JPS6367543A - 分析用試料の調製方法 - 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〕 本発明は自動化学分析用の試料調製システムの分野に関
するものである。特には本発明は液体クロマトグラフィ
による分析用の液体、固体又はスラリー状試料の調製シ
ステムの分野に関するものである。

〔従来の技術、発明が解決しようとする問題点〕多くの
化学工場施設や研究所においては、処理する或は発生す
る化学物質の成分や含有率を決定するための化学分析が
必要となっている。

これはしばしば液体クロマトグラフィ装置（以後、液体
クロマトグラフィーをＬＣと言うこともある）を用いて
行なわれている。液体クロマトグラフィによる分析を適
当ならしめるためＫは、試料又は試料溶液は均質で、適
当な溶媒に溶解されていなければならず、また濃度を知
っておかなければならない（希釈した場合）。

処理されなければならない試料のタイプは、しばしば随
分異なり、そして分析する試料からアリコー）　（ａｌ
ｉｑｕｏｔ　）を分別する方法も、しばしば随分と異な
る７例えば、試料調製システムは、不均一な、二相の、
液体／液体又は液体／固体状の試料や、巻込んだ気泡や
あわを伴ったスラリーから試料を調製することが要求さ
れるであろう。更に、試料は顆粒、粉末又はタブレット
状の固体であるかもしれない。幾つかの試料は非常に粘
性であっても、他のものは全く水っぽい（ｔｈｉｎ　）
かもしれない。幾つかの試料は、それらが貯蔵されるか
製造されるバラ）（ｖａｔｓ）やタンクから採取される
必要がある一方、別の試料はプロセス流れ（ｐｒｏｃｅ
ｓｓ　５ｔｒｅａｒｒｒ）から採取される必要があるで
あろう。幾つかの試料は、試料調整システムにポンプ輸
送することができても、別の試料は固体であるか又はポ
ンプ輸送するＫは余りＫも粘性がありすぎるもので、試
料調整システムの操作子（ｏｐｅｒａｔｏｒ　）によっ
て物理的に拾い上げなければならない。

しばしば試料は、それをポンプ輸送によりＬＣカラムに
通す前に、溶媒で希釈する必要がある。

この場合、試料濃度の非常に精密な制御が必要である。

この精密な制御のためＫは、全試料から既知容量（ａ　
ｋｎｏｗｎ　ｖｏｌｕｍｅ　）の試料を単離し、それを
既知量の希釈剤中に投入するための幾つかの方法が存在
しなければならない。

従来の試料調製システムは、上記したどの場合であろう
と難なく操作することが今まで出来なかった。一般的に
、従来の試料調製システムは、成るタイプの試料のみ調
製することができ、異なるタイプの試料の調製には大損
りな改変や全く異なるシステムの使用が必要であった。

このようＫ、分析する必要のある試料の異なる全てのタ
イプを容易かつ簡便に扱うことのできる単一の試料調製
システムが要請されていた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、液体、固体又はスラリー状の試料を扱
うことのできる一つの試料調製システムが提供される。

該システムは、固体又は極端に粘性の・試料の配置場所
に移動でき、計量された量の試料をその中に置くことの
できる取り外し可能なカップを有する試料調整チャンバ
（ｓａｍｐｌｅ　ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｃｈａｍｂ
ｅｒ　）を含んでいる。

そのカップは、貯留部（ｓｕｍｐ　ｐｏｉｎｔ　）又は
ほかの底領域よりも低い領域を備えた傾斜底（ｓｌｏｐ
ｅｄｂｏｔｔｏｍ）を有している。該カップには何らか
の公知キャップシール手段が備わっている。このキャッ
プを通って該カップが液体サンプル、溶媒または希釈剤
中でポンプによりそのパイプを通して満たされうる注入
／排出パイプを備えている。注入／排出パイプ（ｆｉｌ
ｌ　／ｅｍｐｔｙ　ｐｉｐｅ　）の出口は底の最下地点
又はその近くＫあり、そのため該カップを、この注入／
排出パイプを通して空圧することもできる。

ソレノイドにより又は空気圧により作動される試料計量
バルブはまた、全試料から所定量の試料を分取するため
の取入口（１ｎｌｅｔ　）をカップ中和備える。またノ
ズルも備えられており、カップ壁に対して溶媒を偏流さ
せる該ノズルを通してカップ中に溶媒なポンプ輸送する
ことによりそこのカップ壁を洗い流す。全ての過剰試料
及び溶媒がカップからポンプ排出された後、単離された
試料のアリコートは該カップ中に戻され、その試料を所
望の濃度に希釈するために既知量の希釈剤がポンプ注入
される。

非均質試料、或は溶解される前により小さな粒子にまで
粉砕されなければならない固体試料のだめに、混合／粉
砕機が備えられている。該装置には、カップ中に設置さ
れた混合／粉砕機に、連結しているシャフトに回転運動
を伝えるための駆動装置も含まれている。

成る応用のためには、ダンバリー、コネチカット（Ｄａ
ｎｂｕｒｙ、　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔ　）　ＩＣある
ソニックス　アンド　マテリアルズ社（５ｏｎｉｃｓ　
ａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓ　）製の超音波混合機、或は
ウェストバリー、ニー；−ヨーク（Ｗｅｓｔｂｕｒｙ、
　ｐＪｅｗ　’ｆｏｒｋ　）Ｋあるプリンクマン社（Ｂ
ｒｉｎｋｍａｎ　）製の高速乳化機のような他の混合機
に置き換えてもよい。

成る応用に際しては、これらの混合機を交替で用いるこ
とが好ましいであろう。

使用者が特定した液体量を正確に繰り返し送り出すこと
のできる電気的Ｋ又は空気圧で作動する逆運転可能ポン
プ機構は、カップ中への又はカップ外への液体の移送を
容易にし、またそれらをシステムのインジェクションポ
ートへのポンプ輸送を容易にする。該ポンプは二つのソ
レノイド操作バルブを通して二つのマニホルドに連結さ
れている。入口側及び出口側マニホルドは、所望する作
業又は連続する作業を可能ならしめるために配置された
バルブの単なる集合部である。これら作業には、希釈、
抽出、試料採取、固相抽出（ｓｏｌ　ｉｄ　ｐｈａｓｅ
　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　）　、。

低圧クロマトグラフィ及び他のものが含まれ、種々の他
の装備と関連している。これらには、ＬＣ又は他の分析
機、排液（廃物）ライン、幾つかの異なる溶媒源、圧力
源、準大気圧（ｓｕｂａｔｏｍｏｓｐｈｅｒｉｃ　ｐｒ
ｅｓｓｕｒｅ　）源、給水源、パットや貯蔵タンクから
液体又はスラリー状試料を運び入れるための電気的又は
空気圧操作の六方バルブ（６ｗａｙ　ｖａｌｖｅ　）、
カップ中のノズル及びプロセス流れ中の試料採取用バル
ブが含まれる。

プロセス流れの試料採取用バルブはまたツウーウヱイ（
２ｗａｙ　）ソレノイド操作又は空気圧操作バルブを通
じて流出ラインに連結されている。

制御回路又はシステムはソレノイド操作バルブ、ポンプ
、六方バルブ、二方バルブ、試料計量バルブ及び混合／
粉砕機駆動機構に連結されている。制御回路は使用者の
介入できる設備を備え、それにより使用者はシステムに
より実行される操作、及びプロセス実行のためのパラメ
ータを特定することができる。そして制御システムは所
望の試料調製プロセスを遂行させるべくシステム中の様
々なエレメントに適当な順序で適当な制御信号を発信す
る。

