JPH07209272A - ガスクロマトグラフシステム - Google Patents

ガスクロマトグラフシステム

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JPH07209272A
JPH07209272A JP29585494A JP29585494A JPH07209272A JP H07209272 A JPH07209272 A JP H07209272A JP 29585494 A JP29585494 A JP 29585494A JP 29585494 A JP29585494 A JP 29585494A JP H07209272 A JPH07209272 A JP H07209272A
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trap
carrier gas
flow
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Richard Douglas Sacks
ダグラス サックス リチャード
Anita J Peters
ジョー ピータース アニタ
Mark A Klemp
アレン クレンプ マーク
Edward Jeffrey Holmes
ジェフリー ホルムス エドワード
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Chromatofast
University of Michigan
Original Assignee
Horiba Ltd
Chromatofast
University of Michigan
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガスクロマトグラフシステムの方法を最適化
し、その有用性をさらに増大し、ガスクロマトグラフ評
価を行なうのに必要な時間を著しく短縮できるガスクロ
マトグラフシステムを提供する。 【構成】 試料源30と、キャリアガス源28と、試料トラ
ップ12と、トラップ12と連通する前クロマトグラフ分離
カラム22と、前カラム22と連通する後クロマトグラフ分
離カラム24と、後カラム24から溶離した直後の前記試料
の成分の有無を感知するための検出器26と、キャリアガ
ス源28と前後のカラム22,24 の連結部25とを連通する逆
洗流路と、トラップ12の温度を試料の少なくともいくつ
かの成分を凝縮・気化させるための温度範囲の間に制御
する温度制御手段とを設け、試料をトラップ12内に流入
させる収集動作と、キャリアガスをトラップ12内に流入
させて逆方向に前カラム22内に流入させる注入動作と、
前カラム22およびトラップ12の逆洗動作と同時に試料を
検出器26に向かって後カラム24中を通過させることが可
能な流体流路手段を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスクロマトグラフ法
の速度、操作上の柔軟性および精度を増大するためのガ
スクロマトグラフシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】ガスクロマトグラフは、揮発性有機化合
物と揮発性無機化合物の複雑な混合物を分離分析するた
めに広く利用されている技術である。混合物は、移動気
体によって吸着剤(sorbent) を有するカラムからその成
分を溶離することによってその成分に分離される。
【0003】ガスクロマトグラフ法は、次の二つに大別
される。すなわち、気−液クロマトグラフィーと気−固
クロマトグラフィーである。気−液クロマトグラフィー
は現在最も広く利用されているタイプであり、不活性な
支持構造(一般に毛細管)上に薄層として被覆された非
揮発性液体収着剤を組み込んでいる。
【0004】キャリアガスと呼ばれる移動気体相がクロ
マトグラフ分析カラム内を流れる。被分析物は移動気体
相と収着剤の間で分配し、被分析成分の分配係数もしく
は溶解度に応じた速度でカラム内を移動する。
【0005】筒状ガラスもしくはステンレス鋼製毛細管
のようないろいろなタイプの分析カラムが用いられる。
使用にあたっては、被分析物をカラムの入口端において
