(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動相において流体サンプルの合成物を分離するための流体分離システム（１０）における使用のためのサンプルインジェクター（２００）であって、
第１のバルブ部材と第２のバルブ部材とを備えた切り替え可能なバルブ（２０２）であって、前記第１および第２のバルブ部材の少なくとも一方は他方に関して動かされるように適応し、前記第１および第２のバルブ部材の一方は複数のポート（２１６）を備え、他方は互いに関する前記第１および第２のバルブ部材の相対的運動位置に依存して前記ポート（２１６）のそれぞれのポートを流体的に連結するための少なくとも１つの溝（２１８）を備える、バルブ（２０２）と、
前記バルブ（２０２）に流体連通していて前記流体サンプルを受け入れるように構成されたサンプルループ（２０４）と、
前記サンプルループ（２０４）に流体連通していて前記サンプルループ（２０４）に計測された量の前記流体サンプルを導入するように構成された計量デバイス（２０６）と、
前記計量デバイス（２０６）を制御するように、構成された制御ユニット（２０８）と、を備えたサンプルインジェクター（２００）において、
前記バルブ（２０２）の中間状態を介して低圧状態と高圧状態との間で前記サンプルループ（２０４）を移行させるために前記バルブ（２０２）の切替えを制御するように、また前記低圧状態と前記高圧状態との間の前記サンプルループにおける圧力差を少なくともある程度均衡させるために前記中間状態時に
前記計量デバイス（２０６）を制御するように、制御ユニット（２０８）を構成し、
前記複数のポート（２１６）および前記少なくとも１つの溝（２１８）は、前記サンプルループ（２０４）の前記低圧状態に続く、そして前記高圧状態に先行する前記サンプルループ（２０４）の前記中間状態において、分離カラム（３０）を介して前記移動相を駆動するように適応したポンプシステム（２０）が前記分離カラム（３０）になお流体連通していて、前記サンプルループ（２０４）がもはや大気圧になく、そしてまだ前記分離カラム（３０）に流体連通していないようにデザインされることを特徴とする、サンプルインジェクター（２００）。
【請求項２】
前記制御ユニット（２０８）は前記中間状態を介して前記高圧状態から前記低圧状態に前記サンプルループ（２０４）を移行させるために前記バルブ（２０２）の切替えを制御するように、また前記サンプルループ（２０４）を前記低圧状態に移行させる前に前記サンプルループ（２０４）における減圧を実行するために前記中間状態時に前記計量デバイス（２０６）を制御するように構成される、請求項１に記載のサンプルインジェクター（２００）。
【請求項３】
前記制御ユニット（２０８）は計量ピストン（２１０）を引っ込めることによって前記減圧を実行するために前記計量デバイス（２０６）を制御するように構成される、請求項１または２に記載のサンプルインジェクター（２００）。
【請求項４】
前記制御ユニット（２０８）は前記中間状態を介して前記低圧状態から前記高圧状態に前記サンプルループ（２０４）を移行させるために前記バルブ（２０２）の切替えを制御するように、また前記サンプルループ（２０４）を前記高圧状態に移行させる前に前記サンプルループ（２０４）における予圧を実行するために前記中間状態時に前記計量デバイス（２０６）を制御するように構成される、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のサンプルインジェクター（２００）。
【請求項５】
前記制御ユニット（２０８）は計量ピストン（２１０）を前方に押し出すことによって前記予圧を実行するために前記計量デバイス（２０６）を制御するように構成される、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のサンプルインジェクター（２００）。
【請求項６】
前記計量デバイス（２０６）は、前記低圧状態から前記高圧状態に前記サンプルループ（２０４）を切り替える前に前記サンプルループ（２０４）内の圧力を前記ポンプシステムのシステム圧力にまで増加させるように構成される、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のサンプルインジェクター（２００）。
【請求項７】
前記複数のポート（２１６）および前記少なくとも１つの溝は、
前記サンプルループ（２０４）の前記高圧状態において、前記サンプルループ（２０４）が分離カラム（３０）を介して前記移動相を駆動するように適応したポンプシステム（２０）に流体連通していて、前記分離カラム（３０）に流体連通していること、
前記サンプルループ（２０４）の前記低圧状態において、前記サンプルループ（２０４）が分離カラム（３０）を介して前記移動相を駆動するように適応したポンプシステム（２０）に流体連通していなくて、前記分離カラム（３０）に流体連通していないこと、および
前記少なくとも１つの溝（２１８）の一方の溝の第１の位置が前記サンプルループ（２０４）の前記低圧状態において前記複数のポート（２１６）の１つに位置合わせされ、前記少なくとも１つの溝（２１８）の前記一方の溝の第２の位置が前記サンプルループ（２０４）の前記高圧状態において前記複数のポート（２１６）の前記１つに位置合わせされ、そして前記少なくとも１つの溝（２１８）の前記一方の溝の第３の位置が前記サンプルループ（２０４）の前記中間状態において前記複数のポート（２１６）の前記１つに位置合わせされること、
のうち少なくとも１つとなるようにデザインされる、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のサンプルインジェクター（２００）。
【請求項８】
前記サンプルループ（２０４）内の圧力を測定するように、また前記計量デバイス（２０６）と前記バルブ（２０２）とのうちの少なくとも１つの制御のための基準として前記測定された圧力を前記制御ユニット（２０８）に与えるように、整えられた圧力センサー（２２０）を備える、請求項１ないし７のいずれか１項に記載のサンプルインジェクター（２００）。
【請求項９】
前記サンプルループ（２０４）の前記低圧状態は、前記流体サンプルが前記サンプルループ（２０４）に装填され、前記移動相が前記流体分離システム（１０）の前記分離カラム（３０）を介して前記ポンプシステムによって駆動される動作モードに対応する、請求項１ないし８のいずれか１項に記載のサンプルインジェクター（２００）。
【請求項１０】
移動相における流体サンプルの合成物を分離するための流体分離システム（１０）であって、
前記流体分離システム（１０）を介して前記移動相を駆動するように適応した移動相駆動手段（２０）、ポンプシステムと、
前記移動相における前記流体サンプルの合成物を分離するように適応した分離ユニット（３０）、特にクロマトグラフィーカラムと、
前記流体サンプルを前記移動相に導入するための、請求項１に記載のサンプルインジェクター（２００）と、を備える流体分離システム（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に高性能液体クロマトグラフィー使用におけるサンプルインジェクター（サンプル注入器）に関する。
【背景技術】
【０００２】
