(57)【要約】【課題】試料液体の屈折率変化への迅速な応答性を備えつつ感度を大幅に向上させた液体クロマトグラフィー用示差屈折率用具の提供。【解決手段】測定光Ｂを参照液体Ｌｃと試料液体Ｌｓとの屈折率差に応じて偏向させるフローセル１を備え、このフローセル１は、参照液体Ｌｃが流通若しくは封入される第１のセル３と、試料液体Ｌｓが流通若しくは封入されると共に、第１の仕切り板２ａを挟んで第１のセル３と隣接する第２のセル４と、第１のセル３と同じ参照液体Ｌｃが流通若しくは封入される共に、第２の仕切り板２ｂを挟んで第２のセル４と隣接する第３のセル５とから構成されており、これら３つのセル３，４，５を順次透過するように測定光Ｂをフローセル１に照射し、このフローセル１を透過した測定光Ｂの参照液体Ｌｃと試料液体Ｌｓとの屈折率差に基づく偏向角の変化を測定するための示差屈折率測定用具。【選択図】図１
2006343326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定光を参照液体と試料液体との屈折率差に応じて偏向させるフローセルを備え、当該フローセルを透過した測定光の前記参照液体と前記試料液体との屈折率差に基づく偏向角の変化を測定するための示差屈折率測定用具であって、
前記フローセルは、第１のセルと、前記第１のセルと隣接する第２のセルと、前記第２のセルと隣接する第３のセルとを含む独立した３つのセルから構成されており、
前記第１及び第３のセルに前記参照液体が流通若しくは封入された状態、且つ、前記第２のセルに前記試料液体が流通若しくは封入された状態で、これら３つのセルを順次透過するように前記測定光が前記フローセルに照射されることを特徴とする示差屈折率測定用具。
【請求項２】
前記フローセルは、略四角柱状であり、前記第１乃至第３のセルは、それぞれ略三角柱状であることを特徴とする請求項１に記載の示差屈折率測定用具。
【請求項３】
前記フローセルは、前記第１のセルと前記第２のセルとの間を仕切る第１の仕切り板と、前記第２のセルと前記第３のセルとの間を仕切る第２の仕切り板とを有し、
前記第１の仕切り板と前記第２の仕切り板とは、前記測定光の光軸に対して互いに異なる向きに４５゜の角度で配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の示差屈折率測定用具。
【請求項４】
前記第１のセルから前記第３のセルへと前記参照液体を流通させる流路を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の示差屈折率測定用具。
【請求項５】
前記流路を形成する第１のシール板と、
前記第１のシール板を前記フローセルとの間で挟み込む第１のブロックとを備えることを特徴とする請求項４に記載の示差屈折率測定用具。
【請求項６】
前記フローセルは、前記第１のセルに前記参照液体が流入される第１の流入口と、前記第１のセルから前記参照液体が流出される第１の流出口と、前記第２のセルに前記試料液体が流入される第２の流入口と、前記第２のセルから前記試料液体が流出される第２の流出口と、前記第３のセルに前記参照液体が流入される第３の流入口と、前記第３のセルから前記参照液体が流出される第３の流出口とを有し、
前記第１のシール板は、前記第１の流入口及び第３の流出口に対応した位置に参照側流入孔及び参照側流出孔を有し、
前記第１のブロックは、前記参照側流入孔及び前記参照側流出孔に対応した位置に参照側流入路及び参照側流出路を有し、
前記流路は、前記第１の流出口との前記第３の流入口との間に亘って形成されていることを特徴とする請求項５に記載の示差屈折率測定用具。
【請求項７】
前記第２の流入口及び前記第２の流出口に対応した位置に試料側流入孔及び試料側流出孔を有する第２のシール板と、
前記第２のシール板を前記フローセルとの間で挟み込むと共に、前記試料側流入孔及び前記試料側流出孔に対応した位置に試料側流入路及び試料側流出路を有する第２のブロックとを備えることを特徴とする請求項６に記載の示差屈折率測定用具。
【請求項８】
前記請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の示差屈折率測定用具と、
