(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧流体のための直線状に貫通した直線状流路を有する光透過材料製のセル本体を備え、
前記セル本体は、融着部を有さないブロックからなり、
前記直線状流路の長手方向に直交する断面の大きさが０．１ｍｍ２以上、５ｍｍ２以下になるように形成され、かつ、
前記直線状流路の壁厚ｔ（ｍｍ）と前記直線状流路の幅寸法ｄ（ｍｍ）との比（ｔ／ｄ）が次式（１）を満たすように形成されていることを特徴とする高耐圧フローセル。
【数１】
0005939781.tif 000007
ここで、σは前記セル本体の材質の引張応力（ＭＰａ）を表わし、Ｐは前記セル本体の耐圧（ＭＰａ）を表わす。
【請求項２】
請求項１記載の高耐圧フローセルにおいて、
前記直線状流路の壁厚と前記直線状流路の幅寸法との比が特にｔ／ｄ≧１．８を満たしていることを特徴とする高耐圧フローセル。
【請求項３】
請求項１または２記載の高耐圧フローセルの前記直線状流路の前後に前記高圧流体の導入孔および導出孔を形成するフローセルアッセンブリにおいて、
前記高耐圧フローセルと、
前記高耐圧フローセルへ前記高圧流体を導入する導入孔を有し、該導入孔が前記高耐圧フローセルの前記直線状流路の一方の開口に連通するように配置された入側セル押えと、
前記高耐圧フローセルからの前記高圧流体を導出する導出孔を有し、該導出孔が前記高耐圧フローセルの前記直線状流路の他方の開口と連通するように配置された出側セル押えと、
前記入側セル押えおよび前記出側セル押えのうちの一方を保持する保持手段と、
前記入側セル押えおよび前記出側セル押えのうちの他の一方を前記高耐圧フローセルに向けて押圧する押圧手段と、を備え、
前記押圧手段の押圧力により前記一対のセル押えの間で前記高耐圧フローセルが挟持されて、
前記入側セル押えの前記導入孔から前記高耐圧フローセルの前記直線状流路を通って前記出側セル押えの前記導出孔までの前記高圧流体の経路が形成されていて、
前記入側セル押えの前記導入孔および前記出側セル押えの前記導出孔の少なくとも一方の孔は、前記高耐圧フローセルの前記直線状流路と同一直線上に形成され、かつ、前記孔の端部は、光透過材料の窓板によって塞がれており、
前記窓板を有する前記セル押えには、さらに、前記窓板の内側部分において前記孔に連通する連絡孔が設けられ、
前記窓板を介して光を前記直線状流路の長手方向に入射または出射可能になっており、
前記連絡孔を通じて前記セル押えの外部との間で前記高圧流体を授受できることを特徴とするフローセルアッセンブリ。
【請求項４】
請求項３記載のフローセルアッセンブリにおいて、前記いずれか一方のセル押えと前記押圧手段との間に低摩擦のシートが介在することを特徴とするフローセルアッセンブリ。
【請求項５】
請求項４記載のフローセルアッセンブリにおいて、前記シートの材質は、フッ素樹脂またはポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂（ＰＥＥＫ）であることを特徴とするフローセルアッセンブリ。
【請求項６】
請求項３から５のいずれかに記載のフローセルアッセンブリと、
前記フローセルアッセンブリの前記セル本体に励起光を入射させる励起光学系と、
前記セル本体内の高圧流体から発生した蛍光を受光する受光光学系と、
を備えていることを特徴とする蛍光検出器。
【請求項７】
請求項６記載の蛍光検出器を用いて１０ＭＰａ以上の高圧流体の蛍光検出を行なうことにより蛍光に関するクロマトグラムを取得することを特徴とする超臨界流体クロマトグラフ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高耐圧蛍光フローセル、そのアッセンブリ、および、高耐圧蛍光フローセルを用いた蛍光検出器および超臨界流体クロマトグラフに関する。
【背景技術】
【０００２】
＜超臨界流体クロマトグラフ＞
主に二酸化炭素（ＣＯ２）を移動相に用いた超臨界流体クロマトグラフ（Supercritical fluid chromatograph: ＳＦＣ）や亜臨界流体クロマトグラフ（Subcritical fluid chromatograph）は、有機溶媒を用いる液体クロマトグラフ（Liquid chromatograph: ＬＣ）の代わりに利用できる分離分析・分離精製装置として注目されている。ＳＦＣでは、移動相として用いる流体の粘度が低く、高い拡散係数という物性により、カラム効率を低下させることなく流速を上げて短時間で分析することが可能である。
【０００３】
超臨界流体クロマトグラフ（ＳＦＣ）は使用するカラムの形態によって２つに大別できる。充填カラム（Packed-column）を用いるＳＦＣは、液体クロマトグラフ（ＬＣ）で培われた技術を応用したものであり、キャピラリーカラム（Capillary column）を用いるＳＦＣは、ガスクロマトグラフ（Gas
chromatograph: ＧＣ）で培われた技術を応用したものである。充填カラムを用いたＳＦＣは、ＬＣから発展した装置であり、その扱いやすさと分離技術の拡張性により、種々の試料の分析に利用され、応用分野が拡大している。特に、光学異性体の分離、高分子オリゴマーの重合単位での分離で使用され、環境に優しく、ランニングコストが安価である。溶媒除去のための後工程も少なく、酸化しやすい物質や熱に不安定な物質にも適している。最近の研究では、アキラル物質の分離にＳＦＣが応用されるなど、ＳＦＣが広く使用されるようになった。
【０００４】
このような分離分析装置は、環境保全の観点からも注目されており、液体クロマトグラフ（ＬＣ）から超臨界流体クロマトグラフ（ＳＦＣ）に切り換える傾向がある。
【０００５】
＜超臨界流体クロマトグラフ用検出器＞
超臨界流体クロマトグラフ（ＳＦＣ）に使用される検出器には、紫外可視吸光度検出器（ＵＶ／ＶＩＳ）、蒸発光散乱検出器（ＥＬＳＤ）、質量分析計（ＭＳ）などが存在する。紫外可視吸光度検出器など光学フローセルを要する検出器をＳＦＣで使用する場合は、１０ＭＰａ以上の圧力をセル内にかけて使用するため、高耐圧の光学フローセルが必要になる。
【０００６】
＜蛍光検出器＞
光学フローセルを要する検出器としては、上記の他に、励起された試料成分の蛍光（燐光を含む）を検出する蛍光検出器（ＦＬＤ）もあり、液体クロマトグラフ（ＬＣ）で使用されている。従来の蛍光検出器は、例えば石英ガラス製の角型フローセルを有し、ＬＣのカラムで分離された試料成分を順次、移動相とともにフローセルに導入する。例えば、角型フローセルの下方から試料成分を導入し、セル内の流路を通って上方から導出する。励起光は、フローセルの一側面からセル流路内の試料成分を照射する。そして、試料成分に蛍光が生じたら、励起光の照射方向に垂直な方向からこの蛍光を検出する。
【０００７】