〔実施例〕

第１図は本発明の試料調製システムを示す図である。本
システムは試料調製チャンバ１０を有しておシ、該試料
調製チャンバの詳細はここにおいて参照文献として組入
れられている米国特許出願「混合／粉砕機を備えた試料
調製チャンバ及び試料アリコートの単離」出願番号９４
２、１９８号（出願日１９８６年１２月１６日）に記載
されている。完壁を期すべく、ここではその構造及び機
能の概要を簡単に述べる。

試料調製チャンバは多くの異なるタイプの分析用試料、
特に液体クロマトグラフィ用試料の製造拠使用すること
ができる。試料調製チャンバは、軽量で透明な、そして
試料を液体又は固体に保持するための使い捨ての傾斜底
力ラグ１２からなっている。該カップは、カップ７ラン
ジと嵌合キャップフランジ間の液体シール１６によシ液
体をその中に保つ役目をするキャップ１４に螺合してい
るか又は別の方法で付着している。カップの取り外しは
、そのカップを除去したシ、試料のある場所に持ってい
くことを可能にし、それゆえ計′Ｊ＃磯１Ｂで象徴され
るようにポンプ輸送できない固体試料にあっては、測定
量の試料をその中に置くことができる。幾つかのエレメ
ントはキャップを貫通している。

これらのエレメントには、カップの傾将底２４の最下点
２２まで到達し、そして過剰の圧力を要すことなく粘性
液体をポンプ輸送するのに充分な大きさの直径を有する
注入／排出パイプ２０が含まれる。第二注入パイプ２６
もまたキャップを慣通しているがキャップの底までは達
していない。好ましい具体例としては、カップ１２の底
から注入パイプの底までの高さが手で調節できるか又は
制御システム９８のコントロールにより作動する何らか
の公知機構により調節できるように、注入パイプ２６は
調節可能となっている。この注入パイプは注入／排出バ
・ｆプ２０よりもより小さな内径を有しており、液体試
料、溶媒又は希釈剤、特に低粘性液体試料をカップ中へ
ポンプ輸送するのに使用される。

キャップ１４を貫ぬいて伸びるノズル２８もまた存在す
る。このノズルはカップ１２の側壁を洗い流すのに使用
される。該ノズル２８はパイプ２９の出口にプロペラを
連設したような構造となっている。この特徴を利用し、
使用者は該ノズルに連結しているパイプ２９を通して溶
媒や他の液体をポンプ輸送する。その液体の流れはプロ
ペラ又はノズルエレメントを回転させる。これは液体を
カップ１２の側壁に向けて横方向へ偏流させ、それによ
り壁が洗い流される。

試料容器はまた攪拌／粉砕機構３０を含む。

該機構はカップ１４を貫通しているシャフト３２を回転
させるモータ３０を含んでいる。該シャフト３２はプロ
ペラ３４あるいは固体試料を粉砕するのに適していても
いなくてもよい他の攪拌機に連結している。使用者は攪
拌／粉砕プロペラ３４の構造を、使用者が分析用に通常
調製する試料のタイプに最も適するように変更してよい
。例えば、高速乳化機や超音波グローブに置き換えてよ
い。

使用者がカップ中の全物質から既知容量の試料を単離で
きるように、試料計量バルブ３６もまた備えられている
。特に具体例としては第１図に示すようＫ、その試料容
量は試料計量バルブの部分３８中に単離される。次いて
該既知容量は、残りの試料が排出ライン２０を通してポ
ンプ廃粂された後にカップ中に戻される。試料計量バル
ブ３６及び混合／粉砕機３０は両方ともｔ動モータ又は
圧力駆動機構のどちらかＫよって運転される。当巣者は
混合／粉砕機３０として適当な機械を判断するであろう
。試料計量バルブの詳細は、ここに参照文献として編入
されている米国特許出願「試料調整システム用のサンプ
ルバルブ」出願日１９８６年１２月１６日、出願番号９
４２．２０１号に開示されている。完壁を期すべくここ
では異なるタイプのサンプルバルブについて簡単に述べ
る。

試料計廿バルブを第２図に延伸位置で示す。

該バルブは大量の試料から既知容量の試料を繰り返し且
つ正確に単離することのできる装置である。本発明にお
いて使用される試料計量バルブは、Ｔ形状のシール用末
端プラグ１５を有するピストン１１がその中に位置して
なる開放式シリンダ１３を含む。ピストン１１は延伸位
置及び退縮位置間の１７．２９及び２７の領域内でシリ
ンダ１３内を前後にスライドする。丁形状シール用末端
プラグ１５はシリンダの開口端１９でシール用プラグと
なるような大きさとする。ピストン１１内に、円筒状の
凹所（ｙｅｃｅｓｓ）２１がシール用プラグ端１５から
肉寄りに形成づれ、そしてピストン１１が延伸位置にあ
る時に凹所２１が周囲の媒質にさらされるようにピスト
ン１１上に位置決めされている。このことはピストン１
１が延伸した時に、凹所２１が周囲の物質で満たされる
こととなる。ピストン１１が退縮した時に凹所２１中の
物質は分離される。

０リングシール材は本発明のバルブ中のピストン１１に
は用いられていない。代わシに軟質部材２９が二つのよ
り硬い保持リング１７及び２７間に両端３１及び３２で
挾まれている。スプリング３１がピストン１１を同心円
的に囲むようにシリンダ内に配設されている。該スプリ
ング６１は、ピストン１１上のシール用プラグ１４から
最も離れたよシ軟質の材料の端部にて相対的に硬い材料
のリング２７に接している。

スプリング３１の目的は、負のＹ軸にそって相対的に硬
いリングに向けて偏位力（ｂｉａｓ　ｆｏｒｃｅ）を与
えて、よシ軟質のシリンダシール用部材２９に圧力を加
え、ピストン側壁から反対側にそれを膨張させ、それに
よシシール性を良くすることである。相対的に硬いシー
ル用リング１７及び２７及び比較的柔かいシール用シリ
ンダ２９間には間隙が無いため、及びピストンが延伸し
た時にリング１７及び２７間の中央部が周囲の媒質にさ
らされないため、未知量の試料で満たされることとなる
デッドボリューム（ｄｅａｄ　ｖｏｌｕｍｅ）　ｔｒｉ
生じない。

典型的にはピストン１１は空気工作＠装置（ｐｎｅｕｍ
ａｔｉｃ　ｓｙｓｔｅｍ）によるかステッパーモータ（
ｓｔｅｐｐｅｒ　ｍｏｔｏｒｓ）　（図示せず）Ｋよる
かのいずれかＫよって作動される。

試料計量バルブの他の具体例は第４図ないし第８図にて
示される注射器型バルブである。該バルブは巻込まれた
気泡やあわを伴うスラリーを処理するのに特に有用であ
る。これらの気泡は分離されたサンプル中で体積を占め
、その事は計量バルブ中に単離された液体の実際の体積
の予測を不正確圧する。注射器チューブ型試料計量バル
ブ１１ｑ、その中にピストン４１を備えているシリンダ
６７及び分離可動末端プラグ又はバルブ３９を使用して
いる。末端プラグ３９が開口位置へと動くことで周囲の
媒体５１はシリンダ３８に入る。バルブが満たされる間
、ピストン４１はビスＩ・ン駆動機構４７により、シリ
ンダ内体積をより増大させるべくピストン後退位置まで
牽引され、それによりシリンダ内にが低下し、試料で満
たされることとなる。シリンダの試料用空間が満たされ
た後、バルブ５９が閉じられ、ピストン４１が独立して
バルプ５９に向かって降下し、それによシ混入した或は
シリンダ３７の試料用空間にトラップされていた何如な
る気泡をも圧縮する。このピストン４１の下方移動の間
に、移動量例えば圧縮工程中にピストンがバルブに向か
って移動する距離をセンサ（図示してないが、ピストン
駆動機構部４７にあってよい）によシモニターする。