前記示差屈折率測定用具に測定光を照射する光照射手段と、
前記示差屈折率測定用具を透過した測定光を検出する光検出手段とを備えた示差屈折率測定装置。
【請求項９】
前記光照射手段から出射されて、前記第１、第２、第３のセルの順で前記フローセルを透過した測定光を、前記第３、第２、第１のセルの順で前記フローセルを透過するように反射させる光反射手段を備え、
前記光検出手段は、前記光反射手段で反射されて前記フローセルを透過した測定光を検出することを特徴とする請求項８に記載の示差屈折率測定装置。
【請求項１０】
前記請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の示差屈折率測定用具を用いて、前記第１及び第３のセルに参照液体が流通若しくは封入された状態、且つ、前記第２のセルに試料液体が流通若しくは封入された状態で、これら３つのセルを順次透過するように測定光を前記フローセルに照射し、このフローセルを透過した測定光の前記参照液体と前記試料液体との屈折率差に基づく偏向角の変化を測定することを特徴とする示差屈折率測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、参照液体と試料液体との屈折率差に基づく偏向角の変化を測定するための示差屈折率測定用具、並びにこれを用いた示差屈折率測定装置及び示差屈折率測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体クロマトグラフ用の偏向型示差屈折率検出器は、例えば図１１Ａに示すような三角柱状の２つのセル１００ａ，１００ｂから構成される四角柱状のフローセル１００を備えている。また、フローセル１００は、２つのセル１００ａ，１００ｂの間を仕切る仕切り板１０１を有している。
【０００３】
このフローセル１００には、一方のセル１００ａに参照溶液Ｌｃ’が、もう一方のセル１００ｂに試料溶液Ｌｓ’が、それぞれ流通若しくは封入された状態で、これら２つのセル１００ａ，１００ｂを順次透過するように測定光Ｂ’が照射される。このとき、フローセル１００は、図１１Ｂに示すように、測定光Ｂ’を参照溶液Ｌｃ’と試料溶液Ｌｓ’との屈折率差に応じて偏向させる。また、フローセル１００を透過した測定光Ｂ’の参照溶液Ｌｃ’と試料溶液Ｌｓ’との屈折率差に基づく偏向角の変化を、このフローセル１００から一定距離だけ離れた位置にある受光センサ（図示せず。）が測定光の位置変化として検出する。
【０００４】
なお、上記屈折率差が同じ場合に得られる測定光Ｂ’の偏向角は、仕切り板１０１の測定光Ｂ’の光軸に対する角度によるため、この仕切り板１０１の角度は、最大の感度が得られるように通常は測定光Ｂ’の光軸に対して４５゜に設定されている。
【０００５】
ところで、上述した偏向型示差屈折率検出器では、フローセル１００から受光センサまでの距離を長くすることによって、屈折率変化に対する感度を高めることができる。しかしながら、フローセル１００から受光センサまでの距離を長くすると、光学ベンチ等の歪みや、温度分布の増大によるドリフトの増加、装置の大型化につながるため、現在のところ偏向型示差屈折率検出器の総合的な性能向上には至っていない。すなわち、フローセル１００から受光センサまでの距離を長くする方法では、受光センサ以降の回路を改良しても、これ以上の信号対ノイズ比の本質的な改善は期待できない。
【０００６】
そこで、偏向型示差屈折率検出器では、２度の偏向によって感度を高める方法が提案されている（例えば、特許文献１，２を参照。）。
例えば、特許文献１には、２つの三角柱状のセルが長手方向の一辺側で連通され、この連通部分を通じて一方のセルから他方のセルへと試料溶液が流通される構成が記載されている。しかしながら、この特許文献１に記載される構成の場合、流路が複雑化してしまうため、セルを流れる試料溶液を置換するのに多くの時間を要してしまい、この試料溶液の流入濃度変化に応じた迅速な応答が得られないといった問題が発生してしまう。また、試料溶液が流通される流路に参照溶液を流通若しくは封入し、参照溶液が流通若しくは封入される中空プリズムに試料溶液を流通する場合でも、参照溶液の迅速な置換ができないという問題が発生してしまう。