移動するキャリア気体流中に導入する。試料を構成する
成分がカラムに沿って分離し、被分析成分の性質に特有
の間隔と濃度でカラムの出口端から溶出する。
【0006】カラムの出口端にある検出器、例えば熱伝
導度検出器もしくは水素炎イオン化式検出器(FID)
が被分析成分の存在に応答する。溶出された物質がFI
D中で燃焼すると、水素炎中に荷電種が形成される。
【0007】水素炎の挙動は、関連電子機器でもって時
間に対して検出器出力の大きさのトレースを生ずるバイ
アスされたイオン検出器を通してモニタされる。複雑な
混合物に対するトレースは強さの異なる多くのピ−クを
含んでいる。被分析物の個々の成分が、特有の時間に、
成分濃度の関数である大きさを有するピ−クを生ずるの
で、クロマトグラフ図を検討することによって多くの情
報が得られる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
ガスクロマトグラフ装置および技術は、しばしば、単一
試料の分析を完了するのに著しい時間を必要としてい
る。そのような時間はいくつかの要因に起因する。長い
カラム(すなわち、10mより長い)を用いると、測定
対象の物質が全カラムを通過するのに必要な時間が増大
する。試料はカラムの入口端において物質が高濃度プラ
グ(highly concentrated plug)として与えられるのでは
なくて、むしろ長い時間にわたって導入されるが故に、
慣例的に長いカラム長が必要である。
【0009】試料が濃密なプラグとして導入され得ない
時に分離された混合物内に許容し得る明瞭度を与えるに
は、被分析物を分離カラムに沿って長い距離移動させ
て、被分析物の部分がカラム内に導入される時間の差に
起因する出力の不鮮明化を防止する必要がある。
【0010】さらに、被分析物によっては、分離カラム
に沿って極めてゆっくり移動する比較的高沸点の成分の
存在によって完全分離過程が著しく増大される。測定対
象となる重要なピ−クのすべてが比較的短い時間内に溶
出するかもしれないけれども、より高い沸点の成分をカ
ラムから溶出するには、次の試料が導入され得るのを待
つ必要がある。
【0011】慣例的なガスクロマトグラフ法におけるも
う一つの時間的束縛は逆洗(バックフラッシュ)過程で
ある。つまり、分離した後には、通常、分離中に被分析
物が移動する方向とは反対の方向に移動する流体を供給
することによってカラムをバックフラッシュすることが
必要ある。この過程によって、残っているかもしれない
被分析成分をカラムから掃除して何回も繰り返してカラ
ムを使用できるようにする。
【0012】ところが、このカラムを掃除するのに必要
なバックフラッシュ時間はその長さの自乗の関数である
ので、長カラムガスクロマトグラフ系はガスクロマトグ
ラフ実験を行なうのに長い時間を要する。
【0013】慣例的なシステムを用いてガスクロマトグ
ラフ評価を行なうことに対する上記の時間的束縛は、統
計的プロセス品質保証情報を供給するための大量のサン
プルデータの集積もしくはプロセスコントロ−ル手順な
どへの適用におけるその有用性を限定するものとなって
いた。
【0014】本発明は上記の点を考慮にいれてなされた
ものであって、ガスクロマトグラフシステムの優れた性
能と有用性を有するとともに、方法を最適化し、その有
用性をさらに増大するものであり、ガスクロマトグラフ
評価を行なうのに必要な時間を著しく短縮できるガスク
ロマトグラフシステムを提供することを目的としてい
る。
【0015】
【課題を解決するための手段】すなわち、第一の発明
は、試料源と、キャリアガス源と、試料トラップと、前
記試料トラップと連通する第一クロマトグラフ分離カラ
ムと、前記第一カラムと連通する第二クロマトグラフ分
離カラムと、前記第二カラムから溶出した直後の前記試
料の成分の存在を感知するための検出器と、前記キャリ
アガス源と連通する第一端および前記第一カラムと第二
カラムの間に通ずる第二端を有するバックフラッシュ流
路と、前記試料トラップの温度を前記試料の少なくとも
いくつかの成分を凝縮させるための低温と前記いくつか
の成分を気化させるための高温との間に制御する温度制
御手段とを設け、かつ、前記試料トラップが低温にある
間、前記試料を第一方向に前記試料トラップ内に流入さ
