JPS6071016A - 磁場を用いた磁性体の分離方法 - Google Patents
磁場を用いた磁性体の分離方法Info
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- JPS6071016A JPS6071016A JP58181534A JP18153483A JPS6071016A JP S6071016 A JPS6071016 A JP S6071016A JP 58181534 A JP58181534 A JP 58181534A JP 18153483 A JP18153483 A JP 18153483A JP S6071016 A JPS6071016 A JP S6071016A
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- Japan
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- magnetic field
- magnetic
- separating
- substances
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C1/00—Magnetic separation
- B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
- B03C1/23—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carried by oscillating fields; with material carried by travelling fields, e.g. generated by stationary magnetic coils; Eddy-current separators, e.g. sliding ramp
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C1/00—Magnetic separation
- B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
- B03C1/23—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carried by oscillating fields; with material carried by travelling fields, e.g. generated by stationary magnetic coils; Eddy-current separators, e.g. sliding ramp
- B03C1/24—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carried by oscillating fields; with material carried by travelling fields, e.g. generated by stationary magnetic coils; Eddy-current separators, e.g. sliding ramp with material carried by travelling fields
- B03C1/253—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carried by oscillating fields; with material carried by travelling fields, e.g. generated by stationary magnetic coils; Eddy-current separators, e.g. sliding ramp with material carried by travelling fields obtained by a linear motor
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic 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。
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］
本発明は磁場勾配を用いて所定の常磁性物質、又は常磁
性物質でラベルした物質成るいは反磁性物質を分離でき
る新規な方法に関する。
性物質でラベルした物質成るいは反磁性物質を分離でき
る新規な方法に関する。
［従来技術］
従来から液体の分離には液体クロマトグラフが広く使用
されている。該装置は、例えばイオン交換樹脂等を充填
したカラムの上端に試料を注入し、該試料を任意な展開
液により展開し、前記樹脂との反応の程度により試料分
離を行なうようになしたものであり、現在液体試料の分
析に不可欠の手段となっている。しかしながら、従来の
カラム液体クロマ］−グラフは比較的分子量の低い試料
に対しては有効に分離できるが、１０４以上の分子量を
