JP6421661B2 - 示差屈折率検出器及び液体クロマトグラフ - Google Patents

Description

本発明は、試料の流れる試料セルと参照液が封入される参照セルを透過する光の挙動に基づいて試料セルと参照セルの屈折率差を検出し、その屈折率差に基づいて試料セルを流れる試料の濃度を測定する示差屈折率検出器及びその示差屈折率検出器を用いた液体クロマトグラフに関するものである。

示差屈折率検出器は、液体クロマトグラフにおいて分析カラムで分離した試料成分を検出する検出器として用いられる。示差屈折率検出器は、隔壁を隔てて設けられた試料セルと参照セルを有し、参照セルに参照液（試料を含まない溶媒）を封入した状態で試料溶液を試料セル内で流通させ、そのときの試料セル及び参照セルを透過する光の挙動を計測する。透過光の光路は試料セルと参照セルの屈折率差に応じて変化するため、透過光のスリット像の基準位置からの変位量を検知することにより、試料セルを流れる試料の濃度が求められる。

かかる示差屈折率検出器は、一般的に、配管を接続するための入口ポートと出口ポートをそれぞれ１つ備えており、入口ポートから供給された液を、試料セル−参照セル−出口ポートの経路で流すか、試料セル−出口ポートの経路で流すかを切替バルブによって切り替えるようになっている（例えば、特許文献１の図３参照。）。液を試料セル−出口ポートの経路で流す場合には、参照セルの出口が閉じられる。

参照セルに参照液を供給する際は、試料セル−参照セル−出口ポートの経路で試料を含まない溶媒を参照液として流し、参照セル内を参照液で満たす。参照セル内が参照液で満たされた後は、液が試料セル−出口ポートの経路で流れるように切替バルブを切り替え、試料セルと参照セルの屈折率差に基づいて試料セル内を流れる試料溶液中の試料濃度を検出する。

特開２００６−１６２２６２号公報

示差屈折率検出器の出口ポートから排出される液は、通常、ドレインへ直接廃棄されるか、質量分析計などを経て廃棄されていた。しかし、高価な溶媒を使用する場合等は、出口ポートから排出される溶媒のうち、試料を含まない溶媒のみを元の溶媒容器に戻して再利用できるようにすることが望ましい。そのような場合、示差屈折率検出器の後段側に別途切替バルブを追加し、その切替バルブによって、出口ポートから排出された液を溶媒容器に戻すか否かを切り替えるように構成する必要があった。それにより、示差屈折率検出器内の切替バルブとその後段側に別途設けられた切替バルブを同時に制御するため、その制御が複雑になる上、外付けの切替バルブを設ける必要があるためにコストや設置面積が増加するという問題があった。また、外付けの切替バルブを設けると、その分だけデッドボリュームが増大し、その直後に質量分析計などの検出器を接続する場合に試料成分の拡散が生じて分析結果に影響を与えてしまうという問題もある。

そこで、本発明は、制御を複雑にすることなく、かつコストや設置面積を増加させることなく、必要に応じて溶媒の再利用等を行なうことができるようにすることを目的とするものである。

本発明に係る示差屈折率検出器の一実施形態は、試料セル、参照セル、測定部、入口ポート、第１出口ポート、第２出口ポート及び切替機構を備えている。試料セルは光透過性容器からなり、液を流入させる試料セル入口と液を流出させる試料セル出口を有する。参照セルも光透過性容器からなり、液を流入させる参照セル入口と液を流出させる参照セル出口を有する。参照セルは、試料セルとの間に光透過性の隔壁を挟んで隣接配置されている。測定部は、試料セル又は参照セルのいずれか一方のセル側から両セルを光が透過するように光を発する光源と、試料セル及び参照セルを透過した光の変位を検出する光検出器を備えている。液入口ポートは試料セル入口に通じている。第１出口ポートと第２出口ポートは液を排出するためのものである。切替機構は、試料セル出口を参照セル入口に接続しながら参照セル出口を第１出口ポート又は第２出口ポートのいずれか一方に接続する参照液供給モード、及び参照セル出口を封止しながら試料セル出口を第１出口ポート又は第２出口ポートのいずれか一方に接続する分析モードを有する。

本発明に係る液体クロマトグラフの一実施形態は、送液ポンプ、分析流路、試料導入部、分析カラム、上記示差屈折率検出器及びリサイクル流路を備えている。送液ポンプは溶媒を貯留する溶媒容器から溶媒を吸入して送液するものであり、分析流路は、送液ポンプにより溶媒容器から吸入された溶媒を移動相として送液するための流路である。試料導入部は、分析流路上における送液ポンプよりも下流側に設けられ、分析流路中に試料を導入する。分析カラムは、分析流路上における試料導入部よりもさらに下流側に設けられ、試料導入部により分析流路に導入された試料を成分ごとに分離する。リサイクル流路は、示差屈折率検出器の第２出口ポートと溶媒容器とを接続し、第２出口ポートから流出した液を溶媒容器へ戻す流路である。

