JP6619792B2 - 改善されたガス流量制御 - Google Patents
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Description
− 各々が分析装置に流体連結された、複数のガス導入ラインと、
− ガス導入ライン上に配置された、またはガス導入ラインに流体連結され、少なくとも2つの切り替え可能な流量制限部を備えた、少なくとも1つのガス流量制限アセンブリと、
− それぞれのガス導入ラインに流体連結された複数のガス制御ラインと、を備え、
− ガス制御ラインは、前記ガス流量コントローラの下流にある、1つ以上のガス制御ライン接合部で合併する。
が制限12、13及び19の質量流量である場合、G1及びG2は、それぞれ接合部Aの上流及び下流のガス導入ラインのコンダクタンスであり、Pin、PA及びPOは、それぞれガス源、制御ライン接合部及び衝突セルでの圧力であり、Tは温度であり、Rはガス定数である。
Claims (33)
- ガスの流れを分析装置に提供するためのガス導入システムであって、
前記分析装置にガスを送達するためのガス導入ラインであって、前記分析装置にガスを導入するように前記分析装置に連結可能であり、且つ、前記ガス導入ラインにガスを送達するように少なくとも1つのガス供給部に連結可能である、ガス導入ラインと、
前記ガス導入ライン上に配置されるか、又は、前記ガス導入ラインに流体連結された、少なくとも1つのガス流量制限アセンブリであって、ガスが1つ又は複数の固定流量制限部を介して選択的に導かれるように、並列ガスラインに配置された少なくとも2つの切り替え可能な固定流量制限部を備える、少なくとも1つのガス流量制限アセンブリと、
前記少なくとも1つのガス流量制限アセンブリの下流にある制御ライン接合部で、前記ガス導入ラインに流体連結された少なくとも1つの制御ラインであって、少なくとも1つの背圧調整器、前記制御ラインへのガス流量を調整するための少なくとも1つの弁、及び前記背圧調整器の下流に配置された少なくとも1つの真空ポンプ、を備えた、少なくとも1つの制御ラインと、
前記制御ライン接合部と前記分析装置との間の前記ガス導入ライン上に配置された少なくとも1つの導入ガス流量制限部と、を備える、ガス導入システム。 - 前記ガス流量制限アセンブリは、固定流量制限部の並列配置として設けられ、
前記固定流量制限部は、別個の流量制限ガスライン上に配置され、別個の前記流量制限ガスラインは、前記ガス導入ラインにおいて、前記固定流量制限部の上流にある第1の制限接合部と、前記固定流量制限部の下流にあり且つ前記制御ライン接合部の上流にある第2の制限接合部とで合流する、請求項1に記載のガス導入システム。 - 前記ガス流量制限アセンブリは、2つの固定流量制限部の並列配置として設けられ、
前記固定流量制限部のうちの第1の固定流量制限部は、前記ガス導入ライン上に配置され、
前記固定流量制限部のうちの第2の固定流量制限部は、バイパスガスライン上に設けられ、前記バイパスガスラインは、前記ガス導入ラインに並列に配置され、前記固定流量制限部の上流にある第1の制限接合部と、前記固定流量制限部の下流にあり且つ前記制御ライン接合部の上流にある第2の制限接合部とで前記ガス導入ラインと合流する、請求項2に記載のガス導入システム。 - 前記ガス流量制限アセンブリは、2つの固定流量制限部の並列配置として設けられ、
前記固定流量制限部のうちの第1の固定流量制限部は、前記ガス導入ライン上に配置され、
前記固定流量制限部のうちの第2の固定流量制限部は、バイパスガスライン上に設けられ、前記バイパスガスラインは、前記ガス導入ラインに並列に配置され、前記固定流量制限部の上流にある第1の制限接合部と、マスフロー調整器と前記制御ライン接合部との間の前記制御ライン上の第2の制限接合部で前記ガス導入ラインと合流する、請求項1に記載のガス導入システム。 - 少なくとも1つのさらなる固定流量制限部をさらに備え、
さらなる固定流量制限部の各々は、前記ガス流量制限アセンブリの第1の固定流量制限部及び第2の固定流量制限部に並列に配置された別個のさらなるガスライン上に配置される、請求項2〜4のいずれか一項に記載のガス導入システム。 - 前記ガス流量制限アセンブリは、複数の並列ガスラインを備え、前記複数の並列ガスラインは、それぞれが固定流量制限部を備え、且つ、前記固定流量制限部の上流にある第1の制限接合部、及び、前記固定流量制限部の下流にある第2の制限接合部で合流する、請求項5に記載のガス導入システム。
- 前記ガス流量制限アセンブリは、2つ又はそれ以上の並列な固定流量制限部を備え、前記2つ又はそれ以上の並列な固定流量制限部は、前記固定流量制限部の任意の2つを通るガス流量の割合が、制限部を横切る同じ圧力差に関して、1:20〜1:1.5の範囲内になるように適合されている、請求項1〜5のいずれか一項に記載のガス導入システム。
