JPH10197485A - 電子捕獲型検出器 - Google Patents
電子捕獲型検出器Info
- Publication number
- JPH10197485A JPH10197485A JP9226211A JP22621197A JPH10197485A JP H10197485 A JPH10197485 A JP H10197485A JP 9226211 A JP9226211 A JP 9226211A JP 22621197 A JP22621197 A JP 22621197A JP H10197485 A JPH10197485 A JP H10197485A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- fluid mixture
- ionization chamber
- column
- thermoelectrons
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 66
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 49
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000005264 electron capture Effects 0.000 claims description 40
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000010893 electron trap Methods 0.000 claims description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 7
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 61
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 32
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 12
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 8
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000001211 electron capture detection Methods 0.000 description 3
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 3
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N Tritium Chemical compound [3H] YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001350 alkyl halides Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000013375 chromatographic separation Methods 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003987 high-resolution gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-RNFDNDRNSA-N nickel-63 Chemical compound [63Ni] PXHVJJICTQNCMI-RNFDNDRNSA-N 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000010399 physical interaction Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000012857 radioactive material Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052722 tritium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/62—Detectors specially adapted therefor
- G01N30/64—Electrical detectors
- G01N30/70—Electron capture detectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
る。 【解決手段】ガスクロマトグラフの溶出物とメークアッ
プガスを均一にかつ整合性のとれた混合物を生成するた
め、これらが通過するライナの中で乱流が起きる構造を
提供する。例えば、フローガイドの使用やライナの径を
部分的に小さくすることによって達成できる。
Description
出器に関し、より詳細にはガスクロマトグラフから溶出
される試料の成分ガスを検出するための電子捕獲型検出
器に関する。
出器は、当該分野でよく知られている。例えば、検出器
の概要は例えばDebra Noble著の1995年7月1日のAnalyti
cal Chemistryの439A〜442Aページ("Electron Capture
Detectors for GC")に記載されている。電子捕獲型検
出器は、アルキルハロゲン化物等のある分子には極めて
敏感であるが、炭化水素、アルコール、ケトン等には比
較的感度が低い。この型式の検出器は、求電子性化合物
に対する高感度且つ高選択性を特徴としており、生物学
的系及び食物製品における微量の殺虫剤の検出に広く用
いられている。このような化合物は、典型的には、検出
器中の自由電子と結合するハロゲンを含有している。そ
の結果生ずる自由電子の減少を、試料中の試験物質の濃
度の指標として監視し利用するのである。
てよいが、それらの方式は全て、間隔を開けて取付けら
れた絶縁電極とイオン化放射源とを含むフロースルー(f
low-through)チャンバで特色付けられる。図1は、ヒュ
ーレット・パッカード・カンパニー(パロ・アルト、カ
リフォルニア州)で製造・販売されているHP 5890II型
ガスクロマトグラフに搭載されている電子捕獲型検出器
等の、従来の電子捕獲型検出器100の一般的な設計を図