【０００７】
一方、特許文献２には、２つの測定光を用いる示差屈折率検出器が記載されている。しかしながら、この特許文献２に記載される構成の場合、２つの三角柱状のセルに挟まれる部分が五角柱状（略Ｍ字形）の容積が大きいセルとなるため、この部分の液置換に多くの時間を要することになる。したがって、このようなセルを液体クロマトグラフ用示差屈折率検出器のフローセルとして用いた場合には、試料溶液の濃度変化の応答性及び参照溶液の液置換の観点から使用に耐えないといった問題が発生してしまう。
【特許文献１】特開昭４６−２８００号公報（Ｆｉｇ．１）
【特許文献２】特開平３−１７０８４７号公報（第７図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであり、試料液体の屈折率変化への迅速な応答性を備えつつ感度を大幅に向上させた示差屈折率測定用具、並びにこれを用いた示差屈折率測定装置及び示差屈折率測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下の手段を提供する。
（１）  測定光を参照液体と試料液体との屈折率差に応じて偏向させるフローセルを備え、当該フローセルを透過した測定光の前記参照液体と前記試料液体との屈折率差に基づく偏向角の変化を測定するための示差屈折率測定用具であって、前記フローセルは、第１のセルと、前記第１のセルと隣接する第２のセルと、前記第２のセルと隣接する第３のセルとを含む独立した３つのセルから構成されており、前記第１及び第３のセルに前記参照液体が流通若しくは封入された状態、且つ、前記第２のセルに前記試料液体が流通若しくは封入された状態で、これら３つのセルを順次透過するように前記測定光が前記フローセルに照射されることを特徴とする示差屈折率測定用具。
（２）  前記フローセルは、略四角柱状であり、前記第１乃至第３のセルは、それぞれ略三角柱状であることを特徴とする前項（１）に記載の示差屈折率測定用具。
（３）  前記フローセルは、前記第１のセルと前記第２のセルとの間を仕切る第１の仕切り板と、前記第２のセルと前記第３のセルとの間を仕切る第２の仕切り板とを有し、前記第１の仕切り板と前記第２の仕切り板とは、前記測定光の光軸に対して互いに異なる向きに４５゜の角度で配置されていることを特徴とする前項（１）又は前項（２）に記載の示差屈折率測定用具。
（４）  前記第１のセルから前記第３のセルへと前記参照液体を流通させる流路を有することを特徴とする前項（１）乃至前項（３）の何れか一項に記載の示差屈折率測定用具。
（５）  前記流路を形成する第１のシール板と、前記第１のシール板を前記フローセルとの間で挟み込む第１のブロックとを備えることを特徴とする前項（４）に記載の示差屈折率測定用具。
（６）  前記フローセルは、前記第１のセルに前記参照液体が流入される第１の流入口と、前記第１のセルから前記参照液体が流出される第１の流出口と、前記第２のセルに前記試料液体が流入される第２の流入口と、前記第２のセルから前記試料液体が流出される第２の流出口と、前記第３のセルに前記参照液体が流入される第３の流入口と、前記第３のセルから前記参照液体が流出される第３の流出口とを有し、前記第１のシール板は、前記第１の流入口及び第３の流出口に対応した位置に参照側流入孔及び参照側流出孔を有し、前記第１のブロックは、前記参照側流入孔及び前記参照側流出孔に対応した位置に参照側流入路及び参照側流出路を有し、前記流路は、前記第１の流出口との前記第３の流入口との間に亘って形成されていることを特徴とする前項（５）に記載の示差屈折率測定用具。
（７）  前記第２の流入口及び前記第２の流出口に対応した位置に試料側流入孔及び試料側流出孔を有する第２のシール板と、前記第２のシール板を前記フローセルとの間で挟み込むと共に、前記試料側流入孔及び前記試料側流出孔に対応した位置に試料側流入路及び試料側流出路を有する第２のブロックとを備えることを特徴とする前項（６）に記載の示差屈折率測定用具。