使用者が定めた基準を充分に満足するだけピストンが移
動した時、例えばバルブ駆動機構４３によるバルブ３９
の閉鎖保持力を僅かに超える圧縮圧力が原因でバルブ３
９からの流出が認められるような時に、ピストンの総移
動量が測定される。これは直接測定、センサからのセン
サ出力データの補間（Ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）又
はピストン４１用ステツパーモータ駆動４７の場合にか
けるモータステップ数の判読によシ行なわれる。

注射器型バルブ４１中の液体の総体積は、圧縮工程にお
けるピストン移動開始前の初期試料全体積から圧縮工程
におけるバルブ３９方向へのピストンの移動により変化
した体積を減することにより計算される。

その後試料は、バルブ３９によるシリンダのシールを解
除してシリンダ３７の外へ試料を流出させるか或はピス
トン４１を更に移動させてそれを押し出すことにより放
出される、液体試料、特に非常に粘性の液体試料の場合
、ピストンを用いて、それをシール用プラグに近接する
位置から該プラグが開いている時にシール用プラグから
離れた方向に動かすことによシ試料をシリンダ内に吸引
することによれば、シリンダ内試料用空間を試料で満た
す工程がスピードアップされるので注射器型実施態様が
一層有利である。

スラＩＪ−１及び気泡による余分の体積が生ずる境遇に
ある他の試料に使用されるための試料計量バルブの好ま
しい具体例は、第９図に示すように試料計量ポンプ及び
加圧源（この例ではガス）に接続された３つの三方バル
ブ（３ｗａｙｖａｌｖｅ）からなるものである。第一の
三方バルブＡ（基本的にはＹバルブ）は、試料チャンバ
５４中の注入パイプ２０に接続した共通のボート（ｐｏ
ｒｔ管接続口）３を有している。バルブＡの番号１のボ
ートは他の三方バルブＢの番号１のボートに接続してい
る。この接続は第−及び第二バルブＡ及びＢそれぞれの
バルブ機構の間に試料チャンバ６４を形成する。二つの
バルブＡ及びＢの番号２のボートは共にバイパスループ
（ｂｙｐａｓｓ　１ｏｏｐ）　７４を形成して接続され
ている。バルブＣの共通ボート（ｃｏｍｍｏｎ　ｐｏｒ
ｔ）　５は、試料ポンプ７０に接続した一つのボート（
ボート２）と圧縮ガス源７６に接続した他のボート（ボ
ート１）を有する第三の三方バルブＣの共通ポート３に
接続されている。

バルブＡ、Ｂ及びＣは、試料ポンプ７０をチャンバ内の
注入パイプ２０に接続させるように操作される。試料ポ
ンプは、試料を注入パイプ２０を通して第一バルブＡへ
と汲み上げ、充分な量の試料が完全に試料チャンバ６４
を満たすまでチャシバへ送り、そして圧縮効果のため体
積を補正するのに充分な量の余剰試料をバルブＢを通し
てパイプ６６に吸引するように運転される。次いで第一
バルブＡの番号１のボートが試料を試料チャンバ６４中
に分離すべく、そのバルブプレート５０を反転させるこ
とで閉じられ、そして圧縮ガスを源パイプ７６からバル
ブＢを通して試料チャンバ６４に送ることによシそこに
トラップされた試料中の気泡がよシ小さな体積へと圧縮
されるように第三バルブＣが操作される。次いでバルブ
Ａ及びＢそれぞれにおける第−及び第二バルブ機構５０
及び５１間に圧縮試料をトラップすべく第二バルブＢが
操作される。このトラップされた体積は既知体積であっ
ても応用によって高度に復元でさる未知体積であっても
よい。次いでそのようＫしてトラップされなかった残シ
の試料５６をライン７４及び６６を通して空にすべく試
料ポンプ７０が決められた通りに操作される。これは、
これらライン及び試料チャンバを空にし、そして該装置
を溶媒により清掃されるようにする。次いで溶媒が同ラ
インを通して容器５４に満たされるようポンプ輸送され
過剰のサンプルを洗い落す。

その後溶媒はポンプ排出される。代わシに、圧縮ガス源
７６がポンプ７０に置き換えられていてよく、又はルー
プ７４もしくｉ６４のいずれかを通して容器５４から試
料５６を吸引する際の試料移動機構としてポンプ７０を
圧縮シールヘッド（Ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ　５ｅａｌ
ｄ　ｈｅａｄ）２２に換えてもよい。その後、試料チャ
ンバ６４中にトラップされている試料を自由にし、既知
量の溶媒をラインを通してポンプ輸送し、そしてトラッ
プされていた試料を次の所望する試料調製工程のために
試料調製チャンバに押し込むべく各バルブ及びポンプが
操作される。

再び第１図で説明すると、全試料調製システムが描写さ
れている。そのシステムの要所となるエレメントは液体
ポンプ８４である。該ポンプは、ポンプの入口及び出口
に接続しているパイプ８６及び８８を通してどちらの方
向にも液体をポンプ輸送できるように逆運転可能である
。

ポンプ８４は、試料計量バルブから放出された既知量の
試料を希釈するために、希釈剤を正確にポンプ輸送する
のに用いられるので、非常に精密な量の液体を繰り返し
送出できるものでなければならない。入口側及び出口側
チェックバルブ構造を備える典型的なポンプは、チェッ
クバルブ操作から必然的に生じる液体のデッドボリー−
ム（ｄｅａｄ　ｖｏｌｕｍｅ）のために、既知容量の送
出において充分な再現性を示さない。その出ロバルプ構
造に関連する予測不能または再現不能のデッドボリュー
ムを有するいかなるタイプのポンプも満足なものではな
いであろう。デッドボリュームは出口側バルブ機構にお
いてトラップされる未知の可変的な液体の量であシ、該
液体が次回のバルブ開口時に送出されることによってポ
ンプより送出される体積の正確さが損なわれる。使用者
が決定した希釈剤の量を正確に送出することのできるも
のであれは何如なるタイプのポンプ及びバルブ／フロー
メータの組合せであろうと満足できるであろう。容積精
度が１チ以内と正確で、分配精度における相対的標準偏
差が１チの、正確に排水できるポンプが適当であろう。

良く作動するポンプの一つのタイプはスウォヴシュポン
プ（ｓｗａｓｈ　ｐｕｍｐ）である。

このタイプは当業者に知られているようにシリンダ内に
傾斜回転シャフトを使用している。シリンダ壁には、シ
ャフトの回転が各ボートを連続的に開閉するように入口
側ボートと出口側ボートが反対側に異なる高さに配置さ
れている。