一般的にクロマトグラフを用いて試料を分離分析する際には、カラムからの試料成分のフローセル内での拡散を防ぐために、セル容量を小さくすることが重要とされている。例えば、特許文献１のように、４つの石英ガラス製の光透過材料を互いに融着して中空の角柱形のフローセルを組み立てることで、小容量のフローセルを形成することが行なわれてきた。セル容量の最小化によって、セル内での試料の拡散が抑えられ、検出されるクロマトグラムのピークの広がりを防止することができる。
【０００８】
さらに、セル容量の最小化による蛍光検出器の感度低下を防ぐため、セル中の試料成分に対してできるだけ多くの励起光を効率的に照射できるように構成されたフローセルも使用されるようになってきた。励起光をセルの流路方向に対して直角方向から照射する場合、セルの流路の断面積が小さければ小さいほど、必然的にセルの光路長が短くなってしまう。そこで、例えば特許文献２のフローセルは、励起光を流路方向に平行に照射するように構成されている。長い光路長を確保して多くの蛍光が生じるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭６０−２０７０３８号公報
【特許文献２】特開２００６−３００９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１や特許文献２などの従来の融着式の光学フローセルでは、内部を通す流体の圧力上限が１ＭＰａ〜数ＭＰａ程度である。しかし、前述のように、蛍光検出器を超臨界流体クロマトグラフ（ＳＦＣ）に使用するためには、少なくとも１０ＭＰａの圧力に耐え得る高耐圧の蛍光フローセルが必要になり、従来の光学フローセルは使用できない。そのため、ＳＦＣでは蛍光検出器を利用したアプリケーションが存在しなかった。
【００１１】
この点を詳細する。一般的にカラムからの流体は導入管を通ってフローセルに導かれ、フローセルから導出管を通って排出される。また、蛍光検出のためにセル本体は石英ガラスなどの光透過材料で形成されている。セル本体が金属製であれば、導入管の接続部を直接セル本体に接続して流体の経路を形成することができる。しかし、セル本体が光透過材料製の場合は、導入管の接続部を直接セル本体に接続できない。そのため、特許文献１の図７に示されているように、石英ガラス製のセル本体を一対のセル押え部材で上下から挟持して、入側のセル押え部材に導入孔を形成し、このセル押え部材に導入管を接続するようにしている。出側のセル押え部材についても同様にセル押え部材に導出孔を形成し、このセル押え部材に導出管を接続するようにしている。セル本体とセル押え部材との間にはガスケットを介在して流体の漏れを防止している。しかし、従来のフローセルにて１０ＭＰａ以上の耐圧を得るには、セル押え部材によるセル本体の圧縮力をかなり大きくしなければならず、従来の融着式のフローセルでは圧縮力に耐えられなかった。
【００１２】
本発明の目的は、蛍光（りん光を含む）の検出器に利用可能なフローセル（以降、蛍光フローセルと呼ぶ。）において、前述のセル容量の最小化の要件を考慮した上で、さらに耐圧性能を上げることである。すなわち、超臨界流体クロマトグラフ（ＳＦＣ）で使用される高圧流体の蛍光検出に利用できる、光透過材料製の１０ＭＰａ以上の耐圧を有する蛍光フローセルを提供することにある。また、このような高耐圧の蛍光フローセルを用いた蛍光検出器および超臨界流体クロマトグラフを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の高耐圧蛍光フローセルは、
高圧流体のための直線状に貫通した流路を有する光透過材料製のセル本体を備え、
前記セル本体は、
前記流路の長手方向に直交する断面の大きさが０．１ｍｍ２以上、５ｍｍ２以下になるように形成され、かつ、
前記流路の壁厚ｔ（ｍｍ）と前記流路の幅寸法ｄ（ｍｍ）との比（ｔ／ｄ）が次式（１）を満たすように形成されていることを特徴とする高耐圧蛍光フローセル。
【数１】
0005939781.tif 000002
ここで、σは前記セル本体の材質の引張応力（ＭＰａ）を表わし、Ｐは前記セル本体の耐圧（ＭＰａ）を表わす。
【００１４】
特に、前記流路の壁厚と前記流路の幅寸法との比がｔ／ｄ≧１．８を満たしていることが好ましく、セル本体の耐圧を４０ＭＰａ以上とすることができる。
【００１５】
また、前記セル本体の前記流路は、前記光透過材料のブロックを穴加工して、または、前記光透過材料製の管材を伸張加工して形成されたものである。
さらに、前記セル本体の材質としては、前記流路内で発生する蛍光が紫外可視領域のものであれば、前記セル本体を石英ガラスまたはサファイア製とし、前記流路内で発生する蛍光が可視領域のものであれば、前記セル本体をＢＫ７製とする。ここで、紫外可視領域の蛍光を検出する場合には、光透過材料として、通常は石英ガラスが用いられるが、サファイアのような結晶構造の光透過材料を用いることによって、より高い耐圧のセル本体を提供できる。
【００１６】
本発明のフローセルアッセンブリは、前記高耐圧蛍光フローセルの前記流路の前後に前記高圧流体の導入孔および導出孔を形成するフローセルアッセンブリである。
すなわち、フローセルアッセンブリは、
前記高耐圧蛍光フローセルと、
前記フローセルへ前記高圧流体を導入する導入孔を有し、該導入孔が前記フローセルの前記流路の一方の開口に連通するように配置された入側セル押えと、
前記フローセルからの前記高圧流体を導出する導出孔を有し、該導出孔が前記フローセルの前記流路の他方の開口と連通するように配置された出側セル押えと、
前記入側セル押えおよび前記出側セル押えのうちの一方を保持する保持手段と、
前記入側セル押えおよび前記出側セル押えのうちの他の一方を前記フローセルに向けて押圧する押圧手段と、を備える。
前記押圧手段の押圧力により前記一対のセル押えの間で前記フローセルが挟持されて、
前記導入孔から前記フローセルの前記流路を通って前記導出孔までの前記高圧流体の経路が形成されている。
このように、フローセルを挟持する一対のセル押えが流路の入出側に設けられているので、流路に対して垂直に励起光を高圧流体に照射し、この励起光の照射方向および高圧流体の流路の両方向に垂直な方向から蛍光を検出するという光学系を容易に構成することができる。
【００１７】
また、前記いずれか一方のセル押えと前記押圧手段との間に低摩擦のシートが介在している。さらに、前記シートの材質は、フッ素樹脂またはポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂（ＰＥＥＫ）であり、特に、三フッ化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）などが好ましい。
【００１８】
