JP7468845B2 - 分析支援装置、分析支援方法、分析支援プログラムおよび分析システム - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施の形態に係る分析支援装置を含む分析システムの構成を示すブロック図である。図2は、図1の分析システムに含まれる超臨界流体クロマトグラフの構成を示す模式図である。
第1のBPR161の圧力の設定値および第2のBPR162の圧力の設定値に基づいて以下の方法で試料導入割合が算出される。試料成分の分析条件として、分析カラム141の種類(分析カラムの内径、分析カラムの長さおよび充填剤)、モディファイア濃度(CO2およびモディファイアの合計の流量に対するモディファイアの流量の割合)および分析カラム141の温度等が分析メソッドにおいて規定されている。供給流路PAと供給流路PBとは切替バルブ133を通して接続されている。
上式(1)において、P[BPR1]は、第1のBPR161の圧力の設定値である。ΔPcolumnは、分析カラム141による圧力損失(以下、カラム圧力と呼ぶ。)である。ΔPmake-upは、メイクアップポンプ170により合流部N2に加えられる圧力(以下、メイクアップ圧力と呼ぶ。)である。
関係式(A)においてのKaは係数である。この関係式(A)を用いてカラム流量Fcの任意の値に対するカラム圧力ΔPcolumnの値を算出することが可能である。
この関係式(C)を用いてメイクアップ液の任意の流量に対するメイクアップ圧力ΔPmake-upの値を算出することが可能である。
上式(2)において、P[BPR2]は第2のBPR162の圧力の設定値である。ΔPvent-systemは、第2の流路P2の配管等の系の圧力損失(以下、排出系圧力と呼ぶ。)である。
関係式(B)において、Kbは係数である。この関係式(B)を用いて排出系流量Fventの任意の値に対する排出系圧力ΔPvent-systemの値を算出することが可能である。
上式(1),(2),(3)より次式が成り立つ。
上式(4)を変形すると、次式が成り立つ。
上式(5)において、P[BPR2]およびP[BPR1]は設定値であり、ΔPmake-upは固定値である。したがって、上式の右辺は決定された値となる。また、上式(5)および関係式(A),(B)により、次式が成り立つ。
ここで、送液部110から分岐部N1に供給される移動相の総流量をFtとすると、Fvent=Ft-Fcとなる。したがって、次式が成り立つ。
上式において、移動相の総流量Ftは設定値であり、係数Kaおよび係数Kbはそれぞれ予め決定されている。上式(7)より次の関係式が成り立つ。
上式(8)より、カラム流量Fcが算出される。また、排出系流量FventはFt-Fcである。分析カラム141に導入される試料の流量は分析カラム141におけるカラム流量Fcに相当し、第2の流路P2における試料の流量は排出系流量Fvent(=Ft-Fc)に相当する。よって、試料導入割合Rは次の関係式により算出される。
ここで、第2のBPR162の圧力の設定値P[BPR2]と第1のBPR161の圧力の設定値P[BPR1]との差を差圧(P[BPR2]-P[BPR1])と呼ぶ。
図3は図1の分析支援装置3の機能的な構成を示すブロック図である。図3に示すように、分析支援装置3は、条件取得部301、条件設定部302、制御指示部303、圧力取得部304、試料導入割合算出部305、記憶部306、関係式導出部307、関係式算出部308、差圧値算出部309および提示部310を含む。上記の構成要素(301~310)の機能は、図1のCPU32が記憶装置35等の記憶媒体(記録媒体)に記憶されたコンピュータプログラムである分析支援プログラムを実行することにより実現される。なお、分析支援装置3の一部または全ての構成要素が電子回路等のハードウエアにより実現されてもよい。
図4および図5は、分析支援プログラムのアルゴリズムを示すフローチャートである。図4および図5を用いて分析支援プログラムのアルゴリズムを説明する。分析支援プログラムの実行により分析支援方法が実施される。
本実施の形態によれば、使用者が試料導入割合Rの任意の値を入力すると、記憶された関係式(8),(9)に基づいて、入力された試料導入割合Rの値に対応する第1のBPR161の差圧(P[BPR2]-P[BPR1])の値が提示される。したがって、使用者は、提示された(P[BPR2]-P[BPR1])の値に基づいて試料導入割合Rを容易に調整することが可能である。また、使用者が第1および第2のBPR161,162の差圧(P[BPR2]-P[BPR1])の任意の値を入力すると、記憶された関係式(8),(9)に基づいて、入力された差圧(P[BPR2]-P[BPR1])の値に対応する試料導入割合Rの値が算出され、算出された試料導入割合Rの値が提示される。したがって、使用者は、提示された試料導入割合Rの値に基づいて差圧(P[BPR2]-P[BPR1])の値を調整することにより試料導入割合Rを容易に調整することが可能である。この場合、使用者は、第1および第2のBPR161,162の圧力の設定値P[BPR1],P[BPR2]のうち少なくとも一方を調整することにより差圧(P[BPR2]-P[BPR1])の値を調整することができる。
(a)超臨界流体クロマトグラフ1においてメイクアップ液が用いられない場合には、関係式(C)は算出されなくてよい、この場合、メイクアップ圧力ΔPmake-upは0となる。
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。上記実施の形態では、制御指示部303が指示部の例であり、試料導入割合算出部305および差圧値算出部309が第1の算出部の例であり、条件取得部301が受付部の例であり、圧力取得部304が取得部の例であり、関係式算出部308が第2の算出部の例であり、関係式導出部307が導出部の例である。また、関係式(8),(9)が第1の関係の例であり、関係式(A)が第2の関係の例であり、関係式(B)が第3の関係の例であり、関係式(C)が第4の関係の例である。請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
Claims (8)
- 超臨界流体を含む移動相を供給流路に供給する送液部と、前記供給流路から分岐する第1および第2の流路にそれぞれ設けられる第1および第2の背圧調整器と、前記第1の流路において前記第1の背圧調整器の上流に設けられる分析カラムとを含む超臨界流体クロマトグラフの分析条件の決定を支援する分析支援装置であって、
前記第2の流路に導入される試料の量に対する前記第1の流路に導入される試料の量の比を示す試料導入割合と前記第1および第2の背圧調整器の差圧との関係を第1の関係として記憶する記憶部と、
前記試料導入割合の値および前記差圧の値のうち一方の値を受け付ける受付部と、
前記第1の関係に基づいて、前記受け付けられた前記一方の値から前記試料導入割合および前記差圧のうち他方の値を算出する第1の算出部と、
前記算出された値を提示する提示部とを備えた、分析支援装置。 - 前記第1の背圧調整器の圧力が第1の設定値に設定されるとともに前記第2の背圧調整器が閉じられた状態で前記送液部により第1の流量で前記供給流路に移動相を供給する第1の動作を行うように前記超臨界流体クロマトグラフに指示し、前記第2の背圧調整器の圧力が第2の設定値に設定されるとともに前記第1の背圧調整器が閉じられた状態で前記送液部により第2の流量で前記供給流路に移動相を供給する第2の動作を行うように前記超臨界流体クロマトグラフに指示する指示部と、
前記第1の動作時に前記供給流路の圧力を第1の圧力値として取得し、前記第2の動作時に前記供給流路の圧力を第2の圧力値として取得する取得部と、
前記第1の流量、前記第1の圧力値および前記第1の設定値に基づいて、前記分析カラムにかかる圧力と前記分析カラムにおける流量との関係を第2の関係として算出し、前記第2の流量、前記第2の圧力値および前記第2の設定値に基づいて、前記第2の流路にかかる圧力と前記第2の流路における流量との関係を第3の関係として算出する第2の算出部と、
前記第2の関係および前記第3の関係に基づいて、前記第1の関係を導出する導出部とをさらに備え、
前記記憶部は、前記導出された前記第1の関係を記憶する、請求項1記載の分析支援装置。 - 前記指示部は、前記第1の動作時に前記第1の流路における前記分析カラムの下流にメイクアップ液を第3の流量で供給するように前記超臨界流体クロマトグラフに指示し、
前記取得部は、前記メイクアップ液の供給により前記供給流路において増加した圧力を取得し、
前記算出部は、前記増加した圧力および前記第3の流量に基づいて、前記メイクアップ液の供給による圧力増加量と前記メイクアップ液の流量との関係を第4の関係として算出し、