持つ物質に関しては分離能が著しく低下すると言う欠点
がある。
されている。該装置は、例えばイオン交換樹脂等を充填
したカラムの上端に試料を注入し、該試料を任意な展開
液により展開し、前記樹脂との反応の程度により試料分
離を行なうようになしたものであり、現在液体試料の分
析に不可欠の手段となっている。しかしながら、従来の
カラム液体クロマ］−グラフは比較的分子量の低い試料
に対しては有効に分離できるが、１０４以上の分子量を
持つ物質に関しては分離能が著しく低下すると言う欠点
がある。
これに対し、Ｑｉｄｄｉｎｇｓによって提唱されたＦ、
Ｆ、Ｆ、（Ｆｉｅｌｄ−Ｆｌｏｗ Ｆｒａｃｔｉｏｎ
ａｔｉｏｏ）は生体高分子を含む分子量が１０４以上の
物質を高分解能で分離分析できると言う利点があり、近
時注目され始めている。このＦ、Ｆ、Ｆ、の原理を第１
図に基づき筒中に説明する。
Ｆ、Ｆ、（Ｆｉｅｌｄ−Ｆｌｏｗ Ｆｒａｃｔｉｏｎ
ａｔｉｏｏ）は生体高分子を含む分子量が１０４以上の
物質を高分解能で分離分析できると言う利点があり、近
時注目され始めている。このＦ、Ｆ、Ｆ、の原理を第１
図に基づき筒中に説明する。
第１図（ａ）、（ｂ）は分離器を示し、非常に薄い短冊
状の通路１が形成され、該通路に一端から試料溶液を流
入し、細端から流出するように構成する。そして、この
試！３１液の流れに対して直角方向に該試料液に特異的
に働く場（フィールド）、例えば遠心力場を加えると、
その場の力にＪ、って壁面に押し付けられた試料分子は
流れの速度より遅く移動するようになる。このとき、遠
心力は質量が大ぎいもの程大きな力を受けるため、分子
量が大きい溶質程近く溶出することになり、分子量に応
じた分離が可能となる。第１図（ｌはぞの分離の過程を
示しており、分子量の小さな×に比べ分子量の大きな０
や・が次第に壁面２に押圧されて遅れて行き、最終的に
第１図（ｄ）に示づよ３− うに最も質量の小さな溶質×が最初に溶出し、次いで分
子量の比較的小さい０が溶出し、最後に最も分子量の大
きな粒子・が流出し、夫々リテンションタイムの異なっ
たスペクトルとなる。
状の通路１が形成され、該通路に一端から試料溶液を流
入し、細端から流出するように構成する。そして、この
試！３１液の流れに対して直角方向に該試料液に特異的
に働く場（フィールド）、例えば遠心力場を加えると、
その場の力にＪ、って壁面に押し付けられた試料分子は
流れの速度より遅く移動するようになる。このとき、遠
心力は質量が大ぎいもの程大きな力を受けるため、分子
量が大きい溶質程近く溶出することになり、分子量に応
じた分離が可能となる。第１図（ｌはぞの分離の過程を
示しており、分子量の小さな×に比べ分子量の大きな０
や・が次第に壁面２に押圧されて遅れて行き、最終的に
第１図（ｄ）に示づよ３− うに最も質量の小さな溶質×が最初に溶出し、次いで分
子量の比較的小さい０が溶出し、最後に最も分子量の大
きな粒子・が流出し、夫々リテンションタイムの異なっ
たスペクトルとなる。
このＦ、Ｆ、Ｆ、の作用用としては様々な場が理論的に
は可能であるが、これまでに具体的に発表された事例と
しては熱勾配、遠心力場、電場及びＣｒｏｓｓ Ｆ ｌ
ｏｗに限られている。しかし、熱勾配場の場合には、高
い分解能を得るためには前記第１図の通路中、場の方向
に１００℃以上の温度勾配を必要とし、取り扱える溶媒
にも溶質にも大きな制限がある。又、遠心力を使用する
場合は１２００ｒ、ｐ０ｍ０以上の高速回転の内部に外
部より液体を連続的に流し込み、又そこから取り出さね
ばならないので、構造的に複雑であり、且つ技術的に困
難な耐久性の高い回転ジヨイントが必須となり高価なも
のになってしまう。又、電場やＣｒｏｓｓ Ｆｌｏｗを
用いるものは、これまで初期的な実験研究の範囲で未だ
充分評価される結果は発表されていない。
は可能であるが、これまでに具体的に発表された事例と
しては熱勾配、遠心力場、電場及びＣｒｏｓｓ Ｆ ｌ
ｏｗに限られている。しかし、熱勾配場の場合には、高
い分解能を得るためには前記第１図の通路中、場の方向
に１００℃以上の温度勾配を必要とし、取り扱える溶媒
にも溶質にも大きな制限がある。又、遠心力を使用する
場合は１２００ｒ、ｐ０ｍ０以上の高速回転の内部に外
部より液体を連続的に流し込み、又そこから取り出さね
ばならないので、構造的に複雑であり、且つ技術的に困
難な耐久性の高い回転ジヨイントが必須となり高価なも
のになってしまう。又、電場やＣｒｏｓｓ Ｆｌｏｗを
用いるものは、これまで初期的な実験研究の範囲で未だ
充分評価される結果は発表されていない。
４−
［先行技術］
そこで、本発明者は近時従来公知のＦ、Ｆ、Ｆ。
における作用用としての熱勾配や遠心力の場に代えて磁
場を用いて、液体クロマトグラフのように連続的に多く
の試料を無人運転で分離でき、必要に応じて流出分を分
取でき口つ使用渇ｍに基本的制限がなく、又高速回転ジ
ョイン］・等の技術的に困難な構成の要求なしに任意な
試料溶液の分離が可能な新規な方法乃至は装置を提案し
た。これは常磁性体等の磁性体に磁場を加えた場合、該
磁性体に働く力Ｆが ＦさΔχ・Ｈｏ ・Ｇ−Ｖ Δχ・・・・・・溶質と溶媒の体積磁化率の差Ｈｏ・・