特に、本発明のフローセルアッセンブリでは、前記導入孔および前記導出孔の少なくとも一方の孔は、前記セル本体の前記流路と同一直線上に形成され、かつ、前記孔の端部は、光透過材料の窓板によって塞がれており、
前記窓板を有する前記セル押えには、さらに、前記窓板の内側部分において前記孔に連通する連絡孔が設けられ、
前記窓板を介して光を前記流路の長手方向に入射または出射可能になっており、
前記連絡孔を通じて前記セル押えの外部との間で前記高圧流体を授受できることが好ましい。
このフローセルアッセンブリの構成によれば、例えば、窓板を介してフローセルの流路の長手方向に励起光を高圧流体に照射して、流路に垂直な方向から蛍光を検出するという光学系を採用することができるし、逆に、流路に垂直な方向から励起光を高圧流体に照射して流路の長手方向から窓板を介して、蛍光を検出するという光学系も採用することができる。
【００１９】
また、本発明の蛍光検出器は、
前記フローセルアッセンブリと、
前記フローセルアッセンブリの前記セル本体に励起光を入射させる励起光学系と、
前記セル本体内の高圧流体から発生した蛍光を受光する受光光学系と、
を備える。
【００２０】
また、本発明の超臨界流体クロマトグラフは、
前記蛍光検出器を用いて１０ＭＰａ以上の高圧流体の蛍光検出を行なうことにより蛍光に関するクロマトグラムを取得する。
【００２１】
以上の発明によれば、セル容量の最小化とともに、さらに耐圧性能に優れた高耐圧蛍光フローセルを提供できる。すなわち、超臨界流体クロマトグラフ（ＳＦＣ）で使用される高圧流体の蛍光検出に利用できる、光透過材料製の１０ＭＰａ以上の耐圧を有する蛍光フローセルを提供することができる。また、このような高耐圧の蛍光フローセルを用いた蛍光検出器および超臨界流体クロマトグラフを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る蛍光検出器の全体構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るフローセルアッセンブリの外形図である。
【図３】前記フローセルアッセンブリの縦断面図である。
【図４】前記フローセルアッセンブリの分解図である。
【図５】本発明に係る高耐圧蛍光フローセルの構成のバリエーションを示す図。
【図６】前記フローセルアッセンブリにおける高圧流体の経路のバリエーションを示す図である。
【図７】本発明の高耐圧蛍光フローセルの反射手段について説明する図である。
【図８】本発明の高耐圧蛍光フローセルへの励起光の入射方向および蛍光の検出方向のバリエーションを示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係るフローセルアッセンブリの外形図である。
【図１０】本発明のフローセルに対するバンドルファイバーの位置関係を説明する図である。
【図１１】高圧ガス保安法に対応可能なフローセルの全体構成を説明する図。
【図１２】本発明の超臨界流体クロマトグラフを用いて、アントラセンの蛍光検出および紫外可視検出の検出結果を比較するためのクロマトグラム。
【図１３】前記超臨界流体クロマトグラフを用いて、多環芳香族炭化水素の微量分析の分析結果を示すクロマトグラム。
【図１４】本発明の超臨界流体クロマトグラフを用いて、プレカラム誘導体化法により遊離脂肪酸を分離した結果を示すクロマトグラム。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
蛍光検出器
先ず、本発明の蛍光検出器に係る実施形態について、図１に基づいて説明する。同図にて、蛍光検出器１０は、フローセルアッセンブリ１と、光源２と、励起光分光器４と、蛍光分光器６と、光検出器７とから構成される。
【００２４】
この蛍光検出器１０は、超臨界流体クロマトグラフ（ＳＦＣ）の検出器として使用され、カラムで分離された試料成分の蛍光を検出する。フローセルアッセンブリ１には、カラムからの試料成分が移動相（ＣＯ２等）とともに送られてくる。キセノンランプや水銀ランプのような光源２からの光は励起光分光器４で分光される。分光された励起光３はフローセルアッセンブリ中の試料成分を照射し、その励起光により試料成分に蛍光５が生じる。蛍光５は、励起光３と直交する方向から取り出され、蛍光分光器６で分光された後、光電子増倍管などの光検出器７で検出される。この検出値に基づき蛍光のクロマトグラムが得られる。以降の説明では、励起光分光器からの励起光を単に入射光と呼び、試料の蛍光による光を単に出射光と呼ぶ場合がある。
なお、本発明に係る蛍光検出器は、このような構成に限られるものではなく、少なくとも励起光学系、フローセルアッセンブリ、および高圧流体から発生した蛍光を受光する受光光学系を備えた構成のものを含む。
【００２５】
＜第１実施形態＞
フローセルアッセンブリ
次に、蛍光検出器の構成要素であるフローセルアッセンブリ１について図２〜図４に基づいて詳しく説明する。図２にて、第１実施形態に係るフローセルアッセンブリ１は、高耐圧蛍光フローセルを保持するＵ字型保持部本体１２と、フローセルにカラムからの高圧流体を導入する入側流路１４と、高圧流体をフローセルから排出する出側流路１６とを備える。
【００２６】
図３の縦断面図および図４の分解図も参照すると、フローセルアッセンブリ１は、さらに、フローセル１８と、フローセル下方の入側セル押え２０と、フローセル上方の出側セル押え２２とを備える。フローセル１８は、入側セル押え２０と出側セル押え２２の間に、入側ガスケット２４および出側ガスケット２６を介して挟持されている。
【００２７】
保持部本体１２を形成するＺ方向（図中の上下方向）に隔たった２つのアーム部は、それぞれＺ方向に貫通する孔を有し、各孔の中心軸が一致している。この下側のアーム部の孔に入側セル押え２０が挿入され、入側セル押え２０のＺ方向の位置が定まる。入側セル押え２０の中央部分にはＺ方向に沿って導入孔２８が形成されている。前述の入側流路１４は、入側流路接続部３０により入側セル押え２０に接続され、導入孔２８と連通している。
【００２８】
入側セル押え２０の上面には入側ガスケット２４を介して円筒形のフローセル１８が載置されている。フローセル１８の中央部分には、Ｚ方向に貫通するセル流路３２が入側セル押え２０の導入孔２８と連通して直線状に形成されている。
【００２９】
フローセル１８の円筒上面には、保持部本体１２の上側のアーム部の孔に挿入された出側セル押え２２が、出側ガスケット２６を介して載置されている。出側セル押え２２の中央部分にはＺ方向に沿って導出孔３４が形成され、フローセル１８のセル流路３２と連通している。前述の出側流路１６は、出側流路接続部３６によって出側セル押え２２の上部に接続され、その導出孔３４と連通している。なお、出側セル押え２２を挿入した上側アーム部の孔の内周面には雌ネジが形成され、押圧手段であるセル押えナット３８の外周面には前記雌ネジに螺合する雄ネジ３８Ａ（図４参照）が形成されている。
