JPH04184251A - Ｌｃ―ｍｓ接続部における空圧スプリッターの廃液逆流検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、液体クロマトグラフィー装置（ＬＣ）と質量
分析装置（Ｍ　Ｓ　）をオンラインで接続して分析する
システムにおいて、両者の接続部で液体クロマトグラフ
ィー装置から出る試料液を分岐して質量分析装置に入る
流量を減らすスプリッターに関し、特に、スプリッター
として空圧スプリッターを用いる場合に、廃液が空圧ス
プリッターのガス供給系へ逆流するのを検知して、空圧
スプリッターが破損するのを防止する装置に関する。

【従来の技術】

最近、液体クロマトグラフィー装置（ＬＣ）と質量分析
装置　（ＭＳ）をオンラインで接続して分析するシステ
ムが注目を浴びている。その場合、液体クロマトグラフ
ィー装置の流量全部を質量分析装置のイオン源に導入す
ると、質量分析装置の真空を保つことができなくなるの
で、液体クロマトグラフィー装置からの流量を１０〜１
００分の１に落とすスプリッターを用いている。このよ
うな目的のスプリッターの中、質量分析装置のイオン源
に減少された流量を安定的に導くことができる空圧スプ
リッターが、すでに本出願人によって提案されている（
特開昭６２−２４１２５０号（特願昭６１−８３６０５
号）参照）。その１例を第２図に示す。第２図において
、液体クロマトグラフィー装置は符号２で示されており
、液体クロマトグラフィーポンプ（ＬＣポンプ）から送
られる移動相にインジェクタ２１で試料が注入され、カ
ラム２２で展開、分離されて流出管２３から出力する。 流出管２３からの試料液は、後述する空圧スプリッター
１の一部を構成するスプリット部１１を経て、上記のよ
うに流量が１０〜１００分の１になり、接続管３を介し
て、質量分析装置、例えばフリット・ファースト・アト
ム・ボンバーメン）　（ＦＡＢ）質量分析装置（例えば
、実開昭６１−１１６０６５号参照）のイオン源の多孔
性ターゲット５に導かれる。一方、空圧スプリッター１
は、第２図において二点鎖線で囲んだように、−次ガス
圧を発生するガスボンベ１４、ガスボンベ１４からのガ
スを一定の二次圧にする定圧制御バルブ１５、ガス供給
路を遮断するストップバルブ１６、二次圧で供給される
ガスを送るガス管１３にスプリット部１１から分岐され
た試料液を送る排液管１２を接続するガス管接続部１７
、ガスの流量を調節しているニードルバルブ１８からな
り、ニードルバルブ１８を経た試料液とガスの混合物は
排出管４を経て廃液ビンＢ中にガスの泡をたてながら導
かれる。 上記のような構成の空圧スプリッター１において、流出
管２３を介して例えば１０１μｌ／分の流量で試料液が
送られ、その内の１μｍ／分が多孔性ターゲット５へ、
１００μｌ／分が排液管１２へとスプリットされるもの
とする。一方、排液管１２にはガス管１３を介して例え
ば１００　ｃｃ／分程度の流量で一定圧力の空気（窒素
ガス等でもよい）が送られ、ガス管接続部１７において
試料液に混入され、この空気は余剰試料液と共にニード
ルバルブ１８を介して搬出される。このような空圧スプ
リッターにおいては、排出流路に定圧のガスが試料液と
共存してガスの容積が容易に変化するため、流路内に存
在させることのできる試料液の容積（量）が一定ではな
く幅がある。しかも、そのガスが定圧で供給されるため
、例えば、液体クロマトグラフィーの送出流量が変動す
る場合であっても、多孔性ターゲット５の位置における
試料液の圧力は上記ガスの圧力に関連した一定圧力に常
に保たれることになる。したがって、多孔性ターゲット
５を通過する試料液の流量を一定に保つことができる。 多孔性ターゲット５を通過する試料液の流量を調節する
には、定圧制御バルブ１５のガス圧力を適宜調節するこ
とにより、多孔性ターゲット５の位置における試料液の
圧力を調節すればよい。なお、イオン化室内に導入した
試料液のイオン化は、上記のＦＡＢイオン化に限らず、
化学イオン化、−次粒子ビーム衝撃イオン化、レーザ照
射イオン化等、各種イオン化方法が適用できる。

【発明が解決しようとする課Ｈ】

ところで、以上のような構成と作用の空圧スプリッター
１において、廃液の粘度がたまたま高すぎる場合やニー
ドルバルブ１８を誤って閉めすぎた場合に、廃液がガス
管接続部１７からガス管１３、ストップバルブ１６を経
て圧力計１９、定圧制御バルブ１５等へ逆流し、これら
の空圧部品を破損してしまうことが起きる。 本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
のであり、その目的は、液体クロマトグラフィー装置と
質量分析装置をオンラインで接続して分析するシステム
において、両者の接続部で液体クロマトグラフィー装置
から出る試料液を分岐して質量分析装置に入る流量を減
らすのに空圧スプリッターを用いる場合に、廃液が空圧
スプリッターのガス供給系へ逆流するのを検知して、空
圧スプリッターが破損するのを防止する装置を提供する
ことである。

