JP2014041149A - 蒸発光散乱検出器 - Google Patents
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Abstract
【課題】蒸発光散乱検出器および他の装置での使用に適した構成部品を提供する。
【解決手段】ドリフト管および蒸発光散乱検出器との使用に適したカートリッジ/衝突器組立体であって、前記カートリッジ/衝突器組立体はカートリッジを含み、前記カートリッジは、前記ドリフト管の内壁面に沿ってドリフト管の第1の端部の範囲内で延長できるように寸法設定されたカートリッジ挿入物と、前記カートリッジ挿入物中の断面流れ領域の一部分を占めるように前記カートリッジ挿入物内で1つまたは複数の衝突器を一時的に固定できる、前記カートリッジ挿入物の長さに沿った1つまたは複数の衝突器位置決め部材とを含み、前記カートリッジ/衝突器組立体はさらに、前記1つまたは複数の衝突器位置決め部材を介して前記カートリッジ挿入物内で位置決めできるように寸法設定された1つまたは複数の衝突器とを含む。
【選択図】図1
【解決手段】ドリフト管および蒸発光散乱検出器との使用に適したカートリッジ/衝突器組立体であって、前記カートリッジ/衝突器組立体はカートリッジを含み、前記カートリッジは、前記ドリフト管の内壁面に沿ってドリフト管の第1の端部の範囲内で延長できるように寸法設定されたカートリッジ挿入物と、前記カートリッジ挿入物中の断面流れ領域の一部分を占めるように前記カートリッジ挿入物内で1つまたは複数の衝突器を一時的に固定できる、前記カートリッジ挿入物の長さに沿った1つまたは複数の衝突器位置決め部材とを含み、前記カートリッジ/衝突器組立体はさらに、前記1つまたは複数の衝突器位置決め部材を介して前記カートリッジ挿入物内で位置決めできるように寸法設定された1つまたは複数の衝突器とを含む。
【選択図】図1
Description
本発明は、蒸発光散乱検出器(ELSD)などの分析装置での使用に適した様々な構成部品を対象とする。本発明はまた、蒸発光散乱検出器(ELSD)装置内などの様々な構成部品を形成しかつ使用する方法を対象とする。
改善された装置性能を提供するために、蒸発光散乱検出器(ELSD)などの分析装置での使用に適した様々な構成部品が、当技術分野で必要とされている。
本発明は、限定はしないが、蒸発光散乱検出器(ELSD)などの分析装置での使用に適した構成部品の発見によって、上に論じた難点および問題の一部に対処する。本発明の構成部品は、分析装置で使用される周知の構成部品を上回る1つまたは複数の利点を提供する。1つまたは複数の利点には、限定はしないが、ドリフト管などの管状部材の長さに沿ってより安定した処理温度を提供する能力、ドリフト管などの管状部材の長さに沿って処理温度を監視しかつ/または調整する能力、ドリフト管などの管状部材中の流れ特性を効果的かつ効率的に調整する能力、個々の構成部品を清浄にするために構成部品を効果的かつ効率的に分解する能力、および入力電圧信号に印加される利得に依存しない電圧成分を有する出力電圧を提供するように、入力された電圧信号を増幅する能力などが含まれ得る。
例示的な一実施形態では、本発明の構成部品は、第1の端部、第2の端部、管状壁構造の内部に面する内壁面、および外壁面を有する管状壁構造を含む複合管状部材を含み、この管状壁構造は、第1の金属からなる内層と、第1の金属に比べて熱伝達係数が高い第2の金属からなる外層とを含む。内層は、たとえばステンレス鋼を含むことができ、外層は、たとえば銅を含むことができる。
別の例示的な実施形態では、本発明の構成部品は、第1の端部、第2の端部、長さL、管状壁構造の内部に面する内壁面、および外壁面を有する管状壁構造と、管状壁構造の長さLに沿って位置決めされた2つ以上の温度センサと、管状壁構造の長さLに沿って外壁面を覆って位置決めされた加熱要素とを含む、管状部材を含む。望ましい一実施形態では、加熱要素は、長さLに沿って約8℃未満の平均温度勾配を維持することができる。管状部材は、管状壁構造の長さLに沿って外壁面を覆って位置決めされた1つまたは複数の加熱要素をさらに含むことができる。
本発明はさらに、ドリフト管および蒸発光散乱検出器との使用に適したカートリッジ/衝突器組立体を対象とし、このカートリッジ/衝突器組立体は、(1)カートリッジであって、(i)ドリフト管の内壁面に沿ってドリフト管の第1の端部の範囲内で延長できるように寸法設定されたカートリッジ挿入物と、(ii)カートリッジ挿入物中の断面流れ領域の一部分を占めるようにカートリッジ挿入物内で衝突器を一時的に固定できる、カートリッジ挿入物の長さに沿った衝突器位置決め部材とを含む、カートリッジと、(2)衝突器位置決め部材を介してカートリッジ挿入物内で位置決めできるように寸法設定された少なくとも1つの任意選択の衝突器とを含む。望ましい一実施形態では、衝突器は、カートリッジ挿入物中の断面流れ領域を調整できるようにカートリッジ挿入物内で交換可能な、寸法および幾何形状の異なる1組の衝突器に属する1つの衝突器である。たとえば、1組の衝突器は、カートリッジ挿入物中の断面流れ領域全体の約25%から約75%を占めるように設計することができる。
本発明はまた、ドリフト管内の1つまたは複数の固定位置で1つまたは複数の任意選択の衝突器を位置決めするのに適したカートリッジを対象とし、このカートリッジは、(i)ドリフト管の内壁面に沿ってドリフト管の第1の端部の範囲内で延長できるように寸法設定されたカートリッジ挿入物と、(ii)衝突器がカートリッジ挿入物中の断面流れ領域の一部分を占めるように、カートリッジ挿入物内で衝突器を一時的に固定できる、カートリッジ挿入物の長さに沿った少なくとも1つの衝突器位置決め部材とを含む。上に論じたように、カートリッジは、様々な異なる衝突器寸法を有する2つ以上の衝突器を含む1組の衝突器に属する1つの衝突器を含むことができ、1組の衝突器内の各衝突器は、カートリッジ挿入物中の断面流れ領域の一部分を占めるように、衝突器位置決め部材を介してカートリッジ挿入物に着脱自在に取付け可能である。
本発明はさらに、入力された電圧信号に電圧利得を提供できる電圧増幅器と、電圧増幅器と直列の出力抵抗と、出力抵抗に定電流を提供する電流源と、電流源から出力抵抗へ定電流の一方向の流れを提供する、電流源と直列の電流ステアリングダイオードとを含み、電圧増幅器によって提供される増幅器利得に依存しない電圧オフセット成分を含む出力電圧を提供することができる、電子回路を対象とする。電子回路は、追加の電子部品、1つまたは複数の外付けシステム構成部品、あるいはその両方と組み合わせて使用することができる。
本発明はまた、本発明の前述の構成部品のうちの1つまたは複数を形成しかつ使用する方法を対象とする。本発明の前述の構成部品のうちの1つまたは複数を使用して、潜在的に少なくとも1つの検体を含む試験試料を分析する方法など、1つまたは複数の分析試験方法ステップを実行することができる。例示的な一実施形態では、方法は、長さL、第1の端部、第2の端部、管状壁構造の内部に面する内壁面、および外壁面を有する管状壁構造を含み、加熱要素によって少なくとも部分的に囲まれた管状部材内に、試験試料を導入するステップと、管状壁構造の内部を、内部の平均温度勾配が長さLに沿って約8℃未満になるような温度で維持するステップとを含む。一部の実施形態では、方法は、管状壁構造の内部を、内部の平均温度勾配が長さLに沿って僅か約1.5℃になるような温度で維持するステップを含む。
本発明はさらに、入力された電圧信号を処理するために本発明の前述の電子回路を使用する方法を対象とする。例示的な一実施形態では、方法は、入力された電圧信号を提供するステップと、入力された電圧信号を、電圧増幅器を介して増幅するステップと、入力された電圧信号を、電圧増幅器によって提供される増幅器利得に依存しない電圧オフセット成分を含む出力電圧に変換するステップとを含む。例示的な方法は、1つまたは複数の追加の電子部品を含み、追加の電子部品のうちの少なくとも1つが負の入力電圧を処理できない電子システム内で、実行することができる。例示的な方法はまた、1つまたは複数の外付けシステム構成部品を含み、負の入力電圧が外付けシステム構成部品のうちの少なくとも1つの出力に悪影響を与えるシステム内で、実行することができる。
本発明の上記その他の特徴および利点は、開示の実施形態についての以下の詳細な説明および添付の特許請求の範囲を検討すれば、明らかになるであろう。
本発明の原理の理解を促進するために、本発明の特定の実施形態について次に説明し、特定の実施形態について説明するために、特定の言語を使用する。しかしながら、本発明の範囲は、特定の言語の使用によって限定されないことが理解されるであろう。論じる本発明の原理の改変形態、さらなる修正形態、およびそのようなさらなる適用分野は、本発明が関係する当業者には通常想到されるはずであると企図される。
本発明は、限定はしないが、蒸発光散乱検出器(ELSD)装置、荷電化粒子検出器(たとえば、Corona CAD)装置、および質量分析計などの分析装置での使用に適した様々な構成部品を対象とする。本発明の望ましい一実施形態では、開示の構成部品のうちの1つまたは複数は、蒸発光散乱検出器(ELSD)装置に組み込まれる。適切な蒸発光散乱検出器(ELSD)およびその中で使用される構成部品についての説明は、たとえば米国特許第6229605号および同第6362880号に見ることができる。両特許の主題全体を、参照により本明細書に組み込む。
本発明はさらに、ELSD装置などの分析装置での使用に適した様々な構成部品を形成する方法を対象とする。本発明はさらに、装置の1つまたは複数の機能の性能に寄与するために、蒸発光散乱検出器(ELSD)装置内などの分析装置内で、開示の構成部品のうちの1つまたは複数を使用する方法を対象とする。
例示的な一実施形態では、本発明の開示の構成部品のうちの1つまたは複数(図1〜9に示す)は、ELSD装置に組み込まれる。たとえば、例示的な管状部材10(図1〜5に示す)などの本発明の管状部材は、改善されたドリフト管をELSD装置に提供するために、噴霧器52(図5に示す)および他のELSD装置構成部品と組み合わせることができる。別の例では、例示的なカートリッジ/衝突器組立体51(図5〜6に示す)などの本発明のカートリッジ/衝突器組立体は、ELSD装置に「分流」機能を提供するために、従来のドリフト管または本発明の例示的な管状部材10と組み合わせて使用することができる。他の例では、例示的な電子回路80(図9に示す)などの本発明の電子回路は、1つまたは複数の入力された電圧信号を装置内で有益に処理するために、ELSD装置などの分析装置に組み込むことができる。