解したものである。全体的に円筒の電気パルスが印加さ
れる金属電極(陽極)115は、その上端部と電子捕獲型
検出器の上側本体が接続しており、絶縁体116によって
そこから絶縁される。陽極115の他方の端部は、接地コ
レクタ(陰極)124を有するイオン化チャンバ120におよ
って画定された検出セルの下側領域中へ突き出ている。
分離カラム111の出口端は、フューズドシリカ・ライナ1
12とアダプタ113の内部に同心的に収容される。メーク
アップガス供給ライン114に関するライナ112中のカラム
111の位置関係は、ライナ112の内壁とカラム111の外壁
間で環状断面を有する流路118が形成される。ライナ112
中のこの流路118は、例えば、カラム111がキャピラリー
カラムである時、メークアップガスを検出器中へ通すた
めに設けられるものである。メークアップガスは、カラ
ム111からの溶出物と混合されることが予期される。チ
ャンバ120の最上端にはサイドポート121、122を設け
る。サイドポート121は、典型的には、加圧されたパー
ジガスの供給源に接続され、サイドポート122は、チャ
ンバの通気孔として機能する。
クアップガスは、下方からチャンバ120の内部に入りそ
して上方の陽極115の方へ進むことが予期される。イオ
ン化チャンバ120の自由電子は、検出器内部に配置され
た箔又はメッキの放射性ベータ放射体によって生成され
る。このベータ放射体の例は、トリチウム(H3)とニッケ
ル-63(Ni63)である。このように、チャンバ120の内壁上
には、放射性箔125があり、説明されている実施例で
は、それは、Ni63の放射源である。Ni63源は、それがイ
オン化チャンバ120中を流れる時にメークアップガスの
分子をイオン化し、そのようにして生成された電子が陽
極115の方へ移動して、パルス化された電子電流を形成
する。この電子電流は、もし電子吸収分子を含有する試
料が導入されると低下する。この電流損失は、分析のた
め、電位計によって増幅することができる。従って、試
料の成分分子が自由電子と接触するとその電子が試料分
子によって捕獲されて負に荷電したイオンを生成する。
セル電極の両端電圧がパルス化され、残りの自由電子を
捕集するが、より重いイオンは、比較的影響を受けず、
キャリヤーガスでイオン化チャンバ中を掃引されてポー
ト122から流出する。
において、セル電流を測定し且つ参照電流と比較する。
次いで、一定のセル電流を維持できるようパルスレート
を調節する。電子を捕獲する試料化合物が存在する時、
パルスレートは増加する。パルスレートは電圧に変換さ
れて記録される。それ故、パルスレートは、検出器の出
力信号である。
出器の応答は、分析物の分子組成とその濃度、検出器セ
ルの清浄度と温度及びメークアップガスと溶出物の流量
などの多くの変数に左右されると見られてきた。しか
し、これらの多くの変数に関連した電子捕獲型検出器の
挙動は、完全には理解されていない。
般に、高分解能ガスクロマトグラフィーに用いる改良さ
れた電子捕獲検出器に関し、より詳細には、電子捕獲型
検出器のイオン化チャンバに供給される流体混合物の均
一性と整合性(consistency)を改善するための方法と装
置に関する。メークアップ流体と溶出物の混合物につい
てのそのような均一性によって、初めて、溶出物中に存
在する試料分子の改善されたイオン化が可能となるので
ある。
分子のイオン化条件を改善することにより実現すること
ができる。電子捕獲の過程は、試料分子と自由電子間の
物理的相互作用に基づいているので、検出器応答は試料
分子によって捕獲される自由電子の分布によって制限さ
れる。試料分子に対するメークアップガスの分布の均一
性の改善は、試料分子で捕獲される自由電子の均一な分
布を得る上で不可欠であることを見出した。それに応じ
て、カラム溶出物とメークアップガスをイオン化チャン
バに導入する以前に、それらの均一な混合を達成するこ
とは、正確且つ整合性のある検出器応答信号を得る上で
必須であることも見出した。さらに、電子捕獲型検出器
応答におけるその他の改善は、メークアップガスとカラ
ム溶出物との前述の均一な混合を達成した後でのみ得る
ことができるということも本願発明者は見出したのであ
る。
物とメークアップガスとの部分的混合のみが生ずること
を観測した。例えば、再度、図1を参もう1度参照する
と、溶出ガス流とメークアップガス流は、典型的には、
均一な混合を達成することができない。混合の程度は、
カラムがどれだけ深く挿入されるかということと、陽極
に対する溶出流体流の同心度の程度および溶出物とメー
クアップガスの直線速度とに依存する。例えば、高速で
移動する溶出流体の流れは、メークアップガスと均一に
混合するに至らないで、陽極及び/又はイオン化チャン
バ壁と、衝突し、そして、反射される傾向にある。従っ
て、整合性のある正確な応答曲線を、従来の検出器から
特に異なった構造をもつ検出器から又は異なった構成で
又は異なった時間で操作される単一の検出器からは得る
ことができないことも見出した。これらの現象の影響
は、低いカラム流量で特に問題となることも発見した。
合物を達成するため、溶出流とメークアップガス流を混
合装置中へ通過させる試料注入システムを電子捕獲型検
出器に装備することによりこの問題を解決することにあ
る。
物がイオン化チャンバの活性容積(active volume)に入
る以前に、カラム溶出物とメークアップガスとの所望の
混合を事実上確実に完了できるように混合装置を設計す
ることである。
混合物の速度が溶出物の流量と比べて遅くなるように大
きい断面を含むように混合装置の出口を設計することで
ある。
しくは不活性にした石英、フューズドシリカ又はガラス
から作られ、また同装置がイオン化チャンバと同一の温
度に保持されるので、実質上、試料の劣化は生じないと
考えられる。本願発明による電子捕獲型検出器のプロト
タイプ試験において、(Mix-A及びMix-Bとして知られて
いる)EPA殺虫剤基準の検出では何ら試料の劣化を呈し
なかった。
の上流にある流動領域においてカラム溶出物とメークア
ップガスとの早期混合を実行できるようそこに組込まれ
た混合装置を有するカラムアダプタを提供することにあ
る。該混合装置は、流動加速領域を有するライナを包む
ことが好ましい。流動加速領域は、メークアップガスと
溶出流体流が乱流状態まで加速されるように、ライナの
内径を局所的に縮小することが好ましい。
ストップを設けてキャピラリーカラム端末の流動加速領
域に対する位置決めを容易化できるように、ライナ内径
の局所的縮小を実施することである。
