入するまでの一連の動作を、図4の
フローチャートに従って説明する。Next, a series of operations in the above configuration from collecting the sample gas volatilized from the sample solution to injecting the sample gas into the sample vaporizing chamber 41 of the gas chromatograph device 40 will be described with reference to the flowchart of FIG.
【0018】オペレータはバイアル16に試料液を入れ
て、ゴム製のセプタム17で封をしてターンテーブル1
1の所定位置に装填する(ステップS1)。オペレータ
が操作部35により適当な条件を設定して動作の開始を
指示すると、或いは、予め定められたタイムスケジュー
ルに従って分析の開始が指示されると、制御部34の制
御の下に、モータ12によりターンテーブル11が回転
される。そして、所望のバイアル16が保温ブロック1
5の直下まで来ると、エアシリンダ13によりバイアル
16は押し上げられて保温ブロック15内に収容される
(ステップS2)。保温ブロック15は図示しないヒー
タにより所定温度に維持されており、バイアル16は所
定時間だけここに保持され、その間に試料液からの成分
の揮発が促進される(ステップS3)。一方、シリンジ
22もシリンジ保温ブロック21により所定温度に維持
される。The operator puts the sample liquid into the vial 16, seals it with a rubber septum 17, and turns the turntable 1.
1 (step S1). When the operator sets an appropriate condition using the operation unit 35 and instructs the start of the operation, or when instructed to start the analysis according to a predetermined time schedule, the motor 12 is controlled by the motor under the control of the control unit. The turntable 11 is rotated. Then, the desired vial 16 is placed in the heat retaining block 1.
When the pressure reaches just below 5, the vial 16 is pushed up by the air cylinder 13 and accommodated in the heat retaining block 15 (step S2). The heat retaining block 15 is maintained at a predetermined temperature by a heater (not shown), and the vial 16 is maintained here for a predetermined time, during which time the volatilization of components from the sample liquid is promoted (step S3). On the other hand, the syringe 22 is also maintained at a predetermined temperature by the syringe heat retaining block 21.
【0019】バイアル16が所定時間だけ保温ブロック
15内に保持されたあと、次のようにしてシリンジ22
により試料ガスが採取される。このとき、シリンジ22
のプランジャ25はバレル23内に最も押し込まれた位
置にあり、またコック26は開放している。インジェク
タユニット20はシリンジ垂直駆動部31により、ニー
ドル24がバイアル16のセプタム17を貫通する位置
まで(厳密に言えば、ニードル24の穴がバイアル16
内の上部空間に露出する位置まで)降下される(ステッ
プS4)。次いで、プランジャ駆動部32によりプラン
ジャ25が引き抜かれ、これによりバイアル16内の上
部空間の試料ガスがバレル23内に採取される(ステッ
プS5)。このときのプランジャ25の引抜き量は試料
ガスの採取量に依存する。採取直後のバレル23内の試
料ガスのガス圧は、ほぼ大気圧である。After the vial 16 is held in the heat retaining block 15 for a predetermined time, the syringe 22 is operated as follows.
Sample gas is collected. At this time, the syringe 22
The plunger 25 is located at the position where it is most pushed into the barrel 23, and the cock 26 is open. The injector unit 20 is moved by the syringe vertical drive unit 31 to a position where the needle 24 penetrates the septum 17 of the vial 16 (strictly speaking, the hole of the needle 24 is
(Step S4). Next, the plunger 25 is pulled out by the plunger drive unit 32, whereby the sample gas in the upper space in the vial 16 is collected in the barrel 23 (Step S5). At this time, the withdrawal amount of the plunger 25 depends on the amount of the sample gas collected. The gas pressure of the sample gas in the barrel 23 immediately after the sampling is approximately atmospheric pressure.