せて収集動作を行ない、前記試料トラップが前記高温に
ある間、キャリアガスを前記試料トラップ内に流入させ
て逆方向に第一カラム内に流入させて注入動作を行なわ
せることができると共に、キャリアガスに前記バックフ
ラッシュ流路中を通過させて前記第一カラムおよび前記
試料トラップのバックフラッシュ動作を行なわせる一方
で前記試料に前記検出器に向かって前記第二カラム中を
通過し続けさせることができる流体流路手段を設けたガ
スクロマトグラフシステムである。
【0016】また、前記試料トラップが前記キャリアガ
ス源と連通する第一端および前記第一カラムと連通する
第二端を有するようにしてもよく、さらに、前記収集動
作中、前記試料を前記第一方向に前記試料トラップの第
二端内に流入させる制御を可能とする圧力制御手段を設
けてもよい。
【0017】さらに、前記圧力制御手段が、前記試料ト
ラップの第一端に連通する真空源を含むようにしてもよ
く、さらに、前記キャリアガス源を前記試料トラップの
第一端に連通させる第一分岐管、前記試料源を前記試料
トラップの第二端に連通させる第二分岐管および前記第
一分岐管と第二分岐管の間に設けて前記分岐管の間に流
体を流動させるための第一バルブ手段を含み、収集動作
中、前記第一バルブ手段が閉塞されて、前記キャリアガ
スを前記第一分岐管に通して前記真空源に流入させ、前
記試料を前記第二分岐管および前記試料トラップ内に通
して前記真空源に向かって流動させるようにしてもよ
い。
【0018】加えて、前記注入動作中、前記第一バルブ
手段が開かれて、前記キャリアガスを前記第二分岐管の
少なくとも一部に通して流動させ、それによって、第二
分岐管の前記部分を洗い流すようにしてもよい。
【0019】そして、前記制御手段が前記ガスクロマト
グラフシステムを制御して、前記第二カラム内のキャリ
アガスが圧力に感応して前記第二カラム内を前進する
間、前記真空源が動かされ、前記第一バルブ手段が開か
れて前記第一カラム、前記第二分岐管および前記試料ト
ラップが洗い流されるバックフラッシュ動作が行なわれ
るようにしてもよい。
【0020】さらに加えて、前記第二分岐管中の前記第
一バルブ手段と前記試料源の間に第一流体制限器手段
を、前記第二分岐管中の前記バルブ手段と前記第一カラ
ムの間に第二流体制限器手段をそれぞれ備え、前記制限
器が前記収集、注入およびバックフラッシュ動作の間に
おける流体の流動を制御してもよい。
【0021】また、前記第一分岐管の前記第一バルブ手
段と前記試料トラップの間に設けて、前記収集、注入お
よびバックフラッシュ動作の間における流体の流動を制
御するための第三流体制限器手段を設けてもよく、さら
に、前記真空源が真空ポンプおよび第二バルブ手段を含
むようにしてもよい。
【0022】そしてまた、前記バックフラッシュ流路が
さらに第三バルブ手段を含み、前記バックフラッシュ動
作の間、前記第一および第二カラム内に前記キャリアガ
スが流入し得るようにしてもよく、さらに前記真空源が
前記試料源よりも低い圧力を生じるようにしてもよい。
【0023】
【作用】上記本発明では、第一に、分割分析カラムを用
い、分析カラムの第一部分のバックフラッシュを開始す
る一方で分析カラムの第二部分において分離を続行する
ことによってカラムバックフラッシュ時間を短縮してい
る。
【0024】加えて本発明では、一面において、混合物
の低沸点成分(他の成分に比して)がカラムから溶出し
た後、真空ポンプを用いてカラム内における流体の流動
方向を逆にする分割カラムバックフラッシュシステムを
組み入れることによってクロマトグラフ分析時間が短縮
される。
【0025】したがって、カラムに沿って長い距離移動
しなかった高沸点物質はバックフラッシュ作用によって
比較的短時間内に排出され得る一方で低沸点物質の分析
が同時に起こる。このバックフラッシュ作用は、中点カ
ラム連結を介して加えられる圧力、および、長いカラム
を用いた時に有用であるのだが、圧縮気体源の助けをか
りて流体を分離カラム内に逆方向に移動させる真空ポン
プを用いて行なわれる。つまり、バックフラッシュ流は
カラムの中点に加えられる正圧および真空ポンプによっ
て与えられる負圧によって生ずる。
【0026】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図1〜4は、本発明のガスクロマトグラフシ