高性能液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ、例えばｈｔｔｐ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／ＨＰＬＣ）では液体は、通常極めてよく制御された流量（例えば毎分数マイクロリットルから数ミリリットルの範囲内）および液体の圧縮性が顕著になる高い圧力（典型的には２０〜１００ＭＰａ、２００〜１０００バールおよび一般に最大２００ＭＰａ、２０００バール以上）で供給されなければならない。ＨＰＬＣシステムにおける液体分離のために、分離されるべき合成物（ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）を有するサンプル流体を備える移動相（ｍｏｂｉｌｅ  ｐｈａｓｅ）は固定相（ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ  ｐｈａｓｅ）（クロマトグラフィーカラムのような）を介して駆動され、それによってサンプル流体の種々の合成物を分離する。
【０００３】
ＨＰＬＣ用途においては一般にバルブ（弁）、例えば液体サンプルを高圧液体流に導入するための注入バルブ、容積式ポンプのための空気抜きバルブ、流路切替えバルブなどが使用される。ＨＰＬＣ用途において使用されるこのようなバルブはしばしば、多位置回転バルブである。多位置回転バルブの例は、ＵＳ４，０６８，５２８Ａ（２位置バルブ）またはＵＳ２００３／００９８０７６Ａ１（多機能回転バルブまたはランダムアクセス２重３方向回転切替えバルブ）に開示されている。
【０００４】
多方向実施形態において使用され得るせん断バルブ（ｓｈｅａｒ  ｖａｌｖｅ）は通常、ハウジングと回転子（ローター）またはシールが配置される段付き空洞を画定する本体とによって形成される。ハウジングは、せん断シール手段間の連通を確立するために回転子（本体）内のポートに位置合わせされるように位置決めされた少なくとも２つのせん断シールバルブ部材を含む。せん断バルブは通常、回転バルブ（前述の回転バルブといった）またはＥＰ０３２１７７４Ａ２に開示されているような並進（ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｌ）バルブ（しばしば滑りバルブとも呼ばれる）として提供される。
【０００５】
多方向切替えバルブは、このバルブへの流体入力流れをバルブからより多くの交互出力流れの１つに選択的に経路指定するための手段を与える。回転バルブは、静止しているバルブ固定子要素に関する離散的角度位置にバルブ回転子要素を回転させることによって流体流れが方向付けられるタイプである。２重回転バルブは、バルブ回転子の位置決めによって両者が同時に動作させられる１つのバルブ本体になった２つのバルブを提供する。回転切替えバルブは、一般に例えば１つ以上の流体の流れを交互の経路に沿って分析デバイスまたは格納容器に選択的に方向付けるためにＨＰＬＣおよびその他の分析方法において使用される。
【０００６】
前述のＵＳ２００３／００９８０７６Ａ１は、これの図１において回転子・固定子境界面で円筒形の固定子本体の面に流体密封式に接触する回転子の前面に１セットの回転子溝を有する円板型の回転子を含む従来タイプの２重３方向切替えバルブ２２０を示す。固定子本体を貫通して回転子・固定子境界面にまで長手方向にくり貫かれた吸入口通路と排出口通路は、固定子に対する回転子の回転に対応する回転子溝を通して選択的に流体的に連結される。回転子の旋回は、回転子上の溝の位置とバルブ回転子の角度位置とに依存して回転子溝が固定子の選択された経路を流体的に連結することを可能にする。Ｒｈｅｏｄｙｎｅ，Ｌ．Ｐ．のＭｏｄｅｌ７０３０は、このタイプの切替えバルブの一例である。
【０００７】
ＷＯ２００７／１０９５２９は、サンプルをクロマトグラフィーシステムに配置するための方法と装置とを開示している。このデバイスおよび方法は、サンプルループを高圧導管に連通させて配置することに先立って、このようなサンプルループ内に保持されたサンプルを加圧状態に配置することを特徴とする。
【０００８】
ＷＯ２００８／００５８４５は、サンプル装填状態とサンプル導入状態とを有するバルブユニットを含むシステムに当てられた流体を処理するための方法を開示している。サンプル装填状態は、サンプルループをサンプル導管に流体連通させる。サンプル導入状態は、サンプルループをプロセス導管に流体連通させる。本方法は、サンプルの先端がバルブユニットから出て行くようにサンプル導管とバルブユニットの両者を介してサンプルを移行させることを含む。バルブユニットをサンプル装填状態に移行させてサンプルループが減圧されることを可能にした後に、移行されたサンプルの少なくとも一部はサンプルループ内に装填される。流体処理装置は、バルブユニットとこの装置の動作を管理する制御ユニットとを含む。制御ユニットは、例えば上記の方法を実行するように構成される。
【０００９】
ＷＯ２００６／０８３７７６は、クロマトグラフィーカラムの効率と実用的寿命とを低下させる可能性のある圧力または流量の有害な過渡現象を実質的に除去するための方法および装置を開示している。このシステムは、サンプル注入バルブの作動に関連する流動閉塞間隔を除去することによって移動相液体の実質的に一定の流れがクロマトグラフィーシステムを通して維持されることを可能にする。本システムは更に、サンプルループがクロマトグラフィーシステム送出圧力に導入されるときにサンプルループ内容物の加圧に関連した圧力および流量の過渡現象を減らすための方法を与える。
【００１０】
ＷＯ２００６／０２３８２８は、保持時間と再現性とに関連するクロマトグラフィー性能を改善するために高圧ＨＰＬＣ流体流動への低圧検体（ｌｏｗ−ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ａｎａｌｙｔｅ）サンプルの注入に関連する圧力擾乱を軽減するためのシステム、デバイスおよび方法を開示している。一実施形態は、低圧ループが稼動状態にされたときに通常の圧力低下を実質的に除去するために注入動作を２元溶媒送出システムの活発な圧力制御によって調整する。更なる特徴は、注入動作と送出ポンプピストンの機械的位置と開始およびそれに続く徐々の（ｇｒａｄｉｅｎｔ）送出との間の一貫性のあるタイミング関係を強制することによって達成される。
【００１１】
ＵＳ２００７／０２５１３０２は、流路が切り替えられたときの圧力変化に起因する影響が生じることが防止される流路切替えバルブを開示している。回転子スロットは、流路を形成するために分析注入ポンプが分析カラムに接続されることを可能にする（濃縮手順）。流路切替えバルブの回転子は時計回りに３０度回転させられ、回転子スロットは、分析注入ポンプと分析カラムとトラップカラムとが接続されることを可能にする。トラップカラム内の圧力が分析カラムの圧力と同じ圧力レベルにまで上げられた後に、圧力は安定化され、これら２つのカラム間の圧力差は相殺される（高圧手順）。これら２つのカラム間の圧力が十分に安定化された後に、回転子は更に３０度回転させられ、トラップカラムと分析カラムは直列に接続されるので、サンプル分析は実行され得る（分解手順および検出手順）。
【００１２】
最大１００Ｍｐａ以上に上昇する圧力を有する最新のＨＰＬＣではサンプルインジェクターの寿命は、特に高圧動作モードと過度の磨耗を引き起こす低圧動作モードとの間の切替え時に高圧負荷がこれらの成分に作用するので、特に注入バルブに関して危機的（ｃｒｉｔｉｃａｌ）になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特に高圧ＨＰＬＣ用途のために改善されたサンプルインジェクターを提供することが本発明の目的である。この目的は独立クレームによって解決される。更なる実施形態は従属クレームによって示される。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一実施形態によれば、移動相において流体サンプルの合成物（ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）を分離するための流体分離システムにおける使用のためのサンプルインジェクターであって、切替え可能なバルブ（すなわち各位置がバルブに接続可能な導管の割り当てられた流体連結／分離特性に対応する多数の位置の間で切替え可能なバルブ）と、上記バルブに流体連通していて上記流体サンプルを受け入れるように構成されたサンプルループと、上記サンプルループに流体連通していて計量された量（例えば予め決められた体積または質量）の上記流体サンプルを上記サンプルループに導入するように構成された計量デバイスと、中間状態を介して低圧状態（上記サンプルループが第１の圧力値にあり得る）と高圧状態（上記サンプルループが上記第１の圧力値より大きな第２の圧力値にあり得る）との間で上記サンプルループを移行させるために上記バルブの切替えを制御するように、また上記低圧状態と上記高圧状態との間の上記サンプルループにおける圧力差を少なくともある程度（ある程度または完全に）均衡させるために上記中間状態時に上記計量デバイスを制御するように、構成された制御ユニットと、を備えるサンプルインジェクターが提供される。