【００３０】
セル押えナット３８をネジ込むと、このセル押えナット３８が出側セル押え２２をフローセル側へ押す。これによりフローセル１８がＺ方向の圧縮力を受け、ガスケット２４，２６の変形により、フローセル１８と上下のセル押え２０，２２との隙間が密封される。その結果、入側流路１４から導入孔２８、セル流路３２、導出孔３４の順に出側流路１６に通じる直線状の経路が形成され、その経路の耐圧を１０ＭＰａ以上にすることができる。
【００３１】
高耐圧蛍光フローセル
本実施形態に用いる高耐圧蛍光フローセル（以降、単にフローセル１８とも呼ぶ）は、図５（Ａ）に示すように、石英ガラス（アモルファス構造）などの光透過材料からなる円筒体のセル本体４２Ａで構成される。セル本体４２Ａは、直線状のセル流路（貫通孔）３２Ａを有する。セル本体４２Ａは、円柱体の石英ガラスブロックに、セル流路３２Ａを円柱形にくり貫いて形成されている。セル流路３２Ａの両端の入側開口および出側開口は、それぞれ円筒体の上下面（入側面４４および出側面４６と呼ぶ）に形成される。入側面４４と出側面４６は平行である。
【００３２】
セル本体の各種の態様を図５（Ｂ）〜（Ｆ）に示す。同図（Ｂ）のセル本体４２Ｂは、角柱体の石英ガラスブロックに、角柱形のセル流路３２Ｂをくり貫いて形成されている。
同図（Ｃ）のセル本体４２Ｃは、四角柱体の石英ガラスブロックに、円柱形のセル流路３２Ｃをくり貫いて形成されている。同図（Ｄ）のセル本体４２Ｄのように、円柱体の石英ガラスブロックに、角柱形のセル流路３２Ｄをくり貫いて形成してもよい。
【００３３】
また、同図（Ｅ）のセル本体４２Ｅのように、セル流路３２Ｅを角錐台形に形成して、入側から出側に向けてセル流路３２Ｅの断面が一定の割合で大きくなるようにしてもよい。この場合、外形形状も角錐台形である。同様に、同図（Ｆ）のように、円錐台形の石英ガラスブロックに円錐台形のセル流路３２Ｆをくり貫いて形成されたセル本体４２Ｆを用いてもよい。角錐台形および円錐台形のセル流路３２Ｅ，３２Ｆを有するセル本体４２Ｅ，４２Ｆのように、セル本体の外壁面およびセル流路の内壁面がセル流路の中心軸に対して平行面になっていない場合には、セル流路内で試料成分の滞留を効率よく抑制できる。また、セル本体への励起光がセル流路の中心軸に対して垂直に入射される場合には、セル本体の外壁面、セル流路の内壁面に対して励起光は垂直に入射されず、セル流路の中心軸に対して垂直方向と違った方向に反射する。蛍光の検出方向は、通常、セル流路の中心軸に対して垂直方向に設定されているので、中心軸に対して垂直方向と違った方向への反射光は蛍光の検出器の方向へ入射することがなく、その結果、蛍光の検出器でのバックグラウンド信号レベルが下がるので、ノイズの少ない蛍光検出が可能となる。
【００３４】
図５（Ａ）のセル本体４２Ａにおいて、円柱形のセル流路３２Ａの壁厚（ｔＡ）とセル流路の直径（ｄＡ）との比（ｔＡ／ｄＡ）は、後述する式（１）を満たしている。同様に、図５（Ｂ）のセル本体４２Ｂにおける角柱形のセル流路３２Ｂについても、その壁厚（ｔＢ）とその幅（ｄＢ）との比（ｔＢ／ｄＢ）は後述の式（１）を満たす。また、図５（Ｃ）のセル本体４２Ｃにおいても、円柱形のセル流路３２Ｃの壁厚（ｔＣ）とその直径（ｄＣ）との比（ｔＣ／ｄＣ）は後述の式（１）を満たす。図５（Ｄ）のセル本体４２Ｄについても、角柱形のセル流路３２Ｄの壁厚（ｔＤ）とその幅（ｄＤ）との比（ｔＤ／ｄＤ）は後述の式（１）を満たす。図５（Ｅ）、（Ｆ）のセル本体４２Ｅ、４２Ｆにおいても、同様に、セル流路の壁厚とその幅との比は後述の式（１）を満たす。
【００３５】
図５の各種セル本体４２Ａ〜４２Ｆの材質については、セル流路内で発生する蛍光が紫外可視領域のものであれば、石英ガラスまたはサファイア製とし、セル流路内で発生する蛍光が可視領域のものであれば、ＢＫ７などの一般的な光学ガラス製とする。
これらのセル本体４２Ａ〜４２Ｆでは、セル流路の壁厚を十分に大きくすることにより、要求される耐圧が確保される。一般的に、ガラス管の壁厚と耐圧には、次式の関係がある。
【００３６】
【数２】
0005939781.tif 000003
ここで、Ｐは、許容内圧力つまり耐圧（ＭＰａ）、
σは、引張応力（ＭＰａ）であり、
石英ガラスの場合は４７ＭＰａ、
サファイアの場合は２２５０ＭＰａであり、
ｄは、光透過材内径（ｍｍ）、
Ｄは、光透過材外径（ｍｍ）である。
【００３７】
上記のように、セル本体の材質がサファイアである場合、石英ガラスよりも大きな耐圧Ｐを確保することができる。しかし、光透過特性については、サファイアよりも石英ガラスの方が優れている。よって、紫外可視領域の蛍光検出の場合には、通常は、石英ガラスを採用し、より大きな耐圧を要する際はサファイアを採用する。
セル本体の外径Ｄは、セル流路の内径ｄおよび壁厚ｔ（ｍｍ）を用いて、Ｄ＝ｄ＋２ｔで表わされる。式（２）から壁厚と内径の比（ｔ／ｄ）を示す次式が導かれる。
【数３】
0005939781.tif 000004
【００３８】
式（３）を満足する耐圧Ｐとｔ／ｄとの関係を石英ガラスについて以下に示す。
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
耐圧Ｐ（ＭＰａ）    ｔ／ｄ    
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
（石英ガラス）        １０              ０．１２０５９３    
１５              ０．１９５９７１    
２０              ０．２８７６３６    
２５              ０．４０４５３４    
３０              ０．５６４１２１    
３５              ０．８０７０３２    
４０              １．２６２７０９    
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
（サファイア）        １０              ０．００２２２７    
１５              ０．００３３４５    
２０              ０．００４４６４    
２５              ０．００５５８７    
３０              ０．００６７１２    
３５              ０．００７８３９    
４０              ０．００８９６９    
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【００３９】
ここで、実用上の適切なセル流路の断面積は、０．１ｍｍ２以上、５ｍｍ２以下である。セル流路の断面が円形の場合について、セル流路の内径ｄと断面積の関係を以下に示す。
