JP4854197B2 - 流量制御方法および流量制御装置 - Google Patents

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Description

関連出願
本明細書は、2002年9月17日出願の米国特許出願第10/246284号の部分継続出願である。米国特許出願第10/246284号は、2002年5月24日出願の同第10/155474号の部分継続出願であり、第10/155474号は2001年8月29日出願の同第09/942884号の部分継続出願である。第09/942884号本発明は、2001年6月13日出願の米国仮出願第60/298147号の優先権を主張している。本明細書は前記各米国特許出願の全体を包含するものである。
背景
本発明は、液体流が小量、特に約100マイクロリットル/分未満の流量で流れるシステムに関する。このようなシステムは、試料サイズを減少させ、廃棄分を削減し、また他のシステム、例えば高速液体クロマトグラフィ(HPLC)システムとの互換性を改善することから、それに対する興味が増大している。
比較的流量の大きい(例えば少なくとも0.1ミリリットル/分)で作動する従来のポンピングシステムは、例えばJ. Chrom. Sci, 12, 425, 432 (1974) Mcnair等、Rev. Sci. Instrum. 62, 1642-1646 (1991) LeBlanc、及び米国特許第5777213号(Tsukazaki)に開示されている。このようなシステムは低流量では精密な制御を行うことができず、流量調整に対する応答が遅い。これらのシステムを低流量の生成に用いる場合、従来の手順では、もっと大きな液体流の一部を分割する(例えば、Journal of Chromatography A, 856, 117-113 (1999) Vissers参照)。
発明の概要
本発明は、低流量、例えば約1ナノリットル/分〜約100マイクロリットル/分で液体を送り出すため、及び必要であれば流量を制御された手法で変化させるための、方法、システム、及び装置を提供する。
第1の態様において本発明は、約100マイクロリットル/分未満の流量で液体を液体吐出口に供給する液体供給方法を提供する。この方法は、
1)第1の圧力源から第1の液体に圧力を印加することにより第1の液体を第1の流路に流すステップ;
2)第1の流路を流れる第1の液体の流量である第1の計測流量を検出するステップ;
3)第1の計測流量と、第1の流路における第1の液体流の第1の所望の流量とを比較するステップ;及び
4)ステップ3で得られた情報を使用して、第1の圧力源により第1の液体に印加される圧力を調整し、これにより第1の流路を流れる第1の液体の流量を第1の所望の流量に調整するステップ;
を含み、本方法は更に、望ましくは以下の特性の少なくとも1つを有する。
A)方法が、
5)第2の圧力源から第2の液体に圧力を印加することにより第2の液体を第2の流路に流すステップ;
6)第2の流路を流れる第2の液体の流量である第2の計測流量を検出するステップ;
7)第2の計測流量と、第2の流路における第2の液体流の第2の所望の流量とを比較するステップ;
8)ステップ7で得られた情報を使用して、第2の圧力源により第2の液体に印加された圧力を調整し、これにより第2の流路を流れる第2の液体の流量を第2の所望の流量に調整するステップ;
9)第1の流路からの第1の液体と第2の流路からの第2の液体とを混合するステップ;及び
10)ステップ9で得られた混合体を液体吐出口に供給するステップ;
を含む。
B)第1の圧力源が第1の空液ブースタを含み、第1のブースタに接続されたサーボループ等の制御器によってステップ4が実行される。
C)第1の圧力源が、第1の空圧源、第1の空液ブースタ、及び第1の空圧源と第1の空液ブースタとの間に位置して第1の空液ブースタに供給される空気圧の量を制御する第1の圧力調整器を備えており;第1の空液ブースタから液体吐出口へ流れる第1の液体の流量を計測する第1の流量計によってステップ2が実行され;第1の圧力調整器に命令する第1のサーボループ等の制御器によってステップ4が実行される。