ステムおよびその制御方法の概略図であり、これらの図
において、10はガスクロマトグラフシステムである。
【0027】図示されているように、ガスクロマトグラ
フシステム10は、窒素などの極低温気体を流すための
入口および出口を有する熱焦束室(thermal focusing ch
amber)もしくはコ−ルドトラップとなるトラップ(チャ
ンバー)12を含む。長さの短い金属毛細試料管14が
トラップ12を通過し、トラップ12内に被分析物質を
導く。一対の伝導性ブロックもしくは半田付けされた連
結物を介してヒーター回路(図示せず)を試料管14に
連結してもよく、試料管を極めて迅速に加熱するために
短時間持続する高電流パルスを与える。
【0028】本発明に利用し得るそのようなヒーター回
路の一つに、本出願人の米国特許No.5,096,4
71に述べられたような多段容量放電回路がある。
【0029】試料管14は、カラム中点25において連
結される前カラム22(第一カラム)部分と後カラム2
4(第二カラム)部分を有するガスクロマトグラフ分析
カラム20に連結され、溶融シリカ毛細管であるのがよ
い。分析分離カラム20の各部分が共に分離カラムであ
るが、それらの連結部(interconnection) 25に対する
それらの位置を明確にするために以下、前カラムおよび
後カラムという。
【0030】後カラム24の前カラム22との連結部と
反対側の端が、水素炎イオン化検出器(FID)などの
検出器26に連結されている。キャリアガス源28が水
素もしくはヘリウムのようなキャリアガスを供給し、分
枝管を介して試料管14に通じている。
【0031】キャリアガス源28は、別の分岐管を介し
て前カラム22にも通じている。試料源30は、キャリ
アガス源28の圧力よりも低く、周囲圧力以下であって
もよい圧力で試料を供給し、さらに別の分岐管を介して
試料管14および前カラム22に連結されている。真空
ポンプ32が試料管14の入口端に通じ、ほぼ数トル
(Toor)のオ−ダ−だけ試料圧力よりも低い真空ポ
ンプ圧を与える。
【0032】図示されているように、いろいろの流路を
通る流体の流量を制御するのに用いられるいろいろの長
さの毛細管から成るいろいろの空気圧式制限器34、3
6および38が設けられている。
【0033】好ましくは空気圧式もしくは電気式に制御
されるオン/オフバルブである三つ揃いのバルブ40、
42および44が設けられている。図示されているよう
に、バルブ42がキャリアガス流路と試料流路の間にお
ける流体の流量を制御し、バルブ40は試料管14の入
口端と真空ポンプ32の間に設けられ、そして、バルブ
44はキャリアガス源28と前記分離カラムの連結部2
5の間における流体の流動を制御する。
【0034】別の実施例(図示せず)においては、動作
していない時にもともとバルブ40の機能を果たす真空
ポンプ32のためにバルブ40を省いてもよい。バルブ
40、42および44、ヒーター(図示せず)、および
真空ポンプ32の運転は制御器46によって調整され
る。
【0035】以下、図1〜4を参照してシステム10の
操作を説明する。図中、矢印は、操作のいろいろの動作
(mode)における流体の流動方向を示す。図1は、収集動
作 (collection mode of operation) におけるシステム
10を表わす。この動作においては、バルブ40とバル
ブ44が開かれ、バルブ42が閉じられる。
【0036】バルブ40を開かせることによって、真空
ポンプ32が、キャリアガス源28、試料源30および
検出器26から始まる三つの別々の流路に対する最低圧
力点として作用する。かくして、流体は真空ポンプ32
に向かってすべての流路を通過する。
【0037】バルブ44を開かせることによって、キャ
リアガス源28からのキャリアガスが検出器26の方向
に後カラム24に流入し続け、それによって、汚染物質
が後カラム24を通ってシステムに入るのを防止する。
この動作の間は、コ−ルドトラップ12は低温にあり、
したがって、試料は前カラム22に最も近い室端におい
て室内に導入されるにつれて試料管14上に凝縮する。
少量のキャリアガスが真空ポンプ32において排出され
続ける。
【0038】次に、試料源30をきれいにし、かつ、試
