JPH0646195B2

JPH0646195B2 - 液体クロマトグラフにおけるシユリーレン雑音を低減する方法及び装置

Info

Publication number: JPH0646195B2
Application number: JP59182528A
Authority: JP
Inventors: ロバート・ウイリアム・アーリントン
Original assignee: イスコ・インコーポレーテツド
Priority date: 1983-08-31
Filing date: 1984-08-31
Publication date: 1994-06-15
Anticipated expiration: 2009-06-15
Also published as: US4523097A; JPS6073341A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は液体クロマトグラフにおけるシユリーレン雑音
を低減する方法及び装置に関する。

溶出液とフローセルとの間の温度差を低減することによ
り液体クロマトグラフにおけるシユリーレン雑音を低減
することが知られている。これは、フローセル内の溶出
液の異なる部分における密度の差を低減し、従つてフロ
ーセル中の溶出液の部分間の屈折率の差を低減するもの
である。溶出液が動いているので、この差は、予測でき
ない方法で光を反射しこれにより測光雑音が生じる。

従来の技術は、溶出液をフローセル中に設けられた熱交
換器中に導入することにより、フローセルとこのフロー
セルに入る溶出液との間の温度の一致を保とうとした。
この技術では、熱交換器の出口がフローセルの流入口に
接続されており、また熱交換器の本体が熱的にフローセ
ルの本体に接続されていた。別の技術は、シュリーレン
散乱光がセル壁によつて吸収されないようにフローセル
内に円錐形光学経路を使用することである。

従来の技術は幾つかの欠点を有している。つまり、(1)
シュリーレン雑音のほとんどが残つていること；（２）
吸光検出器により発生されたジュール熱をフローセルに
伝導させ、そのため溶出液の流れに対してフローセル中
に温度勾配を形成すること；(3)従来の方法は安定が遅
く、過大なシユリーレン雑音を伴なわずに測定ができる
ようになるまでに多くの時間が必要であること；及び
(4)熱交換器の液体体積あるいは円筒径路上の円錐光学
径路の過大な体積が溶出液中の狭いクロマトグラフピー
クあるいはバンドの分離度を低下させること；等であ
る。

熱交換器の液体体積あるいは円筒径路上の円錐光学径路
の過大な体積による欠点は、ミクロ液体クロマトグラフ
イーに固有の問題である。ミクロ液体クロマトグラフイ
ー（ＭＬＣ）用の一般のカラム直径は１ミリメートルで
あり、従来の一般の高性能液体クロマトグラフイー（HP
LC）のカラム直径は４６ミリメートルである。このよう
に、ＭＬＣのカラムの断面積はＨＰＬＣのカラムの断面
積の約1/20であり、そしてＭＬＣの溶出液のピークは体
積で少なくとも２０の因数だけ小さい。これはカラム中
にあるピークの長さがＨＰＬＣからＭＬＣになる時に低
減する場合には２０の因数よりも大きい。

溶出液のピークがＭＬＣでは小さいので、ピーク分解能
の減少という問題は低いボリユームバンドを検出し集束
することが困難であるために悪化する。この問題は直径
が０．１ミリメートル以下のミクロ毛細管ＭＬＣカラム
が使用される時には更に悪化する。

ＭＬＣの小さいピークボリュームは当然に同じクロマト
グラフ分解能を維持するためには光学径路中に小さい液
体体積を必要とする。光学径路長を短かくするとベール
（Beer）の法則に基づいて吸光感度が減少するので、径
路長の直径は代わりに小さくされなければならない。Ｍ
ＬＣセルの長さ対直径の大きな比は、同等のＨＰＬＣセ
ルのそれに対してシュリーレン雑音を増大し、そのため
ＨＰＬＣにとつてよりもＭＬＣにとつての問題でさえあ
る。従来のＨＰＬＣの雑音低減法は、ＨＰＬＣにおける
よりもＭＬＣにとつてより重要である体積分解能を減少
させるのでＭＬＣには望ましくない。

従って、本発明の目的は、フローセルの近傍の溶出液の
部分とフローセルの壁との温度差を低減することにより
シュリーレン雑音が減少した新規な液体クロマトグラフ
を提供することである。

本発明では、液体クロマトグラフにおける雑音を低減す
る装置は、吸光検出器、クロマトグラフカラム、及び光
学包囲体内に取り付けられたフローセルを備え、第１の
端部で空気包囲体と連通する通風管及び空気包囲体によ
つて特徴づけられる。通風管及び空気包囲体は吸光検出
器に取り付けられた第２の端部を有している。空気包囲
体には、少なくとも部分的に吸光検出器内にクロマトグ
ラフカラムを支持する調整可能な腕及び支持カラムがあ
る。空気を吸光検出器から通風管、空気室を通して吸光
検出器に戻すように流させる手段が備えられており、ま
たフローセル及びカラムは、少なくともカラムの一部分
が空気包囲体内にありかつフローセルの一部分及びクロ
マトグラフのカラムが吸光検出器内にあるように取り付
けられており、これにより空気が通風管から空気室に流
れ、この空気室からクロマトグラフのカラムに向けてク
ロマトグラフのカラムを通りフローセルに流れる液体の
方向に流れる。