- 前記分析装置は質量分析計である、請求項1〜7のいずれか一項に記載のガス導入システム。
- 前記ガス導入ラインは、質量分析計の衝突セルに流体連結される、請求項8に記載のガス導入システム。
- 前記制御ラインに連結された前記真空ポンプは、質量分析計の真空ポンプシステムの一部である、請求項1〜9のいずれか一項に記載のガス導入システム。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載のガス導入システムを備えた、分析装置。
- 分析装置用のガス導入システム内のガス流量を較正するためのシステムであって、
分析装置にガスを提供するためのガス導入ラインと、
第1の較正接合部を介して前記ガス導入ラインに流体連結されたガス流量較正ラインであって、少なくとも1つのガス流量計を備える、ガス流量較正ラインと、
前記ガス導入ラインを介して前記分析装置、又は、前記第1の較正接合部を介して前記ガス流量較正ラインのいずれかにガス流を選択的に導くための少なくとも1つの弁と、を備え、
前記システム内のガス流は、前記少なくとも1つの弁の第1のガス流設定において、前記ガス流量較正ラインをバイパスし、前記ガス導入ラインを介して前記分析装置に導かれ、前記少なくとも1つの弁の第2のガス流設定において、前記ガス流量較正ラインを介して前記分析装置に導かれ、
前記第2のガス流設定において前記ガス流量較正ライン内で測定されるガス流量は、前記ガス導入ラインにおいて前記較正接合部に向かう一定のガス流量を前提として、前記第1のガス流設定における前記分析装置へのガス流量の測定値である、システム。 - 前記システムは、前記ガス導入ライン内のガス流量を制御するガス流量調整器の下流に配置されるように適合されている、請求項12に記載のシステム。
- 前記ガス流量較正ラインは、第2の較正接合部で前記ガス導入ラインにさらに連結され、前記システム内のガス流は、前記第2のガス流設定において、前記ガス流量較正ラインを通って、前記第1の較正接合部から前記第2の較正接合部へ導かれ、前記ガス導入ラインを前記第2の較正接合部の下流にある前記分析装置に連結するガス導入接合部を介して、前記分析装置に導かれる、請求項12又は13に記載のシステム。
- 前記ガス流量較正ラインは、前記ガス導入ラインと前記分析装置との間のガス導入接合部から流体的に分離された較正導入接合部を通って前記分析装置に連結され、前記システム内のガス流は、前記第2の設定において、前記ガス流量較正ラインを通って、前記第1の較正接合部から前記較正導入接合部へ及び前記分析装置へ導かれる、請求項12又は13に記載のシステム。
- 前記システムを囲むように適合された筐体をさらに備え、
前記システムを一定温度に維持するための手段をさらに備える、請求項12〜15のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記筐体は、前記ガス流量較正ラインと、前記第1の較正接合部から前記分析装置まで伸びる前記ガス導入ラインの部分と、を少なくとも囲む、請求項16に記載のシステム。
- 前記システムは、請求項1〜11のいずれか一項に記載のガス導入システムの構成要素であって、前記導入ガス流量制限部と前記分析装置との間に配置される、請求項17に記載のシステム。
- 前記分析装置は質量分析計である、請求項12〜18のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記ガス導入ライン及び前記ガス流量較正ラインは、質量分析計の衝突セルに流体連結される、請求項19に記載のシステム。
- 分析装置のガス導入システム内のガス流量を調節する方法であって、
ガスを分析装置に提供するガス導入ラインに少なくとも1つのガス供給部から導入圧力(Pin)でガスを流すステップと、
前記ガス導入ラインのガス流の一部がガス制御ラインを通って流れるように、前記ガス導入ライン内のガス流の一部を前記ガス制御ラインに分離することによって、前記ガス導入ライン内の流量を調整するステップであって、前記ガス制御ラインは、前記ガス導入ラインに配置されて前記ガス導入ラインと制御ライン接合部で合流し、前記ガス制御ライン内のガス流量が背圧調整器によって制御されることにより、ガス流量コントローラの第1の設定において、前記ガス導入ライン内のガス流量及び/または前記制御ライン接合部での圧力(PA)が、第1の一定値に到達する、前記調整するステップと、
前記ガス流量コントローラを第2の設定に調節し、前記ガス流量コントローラが第2の設定にある間に、少なくとも1つ又はそれ以上のバイパスガスラインに前記ガス供給部からガスを流すステップであって、前記1つ又はそれ以上のバイパスガスラインは、前記ガス供給部と前記制御ライン接合部との間の前記ガス導入ラインに流体連結されている、調整し及びガスを流すステップと、
