JPS60144644A - 液体クロマトグラフの検出装置 - Google Patents

液体クロマトグラフの検出装置

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JPS60144644A
JPS60144644A JP32984A JP32984A JPS60144644A JP S60144644 A JPS60144644 A JP S60144644A JP 32984 A JP32984 A JP 32984A JP 32984 A JP32984 A JP 32984A JP S60144644 A JPS60144644 A JP S60144644A
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liquid medium
cell
refractive index
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Akira Kawamoto
河本 彰
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Agency of Industrial Science and Technology
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/41Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は被検出物質の光吸収による発熱を利1(川した
液体クロマトグラフの検出装置に関する。
((発明の技術的背景とその問題点〕 液体クロマトグラフの光学的検出法として、1ヤ来、示
差屈折法、吸光法、蛍光法等が種々提唱され、実用化さ
れている。
第1図は吸光法による従来の代表的な検出装置、の概略
構成図である。この装置は、光源1から発せられた光を
フィルタ2を介して、その特定波長成分のみを取出し、
これをビームスグリツタ3を介して2分する。そして一
方の光を被検液を収容したセル4を透過させ、また他方
の光を上記セル4と同じ光路長を持ち、且つ上記□被検
液と同じ溶媒を収容したセル5を透過させる。
そし七、これらのセル4,5をそれぞれ透過した光の強
度を光検出器6,7にて検出して、前記セル4に収容さ
れた被検液の濃度を検出するものである。尚、図中8a
、8b〜8eは光学レンズであり、9は反射ミラーであ
る。
しかして今、このように構成された装置によれば、光検
出器7でめられるセル5を介した− 光の強度を工。、
光検出器6でめられるセル4を介した光の強度を■とし
、その定数なaとしたとき、前記セル5に収容された被
検液の濃c =a x 1.og6 (Ig/ 1 )
ところで、上記装置にあって高感度な検出な゛可能なら
しめる為には、光検出器6,7が、前記セル4,5の透
過光の僅かな変化をも高感度度で検出可能なことが要求
されるが、従来、このような光学測定系を既存の光検出
器6,7を用いて実現することが非常に困難であった。
これに対して、高感度な測定を可能とするもめに、前記
蛍光法がある。ところが、生体中の化学成分の分析を行
う場合等ではその測定対象′とする物質に無蛍光性のも
のが多く含まれており、これら、の物質を検出可能なら
しめるには煩雑な化学的前処理を必要とした。これ故、
その汎用性に欠けていた。
このような不具合に鑑み、最近では、例えば特開昭57
−64145号等に紹介されるように、前記無蛍光物質
が光を吸収して発する熱を利用し、上記光を周期的に断
続させたときの熱の繰返し発生を音波として取出してそ
の検出を行う光音響法が開発されている。然し乍ら、こ
れに’FVKFって得られる音波の信号波形は一般にマ
イク−ゆrデルトオーダの微小信号である。この為、“
ml債の良い測定ができなかった。また、この橋上測定
における検出対象の殆んどの有機物質は可購舞域におい
て光吸収性を、:持たない。コノ為、汎用住良、<、S
/Hの高い測定を行う為には、その光源として大出力の