シリンダ内のシャフトの軸移動は流体を一方のボートか
ら吸引し他方のボート・＼送出させる。

ポンプ送出方向は、ボンピングプレー）　（ｐｕｍｐｉ
ｎｇｐｌａｔｅ）の回転方向を逆転させることにより変
えることができる。該プレートの回転は、ステツノ・°
−モータ又はポンプ不作動時に出口側ボートを閉じたま
まにすべくプレートの位置を正確にコントロールできる
他の機構によシ制御される。

そのようなポンプはフリューイド　メータリング社（Ｆ
ｌｖｉｄ　Ｍｅｔｅｒｉｎｇ　Ｉｎｃ、　）によυ製造
されており、また米国特許第４１６８，８７２号及び同
へ２５ス９５３号として特許されてオシ、その両方とも
参照文献としてここに組入れられる。注射機型ポンプの
如き他タイプのポンプもまた本発明を実施するのに充分
であろうが、高容量のものに適用するには、これら注射
機型ポンプは商業的に実施し得ないであろう。

ポンプを選択するにあたり、他の重要な基準は、多くの
繰り返し使用によってもシーリング機構が故障しないと
いう信頼性である。

ポンプ８４は制御バス（ｃｏｎｔｒｏｌ　ｂｕｓ）　８
５によって制御回路／利用者インターフェース９８に連
結し、それはポンプ８４に制御信号によって定められた
液量を制御信号によって定められた方向へポンプ輸送さ
せるための制御信号を送る。ポンプ駆動機構は、空気式
の、又は必要なロータ位置精度及び送出借の正確さが確
保できるステッパーモータの如き、どのようなタイプの
機構のものでもよい。制御回路／使用者インターフェー
スの詳述は本発明に関しては重要でなく、また当業者は
多くの異なるタイプの制御機構が複数の機能を果し、複
数の異なるタイプの分析用試料を調製すべくシステム中
のポンプ及びバルブを制御するのに使用できるととを認
識するであろう。例えば、プログラム化されたデジタル
コンピュータ起動ステッパーモータインターフェース回
路及びソレノイド作動バルブ用インターフェース回路が
使用できる。更にはその制御回路は、ロジヴク（ｌｏｇ
ｉｃ）、ステートマシーン（ｓｔａｔｅ　ｍａｃｈｉｎ
ｅ）又は機械的もしくはアナログ電子コンピュータに専
用されてよい。

ポンプ及ヒバルプへのインターフェースはまた、システ
ム中のポンプ及びバルブに気圧の又は油圧の信号を送り
、それらが適当な順序で所望する機能を果たすようにさ
せる電気駆動の気圧式又は油圧式バルブを経由してよい
。更に制御回路９８はある場合においては全く回路でな
くともよく、その代わシ、全てを計算し特殊タイプの試
料製造に必要な連続工程に従ってバルブを操作する作業
者であってよい。

パイプ８６及び８８はそれぞれバルブ９０及び９２を介
してマニホルド９４及び９６に接続されている。全バル
ブが、ポンプ８４と同様に制御信号によって制御回路／
使用者インターフェース９８に接続している。制御信号
は、図面を過度に複雑化するので一全部を詳細には図示
していない。全バルブはンレノイド作動バルブであるか
、又はそれらは空気圧で操作されるかステッパーモータ
によって操作されてよい。本発明ではバルブの作動方法
は限定されない。駆動機構のタイプにかかわらす、全て
のバルブは、システムを制御するのに使用されるどのよ
うな制御機構であっても、それからの適当な制御信号を
受けるととＫより開閉できるようなものであればよい。

例えばこれらの制御信号は、それぞれバルブ９０及び９
２用の制御バス１００及び１０２上に到達する。

マニホルド９４及び９６け複数のバルブを通じて複数の
インプット源及び複数の転送先や装置と連結している。

例えばバルブ１０２は加圧源１０４とマニホルド９４を
連結する。本システム中の他のバルブ及び設備は次の様
になっている：バルブ１０６は減圧源１０８とマニホル
ド９４を連結する；バルブ１１０は給水源１１２とマニ
ホルド９４を連結する；バルブ１１４はマニホルドを六
方噴射バルブ及び注入パイプ２６に連結させている；バ
ルブ１１８はマニホルド９４とノズル２８を連結する：
バルブ１２０はマニホルド９４と、プロセス流れ試料バ
ルブ１２２中の分離チャンバ（図示せず）を連結する。

バルブ１２４Ｆｉマニホルド９６とフィルター１２６及
び分析機１２８を連結する：バルブ１３０はマニホルド
９６と第−溶媒用の入口側ボート１３２を連結する。バ
ルブ１３４はマニホルド９６と第二タイプ溶媒用の入口
側ボート１３６を連結する。バルブ１５８はマニホルド
９６と第三タイプ溶媒用の入口側ボート１４０を連結す
る。バルブ１４２はマニホルド９６を、三方バルブ１４
６を通じて注入／排出パイプ２０と連結している排出パ
イプ１４４に連結させている。三方バルブ１４６は、フ
ィルタ１５０を通じてプロセス流れ試料バルブ１２２の
分離チャンバに連結している出口側ボート１４８を有シ
テいる。三方バルブ１４６はまた、一つが注入／排出パ
イプ２０と連結し他の一つが排出ライン１４４と接続し
ている二つの出口側ボートを有している。制御バス１５
０上の制御信号は、いかなる場合においてもバルブ１４
６の複数の出口側ボートのどちらかを入口＠１ボート１
４８に接続させるように制御している。使用者インター
フェースからの制御信号が各バルブを開閉できるように
、マニホルド９４及び９乙に接続しているおのおののバ
ルブは制御回路／使用者インターフェース９８によシ制
御されるようＫすることができる。

上記システムは、幾つかの異なる試料源から異なる方法
で多くの異タイプの試料を、分析機１２８による分析の
ために調製することができる。例えば本システムは固体
試料を既知濃度の希釈液体に変えることを容易にする。

この方法は以下の工程を含む。タブレット又は顆粒状の
試料或は容易に流動しない粘性流体のために、カップ１
２はキャップ１４から外され、試料のある所に持ってい
かれる。使用者が測定する量の試料をカップ中に入れる
。これはカップに入れられた試料の量を決定すべく、そ
こに試料を入れる前と入れた後のカップの重さを測る重
量計測機１８を用いて行なわれる。重量計測機１８は重
量データをバス１５２を経由して直接制御回路９８に転
送するのに使用することができる。

次いで制御回路９８はこの情報を使用して希釈ファクタ
ーを適当に調整するための演算を行うか或は単にそのよ
うな情報を他の装置に転送する。

該カップはその後キャップ１４上に戻される。

もし試料がタブレットであるなら、制御回路９８は混合
／粉砕機３０にかけてそのタブレットをより細かい小片
へと摩砕させ希釈剤中への溶解工程を早めるようにする
。顆粒又は粘性試料の場合はこの工程を省略することが
できる。

