JPH02236163A - キャピラリーカラム用試料濃縮導入方法及び装置 - Google Patents
キャピラリーカラム用試料濃縮導入方法及び装置Info
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- JPH02236163A JPH02236163A JP13343488A JP13343488A JPH02236163A JP H02236163 A JPH02236163 A JP H02236163A JP 13343488 A JP13343488 A JP 13343488A JP 13343488 A JP13343488 A JP 13343488A JP H02236163 A JPH02236163 A JP H02236163A
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- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本蟇1はキャピラリーカラム用試料濃縮導入装置に関す
るもので、大気中の微量成分やボリマーからの揮発成分
.食品などの臭い成分を、ガスクロマトグラフで分析で
きるまで濃縮し,高分解能のキャピラリーカラムに効率
良く導入することを目的とするものである. 口.従来の技術 フレーバ(食品の風味)などの分析手法としては静的な
ヘッドスペース法と動的なダイナミックヘッドスペース
法,パージ・アンド・トラップ法,クローズド・ループ
・ストリッピング法などが有る.静的なヘットスペース
法は分析法が簡単であるが,感度が低い事と、高沸点成
分が極端に少なくなってしまうことが欠点である.従っ
て,フレーバ分析なとては実際の風味と対応しないと言
われている.これに対し、動的な手法は,装置は複雑に
なるが,不活性ガスなどで分析対象成分を強制的に送り
出し、これを捕集、濃縮してからガスクロマトグラフに
導入するので感度が得られる.しかしこれら動的な手法
は捕集材(トラップ)にTENAXなとのボーラスボリ
マや活性炭などを用いる.そしてトラップされた成分を
ガスクロマトグラフに導入する方法が必要で、その方法
として溶媒抽出や加熱説着があるが、溶媒抽出は自動化
が困難なことと溶媒ピークが分析を妨害し問題となる.
そのためサンプル捕集一加熱脱着(ガスクロマトグラフ
への導入)一捕集材のエージングといった一連の作業を
自動で行える装置が何種類か考案され販売されている.
これらの装置を設計する上で最大の問題は0切り換えバ
ルブや配管(たいていの装置は接ガス部にステンレスや
テフロン系の樹脂を使用している)で、試料の分解やコ
ンタミによるメモリ効果が少ないこと. ■キャピラリーカラムの高分解能をいかすために,いか
に狭いサンプルバンドで試料を導入できるか(捕集剤か
ら熱脱着させるときに、徐々に脱離されるため に、サンプルバンドが広がウてしまう.それをいかに狭
くして導入するか) である.高分解能のキャピラリーカラムはシャープなピ
ークが得られるので,多成分からなるフレーバ分析など
に適しているが,非常に狭いサンプルバンドで注入され
なければならない.そのために、捕集材から加熱説着す
る際のキャリヤーガスの流量を多くするとか,密封状態
で加熱し、温度が上がってからキャリヤーガスを流すと
か、キャピラリーカラムの入り口,もしくは全体を炭酸
ガスや液体窒素などの冷媒で冷やし,サンプルをコール
ドトラップする方法などが用いられている.キャリヤー
ガスの流量を増やす方法は,どんなに流量を増やしても
拡散を抑えることには制限が有るし、密封加熱では熱に
よるサンブルの変性が心配である.従って、コールドト
ラップか一番有効な手段であると思われる.しかし、コ
ールドトラップを用いても、捕集材から効率よく説着さ
せ,また加熱による変性を防ぐためにはある程度のキャ
リヤーガス量か必要である.しかし、キャピラリーカラ
ムのキャリヤーガス流量が少ないことから、スブリット
しなければならず感度が低下してしまう. ニ.問題点を解決するための手段 そこで本装置ではスブリットせずに全量をキャピラリー
カラムに導入するために,加熱説着時には流量を増やし
,分析時にはキャピラリーカラムの最適流量が流れるよ
うにした.また補集材のエージングも簡単に行なえるよ
うにしたものである. ホ.実施例 以下図に示す一実施例により本発明を詳細に説明すると
、1は6方バルブで,オーブン2中に設置され、試料の
捕集時,即ち濃縮時についてみると、6方バルブ1の連
通孔11は二一トル弁3,ポンブ4,流量計5を介して
VENTに連通してある.連通孔l2には水分除去装N
6及びそのバイパス7を介して試料接続口8が連通して
ある.9は捕集管(TENAX (商品名)等を用いる
)で,オーブン20に着脱自在に装着され,オーブン2
0は冷却エアー(或は炭酸ガス)管21を接続してある
、オーブン20への連絡管22は連通孔l3に連絡し,
オーブン20の他方への連絡管23は連通孔16に連絡
してある.該連絡管22,M絡管23には夫々ヒーター
24.25を夫々ヒーター26、27を捲装してある.