の他の特徴は、イオン化チャンバの上流に一する流動領
域において溶出流体とメークアップガスとの均一な混合
を実施できるようイオン化チャンバと同チャンバに接続
された試料注入システムとを有する電子捕獲型検出器を
形成することによって達成される。好適な実施例では、
試料注入システムは混合装置を含み、特に好ましい実施
例では、それに加えて流動加速領域を有するライナを含
む。該領域は好ましくはライナの局所的縮小によって与
えられる。好ましくは、カラムの出口端は、ライナ中へ
局所的縮小箇所の隣接点まで挿入する。該領域はまたカ
ラム端部ストップとして作用し、陽極とカラム間の接触
を防止する。それによって、試料分子とメークアップガ
スは、流動加速領域中を流されることになり、従って、
実質的に均一な流動混合物を生成する。カラム溶出物と
メークアップガスとの混合物は、好ましい実施例では、
極めて低い流量(例えば、メークアップガスで毎分10ミ
リリットル及びカラム流量で毎分1ミリリットル)でも
得られる。図6を参照して以下に述べるように、別の方
法では信頼性をなくすかもしれない、整合性のある検出
器応答の曲線を達成することができる。このような一貫
性は、従来技術によって構成された電子捕獲型検出器で
は得ることができないと考えられる。
イルや高沸点の汚染物がライナに保持されるので、汚染
されることが少ないということである。ライナの洗浄又
は交換作業もイオン化チャンバに対して行われる場合等
の作業に比べて実施するのが比較的容易である(イオン
化チャンバは放射性物質を包含しているため)。また、
ライナの内径の局所的縮小によって、カラムのほとんど
の部分がイオン化チャンバ中へ通ることを防ぐことがで
きる。
器、アルゴンイオン化検出器及び放射性又は非放射性の
何れかの電子源を有するその他の電子捕獲検出器等の流
体混合物のイオン化に基づいて作動する任意の検出器に
適用されるものである。
中に存在しうる分析物の検出を改善するのに用いること
ができる。ガスは、本願発明の実施に従う好ましい流体
であり、よって、本発明に関する以下の説明には、ガス
クロマトグラフ分析システム(以後、クロマトグラフと
よぶ)に使用できる新規の電子捕獲型検出器の配置構
成、構造及び操作に関する記述が含まれる。
ガスクロマトグラフにおける温度制御型で、定電流パル
ス変調方式の電子捕獲型検出器としての使用を意図した
ものである。従来のガスクロマトグラフに関して意図さ
れた検出器の好ましい操作は、次のように理解してよ
い。与えられた試料化合物のクロマトグラフによる分離
では、試料は、加圧キャリヤーガスと共に分離カラムに
注入し、カラム溶出物は、流体流として電子捕獲型検出
器中へ導く。1以上の空気マニホルド(pneumaticmanifo
ld)アセンブリが形成され、それぞれは、キャリヤガス
と空気、水素及びメークアップガスのような適切な種類
の複数の検出ガスとを含む複数のガス流を部分的に制御
し且つ方向転換する働きをする。従って、空気マニホル
ドは、上述のガス流の何れかの変調(modulate)を実行
し、且つ特に以下に記述する電子捕獲型検出器へ変調さ
れたパージガス流とメークアップガス流を供給できるよ
う操作してよい。図2以降に図解した実施例における流
体供給の局面は、好ましくは、電子的空気制御(EPC)を
介して実施する。電子的空気制御技術についてのさらに
詳しい説明は、例えば、その開示が本明細書に参考とし
て引用されている、米国特許第4,994、096号及
び米国特許第5、108、466号で調べることができ
る。
て構成された電子捕獲型検出器の好ましい実施例200
は、上部本体210、陽極212、フローガイド220、曲り座
金230、シール240、下部本体250及びアダプタ260を含
む。上部本体210は、その場所でスペースを開けて同心
的に配置される位置に陽極212を収容するための中央孔2
14を定める陽極管213を含む。フローガイド220と(図示
しないが、典型的には、中央孔214の上端に取付けられ
る)電気的絶縁性インサートは高純度のアルミナから作
ることが好ましく、陽極212が適切に配置され且つ上部
本体210から電気的に絶縁されることが確保されるよう
にする。
本体210の対応する係合(mating)面216を受けるためのイ
ンターフェース252に溝251を含んでいる。下部本体250
は、複数の同心状に配置され相互接続された内側チャン
バを含み、これらはそのあいだが流体連結しており、中
央孔254とキャップリリーフ255と放射源258をそのなか
に有するイオン化チャンバ256と、陽極チャンバ257を含
む。曲り座金230とフローガイド220は、フローガイド22
0の最上面が陽極管213の対向面上に密接に適合するよう
に陽極チャンバ257に配置することができる。上部本体2
10はまた中央孔214と連絡しているパージ流注入口218及
び陽極チャンバ257と連絡しているパージ流出口219を含
む。嵌合面216と252間の気密封止は、適切なクランプ手
段によってシール240の圧縮によって抵抗される。この
クランプ手段は、例えば、上部本体210の上又はその中
に設けられる適切な受け装置(図示せず)の中へネジ孔
242を通して延びているネジがある。上部本体210、下部
本体250及びそのなかに設けられるある特定の部材(例
えば、間借り座金230等)は、好ましくは、ステンレス
鋼のような不活性の耐熱性材料から構成される。アダプ
タ260、上部本体210及び下部本体250は、当該分野で周
知の装置(図示せず)によって選択温度まで加熱してよ
い。
ナ262に配置させ、カラム/ライナアセンブリは中央孔2
63に配置させる。クロマトグラフ・カラム270からの溶
出物(E)等の被分析ガスは、カラム270内部で作られる。
その後、メークアップ流体(M)をメークアップガス供給
管264を会して中央孔263の中へ及びライナ262の中央孔
の中へ供給する。次に、メークアップガス(M)とカラム
溶出物(E)との実質的に均一な混合物から成る流体混合
物(F)は、アダプタキャップ266から中央孔265の中へ通
過する。従って、アダプタ260が中央孔254中に十分挿入
されると、流体混合物(F)は、キャップ266を出て直ぐに
イオン化チャンバ256へ入ることができる。
の最上部分に配置されて、電子が測定用としてそこから
捕集される領域と定義されるイオン化チャンバ256の活
性容積(active volume)に対する最上の境界に影響を及
ぼす。したがって、活性領域は、フローガイド220の下
に位置し、よって陽極212を活性容積から分離する。こ
の目的のため、フローガイド220は、高絶縁性材料、例
えば、Wesgo / Duramic Precision Engineering Cerami
cs(ニュージャージ州フェアフィールド)から商品名AL
-300として市販されている高純度アルミナ合成物から作
る。フローガイド220は一般にディスク状の形状で、ほ
ぼ円筒形の部分、上側及び下側主表面228、229、交差す
る平坦部分222の側壁、湾曲部分224の側壁及び内径が陽
極管213の底面外部の一部分と嵌合し且つ密接に適合す
るような寸法に加工された、の上側主側面の凹部分221
を有するものである。従って、フローガイド220は、フ
ローガイド220がコレクタチャンバ257中に滑合する時、
湾曲側面224をコレクタチャンバ257の内部と封止嵌合さ
せるような寸法にする。しかし、曲り座金230と平坦側
面222があるため、パージ流注入口218から始まって中央
孔214と226の中を進むパージガス(P)の通路がフローガ
イド220の下側主表面229を越えて方向転換される(パー
ジガスP'として図示)。フローガイド220の下側主表面2
29は、イオン化チャンバ257に対向し、従ってカラム/
ライナアセンブリの出口に向かって配置される。
射源258を有するカップ形状の部分を有し、それは流体
混合物(F)に存在している試料分子の次のイオン化のた
めに流体混合物(F)が上方向にイオン化チャンバ256中へ
通過できるよう設計配置されている。さらに、流体混合
物(F)の流れは、フローガイド222の下側主表面229によ
って及びフローガイド222の中央孔226からのパージガス
流(P')で形成された流体障壁によって、部分的に抑制さ
れる。即ち、流体混合物(F)が陽極212と接触することが
防ぎ、そしてフローガイド222の側壁の平坦部分222に沿
ってイオン化チャンバ256から流体混合物(F)を流出させ
る。従って、陽極212は、流体混合物(F)によって活性に
掃引されることはない。結果として、陽極212は、フロ
ーガイド222によって流体混合物(F)から効果的に分離さ
れることになり、従って、流体混合物中の化合物による
陽極212の汚染の可能性は、大幅に軽減される。
ガスとの適切な混合は、好ましくは、不活性化された石
英からなる中空の管状ライナ500の形状で設けられた装
置によって実施される。この装置では、流動加速領域51
0を有し、メークアップガスと溶出物は瞬間的であるが
実質的な速度が上昇し、その結果、流動加速領域510の
内部で乱流を生ずる。その適切な乱流によって、溶出物
(E)とメークアップガス(M)との実質的に均一な混合生成
物が生成される。流動加速領域510は、好ましくは、ラ
イナの内径(I.D.)をその平均の内径の約二分の一乃至四
分の一となる値まで局所的に縮小することによって設け
る。ライナ500の1つの原型では、好結果を生んだ混合
は、約1000マイクロメータの平均内径の約300マイクロ
メータへの縮小によって達成された。
動加速領域510から下流に位置するライナ500の部分が十
分大きい内径を有しており、そのため流体混合物(F)の
流量は、溶出物(E)の流量に比べておそくなる。相対的
に遅い流体混合物(F)の侵入速度のため、流体混合物(F)
がイオン化チャンバ256に流れ込む際にイオン化チャン
バにおける試料分子のより均一な分布を助長する。
試料注入システムを含むよう改良された図1で説明した
ECD 100(即ち、HP 5890ガスクロマトグラフに搭載のEC
D)から得られた応答曲線で、図6に示すように改善さ
れた定量的結果を表示する。表示の応答曲線は、注入試
料量と結果として得られる検出器応答における面積カウ
ントとの間の関係を示すものである。検出器の応答因子
は、単位試料当りの検出器応答であると考えられる。図
示した曲線は次のことを表している:(a)濃度動作モー
ドでは、検出器応答因子は、流体混合物(F)の流量の上
昇に応答して直線的減少を伴い;そして(b)電量動作モ
ードでは、検出器応答因子は、大体において、流体混合
物(F)の流量には依存しない。
が、以下、本発明の各実施態様の例を示す。 (実施態様1)メークアップガス源を備えるガスクロマ
トグラフに用いられる電子捕獲型検出器において、入口
開口部を有するイオン化チャンバ、前記ガスクロマトグ
ラフのカラムと前記入口開口部に操作可能に接続し、前
記カラムの溶出物と前記メークアップガスの流体流を受
け、前記溶出物とメークアップガスの流体混合物を前記
入口開口部を介して前記イオン化チャンバ中へ流入させ
る試料注入システムであって、前記溶出物と前記メーク
アップガスの流体流を受けて前記溶出物と前記メークア
ップガス流体流の実質的に均一な流体混合物を供給する
混合装置を包む試料注入システムと、前記イオン化チャ
ンバに連結し、前記流体混合物から複数の熱電子を発生
させ、よって流体混合物に電子捕獲種が存在すれば前記
熱電子と反応して陰イオンを生成する電子源と、前記流
体混合物の熱電子の濃度の連続的変化を検出するため、
前記流体混合物に対して間隔をあけて配置された第1及
び第2の電極装置とを具備することを特徴とする電子捕
獲型検出器。 (実施態様2)前記試料注入システムはさらにその中に
設けられるライナを有するアダプタを備え、前記ライナ
は前記カラムの出口端を同心状に収容する内径を有し、
前記ライナは前記混合装置と結合することを特徴とする
前項1記載の電子捕獲型検出器。 (実施態様3)前記混合装置はさらに前記ライナの内部
孔に流動加速領域を備え、前記流動加速領域において、
前記溶出物と前記メークアップガスの少なくとも一つが
瞬間的に流量が上昇し、乱流を誘発することを特徴とす
る前項2記載の電子捕獲型検出器。 (実施態様4)前記ライナの前記流動加速領域はさらに
前記ライナの内径の局所的縮小部を含み、前記溶出物と
メークアップガスの少なくとも一つが前記局所的縮小部
で乱流を生成することを特徴とする前項3記載の電子捕
獲型検出器。 (実施態様5)前記ライナは平均内径を有し、前記局所
的縮小部が前記平均内径の四分の一から二分の一の範囲
内の値になるよう選択されることを特徴とする前項4記
載の電子捕獲型検出器。 (実施態様6)前記ライナは約1000マイクロメータの内
径を有し、前記局所的縮小部は約300マイクロメータの
内径を有することを特徴とする前項4記載の電子捕獲型
検出器。 (実施態様7)前記ライナは石英、フューズドシリカ及
びガラスから成る群から選択された材料で構成されるこ
とを特徴とする前項2記載の電子捕獲型検出器。 (実施態様8)メークアップガス源を備えるガスクロマ
トグラフに用いられる電子捕獲型検出の方法において、
入口開口部と出口開口部を有するイオン化チャンバを供
給し、前記ガスクロマトグラフのカラムと前記入口開口
部に操作可能に接続し、前記カラムの溶出物と前記メー
クアップガスの流体流を受け、前記溶出物とメークアッ
プガスの流体混合物を前記入口開口部を介して前記イオ
ン化チャンバ中へ流入させる試料注入システムであっ
て、前記溶出物と前記メークアップガスの流体流を受け
て前記溶出物と前記メークアップガス流体流の実質的に
均一な流体混合物を供給する混合装置を包む試料注入シ
ステムを供給し、前記イオン化チャンバに連結し、前記
流体混合物から複数の熱電子を発生させ、よって流体混
合物に電子捕獲種が存在すれば前記熱電子と反応して陰
イオンを生成する電子源を操作し、前記流体混合物の熱
電子の濃度の連続的変化を検出するため、前記流体混合
物に対して間隔をあけて配置された陽極とコレクタ電極
を設置することを含む電子捕獲検出方法。
の分解断面図。
テムを示す図。
面図。
器応答特性を示す図。
Claims (1)
- 【請求項1】メークアップガス源を備えるガスクロマト
グラフに用いられる電子捕獲型検出器において、 入口開口部を有するイオン化チャンバと、 前記ガスクロマトグラフのカラムと前記入口開口部に操
作可能に接続し、前記カラムの溶出物と前記メークアッ
プガスの流体流を受け、前記溶出物とメークアップガス
の流体混合物を前記入口開口部を介して前記イオン化チ
ャンバ中へ流入させる試料注入システムであって、前記
溶出物と前記メークアップガスの流体流を受けて前記溶
出物と前記メークアップガス流体流の実質的に均一な流
体混合物を供給する混合装置を包む試料注入システム
と、 前記イオン化チャンバに連結し、前記流体混合物から複
数の熱電子を発生させ、よって流体混合物に電子捕獲種
が存在すれば前記熱電子と反応して陰イオンを生成する
電子源と、 前記流体混合物の熱電子の濃度の連続的変化を検出する
ため、前記流体混合物に対して間隔をあけて配置された
第1及び第2の電極装置とを具備することを特徴とする
電子捕獲型検出器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US706,900 | 1996-09-03 | ||
| US08/706,900 US5760291A (en) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | Method and apparatus for mixing column effluent and make-up gas in an electron capture detector |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10197485A true JPH10197485A (ja) | 1998-07-31 |
| JPH10197485A5 JPH10197485A5 (ja) | 2005-06-02 |
| JP3907793B2 JP3907793B2 (ja) | 2007-04-18 |
Family
ID=24839540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22621197A Expired - Fee Related JP3907793B2 (ja) | 1996-09-03 | 1997-08-22 | 電子捕獲型検出器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5760291A (ja) |
| EP (1) | EP0831325B1 (ja) |
| JP (1) | JP3907793B2 (ja) |
| DE (1) | DE69738746D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013502370A (ja) * | 2009-08-21 | 2013-01-24 | コーニング インコーポレイテッド | ダウン・ドロー用ジルコン適合性ガラス |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5804828A (en) * | 1996-09-30 | 1998-09-08 | Hewlett-Packard Company | Method and apparatus for optimizing the sensitivity and linearity of an electron capture detector |
| GB0712362D0 (en) * | 2007-06-26 | 2007-08-01 | Smiths Group Plc | Detectors and nozzles |
| US8713989B2 (en) | 2011-03-23 | 2014-05-06 | Agilent Technologies, Inc. | Restricted line of sight design for inlet liner |
| WO2014184947A1 (ja) * | 2013-05-17 | 2014-11-20 | 株式会社島津製作所 | 電子捕獲検出器 |
Family Cites Families (41)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3009097A (en) * | 1958-02-19 | 1961-11-14 | Mine Safety Appliances Co | Method of oxygen detection |
| US3247375A (en) * | 1960-12-23 | 1966-04-19 | James E Lovelock | Gas analysis method and device for the qualitative and quantitative analysis of classes of organic vapors |
| US3378725A (en) * | 1964-04-15 | 1968-04-16 | Beckman Instruments Inc | Electron capture detector having separate ionization and sensing regions |
| US3444722A (en) * | 1966-09-09 | 1969-05-20 | Phillips Petroleum Co | Device for supplying carrier gas to transport eluted portion of sample and to backflush chromatographic column |
| US3566107A (en) * | 1967-11-24 | 1971-02-23 | Hewlett Packard Co | Nickel 63 electron capture detector |
| US3668382A (en) * | 1968-11-26 | 1972-06-06 | Franklin Gno Corp | Separation and detection of trace substances in gaseous samples containing moisture by diluting with dry air |
| US3634754A (en) * | 1969-06-23 | 1972-01-11 | Shell Oil Co | Method and apparatus for linearly measuring electron capture with an electron capture detector |
| CS154807B1 (ja) * | 1972-05-15 | 1974-04-30 | ||
| GB1482611A (en) * | 1974-04-08 | 1977-08-10 | Lovelock J | Selective detection of a component in an atmosphere |
| US4031397A (en) * | 1975-08-25 | 1977-06-21 | Massachusetts Institute Of Technology | Method and apparatus for separating isotopes |
| US4063156A (en) * | 1976-02-27 | 1977-12-13 | Varian Associates, Inc. | Assymetric cylinder electron capture detector |
| DE2658371C2 (de) * | 1976-12-23 | 1983-03-03 | Carl Robert Eckelmann AG, 2000 Hamburg | Verfahren zum Pyrolysieren von Altreifen |
| GB1597622A (en) * | 1977-03-11 | 1981-09-09 | Lovelock J E | Solute switching systems incorporating corona discharge devices |
| EP0009787B2 (de) * | 1978-10-11 | 1986-07-09 | Bayer Ag | Verfahren zur Monohalogenierung von Alkylbenzolen in alpha-Stellung |
| US4264817A (en) * | 1979-02-27 | 1981-04-28 | Hewlett-Packard Company | Coaxial electron capture detector with thermionic emission electron source |
| US4304997A (en) * | 1979-02-27 | 1981-12-08 | Hewlett-Packard Company | Electron capture detector with thermionic emission electron source |
| US4261964A (en) * | 1979-07-16 | 1981-04-14 | J. M. Huber Corporation | Utilization of combustible components of a tail-gas in the manufacture of carbon black at a high production rate |
| US4308242A (en) * | 1980-01-24 | 1981-12-29 | Phillips Petroleum Company | Producing sulfur-containing compositions from gaseous sulfur compounds |
| IT1134198B (it) * | 1980-11-06 | 1986-07-31 | Erba Strumentazione | Dispositivo per l'iniezione a vaporizzazione in una colonna gas-cromatografica |
| US4388411A (en) * | 1981-04-29 | 1983-06-14 | Hewlett-Packard Company | Apparatus and method for detecting fluid |
| US4517394A (en) * | 1983-07-05 | 1985-05-14 | W. R. Grace & Co. | Preparation of nitro compounds by vapor phase nitration of carboxylic acids |
| GB2147734B (en) * | 1983-08-11 | 1987-03-04 | Varian Associates | Flow contoured electron capture detector cell |
| US4684807A (en) * | 1983-08-11 | 1987-08-04 | Varian Associates, Inc. | Flow contoured electron capture detector cell |
| US4651008A (en) * | 1983-08-11 | 1987-03-17 | Varian Associates, Inc. | Sample inlet system for an electron capture detector |
| US4670220A (en) * | 1984-03-07 | 1987-06-02 | Varian Associates, Inc. | Sample valve for solute modulated synchronous detection |
| GB8431663D0 (en) * | 1984-12-14 | 1985-01-30 | Perkin Elmer Corp | Ionization detector |
| GB8506788D0 (en) * | 1985-03-15 | 1985-04-17 | Secr Defence | Thermal electron source |
| SU1693536A1 (ru) * | 1985-06-11 | 1991-11-23 | Специализированное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством Института электроники им.У.А.Арифова | Поверхностно-ионизационный детектор органических соединений |
| US4851683A (en) * | 1987-03-09 | 1989-07-25 | Brigham Young University | Element specific radio frequency discharge helium plasma detector for chromatography |
| US4887464A (en) * | 1988-11-22 | 1989-12-19 | Anadrill, Inc. | Measurement system and method for quantitatively determining the concentrations of a plurality of gases in drilling mud |
| US4994096A (en) * | 1989-05-09 | 1991-02-19 | Hewlett-Packard Co. | Gas chromatograph having integrated pressure programmer |
| US4995222A (en) * | 1990-01-08 | 1991-02-26 | The Upjohn Company | Ampoule sealing apparatus |
| US5302325A (en) * | 1990-09-25 | 1994-04-12 | Praxair Technology, Inc. | In-line dispersion of gas in liquid |
| US5108466A (en) * | 1990-12-21 | 1992-04-28 | Hewlett-Packard Company | Apparatus and methods for controlling fluids provided to a chromatographic detector |
| US5153519A (en) * | 1991-02-28 | 1992-10-06 | Wentworth Wayne E | High voltage spark excitation and ionization detector system |
| US5281397A (en) * | 1991-03-14 | 1994-01-25 | General Electric Company | Adjustable open-split interface for a gas chromatograph and a mass spectrometer |
| US5108468A (en) * | 1991-03-26 | 1992-04-28 | General Electric Company | Switching system for a multidimensional gas chromatograph |
| DE69329061T2 (de) * | 1992-05-14 | 2000-12-21 | Idec Izumi Corp., Osaka | Vorrichtung zur lösung eines gases in bzw zur mischung einer flüssigkeit |
| GB9309720D0 (en) * | 1993-05-12 | 1993-06-23 | British Nuclear Fuels Plc | Measuring fluid flow rate |
| US5472645A (en) * | 1994-11-23 | 1995-12-05 | Cyclone Technologies, Inc. | Cyclone vortex system and process |
| US5479022A (en) * | 1994-06-17 | 1995-12-26 | Varian Associates, Inc. | Electron capture detector with guard electrode |
-
1996
- 1996-09-03 US US08/706,900 patent/US5760291A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-07-17 EP EP97112297A patent/EP0831325B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-17 DE DE69738746T patent/DE69738746D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-08-22 JP JP22621197A patent/JP3907793B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013502370A (ja) * | 2009-08-21 | 2013-01-24 | コーニング インコーポレイテッド | ダウン・ドロー用ジルコン適合性ガラス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0831325B1 (en) | 2008-06-04 |
| JP3907793B2 (ja) | 2007-04-18 |
| EP0831325A1 (en) | 1998-03-25 |
| US5760291A (en) | 1998-06-02 |