本発明に係る示差屈折率検出器の一実施例では、液を排出するための出口ポートとして第１出口ポート及び第２出口ポートを備えているとともに、試料セル出口を参照セル入口に接続しながら参照セル出口を第１出口ポート又は第２出口ポートのいずれか一方に接続する流路を構成する参照液供給モード、及び参照セル出口を封止しながら試料セル出口を第１出口ポート又は第２出口ポートのいずれか一方に接続する流路を構成する分析モードを有する切替機構を備えているので、試料セルを経た液又は試料セルと参照セルを経た液を第１出口ポート又は第２出口ポートのいずれか一方の出口ポートから選択的に排出することができる。これにより、第１出口ポートと第２出口ポートのいずれか一方に、元の溶媒容器へ通じるリサイクル流路を接続すれば、切替バルブを別途用いることなく、必要に応じて溶媒を溶媒容器へ戻すことが可能となる。外付けの切替バルブを用いる必要がないので、コストや設置面積が増加することがなく、制御が複雑になることもない。外付けの切替バルブを用いないため、この示差屈折率検出器の後段側に質量分析計などの検出器をさらに設ける場合に、この示差屈折率検出器と後段側の検出器との間のデッドボリュームが小さくなり、試料の拡散による分析への影響を小さくすることができる。

本発明に係る液体クロマトグラフの一実施形態では、検出器として上記示差屈折率検出器と、その示差屈折率検出器の第２出口ポートから流出した液を溶媒容器へ戻すリサイクル流路を備えているので、コストや設置面積が増加させることなく、必要に応じて示差屈折率検出器を経た溶媒を溶媒容器へ戻して溶媒の再利用を図ることができる。

液体クロマトグラフの一実施例を示す概略構成図である。 同実施例における検出器を示す概略構成図である。 同検出器の参照液通常供給モード時の流路構成を示す図である。 同検出器の参照液リサイクル供給モード時の流路構成を示す図である。 同検出器の分析通常モード時の流路構成を示す図である。 同検出器の分析リサイクルモード時の流路構成を示す図である。 同実施例の分析動作を示すフローチャートである。 検出器の他の実施例における参照液通常供給モード時の流路構成を示す図である。 同実施例の参照液リサイクル供給モード時の流路構成を示す図である。 同実施例の分析通常モード時の流路構成を示す図である。 同実施例の分析リサイクルモード時の流路構成を示す図である。

切替機構の好ましい一例として、試料セル出口、参照セル入口、参照セル出口、第１出口ポート及び第２出口ポートがそれぞれ接続されたポートと、それらのポート間を接続する溝が設けられ回転によりポート間の接続を切り替えるロータを有する１つのロータリー式の切替バルブが挙げられる。

上記切替バルブの好ましい一例として、１つの中心ポートとその中心ポートを中心とする円周上に配置された複数の円周上ポートを備え、ロータに、円周上ポートのうち互いに隣接するポート間を接続するように円周方向に設けられた２つの溝と中心ポートと円周上ポートのうちいずれか１つのポートとの間を接続するように半径方向に設けられた１つの溝が設けられているものが挙げられる。

上記切替バルブの好ましい実施形態は、試料セル出口、参照セル入口、参照セル出口及び第１出口ポートが円周上ポートに接続され、第２出口ポートが中心ポートに接続され、試料セル出口の接続されたポートに隣接するポートに参照セル入口と第１出口ポートが接続され、参照セル出口の接続されたポートと第１出口ポートの接続されたポートとが隣接しているものである。

第２出口ポートに液を液供給部に戻すリサイクル流路が接続される実施形態が挙げられる。かかる実施形態において、切替機構は、参照液供給モードとして、試料セル出口を参照セル入口に接続しながら参照セル出口を第１出口ポートに接続する参照液供給通常モード、及び試料セル出口を参照セル入口に接続しながら参照セル出口を第２出口ポートに接続する参照液供給リサイクルモード、分析モードとして、参照セル出口を封止しながら試料セル出口を第１出口ポートに接続する分析通常モード、及び参照セル出口を封止しながら試料セル出口を第２出口ポートに接続する分析リサイクルモードを有することが好ましい。そうすれば、参照セルへの参照液の供給時に参照セル出口から流出した参照液を液供給部に戻すか否か、分析時に溶媒を液供給部に戻すか否かを切替機構によって切り替えることができる。これにより、参照セルへの参照液の供給時と分析時において溶媒の再利用を図ることができる。

切替機構の動作を制御する制御部であって、測定部の光検出器の検出信号に基づき、試料の分析中において、試料が検出されているときは切替機構を分析通常モードにし、試料が検出されていないときは切替機構を分析リサイクルモードにするリサイクル分析動作部を有する制御部をさらに備えていることが好ましい。そうすれば、分析時に、試料を含む溶液と試料を含まない溶液とを別々の出口ポートから排出することができ、試料を含まない溶液のみをリサイクル流路を介して液供給部へ戻すことができる。