連通孔l4は三方ジョイント30に連結し,三方ジョイ
ント30の一方はコールドトラップ3lを他の三方ジョ
イント40に,他方は圧力計33,調圧器32を介して
ヘリウム送入口34に連通してある.マニフ才一ノレド
40はガスクロマトグラフ4l内に設けられ、キャピラ
リーカラム42を介して検出器43に連結してある.三
方ジョイント40の一方はソレノイドバルブ44、背圧
弁45を介してパージベント46に接続してある.連通
孔l5にはソレノイドバルブ51.二一ドル弁58を介
してダンプベント59に連通してあり、連通孔15とソ
レノイドバルブ51間にはヘリウム供給路52を,圧力
計53,マスフローコントローラ54,流量計55,圧
力計56、調圧器57を介在させて連通させてある.6
0はサンプルビンで,一方には窒素ガス供給管6lが、
他方には試料接続口8への連結管62が設けられている
.マスフローコントローラ54はマスフローコントロー
ラ2次側(出口側)において、ヘリウム供給口52より
入ったキャリヤーガスの流量を圧力に関係なく常に一定
に保つ機能がある.調圧器32は,その2次側(出口側
)の圧力を常に一定にする.また背圧弁は1次側(入口
側)の圧力を常に一定にする機能がある.マスフローコ
ントローラ54は捕集管9から試料を説着させるのに十
分な流fi ( 1 0 〜3 0 mJ1/win)
に,背圧弁45はキャピラリーカラムに最適なキャリヤ
ーガスMk (0. 5〜2 mJl/sin)か流れ
る様な圧力に設定しておく.又調圧器32は背圧弁とほ
ぼ同じ圧力か,それよりも少し低い圧力に調整する.そ
こでその作用について説明すれば,試料の捕集時には、
試料接続口8にサンプルビン60の連結管62を連結し
、バイパス7、或は水分除去装置6を経て連通孔l2に
入り、連通孔l3に抜けて連結管22を通ってオーブン
20内の捕集管9に試料が送られる.その際ヒーター2
4、冷却エアーにより温度の調節を為しつつ濃縮、捕集
を行なう.残余試料は連結管23より連通孔l6より6
方バルブ1に入り、連通孔11よりVENTに排出され
る.このとき電磁弁44は閉、51は開にしておくと、
ヘリウム供給口52から入ウた一定流量のキャリヤーガ
スは切換弁lの連通孔l5の方へ流れず、すべて電磁弁
51.二一ドル弁58を経てダンプベント59へすてら
れている.ヘリウム供給口34から入ったキャリヤーガ
スは三方ジミイント30で分枝され、一方はコールドト
ラップ3l、三方ジョイント40を経てキャピラリーカ
ラム42へ流れる.他方は切換弁l,電磁弁51.ニー
トル弁58を経てベント59へ流れている.この流量は
二一ドル弁58で調整される.捕集管9に試料が捕集さ
れた処で,電磁弁44を開、電磁弁5lを閉し,6方バ
ルブ1を切換える.そうすると連通孔12と連通孔l1
は連通し,試料はVENTに排出させる.又同時に連通
孔l3と同l4、連通孔l5と同l6とが連通され,ヘ
リウム供給路52と,調圧器57、流量計55、マスフ
ローコントローラ54より6方弁1の連通孔15.連通
孔l6を経たキャリヤーガスは捕集管9から捕集した試
料を脱着させる.この際オーブン20は加熱され説着を
容易ならしめてある.脱若された試料は、連通孔l3、
同l4を経て三方ジョイント30を経由しコールドトラ
ウプ3lに入る.そこで,サーマルフォーカシングされ
サンプルバンドが狭められる.キャリヤーガスはコール
ドトラップ3lを通過し、三方ジョイント40で分枝さ
れ一方はキャピラリーカラム42へ,他方は電磁弁42
,背圧弁45を経てパージベント46へ流れる.キャビ
ラソーカラムへ流れる流量は背圧弁45で三方ジョイン
ト40の地点の圧力を調整することにより決定される.