料の残りをコ−ルドトラップ12内に引き込むために、
しばらくの間(0.5〜1.0秒)バルブ42を開く。
この入口洗い流し操作に対しては、流体流動方向は図2
に示されている。この操作は、導菅と制限器38をきれ
いにし、それによって、先行試料の残りによって次の評
価が影響を受けることがなくなる点において重要であ
る。
【0039】例えば数秒間の試料採集期間後、バルブ4
2を開いたままにしておき、バルブ40と44を閉じ
て、第3図に示すような注入動作を行なわせる。同時
に、ヒーター回路(図示せず)によって加熱パルスを与
えて採集された試料を気化させる。
【0040】この動作においては、大気に曝された検出
器26がシステムの最低圧力点を構成する。この動作に
おいては、キャリアガスの主流は、制限器34、試料管
14、前カラム22と後カラム24を通ってFID26
に入る。キャリアガスの二次前方流はキャリアガス源2
8から発してバルブ42、制限器36を通って前カラム
22に至る。
【0041】これら二つの流路内における相対的流量
は、制限器34と36の特性によって決定される。制限
器36を通るキャリアガス流が、コ−ルドトラップ12
から導入されつつある試料を希釈することに留意すべき
である。したがって、この流路内における流量を制限す
ることが重要である。
【0042】前に述べたように、注入動作においては、
試料管14の出口側において収集された試料は、試料管
14全体を通過する必要なしに前カラム22に直接導入
される。
【0043】図4は、バルブ40、42および44が開
かれている同時分析バックフラッシュ動作の間のガスク
ロマトグラフシステム10を示している。この動作にお
いては、キャリアガス源28がシステムに対する高圧点
となり、一方、真空ポンプ32が低圧点となる。
【0044】前カラム22内に残るどの被分析成分もト
ラップ12内に再び導きもどされ、そこで、もしトラッ
プ12が高温に保持されていれば真空ポンプ32を介し
て排出され、もしトラップ12が低温に保持されていれ
ば再焦束(Focus) される。
【0045】したがって、このシステムは再トラップ動
作および再注入動作を与えるのに使用することができ
る。バルブ42が開かれているので、キャリアガス源2
8から(キャリアガス源よりも低い圧力を有する)試料
源30への洗い流し流が残る。その結果、システムは、
バックフラッシュ中、試料入口からの汚染を受けない。
【0046】前カラム22がバックフラッシュされて、
すでに前カラム22と後カラム24の連結部25を通っ
て溶離されたであろう低沸点物質よりもずっと低い速度
で分析カラム20内を移動する高沸点化合物を除去する
と同時に、低沸点化合物が分析用FID26内に流入す
る。それゆえに、前カラム22と後カラム (analyti-ca
l column)24の連結部25を通過した低沸点物質は検
出器26内に流入し続けるであろうし、一方、高沸点物
質はバックフラッシュされる。
【0047】このように設計された分割カラムによっ
て、低沸点物質が後カラム24内を移動し続けると同時
に、高沸点物質がバックフラッシュされるカラムの長さ
が短くなるほど、非分割カラムを用いた時よりも分析時
間を短縮することができる。
【0048】所望の流体流動方向および相対的流量を与
えるためには、特定用途の特定の要求に従って制限器3
4、36および38の値を選択することが必要であろ
う。しかしある場合には、システムを形成するのに使用
されたいろいろの導菅の固有の流動制限特性のために別
々の制限器素子は必要ないかもしれない。
【0049】カラムバックフラッシュ時における変化お
よび保持時間なしに分析を続行するには、バルブ44を
開いた時に前カラム22と後カラム24の連結部25に
おける圧力が変化してはならない。というのは、バルブ
44を通る流体流動が検出器26への唯一のキャリアガ
ス源となるからである。もし圧力が正しく設定されるな
らば、バルブ44が開かれた時、検出器26への流体流
量は変化しないはずである。
【0050】バックフラッシュ圧力の最終的調整は、試
料注入と、バックフラッシュした時とバックフラッシュ
しない時における混合物中の既知成分の保持時間の比較
を用いて行なってもよい。溶出時間のずれは、キャリア