液体クロマトグラフにおける雑音を低減する装置は更
に、注入弁及びカラムの両方が空気室内にあるようにク
ロマトグラフのカラムに取り付けられた注入弁を備えて
いるのが有利である。

この装置は更に、１８０ナノメートルと3000ナノメート
ルの間の波長の光を発生しかつフローセルを通して光を
送る光発生装置を備え、光が１分間に１０％以下だけ強
度を変えることを特徴としている。

装置は更に、空気が移動する速度を測定しかつ調整し、
また空気室内の温度を測定する空気流制御部によつて特
徴づけられるという利点がある。

空気流制御部は、温度が空気室の外側の１点の温度より
も低下した時に自動的に前記速度を増加し、かつ温度が
空気室の外側の１点の温度に対して増大した時に速度を
降下させるのが有利である。クロマトグラフカラムとフ
ローセルとの間の直接の接続がその間の直接の連通を可
能にし、また高熱伝導性かつ保温性の金属から成る碗及
び支持カラムがクロマトグラフのカラムを取り付けてい
る。

新しいクロマトグラフを動作する１つの方法は、少なく
ともフローセルとクロマトグラフカラムの一部分を含む
包囲体内の吸光検出器に電力を供給すること；サンプル
注入弁と少なくともクロマトグラフカラムの一部分とを
取り囲んでいる空気室中に包囲体から空気を流すこと及
び各位置における時間に対する温度変化が１分間の時間
周期内で包囲体及び空気室内で０．１度Ｃより小さくな
るまでサンプル注入弁の近くの位置からカラムに沿つて
フローセルに向けて空気を再循環すること；温度が平衡
になつた後に溶出液をカラム及びフローセルに通すこ
と；１分間の周期中に強度が１０％以下変化する光源か
ら１８０ナノメートルから３０００ナノメートルの範囲
の波長を有する光ビームをフローセルを通して送るこ
と；及び前記フローセルを通る光の吸収の変化を検出す
ること；の各ステツプから成つている。

この方法は空気を区画からクロマトグラフのカラムの入
口に流れさせ区画に戻させ、更に始動時に空気室の容積
の各ボリユームについて毎分１なし１００ボリユームの
範囲の空気の流速によつて特徴づけられるのが有利であ
る。

液体クロマトグラフを動作する方法は、更に、空気を電
気−光学区画からクロマトグラフのカラムに沿つて流さ
せかつ溶出液のカラム内を流れる方向と同じ方向に区画
に向けて戻させること、及び温度が区画内で時間に対し
て安定した後にクロマトグラフの操作実行することのス
テツプによつて特徴づけられる。

空気を流させるステツプは、空気を区画から、少なくと
もその内部にクロマトグラフのカラムの一部分を有する
空気室へ流させること、及び温度が空気室内で安定する
まで空気をフローセルに近い端部から隔置されたカラム
上の１点から、フローセルとの並置位置に再循環するこ
と；及び温度が安定化した後に溶出液をカラム及びフロ
ーセルを通して送ることの各ステツプを含んでいる。

空気を流させるステツプは、空気を区画から空気室中に
流させること、及び各位置における時間に対する温度変
化が空気室内で毎分当り０．１度Ｃより小さくなるまで
空気を再循環することの各ステツプを含んでいるのが有
利である。

以下に図面を参照して本発明の実施例について詳細に説
明する。

第１図には、フローセルアセンブリ１２、光路アセンブ
リ１４、電気−光学部１６及び空気流制御部１８を有
し、液体クロマトグラフにおけるシユリーレン（Schlie
ren）雑音を低減する装置１０の簡単化斜視図が示され
ている。光路アセンブリ１４は光を発生し、この光を電
気−光学部１６内のフローセルアセンブリ１２を介して
送り、一方空気流制御部１８がシュリーレン雑音を低減
するため電気−光学部１６の外側の空気の流れを制御す
る。空気流は空気室６０のレベルの下の装置の周囲のキ
ヤビネツト１０２の外壁１１１及び上壁１１２によつて
も制御される。

この装置１０はミクロ液体クロマトグラフに特別の用途
がある。ミクロ液体クロマトグラフイは、カラムの内径
が通常の４ないし５mmよりも実質的に小さいという点で
従来の高性能液体クロマトグラフイーと相違する高性能
液体クロマトグラフイーの一形式である。

