WO2013018903A1 - プレート型キャピラリカラム、キャピラリカラムユニット及びそれらを用いたクロマトグラフ - Google Patents

プレート型キャピラリカラム、キャピラリカラムユニット及びそれらを用いたクロマトグラフ Download PDF

Info

Publication number
WO2013018903A1
WO2013018903A1 PCT/JP2012/069893 JP2012069893W WO2013018903A1 WO 2013018903 A1 WO2013018903 A1 WO 2013018903A1 JP 2012069893 W JP2012069893 W JP 2012069893W WO 2013018903 A1 WO2013018903 A1 WO 2013018903A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
plate
capillary column
face plate
bottomed hole
plate portion
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/069893
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
高弘 大塚
Original Assignee
株式会社堀場エステック
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社堀場エステック filed Critical 株式会社堀場エステック
Priority to EP12819752.2A priority Critical patent/EP2717043A4/en
Priority to JP2013526971A priority patent/JP5945541B2/ja
Priority to US14/233,490 priority patent/US9354210B2/en
Priority to CN2012800112082A priority patent/CN103403541A/zh
Publication of WO2013018903A1 publication Critical patent/WO2013018903A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/60Construction of the column
    • G01N30/6052Construction of the column body
    • G01N30/606Construction of the column body with fluid access or exit ports
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/60Construction of the column
    • G01N30/6095Micromachined or nanomachined, e.g. micro- or nanosize
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/025Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with wetted adsorbents; Chromatography
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/26Conditioning of the fluid carrier; Flow patterns
    • G01N30/38Flow patterns
    • G01N30/46Flow patterns using more than one column
    • G01N30/466Flow patterns using more than one column with separation columns in parallel
    • G01N30/467Flow patterns using more than one column with separation columns in parallel all columns being identical
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/88Integrated analysis systems specially adapted therefor, not covered by a single one of the groups G01N30/04 - G01N30/86
    • G01N2030/8881Modular construction, specially adapted therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/26Conditioning of the fluid carrier; Flow patterns
    • G01N30/38Flow patterns
    • G01N30/46Flow patterns using more than one column
    • G01N30/468Flow patterns using more than one column involving switching between different column configurations
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/60Construction of the column
    • G01N30/6034Construction of the column joining multiple columns
    • G01N30/6039Construction of the column joining multiple columns in series