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
セル流路の内径ｄ（ｍｍ）    断面積（ｍｍ２）    
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
０．１            ０．００７８５４    
０．３            ０．０７０６８６    
０．６            ０．２８２７４３    
１．０            ０．７８５３９８    
１．５            １．７６７１４６    
２．０            ３．１４１５９３    
２．５            ４．９０８７３９    
５．０            １９．６３４９５    
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【００４０】
上記の式（３）に示すように、壁厚と内径の比（ｔ／ｄ）は、セル本体の材質（引張応力σ）と必要な耐圧Ｐとにより差が生じる。
まず、実用上の耐圧については、超臨界流体クロマトグラフ（ＳＦＣ）や亜臨界流体クロマトグラフ（Ｓｕｂｃｒｉｔｉｃａｌ  ｆｌｕｉｄ  ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ）の場合に、１０〜４０ＭＰａ程度と考えられるので、耐圧Ｐを４０Ｍｐａ程度に設定する場合があり得る。
次に、材質に関しては、紫外光の透過率は石英ガラスの方が高く、できるだけ石英ガラスを使用したいが、必要な耐圧を確保することが難しい場合は、サファイアを使用する。
【００４１】
発明者らは、セル本体の材質に関わらず、また、セル本体およびセル流路の各断面形状に関わらず、セル流路の壁厚をｔ（ｍｍ）、セル流路の幅寸法をｄ（ｍｍ）とした場合に、これらの比（ｔ／ｄ）が次式（１）を満たすようにセル本体を形成することによって、必要な耐圧Ｐ（ＭＰａ）を有するフローセルが得られることを見出した。
【数４】
0005939781.tif 000005
ここで、σはセル本体の材質の引張応力（ＭＰａ）を表わす。
【００４２】
例えば、セル本体の材質を石英ガラス（引張応力４７ＭＰａ）として、４０ＭＰａの耐圧Ｐを確保する場合には、前述の式（３）によるとｔ／ｄを１．２以上にする必要がある。しかし、実際の設計では安全率αを１．５〜２．０以上にするのが一般的である。安全率α＝１．５の場合にはｔ／ｄが１．８以上となり、α＝２．０の場合にはｔ／ｄが２．４以上となる。すなわち、実際の設計では、ｔ／ｄ≧１．８〜２．４として設計すべきであり、上記の式（１）を満足するｔ／ｄの値を用いるべきであることを見出した。
【００４３】
特に、上記のｔ／ｄ≧１．８〜２．４の設計値は、材質を石英ガラスとして導き出したものであるが、材質がサファイアの場合についても同様に適用できる。式（１）を用いて、サファイアの強度（引張応力２２５０ＭＰａ）から計算した壁厚ｔに関しては非常に低い値を示すが、加工上の制約や流体シールとの関係などから、実用上の壁厚はこの計算値以上の値を用いる。また、石英ガラス、サファイアを問わず、式（３）の計算値はあくまでも管材の耐圧Ｐと壁厚ｔの関係を示したものであり、実際のフローセルにはそれ以外の力も加わることを考慮すると、実設計は式（３）による壁厚ｔよりも厚くする傾向にあると言える。これらのことを考慮した結果、発明者らは、式（１）を満足するｔ／ｄの値を用いれば本発明の目的を達成できること、特に、材質に関わらずｔ／ｄ≧１．８〜２．４として設計するとよいことを見出した。
【００４４】
本実施形態のフローセルアッセンブリ１には、迷光を低減するためにフローセル１８の入射側にスリット４８（図２参照）が設置されている。このスリット４８はスリット板５０に形成された細長矩形の孔であり、スリット板５０は留めネジ５２で保持部本体１２に固定されている。また、フローセル１８のセル流路３２における試料成分の滞留を防ぐためには、セル流路３２の幅をできる限り狭くすることが望ましい。さらに、セル流路３２に励起光を効率的に入射するためには、スリット４８の幅とセル流路３２の幅とを等しくするとよい。
【００４５】
しかし、スリット４８の幅とセル流路３２の幅とを極端に狭くしてしまうと、蛍光の発光量が小さくなってしまい感度が低下する。これらのことを全て考慮すると、入射側のスリット４８の幅も、セル流路３２の幅も、共に「適度に狭い」幅であることが求められる。適度に狭い幅としては、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度がよい。従来、石英ガラスブロックに円柱形や円錐台形のセル流路３２を加工する場合には、そのような幅の狭いセル流路３２を石英ガラスブロックに加工することが従来は非常に困難であった。ところが、今日の研磨技術や光ファイバー製造工程（線引工程）で培われたガラス、石英材の伸張加工技術の向上により、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度の幅の狭いセル流路であっても所望の精度で加工することができるようになった。
【００４６】
図５（Ａ）のセル本体４２Ａの場合の具体的な寸法例を示すと、
セル本体の直径：１０．０ｍｍ径
セル流路の直径：  １．８ｍｍ径
セル流路の長さ：  ７．５ｍｍ長
になる。このようなセル流路３２Ａの寸法形状であれば、十分な光量の励起光を入射できる。セル本体の直径は、耐圧の計算式（１）を用いておよそ４０ＭＰａの耐圧を持つように算出した寸法である。この寸法例では、セル流路の壁厚（ｔ＝４．１ｍｍ）は、セル流路の直径（ｄ＝１．８ｍｍ）の約２．３倍になっている。
なお、本実施形態では、石英ガラスブロックにセル流路を穴加工してセル本体４２Ａ〜Ｆを形成する場合を説明したが、その他のセル本体の製造方法として、石英ガラス製の管材を伸張加工することによる方法もある。
【００４７】
次に、図６（Ａ）〜（Ｃ）に基づいて、フローセルアッセンブリを流れる高圧流体の経路について説明する。フローセル１８の流路はどれも共通するが、入側セル押え２０の導入孔と出側セル押え２２の導出孔の各経路が異なっている。同図（Ａ）は、図３に示すフローセルアッセンブリ１の略図であり、フローセルに隣接する入側流路と出側流路は、セル流路と共に一直線状の経路を形成している。経路内での滞留などの影響が最も小さいアッセンブリである。
【００４８】
また、同図（Ｂ），（Ｃ）に示すフローセルアッセンブリのように、フローセル１８への入射光や出射光の進行方向に応じて、入側セル押え２０Ａへの入側流路１４の接続方向および出側セル押え２２Ａへの出側流路１６の接続方向を、フローセル１８のセル流路に対して垂直にしてもよい。同図（Ｂ）はＵ字型の高圧流体の経路の例であり、同図（Ｃ）はＺ字型の高圧流体の経路の例である。同一のセル本体１８を用いても、異なる経路のフローセルアッセンブリを構成することができる。
