JP3128053B2 - ガスクロマトグラフ質量分析装置 - Google Patents
ガスクロマトグラフ質量分析装置Info
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- JP3128053B2 JP3128053B2 JP07156912A JP15691295A JP3128053B2 JP 3128053 B2 JP3128053 B2 JP 3128053B2 JP 07156912 A JP07156912 A JP 07156912A JP 15691295 A JP15691295 A JP 15691295A JP 3128053 B2 JP3128053 B2 JP 3128053B2
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- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/04—Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components
- H01J49/0422—Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components for gaseous samples
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N2030/022—Column chromatography characterised by the kind of separation mechanism
- G01N2030/025—Gas chromatography
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- Analytical Chemistry (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスクロマトグラフ質
量分析装置(GC/MS)に関する。
量分析装置(GC/MS)に関する。
【0002】
【従来の技術】ガスクロマトグラフ(GC)では一般に
カラムの温度制御が必要であるため、カラムはオーブン
の内部に収納される。従来のガスクロマトグラフ装置で
は、図5に示すように、オーブンを主体とする筐体61
の上部に試料注入口62及び検出器用試料流出口63が
設けられるという形が一般的であった。ガスクロマトグ
ラフで用いられる検出器は、カラム64から流出するガ
スを或る特定の物理的特性に着目して連続的に測定し、
その物理的特性の変化を表わすクロマトグラムを描く。
このクロマトグラムに現われる各ピークの時間(保持時
間)より、試料の各成分を定性、定量的に検出する。
カラムの温度制御が必要であるため、カラムはオーブン
の内部に収納される。従来のガスクロマトグラフ装置で
は、図5に示すように、オーブンを主体とする筐体61
の上部に試料注入口62及び検出器用試料流出口63が
設けられるという形が一般的であった。ガスクロマトグ
ラフで用いられる検出器は、カラム64から流出するガ
スを或る特定の物理的特性に着目して連続的に測定し、
その物理的特性の変化を表わすクロマトグラムを描く。
このクロマトグラムに現われる各ピークの時間(保持時
間)より、試料の各成分を定性、定量的に検出する。
【0003】それに対し、ガスクロマトグラフ質量分析
装置は、カラム64で分離された試料の各成分を質量分
析部(MS)で質量分析するものであるため、各成分毎
の同定が高感度且つ高精度に行なわれるという特長を有
する。
装置は、カラム64で分離された試料の各成分を質量分
析部(MS)で質量分析するものであるため、各成分毎
の同定が高感度且つ高精度に行なわれるという特長を有
する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の通り、通常の検
出器を用いる従来のガスクロマトグラフ装置では検出器
は筐体61の上部に設けられるようにカラム64や試料
流出口63の配置が考慮されていた。しかし、質量分析
装置は通常の検出器(熱伝導検出器(TCD)、水素炎
イオン化検出器(FID)等が多く用いられる)よりも
大きなスペースを占有する装置であるため、従来のガス