次いで試料は、ＬＣカラム又は他の分析機にポンプ輸送
するために、適当な粘度、組成及び濃度の溶液となるよ
うに溶解されなければならない。制御装置９８は、カッ
プ中の試料の重量を前工程から知っておシ、そして使用
者からの所望濃度も判っているため、所望濃度にするた
めに、いくらの量の溶媒や希釈剤をカップ中へポンプ輸
送するかが制御装置或は操作者（該プロセスは、バルブ
及びポンプ駆動力スイッチのいずれかを操作者が適宜計
算しながら物理的にコントロールする操作者の管理下に
おいて手動で遂行できるけれども、以後、自動制御装置
に限って説明する）Ｋよって演算される。そこで制御回
路／使用者インターフェースシステム９８（以後、制御
システムという）は選択された溶媒又は溶媒混合物をカ
ップへポンプ輸送するのに適した状態にすべく適当なバ
ルブを断続させる適当な信号を送る一方、ポンプ８４に
も適当な信号を送って適当な方向にポンプ輸送させるこ
とＫよシ計算された量の溶媒をカップ１２中に送るよう
にする。例えば、もし溶媒１を使用する場合、制御信号
はバルブ１３０を開かせるとともに、カップ壁を洗い流
すか否かによってバルブ１１８又はバルブ１１４のいず
れかを開かせるであろう。そしてポンプ８４を作動させ
る適当な制御信号は、ポンプが溶媒をボート１３２から
、マニホルド９６及びパイプ８８を通してポンプ８４及
びパイプ８６へと通し、マニホルド９４を通して、そし
てノズル２８か又は注入パイプ２６を通してカップ１２
中へポンプ輸送するようにさせるであろう。このような
ポンプへの制御信号は例えば所望の濃度となるように必
要な量の溶媒をカップ１２にポンプ輸送させる。

溶Ｗがポンプ送入された後、混合／粉砕機３０が回転し
て溶媒と粉末又は塊状物とを混合し、該固体を溶解させ
る。もちろん、顆粒又は粉末試料の場合は、溶媒をポン
プ送入する前の、混合／粉砕機を回転させる上記工程は
省略することができる。そのような具体例として、カッ
プが蓋に取付けられると間もなく溶媒がポンプ送入され
、そして混合／粉砕機３０が回転して試料を溶解する。

ひとたび試料が溶解され、もし溶媒の存在によシ適当が
濃度となシ且つその溶液が均質であるときは、制御シス
テムは該希釈試料の予定量をＬＣ装置にポンプ送出する
ようにさせる。こレニ伴い、制御システム９８はバルブ
１２４゜１０２及び１１４を開き、排出ラインのバルブ
１４５を閉じる。バルブ１４６は排出ラインの部分１６
０と同１４４を接続してｂ６、パイプ１４８はバルブ１
４６によシ閉鎖される。全バルブを操作することにより
加圧源１０４から、よシ圧縮されたガスがマニホルド９
４及び注入バルブ２６を通じて、カップ１２とキャップ
１４とからなる試料調料チャンバに圧力をかける。シー
ル１６は圧縮ガスが漏出するのを防ぐ。

圧力はチャンバ内の液状化された試料を排出ラインの部
分１６０へ入れ、そしてバルブ１４６を通じて排出ライ
ン部分１４４へと通す。バルプ１４５が閉じられている
ため、試料はパイプ１６２に入り、バルブ１２４、パイ
プ１６４及びフィルタ１２６と連通しているマニホルド
９６を通り、そして液体クロマトグラフィー分析機１２
８に通される。

このアプローチにおける問題は、どれ位の液体がポンプ
輸送されたか判らないことである。

一般的Ｋ、パイプ管に付着する量の４ないし６倍！（最
低限として）を本システムを通じてポンプ輸送すること
が、ライン外へ流し去シＬＣシステム１２８のバルブの
６ループ”を満たす上で望まれている。時間調節（ｔ　
ｉｍｉ　ｎｇ）を考慮すれば、いつ試料ループが満たさ
れたかを正確に知ることが、出力データ測定の時間調節
を確立させるうえで好ましい。

もし溶媒がポンプ送入された後でも適当な濃度の試料と
ならなければ、既知量の試料を採取しそれを単離するた
めに、上記したように試料計量バルブが制御システムに
よって操作される。

その後、制御システムは三方バルブ１４６によりパイプ
１６０とパイプ１４４を接続させ、バルブ１４５を開く
。次いでバルブ１０２及び１１４を開き、残シの試料を
圧縮ガスで廃棄すべく排出ライン１６０を通してどっと
流す。次に、もし望むならば、壁を洗浄すぺく、バルブ
１３０．１３４又は１５８とバルブ９２．９０及び１１
８を開き、そして使用者が定めた又は決めた量の溶媒又
は溶媒混合物をノズル２８を通してポンプ輸送するため
のポンプを作動させることによシ壁を洗い流してよい。

好ましい具体例として、可変スピードモータで駆動され
る混合／粉砕機３０を、液をまき散らす工程の途中又は
後に乱流を起こさせもつと徹底的に壁を洗浄すべく、高
速で回転させてよい。過剰の試料及び溶媒を壁から洗い
流した後、カップ１２中の廃棄する溶媒及び試料は上記
したように圧力ガス源１０４を使用することＫより廃棄
してよい、。

その後制御システムは試料計量バルブを操作して単離ず
みの試料をカップ１２中へ戻し、そしてポンプ８４を作
動させて計算された量の溶媒をカップ中にポンプ輸送し
、使用者が決めた濃度の希釈試料にする。これらの操作
を行なう方法は上述した通りである。

所望する試料濃度となシ、カップ中の液体が均一となっ
たところで、システムは希釈試料をＬＣ装置にポンプ輸
送できるようになっている。

これを行なうために上記の圧縮ガス法を使用することが
できるが液体試料を試料チャンバから出すための好まし
い具体例は、最初は二相の液体／固体。二相の液体／液
体、固体又は極端な粘性体のどれであったかにかかわら
ず、ポンプ８４を用いて希釈試料をポンプ送出すること
である。このポンプ使用方法は時間調節の観点からみて
システムが複雑化しない故に好ましい。

既知容量によるシステムでは、液体を試料カップ１２か
らＬＣ装置１２８へ移動させるのにどれ程のポンプ輸送
を必要とするかが判る。このように試料がＬＣ装置に達
する時間が判シ、またこの既知時間に基づいて制御シス
テムはＬＣ装置を制御することができる。もし圧縮ガス
法が使用されたなら、−試料を次の試料へと変えること
により生じた希釈試料の粘度が不明のため試料カップか
らＬＣ装置への試料の到着時間が不明となり、及びいず
れかのパイプ管や管継手の変更もまた時間調節を変化さ
せるかもしれない。そのようなシステムを制御するには
、ＬＣ装置１２８が要求量の試料を受は準備がととのっ
た時に、制御プロセッサ又は制御システムに生じる割込
み機構（インタラブド）が存在しなくてはならないであ
ろう。ポーリングシステム（ｐｏｌｌｅｄ　ｓｙｓｔｅ
ｍ）もまた働らくべきである。このような時間調節の考
察は、非常に複雑化するわけではないが、制御システム
が果たさなければならない付加機能である。