図１を用いて、液体クロマトグラフの一実施例について説明する。

この実施例の液体クロマトグラフは、送液ポンプ４、オートサンプラ８（試料注入部）、分析カラム１０及び検出器１２が流路２ａ、２ｂ及び２ｃによって直列に接続され、試料の分離分析を行なうための分析流路をなしている。

送液ポンプ４は溶媒容器６から溶媒を設定された流量で吸入して送液するものである。送液ポンプ４の出口側に流路２ａを介してオートサンプラ８が接続されている。オートサンプラ８は、ユーザにより設置された試料容器から試料を自動で採取し、送液ポンプ４からの溶媒が流れる分析流路中にその試料を注入するものである。オートサンプラ８の出口側に流路２ｂを介して分析カラム１０が接続されている。分析カラム１０はカラムオーブン１１内に収容されている。分析カラム１０は、オートサンプラ８により注入された試料を成分ごとに分離するものである。分析カラム１０の出口側に流路２ｃを介して検出器１２が接続されており、分析カラム１０で分離した試料成分が検出器１２により検出される。

検出器１２は、試料溶液の流れる試料セル及び参照液を収容する参照セルを備え、試料セル及び参照セルを透過した光の挙動に基づいて試料セルを流れる試料溶液中の試料濃度を検出する示差屈折率検出器である。検出器１２は１つの入口ポート１３ａと２つの出口ポート１３ｂ，１３ｃ（以下、出口ポート１３ｂを第１出口ポート、出口ポート１３ｃを第２出口ポートと称する。）を備えている。

検出器１２の入口ポート１３ａに分析カラム１０からの流路２ｃが接続されている。第１出口ポート１３ｂには出口流路１４が接続され、第２出口ポート１３ｃにはリサイクル流路１６が接続されている。出口流路１４はドレインに直接通じていてもよいし、さらに質量分析計などの検出器が接続されていてもよい。リサイクル流路１６は検出器１２を経た溶媒を溶媒容器６に戻すための流路である。検出器１２には、入口ポート１３ａから流入した液を第１出口ポート１３ｂと第２出口ポート１３ｃのいずれの出口ポートから排出するかを切り替える切替機構が設けられている。

送液ポンプ４、オートサンプラ８、カラムオーブン１１及び検出器１２はそれぞれモジュール化されており、各モジュールの動作が演算制御装置１８によって一元的に管理されている。演算制御装置１８は、例えば汎用のパーソナルコンピュータや専用のコンピュータによって構成される。ユーザは、溶媒の送液流量やカラムオーブンの温度条件などの分析条件を演算制御装置１８を介して入力する。演算制御装置１８は、入力された条件に基づいて送液ポンプ４、オートサンプラ８、カラムオーブン１１及び検出器１２の動作制御を行なうとともに、検出器１２で得られた検出信号に基づいて試料成分濃度の定量等、各種の演算処理を行なう。

検出器１２の一実施例について図２の概略図を用いて説明する。

試料セル２０と参照セル２２が設けられている。試料セル２０と参照セル２２はともに三角断面を有し、隔壁２４を隔てて隣接配置されている。試料セル２０、参照セル２２及び隔壁２４は光透過性材料により構成されている。試料セル２０は液を流入させる試料セル入口Ｓ_inと液を流出させる試料セル出口Ｓ_outを備え、参照セル２２は液を流入させる試料セル入口Ｒ_inと液を流出させる試料セル出口Ｒ_outを備えている。試料セル入口Ｓ_inは流路３０を介して入口ポート１３ａと接続されている。試料セル出口Ｓ_out、参照セル入口Ｒ_in及び参照セル出口Ｒ_outは、それぞれ流路３２、３４、３６を介してロータリー式の切替バルブ４２のポートに接続されている。切替バルブ４２については後述する。

試料セル２０を流れる溶液中の試料濃度を検出する測定部として、光源２６と光検出器２８が設けられている。図では、便宜上、光源２６と光検出器２８のみが図示されているが、光源２６からの光の光路上にスリットが配置されており、試料セル２０及び参照セル２２を透過した光のスリット像を光検出器２８上に結像する光学系も備えている。光検出器２８は複数の検出素子がアレイ状に配置されたフォトダイオードアレイであり、光検出器２８上に結像するスリット像の変位量を検出する。

図２では、光検出器２８が試料セル２０及び参照セル２２を挟んで光源２６とは反対側に配置されているように示されているが、例えば光検出器２８が光源２６と同じ側に設けられ、試料セル２０及び参照セル２２を挟んで光源２６と反対側に設けられたミラーで反射して再び試料セル２０及び参照セル２２を透過した光の変位量を光検出器２８で検出するようになっていてもよい。

切替バルブ４２は、流路４０を介して第２出口ポート１３ｃと連通する１つの中心ポート（以下、ポート（Ｒｅ）を称する。）を備え、さらにその中心ポート（Ｒｅ）を中心とする同一円周上に、流路３４を介して参照セル入口Ｒ_inと連通するポート（以下、ポート（Ｒ_in）と称する。）、流路３２を介して試料セル出口Ｓ_outと連通するポート（以下、ポート（Ｓ_out）と称する。）、流路３８を介して第１出口ポート１３ｂと連通するポート（以下、ポート（ＯＵＴ）と称する。）、流路３６を介して参照セル出口Ｒ_outと連通するポート（以下、ポート（Ｒ_out）と称する。）の４つの円周上ポートを備えている。