すなわち、マス7ローコントローラ54で送られた流量
一キャピラリーカラム40の流量 =パージベント46の流量 ということになる.ここで三方ジョイント30に接続さ
れたヘリウム供給口34からのラインであるか、調圧器
32の設定圧力が背圧弁45の設定と同じか,やや低い
ためにキャリヤーガスは流れない.以上のところで注目
することは,試料は全量コールトトラップ3lを通過す
ることで,この通過したものをスプリツトすることによ
り極めて効率よく試料を送れることである.このことは
従来の方法がトラップ以前にスプリットするのと比し重
大である.即ち試料を早く流すとスプリット比大になり
感度が下がる結果を招来するのであり,本発明はこの欠
点を是正しているものである.次いでソレノイドバルブ
44によりパージベント46を閉じ,ヘリウムガスは三
方ジョイント30より一方はコールドトラップ3lに入
り、加熱された試料をキャピラリーカラム42に押圧し
分析を開始させる.同時に他方は捕集管9をエージング
してバルブ1の連通孔l6、同l5を経てソレノイドバ
ルブ5lにより解放されたダンプベント53より放出さ
れる.又この状態と同一回路にて、必要に応じ捕集管9
の乾燥を行なう上記の如き本発明によれば,補集材から
の試料脱着時、キャリヤーガス流量を増大させると共に
、その全量をコールトトラップを通過させた後スブリッ
トさせキャピラリーカラムの最適流量を流すようにした
ので,金属を使用した切換えバルブの使用な鰻小限にし
、その他は圧力切り換えで流路の変更を可能にしたもの
で,サンプルの接触部分は不活性なガラス、石英等だけ
に出来,酸,アルカリ或は分解し易い成分などのマトリ
クスからなるフレーバ等の分析に最適である.又本装置
によれば,スプリットせずに全量をキャピラリーカラム
に導入するため,加熱脱着時には流量を増大させ、分析
時にはキャピラリーカラムの最適流量が流れるように出
来ると共に捕集材のエジングも簡単に為しつる等実用上
至便である.
るもので、大気中の微量成分やボリマーからの揮発成分
.食品などの臭い成分を、ガスクロマトグラフで分析で
きるまで濃縮し,高分解能のキャピラリーカラムに効率
良く導入することを目的とするものである. 口.従来の技術 フレーバ(食品の風味)などの分析手法としては静的な
ヘッドスペース法と動的なダイナミックヘッドスペース
法,パージ・アンド・トラップ法,クローズド・ループ
・ストリッピング法などが有る.静的なヘットスペース
法は分析法が簡単であるが,感度が低い事と、高沸点成
分が極端に少なくなってしまうことが欠点である.従っ
て,フレーバ分析なとては実際の風味と対応しないと言
われている.これに対し、動的な手法は,装置は複雑に
なるが,不活性ガスなどで分析対象成分を強制的に送り
出し、これを捕集、濃縮してからガスクロマトグラフに
導入するので感度が得られる.しかしこれら動的な手法
は捕集材(トラップ)にTENAXなとのボーラスボリ
マや活性炭などを用いる.そしてトラップされた成分を
ガスクロマトグラフに導入する方法が必要で、その方法
として溶媒抽出や加熱説着があるが、溶媒抽出は自動化
が困難なことと溶媒ピークが分析を妨害し問題となる.