ポンプ８４を用いて試料をＬＣ装置１２８にポンプ輸送
するには、バルブ１１４，９０．９２及び１２４が開け
られ、パイプ管容量の４ないし６倍、典型的には１０な
いし３０＊ｌの希釈試料を、注入パイプ２６、マニホル
ド９４、パイプ８６、パイプ８８及びマニホルド９６及
びバイプ１６４を流路としてポンプ輸送させるべく、ポ
ンプに駆動力が与えられる。このようにすると、ＬＣ分
析装置１２８の制御は試料が到達した時に示されるイン
タラブドやホーリングラ必要としないので、ＬＣ装置へ
の試料供給量のコントロールが良くなる。上記の工程を
実行するＫはどのような場合であろうとも試料調製チャ
ンバにポンプ送入される溶媒／希釈剤の量は最終濃度に
おける希釈試料の液レベルが注入パイプ２６の端上Ｋ〈
るような量であることが要求される。そのような複雑さ
を避けるために注入パイプ２６の端１６６を試料調製チ
ャンバの底１６８に接近させておくのが好ましい。これ
は、試料全量で希釈後の最終液レベルが注入パイプ２６
の端１６６の高さより上であることを確かＫするための
単離チャンバの容積及びポンプ送入する溶媒／希釈剤の
体積に関するトレードオフ（ｔｒａｄｅ　ｏｆｆｓ）の
必要性を無くする。好ましい具体例として、注入パイプ
２６の底１６６のレベルは、そのような変化を計算に入
れて手動によシ又は自動的に調整してよい。こうするこ
とは、もし注入パイプに吸引されたときに注入パイプを
詰まらせることとなる堆積物や固形物質を中に有してい
る試料忙対し、注入パイプの底１６６を底から離したま
まに保てるという特別の便宜を与える。

試料計量バルブを使用しない試料希釈 清澄で、均一な試料が分析される場合の試料調製工程で
は、均一化の工程を必要としない。

そのような場合、カップ１２に試料を導くために、六方
バルブを使用しても良い。バルブボート１８２と１８４
との間のループ中に既知容量の試料を分離するために、
前記バルブを使用しても良い。このことが、六方バルブ
の二状態を用いていかに行なわれ得るかを第１０図及び
第１１図で説明する。第１０図には、試料が試料パット
からくみ出され得る状態での六方バルブを示す、この状
態において、ボート１８０は試料パッＨＣ連結し、そし
てボート１８２にも連結している。ボート１８２は、バ
ルブの状態に関係なく、内部または外部の流路によシ常
にボー）１８４と連結している、この流路が、試料計量
バルブ中の試料分離チャンバの代わりに分離チャンバと
し、て利用されるであろうものである。ボート１８６は
この最初の段階でボート１８４に連結し、バルブ１１４
を介してマニホルド９４にも連結している。六方バルブ
が第１０図に示す状態にある間は、制御システム９８Ｆ
ｉバルブ１１４．９０，９２，１４２及び１４５を開放
し、そしてポンプがボート１８６側に吸引するように操
作する。こｔ′ＬＦｉ試料を試料パットから吸い上げ、
そしてボート１８２と１８４との間のループに試料を満
たす。ボート１８２と１８４との間の流路全体に試料を
満たすために十分に長く、ポンプ吸い上げ全行なう必要
がある。代わりに、バルブが第１０図に示された状態に
ある間に、ボート１８２と１８４との間の試料ループは
、試料で満たされたシリンジを取付けることにより手動
で満たされても良く、又、ボー）１８０に試料ループを
介して強制的に流すことができ、そして試料を試料ルー
プに強制的に流すことができるあらゆる装置によっても
良い。ボー）１８６ｆｉ次いでただ単に廃棄物入れに連
結しても良い。

制御システムを次に六方バルブが第１１図に示す状態と
なるように切シ換える。この状態ではボート１８２及び
１８４ｄ、、各々ボート１８８及び１９０に連結してい
る。ボート１９０は、付加的なソレノイドにより又は空
気圧によシ操作されるバルブ１９２によってマニホルド
９４に連結し、そしてボート１８８は注入パイプ２６ｔ
−介してカップ１２に連結している。六方バルブが制御
システムによフ操作され、第１１図に示嘔れる状態にな
ると、ボート１８２と１８４との間の流路に満たされた
試料は分離てれる。制御システムは次いで、バルブ１９
２゜９０、９２及び溶媒バルブ１３０，１３４，１３８
　のいずれか１つを開放し、そしてカップ１２内に既知
容量の溶媒を吸い上げるようにポンプ８４を操作する。

既知容量の溶媒は、ボート１８２と１８４との間の流路
の既知容量に基づいて算出する。次いで、混合／粉砕機
３０′１に作動させることにより分離試料及び既知容量
の溶媒を混合する。その後、希釈した試料を上記のいず
れかの方法で分析機１２８に移送して良い。代わりの実
施態様として、ボート１８０及び１８６は、ボート１８
２と１８４の間の流路を満なすためＫそれ自身のポンプ
を設えた試料ラインに結合してもよい。これらの実施態
様においてポー）１８８及び１９０は各々注入パイプ２
６及びマニホールド９４１Ｃ連結し、そしてバルブ１９
２は不必要である。

プロセス流れから採取した試料の調製 本発明装置によるシステムは、プロセス流れから既知容
量の試料を分離することができ、そして分析機用の既知
容量の試料を調製することができる。第１図中のバルブ
１２２をこの目的のために使用する。制御システム９８
は、バルブ１２２に、プロセス流れ１９２中の流れてい
る既知容量の試料を抽出及び分離させることによシこの
方法を実行する。バルブ１２２Ｈ，好ましくはイリノイ
州、″３−クビレのプリストルエンジニアリング（Ｂｒ
１ｓｔｏｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　）により製造さ
れるｌ８０ＬＯＫＴバルブシリ一ズＭＳ又は同種のもの
である。このバルブは、パイプ１９４及び１９６に結合
したバルブのシリンダー内に付加的なボートがあること
を除いて第２図及び第３図に示したバルブに操作上類似
している。バルブのピストンが引かｎた位置にある場合
に、第２図及び第３図における分離室２１に類似したｌ
５ＯＬＯＫバルブの分離室は。

パイプ１９４中の加圧ガス又は液体が分離室から試料を
一掃し、そしてそれをパイプ１９６中に運ぶか又はその
逆とｋるような位置にあるように、前記のボートけｌ５
ＯＬＯＫバルブのシリンダー上に配設されている。次に
プロセス流れを試料採取するために、プロセス流れ１９
２から試料の７リコートを分離するように、バルブ１２
２を制御システム９８により操作する。次いで、バルブ
９２，９０．ｊ２０及び溶媒バルブの１つを開放する。

さらにバルブ１４５を閉じ。

そしてパイプ１４８をパイプ１６０に連結するように三
方バルブ１４６を繰作する。ポンプ８４を次に操作し、
溶媒源から算出した量の溶媒を吸上げ、そしてそｆ′Ｌ
をパイプ１９４゜ｌ８０ＬＯＫバルブ１２２及びパイプ
１９６を介して運び、バルブ１４６及び排出ライン１６
０を介して１分離室から外へ、そしてカップ１２内に分
離試料をはき出す。ポンプ８４により吸上げられる溶媒
ｉＦｉ、所望の最終濃度及びｌ８０ＬＯＫバルブからの
既知容量から算出される。ｌ５ＯＬＯＫバルブからの抽
出容量は、シールリング内の未知のデッドボリュームの
ために。

試料計量バルブの分離室内の容量と同じ正確さで既知で
はないけれども、正確さはほとんどの用途に十分な程高
い。

次Ｋ、混合／粉砕機５０を、試料均一化のために作動し
、そして上記の方法での分析のために１分析機１２８に
液体を次に流す。

スラリー及びその他のタイプの試料は１時おり液体中に
混入した気泡を有する。第１図に示すシステムでの試料
のアリコート分離の前に、除去し得る。大気圧より低い
圧力に、スラリー中又はフオームバルブ中に混入した気
体を液体の上側圧鋭気させる。上記のいずれかの方法で
スラリーをカップ１２内に設置した後に、バルブ１０２
及び１１４を開けることによ！７．Ｘ空の適用が制御シ
ステム９８によシ行なわれる。