【００１５】
本発明のもう１つの実施形態によれば、移動相における流体サンプルの合成物を分離するための流体分離システムであって、上記流体分離システムを介して上記移動相を駆動するように適応した移動相駆動手段（ポンプシステムといった）と、上記移動相における上記流体サンプルの合成物を分離するように適応した分離ユニット（クロマトグラフィーカラムといった）と、上記流体サンプルを上記移動相に導入するための上記の特徴を有するサンプルインジェクターと、を備える流体分離システムが提供される。
【００１６】
本発明の更にもう１つの実施形態によれば、移動相における流体サンプルの合成物を分離するための流体分離システムにおいてサンプルインジェクターを動作させる方法であって、切替え可能なバルブと上記計量デバイスとに流体連通しているサンプルループに計量された量の上記流体サンプルを前記計量デバイスによって導入することと、中間状態を介して低圧状態と高圧状態との間で上記サンプルループを移行させるために前記バルブの切替えを制御することと、上記低圧状態と上記高圧状態との間の上記サンプルループにおける圧力差を少なくともある程度均衡させるように上記中間状態時に上記計量デバイスを制御することと、を備える方法が提供される。
【００１７】
一例示的実施形態によれば、切替え可能なバルブとサンプルループと計量デバイスとは、これらが上記バルブの現在の切替え可能状態とは無関係に常に互いに流体連通している構成に整えられ得る。本システムは、２つ以上の圧力モード間で、特に高圧モードと低圧モードとの間で、切替え可能であり得る。例示的実施形態は、上記低圧状態と上記高圧状態との間の圧力差の円滑な均衡化が達成され得るように専用の中間バルブ状態において上記２つの圧力モード間の圧力差を穏やかに均衡させることによって望ましくない圧力低下、およびその結果として望ましくないキャビテーション効果（圧力状態の突然の変化に応じた切替え可能バルブまたはサンプルループにおける気泡爆縮といった）を抑制する、または除去さえすることを可能にし得る。キャビテーション効果は、上記バルブのコーティングを劣化させる、または剥離さえする可能性がある。キャビテーション効果を防止することによって、サンプルインジェクターの、特に切替え可能バルブの寿命は大幅に延長され得る。更に、突然の圧力増加または圧力減少は、流動プロファイルにおける擾乱という結果をもたらす可能性があり、また切替え手順時にカラム流動を中断する可能性がある。またこのような望ましくない効果は、例示的実施形態によって効率的に抑制され得る。
【００１８】
下記において、サンプルインジェクターの更なる例示的実施形態が説明される。しかしながら、これらの実施形態はまた、本流体分離システムおよび本方法にも適用される。
【００１９】
一例示的実施形態によれば、上記制御ユニットは、中間状態を介して高圧状態から低圧状態にサンプルループを移行させるために上記バルブの切替えを制御するように、またサンプルループを低圧状態に移行させる前にサンプルループにおける減圧（または圧力低減）を実行するために中間状態時に計量デバイスを制御するように、構成され得る。このような実施形態では、円滑な均衡化は、例えば１００ＭＰａという高い圧力がサンプルループに存在する高圧状態から始まり、実際の低圧状態への切替えを開始する前に上記圧力を低圧（例えば大気圧）に向かって、または低圧まで低減するためにサンプルループを減圧する。これは、高圧から低圧に切り替えるときにサンプルループ内で発生し得る流体の突然の減圧を安全に防止し得る。
【００２０】
更に前述の実施形態を参照すると上記制御ユニットは、上記計量デバイスの計量ピストンを引っ込めることによって減圧を実行するために計量デバイスを制御するように構成され得る。したがって計量ピストンを引っ込め、また前進させることによって、主としてサンプルを小瓶などからサンプルループ内に導入するためのサンプルインジェクター内に存在する計量デバイスは、切替えに先立つ減圧を実行するためにも使用され得る。したがって計量デバイスは、サンプル導入と圧力均衡化の両方の目的のために相乗的に使用され得る。
【００２１】
更にまたは代替として制御ユニットは、中間状態を介して低圧状態から高圧状態にサンプルループを移行させるためにバルブの切替えを制御するように、またサンプルループを高圧状態に移行させる前にサンプルループにおける与圧を実行するために中間状態時に計量デバイスを制御するように、構成され得る。したがって、圧力均衡化の特徴は、圧力差が既に前もって円滑に均衡化されているのでバルブの中間状態から高圧状態への引き続いて起こる切替えが強い圧力パルスを発生させないように中間バルブ状態において圧力がゆっくりとまたは連続的に高められ得るように低圧モードから高圧への切替えが開始される構成においても適用され得る。
【００２２】
前述の実施形態を更に参照すると制御ユニットは、計量ピストンを前に押し出すことによって与圧を実行するために計量デバイスを制御するように構成され得る。上記のように計量デバイスは、主としてサンプルを小瓶からサンプルループ内に導入するように働き得るが、前述の例示的実施形態によれば、低圧モードから高圧モードに急に切り替える際にサンプルインジェクターの構成要素に従来のように作用する機械的負荷を減らすために中間状態時にサンプルループにおける圧力増加を発生させるためにも使用され得る。
【００２３】
一実施形態では計量デバイスは、高圧計量デバイスとして構成され得る。言い換えれば計量デバイスは、ほんの数バールより大幅に高い圧力値をもたらすように、また、それによってＨＰＬＣといった液体クロマトグラフィーデバイスのサンプルインジェクターに存在し得る典型的な圧力値に対して高圧モードと低圧モードとの間のサンプルループにおける圧力を均衡させる構造的および機能的能力を与えるように、構成され得る。これは、従来の計量デバイス（ほんの数バールという圧力値で動作できる注入ポンプのような）の代わりに、約１０ＭＰａ、特に少なくとも約５０ＭＰａ、更に特別には約１００ＭＰａ以上といった著しく高い圧力を与えることができる高圧計量デバイスを使用することを必要とする可能性がある。
【００２４】
この計量デバイスは基本的に、移動相駆動手段と同じ、特に流体分離システムの分離カラムを介して移動相を駆動するように適応したポンプシステムと同じ圧力を与えるように構成され得る。このような移動相駆動手段は、例えば水と有機溶媒との、例えば液体クロマトグラフィーデバイスの分離カラムを介して同じことを行うためのＡＣＮといった有機溶媒との混合物を備える溶媒組成といった移動相を駆動するために設けられ得る。上記の計量デバイスは例えば１００ＭＰａという圧力を与え得るが、計量デバイスを使用するサンプルループ内へのサンプル導入は多くの通常の場合、大気圧などよりあまり高くない状態で実行される。したがってそれから計量デバイスは、種々の圧力モードにおいて、例えばサンプルを小瓶などからサンプルループ内に導入するための低圧モードにおいて、またはバルブを中間状態から高圧状態に切り替える前に移動相駆動手段によって与えられるような高圧値にサンプルループを円滑に移行させるための高圧状態において、動作させられ得る。
【００２５】
本計量デバイスは、また、サンプルループを低圧状態から高圧状態に切り替える前に、サンプルループ内の圧力を移動相駆動手段のシステム圧力に、特に流体分離システムの分離カラムを介して移動相を駆動するように適応したポンプシステムのシステム圧力に、またはシステム圧力に向かって増加させるようにも構成され得る。したがって本計量デバイスは、サンプルループが移動相駆動手段に流体連通しているモードとサンプルループが移動相駆動手段に流体連通していないモードとの間における圧力低下を抑制し得る。
【００２６】
一例示的実施形態によればバルブは、第１のバルブ部材と第２のバルブ部材とを備えることが可能であり、これら第１および第２のバルブ部材の少なくとも一方は他方に対して動かされるように適応し、これら第１および第２のバルブ部材の一方は複数のポートを備え、他方は互いに関する第１および第２のバルブ部材の相対的運動位置に依存して上記ポートのそれぞれのポートを流体的に連結するための少なくとも１つの溝を備える。言い換えれば流体経路は、上記ポートの少なくとも２つとこれらのポートに選択的に流体連通され得る、または、され得ない溝の少なくとも１つとによって形成され得る。このようなバルブだけが初期状態と最終状態とを有し、また上記初期状態と最終状態との間の切替えが圧力を急に増加または減少させる従来の手法とは、対照的に、一例示的実施形態によるバルブは、上記バルブがサンプルループにおいて計量デバイスを使用して高圧と低圧との間の均衡化を実行するために、中間状態にされ得る安定な中間状態を上記初期状態と最終状態との間に持つことができる。
【００２７】
前述の実施形態を更に参照すると、上記複数のポートおよび上記少なくとも１つの溝は、サンプルループの低圧状態に続く、そしてサンプルループの高圧状態に先行するサンプルループの中間状態において、分離カラムを介して移動相を駆動するように適応したポンプシステムが、なお上記分離カラムに流体連通していて、また上記サンプルループがもはや大気圧になく、そして、分離カラムに流体連通していないように、デザインされ得る。このような実施形態は、バイパスモードからメインパス・モードへの切替えに（例えば図３を経由した図４から図２への切替えに）対応する。したがって、中間状態においてサンプルループは、なおポンプシステムから流体的に切り離され得るが、開始／注入状態に切り替えられる前に既に１バールと比較して、より高い圧力状態にされ得る。
【００２８】
更に、または代替として、上記複数のポートおよび上記少なくとも１つの溝は、更に、サンプルループの高圧状態に続く、そして、サンプルループの低圧状態に先行するサンプルの中間状態において、分離カラムを介して移動相を駆動するように適応したポンプシステムが、なお上記分離カラムに流体連通していて、また上記サンプルループがもはや上記ポンプシステムの圧力になっていないで、まだ大気圧状態にもなっていないように、デザインされ得る。このような実施形態は、メインパス・モードからバイパスモードへの切替えに（例えば図３を経由した図２から図４への切替えに）対応する。したがって、中間状態において、サンプルループは、ポンプシステムから既に流体的に切り離されることが可能であり、負荷状態に切り替えられる前に既に低圧状態にされ得る。
【００２９】
上記複数のポートおよび上記少なくとも１つの溝は、高圧状態においてサンプルループが分離カラムを介して移動相駆動手段を駆動するように適応したポンプシステムに流体連通していて、また上記分離カラムに流体連通しているようにデザインされ得る。このようにして高圧状態は、上記移動相駆動手段とサンプルループとの間の流体連通によって特徴付けられ得る。
【００３０】
上記複数のポートおよび上記少なくとも１つの溝は、更に、低圧状態においてサンプルループが分離カラムを介して移動相を駆動するように適応したポンプシステムに流体連通していなくて、また上記分離ユニットに流体連通していないようにデザインされ得る。このようにして、低圧状態は、上記サンプルループにおける上記移動相駆動手段の高圧の存在しないことによって特徴付けられ得る。
【００３１】
更に上記複数のポートおよび上記少なくとも１つの溝は、上記少なくとも１つの溝のうちの１つの溝の第１の位置が低圧状態における上記複数のポートの１つに位置合わせされ、上記少なくとも１つの溝のうちの１つの溝の第２の位置が高圧状態における上記複数のポートの１つに位置合わせされ、そして、上記少なくとも１つの溝のうちの１つの溝の第３の位置（上記第１および第２の位置とは異なる）が中間状態における上記複数のポートの１つに位置合わせされるようにデザインされ得る。このような実施形態では上記複数のポートのうちの１つのポートの停止位置は、上記少なくとも１つの溝のうちの１つの溝の第３の位置に画定され得る（特に上記第１および第２の位置だけでなく）。したがって、高圧状態と低圧状態との間の均衡化がサンプルループ内で実行され得る間中、制御ユニットによって選択可能な状態を表す中間状態が与えられ得る。
【００３２】
一実施形態では上記複数の溝のうちの異なる溝は異なる長さを持ち得る。したがって、長さ選択および形状選択によっても（これらの溝は弓形の部分円のような概観を持ち得るがフック（鉤）などといった更なる幾何学的特徴も持ち得る）、バルブの中間状態、初期状態、最終状態および任意選択的に更なる状態を適切に定義することを可能にするバルブ構成のための更なるデザインパラメータが与えられる。
【００３３】
任意選択的にサンプルループには（特に計量デバイスと切替え可能バルブとの間には）圧力センサーが配置され得る。圧力センサーは、計量デバイスとバルブのうちの少なくとも１つの制御のための基準としてのフィードバック信号として測定された圧力を制御ユニットに与え得る。
【００３４】
上記低圧は上記高圧より低い可能性がある。例えば、低圧は大気圧（約０．１ＭＰａの）であり得るが、高圧は、少なくとも５０ＭＰａ、特に少なくとも約１００ＭＰａであり得る。大気圧と５０ＭＰａまたは、更に１００ＭＰａとの間のこのような圧力低下によって、例示的実施形態による圧力均衡化なしに、強くて有害なキャビテーション効果が発生し得る。
【００３５】
一実施形態によれば、本バルブは６つのポートと２つの溝とを備え得る。例えば、図２〜図４の実施形態に示されたこのような構成では、２つの他のバルブ状態間に中間状態が用意され得る。
【００３６】
図５から図９に示されている代替実施形態ではバルブは、７つのポートと３つの溝とを備えることが可能であり、６箇所（以上）の位置の間で切替え可能であり得る。このような構成によって圧力均衡化の特徴は更に精緻化され得る。
【００３７】
サンプルループの低圧状態は、流体サンプルがサンプルループに装填され、移動相が流体分離システムの分離カラムを介して移動相駆動手段によって、特にポンプシステムによって駆動される動作モードに対応し得る。このような動作モードにおいてニードル（針）はサンプルループ内のシートから引き上げられることが可能であり、サンプルをサンプルループに装填するために小瓶などに浸漬される可能性があり、このことは、例えば１気圧という比較的低い圧力で起こり得る。
【００３８】
これとは対照的にサンプルループの高圧状態は、流体サンプルがサンプルループから分離カラムに注入されて流体分離システムの分離カラムに装填されるように移動相駆動手段によって、特にポンプシステムによって駆動される動作モードに対応し得る。それから、このような実施形態では予めサンプルループに装填されているサンプルは、移動相駆動手段の高圧を使用して分離カラムにポンプ送出され得る。それから引き続いて分離カラムの流体分離ビーズに保持されたサンプルの種々の部分は、後に移動相駆動手段によって分離カラムを介してポンプ送出され得る溶媒の徐々の動作（ｇｒａｄｉｅｎｔ  ｒｕｎ）によって、すなわち変化によって分離カラムから個々に、そして別々に放出され得る。