D)第1の圧力源が、第1の空圧源、第1の空液ブースタ、第1の空圧源と第1の空液ブースタとの間に位置して第1のブースタに供給される空気圧を制御する第1の圧力調整器、及び第1の空圧源と第1のブースタとの間に位置する第1の圧力センサを備えており;第1のブースタから液体吐出口へ流れる第1の液体の流量を計測する第1の流量計によってステップ2が実行され;第1の圧力センサ及び第1の圧力調整器と通信する第1の内部サーボループと、第1の流量計及び第1の内部サーボループと通信する第1の外部サーボループとの組み合わせによってステップ3及び4が実行され、第1の外部サーボループは第1の計測流量を第1の所望の流量と比較して第1の圧力設定点を第1の内部サーボループに出力し、第1の内部サーボループは第1の圧力調整器に対し、第1の空圧源を調整するように命令する。
第2の態様において本発明は、本発明の第1の態様の方法で用いるに適したシステム及び装置を提供する。本明細書で使用するシステム及び装置という用語には、液体を充填した使用中の装置、1つ以上の液体を充填する必要のある使用前の装置、及びこの他のコンポーネントと共に装置として組み立てる必要のある装置としての形態を有する前の新規コンポーネントが含まれる。
本発明を添付の概略図に例示する。
発明の詳細な説明
上述の概要、本セクション及び実施例、特許請求の範囲、並びに添付図面では、本発明の特定の特色点について説明している。本明細書における本発明の開示は、これら特定の特色点の適切な組み合わせ全てを含むと理解されたい。例えば、ある特定の特色点が、本発明の特定の態様又は実施形態、特定の図面又は特定の請求項との関連で開示されているが、その特色は又、適切な範囲で、本発明の他の特定の態様及び実施形態との組み合わせ、及び/又はこれら本発明の他の特定の態様及び実施例に関連して、或いは本発明において一般的に使用が可能である。
用語「を備える」及びその文法的同等語は、本明細書において、他のコンポーネント、要素、ステップが、用語「を備える」の前に具体的に列記されるコンポーネント、要素、ステップに加えて選択的に存在することを意味するために用いられる。数字に先立つ用語「少なくとも」は、ここでは、その数字で始まるある範囲の始点を示すために用いられる(この「範囲」は、定義される変数次第で上限のある範囲又は上限のない範囲である)。例えば、「少なくとも1」は「1又は1を超過する値」を意味し、「少なくとも80%」は「80%又は80%を超過する値」を意味する。数字に先立つ用語「多くとも」は、ここでは、その数字で終わるある範囲の終点を示すために用いられる(この「範囲」は、定義される変数次第で下限として1又は0を有する範囲又は下限のない範囲である)。例えば、「多くとも4」は「4又は4未満の値」を意味し、「多くとも40%」は「40%又は40%未満の値」を意味する。ある範囲が「(第1の数字)〜(第2の数字)」、又は「(第1の数字)−(第2の数字)」として与えられる場合、本明細書では、下限が第1の数字であり上限が第2の数字である範囲を意味する。本明細書で「第1の」及び「第2の」コンポーネント、例えば「第1及び第2の流路」という場合、一般にそのコンポーネントを特定する目的でなされる。文脈から別の意味になる場合でなければ、第1及び第2のコンポーネントは同一でも異なってもよく、第1のコンポーネントに言及する場合に必ずしも第2のコンポーネントが存在するとは限らない(存在する場合もある)。
2つ以上の異なる液体の混合
好ましい実施形態において、本発明の方法は、上に示す特性A、すなわち異なる2つ(又は2つを超える数)の液体が独立して制御され、これら2つの液体が混合後に液体吐出口を通して排出されるという特性を有する。本実施形態では、各液体の流量を制御するためにとられる種々のステップにおいて用いられる技術は、同じでも異なっていてもよい。しかし、両方の液体に対して同じ技術を用い、その技術をこれら異なる液体に必要な特定の流量にあわせて実施するのが多くの場合に便利である。2つ(又は2つを超える)液体の流量は同じでも異なっていてもよく、それらの流量のうちの1つ以上が一定又は制御された仕方で変化し得る。例えば、いくつかの実施形態では、混合液体が勾配液体クロマトグラフィに用いられる場合、2つの(又は2つを超える)液体の所望の流量が時間の経過に伴って制御された仕方で変化する。第1及び第2の所望の流量の和がほぼ一定である場合が多い。
液体は、拡散によっても、或いは、受動的又は能動的混合装置によっても混合できる。好ましい本実施形態においては、所定の組成の混合液の流量を予め設定し、混合液中の液体の比率の変化をプログラム可能にしている。液体の組成変化のプログラムは、例えば一連の段階的変化及び/又は連続的傾斜すなわち一定の又は変化する傾斜面の勾配の形式か、又は分離技術において知られる任意のその他形式である。流量制御器とサーボループとを組み合わせて、液体組成の変化をさらに複雑にすることができる。