・・・・加えられた磁場の強度Ｇ・・・・・・加えられ
た磁場の勾配 ■・・・・・・溶質の体積 で与えられることに着目し、ＨｏとＧを人為的に大きな
値となして、溶質固有の値であるΔχとＶに応じて試料
流体を分離するものである。
場を用いて、液体クロマトグラフのように連続的に多く
の試料を無人運転で分離でき、必要に応じて流出分を分
取でき口つ使用渇ｍに基本的制限がなく、又高速回転ジ
ョイン］・等の技術的に困難な構成の要求なしに任意な
試料溶液の分離が可能な新規な方法乃至は装置を提案し
た。これは常磁性体等の磁性体に磁場を加えた場合、該
磁性体に働く力Ｆが ＦさΔχ・Ｈｏ ・Ｇ−Ｖ Δχ・・・・・・溶質と溶媒の体積磁化率の差Ｈｏ・・
・・・・加えられた磁場の強度Ｇ・・・・・・加えられ
た磁場の勾配 ■・・・・・・溶質の体積 で与えられることに着目し、ＨｏとＧを人為的に大きな
値となして、溶質固有の値であるΔχとＶに応じて試料
流体を分離するものである。
第２図及び第３図は該本発明者による先行技術を示す図
であり、３は分離器を示しである。該分離器の母材はス
テンレス鋼などの常磁性材料、成るいはガラスやセラミ
ック等の反磁性材料で形成され、その中に厚さｔが１０
０μｍ程度、幅２０ｍｒｒ＋、長さ２００ｍｍ程度の短
冊状の通路４が形成される。該通路４にはパイプ５及び
６が接続され、５を通して試料溶液が通路内に流入され
、６を通して分離された溶液が流出される。前記通路は
分離溝を形成するもので、該通路の広い面の一方には第
３図の断面図から容易に理解されるように多数の強磁性
体７ａ、７ｂ、７Ｃ・・・・・・７ｎが一定の間隔で且
つ相互に磁気的に分離して配列されている。該強磁性体
は幅Ｗが数乃至百μｍ程度であり、試料溶液の流れに対
して直交する方向に相互に平行に配列され、又相互の間
隔Ｔは数十乃至数百μｍのオーダーで正確に保たれてい
る。外部磁界Ｎｏは溶液の流れに対して直角で且つ短冊
状通路４を直交して貫通する方向に印加される。強Ｉｉ
性体７ａ、７ｂ、７ｃ・・・・・・７ｎが配列された通
路の面は凹凸がないように高精度に鏡面仕上されている
。このような構成で強磁場Ｈｏを印加すると第４図に一
部図示するように各強磁性体７ａ。
であり、３は分離器を示しである。該分離器の母材はス
テンレス鋼などの常磁性材料、成るいはガラスやセラミ
ック等の反磁性材料で形成され、その中に厚さｔが１０
０μｍ程度、幅２０ｍｒｒ＋、長さ２００ｍｍ程度の短
冊状の通路４が形成される。該通路４にはパイプ５及び
６が接続され、５を通して試料溶液が通路内に流入され
、６を通して分離された溶液が流出される。前記通路は
分離溝を形成するもので、該通路の広い面の一方には第
３図の断面図から容易に理解されるように多数の強磁性
体７ａ、７ｂ、７Ｃ・・・・・・７ｎが一定の間隔で且
つ相互に磁気的に分離して配列されている。該強磁性体
は幅Ｗが数乃至百μｍ程度であり、試料溶液の流れに対
して直交する方向に相互に平行に配列され、又相互の間
隔Ｔは数十乃至数百μｍのオーダーで正確に保たれてい
る。外部磁界Ｎｏは溶液の流れに対して直角で且つ短冊
状通路４を直交して貫通する方向に印加される。強Ｉｉ
性体７ａ、７ｂ、７ｃ・・・・・・７ｎが配列された通
路の面は凹凸がないように高精度に鏡面仕上されている
。このような構成で強磁場Ｈｏを印加すると第４図に一
部図示するように各強磁性体７ａ。
７ｂ、７ｃ・・・・・・７ｎの先端部に磁束が集中して
流れ、通路中の該強磁性体の周辺に極めて大きな磁場勾
配Ｇが生ずる。この大きなＧと直流１揚１」０とにより
磁性粒子は大きな力を受け、通路４の壁面に押圧されな
がら溶質が層状をなして通路内を移動する。この押圧力
は前記式の△χとＶにより異なるため溶質粒子に応じて
通路４内の速度が変化し、第４図に示すように分離が行
なわれ、その溶出液を任意な検出器により検出すれば、
試料溶液にスペクトル（クロマトグラム）が観測できる
。
流れ、通路中の該強磁性体の周辺に極めて大きな磁場勾
配Ｇが生ずる。この大きなＧと直流１揚１」０とにより
磁性粒子は大きな力を受け、通路４の壁面に押圧されな
がら溶質が層状をなして通路内を移動する。この押圧力
は前記式の△χとＶにより異なるため溶質粒子に応じて
通路４内の速度が変化し、第４図に示すように分離が行
なわれ、その溶出液を任意な検出器により検出すれば、
試料溶液にスペクトル（クロマトグラム）が観測できる
。
同図中、×は殆ど磁性を有しない粒子、０は磁性の弱い
及び又は体積Ｖの比較的小さな粒子、イして・は最も大
きな磁性及び又は体積Ｖを持つ粒子である。
及び又は体積Ｖの比較的小さな粒子、イして・は最も大
きな磁性及び又は体積Ｖを持つ粒子である。
［発明の目的］
本発明は上記先行技術を更に発展改良するもので、特定
の試料成分のみを選択的に抽出可能な新規な磁性体の分
離方法を提案することを目的とＪ７− るものである。
の試料成分のみを選択的に抽出可能な新規な磁性体の分
離方法を提案することを目的とＪ７− るものである。
［発明の構成］
本発明の構成上の特徴は幅及び長さに比べて厚みの充分
に小さい通路の少なくとも一つを形成する面に、該通路
の幅方向に延び微小な幅を持ち且つ該通路の長さ方向に
一定間隔で相互に磁気的に分離した強磁性体を多数配列