【００３９】
任意選択的に、サンプルインジェクターはサンプルインジェクターの流体導管の少なくとも一部をフラッシュする（勢いよく流す）ように構成されたフラッシュ導管を備え得る。例えば洗浄、または、すすぎ洗い目的のためにキャリーオーバー（持ち越し）などを防止するために、このような流体導管を洗浄することを可能にするフラッシュループが設けられ得る。このようなフラッシュループは、一例示的実施形態によれば圧力均衡化システム内に適切に実現され得る。
【００４０】
一実施形態では計量デバイスは、サンプルループ内に用意される。言い換えれば上記の実施形態において計量デバイスおよびサンプルループは、バルブの切替え状態とは無関係に、常に互いに流体連通している可能性がある。このアーキテクチャは、高圧モードと低圧モードとの間でサンプルループを移行させるときにサンプルループ内の圧力の極めて単純な均衡化を可能にし得る。
【００４１】
一例示的実施形態によればバルブにおける適当な溝のデザインは、ポンプが、なお、カラムに接続されることが可能であって、スプリットループが、まだ、ポンプに接続され得ず、また、もはや無用状態（ｗａｓｔｅ）（大気圧）に接続され得ない更なる中間位置を与えることを可能にし得る。スプリットループに高圧可能計量デバイス、すなわちカラムポンプと同じ圧力を与えることができる高圧計量デバイスを設けるとき、切替えの前に圧力差を均衡させることが可能である。例えば、このような高圧計量デバイスは、例えば２μｌ〜１０μｌの体積を約１００ＭＰａの圧力で置き換えることができる。このような能力を達成するために、２μｌ〜１０μｌの圧縮が可能であるような仕方で高圧計量デバイス（特にこれのピストン位置）を位置決めすることが可能である。
【００４２】
一実施形態ではせん断バルブは、互いに対して回転するように動き得る第１および第２のせん断バルブ部材を有する回転バルブとして具体化される。もう１つの実施形態では、せん断バルブは、互いに対して平行移動的に動き得る第１および第２のせん断バルブ部材を有する滑りバルブといった並進バルブとして具体化される。
【００４３】
一実施形態では、せん断バルブは、更に、第１および第２のせん断バルブ部材の１つを収容するためのハウジングを備え、このハウジングは収容された、せん断バルブ部材に対して予め応力がかけられる（予め負荷がかけられる）。これは、収容された、せん断バルブ部材に起こり得る破損応力または破砕応力を減らすことを可能にする。このハウジングは好適には、本技術で知られた収縮プロセスを使用することによって収容された、せん断バルブ部材に取り付けられる。
【００４４】
一実施形態では、このせん断バルブの流体経路は溝を備える。一実施形態ではこのせん断バルブのポートの１つ以上は、移動位置に依存して流体経路と流体的に連結した開口部を有する貫通孔を備える。第１のせん断バルブ部材が複数のポートを備える一実施形態では第２のせん断バルブ部材は、互いに関する第１および第２のせん断バルブ部材の相対的運動位置とは独立したポートのそれぞれを流体的に連結するための、少なくとも、１つの流体経路を備える。更なる実施形態では第２のせん断バルブ部材は、第１のせん断バルブ部材に対して動かされるように適応している。好適には第２のせん断バルブ部材は、静止部材として具体化されて動かない第１のせん断バルブ部材上で動く回転子（ローター）または滑動子（スライダー）として設けられる。動かされるべき、せん断バルブ部材を動かすための駆動手段が設けられ得る。代替として、または更に、動かされるべき、せん断バルブ部材は手動でも動かされ得る。バルブ駆動手段および制御ユニット（例えばギアボックス＋モータ＋符号器＋中央処理ユニットＣＰＵ）は、動かされるべき、せん断バルブ部材の動きを制御するために設けられ得る。
【００４５】
せん断バルブは好適には、液体の圧縮性が顕著になる高い圧力、例えば２０〜２００ＭＰａ、また特に５０〜１２０ＭＰａの範囲内の圧力といった高い圧力で少なくとも１つの流体経路において液体を導くように適応している。
【００４６】
せん断バルブは、液体サンプルを液体の高圧の流れに導入するためのサンプル注入バルブ、または容積式ポンプのための高圧空気抜きバルブ、または１つの流路からもう１つの流路に切り替えるための流路切替えバルブであり得る。
【００４７】
せん断バルブは、サンプル流体を移動相に導入するように適応したＨＰＬＣサンプルインジェクターに具体化され得る。移動相は、移動相におけるサンプル流体の合成物を分離するための分離ユニットを介して移動相駆動手段によって駆動されるべきである。サンプルループは、サンプル流体を受け入れるために設けられる。せん断バルブは、移動相駆動手段とサンプル流体を移動相に導入するための分離ユニットとの間でサンプルループを切り替えるために設けられる。
【００４８】
本発明の実施形態は、Ａｇｉｌｅｎｔ  １２００  Ｓｅｒｉｅｓ  Ｒａｐｉｄ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  ＬＣシステム、またはＡｇｉｌｅｎｔ  １１００  ＨＰＬＣ  シリーズ（引例によってここに組み込まれる、出願人Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ−ｗｗｗ．ａｇｉｌｅｎｔ．ｃｏｍを参照のこと−によって提供される両者）といった大部分の従来から利用可能なＨＰＬＣシステムに基づいて具体化され得る。
【００４９】
一実施形態は、液体の圧縮性が顕著になる高い圧力にまでポンプ作動チャンバ内で液体を圧縮するためにポンプ作動チャンバ内における往復運動のためのピストンを有するポンプ装置を備える。
【００５０】
一実施形態は、直列方式または並列方式いずれかで連結される２つのポンプ装置を備える。直列方式ではＥＰ３０９５９６Ａ１に開示されているように第１のポンプ装置の排出口は第２のポンプ装置の吸入口に連結され、第２のポンプ装置の排出口は、このポンプの排出口を用意している。並列方式では第１のポンプ装置の吸入口は第２のポンプ装置の吸入口に連結され、第１のポンプ装置の排出口は第２のポンプ装置の排出口に連結され、これによって、このポンプの排出口を用意している。いずれの場合にも、第１のポンプ装置の液体排出口は、一方のポンプ装置だけがシステムに供給していて他方のポンプ装置は液体を取り入れ（例えば供給源から）、それによって、出力における連続的な流れを与えることを可能にするように、第２のポンプ装置の液体排出口に関して、好適には、本質的に１８０度だけ位相偏移される。しかしながら、例えば、これらのポンプ装置間でポンプサイクルの円滑な（より円滑な）移行を与えるために、少なくともある移行期間時に両ポンプ装置が並行に（すなわち同時に）動作させられ得ることは明らかである。位相偏移は、液体の圧縮性からの結果としての液体の流れにおける脈動を補正するために変えられ得る。約１２０度の位相偏移を有する３つのピストンポンプを使用することも周知である。
【００５１】