図1〜9に示すように、本発明の様々な構成部品は、複数の個々の構成部品の特徴を含む。様々な構成部品、可能な構成部品の特徴、および様々な構成部品の構成について、次に説明する。
I.装置構成部品
本発明は、以下の個々の構成部品を対象とし、これらの構成部品は、周知の分析装置の性能に寄与するために、単独でまたは互いに組み合わせて使用することができる。
本発明は、以下の個々の構成部品を対象とし、これらの構成部品は、周知の分析装置の性能に寄与するために、単独でまたは互いに組み合わせて使用することができる。
A.管状部材
本発明は、図1および4に示す例示的な管状部材10などの管状部材を対象とする。本発明の管状部材は、ELSD装置内のドリフト管として、または任意の他の分析装置内(たとえば、荷電化粒子検出器(たとえば、Corona CAD)装置もしくは質量分析計内)の管状部材として使用することができる。
本発明は、図1および4に示す例示的な管状部材10などの管状部材を対象とする。本発明の管状部材は、ELSD装置内のドリフト管として、または任意の他の分析装置内(たとえば、荷電化粒子検出器(たとえば、Corona CAD)装置もしくは質量分析計内)の管状部材として使用することができる。
図1および4に示すように、例示的な管状部材10は、第1の端部11と、第2の端部12と、第1の端部11と第2の端部12の間の距離だけ延びる管状壁構造13と、管状壁構造13によって囲まれた内部22(図4に示す)とを含む。
1.管状壁構造
例示的な管状部材10は、1つまたは複数の同心円層を有する管状壁構造13を含む。1つまたは複数の同心円層はそれぞれ、その結果得られる管状部材10に所望の特徴(たとえば、構造的完全性、耐高温性など)を提供することができる。さらに、1つまたは複数の同心円層はそれぞれ、その結果得られる管状部材10に特定の特徴(たとえば、化学的不活性など)を提供するような層厚を有し、かつ1つまたは複数の層材料から形成される。
例示的な管状部材10は、1つまたは複数の同心円層を有する管状壁構造13を含む。1つまたは複数の同心円層はそれぞれ、その結果得られる管状部材10に所望の特徴(たとえば、構造的完全性、耐高温性など)を提供することができる。さらに、1つまたは複数の同心円層はそれぞれ、その結果得られる管状部材10に特定の特徴(たとえば、化学的不活性など)を提供するような層厚を有し、かつ1つまたは複数の層材料から形成される。
管状壁構造13は、第1の端部11および第2の端部12の近傍に取付け機構30をさらに含むことができる。取付け機構30を使用して、例示的な管状部材10を、所与の装置の1つまたは複数の構成部品に接続することができる。適切な取付け機構30には、限定はしないが、例示的な管状部材10を、所与の装置の1つまたは複数の構成部品上の対応するネジに取り付けることができるようなネジ、1つまたは複数の穴をその中に含み、この1つまたは複数の穴を貫通するボルトまたはネジを介して、例示的な管状部材10を所与の装置の1つまたは複数の構成部品に取り付けることができるようなフランジ(図示せず)、1つまたは複数の穴(たとえば、図5に示す管状壁構造13の第1の端部11内の穴45を参照)内に延びるボルトまたはネジを介して、例示的な管状部材10を所与の装置の1つまたは複数の構成部品に取り付けることができるような、管状壁構造13内の第1の端部11および/または第2の端部12の1つまたは複数の穴、ならびに対応する締付部材を介して、例示的な管状部材10を所与の装置の1つまたは複数の構成部品に取り付けるために使用できる締付部材などが含まれる。
例示的な一実施形態(以下に論じる)では、管状壁構造13は、2層以上の同心円層を含む。望ましい一実施形態では、管状壁構造13は、内層23および外層24(図4に示す)を含み、内層23は、全体的な構造的完全性の大部分を管状部材10に提供し、外層24は、絶縁特性などの追加の特性を内層23に提供する。
a.内層
例示的な一実施形態では、管状壁構造13は、1つまたは複数の外層24と組み合わせて、1つまたは複数の内層または内側スリーブ23を含む。図1〜4に示すように、内層23は典型的に、管状部材10の全長(たとえば、図1に示す長さL+X1+X2の合計)だけ延びる。さらに、内層23は典型的に、第1の端部11、第2の端部12、および管状部材10の内部22を囲む内壁面14を形成する。
例示的な一実施形態では、管状壁構造13は、1つまたは複数の外層24と組み合わせて、1つまたは複数の内層または内側スリーブ23を含む。図1〜4に示すように、内層23は典型的に、管状部材10の全長(たとえば、図1に示す長さL+X1+X2の合計)だけ延びる。さらに、内層23は典型的に、第1の端部11、第2の端部12、および管状部材10の内部22を囲む内壁面14を形成する。
内層23は、管状壁構造13の内部22に面する内壁面14を含む。内層23はまた、外層24の内面26と直接接触できる外面25を含む。望ましい一実施形態では、内層23の外面25は、外層24の内面26と直接接触している。
例示的な一実施形態では、内層23、または内層23の少なくとも内壁面14は、不活性材料を含む。適切な不活性材料には、限定はしないが、アルミニウム、ステンレス鋼、およびチタンなどの金属、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)およびポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などの高分子材料、ホウケイ酸ガラスを含むガラス、ならびにセラミック材料などが含まれる。例示的な一実施形態では、内壁面14は、アルミニウムおよびステンレス鋼から選択される金属を含む。さらなる例示的な実施形態では、内壁面14は、6061−T6アルミニウムまたは316Lステンレス鋼、望ましくは316Lステンレス鋼を含む。
内層23の平均層厚は、限定はしないが、内層23を形成するために使用される材料、1つまたは複数の外層の有無、および管状部材10の所望の構造的要件(たとえば、例示的な管状部材10の所望の耐圧強度)など、複数の要因に応じて異なることがある。典型的には、内層23の平均層厚は、約0.25ミリメートル(mm)(0.01インチ(in))から約50.8mm(2in)である。望ましい一実施形態では、内層23は、ステンレス鋼を含み、平均層厚は、約0.76mm(0.03in)から約1.52mm(0.6in)である。さらなる望ましい実施形態では、内層23は、ステンレス鋼を含み、厚さは、約2.54mm(0.10in)から約5.08mm(0.20in)(より望ましくは、約3.30mm(0.13in))である。
b.外層
管状壁構造13は、前述の1つまたは複数の内層23に加えて、1つまたは複数の層を任意選択で含むことができる。図1に示すように、外層または外側スリーブ24は、内層23の一部分を覆って延びることができる。別法として、外層または外側スリーブ24は、内層23の実質的に外面領域全体を覆って延びることもできる。図4に示すように、外層24は、内層23の外面25と接触できる内面26を有する。他の実施形態では、外層24の内面26と内層23の外面25の間に所望の間隔を空けることができる。
管状壁構造13は、前述の1つまたは複数の内層23に加えて、1つまたは複数の層を任意選択で含むことができる。図1に示すように、外層または外側スリーブ24は、内層23の一部分を覆って延びることができる。別法として、外層または外側スリーブ24は、内層23の実質的に外面領域全体を覆って延びることもできる。図4に示すように、外層24は、内層23の外面25と接触できる内面26を有する。他の実施形態では、外層24の内面26と内層23の外面25の間に所望の間隔を空けることができる。
例示的な一実施形態では、外層24は、例示的な管状部材10に良好な熱伝導特性を提供する材料を含む。たとえば、外層24は、銅などの金属を含むことができ、したがって、外層24の外壁面15に熱が加えられたとき、外層24は、内層23の外面25に沿って、実質的に均一な熱量を提供する。この例示的な実施形態は、管状部材10がELSD装置内でドリフト管として利用されるとき、特に有用である。
さらなる例示的な実施形態では、外層24は、例示的な管状部材10(たとえば、例示的な管状部材10の内層23)に絶縁特性を提供する絶縁材料を含む。たとえば、外層24は、内層23を絶縁するために、ポリウレタンフォームなどの発泡断熱材を含むことができる。この例示的な実施形態は、管状部材10がELSD装置内でドリフト管として利用されるとき、特に有用である。
外層24は、外層の所望の機能、外層の厚さなど、複数の要因に応じて様々な材料を含むことができる。外層24を形成するのに適した材料には、銅などの金属、ポリウレタンフォームなどの高分子発泡材料、ガラス材料、およびセラミック材料などが含まれる。望ましい一実施形態では、外層24は、ステンレス鋼から形成された内層23などの内層23に電気メッキされた銅層を含む。さらなる例示的な実施形態では、外層24は、ステンレス鋼から形成された内層23などの内層23を覆って嵌合された、予め形成された銅スリーブを含む。
典型的には、外層24の平均層厚は、約0.10mm(0.004in)から約50.8mm(2in)である。例示的な一実施形態では、外層24は銅層を含み、平均層厚は、約0.76mm(0.03in)から約1.52mm(0.6in)である。望ましい一実施形態では、外層24は銅層を含み、厚さは、約2.54mm(0.10in)から約7.62mm(0.30in)(より望ましくは、約6.35mm(0.25in))である。
さらなる例示的な実施形態では、管状壁構造13は、たとえば、高い耐薬品性を提供するために、外面15の一部分または実質的に全体に塗布された、任意選択の最も外側の透明被覆材料(図示せず)をさらに含むことができる。透明被覆材料は、ポリウレタン材料などの任意の透明被覆材料を含むことができる。典型的には、透明被覆層が存在するとき、平均層厚は約0.01から約0.5mmである。
c.管状壁構造の断面形状
管状壁構造13は、第1の端部11の入口断面流れ領域と、管状壁構造13の第2の端部12の出口断面流れ領域と、第1の端部11と第2の端部12の間の管状部断面流れ領域とを有する。本発明の例示的な一実施形態では、管状部断面流れ領域は、入口断面流れ領域、出口断面流れ領域、またはその両方と実質的に等しい。本発明のさらなる例示的な実施形態では、管状部断面流れ領域は、入口断面流れ領域および出口断面流れ領域と実質的に等しい。