フローセルアセンブリ１２はその頂部が液体クロマトグ
ラフのカラム２０に接続され、その底部が溶出液出口２
２に接続されている。カラム２０の上端には、(1)分析
のためにクロマトグラフにサンプルを供給するサンプル
注入弁２４、及び(2)一般には周囲温度にある溶出液源
からの高圧溶出液入口２６が設けられている。

クロマトグラフ自体は任意の形式のものでよいが、好適
実施例は１９８１年９月９日にRobert W.Allingtonによ
り出願されかつ本発明と同じ譲受人に譲渡され更に１９
８３年１２月２７日に特許された米国特許第４，４２
２，９４２号に説明されているもののようなミクロスケ
ール、高性能液体クロマトグラフである。

光路アセンブリ１４は並べて配置された重水素灯アセン
ブリ３０と光学区画３２とを有し、そして重水素灯アセ
ンブリ３０からの光は光学区画３２に送られ、ここで光
が光学区画３２内のフローセルアセブリ１２を介して流
される。重水素灯アセンブリ３０は重水素等３４と非球
面集束鏡３６とを含んでいる。非球面集束鏡は光を小ス
リツト３８を通して光学区画３２中に集束させる。

光学区画３２は、空気流制御部１８からの空気がその外
側区画表面で、この区画３２に触れるが光路を通つては
流れないようにシールされている。これは非球面モノク
ロメータ集束鏡４０、回折格子アセンブリ４２、及びビ
ームスプリツタ４４を有している。非球面モノクロメー
タ集束鏡４０は光がスリツト３８を通つた後で重水素灯
アセンブリ３０からの光を受けるように位置決めされ、
この光を回折格子アセンブリ４２上に集束させる。

回折格子アセンブリは所定周波数の光をビームスプリツ
タ４４上に集束する。ビームスプリツタ４４を通る光の
一部はフローセルアセンブリ１２を透過し、集光鏡４６
により第１の検出器４８上に反射される。この検出器４
８は信号を導体５０上に発生する。ビームスプリツタ４
４からの光の別の一部は第２の検出器５２上に集束さ
れ、信号を導体５４上に発生させる。これらの信号は、
以降に説明される特許出願に説明された及び当該技術で
既知であるサンプルについての情報を与えるために用い
られる。

電気−光学部１６は、典型的な吸光モニタに必要とされ
る電子設備と共に重水素灯アセンブリ３０及び光学区画
３２の両方を有している。吸光モニタは溶出液出口２２
を流れる溶出液についての情報を与える出力信号を発生
する。

好適実施例における吸光モニタは、１９８２年２月２２
日にRobert W.Allingtonの名前で出願され本発明と同じ
譲受人に譲渡されかつ１９８８年２月２３日に特許され
た米国特許第４，７２６，６８０号の「吸光モニタ（Ab
sorbance Monitor）」中に開示されたものと同じであ
る。しかし、吸光モニタは好適実施例の第１図に示され
たようにキヤビネツト内のクロマトグラフカラム及びフ
ローセルに適合するように修正されている。特殊な吸光
モニタは本発明の部分ではない。

空気流制御部１８は、送風機５６、通風路５８及び空気
室６０を有している。通風路５８は一般には、キヤビネ
ツトから電気−光学部１６に向けて出口の上に取り付け
られた頂壁及び４つの側壁から成る平行六面体である。
これらの壁は1/4インチ厚であり、垂直側面が１1/4イン
チ×１1/8インチであり、全体の通風路５８は高さが１
１1/2インチであり、ほぼ０．０１立方フイートの体積
を有している。これは空気室６０に向けて位置決めされ
ており、これと共に共通の頂部を共有している。

空気室６０はクロマトグラフのカラム２０の頂部、サン
プル弁２４及び溶出液入口２６を取り囲んでいる。通風
路５８を空気室６０との間の接続壁６２は多少短かめで
あつて、通風路５８から空気室６０へ空気が流れること
ができるようにほぼ１1/2インチ×２インチという両者
間の流通間の開口空間６８を形成している。通気室の体
積はほぼ０．２５立方フイートであり、その壁の厚さは
ほぼ1/4インチである。

通風路５８に、そしてここから空気室６０に空気を送る
ために、送風機５６が電気−光学部１６内に取り付けら
れており、その頂部及び開口６９を介して通風路５８の
底部と流通する。空気は通風路５８を通つて空気室６０
中にほぼ１０立方フイート／分流れる。空気室６０から
の空気は下向きにクロマトグラフのカラム２０の頂部の
上に流れ、電気−光学部１６中に戻り、ここで空気は熱
を取り去るために光学区画３２の表面を横切つて流れ
る。