遅延容積
システムの遅延容積、すなわち所望の条件(例えば、混合液が液体を所望の比率で含む)が確立されてから液体が液体吐出口から排出されるまでの液体又は液体混合体(混合液)の容積は、排出された液体における所望の変化があまり遅れずに発生するように、小さいことが好ましい。遅延容積は、例えば1マイクロリットル又は100ナノリットル未満である。
液体流量の検出
所望の流量で効率的に作動するあらゆる流量計を、流路を流れる液体の流量の決定に用いることができる。流量計は、双方向の液体流を含め、所望の流量の全範囲にわたって連続的な信号を供給することが望ましい。流量計の信号帯域幅、すなわち有意味読み取り間の最小時間に対応する周波数が1Hz、特に10Hzより速いことが望ましい。既知の流量計には、J. MEMS, 6, 119-125 (1997)、Enoksson等、に開示される流量計、熱質量流量計、米国特許第6386050号に開示される熱追跡計、例えばAppl. Opt., 33, 6073-6077 (1994)、Carvalho等、に開示されるような光学流量計が含まれる。
望ましい流量計は、液体が流れる毛管、及び毛管内での圧力降下を、直接、又は毛管の両端での圧力を計測し一方の計測値を他方の計測値から差し引くことによって計測する1つ以上の圧力センサを備える。毛管は水力抵抗が高いが液体容積が非常に小さいので迅速な応答が可能である。毛管は、液体が流れる流路の一部としてもよい。圧力センサは圧力変換器であってもよく、多くとも5マイクロリットルの容積を有するものが望ましい。毛管の長さ及び直径は、毛管全長にわたる圧力降下が、少なくとも(a)50psi(3.5kg/cm)及び(b)圧力源によって液体に印加される圧力の少なくとも5%のいずれかになるようなものが望ましい。毛管の直径は、例えば35〜65ミクロンでよく、例えば約50ミクロンである。流量は、毛管の寸法及び液体の特質が判れば既知の方法により計算できる。例えば、液体が水の場合、長さ10cm及び内径10ミクロンの毛管の圧力降下が約450psi(31.5kg/cm) ならば、流量は約500ナノリットル/分である。
圧力、圧力源及び流量
本発明のシステムにおいて液体を駆動する(押し流す)のにあらゆる圧力源を用いることができる。適切な圧力源には、(例えば米国特許第5942093号に開示されるような)動電ポンプ、(例えば米国特許出願第09/942884号、及び同第10/155474号に開示されるような)動電流量制御器、機械作動ポンプ、気動ポンプ、水圧増幅器を備えるか又は備えない電空ポンプ、及びこれらの組み合わせが含まれる。親ねじ駆動ポンプのような容積形ポンプの現行設計の多くでは、本発明に用いられる低流量において所望の精度を得るのには十分に安定した出力が得られないが、将来の設計での能動的流量帰還には有用である。
本発明のいくつかの実施形態においては、液体供給源と液体流通接続状態にある空液ブースタを備える圧力源を利用する。あらゆる既知のブースタを使用することができ、これには、固体棒で従来式の気体圧ピストンの軸に結合された、液体を置換する移動式の固体棒上の動的シールを用いる液体ヘッドが含まれる。ブースタの利得は一般に1より大きいが、1に等しくてもよく(増幅なしの直接変換)、或いは低圧用途では1未満でもよい。
液体がブースタから液体供給源へ流れることができないように、液体供給源とブースタとの間に逆止め弁を設けてもよい。主動力源、例えば空圧源、とブースタとの間に圧力調整器を設けてもよい。あらゆる既知の圧力調整器を使用することができ、これには、入力電流又は電圧が制御器内の1つ以上のアクチュエータへの命令信号を生成するような電空圧制御器が含まれる。アクチュエータは概して、電空圧制御器の空気流の量を増大又は減少するように作用して、命令信号に比例した出力圧を維持する。このシステムには、液体の流量を計測する流量計と圧力調整器との間に位置する少なくとも1つのサーボループを含めることができる。このサーボループは、計測流量と所望の流量とを比較して、液体が所望の流量で流れるように空圧源を調整することを圧力調整器に命令する。