Definitions

  • the present invention relates to a plate-type capillary column used for a chromatograph and a capillary column unit using the same.
  • a capillary column used in a chromatograph is well known, for example, a thin and long glass tube wound in a coil shape.
  • a plate-type capillary column that has grooves formed on the surface of a glass plate and can be molded in a small size has been proposed as an alternative to the large capillary column as described above.
  • a thin tube is wound in a spiral on a virtual plane, and the virtual plane is sandwiched between two flat disks from both sides.
  • the plate-type capillary column of Patent Document 1 is supposed to be used alone, but for example, the plate-type capillary column may be stacked for the purpose of improving resolution and the like by increasing the distance through which the fluid flows. .
  • a groove is formed in a single stroke shape on the surface of one quartz glass, and the groove becomes a capillary in a state where the back surface of another plate-type capillary column is laminated. It is composed of. Then, by stacking, two types of plate capillary columns are manufactured as shown in FIGS. 6 and 7 of Patent Document 2 so that the capillaries of each plate capillary column can communicate and extend.
  • a through-hole is formed in the outer end of the capillary so as to penetrate the front and back surfaces of the plate, and the inner end of the capillary Is formed with a bottomed hole that opens only on the surface of the plate.
  • the shape of the capillary is the same as the first type, but the inner end of the capillary has a bottomed hole that opens only on the surface of the plate, A through-hole penetrating the front and back surfaces of the plate is formed at the outer end of the capillary.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems. Even if only one shape is prepared, the capillaries can be extended by stacking each plate-type capillary column to improve the chromatographic resolution.
  • a plate capillary column with expandability capable of realizing a measurement method that has conventionally been difficult to handle with a plate capillary column because a complicated flow path is required, and a capillary using the same An object is to provide a column unit or a chromatograph.
  • the plate-type capillary column of the present invention is connected to a plate having a first face plate portion and a second face plate portion facing each other, a capillary formed inside the plate, and one end portion of the capillary, A first bottomed hole formed to open to the first face plate portion, and a second bottomed hole connected to the other end of the capillary and formed to open to the second face plate portion.
  • the first face plate portion and the second face plate portion are placed on a first virtual circle of the capillary column passing through the second bottomed hole as viewed from a direction perpendicular to the first face plate portion or the second face plate portion.
  • One or a plurality of through holes penetrating therethrough are formed.
  • the capillary formed inside the plate is, for example, formed so that the side surface of the capillary does not open to the outside air, or is sealed so that the side surface does not contact the outside air. Say what is formed.
  • the plate-type capillary column having the same shape And a plurality of the first face plate portions of each plate capillary column are overlapped to communicate the first bottomed holes, or the second face plate portions are overlapped to form the second bottomed hole.
  • the faceplate parts of each plate-type capillary column are alternately placed in opposite directions. Only the length of the capillary can be adjusted freely. Moreover, although the length of the capillary can be freely changed in this way, the shape of the plate capillary column can be limited to one type, so that the manufacturing cost can be greatly reduced. . More specifically, since only one type of plate-type capillary column needs to be manufactured, it is only necessary to always form a capillary having the same shape. For example, a laborious operation such as applying a liquid phase in the capillary The process can be limited to one type, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the length of the entire capillary can be easily adjusted by simply stacking each plate-type capillary column in a direction perpendicular to each face plate portion, a heart that requires a complicated flow path is required.
  • a structure for realizing a measurement method such as cutting or backflushing can be easily added to the plate-type capillary column.
  • first face plate part and the second face plate part on a capillary column first virtual circle passing through the second bottomed hole as viewed from a direction perpendicular to the first face plate part or the second face plate part. Since one or a plurality of through-holes penetrating through are formed, a capillary branch for enabling a measuring method such as heart-cut or back-flush that requires a complicated flow path is used by using the through-hole. It is possible to form.
  • the first bottomed hole that is simple in configuration and allows the length of the capillary to be freely changed with only a single capillary column, and that a complicated flow path for heart cutting and backflushing can be configured by stacking.
  • the first bottomed hole is located on the virtual center of the first virtual circle of the capillary column when viewed from the direction perpendicular to the first face plate part or the second face plate part. It is done.
  • the length of the capillary can be easily changed by stacking only by preparing one type of plate-type capillary column, and the complicated flow used for special measurement methods can be used.
  • the first bottomed hole for enabling the passage to be formed is a capillary as viewed from a direction perpendicular to the first face plate part or the second face plate part. Those on the first virtual circle in the column are listed.
  • the plate is bonded to a first plate element having a groove formed on the surface thereof so as to cover the surface of the first plate element. What is comprised from the plate element may be sufficient. In this case, the capillaries can be easily formed inside the plate by covering the groove of the first plate element with the second plate element.
  • the first capillary column first is viewed from a direction perpendicular to the first face plate portion or the second face plate portion. Any one or more through-holes penetrating the first face plate portion and the second face plate portion may be formed on the capillary column second virtual circle that is concentric with the virtual circle.
  • capillary column unit comprising the plate-type capillary column described above and a branch channel plate stacked on the plate-type capillary column, and the branch channel plate Is formed so as to open to the fourth face plate portion, a flat plate having a third face plate portion and a fourth face plate portion facing each other, a third bottomed hole formed to open to the third face plate portion, and The fourth bottomed hole made, the fifth bottomed hole opening in either the third face plate part or the fourth face plate part, the third bottomed hole, the fourth bottomed hole, the first 5 each with a bottom hole
  • Any capillary column unit may be used, wherein the fourth bottomed
  • the branch flow channel plate and the plate-type capillary unit When the branch flow channel plate and the plate-type capillary unit are stacked, it is easy to switch the communication relationship between an arbitrary through hole and a bottomed hole by simply rotating one of the members.
  • the first virtual circle of the branch flow channel plate having the same radius as the first virtual circle of the capillary column when viewed from a direction perpendicular to the third face plate portion or the fourth face plate portion.
  • the fourth bottomed hole and the fifth bottomed hole are formed on the top, and the through hole penetrating the third face plate part and the fourth face plate part is formed on the first flow path plate first virtual circle. Or what is necessary is just to be formed in multiple numbers.
  • the third bottomed hole is on the virtual center of the first virtual circle of the branch flow path plate.
  • the third bottomed hole may be on the first imaginary circle of the branch flow path plate.
  • the branch flow passage plate second is concentric with the first virtual circle of the branch flow passage plate and has the same radius as the second virtual circle of the capillary column.
  • a sixth bottomed hole is provided on the virtual circle so as to open to the third face plate part, and a seventh bottomed hole is provided to open to either the third face plate part or the fourth face plate part. If it is what.
  • a capillary column unit in which a plurality of plate-type capillary columns are stacked, Each plate-type capillary column is in contact with the first face plate part, or the second face plate part is in contact with the second face plate part, and the first bottomed hole
  • a capillary column unit in which the first bottomed hole communicates or is stacked so that the second bottomed hole communicates with the second bottomed hole.
  • capillaries having various lengths can be configured by stacking the plate type capillary columns alternately in opposite directions by preparing only one type of shape. be able to. Therefore, the resolution of the chromatograph can be improved by adjusting the length of the capillary according to the measurement object. Furthermore, the shape and length of the capillaries need not be different for each plate-type capillary column, and can be limited to one type, so that one time-consuming work process such as applying a liquid phase to the capillaries is also possible. The manufacturing cost can be easily reduced.
  • the conceptual schematic diagram which shows the structure of the chromatograph of this invention.
  • the typical perspective view and typical exploded perspective view which show the plate type capillary column in the embodiment of the present invention.
  • the typical sectional view showing the structure near the 1st bottomed hole and the 2nd bottomed hole of the plate type capillary column.
  • the typical perspective view and typical exploded perspective view which show the structure of the branch flow path board used for the capillary column unit in 2nd Embodiment.
  • a gas chromatograph 300 is formed by laminating plate-type capillary columns 100 as shown in FIG. 1, and a capillary column unit 200 in which a liquid phase is applied to at least a part of a capillary to form a stationary phase.
  • a sample gas introduction mechanism 201 for introducing a sample containing one or a plurality of components together with a carrier gas into the internal flow path of the capillary column unit 200, and an outlet of the internal flow path of the capillary column unit 200. It is comprised from the detector 202 which detects each component in gas.
  • the gas chromatograph 300 includes a holding time which is a time taken for the detector 202 to detect each component in the sample after the introduction of the sample gas, and a holding ratio calculated based on the holding time. And an output unit 203 that outputs what kind of substance each component in the sample corresponds to by a relative index or the like.
  • the capillary column unit 200 is configured by laminating a plurality of plate-type capillary columns 100 having the same shape in the thickness direction and communicating capillaries 6 formed inside the plate-type capillary column 100 with each other. .
  • the plate-type capillary column 100 has a square face plate portion and a thin plate shape as a whole.
  • the first face plate portion 1 and the second face plate portion 2 that face each other.
  • Plate P having caps, capillaries 6 formed inside the plate P, bottomed holes 11 and 21 and through holes 7 formed in a direction perpendicular to the face plate portions 1 and 2 of the plate P. It is provided. That is, the capillary 6 is a flow path formed in the plate P, and is formed so as not to open outside except the connected bottomed holes 11 and 21. Therefore, the capillary 6 is formed so as not to come into contact with the outside air except for one end and the other end connected to the bottomed holes 11 and 21. For example, the capillary 6 is covered with other members.
  • the side part is hermetically sealed.
  • the plate P is formed by laminating two thin plates as shown in FIG. 2B, and includes a first plate element P1 having a groove formed on the surface, and the first plate element P1. It comprises the 2nd plate element P2 bonded together so that the surface may be covered.
  • the first plate element P1 is, for example, a thin quartz glass, and has fine grooves formed on the surface by a processing method such as etching.
  • the groove when viewed from a direction perpendicular to the surface, the groove is formed in a spiral shape extending from the center point of the square to one of the four corners of the square.
  • the number of turns of the spiral is shown as about 3 for the sake of easy understanding, but the number of turns may be increased by forming the grooves more precisely.
  • the second plate element P2 made of quartz glass having the same shape as the first plate element P1 is pasted so as to overlap each other, thereby closing the opening side of the groove and having a capillary 6 inside.
  • a column 100 is configured.
  • the first face plate portion 1 corresponding to the lower surface of the plate-type capillary column 100 (the back surface of the first plate element P1) has a first bottomed hole 11 at one end of the capillary 6 at its center. It is formed so as to be connected to the part.
  • the first bottomed hole 11 is formed so as to penetrate only the first plate element P1, and a hole is formed at the center of the second plate element P2.
  • each plate P element is bonded to form a bottomed hole.
  • one end on the center side of the capillary 6 formed so as to draw a spiral is formed so as to intersect the side surface of the first bottomed hole 11.
  • a part of the through-hole 7 penetrating in the thickness direction is formed at the four corners of the first plate element P1 so as to form a virtual square by connecting the respective central axes. That is, a total of five holes are formed in the first plate element P1 so as to penetrate each face plate portion.
  • the back surface of the second plate element P2 is attached to the surface of the first plate element P1, and the surface forms the upper surface of the plate-type capillary column 100.
  • three of the four corners of the second plate element P2 have a part of the through-hole 7 penetrating in the thickness direction with the same arrangement and the same diameter as the first plate element P1. It is formed.
  • one hole formed at the upper left in the drawing view of FIG. 2 is connected to the outer end which is the other end of the spiral capillary 6 as shown in FIG. 3B. It is arranged. As shown in FIG.
  • the first plate element P1 is not formed with a hole in the upper left corner, so the second bottomed hole 21 is formed with the plate elements P1 and P2 being bonded together. It is like that.
  • a part of the other through-hole 7 communicates with a part of the through-hole 7 of the first plate element P1, thereby forming the through-hole 7 of the plate capillary column 100.
  • the first face plate portion 1 or the second face plate portion 2 is viewed from a direction perpendicular to the first face plate portion 1 or the second face plate portion 2.
  • a first bottomed hole 11 is formed at the center of the first face plate portion 1, and the central axis of the second bottomed hole 21 is centered on the central axis of the first bottomed hole 11.
  • Three through-holes 7 are formed on the capillary column first virtual circle C1 having the radius of the connecting straight line.
  • the second bottomed hole 21 and the through hole 7 are arranged so as to be rotationally symmetric with respect to the central axis of the first through hole 7. More specifically, the second bottomed hole 21 and each through hole 7 have a rotational symmetry of 90 degrees about the central axis of the first bottomed hole 11 that is the virtual center of the plate capillary column 100. It is arranged to become. Therefore, when one plate-type capillary column 100 is rotated 90 degrees with respect to the other plate-type capillary column 100, the positions of the second bottomed hole 21 and each through-hole 7 coincide. In the present embodiment, the second bottomed hole 21 and each through hole 7 are arranged so as to be rotationally symmetric with respect to the virtual center.
  • the second bottomed hole 21 and each through-hole 7 are arranged on the capillary column first virtual circle C1. If it is such, if the plate-type capillary column 100 is laminated
  • FIG. 1 An example of use of the capillary column unit 200 in which only the plate-type capillary column 100 configured as described above is stacked in the thickness direction will be described with reference to FIG.
  • the plate-type capillary column 100 has the same shape, it is easy to distinguish between the upper one in the drawing and t for the lower one, and b for the lower one. Is further attached. However, even if the attached symbols are different, the plate type capillary columns 100t and 100b are exactly the same in shape.
  • the first face plate portion 1b faces upward
  • the second face plate portion 2b faces downward
  • the second bottomed hole 21b is placed on the upper left as in the lower plate-type capillary column 100b.
  • the upper plate-type capillary column 100t is configured so that the direction of the face plate portions 1t and 2t is opposite to the lower plate-type capillary column 100b, that is, the first face plate portion 1t is the lower side and the second face plate portion.
  • the second bottomed hole 21t is rotated about the first bottomed hole 11t so that the second bottomed hole 21t is also on the upper left side.
  • the gas flow when the gas chromatograph 300 is configured using such a capillary column unit 200 will be described.
  • the sample gas is introduced into the second bottomed hole 21t of the upper plate-type capillary column 100t by the sample gas introduction mechanism 201 together with the carrier gas, it passes through the capillary 6t in the upper plate-type capillary column 100t, and the first It reaches the bottomed hole 11t. Thereafter, the gas advances to the first bottomed hole 11b of the lower plate-type capillary column 100b that is in communication, passes through the capillary 6b of the lower plate-type capillary column 100b, and goes to the second bottomed hole 21b. And reach.
  • the gas exiting from the second bottomed hole 21 b is detected by the detector 202.
  • the capillary 6 is formed inside the plate P, the first bottomed hole 11 connected to each end of the capillary 6, and the second Since the bottomed holes 21 are separately opened on the opposite surfaces of the first face plate portion 1 and the second face plate portion 2, respectively, the plate-type capillary columns 100 are arranged in the thickness direction so as to contact each other on the same surface.
  • the capillaries 6 can be connected and the length can be adjusted.
  • the orientation of the faceplate part of the plate capillary column 100 is changed.
  • the capillary column unit 200 of the second embodiment includes the plate-type capillary column 100 described in the first embodiment and the branch flow channel plate 101 shown in FIG.
  • the branch channel plate 101 is formed using a plate P having the same shape as the plate capillary column 100.
  • the plate P and the capillary 6 in the plate-type capillary column 100 are described as a flat plate H and a thin tube 8 in the branch flow channel plate 101 for the convenience of explanation so that each member can be easily distinguished.
  • the branch flow path plate 101 is formed so as to open to the third face plate portion 3 and the flat plate H having the third face plate portion 3 and the fourth face plate portion 4 facing each other.
  • the third bottomed hole 31, the fourth bottomed hole 41 formed so as to open in the fourth face plate portion 4, and the third face plate portion 3 or the fourth face plate portion 4 is opened.
  • a fifth bottomed hole 51, and a narrow tube 8 formed in the flat plate H so as to connect the third bottomed hole 31, the fourth bottomed hole 41, and the fifth bottomed hole 51, and It is what has.
  • the branch channel plate 101 also has a square plate shape in the shape of a square plate, and as shown in FIG. 6 (b), two plates are provided in the two thickness directions as in the plate capillary column 100. It is comprised from the flat plate elements H3 and H4 divided
  • the third bottomed hole 31 opened in the third face plate portion 3 that contacts the upper surface in FIG. 6A is formed so as to pass through the center of the flat plate H. It is. And the 4th bottomed hole 41, the 5th bottomed hole 51, and the through-hole 7 are formed in the four corners of the flat plate H so that square shape may be made.
  • the fourth bottomed hole 41 and the fifth bottomed hole 51 are arranged diagonally, and the fifth bottomed hole 51 opens only to the third face plate portion 3. is there.
  • the thin tubes 8 connecting the bottomed holes are formed in a straight line so as to connect the diagonal lines of the flat plate H.
  • the fourth bottomed hole 41 and the fifth bottomed hole 51 are formed on the branch channel plate first virtual circle CD1 having the same axis as the virtual center and the same radius as the capillary column first virtual circle C1, Two through holes penetrating the third face plate portion 3 and the fourth face plate portion 4 are provided on the branch flow path plate first virtual circle CD1. These two through holes 9 are arranged to form a diagonal line different from the diagonal line formed by the fourth bottomed hole 41 and the fifth bottomed hole 51.
  • the third bottom hole 41, the through hole 9, the fifth bottom hole 51, and the through hole 9 are arranged in this order. They are arranged so as to be 90 degrees rotationally symmetric with respect to the bottom hole 31.
  • a sample introduced from one sample introduction port passes through two flow paths provided in parallel separately, and then is led to another detector 202.
  • This is to realize a parallel measurement method.
  • the components in the sample can be easily identified by making the types of stationary phases different in each channel.
  • the capillary column unit 200 used in this parallel measuring method is configured by using one branch channel plate 101 and two plate-type capillary columns 100.