前記導出部は、前記第2の関係、前記第3の関係および第4の関係に基づいて、前記第1の関係を導出する、請求項2記載の分析支援装置。 - 超臨界流体を含む移動相を供給流路に供給する送液部と、前記供給流路から分岐する第1および第2の流路にそれぞれ設けられる第1および第2の背圧調整器と、前記第1の流路において前記第1の背圧調整器の上流に設けられる分析カラムとを含む超臨界流体クロマトグラフの分析条件の決定を支援する分析支援方法であって、
前記第2の流路に導入される試料の量に対する前記第1の流路に導入される試料の量の比を示す試料導入割合と前記第1および第2の背圧調整器の差圧との関係を第1の関係として記憶するステップと、
前記試料導入割合の値および前記差圧の値のうち一方の値を受け付けるステップと、
前記第1の関係に基づいて、前記受け付けられた前記一方の値から前記試料導入割合および前記差圧のうち他方の値を算出するステップと、
前記算出された値を提示するステップとを含む、分析支援方法。 - 前記第1の背圧調整器の圧力が第1の設定値に設定されるとともに前記第2の背圧調整器が閉じられた状態で前記送液部により第1の流量で前記供給流路に移動相を供給する第1の動作を行うように前記超臨界流体クロマトグラフに指示するステップと、
前記第2の背圧調整器の圧力が第2の設定値に設定されるとともに前記第1の背圧調整器が閉じられた状態で前記送液部により第2の流量で前記供給流路に移動相を供給する第2の動作を行うように前記超臨界流体クロマトグラフに指示するステップと、
前記第1の動作時に前記供給流路の圧力を第1の圧力値として取得するステップと、
前記第2の動作時に前記供給流路の圧力を第2の圧力値として取得するステップと、
前記第1の流量、前記第1の圧力値および前記第1の設定値に基づいて、前記分析カラムにかかる圧力と前記分析カラムにおける流量との関係を第2の関係として算出ステップと、
前記第2の流量、前記第2の圧力値および前記第2の設定値に基づいて、前記第2の流路にかかる圧力と前記第2の流路における流量との関係を第3の関係として算出するステップと、
前記第2の関係および前記第3の関係に基づいて、前記第1の関係を導出するステップとをさらに含み、
前記記憶するステップは、前記導出された前記第1の関係を記憶することを含む、請求項4記載の分析支援方法。 - 前記第1の動作時に前記第1の流路における前記分析カラムの下流にメイクアップ液を第3の流量で供給するように前記超臨界流体クロマトグラフに指示するステップと、
前記前記メイクアップ液の供給により前記供給流路において増加した圧力を取得するステップと、
前記増加した圧力および前記第3の流量に基づいて、前記メイクアップ液の供給による圧力増加量と前記メイクアップ液の流量との関係を第4の関係として算出するステップとをさらに含み、
前記導出するステップは、前記第2の関係、前記第3の関係および第4の関係に基づいて、前記第1の関係を導出することを含む、請求項5記載の分析支援方法。 - 超臨界流体を含む移動相を供給流路に供給する送液部と、前記供給流路から分岐する第1および第2の流路にそれぞれ設けられる第1および第2の背圧調整器と、前記第1の流路において前記第1の背圧調整器の上流に設けられる分析カラムとを含む超臨界流体クロマトグラフの分析条件の決定を支援する分析支援プログラムであって、
前記第2の流路に導入される試料の量に対する前記第1の流路に導入される試料の量の比を示す試料導入割合と前記第1および第2の背圧調整器の差圧との関係を第1の関係として記憶する処理と、
前記試料導入割合の値および前記差圧の値のうち一方の値を受け付ける処理と、
前記第1の関係に基づいて、前記受け付けられた前記一方の値から前記試料導入割合および前記差圧のうち他方の値を算出する処理と、
前記算出された値を提示する処理とを、コンピュータに実行させる、分析支援プログラム。 - 超臨界流体を含む移動相を供給流路に供給する送液部と、前記供給流路から分岐する第1および第2の流路にそれぞれ設けられる第1および第2の背圧調整器と、前記第1の流路において前記第1の背圧調整器の上流に設けられる分析カラムとを含む超臨界流体クロマトグラフと、
前記超臨界流体クロマトグラフの分析条件の決定を支援する請求項1~3のいずれか一項に記載の分析支援装置とを備えた、分析システム。
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