WO2019053847A1 - イオン化プローブ接続用治具及びイオン化プローブ - Google Patents

イオン化プローブ接続用治具及びイオン化プローブ Download PDF

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航 福井
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Definitions

  • the present invention relates to a jig used for connecting an ionization probe of an ion measuring device to a liquid chromatograph column in a liquid chromatograph in which various components separated in the liquid chromatograph column are ionized and measured.
  • the present invention relates to an ionization probe connected by
  • Liquid chromatographs are widely used as an apparatus for analyzing components contained in liquid samples.
  • a liquid sample is introduced into a column of a mobile phase flow, and various components contained in the liquid sample are temporally separated and then measured by a detector.
  • a liquid chromatograph having a mass spectrometer as a detector is called a liquid chromatograph mass spectrometer.
  • various components sequentially eluted from the liquid chromatograph column are introduced into the ionization probe of the mass spectrometer to be ionized, and the generated ions are measured for each mass-to-charge ratio.
  • connection between the liquid chromatograph column and the ionization probe is performed by pressing the end face on the inlet side of the ionization probe against the end face on the column outlet side of the liquid chromatograph fixed at a predetermined position.
  • a ferrule and a pushing member are attached to the end of the inlet side channel of the ionization probe and inserted into the sleeve, and the outer peripheral screw of the pushing member is screwed on the inner peripheral screw of the sleeve to push the ferrule into the sleeve.
  • the inlet side end face is pressed against the column outlet side end face fixed at a predetermined position, and both are brought into surface contact and connected.
  • nano ESI or micro ESI is widely used recently to measure a minute amount of component contained in a sample with high sensitivity. These are charged by using a small diameter column and suppressing the flow rate of the mobile phase from nL / min level to ⁇ L / min level, thereby suppressing the amount of eluate per unit time introduced into the ionization probe. Ionization efficiency is enhanced by enhancing the efficiency or facilitating desolvation.
  • the components separated in the column are easily diffused with only a small space (dead volume) in the pipe after the column. For example, if there is a dead volume in the flow path between the column outlet and the inlet of the ionization probe, that volume will cause component diffusion.
  • a dead volume in the flow path between the column outlet and the inlet of the ionization probe, that volume will cause component diffusion.
  • Non-Patent Document 1 it has been proposed to reduce the dead volume at the connection portion between the column and the ionization probe by using a cylindrical member in place of the ferrule of the above-mentioned connection jig and increasing the pressing amount at the inlet of the ionization probe.
  • Thermo Fisher Scientific Inc. "Thermo Scientific Dionex nanoViper Fingertight Fitting System", [online], [Search on July 24, 2017], Internet ⁇ URL: https://tools.thermofisher.com/content/sfs/brochures /114299-PS-70389-nanoViper-Fingertight-Fitting-System.pdf> GL Sciences Inc., "Column joint type” [online], [search on July 24, 2017], Internet ⁇ URL: https://www.gls.co.jp/product/lc_columns/joint/01705.html >
  • a small column oven is used to efficiently control a small diameter column.
  • ionization probe connection jig described in Non-Patent Document 1
  • the outer peripheral screw of the member has to be screwed to the inner peripheral screw of the sleeve, which causes a problem that the working efficiency is poor.
  • liquid chromatograph mass spectrometer has been described as an example, but there is the same problem with the liquid chromatograph having an ion analyzer other than mass spectrometry (ion mobility analyzer, classifier, etc.) as a detector. .
  • the problem to be solved by the present invention is that, in a liquid chromatograph having an ion analyzer as a detector, the outlet side channel of the column, the inlet side channel of the ionization probe that is separate from the column, and the dead volume It is providing a jig for ionization probe connection that can be easily connected without being generated.
  • the present invention made to solve the above problems is a jig for connecting an ionization probe, which is used to connect an outlet channel of a column and an inlet channel of an ionization probe in a liquid chromatograph.
  • a movement restricting member that restricts the second fixing device from retracting beyond a predetermined axial position of the second element while allowing the first fixing device to axially advance the first fixing device; And the like.
  • a first element fixture is fixed to a first element which is either one of a column and an ionization probe, and a second element is fixed to a second element. Fix the fixings. Then, attach both to the movement restrictor. Thereby, the flow path of the first element and the flow path of the second element are aligned.
  • the first element fastener is allowed to advance in the axial direction of the first element (the direction in which the flow path extends) (movement in the direction toward the side where the second element is located), and the second element fastener is It is regulated so as not to move backward (move to the opposite side of the side where the first element is located) beyond the predetermined position in the axial direction of the two elements.
  • the first element fixture when the user applies a force to move the first element fixture forward, first, the flow path of the first element and the flow path of the second element abut. Then, both move in the same direction (the first element moves forward and the second element moves backward).
  • the movement restricting device restricts further retraction, and the flow path of the first element is pressed against the flow path of the second element. Both are connected face to face by this.
  • the screw is screwed in the narrow space at the connection point of the column and the ionization probe. Work efficiency is improved because it is not necessary to Moreover, since the column and ionization probe which were separately comprised are used, arrangement
  • the ionization probe connecting jig according to the present invention preferably further comprises d) a pressing mechanism for pressing the first element fixture to move it forward.
  • the workability can be further enhanced by arranging the power point of the pressing mechanism in a wide space in consideration of the arrangement of each part of the liquid chromatograph.
  • the pressing mechanism may directly press the first element fixture, or pressing the first element presses the first element fixture or the like fixed to the first element. (That is, to indirectly press the first element fixture).
  • the first element is a column, and the first element fixture is fixed to the outlet end of the column.
  • the force pushing the first element fixture is transmitted to the connection portion with the ionization probe through the column body. Therefore, when using a fragile column such as a capillary column, it is necessary to apply force carefully.
  • the first element fixture is attached to the end of the outlet side of the column, the force pushing the first element fixture is transmitted to the connection with the ionization probe without passing through the column body. Even in the case of using, there is no need for particularly careful operation.
  • the first element fixture is fixed to the outlet end of the column.
  • a through hole is formed in the first element fixture at a position corresponding to the flow path of the column, and the through hole increases in inner diameter from the side where the column is located to the side where the ionization probe is located It is preferable to have a tapered portion.
  • the inlet side piping of the ionization probe can be easily inserted into the through hole.
  • the inlet-side flow path of the ionization probe is guided to the position of the outlet-side flow path of the column inside the through hole, so that the connection is made more precisely and liquid leakage occurs I have no worries.
  • the first element fixture be detachably held by the liquid chromatograph.
  • the column fixed to the first element fixture and the ionization probe connected to the column or the ionization probe fixed to the first element fixture and the column connected to the ionization probe) form a liquid chromatograph. Since it is held, it is possible to suppress the occurrence of undesired desorption or diffusion of the components in the liquid sample due to the vibration of the column or the ionization probe due to the vibration or the like outside the device.
  • the first element fixture may be fixed indirectly to the liquid chromatograph (for example, to a housing removably attached to the liquid chromatograph).
  • the first element fixture having the through hole is detachably held by the liquid chromatograph. It is preferable that the first element fixture be held by the liquid chromatograph so as to be rotatable around a central axis of the through hole. As a result, after the first element fixture is attached to the liquid chromatograph, the fixture can be rotated to eliminate the twist of the flow path or the like connected to the inlet-side flow path of the column. In this aspect, it is preferable that the first element fixing device have a disc-like portion.
  • the ionization probe connecting jig according to the aspect in which the first element fixture is held by the liquid chromatograph further includes: e) It is preferable to include an operation member removably attached to the first element fixture.
  • the connecting jig can be safely and simply attached without touching the high temperature column oven or the like.
  • the pressing mechanism includes an elastic member having elasticity in the axial direction of the first element.
  • the elastic member for example, a spring
  • columns are manufactured by a plurality of companies, and the length of piping projecting from the outlet of the column varies depending on the company and the type of column.
  • the ionization probe connection jig according to the present invention is Preferably, the first element fastener is secured to the column by a unifying screw.
  • a unifying screw As described above, columns are manufactured by a plurality of companies, and the shape of the column varies depending on the manufacturing company and the type of column. However, as described in, for example, Non-Patent Document 2, it is possible to attach a connector conforming to the unify screw (inch screw) standard to many of them, a plurality of types having different shapes by adopting the above aspect Can correspond to the column of.
  • the ionization probe connected to the column by the ionization probe connection jig according to the present invention is Preferably, the area of the end face on the inlet side is smaller than the cross-sectional area of the portion other than the end face.
  • the force required for connecting the outlet end face of the column and the inlet end face of the ionization probe in face contact decreases. Therefore, the force required to advance the first element fixture can be reduced, and even a non-powerful person can easily connect and connect the two.
  • the end on the inlet side of the ionization probe is tapered.
  • the force applied to the first element fixture can be dispersed, deformation and breakage of the inlet end of the ionization probe can be prevented, and durability can be enhanced.
  • the inlet channel of the ionization probe which is separate from the column, does not generate a dead volume. It can be easily connected.
  • FIG. 2 is a view for explaining the configuration of an operation member in the present embodiment. The figure explaining the state which connected the column connection part and the entrance side piping of the ESI probe to the adapter in a present Example.
  • FIG. 7 is a view for explaining the arrangement and operation procedure of components of the ionization probe connection jig of the present embodiment.
  • an ionization probe connecting jig according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
  • the jig for connecting ionization probes of this embodiment is used to connect the outlet side channel of the column and the inlet side channel of the ionization probe in the liquid chromatograph mass spectrometer.
  • the scale of each part illustrated is different according to the contents described by the drawings.
  • the liquid chromatograph mass spectrometer of the present embodiment is roughly divided into a liquid chromatograph 100 and a mass spectrometer 200, and the operation of each part is controlled by a controller (not shown).
  • the liquid chromatograph 100 includes a mobile phase container 110 in which the mobile phase is stored, a pump 111 which sucks the mobile phase and feeds it at a constant flow rate, an injector 112 which injects a predetermined amount of liquid sample into the mobile phase. And a column 113 for separating various compounds contained in the liquid sample in the time direction.
  • an auto sampler (not shown) for introducing a plurality of liquid samples into the injector 112 one by one is provided.
  • the mass spectrometer 200 has a configuration of a differential pumping system including an ionization chamber 210 at substantially atmospheric pressure, an intermediate vacuum chamber 220 evacuated by a vacuum pump (not shown), and an analysis chamber 230 of high vacuum. ing.
  • the ionization chamber 210 is provided with an electrospray ionization probe (ESI probe) 211 that sprays the sample solution while applying a charge.
  • ESE probe electrospray ionization probe
  • the ionization chamber 210 and the intermediate vacuum chamber 220 in the latter stage are in communication via a small diameter heating capillary 212.
  • the intermediate vacuum chamber 220 is provided with an ion guide 221 for transporting ions to the subsequent stage while focusing ions, and the intermediate vacuum chamber 220 and the analysis chamber 230 are separated by a skimmer 222 having small holes at the top.
  • a quadrupole mass filter 231 and an ion detector 232 are installed in the analysis chamber 230.
  • the mass spectrometer is a simple quadrupole type, but a mass spectrometer of another configuration (triple quadrupole type, ion trap-time of flight type, etc.) may be used.