気体が完全Ｋ又は実質的に除去された後Ｋ、上記のよう
にスラリーのアリコートを引出しそしてそれを圧縮する
ように試料計量バルブ３６を操作する。圧縮の後に、圧
縮されたスラリーの既知容量を分離し、そして残りのス
ラリーを上す。最後に１分離された試料アリコートを解
放するように試料計量バルブ３６を操作し、そして既知
容量の溶媒を、最終濃度に達する前に上記したように吸
い上げるにこに記載したいずれかの方法と同様に、連続
希釈はこの方法で可能でおる）。次に混合／粉砕機３０
を、制御システム９８により作動させ、そして希釈試料
の必要量を上記のように分析機１２８に移送する。

給水装置１１２Ｆｉ、バルブを適当に操作することによ
フ、システム内の全てのパイプに水を流すために使用さ
れ得るが、しかしそれは試料調製室に水を流すため罠原
則的に使用する。

第１２図は１本発明に係る試料調製システムの別の実施
能様の概略図を示す。この実施態様において、試料バル
ブは、第９図に関して記載した方法で操作する三方バル
ブＶ１．Ｖ２及びｖ３からなる。さらにマニホールド９
４及び９６を回転バルブ１及び２によシ置き換えている
。全てのバルブは、下記のような適当なシーケンスで操
作される制御システム（図示せず）により制砲される。

＃！１２図のシステムで試料を採取するために、□カッ
プ１２ｆ：試料で満たし、そして排出ライン２００を試
料ループ及びデッドボリュームを介して廃山ライン２０
２へ開くようにバルブＶ＋。

■２及びｖ３が操作される。ガスだめ２０４にガスを圧
縮し１次いでバルブＶ７．Ｖ６及び圧力調整器２０６を
通じてカップに圧力をかけるためにガスだめの圧力を利
用すべ（Ｖ７を適尚に操作することを経て、カップに圧
力を加えること罠より試料が廃棄される。

試料ループが満たされた後に、試料ループを分離するよ
うにバルブｖ１及びｖ２ｔ−操作し、そして残りの試料
をカップ内罠戻すために、■７゜ｖ４及び回転バルブ１
をライン２０６，２０８゜２１０．２１２及び２００が
加圧されるように操作する。次に、カップ内の残りの試
料は、バルブＶ３を変えることにより、廃山ライン２０
２へ排出ライン２００−ｊｉ介して流し、そしてガスだ
め２０４％バルブｖ７及びＶ６．圧力調整機２０６及び
ライン２１４及び２１６を利用して、カップを再び加圧
する。この圧力が全試料をカップ外に出させる。

次いで、溶媒全溶媒だめ２２２から霧吹きだめ２２４内
に吸上げるように１回転バルブ１及び２及びバルブｖ４
及びｖ５及びポンプ２２０を操作することにより、カッ
プをすすぐ、加圧ガスがガスだめ２０４から霧吹きだめ
内に導かれるように、バルブＶ７．　Ｖ４及びｖ５及び
回転バルブを操作することにより霧吹きだめを次に加圧
する０次に、霧吹きだめ２２４内の溶媒がライン２２８
′＠：経由し回転霧吹き２２６を通るように、バルブｖ
５ｔ−操作することによりカップを洗浄する。回転霧吹
きは、カップ内部のまわりに加圧溶媒の流れを導き、溶
媒の衝突により内部構造全体を洗い落とす。溶媒がパイ
プ２３０及びデッドボリュームを介し、廃山パイプ２０
２を介して外部へ導かれるように、上記の方法でカップ
を加圧しそしてＶｌ、Ｖ２及びｖ３を操作することによ
）、カップの溶媒を空にする。

所望の希釈剤／溶媒を溶媒だめ２２２から吸引し、（又
は回転バルブ２に結合したその他の溶媒だめ中の溶媒を
使用しても良い）、そしてそれをパイプ２３２．バルブ
Ｖ４．パイプ２０８及び２１０及び２１２．デッドボリ
ューム、試料ループ及び排出パイプ２００を介して吸い
上げるために、ポンプ２２０及び回転バルブ１及び２を
操作することにより、試料ループ内にとらえられた固定
容量の試料は１次いでカップ内に戻される。ポンプ２２
０は、既知容量の選択溶媒をカップ内に吸い上げるよう
に作動し、そｎにより吸い上げた溶媒の前号の既知容量
の試料を、既知容量の溶媒を有するカップ内だ押す。

パルス減衰器２４０及び２４２＃ｉ、システムにエフな
−Ｊｔ１−た全てのポンプ動作からのあらゆるパルス全
除去し、システムからのあらゆるキャビテーシｌン及び
泡を最小限にするか又は消す。

試料がカップ内に最初に導かれた場合には、ホモジナイ
ザー又は超音波混合機又はその他のタイプの混合機（図
示せず）が、試料全混合し。

乳化し又は十分く混合するために使用てれても良い。

試料アリコートが適当な濃度に低下したときに、システ
ムは、クロマトグラフィニジステム又はその他の分析シ
ステムへ通す用意ができている。これは、排出パイプ２
００からポンプ２２０及び外パイプ２４４″ｌｔ介して
分析用クロマトグラフィ装置へと流路を確立しているよ
うなバルブＶ１．Ｖ２．Ｖ３及び■４及び回転バルブ１
及び２を操作することにより行なわれる。もしより高い
層から試料を採ることを望むなら。

ポンプ２２０への入口側流路としてパイプ２４６を使用
すべくシステム中のバルブを適当に操作することによっ
て、パイプ２４６を使用してもよい。中に依然として試
料を有しているシステム内のパイプ及びカップを、上記
のことから当業者には明らかであろう方法によ夕溶媒で
洗浄しても良い。

第１２図のシステムを用いる別の方法は、カップ内の溶
液中に重要な化学物’ｘを含有する液体試料を入れるこ
とである。その時、カラムの充填剤を被覆する活性剤上
に重要な化学物質を濃縮する液体クロマトグラフィーカ
ラムを通して既知量の試料を吸い上げるように、ポンプ
及びバルブを操作しても良い。