そのためサンプル捕集一加熱脱着(ガスクロマトグラフ
への導入)一捕集材のエージングといった一連の作業を
自動で行える装置が何種類か考案され販売されている.
これらの装置を設計する上で最大の問題は0切り換えバ
ルブや配管(たいていの装置は接ガス部にステンレスや
テフロン系の樹脂を使用している)で、試料の分解やコ
ンタミによるメモリ効果が少ないこと. ■キャピラリーカラムの高分解能をいかすために,いか
に狭いサンプルバンドで試料を導入できるか(捕集剤か
ら熱脱着させるときに、徐々に脱離されるため に、サンプルバンドが広がウてしまう.それをいかに狭
くして導入するか) である.高分解能のキャピラリーカラムはシャープなピ
ークが得られるので,多成分からなるフレーバ分析など
に適しているが,非常に狭いサンプルバンドで注入され
なければならない.そのために、捕集材から加熱説着す
る際のキャリヤーガスの流量を多くするとか,密封状態
で加熱し、温度が上がってからキャリヤーガスを流すと
か、キャピラリーカラムの入り口,もしくは全体を炭酸
ガスや液体窒素などの冷媒で冷やし,サンプルをコール
ドトラップする方法などが用いられている.キャリヤー
ガスの流量を増やす方法は,どんなに流量を増やしても
拡散を抑えることには制限が有るし、密封加熱では熱に
よるサンブルの変性が心配である.従って、コールドト
ラップか一番有効な手段であると思われる.しかし、コ
ールドトラップを用いても、捕集材から効率よく説着さ
せ,また加熱による変性を防ぐためにはある程度のキャ
リヤーガス量か必要である.しかし、キャピラリーカラ
ムのキャリヤーガス流量が少ないことから、スブリット
しなければならず感度が低下してしまう. ニ.問題点を解決するための手段 そこで本装置ではスブリットせずに全量をキャピラリー
カラムに導入するために,加熱説着時には流量を増やし
,分析時にはキャピラリーカラムの最適流量が流れるよ
うにした.また補集材のエージングも簡単に行なえるよ
うにしたものである. ホ.実施例 以下図に示す一実施例により本発明を詳細に説明すると
、1は6方バルブで,オーブン2中に設置され、試料の
捕集時,即ち濃縮時についてみると、6方バルブ1の連
通孔11は二一トル弁3,ポンブ4,流量計5を介して
VENTに連通してある.連通孔l2には水分除去装N
6及びそのバイパス7を介して試料接続口8が連通して
ある.9は捕集管(TENAX (商品名)等を用いる
)で,オーブン20に着脱自在に装着され,オーブン2
0は冷却エアー(或は炭酸ガス)管21を接続してある
、オーブン20への連絡管22は連通孔l3に連絡し,
オーブン20の他方への連絡管23は連通孔16に連絡
してある.該連絡管22,M絡管23には夫々ヒーター
24.25を夫々ヒーター26、27を捲装してある.
連通孔l4は三方ジョイント30に連結し,三方ジョイ
ント30の一方はコールドトラップ3lを他の三方ジョ
イント40に,他方は圧力計33,調圧器32を介して
ヘリウム送入口34に連通してある.マニフ才一ノレド
40はガスクロマトグラフ4l内に設けられ、キャピラ
リーカラム42を介して検出器43に連結してある.三
方ジョイント40の一方はソレノイドバルブ44、背圧
弁45を介してパージベント46に接続してある.連通
孔l5にはソレノイドバルブ51.二一ドル弁58を介
してダンプベント59に連通してあり、連通孔15とソ
レノイドバルブ51間にはヘリウム供給路52を,圧力
計53,マスフローコントローラ54,流量計55,圧
力計56、調圧器57を介在させて連通させてある.6
0はサンプルビンで,一方には窒素ガス供給管6lが、
他方には試料接続口8への連結管62が設けられている
.マスフローコントローラ54はマスフローコントロー
ラ2次側(出口側)において、ヘリウム供給口52より
入ったキャリヤーガスの流量を圧力に関係なく常に一定
に保つ機能がある.調圧器32は,その2次側(出口側
)の圧力を常に一定にする.また背圧弁は1次側(入口
側)の圧力を常に一定にする機能がある.マスフローコ
ントローラ54は捕集管9から試料を説着させるのに十
分な流fi ( 1 0 〜3 0 mJ1/win)
に,背圧弁45はキャピラリーカラムに最適なキャリヤ
ーガスMk (0. 5〜2 mJl/sin)か流れ
る様な圧力に設定しておく.又調圧器32は背圧弁とほ
ぼ同じ圧力か,それよりも少し低い圧力に調整する.そ
こでその作用について説明すれば,試料の捕集時には、
試料接続口8にサンプルビン60の連結管62を連結し
、バイパス7、或は水分除去装置6を経て連通孔l2に
入り、連通孔l3に抜けて連結管22を通ってオーブン
20内の捕集管9に試料が送られる.その際ヒーター2
4、冷却エアーにより温度の調節を為しつつ濃縮、捕集
を行なう.残余試料は連結管23より連通孔l6より6
方バルブ1に入り、連通孔11よりVENTに排出され
る.このとき電磁弁44は閉、51は開にしておくと、
ヘリウム供給口52から入ウた一定流量のキャリヤーガ
スは切換弁lの連通孔l5の方へ流れず、すべて電磁弁
51.二一ドル弁58を経てダンプベント59へすてら
れている.ヘリウム供給口34から入ったキャリヤーガ
スは三方ジミイント30で分枝され、一方はコールドト
ラップ3l、三方ジョイント40を経てキャピラリーカ
ラム42へ流れる.他方は切換弁l,電磁弁51.ニー
トル弁58を経てベント59へ流れている.この流量は
二一ドル弁58で調整される.捕集管9に試料が捕集さ
れた処で,電磁弁44を開、電磁弁5lを閉し,6方バ
ルブ1を切換える.そうすると連通孔12と連通孔l1
は連通し,試料はVENTに排出させる.又同時に連通
孔l3と同l4、連通孔l5と同l6とが連通され,ヘ
リウム供給路52と,調圧器57、流量計55、マスフ
ローコントローラ54より6方弁1の連通孔15.連通
孔l6を経たキャリヤーガスは捕集管9から捕集した試
料を脱着させる.この際オーブン20は加熱され説着を
容易ならしめてある.脱若された試料は、連通孔l3、
同l4を経て三方ジョイント30を経由しコールドトラ
ウプ3lに入る.そこで,サーマルフォーカシングされ
サンプルバンドが狭められる.キャリヤーガスはコール
ドトラップ3lを通過し、三方ジョイント40で分枝さ
れ一方はキャピラリーカラム42へ,他方は電磁弁42
,背圧弁45を経てパージベント46へ流れる.キャビ
ラソーカラムへ流れる流量は背圧弁45で三方ジョイン
ト40の地点の圧力を調整することにより決定される.
すなわち、マス7ローコントローラ54で送られた流量
一キャピラリーカラム40の流量 =パージベント46の流量 ということになる.ここで三方ジョイント30に接続さ
れたヘリウム供給口34からのラインであるか、調圧器
32の設定圧力が背圧弁45の設定と同じか,やや低い
ためにキャリヤーガスは流れない.以上のところで注目
することは,試料は全量コールトトラップ3lを通過す
ることで,この通過したものをスプリツトすることによ
り極めて効率よく試料を送れることである.このことは
従来の方法がトラップ以前にスプリットするのと比し重
大である.即ち試料を早く流すとスプリット比大になり
感度が下がる結果を招来するのであり,本発明はこの欠
点を是正しているものである.次いでソレノイドバルブ
44によりパージベント46を閉じ,ヘリウムガスは三
方ジョイント30より一方はコールドトラップ3lに入
り、加熱された試料をキャピラリーカラム42に押圧し
分析を開始させる.同時に他方は捕集管9をエージング
してバルブ1の連通孔l6、同l5を経てソレノイドバ
ルブ5lにより解放されたダンプベント53より放出さ
れる.又この状態と同一回路にて、必要に応じ捕集管9
の乾燥を行なう上記の如き本発明によれば,補集材から
の試料脱着時、キャリヤーガス流量を増大させると共に
、その全量をコールトトラップを通過させた後スブリッ
トさせキャピラリーカラムの最適流量を流すようにした
ので,金属を使用した切換えバルブの使用な鰻小限にし
、その他は圧力切り換えで流路の変更を可能にしたもの
で,サンプルの接触部分は不活性なガラス、石英等だけ
に出来,酸,アルカリ或は分解し易い成分などのマトリ
クスからなるフレーバ等の分析に最適である.又本装置
によれば,スプリットせずに全量をキャピラリーカラム
に導入するため,加熱脱着時には流量を増大させ、分析
時にはキャピラリーカラムの最適流量が流れるように出
来ると共に捕集材のエジングも簡単に為しつる等実用上
至便である.