せしめ、前記強磁性体の配列された分離溝の而に直交す
る方向に強い磁場を与えた状態で、この分離溝の長さ方
向に流体を流して該流体の分離を行なう方法において、
前記分離すべき流体の流速に合わせて前記印加された強
磁場の強磨を周期的に変化させる磁場を用いた磁性体の
分離方法に存する。
に小さい通路の少なくとも一つを形成する面に、該通路
の幅方向に延び微小な幅を持ち且つ該通路の長さ方向に
一定間隔で相互に磁気的に分離した強磁性体を多数配列
せしめ、前記強磁性体の配列された分離溝の而に直交す
る方向に強い磁場を与えた状態で、この分離溝の長さ方
向に流体を流して該流体の分離を行なう方法において、
前記分離すべき流体の流速に合わせて前記印加された強
磁場の強磨を周期的に変化させる磁場を用いた磁性体の
分離方法に存する。
［実施例］
以下本発明を図面に基づき説明する。第５図は本発明を
実施するために使用する装置の例示であり、８ａ、８ｂ
は電磁石の磁極で、その周囲には励磁コイル９ａ 、９
ｂが巻回され、電源１０から励磁電流が供給されている
。前記磁極の間には第２図及び第３図に示したような多
数の強磁性体を８− 一定間隔で配置した分離器３が設置されており、該分離
器内の試料溶液の流れに対して直角な方向に強い磁場が
印加されている。通路３に繋るパイプ５はサンプリング
バルブ１１及び送液ポンプ１２を介して展開液槽１３に
接続１ノでいる。前記サンプリングバルブ１０は試料吸
入管１４とサンプリングポンプ１５に繋る系を有し、前
記送液ポンプ１２に繋る系との切換えが可能である。前
記吸入管１４はターンテーブル１６上に配置された多数
の試料管１７中の任意な管から試料を吸い上げサンプリ
ングバルブ１１に供給する。この吸い上げられた試料溶
液はポンプ１２によって送られる展開液により分離器３
内に送り込まれる。分離の終了した溶液はバイブロを介
して検出器１８に送り込まれ、その成分の検出がなされ
る。該検出器からの信号は記録計や表示装置、又は警報
器１９に供給され所定分離成分の記録や監視のために使
用される。分離された試料溶液はコレクター２０に送ら
れ、所定の管２１に貯溜される。２２はターンテーブル
コントローラ、２３はフラツジ」ンコレクターコントロ
ーラを示し、それらのコントローラ、サンプリングバル
ブ１１、各ポンプ１２゜１５及び電磁石型ｍｉｏはマイ
クロコンビコータ等のプログラマブルコントローラ２４
により制御される。
実施するために使用する装置の例示であり、８ａ、８ｂ
は電磁石の磁極で、その周囲には励磁コイル９ａ 、９
ｂが巻回され、電源１０から励磁電流が供給されている
。前記磁極の間には第２図及び第３図に示したような多
数の強磁性体を８− 一定間隔で配置した分離器３が設置されており、該分離
器内の試料溶液の流れに対して直角な方向に強い磁場が
印加されている。通路３に繋るパイプ５はサンプリング
バルブ１１及び送液ポンプ１２を介して展開液槽１３に
接続１ノでいる。前記サンプリングバルブ１０は試料吸
入管１４とサンプリングポンプ１５に繋る系を有し、前
記送液ポンプ１２に繋る系との切換えが可能である。前
記吸入管１４はターンテーブル１６上に配置された多数
の試料管１７中の任意な管から試料を吸い上げサンプリ
ングバルブ１１に供給する。この吸い上げられた試料溶
液はポンプ１２によって送られる展開液により分離器３
内に送り込まれる。分離の終了した溶液はバイブロを介
して検出器１８に送り込まれ、その成分の検出がなされ
る。該検出器からの信号は記録計や表示装置、又は警報
器１９に供給され所定分離成分の記録や監視のために使
用される。分離された試料溶液はコレクター２０に送ら
れ、所定の管２１に貯溜される。２２はターンテーブル
コントローラ、２３はフラツジ」ンコレクターコントロ
ーラを示し、それらのコントローラ、サンプリングバル
ブ１１、各ポンプ１２゜１５及び電磁石型ｍｉｏはマイ
クロコンビコータ等のプログラマブルコントローラ２４
により制御される。
本発明の特徴は磁場の与え方にあり、周期的に強度の変
化する磁場が通路３に印加される。従って、電源１０は
コントローラ２４からの指令によりそのような周期的な
磁場の発生を可能にする構成になっている。
化する磁場が通路３に印加される。従って、電源１０は
コントローラ２４からの指令によりそのような周期的な
磁場の発生を可能にする構成になっている。
第６図は磁場印加の一例と試料溶液の分離の仕方を説明
するもので、磁場弾痕はＨｌとＯとの間で矩形波状に変
化を受けている。即ち、磁場Ｈ１をΔｔのオフタイムを
設けて印加した場合、強磁性体の間隔をし、被検体溶質
の平均の線速度をＮとすると Δｔ＝Ｉ／Ｖ を満足する条件で磁場Ｈ１を加えたとき最大のリテンシ
ョンタイムを持つことになる。即ち、第６図で磁場Ｈ１
が加えられたとき充分強い力で強磁性体７ａ、７ｂ、７
ｃ・・・・・・７ｎの端面に被検体溶質である常磁性体
はトラップされ、該磁場Ｌｌ ＋がオフになった時強磁
性体端面にトラップされていた被検体溶質である常磁性
体は前述した分１ｉｉｌＩ溝内に作られている展開液の
流線分布く第１図（Ｃ））の最も遅い速度で動き出し、
熱拡散にＪ、り漸次流線速度の大きい溝中央部へ向は移