クロマトグラフ質量分析装置では図3に示すように、質
量分析装置52はガスクロマトグラフ装置51の横に配
置されていた。このため、ガスクロマトグラフ装置51
内部におけるカラムや試料流出口等の配置を変更しなけ
ればならず、ガスクロマトグラフ装置51の標準化を阻
害し、コストを上昇させていた。また、使用時において
も、通常の検出器を用いるガスクロマトグラフ装置と比
べると質量分析装置52の部分だけ余分の平面設置スペ
ースを必要とするため、斉合的な配置を阻害し、狭い実
験室等の利用効率の低下を招いていた。
出器を用いる従来のガスクロマトグラフ装置では検出器
は筐体61の上部に設けられるようにカラム64や試料
流出口63の配置が考慮されていた。しかし、質量分析
装置は通常の検出器(熱伝導検出器(TCD)、水素炎
イオン化検出器(FID)等が多く用いられる)よりも
大きなスペースを占有する装置であるため、従来のガス
クロマトグラフ質量分析装置では図3に示すように、質
量分析装置52はガスクロマトグラフ装置51の横に配
置されていた。このため、ガスクロマトグラフ装置51
内部におけるカラムや試料流出口等の配置を変更しなけ
ればならず、ガスクロマトグラフ装置51の標準化を阻
害し、コストを上昇させていた。また、使用時において
も、通常の検出器を用いるガスクロマトグラフ装置と比
べると質量分析装置52の部分だけ余分の平面設置スペ
ースを必要とするため、斉合的な配置を阻害し、狭い実
験室等の利用効率の低下を招いていた。
【0005】本発明はこのような課題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、従来の
ガスクロマトグラフ装置との構造的標準化を可能にして
コストを下げると共に、設置平面スペースを小さくした
ガスクロマトグラフ質量分析装置を提供することにあ
る。
成されたものであり、その目的とするところは、従来の
ガスクロマトグラフ装置との構造的標準化を可能にして
コストを下げると共に、設置平面スペースを小さくした
ガスクロマトグラフ質量分析装置を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
になされた本発明のガスクロマトグラフ質量分析装置
は、 a)ガスクロマトグラフ用カラム及び該カラムを加熱す
るためのオーブンを収納したケーシングの上部に前記カ
ラムの試料ガス流出口が設けられたガスクロマトグラフ
部、及び b)試料ガス導入口及び真空吸引口が設けられ、かつこ
の真空吸引口が前記ケーシングの上面を超えて外れた位
置に設けられたベース板と、該ベース板の上面に載置さ
れた質量分析器と、該質量分析器を収納する真空室を形
成するために前記ベース板の上面を気密に覆う着脱自在
な容器状カバーと、前記真空吸引口から下方に配管接続
される真空ポンプとを含む質量分析部、を備え、 c)前記質量分析部のベース板は、前記試料ガス流出口
が前記試料ガス導入口に接続された状態で、前記ガスク
ロマトグラフ部のケーシングの上部に載置され、前記質
量分析部の真空ポンプは前記ケーシングと干渉しない位
置に取り付けられたこと、を特徴とする。
になされた本発明のガスクロマトグラフ質量分析装置
は、 a)ガスクロマトグラフ用カラム及び該カラムを加熱す
るためのオーブンを収納したケーシングの上部に前記カ
ラムの試料ガス流出口が設けられたガスクロマトグラフ
部、及び b)試料ガス導入口及び真空吸引口が設けられ、かつこ
の真空吸引口が前記ケーシングの上面を超えて外れた位
置に設けられたベース板と、該ベース板の上面に載置さ
れた質量分析器と、該質量分析器を収納する真空室を形
成するために前記ベース板の上面を気密に覆う着脱自在
な容器状カバーと、前記真空吸引口から下方に配管接続
される真空ポンプとを含む質量分析部、を備え、 c)前記質量分析部のベース板は、前記試料ガス流出口
が前記試料ガス導入口に接続された状態で、前記ガスク
ロマトグラフ部のケーシングの上部に載置され、前記質
量分析部の真空ポンプは前記ケーシングと干渉しない位
置に取り付けられたこと、を特徴とする。
【0007】
【作用及び効果】ガスクロマトグラフ部のカラムの試料
ガス流出口をケーシングの上部に設ける。又、質量分析
部の試料ガス導入口及び真空吸引口をベース板に設け
る。この真空吸引口には真空ポンプが下側に向けて配管
接続される。そして、質量分析部をガスクロマトグラフ