（８）  前項（１）乃至前項（７）の何れか一項に記載の示差屈折率測定用具と、前記示差屈折率測定用具に測定光を照射する光照射手段と、前記示差屈折率測定用具を透過した測定光を検出する光検出手段とを備えた示差屈折率測定装置。
（９）  前記光照射手段から出射されて、前記第１、第２、第３のセルの順で前記フローセルを透過した測定光を、前記第３、第２、第１のセルの順で前記フローセルを透過するように反射させる光反射手段を備え、前記光検出手段は、前記光反射手段で反射されて前記フローセルを透過した測定光を検出することを特徴とする前項（８）に記載の示差屈折率測定装置。
（１０）  前項（１）乃至前項（７）の何れか一項に記載の示差屈折率測定用具を用いて、前記第１及び第３のセルに参照液体が流通若しくは封入された状態、且つ、前記第２のセルに試料液体が流通若しくは封入された状態で、これら３つのセルを順次透過するように測定光を前記フローセルに照射し、このフローセルを透過した測定光の前記参照液体と前記試料液体との屈折率差に基づく偏向角の変化を測定することを特徴とする示差屈折率測定方法。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明によれば、参照液体の液置換性を良好なものとし、試料液体の屈折率変化に迅速に応答することによって、フローセルを透過した測定光の参照液体と試料液体との屈折率差に基づく偏向角の変化を高感度で測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を適用した示差屈折率測定用具、並びにこれを用いた示差屈折率測定装置及び示差屈折率測定方法について、図面を参照して詳細に説明する。
先ず、本発明を適用した示差屈折率測定用具について説明する。
本発明を適用した示差屈折率測定用具は、例えば図１に示すようなフローセル１を備え、このフローセル１を透過した測定光Ｂの参照溶液（参照液体）Ｌｃと試料溶液（試料液体）Ｌｓとの屈折率差に基づく偏向角の変化を測定する、いわゆる液体クロマトグラフ用の偏向型示差屈折率検出器に用いて好適なものである。
【００１２】
具体的に、このフローセル１は、例えば石英ガラス等の透明な平行平面板が互いの接合面を突き合わせて接合されることによって、全体が略四角柱状に形成されている。また、このフローセル１を構成する面のうち、底面を構成する底板１ａと、４つの側面を構成する側板１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅと、上面を構成する天板１ｆとから略四角柱状の内部空間が構成されている。また、フローセル１は、この内部空間を仕切る第１の仕切り板２ａ及び第２の仕切り板２ｂによって３つの独立した略三角柱状のセル、すなわち、第１のセル３と、この第１のセル３と第１の仕切り板２ａを挟んで隣接する第２のセル４と、この第２のセル４と第２の仕切り板２ｂを挟んで隣接する第３のセル５とを構成している。
【００１３】
第１の仕切り板２ａ及び第２の仕切り板２ｂは、例えば石英ガラス等の透明な平行平面板からなる。第１の仕切り板２ａは、フローセル１内を側板１ｃの中央部と側板１ｅの一方の角部との間で仕切るように接合面を側板１ｃ，１ｅに突き合わせて接合されている。一方、第２の仕切り板２ｂは、フローセル１内を側板１ｃの中央部と側板１ｅの他方の角部との間で仕切るように接合面を側板１ｃ，１ｅに突き合わせて接合されている。これにより、第１の仕切り板２ａと前記第２の仕切り板２ｂとは、側板１ｃ側の中央部で互いに突き合わされた状態で、この側板１ｃに対して互いに異なる向きに４５゜の角度で配置されている。
【００１４】
また、フローセル１の側板１ｃは、第１のセル３に参照溶液Ｌｃが流入される第１の流入口６ａと、第１のセル３から参照溶液Ｌｃが流出される第１の流出口６ｂと、第３のセル５に参照溶液Ｌｃが流入される第３の流入口７ａと、第３のセル５から参照溶液Ｌｃが流出される第３の流出口７ｂとを有している。このうち、第１の流入口６ａ及び第３の流入口７ａは、側板１ｃの下方側に位置し、第１の流出口６ｂ及び第３の流出口７ｂは、側板１ｃの上方側に位置して設けられている。一方、フローセル１の側板１ｅは、第２のセル４に試料溶液Ｌｓが流入される第２の流入口８ａと、第２のセル４から試料溶液Ｌｓが流出される第２の流出口８ｂとを有している。このうち、第２の流入口８ａは、側板１ｅの下方側に位置し、第２の流出口８ｂは、側板１ｅの上方側に位置して設けられている。