本明細書に詳説した好ましい及び変形した実施態様に基
づいて１本発明を記載したけれども、その他の変形も当
業者には明らかであろう。本発明の主旨を利用するその
ような変形の実施態様全てが、本明細書に付した特許請
求の範囲内に含まれるものとする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発、明の一実施例に係るシステムを示す概要
図。 第２図に１本発明の一実施例に使用することのできる。 ピストンが延伸した試料計量バルブを示す横断面図、 ８３図は試料を分取すべくピストンが退縮した第２図の
試料計量バルブを示す横断面図、第４図はスラリーや、
そこにおいて圧縮？するべき気泡を伴なった他の試料を
扱うための別タイプの試料調製バルブを示す横断面図、
Ｗｃ５図ないし第８図は、試料液吸入、混入ガスの圧縮
及び最終圧縮体積の測定の各操作にともなって変化した
第４図の試料計量バルブの様々な状態を示す図。 第９図はスラリー試料に適する更に別タイプノ試料計量
バルブを示す図。 第１０図は試料のタイプにより上記試料計量バルブに代
えて用いることのできる六方バルブの第一〇状８を示す
概念図、 第１１図は第１０図の六方バルブの第二の状態を示す概
念図、 第１２図は第１図ておける二つのマニホルドを構成して
いるバルブ集合部が部分的にマルチボート回転バルブに
代わっている、本発明の他の実施例に係るシステムを示
す概要図である。 図中。 １０（１２）・・・試料調製チャンバ １２・・・カップ　　　　　１４・・・キャップ２０・
・・注入／排出パイプ２６・・・注入パイプ２８・・−
ノズル ５０（３４）・・・混合／粉砕機 ３６・・・試料計量バルブ　８４・・・ポンプ９４．９
６・・・マニホルド ？８・・・制御システム（制御回路／利用者インターフ
ェース） １０４・・・加圧源　　　　１０日・・・減圧源１１２
・・・給水源 １２２・・・プロセス流れ試料バルブ １２８・・・クロマトグラフィ分析機（ＬＣ装置）１４
４川排出ライン　　１４６・・・三方バルブ特　許　出
　願　人　　　　チバーガイギーアクチェンゲゼルシャ
フト （ほか２名） ＦＩＧ、　２ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、５　　　　ＦＩＧ、６　　　　ＦＩＧ、７　　
　　ＦＩＧ、８ＦＩＧ、９ ＦＩＧ、　ＩＯＦＩＧ、ＩＩ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）非均質二相試料を試料調製チャンバ（１２）内に入
   れ、 その試料を攪拌機（３０、３４）で均質化し、上記試料
   調製チャンバ内の残存試料から既知容量の試料を単離し
   、 非単離容量の試料をフラッシングして廃棄し、 単離試料容量を上記試料調製チャンバに戻し、 上記試料調製チャンバに所定溶媒の所定量を入れ、 その試料を均質化し、 所定試料濃度となるまで必要に応じ上記工程を繰り返し
   、そして 該希釈試料の前もって測定した容量を分析装置に送る ことの多段工程からなる分析用試料の調製方法。 ２）自動的に試料を溶媒で希釈するのに適するようにし
   、 その試料を所定濃度に希釈し、 その試料を均質化し、 該希釈試料を化学分析装置に送ることの多段工程からな
   る、未知物質の非均質試料を化学分析用に調製する方法
   。 ３）粉砕及び攪拌機構（３０、３４）をその中に有する
   試料調製チャンバ（１２）内に既知量の固体試料を入れ
   、 その試料を所定の溶媒に溶解させるのに充分な程小さな
   小片に粉砕し、 試料調製チャンバ（１２）内に既知量の溶媒を入れ、 その混合物が均質になるまで試料と溶媒を混合し、 必要なら、所定濃度の試料になるまで上記工程を繰り返
   し、 該希釈試料を分析装置に送る ことからなる化学分析用固体試料の調製方法。 ４）シールされた試料調製チャンバ（１２）内に試料の
   アリコートを入れ、 上記試料調製チャンバに準大気圧を適用して気泡を引か
   せ、 既知容量の試料を単離し、 試料調製チャンバ内の残りの試料を除き 上記試料調製チャンバへ所定量の希釈剤を加えるととも
   に単離容量の試料を試料調製チャンバ内に入れ、 その試料と希釈剤を均質化し 所定の濃度となるまで上記工程を繰り返し、該希釈試料
   を分析機に送る という多段工程からなる、巻込まれた気泡又は表面上の
   あわを伴なっている試料の調製方法。 ５）試料を試料調製チャンバ内に入れ、 上記試料の幾らかを試料計量バルブに吸引して試料調製
   チャンバ内の残存試料から一部を単離し、 上記試料計量バルブに吸引した一部試料を圧縮し、 上記試料計量バルブ中に吸引され圧縮された試料から既
   知量を分離し そのシステムから残りの試料を除き、 上記分離試料を試料調製チャンバ内に入れるとともに所
   定量の希釈剤を加え、 その試料と希釈剤を均質化し、 所定の試料濃度となるまで必要に応じて上記工程を繰り
   返し、 該希釈試料を分析装置に送る という多段工程からなる、中に巻込まれた気泡又は表面
   上にあわを有する試料の調製方法。 ６）上記試料計量バルブ内に吸引された一部試料を圧縮
   する工程が、試料計量バルブ中の単離された試料に加圧
   ガスを適用することによって行なわれる特許請求の範囲
   第５項記載の方法。 ７）上記試料計量バルブ内に吸引された一部試料を圧縮
   する工程が、ピストンを引いてチャンバの容量を増加さ
   せることにより開口単離バルブを通して圧縮チャンバ内
   に既知容量の試料を吸引し、単離バルブを閉じて所定の
   基準まで圧縮チャンバの容量を減小させるべくピストン
   を動かし、そして所定の圧縮基準にかなうまでピストン
   を動かすことより生じた容量減小量を測定する多段工程
   を含む特許請求の範囲第５項記載の方法。 ８）試料調製チャンバ内に試料のアリコートを入れ、 該試料の既知容量を単離し、 非単離容量の試料をフラッシングして廃棄し、 上記試料調製チャンバの壁に対して所定の溶媒をスプレ
   ーし、 スプレーした溶媒をフラッシングして廃棄し、 単離容量の試料を上記試料調製チャンバ内に戻すととも
   に所定量の希釈剤を加え、 試料と希釈剤の混合物を均質化し、 所定濃度に達するまで上記工程を繰り返し、そして 該希釈試料を分析機に送る ことからなる分析用試料の調製方法。 ９）試料調製チャンバの壁をスプレーする工程が、上記
   試料調製チャンバの壁に対して溶媒を噴射させるノズル
   を通して所定溶媒を上記試料調製チャンバ内にポンプ輸
   送する工程を含む特許請求の範囲第８項記載の方法。 １０）プロセス流れから既知容量の試料を抜き取りプロ
   セス流れからそれを単離すべくサンプリングバルブを操
   作し、 サンプリングバルブから試料調製チャンバへと、単離し
   た試料アリコートを送り、 上記試料調製チャンバ内へ所定量の希釈剤を入れ、 上記試料調製チャンバ内の試料と希釈剤を均質化し、そ
   して 該希釈試料を分析装置に送る ことからなるプロセス流れからの分析用試料の調製方法
   。 １１）均質化工程後でかつ送る工程前に希釈試料の一定
   量を単離し、残りの希釈試料をフラッシングして廃棄し
   、 次いで別の溶媒の所定量を加えるとともにその単離試料
   のアリコートを試料調製チャンバ内に戻し、 そして再び試料を均質化し所定の濃度となるまで上記工
   程を繰り返す多段工程から更になる特許請求の範囲第１
   ０項記載の方法。 １２）六方バルブ中の容積既知の通路であって六方バル
   ブの小なくとも二つの切替え状態間を共通する通路を、
   上記二つの状態の一方の状態に六方バルブを置いている
   間に満たし、 該六方バルブをその二つの他方の状態に切替え、 そのようにして上記共通通路中にトラップされた試料を
   試量調製チャンバ内へ移し、 所定量の希釈剤を上記試料調製チャンバ内に入れ、 上記試料と希釈剤を均質化し、 もし所定濃度レベルに達しているなら該希釈試料を分析
   装置に送り、 もし所定濃度に達していなければ該希釈試料の既知容量
   を単離して残りの試料をフラッシングにより廃棄し、 所定量の希釈剤を上記試料調製チャンバに加えてＣ試料
   と希釈剤を均質化し、 所定濃度に達するまで必要に応じて上記工程を繰り返し
   、 該希釈試料を分析装置に送る 多段工程からなる、パット又はプロセス流れからの試料
   を分析用に調製する方法。