  • the branch channel plate 101 is provided in the uppermost layer.
  • Two plate-type capillary columns 100 are stacked below the branch flow path plate 101.
  • the branch flow channel plate 101 is arranged such that the fourth face plate portion 4 is on the upper side, and the sample gas is introduced from the fourth bottomed hole 41.
  • the third bottomed hole 31 formed in the central portion of the third face plate portion 3 of the branch flow channel plate 101 is a plate-type capillary column in the middle layer. It communicates with the first bottomed hole 11t of 100t.
  • the fifth bottomed hole 51 formed in the corner of the third face plate portion 3 of the branch flow channel plate 101 is configured to communicate with the through hole 7t of the plate capillary column 100t in the middle layer.
  • the through hole 7t of the plate-type capillary column 100t in the middle layer with which the fifth bottomed hole 51 communicates is further formed at the corner of the second face plate portion 2b of the plate-type capillary column 100b in the lowermost layer. It communicates with the bottomed hole 21b.
  • the sample gas introduced from the fourth bottomed hole 41 of the branch channel plate 101 flows through the narrow tube 8 from the third bottomed hole 31 in the center to the middle layer, and the sample gas in the corner. Branches so as to flow from the bottomed hole 51 to the lowermost layer.
  • the sample gas that has entered the middle layer from the third bottomed hole 31 passes through the capillary 6t of the middle layer plate-type capillary column 100t from the central end to the outer end, and reaches the outermost end from the second bottomed hole 21t at the outer end. It flows from the through hole 7b of the lower plate type capillary column 100b to the first detector 202.
  • the sample gas that has flowed from the fifth bottomed hole 51 of the branch channel plate 101 to the lowermost layer passes through the capillary 6b from the outer end to the central end in the lowermost plate capillary column 100b. It flows from the bottomed hole 11b to the second detector 202.
  • the combination of the plate-type capillary column 100 and the branch channel plate 101 allows the sample gas to flow through separate channels at the same time.
  • the chromatographic analysis is performed in parallel through channels having different stationary phase properties. It can be performed.
  • a plate-type capillary column 100b with the portion 2b facing upward may be arranged in this order.
  • the upper plate capillary column 100t and the branch channel plate 101 communicate the first bottomed hole 11t and the third bottomed hole 31, and also communicate the through hole 7t and the fifth bottomed hole 51. It is.
  • the branch channel plate 101 and the lowermost plate-type capillary column 100b have the third bottomed hole 31 and the second bottomed hole 21b communicated with each other.
  • sample gas is introduced from the second bottomed hole 21t of the upper plate-type capillary column 100t, and the pressure-regulating gas whose pressure can be adjusted from the through hole 7t communicating with the fifth bottomed hole 51 of the branch channel. Is to be introduced.
  • the pressure of the pressure adjusting gas is set to be smaller than the pressure of the sample gas, so that the sample gas that has passed through the capillary 6t of the upper plate capillary column 100t as shown in FIG. It flows through the narrow tube 8 only from the third bottomed hole 31 to the fourth bottomed hole 41 side, and flows into the lowermost plate-type capillary column 100b. Then, the sample gas reaches the detector 202 from the first bottomed hole 11b of the lowermost plate-type capillary column 100b.
  • analysis is performed when the first plate-type capillary column 100t is passed, or after passing through the first plate-type capillary column 100t and then passed through another plate-type capillary column 100b.
  • the configuration of a heart-cutting capillary column unit 200 that can select whether to perform or not will be described.
  • the heart-cut capillary column unit 200 is configured such that the length of the capillary 6 can be changed without changing the capillary column unit 200 itself during measurement.
  • the configuration of the branch flow path plate 101 is different from that of parallel or backflush. More specifically, the branched flow path plate 101 has bottomed holes that open to the fourth face plate portion 4 at the four corners other than the third bottomed hole 31 in the third face plate portion 3. That is, the opening direction of the above-mentioned fifth bottomed hole 51 is changed from the third face plate portion 3 to the fourth face plate portion 4 and the bottomed first connection that opens the two through holes 7 to the fourth face plate portion 4.
  • the holes 91 and the second connection holes 92 are changed.
  • the thin tube 8 extending in the diagonal direction of the flat plate H connecting the third bottomed hole 31, the fourth bottomed hole 41, and the fifth bottomed hole 51 is formed in a Z-shape, and the third bottomed hole 31 is formed. And the first connection hole 91, the fifth bottomed hole 51, and the second connection hole 92 are extended.
  • the capillary column unit 200 After using such a branch channel plate 101, the capillary column unit 200 includes a plate-type capillary column 100t with the first face plate portion 1t facing downward from the upper layer, as shown in FIG.
  • the plate-type capillary column 100b with the first face plate portion 1b facing down is arranged in this order.
  • the upper plate-type capillary column 100t has the first face plate portion 1t facing downward, and the first bottomed hole 11t and the third bottomed hole 31 of the branch channel plate 101. And communicate with each other. Further, the branch channel plate 101 allows the fourth bottomed hole 41 and the through hole 7b of the lowermost plate capillary column 100b to communicate with each other, and the fifth bottomed hole 51 and the lowermost plate capillary column 100b.
  • the second bottomed hole 21b is in communication.
  • the configuration is such that the sample gas is introduced from the second bottomed hole 21t of the upper plate-type capillary column 100t, and the first of the branch flow channel plate 101 in the through hole 7b of the lowermost plate-type capillary column 100b.
  • the connection hole 91 and the 2nd connection hole 92 it is comprised so that introduction of the 1st pressure regulation gas and the 2nd pressure regulation gas is possible.
  • the sample gas introduced into the upper plate-type capillary column 100t flows from the first bottomed hole 11t to the third bottomed hole 31 of the branch channel body and enters the narrow tube 8. Go.
  • the sample gas is halved from the third bottomed hole 31 to both the fourth bottomed hole 41 and the fifth bottomed hole 51.
  • the gas that has passed through the third bottomed hole 31 reaches the second detector 202, and the sample gas that has passed through the fifth bottomed hole 51 passes through the bottom plate capillary column 100b. It flows through the inside and reaches the first detector 202 from the first bottomed hole 11b. That is, in this case, component analysis of the sample gas that has passed through one capillary 6 is performed by the second detector 202, and component analysis of the sample gas that has passed through two capillaries 6 is performed by the first detector 202.
  • the analysis form of the sample gas can be changed as appropriate only by adjusting the pressures of the first and second regulated gases. Since such a flow path configuration can be taken, by adjusting the pressure of each pressure-regulating gas during measurement, only one capillary 6 is passed through for one component contained in the sample gas, and yet another for another component. The two capillaries 6 can be passed.
  • a plate-type capillary column 100 includes a plate P having a first face plate portion 1 and a second face plate portion 2 facing each other, and a capillary 6 formed inside the plate P.
  • first bottomed hole 11 connected to one end of the capillary 6 and opened to the first face plate 1, and connected to the other end of the capillary 6, and the second face plate 2 and a second bottomed hole 21 formed so as to open to the first bottomed hole 11 when viewed from a direction perpendicular to the first face plate portion 1 or the second face plate portion 2.
  • one or a plurality of through holes 7 penetrating the first face plate portion 1 and the second face plate portion 2 are formed on the capillary column first virtual circle C1 passing through the second bottomed hole 22.
  • the first bottomed hole 11, the second bottomed hole 22, and the through hole 7 are provided on the same capillary column first virtual circle C 1, and the virtual center of the capillary column first virtual circle C 1 is provided.
  • the method of joining the plate elements P1 and P2 is devised, and compared to the labor of joining so as not to leak, as in the third embodiment.
  • the plate capillary column 100 is easy to manufacture.
  • the shape of the capillary 6 is different from that of the above embodiment as an example.
  • any desired Each capillary 6 can be communicated with the length. That is, the capillary 6 having an arbitrary length can be easily formed simply by preparing one type of plate-type capillary column 100.
  • the branch channel plate 101 has a third bottomed opening that opens only on the upper surface side in the drawing when viewed from a direction perpendicular to the third face plate portion 3 or the fourth face plate portion 4.
  • the hole 31, the fourth bottomed hole 41 that opens only on the lower surface side, the fifth bottomed hole 51 that opens only on the lower surface side, and the through-hole 9 formed so as to penetrate both surfaces are It is formed on the circumference of one virtual circle CD1. And about the thin tube 8, it forms so that the said 4th bottomed hole 41 and the 5th bottomed hole 51 may be connected so that the 3rd bottomed hole 31 may become a corner
  • the capillary column unit 200 of FIG. 11B communicates the second bottomed hole 21t of the upper plate-type capillary column 100t with the third bottomed hole 31 of the branch channel plate 101,
  • the bottomed hole 51 communicates with the first bottomed hole 11b of the lowermost plate-type capillary column 100b.
  • the fourth bottomed hole 41 of the branch channel plate 101 and the through-hole 7b of the lower plate-type capillary column 100b are communicated so that low-pressure or high-pressure gas can be introduced from the through-hole 7b. Accordingly, it is possible to form a complicated flow path necessary for the measurement method such as the backflush described in the above embodiment as shown in FIG. 8 or FIG. .
  • the through hole 7 penetrating the first face plate portion 1 and the second face plate portion 2 was formed only on the first virtual circle C1, but in the fourth embodiment, it is further concentric with the capillary column first virtual circle.
  • a through-hole 7 is also formed on the capillary column second virtual circle C2.
  • the capillary column unit of the fourth embodiment uses a plate-type capillary column 100 in which the first bottomed hole 11 is not provided at the virtual center of the capillary column first virtual circle C1 as in the third embodiment. Even in such a case, a configuration is provided so that a complicated flow path such as a heart cut flow path can be easily formed.
  • the capillary column second virtual circle C2 has a smaller diameter than the capillary column first virtual circle C1, and its circumference Four through holes 7 are formed on the top.
  • the through-hole 7 on the second imaginary circle C2 of the capillary column has a virtual square with the first bottomed hole 11, the second bottomed hole 12, and the through-hole 7 on the first imaginary circle C1 of the capillary column. It is arranged to make.
  • the holes on the capillary column first virtual circle C1 are arranged at the four corners of the square-shaped face plate portion to form the vertices of the virtual square, whereas on the capillary column second virtual circle C2 These holes are arranged so as to form a midpoint on each side of the virtual square. Further, as apparent from FIG. 12A, the holes arranged on the capillary column second virtual circle C2 are also arranged so as to be rotationally symmetric with respect to the virtual center.
  • the branch channel plate 101 also has a bottomed hole and a through hole on the branch channel plate second virtual circle CD2 corresponding to the capillary column second virtual circle C2. A hole is provided.
  • the branch flow channel plate 101 of the fourth embodiment branches as shown in FIG. 12A when viewed from a direction perpendicular to the third face plate portion 3 and the fourth face plate portion 4.
  • a third bottomed hole 31, a fourth bottomed hole 41, a fifth bottomed hole 51, and a through hole 9 are provided on the flow path plate first virtual circle CD1 in the same manner as in the above embodiment.
  • a sixth bottomed hole h1 provided so as to open to the third face plate portion 3 and a seventh existence opening to the third face plate portion 3 are provided.
  • a bottom hole h2 is provided on the branch flow path plate second virtual circle CD2.
  • the sixth bottomed hole h1 forms a midpoint on the upper side of the virtual square
  • the seventh bottomed hole h2 forms a midpoint on the lower side of the virtual square.
  • the narrow tube 8 inside the branch flow channel plate 101 connects the fourth bottomed hole 41 and the sixth bottomed hole h1 that form the upper left vertex of the virtual square, and the fifth bottom that forms the upper right vertex of the virtual square.
  • the bottomed hole 51 is connected to the seventh bottomed hole h2.
  • the narrow tube 8 starts from the third bottomed hole 31 that forms the lower left vertex of the virtual square, branches in the middle, and is connected to the sixth bottomed hole h1 and the seventh bottomed hole h2, respectively. .
  • a heart-cut channel can be formed by stacking the plate-type capillary column 100 and the branch channel plate 101 configured as described above.
  • the heart-cutting channel configuration in the fourth embodiment will be described in detail.
  • the capillary column unit 200 includes a plate-type capillary column 100t with the first face plate portion 1t facing upward from the upper layer, a branch flow channel plate 101 with the third face plate portion 3 facing upward, and a first face plate.
  • the plate-type capillary column 100b with the portion 1b facing upward is arranged in this order.
  • a sample is introduced from the first bottomed hole 11t of the upper plate-type capillary column 100t, and the sample gas passing through the capillary 6t is connected to the second bottomed hole 21t.
  • the sixth bottomed hole h1 of the branch flow channel plate 101 communicates with the through hole 7t that forms the middle point of the upper side of the virtual square in the upper plate-type capillary column 100t.
  • the seventh bottomed hole h2 communicates with a through hole 7t forming the lower middle point of the virtual square in the upper layer plate capillary column 100t.
  • Gas 1 and gas 2 different from the sample are introduced into each through hole 7t, and the sample gas that has passed through the third bottomed hole 31 passes through the thin tube 8 by adjusting the pressure of these gases. Thus, it can be switched whether the fourth bottomed hole 41 or the fifth bottomed hole 51 is reached.
  • the plate-type capillary column 100 of the fourth embodiment is also composed of four plate-type capillary columns 100 as shown in FIG.
  • the capillary 6 having an arbitrary length can be formed by continuing to connect the first bottomed hole 11 and the second bottomed hole 12 while rotating by 90 degrees.
  • the arrangement configuration of the first bottomed hole 11, the second bottomed hole 21, and the through hole 7 arranged on the capillary column first virtual circle C1 in the fourth embodiment is the plate type capillary of the third embodiment.
  • the fact that it is the same as that of the column 100 and that the holes on the second virtual circle C2 of the capillary column need not be used in parallel and backflushing is utilized.
  • branch channel plate 101 corresponding to the plate capillary column 100 of the fourth embodiment will be described.
  • the branch channel plate 101 is not limited to the above-described one, and as shown in FIG. 14B, the fifth bottomed hole 51 is formed so as to form the lower right vertex of the virtual square, and the seventh bottomed hole h2 and the fifth bottomed hole The bottomed hole 51 may be connected by the thin tube 8.
  • each hole on the branch flow path plate second virtual circle CD2 of the branch flow path plate 101 is also arranged at a point other than the position forming a virtual square with each hole on the branch flow path plate first virtual circle CD1. It does not matter.
  • the fifth embodiment is common in that the plate-type capillary column 100 includes a through hole 7 on the capillary column second virtual circle C2, but as shown in FIG. The difference is that the radius of the capillary column second virtual circle C2 is smaller than that of the capillary column first virtual circle C1. Similarly, in the branch flow path plate 101, the radius of the branch flow path plate second virtual circle CD2 is formed smaller than that of the branch flow path plate first virtual circle CD1. It is configured to open only to the fourth face plate portion 4 instead of the three face plate portion 3. Further, the through hole 9 is not provided on the branch flow path plate second virtual circle CD2.
  • the gas 1 can be introduced from the upper plate-type capillary column 100t, and the gas 2 can be introduced from the lower-layer plate-type capillary column 100b.
  • a capillary column unit 200 that realizes a heart-cut channel configuration by stacking in the same way as in FIG. Note that a modification of the fifth embodiment will be described.
  • the holes on the capillary column first virtual circle C1 and the capillary column second virtual circle C2 are not aligned in a straight line, and the other of the capillary column second virtual circle C2
  • the through hole 7 may be formed at the position.
  • the holes may not be arranged in a straight line but may be arranged at other positions on the branch flow path plate second virtual circle CD2.
  • the shape of the capillary of the plate-type capillary column is a spiral shape or the like, but it may be a shape other than that shown in the figure.
  • the number of through holes penetrating each face plate portion is not limited to four, and may be one or more. In short, it may be arranged on a virtual circle with the first bottomed hole as a virtual center or on a virtual circle with a point other than the first bottomed hole as a virtual center. Further, when the first bottomed hole is used as the virtual center, it does not necessarily need to coincide with the center axis of the first bottomed hole.
  • the plate-type capillary column is formed using two plate elements, it may be configured using a plurality of plate elements. That is, the first bottomed hole and the second bottomed hole are formed by forming all the holes with through holes in the plate-type capillary column shown in the embodiment, and further attaching a cover glass from the outside. May be opened only in the first face plate portion and the second face plate portion, respectively.
  • the concept of the bottomed hole in the plate-type capillary column of the present invention is not limited to that originally formed with a bottom, but first, a through hole is formed and then one of the openings is closed. Is included.
  • a capillary with a single plate formed inside may be used.
  • a first laser that can change the irradiation position in the X-axis direction and a second laser that can change the irradiation position in the Y-axis direction It is only necessary to set the energy at which the plate can be processed at the point where each laser intersects, and to excavate the capillary inside the plate while appropriately changing the irradiation position of each laser.
  • a heater plate incorporating a heater may be sandwiched between plate-type capillary columns. If it is such, the temperature in a capillary can be kept at the optimal temperature for exhibiting the function as a capillary column.
  • the gas chromatograph has been described as an example. However, even in the case of a liquid chromatograph, the present invention similarly exhibits the function.
  • the plate A type capillary column is connected to a plate having a first face plate portion and a second face plate portion facing each other, a capillary formed inside the plate, and one end portion of the capillary, and opens to the first face plate portion.
  • the first bottomed hole and the second bottomed hole are opened to different surfaces, and a capillary is formed inside the plate so as to connect each bottomed hole.
  • the capillary is extended to a length suitable for measurement by simply connecting the first bottomed hole and the first bottomed hole of the type capillary column and connecting the second bottomed hole and the second bottomed hole. Can do.
  • the capillary is formed inside the plate, when the capillary is formed by opening on the surface of the plate as in the prior art, the capillary is formed so that the inside of the capillary is kept airtight when stacking. It is not necessary to block the opening of the capillary with an unfinished surface.
  • the plate-type capillary column of the present invention since the plate-type capillary column of the present invention has such characteristics, the orientation of the bottomed hole or the like formed in the plate-type capillary column and connected to the capillary is alternately changed as in the prior art. There is no need to prepare plate-type capillary columns having more than one type of shape, the shape can be limited to only one type, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the radius of the first virtual circle of the capillary column is equal to or greater than the radius of the second virtual circle of the capillary column, but this relationship may be reversed, for example. The same applies to the first virtual circle of the branch flow channel plate and the second virtual circle of the branch flow channel plate.
  • the length of the capillary can be freely extended or a complicated flow path configuration can be achieved without facilitating the plate-type capillary column having a large number of shapes.
  • Various measurement methods for chromatographic analysis can be used while suppressing manufacturing costs.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