【００１５】
この示差屈折率測定用具は、さらに図２に示すように、フローセル１の側板１ｃに対向配置される第１のシール板９と、この第１のシール板９をフローセル１との間で挟み込む第１のブロック１０と、フローセル１の側板１ｅに対向配置される第２のシール板１１と、この２のシール板１１をフローセル１との間で挟み込む第２のブロック１２とを備えている。
【００１６】
第１のシール板９は、例えばフッ素樹脂等からなる。この第１のシール板９は、上記フローセル１の第１の流入口６ａ及び第３の流出口７ｂに対応した位置に参照側流入孔１３ａ及び参照側流出孔１３ｂを有している。また、第１のシール板９は、上記フローセル１の第１の流出ロ６ｂから流出された参照溶液Ｌｃを第３の流入口７ａへと導くスリット１４を有している。このスリット１４は、第１のセル３から第３のセル５へと参照溶液Ｌｃを流通させる流路を形成するものであり、第１の流出口６ｂに対応する位置と第３の流入口７ａに対応する位置との間に亘って斜め直線状に形成されている。
【００１７】
第１のブロック１０は、例えばステンレス鋼等からなり、第１のシール板９をフローセル１の側板１ｃとの間で挟み込んだ状態を保持しながらフローセル１に取り付けられている。この第１のブロック１０は、上記第１のシール板９の参照側流入孔１３ａ及び参照側流出孔１３ｂに対応した位置に参照側流入路１５ａ及び参照側流出路１５ｂを有している。さらに、この第１のブロック１０には、参照側流入路１５ａに参照溶液Ｌｃを流入させる参照側流入管１６ａと、参照側流出路１５ｂから参照溶液Ｌｃを流出させる参照側流出管１６ｂとが、それぞれ第１のシール板９と対向する面とは反対側の面に位置して取り付けられている。
【００１８】
第２のシール板１１は、例えばフッ素樹脂等からなる。この第２のシール板１１は、上記フローセル１の第２の流入口８ａ及び第２の流出口８ｂに対応した位置に試料側流入孔１７ａ及び試料側流出孔１７ｂを有している。
【００１９】
第２のブロック１２は、例えばステンレス鋼等からなり、第２のシール板１１をフローセル１の側板１ｅとの間で挟み込んだ状態を保持しながらフローセル１に取り付けられている。この第２のブロック１２は、上記第２のシール板１１の試料側流入孔１７ａ及び試料側流出孔１７ｂに対応した位置に試料側流入路１８ａ及び試料側流出路１８ｂを有している。さらに、この第２のブロック１２には、試料側流入路１８ａに試料溶液Ｌｓを流入させる試料側流入管１９ａと、試料側流出路１８ｂから試料溶液Ｌｓを流出させる試料側流出管１９ｂとが、第２のシール板１１と対向する面とは反対側の面に位置して取り付けられている。
【００２０】
以上のような構造を有する示差屈折率測定用具では、参照溶液Ｌｃが参照側流入管１６ａから第１のブロック１０の参照側流入路１５ａ、第１のシール板９の参照側流入孔１３ａ及びフローセル１の第１の流入口６ａを通して第１のセル３に流入される。この第１のセル３に流入された参照溶液Ｌｃは、フローセル１の第１の流出口６ｂから流出されて、第１のシール板９のスリット１４及びフローセル１の第３の流入口７ａを通して第３のセル５に流入される。そして、この第３のセル５に流入された参照溶液Ｌｃは、フローセル１の第３の流出口７ｂから流出されて、第１のシール板９の参照側流入孔１３ｂ及び第１のブロック１０の参照側流出路１５ｂを通して参照側流出管１６ｂから流出されることになる。
【００２１】
一方、この示差屈折率測定用具では、試料液体Ｌｓが試料側流入管１９ａから第２のブロック１２の試料側流入路１８ａ、第２のシール板１１の試料側流入孔１７ａ及びフローセル１の第２の流入口８ａを通して第２のセル４に流入される。そして、この第２のセル４に流入された試料溶液Ｌｓは、フローセル１の第２の流出口８ｂから流出されて、第２のシール板１１の試料側流入孔１７ｂ及び第２のブロック１２の試料側流出路１８ｂを通して試料側流出管１９ｂから流出されることになる。