オペレータがクロマトグラフのカラムを使用できるよう
にするために、通風路５８及び空気室６０の壁はアクリ
ルプラスチツクから成り透明である。空気室６０の壁は
溶出液入口２６がその中を通る第１の開口６４と、サン
プル弁２４がノブ６７によつて操作できる第２の開口６
６とを有している。サンプルは孔６５に導入された通常
の注射針から注入することによつてサンプル弁中に負荷
される。過剰なサンプルは孔６１を通つている通気管６
３を介して弁から出る。

好適実施例では、通風路５８と空気室６０との体積の比
はほぼ１対２５である。通風路５８の空気室６０に対す
る比は効率的な動作のためには１対１．５の比より小さ
く１対３００の比より大きい範囲内にあり、空気室６０
の体積の熱を発生する電気−光学部１６の体積に対する
比は１．５対１より大きくなく１対３０より小さくな
い。

送風機５６により生じた体積流速は、空気を循環させ妥
当な時間内で平衡にするのに十分な静的圧力を発生する
に十分なものである。より重要なことは、本発明の目的
を達成するためには、平衡温度分布及び熱線束（therma
l fluxes）が後述する特別の基準に適合しなければなら
ないことが必要である。好適実施例では、送風機５６は
約１０立方フイート／分の空気を交換し、かつ毎分空気
室６０及び通風路５８内の空気の体積の小なくとも1/10
を交換する容量を有している。

動作について説明する。電気−光学部１６は送風機５６
が動作されている間に温度平衡が実現されるまで動作さ
れる。温度つまり熱平衡は、温度が１分間の時間周期内
に任意の位置において０．１度Ｃ以上変わらないという
状態である。この状態においては、空気は電気−光学部
１６から通風路５８を通つて空気室６０に流れ、開口６
８を通つて空気室６０の底部に向けて下方に流れ、そし
て光学区画３２の表面上を通つて再循環のために電気−
光学部１６に戻る。

好適実施例では、平衡に達するまでに常温始動の場合は
３時間が待機の暖機始動の場合は１時間が必要とされる
が、これは空気の体積、局部的熱発生量、及び空気流速
の関数である。送風機は、低電圧直流電源により２５
Ｖ、約６０ｍＡで動作される任意の電動機によつて、ほ
ぼ２５００RPMで駆動される渦形ハウジングの内側にか
ご形ホイールを有する等の任意の市販のユニツトでよ
い。

空気制御部１８を通る空気流は０．０８インチ静圧でほ
ぼ１０ＣＦＭ（cubic feet minute）である。一般に、
クロマトグラフ温度が安定するまで動作されず、この時
に送風機５６から送風管５８の頂部へ至る空気の温度変
化がある。空気が下方に空気室６０から光学区画３２へ
降下するにつれてこの空気は流路に沿つて空気の温度勾
配を形成し熱を失い、流路を流れるにつれて段々冷たく
なる。

送風機５６により駆動される加熱空気と同じ方向にカラ
ム２０に沿つて移動する流路内の液体は流路の頂部で予
熱され、流れるにつれて温度が上昇する。しかし、フロ
ーセル上約１０ないし２０cmの距離では、空気は流路内
の液体の温度近辺まで冷却される。これは空気流が空気
室の最も近い壁を介して外部環境に熱を絶えず失つてい
るためである。空気が十分に冷えた時には、この空気は
もはや流路内の液体を加熱せず、流路内の液体の温度は
液体がこの点から下方向に流れても変化しない。

カラム２０内の液体が下方にそして光路区画１４内に流
れた時に、この液体は光学区画３２からの熱的条件に応
じて熱を吸収し始め、次に電気−光学部１６からの熱的
条件に応じて加熱され続ける。同時に、空気流はカラム
２０の下側部分のまわりをそして光学区画３２の壁のま
わりを下り続ける。その間ずつと、空気流は、まず空気
室１８の外壁を介して次に光路アセンブリ１４を囲んで
いるキヤビネツト１０２の外壁１１１及び上壁１１２を
介して外部環境に熱を失い続ける。この空気は冷え続
け、カラム２０及びフローセル１２の下部よりも低いま
すます低い温度に低下し続ける。

空気の流速及び大きさ及びコンポーネントの間隔は、カ
ラム２０の下側部分内及びフローセル１２内の流れてい
る液体の熱平衡温度が等しいように決定される。これは
この特定の温度では流路のこの部分の全部あるいはほと
んど沿つては空気への熱損失が、電気−光学部１６から
の条件によつて得られる熱に等しいためである。正及び
負の熱線束はカラム２０の下側の１０ないし２０cmのと
ころよりもフローセル１２近辺が高いが、両方の場所に
おいて流路の外部の正及び負の熱線束は流路内の同じ温
度に対して等しい。