【0020】そのあと、コック駆動部33によりコック
26が閉鎖される(ステップS6)。これにより、バレ
ル23内は試料ガスを貯留して略密封された状態とな
る。シリンジ垂直駆動部31によりインジェクタユニッ
ト20は上昇され(ステップS7)、更にシリンジ水平
駆動部30により試料気化室41の直上(図1中に2点
鎖線で示す位置)まで移動される(ステップS8)。引
き続いて、プランジャ駆動部32によりプランジャ25
が所定位置まで押し込まれる(ステップS9)。上述し
たようにバレル23は略密封状態にあるから、外部から
の空気の流入はなく、試料ガスの体積が減少した分だけ
そのガス圧は高まる。加圧後の試料ガスのガス圧は、こ
のときのプランジャ25の押込み量により決まる。例え
ば、その押込み量は、試料気化室41内の設定ガス圧を
基に、試料ガスのガス圧がその設定ガス圧と同程度又は
それよりも若干低めになるよう決められるとよい。ま
た、オペレータが操作部35から試料ガスのガス圧を設
定できるようにしておいてもよい。いずれにしても、バ
レル23の耐圧を考慮して、試料ガスのガス圧の上限が
制限されるようにしておくことが望ましい。Thereafter, the cock 26 is closed by the cock driving unit 33 (step S6). As a result, the inside of the barrel 23 is stored in a substantially sealed state in which the sample gas is stored. The injector unit 20 is raised by the syringe vertical drive unit 31 (step S7), and is further moved to a position immediately above the sample vaporization chamber 41 (the position indicated by the two-dot chain line in FIG. 1) by the syringe horizontal drive unit 30 (step S8). . Subsequently, the plunger 25 is driven by the plunger driving unit 32.
Is pushed to a predetermined position (step S9). As described above, since the barrel 23 is in a substantially sealed state, there is no inflow of air from the outside, and the gas pressure is increased by the reduced volume of the sample gas. The gas pressure of the sample gas after pressurization is determined by the amount of plunger 25 pushed in at this time. For example, the pushing amount may be determined based on the set gas pressure in the sample vaporization chamber 41 so that the gas pressure of the sample gas is equal to or slightly lower than the set gas pressure. The operator may be allowed to set the gas pressure of the sample gas from the operation unit 35. In any case, it is preferable that the upper limit of the gas pressure of the sample gas is limited in consideration of the pressure resistance of the barrel 23.
【0021】次に、プランジャ25を押し込んだままシ
リンジ垂直駆動部31によりインジェクタユニット20
を降下させ、ニードル24が試料気化室41上部のセプ
タム42を貫通してニードル穴が試料気化室41内部空
間に露出するまで降下される(ステップS10)。その
あと、コック駆動部33によりコック26を開放する
(ステップS11)。このとき、試料気化室41とバレ
ル23内のガス圧はほぼ同程度であるので、両者の間で
のガスの移動は殆どない。もし、バレル23内のガス圧
が試料気化室41内のガス圧よりも高いと、試料注入前
に試料ガスが試料気化室41へと漏れ出す。そこで、上
記試料ガス加圧時のバレル23内のガス圧は試料気化室
41内のガス圧よりも若干低めにしておくほうが安全で
ある。Next, while the plunger 25 is being pushed in, the injector unit 20 is driven by the syringe vertical drive unit 31.
Is lowered until the needle 24 passes through the septum 42 above the sample vaporizing chamber 41 and the needle hole is exposed in the internal space of the sample vaporizing chamber 41 (step S10). Thereafter, the cock 26 is opened by the cock driving unit 33 (step S11). At this time, since the gas pressures in the sample vaporization chamber 41 and the barrel 23 are almost the same, there is almost no gas movement between the two. If the gas pressure in the barrel 23 is higher than the gas pressure in the sample vaporization chamber 41, the sample gas leaks into the sample vaporization chamber 41 before injecting the sample. Therefore, it is safer to set the gas pressure in the barrel 23 when the sample gas is pressurized to be slightly lower than the gas pressure in the sample vaporization chamber 41.