 形状を1種類しか用意しなかったとしても、各プレート型キャピラリカラムを積層することでキャピラリを延長して、クロマトグラフの分解能を向上させることができるとともに、複雑な流路が必要とされる測定方法を実現することができる拡張性を有したプレート型キャピラリカラムを提供するために、互いに対向する第1面板部1と第2面板部2を有するプレートPと、前記プレートPの内部に形成されたキャピラリ6と、前記キャピラリ6の一端部と接続され、前記第1面板部1に開口するように形成された第1有底穴11と、前記キャピラリ6の他端部と接続され、前記第2面板部2に開口するように形成された第2有底穴21と、を備え、前記第1面板部1又は前記第2面板部2に対して垂直な方向から視て、前記第2有底穴21を通るキャピラリカラム第1仮想円C1上に前記第1面板部1及び前記第2面板部2を貫通する貫通穴7を1又は複数形成した。

Description

プレート型キャピラリカラム、キャピラリカラムユニット及びそれらを用いたクロマトグラフ
 本発明は、クロマトグラフに用いられるプレート型キャピラリカラム及びそれを用いたキャピラリカラムユニットに関するものである。
 クロマトグラフに用いられるキャピラリカラムは、例えば、細く長いガラス管をコイル状に巻き回したものがあるがよく知られている。近年、前述したような大型のキャピラリカラムの代替品として、ガラス板の表面に溝を形成してあり、小型に成型可能なプレート型キャピラリカラムが提案されている。
 より具体的には、特許文献1の図1に示されるように、細管をある仮想平面において、らせん状に巻回すとともに、その仮想平面を両側から2枚の平円板で挟みこむことによりプレート型にしたキャピラリカラムがある。そして、このものはらせん状に巻き回された細管の外側端を通るようにプレートの表側から有底穴をあけて形成された試料導入口と、前記細管の内側端を通るようにプレートの表側から有底穴をあけて形成された試料出口と、を備えている。すなわち、特許文献1に記載のプレート型キャピラリカラムは、プレートの面板部について同じ側に開口する有底穴により、試料導入口と試料出口とが形成されている。
 特許文献1のプレート型キャピラリカラムは、単体での使用しか想定されていないが、例えば、流体が流れる距離を長くすることで分解能等を向上させる目的で、プレート型キャピラリカラムを積層する場合がある。
 特許文献2に記載のプレート型キャピラリカラムは、1枚の石英ガラスの表面に溝を一筆書き形状で形成し、別のプレート型キャピラリカラムの裏面が積層された状態で前記溝がキャピラリとなるように構成されたものである。そして、積層することにより、各プレート型キャピラリカラムのキャピラリが連通して延長できるように特許文献2の図6及び図7に示されるように2つのタイプのプレート型キャピラリカラムを製造している。
 より具体的には、特許文献2における第1のタイプのプレート型キャピラリカラムは、キャピラリの外側端にはプレートの表面と裏面を貫通するように貫通孔を形成されているとともに、キャピラリの内側端にはプレートの表面にのみ開口する有底穴が形成されている。一方、第2のタイプのプレート型キャピラリカラムは、キャピラリの形状は第1のタイプと同じであるものの、キャピラリの内側端には、プレートの表面にのみ開口する有底穴が形成されており、キャピラリの外側端には、プレートの表面と裏面を貫通する貫通孔が形成されている。
 つまり、特許文献2に記載のプレート型キャピラリカラムは、形状の異なる2種類のものを用意し、それらを交互に重ね合わせる事で初めて積層によるキャピラリの延長が可能となっている。
 しかしながら、このように形状の異なる2種類のプレート型キャピラリカラムを製造しなくてはならない場合、その分だけ製造コストが押し上げられる要因となってしまう。さらに、特許文献1及び2に記載のプレート型キャピラリカラムでは、従来のガラス管を用いたキャピラリカラムを備えるクロマトグラフにおいて用いられるバックフラッシュ、ハートカット等の複雑な流路を必要とする測定方法に対応することは想定されていない。このため、ガラス管を用いたキャピラリカラムからプレート型キャピラリカラムへと置き換えることは実際には難しい。
特開平5-180821号公報 特開2006-90813号公報
 本発明は上述したような問題を鑑みてなされたものであり、形状を1種類しか用意しなかったとしても、各プレート型キャピラリカラムを積層することでキャピラリを延長して、クロマトグラフの分解能を向上させることができるとともに、従来、複雑な流路が必要なためプレート型キャピラリカラムでは対応の難しかった測定方法を実現することができる拡張性を有したプレート型キャピラリカラム、及びそれらを用いたキャピラリカラムユニット又はクロマトグラフを提供することを目的とする。
 すなわち、本発明のプレート型キャピラリカラムは、互いに対向する第1面板部と第2面板部を有するプレートと、前記プレートの内部に形成されたキャピラリと、前記キャピラリの一端部と接続され、前記第1面板部に開口するように形成された第1有底穴と、前記キャピラリの他端部と接続され、前記第2面板部に開口するように形成された第2有底穴と、を備え、前記第1面板部又は前記第2面板部に対して垂直な方向から視て、前記第2有底穴を通るキャピラリカラム第1仮想円上に前記第1面板部及び前記第2面板部を貫通する貫通穴が1又は複数形成されていることを特徴とする。ここで、プレートの内部に形成されたキャピラリとは、例えば前記キャピラリの側面部が外気に対して開口していないように形成されている、あるいは、側面部が外気に接触しないように密閉されて形成されているものを言う。
 このようなものであれば、前記第1有底穴が前記第1面板部に開口し、前記第2有底穴が前記第2面板部に開口しているので、同一形状のプレート型キャピラリカラムを複数用意し、各プレート型キャピラリカラムの前記第1面板部同士を重ね合わせて前記第1有底穴同士を連通させる、又は、前記第2面板部同士を重ね合わせて前記第2有底穴同士を連通させることで、任意の長さのキャピラリを容易に形成することができる。
 言い換えると、同一形状のプレート型キャピラリカラムを複数用意し、各面板部に垂直な方向へと積層していく際に、各プレート型キャピラリカラムの面板部の向きを交互に逆向きにして積層するだけで、キャピラリの長さを自由に調節することができる。しかも、このようにキャピラリの長さを自由に変更できるにもかかわらず、プレート型キャピラリカラムの形状は1種類に限定することができるので、製造上のコストを大幅に低減することも可能となる。より具体的に説明すると、1種類のプレート型キャピラリカラムを製造すればよいので、常に同じ形状をしたキャピラリを形成すればよく、例えばキャピラリ内に液相を塗布する等と言った手間のかかる作業工程を一種類に限定することができ、製造コストを下げることが可能となる。
 さらに、各プレート型キャピラリカラムを各面板部に対して垂直な方向に対して積層するだけで、全体のキャピラリの長さを容易に調節することができるので、複雑な流路を必要とするハートカットやバックフラッシュ等の測定方法を実現するための構造をこのプレート型キャピラリカラムに付加しやすい。
 また、前記第1面板部又は前記第2面板部に対して垂直な方向から視て、前記第2有底穴を通るキャピラリカラム第1仮想円上に前記第1面板部及び前記第2面板部を貫通する貫通穴が1又は複数形成されているので、前記貫通孔を利用して、複雑な流路を必要とするハートカットやバックフラッシュ等の測定方法を可能にするためのキャピラリの分岐を形成する事が可能である。
 簡単な構成であり、単一のキャピラリカラムだけで自由にキャピラリの長さを変更できるとともに、ハートカットやバックフラッシュのための複雑な流路も積層により構成可能となる第1有底穴の具体的な位置としては、前記第1面板部又は前記第2面板部に対して垂直な方向から視て、前記第1有底穴が前記キャピラリカラム第1仮想円の仮想中心上にあるものが挙げられる。
 前述したプレート型キャピラリカラムと同様に、1種類のプレート型キャピラリカラムを用意するだけで、積層することによりキャピラリの長さを容易に変更できるとともに、特殊な測定方法のために用いられる複雑な流路を形成できるようにするための第1有底穴の別の態様としては、前記第1面板部又は前記第2面板部に対して垂直な方向から視て、前記第1有底穴がキャピラリカラム第1仮想円上にあるものが挙げられる。
 各面板部の向きを交互に逆向きにして積層した際に、あるプレート型キャピラリカラムから直上のプレート型キャピラリカラムに流体を導入するとともに、さらに1つのキャピラリカラムをとばして、さらに上にあるプレート型キャピラリカラムへと直接流体を流入させることができるように、別の流路を容易に形成できるようにするには、前記第2有底穴及び各貫通孔が、前記仮想中心を中心として回転対称となるように配置されていればよい。このようなものであれば、第2面板部同士を重ね合わせたプレート型キャピラリカラム同士において、前記第1有底穴を通る各面板部に垂直な中心軸に対して一方のプレート型キャピラリカラムを回転させるだけで、一方のプレート型キャピラリカラムの第2有底穴を、他方のプレート型キャピラリカラムの第2有底穴又は貫通孔のいずれに連通させるかを適宜選択することができる。従って、一方のプレート型キャピラリカラムのキャピラリを積層されたプレート型キャピラリカラムのどの穴に接続していくかを適宜選択できるので、例えば、ハートカットやバックフラッシュ等の測定方法を行うための複雑な流路を簡単に形成することができる。
 前記プレート型キャピラリカラムの内部に容易にキャピラリを構成するには、前記プレートが、表面に溝が形成された第1プレート要素と、前記第1プレート要素の表面を覆うように貼り合わせられる第2プレート要素とから構成されたものであればよい。このようなものであれば、第1プレート要素の溝を第2プレート要素により蓋をすることで、容易に前記キャピラリをプレートの内部に形成する事が可能となる。
 前記プレート型キャピラリカラムを積層した際における流路構成の自由度をさらに高めるには、前記第1面板部又は前記第2面板部に対して垂直な方向から視て、前記第1キャピラリカラム第1仮想円と同心円となるキャピラリカラム第2仮想円上に前記第1面板部及び前記第2面板部を貫通する貫通穴がさらに1又は複数形成されているものであればよい。
 前記キャピラリカラム第2仮想円上に1又は複数の貫通孔をさらに設けた場合でも前記キャピラリとの配置上の干渉が起こりにくく、当該キャピラリの長さをできる限り長く設計しやすくするには、前記第1面板部又は前記第2面板部に対して垂直な方向から視て、前記キャピラリカラム第1仮想円上の第1有底穴、第2有底穴、及び、貫通孔と、前記キャピラリカラム第2仮想円上の貫通孔とが仮想正方形をなすように配置されているものであればよい。このようなものであれば仮想正方形内には貫通孔が存在せず、前記キャピラリを当該仮想正方形内の領域で蛇行させれば貫通孔との配置上の干渉を何ら気にする必要がなく、非常に設計のしやすいものとなる。
 さらに、プレート型キャピラリカラムと異なる形状の板をもう一種類だけ増やすことにより、弁等を用いなくてもより複雑な流路形状を形成可能とし、より並列、ハートカット、バックフラッシュ用の流路を簡単に形成できるようにするには、前述したプレート型キャピラリカラムと、前記プレート型キャピラリカラムに対して積層される分岐流路板と、を備えたキャピラリカラムユニットであり、前記分岐流路板が、互いに対向する第3面板部と第4面板部を有する平板と、前記第3面板部に開口するように形成された第3有底穴と、前記第4面板部に開口するように形成された第4有底穴と、前記第3面板部又は前記第4面板部のいずれか一方に開口する第5有底穴と、前記第3有底穴、前記第4有底穴、前記第5有底穴をそれぞれ接続するように前記平板内に形成された細管と、を有し、前記第2面板部と前記第4面板部とを合わせて、前記プレート型キャピラリカラムと前記分岐流路板とを積層した際に、前記第4有底穴が前記第2有底穴と連通するとともに、前記第5有底穴が前記貫通孔と連通するように配置されていることを特徴とするキャピラリカラムユニットであればよい。
 前記分岐流路板と、前記プレート型キャピラリユニットとを積層した際において、いずれかの部材を回転させるだけで、任意の貫通孔と有底穴との連通関係を切り替えることがしやすいようにするには、前記分岐流路板において、前記第3面板部又は前記第4面板部に対して垂直な方向から視て、前記キャピラリカラム第1仮想円と同半径の分岐流路板第1仮想円上に前記第4有底穴及び第5有底穴が形成されているとともに、前記分岐流路板第1仮想円上に前記第3面板部及び前記第4面板部を貫通する貫通穴が1又は複数形成されているものであればよい。
 外形が同一形状の前記プレート型キャピラリカラムと前記分岐流路板とを積層して複雑な流路を形成する際にその積層の仕方を簡便なものにできる第3有底穴の位置の具体例としては、前記分岐流路板において前記第3面板部又は前記第4面板部に対して垂直な方向から視て、前記第3有底穴が前記分岐流路板第1仮想円の仮想中心上にあるものが挙げられる。
 前記プレート型キャピラリカラムと前記分岐流路板により複雑な流路を形成する際にその積層方法等が容易になる前記第3有底穴の別の配置例としては、前記分岐流路板において前記第3面板部又は前記第4面板部に対して垂直な方向から視て、前記第3有底穴が前記分岐流路板第1仮想円上にあるものが挙げられる。
 ハートカットを行うためのような非常に複雑な流路を前記プレート型キャピラリカラムと前記分岐流路板とで作る場合において、その流路構成を容易にするには、前記分岐流路板において前記第3面板部又は前記第4面板部に対して垂直な方向から視て、前記分岐流路板第1仮想円と同心円となり、前記キャピラリカラム第2仮想円と同半径の分岐流路板第2仮想円上に前記第3面板部に開口するように設けられた第6有底穴と、前記第3面板部又は前記第4面板部のいずれか一方に開口する第7有底穴が設けられているものであればよい。
 特に一種類の部材のみを用意するだけで、キャピラリの長さを調節することができるキャピラリカラムユニットの具体的な実施の態様としては、プレート型キャピラリカラムが複数積層されたキャピラリカラムユニットであり、各プレート型キャピラリカラムが、第1面板部に対して第1面板部が接触する、又は、第2面板部に対して第2面板部が接触するとともに、前記第1有底穴に対しては前記第1有底穴が連通する、又は、前記第2有底穴に対しては前記第2有底穴が連通するように積層されているキャピラリカラムユニットが挙げられる。
 プレート型キャピラリカラム又はキャピラリカラムユニットを用いたクロマトグラフであれば、省スペースでクロマトグラフを形成することができるとともに、少ない部品種類数で、様々な種類のキャピラリカラムユニットを形成することができ、従来からある様々な種類の測定方法を実施する事が可能となる。
 このように本発明のプレート型キャピラリカラムによれば、1種類の形状を用意するだけで、各プレート型キャピラリカラムを交互に逆向きに積層していくことにより様々な長さのキャピラリを構成することができる。従って、測定対象に応じたキャピラリの長さに調節してクロマトグラフの分解能を向上させることができる。さらに、キャピラリの形状や長さ等を個々のプレート型キャピラリカラムで異ならせる必要がなく、1種類に限定することができるので、キャピラリに液相を塗布する等といった手間のかかる作業工程も1種類に限定することができ、製造コストを低減しやすい。また、このようなプレート型キャピラリカラムを用いたキャピラリカラムユニット、ガスクロマトグラフによれば、拡張性を容易に付加することができ、弁等を用いなくても複雑な形状の流路を形成することができ、ハートカットやバックフラッシュと等といった測定方法をプレート型キャピラリカラムを用いて実施する事が可能となる。
本発明のクロマトグラフの構成を示す概念的模式図。 本発明の実施形態におけるプレート型キャピラリカラムを示す模式的斜視図及び模式的分解斜視図。 前記プレート型キャピラリカラムの第1有底穴及び第2有底穴の近傍の構造を示す模式的断面図。 第1実施形態におけるキャピラリカラムユニットの模式的分解斜視図。 第1実施形態におけるキャピラリカラムユニットの流路図及び模式的斜視図。 第1実施形態におけるキャピラリカラムユニットの流路図及び模式的斜視図。 第2実施形態におけるキャピラリカラムユニットに用いられる分岐流路板の構造を示す模式的斜視図及び模式的分解斜視図。 バックフラッシュ用の流路構成を有するキャピラリカラムユニットの測定時の流路図及び模式的斜視図。 バックフラッシュ用の流路構成を有するキャピラリカラムユニットの排出時の流路図及び模式的斜視図。 ハートカット用の流路構成を有するキャピラリカラムユニットの流路図及び模式的斜視図。 本発明の第3実施形態におけるプレート型キャピラリカラムの形状及び流路例を示す模式図。 本発明の第4実施形態におけるプレート型キャピラリカラムの形状及びハートカット用の流路例を示す模式図。 第4実施形態におけるプレート型キャピラリカラムによる各種流路構成例を示す模式図。 第4実施形態における別の分岐流路板の構成例を示す模式図。 本発明の第5実施形態におけるプレート型キャピラリカラムの形状及び流路構成を示す模式図。
300・・・クロマトグラフ
200・・・キャピラリカラムユニット
100・・・プレート型キャピラリカラム
101・・・分岐流路板
1  ・・・第1面板部
11 ・・・第1有底穴
2  ・・・第2面板部
21 ・・・第2有底穴
6  ・・・キャピラリ
7  ・・・貫通孔
P  ・・・プレート
P1 ・・・第1プレート要素
P2 ・・・第2プレート要素
C1 ・・・キャピラリカラム第1仮想円
C2 ・・・キャピラリカラム第2仮想円
101・・・分岐流路板
CD1・・・分岐流路板第1仮想円
CD2・・・分岐流路板第2仮想円
3  ・・・第3面板部
31 ・・・第3有底穴
4  ・・・第4面板部
41 ・・・第4有底穴
51 ・・・第5有底穴
h1 ・・・第6有底穴
h2 ・・・第7有底穴
8  ・・・細管
9  ・・・貫通孔
H  ・・・平板
 本発明の第1実施形態について各図を参照しながら説明する。
 第1実施形態のガスクロマトグラフ300は、図1に示すようにプレート型キャピラリカラム100を積層して形成され、キャピラリの少なくとも一部に液相が塗布されて固定相が形成されたキャピラリカラムユニット200と、1又は複数の成分を含む試料をキャリアガスとともに前記キャピラリカラムユニット200の内部流路へと導入する試料ガス導入機構201と、前記キャピラリカラムユニット200の内部流路の出口に設けられ、試料ガス中の各成分を検出する検出器202とから構成されるものである。そして、このガスクロマトグラフ300は、前記検出器202が、試料ガスが導入されてから試料中の各成分が検出されるまでにかかる時間である保持時間及び、保持時間に基づいて算出される保持比、相対指標等により試料中の各成分がどのような物質に該当するかを出力する出力部203をさらに備えたものである。
 前記キャピラリカラムユニット200は、複数の同形状のプレート型キャピラリカラム100を厚さ方向に積層するとともに、当該プレート型キャピラリカラム100の内部に形成されたキャピラリ6同士を連通させて構成したものである。