この結果は、説明された並流熱交換器の形式を用いて得
られるだけであると考えられる。逆流熱交換器は一般に
並流熱交換器より十分に効率的であると信じられている
ので、このことは驚くべき結果である。事実、並流熱交
換器は一般に熱交換器の全ての形式のうちで最も効率が
悪いと信じられていた。

温度が安定した時にクロマトグラフは迅速に動作され、
そしてサンプルがサンプル注入弁２４に注入され、一方
溶出液が入口２６を通つて流れカラム２０内を下方に空
気流と同じ方向に流れる。移動相が下方に流れた時に、
これは電気−光学部１６内の温度従つて光学区画３２及
びフローセル１２の温度に近い温度まで加熱される。

熱は伝導によつて電気−光学部１６からフローセル１２
に伝わるが、空気が下方に光学区画３２の表面のまわり
を流れ電気−光学部１６に戻る時にこの熱の一部分は空
気によつて吸収される。

電気−光学部１６から光学区画３２へ伝わる別の熱は通
風管５８及び空気室６０を通つて流れる熱い空気からの
増大した熱により相殺されるので、装置は１度安定すれ
ば変化には反応しない。このように、光学区画３２内に
伝わつた熱の増加は空気室６０内に伝達された熱の増加
を伴ない、両方の温度は平衡のままにある。

熱が光学ユニツト３２内のフローセル１２の領域から周
囲環境に失なわれた時に、空気室を介して下方に流れて
いる空気から空気室の壁を介しての空気の熱損失がそれ
自体同じ比例した増加を維持するので、２つの温度は平
衡のままにある。空気から空気室壁を介して損失の増加
を補償するために熱がフローセル１２の領域から更に取
り除かれるのでこの平衡は維持され、そしてこれが安定
を保つ。逆に、フローセル１２とカラム２０との間の温
度差がここに説明した熱的装置を使用して最初にゼロに
セツトされた場合に周囲温度の変化もこの温度差の変化
に多少影響する。これは空気室を通つて流れる空気から
の熱損失の低減がフローセル１２の領域からの低減によ
つて相殺されるためである。

熱損失の自動平衡によつて、フローセル１２とこのフロ
ーセル１２を通つて流れるカラム２０内の液体との間の
少しの温度差を用いて安定を実現するために、送風機５
６の速度の手動調整がかなり容易にされた。この温度差
を１度Ｃより小さい値に維持することも可能である。

第２図には、光学区画３２、重水素区画３０及び送風機
制御装置７０の回路図が示されている。一実施例では、
送風機制御装置７０は、重水素灯区画及び電気−光学部
で発生された熱による温度勾配によつて生じたシユリー
レン雑音を低減するために、光学区画内の温度を安定化
することを助ける。

クロマトグラフのピークを検出するために、重水素灯３
４からの光は鏡３６により開口上に集束され、ここから
隣接の光学区画３２中に通るように光学区画３２の入口
開口板つまりスロツト３８が光学区画３２と重水素灯区
画３０との間に位置決めされている。光学区画３２から
の電気信号は導体５０、５４及び７２により外方に送ら
れ、導体５０及び５４からの信号は前述の特許出願中に
開示されている吸光検出器に送られ、また導体７２から
の信号は送風機制御装置７０に送られる。

光学区画３２は、冷却されるべき空気室６０から下方に
流れる空気の通路中に配置されている。このユニツト内
で少量の熱がタングステン灯（図示せず）から発生され
る。タングステン灯は重水素灯３４への別の光源として
使用される。

格子４２はタングステン灯あるいは重水素灯３４のどち
らかからの光の周波数を選択するためにピボツトでき
る。この光の選択された周波数はビームスプリツタ４４
に送られる。このビームスプリツタ４４は光をフローセ
ル１２を通る一方のビームと検出器５２の他方のビーム
とに分割する。フローセル１２を通る光は集束鏡４６に
より検出器４８上に反射される。導体５０及び５４はそ
れぞれ検出器４８及び５２からの信号を伝える。

シユリーレン雑音を低減する装置及び方法は、(1)別に
発生する下方に増加する液体温度勾配を逆にすることに
よりカラム中の温度変動を低減するために装置中を循環
する空気の下方に増加する温度の温度勾配を発生し安定
にする；(2)シユリーレン雑音を低減するためにクロマ
トグラフの流路の全体に沿つた任意の点での正味横方向
熱線束の不平衡のために、フローセル１２の上側部分を
通りかつフローセル光路を通りカラム２０から流れる溶
出液の各部分間の温度変化を低減する；及び(3)異なつ
た密度の空気の層によつて発生した別のフローセルシユ
リーレン雑音を低減するために、光学区画内の空気の温
度変化を低減する。しかし、主要な効果はフローセル１
２を通つて流れる流体によつて発生する雑音である。

一般に、光源の暖機の後には、短時間の光源の光強度の
変動はより低くなる。この暖機周期の後光強度の変動は
１分間に１０％より少なくなる。吸光測定はこれよりも
つと正確に行なわれ、そのためこれは通常は基準ホトセ
ルあるいは当該技術で既知の方法の１つで光源の帰還安
定化を必要とする。送るために選択された光の周波数は
１８０ないし３０００ナノメートルの範囲内にある。

送風機５６からの空気の流速を調整するために、送風機
制御装置７０は差動増幅器７８、電力増幅器８０、スイ
ツチ８２、及び送風機５６用の電動機８４を備えてい
る。第１の温度測定装置７６は好適にはフローセルの上
のクロマトグラフのカラム上に取り付けられ、第２の温
度測定装置８６は光学区画３２内の好適には光路に近接
したフローセル１２上に取り付けられ、導体７２を介し
て差動増幅器７８の１方の入力端に接続される。差動増
幅器７８の他方の入力端は、カラム２０内の溶出液の温
度である光学区画３２の外側に位置された温度測定装置
７６に電気的に接続されている。（第２図）この構成によつて、温度測定装置７６及び８６からの信
号が差動増幅器７８で比較される。差動増幅器７８の１
方の入力は温度測定装置７６の１つ及び差動増幅器７８
に回路的にに接続されている可変抵抗８８により調整で
きる。温度測定装置７６は電気−光学部１６からは絶縁
によりあるいは物理的に隔置されているようなカラム温
度あるいは周囲温度を測定する１つの位置に位置決めさ
れている。

空気の移動の手動調整あるいは自動調整を選択するため
に、スイツチ８２はそのスイツチアームが送風機の電動
機８４の入力端に電気的に接続されている単極双投スイ
ツチである。投入される接点の１方は電力増幅器８０の
出力端に接続されている。電力増幅器８０の入力端は差
動増幅器７８の出力端に電気的に接続されている。

スイツチ８２が電力増幅器の出力端に接続されている時
に、可変抵抗８８により制御される設定点の変動は電動
機８４の速度変化を発生しそのため温度の安定性を増大
する。フローセルの光路の壁がフローセルに入る溶出液
と同じ温度にある時に、シユリーレ雑音は実質的に低減
される。これはフローセル１２を通る光の屈折の変化を
生じさせる液体の層の密度変化がほとんどないためであ
る。

好適実施例では、液体クロマトグラフにおけるシユリー
レン雑音を低減する方法及び装置によつて安定性を得る
ことが容易であるために、送風機５６の速度は手動で制
御できるだけであり、めつたに変動しない。これは第２
図の図示実施例では可変抵抗９２を介して電位源９０に
接続された第２の接点に向けてスイツチ８２を投入する
ことにより実行される。可変抵抗９２の抵抗値従つて送
風機の速度はキヤビネツトの外側から制御ノブ９４によ
つて手動で調整できる。

この構成によつて、温度の安定性が得られるまで送風機
５６の速度は制御ノブ９４により調整され一方光学区画
３２あるいは電気−光学部１６内の温度が測定される
（第１図）。送風機及びその電動機の適正な大きさを決
めることによつて、制御は全然必要でなくなる。適当な
送風機が、例えば、０．０８sp．で１０ＣＦＭを発生す
る電動機により２４４０ＲＰＭの一定速度で回転される
送風機ホイールを備えた送風機の渦巻等が使用できる。
標準市販ユニツトは基本的に５mm長さ×０．２５mm直径
の光路フローセル及び空気室及び他の変形を有するシユ
リーレン雑音フリー動作の可変波長ＨＰＬＣ検出器を備
えている。

第３図は空気流制御部１８及び内部の回路を示した電気
−光学部１６を備えた、シユリーレン雑音を低減する装
置１０の斜視図である。この第３図に最も良く示されて
いるように、クロマトグラフカラム２０は調整可能腕１
００に取り付けられている。この腕１００は、ノブ１０
４の締めつけによつて固定位置に把持される支持柱１０
３に沿つて位置決めされている。

腕１００及び支持柱１０３は、実施例にあつては１０cm
あるいは２５cmのカラムのどちらかに適合される一定高
さにカラム２０を支持するために、空気室６０内に密閉
されている。この構成によつて、カラムの頂部及びサン
プル注入弁が空気室６０内に取り付けられ、かつ安定が
得られシユリーレン雑音が低減されるまで空気を通風管
５８を介して空気室６０に送ることによつて制御され
る。腕１００及び支持柱１０３は剛性であり、ハウジン
グの枠組に硬く、取り付けられている。それらは容易な
熱移動を可能にしかつ望ましくない熱勾配の形成を避け
るために熱伝導性材料から成つている。