【００４９】
フローセルアッセンブリでは、フローセル１８と入出側のセル押えとの隙間から高圧流体が漏れないようにするため、つまり、フローセルアッセンブリの耐圧を確保するために、フローセル１８を２つのセル押えで圧縮している。フローセル１８の加圧方法は、前述の図３、４を用いて説明した通りである。すなわち、図６のいずれのフローセルアッセンブリにおいても、セル押えナットの締め付け力などにより、フローセル１８に大きな圧縮力が加わる。本実施形態では、加圧によって光透過材料製のフローセル１８が破損しないように、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）やポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂（ＰＥＥＫ）などで形成されたガスケット２４，２６をフローセル１８とセル押え２０，２０Ａ，２２，２２Ａの間に設置している。例えば、図５（Ａ）の円筒形のセル本体４２Ａを用いたフローセルアッセンブリにおいて、４０ＭＰａの耐圧が得られるようにセル押さナットの締め付けトルクを計算すると、２．５Ｎ・ｍになる。適用できるガスケット２４，２６として、例えば厚さ０．３ｍｍのドーナツ板状パッキン（外径９．９ｍｍ、内径２．５ｍｍ）を用いることができる。
【００５０】
更に、図３および図４に示すように、本実施形態では出側セル押え２２とセル押えナット３８との間には、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）などで形成されたリング状シート４０が設置されている。ＰＣＴＦＥ製のシートは滑りが良いため、セル押えナット３８の締め付けの際に出側セル押え２２が回転してフローセル１８を破損したり、フローセル１８の位置がずれたりする現象を防ぐことができる。
【００５１】
また、リング状シート４０の使用により、フローセル１８を均一に加圧することができる。およそ１０分の間隔を空けて３回程度、所定のトルクでセル押えナット３８を締め付ける作業を繰り返すと、リング状シート４０の緩みを取り除くことができて、より均一にフローセル１８を加圧できる。フローセル１８を均一に加圧できれば、フローセル１８の局所応力の発生による破損や、時間経過による耐圧の低下などを防止できる。
なお、滑り材として使用するリング状シート４０の材質には、ＰＣＴＦＥに限らず、フッ素樹脂やポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂（ＰＥＥＫ）を採用してもよい。
【００５２】
図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、セル本体４２Ａ，４２Ｂの側面に反射膜５２，５４（または反射板でもよい）を設けて、検出感度を向上させることができる。同図でハッチングを付した２領域は、セル流路３２Ａ，３２Ｂを挟んで励起光の照射面とは反対側の面（照射側の対面）、および、セル流路３２Ａ，３２Ｂを挟んで蛍光の出射面とは反対側の面（出射側の対面）である。これらセル本体４２Ａ，４２Ｂの照射側の対面、出射側の対面にそれぞれ光を反射する手段を設けると、その反射光によって光量を増加させることができ、検出感度を上げることができる。反射手段として、セル本体４２Ａ，４２Ｂの外壁面にアルミニウムを蒸着して反射膜５２，５４を形成する他、セル本体４２Ａ，４２Ｂの外壁面に平面鏡を密着させてもよいし、外壁面から少し離れた位置に凹面鏡を設置してもよい。
【００５３】
また、図示を省略するが、セル本体４２Ａ，４２Ｂの入射側方向、および、出射側方向にそれぞれ集光レンズを設置すれば、光の損失を低減する効果がある。
【００５４】
＜第２実施形態＞
第１実施形態に係るフローセルアッセンブリ１を用いて蛍光測定を行なう場合、図８（Ａ）に示すように、セル流路３２の中心軸に対して垂直（Ｙ方向）に励起光を入射して、蛍光もセル流路３２の中心軸に対して垂直（Ｘ方向）に取り出す。入射方向（Ｙ方向）と出射方向（Ｘ方向）は、セル流路３２に垂直な平面上となり、かつ、互いに直交している。同図（Ａ）では、フローセル１８に対する入射光と出射光が互いに直角になるので、出射光に入射光が入り込み難くなり、感度向上の点で効果がある。
【００５５】
しかし、フローセル１８の利用方法はこれに限られるものではなく、図８（Ｂ），（Ｃ）のような利用も可能である。同図（Ｂ）では、セル流路３２の中心軸に対して平行に励起光を入射して、蛍光をセル流路３２の中心軸に対して垂直に取り出す。また、同図（Ｃ）では、セル流路３２の中心軸に対して垂直に励起光を入射して、蛍光をセル流路３２の中心軸に対して平行に取り出す。なお、前述の図５に示した各種フローセルの全てについて、図８（Ａ）〜（Ｃ）の利用方法が可能である。
【００５６】
以下に説明する実施形態では、図８（Ｂ）の利用方法を実現可能なフローセルアッセンブリについて詳しく説明する。第２実施形態に係るフローセルアッセンブリ１０１の構成を図９に示す。同図には、他の構成要素の図示を省略して、フローセル１８、ガスケット２４，２６、入側セル押え１２０、出側セル押え１２２、および、励起光の導光経路を図示した。
【００５７】
本実施形態で特徴的なことは、入側セル押え１２０および出側セル押え１２２の両方のセル押えに（２つのセル押えのうちの片方だけでも構わない）、励起光を透過するための窓板６０が設けられていることにある。そして、励起光の導光経路が、光ファイバー６２およびファイバー接続部６４から構成されて、光ファイバー６２により出側セル押え１２２の窓板６０を通じて、セル流路３２に励起光が導光されることにある。
【００５８】
すなわち、出側セル押え１２２の導出孔は、フローセル１８のセル流路３２と同一直線上に形成され、かつ、導出孔の端部は、光透過材料の窓板６０によって塞がれている。この窓板６０は、窓板押え６６により出側セル押え１２２に固定されている。出側セル押え１２２には、さらに、窓板６０の内側部分においてセル流路３２の長手方向に垂直な方向から導出孔に連通する出側連絡孔６８が形成されている。高圧流体はセル流路３２から導出孔を通り、さらに出側連絡孔６８を通って、出側流路１６へ排出される。
【００５９】
フローセルアッセンブリ１０１では、励起光が窓板６０を介してセル流路３２の長手方向に入射可能であり、かつ、出側連絡孔６８を通じて出側セル押え１２２の外部へ高圧流体が排出される。なお、本実施形態では、入側セル押え１２０についても、出側セル押え１２２と同じ構成の窓板６０、窓板押え６６、入側連絡孔７０を有する。そして、出側セル押え１２２の窓板６０から導出孔内に入射した励起光は、導出孔とセル流路３２と導入孔とからなる直線状の経路内の試料成分を励起して蛍光を生じさせる。入側セル押え１２０の導入孔まで達した励起光はそのまま直進して入側の窓板６０から外部に出る。試料成分からの蛍光は全方位に放射されるが、そのうちの蛍光検出方向に出射した分が蛍光分光器へ導光される。蛍光検出方向はセル流路３２の中心軸に対して垂直方向に設けられている。