【課顕を解決するための手段】

上記目的を達成する本発明の空圧スプリッターの廃液逆
流検知装置は、液体クロマトグラフィー装置と質量分析
装置の接続管において、液体クロマトグラフィー装置か
ら出る試料液を分岐して質量分析装置に入る流量を減ら
すスプリッターであって、試料分岐部から取り出された
余剰試料液を排出する流路に一定圧力のガスを供給する
よう構成し、前記ガス供給位置より下流の位置に流量調
節弁を備えた空圧スプリッターにおいて、該流路の前記
ガス供給位置より下流の位置にガスが混合した余剰試料
液の流れを検知する手段を設け、その検知信号の変化に
基づいて前記一定圧力のガスを供給する流路に余剰試料
液が逆流するのを検知することを特徴とするものである
。

【作用】

粘度の高すぎる試料液や弁の絞り過ぎによって空圧スプ
リッターの流量調節弁が詰まったとき、ガス供給位置よ
り下流にはガスが混合した余剰試料液が流れなくなるの
で、ガスが混合した余剰試料液の流れを検知する手段か
らの検知信号に変化が生じる。したがって、この変化に
より一定圧力のガスを供給する流路に余剰試料液が逆流
するのを検知することができ、この逆流によるガス供給
・側の空圧部品の破損を防止することができる。

【実施例】

次に、いくつかの実施例に基づいて、本発明のＬＣ−Ｍ
Ｓ接続部における空圧スプリッターの廃液逆流検知装置
についてｌ！胡する。 第１図は本発明の廃液逆流検知装置の１実施例を第２図
に示した液体クロマトグラフィー装置と質量分析装置を
オンラインで接続して分析するシステムに適用した場合
の全体の構成を示す図であり、第２図と同一の構成部材
には同一の符号を付しである。 この実施例において、第２図の構成を変形した部分は、
空圧スプリッター１のニードルバルブ１８を経て排出管
４から出る廃液を、直接廃液ビン６に導くのではなく、
−旦セルフ１に導入するようにした点である。セルフｌ
の中には廃液が溜まっており、その中に排出管４　（内
径φ）の先端が浸漬されている。したがって、ガスが混
合された廃液が排出管４を経て排出されている場合には
、セルフ１内の廃液中では、図示のように排出管４の先
端から泡が発生して上昇する。廃液の粘度が高すぎる場
合やニードルバルブ１８を誤って閉めすぎた場合に、廃
液がガス管接続部１７からガス管１３、ストップバルブ
１６を経て圧力計１９、定圧制御バルブ１５等へ逆流す
るが、このような逆流が生じると、排出管４を経て流れ
る廃液の量は減少ないしゼロになり、廃液に混合してい
るガスの量も同じく減少ないしゼロになるので、排出管
４の先端から生じる泡の数を計測することにより、上記
のような廃液の逆流を検知することができる。このため
に、排出管４の先端に現われる気泡を例えば光電的に検
出できるように、排出管４の先端の位置においてセルフ
１を挟むように光源７２と受光素子７３を対向させて設
け、光源７２からの光が受光素子７３に入射するように
する。 排出管４の先端から泡が発生して上昇すると、光源７２
から受光素子７３に達する光量が変化するので、この光
量変化によって泡の数を計測することができる。そのた
めには、受光素子７３からの検出信号を例えばＡ／Ｄコ
ンバータ７４に入力して、光量変化をデジタルパルス信
号に変換し、このパルスをパルスカウンタ７５により計
数するようにする。なお、Ａ／Ｄコンバータ７４の代わ
りに微分回路を用いるようにしてもよい。そして、パル
スカウンタ７５により計数したｎ秒間（典型的には、単
位時間）当たりのパルスの数が設定したｍ個以上か、１
からｍ個未満の間か、又は、ゼロ個かを判定回路７６に
より判定する。この数がｍ個以上である限り、正常動作
指示ランプ７７を点灯し、１からｍ個未満の間にある場
合は、逆流のおそれありと判定して、警告ランプ７８を
点灯する。そして、計数したパルスの数がゼロ個の場合
、廃液が空圧スプリッター１中を逆流していると判定し
、例えば、ブザー７９を鳴らすと共に、液体クロマトグ
ラフィー装置２のＬＣポンプ８０を停止させるようにす
る。排出管の内径φ、廃液の粘性等により気泡の発生数
に差がでるが、１例として、φ＝３ｍｍ、ｎ＝１秒、ｍ
＝３個としたときに気泡の発生数に応じて、上記ブザー
７９、ランプ７７．７８のＯＮ、ＯＦＦを行った。 ところで、第１図のセルフ１中の排出管４先端に現われ
る気泡の検出のためには、上記のような光電的な検出に
代え、例えば、排出管４の先端の位置においてセルフ１
を挟むように２枚の電極板を対向させて配置し、泡が電
極板間を通過する毎にその間の静電容量が変化する現象
を利用するように構成してもよい。 さらに、泡の検出位置として必ずしも第１図のようなセ
ルフ１を設けなくとも、排出管４の途中で検出するよう
にしてもよい。すなわち、第３図に示すように、排出管
４として一部が透明部４１となっているチューブを用い
、この部分を挟むように光源７２と受光素子７３を対向
させて設け、受光素子７３からの信号を例えば第１図の
Ａ／Ｄコンバータ７４に入力させるようにすればよい。 このようにすると、排出管４中をガスと廃液が交互に流
れるので、排出管４の透明部４１を透過する光の強度に
変化が生じる。この変化をＡ／Ｄコンバータ７４でパル
ス化して、第１図の場合と同様にしてその数を数えるこ
とにより、廃液の逆流を検知できる。この場合も、光源
７２と受光素子７３を用いた光電的な検出の代わりに、
２枚の電極板を対向させて配置し、ガスが電極板間を通
過する毎にその間の静電容量が変化する現象を利用する
ようにしてもよい。なお、このような検出は、排出管４
でなく、ガス管接続部１７からニードルバルブ１８に到
るガス管１３の位置（第１図に■で示した位置）におい
て行うようにすることもできる。 さらに、ニードルバルブ１８が詰まることによる上記の
ような廃液の逆流を検知するには、上記のような検出の
外、例えば、第１図の■の位置、すなわち、ガスボンベ
１４からガス管接続部１７に到るガス流路の何れかの位
置に流量計を設置してガス流量をモニターし、ガスの流
れの停止を検出することにより上記の逆流の検知をする
こともできる。さらに、圧力計１９　（第１図■）の圧
力上昇を検出することによって、上記逆流を検知するこ
とも可能である。また、第１図の■の位置において、第
１図、第２図に示したような光電的又は電気的検出手段
により、排液管１２から流れ込む廃液を直接検出するよ
うにすることもできる。 なお、流量変化を検出する回路は第１図に示したものに
限らず、種々の変形が可能である。