部のケーシングの上部に載置する際、ガスクロマトグラ
フ部のカラムの試料ガス流出口と質量分析部のベース板
の試料ガス導入口とを接続する。このとき真空ポンプと
ケーシングとが干渉しないようにするためにベース板に
形成される真空吸引口の位置はケーシングの上面を超え
て外れた位置にくるようにしてある。これにより、オー
ブン内のカラムから流出したガスは、試料ガス流出口及
び試料ガス導入口を経て質量分析部に送られ、質量分析
が行われる。なお、質量分析の際には、ベース板の真空
吸引口を通じて質量分析部の真空室の真空引きを行う。
質量分析器に対するメンテナンス等の作業は、ベース板
から容器カバーを取り外してこれを行う。
ガス流出口をケーシングの上部に設ける。又、質量分析
部の試料ガス導入口及び真空吸引口をベース板に設け
る。この真空吸引口には真空ポンプが下側に向けて配管
接続される。そして、質量分析部をガスクロマトグラフ
部のケーシングの上部に載置する際、ガスクロマトグラ
フ部のカラムの試料ガス流出口と質量分析部のベース板
の試料ガス導入口とを接続する。このとき真空ポンプと
ケーシングとが干渉しないようにするためにベース板に
形成される真空吸引口の位置はケーシングの上面を超え
て外れた位置にくるようにしてある。これにより、オー
ブン内のカラムから流出したガスは、試料ガス流出口及
び試料ガス導入口を経て質量分析部に送られ、質量分析
が行われる。なお、質量分析の際には、ベース板の真空
吸引口を通じて質量分析部の真空室の真空引きを行う。
質量分析器に対するメンテナンス等の作業は、ベース板
から容器カバーを取り外してこれを行う。
【0008】このように、本発明に係るガスクロマトグ
ラフ質量分析装置では質量分析部がガスクロマトグラフ
部のオーブンを収納したケーシングの上部に載置されて
いるため、ガスクロマトグラフ部の内部におけるカラム
等の配置を、従来の通常の検出器を用いたものと同じに
することができる。これにより、ガスクロマトグラフ部
の構造が従来の通常の検出器を用いるガスクロマトグラ
フ部とほぼ同様になるため、生産時のコストダウンが可
能となる。また、質量分析部の平面スペースの殆どがガ
スクロマトグラフ部の平面スペースと共通となるため、
使用時においても必要な設置平面スペースが少なくて済
み、狭い実験室等でも効率よく設置することができる。
また、質量分析部の容器状カバーをベース板から取り外
せば、ベース板上の質量分析器の全体が露出するため、
メンテナンス等の作業を容易に行うことができる。
ラフ質量分析装置では質量分析部がガスクロマトグラフ
部のオーブンを収納したケーシングの上部に載置されて
いるため、ガスクロマトグラフ部の内部におけるカラム
等の配置を、従来の通常の検出器を用いたものと同じに
することができる。これにより、ガスクロマトグラフ部
の構造が従来の通常の検出器を用いるガスクロマトグラ
フ部とほぼ同様になるため、生産時のコストダウンが可
能となる。また、質量分析部の平面スペースの殆どがガ
スクロマトグラフ部の平面スペースと共通となるため、
使用時においても必要な設置平面スペースが少なくて済
み、狭い実験室等でも効率よく設置することができる。
また、質量分析部の容器状カバーをベース板から取り外
せば、ベース板上の質量分析器の全体が露出するため、
メンテナンス等の作業を容易に行うことができる。
【0009】なお、必要であれば両者の電源線、制御・
検出信号線等を接続するためのターミナルを、同様に上
下の対応位置に設け、載置する際にそれらを接続するよ
うにしてもよい。これにより、電源装置はいずれか一方
の装置に設けるだけで済むようになり、また、操作者は
いずれか一方の装置の操作パネル(キーボード、ディス
プレイ等を含む)を操作するのみで、装置全体の制御及
びデータ解析を行なうことができるようになる。
検出信号線等を接続するためのターミナルを、同様に上
下の対応位置に設け、載置する際にそれらを接続するよ
うにしてもよい。これにより、電源装置はいずれか一方
の装置に設けるだけで済むようになり、また、操作者は
いずれか一方の装置の操作パネル(キーボード、ディス
プレイ等を含む)を操作するのみで、装置全体の制御及
びデータ解析を行なうことができるようになる。
【0010】
【実施例】本発明の一実施例であるガスクロマトグラフ
質量分析装置を図1及び図2により説明する。本実施例