  • the mass spectrometer 200 can perform SIM (selected ion monitoring) measurement or MS scan measurement.
  • SIM selected ion monitoring
  • MS scan measurement ions are detected while scanning the mass-to-charge ratio of the ions passing through the quadrupole mass filter 231.
  • the ionization probe connection jig of this embodiment is used to connect the outlet-side flow path of the column 113 and the inlet-side flow path of the ESI probe 211 in the region indicated by the alternate long and short dash line in FIG.
  • the column 113 corresponds to the first element
  • the ESI probe 211 corresponds to the second element.
  • connection jig for the ionization probe of the present embodiment is roughly divided into an adapter 10, a probe fixture 20, a housing 30 (see FIG. 6), and a pressing mechanism 40 (see FIG. 7).
  • the adapter 10 has a disk-like flange portion 11, a column fixing portion 12 provided on one surface (surface on the column 113 side) of the flange portion 11, and the other surface of the flange portion 11. It has the probe connection part 13 provided in (surface at the side of the ESI probe 211). These constitute the main body of the adapter 10.
  • FIG. 3A shows the structure of the connection portion 113 a of the column 113.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view
  • FIG. 3B is a view of the connection portion 113a from the ionization probe 211 side.
  • An outlet-side flow passage 113 c of the column 113 is formed at one end side inside the connection portion 113 a of the column 113.
  • a connection space 113d is provided at the end of the outlet-side flow passage 113c, and a screw portion (female screw) 113b of a unified screw standard is formed on a part of the inner peripheral surface thereof.
  • a surface perpendicular to the longitudinal direction (axial direction) of the column 113 at the end of the outlet-side flow passage 113c of the column 113 is a pipe contact surface 113e, and the pipe contact surface 113e is the inlet side of the ionization probe 211
  • the end face of the pipe 211 a abuts and is connected to the outlet side flow path 113 c of the column 113.
  • the shape of the connection portion 113a differs depending on the type of the column 113, and the length of the connection space 113d (L1 and L2 described in FIGS. 3A and 3B) also differs.
  • the screw portion 113 b is common regardless of the type of the column 113.
  • the term “axial direction” means the longitudinal direction of the column 113.
  • the “axial direction” is an axial direction common to both. Note that this "coaxial” is a feature in the present embodiment, and it is not necessary to make both axes be in the same direction.
  • FIG. 4 is a view for explaining the configuration of the main body of the adapter 10.
  • the center is a cross-sectional view, the left is a view from the column 113 side, and the right is a view from the ESI probe 211 side.
  • a through hole 14 is formed in the main body of the adapter 10 in the axial direction (longitudinal direction of the column 113). The through hole 14 extends from the flange portion 11 to the probe connection portion 13 in a tapered manner toward the ESI probe 211 side.
  • the operation member 15 has a C-shaped ring portion 152 formed at the tip of an L-shaped handle 151, and three projecting portions 153 formed on the inner circumferential surface of the ring portion 152. Is provided. By inserting the three projecting portions 153 of the operation member 15 into the recess 16 (see FIG. 4) between the flange portion 11 of the adapter 10 and the probe connection portion 13, the main body of the adapter 10 is rotatably held around the axis. .
  • the probe fixture 20 is a conical member having a through hole for inserting the inlet pipe 211 a of the ESI probe 211. As shown in the enlarged view on the upper right of FIG. 2, the end of the inlet side pipe 211a of the ESI probe 211 is formed in a tapered shape, and the probe fixing tool 20 is attached to the inlet side pipe 211a.
  • FIG. 6A is a schematic view of the housing 30 as viewed from above
  • FIG. 6B is a schematic view of the housing 30 as viewed from the side.
  • the housing 30 is a rectangular parallelepiped housing whose upper surface and the surface on which the column 113 is to be inserted are opened, and is housed in the column oven of the liquid chromatograph 100.
  • the housing 30 is provided with an adapter attachment portion 31, a pressing mechanism accommodation portion 32, and a column placement portion 36.
  • the adapter mounting portion 31 is formed with a slot 311a having a shape corresponding to the outer shape of the flange portion 11 of the adapter 10, an adapter housing portion 311 having a projecting portion 311b on the outer surface, and a rail portion into which the projecting portion 311b is inserted.
  • An adapter accommodating portion holding portion 312 movably holds the adapter accommodating portion 311 between a position shown by a solid line and a position shown by an alternate long and short dash line in 6 (a).
  • the two side wall portions positioned on both sides of the slot 311a are respectively provided with concave portions 311c whose upper portions are released, and the connection portion 113a of the column 113 is formed in the concave portion 311c of one side wall portion.
  • the probe connection portion 13 of the adapter 10 is disposed in the recess 311 c of the side wall portion.
  • two pressing mechanism accommodating portions 32 configured integrally with the adapter accommodating portion 311 and moving in the axial direction with the adapter accommodating portion 311 are provided on both sides across the position where the column 113 is accommodated.
  • springs 44 respectively provided in two pressing mechanisms 40 described later are accommodated.
  • an ionization probe housing portion 33 which is a concave portion opened upward is formed.
  • the size of the recess (the diameter of the cross section perpendicular to the axis of the hole) is slightly larger than the inlet side pipe 211a of the ESI probe 211, so the inlet side pipe 211a is loosely fitted in the elongated hole.
  • the size of the recess is smaller than the outer diameter of the bottom surface of the probe fixture 20 (the surface opposite to the column 113; the bottom surface of the truncated cone).
  • the probe fixture 20 (the bottom of the truncated cone) abuts against the inner wall surface around the ionization probe housing 33 of the housing 30.
  • the retraction of the ESI probe 211 (retraction beyond the predetermined position) is restricted.
  • "advance" of the column 113 or the ESI probe 211 means movement of one toward the other, and "retraction” means movement in the opposite direction.
  • a circular hole 34 for restricting the movement of the pressing mechanism 40 described later and a long hole 35 extending in the axial direction (a total of four holes on two side surfaces) ) Is formed.
  • the holes 34 are provided at a lower position than the column 113, and the long holes 35 are provided at the same height as the column 113.
  • a column placing portion 36 for supporting the column 113 to be accommodated from below.
  • the height of the column mounting portion 36 may be configured to be able to be appropriately changed in accordance with the size of the column 113.
  • the adapter accommodating portion 311 and the column mounting portion 36 may be configured as an integral member.
  • FIG. 7A shows a schematic configuration of the pressing mechanism 40.
  • the pressing mechanism 40 is a member accommodated in the housing 30, and is disposed on both sides of the column 113.
  • the two pressing mechanisms 40 each have an L-shaped arm 41, and a rod-like first connection member 42, one end of which is fixed to the connection point A of the tip of the arm 41 at an angle ⁇ ( ⁇ > 90 degrees), 1 A rod-shaped second connection member 43 whose one end is rotatably fixed at the connection point B at the other end of the connection member 42, and a spring (elastic member) connected to the connection point C at the other end of the second connection member 43 44 and a pressing portion 45.
  • the pressing portion 45 in the pressing mechanism 40 is the same component as the above-mentioned adapter housing portion 311. Moreover, the plate-shaped member attached to the spring 44 can also be used as the press part 45 like the other aspect mentioned later. That is, the arm 41, the first connection member 42, the second connection member 43, the spring 44, and the pressing portion 45 (adapter accommodation portion 311) are connected in order. In the pressing mechanism 40, the spring 44 is connected to the adapter accommodating portion 311. The flange portion 11 of the adapter 10 is accommodated in the slot 311 a of the adapter accommodating portion 311. Therefore, when the adapter accommodating portion 311 is moved by the pressing mechanism 40, the adapter 10 is also moved in the same direction.
  • the column 113 fixed to the column fixing portion 12 of the above also moves in the same direction.
  • the pressing mechanism 40 of FIG. 7A includes an arm 41, a first connecting member 42, a second connecting member 43, a spring 44, and an adapter accommodating portion 311, which are shown by solid lines in the same drawing.
  • the members constituting the pressing mechanisms 40a and 40b are indicated by solid lines, and the other members are indicated by broken lines.
  • the pressing mechanism 40 can take various forms other than the form shown in FIG. 7 (a). An example is shown to FIG.7 (b) and (c), respectively.
  • a plate-like pressing portion 45 is attached to an end portion of the spring 44, and the pressing portion 45 is outside the connection portion 113a of the column 113 (outside the outer diameter of the column 113 It comes in contact with the extended portion).
  • the shape of the column 113 varies depending on the type of column, but when the column 113 has an area that can be pressed by the pressing mechanism 40a, the column 113 is advanced by the pressing mechanism 40a shown in FIG. It can be pressed.
  • the pressing mechanism 40 b shown in FIG. 7C is an example used when the housing 30 does not have the adapter accommodating portion 311.
  • the pressing portion 45 attached to the end of the spring 44 is a region outside the outer diameter of the connecting portion 113a of the column 113 of the adapter 10 (pressable region 11a, FIG. 8 See attached).
  • the pressing mechanism 40 b presses the outer region of the flange portion 11 to advance the adapter 10 and the column 113.
  • the pressing mechanism 40 (40a, 40b) only needs to be able to apply a force to advance the column 113 in the axial direction, and has such a function. If it is a thing, an appropriate structure can be taken. In other words, the pressing mechanism 40 may directly press the adapter 10 (the first element fixture) or the column 113 (the first element) may be pressed. To press the adapter 10 fixed to the connector, or by pressing the adapter storage portion 311, to press the adapter 10 stored in the slot 311a of the adapter storage portion 311 (that is, to indirectly press the adapter 10) It may be one. In each of the embodiments (FIGS. 6, 9, 10, 12, 13, 14 and the like) described in this specification, the pressing mechanism 40 described with reference to FIG. 7A is used.
  • fixed part 12 to FIG. 8 is shown.
  • the left is a cross-sectional view, and the right is a view seen from the column 113 side.
  • the flange portion 11 has a pressable area 11 a that extends outward beyond the outer diameter of the connection portion 113 a of the column 113.
  • the pressing mechanism 40 shown in FIG. 7A is used in the present embodiment, it is also possible to use the pressing mechanism 40b of FIG. 7C to press the pressable area 11a. it can.
  • the advantage of the adapter 10 of the present embodiment when using the pressing mechanism 40 of FIG. 7A or the pressing mechanism 40b of FIG. 7C will be described.
  • the shape of the column 113 varies depending on the type of column, there is no area that can be pressed by the pressing portion 45 of the pressing mechanism 40a in the connection portion 113a (that is, the pressing mechanism 40a in FIG. 7B can not be used) There is a case.
  • the adapter 10 of the present embodiment includes the flange portion 11 having the depressible area 11a, the connection portion 113a does not have the area that can be depressed by the depressing mechanism 40a. 7 (c) is pressed against the pressable area 11a of the flange 11 to apply a force to advance the column 113. it can.
  • the flange portion 11 in the present embodiment is disk-shaped, but the flange portion 11 does not have to be disk-shaped, and any other shape may be used as long as it has a pressable area 11 a at the periphery (outside) of the column fixing portion 12. It may be However, when the disk-like flange portion 11 as in this embodiment is used, the main body of the adapter 10 is rotated to be accommodated in the slot 311 a in the housing 30 in order to eliminate the twist of the inlet side piping of the column 113 Even in this case, the flange portion 11 can be reliably pressed by the pressing portion 45 (adapter accommodation portion 311) of the pressing mechanism 40 of FIG. 7A or the pressing portion 45 of the pressing mechanism 40b of FIG.
  • the flange portion 11 have a pressable area 11 a extending outward beyond the outer shape of the column 113 around the longitudinal axis of the column 113 as in the present embodiment.
  • the pressable area 11 a of the flange portion 11 can be seen from the rear (upstream from the outlet end of the column 113) of the column 113, and the flange 11 is
  • the shape of the pressing portion 45 to be pressed can be simplified (for example, a simple plate-like member).
  • the pressing mechanisms 40, 40b can be provided at the rear of the column 113, the length of the inlet side pipe 211a of the ionization probe located downstream of the outlet of the column 113 can be minimized.
  • connection point A between the arm 41 and the first connection member 42 is located below the column 113.
  • One first connecting member 46 passes through the arm 41 and the first connecting member 42 disposed on both sides of the column 113, and both ends of the first connecting member 46 (see FIG. 9) are of the housing 30. It is attached to the hole 34 formed in the side surface. Thereby, the position of the connection point A is fixed. Further, the second connection member 43 and the spring 44 are connected at the connection point C, and the second connection member 47 (see FIG.
  • connection point B between the first connection member 42 and the second connection member 43 is moved to an appropriate position according to the operation of the arm 41, the first connection member 42, and the second connection member 43.
  • FIG. 9 is a view showing the arrangement of main parts as viewed from above the housing 30, and FIG.
  • the shape of the adapter 10 is as having shown in FIG.4 and FIG.6, in FIG.9 and FIG.10, the adapter 10 is simplified and only the flange part 11 is shown in figure. Further, in order to clearly show the position of each part of the pressing mechanism 40, the illustration of the arm 41 is omitted in FIG.
  • connection portion 113 a of the column 113 is fixed to the column fixing portion 12 of the adapter 10. As described above, this is performed by screwing the threaded portion 113 b formed on the inner peripheral surface of the connection portion 113 a with the threaded portion of the column fixing portion 12 of the adapter 10. Then, the adapter 10 is held by the operation member 15, and the flange portion 11 of the adapter 10 is housed in the slot 311 a of the adapter housing portion 311.
  • the probe fixing tool 20 is attached to the inlet side pipe 211 a of the ESI probe 211, and the inlet side pipe 211 a is placed in the ionization probe housing portion 33 so that the probe fixing tool 20 is positioned inside the housing 30. (Free play in the recess).
  • the attachment position of the probe fixing tool 20 is set in consideration of the movement distance of the ESI probe 211 at the time of the operation described later, since it defines the retractable distance of the ESI probe 211.
  • the arrangement of each part at this time is as shown in FIGS. 9 (a) and 10 (a).
  • the angle formed by the first connection member 42 and the second connection member 43 gradually increases and approaches 180 degrees.
  • the connection point A is fixed by the first connection member 46 attached to the hole 34, and the connection point C is restricted in the moving direction only in the axial direction by the second connection member 47 attached to the long hole 35 It is done. Therefore, the spring 44 moves to the flange 11 side, and the flange 11 moves to the ESI probe 211 side.
  • the inlet-side pipe 211 a of the ESI probe 211 enters the tapered through hole 14 of the adapter 10 and travels the inside of the through hole 14 little by little. Then, the end face of the inlet side pipe 211 a of the ESI probe 211 passes through the through hole 14, and in the connection space 113 d in the connection portion 113 a of the column 113, the end face of the outlet side flow path 113 c of the column 113 and the pipe contact surface 113 e Abut.
  • the state shown in FIGS. 9B and 10B is a state in which the spring 44 is contracted most, and when a force is applied to any member from the outside, a force that restores the spring 44 acts and the connection point B Move easily either upward or downward.
  • the connection point B moves upward and returns in the direction shown in FIGS. 9A and 10A
  • the outlet-side flow path 113c of the column 113 and the inlet-side flow path of the ESI probe 211 are connected. Is released. Therefore, in the present embodiment, the arm 41 is pushed into the state shown in FIGS. 9 (c) and 10 (c). In this state, as long as the user operates the handle and does not apply a force to retract the spring 44, there is no transition to the state shown in FIGS. 9 (b) and 10 (b). And the connection state of the inlet-side flow path of the ESI probe 211 is maintained.
  • both the outlet side flow path 113 c of the column 113 and the flow path of the inlet side pipe 211 a of the ESI probe 211 communicate with each other by performing the operation as described above.
  • the end face of the flow path is connected by surface contact at the pipe contact surface 113e, and a connection state in which the dead volume of the connection portion is minimized is realized.
  • the adapter 10 may be fixed to the outlet side of the column 113 and the flange portion 11 may be pushed toward the ESI probe 211 as in the related art.
  • the working efficiency is improved.
  • the column 113 and the ESI probe 211 which are separately configured are used, only the column 113 can be removed in a state where the arrangement of the ESI probe 211 is adjusted and fixed.
  • the pressing mechanism 40 is attached to the flange portion 11 and the handle attached to one connection point X of the two arms 41 is disposed outside the housing 30, the user can use the handle
  • the outlet side channel 113 c of the column 113 and the inlet side channel of the ESI probe 211 can be easily connected by operation.
  • the ionization probe connection jig of this embodiment can be configured to fix the adapter 10 to the inlet side or the main body of the column 113, but in that case, the force applied to the arm 41 is through the column 113 main body. Then, it is transmitted to the connection with the ESI probe 211. Therefore, it is necessary to apply force carefully when using a fragile column 113 such as a capillary column. Therefore, as in the configuration described above, it is preferable to attach the adapter 10 to the end (connection portion 113 a) of the outlet side of the column 113. In this case, the force applied to the arm 41 is transmitted to the connection portion with the ESI probe 211 without passing through the main body of the column 113. Therefore, even when using a capillary column or the like, a particularly careful operation is not necessary.
  • the through hole 14 for inserting the inlet side pipe 211 a of the ESI probe 211 is formed in the adapter 10, and the through hole 14 is tapered. Therefore, when the inlet-side pipe 211a of the ESI probe 211 is inserted, the inlet-side channel of the ESI probe 211 and the outlet-side channel 113c of the column 113 are precisely aligned in the through hole 14 and There is no risk of leakage.
  • the ionization probe connection jig of the present embodiment has a housing 30 that accommodates each part, and the housing thereof is accommodated in the column oven of the liquid chromatograph 100. Therefore, there is no concern that the column 113 or the ESI probe 211 vibrates due to vibration or the like outside the liquid chromatograph mass spectrometer, and undesired desorption or diffusion of the components in the liquid sample occurs in the column 113. There is no concern that the connection between the outlet-side flow path and the inlet-side flow path of the ESI probe 211 is disconnected and a liquid leak occurs. Further, by configuring each member constituting the ionization probe connection jig of the present embodiment by using a material having high thermal conductivity such as aluminum or copper, the temperature of the column 113 can be efficiently controlled.
  • the operation member 15 rotatably holds the disk-like flange portion 11. Therefore, after the adapter 10 is set in the adapter accommodating portion 311, the flange portion 11 can be rotated to eliminate the twist of the pipe connected to the inlet side of the column 113. Further, since the user can set the adapter 10 in the adapter accommodating portion 311 by holding the operation member 15, the user can safely and easily attach the adapter 10 without touching the column oven or the like.
  • the pressing mechanism 40 includes a spring 44 that contracts in the axial direction. Therefore, even if the user applies a large force to the handle and as a result, even if an excessive force is applied to the arm 41, a part of the force is absorbed by the elasticity of the spring 44, and the inlet side of the column 113 or ESI probe 211 Damage to the pipe 211a can be prevented.
  • the length of the pipe protruding from the outlet of the column 113 that is, the lengths L1 and L2 of the connection space 113d in FIG. 3
  • the pressing mechanism 40 having a configuration including the spring 44 is used.
  • the amount of entry of the inlet pipe 211a of the ESI probe 211 into the through hole 14 (that is, the connection space 113d of the connection portion 113a of the column 113) is adjusted, so that the shape of the connection portion 113a differs for each column 113
  • the end face on the outlet side of the column 113 and the end face on the inlet side of the ESI probe 211 can be reliably brought into contact with each other.
  • the magnitude of the force required to apply a certain pressure (surface pressure) to the connection between the column 113 and the ESI probe 211 is in proportion to the contact area between the two.
  • surface pressure surface pressure
  • the force applied to the arm 41 is dispersed to prevent the deformation and breakage of the end of the inlet side pipe 211 a of the ESI probe 211. Durability can be enhanced.
  • the end portion of the pipe is formed into a tapered shape not only as the ESI probe 211 of the above embodiment but also as a pipe, a pipe whose outer diameter is the same as that of the pipe, or another pipe whose outer diameter is larger. It is effective in all cases, connecting to piping and surface contact.
  • connection point A is located lower than the column 113 in the above embodiment, the height of the connection point A can be made the same height as the column 113.
  • such modified examples will be described with reference to FIGS. 12 to 14.
  • FIG. 12 is a side view of a housing 30 a of the ionization probe connecting jig according to the modification (a view corresponding to FIG. 6 (b)).
  • FIG. 13 is a view (corresponding to FIG. 9A) showing the arrangement of components of the ionization probe connection jig of the modified example.
  • the holes 34a and the long holes 35 are provided at the same height (the same height as the column).
  • FIG. 14 is a view (corresponding to FIG. 10) for explaining the operation of the pressing mechanism 40a in the modification.
  • the connection point A is fixed at a lower position than the column 113, but in the modification, the connection point A 'has the same height as the column 113, and is fixed to the first connecting member 46a at that position. Ru.
  • the first connecting members 46a are respectively provided (two in total) at each connecting point A 'of the arm 41a and the first connecting member 42a, and are respectively fixed to the holes 34a.
  • the two arms 41 are connected by the first connecting member 46 at the connection point A located at a lower position than the column 113, and a handle is provided at the end of one of the arms 41.
  • the point A ′ is located at the same height as the column 113, and the two arms 41a can not be connected at this position. Therefore, in the modification, two arms 41a are connected by a third connecting member (not shown) at the connection point X ', and this is also used as a handle.
  • the positions of the connection point C and the second connecting member 47a are the same as those in the above embodiment. Also in the modification, the operation procedure of the pressing mechanism 40a is the same as that of the above embodiment.
  • liquid chromatograph mass spectrometer has been described as an example in the above embodiment, the same may be used in a liquid chromatograph having an ion mobility analyzer or a classifier as a detection unit instead of the mass spectrometer.
  • ESI probe has been described as an example in the above embodiment, the same configuration as described above can be adopted when connecting other ionization probes such as an APCI probe.
  • the probe Although the fixture 20 is configured to be restricted so as not to move backward beyond the predetermined position in the axial direction of the ESI probe 211, as shown in FIG. 15, the flow paths of the column 113 and the ESI probe 211 coincide with each other. While restricting, the ESI probe 211 is allowed to advance in its axial direction (that is, advance in the direction toward the column 113), while restricting the column 113 not to retract beyond a predetermined position in the axial direction It can also be done. In FIG.
  • the elements corresponding to the elements of the pressing mechanism 40 of the above embodiment are denoted by the same reference numerals (42b and the like), and the reference numerals of the elements other than the column 113 and the inlet pipe 211a of the ESI probe are omitted.
  • the pressing mechanism 40 The inlet-side pipe 211a of the ESI probe 211 is lengthened by the length of (the pipe extension in FIG. 15), and the component contained in the eluate is easily diffused by that amount.
  • the configuration of the above embodiment that is, a configuration that allows advancing in the axial direction of the column 113 while restricting the probe fixture 20 not to retract beyond the predetermined position in the axial direction of the ESI probe 211 is more preferable.
  • this configuration the connection between the outlet side channel of the column 113 and the inlet side channel of the ESI probe 211 and the piping length of the ESI probe 211 can be minimized to minimize the diffusion of the components in the eluate. it can.
  • connection member 113 Column 113 a ... Connection part 113 b ... Screw part 113 c ... Outlet side flow path 113 d ... Continued space 113e ... pipe abutment surface 211 ... ESI probe 211a ... inlet pipe

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Abstract

液体クロマトグラフにおいて、カラム１１３の出口側流路とイオン化プローブ２１１の入口側流路を接続するために用いられるイオン化プローブ接続用治具において、カラム１１３とイオン化プローブ２１１のうちのいずれか一方である第１要素１１３に固定される第１要素固定具１０と、他方である第２要素２１１に固定される第２要素固定具２０と、第１要素１１３と第２要素２１１の流路が合致するように第１要素１１３又は第１要素固定具１０と第２要素２１１又は第２要素固定具２０とを規制しつつ第１要素固定具１０が第１要素１１３の軸方向に前進することを許容する一方、第２要素固定具２０が第２要素２１１の軸方向の所定位置以上に後退しないように規制する移動規制具３０とを備える。

Description

イオン化プローブ接続用治具及びイオン化プローブ
　本発明は、液体クロマトグラフのカラムで分離した各種成分をイオン化して測定する液体クロマトグラフにおいて、液体クロマトグラフのカラムにイオン測定装置のイオン化プローブを接続するために用いられる治具と該治具により接続されるイオン化プローブに関する。
　液体試料に含まれる成分を分析する装置として、液体クロマトグラフが広く用いられている。液体クロマトグラフでは、移動相の流れに乗せて液体試料をカラムに導入し、該液体試料に含まれる各種成分を時間的に分離した後、検出器で測定する。検出器として質量分析計を有する液体クロマトグラフは、液体クロマトグラフ質量分析装置と呼ばれる。液体クロマトグラフ質量分析装置では、液体クロマトグラフのカラムから順次溶出される各種成分を質量分析計のイオン化プローブに導入してイオン化し、生成されたイオンを質量電荷比ごとに測定する。
　従来、液体クロマトグラフのカラムとイオン化プローブの接続は、所定の位置に固定された液体クロマトグラフのカラム出口側の端面にイオン化プローブの入口側の端面を押し当てることにより行われている。こうした作業には、例えば、一端側から他端側に向かって徐々に内径が大きくなる形状を有し該他端側の内周面にねじが形成されたスリーブ、該スリーブに内挿されるフェルール、及び前記ねじに螺合されるねじが外周面に形成された筒状の押し込み部材からなる接続治具が用いられる。イオン化プローブの入口側流路の端部にフェルール及び押し込み部材を取り付けてスリーブに内挿し、押し込み部材の外周ねじをスリーブの内周ねじに螺合してフェルールをスリーブに押し込むことによって、イオン化プローブの入口側端面を所定の位置に固定されたカラム出口側端面に押し当て、両者を面当たりさせて接続する。
　液体クロマトグラフ質量分析装置において、試料に含まれる微量の成分を高感度で測定するために、最近ではナノESIやマイクロESIと呼ばれるものが広く用いられている。これらは、細径のカラムを使用するとともに移動相の流量をnL/minレベルからμL/minレベルに抑えることにより、イオン化プローブに導入される溶出液の単位時間当たりの量を抑えることで、帯電効率を高めたり脱溶媒させやすくしたりしてイオン化効率を高めたものである。
　上述のように移動相の流量を低く抑えると、カラム後の配管内部に僅かな空間（デッドボリューム）が存在するだけで、カラムで分離された各成分が拡散しやすくなる。例えば、カラム出口とイオン化プローブの入口の間の流路にデッドボリュームが存在すると、その容積により成分の拡散が生じる。未熟な使用者が上述の接続用治具を用いてカラムとイオン化プローブを接続すると、フェルールの押し込み量が十分でなく、大きなデッドボリュームが生じてしまう場合があった。そこで、上述の接続用治具のフェルールに代えて円筒状の部材を用い、イオン化プローブの入口の押し込み量を多くすることによりカラムとイオン化プローブの接続部のデッドボリュームを小さくすることが提案されている（例えば非特許文献１）。
　また、カラムおよびイオン化プローブを、カラムの出口とイオン化プローブの入口の間のデッドボリュームを最小化した状態で一体化し、使用者がカラムとイオン化プローブの接続作業を行う必要をなくすことも提案されている（例えば特許文献１）。
米国特許第9095791号明細書
Thermo Fisher Scientific Inc.,"Thermo Scientific Dionex nanoViper Fingertight Fitting System", [online], [平成29年7月24日検索],インターネット<URL:https://tools.thermofisher.com/content/sfs/brochures/114299-PS-70389-nanoViper-Fingertight-Fitting-System.pdf> ジーエルサイエンス株式会社, "カラムジョイント形式" [online], [平成29年7月24日検索],インターネット<URL:https://www.gls.co.jp/product/lc_columns/joint/01705.html>
　マイクロESIやナノESIと呼ばれる液体クロマトグラフ質量分析装置では、細径のカラムを効率よく温調するために、小型のカラムオーブンが用いられる。非特許文献１に記載のイオン化プローブ接続用治具を用いて、小型のカラムオーブンの内部にセットされたカラムにイオン化プローブを接続するには、カラムオーブン内の狭い空間に手を差し込んで、押し込み部材の外周ねじをスリーブの内周ねじに螺合しなければならず、作業効率が悪いという問題があった。
　一方、特許文献１に記載の構成では、使用者がカラムとイオン化プローブを接続する作業を行う必要がないため上記の問題は生じない。しかし、カラムとイオン化プローブが一体的に構成されているため、ESIプローブの配置を調整し、該プローブを固定した状態でカラムのみを取り外すことができず、使用するカラムを交換するたびにESIプローブの配置を再調整しなければならず手間がかかるという問題があった。
　ここでは液体クロマトグラフ質量分析装置を例に説明したが、質量分析以外のイオン分析装置（イオン移動度分析計、分級装置など）を検出器として備える液体クロマトグラフにおいても上記同様の問題があった。
　本発明が解決しようとする課題は、イオン分析装置を検出器として有する液体クロマトグラフにおいて、カラムの出口側流路に、該カラムと別体であるイオン化プローブの入口側流路を、デッドボリュームを生じることなく容易に接続することができるイオン化プローブ接続用治具を提供することである。
　上記課題を解決するために成された本発明は、液体クロマトグラフにおいて、カラムの出口側流路とイオン化プローブの入口側流路を接続するために用いられるイオン化プローブ接続用治具であって、
　a) 前記カラムと前記イオン化プローブのうちのいずれか一方である第１要素に固定される第１要素固定具と、
　b) 前記カラムと前記イオン化プローブのうちの他方である第２要素に固定される第２要素固定具と、
　c) 前記第１要素と前記第２要素の流路が合致するように前記第１要素又は前記第１要素固定具と前記第２要素又は前記第２要素固定具とを規制しつつ前記第１要素固定具が前記第１要素の軸方向に前進することを許容する一方、前記第２要素固定具が前記第２要素の軸方向の所定位置以上に後退しないように規制する移動規制具と、
　を備えることを特徴とする。
　本発明に係るイオン化プローブ接続用治具を使用する際には、まず、カラムとイオン化プローブのいずれか一方である第１要素に第１要素固定具を固定し、また第２要素に第２要素固定具を固定する。そして、両者を移動規制具に取り付ける。これにより、第１要素の流路と第２要素の流路が位置合わせされる。また、第１要素固定具が第１要素の軸方向（流路が延びる方向）への前進（第２要素が位置する側に向かう方向への移動）が許容され、第２要素固定具が第２要素の軸方向において所定位置を超えて後退（第１要素が位置する側と反対側に移動）しないように規制される。この状態で、使用者が第１要素固定具を前進させるように力を加えると、まず、第１要素の流路と第２要素の流路が当接する。そして、両者が同じ方向に移動（第１要素が前進し第２要素は後退）する。その後、第２要素固定具が前記所定位置まで後退すると、移動規制具によってそれ以上の後退が規制され、第１要素の流路が第２要素の流路に対して押し当てられる。これにより両者が面当たり接続される。本発明に係るイオン化プローブ接続用治具では、第１要素固定具を第２要素固定具に向かって押すだけでよく、従来のように、カラムとイオン化プローブの接続箇所の狭い空間でねじを螺合する必要がないため、作業効率が向上する。また、別体で構成されたカラムとイオン化プローブを用いるため、イオン化プローブの配置を調整して該プローブを固定した状態でカラムのみを取り外すことができる。
　本発明に係るイオン化プローブ接続用治具は、さらに
　d) 前記第１要素固定具を前進させるように押圧するための押圧機構
　を備えることが好ましい。
　この態様では、液体クロマトグラフの各部の配置を考慮し、押圧機構の力点を広い空間に配置することにより、さらに作業性を高めることができる。なお、この押圧機構は、前記第１要素固定具を直接押圧するものであってもよく、あるいは前記第１要素を押圧することにより該第１要素に固定された第１要素固定具等を押圧する（即ち、間接的に第１要素固定具を押圧する）ものであってもよい。
　本発明に係るイオン化プローブ接続用治具では、
　前記第１要素がカラムであり、該第１要素固定具が該カラムの出口側の端部に固定される
　ことが好ましい。
　第１要素固定具をカラムの入口側の端部あるいはカラムの本体に固定すると、該第１要素固定具を押す力は、カラム本体を介してイオン化プローブとの接続部分に伝わる。そのため、キャピラリカラムのような破損しやすいカラムを用いる際には慎重に力を加える必要がある。これに対し、第１要素固定具をカラムの出口側の端部に取り付ければ、該第１要素固定具を押す力がカラム本体を介さずにイオン化プローブとの接続部に伝わるため、キャピラリカラム等を用いる場合でも特に慎重な操作を必要としない。
　前記第１要素固定具が前記カラムの出口側の端部に固定される態様のイオン化プローブ接続用治具では、
　前記第１要素固定具の、前記カラムの流路に対応する位置に貫通孔が形成され、該貫通孔が、該カラムが位置する側から前記イオン化プローブが位置する側に向かって内径が大きくなるテーパ状部を有する
　ことが好ましい。
　この態様では、イオン化プローブの入口側配管を容易に貫通孔に差し込むことができる。また、イオン化プローブの入口側配管を差し込んでいくと、貫通孔の内部でイオン化プローブの入口側流路がカラムの出口側流路の位置にガイドされるため、より精緻に接続され液漏れが生じる心配がない。
　本発明に係るイオン化プローブ接続用治具では、
　前記第１要素固定具が、前記液体クロマトグラフに着脱可能に保持される
　ことが好ましい。
　これにより、第１要素固定具に固定されたカラムと該カラムに接続されたイオン化プローブ（あるいは第１要素固定具に固定されたイオン化プローブと該イオン化プローブに接続されたカラム）が液体クロマトグラフに保持されるため、装置外部の振動等によりカラムやイオン化プローブが振動して液体試料中の成分の不所望の脱着や拡散が生じるのを抑制することができる。前記第１要素固定具は、液体クロマトグラフに間接的に（例えば液体クロマトグラフに着脱可能に取り付けられる筐体に）固定されるものであってもよい。
　前記貫通孔が形成された前記第１要素固定具が前記液体クロマトグラフに着脱可能に保持される態様のイオン化プローブ接続用治具では、
　前記第１要素固定具が、該貫通孔の中心軸周りに回転可能に前記液体クロマトグラフに保持される
　ことが好ましい。
　これにより、第１要素固定具を液体クロマトグラフに取り付けた後に該固定具を回転させ、該カラムの入口側流路に接続された流路等のねじれを解消することができる。この態様では、前記第１要素固定具を円盤状の部分を有するものとすることが好ましい。
　前記第１要素固定具が前記液体クロマトグラフに保持される態様のイオン化プローブ接続用治具は、さらに、
　e) 前記第１要素固定具に着脱可能に取り付けられる操作部材
を備えることが好ましい。
　この態様では、カラムと該カラムに固定された第１要素固定具をカラムオーブン内に収容する等の作業を行う際に、適宜の形状や大きさの操作部材を選択することで、使用者は、高温のカラムオーブン等に触れることなく、安全かつ簡便に接続用治具を取り付けることができる。
　本発明に係るイオン化プローブ接続用治具では、
　前記押圧機構が、前記第１要素の軸方向に弾性を有する弾性部材を含む
　ことが好ましい。これにより、使用者が押圧機構に過度な力が加えた場合でも、弾性部材（例えばばね）の弾性によって力の一部が吸収されるため、カラムやイオン化プローブが損傷するのを防止することができる。また、カラムは複数の会社で製造されており、その会社やカラムの種類によってカラムの出口から突出する配管の長さが異なる。弾性部材を含む構成を有する押圧機構を用いると、その違いを吸収してカラムの出口側端面とイオン化プローブの入口側端面を確実に面当たり接続することができる。
　本発明に係るイオン化プローブ接続用治具は、
　前記第１要素固定具がユニファイねじによって前記カラムに固定される
　ことが好ましい。
　上述のとおり、カラムは複数社により製造されており、その製造会社やカラムの種類によってカラムの形状が異なる。しかし、例えば非特許文献２に記載されているように、それらの多くにはユニファイねじ（インチねじ）規格に対応した接続具を取り付け可能であるため、上記態様を採ることにより形状が異なる複数種類のカラムに対応することができる。
　また、本発明に係るイオン化プローブ接続用治具によりカラムに接続されるイオン化プローブは、
　入口側の端面の面積が、前記端面以外の部分の断面積よりも小さい
　ことが好ましい。これにより、カラムの出口側端面とイオン化プローブの入口側端面を面当たりさせて接続する際に必要な力が小さくなる。従って、第１要素固定具を前進させるために必要な力が小さくなり、非力な者であっても容易に両者を面当たりさせて接続することができる。
　また、前記イオン化プローブの入口側の端部がテーパ状であることがより好ましい。これにより、第１要素固定具に対して加えられた力を分散し、イオン化プローブの入口側端部の変形や破損を防止して耐久性を高めることができる。
　本発明に係るイオン化プローブ接続用治具を用いることにより、液体クロマトグラフにおいて、カラムの出口側流路に、該カラムと別体であるイオン化プローブの入口側流路を、デッドボリュームを生じることなく容易に接続することができる。
本発明に係るイオン化プローブ接続用治具の一実施例が使用される液体クロマトグラフ質量分析装置の要部構成図。 本実施例におけるアダプタの概略構成図。 本実施例におけるカラム接続部の断面図。 本実施例におけるアダプタの本体の構成を説明する図。 本実施例におけるアダプタの操作部材の概略構成図。 本実施例におけるケーシングの概略構成図。 本実施例における操作部材の構成を説明する図。 本実施例におけるアダプタにカラム接続部及びESIプローブの入口側配管を接続した状態を説明する図。 本実施例のイオン化プローブ接続用治具の構成要素の配置及び操作手順を説明する図。 本実施例のイオン化プローブ接続用治具の操作手順を説明する別の図。 端部形状が異なる2種類のESIプローブを使用した結果。 変形例におけるケーシングの側面図。 変形例のイオン化プローブ接続用治具の構成要素の配置を説明する図。 変形例のイオン化プローブ接続用治具の操作手順を説明する図。 別の変形例のイオン化プローブ接続用治具の押圧機構の構成要素の配置を説明する図。
　本発明に係るイオン化プローブ接続用治具の一実施例について、以下、図面を参照して説明する。本実施例のイオン化プローブ接続用治具は、液体クロマトグラフ質量分析装置においてカラムの出口側流路とイオン化プローブの入口側流路を接続するために用いられる。なお、以下の説明に使用する図面では、各構成要素の特徴的な部分を強調するため、当該図により説明する内容に応じて図示する各部の縮尺が異なっている。
　図１に本実施例における液体クロマトグラフ質量分析装置の要部構成を示す。
　本実施例の液体クロマトグラフ質量分析装置は、大別して、液体クロマトグラフ１００と質量分析計２００から構成され、図示しない制御部により各部の動作が制御される。液体クロマトグラフ１００は、移動相が貯留された移動相容器１１０と、移動相を吸引して一定流量で送給するポンプ１１１と、移動相中に所定量の液体試料を注入するインジェクタ１１２と、液体試料に含まれる各種化合物を時間方向に分離するカラム１１３とを備えている。また、インジェクタ１１２に複数の液体試料を１つずつ導入するオートサンプラ（図示なし）を備えている。
　質量分析計２００は、略大気圧であるイオン化室２１０と、真空ポンプ（図示なし）により真空排気された中間真空室２２０及び高真空の分析室２３０を備えた差動排気系の構成を有している。イオン化室２１０には、試料溶液に電荷を付与しながら噴霧するエレクトロスプレイイオン化プローブ（ESIプローブ）２１１が設置されている。イオン化室２１０と後段の中間真空室２２０との間は細径の加熱キャピラリ２１２を通して連通している。中間真空室２２０にはイオンを収束させつつ後段へ輸送するためのイオンガイド２２１が設置されており、中間真空室２２０と分析室２３０との間は頂部に小孔を有するスキマー２２２で隔てられている。分析室２３０には、四重極マスフィルタ２３１とイオン検出器２３２が設置されている。本実施例では質量分析計を簡素な四重極型のものとしたが、他の構成（三連四重極型、イオントラップ－飛行時間型等）の質量分析計を用いてもよい。
　質量分析計２００では、SIM（選択イオンモニタリング）測定やMSスキャン測定を行うことができる。SIM測定では、四重極マスフィルタ２３１を通過させるイオンの質量電荷比を固定してイオンを検出する。MSスキャン測定では、四重極マスフィルタ２３１を通過させるイオンの質量電荷比を走査しつつイオンを検出する。
　本実施例のイオン化プローブ接続用治具は、図１に一点鎖線で示す領域において、カラム１１３の出口側流路とESIプローブ２１１の入口側流路を接続するために用いられる。本実施例では、カラム１１３が前記第１要素、ESIプローブ２１１が前記第２要素に相当する。
　はじめに、本実施例のイオン化プローブ用接続治具の構成要素について説明する。本実施例のイオン化プローブ接続用治具は、大別してアダプタ１０、プローブ固定具２０、ハウジング３０（図６参照）、及び押圧機構４０（図７参照）を備えている。
　図２に示すように、アダプタ１０は、円盤状のフランジ部１１、該フランジ部１１の一方の面（カラム１１３側の面）に設けられたカラム固定部１２、該フランジ部１１の他方の面（ESIプローブ２１１側の面）に設けられたプローブ接続部１３を有している。これらがアダプタ１０の本体を構成する。
　図３(a)に、カラム１１３の接続部１１３aの構造を示す。図３(a)は横断面図、図３(b)はイオン化プローブ２１１側から接続部１１３aを見た図である。カラム１１３の接続部１１３aの内部の一端側には、カラム１１３の出口側流路１１３cが形成されている。出口側流路１１３cの先には接続空間１１３dが設けられており、その内周面の一部にユニファイねじ規格のねじ部（雌ねじ）１１３bが形成されている。カラム１１３の出口側流路１１３cの端部の、カラム１１３の長手方向（軸方向）に垂直な面は配管当接面１１３eとなっており、この配管当接面１１３eがイオン化プローブ２１１の入口側配管２１１aの端面が当接してカラム１１３の出口側流路１１３cと面当たり接続される。接続部１１３aの形状はカラム１１３の種類によって異なり、その接続空間１１３dの長さ（図３(a), (b)に記載のL1, L2）も異なる。なお、カラム１１３の種類を問わずねじ部１１３bは共通である。以下の説明では、「軸方向」という文言はカラム１１３の長手方向を意味する。本実施例ではカラム１１３とESIプローブ２１１が同軸で配置されるため、この「軸方向」は両者に共通する軸方向である。なお、この「同軸」は本実施例における特徴であって、必ずしも両者の軸を共通の方向とする必要はない。
　カラム固定部１２の外周面にも、ユニファイねじの規格（カラム１１３の接続部１１３aの接続空間１１３dの内周面に形成されたねじ部１１３bの形状）に対応したねじ部（雄ねじ）が設けられている。図４はアダプタ１０の本体の構成を説明する図であり、中央は断面図、左はカラム１１３側から見た図、右はESIプローブ２１１側から見た図である。アダプタ１０の本体には軸方向（カラム１１３の長手方向）に貫通する貫通孔１４が形成されている。貫通孔１４はフランジ部１１からプローブ接続部１３にかけて、ESIプローブ２１１側に向かってテーパ状に広がっている。
　図５に示すように、操作部材１５は、Ｌ字状の取っ手１５１の先端にC字状のリング部１５２を形成したものであり、該リング部１５２の内周面の3箇所に突出部１５３が設けられている。操作部材１５の3つの突出部１５３をアダプタ１０のフランジ部１１とプローブ接続部１３の間の凹部１６（図４参照）に差し込むことにより、アダプタ１０の本体が軸周りの回転自在に保持される。
　プローブ固定具２０は、ESIプローブ２１１の入口側配管２１１aを差し込むための貫通孔が形成された円錐台形の部材である。図２の右上に拡大図で示すように、ESIプローブ２１１の入口側配管２１１aの端部はテーパ状に形成されており、該入口側配管２１１aにプローブ固定具２０が取り付けられる。
　図６(a)はハウジング３０を上方から見た概略図、図６(b)はハウジング３０を側方から見た概略図である。ハウジング３０は、上面と、カラム１１３を挿入する側の面が開放された直方体状の筐体であり、液体クロマトグラフ１００のカラムオーブン内に収容される。ハウジング３０には、アダプタ取り付け部３１、押圧機構収容部３２、及びカラム載置部３６が設けられている。
　アダプタ取り付け部３１は、アダプタ１０のフランジ部１１の外形に対応した形状のスロット３１１aが形成され外面に突出部３１１bを有するアダプタ収容部３１１と、該突出部３１１bが差し込まれるレール部が形成され図６(a)に実線で示す位置と一点鎖線で示す位置の間で該アダプタ収容部３１１を移動可能に保持するアダプタ収容部保持部３１２とを有している。スロット３１１aを挟んでその両側に位置する2つの側壁部には、それぞれ、上部が解放した凹部３１１cが形成されており、一方の側壁部の凹部３１１cにはカラム１１３の接続部１１３aが、他方の側壁部の凹部３１１cには、アダプタ１０のプローブ接続部１３が配置される。
　また、アダプタ収容部３１１と一体的に構成され、該アダプタ収容部３１１とともに軸方向に移動する2つの押圧機構収容部３２が、カラム１１３が収容される位置を挟んで両側に設けられている。2つの押圧機構収容部３２のそれぞれには、後述する2つの押圧機構４０がそれぞれ有するばね４４が収容される。
　さらに、ハウジング３０の、ESIプローブ２１１が取り付けられる側の側面には、上方に開放した凹部であるイオン化プローブ収容部３３が形成されている。この凹部の大きさ（孔の軸に垂直な断面の径）はESIプローブ２１１の入口側配管２１１aよりも少し大きく、従って該入口側配管２１１aはこの長孔に遊嵌される。また、この凹部の大きさはプローブ固定具２０の底面（カラム１１３と反対側に位置する面。前記円錐台形の底面）の外径よりも小さい。従って、プローブ固定具２０が取り付けられたESIプローブ２１１が所定の距離だけ後退すると、ハウジング３０のイオン化プローブ収容部３３周辺の内壁面にプローブ固定具２０（前記円錐台形の底面）が当接し、それ以上のESIプローブ２１１の後退（前記所定位置以上の後退）が規制される。なお、本実施例の説明において、カラム１１３やESIプローブ２１１の「前進」は、一方が他方の側に向う移動を意味し、「後退」はその逆方向の移動を意味する。
　ハウジング３０の2つの側面（軸方向と平行な2側面）にはそれぞれ、後述する押圧機構４０の移動を規制する円形の孔３４と軸方向に延びる長孔３５（2つの側面に合計4つの孔）が形成されている。孔３４はカラム１１３よりも低い位置に設けられ、長孔３５はカラム１１３と同じ高さに設けられている。その他、ハウジング３０の底部には、収容されるカラム１１３を下方から支えるカラム載置部３６が形成されている。カラム載置部３６の高さはカラム１１３のサイズに合わせて適宜変更することができるように構成してもよい。また、アダプタ収容部３１１とカラム載置部３６を一体の部材として構成してもよい。
　図７(a)に押圧機構４０の概略構成を示す。押圧機構４０は、ハウジング３０に収容される部材であり、カラム１１３を挟んでその両側に配置される。2つの押圧機構４０はそれぞれ、L字状のアーム４１と、一端が該アーム４１の先端の接続点Aに角度θ（θ＞90度）で固定された棒状の第１接続部材４２、該第１接続部材４２の他端の接続点Bに回動自在に一端が固定された棒状の第２接続部材４３、該第２接続部材４３の他端の接続点Cに接続されたばね（弾性部材）４４、及び押圧部４５を有している。この押圧機構４０における押圧部４５は前述のアダプタ収容部３１１と同一部品となっている。また、後述する別の態様のように、ばね４４に取り付けられた板状の部材を押圧部４５とすることもできる。即ち、アーム４１、第１接続部材４２、第２接続部材４３、ばね４４、及び押圧部４５（アダプタ収容部３１１）が順に接続される。この押圧機構４０では、ばね４４はアダプタ収容部３１１に接続される。アダプタ収容部３１１のスロット３１１aには、アダプタ１０のフランジ部１１が収容されているため、押圧機構４０によりアダプタ収容部３１１を移動させると、同時にアダプタ１０も同方向に移動し、さらに該アダプタ１０のカラム固定部１２に固定されたカラム１１３も同方向に移動する。図７(a)の押圧機構４０は、同図に実線で示したアーム４１、第１接続部材４２、第２接続部材４３、ばね４４、及びアダプタ収容部３１１から構成される。後述する図７(b), (c)においても同様に、押圧機構４０a、４０bを構成する部材を実線で、それ以外の部材を破線で示す。
　押圧機構４０は、図７(a)に示す形態の他にも種々の形態を採ることができる。図７(b)及び(c)にそれぞれ一例を示す。
　図７(b)の押圧機構４０aは、ばね４４の端部に板状の押圧部４５が取り付けられており、その押圧部４５がカラム１１３の接続部１１３a（カラム１１３の外径よりも外側に延出した部分）に当接した構成となっている。カラム１１３の形状はカラムの種類によって様々であるが、カラム１１３が押圧機構４０aにより押圧可能な領域を有する場合には、図７(b)に示す押圧機構４０aにより、カラム１１３を前進するように押圧することができる。
　図７(c)に示す押圧機構４０bは、ハウジング３０がアダプタ収容部３１１を有しない場合に用いられる一例である。この押圧機構４０bでは、ばね４４の端部に取り付けられた押圧部４５が、アダプタ１０のフランジ部１１の、カラム１１３の接続部１１３aの外径よりも外側の領域（押圧可能領域１１a、図８参照）に取り付けられる。この押圧機構４０bはフランジ部１１の前記外側の領域を押圧して、アダプタ１０及びカラム１１３を前進させる。
　図７(a)～(c)に例示したように、押圧機構４０（４０a、４０b）は、カラム１１３をその軸方向に前進させるような力を与えることができればよく、そのような機能を有するものであれば適宜の構成を採ることができる。別の表現を用いれば、押圧機構４０は、アダプタ１０（前記第１要素固定具）を直接押圧するものであってもよく、あるいはカラム１１３（前記第１要素）を押圧することにより該カラム１１３に固定されたアダプタ１０を押圧するものや、アダプタ収容部３１１を押圧することにより該アダプタ収容部３１１のスロット３１１aに収容されたアダプタ１０を押圧する（即ち、間接的にアダプタ１０を押圧する）ものであってもよい。なお、本明細書で説明する各実施例（図６、図９、図１０、図１２、図１３、図１４等）では、図７(a)により説明した押圧機構４０を用いている。
　図８に、カラム固定部１２を取り付けた状態のフランジ部１１の構成を示す。左は横断面図、右はカラム１１３側から見た図である。図８の左図に示すように、フランジ部１１は、カラム１１３の接続部１１３aの外径よりも外側に延出した押圧可能領域１１aを有している。上述のとおり、本実施例では図７(a)に示す押圧機構４０を用いているが、図７(c)の押圧機構４０bを用いてこの押圧可能領域１１aを押圧するように構成することもできる。以下、図７(a)の押圧機構４０又は図７(c)の押圧機構４０bを用いる場合の、本実施例のアダプタ１０の利点を説明する。
　カラム１１３の形状はカラム種類によって様々であるため、その接続部１１３aに、押圧機構４０aの押圧部４５により押圧可能な領域が無い（即ち図７(b)の押圧機構４０aを用いることができない）場合がある。一方、本実施例のアダプタ１０は押圧可能領域１１aを有するフランジ部１１を備えているため、接続部１１３aが押圧機構４０aにより押圧可能な領域を有しないカラム１１３でも、図７(a)の押圧機構４０の押圧部４５（アダプタ収容部３１１）または図７(c)の押圧機構４０bの押圧部４５をフランジ部１１の押圧可能領域１１aに当接させてカラム１１３を前進させる力を与えることができる。
　本実施例のフランジ部１１は円盤状であるが、フランジ部１１は必ずしも円盤状である必要はなく、カラム固定部１２の周縁（外側）に押圧可能領域１１aを有するものであれば他の形状であってもよい。しかし、本実施例のような円盤状のフランジ部１１を用いると、カラム１１３の入口側配管のねじれを解消するためにアダプタ１０の本体を回転させたうえでハウジング３０内のスロット３１１aに収容した場合でも、図７(a)の押圧機構４０の押圧部４５（アダプタ収容部３１１）または図７(c)の押圧機構４０bの押圧部４５によって確実にフランジ部１１を押圧することができる。
　以上の理由から、フランジ部１１は、本実施例のように、カラム１１３の長手軸まわりのカラム１１３の全長にわたる外形よりも外側に延出する押圧可能領域１１aを有することが好ましい。これにより、図８の左図のように、カラム１１３の後方（カラム１１３の出口端よりも上流側）からフランジ部１１の押圧可能領域１１aを見通せる状態となり、カラム１１３の後方からフランジ部１１を押圧する押圧部４５の形状を単純化する（例えば簡素な板状部材とする）ことができる。また、押圧機構４０、４０bをカラム１１３の後方に設けることができるため、カラム１１３の出口よりも下流側に位置するイオン化プローブの入口側配管２１１aの長さを最小限に抑えることができる。
　図７(a)に示すとおり、本実施例の押圧機構４０では、アーム４１と第１接続部材４２の接続点Aは、カラム１１３よりも下方に位置している。カラム１１３の両側に配置されているアーム４１と第１接続部材４２には1本の第１連結部材４６が貫通しており、該第１連結部材４６（図９参照）の両端はハウジング３０の側面に形成された孔３４に取り付けられている。これにより接続点Aの位置が固定される。また、第２接続部材４３とばね４４は接続点Cで連結されており、第２連結部材４７（図９参照）はハウジング３０の側面に形成された長孔３５に、軸方向にのみ移動可能に取り付けられている。第１接続部材４２と第２接続部材４３の接続点Bはアーム４１、第１接続部材４２、及び第２接続部材４３の動作に応じて適宜の位置に移動する。
　図９及び図１０を参照し、本実施例のイオン化プローブ接続用治具を用いてカラム１１３の出口側流路にESIプローブ２１１の入口側配管２１１aを接続する際の操作手順を説明する。図９はハウジング３０の上方から見た要部の配置、図１０は側面から見た要部の配置を示す図である。なお、アダプタ１０の形状は図４及び図６に示したとおりであるが、図９及び図１０では、アダプタ１０を簡略化してフランジ部１１のみ図示している。また、押圧機構４０の各部の位置を分かりやすく示すために、図９ではアーム４１の図示を省略している。
　本実施例のイオン化プローブ接続用治具の使用時には、まず、カラム１１３の接続部１１３aをアダプタ１０のカラム固定部１２に固定する。上述のとおり、これは、接続部１１３aの内周面に形成されたねじ部１１３bをアダプタ１０のカラム固定部１２のねじ部に螺合することにより行う。そして、操作部材１５によりアダプタ１０を保持し、アダプタ１０のフランジ部１１をアダプタ収容部３１１のスロット３１１aに収容する。
　次に、ESIプローブ２１１の入口側配管２１１aにプローブ固定具２０を取り付け、プローブ固定具２０がハウジング３０の内部に位置するように、該入口側配管２１１aをイオン化プローブ収容部３３内に載置する（凹部に遊嵌する）。プローブ固定具２０の取り付け位置は、ESIプローブ２１１の後退可能な距離を規定することから、後述する操作時のESIプローブ２１１の移動距離を勘案して設定される。このときの各部の配置は図９(a)及び図１０(a)に示すとおりである。
　その後、使用者がハンドルを操作して2つの押圧機構４０のアーム４１を倒していくと、第１接続部材４２と第２接続部材４３の成す角度が徐々に大きくなり、180度に近づいていく。上述のとおり、接続点Aは孔３４に取り付けられた第１連結部材４６によって固定されており、接続点Cは長孔３５に取り付けられた第２連結部材４７によって移動方向が軸方向のみに規制されている。従って、ばね４４がフランジ部１１側に移動し、該フランジ部１１がESIプローブ２１１側に移動する。
　その間に、ESIプローブ２１１の入口側配管２１１aがアダプタ１０のテーパ状の貫通孔１４に進入し、少しずつ貫通孔１４の内部を進んでいく。そして、ESIプローブ２１１の入口側配管２１１aの端面が貫通孔１４を通過して、カラム１１３の接続部１１３a内の接続空間１１３dにおいてカラム１１３の出口側流路１１３cの端面及び配管当接面１１３eに当接する。この状態からさらにアーム４１を倒していくと、配管当接面１１３eによってESIプローブ２１１の入口側配管２１１aの端面が押され、ESIプローブ２１１が後退していく。ESIプローブ２１１が所定の距離だけ後退すると、プローブ固定具２０の端部がハウジング３０の内壁面に当接し、ESIプローブ２１１の移動が規制される。そして、カラム１１３の出口側流路の端面がESIプローブ２１１の入口側流路の端面を押す力が徐々に大きくなり両者が面当たり接続される。その間、ばね４４は少しずつ縮められていく。このときの各部の配置は図９(b)及び図１０(b)に示すとおりである。
　図９(b)及び図１０(b)に示すように、第１接続部材４２と第２接続部材４３が直線上に位置する状態からさらにアーム４１を倒していくと、第１接続部材４２と第２接続部材４３の屈曲方向がそれまでと逆になり接続点Bがさらに下方に移動し、縮められたばね４４が復元されていく。本実施例では、L字状のアーム４１の一方の辺（第１接続部材４２が接続されていない側の辺）が水平になるまでアーム４１を倒していくことによりこの状態（図９(c)及び図１０(c)に示す状態）が実現され、カラム１１３の出口側流路とESIプローブ２１１の入口側流路の接続状態がロックされる。
　図９(b)及び図１０(b)に示す状態は、ばね４４が最も縮められた状態であり、外部からいずれかの部材に力が加わるとばね４４を復元する力が働き、接続点Bが上方と下方のいずれかに容易に移動する。このとき、接続点Bが上方に移動して図９(a)及び図１０(a)に示す方向に戻ってしまうとカラム１１３の出口側流路１１３cとESIプローブ２１１の入口側流路の接続が解除されてしまう。そこで本実施例では、図９(c)及び図１０(c)に示す状態までアーム４１を押し込んでいる。この状態では、使用者がハンドルを操作し、ばね４４を縮める力を加えない限り図９(b)及び図１０(b)に示す状態に移行することがないため、カラム１１３の出口側流路とESIプローブ２１１の入口側流路の接続状態が維持される。
　図８に示したように、本実施例では、上記のような操作を行うことにより、カラム１１３の出口側流路１１３cとESIプローブ２１１の入口側配管２１１aの流路が連通した状態で、両流路の端面が配管当接面１１３eで面当たり接続され、接続部のデッドボリュームを最小限に抑えた接続状態が実現される。
　以上、説明したように、本実施例のイオン化プローブ接続用治具では、カラム１１３の出口側にアダプタ１０を固定し、そのフランジ部１１をESIプローブ２１１に向かって押すだけでよく、従来のように、カラム１１３とESIプローブ２１１の接続箇所の狭い空間でねじを螺合する必要がないため、作業効率が向上する。また、別体で構成されたカラム１１３とESIプローブ２１１を用いるため、ESIプローブ２１１の配置を調整して固定した状態でカラム１１３のみを取り外すことができる。また、フランジ部１１には押圧機構４０が取り付けられており、2本のアーム４１の一方の接続点Xに取り付けられたハンドルがハウジング３０の外部に配置されているため、使用者はこのハンドルを操作して簡単にカラム１１３の出口側流路１１３cとESIプローブ２１１の入口側流路を接続することができる。
　本実施例のイオン化プローブ接続用治具は、アダプタ１０をカラム１１３の入口側や本体に固定するように構成することもできるが、その場合、アーム４１に加えられた力がカラム１１３本体を介してESIプローブ２１１との接続部に伝わる。そのため、キャピラリカラムのような破損しやすいカラム１１３を用いる際には慎重に力を加える必要がある。従って、上述した構成のように、アダプタ１０をカラム１１３の出口側の端部（接続部１１３a）に取り付けることが好ましい。この場合、アーム４１に加えられた力がカラム１１３本体を介さずにESIプローブ２１１との接続部に伝わるため、キャピラリカラム等を用いる場合でも特に慎重な操作を必要としない。
　本実施例のイオン化プローブ接続用治具では、アダプタ１０にESIプローブ２１１の入口側配管２１１aを挿入するための貫通孔１４が形成されており、また、その貫通孔１４がテーパ状である。そのため、ESIプローブ２１１の入口側配管２１１aを差し込んでいくと、貫通孔１４の内部でESIプローブ２１１の入口側流路とカラム１１３の出口側流路１１３cが精緻に位置合わせされ、接続箇所で液漏れが生じる心配がない。
　本実施例のイオン化プローブ接続用治具は、各部を収容するハウジング３０を有しており、その筐体が液体クロマトグラフ１００のカラムオーブン内に収容される。そのため、液体クロマトグラフ質量分析装置の外部の振動等によってカラム１１３やESIプローブ２１１が振動する心配がなく、カラム１１３の内部で液体試料中の成分の不所望の脱着や拡散が生じたり、カラム１１３の出口側流路とESIプローブ２１１の入口側流路の接続が解除され液漏れが生じたりする心配がない。また、本実施例のイオン化プローブ接続用治具を構成する各部材をアルミニウムや銅などの熱伝導率の高い材料で構成しておくことにより、カラム１１３を効率よく温調することができる。
　本実施例のイオン化プローブ接続用治具では、操作部材１５が円盤状のフランジ部１１を回転可能に保持する構成を採っている。そのため、アダプタ１０をアダプタ収容部３１１にセットした後に、フランジ部１１を回転させてカラム１１３の入口側に接続された配管のねじれを解消することができる。また、使用者は操作部材１５を持ってアダプタ１０をアダプタ収容部３１１にセットすることができるため、カラムオーブン等に触れることなく、安全かつ簡便に取り付けることができる。
　本実施例のイオン化プローブ接続用治具では、押圧機構４０に、軸方向に収縮するばね４４が含まれている。そのため、使用者がハンドルに大きな力を加え、その結果、アーム４１に過度な力が加えられた場合でも、ばね４４の弾性によって力の一部が吸収され、カラム１１３やESIプローブ２１１の入口側配管２１１aが損傷するのを防止することができる。また、カラム１１３の種類によってカラム１１３の出口から突出する配管の長さ（つまり図３の接続空間１１３dの長さL1, L2）が異なるが、ばね４４を含む構成を有する押圧機構４０を用いることにより、貫通孔１４内部（つまり、カラム１１３の接続部１１３aの接続空間１１３d）へのESIプローブ２１１の入口側配管２１１aの進入量が調整されるため、カラム１１３毎の接続部１１３aの形状の違いを吸収してカラム１１３の出口側端面とESIプローブ２１１の入口側端面を確実に面当たりさせることができる。
　カラム１１３とESIプローブ２１１の面当たり接続部にある一定の圧力（面圧）を付与するために必要な力の大きさは、両者の当接面積に比例する。本実施例ではESIプローブ２１１の入口側配管２１１aの端部がテーパ状であることから、カラム１１３の出口側の端面と当接する面積が小さくなり、上記面圧を付与するために必要な力が小さくなる。従って、ばね定数の小さいばね４４を用い、非力な者でも容易に両者を面当たり接続できるように構成することができる。さらに、ESIプローブ２１１の入口側配管２１１aの端部がテーパ状であるため、アーム４１に加えられた力を分散し、ESIプローブ２１１の入口側配管２１１aの端部の変形や破損を防止して耐久性を高めることができる。
　ESIプローブ２１１の入口側配管２１１aの端部の形状に関して本発明者が行った実験の結果を図１１に示す。本発明者が入口側配管２１１aの端部に段差を形成したESIプローブ２１１（図１１(a)）をカラム１１３と面当たり接続（使用）したところ、１度使用しただけで大きく変形してしまった（図１１(b)）。一方、入口側配管２１１aの端部をテーパ状に形成したところ（図１１(c)）、200回使用しても殆ど変形せず（図１１(d)）耐久性が大きく向上することが分かった。このように、配管の端部をテーパ状に構成することは、上記実施例のESIプローブ２１１としてだけでなく、ある配管を、該配管よりと外径が同じ配管、又は外径が大きい別の配管と面当たり接続する、あらゆる場合に有効である。
　上記実施例は一例であって、本発明の主旨に沿って適宜に変更することができる。
　上記実施例では接続点Aをカラム１１３よりも低い位置としたが、接続点Aの高さをカラム１１３と同じ高さにすることもできる。以下、そのような変形例について、図１２～図１４を参照して説明する。
　図１２は、変形例のイオン化プローブ接続用治具のハウジング３０aを側面から見た図（図６(b)に対応する図）である。また、図１３は、変形例のイオン化プローブ接続用治具の構成要素の配置を示す図（図９(a)に対応する図）である。この変形例では、孔３４aと長孔３５が同じ高さ（カラムと同じ高さ）に設けられている。
　図１４は、変形例における押圧機構４０aの操作を説明する図（図１０に対応する図）である。上記実施例では、接続点Aがカラム１１３よりも低い位置に固定されていたが、変形例では接続点A'がカラム１１３と同じ高さであり、その位置で第１連結部材４６aに固定される。ただし、上記実施例と異なり、第１連結部材４６aは、アーム４１aと第１接続部材４２aの接続点A’毎にそれぞれ（合計2つ）設けられ、それぞれ孔３４aに固定される。上記実施例では2本のアーム４１を、カラム１１３よりも低い位置にある接続点Aで第１連結部材４６により連結し、一方のアーム４１の端部にハンドルを設けたが、変形例では接続点A’がカラム１１３と同じ高さに位置しており、この位置で2本のアーム４１aを連結することはできない。そこで、変形例では接続点X’において第３連結部材（図示なし）により2本のアーム４１aを連結し、これをハンドルとしても用いる。接続点C及び第２連結部材４７aの位置は上記実施例と同じである。変形例においても押圧機構４０aの操作手順は上記実施例と同様である。即ち、ハンドルを操作し、第１接続部材４２aと第２接続部材４３aが直線上に位置するまでアーム４１aを倒していくことによりカラム１１３の出口側流路とESIプローブ２１１の入口側配管２１１aを圧接して両者を接続し、さらにアーム４１aを倒すことによりそれらの接続状態がロックされる。
　上記実施例では液体クロマトグラフ質量分析装置を例に挙げて説明したが、質量分析計に代えてイオン移動度分析計や分級装置を検出部として備えた液体クロマトグラフにおいても同様のものを用いることができる。
　また、上記実施例では、ESIプローブを例に挙げたが、APCIプローブ等、他のイオン化プローブを接続する場合も上記同様の構成を採ることができる。
　さらに、上記実施例ではカラム１１３とESIプローブ２１１の流路が合致するようにアダプタ１０とプローブ固定具２０とを規制しつつアダプタ１０がカラム１１３の軸方向に前進することを許容する一方、プローブ固定具２０がESIプローブ２１１の軸方向の所定位置以上に後退しないように規制する構成としたが、図１５に示すように、カラム１１３とESIプローブ２１１とを両者の流路が合致するように規制しつつESIプローブ２１１がその軸方向に前進する（つまりカラム１１３に向かう方向に前進する）ことを許容する一方、カラム１１３がその軸方向の所定位置以上に後退しないように規制する構成とすることもできる。図１５では上記実施例の押圧機構４０の各要素に対応する要素を同様の符号（４２b等）で表し、カラム１１３及びESIプローブの入口側配管２１１a以外の各要素の符号を省略している。この構成によっても、デッドボリュームを生じることなくカラム１１３の出口側流路とESIプローブ２１１の入口側流路を接続できるという点では上記実施例の構成と同等の効果が得られるものの、押圧機構４０の長さの分だけESIプローブ２１１の入口側配管２１１aが長くなり（図１５の配管延長部）、その分だけ溶出液に含まれる成分が拡散しやすくなる。従って、上記実施例の構成、つまりカラム１１３の軸方向に前進することを許容する一方、プローブ固定具２０がESIプローブ２１１の軸方向の所定位置以上に後退しないように規制する構成がより好ましい。この構成によると、カラム１１３の出口側流路とESIプローブ２１１の入口側流路の接続部、及びESIプローブ２１１の配管長を最短にし、溶出液中の成分の拡散を最小限に抑えることができる。
　その他、上記実施例で説明した各部の形状や個数は一例に過ぎず、それらは使用する装置の構成や使用環境等に応じて適宜に変更することができる。
１０…アダプタ
　１１…フランジ部
　　１１a…押圧可能領域
　１２…カラム固定部
　１３…プローブ接続部
　１４…貫通孔
　１５…操作部材
　　１５１…取っ手
　　１５２…リング部
　　１５３…突出部
　１６…凹部
２０…プローブ固定具
３０、３０a…ハウジング
　３１…アダプタ取り付け部
　　３１１…アダプタ収容部
　　　３１１a…スロット
　　　３１１b…突出部
　　　３１１c…凹部
　　３１２…アダプタ収容部保持部
　３２…押圧機構収容部
　３３…イオン化プローブ収容部
　３６…カラム載置部
４０、４０a、４０b…押圧機構
　４１、４１a…アーム
　４２、４２a…第１接続部材
　４３、４３a…第２接続部材
　４４、４４a…ばね
　４５…押圧部
　４６、４６a…第１連結部材
　４７、４７a…第２連結部材
１１３…カラム
　１１３a…接続部
　１１３b…ねじ部
　１１３c…出口側流路
　１１３d…接続空間
　１１３e…配管当接面
２１１…ESIプローブ
　２１１a…入口側配管

Claims (14)

  1. 　液体クロマトグラフにおいて、カラムの出口側流路とイオン化プローブの入口側流路を接続するために用いられるイオン化プローブ接続用治具であって、
    　a) 前記カラムと前記イオン化プローブのうちのいずれか一方である第１要素に固定される第１要素固定具と、
    　b) 前記カラムと前記イオン化プローブのうちの他方である第２要素に固定される第２要素固定具と、
    　c) 前記第１要素と前記第２要素の流路が合致するように前記第１要素又は前記第１要素固定具と前記第２要素又は前記第２要素固定具とを規制しつつ前記第１要素固定具が前記第１要素の軸方向に前進することを許容する一方、前記第２要素固定具が前記第２要素の軸方向の所定位置以上に後退しないように規制する移動規制具と、
    　を備えることを特徴とするイオン化プローブ接続用治具。
  2. 　さらに、
    　d) 前記第１要素固定具を前進させるように押圧するための押圧機構
    　を備えることを特徴とする請求項１に記載のイオン化プローブ接続用治具。
  3. 　前記第１要素がカラムである
    　ことを特徴とする請求項１に記載のイオン化プローブ接続用治具。
  4. 　前記第１要素固定具が前記カラムの出口側の端部に固定される
    　ことを特徴とする請求項３に記載のイオン化プローブ接続用治具。
  5. 　前記第１要素固定具が、前記カラムの長手軸まわりの外形よりも大きい部分を有するフランジ部を備える
    　ことを特徴する請求項４に記載のイオン化プローブ接続冶具。
  6. 　前記フランジ部が円盤状である
    　ことを特徴とする請求項５に記載のイオン化プローブ接続冶具。
  7. 　前記第１要素固定具の、前記カラムの流路に対応する位置に貫通孔が形成され、該貫通孔が、該カラムが位置する側から前記イオン化プローブが位置する側に向かって内径が大きくなるテーパ状部を有する
    　ことを特徴とする請求項４に記載のイオン化プローブ接続用治具。
  8. 　前記第１要素固定具が、前記液体クロマトグラフに着脱可能に保持される
    　ことを特徴とする請求項１に記載のイオン化プローブ接続用治具。
  9. 　前記第１要素固定具が、該貫通孔の中心軸周りに回転可能に前記液体クロマトグラフに保持される
    　ことを特徴とする請求項８に記載のイオン化プローブ接続用治具。
  10. 　さらに、
    　e) 前記第１要素固定具に取り付けられる操作部材
    　を備えることを特徴とする請求項８に記載のイオン化プローブ接続用治具。
  11. 　前記押圧機構が、前記第１要素の軸方向に弾性を有する弾性部材を含む
    　ことを特徴とする請求項１に記載のイオン化プローブ接続用治具。
  12. 　前記第１要素固定具がユニファイねじによって前記カラムに固定される
    　ことを特徴とする請求項４に記載のイオン化プローブ接続用治具。
  13. 　請求項４に記載のイオン化プローブ接続用治具によりカラムに接続されるイオン化プローブであって、
    　入口側の端面の面積が、前記端面以外の部分の断面積よりも小さい
    　ことを特徴とするイオン化プローブ
  14. 　入口側の端部がテーパ状である
    　ことを特徴とする請求項１３に記載のイオン化プローブ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11275066B2 (en) 2017-09-14 2022-03-15 Shimadzu Corporation Liquid chromatograph
US11915919B2 (en) 2019-05-27 2024-02-27 Shimadzu Corporation Mass spectrometer

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11340200B2 (en) * 2020-03-08 2022-05-24 The Board Of Regents Of The University Of Oklahoma Electrospray assisted capillary device for processing ultra low-volume samples
EP4006953A1 (en) * 2020-11-27 2022-06-01 F. Hoffmann-La Roche AG Positioning of a needle-like component in a mass spectrometry system

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08304370A (ja) * 1995-04-28 1996-11-22 Shimadzu Corp 配管接続構造
JPH10170489A (ja) * 1996-12-06 1998-06-26 Shimadzu Corp 液体クロマトグラフのカラム恒温槽
JP2007527015A (ja) * 2004-03-05 2007-09-20 ウオーターズ・インベストメンツ・リミテツド カラム又はカートリッジを検出器近傍に保持するための装置及び該装置を使用する方法
JP2008021455A (ja) * 2006-07-11 2008-01-31 Shimadzu Corp 液体クロマトグラフ質量分析計
JP2009294086A (ja) * 2008-06-05 2009-12-17 Shimadzu Corp 大気圧イオン化質量分析装置
JP2011007690A (ja) * 2009-06-26 2011-01-13 Hitachi High-Technologies Corp イオン源装置、イオン化プローブの製造方法及びイオン源装置の駆動方法
US20110198842A1 (en) * 2008-05-30 2011-08-18 Waters Technologies Corporation Device And Method For Connecting Fluid Conduits

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5045208A (en) * 1989-10-27 1991-09-03 Helena Laboratories Corporation Column analyzer system
US7262841B2 (en) * 2005-03-17 2007-08-28 Agilent Technologies, Inc. Laser alignment for ion source
JP5793427B2 (ja) 2009-03-06 2015-10-14 ウオーターズ・テクノロジーズ・コーポレイシヨン マイクロ流体基板への電気機械および流体インターフェイス
US9518963B2 (en) * 2011-08-26 2016-12-13 Waters Technologies Corporation Electrospray emitter assemblies for microfluidic chromatography apparatus
EP2924425B1 (en) * 2012-11-22 2019-09-11 Shimadzu Corporation Tandem quadrupole mass spectrometer
CN105259273B (zh) * 2015-11-01 2017-05-24 中国科学院成都生物研究所 耐盐液相色谱电喷雾质谱联用接口装置及其使用方法
WO2019053848A1 (ja) * 2017-09-14 2019-03-21 株式会社島津製作所 液体クロマトグラフ

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08304370A (ja) * 1995-04-28 1996-11-22 Shimadzu Corp 配管接続構造
JPH10170489A (ja) * 1996-12-06 1998-06-26 Shimadzu Corp 液体クロマトグラフのカラム恒温槽
JP2007527015A (ja) * 2004-03-05 2007-09-20 ウオーターズ・インベストメンツ・リミテツド カラム又はカートリッジを検出器近傍に保持するための装置及び該装置を使用する方法
JP2008021455A (ja) * 2006-07-11 2008-01-31 Shimadzu Corp 液体クロマトグラフ質量分析計
US20110198842A1 (en) * 2008-05-30 2011-08-18 Waters Technologies Corporation Device And Method For Connecting Fluid Conduits
JP2009294086A (ja) * 2008-06-05 2009-12-17 Shimadzu Corp 大気圧イオン化質量分析装置
JP2011007690A (ja) * 2009-06-26 2011-01-13 Hitachi High-Technologies Corp イオン源装置、イオン化プローブの製造方法及びイオン源装置の駆動方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11275066B2 (en) 2017-09-14 2022-03-15 Shimadzu Corporation Liquid chromatograph
US11915919B2 (en) 2019-05-27 2024-02-27 Shimadzu Corporation Mass spectrometer

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