【発明の効果】

以上のように、本発明の空圧スプリッターの廃液逆流検
知装置によると、粘度の高すぎる試料液や弁の絞り過ぎ
によって空圧スプリッターの流量調節弁が詰まったとき
、ガス供給位置より下流にはガスが混合した余剰試料液
が流れなくなるので、ガスが混合した余剰試料液の流れ
を検知する手段からの検知信号に変化が生じる。したが
って、この変化により一定圧力のガスを供給する流路に
余剰試料液が逆流するのを検知することができ、この逆
流によるガス供給側の空圧部品の破損を防止することが
できる。 ４、　　［！！１面の簡単な説明］ 第１ｔ！Ｉは本発明の１実施例の空圧スプリッターの廃
液逆流検知装置を液体クロマトグラフィー装置と質量分
析装置をオンラインで接続して分析するシステムに適用
した場合の全体の構成を示す図、第２図は空圧スプリッ
ターの構成と作用を説明するだめの図、第３図は他の実
施例の廃液逆流検知装置の要部を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１・・・空圧スプリッター ２・・・液体クロマトグラフィー装置 ３・・・接続管 ４・・・排出管 ５・・・多孔性ターゲット ６・・・廃液ビン １１・・・スプリット部 １２・・・排液管 １３・・・ガス管 １４・・・ガスボンベ １５・・・定圧制御バルブ１５ １６・・・ストップバルブ １７・・・ガス管接続部 １Ｂ・・・ニードルバルブ １９・・・圧力計 ２１・・・インジェクタ ２２・・・カラム ２３・・・流出管 ４１・・・透明部 ７１・・・セル フ２・・・光源 ７３・・・受光素子 ７４・・・Ａ／Ｄコンバータ ７５・・・パルスカウンタ ７６・・・判定回路 ７７・・・正常動作指示ランプ ７８・・・警告ランプ ７９・・・ブザー ８０・・・液体クロマトグラフィーポンプ出　　願　　
人　日本電子株式会社 代理人　弁理士　韮　　澤　　　弘（外７名）第１図 く 匡 Ｍ３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）液体クロマトグラフィー装置と質量分析装置の接
   続管において、液体クロマトグラフィー装置から出る試
   料液を分岐して質量分析装置に入る流量を減らすスプリ
   ッターであって、試料分岐部から取り出された余剰試料
   液を排出する流路に一定圧力のガスを供給するよう構成
   し、前記ガス供給位置より下流の位置に流量調節弁を備
   えた空圧スプリッターにおいて、該流路の前記ガス供給
   位置より下流の位置にガスが混合した余剰試料液の流れ
   を検知する手段を設け、その検知信号の変化に基づいて
   前記一定圧力のガスを供給する流路に余剰試料液が逆流
   するのを検知することを特徴とする空圧スプリッターの
   廃液逆流検知装置。