紫外し、−ザ装置等が必要〔発明の目的〕 本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、検出対象物質に対する汎用性が
高く、シかも高感度に、且つ容易にその検出を可能とす
る実用性の高い液体クロマトグラフの検出装置を提供す
ることにある。
〔発明の概要〕
・ 本発明は溶離液に光を照射して上記被溶離液。
に含まれる被検出物質の光吸収に′よる発熱を生じ・さ
せると共に、この熱を伝熱性の薄膜を介しそ前記被溶離
液と分離して設けられた液体媒質に伝−し、これによっ
て液体媒質の屈折率分布の変化を生じせしめるようにし
たものであるOそして、この液体媒質を透過する光の前
記屈折率分布の変化による光路変化を利用して、前記溶
離液中に含まりる被検物質の検出を行わしめ1]ように
したものである。
4側発明の効果〕 。
jI’hlかくして本発明によれば、被検出物質の光吸
収による発熱によって、薄膜を介して設けられ〜・液体
媒質の屈折率分布の変化を生じせしめ、るので、極めて
簡単に、且つ高精度な検出を行うことが可能となる。即
ち、被検出物質を、液体媒質の屈折率分布の変化による
透過光の光路変化として捕えるので、例えば光検出器と
透過光との光軸変位等として、高感度な検出が可能とな
る。しかも、上記の如く、透過光の光路変化から被検出
物質を検出するので、MiI記光音光音響法比して、そ
のS/Nを十分高くすることができ、まl二装置構成の
簡易化を図ることができる等の実用上多大法る効果が奏
せられる。
〔発明の実施例〕
以下、図面を参照して本発明の一実施例につき説明する
第2図は本発明装置の基本構成を示す図である。図中1
1は、内部に被検出物質を含む溶離液を通流する溶離液
流路であり、12は内部に液体媒質を通流(収容)する
液体媒質流路(液婦、伝熱性の薄膜、例えば貴金属薄膜
からなるjI膜13を挟んで相互に隔離されて設けられ
、流路11,12間で熱の伝達が行われるようになって
いる。
□ しかして前記流路1)に通流される溶離液には:)
、ilの光14が照射されるようになってお′す、また
流路12に通流される液体媒質には、第2の光15が透
過されるようになっている。
この第2の九15はビーム光からなり、前記液体媒質の
屈折率分布が安定なとき、つまり屈折率分布差が生じて
いないときには前記隔膜13と平行に液体媒質中を透過
する如く、その光学系が定められている。そして、この
第2の光15は、上記屈折率分布が安定なときの光軸上
に設けられた光検出器16により受光検知されるように
なっている。尚、前記液路12を形成するセルの第2の
光15に対する入射面および出射面は、上記安定時の光
軸に対して例えばそれぞれ直角となる如く定められてい
る。
しかして今、流路11を通流する溶離液に第1の光14
を照射すると、上記溶離液に含まれる被検出物質が光を
吸収して発熱する。この熱は、前記隔膜13を介して流
路12中の液体媒1に伝達する。この結果、液体媒質は
温められ、゛抛渡的に前記隔膜13に近い方の液体媒質
の温扛が隔膜13から遠い万の液体媒質の温度より高く
なり、その後その温度が全体に亘って一様化する。この
液体媒質の温度変化によって、その屈折率の分布は第3
図に示す如き変化を呈す“る。即ち、成る一様な屈折率
分布aを示していた液体媒質は、過渡的に隔膜13に近
い程温度が高くなり、従ってその屈折率分布は同図中す
に示すように隔M13に近い程屈折率nが小さくなるよ
うな変化を示す。その後、温度の一様化によって、その
屈折率分布も同図中Cに示すように変化し、−株化する
。尚、このとき、供給された熱による温度変化によって
、その屈折率は初期状態より低くなることが普通である
このような屈折率分布の変化を星する液体媒質中を透過
する前記第2の光15は、前記第3図中すに示す液体媒
質の屈折率分布の際、その屈折率差によって第2図中1
5aに示すように屈折率の高い側に曲けられる。この結
果、第4図に示すように光検出器15に対して第2の光
14の到達位置にずれが生じ、経時的には第5図に示す
ように光検出器16による第2の光15の受光強度が変
化することになる。従って、光:V<吊器16の検出信
号をモニタすれば、第5図糾示すように被検出物質に対
するクロマトグラジが得られることになる。
また、前記液体媒質の屈折率分布の変化は、前記溶離液
に含まれる被検出物質が多く、この斌栴咄物質の光吸収
による発熱量が多い程太き、41なって、屈折率分布の
勾配が大きくなる。そして、この屈折率分布の勾配に依
存して、前記光検出器16に到達する第2の光15の光
軸のずれが大きくなる。従って、この光軸のずれによる
光検出器16での受光量変化は、前記被検出物質の発熱
量の大小に対応したものとなる。
またこの発熱量は、被検出物質に吸収された光エネルギ
ー量に比例し、 (発熱量)ユ(定数)XIOX(吸光度)として表わす
ことができる。従って、前記第1の光14の光量を大き
くするだけで、その発熱量を太きくシ、これによって第
2の光15の曲がり量を大きくすることができるので、
簡易にして高感度な検出が可能となる。そして、前記被
検出物質の吸光度と光検出器16によって検出される光
強度Pとの間には第6図に示す如き関係が得られ、例え
ば光強度の測定フルレンジを、その吸光度にして0〜1
0=、或いはθ〜lOとすることにより、光の微弱吸収
にょる・兼1低濃度の被検出物質に対jる高感度な検出
がN#能となる。また前述したように第1の光140強
度を高めなくても、流路12と光検出器16り、の距離
を長く設定することにより、屈折率分布の勾配による光
軸のずれ量を大きくすること空、できるので、これによ
っても検出感度の向上°を図ることが可能となる。
また本装置では、光検出器16と第2の光15の光軸の
ずれを利用して上述した検出を行うので、そのS/Nを
十分に高くすることができ、その実用的利点は絶大であ
る。
次に本発明装置の具体例について説明する。
第7図はその概略構成を示すもので、21は溶離液流路
11を為すセル、22は液体媒質流□路12を為すセル
である。これらのセル2 J 、 22間は、白金薄膜
からなる熱伝導性の良い隔膜13を介して隔離されてい
る。また23は、上記セル21.22を第8図に示す如
く包囲し、内部に恒温度を循環させる恒温セルである。
しかして、液体クロマトグラフのカラムな通過して供給
される溶離液は、−セル21の導入口21&よりセル2
1内に導ひかれ、排出口21bより排出される。またセ
ル22の導入ロ22a1隋出ロzxb間、には環流装置
24が設けられ・旬れによって前記セル22内に液体媒
質が環流1れるようになっている。また前記恒温セル2
3に充填された恒温液は、恒温装置25により循環され
、前記セル21.22内の温度を成る−、:狸条件下に
保つように作用している。
、(11一方、上記セル21内を通流する溶離液に照!
される第1の光14は、重水素ラング26を光源とし、
スリット27、レンズ28を介して平行化されたのちフ
ィルタ29を介して単色光化され、更にスリット30、
レンズ3)を介して絞り込まれたのち前記セル21内に
導入されるようになっている。このようにしてセル2ノ
内に導入される第1の光14によって、前記溶離液中に
含まれる被検出物質の光吸収による発熱が生起される。
また′第2の光15は□、He−Netレーデ装置32
を光源とするレーデビーム光として発生される。
このレーデビーム光は、チョッノ4駆Dll置ssによ
って回転駆動されるスリット円板34によッテ一定周期
で断続され、パルスレーデ・ビーム光として、ミラーs
s、seを介して前記セル22に導入される。セル22
は、前記隔膜13に直角で、相互に平行に対向するよう
に、例えAnビーム光)は、上記入射面22xに対して
直1“1姻に入射されるようになっている。そして、前
−、明、セル22内の液体媒質が屈折率分布の勾配を有
さないとき、前記第2の光15は咳液体媒質内をそのま
ま直進して、前記出射面22 yから、@角に射出する
ようになっている。
この出射面22 yに対向する位置には、2枚のミラー
J7.38が平行に設けられており、前記出射面22.
より出射し一1vy、zの光15は、上記ミラー37.