【００２２】
そして、この示差屈折率測定用具では、第１のセル３及び第３のセル５に同じ参照溶液Ｌｃが、第２のセル４に試料溶液Ｌｓが、それぞれ流通若しくは封入された状態で、これら３つのセル３，４，５を順次透過するように、フローセル１に測定光Ｂが照射されると、このフローセル１を通過した測定光Ｂを参照溶液Ｌｃと試料溶液Ｌｓとの屈折率差に応じて偏向させることになる。
【００２３】
なお、上記示差屈折率測定用具では、第１のシール板９に第１のセル３から第３のセル５へと参照溶液Ｌｃを流通させるための流路（スリット１４）が設けられた構成となっているが、このような構成に必ずしも限定されるものではない。例えば、このような流路を第１のブロック１０に設けた構成、具体的には、第１のシール板９に、上記フローセル１の第１の流出口６ｂ及び第３の流入口７ａに対応する参照側流出孔及び参照側流入孔を設け、第１のブロック１０に、これら第１のシール板９の参照側流出孔と参照側流入孔との間を連通させる溝部を設けた構成とすることもできる。
【００２４】
次に、上記示差屈折率測定用具を用いた示差屈折率測定装置及び示差屈折率測定方法について説明する。
本発明を適用した示差屈折率測定装置は、例えば図３に示すような液体クロマトグラフ用の偏向型示差屈折率検出器である。具体的に、この示差屈折率検出器は、測定光Ｂを発するランプ２１と、このランプ２１から出射された測定光Ｂが通るスリット２２と、このスリット２２を通過した測定光Ｂを平行光とするコリメーターレンズ２３と、このコリメーターレンズ２３によって平行光とされた測定光Ｂの光路中に配置された上記フローセル１と、このフローセル１を透過した測定光Ｂの光路を折り返す光反射手段としてのミラー２４と、このミラー２４で反射されて再びフローセル１を透過した測定光Ｂを検出する光検出手段としての受光センサ２５とを備えている。
【００２５】
また、この示差屈折率検出器は、受光センサ２５の後述する２つの受光面２５ａ，２５ｂが受光した信号の差を検出する差動増幅器２６と、受光センサ２５の２つの受光面２５ａ，２５ｂが受光した信号の和から測定光Ｂの光量を一定に保つようにランプ２１の光量制御を行う光量制御回路２７とを備えている。なお、これら測定光Ｂを受光検出する手段及び測定光Ｂの光量制御を行う手段は、従来から公知のものを用いることができる。
【００２６】
以上のような構造を有する示差屈折率検出器では、ランプ２１より出射された測定光Ｂがスリット２２を通過した後にコリメーターレンズ２３により平行光とされてフローセル１の側板１ｂ側に照射される。このフローセル１に照射された測定光Ｂは、第１のセル３、第２のセル４、第３のセル５の順でフローセル１を透過して側板１ｄ側から出射された後に、ミラー２４で反射されて折り返されると、今度は逆に第３のセル５、第２のセル４、第１のセル３の順でフローセル１を透過することになる。
【００２７】
ここで、フローセル１の第１の仕切り板２ａと第２の仕切り板２ｂとは、測定光Ｂの光軸に対して互いに異なる向きに４５゜±１゜の角度で配置されている。なお、図４からわかるように、測定光Ｂの光軸は、ミラー２４への入射側と反射側でわずかにずれる。この場合、測定光Ｂの光軸は、両者の平均の位置とする。したがって、測定光Ｂは、図４に示すように、このフローセル１を２回通過する間に、第１のセル３及び第３のセル５内を満たす参照溶液Ｌｃと、第２のセル４内を満たす試料溶液Ｌｓとの間の屈折率差に応じて、同一方向に４回偏向されることになる。そして、この偏向された測定光Ｂは、図３Ｂに示すように、受光センサ２５の受光面２５ａ，２５ｂ上にスリット２２の像Ｓを結ぶことになる。
【００２８】
ところで、この示差屈折率検出器では、フローセル１を透過した測定光Ｂの参照溶液Ｌｃと試料溶液Ｌｓとの屈折率差に基づく偏向角の変化を受光センサ２５が測定光Ｂの位置変化として検出する。具体的に、受光センサ２５は、スリット２２と平行な方向に対応する分割線に沿って分割された２つの受光面２５ａ，２５ｂを有しており、これら２つの受光面２５ａ，２５ｂ上に結ぶスリット２２の像は、参照溶液Ｌｃと試料溶液Ｌｓとの間の屈折率差に比例して、その位置が変化することになる。また、この像Ｓの位置変化は、２つ受光面２５ａ，２５ｂから出力される信号に変化をもたらすため、この２つの受光面２５ａ，２５ｂからの信号の差を差動増幅器２６により検出することで、参照溶液Ｌｃと試料溶液Ｌｓとの間の屈折率差に基づく偏向角の変化を検出することができる。