ガス流量及び/又は前記制御ライン接合部の圧力(PA)が第2の一定値に達するまで、前記バイパスガスラインを通るガス流量を維持するステップと、を含む、方法。 - 前記バイパスガスラインは、前記制御ライン接合部の上流にある、第1のバイパス接合部及び第2のバイパス接合部で前記ガス導入ラインに連結されている、請求項21に記載の方法。
- 前記バイパスガスラインは、前記ガス供給部と前記制御ライン接合部との間の一端で前記ガス導入ラインに連結され、前記ガス流量コントローラの下流の他端で前記ガス制御ラインに連結されている、請求項21に記載の方法。
- 前記ガス流量及び/又は前記制御ライン接合部の圧力(PA)が第2の一定値に達した後、前記バイパスガスラインを通る前記ガス流を停止するステップをさらに含む、請求項21〜23のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ガス導入ラインを通るガス流量を維持しながら、少なくとも1つのバイパスガスラインを通ってガスが流れることが許容される、請求項21〜24のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ガス導入ラインから前記バイパスガスラインに分離されたガス流の部分は、総ガス流の50%〜98%の範囲内である、請求項25に記載の方法。
- 前記バイパスガスラインを通るガス流量に対する前記ガス導入ラインを通るガス流量の比が、制限部を横切る同じ圧力差に関して、1:20〜1:1.5の範囲内である、請求項21〜26のいずれか一項に記載の方法。
- 第1の期間にわたり第1のバイパスガスラインを通るガス流を迂回させて、前記制御ライン接合部での第1のガス流量を達成するステップと、
第2の期間にわたり前記第1のバイパスガスラインと並列に配置された第2のバイパスガスラインを通るガス流を迂回させて、前記制御ライン接合部での第2のガス流量を達成するステップと、をさらに含み、
前記第1のバイパスガスライン及び第2のバイパスガスラインは、2つの前記バイパスガスラインを通るガス流が、前記バイパスガスラインを横切る所与の固定のガス圧力差において異なるように、異なる流量制限部を含み、前記第1のバイパスガスラインを通るガス流を選択的に許容することにより、前記制御ライン接合部のガス流量が、第1の流量から第2の流量に調節され、前記第2のバイパスガスラインを通るガス流を選択的に許容することにより、前記制御ライン接合部のガス流量が、第3の流量に調節される、請求項21〜27のいずれか一項に記載の方法。 - 前記分析装置は質量分析計である、請求項21〜28のいずれか一項に記載の方法。
- 分析装置のガス導入システム内のガス流量を較正する方法であって、
前記ガス導入システムが、
少なくとも1つのガス供給部から前記分析装置にガスを提供するための、少なくとも1つのガス流量コントローラを含む、少なくとも1つのガス導入ラインと、
前記少なくとも1つのガス流量コントローラの下流にある、較正ライン接合部で前記ガス導入ラインに流体連結された少なくとも1つのガス較正ラインであって、前記ガス較正ラインは少なくとも1つのガス流量計を含む、少なくとも1つのガス較正ラインと、を備え、
前記方法は、
前記少なくとも1つのガス流量コントローラによって前記分析装置へのガス流量を設定するステップと、
第1の期間にわたって、前記ガス較正ラインを通してガスを流し、それと同時に、前記較正ライン接合部の下流にある、前記ガス導入ラインを通ってガスが流れるのを防止するステップと、
前記第1の期間のうちの少なくとも一部分の間に、前記ガス較正ラインのガス流量を決定するステップと、
前記第1の期間に続く第2の期間にわたって、前記ガス導入ラインを通して前記分析装置へとガスを流し、それと同時に、前記ガス較正ラインを通ってガスが流れるのを防止するステップと、を含み、
前記第1の期間及び第2の期間中に、前記ガス流量コントローラのガス流設定は、一定の値に維持され、前記ガス較正ライン及び前記較正ライン接合部と前記分析装置との間に位置する前記ガス導入ラインの少なくとも一部は、一定温度に維持され、
前記第1の期間中に決定される前記ガス較正ラインのガス流量は、前記第2の期間中の前記ガス導入ライン内及び前記分析装置へのガス流量の測定値である、方法。 - 前記ガス導入ライン上の前記ガス流量コントローラは、ガス流量制御ライン上に設けられ、前記ガス流量制御ラインは、前記較正ライン接合部の上流において、制御ライン接合部で前記ガス導入ラインに連結される、請求項30に記載の方法。
- 前記ガス導入ラインは、請求項1〜11のいずれか一項に記載のガス導入システムの一部である、請求項30又は31に記載の方法。
- 前記ガス較正ライン及び制御ライン接合部と前記分析装置との間に位置する前記ガス導入ラインの少なくとも一部は、同じ温度で維持される、請求項32に記載の方法。
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