管状壁構造13は、第1の端部11の入口断面流れ領域と、管状壁構造13の第2の端部12の出口断面流れ領域と、第1の端部11と第2の端部12の間の管状部断面流れ領域とを有する。本発明の例示的な一実施形態では、管状部断面流れ領域は、入口断面流れ領域、出口断面流れ領域、またはその両方と実質的に等しい。本発明のさらなる例示的な実施形態では、管状部断面流れ領域は、入口断面流れ領域および出口断面流れ領域と実質的に等しい。
管状部断面流れ領域、入口断面流れ領域、および出口断面流れ領域はそれぞれ、任意の所望の断面構成を有することができる。適切な断面構成には、限定はしないが、円形、方形、正方形、五角形、三角形、および六角形の断面構成などが含まれる。望ましい一実施形態では、管状部断面流れ領域、入口断面流れ領域、および出口断面流れ領域はそれぞれ、円形の断面流れ領域を有する。
d.管状部材寸法
本発明の管状部材は、管状部材の用途に応じて、様々な寸法を有することができる。たとえば、本発明の管状部材が、ELSD装置内でドリフト管として使用されるべきであるとき、管状部材の全長は典型的に、最大約50.8cm(20in)であり、より典型的には、約20.32cm(8in)から約40.64cm(16in)の範囲内である。望ましい一実施形態では、本発明の管状部材は、ELSD装置内でドリフト管として使用され、全長は、約27.94cm(11in)である。しかし、開示の管状部材の全体寸法は制限されないことを理解されたい。
本発明の管状部材は、管状部材の用途に応じて、様々な寸法を有することができる。たとえば、本発明の管状部材が、ELSD装置内でドリフト管として使用されるべきであるとき、管状部材の全長は典型的に、最大約50.8cm(20in)であり、より典型的には、約20.32cm(8in)から約40.64cm(16in)の範囲内である。望ましい一実施形態では、本発明の管状部材は、ELSD装置内でドリフト管として使用され、全長は、約27.94cm(11in)である。しかし、開示の管状部材の全体寸法は制限されないことを理解されたい。
前述のように、管状壁構造13は、管状部断面流れ領域、入口断面流れ領域、および出口断面流れ領域を有することができる。管状部断面流れ領域、入口断面流れ領域、および出口断面流れ領域はそれぞれ、所与の管状壁構造の用途に応じて寸法が異なることがある。典型的には、管状部断面流れ領域、入口断面流れ領域、および出口断面流れ領域はそれぞれ個別に、最大約506cm2(78.5in2)である。望ましい一実施形態では、本発明の管状部材は、ELSD装置内でドリフト管として使用され、管状部断面流れ領域、入口断面流れ領域、および出口断面流れ領域はそれぞれ、約3.84cm2(0.59in2)である。しかし、前述のとおり、開示の管状部材の全体寸法は制限されない。
e.耐圧強度
本発明の管状部材およびカートリッジは、所与の構成部品の最終用途に応じて異なる内部圧力に耐えるような材料から構成することができる。典型的には、本発明の管状部材およびカートリッジは、耐圧強度が最高約15,000psigになるように構成される。一部の実施形態では、本発明の管状部材およびカートリッジは、耐圧強度が約500から約5,000psigの範囲になるように構成される。
本発明の管状部材およびカートリッジは、所与の構成部品の最終用途に応じて異なる内部圧力に耐えるような材料から構成することができる。典型的には、本発明の管状部材およびカートリッジは、耐圧強度が最高約15,000psigになるように構成される。一部の実施形態では、本発明の管状部材およびカートリッジは、耐圧強度が約500から約5,000psigの範囲になるように構成される。
2.温度センサ
本発明の管状部材は、管状部材の長さに沿って位置決めされた、例示的な温度センサ19などの1つまたは複数の温度センサをさらに含むことができる。図2および4に示すように、例示的な管状部材10は、2つのセンサ19を含むが、任意の数のセンサを例示的な管状部材10に沿って位置決めできることを理解されたい。
本発明の管状部材は、管状部材の長さに沿って位置決めされた、例示的な温度センサ19などの1つまたは複数の温度センサをさらに含むことができる。図2および4に示すように、例示的な管状部材10は、2つのセンサ19を含むが、任意の数のセンサを例示的な管状部材10に沿って位置決めできることを理解されたい。
典型的には、2つ以上の温度センサ19が存在するとき、それらは、例示的な管状部材10の長さに沿って位置決めされる。各温度センサ19は、例示的な管状部材10の外面15に沿って、内層23の外面25に沿って、またはその両方に沿って、位置決めすることができる。
2つ以上の温度センサ19が使用されるとき、温度センサ19は、例示的な管状部材10の長さの大部分に沿って分散させることが望ましい。図2に示すように、距離dは、温度センサ19間の距離であり、距離d2は、第1の端部11と1つの温度センサ19の間の距離を表し、またd3は、第2の端部12と別の温度センサ19の間の距離を表す。例示的な一実施形態では、温度センサ19は、約L/2の距離だけ互いに離される。上式で、距離Lは、管状壁構造13の長さである。2つ以上の温度センサ19は、管状壁構造13に沿って温度および任意の温度勾配を測定するために、管状壁構造13に沿って位置決めされることが望ましい。
図3の線A−Aに沿った横断面図である図4に示すように、温度センサ19のセンサ内面20は、外層24の外壁面15と接触して、または内部22内および周辺の他の代替位置(図示せず)に位置決めすることができる。図4はまた、温度センサ外面21が、以下に説明する任意選択の加熱要素16の内面17と接触できることを示す)。
複数の温度センサ19を使用する1つの利益は、管状壁構造13全体に沿って様々な位置で温度を正確に測定し、かつ以下に論じる1つまたは複数の加熱要素16と合わせて、より再現性の高い結果およびより良好な性能を提供するために、管状壁構造13のより良好な加熱制御を提供できることである。センサ19はもちろん、互いにまたは管状壁構造13に沿って任意の距離だけ離して配置できるが、望ましい一実施形態では、x個の温度センサは、たとえば等しい距離dだけ離して配置されるように、管状壁構造13内、その周囲、またはその上に位置決めすることができる。x個の温度センサ19が、互いに等しい距離dだけ離して配置されるとき、管状壁構造13に沿って温度を監視し、ならびに管状壁構造13に沿って温度変動量を制御しかつ/または最小化するように、管状壁構造13は、(x+1)に等しい数の区域に分割されることが望ましい。別法として、例示的な管状部材10がx個の温度センサを含むとき、x個の温度センサは、管状壁構造13に沿って互いに約L/(x−1)の距離だけ離して位置決めされることが望ましい。
本発明の管状部材は、管状壁構造の長さLに沿った平均温度勾配を最小限にする管状壁構造を含むことが望ましい。例示的な一実施形態では、本発明の管状部材は、長さLに沿って約8℃未満の平均温度勾配を可能にする管状壁構造を含む。望ましい一実施形態では、管状部材は、長さLに沿って約7℃未満(または約6℃未満、または約5℃未満、または約4℃未満、または約3℃未満、または約2℃未満、または約1.5℃未満、または約1.0℃未満)の平均温度勾配を可能にする管状壁構造を含む。
3.加熱要素
本発明の管状部材は、図3〜4に示す例示的な加熱要素16などの1つまたは複数の任意選択の加熱要素をさらに含むことができる。図3〜4に示すように、例示的な加熱要素16は、内面17および外面18を含む。単一の連続する加熱要素として示すが、例示的な加熱要素16は、限定はしないが、例示的な加熱要素16などの加熱テープ、点接触、および加熱したブランケットまたはスリーブなどの1つまたは複数の熱源を含むことができる。さらに、例示的な加熱要素16は、管状壁構造13の長さに沿って外壁面15を覆って位置決めされるものとして図3に示すが、例示的な加熱要素16は、管状壁構造13の全長に沿って、または管状壁構造13の全長の一部分だけに沿って延びるように寸法設定しかつ位置決めすることができる。
本発明の管状部材は、図3〜4に示す例示的な加熱要素16などの1つまたは複数の任意選択の加熱要素をさらに含むことができる。図3〜4に示すように、例示的な加熱要素16は、内面17および外面18を含む。単一の連続する加熱要素として示すが、例示的な加熱要素16は、限定はしないが、例示的な加熱要素16などの加熱テープ、点接触、および加熱したブランケットまたはスリーブなどの1つまたは複数の熱源を含むことができる。さらに、例示的な加熱要素16は、管状壁構造13の長さに沿って外壁面15を覆って位置決めされるものとして図3に示すが、例示的な加熱要素16は、管状壁構造13の全長に沿って、または管状壁構造13の全長の一部分だけに沿って延びるように寸法設定しかつ位置決めすることができる。
複数の市販の加熱要素を、本発明で使用することができる。適切な市販の加熱要素には、限定はしないが、Tempco Electric Heater Corporation(Wood Dale,IL)から商品名Silicon Rubber Heatersで市販のシリコンゴム加熱要素、Tempco Electric Heater Corporation(Wood Dale,IL)から市販のKAPTON(登録商標) Flexible Heaters、ならびにTempco Electric Heater Corporation(Wood Dale,IL)から市販のテープおよびシースなどの他の加熱製品などが含まれる。
望ましい一実施形態では、Tempco Electric Heater Corporation(Wood Dale,IL)から商品名Silicon Rubber Heatersで市販の4つのシリコンゴム加熱要素が、管状壁構造13を加熱するために使用される。シリコンゴム加熱要素は、接着剤で取り付けられ、管状壁構造13の構造に応じて、例示的な管状部材10の外面15に沿って、内層23の外面25に沿って、またはその両方に沿って分散される。
別の望ましい実施形態では、1つまたは複数の加熱要素16は、管状部材10の長さLに沿って平均温度勾配を約8℃未満にするために、1つまたは複数の温度センサ19と合わせて使用される。さらなる望ましい実施形態では、1つまたは複数の加熱要素16は、管状部材10の長さLに沿って平均温度勾配を約7℃未満(または約6℃未満、または約5℃未満、または約4℃未満、または約3℃未満、または約2℃未満、または約1.5℃未満、または約1.0℃未満)にするために、1つまたは複数の温度センサ19と合わせて使用される。
4.接地ネジ
本発明の管状部材は、図1に示す例示的な接地ネジ29などの1つまたは複数の接地ネジをさらに含むことができる。例示的な接地ネジ29は、例示的な管状部材10の電気接地を可能にする。