ガス源28からキャリアガスを供給する圧力調節器に対
する調節を行なうことによって補正してもよい。
【0051】前カラム22と後カラム24の連結部25
へ供給ガスを供給する分岐管内の圧力を適当に調節する
ことによって、バルブ44を省くことができるが、それ
でも、バルブ44が存在する時と同じ効果を得ることが
できる。さらに、バックフラッシュを開始する時間は、
分析中に除去したいと思われる特定の成分によって左右
される。
【0052】予想されるバックフラッシュ開始時間は、
気体圧縮性と、前カラム22と後カラム24が僅かに異
なる長さを有するように前カラム22−後カラム24の
連結部25を有するカラムの長さに沿っての圧損により
変化するかもしれない。かくして、バックフラッシュ開
始に要する正確な時間は、使用される特定のシステムに
対して実験的に求めねばならない。
【0053】図5は、連結部25における正確な圧力を
求めるための方法を説明する系統図をである。ステップ
60から始まって、クロマトグラフ装置10は、温度と
コンピュータデータ収集環境(acquisition) を設定する
ことによって形作られる。
【0054】次に、ステップ62において、試料管14
内において過度(excessive) の温度に加熱することによ
ってメタンを分解(クラッキングと呼ぶ)し、保持時間
を求めることによって線形流体流動速度が設定される。
【0055】試料がコ−ルドトラップ内に導入され、入
口が洗い流された後、ステップ64に示すように、バル
ブ42を開く一方でバルブ40と44を閉じたままにし
てカラム20内に試料を導入し、分析を開始する。
【0056】ステップ66に示すように、前もって決め
られた時間後、前カラム22内でのバックフラッシュ圧
力を求めるためにバルブ44を開く。それから、バルブ
44のカラム20側において流動変化が起こったかどう
かを明らかにするための試験を判定ボックス68内で行
なう。
【0057】もし変化が起こったならば、次に、判定ボ
ックス70において、質量流量が負であるか正であるか
を求める。もし流量が正であれば、バックフラッシュ圧
力が高過ぎ、したがって、ステップ72に示すように低
下させ、そして、ステップ74に示すように、過度の圧
力が排出される。もし質量流量が負であれば、バックフ
ラッシュ圧力が低過ぎ、バルブ44への圧力は、ステッ
プ76に示すように増大しなければならない。
【0058】したがって、バルブ44に加えられる圧力
が調節された後、ステップ64から始まる分析段階を繰
り返す。判定ボックス68においてテストされた時に流
量に変化がなければ、圧力は適当に釣り合っていると決
定され、分析はバックフラッシュを用いて行なわれるべ
きであり、そして、結果は、ステップ78に示すよう
に、バックフラッシュなしに類似の条件から得られたク
ロマトグラフ図と比較すべきである。
【0059】もし検証がうまくいったならば、次に、中
点バックフラッシュカラムクロマトグラフシステムを用
いてステップ80に示すように試料分析を行なってもよ
い。
【0060】なお、ここに記載するようなクロマトグラ
フシステムの一例としては、カラム20は0.25ミク
ロン厚のメチルシリコン固定相で長さ26.0m、内径
0.25mmの溶融シリカ毛細管である。各制限器は、
長さが、それぞれ、40cm、80cmおよび40cm
の制限器34、36および38で内径0.1mmの溶融
シリカ不活性化毛細管から成る。
【0061】バルブ40、42および44は、2方低死
容積バルブ(2 way,low dead volumevalves)であって、
電気的に動かされる。キャリアガスが連続的に供給され
て32.5PSIのシステム圧力と20.0PSIの連
結部(midpoint)25圧力が与えられる。使用された真空
ポンプ32は2段ポンプであったが、2段ポンプに限定
される必要はない。
【0062】
【発明の効果】以上説明したように、ガスクロマトグラ
フシステム10は多くの著しい利点を有する。前カラム
22をバックフラッシュし、一方、同時に、前カラムに
加えられたと同じバックフラッシュ圧力を用いて後カラ
ム24内で試料を分析し続けることによって分析時間は
著しく短縮される。高沸点物質が短距離にかわって前カ
ラムからバックフラッシュされる一方で高沸点物質の分