【0022】上述したようにコック26を開放したあ
と、所定のタイミングでプランジャ駆動部32によりプ
ランジャ25がバレル23内に一気に押し込まれる(ス
テップS12)。これにより、バレル23内に吸引され
ていた試料ガスは試料気化室41内に瞬間的に注入され
る。試料気化室41内でキャリアガス流に乗ってカラム
43へと導入される。試料ガスはキャリアガスによって
希釈されていないので、短時間の間にカラム43へと送
り込まれる。そのため、カラム43を通過する間に各成
分に分離されたあとも、同一成分は時間軸方向にあまり
広がることなく、クロマトグラムを作成する際に鋭く且
つ高いピークとなって現れる。After the cock 26 is opened as described above, the plunger 25 is pushed into the barrel 23 by the plunger driving unit 32 at a predetermined timing (step S12). As a result, the sample gas sucked into the barrel 23 is instantaneously injected into the sample vaporization chamber 41. The carrier gas flows into the column 43 in the sample vaporization chamber 41. Since the sample gas is not diluted by the carrier gas, it is sent into the column 43 in a short time. Therefore, even after being separated into each component while passing through the column 43, the same component does not spread much in the time axis direction and appears as a sharp and high peak when creating a chromatogram.
【0023】なお、上記一連の動作において、一部のス
テップに関わる処理は順序を入れ替えたり同時進行させ
たりすることができる。要するに、バレル23内に試料
ガスを吸引して以降、試料気化室41内にニードル24
の穴を露出させるまでの間のいずれかの時点で、コック
26を閉鎖し、プランジャ25を所定位置まで押し込ん
で試料ガスを加圧し、更にコック26を閉鎖したまま、
つまり試料ガスのガス圧を維持したままニードル24を
セプタム42に貫通させるようにすればよい。In the above series of operations, the processing relating to some of the steps can be performed in a different order or at the same time. In short, after the sample gas is sucked into the barrel 23, the needle 24 is inserted into the sample vaporization chamber 41.
At any time before the holes are exposed, the cock 26 is closed, the plunger 25 is pushed to a predetermined position to pressurize the sample gas, and while the cock 26 is closed,
That is, the needle 24 may be passed through the septum 42 while maintaining the gas pressure of the sample gas.
【0024】次に、本発明に係る他の実施例(以下「実
施例2」という)について説明する。この実施例2のヘ
ッドスペース試料導入装置の全体構成は、上記実施例1
と同様であるので説明を略す。本実施例2の特徴は、試
料ガスの圧力を上昇させるべくバレル23内を密封する
ために、実施例1とは異なる構成を有している点にあ
る。Next, another embodiment according to the present invention (hereinafter referred to as "embodiment 2") will be described. The overall configuration of the headspace sample introduction device of the second embodiment is the same as that of the first embodiment.
The description is omitted here. The feature of the second embodiment is that the second embodiment has a configuration different from that of the first embodiment in order to seal the inside of the barrel 23 to increase the pressure of the sample gas.
【0025】図3はこの実施例2のインジェクタユニッ
トの要部の構成と動作を示す図である。従来より、この
種の装置では、シリンジに付帯してニードルガイドが設
けられている。このニードルガイドは、ニードルを保護
する目的、更に詳しく言えばニードルがセプタムを貫通
する際にセプタムから受ける抵抗により折れ曲がること
を防止するためにあり、一般には金属製である。本実施
例では、このニードルガイド27をセプタム17、42
と同様のゴム等の弾性体で形成する。また、このニード
ルガイド27を保持するホルダ28は、所定のロック機
構によりシリンジ22の上下動機構と嵌合して基本的に
はインジェクタユニット20の上下動と連動して上下動
するが、降下する際に下方への位置規制を受けると、上
記ロックが外れてシリンジ22のみが降下可能であるよ
うに構成されている。FIG. 3 is a diagram showing the configuration and operation of the main part of the injector unit according to the second embodiment. Conventionally, in this type of device, a needle guide is provided along with a syringe. The needle guide is provided for the purpose of protecting the needle, more specifically, for preventing the needle from being bent due to resistance received from the septum when penetrating the septum, and is generally made of metal. In this embodiment, the needle guide 27 is connected to the septum 17, 42.
It is formed of the same elastic material such as rubber. The holder 28 holding the needle guide 27 is fitted with a vertical movement mechanism of the syringe 22 by a predetermined lock mechanism, and basically moves up and down in conjunction with the vertical movement of the injector unit 20, but descends. In this case, when the position is restricted downward, the lock is released and only the syringe 22 can be lowered.
【0026】試料吸引及び試料注入時以外には、シリン
ジ22とニードルガイド27との位置関係は図3(a)
に示す状態にある。すなわち、ニードル24は途中まで
ニードルガイド27に貫通した状態にあり、このときニ
ードル24の側面に開口した穴241はニードルガイド
27の内部にあって閉塞されている。ニードルガイド2
7はゴム製であるため、密着性が良好であって、バレル
23内はほぼ完全に密閉される。つまり、実施例1で言
えばコック26を閉鎖した状態にあり、この状態でプラ
ンジャ25をバレル23内の所定位置まで押し込むこと
により、バレル23内の試料ガスを加圧することができ
る。Other than during sample suction and sample injection, the positional relationship between the syringe 22 and the needle guide 27 is shown in FIG.
In the state shown in FIG. That is, the needle 24 is partially penetrated through the needle guide 27, and at this time, the hole 241 opened on the side surface of the needle 24 is inside the needle guide 27 and is closed. Needle guide 2
Since 7 is made of rubber, it has good adhesion, and the inside of the barrel 23 is almost completely sealed. In other words, in the first embodiment, the cock 26 is in a closed state, and in this state, the sample gas in the barrel 23 can be pressurized by pushing the plunger 25 to a predetermined position in the barrel 23.
【0027】図3(b)及び(c)は、それぞれ試料ガ
スの注入時及び吸引時の状態を示している。試料ガスの
吸引及び注入時には、それぞれ所定位置までインジェク
タユニット20は降下されるが、その際に、シリンジ2
2と連動して降下するニードルガイド27の下面はセプ
タム17、42の上面に当接する。すると、シリンジ2
2に対するニードルガイド27のロックが解除されて、
ニードルガイド27はその位置に止まり、シリンジ22
のみが更に下降する。つまり、ニードルガイド27はセ
プタム17、42の上部に止まり、ニードル24のみが
ニードルガイド27の貫通穴内を摺動してバイアル16
又は試料気化室41内へと挿入され、穴241はその内
部空間に露出する。これは、実施例1で言えばコック2
6を開放した状態にあたり、プランジャ25の引抜き又
は押込みに応じて、バレル23内に試料ガスが吸引又は
バレル23内から試料ガスが注入される。ニードルガイ
ド27はゴム製であるため、セプタム17、42との密
着性が良好で、その密着面には試料ガスが流通するよう
な隙間が生じにくい。したがって、この隙間から試料ガ
スが漏れ出すことを防止できる。FIGS. 3B and 3C show the states when the sample gas is injected and when the sample gas is sucked, respectively. At the time of suction and injection of the sample gas, the injector unit 20 is lowered to a predetermined position.
The lower surface of the needle guide 27 which descends in conjunction with 2 abuts on the upper surfaces of the septa 17 and 42. Then, syringe 2
The lock of the needle guide 27 with respect to 2 is released,
The needle guide 27 stops at that position and the syringe 22
Only falls further. That is, the needle guide 27 stops at the upper part of the septum 17, 42, and only the needle 24 slides in the through hole of the needle guide 27, and the vial 16
Or, it is inserted into the sample vaporization chamber 41, and the hole 241 is exposed to the internal space. This is cock 2 in the first embodiment.
In a state in which the plunger 25 is opened, the sample gas is sucked into the barrel 23 or the sample gas is injected from the barrel 23 in accordance with the pulling or pushing of the plunger 25. Since the needle guide 27 is made of rubber, the needle guide 27 has good adhesion to the septum 17, 42, and a gap through which the sample gas flows is hard to be formed on the adhesion surface. Therefore, it is possible to prevent the sample gas from leaking from the gap.