 前記プレート型キャピラリカラム100は、図2(a)に示すように面板部が正方形状であり、全体として薄板形状をなしたものであり、互いに対向する第1面板部1と第2面板部2を有するプレートPと、前記プレートPの内部に形成されたキャピラリ6と、前記プレートPの各面板部1、2に対して垂直な方向に空けられた有底穴11,21及び貫通孔7を備えたものである。すなわち、前記キャピラリ6は、プレートP内に形成された流路であって、接続されている各有底穴11、21以外では外部に開口しないように形成したものである。従って、前記キャピラリ6は、前記各有底穴11、21に接続されている一端部と他端部以外では外気に接触しないように形成されており、例えば、その他の部材により蓋などをすることなく側面部の密閉が保たれるようにしてある。
 前記プレートPは、図2(b)に示すように2枚の薄板を貼り合わせて形成してあるものであり、表面に溝が形成された第1プレート要素P1と、前記第1プレート要素P1の表面を覆うように貼り合わせられる第2プレート要素P2とから構成したものである。
 前記第1プレート要素P1は例えば、薄板の石英ガラスであって、エッチング等の加工方法により表面に微細な溝を形成してある。本実施形態では、表面に垂直な方向から視た場合に、正方形の中心点から正方形の四隅の一つへと広がっていくらせん状に溝を形成してある。ここで、図面において、らせんの巻き数は分かりやすさのために3巻き程度で表示しているが、より細密に溝を形成することで巻き数を多くしても構わない。そして、前記第1プレート要素P1と同じ形状の石英ガラスである第2プレート要素P2を各々が重なるように貼り付けることにより、前記溝の開口側を塞いで内部にキャピラリ6を有したプレート型キャピラリカラム100を構成してある。
 さらに、図2(a)においてプレート型キャピラリカラム100の下面(第1プレート要素P1の裏面)に相当する第1面板部1には、その中心に第1有底穴11が前記キャピラリ6の一端部と接続されるように形成してある。この第1有底穴11は、図3(a)に示しているように、第1プレート要素P1のみを貫通するように形成してあるものであり、第2プレート要素P2の中心には穴を形成しないことにより各プレートP要素を貼り合わせた状態で有底穴となるようにしてある。また、図2に示すように、らせんを描くように形成されたキャピラリ6の中心側の一端部が第1有底穴11の側面に対して交差するように形成してある。加えて、前記第1プレート要素P1の四隅にも各々の中心軸をつなぐことで仮想正方形をなすように厚さ方向に貫通する貫通孔7の一部が形成してある。つまり、第1プレート要素P1には各面板部を貫通するように計5つの穴が形成してある。
 一方、前記第2プレート要素P2の裏面は前記第1プレート要素P1の表面に貼りあわされるとともに、その表面は前記プレート型キャピラリカラム100の上面を形成するものである。そして、図2に示すようにこの第2プレート要素P2の四隅のうち3つには、前記第1プレート要素P1と同様の配置及び同じ直径で厚さ方向に貫通する貫通孔7の一部が形成してある。また、図2の図面視において左上に形成してある1つの穴は、図3(b)に示しているように前記らせん状のキャピラリ6の他端部である外側端と接続されるように配置してある。前記第1プレート要素P1には、図2に示すように左上の隅には穴が形成されていないので、各プレート要素P1、P2が貼り合わされた状態で第2有底穴21が形成されるようにしてある。加えて、その他の貫通孔7の一部は、第1プレート要素P1の貫通孔7の一部と連通することで、プレート型キャピラリカラム100の貫通孔7を形成するようにしてある。
 従って、第1プレート要素P1と第2プレート要素P2を組み合わせたプレート型キャピラリカラム100の状態においては、図2に示すように第1面板部1又は第2面板部2に対して垂直な方向から視た場合、第1面板部1の中心には第1有底穴11が形成されており、この第1有底穴11の中心軸を中心として、前記第2有底穴21の中心軸を結ぶ直線を半径とするキャピラリカラム第1仮想円C1上に、3つの貫通孔7が形成されることになる。また、別の見方をすると前記第2有底穴21及び貫通孔7の面板部に対する配置は、前記第1貫通孔7の中心軸を中心として、回転対称となるように配置してある。より具体的には、前記第2有底穴21及び各貫通孔7は、プレート型キャピラリカラム100を仮想中心である前記第1有底穴11の中心軸を中心として、90度の回転対称となるように配置してある。従って、一方のプレート型キャピラリカラム100を他方のプレート型キャピラリカラム100に対して90度回転させた場合には、前記第2有底穴21及び各貫通孔7の位置が合致することになる。なお、本実施形態では、仮想中心を中心として前記第2有底穴21及び各貫通孔7が、回転対称となるように配置してあるが、場合によっては回転対称に配置しなくてもよい。要するに、前記第2有底穴21及び各貫通孔7がキャピラリカラム第1仮想円C1上に配置されていればよい。このようなものであればプレート型キャピラリカラム100を積層し、仮想中心を中心として回転させれば、第2有底穴21及び各貫通孔7で連結したい穴同士を連結することができ、所望の流路を簡単に形成することができる。
 このように構成されたプレート型キャピラリカラム100のみを厚さ方向に積層したキャピラリカラムユニット200の使用例について図4等を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては説明の便宜上、同形状のプレート型キャピラリカラム100であっても区別がつきやすいように、図面視において上側にあるものについてはtを、下側にあるものについてはbをさらに付している。しかしながら、付されている符号が異なっていていても、各プレート型キャピラリカラム100t、100bは、形状的には全く同じものである。
 図4に示すように、下側のプレート型キャピラリカラム100bのように、第1面板部1bを上向き、第2面板部2bを下向きにするとともに、第2有底穴21bを左上に配置した状態を基準状態として説明する。下側のプレート型キャピラリカラム100bに対して、上側のプレート型キャピラリカラム100tは、各面板部1t、2tの向きを逆向きにする、すなわち、第1面板部1tを下側、第2面板部2tを上側にするとともに、第2有底穴21tが同じく左上側に来るように第1有底穴11tを中心として回転させてある。これらの各プレート型キャピラリカラム100t、100bをプレートPt、Pbの辺同士が合致するように積層させることで、図5(a)に示す流路概念図、図5(b)に示す斜視図のようなキャピラリカラムユニット200を形成することができる。
 このようなキャピラリカラムユニット200を用いてガスクロマトグラフ300を構成した際の、ガスの流れについて説明する。試料ガス導入機構201により、上側のプレート型キャピラリカラム100tの第2有底穴21t内に試料をキャリアガスとともに導入されると、上側のプレート型キャピラリカラム100t内のキャピラリ6tを通過し、第1有底穴11tに到達する。その後、連通している下側のプレート型キャピラリカラム100bの第1有底穴11bへとガスは進行し、下側のプレート型キャピラリカラム100bのキャピラリ6bを通過し、第2有底穴21bへと到達する。そして、この第2有底穴21bから出たガスは、検出器202により検出される。
 このように第1実施形態のキャピラリユニット200を用いれば、プレートPの内部にキャピラリ6が形成されているとともに、そのキャピラリ6の各端部に接続される第1有底穴11と、第2有底穴21がそれぞれ第1面板部1と第2面板部2という逆向きの面にそれぞれ別々に開口しているので、プレート型キャピラリカラム100同士が同じ面で接触するように厚さ方向に積層していくことでキャピラリ6を連結して長さを調節することができる。言い換えると、キャピラリ6の端部に設けられた第1有底穴11と第2有底穴21が互いに異なる面板部に開口するようにしてあるので、プレート型キャピラリカラム100の面板部の向きを交互に替えながら積層するだけで、キャピラリ6の長さを延長する事が可能となっている。従って、従来のように2種類の形状の異なるプレート型キャピラリカラムを用いなくても1種類のプレート型キャピラリカラム100を製造しておくだけで、任意の長さのキャピラリ6を構成することが容易にできる。従って、測定対象に応じて適宜、キャピラリ6の長さを設定することができるので、クロマトグラフ300としての分解能を高めることも容易である。
 次に第2実施形態のキャピラリカラムユニット200及びクロマトグラフ300について説明する。なお、以下の説明では、プレート型キャピラリカラム100については、前記第1実施形態で説明したものを同じものを用いることを前提としている。また、対応する部材には同じ符号を付すこととする。
 第2実施形態のキャピラリカラムユニット200は、第1実施形態で説明したプレート型キャピラリカラム100と、図6に示す分岐流路板101と、を備えたものである。
 前記分岐流路板101は、図6(a)に示すように前記プレート型キャピラリカラム100と同形状のプレートPを用いて形成してあり、前記プレート型キャピラリカラム100において、各有底穴又は貫通孔7が形成してある位置には、同様に有底穴又は貫通孔を形成してある。以下では、各部材の区別がつきやすいように説明の便宜上、プレート型キャピラリカラム100におけるプレートP及びキャピラリ6は、分岐流路板101においては平板H及び細管8として記述している。
 前記分岐流路板101は、図6(a)に示すように互いに対向する第3面板部3と第4面板部4を有する平板Hと、前記第3面板部3に開口するように形成された第3有底穴31と、前記第4面板部4に開口するように形成された第4有底穴41と、前記第3面板部3又は前記第4面板部4のいずれか一方に開口する第5有底穴51と、前記第3有底穴31、前記第4有底穴41、前記第5有底穴51をそれぞれ接続するように前記平板H内に形成された細管8と、を有するものである。
 この分岐流路板101も、面板部が正方形状の薄板形状をなすととともに、図6(b)に示すように前記プレート型キャピラリカラム100と同様に2枚の厚さ方向に対して2枚に分割された平板要素H3、H4から構成してある。そして、一方の平板要素H3の表面に溝を形成し、他方の平板要素H4を重ね合わせて貼り合して、溝に蓋をすることで、内部に試料ガスやキャリアガスを流すための細管8を形成してある。なお、この細管8内には、液相が塗布されておらず、測定試料は通常の空間を流れるのと同等の速度で流れていくようにしてあり、保持時間等の測定値に大きく影響を与えるものではない。すなわち、クロマトグラフ300として使用する際に測定される保持時間等の測定値は、前記プレート型キャピラリカラム100のキャピラリ6により略決定されるように構成してある。
 分岐流路板101に設けられている各穴について説明すると、図6(a)において上面に当たる第3面板部3に開口する第3有底穴31は、平板Hの中心を通るように形成してある。そして、平板Hの四隅には、第4有底穴41と、第5有底穴51、貫通孔7が正方形状をなすように形成してある。第2実施形態においては、第4有底穴41と第5有底穴51は対角線上に配置してあるとともに、第5有底穴51は前記第3面板部3にのみ開口するようにしてある。さらに、各有底穴を接続する細管8は、平板Hの対角線を結ぶように一直線上に形成してある。
 別の見方をすると、前記第3面板部3又は前記第4面板部4に対して垂直な方向から視て、図6において上面に当たる第3面板部3に開口する第3有底穴31の中心軸を仮想中心とし、前記キャピラリカラム第1仮想円C1と同半径の分岐流路板第1仮想円CD1上に前記第4有底穴41及び第5有底穴51が形成されているとともに、前記分岐流路板第1仮想円CD1上に前記第3面板部3及び前記第4面板部4を貫通する貫通孔が2つ設けてある。これら2つの貫通孔9は、前記第4有底穴41及び前記第5有底穴51がなす対角線とは別の対角線をなすように配置してある。より厳密には、分岐流路板第1仮想円CD1の円周上に沿って、第4有底穴41、貫通孔9、第5有底穴51、貫通孔9の順で前記第3有底穴31を中心とした90度の回転対称となるように配置してある。
 以下においては、このような分岐流路板101を用いたキャピラリカラムユニット200について、各種測定方法毎に説明する。
 <並列>
 図7に示すキャピラリカラムユニット200の構成は、1つの試料導入口から導入された試料が、並列に設けられた2つの流路を別々に通った後に、それぞれ別の検出器202へと導出されるようにした並列の測定方法を実現するためのものである。例えば、各流路における固定相の種類を異ならせておくことにより、試料中の成分の特定を行いやすくすることができる。
 この並列の測定方法に用いられるキャピラリカラムユニット200は、分岐流路板101を1枚と、プレート型キャピラリカラム100を2枚用いて構成してあり、分岐流路板101を最上層に設けるとともに、プレート型キャピラリカラム100を2枚前記分岐流路板101の下側へ積層してある。
 図7において前記分岐流路板101は、第4面板部4が上側となるように配置してあり、前記第4有底穴41から試料ガスが導入されるようにしてある。また、図7(a)及び(b)に示すように分岐流路板101の前記第3面板部3に中央部に形成されている第3有底穴31は、中層にあるプレート型キャピラリカラム100tの第1有底穴11tと連通するようにしてある。さらに、分岐流路板101の前記第3面板部3の隅に形成されている第5有底穴51は、中層にあるプレート型キャピラリカラム100tの貫通孔7tと連通するようにしてある。この第5有底穴51が連通する中層にあるプレート型キャピラリカラム100tの貫通孔7tは、さらに、最下層にあるプレート型キャピラリカラム100bの第2面板部2bの隅に形成されている第2有底穴21bと連通させてある。
 このように構成されたキャピラリカラムユニット200内における試料ガスの流れについて説明する。
 まず、分岐流路板101の第4有底穴41から導入された試料ガスは、細管8を通って、中央部にある第3有底穴31から中層へと流れるものと、隅にある第5有底穴51から最下層へと流れるように分岐する。
 前記第3有底穴31から中層へと入った試料ガスは、中層のプレート型キャピラリカラム100tのキャピラリ6tを中央端から外側端へと通過し、外側端にある第2有底穴21tから最下層のプレート型キャピラリカラム100bの貫通孔7bから第1検出器202へと流れる。
 一方、分岐流路板101の第5有底穴51から最下層へと流れた試料ガスは、最下層のプレート型キャピラリカラム100bにおいて、キャピラリ6bを外側端から中央端へと通過し、第1有底穴11bから第2検出器202へと流れる。
 このように、前記プレート型キャピラリカラム100と前記分岐流路板101の組み合わせにより試料ガスを同時に別々の流路で流すことができ、例えば固定相の性質の異なる流路で並列にクロマトグラフによる分析を行うことができる。
 <バックフラッシュ>
 次に、キャピラリ6内に貯まった残留成分を排出するためのバックフラッシュを行うことができるキャピラリカラムユニット200の構成について説明する。バックフラッシュ用の構成の一例としては、図8に示すように上層から第2面板部2tを上向きにしたプレート型キャピラリカラム100t、第3面板部3b上向きにした分岐流路板101、第2面板部2bを上向きにしたプレート型キャピラリカラム100bの順で配置したものが挙げられる。
 そして、上層のプレート型キャピラリカラム100tと分岐流路板101は、第1有底穴11tと第3有底穴31を連通させてあるとともに、貫通孔7tと第5有底穴51も連通してある。分岐流路板101と、最下層のプレート型キャピラリカラム100bは、第3有底穴31と第2有底穴21bを連通させてある。
 さらに、上層のプレート型キャピラリカラム100tの第2有底穴21tから試料ガスを導入するととともに、分岐流路の第5有底穴51と連通する貫通孔7tからは圧力を調整可能な調圧ガスを導入するようにしてある。
 通常の測定時には、調圧ガスの圧力は試料ガスの圧力よりも小さく設定してあるので、図8に示すように上層のプレート型キャピラリカラム100tのキャピラリ6tを通過した試料ガスは、分岐流路の第3有底穴31から第4有底穴41側へのみ細管8を通過して、最下層のプレート型キャピラリカラム100b内へと流れる。そして、最下層のプレート型キャピラリカラム100bの第1有底穴11bから検出器202へと試料ガスは到達することになる。
 一方、前記調圧ガスの圧力を高圧にした場合は、試料ガスは検出器202まで到達することはなく、図9に示すように分岐流路板101の第5有底穴51から第3有底穴31へと調圧ガスが流れ、上層のプレート型キャピラリカラム100t内を調圧ガスが逆流することになる。このため、上層のプレート型キャピラリカラム100内に貯まっていた残留物等を試料ガス導入口である第2有底穴21tから排出することができる。
 <ハートカット>
 最後に、1枚目のプレート型キャピラリカラム100tを通過した時点で分析を行うか、1枚目のプレート型キャピラリカラム100tを通過した後、さらに別のプレート型キャピラリカラム100bを通過したのちに分析を行うかを選択できるハートカット用のキャピラリカラムユニット200の構成について説明する。言い換えると、このハートカット用のキャピラリカラムユニット200は、測定時においてキャピラリカラムユニット200自体を組み替えることなく、キャピラリ6の長さを変更できるように構成したものである。
 このハートカット用のキャピラリカラムユニット200では、前記分岐流路板101の構成を並列やバックフラッシュの場合とは異ならせてある。より具体的には、前記分岐流路板101は、第3面板部3における第3有底穴31以外は、第4面板部4に開口する有底穴をその四隅に形成してある。すなわち、前述の第5有底穴51の開口方向を第3面板部3から第4面板部4に変更するとともに、2つの貫通孔7を第4面板部4に開口する有底の第1接続穴91と第2接続穴92に変更している。そして、第3有底穴31、第4有底穴41、第5有底穴51を結ぶ平板Hの対角線方向に延びる細管8は、Z字状に形成されており、第3有底穴31と第1接続穴91、第5有底穴51と第2接続穴92とを接続するように延伸してある。
 このような分岐流路板101を用いた上で、前記キャピラリカラムユニット200は、図10に示すように上層から、第1面板部1tを下向きにしたプレート型キャピラリカラム100t、分岐流路板101、第1面板部1bを下向きにしたプレート型キャピラリカラム100bの順で並べて設けてある。
 上層のプレート型キャピラリカラム100tは、図10(a)に示すように第1面板部1tを下向きに配置するとともに、第1有底穴11tと前記分岐流路板101の第3有底穴31とが連通するようにしてある。さらに前記分岐流路板101は、第4有底穴41と最下層のプレート型キャピラリカラム100bの貫通孔7bとを連通させるとともに、第5有底穴51と、最下層のプレート型キャピラリカラム100bの第2有底穴21bとを連通させてある。
 さらに、上層のプレート型キャピラリカラム100tの第2有底穴21tから試料ガスを導入するように構成するとともに、最下層のプレート型キャピラリカラム100bの貫通孔7bのうち分岐流路板101の第1接続穴91及び第2接続穴92に連通するものについては、第1調圧ガスと第2調圧ガスを導入可能に構成してある。