本発明の管状部材は、図1に示す例示的な接地ネジ29などの1つまたは複数の接地ネジをさらに含むことができる。例示的な接地ネジ29は、例示的な管状部材10の電気接地を可能にする。
B.カートリッジ/衝突器組立体
本発明はさらに、図5〜8Bに示す新しく設計されたカートリッジ、衝突器、およびカートリッジ/衝突器組立体を対象とする。開示のカートリッジ、衝突器、およびカートリッジ/衝突器組立体は、ELSD装置内の着脱自在な構成部品として特に有用である。
本発明はさらに、図5〜8Bに示す新しく設計されたカートリッジ、衝突器、およびカートリッジ/衝突器組立体を対象とする。開示のカートリッジ、衝突器、およびカートリッジ/衝突器組立体は、ELSD装置内の着脱自在な構成部品として特に有用である。
図5に示す例示的な一実施形態では、例示的な着脱自在なカートリッジ/衝突器組立体51は、衝突器52とともに例示的な着脱自在なカートリッジ58を含む。例示的な着脱自在なカートリッジ/衝突器組立体51を、噴霧器50、O−リング56、例示的な着脱自在なカートリッジ58を管状壁構造13に取り付けるのに適したねじ43という追加の装置構成部品とともに示す。
1.カートリッジ
図5〜6に示す例示的なカートリッジ58は、カートリッジ挿入物57と、フランジ部分65と、1つまたは複数の衝突器がカートリッジ挿入物57中の断面流れ領域の一部分を占めるように、カートリッジ挿入物57内に1つまたは複数の衝突器(たとえば、例示的な衝突器52)を一時的に固定できる1つまたは複数の衝突器位置決め部材61とを含む。
図5〜6に示す例示的なカートリッジ58は、カートリッジ挿入物57と、フランジ部分65と、1つまたは複数の衝突器がカートリッジ挿入物57中の断面流れ領域の一部分を占めるように、カートリッジ挿入物57内に1つまたは複数の衝突器(たとえば、例示的な衝突器52)を一時的に固定できる1つまたは複数の衝突器位置決め部材61とを含む。
例示的な一実施形態では、カートリッジは、ELSD装置のドリフト管内の1つまたは複数の固定位置に、1つまたは複数の衝突器を位置決めするのに適している。この例示的な実施形態では、カートリッジは、(i)ドリフト管の内壁面(たとえば、内壁面14)に沿ってドリフト管の第1の端部(たとえば、第1の端部11)の範囲内で延長できるように寸法設定されたカートリッジ挿入物と、(ii)カートリッジ挿入物の長さに沿って位置決めされた1つまたは複数の衝突器位置決め部材とを含み、1つまたは複数の衝突器位置決め部材はそれぞれ、衝突器がカートリッジ挿入物中の断面流れ領域の一部分を占めるように、カートリッジ挿入物内で衝突器を一時的に固定することができる。
本発明のカートリッジは、例示的な管状部材10を含む前述の管状部材のいずれかとの使用に適するように寸法設定することができる。カートリッジ挿入物57は、管状壁構造13の内壁面14に沿って管状壁構造13の第1の端部11の開口42の範囲内で、すなわちドリフト管の範囲内で延長できるように寸法設定される。図5に示すように、カートリッジ挿入物57は、噴霧器50と管状壁構造13の間に位置決めすることができ、したがって噴霧器50は、ネジ43によって、または任意の他の取付け部材によって、カートリッジ/衝突器組立体51に着脱自在に取り付けすることができる。同様に、カートリッジ/衝突器組立体51は、例示的なカートリッジ58のフランジ65内の穴44によって受け入れられ、限定はしないが、次いで管状壁構造13内の穴45によって受け入れられるのに適したネジ43など、任意の適切な取付け部材によって管状壁構造13に着脱自在に取り付けることができる。
例示的なカートリッジ58は、1つまたは複数の衝突器位置決め部材61(図5および6にネジ穴61として示す)をさらに含むことができる。各衝突器位置決め部材61は、カートリッジ挿入物57中の断面流れ領域59の一部分を占めるように、カートリッジ挿入物57の長さC3に沿って衝突器52を定位置に着脱自在に固定するように、カートリッジ挿入物57内に位置決めされる。図5に示すように、例示的な衝突器位置決め部材61は、対応するネジ60とともに、カートリッジ挿入物57内で衝突器52を位置決めするために使用される。例示的なカートリッジ58は、1組の対向する衝突器位置決め部材61を含むが、カートリッジ挿入物57内の衝突器52の位置に柔軟性を与えるために、2組以上の対向する衝突器位置決め部材61が、カートリッジ挿入物57の長さに沿って位置決めされてもよいことを理解されたい。
図6に示すように、衝突器52は、例示的なカートリッジ58のフランジ65から長さC3だけ離して位置決めされる。長さC3は、限定はしないが、カートリッジ挿入物57の全長(たとえば、C1)、対応する管状部材の全長、衝突器52の所望の位置、および試験されるべき試験試料の組成など、複数の要因に応じて異なりうることに留意されたい。たとえば、特定の試験試料の必要に基づいて衝突器52を位置決めできるように、長さC3と長さC1の比は、図6に示すものより小さくすることができる。
例示的なカートリッジ58の全長、C1、は、限定はしないが、対応する管状部材の全長、対応する管状部材の全長に対する衝突器52の所望の位置、および試験されるべき試験試料の組成など、複数の要因に応じて異なりうることにもさらに留意されたい。例示的な一実施形態では、C1は、カートリッジ挿入物57が、対応する管状部材の管状壁構造の内面層として効果的に作用するように、内層23と同じ長さとすることができる。典型的には、C1は、対応する管状部材の長さの2分の1未満であり、より典型的には、対応する管状部材の長さの約25%から33%である。例示的な一実施形態では、例示的なカートリッジ58の全長は、約8.10センチメートル(cm)(3.19in)であり、1組の衝突器位置決め部材(たとえば、衝突器位置決め部材61)は、全長約27.94cm(11.00in)の管状部材内で、約7.62cm(3.00in)に位置決めされる。
以下にさらに論じるように、衝突器52は着脱自在であって、様々な寸法を有する衝突器を着脱自在に交換でき、したがって適切に寸法設定された衝突器52に取り換えるだけで、広範囲の試料タイプおよび移動相を所与の管状部材内で試験できることが望ましい。衝突器52を変更し、またさらには完全に取り除くことによって、所与の装置は、第1の断面流れ領域(たとえば、カートリッジ挿入物57の断面流れ領域全体の50%)を有する第1の「分流」構成から、第2の断面流れ領域(たとえば、カートリッジ挿入物57の断面流れ領域全体の25%)を有する第2の「分流」構成に、また衝突器52が完全に取り除かれた単流構成(たとえば、カートリッジ挿入物57の断面流れ領域全体の100%)に変換することができる。分流構成では、衝突器52の寸法を変えて、検出されるべき移動相および試料に応じて最大限に最適化するために、分割の量を変化させることができる。さらに、着脱自在な衝突器はまた、(たとえば、管状壁構造13がELSD装置内でドリフト管として利用されるとき)清浄にする目的で、管状壁構造13へ簡単に手が届くようにする。
前述のように、図5〜6には示さないが、例示的なカートリッジ58は、任意選択でカートリッジ挿入物内に2つ以上の衝突器を位置決めするために、カートリッジ挿入物の長さに沿って位置決めされた2組以上の衝突器位置決め部材を含むことができる。複数の組の衝突器位置決め部材により、同じカートリッジ内で単流構成または任意の数の可能な「分流」構成のいずれかに決定するとき、高い柔軟性をユーザに提供する。
図5〜6に示すように、例示的なカートリッジ58は、例示的なカートリッジ58を、管状部材、ガスケット、O−リング、フィルタ、端部キャップなどの他の装置構成部品に接続するのに適したフランジ65をさらに含むことができる。望ましい一実施形態では、フランジ65は、ELSD装置で使用するためのドリフト管を形成するために、例示的なカートリッジ58を、前述の例示的な管状部材10などの管状部材に接続するために使用される。
本発明の一実施形態では、フランジ65は、例示的なカートリッジ58の一体化した部分として形成される。そのような構成を、図5〜6に示す例示的なカートリッジ/衝突器組立体51に示す。他の実施形態では、フランジ65は、カートリッジ挿入物57の一方の端部に固定された別個のカートリッジ構成部品とすることができる。構造に関わらず、フランジ65は、フランジ65を任意の他の装置構成部品に接続できるような1つまたは複数の構造的特徴を含む。適切な構造的特徴には、限定はしないが、フランジの表面から延びるボルト、フランジ内のネジ穴、管用ネジ、圧縮嵌合部品、コネクタなどが含まれる。
カートリッジ58は、1つまたは複数の材料、望ましくは1つまたは複数の不活性材料を含むことができる。カートリッジ58を形成するのに適した材料には、限定はしないが、アルミニウム、ステンレス鋼、およびチタンなどの金属、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)およびポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などの高分子材料、ホウケイ酸ガラスを含むガラス、ならびにセラミック材料などが含まれる。本発明の例示的な一実施形態では、カートリッジ58は、アルミニウムおよびステンレス鋼から選択される金属を含む。望ましい一実施形態では、カートリッジ58は、316Lステンレス鋼などのステンレス鋼を含む。
カートリッジ58のカートリッジ挿入物57の平均壁厚は、限定はしないが、所与の管状部材の内径、カートリッジ挿入物57の所望の構造的完全性など、複数の要因に応じて異なることがある。典型的には、カートリッジ挿入物57の平均壁厚は、約0.10mm(0.004in)から約50.8mm(2in)である。例示的な一実施形態では、カートリッジ挿入物57はステンレス鋼を含み、平均壁厚は、約2.54mm(0.10in)から約10.16mm(0.40in)(より望ましくは、約6.35mm(0.25in))である。
2.衝突器
図5〜6に示すように、例示的な着脱自在なカートリッジ/衝突器組立体51は、1つまたは複数の衝突器52をさらに含む。2つの例示的な衝突器52を、図7A〜8Bに示す。各衝突器52は、上部および下部周囲面70、ならびに側部周囲面71によって束縛された主表面74を有する平坦で固体の本体73を含むことが望ましい。上部および下部周囲面70内には、カートリッジ挿入物57の対応する衝突器位置決め部材61、あるいは上部または下部周囲面70および対応する衝突器位置決め部材61に係合できる対応する取付け部材(たとえば、ネジ)を受け入れるのに適した開口72が位置決めされる。