析が実質的に同時に起こるので、高沸点物質が分析カラ
ムから溶出するのを待つ必要がないが故に、分析時間が
短縮される。
【0063】さらに、バルブ40、42および44のど
れもが試料成分の流路に存在せず、実質的に記憶効果お
よび試料汚染を最低限に抑える。また、試料収集が起こ
っていない時に入口システムが連続的に浄化され、これ
によってさらに記憶効果が最小限化される。最後に、シ
ステム10が真空ポンプ32を用いて試料源30から試
料を引くので、システムは、直接大気監視を含めて広い
範囲の入口環境に適用可能である。
【0064】上記は本発明の具体的実施例を構成する
が、本発明は、特許請求範囲の固有の範囲および鮮明な
意味から離脱することなしに修正、改変および変更でき
ることが認識されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガスクロマトグラフシステムの概略図
である。
【図2】前記ガスクロマトグラフシステムが入口洗い流
し動作にある時の流体流動方向を示す概略図である。
【図3】前記ガスクロマトグラフシステムの分析動作に
おける流体流動方向を示す概略図である。
【図4】前記ガスクロマトグラフシステムの分析動作お
よびバックフラッシュ動作における流体流動方向を示す
概略図である。
【図5】前記ガスクロマトグラフシステムの連結部バッ
クフラッシュ圧を測定する方法を示す流れ図である。
【符号の説明】
12…試料トラップ、22…第一クロマトグラフ分離カ
ラム、24…第二クロマトグラフ分離カラム、26…検
出器、28…キャリアガス源、30…試料源、34…第
三流体制御器手段、36…第二流体制御器手段、38…
第一流体制御器手段、40…第二バルブ手段、42…第
一バルブ手段、44…第三バルブ手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 594196325 クロマトファースト,インク. Chromatofast,Inc. アメリカ合衆国 ミシガン州48104,アン アーバー,ノース メイン ストリート 912 (71)出願人 000155023 株式会社堀場製作所 京都府京都市南区吉祥院宮の東町2番地 (72)発明者 リチャード ダグラス サックス アメリカ合衆国 ミシガン州48103,アン アーバー,グレンダール サークル 525 (72)発明者 アニタ ジョー ピータース アメリカ合衆国 ミシガン州48335,ファ ーミントン ヒルズ,レビン コート 24950 (72)発明者 マーク アレン クレンプ アメリカ合衆国 ミシガン州48473,スワ ァルツ クリーク 48,サウス モリッシ ュ ロード 5152 (72)発明者 エドワード ジェフリー ホルムス アメリカ合衆国 ミシガン州48130,デク スター,ベーカーロード 3034

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 試料源と、キャリアガス源と、試料トラ
    ップと、前記試料トラップと連通する第一クロマトグラ
    フ分離カラムと、前記第一カラムと連通する第二クロマ
    トグラフ分離カラムと、前記第二カラムから溶出した直
    後の前記試料の成分の存在を感知するための検出器と、
    前記キャリアガス源と連通する第一端および前記第一カ
    ラムと第二カラムの間に通ずる第二端を有するバックフ
    ラッシュ流路と、前記試料トラップの温度を前記試料の
    少なくともいくつかの成分を凝縮させるための低温と前
    記いくつかの成分を気化させるための高温との間に制御
    する温度制御手段とを設け、かつ、前記試料トラップが
    低温にある間、前記試料を第一方向に前記試料トラップ
    内に流入させて収集動作を行ない、前記試料トラップが
    前記高温にある間、キャリアガスを前記試料トラップ内
    に流入させて逆方向に第一カラム内に流入させて注入動
    作を行なわせることができると共に、キャリアガスに前
    記バックフラッシュ流路中を通過させて前記第一カラム
    および前記試料トラップのバックフラッシュ動作を行な
    わせる一方で前記試料に前記検出器に向かって前記第二
    カラム中を通過し続けさせることができる流体流路手段