 ガスの流れについて説明すると、上層のプレート型キャピラリカラム100tに導入された試料ガスは、第1有底穴11tから分岐流路体の第3有底穴31へと流れ、細管8へと入っていく。ここで、第1調圧ガス及び第2調圧ガスの圧力が低い場合には、第3有底穴31から第4有底穴41及び第5有底穴51の両方に半分ずつ試料ガスが流れることになり、第3有底穴31を通過したガスは、第2検出器202へと到達するとともに、第5有底穴51を通過した試料ガスは、最下層のプレート型キャピラリカラム100bの内部を流れ、第1有底穴11bから第1検出器202へと到達する。すなわち、この場合、第2検出器202では1つのキャピラリ6を通過した試料ガスの成分分析が行われ、第1検出器202では2つのキャピラリ6を通過した試料ガスの成分分析が行われる。
 第1調圧ガスの圧力のみが高い場合には、第4有底穴41へは試料ガスが流れ込まないので、第5有底穴51を通過し、2つのキャピラリ6を通過した後、第1検出器202に到達する試料ガスのみを成分分析することができる。逆に第2調圧ガスの圧力のみが高い場合には、第5有底穴51へは試料ガスが流れ込まないので、第4有底穴41を通過し、1つのキャピラリ6のみを通過した後、第2検出器202に到達する試料ガスだけを成分分析することができる。このように、第1調圧ガス、第2調圧ガスの圧力を調節するだけで、適宜試料ガスの分析形態を変更する事が可能となる。このような流路構成を取れるので、各調圧ガスの圧力を測定中に調整することにより、試料ガスに含まれるある成分に関しては1つのキャピラリ6だけを通し、別の成分に関してはさらにもう一つのキャピラリ6を通すことができるようになる。
 さらに、キャピラリカラムユニットの第3実施形態について説明する。
 前記実施形態では、プレートPに形成された第1有底穴11を仮想中心として、第2有底穴21及び貫通孔7を形成してあったが、その他の配置であっても構わない。前記プレート型キャピラリカラム100の別の態様について図11に示す。図11に示すように、第3実施形態のプレート型キャピラリカラム100は、互いに対向する第1面板部1と第2面板部2を有するプレートPと、前記プレートPの内部に形成されたキャピラリ6と、前記キャピラリ6の一端部と接続され、前記第1面板部1に開口するように形成された第1有底穴11と、前記キャピラリ6の他端部と接続され、前記第2面板部2に開口するように形成された第2有底穴21と、を備え、前記第1面板部1又は前記第2面板部2に対して垂直な方向から視て、前記第1有底穴11及び前記第2有底穴22を通るキャピラリカラム第1仮想円C1上に前記第1面板部1及び前記第2面板部2を貫通する貫通穴7が1又は複数形成されていることを特徴とする。
 すなわち、プレートPにおいて、第1有底穴11及び第2有底穴22及び貫通孔7が同一のキャピラリカラム第1仮想円C1上に設けてあり、キャピラリカラム第1仮想円C1の仮想中心には穴を形成していない。すなわち、第1プレート要素P1及び第2プレート要素P2の中央部には貫通孔がなく、周辺部にのみ貫通孔が存在するので、各プレート要素P1及びP2を重ね合わせてプレートPとするのに周辺部を圧接するだけで容易に気密にして第1有底穴11、第2有底穴22からのリークを無くすことができる。逆にいうと、中央部に第1有底穴11がある場合、各プレート要素P1及びP2の接合の仕方について工夫し、リークがないように接合する手間に比べて、第3実施形態のように中央に各穴がない場合は接合がしやすくなり、プレート型キャピラリカラム100を製造しやすくなる。また、この実施形態では、キャピラリ6の形状についても前記実施形態とは異なる形状のものを一例として示している。
 このようなプレート型キャピラリカラム100であっても図11(a)に示すように、プレート型キャピラリカラム100を仮想中心に対して90度ずつ回転させたものを積層していくことで、任意の長さに各キャピラリ6を連通させていくことができる。つまり、1種類のプレート型キャピラリカラム100を用意するだけで任意の長さのキャピラリ6を容易に形成することができる。
 さらに、図11(b)に示すように前記実施形態とは別の形状の分岐流路板101を用意することで、例えば、バックフラッシュ用の複雑な流路をこのようなプレート型キャピラリカラム100でも形成することができる。より具体的には、前記分岐流路板101は、第3面板部3又は第4面板部4に対して垂直な方向から視た場合に、図面視において上面側にのみ開口する第3有底穴31、下面側にのみ開口する第4有底穴41、下面側にのみ開口する第5有底穴51、両面を貫通するように形成された貫通孔9が、同一の分岐流路板第1仮想円CD1の円周上に形成してある。そして、細管8については、第3有底穴31が角となるように、前記第4有底穴41、第5有底穴51を接続するように形成してある。
 そして、図11(b)のキャピラリカラムユニット200は、上層のプレート型キャピラリカラム100tの第2有底穴21tと、分岐流路板101の第3有底穴31とを連通させるとともに、第5有底穴51と最下層のプレート型キャピラリカラム100bの第1有底穴11bを連通させるようにしてある。さらに、分岐流路板101の第4有底穴41と下層のプレート型キャピラリカラム100bの貫通孔7bとを連通させ、低圧又は高圧のガスを前記貫通孔7bから導入できるようにしてある。従って、図8又は図9で示したような前記実施形態で説明したバックフラッシュ等の測定方法に必要な複雑な流路を1種類の形状のプレート型キャピラリカラム100により形成する事が可能である。
 次にキャピラリカラムユニットの第4実施形態について説明する。
 第1実施形態から第3実施形態のプレート型キャピラリカラム100では、第1面板部1又は第2面板部2に対して垂直な方向から視た場合に、第2有底穴21を通るキャピラリカラム第1仮想円C1上にのみ、第1面板部1及び第2面板部2を貫通する貫通孔7が形成されていたが、第4実施形態ではさらに前記キャピラリカラム第1仮想円と同心円となるキャピラリカラム第2仮想円C2上にも貫通孔7が形成してある。
 すなわち、第4実施形態のキャピラリカラムユニットは、第3実施形態のようにキャピラリカラム第1仮想円C1の仮想中心に第1有底穴11が設けられていないプレート型キャピラリカラム100を用いている場合でも、ハートカット用の流路のような複雑な流路も容易に形成できるようにするための構成を備えたものである。
 より具体的には、図12(a)に示すようにプレート型キャピラリカラム100において前記キャピラリカラム第2仮想円C2は前記キャピラリカラム第1仮想円C1よりも直径の小さいものであり、その円周上に4つの貫通孔7が形成してある。さらに、前記キャピラリカラム第2仮想円C2上の貫通孔7は前記キャピラリカラム第1仮想円C1上にある、第1有底穴11、第2有底穴12、及び貫通孔7と仮想正方形をなすように配置してある。言い換えると、正方形状に形成されている面板部においてキャピラリカラム第1仮想円C1上の各穴は四隅に配置されて仮想正方形の頂点をなすのに対して、前記キャピラリカラム第2仮想円C2上の各穴は、仮想正方形の各辺における中点をなすように配置されている。また、図12(a)から明らかなように前記キャピラリカラム第2仮想円C2上に配置されている各穴についても仮想中心に対して回転対称となるように配置してある。
 さらに第4実施形態のプレート型キャピラリカラム100に対応して、分岐流路板101についても前記キャピラリカラム第2仮想円C2に対応する分岐流路板第2仮想円CD2上に有底穴及び貫通孔を設けてある。
 より具体的には第4実施形態の分岐流路板101は、第3面板部3、第4面板部4に対して垂直な方向から視た場合において、図12(a)に示すように分岐流路板第1仮想円CD1上には前記実施形態と同様に第3有底穴31、第4有底穴41、第5有底穴51、貫通孔9が設けてある。さらに、前記分岐流路板第2仮想円CD2上には、前記第3面板部3に開口するように設けられた第6有底穴h1と、前記第3面板部3に開口する第7有底穴h2が設けてある。第4実施形態では前記第6有底穴h1は仮想正方形の上辺における中点をなし、前記第7有底穴h2は仮想正方形の下辺の中点をなしている。さらに分岐流路板101の内部の細管8は、仮想正方形の左上頂点をなす前記第4有底穴41と前記第6有底穴h1とを接続し、仮想正方形の右上頂点をなす前記第5有底穴51と前記第7有底穴h2とを接続してある。さらに、前記細管8は仮想正方形の左下頂点をなす第3有底穴31から出発して途中で分岐して、前記第6有底穴h1及び前記第7有底穴h2にそれぞれ接続してある。
 このように構成されたプレート型キャピラリカラム100と分岐流路板101とを積層することで、第4実施形態ではハートカット用の流路を形成することができる。以下では第4実施形態におけるハートカット用の流路構成について詳述する。
 図12(b)に示すように、キャピラリカラムユニット200は上層から第1面板部1tを上向きとしたプレート型キャピラリカラム100t、第3面板部3を上向きとした分岐流路板101、第1面板部1bを上向きとしたプレート型キャピラリカラム100bの順で並べて設けてある。
 上層のプレート型キャピラリカラム100tの第1有底穴11tからは試料が導入されるようにしてあり、キャピラリ6tを通った試料ガスは第2有底穴21tから連結されている分岐流路板101の第3有底穴31へと流れていく。分岐流路板101の第6有底穴h1は、上層のプレート型キャピラリカラム100tにおいて仮想正方形の上辺中点をなす、貫通孔7tと連通してある。また、第7有底穴h2は上層のプレート型キャピラリカラム100tにおいて仮想正方形の下辺中点をなす貫通孔7tと連通してある。
 各貫通孔7tにはそれぞれ試料とは異なるガス1及びガス2が導入してあり、これらのガスの圧力を調整することで、前記第3有底穴31を通過した試料ガスが細管8を通って、第4有底穴41又は第5有底穴51のいずれに到達するかを切り替えることができる。
 前記第6有底穴h1に導入されるガス1の圧力を小さくし、前記第7有底穴h2に導入されるガス2の圧力を大きくした場合、前記第4有底穴41から下層のプレート型キャピラリカラム100bにおいて連結されている第1有底穴11bへと試料ガスは流れる。その後、試料ガスはキャピラリ6bを通過して、第2有底穴21bから第1検出器へと至り、分析が行われる。
 逆に前記第6有底穴h1に導入されるガス1の圧力を大きくし、前記第7有底穴h2に導入されるガス2の圧力を小さくした場合は、前記第5有底穴51から下層のプレート型キャピラリカラム100bにおいて連結されている貫通孔7bへと流れ、第2検出器へと至り分析が行われる。
 このようにガス1及びガス2の圧力を調整することで、試料ガスが1本のキャピラリ6を通過した後に分析を行うか、2本のキャピラリを通過した後に分析を行うかを選択できるハートカットによる分析を実現することができる。
 次に第4実施形態のプレート型キャピラリカラム100を用いてその他の流路構成も自由に取り得ることを示す。
 図11や第3実施形態において示したのと同様に第4実施形態のプレート型キャピラリカラム100についても図13(a)に示すように、4枚のプレート型キャピラリカラム100を用いて、各々を90度ずつ回転させながら、第1有底穴11と第2有底穴12とを接続し続けていくことにより、任意の長さのキャピラリ6を形成することができる。
 また、図11及び第3実施形態において示した分岐流路板101を用いることにより、図13(b)に示すようなバックフラッシュ用の流路構成や、図13(c)に示すような並列用の流路構成を実現することができる。
 これは、第4実施形態におけるキャピラリカラム第1仮想円C1上に配置されている第1有底穴11、第2有底穴21、貫通孔7の配置構成が第3実施形態のプレート型キャピラリカラム100と同じであることと、並列、バックフラッシュに関してはキャピラリカラム第2仮想円C2上の穴を用いなくてもよいことを利用している。
 さらに第4実施形態のプレート型キャピラリカラム100に対応する分岐流路板101の別の実施形態について説明する。
 分岐流路板101は前述したものに限られず、図14(b)に示すように仮想正方形の右下頂点をなすように第5有底穴51があり、第7有底穴h2と第5有底穴51とを細管8で接続するようにしたものであっても構わない。
 このような図14(a)に示した分岐流路板101を用いても図12(b)に示したのと同様に各機器を接続することによって、図14(b)に示すようなハートカット用の流路構成を実現することができる。
 なお、第4実施形態における変形例について説明すると、プレート型キャピラリカラム100のキャピラリカラム第2仮想円C2上にある貫通孔7については、必ずしもキャピラリカラム第1仮想円C1上にある各穴と仮想正方形をなし、その中点上に配置される必要はなく、キャピラリカラム第2仮想円C2上のその他の点に配置されていても構わない。また、分岐流路板101の分岐流路板第2仮想円CD2上にある各穴についても同様に分岐流路板第1仮想円CD1上の各穴とともに仮想正方形をなす位置以外の点に配置されていても構わない。
 さらに第5実施形態のプレート型キャピラリカラム100及び分岐流路板101について説明する。
 第5実施形態は第4実施形態と同様にプレート型キャピラリカラム100がキャピラリカラム第2仮想円C2上に貫通孔7を備えている点では共通しているが、図15(a)に示すようにキャピラリカラム第2仮想円C2の半径がキャピラリカラム第1仮想円C1よりも小さく形成してある点が異なる。また、分岐流路板101においても同様に分岐流路板第2仮想円CD2の半径が分岐流路板第1仮想円CD1よりも小さく形成してあり、さらに第7有底穴にh2ついては第3面板部3ではなく、第4面板部4にのみ開口するように構成してある。また、分岐流路板第2仮想円CD2上には、貫通孔9を設けていない。
 このようなものであっても、図15(b)に示すように上層のプレート型キャピラリカラム100tからはガス1を導入し、下層のプレート型キャピラリカラム100bからはガス2を導入しうるように図12(b)等と同様の考え方で積層することによりハートカット用の流路構成を実現したキャピラリカラムユニット200とすることができる。
 なお、第5実施形態の変形例について説明すると、キャピラリカラム第1仮想円C1とキャピラリカラム第2仮想円C2上の各穴が一直線上に並んでおらず、キャピラリカラム第2仮想円C2のその他の位置に貫通孔7が形成されていても構わない。分岐流路板101についても同様に各穴が一直線上に並んでおらず、分岐流路板第2仮想円CD2上のその他の位置に配置されているものであっても構わない。
 その他の実施形態について説明する。
 前記実施形態では、プレート型キャピラリカラムのキャピラリの形状はらせん型等であったが、図示した以外の形状であっても構わない。また、各面板部を貫通する貫通孔の個数は4つに限定されるものではなく、1つであっても構わないし、更に複数であっても構わない。要するに、前記第1有底穴を仮想中心とした仮想円上又は前記第1有底穴以外の点を仮想中心とした仮想円上に配置されていればよい。また、第1有底穴を仮想中心とする際には、第1有底穴の中心軸と必ずしも合致している必要は無い。例えば、第1有底穴内にいずれかに仮想中心が設定されていたとしても、各プレート型キャピラリカラムを組み合わせた際に、第2有底穴と貫通孔が連通できるのであれば多少ずれていても構わない。加えて、第1有底穴ではなく別の場所を仮想中心とする仮想円上に前記第1有底穴、第2有底穴、貫通孔が配置されている場合においても、各プレート型キャピラリカラムの仮想中心同士が多少ずれていても積層した際に各穴が多少ずれたとしても連通できる程度であれば問題はない。
 前記プレート型キャピラリカラムは2枚のプレート要素を用いて形成していたが、さらに複数のプレート要素を用いて構成しても構わない。すなわち、前記実施形態で示したプレート型キャピラリカラムについて全ての穴を貫通孔で形成しておき、さらに、その外側から、カバーガラスを貼り付けることにより、第1有底穴と第2有底穴をそれぞれ第1面板部、第2面板部にのみ開口するようにしても構わない。言い換えると本発明のプレート型キャピラリカラムにおける有底穴の概念は、もともと底があるように形成したものだけに限られず、まず、貫通孔を形成しておき、その後一方の開口を塞いだものを含むものである。
 逆に1枚のプレートにより内部にキャピラリを形成したものであっても構わない。例えば、このような1枚のプレートの内部にキャピラリを形成する方法としては、X軸方向に照射位置を変更可能な第1レーザと、Y軸方向に照射位置を変更可能な第2レーザにより、各レーザが交差する点でプレートを加工可能なエネルギーに設定しておき、各レーザの照射位置を適宜変更しながら、プレートの内部にキャピラリを掘削していけばよい。
 キャピラリカラムユニットとしては、分岐流路板以外に、ヒータを内蔵したヒータ板等をプレート型キャピラリカラムの間に挟むものであってもよい。このようなものであれば、キャピラリカラムとしての機能を発揮するのに最適な温度にキャピラリ内の温度を保つことができる。また、前記各実施形態ではガスクロマトグラフを例として説明を行っていたが、液体クロマトグラフであっても同様に本発明は機能を発揮するものである。
 また、同一形状のプレート型キャピラリカラムだけを用意し、各プレート型キャピラリカラムの面を交互に反転させながら積層していくだけで、任意の長さのキャピラリを形成できるようにするには、前記プレート型キャピラリカラムが、互いに対向する第1面板部と第2面板部を有するプレートと、前記プレートの内部に形成されたキャピラリと、前記キャピラリの一端部と接続され、前記第1面板部に開口するように形成された第1有底穴と、前記キャピラリの他端部と接続され、前記第2面板部に開口するように形成された第2有底穴と、を備えていることを特徴とするものであればよい。このように、第1有底穴と第2有底穴がそれぞれ別の面に開口するようにし、それぞれの有底穴を接続するように前記プレートの内部にキャピラリを形成しておき、各プレート型キャピラリカラムの第1有底穴と第1有底穴を接続し、第2有底穴と第2有底穴とを連結するだけで、キャピラリを延長し、測定に適した長さとすることができる。さらに、前記キャピラリはプレートの内部に形成されているので、従来のようにプレートの表面に開口してキャピラリが形成される場合には、積層する際にキャピラリ内の気密を保てるようにキャピラリが形成されていない面でキャピラリの開口部を塞ぐ必要がない。つまり、本発明のプレート型キャピラリカラムにはこのような特徴があるため、従来技術のようにプレート型キャピラリカラムに形成され、キャピラリに接続される有底穴等の向きを交互に変更し、2種類以上の形状のプレート型キャピラリカラムを用意する必要がなく、形状を1種類のみに限定することができ、製造コストを低減できる。
 前記各実施形態ではキャピラリカラム第1仮想円の半径はキャピラリカラム第2仮想円の半径以上であったが、例えばこの関係が逆転したものであっても構わない。また、分岐流路板第1仮想円及び分岐流路板第2仮想円についても同様である。
 その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて、様々な変形や実施形態の組み合わせを行っても構わない。
 本発明のプレート型キャピラリカラム、キャピラリカラムユニット、クロマトグラフによれば、多数の形状のプレート型キャピラリカラムを容易しなくても、キャピラリの長さを自由に延長したり、複雑な流路構成を実現したりすることができ、製造コストを抑えつつ、様々なクロマトグラフ分析のための測定方法を用いることができる。