第1の流路を流れる第1の液体の流量の変化は、第1の圧力源によって第1の液体に印加される圧力の変化からのみ生じ、システムの機械的変化を伴わないことが望ましい。この特色は、液体に印加される圧力を制御するのに計測流量が用いられることと組み合わされて、逆止め弁の漏れ、ポンプシールの漏れ、メカニカルシールの曲がりとクリープ、コンポーネントの熱膨張、及び液体の圧縮のような要因(すべてが存在すれば)によって生じる変動性を減少させる。液体が2つ(又は3つ以上)存在する場合、液体流を制御する圧力源は、同じでも異なってもよい。好ましくは、液体の流量を制御する圧力源は、連続的に可変であって、例えば約1nL/分〜10μl/分又は100μl/分の流量を、1約気圧〜5000psi(350kg/cm) 以上、例えば10000psi(700kg/cm) までの背圧に対して供給することができ、応答時間が数秒以下、例えば1秒未満であり、したがって迅速な流量変化が可能である。動電ポンプ及び流量制御器においては、水力抵抗が高いが圧縮容積は非常に小さいので非常に迅速な変化が得られる。空気圧ブースタ圧力源の容積はより大きいが、ピストンの容積変化に対する抵抗が非常に低く、この場合も又非常に迅速な変化が可能である。
計測流量と所望の流量との比較、及び圧力源の制御
計測流量と所望の流量との比較は実施可能なあらゆる方法で行うことができ、その結果を実施可能な方法で圧力源の制御に用いることができる。液体流量は、流量に影響を与える混合液体の容積変化を補償するように調整される。例えば、このシステムは、液体の容積を決定する液体の物理的特性、例えば組成、温度及び圧力を計算する制御器を利用することができる。例えば、両液体の組成及び混合比を制御器に入力し、流量計で圧力を計測し、制御器と通信する熱電対で温度計測を行うことができる。或いは、システムを温度により制御されるものとし、温度を制御器に連絡することも可能である。
本発明のいくつかの実施形態においては、液体の流量を制御するのに少なくとも1つのサーボループ制御器(ここではサーボループと略する)が用いられている。サーボループは、例えばPIDループのような、本技術分野で既知のあらゆる種類のサーボループでよく、例えば別個のアナログ回路、別個のディジタル回路、専用マイクロプロセッサ又はコンピュータを用いて構築できる。このような実施形態の1分類では、圧力源が、空圧源、空液ブースタ、及び空圧源とブースタとの間に位置してブースタに供給される空圧の量を制御する圧力調整器を備え;計測流量の検出は、ブースタから液体吐出口に流れる液体の流量を計測する第1の流量計によって行なわれ;計測流量と所望の流量との比較、及びこの比較から得られる情報を用いた圧力源によって液体に印加される圧力の調整は、サーボループによって遂行される。このような実施形態別の分類では、圧力源は、空圧源、空液ブースタ、空圧源とブースタとの間に位置してブースタに供給される空気圧の量を制御する圧力調整器、及び空圧源とブースタとの間に位置する圧力センサを備え;計測流量の検出は、ブースタから液体吐出口に流れる液体の流量を計測する第1の流量計によって行われ;計測流量と所望の流量との比較は、圧力センサ及び第1の圧力調整器と通信する内部サーボループと、流量計及び内部サーボループと通信する外部サーボループとの組み合わせによって行われ、外部サーボループが計測流量と所望の流量とを比較して第1の圧力設定点を第1の内部サーボループに出力し、内部サーボループが空圧源を調整するように圧力調整器に命令する。
応答時間
システムが迅速な応答時間を有すること、すなわち所望の流量の変化によって始まる圧力変化に迅速に応答することが望ましい。ここでは用語「応答時間」は、所望の流量の5%以内の流量に到達するのに要する時間を示すのに用いられる。所望の流量に大きな変化、例えば第1の所望の流量から、第1の所望の流量の0.3倍から3倍、好ましくは0.2倍から5倍である第2の所望の流量への変化がある場合でも、システムの応答時間が1秒未満、特に0.6秒未満であることが望ましい。
システムの時間応答は、水力抵抗とキャパシタンスの観点から理解できる。電子回路の場合、これら2つの値の積から特徴的な時定数が得られる。ここに開示したシステムの水力キャパシタンスは、液体の容積及び圧縮性に左右されるが、圧力変換器の膜の変形のような供給源からの影響も含まれる。
前に述べた毛管流量計は、かなり高い水力抵抗を有するが液体容積が非常に小さく、迅速な応答が可能である。添付図面に示すシステムにおける圧縮性の液体の容積(キャパシタンスにつながる)は5マイクロリットルの規模であることが望ましく、圧力変換器取り付けで決まる。
後続のシステム
本発明のシステムの液体吐出口は、低容積の液体供給を要する後続の液体流システムに接続できる。このような後続のシステムには、例えば、勾配HPLCシステム、質量分光計システム、フロー・インジェクション・システム、分析システム、薬品配送システム、及び化学反応器システムが含まれる。接続に適する多くの後続システムは、直径50μm〜1mmのカラム(しばしば毛管カラムと称される)を有する。カラムの出力は検出器に供給できる。検出器は、例えば、レーザ誘導蛍光検出器、光学吸収検出器、屈折率又は電気化学検出器、質量分析計、核磁気共鳴分光計、又はHPLC技術分野で知られるその他の検出器である。毛管システムにおける液体流量は、一般にナノリットル/分〜100マイクロリットルであり、10マイクロリットル/分未満でもよい。このようなシステムにおける流量の精密な制御は重要で、例えばこれにより、分析保持回数(したがって分析特定)が確実に予測可能となり、誤分析信号を回避することが可能となる。
流量制御は液体の組成が分離過程で変化する勾配分離にとって特に重要である。勾配HPLCにおいて、2つ(又はそれ以上)の供給源からの液体を組み合わせることにより、既知の変化する組成に所望の流量が得られる。
本発明の2つ以上のシステムを共通の液体源から並行して作動させることにより、例えば分離のような多重動作を並行して行うことが可能である。
図面
図1は、各々が液体39を供給する2つの可変圧力の液体供給源12、及び各液体39用の流量計14を備える本発明のシステムを示す(2つの供給源からの液体は異なる)。流量計を通過後、液体は混合され、混合液体が液体吐出口16を通して排出される。流量計の各々が制御器18に信号を送り、制御器18が、混合液が液体39を所望の比率で含有し、100マイクロリットル/分未満、例えば10マイクロリットル/分未満の所望の流量で液体吐出口16から流出するように液体供給源12の圧力を調整する。液体吐出口16は、噴射弁20を介してHPLC分離カラム22に接続される。
図2は、空圧供給源32を備える本発明のシステムを示し、空圧供給源32は圧力調整器44を介して空液ブースタ26に接続される。ブースタ26は、結合された2つのピストン28と30、及び液体39を含むシリンダ34を備え、液体39は、ピストン28に印加される空気圧を変化させることにより制御される圧力によってブースタから強制排出される。ブースタの利得は、第2のピストンの面積に対する第1のピストンの面積の比率に比例する。シリンダ34は、第2のピストン30を引き下げて液体供給源38から液体取入口37及び逆止め弁36を介して新鮮な液体を引き込むことによって再充填できる。液体の流量が、流量計14により計測され、サーボループ40に入力される。所望の流量が、設定点入力部42を通してサーボループ40に入力される。するとサーボループ40は計測流量を所望の流量と比較し、計測流量が所望の流量に等しくない場合、希望液体流量を達成できるようにブースタ26の第1のピストン28に印加される空気圧を調整するよう圧力調整器44に命令する。
液体供給源38、逆止め弁36、圧力供給源32、圧力調整器44、及び空液ブースタ26は、図1の可変圧力の液体供給源12の1つを構成することができる。サーボループ制御器40と設定点入力部42は図1の制御器18を構成することができる。
図3は、図2のシステムに類似ではあるが、入れ子になった2つのサーボループを制御器として用いている。外部サーボループ40aが、計測流量と所望の流量とを比較して、圧力設定点43を内部サーボループ40bに出力する。ガス圧センサ46が、ブースタ26の第1のピストン28に印加される気体圧を計測する。計測された気体圧が、外部サーボループ40aからの圧力設定点43と共に、内部サーボループ40bに入力される。計測流量が所望の流量でない場合、内部サーボループ40bは、ブースタ26の第1のピストン28に印加される気体圧を調整するよう圧力調整器44に命令する。
図4は、図3のシステムに類似ではあるが、内部サーボループ40bへの入力の1つがブースタ26と流量計14との間に位置する液圧センサ48からの計測液圧である。
図5は、図3のシステムに類似ではあるが、流量計14が、毛管50、並びに毛管の各端部に位置する第1及び第2の圧力センサ48a及び48bを備えている。毛管50の既知の流れコンダクタンスの計測圧力差を用いて流量が計測される。別の構成では、流量計14の第1の圧力センサ48aが内部サーボループ40bに入力を供給することができる。
制御された混合液が要求される場合、図2〜図5の1つに述べられている、同一の又は異なる本発明の2つ(又は2つ以上)のシステムによって、異なる液体を供給しこれらの液体を液体吐出口到達前に混合させることが可能である。これらのシステムは、適切であれば、1つ以上のコンポーネントを共用できる。例えば、図5に示すようなシステムを2つ用いる場合、圧力センサ48bを共用できる。
実施例1
図5に示すシステムを用意し、設定点を50分間にわたって2700ナノリットル/分という一定値に設定した。このシステムにおいて、圧力調整器44は電空制御器(Control Air 900-EHD)であり、気液ブースタ26はHaskel MS-36、ポンプ液は消イオン水であった。圧力センサ48a及び48bはそれぞれEntran EPX 変換器であった。変換器は、長さ10cm、内径10μmの毛管50の両端に配置された。毛管全長にわたる圧力降下は、約100psi(7kg/cm)であった。流量はマイクロプロセッサで計算した。結果として得られた計測液体流量は、50分の時間長さにわたってその設定点の0.02%以内という正確さであり、すなわち0.56ナノリットル/分RMSの流量精度が得られた。
実施例2
同じ液体吐出口に接続され、圧力センサ48bを共用する、図5に示すような2つのシステムを用いるシステムを用意した。流れの概要は、第1及び第2の液体の20分にわたる一定の勾配送達で、第1の液体は水、第2の液体はアセトニトリルを使用し、流量は100ナノリットル/分と300ナノリットル/分との間で変動し、試験の始点と終点で各1分間は一定流量であった。このようにして、2つの液体が試験の期間中25%〜75%の濃度で混合され、カラムへの総定流量が400ナノリットル/分であった。各制御器から得た計測流量は、試験条件の全範囲にわたって設定点から0.28ナノリットル/分RMS以内の精度を示した。
液体吐出口が噴射弁を介して分離カラムに接続されている本発明によるシステムを示す。 液体の流量を制御するために異なる方法を用いる本発明による別のシステムを示す。 液体の流量を制御するために異なる方法を用いる本発明によるさらに別のシステムを示す。 液体の流量を制御するために異なる方法を用いる本発明によるさらに別のシステムを示す。 液体の流量を制御するために異なる方法を用いる本発明によるさらに別のシステムを示す。

Claims (12)

  1. 液体を液体吐出口に100マイクロリットル/分未満の流量で供給する方法であって、
    1)第1の圧力源から圧力調整器を介して空液ブースタにより第1の液体に圧力を印加することにより第1の液体を第1の流路に流すステップ;
    2)第1の流路を流れる第1の液体の流量である第1の計測流量を検出するステップ;
    3)第1の計測流量と、第1の流路における第1の液体流の第1の所望の流量とを比較するステップ;及び
    4)ステップ3で得られた情報を使用して、第1の圧力源により第1の液体に印加される圧力を圧力調整器によって調整し、これにより第1の流路を流れる第1の液体の流量を第1の所望の流量に調整するステップ;
    を含み、
    5)第2の圧力源から第2の液体に圧力を印加することにより第2の液体を第2の流路に流すステップ;
    6)第2の流路を流れる第2の液体の流量である第2の計測流量を検出するステップ;
    7)第2の計測流量と、第2の流路における第2の液体流の第2の所望の流量とを比較するステップ;
    8)ステップ7で得られた情報を使用して、第2の圧力源により第2の液体に印加された圧力を調整し、これにより第2の流路を流れる第2の液体の流量を第2の所望の流量に調整するステップ;
    9)第1の流路からの第1の液体と第2の流路からの第2の液体とを混合するステップ;及び
    10)ステップ9で得られた混合液を液体吐出口に供給するステップ; を含む方法において前記第1および第2の圧力源は空圧供給源であり、前記第1および第2の液体は液体供給源から供給される液体である方法。
  2. 第1の流路を流れる第1の液体の流量のいかなる変化も第1の圧力源により第1の液体に印加される圧力にのみ起因する、請求項1に記載の方法。
  3. 第1の圧力源が、動電学的なポンプ又は動電学的な流量制御器又はその両方によって生成される圧力を有する、請求項1又は2に記載の方法。
  4. 所望の流量が、第1の計測流量に等しい第1の値から第1の計測流量の0.2倍から5倍である第2の値に変化するとき、システムの応答時間が1秒未満である、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の方法。
  5. ステップ2を、
    (i)第1の毛管であって、第1の毛管における圧力降下が(a)50psi(3.5kg/cm2)と(b)第1の圧力源により第1の液体に印加される圧力の少なくとも5%の少なくとも1つであるような長さ及び直径を有する第1の毛管;及び
    (ii)第1の毛管における圧力降下を計測する第1及び第2の圧力センサ;
    を備える流量計を用いて実行する、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の方法。
  6. 毛管が第1の流路の一部である、請求項5に記載の方法。
  7. 第2の圧力源が第2の空液ブースタを備えており、第2のブースタに接続されたサーボループによってステップ8を実行する、という特性を有する、請求項1に記載の方法。
  8. 第1及び第2の所望の流量が時間の関数として変化し、第1及び第2の所望の流量の和がほぼ一定である、請求項1または6に記載の方法。
  9. 液体吐出口が液体クロマトグラフィのカラムと流通関係にある、請求項1ないし8のいずれか1項に記載の方法。
  10. 液体吐出口に10マイクロリットル/分未満の流量で液体を供給する、請求項1ないし9のいずれか1項に記載の方法。
  11. 請求項1ないし10のいずれか1項に記載の方法を実行するのに適する装置であって、
    a)液体供給源から液体を受け取る第1及び第2の液体取入口;
    b)第1及び第2の液体取入口と液体流通関係にある液体吐出口;
    c)第1及び第2の空圧源;
    d)第1の液体取入口と液体吐出口との間に位置する第1の空液ブースタであって、第1の空圧源と動作流通関係にあり、これにより液体吐出口を介して液体を強制排出する第1の空液ブースタ;
    e)第2の液体取入口と液体吐出口との間に位置する第2の空液ブースタであって、第2の空圧源と動作流通関係にあり、これにより液体吐出口を介して液体を強制排出する第2の空液ブースタ;
    f)第1の空圧源と第1の空液ブースタとの間に位置する第1の圧力調整器であって、第1の空液ブースタに供給される空気圧の量を制御する第1の圧力調整器;
    g)第2の空圧源と第2の空液ブースタとの間に位置する第2の圧力調整器であって、第2の空液ブースタに供給される空気圧の量を制御する第2の圧力調整器;
    h)第1の空液ブースタと液体吐出口との間に位置し、第1のブースタから液体吐出口に流れる第1の液体の流量を計測することができる第1の流量計;
    i)第2の空液ブースタと液体吐出口との間に位置し、第2のブースタから液体吐出口に流れる第2の液体の流量を計測することができる第2の流量計;
    j)第1の空圧源と第1の空液ブースタとの間に位置する第1の圧力センサ;
    k)第2の空圧源と第2の空液ブースタとの間に位置する第2の圧力センサ;
    l)第1の圧力センサ及び第1の圧力調整器と通信する第1の内部サーボループ;
    m)第2の圧力センサ及び第2の圧力調整器と通信する第2の内部サーボループ;
    n)第1の流量計及び第1の内部サーボループと通信する第1の外部サーボループであって、第1の外部サーボループが第1の液体の計測流量を第1の所望の 流量と比較して第1の内部サーボループにその比較値を出力することができ、且つ第1の内部サーボループが第1の圧力調整器に対し、第1の液体が第1の所望 の流量で液体吐出口から流出するように第1の空圧源を調整することを命令する、第1の外部サーボループ;及び
    o)第2の流量計及び第2の内部サーボループと通信する第2の外部サーボループであって、第2の外部サーボループが第2の液体の計測流量を第2の所望の 流量と比較して第2の内部サーボループにその比較値を出力することができ、且つ第2の内部サーボループが第2の圧力調整器に対し、第2の液体が第2の所望 の流量で液体吐出口から流出するように第2の空圧源を調整することを命令する、第2の外部サーボループ;
    を備える装置。
  12. 前記第1の圧力源が第1の空液ブースタを有し、ステップ4が前記第1の空液ブースタに接続された調整器によって実行される、請求項1に記載の方法。
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