図5〜6に示すように、例示的な着脱自在なカートリッジ/衝突器組立体51は、1つまたは複数の衝突器52をさらに含む。2つの例示的な衝突器52を、図7A〜8Bに示す。各衝突器52は、上部および下部周囲面70、ならびに側部周囲面71によって束縛された主表面74を有する平坦で固体の本体73を含むことが望ましい。上部および下部周囲面70内には、カートリッジ挿入物57の対応する衝突器位置決め部材61、あるいは上部または下部周囲面70および対応する衝突器位置決め部材61に係合できる対応する取付け部材(たとえば、ネジ)を受け入れるのに適した開口72が位置決めされる。
本発明の例示的な一実施形態では、1組の交換可能な衝突器52は、着脱自在に挿入でき、所与のカートリッジ58のカートリッジ挿入物57内に取り付けられるように設計される。1組の衝突器は、カートリッジ挿入物57中の断面流れ領域59全体のうちの様々な割合を提供するように寸法設定された複数の衝突器を含むことが望ましい。たとえば、所与の組の衝突器52は、カートリッジ挿入物57中の断面流れ領域59全体のうちの約5%から約95%を占めることができる。他の組の衝突器52は、断面流れ領域全体のうちの約5%から約95%の範囲で、カートリッジ挿入物57中の断面流れ領域59全体のうちの任意の割合を占めることができる。
様々な衝突器52は、所与のカートリッジ挿入物内に嵌合するように、望みに応じて寸法設定することができる。例示的な一実施形態では、衝突器52の幅(I1)は約5.0mm(0.2in)から約25.4mm(1.0in)であり、長さ(I2)は約5.0mm(0.2in)から約25.4mm(1.0in)であり、厚さ(I3)は約1.3mm(0.05in)から約25.4mm(1.0in)である。(図7A〜B参照)。望ましい一実施形態では、衝突器52の幅(I1)は約14.0mm(0.55in)であり、長さ(I2)は約21.8mm(0.86in)であり、厚さ(I3)は約3.2mm(0.125in)である。
さらに、衝突器52の形状は、望みに応じて変えることができる。図7A〜7Bに示すように、第1の例示的な衝突器52は、実質的に方形である。図8A〜8Bに示すように、第2の例示的な衝突器52は、実質的に長円形である。衝突器52に適した他の形状には、限定はしないが、円形、正方形、三角形、球形などが含まれる。所与の衝突器の形状に対する唯一の制限は、その形状が、所与の霧状にした移動相に十分な衝撃表面積を提供するということある。
衝突器52は、1つまたは複数の材料、望ましくは1つまたは複数の不活性材料を含むことができる。衝突器52を形成するのに適した材料には、限定はしないが、アルミニウム、ステンレス鋼、およびチタンなどの金属、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)およびポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などの高分子材料、ホウケイ酸ガラスを含むガラス、セラミック材料、またはその組合せなどが含まれる。本発明の例示的な一実施形態では、衝突器52は、任意選択でTEFLON(登録商標)材料で被覆された、アルミニウムおよびステンレス鋼から選択された金属を含む。望ましい一実施形態では、衝突器52は、TEFLON(登録商標)材料で被覆された、316Lステンレス鋼などのステンレス鋼を含む。
3.衝突器取付け部材
衝突器52は、図5および6に示す1つまたは複数のネジ60など、任意の適切な取付け部材によってカートリッジ挿入物57に着脱自在に取り付けることができる。図5に示すように、1つまたは複数のネジ60は、カートリッジ挿入物57の対応する衝突器位置決め部材61を通して挿入して、図6に示すように、カートリッジ挿入物57の側壁を貫通して、衝突器52内のそれぞれの開口72中に延びることができる。
衝突器52は、図5および6に示す1つまたは複数のネジ60など、任意の適切な取付け部材によってカートリッジ挿入物57に着脱自在に取り付けることができる。図5に示すように、1つまたは複数のネジ60は、カートリッジ挿入物57の対応する衝突器位置決め部材61を通して挿入して、図6に示すように、カートリッジ挿入物57の側壁を貫通して、衝突器52内のそれぞれの開口72中に延びることができる。
C.電子回路
本発明はさらに、分析装置での使用に適した電子回路を対象とする。本発明の電子回路は、電圧増幅器によって提供される増幅器利得に依存しない電圧オフセット成分を含む出力電圧を生成するために、1つまたは複数の入力された電圧信号を増幅できる電子回路を含む。例示的な一実施形態では、電子回路は、入力された電圧信号に電圧利得を提供できる電圧増幅器と、電圧増幅器と直列の出力抵抗と、出力抵抗に定電流を提供する電流源と、電流源から出力抵抗へ定電流の一方向の流れを提供する、電流源と直列の電流ステアリングダイオードとを含み、電圧増幅器によって提供される増幅器利得に依存しない電圧オフセット成分を含む出力電圧を提供することができる。本発明の例示的な電子回路を図9に示す。
本発明はさらに、分析装置での使用に適した電子回路を対象とする。本発明の電子回路は、電圧増幅器によって提供される増幅器利得に依存しない電圧オフセット成分を含む出力電圧を生成するために、1つまたは複数の入力された電圧信号を増幅できる電子回路を含む。例示的な一実施形態では、電子回路は、入力された電圧信号に電圧利得を提供できる電圧増幅器と、電圧増幅器と直列の出力抵抗と、出力抵抗に定電流を提供する電流源と、電流源から出力抵抗へ定電流の一方向の流れを提供する、電流源と直列の電流ステアリングダイオードとを含み、電圧増幅器によって提供される増幅器利得に依存しない電圧オフセット成分を含む出力電圧を提供することができる。本発明の例示的な電子回路を図9に示す。
図9に示すように、例示的な電子回路80は、光検出器などの装置(図示せず)からの入力された電圧信号82に電圧利得を提供できる電圧増幅器81を含む。例示的な電子回路80はまた、電圧増幅器81と直列の出力抵抗83と、出力抵抗83に定電流(Is)を提供する電流源84と、電流源84と直列の電流ステアリングダイオード85とを含む。電流ステアリングダイオード85は、電流源84から出力抵抗83へ定電流(Is)の一方向の流れを提供する。
例示的な電子回路80では、出力電圧、Vo、は、
Vo=(Vs×利得)+(Is×Roffset)=Vs×利得+(Voffset)
という式によって提供することができる。上式で、Vsは入力された電圧信号であり、「利得」は電圧利得であり、Isは出力抵抗に提供される定電流であり、Roffsetは出力抵抗の抵抗値であり、Voffsetは電圧利得に依存しない電圧オフセット成分である。
Vo=(Vs×利得)+(Is×Roffset)=Vs×利得+(Voffset)
という式によって提供することができる。上式で、Vsは入力された電圧信号であり、「利得」は電圧利得であり、Isは出力抵抗に提供される定電流であり、Roffsetは出力抵抗の抵抗値であり、Voffsetは電圧利得に依存しない電圧オフセット成分である。
例示的な電子回路80は、電圧振幅が最大約2500mVの電圧信号を処理する装置とともに使用することができる。典型的には、例示的な電子回路80は、入力された電圧信号の電圧が約0から約2500mVの範囲になり、電圧利得が約0.1から約16の範囲の倍率になり、出力抵抗への定電流が約100μAから約2.0mAの範囲になり、出力抵抗の抵抗値が約2000から約5.0オームの範囲になり、電圧オフセット成分の電圧が約100μVから約50mVの範囲になるように、装置とともに使用される。望ましい一実施形態では、例示的な電子回路80は、入力された電圧信号の電圧が約1500から約2500mVの範囲(より望ましくは、約2000mV)になり、電圧利得が約1から約16の範囲の倍率になり、出力抵抗への定電流が約100μAから約1.0mAの範囲になり、出力抵抗の抵抗値が約200から約5オームの範囲(より望ましくは、約10オーム)になり、電圧オフセット成分の電圧が約100μVから約20mVの範囲(より望ましくは、約10mV)になるように、装置とともに使用される。
例示的な電子回路80などの本発明の電子回路は、追加の電子部品、1つまたは複数の外付けシステム構成部品、あるいはその両方と組み合わせて使用することができる。特に、本発明の電子回路は、負の入力電圧を処理できない1つまたは複数の電子部品を含むシステムで有用である。たとえば、アナログ−デジタル変換を実行できる多くの電子システムは、正(+)と負(−)のどちらの入力電圧も処理する装置を使用するのをやめ、代わりに正(+)の入力電圧のみを処理するようになってきた。
本発明の電子回路はまた、1つまたは複数の外付けシステム構成部品を含み、負の入力電圧が外付けシステム構成部品のうちの少なくとも1つの出力に悪影響を与えるシステムで、特に有用である。たとえば、クロマトグラフィー検出器の出力と時間の関係を追跡し、その後、100%で分析された全試料を列挙するための検出器応答のピーク領域、ならびに全100%のうちのある割合での個別のピーク応答で、積分の数学的演算を実行する働きをする積分器は、負の入力電圧の電位が負のピーク成分として解釈されるため、場合によっては、負の入力電圧を扱うことができない(たとえば、負の入力電圧は、所与の個別のピーク応答を低減させるために正の入力電圧と合計されるはずである)。
本発明の望ましい一実施形態では、電子回路は、光検出器からの電圧信号を含む、入力された電圧信号を処理するために使用される。本発明のさらなる望ましい実施形態では、電子回路は、蒸発光散乱検出器内の構成部品である。
II.構成部品を形成する方法
本発明はまた、本発明の前述の構成部品を形成する方法を対象とする。前述の構成部品はそれぞれ、従来の技法を使用して作製することができる。たとえば、管状部材を形成する例示的な一方法では、方法は、金属鋳造処理ステップを使用して、不活性材料(たとえば、ステンレス鋼)から第1の層または第1のスリーブ23を形成するステップと、内層23の外面25を外層24で囲むステップとを含むことができる。外層24は、たとえば金属スパッタリングステップを使用して、内層23の外面25上へ被覆することができ、あるいは成形または鋳造ステップを使用して予め形成し、その後内層23を覆って嵌合することができる。金属鋳造ステップを使用して、カートリッジ58および衝突器52を形成することもできる。これらの構成部品のいずれかが高分子材料を含む場合、任意の従来の熱成形ステップ(たとえば、射出成形、注型成形など)を使用して、構成部品を形成することができる。
本発明はまた、本発明の前述の構成部品を形成する方法を対象とする。前述の構成部品はそれぞれ、従来の技法を使用して作製することができる。たとえば、管状部材を形成する例示的な一方法では、方法は、金属鋳造処理ステップを使用して、不活性材料(たとえば、ステンレス鋼)から第1の層または第1のスリーブ23を形成するステップと、内層23の外面25を外層24で囲むステップとを含むことができる。外層24は、たとえば金属スパッタリングステップを使用して、内層23の外面25上へ被覆することができ、あるいは成形または鋳造ステップを使用して予め形成し、その後内層23を覆って嵌合することができる。金属鋳造ステップを使用して、カートリッジ58および衝突器52を形成することもできる。これらの構成部品のいずれかが高分子材料を含む場合、任意の従来の熱成形ステップ(たとえば、射出成形、注型成形など)を使用して、構成部品を形成することができる。
III.構成部品を使用する方法
本発明はまた、ELSD装置などの分析装置内で前述の構成部品のうちの1つまたは複数を使用する方法を対象とする。
本発明はまた、ELSD装置などの分析装置内で前述の構成部品のうちの1つまたは複数を使用する方法を対象とする。
A.試験試料を分析する方法
前述の構成部品のうちの1つまたは複数は、試験試料を分析するために、ELSD装置などの分析装置内で使用することができる。例示的な一実施形態では、方法は、潜在的に少なくとも1つの検体を含む試験試料を分析する方法を含み、この方法は、長さL、第1の端部、第2の端部、管状壁構造の内部に面する内壁面、および外壁面を有する管状壁構造を含み、加熱要素によって少なくとも部分的に囲まれた管状部材に、試験試料を導入するステップと、管状壁構造の内部を、内部の平均温度勾配が長さLに沿って約8℃未満(または約7℃未満、または約6℃未満、または約5℃未満、または約4℃未満、または約3℃未満、または約2℃未満、または約1.5℃未満、または約1.0℃未満)になるような温度で維持するステップとを含む。望ましい一実施形態では、方法は、第1の金属(たとえば、ステンレス鋼)からなる内層と、第1の金属に比べて熱伝達係数が高い第2の金属(たとえば、銅)からなる外層とを含む管状壁構造を利用する。この例示的な方法では、管状部材は、ELSD装置内でドリフト管として利用することができる。
前述の構成部品のうちの1つまたは複数は、試験試料を分析するために、ELSD装置などの分析装置内で使用することができる。例示的な一実施形態では、方法は、潜在的に少なくとも1つの検体を含む試験試料を分析する方法を含み、この方法は、長さL、第1の端部、第2の端部、管状壁構造の内部に面する内壁面、および外壁面を有する管状壁構造を含み、加熱要素によって少なくとも部分的に囲まれた管状部材に、試験試料を導入するステップと、管状壁構造の内部を、内部の平均温度勾配が長さLに沿って約8℃未満(または約7℃未満、または約6℃未満、または約5℃未満、または約4℃未満、または約3℃未満、または約2℃未満、または約1.5℃未満、または約1.0℃未満)になるような温度で維持するステップとを含む。望ましい一実施形態では、方法は、第1の金属(たとえば、ステンレス鋼)からなる内層と、第1の金属に比べて熱伝達係数が高い第2の金属(たとえば、銅)からなる外層とを含む管状壁構造を利用する。この例示的な方法では、管状部材は、ELSD装置内でドリフト管として利用することができる。
試験試料を分析する例示的な方法はまた、管状壁構造の長さLに沿って位置決めされた2つ以上の温度センサを有する管状部材を利用することもできる。
さらなる例示的な実施形態では、試験試料を分析する方法は、分流構成から単流構成への急速な変換を可能にし、逆も同様に可能にするように、管状部材(たとえば、ドリフト管)をカートリッジと組み合わせて利用するステップを含む。この例示的な実施形態では、方法は、(i)管状部材の内壁面に沿って、管状部材の第1の端部の範囲内で延長できるように寸法設定されたカートリッジ挿入物と、(ii)カートリッジ挿入物の長さに沿った1つまたは複数の衝突器位置決め部材とを含む、カートリッジを利用するステップを含むことができ、衝突器位置決め部材はそれぞれ、カートリッジ挿入物中の断面流れ領域の一部分を占めるように、カートリッジ挿入物内で任意選択の衝突器を一時的に固定することができる。管状部材はさらに、1つまたは複数の衝突器位置決め部材を介してカートリッジ挿入物内で位置決めできるように寸法設定された少なくとも1つの衝突器を含むことができる。
試験試料を分析する上の例示的な方法は、試験試料を霧状にして、移動相内で粒子のエアロゾルを形成するステップと、試験試料を管状部材(たとえば、ドリフト管)に導入する前に、任意選択で粒子の一部分を除去するステップと、管状部材の長さLに沿って移動相の一部分を蒸発させるステップと、残りの粒子に光ビームを向けて、光ビームを散乱させるステップと、散乱させた光を検出するステップと、検出ステップで取得したデータを分析するステップとのうちのいずれかをさらに含むことができる。
典型的には、前述の方法で取得されるデータは、試験試料内に検体が存在する場合、その量を示す電圧信号の形である。本発明の電子回路を使用して、前述の例示的な方法で取得した電圧信号をさらに処理することができる。
B.入力電圧信号を処理する方法
さらなる実施形態では、本発明は、電子システム内の1つの電子部品からの入力電圧信号を処理する方法を対象とする。例示的な一実施形態では、入力された電圧信号を処理する方法は、入力された電圧信号を提供するステップと、入力された電圧信号を電圧増幅器を介して増幅するステップと、入力された電圧信号を、電圧増幅器によって提供された増幅器利得に依存しない電圧オフセット成分を含む出力電圧に変換するステップとを含む。
さらなる実施形態では、本発明は、電子システム内の1つの電子部品からの入力電圧信号を処理する方法を対象とする。例示的な一実施形態では、入力された電圧信号を処理する方法は、入力された電圧信号を提供するステップと、入力された電圧信号を電圧増幅器を介して増幅するステップと、入力された電圧信号を、電圧増幅器によって提供された増幅器利得に依存しない電圧オフセット成分を含む出力電圧に変換するステップとを含む。
入力された電圧信号を出力電圧に変換するステップは、前述の式(I)で提供される出力電圧、Vo、を生成することができる。例示的な一実施形態では、入力された電圧信号の電圧が約0から約2000mVの範囲のときに、電圧が約500μVから約2.0mVの範囲の所望の電圧オフセット成分を生成するために、電圧増幅器は、約1から約16の範囲の倍率を含む電圧利得を提供し、出力抵抗の抵抗値は、約2000から約5.0オームの範囲であり、出力抵抗に提供される定電流は、約100μAから約2.0mAの範囲である。
入力された電圧信号を処理する方法は、1つまたは複数の追加の電子部品を含み、前記追加の電子部品のうちの少なくとも1つが、負の入力電圧を処理できない電子システム内で、入力された電圧信号を出力電圧に変換するのに、特に有用である。入力された電圧信号を処理する方法はまた、1つまたは複数の外付けシステム構成部品を含み、負の入力電圧が、前述の前記外付けシステム構成部品のうちの少なくとも1つの出力に悪影響を与えるシステム内で、入力された電圧信号を出力電圧に変換するのにも、特に有用である。
望ましい一実施形態では、入力された電圧信号を処理する方法は、光検出器からの入力された電圧信号を処理する方法を含む。さらなる望ましい実施形態では、入力された電圧信号を処理する方法は、蒸発光散乱検出器内で入力された電圧信号を処理する方法を含む。
本発明について、以下の実施例によってさらに説明する。以下の実施例は決して、本発明の範囲を限定するものとして解釈されないものとする。逆に、本明細書の記載を読めば、本発明の精神および/または添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、当業者には想到されるであろう様々な他の実施形態、修正形態、およびそれらの等価物を用いることができることを、はっきりと理解されたい。
ドリフト管としての使用に適した管状壁構造の作製
ステンレス鋼(316型)を含む管状部材が、ダイカスト加工中に形成された(「内層」)。その結果得られた管状部材の全長は、28.24cm(11.12in)(たとえば、図1に示すL+X1+X2)であり、上式で、L=24.13cm(9.5in)およびX1=X2=2.06cm(0.81in)であり、円形の断面構成の内径は2.21cm(0.87in)であり、外径は2.54cm(1.00in)であった。
ステンレス鋼(316型)を含む管状部材が、ダイカスト加工中に形成された(「内層」)。その結果得られた管状部材の全長は、28.24cm(11.12in)(たとえば、図1に示すL+X1+X2)であり、上式で、L=24.13cm(9.5in)およびX1=X2=2.06cm(0.81in)であり、円形の断面構成の内径は2.21cm(0.87in)であり、外径は2.54cm(1.00in)であった。
次いで、予め形成された銅スリーブ(「外層」)が、図1に示すステンレス鋼内層のうちの約24.13cm(9.5in)を覆うように、内層の周囲に嵌合された。銅スリーブの内径は2.54cm(1.00in)であり、外径は3.18cm(1.25in)であった。
その結果得られた管状壁構造の全肉厚は9.65mm(0.38in)であり、耐圧強度は約5000psigであった。
複数のセンサを有する管状部材の作製
実施例1で形成した管状部材は、複数の温度センサを管状部材に組み込むためにさらに加工された。管状壁構造の外壁面(たとえば、銅外層の外面)に、2つのセンサが接着剤で配置された。センサは、図2に示すように、管状壁構造の両端から約8.26cm(3.25in)(長さd2および長さd3)だけ離して配置された。
実施例1で形成した管状部材は、複数の温度センサを管状部材に組み込むためにさらに加工された。管状壁構造の外壁面(たとえば、銅外層の外面)に、2つのセンサが接着剤で配置された。センサは、図2に示すように、管状壁構造の両端から約8.26cm(3.25in)(長さd2および長さd3)だけ離して配置された。
複数の加熱要素およびセンサを有する管状部材の作製
実施例2で形成した管状部材は、加熱要素を管状部材と組み合わせるためにさらに加工された。図3に示すように、2つのセンサおよび銅外層の外面を覆って、加熱シート内に位置決めされた4つのシリコーンゴム加熱要素が位置決めされた。加熱器シートの長さは24.13cm(9.5in)であり、銅外層上へ直接配置された。
実施例2で形成した管状部材は、加熱要素を管状部材と組み合わせるためにさらに加工された。図3に示すように、2つのセンサおよび銅外層の外面を覆って、加熱シート内に位置決めされた4つのシリコーンゴム加熱要素が位置決めされた。加熱器シートの長さは24.13cm(9.5in)であり、銅外層上へ直接配置された。
管状部材に沿った温度勾配データ
実施例3の管状部材が、外側の銅層をもたない第2の管状部材と比較された。管状壁構造のそれぞれに沿ったいくつかの位置で、温度測定が行われた。試験は、100%H2Oの移動相で3.0mL/分、次世代ELSDプロトタイプ:45C/1.5L/分/衝突器あり/利得16を使用して実施された。Fluke 54II Thermometer温度センサ19が、2つのそれぞれの管状壁構造上の4つの位置に配置され、区域ごとに500個のデータ点が取られた(各データ点は5秒ごとに記録された)。第1のセンサ/区域は、第1の端部11に最も近く位置決めされ、次に第2のセンサ/区域が位置決めされ、次いで第3のセンサ/区域が位置決めされ、最後に第4のセンサ/区域が、第2の端部12に最も近く位置決めされた。下の表1は、ステンレス鋼だけを含む管状部材に対する温度プロファイルの結果を要約し、表2は、銅に包まれた管状壁構造を含む管状部材に対する温度プロファイルの結果を要約する。
実施例3の管状部材が、外側の銅層をもたない第2の管状部材と比較された。管状壁構造のそれぞれに沿ったいくつかの位置で、温度測定が行われた。試験は、100%H2Oの移動相で3.0mL/分、次世代ELSDプロトタイプ:45C/1.5L/分/衝突器あり/利得16を使用して実施された。Fluke 54II Thermometer温度センサ19が、2つのそれぞれの管状壁構造上の4つの位置に配置され、区域ごとに500個のデータ点が取られた(各データ点は5秒ごとに記録された)。第1のセンサ/区域は、第1の端部11に最も近く位置決めされ、次に第2のセンサ/区域が位置決めされ、次いで第3のセンサ/区域が位置決めされ、最後に第4のセンサ/区域が、第2の端部12に最も近く位置決めされた。下の表1は、ステンレス鋼だけを含む管状部材に対する温度プロファイルの結果を要約し、表2は、銅に包まれた管状壁構造を含む管状部材に対する温度プロファイルの結果を要約する。
ドリフト管との使用に適したカートリッジ/衝突器組立体の作製
実施例1で形成された管状部材は、図5〜6に示すカートリッジ/衝突器組立体を組み込むためにさらに加工された。カートリッジの長さ(C1)は、8.10cm(3.19in)であり、長さC2=7.62cm(3.00in)であった。カートリッジ挿入物の外径は22.1mm(0.87in)であり、内径は15.7mm(0.62in)であった。
実施例1で形成された管状部材は、図5〜6に示すカートリッジ/衝突器組立体を組み込むためにさらに加工された。カートリッジの長さ(C1)は、8.10cm(3.19in)であり、長さC2=7.62cm(3.00in)であった。カートリッジ挿入物の外径は22.1mm(0.87in)であり、内径は15.7mm(0.62in)であった。
1組の衝突器からの第1の衝突器の幅I1は14.0mm(0.55in)であり、長さI2は15.7mm(0.62in)であり、厚さI3は3.2mm(0.125in)であった(図7A〜8B参照)。この組の衝突器からの第2の衝突器の幅I1は7.6mm(0.3in)であり、長さI2は15.7mm(0.62in)であり、厚さI3は3.2mm(0.125in)であった。衝突器は、カートリッジ挿入物を貫通して衝突器の側壁中に延びるネジによって定位置に保持される。
ドリフト管との使用に適したカートリッジ/衝突器組立体の作製
カートリッジの長さC3が、実施例1で形成されたドリフト管の中央部分の長さLと実質的に等しいことを除き、実施例5のカートリッジ/衝突器組立体と類似のカートリッジ/衝突器組立体が形成された。
カートリッジの長さC3が、実施例1で形成されたドリフト管の中央部分の長さLと実質的に等しいことを除き、実施例5のカートリッジ/衝突器組立体と類似のカートリッジ/衝突器組立体が形成された。
蒸発光散乱検出器での使用に適した電子回路の作製
図9に示す電子回路が作製され、実施例1のドリフト管とともに蒸発光散乱検出器(ELSD)に組み込まれた。
図9に示す電子回路が作製され、実施例1のドリフト管とともに蒸発光散乱検出器(ELSD)に組み込まれた。
明細書について、その特定の実施形態に関して詳細に説明してきたが、上記の理解を得れば、これらの実施形態への改変形態、変形形態、および等価物が、当業者には容易に想到できることが理解されるであろう。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびそのあらゆる等価物の範囲であるものとして評価されるべきである。
Claims (63)
- 第1の端部、第2の端部、管状壁構造の内部に面する内壁面、および外壁面を有する管状壁構造を含む複合管状部材であって、前記管状壁構造が、第1の金属からなる内層と、前記第1の金属に比べて熱伝達係数が高い第2の金属からなる外層とを含む、複合管状部材。
- 前記内層の外面が、前記外層の内面と接触している、請求項1に記載の複合管状部材。
- 前記管状壁構造が、前記第2の金属からなる外側スリーブと、前記第1の金属からなる内側スリーブとを含み、前記内側スリーブの内面が前記内壁面を形成する、請求項1に記載の複合管状部材。
- 前記内側スリーブが、前記内側スリーブの両端に、前記管状壁構造の前記第1の端部および第2の端部を形成するフランジ部分を含む、請求項1に記載の複合管状部材。
- 前記管状壁構造の前記外壁面が、前記管状壁構造の外側周辺部の大部分を囲んで延びる連続する面である、請求項1に記載の複合管状部材。
- 前記管状壁構造の前記第1の端部が、入口断面流れ領域を有し、前記管状壁構造の前記第2の端部が、出口断面流れ領域を有し、前記管状壁構造が、前記第1の端部と前記第2の端部との間に、前記入口断面流れ領域、前記出口断面流れ領域、またはその両方と実質的に等しい管状部断面流れ領域を有する、請求項1に記載の複合管状部材。
- 前記管状部断面流れ領域が、前記入口断面流れ領域および前記出口断面流れ領域の両方と実質的に等しい、請求項6に記載の複合管状部材。
- 前記管状部断面流れ領域、前記入口断面流れ領域、および前記出口断面流れ領域のそれぞれが、円形の断面流れ領域を有する、請求項7に記載の複合管状部材。
- 前記管状壁構造の肉厚が、少なくとも約2.54mm(0.10in)である、請求項1に記載の複合管状部材。
- 前記内層の肉厚が、約2.54mm(0.10in)から約5.08mm(0.20in)であり、前記外層の肉厚が、約2.54mm(0.10in)から約7.62mm(0.30in)である、請求項1に記載の複合管状部材。
- 前記第1の金属がステンレス鋼を含み、前記第2の金属が銅を含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の複合管状部材。
- 前記管状壁構造の長さに沿って位置決めされた1つまたは複数の温度センサをさらに含む、請求項1から11のいずれか一項に記載の複合管状部材。
- 前記1つまたは複数の温度センサが、前記管状壁構造の前記外壁面に沿って位置決めされる、請求項12に記載の複合管状部材。
- 前記1つまたは複数の温度センサが、前記管状壁構造に沿って位置決めされた少なくとも2つの別個の温度センサを含む、請求項12に記載の複合管状部材。
- 前記管状壁構造の管状中央部分が、中央部分の長さLを有し、前記別個の温度センサのうちの前記少なくとも2つが、前記管状壁構造に沿って互いに少なくともL/2の距離だけ離して位置決めされる、請求項14に記載の複合管状部材。
- 前記管状壁構造の長さに沿って前記外壁面を覆って位置決めされた加熱要素をさらに含む、請求項1から15のいずれか一項に記載の複合管状部材。
- 前記加熱要素が、前記外壁面の全体を実質的に覆う、請求項16に記載の複合管状部材。
- 第1の端部、第2の端部、長さL、管状壁構造の内部に面する内壁面、および外壁面を有する管状壁構造と、
前記管状壁構造の長さLに沿って位置決めされた2つ以上の温度センサと、
前記管状壁構造の長さLに沿って前記外壁面を覆って位置決めされた加熱要素と
を含む、管状部材。 - 前記管状部材の平均温度勾配が、長さLに沿って約8℃未満である、請求項18に記載の管状部材。
- 前記2つ以上の温度センサのうちの少なくとも2つが、前記管状壁構造に沿って互いに少なくともL/2の距離だけ離して位置決めされる、請求項18に記載の管状部材。
- 前記管状部材が、前記管状壁構造に沿って互いに距離dだけ離して位置決めされたx個の温度センサを含む、請求項18に記載の管状部材。
- 前記管状部材が、前記管状壁構造に沿って互いに約L/(x−1)の距離だけ離して位置決めされたx個の温度センサを含む、請求項18に記載の管状部材。
- 前記加熱要素が、前記管状壁構造の長さに沿って前記外壁面を覆って位置決めされた2つ以上の別個の加熱要素を含む、請求項18から22のいずれか一項に記載の管状部材。
- 前記加熱要素が、前記管状壁構造の長さに沿って前記外壁面を覆って位置決めされた4つ以上の別個の加熱要素を含む、請求項18から22のいずれか一項に記載の管状部材。
- 前記加熱要素が、前記管状壁構造の長さに沿って前記外壁面を覆って位置決めされた加熱シートを含む、請求項18から24のいずれか一項に記載の管状部材。
- 前記加熱シートが、前記外壁面の全体を実質的に覆う、請求項25に記載の管状部材。
- 前記管状壁構造が、第1の材料からなる内層と、前記第1の材料と同じまたは異なる第2の材料からなる外層とを含む、請求項18から26のいずれか一項に記載の管状部材。
- 請求項1から27のいずれか一項に記載の前記複合管状部材または前記管状部材を含む、ドリフト管。
- 噴霧器、任意選択のカートリッジ、1つまたは複数の任意選択の衝突器、光源、光検出器、増幅器、あるいはそれらの任意の組合せと組み合わせた、請求項28に記載のドリフト管。
- 前記第1の端部に取り付けられた噴霧器、前記噴霧器と前記ドリフト管との間に位置決めされた任意選択のカートリッジ、前記任意選択のカートリッジ内に位置決めされた1つまたは複数の任意選択の衝突器、ならびに(i)光源、(ii)光検出器、および(iii)前記第2の端部の近傍に位置決めされた増幅器と組み合わせた、請求項29に記載のドリフト管。
- 前記管状壁構造の前記内壁面の一部分に沿って延長できるカートリッジ挿入物を含む着脱自在なカートリッジ、および前記着脱自在なカートリッジ内に位置決めされ、前記着脱自在なカートリッジから着脱自在である、1つまたは複数の任意選択の衝突器と組み合わせた、請求項28から30のいずれか一項に記載のドリフト管。