４つの円周上ポートは、中心ポート（Ｒｅ）を中心とする円周上において、ポート（Ｒ_in）から反時計回りにポート（Ｓ_out）、ポート（ＯＵＴ）、ポート（Ｒ_out）の順に設けられている。以下の説明では、図２に示すように、切替バルブ４２の中心ポート（Ｒｅ）を中心とする円周上における時計回りの方向を正方向、反時計回りの方向を逆方向とする。

ポート（Ｓ_out）はポート（Ｒ_in）の位置から中心ポート（Ｒｅ）を中心に６０°だけ逆方向に回転した位置、ポート（ＯＵＴ）はポート（Ｓ_out）の位置から中心ポート（Ｒｅ）を中心にさらに６０°だけ逆方向に回転した位置、ポート（Ｒ_out）はポート（ＯＵＴ）の位置から中心ポート（Ｒｅ）を中心にさらに６０°だけ逆方向に回転した位置に設けられている。

切替バルブ４２は中心ポート（Ｒｅ）を中心に回転するロータを有し、そのロータに上記のポート間を接続するための３つの溝４３ａ，４３ｂ及び４３ｃが設けられている。ロータの溝４３ａと４３ｂは円周上ポートが設けられている円の円周方向に設けられており、溝４３ｃは上記円の半径方向に設けられている。溝４３ａは中心ポート（Ｒｅ）を中心とする円弧６０°分の長さを有する。溝４３ｂは中心ポート（Ｒｅ）を中心とする円弧９０°分の長さを有する。溝４３ｂの正方向側端部は、溝４３ａの逆方向側端部の逆方向側に、中心ポート（Ｒｅ）を中心とする円弧６０°分の間隔を空けて設けられている。溝４３ｃの一端は中心ポート（Ｒｅ）に相当する位置に設けられ、他端は、円周上ポートが設けられている円周上における溝４３ａの正方向側端部よりも正方向側へ３０°ずれた位置に設けられている。溝４３ａと４３ｂは互いに隣接する２つの円周上ポート間を連通させる流路をなし、溝４３ｃは中心ポート（Ｒｅ）といずれか１つの円周上ポートとの間を連通させる流路をなしている。

切替バルブ４２は、参照セル２２に参照液を供給する参照液供給モードとして、（１）参照液供給通常モードと、（２）参照液供給リサイクルモードを有し、試料の分析を行なうための分析モードとして、（３）分析通常モードと、（４）分析リサイクルモードを有する切替機構である。

なお、上記切替機構をなす切替バルブの構造、特にポートの位置や個数、ロータに設けられる溝の形状や組合せは、この実施例のものに限定されるものではない。

以下、（１）から（４）の各モードについて図３から図６を参照しながら説明する。

（１）参照液供給通常モード（図３参照）
参照液供給通常モードは、図３において太線で示す経路によって試料を含まない溶媒を参照液として参照セル２２に供給し、参照セル２２から流出した溶媒をドレインへ排出するための流路構成をとるモードである。切替バルブ４２において、ポート（Ｓ_out）とポート（Ｒ_in）の間が溝４３ａによって連通され、ポート（ＯＵＴ）とポート（Ｒ_out）の間が溝４３ｂによって連通される。このとき、中心ポート（Ｒｅ）は溝４３ｃによっていずれの円周上ポートにも接続されない。

この参照液供給通常モードでは、送液ポンプ４によって送液される溶媒容器６の溶媒が流路２ｃ、入口ポート１３ａ、流路３０を通って試料セル入口Ｓ_inに流入し、試料セル２０を流れた後、試料セル出口Ｓ_out、流路３２、ポート（Ｓ_out）、溝４３ａ、ポート（Ｒ_in）、流路３４及び参照セル入口Ｒ_inを経て参照セル２２に供給される。参照セル２２を満たし、参照セル出口Ｒ_outから流出した溶媒は、流路３６、ポート（Ｒ_out）、溝４３ｂ、ポート（ＯＵＴ）、流路３８、第１出口ポート１３ｂ及び流路１４を経てドレインへ排出される。この後、切替バルブ４２を切り替えてポート（Ｒ_out）を他のいずれのポートにも接続されない状態にすることで、参照セル２２が参照液によって満たされた状態を維持することができ、そのような状態で試料セル２０を試料溶液が流れるようにすることで、試料の分析が行われる（図５及び図６を参照。）。

（２）参照液供給リサイクルモード（図４参照）
参照液供給リサイクルモードは、高価な溶媒を用いている場合等に、参照セル２２に参照液としての溶媒を供給する際に参照セル２２から流出した溶媒の再利用を図るためのモードである。このモードでは、図４において太線で示す経路によって試料を含まない溶媒を参照液として参照セル２２に供給し、参照セル２２から流出した溶媒を再び溶媒容器６へ戻すための流路構成をとる。切替バルブ４２において、ポート（Ｓ_out）とポート（Ｒ_in）の間が溝４３ｂによって連通され、ポート（Ｒ_out）と中心ポート（Ｒｅ）との間が溝４３ｃによって連通される。