分離デバイスは好適には、固定相を与えるクロマトグラフィーカラム（例えばｈｔｔｐ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｃｏｌｕｍｎ  ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙを参照すること）を備える。このカラムは、ガラス管または鋼管（例えば５０μｍ〜５ｍｍの直径と１ｃｍ〜１ｍの長さとを有する）またはマイクロ流体カラム（例えばＥＰ１５７７０１２に開示されているような、または出願人Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓによって提供されるＡｇｉｌｅｎｔ  １２００  Ｓｅｒｉｅｓ  ＨＰＬＣ−Ｃｈｉｐ／ＭＳ  Ｓｙｓｔｅｍのようなもの、例えばｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｈｅｍ．ａｇｉｌｅｎｔ．ｃｏｍ／Ｓｃｒｉｐｔｓ／ＰＤＳ．ａｓｐ？｜Ｐａｇｅ＝３８３０８を参照すること）であり得る。例えば、固定相の粉末を有するスラリーが用意され、それからカラムに注入されて押圧され得る。個別の構成要素は別々に固定相によって保持され、互いに分離するが、これらは異なる速度で溶離剤と共にカラム内を伝播している。これらの構成要素はカラムの終りで一度に１つずつ溶離する。全クロマトグラフィープロセス中に溶離剤はまた、一連の小部分に収集され得る。カラムクロマトグラフィーにおける固定相または吸着剤は、通常、固形材料である。カラムクロマトグラフィーのための最も一般的な固定相は、シリカゲルであり、続いてアルミナである。過去において、しばしばセルロース粉末が使用されてきた。また、イオン交換クロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィー（ＲＰ）、親和性クロマトグラフィー、または膨張層吸着（ＥＢＡ）も可能である。固定相は通常、微細粉末またはゲル、および／または表面積拡大のために微細多孔性であるが、ＥＢＡでは流動床が使用される。
【００５２】
移動相（または溶離液）は、１つの純粋な溶媒または種々の溶媒の混合物のいずれかであり得る。クロマトグラフィーを運用するために例えば関心のある合成物の保持および／または移動相の量の保持を最小にすることが選択され得る。移動相は、また、種々の合成物が効率的に分離され得るように選択され得る。移動相は、例えば、しばしば、水で希釈されるメタノールまたはアセトニトリルのような有機溶媒を備え得る。グラディエント（ｇｒａｄｉｅｎｔ）動作のために水および有機物は別々の壜に送り込まれ、これらの壜からグラディエントポンプがプログラムされた混合物をシステムに送り込む。他の一般に使用される溶媒は、イソプロパノール、ＴＨＦ、ヘキサン、エタノール、および／もしくは、これらの任意の組合せ、または上述の溶媒とこれらとの任意の組合せであり得る。
【００５３】
サンプル流体は、任意のタイプの処理液、ジュースのような天然サンプル、プラズマ（血漿）のような体液を備え得る、またはサンプル流体は発酵培養液からのような反応の結果であり得る。
【００５４】
移動相内の圧力は、２〜２００ＭＰａ（２０〜２０００バール）、特に１０〜１５０ＭＰａ（１００〜１５００バール）、そして、より特別には５０〜１２０ＭＰａ（５００〜１２００バール）の範囲にあり得る。
【００５５】
ＨＰＬＣシステムは更に、サンプル流体を移動相の流れに導入するためのサンプリングユニット、サンプル流体の分離された合成物を検出するための検出器、サンプル流体の分離された合成物を出力するための分留ユニット、または、これらの任意の組合せを備え得る。ＨＰＬＣシステムの更なる詳細は、両方とも引例によって、ここに組み込まれるｗｗｗ．ａｇｉｌｅｎｔ．ｃｏｍの下で出願人Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓによって提供されるＡｇｉｌｅｎｔ  １２００  Ｓｅｒｉｅｓ  Ｒａｐｉｄ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  ＬＣシステムまたはＡｇｉｌｅｎｔ  １１００  ＨＰＬＣシリーズに関連して開示される。
【００５６】
本発明の実施形態は、任意の種類のデータ記憶媒体によって、記憶または、そうでなければ提供され得る、そして任意の適当なデータ処理ユニットにおいて、またはデータ処理ユニットによって実行され得る１つ以上の適当なソフトウエアプログラムによって、ある程度または完全に具体化またはサポートされ得る。ソフトウエアプログラムまたはルーチンは好適には、制御ユニットにおいて、または制御ユニットによって作動させられ得る。
【００５７】
本発明の他の目的、および実施形態の付随する利点の多くは、添付図面（単数または複数）に関連して下記の実施形態の更に詳細な説明を参照することによって直ちに認識され、またより良く理解される。実質的に、または機能的に等しいまたは類似している特徴は、同じ参照記号（単数または複数）によって参照される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】例えば高性能液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）において使用される本発明の実施形態による液体分離システムを示す図である。
【図２】種々の動作モードにおける本発明によるサンプルインジェクターの一例示的実施形態を示す図である。
【図３】種々の動作モードにおける本発明によるサンプルインジェクターの一例示的実施形態を示す図である。
【図４】種々の動作モードにおける本発明によるサンプルインジェクターの一例示的実施形態を示す図である。
【図５】種々の動作モードにおける本発明によるサンプルインジェクターのもう１つの例示的実施形態を示す図である。
【図６】種々の動作モードにおける本発明によるサンプルインジェクターのもう１つの例示的実施形態を示す図である。
【図７】種々の動作モードにおける本発明によるサンプルインジェクターのもう１つの例示的実施形態を示す図である。
【図８】種々の動作モードにおける本発明によるサンプルインジェクターのもう１つの例示的実施形態を示す図である。
【図９】種々の動作モードにおける本発明によるサンプルインジェクターのもう１つの例示的実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５９】
さてこれらの図面をより詳細に参照すると図１は、液体分離システム１０の一般的概略図を示す。ポンプ２０は、溶媒供給源２５から、典型的にはガスを抜き、それによって移動相における溶解しているガスの量を減らすガス抜き装置２７を介して移動相を受け入れる。ポンプ２０−移動相駆動手段としての−は、固定相を備える分離デバイス３０（クロマトグラフィーカラムといった）を介して移動相を駆動する。サンプル流体を移動相内に受けさせる、または加える（しばしばサンプル導入とも呼ばれる）ためにポンプ２０と分離デバイス３０との間にはサンプリングユニット４０（図２〜図９の詳細説明と比較すること）が設けられ得る。分離デバイス３０の固定相は、サンプル液の合成物を分離するように適応している。検出器５０は、サンプル流体の分離された合成物を検出するために設けられる。分留ユニット６０は、サンプル流体の分離された合成物を出力するために設けられ得る。
【００６０】
移動相は１つの溶媒だけから構成され得るが、これは複数の溶媒から混合されることもあり得る。このような混合は、低圧混合である可能性があって、ポンプ２０が混合された溶媒を移動相として既に受け入れてポンプ送出するようにポンプ２０の上流に設けられ得る。代替としてポンプ２０は、移動相（分離デバイス３０によって受け取られたような）の混合が高圧において、またポンプ２０（またはそれの一部として）の下流で起こるように、各々が異なる溶媒または混合物を受け取って、ポンプ送出する複数の個別ポンプユニットから構成され得る。移動相の配合（混合）は、時間の経過によっても一定に保持され得る、いわゆるアイソクラチック（ｉｓｏｃｒａｔｉｃ）モードであり得るか、または時間と共に変化し得る、いわゆるグラディエント（ｇｒａｄｉｅｎｔ）モードであり得る。
【００６１】
