JP3033611B2 - 微量同位体分析装置 - Google Patents
微量同位体分析装置Info
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- JP3033611B2 JP3033611B2 JP3101966A JP10196691A JP3033611B2 JP 3033611 B2 JP3033611 B2 JP 3033611B2 JP 3101966 A JP3101966 A JP 3101966A JP 10196691 A JP10196691 A JP 10196691A JP 3033611 B2 JP3033611 B2 JP 3033611B2
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- Japan
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- discharged
- compound
- water
- carbon dioxide
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- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、微量な化合物に含まれ
ている水素や炭素の同位体を分析する装置に関する。
ている水素や炭素の同位体を分析する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】植物等の成育研究においては炭素や水素
の放射性同位体を用いて代謝を測定することが行われて
いる。このような研究には植物から大気に排出された微
量な化合物に含まれている水素や炭素の同位体を測定す
る必要上、対象となる炭化水素を濃縮してから測定する
ことが行われている。
の放射性同位体を用いて代謝を測定することが行われて
いる。このような研究には植物から大気に排出された微
量な化合物に含まれている水素や炭素の同位体を測定す
る必要上、対象となる炭化水素を濃縮してから測定する
ことが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この濃縮はサンプルと
なる空気を液体窒素等の冷媒で冷却して、化合物を分留
するようにしているが、空気中に存在する酸素や窒素、
二酸化炭素までもが濃縮されてしまって測定精度が低い
という問題がある。本発明はこのような問題に鑑みてな
されたものであって、その目的とするところは空気中に
化合物の形で存在する微量な炭素や水素の同位体を高い
精度と感度で検出することができる新規な分析装置を提
供することである。
なる空気を液体窒素等の冷媒で冷却して、化合物を分留
するようにしているが、空気中に存在する酸素や窒素、
二酸化炭素までもが濃縮されてしまって測定精度が低い
という問題がある。本発明はこのような問題に鑑みてな
されたものであって、その目的とするところは空気中に
化合物の形で存在する微量な炭素や水素の同位体を高い
精度と感度で検出することができる新規な分析装置を提
供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、試料導入機構の下流側に接
続されて化合物を選択的に排出する分取手段と、分取手
段の下流側に接続されて化合物を液化濃縮するととも
に、気化させるための加熱手段を備えた濃縮手段と、濃
縮手段から気化排出された化合物を分離する分析用カラ
ムと、該カラムからの化合物を酸化して二酸化炭素と水
に分解する炉と、該炉から排出された試料を二酸化炭素
と水とに分離する分離手段と、該分離手段から排出され
た水を水素に変換する還元炉と、前記分離手段からの二
酸化炭素、及び前記還元炉からの水素から放射性同位体
を検出する手段とを備えるようにした。
るために本発明においては、試料導入機構の下流側に接
続されて化合物を選択的に排出する分取手段と、分取手
段の下流側に接続されて化合物を液化濃縮するととも
に、気化させるための加熱手段を備えた濃縮手段と、濃
縮手段から気化排出された化合物を分離する分析用カラ
ムと、該カラムからの化合物を酸化して二酸化炭素と水
に分解する炉と、該炉から排出された試料を二酸化炭素
と水とに分離する分離手段と、該分離手段から排出され
た水を水素に変換する還元炉と、前記分離手段からの二
酸化炭素、及び前記還元炉からの水素から放射性同位体
を検出する手段とを備えるようにした。
【０００５】
【作用】分取手段により選択された空気中の化合物を濃
縮手段により濃縮後、分析用カラムに短時間で分析用カ
ラムに注入する。これにより濃縮時に混入した空気中の
成分を確実に排除することができる。次いで分析用カラ
ムから排出された化合物を炉により二酸化炭素と水に分
解し、水をさらに水素に変換してからそれぞれを分別し
て放射性同位体を測定する検出手段により排出させる。
これにより、化合物に含まれる炭素と水素の同位体を選
別して測定することができる。
縮手段により濃縮後、分析用カラムに短時間で分析用カ
ラムに注入する。これにより濃縮時に混入した空気中の
成分を確実に排除することができる。次いで分析用カラ
ムから排出された化合物を炉により二酸化炭素と水に分
解し、水をさらに水素に変換してからそれぞれを分別し
て放射性同位体を測定する検出手段により排出させる。
これにより、化合物に含まれる炭素と水素の同位体を選
別して測定することができる。
【０００６】
【実施例】そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例
に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施例を示す
ものであって、図中符号２は、試料導入機構で、キャリ
アガス流入口１には図示しないキャリアガス源が接続さ
れ、他端には分取用カラム３が接続されている。分取用
カラム３は、試料導入機構２に注入されてキャリアガス
により運ばれてきたサンプルから化合物、例えば炭化水
素だけを分離しながら下流に排出する。４は化合物検出
器、例えば炭化水素検出器で、分取用カラム３から排出
されガス成分の内、炭化水素が排出された時点を検出す
るものであり、炭化水素の排出が検出された場合には切
換弁５を後述するトラップ７側に切り替え、また炭化水
素以外の成分の排出が検出された場合には切換弁５を大
気開放口６側に切り替えて排出されてきた成分を分析系
外に排出する。
に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施例を示す
ものであって、図中符号２は、試料導入機構で、キャリ
アガス流入口１には図示しないキャリアガス源が接続さ
れ、他端には分取用カラム３が接続されている。分取用
カラム３は、試料導入機構２に注入されてキャリアガス
により運ばれてきたサンプルから化合物、例えば炭化水
素だけを分離しながら下流に排出する。４は化合物検出
器、例えば炭化水素検出器で、分取用カラム３から排出
されガス成分の内、炭化水素が排出された時点を検出す
るものであり、炭化水素の排出が検出された場合には切
換弁５を後述するトラップ７側に切り替え、また炭化水
素以外の成分の排出が検出された場合には切換弁５を大
気開放口６側に切り替えて排出されてきた成分を分析系
外に排出する。
【０００７】トラップ７は、冷媒となる液体窒素を収容
するとともに、目的成分を急速に気化させる加熱手段を
備えていて、流入してきたサンプルを液体窒素程度の温
度まで冷却して濃縮し、濃縮が終了した時点で加熱手段
を作動させてサンプルを一気に気化させて分析用カラム
８に注入する。これにより、サンプルは極めて短時間で
分析用カラム８に注入されることになり、炭化水素が高
い分離能で分離されることになる。
するとともに、目的成分を急速に気化させる加熱手段を
備えていて、流入してきたサンプルを液体窒素程度の温
度まで冷却して濃縮し、濃縮が終了した時点で加熱手段
を作動させてサンプルを一気に気化させて分析用カラム
８に注入する。これにより、サンプルは極めて短時間で
分析用カラム８に注入されることになり、炭化水素が高
い分離能で分離されることになる。
【０００８】９は、酸化触媒を収容した有機物分解炉
で、分析用カラム８から排出された炭化水素を二酸化炭
素（ＣＯ2）と水（Ｈ2Ｏ）とに変換して分離筒９に排出
する。この分離筒１０は、二酸化炭素吸着剤、もしくは
吸水剤が収容されていて、同時に流れ込んで来た二酸化
炭素と水との排出時点に時間差を設けて切換弁１１に排
出する。有機物分解炉９から二酸化炭素が排出される
と、切換弁１１を放射線同位体検出器１３側に切り替え
てシンチレーションカウンタや質量分析装置などの放射
線同位体検出器１３に排出させる。これにより、炭化水
素に含まれていた炭素の同位体が測定できることにな
る。
で、分析用カラム８から排出された炭化水素を二酸化炭
素（ＣＯ2）と水（Ｈ2Ｏ）とに変換して分離筒９に排出
する。この分離筒１０は、二酸化炭素吸着剤、もしくは
吸水剤が収容されていて、同時に流れ込んで来た二酸化
炭素と水との排出時点に時間差を設けて切換弁１１に排
出する。有機物分解炉９から二酸化炭素が排出される
と、切換弁１１を放射線同位体検出器１３側に切り替え
てシンチレーションカウンタや質量分析装置などの放射
線同位体検出器１３に排出させる。これにより、炭化水
素に含まれていた炭素の同位体が測定できることにな
る。
【０００９】１０は、還元炉で銅粒子や銅粉末を収容し
て構成されており、分離筒１０から水が排出された時点
で切換弁１１の操作により導入された水と銅とを反応さ
せて酸化銅を生成させ、この時に生じる水素を放射線同
位体検出器１３に排出させる。これにより、放射線同位
体検出器１３への水分の進入を阻止しながら炭化水素に
含まれていた水素の同位体を測定できることになる。こ
のように空気等で希釈されている炭化水素を濃縮後に分
析用カラムにより選択的に取り出し、これを二酸化炭素
と水に分解するようにしているので、濃縮過程で混入し
た空気中の炭酸ガス、一酸化炭素や窒素、酸素等を確実
に排除することができる。なお、この実施例においては
水を水素に還元してから同位体検出器に排出するように
しているが、水の形態で測定手段に排出するようにして
も測定精度に影響を与えないことは明らかである。
て構成されており、分離筒１０から水が排出された時点
で切換弁１１の操作により導入された水と銅とを反応さ
せて酸化銅を生成させ、この時に生じる水素を放射線同
位体検出器１３に排出させる。これにより、放射線同位
体検出器１３への水分の進入を阻止しながら炭化水素に
含まれていた水素の同位体を測定できることになる。こ
のように空気等で希釈されている炭化水素を濃縮後に分
析用カラムにより選択的に取り出し、これを二酸化炭素
と水に分解するようにしているので、濃縮過程で混入し
た空気中の炭酸ガス、一酸化炭素や窒素、酸素等を確実
に排除することができる。なお、この実施例においては
水を水素に還元してから同位体検出器に排出するように
しているが、水の形態で測定手段に排出するようにして
も測定精度に影響を与えないことは明らかである。
【００１０】また、この実施例においては炭化水素の形
で含まれてい炭素や水素の同位体を検出する場合を例に
採って説明したが、炭素や水素を含む他の化合物に適用
しても同様の作用を奏することは明らかである。
で含まれてい炭素や水素の同位体を検出する場合を例に
採って説明したが、炭素や水素を含む他の化合物に適用
しても同様の作用を奏することは明らかである。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
試料導入機構の下流側に接続されて化合物を選択的に排
出する分取手段と、分取手段の下流側に接続されて化合
物を液化濃縮するとともに、気化させるための加熱手段
を備えた濃縮手段と、濃縮手段から気化排出された化合
物を分離する分析用カラムと、分析用カラムからの化合
物を酸化して二酸化炭素と水に分解する炉と、この炉か
ら排出された試料を二酸化炭素と水とに分離する分離手
段と、分離手段から排出された試料から放射性同位体を
検出する手段とを備えたので、分取手段により空気中の
炭酸ガス等の邪魔な成分を除去した後、化合物を濃縮手
段により濃縮し、ついでこれを分析用カラムに短時間で
注入できて、化合物を極めて高い精度で分取することが
できる。また、化合物を二酸化炭素と水に分解するとと
もに、水をさらに水素に変換するため、大気中の酸素や
窒素、二酸化炭素の影響を受けることなく、化合物に含
まれる炭素と水素の同位体を高い精度で選別して測定す
ることができる。
試料導入機構の下流側に接続されて化合物を選択的に排
出する分取手段と、分取手段の下流側に接続されて化合
物を液化濃縮するとともに、気化させるための加熱手段
を備えた濃縮手段と、濃縮手段から気化排出された化合
物を分離する分析用カラムと、分析用カラムからの化合
物を酸化して二酸化炭素と水に分解する炉と、この炉か
ら排出された試料を二酸化炭素と水とに分離する分離手
段と、分離手段から排出された試料から放射性同位体を
検出する手段とを備えたので、分取手段により空気中の
炭酸ガス等の邪魔な成分を除去した後、化合物を濃縮手
段により濃縮し、ついでこれを分析用カラムに短時間で
注入できて、化合物を極めて高い精度で分取することが
できる。また、化合物を二酸化炭素と水に分解するとと
もに、水をさらに水素に変換するため、大気中の酸素や
窒素、二酸化炭素の影響を受けることなく、化合物に含
まれる炭素と水素の同位体を高い精度で選別して測定す
ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す構造図である。
２ 試料導入機構 ３ 分取用カラム ４ 化合物検出器 ５ 切換弁 ７ トラップ ８ 分析用カラム ９ 分解炉 １０ 分離筒 １１ 切換弁 １２ 還元炉 １３ 放射線同位体検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 30/88 G01N 30/08 G01N 30/62 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (1)
- 【請求項１】 試料導入機構の下流側に接続されて化合
物を選択的に排出する分取手段と、分取手段の下流側に
接続されて化合物を液化濃縮するとともに、気化させる
ための加熱手段を備えた濃縮手段と、濃縮手段から気化
排出された化合物を分離する分析用カラムと、該カラム
からの化合物を酸化して二酸化炭素と水に分解する炉
と、該炉から排出された試料を二酸化炭素と水とに分離
する分離手段と、該分離手段から排出された水を水素に
変換する還元炉と、前記分離手段からの二酸化炭素、及
び前記還元炉からの水素から放射性同位体を検出する手
段とからなる微量同位体分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3101966A JP3033611B2 (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | 微量同位体分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3101966A JP3033611B2 (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | 微量同位体分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04309861A JPH04309861A (ja) | 1992-11-02 |
| JP3033611B2 true JP3033611B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=14314615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3101966A Expired - Lifetime JP3033611B2 (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | 微量同位体分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3033611B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106501048A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-03-15 | 黑龙江省科学院技术物理研究所 | 一种幽门螺杆菌感染诊断检测样品的制备装置及检测样品的制备方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105974059A (zh) * | 2016-05-03 | 2016-09-28 | 北京林业大学 | 基于同位素测定的树木对各土壤层水分利用量的测定方法 |
-
1991
- 1991-04-05 JP JP3101966A patent/JP3033611B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106501048A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-03-15 | 黑龙江省科学院技术物理研究所 | 一种幽门螺杆菌感染诊断检测样品的制备装置及检测样品的制备方法 |
| CN106501048B (zh) * | 2016-12-07 | 2019-04-09 | 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 | 一种幽门螺杆菌感染诊断检测样品的制备装置及检测样品的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04309861A (ja) | 1992-11-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000119 |