【００２９】
本発明を適用した示差屈折率検出器では、上述した図４に示すように、フローセル１の第１の仕切り板２ａと第２の仕切り板２ｂとが測定光Ｂの光軸に対して互いに異なる向きに４５゜±１゜の角度で配置されている。また、これら仕切り板２ａ，２ｂの間に設けられた第２のセル４に試料溶液Ｌｓを流通させている。この場合、測定光Ｂは、フローセル１を２回通過する間に、第１のセル３及び第３のセル５内を満たす参照溶液Ｌｃと、第２のセル４内を満たす試料溶液Ｌｓとの間の屈折率差に応じて、同一方向に４回偏向されることになる。したがって、この示差屈折率検出器では、測定光Ｂの光路長を長くすることなく、試料溶液Ｌｓの屈折率変化に対する感度を大幅に高めることができる。
【００３０】
また、本発明を適用した示差屈折率検出器では、フローセル１の第１のセル３から第３のセル５へと参照溶液Ｌｃを流通させる流路を設けることによって、参照溶液Ｌｃの液置換を迅速に行うことができる。一方、上記特許文献１に記載されるようなフローセルの場合には、図５中囲み部分Ａに示すように、流路形状の複雑な第１のセル３と第３のセル５との間を試料溶液Ｌｓが通過しなければならないために、クロマトグラムのピークの広がりが大きくなるといった問題が発生してしまう。（なお、図５では、図４と同等の部位については便宜上同じ符号を付すものとする。）
【００３１】
したがって、本発明を適用した示差屈折率検出器では、上記示差屈折率測定用具を用いることによって、参照溶液Ｌｃの液置換性を良好なものとし、試料溶液Ｌｓの屈折率変化に迅速に応答することから、フローセル１を透過した測定光Ｂの参照溶液Ｌｃと試料溶液Ｌｓとの屈折率差に基づく偏向角の変化を高感度で測定することができる。
【００３２】
以上のように、本発明によれば、試料溶液Ｌｓの屈折率変化への迅速な応答性を備えつつ、２倍の信号対ノイズ比及びドリフトの低減をもたらす高感度の示差屈折率測定用具、並びにこれを用いた示差屈折率測定装置及び示差屈折率測定方法を提供することができる。
【実施例】
【００３３】
以下、実施例により本発明の効果を明らかなものとする。
先ず、本測定に用いる液体クロマトグラフィー測定装置を図６に模式的に示す。
この液体クロマトグラフィー測定装置は、溶離液が入った容器３１と、溶離液の脱気を行う脱気装置３２と、溶離液を送液するポンプ３３と、溶離液に試料を注入するインジェクター３４と、試料を分離するカラム３５と、カラム３５により分離された試料溶液と参照溶液との間の屈折率差に基づく偏向角の変化を検出する示差屈折率検出器３６と、示差屈折率検出器３６から流出された試料溶液を溜める容器３７とを備えて構成されている。
【００３４】
上記液体クロマトグラフィー測定装置による測定では、溶離液に水を用い、１ｍＬ／minの流量で送液しながら、この溶離液に測定対象となる所定濃度の試料を注入した。カラム３５には、糖分析用配位子交換＋サイズ分離型カラム（昭和電工製ＫＳ−８０１）を用い、カラム中の溶液の温度を５０℃に保つようにした。
【００３５】
（実施例１）
実施例１では、試料として濃度１．２５μｇ／μＬのショ糖水溶液２０μＬを溶離液に注入し、上述した図４に示すフローセル１を備えた示差屈折率検出器３６を用いて、上記液体クロマトグラフィー測定装置によるクロマトグラムの測定を行った。その測定結果を図７に示す。
【００３６】
（比較例１）
比較例１では、上述した図５に示すフローセルを備えた示差屈折率検出器３６を用いた以外は、実施例１と同じ試料を用いて上記液体クロマトグラフィー測定装置によるクロマトグラムの測定を行った。その測定結果を図８に示す。
【００３７】
図７及び図８に示す測定結果から、実施例１のクロマトグラムでは、比較例１のクロマトグラムに比べてピークがシャープであり、ピーク立ち上がりのマイナスピークや、ピーク立ち下がりのブロードなマイナスピークも見られない。以上のことからも、本発明の示差屈折率検出器は、高性能力ラムを用いた分析にも十分に供し得ることがわかった。