情報を受け入れる、および／または動作を制御するために、従来のＰＣまたはワークステーションであり得るデータ処理ユニット７０が液体分離システム１０におけるデバイスの１つ以上に連結され得る（点線矢印によって示されているように）。例えばデータ処理ユニット７０は、ポンプ２０の動作を制御でき（例えば制御パラメータを設定する）そして実際の作業条件に関する情報（ポンプの排出口における出力圧力、流量などといった）をポンプから受信し得る。データ処理ユニット７０はまた、溶媒供給源２５の動作を制御でき（例えば供給されるべき溶媒（単数または複数）または溶媒混合物を設定する）および／またはガス抜き装置２７の動作を制御でき（例えば真空レベルといった制御パラメータを設定する）、また実際の作業条件に関する情報（時間の経過に伴って供給される溶媒組成、流量、真空レベルなどといった）をガス抜き装置から受信できる。データ処理ユニット７０は更に、サンプリングユニット４０の動作を制御できる（例えばサンプル注入またはポンプ２０の動作条件との同期サンプル注入を制御する）。分離デバイス３０はまた、データ処理ユニット７０によって制御され得る（例えば特定の流路またはカラムを選択する、動作温度を設定する、など）、そして情報（例えば動作条件）をデータ処理ユニット７０に−応答として−送信し得る。したがって検出器５０は、データ処理ユニット７０によって制御され（例えばスペクトルまたは波長設定、時定数設定、データ取得開始／停止に関して）、そして情報（例えば検出されたサンプル合成物に関する）をデータ処理ユニット７０に送信することができる。データ処理ユニット７０はまた、分留ユニット６０の動作も制御でき（例えば検出器５０から受信されたデータに関連して）、そしてデータを送り返す。
【００６２】
参照数字９０は、装置１０内の特定の流体経路を選択的に使用可能または使用不能にするように制御可能である切替え可能バルブを概略的に示す。
【００６３】
下記において図２を参照しながら、本発明の例示的実施形態による移動相における流体サンプルの構成要素を分離するための、図１に示されたような流体分離システム１０における使用のためのサンプルインジェクター２００が説明される。
【００６４】
サンプルインジェクター２００は下記に更に詳細に説明されるように、切替え可能なバルブ２０２（図１の参照数字９０に対応する）と、上記バルブ２０２に流体連通していて、小瓶２３０から流体サンプルを受け取るように構成されたサンプルループ２０４と、サンプルループ２０４に流体連通していて、計量された量の流体サンプルをサンプルループ２０４に導入するように構成された計量ポンプ２０６と、中間状態を介して低圧状態と高圧状態との間でサンプルループ２０４を移行させるためにバルブ２０２の切替えを制御するように構成された制御ユニット２０８（マイクロプロセッサ、または中央処理ユニットＣＰＵといった）と、を備える。制御ユニット２０８は更に、中間状態時に低圧状態と高圧状態との間のサンプルループ２０４における圧力差を少なくともある程度均衡させるために計量デバイス２０６を制御するように適応している。このようにして計量デバイス２０６（計量ポンプ）は、高圧を生成するように（従来の注入器ポンプとは反対に）構成される。この計量デバイス２０６は、スプリットループ２０４内に配置される。スプリットループ２０４は圧縮され得る。予圧はポンプ２０のシステム圧力にまで実行され得る。
【００６５】
図２〜図４から導き出され得るように切替え可能バルブ２０２は、互いに対して回転可能である２つのバルブ部材を備える。図２の紙面に垂直である回転軸に沿ってこれら２つのバルブ部材を回転させることによって、これらのバルブ部材の一方に形成された複数のポート２１６とバルブ部材の他方に形成された複数の長円形弓形の溝２１８とは選択的に、互いに流体連通するように、または流体連通しないようにされ得る。種々のポート２１６は図２に示された流体システムの流体チャネルの専用チャネルに接続されるので、制御ユニット２０８の制御下でバルブ２０２を自動的に切り替えることは種々の流体連通構成において流体システム１０を動作させることを可能にし得る。図２の実施形態ではバルブ２０２は、６ポート高圧バルブとして構成されている。
【００６６】
高圧ポンプ２０と分離カラム３０との間の流体連通は、バルブ２０２の適合した（ａｃｃｏｒｄｉｎｇ）切替え状態によって達成され得る。このような流体経路には、高圧ポンプ２０によって生成され得る例えば１００ＭＰａという高い圧力が存在し得る。これとは対照的にサンプルループ２０４内の圧力状態は、サンプルをサンプルループ２０４に導入するときに例えば０．１ＭＰａより小さくなり得る。サンプルループ２０４に装填されたこのサンプルがカラム３０に装填されることになっているとき、サンプルループ２０４内の圧力もまた高い、例えば１００ＭＰＭａである。
【００６７】
サンプルをサンプルループ２０４に装填する目的のためにニードル（針）２２４は、サンプルループ２０４に装填されるべき流体サンプルを収容する小瓶２３０にニードル２２４が浸漬され得るように駆動手段２２８を使用して、対応するように形作られたシート２２６から引き出され得る。導入されたサンプルを少なくともある程度収容するためにサンプルループ２０４にはループ毛細管２４０が設けられる。
【００６８】
更なる動作モードではニードル２２４は、フラッシュポート２３２内に浸漬され得る。図２に示された流体チャネルを通してポンプ送出され得る廃棄流体を受け入れるために廃棄物容器２３４、２３６が設けられ得る。更に流体システム２００をフラッシュするためにフラッシュ溶媒小瓶２３８からの流体は、蠕動ポンプ（a peristaltic pump）２５０によって吸引されることが可能であって、図２に示された流体システムの対応するチャネルを通してポンプ送出され得る。
【００６９】
計量デバイス２０６は、高圧計量デバイスとして、すなわち高圧計量デバイス２０６の往復ピストン２１０を対応するように動かすことによってサンプルループ２０４内に最大１００ＭＰａの圧力を与えることのできる計量デバイスとして、構成される。
【００７０】
サンプルインジェクター２００の更なる詳細事項を説明する前に、本発明の例示的実施形態がそれに基づいて開発された本発明者らの幾つかの基本的認識が要約される。
【００７１】
一例示的実施形態によれば、ＨＰＬＣ自動サンプラー（ａｕｔｏｓａｍｐｌｅｒ）のループ体積の予圧および／または減圧によって流れの擾乱は軽減され、ＨＰＬＣ自動サンプラーの成分寿命は延長され得る。
【００７２】
６０ＭＰａより高い圧力（例えば１２０ＭＰａ）のために使用されるＨＰＬＣ注入システムは従来から種々の問題に直面している。スプリットループ（図２の実施形態ではスプリットループは特に高い圧力の計量デバイス２０６とループ毛細管２４０とニードル２２４とニードルシート２２６とシート毛細管２７０とを含む）は図２に示されているメインパス位置において極めて高い圧力に曝される可能性がある。このような高い圧力下の液体（移動相およびサンプル）はもはや非圧縮性ではないので、このループ体積は圧縮されている。
【００７３】
更に、図４に示されているようにインジェクターバルブ２０２をバイパス位置に切り替えることは通常、これが大気圧に急に接続されることになるので、ループ体積の極めて急速な減圧を引き起こす。この急速な減圧は、高い流量でインジェクターバルブ２０２のチャネルを通り抜ける液体の強い加速を引き起こす。この高い流量（「ウォータージェット」とも呼ばれる）は、ポリマーバルブ回転子シールのキャビテーションと腐食とによってバルブ固定子のコーティングの剥離を引き起こす可能性がある。
【００７４】
他方ではバルブ２０２が図２に示されたメインパス・モードに切り替わっている間、ポンプ２０は流れを送出する。この時間の間中、バルブチャネルはポンプ２０から切り離されている。ポンプ２０は閉鎖されたチャネルに対してポンプ送出していて、これが圧力増加という結果をもたらす。
【００７５】
同時にカラム３０はポンプ２０から切り離され、流れは、最早、カラム３０の最上部に送達されない。並行して、システムは、カラム３０の後に開いて検出器セルを介して大気圧に接続される。これは、また、カラム圧力を減少させ得る。
【００７６】
図２〜図９に示された実施形態によって克服され得る従来システムの上記の問題は種々の結果を有する。第１に減圧時に生じたジェットストリームは、バルブ２０２の回転子シールと固定子とに損傷を引き起こす。これは、バルブ寿命の短縮という結果を招く恐れがある。バルブ２０２を切り替えることは更に、圧力ピークのような圧力／流れの擾乱（動揺）を引き起こす。これは、流量の精度問題などを引き起こす恐れがある。閉鎖されたバルブ２０２は、カラム圧力を低下させる。他方、再接続されたバルブ２０２はポンプ２０によって生成された流れを、スプリットループを介してカラム３０に転送する。圧力は低減されたレベルにあり得る。しかしながらこの動作の初めにおいてカラム圧力は、スプリットループ圧力としては、まだ高い可能性がある。この場合、逆の流れが発生する可能性がある。この後に、圧力は均衡化を開始して、ポンプ２０はカラム３０に向けて正方向の流れを送出する。圧力ピークおよび逆の流れは、通常、カラム３０の寿命を短縮する可能性がある。
【００７７】
本発明の例示的実施形態、例えば図２〜図９で説明されたシステムは、特に、下記に説明される対策を採用することによって、これら従来の問題を克服できる。観察される影響を軽減するために、修正されたバルブ２０２と修正された動作手順とが用意される。修正されたバルブ２０２は長さの異なる流れチャネルを有し（図２の溝２１８の弓形部分の異なる長さと比較すること）、また修正された動作は傾斜位置において中間バルブ状態を与えるための停止を含む（図３と比較すること）。
【００７８】
図２に示されているようにバルブ２０２をメインパス（または開始／注入）位置から時計回りに回転させることによってカラム３０は、スプリットループまたはサンプルループ２０４を介してポンプ２０に接続される。傾斜位置（図３に示されている予圧／減圧モード）においてカラム３０はポンプ２０に直接接続される。この傾斜位置においてスプリットループ（すなわちループ毛細管２４０プラス計量デバイス２０６プラスニードル２２４プラスシート毛細管２７０）は、今度はポンプ２０およびカラム３０から隔離されるが、なお高圧下にある。この高い圧力を低下させるために計量デバイス２０６のピストン２１０は、例えばループ圧力が大気圧に等しくなるまで制御された量だけ引き戻され得る。例えば、これは、例えば高圧用途を可能にするＥＰ０，３２７，６５８Ｂ１、ＵＳ４，９３９，９４３に開示されているような計量デバイスを使用することによって行われ得る。
【００７９】
大気圧に近づけられたループ圧力によってバルブ２０２は再び、図４に示されているバイパス位置にまで時計回りに回転させられ得る。このバイパス位置は、また、負荷位置として示され得る。内部ループ圧力と大気圧との間には圧力傾斜（ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｇｒａｄｉｅｎｔ）が存在しないので、ウォータージェットが発生する可能性はない。したがって固定子コーティングの剥離とポリマー回転子の腐食の両者は、除去または少なくとも抑制され得る。この結果は、バルブ２０２および全サンプリングユニット２００の寿命の増加となる。
【００８０】
図４ではバルブ２０２は、バイパス位置または負荷位置にあって、自動サンプラーは小瓶２３０からサンプルを取り出す用意ができている。第１の手順ではニードル２２４は引き上げられてサンプル小瓶２３０または井戸位置（例えば多井戸プレートの）に動かされ得る。今度は、計量デバイス２０６のピストン２１０が、制御された事前設定量（例えば２μｌ）まで引き戻され得る。次にニードル２２４は、それのシートに着座させられ、それによってスプリットループ２０４は閉じられる。
【００８１】
それからバルブ２０２は、ポンプ２０がカラム３０に、まだ接続されている図３に示された傾斜位置にまで反時計回りに回転させられる。スプリットループ２０４は、両端で閉じられる。さて計量デバイス２０６のピストン２１０が制御された仕方で前方に動かされると、このピストンの変位は正の圧力を作り出して、トラップされた体積を予圧する。圧力センサー２２０によって潜在的に感知されたこの圧力は、システム圧力に等しくなるまで上昇させられている。
【００８２】
これは、図２に示されているメインパス位置にまで、バルブ２０２を完全に回転させるためのトリガーである。この動作の初めにおいてシステムとスプリットループ２０４との圧力は等しいので、単なる最小の流れの乱れを引き起こす極めて小さな圧力低下が存在するだけである。ポンプ２０はスプリットループ２０４を介して移動相を送出し、サンプルをカラム３０に押し付け、ここでサンプルのクロマトグラフィー分離が開始し得る。
【００８３】
したがって図２〜図４は、注入サイクル時のＨＰＬＣシステム１０内における自動サンプラー２００の注入バルブ２０２の３つの位置を概略的に示している。
【００８４】
図２に示されたメインパス位置において、回転子シール流れチャネルがポンプ２０をスプリットループ２０４に、そしてスプリットループ２０４のシート毛細管を分離カラム３０に接続する開始または注入位置が示されている。
【００８５】
図３に示された傾斜位置において、スプリットループ体積は減圧または予圧される。
【００８６】
図４に示されたバイパス位置で回転子シールの流れチャネルは、ポンプ２０を分離カラム３０に直接接続し、スプリットループ２０４を廃棄物排出口２３６に接続する。
【００８７】
次に図５〜図９を参照しながら、本発明のもう１つの実施形態による液体クロマトグラフィーシステム１０におけるサンプルインジェクター５００が説明される。
【００８８】
図５は負荷位置またはバイパス位置を示し、図６は予圧位置を示し、そして図７はサンプルインジェクター５００の注入位置（またはメインパス位置）を示す。
【００８９】
サンプルインジェクター５００とサンプルインジェクター２００との間の主要な差は、図５〜図９の実施形態において多位置／７ポート高圧バルブとして構成されたバルブ５０２の配置である。
【００９０】
更に、図５〜図９の実施形態では３つの異なるフラッシュ溶媒小瓶２３８が設けられ、また、３つの異なるフラッシュポート２３２が設けられている。３つのフラッシュチャネルＡ、ＢおよびＣの間の選択は、低圧選択バルブ５０４を対応するように切り替えることによって実行され得る。更に、このフラッシュ動作を実行するために低圧フラッシュポンプ５０６が設けられる。
【００９１】
更なる予圧、ポンプ起動準備（ｐｕｍｐ  ｐｒｉｍｉｎｇ）および圧力テストのために多位置バルブ５０２が用意される。すべての引き出されたサンプルは注入される。更なるフラッシュポンプ５０６は、例えば会社Ｔｅｃａｎからの注入器ポンプであり得る。このような更なるフラッシュポンプ５０６は、３つのフラッシュポートＡ、Ｂ、Ｃ（例えば２つの有機フラッシュポートおよび１つのウォーター・フラッシュポート）を使用してサンプルループ２０４のフラッシュを可能にし得る。
【００９２】
図８は起動準備（ｐｒｉｍｅ）ポンプ位置における図５〜図７のシステムを示し、また図９は圧力テスト位置におけるシステム５００を示す。
【００９３】
用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」が他の要素または特徴を除外せず、また不定冠詞「ａ」または「ａｎ」が複数を除外しないことは留意されるべきである。また異なる実施形態に関連して説明された要素は組み合されることが可能である。本請求項における参照記号が請求項の範囲を限定するものと解釈されるべきでないことも留意されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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