【0028】なお、上記実施例は一例であって、本発明
の趣旨に沿って適宜変形や修正を行なえることは明らか
である。It should be noted that the above embodiment is merely an example, and it is apparent that modifications and modifications can be made as appropriate in the spirit of the present invention.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】 本発明に係るヘッドスペース試料導入装置の
実施例1の要部の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of a first embodiment of a headspace sample introduction device according to the present invention.
【図2】 実施例1によるコックの構造を示すシリンジ
の一部断面図。FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a syringe showing a structure of the cock according to the first embodiment.
【図3】 実施例2のインジェクタユニットの要部の構
成と動作を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration and operation of a main part of an injector unit according to a second embodiment.
【図4】 実施例1による試料ガス採取から注入までの
動作を示すフローチャート。FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation from sampling gas injection to injection according to the first embodiment.
16…バイアル 17…セプタム 20…インジェクタユニット 21…シリンジ保温ブロック 22…シリンジ 23…バレル 24…ニードル 241…穴 25…プランジャ 26…コック 261…連結体 262…回動体 263…レバー 264…流路 27…ニードルガイド 28…ホルダ 30…シリンジ水平駆動部 31…シリンジ垂直駆動部 32…プランジャ駆動部 33…コック駆動部 34…制御部 35…操作部 40…ガスクロマトグラフ装置 41…試料気化室 42…セプタム 43…カラム DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 ... Vial 17 ... Septum 20 ... Injector unit 21 ... Syringe heat retaining block 22 ... Syringe 23 ... Barrel 24 ... Needle 241 ... Hole 25 ... Plunger 26 ... Cock 261 ... Connected body 262 ... Rotating body 263 ... Lever 264 ... Flow path 27 ... Needle guide 28 Holder 30 Syringe horizontal drive unit 31 Syringe vertical drive unit 32 Plunger drive unit 33 Cock drive unit 34 Control unit 35 Operation unit 40 Gas chromatograph device 41 Sample vaporization chamber 42 Septum 43 column
Claims (3)
シリンジを具備し、該シリンジを用いて、試料容器内の
上部空間から試料ガスを採取し、この試料ガスをガスク
ロマトグラフ装置の試料気化室へ注入するヘッドスペー
ス試料導入装置において、 a)バレル内を略密閉状態にするためのバレル密閉手段
と、 b)バレル内に試料ガスを採取したあと試料気化室に注
入するまでの間に、前記バレル密閉手段によりバレル内
を略密閉し、その状態で前記プランジャを所定位置まで
押し込んで試料ガスを加圧する加圧制御手段と、 を備えることを特徴とするヘッドスペース試料導入装
置。A syringe including a barrel, a needle and a plunger is provided. A sample gas is collected from an upper space in a sample container using the syringe, and the sample gas is injected into a sample vaporization chamber of a gas chromatograph device. In the headspace sample introduction device, a) barrel sealing means for making the inside of the barrel substantially sealed; and b) said barrel sealing means between the time when the sample gas is collected in the barrel and the time when it is injected into the sample vaporization chamber. And a pressurizing control means for pressurizing the sample gas by pushing the plunger to a predetermined position in this state.
ルとの間を連通する内部流路を開閉する流路開閉機構で
あることを特徴とする請求項1に記載のヘッドスペース
試料導入装置。2. The headspace sample introduction device according to claim 1, wherein the barrel sealing means is a flow passage opening / closing mechanism that opens and closes an internal flow passage communicating between the barrel and the needle.
動に応じてニードルに設けられた穴を外側から閉塞又は
開放する開閉部材であることを特徴とする請求項1に記
載のヘッドスペース試料導入装置。3. The headspace sample introduction according to claim 1, wherein the barrel sealing means is an opening / closing member that closes or opens a hole provided in the needle from outside according to the vertical movement of the syringe. apparatus.
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