38間を反射し乍ら、フォトダイオードからなる光検出
器39に導ひかれるようになっている。、このミラー3
7,311は、前記セル22から光検出器39までの光
路長を実質的に長く設定し、且つこれらの配置関係をコ
ンノ臂りトにまとめる機能を呈するものでる。
そして、上記光検出器39で受光され、光電変換されて
出力される受光信号は、ロックインアンf4oにて前記
チョツノ母駆動装置33に同期して増幅されたのちモニ
タ41に供給され、適宜記録されるようになっている。
このように構成された装置によれば、液体媒質の屈折率
分布の変化によって第2の光15の3体媒質を透過する
光路の曲がりが生じるので、1lft、検出器39と、
そこに到達する光の光軸ずれΣ7トよって前述したより
に、そのクロiトゲラフ−の検出を行うことが可能とな
る。また上述した7構成によれば、W42の光15がセ
ル22の入射、′tIIT22xに対して直角に入射し
、且つ定常時(屈゛°・折率分布の勾配が零のとき)に
出射面22 yか゛)直角に出射するので、液体媒質の
屈折率の相対的な変化に拘らず、その光路を安定なもの
とすることができる。この結果、クロマトグラフのベー
スラインの安定化を図ることが可能となる。また前記隔
膜13として白金からなる貴金属薄膜を用いているので
、その良好な熱伝導性を確保すると共に、耐腐食性を十
分高くすることができる。従って、各種被検出物質に対
する汎用性を十分高くすることが可能となる。
更には前記第2の光15をチョッパし、そのチョッパと
同一周波数成分で、第2の光15の変調位相と一定のず
れを持つ成分のみを検出しているので、その検出S/N
を十分に高くすることができる等の効果が奏せられる。
更にはセル21.22を恒温化しているので、上述した
光学系の若干の誤差に対しても、クロマトグラフのベー
スラインを安定に保ち得る等の効果が妻、ぐ1られる。
Iこのように本装置によれば液体クロマトグラフを高感
度に、且つ1g頼性良く検出することが〆き、またコン
パクトに装置を組立てることが1できるので、実用上多
大な効果が奏せられる。
2”lIm 、本発明は上記実施例に限定されるもので
悶1ない。例えば光検出器39としてフォトダイオード
アレイを用い、そのフォトダイオードの受光量をそれぞ
れモニタしたり、またその光ビームの位置そのものを検
出したりするように−しても良い。また、第2の光を一
般的なタングステンランプや水銀ランプ等で得、これを
ビーム化して用いることも可能である。その他、本発明
はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来装置の概略構成図、第2図は本発明の一実
施例装置の基本構成図、第3図乃至第6図は実施例装置
の作用を説明する為の図、第7図および第8図は実施例
装置の其体的構成例を示す図である。 11・・・溶離液流路、12・・・液体媒体流路、13
・・・隔膜、14・・・第1の光、15・・・第2の光
、16]・光検出器、21.22.23・・・セル、3
2・・・’Il’tff e −Neレーデ装置、39
・・・光検出器、40・・・出願人 工業技術院長 川
 1)裕 部[1図 fs2図 第3図 第7図 第8図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)伝熱性の薄膜を介して相互に隔てて設けられた溶
    離液流路および液体媒質収容部と、上記溶離液流路に通
    流される溶離液に第1の光を照射して該溶離液に含まれ
    る被検出物質の光吸収による発熱を生起させる手段と、
    この被検出物質の発熱の前記薄膜を介した伝達により前
    記液体媒質収容部に収容された液体媒質に生じた屈折率
    分布の変化を該液体媒質に第2の光を透過させて検出す
    る手段とを具備したことを特徴とする液体クロマトグラ
    フの検出装置。 (2)伝熱性の薄膜は、貴金属膜からなるものである特
    it!F請求の範囲第1項記載の液体クロマトグラフの
    検出装置。 (31m2の光はレーデビーム光である特許請求の範囲
    第1項記載の液体クロマトグラフの検出装置。 (4)液体媒質収容部は、第2の光の入射面と出射面を
    平行に対向させて設け、液体媒質が屈折率分布差を生じ
    ていないときには、上記第゛2の光を上記入射面および
    出射面に対してそれぞれ直角に入出力するものである特
    許請求の範囲第1項記載の液体クロマトグラフの検出装
    置。
JP32984A 1984-01-06 1984-01-06 液体クロマトグラフの検出装置 Granted JPS60144644A (ja)

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US5139661A (en) * 1991-01-11 1992-08-18 Biotage Inc. Critical angle refractive index detector
US8023118B2 (en) 2006-03-22 2011-09-20 Kobe Steel, Ltd. Analyzer for absorption spectrometry of impurity concentration contained in liquid using exciting light

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JP4102836B2 (ja) * 2006-03-22 2008-06-18 株式会社神戸製鋼所 分離精製分析装置

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