【００６０】
ここで、図９の例では励起光の進行方向（図中で上から下）に対して内部を流れる流体の進行方向（図中で下から上）は逆方向になっているが、２つの方向を同一方向としてもよい。実質的な差は生じない。
なお、入側セル押えについては、第１実施形態の入側セル押えを使用してもよく、必ずしも本実施形態のように窓板６０を有するセル押えを使用する必要はない。
【００６１】
励起光は、光ファイバー６２により出側セル押え１２２の窓板６０の近傍まで導光される。具体的には、図９のようにファイバー接続部６４の照射口７４をアッセンブリ１の窓板６０に向けて、窓板６０に近い位置に配置することにより、窓板６０を通じて励起光をフローセル１８のセル流路３２に導光することができる。このように光ファイバー６２を使用すると、断面積の小さいセル流路３２のみに効率よく励起光を照射することができるため、また、励起光の散乱や反射による迷光を低減することができるため、検出感度を向上させることができる。光ファイバー６２は、本実施形態の窓板６０のような微小な面に入射光を照射する場合に適しており、上記の効果を発揮し易い。
なお、本実施形態においては、光ファイバーによる励起光の導光手段を用いなくても、通常の光学系による導光手段によって励起光分光器４からの励起光３を窓板６０まで導光してもよい。
【００６２】
第１実施形態、第２実施形態のフローセル１８からの蛍光を集光して、蛍光分光器まで導光するための集光手段について、図１０に基づいて説明する。蛍光は全方位に放射されるが、図７で説明した反射手段などにより特定の検出方向に導くこともできる。さらに蛍光の検出感度を上げるためには、フローセル１８の検出方向の側面に対して蛍光分光器の入射口をできるだけ接近させることが理想であるが、スペース上の制約を受けたり、蛍光分光器の発熱の影響を避けたりするため、フローセル１８の近傍に蛍光分光器を配置することが困難になる場合が多い。このため、図１０に示すバンドルファイバー７２Ａ，７２Ｂを集光手段として用いれば、効率的な集光を行なうことができる。バンドルファイバー７２Ａ，７２Ｂの一端を蛍光分光器の入射口に接続し、他の一端面を同図のように、フローセル１８の側面の近傍に対向させる。同図（Ａ）は、断面矩形のバンドルファイバー７２Ａの配置を示し、同図（Ｂ）は、断面円形のバンドルファイバー７２Ｂの配置を示す。
【００６３】
バンドルファイバー７２Ａ，７２Ｂは、広い範囲の受光面を持っているので、集光量が大きく、蛍光の検出漏れを低減できる。また、蛍光分光器までの光ファイバー内におけるロスも小さくて済む。さらに、光ファイバーのフレキシブル性が高いので、フローセル１８から蛍光分光器までの光路設定の自由度が大きい。
【００６４】
次に、図１１（Ａ），（Ｂ）に基づいて、参考例としての高耐圧蛍光フローセル１１８について説明する。日本国の高圧ガス保安法などでセル本体の材質選定の規制を受けて、第１および第２実施形態のようにセル本体１４２の全体を石英ガラスなどの光透過材料で構成することができない場合がある。このような場合に本実施形態のフローセル１１８が有効である。同図のフローセル１１８では、入射部８４や出射部８６などの付属部分を除いて、セル本体１４２がＳＵＳ３１６などの金属材料で構成されている。
【００６５】
フローセル１１８は、セル本体１４２、入側セル蓋８０、出側セル蓋８２、入射部８４および出射部８６によって構成されている。セル本体１４２には、１０ＭＰａ以上の圧力に耐え得るセル流路１３２がＺ方向に形成されている。このセル流路１３２の両端部には、それぞれガスケット１２４，１２６を介して入側セル蓋８０と出側セル蓋８２が固定されている。固定方法としては例えば、図１１のように出側セル蓋８２に形成された雄ネジをセル本体１４２の雌ネジにねじ込んで、出側セル蓋８２をセル本体１４２に固定してもよい。各セル蓋８０，８２には、高圧流体の入側流路または出側流路が接続されるようになっている。
【００６６】
このフローセル１１８において特徴的なことは、セル流路１３２の中心軸に対して垂直方向に励起光用の導光路８８および蛍光用の導光路９０が設けられている点にある。また、励起光用の導光路８８と蛍光用の導光路９０は互いに直角に交わり、セル本体１４２のほぼ中心部においてそれぞれセル流路３２に連通する。各導光路８８，９０の途中には、導光路を塞ぐための石英ガラスなどの光透過材料からなる窓板９２がそれぞれ設けられている。窓板９２は、窓板押え９４によりセル本体１４２に固定されており、セル流路１３２内をフローセル１１８の外部から遮断している。
【００６７】
入射部８４への励起光は、励起光用の窓板押え９４に形成された導光路８８を通って、さらに励起光用の窓板９２を透過して、セル流路１３２に達する。セル流路１３２では、その中心軸に対して垂直方向に励起光が高圧流体を照射する。高圧流体からの蛍光は、入射部８４の導光路８８に対して垂直方向に設けられた蛍光用の窓板９２を透過して、さらに蛍光用の窓板押え９４に形成された導光路９０を通ってフローセル１１８の外部に取り出される。
【００６８】
図１１（Ｂ）に示すセル本体１４２においては、セル流路１３２に対して励起光用の導光路８８側とは反対の位置に、特段、別の導光路を設けていない。このような場合、入射した励起光がセル流路１３２内で散乱して、その散乱した励起光が蛍光用の導光路９０に導出されるという心配がある。このような散乱光の影響を排除するために、セル本体１４２において、セル流路１３２に対して励起光用の導光路８８側とは反対の位置に、励起光出口用の導光路を設けてもよい。特に、励起光の出口用の導光路の中心軸と、入射用の導光路８８の中心軸が一致するように設けるとよい。このようにすれば、セル流路１３２に入射した励起光を出口用の導光路から逃がすことができ、散乱光の発生を抑えて蛍光の検出感度の向上を図ることができる。
【００６９】
本実施形態の高耐圧蛍光フローセル１１８を用いれば、セル本体１４２をＳＵＳ３１６などの金属製として、入射部８４および出射部８６の窓板９２にのみ石英ガラスなどの光透過材料を用いるので、日本国の高圧ガス保安法などの規制をクリアして、１０ＭＰａ以上の耐圧を有するフローセルを構成することができる。
【実施例１】
【００７０】
感度の向上（蛍光検出と紫外可視吸光度検出との比較）