動するに従い移動速度も早くなる。そして、丁度この溶
質が次の強磁性体の位置に到来したとき磁場Ｈ１が印加
されると溶質はその（ＱＦＩに再びトラップされること
になる。以下、同様にして溶質が強磁性体に次々にトラ
ップされて行くと第６図にΔで示す線に沿って移動する
ことになり、最大のリテンションタイムを得ることにな
る。
するもので、磁場弾痕はＨｌとＯとの間で矩形波状に変
化を受けている。即ち、磁場Ｈ１をΔｔのオフタイムを
設けて印加した場合、強磁性体の間隔をし、被検体溶質
の平均の線速度をＮとすると Δｔ＝Ｉ／Ｖ を満足する条件で磁場Ｈ１を加えたとき最大のリテンシ
ョンタイムを持つことになる。即ち、第６図で磁場Ｈ１
が加えられたとき充分強い力で強磁性体７ａ、７ｂ、７
ｃ・・・・・・７ｎの端面に被検体溶質である常磁性体
はトラップされ、該磁場Ｌｌ ＋がオフになった時強磁
性体端面にトラップされていた被検体溶質である常磁性
体は前述した分１ｉｉｌＩ溝内に作られている展開液の
流線分布く第１図（Ｃ））の最も遅い速度で動き出し、
熱拡散にＪ、り漸次流線速度の大きい溝中央部へ向は移
動するに従い移動速度も早くなる。そして、丁度この溶
質が次の強磁性体の位置に到来したとき磁場Ｈ１が印加
されると溶質はその（ＱＦＩに再びトラップされること
になる。以下、同様にして溶質が強磁性体に次々にトラ
ップされて行くと第６図にΔで示す線に沿って移動する
ことになり、最大のリテンションタイムを得ることにな
る。
一方、磁性を持たない粒子は磁場によって全くトラップ
されないので、第６図にＢで示１線〈流体の線速度Ｖｏ
）に沿って移動する。又、常磁性体であっても特定の
ΔχやＶ以外の粒子（例えばΔχやＶの小さな粒子）は
各強磁性体によるトラップ効果が少なく、前記一定周期
の磁場に同期号−１１− ることがないか、若しくはその同期が著しく少ない。そ
のため、第６図にＣで示すように流体の速度に近接した
速度で流出することになる。その結果、完全トラップさ
れた粒子ｌｌ１１のみが大きいリテンションタイムを持
って分離され、磁性を持たない粒子ｍｏ及び同期のとれ
ない粒子ｍ２はｌＩｌ＋に比べ早く流出してしまう。第
７図は得られたスペクトルの例であり、特定のΔχとＶ
を持つ粒子ｌ１１１のみがＩＩＩＱやｍ２から大きくず
れて検出される。
されないので、第６図にＢで示１線〈流体の線速度Ｖｏ
）に沿って移動する。又、常磁性体であっても特定の
ΔχやＶ以外の粒子（例えばΔχやＶの小さな粒子）は
各強磁性体によるトラップ効果が少なく、前記一定周期
の磁場に同期号−１１− ることがないか、若しくはその同期が著しく少ない。そ
のため、第６図にＣで示すように流体の速度に近接した
速度で流出することになる。その結果、完全トラップさ
れた粒子ｌｌ１１のみが大きいリテンションタイムを持
って分離され、磁性を持たない粒子ｍｏ及び同期のとれ
ない粒子ｍ２はｌＩｌ＋に比べ早く流出してしまう。第
７図は得られたスペクトルの例であり、特定のΔχとＶ
を持つ粒子ｌ１１１のみがＩＩＩＱやｍ２から大きくず
れて検出される。
第８図は第２図乃至第４図で説明したような本発明の先
行技術により得られるスペクトルであり、ｌＯ′が第７
図のＩＩＩＱに対応し、ｌ１１２′が第７図のｍｌに対
応し、ｌ１ｌＩ’ 、１３’ 、１ｌ１４／ がまとま
って第７図のｍ２に対応する。即ち、本発明では第８図
に示されるようなスペクトル中、任意なピーク例えばｍ
２′を選択し、その他のピークは１Ｉ１２で示すように
殆んど一体にして流出するようになしたものである。そ
して、第６図における印加磁場の周期を任意に可変する
と同期のとれる試１２− 料粒子が変化し、第８図中ｌ、ｌやｍ ３／等を任意に
選定して抽出できる。
行技術により得られるスペクトルであり、ｌＯ′が第７
図のＩＩＩＱに対応し、ｌ１１２′が第７図のｍｌに対
応し、ｌ１ｌＩ’ 、１３’ 、１ｌ１４／ がまとま
って第７図のｍ２に対応する。即ち、本発明では第８図
に示されるようなスペクトル中、任意なピーク例えばｍ
２′を選択し、その他のピークは１Ｉ１２で示すように
殆んど一体にして流出するようになしたものである。そ
して、第６図における印加磁場の周期を任意に可変する
と同期のとれる試１２− 料粒子が変化し、第８図中ｌ、ｌやｍ ３／等を任意に
選定して抽出できる。
ここで上記第８図スペクトルのｍ３′やｌ１１４′が何
故ｍ 、 Ｉ と同様早く溶出するかについて少し説明
する。前記ｌ１１３′やｌｌ１４′ はこれらのΔχ・
Ｖがｍ２′のΔχ・Ｖより大きい溶質であり、これらは
強磁性体により強くトラップされる筈である。もし、仮
に外部から加えられる磁場１−１１が完全に矩形で且つ
強磁性体の磁化応答も完全にこれと同期し、残留磁場も
全くなく、ｍ３′やｌｌ１４′等の溶質が充分小さく溶
質内の挙動がΔχ・Ｖのみで決るとすれば、ｍ３′やｍ
４１ はｍ２′ と同様に同期し、最も大きいリテン
ションを示す筈である。しかし、実際の系では強磁性体
の磁化の遅れや残留磁場の影響、その他（重力や拡散速
度の相違等）の影響でＨｌをオフにした時のｍ３′やｌ
ｌ１４′ の挙動は１ｌ１２′ と若干異なり、平均流
速■はそれより遅いものとなる。このためｍ２′が次の
強磁性場発生湯所に到達した時には未だ＋１１３’やＩ