    を設けたことを特徴とするガスクロマトグラフシステ
    ム。
  2. 【請求項2】 前記試料トラップが前記キャリアガス源
    と連通する第一端および前記第一カラムと連通する第二
    端を有することを特徴とする請求項1に記載のガスクロ
    マトグラフシステム。
  3. 【請求項3】 前記収集動作中、前記試料を前記第一方
    向に前記試料トラップの第二端内に流入させる制御を可
    能とする圧力制御手段を含むことを特徴とする請求項2
    に記載のガスクロマトグラフシステム。
  4. 【請求項4】 前記圧力制御手段が、前記試料トラップ
    の第一端に連通する真空源を含むことを特徴とする請求
    項3に記載のガスクロマトグラフシステム。
  5. 【請求項5】 前記キャリアガス源を前記試料トラップ
    の第一端に連通させる第一分岐管、前記試料源を前記試
    料トラップの第二端に連通させる第二分岐管および前記
    第一分岐管と第二分岐管の間に設けて前記分岐管の間に
    流体を流動させるための第一バルブ手段を含み、収集動
    作中、前記第一バルブ手段が閉塞されて、前記キャリア
    ガスを前記第一分岐管に通して前記真空源に流入させ、
    前記試料を前記第二分岐管および前記試料トラップ内に
    通して前記真空源に向かって流動させることを特徴とす
    る請求項4に記載のガスクロマトグラフシステム。
  6. 【請求項6】 前記注入動作中、前記第一バルブ手段が
    開かれて、前記キャリアガスを前記第二分岐管の少なく
    とも一部に通して流動させ、それによって、第二分岐管
    の前記部分を洗い流すことを特徴とする請求項5に記載
    のガスクロマトグラフシステム。
  7. 【請求項7】 前記制御手段が、前記ガスクロマトグラ
    フシステムを制御して、前記第二カラム内のキャリアガ
    スが圧力に感応して前記第二カラム内を前進する間、前
    記真空源が動かされ、前記第一バルブ手段が開かれて前
    記第一カラム、前記第二分岐管および前記試料トラップ
    が洗い流されるバックフラッシュ動作が行なわれること
    を特徴とする請求項5に記載のガスクロマトグラフシス
    テム。
  8. 【請求項8】 前記第二分岐管中の前記第一バルブ手段
    と前記試料源の間に第一流体制限器手段を、前記第二分
    岐管中の前記バルブ手段と前記第一カラムの間に第二流
    体制限器手段をそれぞれ備え、前記制限器が前記収集、
    注入およびバックフラッシュ動作の間における流体の流
    動を制御することを特徴とする請求項5に記載のガスク
    ロマトグラフシステム。
  9. 【請求項9】 前記第一分岐管の前記第一バルブ手段と
    前記試料トラップの間に設けて、前記収集、注入および
    バックフラッシュ動作の間における流体の流動を制御す
    るための第三流体制限器手段を備えたことを特徴とする
    請求項5に記載のガスクロマトグラフシステム。
  10. 【請求項10】 前記真空源がさらに真空ポンプおよび
    第二バルブ手段を含むことを特徴とする請求項5に記載
    のガスクロマトグラフシステム。
  11. 【請求項11】 前記バックフラッシュ流路がさらに第
    三バルブ手段を含み、前記バックフラッシュ動作の間、
    前記第一および第二カラム内に前記キャリアガスが流入
    し得るようにしたことを特徴とする請求項5に記載のガ
    スクロマトグラフシステム。
  12. 【請求項12】 前記真空源が前記試料源よりも低い圧
    力を生ずることを特徴とする請求項5に記載のガスクロ
    マトグラフシステム。
JP29585494A 1993-11-05 1994-11-03 ガスクロマトグラフシステム Pending JPH07209272A (ja)

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US14774693A 1993-11-05 1993-11-05
US08/147,746 1993-11-05

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