第一図乃至第三図は本発明一実施例装置の概略作動説明
図で、第一図は試料濃縮時、第二図は捕集管からの試料
の加熱脱着時、第三図はコールドトラップ加熱、ガスク
ロマトグラフへの試料導入時の作動説明図である. 6方バルブ 2...オーブン ニ一ドル弁 4...ポンプ 流量計 6...水分除去装置バイパス
8...試料接続口 捕集管 I3、l4、15. 16. . .連通孔オーブン
21. . .冷却エアー管,.連絡管 26、27. . .ヒーター 三方ジョイント コールドトラップ 調圧器 圧力計 ヘリウム送入口 三方ジョイント 特許出
図で、第一図は試料濃縮時、第二図は捕集管からの試料
の加熱脱着時、第三図はコールドトラップ加熱、ガスク
ロマトグラフへの試料導入時の作動説明図である. 6方バルブ 2...オーブン ニ一ドル弁 4...ポンプ 流量計 6...水分除去装置バイパス
8...試料接続口 捕集管 I3、l4、15. 16. . .連通孔オーブン
21. . .冷却エアー管,.連絡管 26、27. . .ヒーター 三方ジョイント コールドトラップ 調圧器 圧力計 ヘリウム送入口 三方ジョイント 特許出
Claims (3)
- (1)捕集材からの試料脱着時、キャリヤーガス流量を
増大させると共に、その全量をコールドトラップを通過
させた後スプリットさせキャピラリーカラムの最適流量
を流すようにしたことを特徴とするキャピラリーカラム
用試料濃縮導入方法。 - (2)コールドトラップとキャピラリーカラム管にソレ
ノイドバルブと三方ジョイントより成る圧力切換え装置
を設けたことを特徴とするキャピラリーカラム用試料濃
縮導入装置。 - (3)オーブン中に一の切換弁を設け、試料供給口捕集
管、キャピラリーカラムに連通するコールドトラップ、
キャリヤーガス供給口と連通させる如く形成した特許請
求範囲2のキャピラリーカラム用試料濃縮導入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13343488A JPH02236163A (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | キャピラリーカラム用試料濃縮導入方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13343488A JPH02236163A (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | キャピラリーカラム用試料濃縮導入方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02236163A true JPH02236163A (ja) | 1990-09-19 |
Family
ID=15104684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13343488A Pending JPH02236163A (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | キャピラリーカラム用試料濃縮導入方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02236163A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023148313A (ja) * | 2022-03-30 | 2023-10-13 | 高田香料株式会社 | 揮発性成分分析装置およびそれを用いた分析方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52104189A (en) * | 1975-09-30 | 1977-09-01 | Shimadzu Corp | Micro component analysing device |
-
1988
- 1988-05-31 JP JP13343488A patent/JPH02236163A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52104189A (en) * | 1975-09-30 | 1977-09-01 | Shimadzu Corp | Micro component analysing device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023148313A (ja) * | 2022-03-30 | 2023-10-13 | 高田香料株式会社 | 揮発性成分分析装置およびそれを用いた分析方法 |
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