この参照液供給リサイクルモードでは、流路２ｃを介して送液される参照液としての溶媒が入口ポート１３ａ、流路３０を通って試料セル入口Ｓ_inに流入し、試料セル２０を流れた後、試料セル出口Ｓ_out、流路３２、ポート（Ｓ_out）、溝４３ａ、ポート（Ｒ_in）、流路３４及び参照セル入口Ｒ_inを経て参照セル２２に供給される。参照セル２２を満たし、参照セル出口Ｒ_outから流出した溶媒は、流路３６、ポート（Ｒ_out）、溝４３ｃ、中心ポート（Ｒｅ）、流路４０、第２出口ポート１３ｃ及びリサイクル流路１６を経て溶媒容器６へ戻される。この後、切替バルブ４２を切り替えてポート（Ｒ_out）を他のいずれのポートにも接続されない状態にすることで、参照セル２２が参照液によって満たされた状態を維持することができ、そのような状態で試料セル２０を試料溶液が流れるようにすることで、試料の分析が行われる（図５及び図６を参照。）。

（３）分析通常モード（図５参照）
分析通常モードは、上記（１）又は（２）の参照液供給モードの後、試料セル２０側でのみ試料溶液を流して試料の分析を行なうためのモードである。切替バルブ４２において、ポート（Ｓ_out）とポート（ＯＵＴ）の間が溝４３ａによって連通される。このとき、ポート（Ｒ_out）は他のいずれのポートとも連通されず、参照セル２２が参照液によって満たされた状態で維持される。

この分析通常モードでは、流路２ｃを介して送液される溶媒又は試料溶液が入口ポート１３ａ、流路３０を通って試料セル入口Ｓ_inに流入し、試料セル２０を流れた後、試料セル出口Ｓ_out、流路３２、ポート（Ｓ_out）、溝４３ａ、ポート（ＯＵＴ）、流路３８、第１出口ポート１３ｂ及び流路１４を経てドレインに排出される。

（４）分析リサイクルモード（図６参照）
分析リサイクルモードは、上記（３）の分析通常モードと同様に、上記（１）又は（２）の参照液供給モードの後、試料セル２０側でのみ試料溶液を流して試料の分析を行なうためのモードである。この分析リサイクルモードは、高価な溶媒を用いている場合等に、上記（３）の分析通常モードと組み合わせて用いられ、分析中に試料セル２０から流出した溶媒（試料成分を含まない）の再利用を図るためのモードである。切替バルブ４２において、ポート（Ｓ_out）と中心ポート（Ｒｅ）の間が溝４３ｃによって連通される。このとき、ポート（Ｒ_out）は他のいずれのポートとも連通されず、参照セル２２が参照液によって満たされた状態で維持される。

この分析リサイクルモードでは、流路２ｃを介して送液される液が入口ポート１３ａ、流路３０を通って試料セル入口Ｓ_inに流入し、試料セル２０を流れた後、試料セル出口Ｓ_out、流路３２、ポート（Ｓ_out）、溝４３ｃ、中心ポート（Ｒｅ）、流路４０、第２出口ポート１３ｃ及びリサイクル流路１６を経て溶媒容器６に戻される。

図２に戻って、検出器１２は、切替バルブ４２の動作制御を行なう制御部４４を備えている。制御部４４は液体クロマトグラフ全体の動作管理を行なう演算制御装置１８と情報通信が可能である。制御部４４には、ユーザが演算制御装置１８に入力した動作条件に基づいて切替バルブ４２を上記（１）から（４）のモードに切り替えるモード切替部４６が設けられている。演算制御装置１８には、試料の分析動作を開始する前に、ユーザに参照セル２２への参照液の供給を通常モード（図３参照）とリサイクルモード（図４参照）のいずれのモードで行なうか、試料の分析時にリサイクルモード（図６参照）を使用するか否かを選択させる動作モード選択部４８が設けられている。

制御部４４はＣＰＵなどの演算素子とプログラムを格納した記憶装置によって構成され、モード切替部４６はプログラムとそのプログラムを実行する演算素子によって実現される機能である。演算制御装置１８の動作モード選択部４８は、演算制御装置１８に設けられた記憶装置に格納されているプログラムとそのプログラムを実行するＣＰＵなどの演算素子によって実現される機能である。

同実施例における参照液の供給から試料の分析までの一連の流れについて図７を用いて説明する。

例えば演算制御装置１８に接続されたディスプレイに動作モード選択画面を表示し、ユーザに動作モード、すなわち参照セル２２への参照液の供給を通常モード（図３参照）とリサイクルモード（図４参照）のいずれのモードで行なうか、試料の分析時にリサイクルモード（図６参照）を使用するか否かを選択させる。

参照液をリサイクルモードで供給するように選択されている場合、切替バルブ４２を参照液供給リサイクルモード（図４参照）にし、送液ポンプ４による溶媒の送液を開始する。これにより、参照セル２２に参照液が供給され、参照セル２２から溢れ出た参照液はリサイクル流路１６を介して溶媒容器６へ戻される。他方、参照液を通常モードで供給するように選択されている場合は、切替バルブ４２を参照液供給通常モード（図３参照）にし、送液ポンプ４による溶媒の送液を開始する。参照セル２２に参照液が供給されるが、参照セル２２から溢れ出た参照液は流路１４を介してドレインへ排出される。参照セル２２への参照液の供給開始から所定時間が経過した後、試料の分析が開始され、オートサンプラ８によって溶媒の流れる分析流路中に試料が注入される。

分析においてリサイクルモードを使用するように選択されている場合には、分析開始直後から試料セル２０への試料成分の流入が検出されるまで、切替バルブ４２を分析リサイクルモード（図６参照）にする。これにより、試料成分を含まない溶媒はリサイクル流路１６を介して溶媒容器６へ戻される。試料成分の検出は、光検出器２８上に結像する光源２６からの光のスリット像の変位を検出することにより行なう。

試料セル２０への試料成分の流入が検出されると、その直後に、又は試料セル２０への試料成分の流入が検出されてから予め設定された時間（試料成分が切替バルブ４２に到達する前までの時間）が経過したときに、切替バルブ４２を分析通常モード（図５参照）に切り替え、試料を含む溶媒を流路１４を介してドレインへ排出する。また、流路１４に質量分析計が接続されている場合には、質量分析計においてさらなる分析を行なった後、ドレインへ排出する。試料セル２０内に試料成分が検出されなくなり、ポート（Ｓ_out）よりも上流側に試料成分がなくなった後は、次の試料成分が検出されるまで再び切替バルブ４２を分析リサイクルモード（図６参照。）にし、試料を含まない溶媒を溶媒容器６へ戻す。かかる動作を分析が終了するまで繰り返し実行する。

分析においてリサイクルモードを使用しないように選択されている場合には、分析が終了するまで切替バルブ４２を分析通常モード（図５）にする。この場合、試料を含む溶媒も試料を含まない溶媒もすべて流路１４を介してドレインに排出される。

検出器１２の他の構成の一例を図８から図１１を用いて説明する。

この実施例では、切替バルブ４２に代えて切替バルブ１４２が用いられている。切替バルブ１４２は、流路３２を介して試料セル出口Ｓ_outと連通する１つの中心ポート（以下、ポート（Ｓ_out）を称する。）を備え、さらにその中心ポート（Ｓ_out）を中心とする同一円周上に、参照セル入口Ｒ_inと連通するポート（以下、ポート（Ｒ_in）と称する。）、出口ポートと連通するポート（以下、ポート（Ｓ_out）と称する。）、流路３８ａを介して出口ポート１３ｂと連通するポート（以下、ポート（ＯＵＴ１）と称する。）、流路３８ｂを介して出口ポート１３ｂと連通するポート（以下、ポート（ＯＵＴ２）と称する。）、流路３６を介して参照セル出口Ｒ_outと連通するポート（以下、ポート（Ｒ_out）と称する。）、及び流路４０を介して第２出口ポート１３ｃと連通するポート（以下、ポート（Ｒｅ）と称する。）の５つの円周上ポートを備えている。流路３８ａと流路３８ｂは途中で合流してともに第１出口ポート１３ｂに接続されている。

５つの円周上ポートは、中心ポート（Ｓ_out）を中心とする円周上において、ポート（Ｒ_in）から時計回りにポート（ＯＵＴ１）、ポート（Ｒｅ）、ポート（Ｒ_out）、ポート（ＯＵＴ２）の順に設けられている。以下の説明において、切替バルブ１４２の中心ポート（Ｓ_out）を中心とする円周上における時計回りの方向を正方向、反時計回りの方向を逆方向とする。

ポート（ＯＵＴ１）はポート（Ｒ_in）の位置から中心ポート（Ｓ_out）を中心に６０°だけ正方向に回転した位置、ポート（Ｒｅ）はポート（ＯＵＴ１）の位置から中心ポート（Ｓ_out）を中心にさらに６０°だけ正方向に回転した位置、ポート（Ｒ_out）はポート（Ｒｅ）の位置から中心ポート（Ｓ_out）を中心にさらに６０°だけ正方向に回転した位置、ポート（ＯＵＴ２）はポート（Ｒ_out）の位置から中心ポート（Ｓ_out）を中心にさらに６０°だけ正方向に回転した位置に設けられている。

切替バルブ１４２のロータに上記のポート間を接続するための３つの溝１４３ａ，１４３ｂ及び１４３ｃが設けられている。ロータの溝１４３ａと１４３ｂは円周上ポートが設けられている円の円周方向に設けられており、溝１４３ｃは上記円の半径方向に設けられている。溝１４３ａは中心ポート（Ｓ_out）を中心とする円弧３０°分の長さを有する。溝１４３ｂは中心ポート（Ｓ_out）を中心とする円弧９０°分の長さを有する。溝１４３ｂの正方向側端部は、溝１４３ａの逆方向側端部の逆方向側に、中心ポート（Ｓ_out）を中心とする円弧１２０°分の間隔を空けて設けられている。溝１４３ｃの一端は中心ポート（Ｓ_out）に相当する位置に設けられ、他端は溝１４３ａの正方向側端部の位置に設けられている。すなわち、溝１４３ａと溝１４３ｃは互いに連通している。

切替バルブ１４２の切替えにより、切替バルブ４２を用いた実施例と同様に、参照液供給通常モード（図８参照）、参照液供給リサイクルモード（図９参照）、分析通常モード（図１０参照）及び分析リサイクルモード（図１１参照）の４つのモードを実行するための流路を構成することができ、液体クロマトグラフは、切替バルブ４２を用いた実施例と同様の動作（図７参照）を行なうことができる。

参照液供給通常モード用の流路は、図８に示されているように、溝１４３ａの逆方向側端部がポート（Ｒ_in）の位置にくるようにして、中心ポート（Ｓ_out）とポート（Ｒ_in）との間を溝１４３ａ及び溝１４３ｃによって連通させ、ポート（Ｒ_out）とポート（ＯＵＴ２）との間を溝１４３ｂによって連通させることで構成される。かかる流路構成により、図８において太線で示されるように、試料セル２０から流出した溶媒が流路３２、溝１４３ｃ、溝１４３ａ、流路３４を経て参照セル２２に流入し、参照セル２２から流出した溶媒が流路３６、溝１４３ｂ、流路３８、第１出口ポート１３ｂ及び流路１４を経てドレインへ排出される。

参照液供給リサイクルモード用の流路は、切替バルブ１４２のロータを上記参照液供給通常モード時から逆方向へ３０°だけ回転させて、図９に示されているように、溝１４３ａの正方向側端部がポート（Ｒ_in）の位置にくるようにして、中心ポート（Ｓ_out）とポート（Ｒ_in）との間を溝１４３ｃによって連通させ、ポート（Ｒ_out）とポート（Ｒｅ）との間を溝１４３ｂによって連通させることで構成される。かかる流路構成により、図９において太線で示されるように、試料セル２０から流出した溶媒が流路３２、溝１４３ｃ、溝１４３ａ、流路３４を経て参照セル２２に流入し、参照セル２２から流出した溶媒が流路３６、溝１４３ｂ、流路４０、第２出口ポート１３ｂ及びリサイクル流路１６を経て溶媒容器６へ戻される。

分析通常モード用の流路は、図１０に示されているように、溝１４３ａの逆方向側端部がポート（ＯＵＴ１）の位置にくるようにして、中心ポート（Ｓ_out）とポート（ＯＵＴ１）との間を溝１４３ａ及び溝１４３ｃによって連通させることで構成される。かかる流路構成により、図１０において太線で示されるように、試料セル２０から流出した液が流路３２、溝１４３ｃ、溝１４３ａ、流路３８ａ、第１出口ポート１３ｂ及び流路１４を経てドレインへ排出される。

分析リサイクルモード用の流路は、図１１に示されているように、切替バルブ１４２のロータを上記分析通常モード時から４５°だけ正方向へ回転させた位置、すなわち、溝１４３ａの中央部がポート（Ｒｅ）の位置、溝１４３ｂがポート（Ｒ_in）とポート（ＯＵＴ２）の間の位置にくるようにすることで構成される。中心ポート（Ｓ_out）とポート（Ｒｅ）との間が溝１４３ａ及び溝１４３ｃによって連通させる。かかる流路構成により、図１１において太線で示されるように、試料セル２０から流出した液が流路３２、溝１４３ｃ、溝１４３ａ、流路４０、第２出口ポート１３ｃ及びリサイクル流路１６を経て溶媒容器６へ戻される。

２ａ，２ｂ，２ｃ，１４，１６，３０，３２，３４，３６，３８，３８ａ，３８ｂ，４０ 流路
４ 送液ポンプ
６ 溶媒容器
８ オートサンプラ
１０ 分析カラム
１１ カラムオーブン
１２ 検出器
１３ａ 入口ポート
１３ｂ 第１出口ポート
１３ｃ 第２出口ポート
１８ 演算制御装置
２０ 試料セル
２２ 参照セル
２４ 隔壁
２６ 光源
２８ 光検出器
４２，１４２ 切替バルブ
４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，１４３ａ，１４３ｂ，１４３ｃ 溝
４４ 制御部
４６ モード切替部
４８ 動作モード選択部

Claims (7)