のガスクロマトグラフ質量分析装置10は、ガスクロマ
トグラフ部11と質量分析部12とから成る。図1
(b)に示すように、ガスクロマトグラフ部11の内部
にはキャピラリカラム20と、キャピラリカラム20を
加熱するためのヒータ22及びファン23が設けられ、
これらの周囲には断熱材が設けられている。従って、ガ
スクロマトグラフ部11の筐体の内部のほとんどを、断
熱材で囲われたオーブンが占めている。
質量分析装置を図1及び図2により説明する。本実施例
のガスクロマトグラフ質量分析装置10は、ガスクロマ
トグラフ部11と質量分析部12とから成る。図1
(b)に示すように、ガスクロマトグラフ部11の内部
にはキャピラリカラム20と、キャピラリカラム20を
加熱するためのヒータ22及びファン23が設けられ、
これらの周囲には断熱材が設けられている。従って、ガ
スクロマトグラフ部11の筐体の内部のほとんどを、断
熱材で囲われたオーブンが占めている。
【0011】一方、図1(a)に示すように、質量分析
部12の内部にはイオン源39、四重極40、イオン検
出器41等が設けられている(以下、これらをまとめて
質量分析器と呼ぶ)。質量分析部12はガスクロマトグ
ラフ部11の上部に載置され、ガスクロマトグラフ部1
1と質量分析部12とは、ガスクロマトグラフ部11の
上部と質量分析部12の底面を貫通する試料導入管13
により接続される。また、試料導入管13とは反対側の
質量分析部12の底面には、排気管16を介して真空ポ
ンプ(ターボ分子ポンプ等)15が固定されている。な
お、質量分析部12の詳しい構造については後述する。
部12の内部にはイオン源39、四重極40、イオン検
出器41等が設けられている(以下、これらをまとめて
質量分析器と呼ぶ)。質量分析部12はガスクロマトグ
ラフ部11の上部に載置され、ガスクロマトグラフ部1
1と質量分析部12とは、ガスクロマトグラフ部11の
上部と質量分析部12の底面を貫通する試料導入管13
により接続される。また、試料導入管13とは反対側の
質量分析部12の底面には、排気管16を介して真空ポ
ンプ(ターボ分子ポンプ等)15が固定されている。な
お、質量分析部12の詳しい構造については後述する。
【0012】従来の横付型のガスクロマトグラフ質量分
析装置(図3)では、カラムから流出するガスを質量分
析部に送るために、試料流出口を匡体の側面から出すよ
うにしなければならず、通常の検出器を用いるガスクロ
マトグラフ装置とは別の仕様とならざるを得なかった。
しかし、本実施例のガスクロマトグラフ質量分析装置1
0は上記のように構成されているため、ガスクロマトグ
ラフ部11としては、通常の検出器を用いる従来のガス
クロマトグラフ装置をそのまま使用することができる。
また、大きな平面スペースを占有する質量分析部12を
ガスクロマトグラフ部11の上に置いたため、狭い試験
室を有効に使うことができる。
析装置(図3)では、カラムから流出するガスを質量分
析部に送るために、試料流出口を匡体の側面から出すよ
うにしなければならず、通常の検出器を用いるガスクロ
マトグラフ装置とは別の仕様とならざるを得なかった。
しかし、本実施例のガスクロマトグラフ質量分析装置1
0は上記のように構成されているため、ガスクロマトグ
ラフ部11としては、通常の検出器を用いる従来のガス
クロマトグラフ装置をそのまま使用することができる。
また、大きな平面スペースを占有する質量分析部12を
ガスクロマトグラフ部11の上に置いたため、狭い試験
室を有効に使うことができる。
【0013】本実施例に係るガスクロマトグラフ質量分
析装置では、上記の他に、次のような特徴を持ってい
る。すなわち、本実施例は、ガスクロマトグラフ部と質
量分析部とから成るガスクロマトグラフ質量分析装置に
おいて、質量分析部が、試料導入口、電気導通口及び真
空吸引口を有する平面状のベース板と、該ベース板に固
定された質量分析装置を気密に囲うカバーとから成るケ
ースを備えることを特徴とする。
析装置では、上記の他に、次のような特徴を持ってい
る。すなわち、本実施例は、ガスクロマトグラフ部と質
量分析部とから成るガスクロマトグラフ質量分析装置に
おいて、質量分析部が、試料導入口、電気導通口及び真
空吸引口を有する平面状のベース板と、該ベース板に固
定された質量分析装置を気密に囲うカバーとから成るケ
ースを備えることを特徴とする。