【００３８】
（実施例２）
実施例２では、試料として各濃度１ｎｇ／μＬのショ糖及び果糖を含む水溶液２０μＬを溶離液に注入し、上述した図４に示すフローセル１を備えた示差屈折率検出器３６を用いて、上記液体クロマトグラフィー測定装置によるクロマトグラムの測定を行った。その測定結果を図９に示す。
【００３９】
（比較例２）
比較例２では、上述した図１１に示す従来のフローセルを備えた示差屈折率検出器３６を用いた以外は、実施例２と同じ試料を用いて上記液体クロマトグラフィー測定装置によるクロマトグラムの測定を行った。その測定結果を図１０に示す。なお、図９及び図１０中に示すｎＲＩＵは、ナノ屈折率差単位である。
【００４０】
図９及び図１０に示す測定結果から、実施例２及び比較例２のクロマトグラムは、何れも果糖のピーク（左側）の後にショ糖のピーク（右側）が検出されたが、ショ糖のピーク高さは、実施例２の方が比較例２に対してほぼ２倍の値を示している。ここで、実施例２及び比較例２の試料中に含まれるショ糖溶液の濃度は等しいため、検出されるｎＲＩＵも等しい。したがって、実施例２の方が比較例２よりも感度が高いことがわかる。また、実施例２のクロマトグラムのＳＮ比は約２０であり、図１０に示す比較例２のクロマトグラムの信号対ノイズ比（ＳＮ比）は約８．５であり、実施例２の方が比較例２よりもＳＮ比が増大している。なお、ノイズは、ＡＳＴＭの規格（Ｅ６８５−７９）に準じた方法により測定した。以上のことからも、本発明の示差屈折率検出器では、高性能力ラムを用いた分析においてピーク幅がほとんど変わらずに高感度化が図られていることを確認することができた。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、本発明を適用したフローセルの構造を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示すフローセルに取り付けられるシール板及びブロックの構造を示す分解斜視図である。
【図３】図３は、図１に示すフローセルを用いた示差屈折率検出器の構成を示す模式図である。
【図４】図４は、本発明のフローセルにおける試料溶液及び参照溶液の流れを説明するための模式図である。
【図５】図５は、従来のフローセルにおける試料溶液及び参照溶液の流れを説明するための模式図である。
【図６】図６は、液体クロマトゲラフィー装置の構成を示す模式図である。
【図７】図７は、実施例１のクロマトグラムである。
【図８】図８は、比較例１のクロマトグラムである。
【図９】図９は、実施例２のクロマトグラムである。
【図１０】図１０は、比較例２のクロマトグラムである。
【図１１】図１１は、従来のフローセルの構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…フローセル  ２ａ…第１の仕切り板  ２ｂ…第２の仕切り板  ３…第１のセル  ４…第２のセル  ５…第３のセル  ６ａ…第１の流入口  ６ｂ…第１の流出口  ７ａ…第３の流入口  ７ｂ…第３の流出口  ８ａ…第２の流入口  ８ｂ…第２の流出口  ９…第１のシール板  １０…第１のブロック  １１…第２のシール板  １２…第２のブロック  １３ａ…参照側流入孔  １３ｂ…参照側流出孔  １４…スリット  １５ａ…参照側流入路  １５ａ…参照側流出路  １６ａ…参照側流入管  １６ｂ…参照側流出管  １７ａ…試料側流入孔  １７ｂ…試料側流出孔  １８ａ…試料側流入路  １８ａ…試料側流出路  １９ａ…試料側流入管  １９ｂ…試料側流出管  ２１…ランプ（光照射手段）  ２２…スリット  ２３…コリメーターレンズ  ２４…ミラー（光反射手段）  ２５…受光センサ（光検出手段）  ２６…差動増幅器  ２７…光量制御回路
【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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