Claims (14)

  1.  互いに対向する第1面板部と第2面板部を有するプレートと、
     前記プレートの内部に形成されたキャピラリと、
     前記キャピラリの一端部と接続され、前記第1面板部に開口するように形成された第1有底穴と、
     前記キャピラリの他端部と接続され、前記第2面板部に開口するように形成された第2有底穴と、を備え、
     前記第1面板部又は前記第2面板部に対して垂直な方向から視て、前記第2有底穴を通るキャピラリカラム第1仮想円上に前記第1面板部及び前記第2面板部を貫通する貫通穴が1又は複数形成されていることを特徴とするプレート型キャピラリカラム。
  2.  前記第1面板部又は前記第2面板部に対して垂直な方向から視て、前記第1有底穴が前記キャピラリカラム第1仮想円の仮想中心上にある請求項1記載のプレート型キャピラリカラム。
  3.  前記第1面板部又は前記第2面板部に対して垂直な方向から視て、前記第1有底穴がキャピラリカラム第1仮想円上にある請求項1記載のプレート型キャピラリカラム。
  4.  前記第2有底穴及び各貫通孔が、前記仮想中心を中心として回転対称となるように配置されている請求項1記載のプレート型キャピラリカラム。
  5.  前記プレートが、表面に溝が形成された第1プレート要素と、前記第1プレート要素の表面を覆うように貼り合わせられる第2プレート要素とから構成された請求項1記載のプレート型キャピラリカラム。
  6.  前記第1面板部又は前記第2面板部に対して垂直な方向から視て、前記第1キャピラリカラム第1仮想円と同心円となるキャピラリカラム第2仮想円上に前記第1面板部及び前記第2面板部を貫通する貫通穴がさらに1又は複数形成されている請求項1記載のプレート型キャピラリカラム。
  7.  前記第1面板部又は前記第2面板部に対して垂直な方向から視て、前記キャピラリカラム第1仮想円上の第1有底穴、第2有底穴、及び、貫通孔と、前記キャピラリカラム第2仮想円上の貫通孔とが仮想正方形をなすように配置されている請求項6記載のプレート型キャピラリカラム。
  8.  請求項1に記載のプレート型キャピラリカラムと、
     前記プレート型キャピラリカラムに対して積層される分岐流路板と、を備えたキャピラリカラムユニットであり、
     前記分岐流路板が、互いに対向する第3面板部と第4面板部を有する平板と、前記第3面板部に開口するように形成された第3有底穴と、前記第4面板部に開口するように形成された第4有底穴と、前記第3面板部又は前記第4面板部のいずれか一方に開口する第5有底穴と、前記第3有底穴、前記第4有底穴、前記第5有底穴をそれぞれ接続するように前記平板内に形成された細管と、を有し、
     前記第2面板部と前記第4面板部とを合わせて、前記プレート型キャピラリカラムと前記分岐流路板とを積層した際に、前記第4有底穴が前記第2有底穴と連通するとともに、前記第5有底穴が前記貫通孔と連通するように配置されていることを特徴とするキャピラリカラムユニット。
  9.  前記分岐流路板において前記第3面板部又は前記第4面板部に対して垂直な方向から視て、前記キャピラリカラム第1仮想円と同半径の分岐流路板第1仮想円上に前記第4有底穴及び第5有底穴が形成されているとともに、前記分岐流路板第1仮想円上に前記第3面板部及び前記第4面板部を貫通する貫通穴が1又は複数形成されている請求項8記載のキャピラリカラムユニット。
  10.  前記分岐流路板において前記第3面板部又は前記第4面板部に対して垂直な方向から視て、前記第3有底穴が前記分岐流路板第1仮想円の仮想中心上にある請求項9記載のキャピラリカラムユニット。
  11.  前記分岐流路板において前記第3面板部又は前記第4面板部に対して垂直な方向から視て、前記第3有底穴が前記分岐流路板第1仮想円上にある請求項9記載のキャピラリカラムユニット。
  12.  前記分岐流路板において前記第3面板部又は前記第4面板部に対して垂直な方向から視て、前記分岐流路板第1仮想円と同心円となり、前記キャピラリカラム第2仮想円と同半径の分岐流路板第2仮想円上に前記第3面板部に開口するように設けられた第6有底穴と、前記第3面板部又は前記第4面板部のいずれか一方に開口する第7有底穴が設けられている請求項11記載のキャピラリカラムユニット。
  13.  請求項2に記載のプレート型キャピラリカラムが複数積層されたキャピラリカラムユニットであり、
     各プレート型キャピラリカラムが、第1面板部に対して第1面板部が接触する、又は、第2面板部に対して第2面板部が接触するとともに、前記第1有底穴に対しては前記第1有底穴が連通する、又は、前記第2有底穴に対しては前記第2有底穴が連通するように積層されているキャピラリカラムユニット。
  14.  請求項1に記載のプレート型キャピラリカラムを用いたクロマトグラフ。
PCT/JP2012/069893 2011-08-04 2012-08-03 プレート型キャピラリカラム、キャピラリカラムユニット及びそれらを用いたクロマトグラフ WO2013018903A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12819752.2A EP2717043A4 (en) 2011-08-04 2012-08-03 CAPILLARY COLUMN OF PLATEAU TYPE, CAPILLARY COLUMN UNIT, AND CHROMATOGRAPHY USING THE SAME
JP2013526971A JP5945541B2 (ja) 2011-08-04 2012-08-03 プレート型キャピラリカラム、キャピラリカラムユニット及びそれらを用いたクロマトグラフ
US14/233,490 US9354210B2 (en) 2011-08-04 2012-08-03 Plate-type capillary column, capillary column unit, and chromatograph using same
CN2012800112082A CN103403541A (zh) 2011-08-04 2012-08-03 平板型毛细管柱、毛细管柱单元以及使用其的色谱仪

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-171301 2011-08-04
JP2011171301 2011-08-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013018903A1 true WO2013018903A1 (ja) 2013-02-07

Family

ID=47629416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/069893 WO2013018903A1 (ja) 2011-08-04 2012-08-03 プレート型キャピラリカラム、キャピラリカラムユニット及びそれらを用いたクロマトグラフ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9354210B2 (ja)
EP (1) EP2717043A4 (ja)
JP (1) JP5945541B2 (ja)
CN (1) CN103403541A (ja)
WO (1) WO2013018903A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015078825A1 (en) * 2013-11-27 2015-06-04 Total Sa Plate for gas chromatograph with a capillary column, capillary device and gas chromatograph
WO2018173214A1 (ja) * 2017-03-23 2018-09-27 株式会社日立ハイテクノロジーズ 分離カラム収納ホルダ、分離カラム交換装置及び交換方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10151732B1 (en) * 2015-01-19 2018-12-11 National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc Sealed micro gas chromatography columns and methods thereof
US11002723B2 (en) * 2015-10-22 2021-05-11 Separation Systems, Inc. Method and system for contemporaneous analysis of a crude oil front end and a crude oil boiling point distribution via a single gas chromatograph
US10617991B2 (en) * 2015-10-26 2020-04-14 Waters Technologies Corporation Low dispersion gas-liquid separator

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60142254A (ja) * 1983-12-28 1985-07-27 Sord Comput Corp ガス・クロマトグラフイ
JPS61288154A (ja) * 1985-06-14 1986-12-18 Yokogawa Electric Corp ガスクロマトグラフイ
US4935040A (en) * 1989-03-29 1990-06-19 The Perkin-Elmer Corporation Miniature devices useful for gas chromatography
JPH05180821A (ja) 1991-10-30 1993-07-23 Shimadzu Corp ガスクロマトグラフ
JP2006090813A (ja) 2004-09-22 2006-04-06 Yamatake Corp クロマトグラフ
JP2007033442A (ja) * 2005-07-22 2007-02-08 Agilent Technol Inc フレキシブルなインタフェースを有する液体クロマトグラフィーチップ

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3149941A (en) 1957-12-30 1964-09-22 Cons Electrodynamics Corp Chromatography apparatus
US3254479A (en) 1962-07-02 1966-06-07 Univ California Stacked plate chromatographic column
JPS6287858A (ja) * 1985-10-14 1987-04-22 Fujikura Ltd キヤピラリ−カラム基板
BR9405989A (pt) * 1993-03-19 1995-12-26 Du Pont Estruturas integrais para manufatura e processamento químico processo de preparação de uma estrutura integral aparelho e método de processamento químico e de manufatura
US5583281A (en) 1995-07-07 1996-12-10 The Regents Of The University Of California Microminiature gas chromatograph
AU2082701A (en) 1999-12-09 2001-06-18 Motorola, Inc. Multilayered microfluidic devices for analyte reactions
US6699392B1 (en) 2002-06-10 2004-03-02 Sandia Corporation Method to fabricate silicon chromatographic column comprising fluid ports
JP2005007529A (ja) * 2003-06-19 2005-01-13 Dainippon Screen Mfg Co Ltd マイクロ流体デバイスおよびマイクロ流体デバイスの製造方法
US7273517B1 (en) * 2005-02-25 2007-09-25 Sandia Corporation Non-planar microfabricated gas chromatography column
WO2009135115A1 (en) 2008-05-01 2009-11-05 The Govt. Of The U.S.A. As Represented By The Secretary Of The Navy Naval Research Laboratory Microfabricated gas chromatograph
FR2951153A1 (fr) 2009-10-09 2011-04-15 Corning Inc Dispositif microfluidique
CN102004137A (zh) * 2010-09-19 2011-04-06 电子科技大学 一种超高深宽比微型气相色谱柱及其mems加工方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60142254A (ja) * 1983-12-28 1985-07-27 Sord Comput Corp ガス・クロマトグラフイ
JPS61288154A (ja) * 1985-06-14 1986-12-18 Yokogawa Electric Corp ガスクロマトグラフイ
US4935040A (en) * 1989-03-29 1990-06-19 The Perkin-Elmer Corporation Miniature devices useful for gas chromatography
JPH05180821A (ja) 1991-10-30 1993-07-23 Shimadzu Corp ガスクロマトグラフ
JP2006090813A (ja) 2004-09-22 2006-04-06 Yamatake Corp クロマトグラフ
JP2007033442A (ja) * 2005-07-22 2007-02-08 Agilent Technol Inc フレキシブルなインタフェースを有する液体クロマトグラフィーチップ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2717043A4

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015078825A1 (en) * 2013-11-27 2015-06-04 Total Sa Plate for gas chromatograph with a capillary column, capillary device and gas chromatograph
JP2016538556A (ja) * 2013-11-27 2016-12-08 トタル ソシエテ アノニムTotal Sa キャピラリーカラムを有するガスクロマトグラフ用プレート、キャピラリー装置、およびガスクロマトグラフ
WO2018173214A1 (ja) * 2017-03-23 2018-09-27 株式会社日立ハイテクノロジーズ 分離カラム収納ホルダ、分離カラム交換装置及び交換方法
JPWO2018173214A1 (ja) * 2017-03-23 2019-11-07 株式会社日立ハイテクノロジーズ 分離カラム収納ホルダ、分離カラム交換装置及び交換方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5945541B2 (ja) 2016-07-05
EP2717043A1 (en) 2014-04-09
CN103403541A (zh) 2013-11-20
US20140165841A1 (en) 2014-06-19
EP2717043A4 (en) 2015-03-04
JPWO2013018903A1 (ja) 2015-03-05
US9354210B2 (en) 2016-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5945541B2 (ja) プレート型キャピラリカラム、キャピラリカラムユニット及びそれらを用いたクロマトグラフ
US9739383B2 (en) Multi-path selector valve
US5792943A (en) Planar separation column for use in sample analysis system
JP5377477B2 (ja) 流れ分配弁
US6904936B2 (en) Flow-diverting rotary valves of multiple paths
US7281408B2 (en) Parallel gas chromatograph with microdetector array
JP6575946B2 (ja) 回転弁及びクロマトグラフィシステム
JP2000161889A (ja) 積層式熱交換器およびその製造方法
US20170010046A1 (en) Heat Exchanger
US20020112961A1 (en) Multi-layer microfluidic device fabrication
CN106461623B (zh) 连续色谱系统中的方法和阀
JP2005510695A (ja) 分配流入口を有するマイクロ流体装置
JPH03163204A (ja) 高エネルギ流体用の多段式プログラム可能な減圧組立体
JP2009534629A (ja) 流体分析器用の3ウェーハチャネル構造
EP2572127A1 (en) Rotary column selector valve
JP5892491B2 (ja) 流路チップ
CN103582812B (zh) 减少由于在平面微流体分离装置中的过孔而引起的分散
CN107014666B (zh) 一种微型气体富集器及其制备方法
JP7413505B2 (ja) 層流制限器
CN204065034U (zh) 平面集管和过程分析仪器
JP3414296B2 (ja) ガスクロマトグラフ
JP2017191090A (ja) バイパスユニット、流量計用ベース、流量制御装置用ベース、流量計、及び流量制御装置
JP2018141602A (ja) マイクロ流路熱交換器
JP2018124000A (ja) マイクロ流路熱交換器およびその製造方法
JP3135946B2 (ja) 層流素子の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12819752

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013526971

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012819752

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14233490

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE