(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料気化室と、該試料気化室から流入した試料ガスの成分分離を行うカラムと、該カラムの下流に設けられた分岐部と、該分岐部にそれぞれ抵抗管を介して接続された複数の検出器と、を有するガスクロマトグラフ分析装置用の設計・分析支援プログラムであって、
コンピュータを、
使用者から入力された前記カラムや各抵抗管の特性値、試料気化室圧力及び分岐部圧力を入力させるパラメータ入力部、
パラメータ入力部において入力された前記カラムや各抵抗管の特性値及び試料気化室圧力及び分岐部圧力に基づいて計算された各抵抗管における試料ガスの流量を表示装置に表示する表示部、
パラメータ入力部において入力された前記カラムや各抵抗管の特性値及び試料気化室圧力より分岐部圧力の設定可能範囲を算出する演算部、並びに
パラメータ入力部から入力された分岐部圧力が演算部で算出された設定可能範囲外にある場合に警告を発する警告部、
として機能させることを特徴とするガスクロマトグラフ分析装置用設計・分析支援プログラム。
【請求項２】
更に、パラメータ入力部から入力された分岐部圧力が演算部で算出された設定可能範囲を超えている場合にはその旨を、それを下回る場合にはその旨を、それぞれ別の警告として発することを特徴とする請求項１に記載のガスクロマトグラフ分析装置用設計・分析支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラム下流に分岐部を設け、該分岐部と抵抗管を介して複数の検出器を接続することのできるガスクロマトグラフ分析装置について用いられ、カラム及び各抵抗管におけるガス流量を決定するためのパラメータを設定するためのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
環境分析、石油化学分析、香料分析、食品分析などの分野では、多種類の成分が含まれる複雑な組成の試料中の各成分を定量分析する必要がある。しかしながら、一般的なガスクロマトグラフ分析装置では、複数の成分のピークを完全には分離できず、十分な分析ができない場合も多い。
【０００３】
これに対し、特許文献１では、試料気化室で気化させた試料ガスをカラムに流し、該カラムの下流に設けた分岐部で主検出器と副検出器の２つに分流させたガスクロマトグラフ分析装置が記載されている。主検出器と副検出器は分岐部の下流にそれぞれ抵抗管を介して接続され、試料気化室及び分岐部のキャリアガス圧力を制御することにより、カラムを流れる試料ガスの流量と、各抵抗管を流れ、各検出器に流入する試料ガスの流量と、を制御している。このような構造を用いることにより、各検出器の特性を活かした多角的な成分分析が可能となり、分析精度を向上させることができる。特許文献１の装置では、さらに、各流路を流れる試料ガスの流量を算出し表示できるようにしており、これにより各検出器に流入させる試料ガスの適正値を使用者が容易に与えることができる。
【０００４】
また、非特許文献１には、特許文献１に記載のような分岐接続可能なガスクロマトグラフ分析装置に関して、試料気化室の圧力や分岐部圧力、カラム寸法、各抵抗管の寸法等のパラメータを入力することにより、各抵抗管への試料ガスの分岐比や各抵抗管に流れる試料ガスの流量を表示できるシステムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２７４４１６号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「におい嗅ぎGC/GCMSシステム(Sniffer-9000)」、[online]株式会社島津製作所、[平成２１年７月２日検索]、インターネット<URL:http://www.an.shimadzu.co.jp/prt/snf/snf1.htm>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のような分岐接続可能なガスクロマトグラフ分析装置では、分岐部に接続するカラム寸法や抵抗管寸法等により、分岐部圧力の設定可能範囲が限定されることがある。非特許文献１のシステムは、各流路のガス流量を表示するだけであるため、このような限定がある場合、使用者は分岐部圧力を適切に設定することができず、誤った設定により不適切なデータを採取してしまう可能性がある。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、カラム及び各抵抗管におけるガス流量を決定するためのパラメータの適切な設定を支援するためのプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために成された本発明に係るガスクロマトグラフ分析装置用の設計・分析支援プログラムは、
試料気化室と、該試料気化室から流入した試料ガスの成分分離を行うカラムと、該カラムの下流に設けられた分岐部と、該分岐部にそれぞれ抵抗管を介して接続された複数の検出器と、を有するガスクロマトグラフ分析装置用の設計・分析支援プログラムであって、
コンピュータを、
使用者から入力された前記カラムや各抵抗管の特性値、試料気化室圧力及び分岐部圧力を入力させるパラメータ入力部、
パラメータ入力部において入力された前記カラムや各抵抗管の特性値及び試料気化室圧力及び分岐部圧力に基づいて計算された各抵抗管における試料ガスの流量を表示装置に表示する表示部、
パラメータ入力部において入力された前記カラムや各抵抗管の特性値及び試料気化室圧力より分岐部圧力の設定可能範囲を算出する演算部、並びに
パラメータ入力部から入力された分岐部圧力が演算部で算出された設定可能範囲外にある場合に警告を発する警告部、
として機能させることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るガスクロマトグラフ分析装置用設計・分析支援プログラムでは、更に、パラメータ入力部から入力された分岐部圧力が演算部で算出された設定可能範囲を超えている場合にはその旨を、それを下回る場合にはその旨を、それぞれ別の警告として発するようにすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るガスクロマトグラフ分析装置用設計・分析支援プログラムによれば、使用者が分岐部圧力を適切に設定しなかった場合、その旨を使用者に警告する。これにより使用者は不適切な分岐部圧力を設定したまま分析を開始することを避けることができ、不適切な測定データを採取したり、更には、装置各部に損傷を与えたりすることを防止することができる。
また、分岐部圧力の入力値が設定可能範囲を超えている場合／下回る場合、それぞれについて別異の警告を発するようにすることにより、使用者は、誤った入力値をどのように変更すべきか、的確に知ることができる。これにより、適切な値を設定するまでの試行錯誤の回数及びそれに要する時間を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施例で用いた分岐構造を有するガスクロマトグラフ分析装置の概略構成図。
【図２】本実施例のガスクロマトグラフ分析装置用設計・分析支援プログラムの構成を模式的に示した図。
【図３】本実施例のガスクロマトグラフ分析装置用設計・分析支援プログラムの手順を示すフローチャート。
【図４】本実施例のガスクロマトグラフ分析装置用設計・分析支援プログラムにおいて、分析条件及び各流路の流量の計算結果を表示するための画面の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１３】
本発明に係るガスクロマトグラフ分析装置用の設計・分析支援プログラムの一実施例を図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は本実施例のプログラムを使用するためのガスクロマトグラフ分析装置の構成の一例を示したものである。このガスクロマトグラフ分析装置は、内部に注入された液体試料を気化させる試料気化室１と、該試料気化室１にヘリウム等のキャリアガスを供給する第１キャリアガス流路２と、カラムオーブン３により一定の温度に加熱され、キャリアガスによって送り込まれた試料ガスの成分分離を行うカラム４と、第２キャリアガス流路５から前記キャリアガスと同種のキャリアガスが供給されると共に、前記カラム４で成分分離された試料ガスを複数の検出器に分岐させる分岐部６と、該分岐部６に第１抵抗管７ａ及び第２抵抗管７ｂを介して接続された第１検出器８ａ及び第２検出器８ｂと、を有している。
【００１５】
次に、上記構造のガスクロマトグラフ分析装置に対して適用する本実施例に係る設計・分析支援プログラムについて、図２〜４を用いて説明する。ここで、図２は上記の構造のガスクロマトグラフ分析装置に対して適用する本実施例に係る設計・分析支援プログラムの構成を模式的に示した図、図３は本実施例のプログラムの処理の手順を示すフローチャート、図４は本実施例のプログラムにおいて、パラメータを入力し、その結果を表示するための画面の一例を示す図である。
なお、本実施例に係るガスクロマトグラフ分析装置用設計・分析支援プログラムは、ＣＰＵやメモリ等を含んで成る一般的なコンピュータ（専用のデバイスを含む）において実現することができる。
【００１６】
まず、コンピュータ１０において本実施例のプログラムを開始すると、使用者はまずパラメータ入力部１１にカラム４や抵抗管７ａ、７ｂの特性値（長さや内径等）、試料気化室１の圧力及び分岐部６の圧力等のパラメータを入力する（ステップＳ１）。次に、表示部１２ではこれらの入力パラメータに基づいて、各抵抗管の流量が計算され、モニター等の表示装置に表示される図４の画面に入力パラメータ及び流量の計算結果が出力される（ステップＳ２）。なお、カラム４、第１抵抗管７ａ、第２抵抗管７ｂにおけるガス流量は、ハーゲン-ポアズイユの法則に基づいて次のように計算することができる。
Ｆ０＝Ｋ０×（Ｐ０＋２Ｐａ）×Ｐ０ …（１）
Ｆ１＝Ｋ１×（Ｐａ＋２Ｐ１）×Ｐａ …（２）
Ｆ２＝Ｋ２×（Ｐａ＋２Ｐ２）×Ｐａ …（３）
ここでＦ０、Ｆ１、Ｆ２はカラム４、第１抵抗管７ａ、第２抵抗管７ｂにおけるガス流量を、Ｋ０、Ｋ１、Ｋ２はこれらの流路における寸法や温度、ガスの種類等から定まる係数を、Ｐ０、Ｐａ、Ｐ１、Ｐ２は試料気化室１、分岐部６、第１検出器８ａ、第２検出器８ｂにおける圧力を、それぞれ示している。
【００１７】
上記の計算は、どのような入力パラメータに対しても計算することができるが、実際にはカラムと各抵抗管における総流量の関係や、試料気化室圧力、検出器圧力等から、分岐部６における圧力の設定可能範囲は限定されてしまう。従って、演算部１３では分岐部圧力の設定可能範囲の算出を行う（ステップＳ３）。そして、入力された分岐部圧力が演算部１３で計算された設定可能範囲の下限未満である場合、その旨を警告メッセージを出して警告する（ステップＳ４）。そうでなければ、次に入力された分岐部圧力が演算部１３で計算された設定可能範囲の上限より大きいかどうかを判定し、上限より大きければその旨を警告メッセージを出して警告する（ステップＳ５）。これにより、使用者は容易に分岐部圧力を適切に設定するための指針を得ることができる。
なお、前記警告メッセージは画面に表示させるか音を出すかのいずれか一方又は両方により行うことができる。また、ステップＳ４及びステップＳ５を一つにまとめ、入力された分岐部圧力が設定可能範囲外であれば、設定可能範囲外であることのみを警告するようにしても良い。
【００１８】
最後に、本実施例のプログラムの計算で用いた分析条件（入力パラメータ）と各抵抗管の流量をメソッドファイルに書き込み（ステップＳ６）、プログラムを終了する。そして、本実施例のプログラムの計算で用いた分析条件（入力パラメータ）と同じようにガスクロマトグラフ分析装置の抵抗管等を設計し直し、ステップＳ６で作成されたメソッドファイルを、このガスクロマトグラフ分析装置を制御する制御ソフトウェアにダウンロードすることにより、本実施例のソフトウェアと同一条件で分析を行うことが可能となる。これにより、容易に適切な分析を行うことができるため、時間やコストの節約になる。
【００１９】
なお、本実施例では分岐部で２つの検出器に分岐させた例を示したが、同様の考えを適用することにより、検出器の数をさらに増やすこともできる。
【符号の説明】
【００２０】
１…試料気化室
２…第１キャリアガス流路
３…カラムオーブン
４…カラム
５…第２キャリアガス流路
６…分岐部
７ａ…第１抵抗管
７ｂ…第２抵抗管
８ａ…第１検出器
８ｂ…第２検出器
１０…コンピュータ
１１…パラメータ入力部
１２…表示部
１３…演算部
１４…警告部
【図１】
0005594989.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0005594989.tif 000005