【0014】従来のガスクロマトグラフ質量分析装置の
質量分析部は図4に示すように、質量分析器53が箱形
の本体54と平板状の蓋55とから成るケース内に収納
され、試料導入口56、電気導通口57及び真空吸引口
(図には現われていないが、本体54の底面に設けられ
ている)が箱形の本体54の各側面にバラバラに設けら
れていた。このため、ケースの構造が複雑であり、その
加工が面倒であるためにコストの高いものであった。ま
た、質量分析器53が狭い本体54内に収納されている
ためメンテナンスが難しいという問題もあった。
質量分析部は図4に示すように、質量分析器53が箱形
の本体54と平板状の蓋55とから成るケース内に収納
され、試料導入口56、電気導通口57及び真空吸引口
(図には現われていないが、本体54の底面に設けられ
ている)が箱形の本体54の各側面にバラバラに設けら
れていた。このため、ケースの構造が複雑であり、その
加工が面倒であるためにコストの高いものであった。ま
た、質量分析器53が狭い本体54内に収納されている
ためメンテナンスが難しいという問題もあった。
【0015】それに対し、本実施例のガスクロマトグラ
フ質量分析装置の質量分析部12は図2に示すように、
平面状のベース板31とバスタブ状のカバー38から成
るケースに収納されている。
フ質量分析装置の質量分析部12は図2に示すように、
平面状のベース板31とバスタブ状のカバー38から成
るケースに収納されている。
【0016】質量分析器(イオン源39、四重極40及
びイオン検出器41)はベース板31上に固定されてお
り、このベース板31の、イオン源39の直下には試料
導入口32が、また、質量分析器の置かれていない部分
には真空吸引口34が設けられている。試料導入口32
には上記の上記試料導入管13が、また、真空吸引口3
4には上記の排気管16が接続される。更に、四重極4
0とイオン検出器41の近傍には電気導通口36、37
が設けられ、これら電気導通口36、37には多ピンフ
ィードスルーユニットが気密に固定されている。イオン
源39、イオンレンズ、四重極40等への駆動電圧は一
方の電気導通口36のフィードスルーユニットを介して
供給され、イオン検出器41からの検出信号は他方の電
気導通口37のフィードスルーユニットを介して、ガス
クロマトグラフ部11の本体内に設けられた制御部(図
示せず)に送られる。
びイオン検出器41)はベース板31上に固定されてお
り、このベース板31の、イオン源39の直下には試料
導入口32が、また、質量分析器の置かれていない部分
には真空吸引口34が設けられている。試料導入口32
には上記の上記試料導入管13が、また、真空吸引口3
4には上記の排気管16が接続される。更に、四重極4
0とイオン検出器41の近傍には電気導通口36、37
が設けられ、これら電気導通口36、37には多ピンフ
ィードスルーユニットが気密に固定されている。イオン
源39、イオンレンズ、四重極40等への駆動電圧は一
方の電気導通口36のフィードスルーユニットを介して
供給され、イオン検出器41からの検出信号は他方の電
気導通口37のフィードスルーユニットを介して、ガス
クロマトグラフ部11の本体内に設けられた制御部(図
示せず)に送られる。
【0017】なお、ベース板31の周囲には溝42が形
成され、その溝42の中に置かれたOリング43により
カバー38とベース板31との間が気密にシールされ
る。
成され、その溝42の中に置かれたOリング43により
カバー38とベース板31との間が気密にシールされ
る。
【0018】このように、本実施例に係るガスクロマト
グラフ質量分析装置10では試料導入口32、電気導通
口36、37及び真空吸引口34が全て1枚の平面状の
ベース板31に設けられ、カバー38にはそのような開
口加工が一切不要であるため、ケースの加工が容易であ
る。また、カバー38を開けることにより質量分析器全
体が露出するため、質量分析器のメンテナンスが非常に
容易である。
グラフ質量分析装置10では試料導入口32、電気導通
口36、37及び真空吸引口34が全て1枚の平面状の
ベース板31に設けられ、カバー38にはそのような開
口加工が一切不要であるため、ケースの加工が容易であ
る。また、カバー38を開けることにより質量分析器全
体が露出するため、質量分析器のメンテナンスが非常に
容易である。
【図1】 本発明の一実施例であるガスクロマトグラフ
質量分析装置の側面図(a)及び断面図(b)。
質量分析装置の側面図(a)及び断面図(b)。
【図2】 実施例のガスクロマトグラフ質量分析装置の
質量分析部の内部を示す斜視図。
質量分析部の内部を示す斜視図。
【図3】 従来のガスクロマトグラフ質量分析装置の一
部断面を表わした側面図。
部断面を表わした側面図。
【図4】 従来のガスクロマトグラフ質量分析装置の質
量分析部の構造を示す一部分解斜視図。
量分析部の構造を示す一部分解斜視図。
【図5】 通常の検出器を用いるガスクロマトグラフ装
置の斜視図。
置の斜視図。
10…ガスクロマトグラフ質量分析装置 11…ガスクロマトグラフ部 12…質量分析部 13…試料導入管 16…排気管 20…キャピラリカラム 22…ヒータ 23…ファン 31…ベース板 32…試料導入口 34…真空吸引口 36、37…電気導通口 38…カバー 39…イオン源 40…四重極 41…イオン検出器 42…Oリング溝 43…Oリング
Claims (1)
- 【請求項1】a)ガスクロマトグラフ用カラム及び該カ
ラムを加熱するためのオーブンを収納したケーシングの
上部に前記カラムの試料ガス流出口が設けられたガスク
ロマトグラフ部、及び b)試料ガス導入口及び真空吸引口が設けられ、かつこ
の真空吸引口が前記ケーシングの上面を超えて外れた位
置に設けられたベース板と、該ベース板の上面に載置さ
れた質量分析器と、該質量分析器を収納する真空室を形
成するために前記ベース板の上面を気密に覆う着脱自在
な容器状カバーと、前記真空吸引口から下方に配管接続
される真空ポンプとを含む質量分析部、を備え、 c)前記質量分析部のベース板は、前記試料ガス流出口
が前記試料ガス導入口に接続された状態で、前記ガスク
ロマトグラフ部のケーシングの上部に載置され、前記質
量分析部の真空ポンプは前記ケーシングと干渉しない位
置に取り付けられたこと、 を特徴とするガスクロマトグラフ質量分析装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07156912A JP3128053B2 (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | ガスクロマトグラフ質量分析装置 |
US08/654,669 US5686655A (en) | 1995-05-30 | 1996-05-29 | Gas chromatograph/mass spectrometer system |
EP96303908A EP0745847A3 (en) | 1995-05-30 | 1996-05-30 | Gas chromatograph/mass spectrometer systems |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07156912A JP3128053B2 (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | ガスクロマトグラフ質量分析装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08327622A JPH08327622A (ja) | 1996-12-13 |
JP3128053B2 true JP3128053B2 (ja) | 2001-01-29 |
Family
ID=15638104
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07156912A Expired - Fee Related JP3128053B2 (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | ガスクロマトグラフ質量分析装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5686655A (ja) |
EP (1) | EP0745847A3 (ja) |
JP (1) | JP3128053B2 (ja) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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