- 前記1つまたは複数の任意選択の衝突器が、1組の衝突器内の1つの衝突器を含み、前記1組の衝突器が、様々な異なる衝突器寸法を有する2つ以上の衝突器を含み、前記1組の衝突器内の各衝突器が、前記着脱自在なカートリッジ中の断面流れ領域の一部分を占めるように、前記着脱自在なカートリッジに着脱自在に取付け可能である、請求項31に記載のドリフト管。
- ドリフト管および蒸発光散乱検出器との使用に適したカートリッジ/衝突器組立体であって、
前記カートリッジ/衝突器組立体はカートリッジを含み、
前記カートリッジは、前記ドリフト管の内壁面に沿ってドリフト管の第1の端部の範囲内で延長できるように寸法設定されたカートリッジ挿入物と、
前記カートリッジ挿入物中の断面流れ領域の一部分を占めるように前記カートリッジ挿入物内で1つまたは複数の衝突器を一時的に固定できる、前記カートリッジ挿入物の長さに沿った1つまたは複数の衝突器位置決め部材とを含み、
前記カートリッジ/衝突器組立体はさらに、前記1つまたは複数の衝突器位置決め部材を介して前記カートリッジ挿入物内で位置決めできるように寸法設定された1つまたは複数の衝突器とを含む、カートリッジ/衝突器組立体。 - 前記1つまたは複数の衝突器が、1組の衝突器を含み、前記1組の衝突器が、様々な異なる衝突器寸法を有する2つ以上の衝突器を含み、前記1組の衝突器内の各衝突器が、前記1つまたは複数の衝突器位置決め部材を介して前記カートリッジ挿入物に着脱自在に取付け可能である、請求項33に記載のカートリッジ/衝突器組立体。
- 前記1組の衝突器が、前記カートリッジ挿入物中の断面流れ領域全体の約25%から約75%を占めることができる、請求項34に記載のカートリッジ/衝突器組立体。
- 前記1つまたは複数の衝突器を前記1つまたは複数の衝突器位置決め部材に取り付けるのに適した1つまたは複数の取付け装置をさらに含む、請求項33から35のいずれか一項に記載のカートリッジ/衝突器組立体。
- ドリフト管内の固定位置で衝突器を位置決めするのに適したカートリッジであって、
前記ドリフト管の内壁面に沿ってドリフト管の第1の端部の範囲内で延長できるように寸法設定されたカートリッジ挿入物と、
前記カートリッジ挿入物の長さに沿った1つまたは複数の衝突器位置決め部材とを含み、前記衝突器が前記カートリッジ挿入物中の断面流れ領域の一部分を占めるように、前記衝突器位置決め部材がそれぞれ、前記カートリッジ挿入物内で衝突器を一時的に固定することができる、カートリッジ。 - 様々な異なる衝突器寸法を有する2つ以上の衝突器を含む1組の衝突器であって、前記1組の衝突器内の各衝突器が、前記カートリッジ挿入物中の断面流れ領域の一部分を占めるように、前記1つまたは複数の衝突器位置決め部材を介して前記カートリッジ挿入物に着脱自在に取付け可能である、1組の衝突器と組み合わせた、請求項37に記載のカートリッジ。
- 請求項28に記載の前記ドリフト管と組み合わせた、請求項37または38に記載のカートリッジ。
- 電子回路であって、
入力された電圧信号に電圧利得を提供できる電圧増幅器と、
前記電圧増幅器と直列の出力抵抗と、
前記出力抵抗に定電流を提供する電流源と、
前記電流源から前記出力抵抗へ定電流の一方向の流れを提供する、前記電流源と直列の電流ステアリングダイオードとを含み、
前記電圧増幅器によって提供される増幅器利得に依存しない電圧オフセット成分を含む出力電圧を提供することができる、電子回路。 - 出力電圧、Vo、が、
Vo=(Vs×利得)+(Is×Roffset)=Vs×利得+(Voffset)
という式によって提供され、上式で、
Vsが前記入力された電圧信号であり、
利得が前記電圧利得であり、
Isが前記出力抵抗への前記定電流であり、
Roffsetが前記出力抵抗の抵抗値であり、
Voffsetが前記電圧利得に依存しない前記電圧オフセット成分である、請求項40に記載の電子回路。 - 前記入力された電圧信号の電圧が、約0から約2500mVの範囲であり、
前記電圧利得が、約0.1から約16の範囲の倍率であり、
前記出力抵抗への前記定電流が、約100μAから約2.0mAの範囲であり、
前記出力抵抗の抵抗値が、約2000から約5.0オームの範囲であり、
前記電圧オフセット成分の電圧が、約500μVから約2.0mVの範囲である、
請求項40または41に記載の電子回路。 - 追加の電子部品、1つまたは複数の外付けシステム構成部品、あるいはその両方と組み合わせた、請求項40から42のいずれか一項に記載の電子回路。
- 追加の電子部品であって、前記追加の電子部品のうちの少なくとも1つが負の入力電圧を処理できない、追加の電子部品と組み合わせた、請求項43に記載の電子回路。
- 1つまたは複数の外付けシステム構成部品であって、負の入力電圧が前記外付けシステム構成部品のうちの少なくとも1つの出力に悪影響を与える、1つまたは複数の外付けシステム構成部品と組み合わせた、請求項43に記載の電子回路。
- 前記入力された電圧信号が、光検出器からの電圧信号を含む、請求項40から45のいずれか一項に記載の電子回路。
- 請求項1から46のいずれか一項に記載の前記複合管状部材、前記管状部材、前記ドリフト管、前記カートリッジ/衝突器組立体、前記カートリッジ、または前記電子回路を含む、蒸発光散乱検出器。
- 潜在的に少なくとも1つの検体を含む試験試料を分析する方法であって、
請求項1から17のいずれか一項に記載の複合管状部材、請求項18から27のいずれか一項に記載の管状部材、請求項28から32のいずれか一項に記載のドリフト管、請求項33から36のいずれか一項に記載のカートリッジ/衝突器組立体、請求項37から39のいずれか一項に記載のカートリッジ、請求項40から46のいずれか一項に記載の電子回路を含む装置、または請求項47に記載の蒸発光散乱検出器に、前記試験試料を導入するステップを含む、方法。 - 潜在的に少なくとも1つの検体を含む試験試料を分析する方法であって、
長さL、第1の端部、第2の端部、管状壁構造の内部に面する内壁面、および外壁面を有する管状壁構造を含み、加熱要素によって少なくとも部分的に囲まれた管状部材に、前記試験試料を導入するステップと、
前記管状壁構造の内部を、前記内部の平均温度勾配が長さLに沿って約8℃未満になるような温度で維持するステップとを含む、方法。 - 前記管状壁構造が、第1の金属からなる内層と、前記第1の金属に比べて熱伝達係数が高い第2の金属からなる外層とを含む、請求項48に記載の方法。
- 前記第1の金属がステンレス鋼を含み、前記第2の金属が銅を含む、請求項50に記載の方法。
- 前記管状部材が、前記管状壁構造の長さLに沿って位置決めされた2つ以上の温度センサをさらに含む、請求項49から51のいずれか一項に記載の方法。
- 前記管状部材がカートリッジを含み、
前記カートリッジは、前記管状部材の前記内壁面に沿って前記管状部材の前記第1の端部の範囲内で延長できるように寸法設定されたカートリッジ挿入物と、
前記カートリッジ挿入物の長さに沿った1つまたは複数の衝突器位置決め部材とを含み、前記1つまたは複数の衝突器位置決め部材がそれぞれ、前記カートリッジ挿入物中の断面流れ領域の一部分を占めるように、前記カートリッジ挿入物内で任意選択の衝突器を一時的に固定することができる、請求項49から52のいずれか一項に記載の方法。 - 前記管状部材が、前記1つまたは複数の衝突器位置決め部材を介して前記カートリッジ挿入物内で位置決めできるように寸法設定された少なくとも1つの衝突器をさらに含む、請求項53に記載の方法。
- 前記試験試料を霧状にして、移動相内で粒子のエアロゾルを形成するステップと、
前記導入するステップの前に、任意選択で前記粒子の一部分を除去するステップと、
前記管状部材の長さLに沿って前記移動相の一部分を蒸発させるステップと、
残りの粒子に光ビームを向けて、前記光ビームを散乱させるステップと、
前記散乱させた光を検出するステップと、
前記検出するステップで取得したデータを分析するステップと
をさらに含む、請求項49から54のいずれか一項に記載の方法。 - 入力された電圧信号を処理する方法であって、
請求項40から46のいずれか一項に記載の前記電気回路によって前記入力された電圧信号を処理するステップを含む、方法。 - 入力された電圧信号を処理する方法であって、
入力された電圧信号を提供するステップと、
前記入力された電圧信号を、電圧増幅器を介して増幅するステップと、
前記入力された電圧信号を、前記電圧増幅器によって提供された増幅器利得に依存しない電圧オフセット成分を含む出力電圧に変換するステップとを含む、方法。 - 出力電圧、Vo、が、
Vo=(Vs×利得)+(Is×Roffset)=Vs×利得+(Voffset)
という式によって提供され、上式で、
Vsが前記入力された電圧信号であり、
利得が電圧利得であり、
Isが前記電圧増幅器と直列の出力抵抗に提供される定電流であり、
Roffsetが前記出力抵抗の抵抗値であり、
Voffsetが前記電圧利得に依存しない前記電圧オフセット成分である、請求項57に記載の方法。 - 前記入力された電圧信号の電圧が、約0から約2500mVの範囲であり、
前記電圧利得が、約0.1から約16の範囲の倍率であり、
前記出力抵抗への前記定電流が、約100μAから約2.0mAの範囲であり、
前記出力抵抗の抵抗値が、約2000から約5.0オームの範囲であり、
前記電圧オフセット成分の電圧が、約500μVから約2.0mVの範囲である、
請求項57または58に記載の方法。 - 1つまたは複数の追加の電子部品を含み、前記追加の電子部品のうちの少なくとも1つが負の入力電圧を処理できない電子システム内で、前記入力された電圧信号を、前記電圧増幅器によって提供される増幅器利得に依存しない電圧オフセット成分を含む出力電圧に変換するステップ
をさらに含む、請求項57から59のいずれか一項に記載の方法。 - 1つまたは複数の外付けシステム構成部品を含み、負の入力電圧が前記外付けシステム構成部品のうちの少なくとも1つの出力に悪影響を与えるシステム内で、前記入力された電圧信号を、前記電圧増幅器によって提供される増幅器利得に依存しない電圧オフセット成分を含む出力電圧に変換するステップを
さらに含む、請求項57から60のいずれか一項に記載の方法。 - 前記入力された電圧信号が、光検出器からのものである、請求項57から61のいずれか一項に記載の方法。
- 前記入力された電圧信号が、蒸発光散乱検出器内で処理される、請求項57から62のいずれか一項に記載の方法。
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