ｌｌ ４／ は到達していない。このため、再びｉ−１
１がオフにされた時、ｍ３′やｌｌ１４′に対するトラ
ップ力は弱いものになる。この様なことが繰返さねると
ｌ１１３′や１４′は同期からずれて磁場勾配による壁
面への押圧が減じて行き、より流体の速度に近い速度で
流出することになる。
故ｍ 、 Ｉ と同様早く溶出するかについて少し説明
する。前記ｌ１１３′やｌｌ１４′ はこれらのΔχ・
Ｖがｍ２′のΔχ・Ｖより大きい溶質であり、これらは
強磁性体により強くトラップされる筈である。もし、仮
に外部から加えられる磁場１−１１が完全に矩形で且つ
強磁性体の磁化応答も完全にこれと同期し、残留磁場も
全くなく、ｍ３′やｌｌ１４′等の溶質が充分小さく溶
質内の挙動がΔχ・Ｖのみで決るとすれば、ｍ３′やｍ
４１ はｍ２′ と同様に同期し、最も大きいリテン
ションを示す筈である。しかし、実際の系では強磁性体
の磁化の遅れや残留磁場の影響、その他（重力や拡散速
度の相違等）の影響でＨｌをオフにした時のｍ３′やｌ
ｌ１４′ の挙動は１ｌ１２′ と若干異なり、平均流
速■はそれより遅いものとなる。このためｍ２′が次の
強磁性場発生湯所に到達した時には未だ＋１１３’やＩ
ｌｌ ４／ は到達していない。このため、再びｉ−１
１がオフにされた時、ｍ３′やｌｌ１４′に対するトラ
ップ力は弱いものになる。この様なことが繰返さねると
ｌ１１３′や１４′は同期からずれて磁場勾配による壁
面への押圧が減じて行き、より流体の速度に近い速度で
流出することになる。
このΔχ・Ｖの相違による同期分別効果を更に改善した
のが第９図以下に述べる方法である。
のが第９図以下に述べる方法である。
第９図は本発明の他の実施例を示すもので、磁場の印加
を三角波を使用して行なった場合である。
を三角波を使用して行なった場合である。
即ち、磁場を１」１ とＯの間で変化する三角波により
変調したものである。この場合磁場強度ト１ａ以上のと
きのみ有効な１−ラップ効果が作用し、Ａの曲線で示す
ように１−１ａ以上の磁場強度のとき各強磁性体に試料
粒子はトラップされている。その他の粒子１１１０．１
１１２については第７図と同様である。
変調したものである。この場合磁場強度ト１ａ以上のと
きのみ有効な１−ラップ効果が作用し、Ａの曲線で示す
ように１−１ａ以上の磁場強度のとき各強磁性体に試料
粒子はトラップされている。その他の粒子１１１０．１
１１２については第７図と同様である。
該磁場印加の波形としては上記の矩形や三角波に限定さ
れるものではなく、正弦波や台形彼等一定の周期で変化
するものであればどのようなものであっても良い。特に
正弦波は商用電源をそのまま使用できるので便利である
。
れるものではなく、正弦波や台形彼等一定の周期で変化
するものであればどのようなものであっても良い。特に
正弦波は商用電源をそのまま使用できるので便利である
。
又、第９図に示した有効磁場強度Ｈａは試料粒子により
異なるので、その分離したい溶質に従ってその印加磁場
強度Ｈ１を変化できるようにすると良い。
異なるので、その分離したい溶質に従ってその印加磁場
強度Ｈ１を変化できるようにすると良い。
第１０図は更に他の実施例であり、磁場を正弦波により
零を中心にプラスｌｌ＋からマ゛イナス１」１の間で変
化させた場合である。この場合も＋１−１１及び−Ｈ＋
の零との差が特定の粒子に対してトラップ磁界として作
用することになる。
零を中心にプラスｌｌ＋からマ゛イナス１」１の間で変
化させた場合である。この場合も＋１−１１及び−Ｈ＋
の零との差が特定の粒子に対してトラップ磁界として作
用することになる。
第１１図も磁界の印加に関する実施例で、ここでは直流
磁場Ｈｏと交流磁場（図では矩形波を示す）との重畳場
を使用する場合である。この実施例において１１１ と
Ｈ２の差が特定の粒子に対してトラップ効果を発揮する
ことになる。
磁場Ｈｏと交流磁場（図では矩形波を示す）との重畳場
を使用する場合である。この実施例において１１１ と
Ｈ２の差が特定の粒子に対してトラップ効果を発揮する
ことになる。
第１２図は変化波形として三角波やｊ［弦波を使用した
場合に有効な実施例である。図の様に磁場が］」１と０
の間で変化する場合、例えば限界値１−１ａ以上の粒子
が混ってトラップされ、第７図のｍｌに流出されること
になる。そこで、これらの限界値の違う粒子を区別して
取出すため、先ず磁場＝１５− を実線ｆ１で示すような周期で印加する。これにより限
界値がＨａの粒子は曲線りで示すようにトラップされて
行き、又限界値Ｈｂの粒子は曲線Ｅに示すようにトラッ
プされ、従ってＤとＥに囲まれた領域に入るΔχ・Ｖを
持つ粒子が通路内に保持されていく。この溶出過程にお
いて、同図中点線ｆ２で示すように磁場の周期（周波数
）を変化した場合、ｆｌにおいては磁場増加時の限界値
１−１ ｂとの交差点でトラップしていたものが、今度
は（ｆ２では）磁場の下降時にＨｂと交差するようにな
る。そのため、ｆｌの周期においてトラップされていた
Ｈ ｂとＨａの間の限界値を持つ粒子の内、Δχ・Ｖの
大きいもの、つまりＨａの限界値に近いものはｆ２の周
期では作用同期から外れてトラップされなくなり、同図