1. 光透過性容器からなり、液を流入させる試料セル入口と液を流出させる試料セル出口を有する試料セルと、
   光透過性容器からなり、液を流入させる参照セル入口と液を流出させる参照セル出口を有し、前記試料セルとの間に光透過性の隔壁を挟んで隣接配置された参照セルと、
   前記試料セル又は前記参照セルのいずれか一方のセル側から両セルを光が透過するように光を発する光源と、前記試料セル及び前記参照セルを透過した光の変位を検出する光検出器を備えた測定部と、
   前記試料セル入口に通じる液入口ポートと、
   液を排出するための第１出口ポートと、
   液を排出するために前記第１出口ポートとは別途設けられた第２出口ポートと、
   前記試料セル出口を前記参照セル入口に接続しながら前記参照セル出口を前記第１出口ポート又は前記第２出口ポートのいずれか一方に接続する流路を構成する参照液供給モード、及び前記参照セル出口を封止しながら前記試料セル出口を前記第１出口ポート又は前記第２出口ポートのいずれか一方に接続する流路を構成する分析モードを有する切替機構と、を備え、
   前記第２出口ポートは液を前記液供給部に戻すリサイクル流路が接続されるものであり、
   前記切替機構は、前記参照液供給モードとして、前記試料セル出口を前記参照セル入口に接続しながら前記参照セル出口を前記第１出口ポートに接続する参照液供給通常モード、及び前記試料セル出口を前記参照セル入口に接続しながら前記参照セル出口を前記第２出口ポートに接続する参照液供給リサイクルモード、前記分析モードとして、前記参照セル出口を封止しながら前記試料セル出口を前記第１出口ポートに接続する分析通常モード、及び前記参照セル出口を封止しながら前記試料セル出口を前記第２出口ポートに接続する分析リサイクルモードを有する、示差屈折率検出器。
2. 前記切替機構は、前記試料セル出口、前記参照セル入口、前記参照セル出口、前記第１出口ポート及び前記第２出口ポートがそれぞれ接続されたポートと、それらのポート間を接続する溝が設けられ回転によりポート間の接続を切り替えるロータを有する１つのロータリー式の切替バルブにより構成されている請求項１に記載の示差屈折率検出器。
3. 前記切替バルブは、１つの中心ポートとその中心ポートを中心とする円周上に配置された複数の円周上ポートを備え、前記ロータに、前記円周上ポートのうち互いに隣接するポート間を接続するように円周方向に設けられた２つの溝と前記中心ポートと前記円周上ポートのうちいずれか１つのポートとの間を接続するように半径方向に設けられた１つの溝が設けられているものである請求項２に記載の示差屈折率検出器。
4. 前記切替バルブにおいて、前記試料セル出口、前記参照セル入口、前記参照セル出口及び前記第１出口ポートが前記円周上ポートに接続され、前記第２出口ポートが前記中心ポートに接続され、前記試料セル出口の接続されたポートに隣接するポートに前記参照セル入口と前記第１出口ポートが接続され、前記参照セル出口の接続されたポートと前記第１出口ポートの接続されたポートとが隣接している請求項３に記載の示差屈折率検出器。
5. 前記切替バルブは前記円周上ポートとして、前記参照セル入口が接続された１つのポート、前記参照セル出口が接続された１つのポート、前記第１出口ポートが接続された２つのポート及び前記第２出口ポートが接続された１つのポートを有するとともに、前記中心ポートとして前記試料セル出口が接続されたポートを有し、
   前記円周上ポートにおいて、前記第１出口ポートが接続されたポートのうちの一方のポートに、前記参照セル入口が接続されたポートと前記第２出口ポートが接続されたポートとが隣接し、前記参照セル出口が接続されたポートに、前記第２出口ポートが接続されたポートと前記第１出口ポートが接続されたポートのうちの他方のポートとが隣接している請求項３に記載の示差屈折率検出器。
6. 前記切替機構の動作を制御する制御部であって、前記測定部の前記光検出器の検出信号に基づき、試料の分析中において、試料が検出されているときは前記切替機構を前記分析通常モードにし、試料が検出されていないときは前記切替機構を前記分析リサイクルモードにするリサイクル分析動作部を有する制御部をさらに備えている請求項１から５のいずれか一項に記載の示差屈折率検出器。
7. 溶媒を貯留する溶媒容器から溶媒を吸入して送液する送液ポンプと、
   前記送液ポンプにより前記溶媒容器から吸入された溶媒を移動相として送液するための分析流路と、
   前記分析流路上における前記送液ポンプよりも下流側に設けられ、前記分析流路中に試料を導入する試料導入部と、
   前記分析流路上における前記試料導入部よりもさらに下流側に設けられ、前記試料導入部により前記分析流路に導入された試料を成分ごとに分離する分析カラムと、
   前記分析流路上における前記分析カラムよりもさらに下流側に設けられ、前記分析カラムの出口と接続された液入口ポート、液を流出させる第１出口ポート及び第２出口ポートを有し、前記分析カラムにおいて分離した試料成分を検出する請求項１から６のいずれか一項に記載の示差屈折率検出器と、
   前記示差屈折率検出器の前記第２出口ポートと前記溶媒容器とを接続し、前記第２出口ポートから流出した液を前記溶媒容器へ戻すリサイクル流路と、を備えた液体クロマトグラフ。
   

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