前述の説明により、液体クロマトグラフにおけるシユリ
ーレン雑音を低減する装置及び方法が幾つかの利点を有
していることがわかる。つまり、(1)安価であること；
(2)温度安定性を与えるのを助けること；(3)制御が容易
であること；(4)かなり短かい時間周期内で安定するこ
と；(5)温度に従属する保持時間の変化を減少すること
を助けること；(6)分解能を低減せずにシユリーレン雑
音を非常に減少すること；及び(7)実際にクロマトグラ
フの分解能を改善すること、等である。

好適実施例では、空気は垂直通風管５８を介して空気室
６０の頂部に吹くけれども、空気がカラムに沿つて移動
するにつれて空気がより暖められまた、温度を均等にす
るためフローセルに対してより冷やされることだけが必
要なのである。更に、カラムは数多くの異なつた方法
で、キヤビネツトに対する異なつた高さに取り付けるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の部分斜視図、第２図は第１図
の実施例の一部分の斜視図、第３図は第１図の本発明の
実施例の別の角度からの部分断面斜視図である。１０：シユリーレン雑音低減装置１２：フローセル、１４：光発生システム１６：吸光検出器、１８：空気流制御部２０：クロマトグラフカラム、２２：溶出液出口２４：サンプル注入弁、２６：溶出液入口３０：重水素灯、３２：光学区画３８：スリツト４０：非球面モノクロメータ集束鏡４２：回析格子、４４：ビームスプリツタ４６：集光鏡、４８、５２：検出器６４、６６：開口、６７：ノブ７０：送風機制御装置、７６、８６：温度測定装置７８：差動増幅器、８０：電力増幅器１００：腕、１０２：キヤビネツト１０３：支持柱

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸光検出器（１６）と、クロマトグラフカ
ラム（２０）と、光学包囲体（３２）内に取り付けられ
たフローセルとを有する液体クロマトグラフにおけるシ
ュリーレン雑音を低減する装置において、空気通風管（５８）の第１の端部において空気包囲体
（６０）の第１の端部と連通して下方に向かう当該空気
通風管（５８）により、前記吸光検出器（１６）から前
記クロマトグラフカラムの入口近くの場所へ上方にかつ
前記フローセルに対する液体の流れと同じ方向に前記空
気包囲体（６０）内の空気の流れが導かれ、前記空気通風管（５８）は前記吸光検出器（１６）の近
くに開いた第２の端部を有し、前記空気包囲体は前記光学包囲体（３２）の近くに開い
た第２の端部を有し、前記吸光検出器のキャビネット内に少なくとも部分的に
ある前記クロマトグラフカラム（２０）を支持するため
の、調整可能腕（１００）及び支持柱体（１０３）と、前記吸光検出器から前記空気通風管（５８）及び空気室
を通して前記吸光検出器に戻すように空気を流れさせる
手段（５６）とを設け、前記クロマトグラフカラム（２０）の少なくとも一部分
が前記空気包囲体内にありかつ前記フローセル（１２）
及び前記クロマトグラフカラム（２０）の一部分が前記
吸光検出器内にあるように前記フローセル（１２）と前
記クロマトグラフカラム（２０）とが取り付けられ、これにより液体が前記クロマトグラフカラム（２０）を
通して前記フローセル（１２）に流れる方向に、空気が
前記通風管（５８）から前記空気室（６０）に流れこの
空気室（６０）を介して前記クロマトグラフカラム（２
０）に向けて流れることを特徴とする液体クロマトグラ
フにおけるシュリーレン雑音を低減する装置。
【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
て、更に、注入弁と前記クロマトグラフカラムの両方が
前記空気室（６０）内にあるように前記クロマトグラフ
カラムに取り付けられた当該注入弁を備えることを特徴
とする液体クロマトグラフにおけるシュリーレン雑音を
低減する装置。
【請求項３】特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の
装置において、１８０ナノメートルと３０００ナノメー
トルの間の波長の光を発生し、この光を前記フローセル
を介して送る光発生装置を備え、前記光発生システム
（１４）が１分間に１０％以下だけ強度を変化する光を
発生することを特徴とする液体クロマトグラフにおける
シュリーレン雑音を低減する装置。
【請求項４】特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
れか一項に記載の装置において、更に、空気が移動する
速度を測定し調整する空気流制御部（１８）を備えるこ
とを特徴とする液体クロマトグラフにおけるシュリーレ
ン雑音を低減する装置。
【請求項５】特許請求の範囲第４項に記載の装置におい
て、前記空気流制御部（１８）が前記空気室内の温度を
測定することを特徴とする液体クロマトグラフにおける
シュリーレン雑音を低減する装置。
【請求項６】特許請求の範囲第１項ないし第５項のいず
れか一項に記載の装置において、前記空気流制御部（１
８）は、前記温度が前記空気室（６０）の外部の１点の
温度に比して低下した時に自動的に前記速度を増加し、
かつ前記温度が前記空気室（６０）の外部の１点の温度
に比して上昇した時に前記速度を低減することを特徴と
する液体クロマトグラフにおけるシュリーレン雑音を低
減する装置。
【請求項７】特許請求の範囲第１項ないし第６項のいず
れか一項に記載の装置において、前記クロマトグラフカ
ラム（２０）と前記フローセル（１２）との間の実質的
に直接の接続がその間の液体の直接の流れを可能にする
ことを特徴とする液体クロマトグラフにおけるシュリー
レン雑音を低減する装置。
【請求項８】特許請求の範囲第１項ないし第７項のいず
れかの一項に記載の装置において、前記クロマトグラフ
カラム（２０）を取り付ける前記腕（１００）及び前記
支持柱体（１０３）は、高い熱伝導性を有しかつ保温性
金属から形成されることを特徴とする液体クロマトグラ
フにおけるシュリーレン雑音を低減する装置。
【請求項９】クロマトグラフカラム、サンプル注入弁、
及びフローセルを少なくとも有する液体クロマトグラフ
を動作させる方法において、前記フローセル及び前記クロマトグラフカラムの一部分
を少なくとも含む包囲体内の吸光検出器に電力を供給す
るステップと、前記光学包囲体（３２）から上方に、前記サンプル注入
弁（２４）及び少なくとも前記クロマトグラフカラム
（２０）の一部分を取り囲んでいる空気室（６０）中に
前記吸光検出器により加熱された暖かい空気を流すステ
ップと、各位置における時間に対する温度変化が１分間の時間周
期内で前記光学包囲体及び前記空気室内で０．１度Ｃよ
り小さくなるまで前記サンプル注入弁（２４）の近くの
位置から下方に前記クロマトグラフカラム（２０）に沿
って前記クロマトグラフカラムの液体の流れの方向に前
記フローセル（１２）に向けて空気を再循環させるステ
ップと、温度が平衡になった後溶出液を前記クロマトグラフカラ
ム（２０）及び前記フローセル（１２）に通すステップ
と、１分間の周期中に強度が１０％以下変化する光源から１
８０ナノメートルから３０００ナノメートルの範囲の波
長を有する光ビームを前記フローセル（１２）を通して
送るステップと、前記フローセル（１２）を通る光の吸収の変化を検出す
るステップとを備えることを特徴とする液体クロマトグラフを動作さ
せる方法。
【請求項１０】特許請求の範囲第９項の記載の方法にお
いて、始動時には前記空気室（６０）の容量の各堆積に
対し毎分当たり１ないし１００空気ボリュームの範囲で
の流速で、空気を区画から前記クロマトグラフカラムの
入口へ流し、かつ前記区画へ戻すことを特徴とする液体
クロマトグラフを動作させる方法。
【請求項１１】特許請求の範囲第９項又は第１０項に記
載の方法において、溶出液が前記クロマトグラフカラム（２０）内を流れる
方向と同じ方向で、空気を電気−光学区画（３２）から
前記クロマトグラフカラム（２０）に沿って流し、かつ
前記区画（３２）に戻すステップと、温度が前記区画内で時間に対して安定した後クロマトグ
ラフの操作を実行するステップとを含むことを特徴とする液体クロマトグラフを動作させ
る方法。
【請求項１２】特許請求の範囲第９項ないし第１１項の
いずれか一項に記載の方法において、少なくとも前記クロマトグラフカラム（２０）の一部分
をその内部に有する前記空気室（６０）に前記区画（３
２）から空気を流すステップと、温度が前記空気室（６０）内で安定になるまで、前記フ
ローセル（１６）に近い方の端部より隔置された前記ク
ロマトグラフカラム（２０）上の一点から、前記フロー
セル（１２）との並置位置へ空気を再循環させるステッ
プと、温度が安定になった後に前記クロマトグラフカラム（２
０）及び前記フローセル（１２）を通して溶出液を送る
ステップとを含むことを特徴とする液体クロマトグラフを動作させ
る方法。
【請求項１３】特許請求の範囲第９項ないし第１２項の
いずれか一項に記載の方法において、前記空気を流すス
テップは、前記区画（３２）から前記空気室（６０）に
空気を流すステップと、各位置における時間に対する温
度変化が前記空気室（６０）内に毎分当たり０．１度Ｃ
より小さくなるまで空気を再循環させるステップとを含
むことを特徴とする液体クロマトグラフを動作させる方
法。