直線ＥとＦで囲まれる領域に入る目的物ｂ（限界値Ｈｂ
の粒子）近傍のΔχ・■の粒子のみが同期的に分離され
ることになる。上記周期の変化は分離の過程中、連続的
又は断続的に僅かずつ行なうことが好ましく、その様な
磁場の制御はコントローラ２４により簡１６− 単に達成できる。
場合に有効な実施例である。図の様に磁場が］」１と０
の間で変化する場合、例えば限界値１−１ａ以上の粒子
が混ってトラップされ、第７図のｍｌに流出されること
になる。そこで、これらの限界値の違う粒子を区別して
取出すため、先ず磁場＝１５− を実線ｆ１で示すような周期で印加する。これにより限
界値がＨａの粒子は曲線りで示すようにトラップされて
行き、又限界値Ｈｂの粒子は曲線Ｅに示すようにトラッ
プされ、従ってＤとＥに囲まれた領域に入るΔχ・Ｖを
持つ粒子が通路内に保持されていく。この溶出過程にお
いて、同図中点線ｆ２で示すように磁場の周期（周波数
）を変化した場合、ｆｌにおいては磁場増加時の限界値
１−１ ｂとの交差点でトラップしていたものが、今度
は（ｆ２では）磁場の下降時にＨｂと交差するようにな
る。そのため、ｆｌの周期においてトラップされていた
Ｈ ｂとＨａの間の限界値を持つ粒子の内、Δχ・Ｖの
大きいもの、つまりＨａの限界値に近いものはｆ２の周
期では作用同期から外れてトラップされなくなり、同図
直線ＥとＦで囲まれる領域に入る目的物ｂ（限界値Ｈｂ
の粒子）近傍のΔχ・■の粒子のみが同期的に分離され
ることになる。上記周期の変化は分離の過程中、連続的
又は断続的に僅かずつ行なうことが好ましく、その様な
磁場の制御はコントローラ２４により簡１６− 単に達成できる。
勿論、磁場の限界値の相違による分離粒子の選択を磁場
の変化値を調整したり、直流磁場を重畳させた場合は該
直流磁場強度を調整することにより実行できる。
の変化値を調整したり、直流磁場を重畳させた場合は該
直流磁場強度を調整することにより実行できる。
［効果］
以上詳細に説明したように、本発明では印加磁場の強度
を周期的に繰返し変化させることにより、溶液中に含ま
れる任意な溶質を仙の溶質と大きく区別して分離・抽出
でき、特定の物質の選別や監視等に使用して極めて有効
である。
を周期的に繰返し変化させることにより、溶液中に含ま
れる任意な溶質を仙の溶質と大きく区別して分離・抽出
でき、特定の物質の選別や監視等に使用して極めて有効
である。
第１図は従来のＦ、Ｆ、Ｆ、の概略を説明Ｊる図、第２
図乃至第４図は本発明に先行して提案された新規な技術
を説明する図、第５図は本発明の方法を実施する装置の
一例を示す図、第６図は本発明の一実施例を示す図、第
７図乃至第１２図は夫々本発明の他の実施例を示す図で
ある。 ３：分離器 ４：通路 ５．６：パイプ ７ａ、７ｂ・・・・・・７ｎ ：強磁性体８ａ 、 ８
ｂ ：磁極 ９ａ 、 ９ｂ ：励磁コイル １０：励磁電源 １１：サンプリングバルブ １２．１５：送液ポンプ １３：展開液槽 １４：試料吸入管 １６：ターンテーブル １８：検出器 １９：記録計又は監視装置 ２０：フラクションコレクター ２４：プログラマブルコントローラ 特許出願人 日本電子株式会社 代表者 伊藤 −夫 １９− ｍ− 綜 瀝 ↓ 区 寸 城 妙 第１０図 手続補正臼（自発） 昭和５９年９月６ 日 １、事件の表示 昭和５８年特許願第１８１５３／１号 ２、発明の名称 磁場を用いた磁性体の分離方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都昭島市中神町１４１８番地（Ｔ Ｆ Ｌ
０４２５ （４３） １１６５）４、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ５、補正の内容 （１〉明細書第１８頁の１行目と２行目の間に以下の文
章を挿入する。 ［尚、上述した実施例では、Δχが正の場合について述
べたが、Δχが負の場合、すなわち、溶質が溶媒より反
磁性が強い、あるいは、溶媒が溶質より常磁性が強い場
合にも本発明を適用することが可能である。この場合、
溶質は強磁性体より離れる向きの力を受け、高勾配磁場
発生部と反対側の壁面に押しつれられることになる。１
以上
図乃至第４図は本発明に先行して提案された新規な技術
を説明する図、第５図は本発明の方法を実施する装置の
一例を示す図、第６図は本発明の一実施例を示す図、第
７図乃至第１２図は夫々本発明の他の実施例を示す図で
ある。 ３：分離器 ４：通路 ５．６：パイプ ７ａ、７ｂ・・・・・・７ｎ ：強磁性体８ａ 、 ８
ｂ ：磁極 ９ａ 、 ９ｂ ：励磁コイル １０：励磁電源 １１：サンプリングバルブ １２．１５：送液ポンプ １３：展開液槽 １４：試料吸入管 １６：ターンテーブル １８：検出器 １９：記録計又は監視装置 ２０：フラクションコレクター ２４：プログラマブルコントローラ 特許出願人 日本電子株式会社 代表者 伊藤 −夫 １９− ｍ− 綜 瀝 ↓ 区 寸 城 妙 第１０図 手続補正臼（自発） 昭和５９年９月６ 日 １、事件の表示 昭和５８年特許願第１８１５３／１号 ２、発明の名称 磁場を用いた磁性体の分離方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都昭島市中神町１４１８番地（Ｔ Ｆ Ｌ
０４２５ （４３） １１６５）４、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ５、補正の内容 （１〉明細書第１８頁の１行目と２行目の間に以下の文
章を挿入する。 ［尚、上述した実施例では、Δχが正の場合について述
べたが、Δχが負の場合、すなわち、溶質が溶媒より反
磁性が強い、あるいは、溶媒が溶質より常磁性が強い場
合にも本発明を適用することが可能である。この場合、
溶質は強磁性体より離れる向きの力を受け、高勾配磁場
発生部と反対側の壁面に押しつれられることになる。１
以上
Claims (10)
- （１）幅及び長さに比べて厚みの充分に小さい通路の少
なくとも一つを形成する面に、該通路の幅方向に延び微
小な幅を持ち且つ該通路の長さ方向に一定間隔で相互に
磁気的に分離した強磁性体を多数配列せしめ、前記強磁
性体の配列された分離溝の面に直交する方向に強い磁場
を与えた状態で、この分離溝の長さ方向に流体を流して
該流体の分離を行なう方法において、前記分離すべき流
体の流速に合わせて前記印加された強磁場の強度を周期
的に変化させることを特徴とする磁場を用いた磁性体の
分離方法。 - （２）前記強磁場の変化は矩形波状に行なう特許請求の
範囲第１項記載の磁場を用いた磁性体の分離方法。 - （３）前記強磁場の変化は三゛角波状に行なう特許請求
の範囲第１項記載の磁場を用いた磁性体の分離方法。 - （４）前記強磁場の変化は正弦波状に行なう特許請求の
範囲第１項記載の磁場を用いた磁性体の分離方法。 - （５）前記強磁場の変化は直流磁場に交流磁場を重畳し
たものである特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれ
かに記載の磁場を用いた磁性体の分離方法。 - （６）前記直流磁場の強度が可変される特許請求の範囲
第５項記載の磁場を用いた磁性体の分離方法。 - （７）前記強磁場の変化は零を中心に正負反転される特
許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載の磁場
を用いた磁性体の分離方法。 - （８）前記強磁場の変化幅は可変である特許請求の範囲
第１項乃至第７項のいずれかに記載の磁場を用いた磁性
体の分離方法。 - （９）前記強磁場の変化の周期は可変である特許請求の
範囲第１項乃至第８項のいずれかに記載の磁場を用いた
磁性体の分離方法。 - （１０）前記周期の可変は分離中、連続的又は断続的に
行なわれる特許請求の範囲第９項記載の磁場を用いた磁
性体の分離方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58181534A JPS6071016A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | 磁場を用いた磁性体の分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58181534A JPS6071016A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | 磁場を用いた磁性体の分離方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6071016A true JPS6071016A (ja) | 1985-04-22 |
Family
ID=16102453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58181534A Pending JPS6071016A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | 磁場を用いた磁性体の分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6071016A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5106491A (en) * | 1989-07-04 | 1992-04-21 | Elfriede Schulze | Device for eliminating boiler scale using arrangement of magnetic coils and baffle plates |
-
1983
- 1983-09-29 JP JP58181534A patent/JPS6071016A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5106491A (en) * | 1989-07-04 | 1992-04-21 | Elfriede Schulze | Device for eliminating boiler scale using arrangement of magnetic coils and baffle plates |
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