超臨界流体クロマトグラフ（ＳＦＣ）のカラムへ下記の分離条件でアントラセンを注入し、カラムの後段に設けた本発明に係る蛍光検出器によって蛍光検出を行ってクロマトグラムを取得した。また、カラムの後段に紫外可視吸光度検出器を設けて、同じ分離条件でアントラセンの吸光度検出を行ってクロマトグラムを取得した。各検出器により得られたクロマトグラムを図１２（Ａ），（Ｂ）に示す。また、このクロマトグラムのピークの面積値・高さ値・Ｓ／Ｎ比（シグナル／ノイズ比）を表１に示す。従来のＳＦＣでは、紫外可視吸光度検出器によるクロマトグラムしか得ることができなかったが、本発明のフローセルを使用することで蛍光検出器によるクロマトグラムを取得できるようになった。そして、図１２及び表１に示すように、試料の注入開始からたった２．５〜３．０ｍｉｎでアントラセンのピークが検出された。また、ピーク高さは２４５８６１μＶとなり、紫外可視吸光度検出器によるピーク高さの２５倍以上になった。ピーク面積については従来の１８倍以上、Ｓ／Ｎ比については従来の５４倍以上の数値が得られた。このようにＳＦＣによって短時間の分析が可能となり、かつ、蛍光検出によって検出感度が大きく向上したことを確認した。なお、本実施例のである。
【００７１】
分離条件
ＣＯ２：     3 mL/min
温度：      40 ℃
圧力：      15 MPa
カラム：    シリカゲル (I.D. 4.6 mm x 長さ 250 mm)
注入量：     5 μL
試料：      アントラセン 1.1 μg/mL
蛍光検出：  励起光330 nm、蛍光400
nm
紫外可視検出：    240 nm
【００７２】
【表１】
0005939781.tif 000006
【実施例２】
【００７３】
微量分析（多環芳香族炭化水素）
多環芳香族炭化水素（ＰＡＨｓ：Polycyclic Aromatic
Hydrocarbons）は、排気ガス等に含まれている強い発ガン性を持つ有害物質であり、様々な国において規制の対象となっている。そのため、ＰＡＨｓを微量分析する手段の提供が強く要求されている。ＰＡＨｓは強い蛍光を持っているので、蛍光検出による分析を適用できる。従って、超臨界流体クロマトグラフ（ＳＦＣ）による分離と、本発明のフローセルを用いた蛍光検出とを組み合わせることで、ＰＡＨｓの微量分析が可能となる。
【００７４】
本実施例では、超臨界流体クロマトグラフ（ＳＦＣ）のカラムへ下記の分離条件で多環芳香族炭化水素（ＰＡＨｓ）を注入し、カラムによって分離された試料成分の蛍光検出を行った。その分析結果であるクロマトグラムを図１３に示す。同図に示すように、ナフタレンやフルオレンなど多成分からなるＰＡＨｓは、ＳＦＣのカラムにより短時間で分離され、さらに蛍光検出により２０ｍｉｎ程度で全ての成分のピークを検出することができた。また、本発明の高耐圧蛍光フローセルを用いれば、セル容量が０．５〜５０μＬであるマイクロフローセルを構成することができるので、試料の注入量が微量（例えば５μＬ）である場合に、適切なセル容量のマイクロフローセルを使用することができる。その結果、微量の試料成分を明確なピークとして捉えることができた。
【００７５】
分離条件
ＣＯ２：     3 mL/min
温度：      40 ℃
圧力：      20 MPa
カラム：    ＯＤＳカラム (I.D. 4.6 mm x 長さ 250 mm)
注入量：     5 μL
試料：      ナフタレン, フルオレン, アントラセン, フェナントレン, 
ピレン, 1,2-ベンゾアントラセン, トリフェニレン, クリセン,
ベンゾピレン
蛍光検出：  試料成分の蛍光検出においては、成分毎に単一波長の励起光を入射して、同じく単一波長の蛍光を測光するのが一般的である。励起光および蛍光の波長を成分毎に示すと以下のようになる。
励起光270 nm、蛍光330 nm  （ナフタレン，フルオレン）
励起光250 nm、蛍光370 nm  （アントラセン,フェナントレン）
励起光335 nm、蛍光390 nm  （ピレン）
励起光280 nm、蛍光380 nm  （ベンゾアントラセン, トリフェニレン, クリセン）
励起光290 nm、蛍光440 nm  （ベンゾピレン）
【実施例３】
【００７６】
プレカラム誘導体化法
検出器に対して十分な応答を示さない試料（脂肪酸等）であっても、化学反応などにより強い応答を示す物質へ変換させてから検出を行なうことによって、検出感度を堅守できる場合がある。このような手法は誘導体化法と呼ばれる。プレカラム誘導体化法を適用した超臨界流体クロマトグラフ（ＳＦＣ）で下記の分離条件により遊離脂肪酸を分離した結果を図１４に示す。従来のＳＦＣでは、高価な質量分析計を使用しないと遊離脂肪酸の分析をすることができなかったが、本発明により蛍光検出器での分析が可能となった。誘導体化法は遊離脂肪酸に限られず様々な種類の試料に対して有効な方法であり、ＳＦＣの汎用性を高めることができる。
【００７７】
分離条件
ＣＯ２：        2.8 mL/min
アセトニトリル：0.2 mL/min
温度：      40 ℃
圧力：      15 MPa
カラム：    ＯＤＳカラム (I.D. 4.6 mm x 長さ 250 mm)
注入量：     5 μL
試料：      Caprylic acid (C8), Capric acid (C10), Lauric acid (C12),
Linolenic acid (C18:3), Myristic acid
(C14), 
Linolenic acid (C18:2), Palmitic acid (C16), 
Oleic acid (C18:1), Stearic acid (C18),
Arachidic acid (C20), Behenic acid (C22)
蛍光検出：  励起光365nm、蛍光412nm
【符号の説明】
【００７８】
１，１０１  フローセルアッセンブリ
２          光源
４          励起光分光器
６          蛍光分光器
７          光検出器
１０        蛍光検出器
１２        Ｕ字型保持部本体（保持手段）
１４        入側流路
１６        出側流路
１８，１１８  高耐圧蛍光フローセル
２０，１２０  入側セル押え
２２，１２２  出側セル押え
２４，１２４  入側ガスケット
２６，１２６  出側ガスケット
２８        導入孔
３０        入側流路接続部
３２，１３２  セル流路
３４        導出孔
３６        出側流路接続部
３８        セル押えナット
４０        リング状シート
４２Ａ〜４２Ｆ，１４２  セル本体
６０        窓板
６６        窓板押え
６８        出側連絡孔
７０        入側連絡孔
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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