| DE69738746D1 (de) | 2008-07-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4977785A (en) | Method and apparatus for introduction of fluid streams into mass spectrometers and other gas phase detectors | |
| US4935624A (en) | Thermal-assisted electrospray interface (TAESI) for LC/MS | |
| US5559326A (en) | Self generating ion device for mass spectrometry of liquids | |
| US6410915B1 (en) | Multi-inlet mass spectrometer for analysis of liquid samples by electrospray or atmospheric pressure ionization | |
| US5218203A (en) | Ion source and sample introduction method and apparatus using two stage ionization for producing sample gas ions | |
| US4791292A (en) | Capillary membrane interface for a mass spectrometer | |
| US5889404A (en) | Discharge ionization detector having efficient transfer of metastables for ionization of sample molecules | |
| US4304997A (en) | Electron capture detector with thermionic emission electron source | |
| CA1158891A (en) | Selective photoionization gas chromatograph detector system | |
| JPH09231938A (ja) | 三次元四重極イオントラップ質量分析装置 | |
| JPH01212349A (ja) | クロマトグラフィーによる有機化合物の分析方法及び該方法を実施するための装置 | |
| JP2807274B2 (ja) | ガスクロマトグラフィのための高温度フレームジェット | |
| US4996424A (en) | Atmospheric pressure ionization mass spectrometer | |
| US5739699A (en) | Method and apparatus for ion discrimination in an electron capture detector | |
| JP3907793B2 (ja) | 電子捕獲型検出器 | |
| US4264817A (en) | Coaxial electron capture detector with thermionic emission electron source | |
| JP2000162188A (ja) | 溶液中のサンプルを分析する質量分析法及び装置 | |
| Wentworth et al. | Environmental applications of the pulsed-discharge electron-capture detector | |
| US6037179A (en) | Method and apparatus for suppression of analyte diffusion in an ionization detector | |
| Broekaert et al. | Spectrochemical analysis with DC glow discharges at atmospheric pressure | |
| JP3238450B2 (ja) | 質量分析計 | |
| US4556318A (en) | Spectrochemical analysis | |
| US5920072A (en) | Ionization detector | |
| US4721858A (en) | Variable pressure ionization detector for gas chromatography | |
| JP3907800B2 (ja) | 電子捕獲型検出器および電子捕獲型検出器動作方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040817 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040817 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060518 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20060817 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20060822 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060919 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061228 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070117 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110126 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110126 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120126 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130126 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130126 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |