(57)【要約】試料（５２）を、ポンプ（７２）から離すことにより、いわゆる「メモリ効果」の問題を回避するポンプ装置（５０）。この試料を中間つまりバッファ領域（６４）に第１のポンプ（５４）を用いて注入する。この試料をこのバッファ領域から排出する。これは、第２の流体（７４）をバッファ領域に第２のポンプ（７２）を用いて注入することによって行う。試料をバッファ領域から排出すると、この試料は混合部（７８）に送られ、ここで分析前の希釈を行うことができる。第２のポンプは、試料が一定量だけ希釈されるように、非常に正確に動作することが求められる。第２のポンプは非常に正確なピストンポンプであることが好適である。
2005535893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を、分析のために分析装置に注入するポンプ装置であって、
前記試料をバッファ領域に第１の流量で注入するように構成された第１のポンプと、
引き続き、第２の流体を前記バッファ領域に第２の流量で注入し、前記試料の少なくとも一部を前記バッファ領域から前記分析装置に移動させるように構成された第２のポンプと、
を備え、
前記第２のポンプは、前記第２の流量が前記第１の流量により正確に制御可能なように操作される、ポンプ装置。
【請求項２】
前記バッファ領域の下流で、バッファ排出管路上の前記分析装置の上流に配置された混合部を更に備え、前記混合部は、前記試料を希釈剤と混合して、前記試料を分析前に希釈する、請求項１に記載のポンプ装置。
【請求項３】
前記希釈された試料を前記分析装置に第３の流量で注入するように構成された第３のポンプを更に備える、請求項１または２に記載のポンプ装置。
【請求項４】
前記希釈剤は、前記混合部に第４の流量で注入され、前記第４の流量は、実質的に前記第３の流量と前記第２の流量との差である、請求項３に記載のポンプ装置。
【請求項５】
前記第３のポンプは、前記希釈剤を前記混合部に注入するために構成される、請求項４に記載のポンプ装置。  
【請求項６】
前記バッファ領域は、第１および第２のポートを有するように構成される、前述の請求項のうちのいずれかの請求項に記載のポンプ装置。
【請求項７】
前記第１のポンプは、前記試料を前記バッファ領域に前記第１のポートを介して溜めるように構成され、前記第２のポンプは、前記第２の流体を前記バッファ領域に前記第２のポートを介して溜めるように構成される、請求項６に記載のポンプ装置。
【請求項８】
第１および第２の位置の間を移動可能な流路切換手段を更に備え、
前記切換手段は、
（ａ）前記第１の位置にある場合には、前記バッファ領域が前記第１のポンプと流路を連結し、
（ｂ）前記第２の位置にある場合には、前記第１のバッファ領域ポートが前記混合部と流路を連結し、第２のバッファ領域ポートが前記第２のポンプと流路を連結するように構成される、
請求項６または７に記載のポンプ装置。
【請求項９】
廃棄管路を更に備え、前記廃棄管路は、前記切換手段が前記第１の位置にある場合には、前記バッファ領域と流路を連結するように構成される、請求項８に記載のポンプ装置。
【請求項１０】
前記切換手段は、前記第２の位置にある場合には、前記廃棄管路が前記第１のポンプと流路を連結し、前記第１のポンプは洗浄剤を注入するように構成される、請求項８に記載のポンプ装置。
【請求項１１】
前記切換手段が前記第１の位置にある場合には、前記第２のポンプは、前記混合部とバッファ領域との間に配置された排出管路と流路を連結して、第２の流体を前記排出管路に注入し、その中の前記流体試料または第２の流体を移動させることが可能な、請求項８、９、または１０に記載のポンプ装置。
【請求項１２】
前記混合領域は、２本以上の流入チューブと、混合部と、排出チューブとを有し、第１の流入チューブは、前記流体試料を前記バッファ領域から前記混合部に連結するように構成され、第２の流入チューブは、前記希釈剤を混合部に連結するように構成される、請求項２または１１に記載のポンプ装置。
【請求項１３】
前記切換手段が第２の位置にある場合には、前記第２のポンプは前記流体試料を前記混合領域を通して第２の流量で注入するように構成され、前記第３のポンプは、前記希釈された流体試料を第３の流量で注入するように構成される、請求項１１または１２に記載のポンプ装置。
【請求項１４】
操作中に、前記第１、第２、または第３のポンプ手段のうち少なくとも１つ、および／または前記切換手段をモニタおよび／または調節するためのコントローラを更に備える、前記請求項のうちのいずれかの請求項に記載のポンプ装置。
【請求項１５】
前記コントローラはＰＣである、請求項１４に記載のポンプ装置。
【請求項１６】
前記コントローラは、前記分析装置から分析データを受信するように構成される、請求項１４または１５に記載のポンプ装置。
【請求項１７】
前記第３の流量は第２の流量と実質的に等しいか、これより多く、前記コントローラは、受信された分析データに応じて、前記第１および／または第３の流量を調整するように構成される、請求項１３および１６のポンプ装置。
【請求項１８】
前記コントローラは、前記流量をリアルタイムで調整するように構成される、請求項１７に記載のポンプ装置。  
【請求項１９】
前記分析装置は質量分析装置、すなわち、同一的に結合されたプラズマ質量分析装置である、請求項１に記載のポンプ装置。
【請求項２０】
前記第２のポンプ手段はピストンポンプを備える、請求項１に記載のポンプ装置。
【請求項２１】
前述のいずれかの請求項に係る注入システムを備える、流体試料を分析する分析装置。
【請求項２２】
前記分析装置は質量分析装置、すなわち、誘導結合プラズマ質量分析装置である、請求項２１に記載の分析装置。
【請求項２３】
ポンプ装置を用いて、試料を分析するために分析装置に注入するポンプ注入装置であって、
前記ポンプ装置は少なくとも２個のポートを有するように構成されて流体試料を一時的に保存するバッファ領域を備え、
前記バッファ領域内に前記流体試料を前記第１のポンプ手段を使って第１の流量で第１のポートを通して溜めるポンプ装置を用い注入する方法であって、
第２の流体を、少なくとも部分的に充填されたバッファ領域に第２の流量で第２のポートを通って第２のポンプ手段を用いて注入し、その中にある前記流体試料を前記分析装置に注入し、
それにより、前記第２のポンプ手段が前記第１のポンプ手段より正確に制御できる、方法。  
【請求項２４】
請求項２３に記載の方法であって、
前記装置は、第１および第２の位置の間を移動可能な流路切換装置を更に備え、
前記流路切換装置は、
（ａ）前記第１の位置にある場合には、前記バッファ領域が前記第１のポンプと流路を連結し、
（ｂ）前記第２の位置にある場合には、前記第１のバッファ領域ポートが前記混合部と流路を連結し、第２のバッファ領域ポートが前記第２のポンプと流路を連結するように構成され、
前記方法は更に、
前記流路切換手段が前記第１の位置にある場合には、前記試料を前記バッファ領域に前記第１のポンプを用いて注入し、
前記流れ切換手段を第２の位置に切り替え、
前記第２の流体を前記バッファ領域に前記第２のポンプを用いて注入し、その中の前記試料を移動させる、方法。
【請求項２５】
請求項２４に記載の方法であって、
前記装置は、前記切換手段が第１の位置にある場合には、バッファ領域ポートと流路が連結するように構成された廃棄管路を更に備え、
前記方法は更に、
前記バッファ領域内の余分な流体を前記廃棄管路に注入する、方法。
【請求項２６】
前記切換手段が第２の位置にある場合には、前記廃棄管路が第１のポンプと流路を連結し、前記第１のポンプは洗浄剤を注入する、請求項２５に記載の方法。  
【請求項２７】
前記切換手段が前記第１の位置にある場合には、前記第２のポンプは前記排出管路と流路を連通し、
前記第２のポンプは、前記第２の流体を前記排出管路に注入し、その中の前記流体試料または第２の流体を移動させる、請求項２４〜２６のうちいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
請求項２４〜２７のうちのいずれかの請求項に記載の方法であって、
前記装置は、前記流体試料を希釈剤と混合する混合領域と、
希釈された流体試料を前記混合領域から前記分析装置に注入する第３のポンプと、を更に備え、
前記混合領域は前記排出管路と前記分析装置との間に配置され、
前記方法は更に、
前記切換手段が第２の位置にある場合には、
前記第２のポンプ手段が流体試料を前記バッファ領域に第２の流量で注入し、
前記第３のポンプ手段が前記希釈された流体試料を第３の流量で注入し、
前記第３のポンプ手段が前記希釈剤を、前記第３および前記第２の流量の差と実質的に等しい第４の流量で注入する、方法。
【請求項２９】
前記装置は、前記第１、第２、または第３のポンプ手段のうち少なくとも１つ、および／または前記切換手段をモニタおよび／または調整するコントローラを更に備える、請求項２４〜２８のうちのいずれかの請求項に記載の方法。
【請求項３０】
前記コントローラは、前記分析装置から分析データを受信する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記第３の流量は第２の流量と実質的に等しいか、これより多く、前記コントローラは、受信された分析データに応じて、前記第１および／または第３の流量を調整する、請求項２８および３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記コントローラは前記流量をリアルタイムで調整する、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
請求項１〜２２のうちのいずれかの請求項に記載のポンプ装置と、請求項２３〜３２のうちのいずれかの請求項に記載の方法と、を使って流体試料を希釈する方法。
【請求項３４】
コンピュータ上で動作するときに、請求項２３〜３３のうちのいずれかの請求項に記載の方法を実行するコンピュータプログラム。
【請求項３５】
請求項３３に記載のコンピュータプログラムが記憶されている電子保持手段（電子媒体）。
【請求項３６】
第１のポンプ手段が試料によって汚染されることを防止する方法であって、
前記試料を中間領域に第２のポンプを用いて溜め、
第２の流体を前記中間領域に前記第１のポンプ手段により注入することにより、前記試料を前記中間領域から排出する、方法。
【請求項３７】
分析のための流体試料を希釈する希釈システムであって、
前記流体試料を保存し、流入口および排出口を備えるように構成されたバッファ領域と、
前記流体試料を流体試料バッファ領域に前記流入口を通して注入する第１のポンプ手段と、 
第２の流体を前記バッファ領域に前記排出口を通して注入する第２のポンプ手段と、
前記流体試料および／または前記分析装置への流体の流路のために構成された排出管路と、
前記流体試料を希釈剤と混合する混合領域と、
希釈された流体試料を前記混合領域から前記分析装置に注入する第３のポンプ手段と、
第１および第２の位置の間を移動可能で、前記第１位置にある場合には、前記バッファ領域の流入口が前記第１のポンプと流路を連通し、前記流体試料を前記バッファ領域に注入することが可能で、前記第２の位置にある場合には、前記バッファ領域の流入口が前記排出管路と流路を連通し、前記バッファ領域排出口が前記第２のポンプと流路を連通して前記第２の流体を前記バッファ領域内に注入して、その中の前記流体試料を移動させることが可能なように構成された流路切換手段と、
を備え、
前記混合領域は、前記排出管路と前記分析装置との間に配置される希釈システム。
【請求項３８】
分析のための流体試料を、希釈システムを用いて希釈する方法であって、
前記流体試料を保存し、流入口および排出口を備えるように構成されたバッファ領域と、
前記流体試料および／または前記分析装置への第２の流体の流路に構成された排出管路と、
前記流体試料を前記希釈剤と混合する混合領域と、
希釈された流体試料を前記混合領域から前記分析装置に注入するために構成される第３のポンプ手段であって、前記混合領域は、前記排出管路と前記分析装置との間に構成された第３のポンプ手段と、
第１および第２の位置の間を移動可能で、前記第１の位置にある場合には、前記バッファ領域の流入口が前記第１のポンプと流路を連通し、前記第２の位置にある場合には、前記バッファ領域の流入口が前記排出管路と流路を連通し、前記バッファ領域の排出口が前記第２のポンプと流路を連通するように構成された流路切換手段と、
を備える希釈システムを使って希釈する方法であって、
前記切換手段が第１の位置にある場合には、前記流体試料を前記流体試料バッファ領域に前記流入口を通して前記第１のポンプ手段を使って注入し、
前記切換手段を前記第２の位置に切り替え、
流体を前記バッファ領域に前記排出口を通して注入することで、その中の前記流体試料を前記排出管路に移動させ、
前記切換手段が前記第２の位置にある場合には、前記第２のポンプ手段は、前記流体試料が前記混合領域を通って前記第１の流量で流れるように、前記第２の流体を前記バッファ領域に第１の流量で注入し、
前記第３のポンプ手段が、前記希釈された流体試料を前記第３の流量で注入し、
前記第３のポンプ手段が、前記希釈剤を、前記第３および第１の流量の差に実質的に等しい第２の流量で注入する、方法。    
【請求項３９】
第１のポンプを用いて希釈装置を通して流体試料を注入し、前記第１のポンプは前記流体試料から離れて設置されており、前記希釈装置の下流で希釈された流体試料を分析する方法であって、
前記流体試料を中間領域に第２のポンプを使って溜め、このとき、前記中間領域は、流体が通過可能な第１および第２のポートを有し、
第２の流体を前記中間領域に前記第２のポートを通して前記第１のポンプを用いて注入することで、前記流体試料の少なくとも一部を前記中間領域から前記第１のポートを通って移動させ、
前記第１のポートは、前記流体試料の少なくとも一部が前記中間領域から前記希釈装置に移動するように、前記希釈装置と流路が連通する、方法。
【請求項４０】
既知の濃度の所定の物質で構成されている内標準を前記試料に添加し、
検出された前記内標準の濃度を、希釈されていない試料の内標準における既知の濃度と比較することで、前記試料の希釈倍率を特定する、
請求項２３〜３９のうちのいずれかの請求項に記載の方法。
【請求項４１】
既知濃度である第２の所定の物質で構成されている第２の内標準を、同一の第２の濃度レベルで、前記試料および前記希釈剤に添加する、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記分析装置によって検出された第１の内標準の量から希釈倍率を特定し、
前記特定された希釈倍率を、予想希釈倍率と比較することにより修正係数を特定し、
前記修正係数を用いて分析装置データを修正する、
請求項４０または４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記試料および／または希釈剤は、所定の量の既知の物質で構成されている内標準を含み、
前記試料を希釈する希釈倍率は、前記分析装置によって検出された前記内標準の量を、前記試料または希釈剤中の内標準と比較することにより算出される、
請求項１に記載のポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料を分析装置に注入し、分析する前に、あるいは、その他の理由のために試料を希釈する方法および装置に関する。
【０００２】
本明細書では、質量分析装置における分析に先だって希釈する必要がある液体試料に関して本発明を説明する。但し、本発明は液体試料や質量分析に限られることはなく、溶解試料または懸濁試料や、その他の如何なる試験または分析装置にも同様に適用できる。
【背景技術】
【０００３】
流体中の微量元素を分析する分析機器は、比較的高いレベルの固体物質やマトリックスが溶けている試料(水中に溶けたＣａＣＯ３や塩等)を測定する能力には限界がある。使用者にとって関心がある微量元素が僅か１０億分の１以下である一方で、マトリックスは１０万分の１以上である場合がある。こうした高いレベルのマトリックスは分析装置に好ましくない影響を与える可能性がある。例えば、オリフィス、ガラス器具、イオン光学素子上に物質が沈殿する可能性がある。したがって分析前に試料を希釈する必要がある。
【０００４】
誘導結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ）は通常、溶解固体の総レベルを２０００ｍｇ／ｌ未満にして、そうした有害な効果を避ける必要がある。溶解固体は、分析装置内の構成部品、例えばプラズマを抽出して超音波ジェットの一部をすくい取るコーンの上などに沈殿して、試験結果や、その後に行われるあらゆる試験の結果の信頼性を大きく損なう可能性がある。物質が沈殿すると、機器を十分に清掃してからでないと正確な試験を開始できない。
【０００５】
各試験機関は、それぞれのマトリックス含有量が大幅に異なる多数の試料を迅速に分析しなければならないことが少なくない。この場合、使用者は各試料を特定の量で希釈して各試料中に存在する分析物を特定し、試料を希釈せずに分析可能かどうかを判断したいと思うであろう。希釈が必要な場合、この最初の試験によって、溶解固体の総量を機器の許容レベルに引き下げるために必要な希釈倍率の値が得られる。
【０００６】
このような手作業による操作は非常に煩わしく、１日に分析する試料数が多い場合には時間と費用が非常にかかる。現在では、分析装置が対処すべき溶解固体をあまりにも多く生じる試料は、分析装置を一旦清掃した後に再分析している。清掃するために分析を中断しなければならないし、分析装置が汚染された後に行ったために分析が不適切になった試料は再分析しなければならない。これは、作業者による多くの操作が必要となる。このように試料の処理量が制限されることは好ましくなく、作業者による操作は費用がかかる。
【０００７】
自動化希釈システムは、これまでにも用いられている。図１は、当該技術分野において知られているこのような自動化システム１０をきわめて概略的に示す。試料１２を試料ポンプ１４によって容器から混合チューブ１６に送る。同様に、希釈剤１８を希釈剤ポンプ２０によって別の希釈剤容器から混合チューブ１６に送る。この試料を混合チューブ内で希釈し、希釈剤と完全に混合する。次に、機器ポンプ２２によって希釈試料を混合チューブから機器または分析装置（図１には図示せず）に送る。
【０００８】
試料ポンプおよび希釈剤ポンプ双方の流量を正確に維持できるようにして、試料が正確に希釈されることを確実にしなければならない。希釈が、既知レベルであって比較的余裕のない許容誤差の範囲内に維持されなければ、分析結果の精度は許容できないものになる場合がある。同様に、希釈された試料が制御可能な既知の流量で分析装置の入口に注入されることを確実にするためには、機器流量が、正確な流量に維持されなければならない。つまり、正確な試験結果を維持するためには、全てのポンプ（および、それらに対応付けられた流量）を正確に制御する必要がある。
【０００９】
現在、蠕動ポンプを用いて、試料、希釈剤、希釈された試料を希釈システム内で注入している。通常、希釈剤と試料の希釈倍率５０：１を質量分析装置に用いている。ここで、希釈剤ポンプの流量は通常、試料ポンプの流量の５０倍である。蠕動ポンプの流量の範囲は限られており、試料ポンプおよび希釈剤ポンプは、それぞれの流量範囲の極端な流量で動作することも少なくない。また、蠕動ポンプの流量に限界があるため、試料を希釈できる希釈倍率が限られる。つまり、希釈剤ポンプが最大流量で動作し、試料ポンプが最小流量で動作する場合に、最大の希釈がなされる。
【００１０】
希釈された試料が機器（図示せず）に流入する流量は、使用される分析装置の種類によって異なるが、比較的少ない流量であって、通常は僅か毎分数ミリリットルである。この流量が多すぎると、希釈された試料が分析装置内に溜まり、分析機器に問題が生じ、分析結果に悪い影響を及ぼす。通常、試料ポンプおよび希釈剤ポンプのそれぞれの流量を合わせた流量は、機器ポンプの流量を上回っている。これは、全てのポンプの流量は比較的同じような範囲であり、例えば希釈倍率が１０より大きい場合、希釈剤ポンプ２０は高い流量で動作しなければならないからだ。このように高い流量は通常、分析機器によって許容される流量を越えている。したがって、廃棄排出部２４を設けることで、システム内の圧力上昇を防止する必要がある。つまり、分析装置に送られない余分な希釈試料を廃物容器２６に流す。高い希釈倍率の場合、廃物容器に流入する溶液が、分析装置に流入する流量の５０倍を越える可能性がある。廃物容器内の物質は廃棄される。正確な試験結果を得るために必要な高品質の希釈剤は比較的高価なので、この廃棄は、試験を行う実験室にとっては更に経済的負担となる。
【００１１】
図２は、当該技術分野において知られている別の自動化ポンプシステム２８をきわめて概略的に示す。シリンジポンプ３１によって試料２９を第１のパイプ３０に沿って注入され、シリンジ（図示せず）に充填する。バルブ３２を閉じて、ポンプの排出パイプ３３から流体がシリンジに入らないようにする。ポンプに適量の試料を充填した後にバルブを開き、シリンジプランジャを一定の速度で駆動して、試料の流れをパイプ３３に沿って、矢印Ｚで示される全体的な方向に供給する。ポンプ内にある一方向バルブ（図示せず）により、試料がパイプ３３に沿って流れている段階において試料が逆流して容器２９に戻らないようにする。
【００１２】
パイプの混合領域３４は、概略的に「Ｔ」または「Ｙ」形状でパイプ３３に隣接する第２のパイプ３５によって規定される。溶液を機器ポンプシステム（例えばネブライザ）で吸引する際に、パイプ３５の中では、制御されていない圧力低下が生じる。これにより、混合領域３４からパイプ３３に沿って、制御されていない溶液の流れが生じる。この流量は、シリンジポンプから供給される制御された溶液の流量、パイプ３５に沿って流れる制御されていない希釈剤の流量を合わせたものである。希釈剤の流れを制御できないので、結果的に希釈倍率は制御されていないことになる。この構成では、希釈された試料を分析装置に注入する機器ポンプはない。
【００１３】
この構成に頼るシステムには問題がある。例えば、このシステムが実現できる希釈倍率には限度がある。特に、分析装置が、希釈された試料が特定の流量で送られることを求める場合である。この問題は、図１に示すものと類似した機器ポンプおよび圧力除去システムを設けることによって解決できるだろう。しかし、図１のシステムに関連する様々な問題、例えば希釈剤の無駄は、このシステムによくみられるようになる。
【００１４】
当該技術分野において知られているポンプシステムは、米国特許第４，２４５，５０９号（Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｉｎｃ．）および米国特許第５，００７，２９７号（Ｐａｃｉｆｉｃ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙ）に開示されている。
【００１５】
更に、操作中に試料に露出されるポンプ部品が汚染されると、以後の試料も汚染される可能性があるので、分析結果が不正確になる。このいわゆる「メモリ効果」の問題は、非常に高感度の分析装置の場合に特に問題である。試験分析装置の感度はより高くなっているので、この問題も更に増える。（例えば、この問題は、感度が比較的高くない原子吸収分析機器を用いて試料を試験した場合にはあまり影響がないが、感度が非常に高いＩＣＰ−ＭＳ分析ツールを用いて試験した場合には問題になり得ることが分かった。）
【００１６】
また、ある種の流体はポンプの構成部品を損傷する可能性がある。構成部品が損傷されると流量が不正確になる可能性がある。つまり、より深刻な場合には、大幅な修繕や通常の修理をしなければ、ポンプが使用できなくなる。
【００１７】
現在、蠕動ポンプが使用されている。このようなポンプ（弾性体で作ることができる）では、注入される液体はチューブに接しているだけである。但し、蠕動ポンプの流量範囲や精度は、上述のように廃棄する液体を排出するという特性を避けるために十分に少ない流量で試料溶液を送ろうとする場合には不適切である。更に、蠕動ポンプを使用する場合、その実効流量範囲に制限があるため、実現できる希釈倍率が限られてしまう。
【００１８】
【特許文献１】米国特許第４，２４５，５０９号明細書
【特許文献２】米国特許第５，００７，２９７号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１９】
従来技術に関する問題を改良することが、本発明の目的である。
【００２０】
より正確には、試料を、分析のために分析装置に注入するポンプ装置であって、前記試料をバッファ領域に第１の流量で注入するように構成された第１のポンプと、引き続き、第２の流体を前記バッファ領域に第２の流量で注入し、前記試料の少なくとも一部を前記バッファ領域から前記分析装置に移動させるように構成された第２のポンプと、を備え、前記第２のポンプは、前記第２の流量が前記第１の流量により正確に制御可能なように操作される、ポンプ装置を提供する。
【００２１】
第２の流体を前記バッファ領域に送る第２のポンプ手段は、それ自体が試料と接触せず、したがってメモリ効果の問題を克服できるように、試料から離されていることが有利である。更に、第２のポンプの流量は、比較的高い正確さで制御できるので、続いて行う試料の希釈も高いレベルにできる。これは、従来のシステムの場合よりも分析結果への影響が少なく、例えばＩＣＰ−ＭＳのような比較的正確な分析装置には必要であることが分かった。
【００２２】
本発明の実施形態は、第１および第２の位置の間を移動できる流路切換手段を備えてもよい。この流路切換手段は、（ａ）前記第１の位置にある場合には、前記バッファ領域が前記第２のポンプと流路を連結し、（ｂ）前記第２の位置にある場合には、前記第１のバッファ領域ポートが前記排出管路と流路を連結し、第２のバッファ領域ポートが前記第１のポンプと流路を連結するように構成されている。
【００２３】
本発明の実施形態は廃棄管路を備えることも可能である。この廃棄管路は、前記切換手段が第１の位置にある場合には、バッファ領域と流路を連結するように構成されている。
【００２４】
本発明の実施形態では、 前記切換手段が第２の位置にある場合には、前記廃棄管路は第２のポンプと流路を連結し、前記第２のポンプは洗浄剤を送るように構成することができる。
【００２５】
本発明の実施形態では更に、前記切換手段が前記第１の位置にある場合には、前記第１のポンプが前記排出管路と流路を連通し、第２の流体を前記排出管路に注入することで、その中の前記流体試料または第２の流体を移動させことができる。
【００２６】
実施形態は更に、前記流体試料を希釈剤と混合する混合領域と、希釈された流体試料を前記混合領域から前記分析装置に送る第３のポンプとを更に備え、前記混合領域は、前記排出管路と前記分析装置との間に構成されることが有利である。
【００２７】
更に、分析のための流体試料を分析装置に注入システムを用いて注入する方法を提供する。ここで、前記注入システムは流体試料を保存するバッファ領域を備え、前記バッファ領域は少なくとも２個のポートを備えるように構成される。この方法は、第２の流体を前記流体試料バッファ領域内に第１のポートを通して前記第１のポンプ手段を用いて注入することで、その中の前記流体試料を前記分析装置に送る。
【００２８】
前記システムが、第２のポンプ手段と、前記流体試料および／または前記分析装置への流体の流れのために構成された排出管路とを更に備える場合、この方法は、前記試料を前記バッファ領域に前記第２のポンプ手段を用いて注入してもよいことが有利である。
【００２９】
このシステムが、第１および第２の位置の間を移動可能で、（ａ）前記第１の位置にある場合には、前記バッファ領域が前記第２のポンプと流路を連結し、（ｂ）前記第２の位置にある場合には、前記第１のバッファ領域ポートが前記排出管路と流路を連結し、第２のバッファ領域ポートが前記第１のポンプと流路を連結するように構成された流路切換装置を更に備える場合、この方法は、前記流路切換手段が前記第１の位置にある場合には、前記試料を前記バッファに前記第２のポンプを用いて注入し、前記流路切換手段を第２の位置に切り替え、前記第２の流体を前記バッファ領域に前記第１のポンプを用いて注入することで、その中の前記試料を移動させることが有利である。
【００３０】
本発明は、第１のポンプ手段が試料によって汚染されることを防止する方法を更に提供する。この方法は、前記試料を中間領域に第２のポンプを用いて溜め、第２の流体を前記中間領域に前記第１のポンプ手段を使って注入することで、前記試料を前記中間領域から排出することを含む。
【００３１】
本発明の主な利点は、大まかに、非常に正確なポンプによって決められた流量で試料を、そのポンプが試料に露出されることなく、分析装置に注入するポンプまたは希釈システムにある。これは、ポンプが試料によって損傷されたり汚染されたりする可能性を減らすことができる。また、その正確な流量は、試料を比較的高い精度で希釈するために必要かもしれない。
【００３２】
本発明の実施形態は、より簡単に、より正確な流量および希釈倍率レベルに制御されるポンプ／希釈システムおよび方法を提供するという利点がある。また、事実上、通常の操作では希釈剤は廃棄されない。コントローラを使って、第２および第３の流量を制御できることが有利である。第２の流量に対する第４の流量の比率に等しい希釈倍率は、第２および／または第３のポンプの流量をしかるべく調整することによって、容易に制御できる。希釈倍率の制御は、分析装置からのデータに応じて、実質的にリアルタイムに行うことができる。また、試料の正確かつ低レベルの流れを供給するために使用されるポンプの構成部品は、試料中の浮遊固体によって生じる、損傷の可能性がある腐食、化学作用、または摩耗等に露出されていない。試料溶液は第２のポンプに入らない。
【００３３】
本発明の実施形態は、作業者の操作を実質的に軽減し、試料の処理量を増加するという利点もある。この実施形態は、試料を分析装置に供給する前に、一貫した安全なレベルで試料を自動的に希釈することを目的とする。試料の処理量は、実質的に増加させることができる。試料を安全なレベルに希釈することは、試料を自動的に希釈することによって、試料内の微量レベルに対して実行される分析を必要な精度で行うことができるようにするという利点がある。試料の処理量も、新しい（または異なる）試料溶液を比較的早い流量でバッファに導入することによって増加できる。これは、試料の吸引流量を制御することによって行う。試料の希釈費用も、希釈システムによって使用される希釈剤の量を減らすことによって軽減できる。つまり、試料を、必要な安全レベルに希釈するために必要な分量の希釈剤だけを消費することができ、無駄にする希釈剤は殆どまたは全くない。「安全なレベル」とは、分析装置の汚染を回避するために必要な希釈倍率を意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明の実施形態について、具体的に添付の図面を参照しながら説明する。
【００３５】
図３に、本発明を実施する注入システム５０を概略的に示す。分析対象である試料５２を容器から自動採取装置５４によって、第１つまり試料吸引パイプ５６に沿ってバルブつまりパイプ流路スイッチ５８に送る。この実施形態において使用する自動採取装置は当該技術分野では知られており、ポンプ（図示せず）と、プローブ６０とを有する。プローブは可動式であって、プローブの下に置かれた容器内の流体の中に挿入することができる。異なる容器を回転盤（図示せず）上に置けば、異なる試料や洗浄剤６２をプローブや自動採取装置ポンプを介して注入システム内に注入することができる。
【００３６】
スイッチ５８は、６個の流入/排出ポートＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆと、それぞれが１つのポートを別のポートに連結する３つの内部パイプまたは管路から構成される。スイッチは２つの位置の間を移動できるので、スイッチを移動させると、あるパイプから別のパイプへの流体の流路を、そのパイプから別のパイプに切り換えることができる。図３は、スイッチが第１の位置にある状態を示し、図４は、第２の位置にある状態を示す。
【００３７】
最初つまり試料吸引段階では、試料をシステム内に送る一方で、スイッチを図３に示す位置（第１の位置）に設定するので、ポートＡがポートＦに、ポートＢがポートＣに、ポートＤがポートＥに、それぞれ接続している。したがって、流体は、ポートＡとＦ、ポートＢとＣ、ポートＤとＥのそれぞれに接続するパイプの間を流れることができる。
【００３８】
第２つまり試料保持パイプ６４はポートＥをポートＢに接続する。つまり、試料吸引段階では、試料をスイッチポートＤを通して注入し、スイッチポートＥから排出し、第２のパイプ６４に送る。これらのポートは、流体がポートを通って流れ、当該ポートに連結するパイプ、管路、またはチャンパを出入りできるように機能する。既に第２のパイプ中にある流体は、第２のパイプを通りポートＢを介してスイッチに流入しつつある試料によって押し出される。第３つまり廃棄パイプ６６が、スイッチのポートＣ（これは試料吸引段階ではポートＢに接続される）および廃棄ユニット６８に接続している。つまり、第２のパイプから排出された流体は、スイッチ（のポートＢおよびＣ）を通り、第３のパイプに沿って流れ、排出口つまり廃棄ユニットに送られる。
【００３９】
第２のパイプ６４は、試験に要求される十分な量の流体試料を溜めるだけの容積を有する。通常、ＩＣＰ−ＭＳに適用する場合、１つの試料の十分な分析結果を得るには、質量分析装置に供給される試料の希釈倍率によって異なるものの、１〜１０ｍｌの容量が必要である。自動採取装置を制御して、パイプ５６および第２のパイプ６４の容積およびスイッチ５８を流体が占める容量の和を超える容量の試料を、試料容器から第２のパイプに送る。これによって、試料が第２のパイプに完全に充填されることを確実にする。したがって、試料をパイプに送る前から第２のパイプ内にあった流体は第２のパイプ６４から押し出される。また、この試料と、この試料を吸引する前に第２のパイプ内にあった任意の流体との間の接触面は、試料の吸引完了時には、第３のパイプ６６の中にある。  
【００４０】
次に、ポンプシステムの第２つまり試料注入段階を説明する。この段階では、試料を分析装置に送って分析する。一旦、第２のパイプ６４に十分な試料が充填されると、自動採取装置は容器からの試料の注入を中止する。次に、スイッチを図４に示す第２の位置に切り換えて、ポートＡがポートＢに、ポートＣがポートＤに、ポートＥがポートＦに、それぞれ接続されるようにする。この時点でこのスイッチ構造体は、第４つまりシステム注入パイプ７０を第２のパイプの一端に、スイッチポートＡおよびＢを介して接続している。ポートＢに接続された第２のパイプの一端は自動採取装置から離れた位置にある。当該パイプの中の流体は、この端部を通って（上述のように）廃棄排出口に流れる。したがって、第２のパイプの全てに試料が充填されているので、この端部には流体試料が満ちている。
【００４１】
この時点で第１のシステムポンプ７２は、容器７４から流体、つまり希釈剤７３を吸引してポートＡに注入するように動作する。この流体は試料の希釈に適し、非常に高レベルの純度を有することが好適である。この流体をポンプ７２によってスイッチ（ポートＡ）、したがって第２のパイプの遠方端（ポートＢ）に注入する。これにより、第２のパイプ６４中の試料は第２のパイプから排出され、スイッチポートＥを通り、スイッチポートＦを介して、第５つまりスイッチ排出パイプ７６に送られる。第５のパイプに沿った流量（毎分リットル）は、第４のパイプ７０に沿ったポンプ流体の流量と等しい。もちろん、これには、流体が非圧縮材料であって、パイプが通常の動作中に膨張しないことを仮定する。
【００４２】
このとき採取装置のプローブを切り換えて、別の流体６２がパイプ５６に、スイッチ５８を通り、第２のパイプ６４に沿い、ポートＤ、Ｅ、Ｂ、Ｃを介して、注入されるようにする。この別の流体は、パイプ５６およびプローブ内の流体試料を洗浄、つまり洗い流すことで、試料溶液をパイプ６６を通して廃物容器６８に流し出し、これらの構成部品が次のサンプリングに対する準備ができた状態にするために適切であることが好適である。このとき、（スイッチは第２の位置にあるので）第１のパイプはスイッチポートＤおよびＣを介して第３のパイプ６６と連通しており、洗浄剤が試料をパイプ５６から廃棄パイプ６６、更に廃棄ユニット６８に押し流す。
【００４３】
第５のパイプ７６に沿って流れる試料の流量は、試料ポンプ７２によってフロー１に決められる。この試料が第５のパイプの端部において混合領域７８に流入し、ここで希釈剤８０と混合される。混合領域７８では、第５のパイプ７６が第６つまり試料希釈剤パイプ８２と結合して１本の第７つまり装置流入パイプ８４を形成する。この混合部は、チューブまたはパイプにおける「Ｙ」または「Ｔ」形状の接合部である。より複雑な形状や構造を用いれば、試料と希釈溶液との混合を促進できるだろう。混合領域の出口は、混合領域と第２のポンプ８６との間に構成された１本のパイプ８４を有する。このパイプ８４は、流体を混合部から分析用の分析装置（図示せず）に注入する。
【００４４】
試料と希釈剤とを混合して希釈された試料を作ることは、第５、第６、および第７のパイプ７６、８２、８４の境界面で行われる。第７のパイプに沿って混合部から分析装置（図示せず）への幾らかの長さ部分において追加の混合処理を行ってもよいが、混合処理は、希釈された試料が分析装置に供給される前に完了していなければならない。混合処理は、接合部および第５のパイプに沿って試料と希釈剤との乱流の作用として生じる。また、これら２つの液体の拡散によっても生じる。本実施形態では、混合処理は、流体が第２のポンプ８６を通過する際に行われてもよい。
【００４５】
第１つまり試料ポンプ７２は、Ｇｌｏｂａｌ  ＦＩＡ  Ｉｎｃ．から供給されるｍｉｌｌｉＧＡＴポンプヘッド（米国特許第６，０７９，３１３号に開示）のようなピストン型のポンプであることが好適である。この種類のポンプは、例えば蠕動ポンプと比べると、より広い範囲の流量を実現でき、比較的少量の試料を所望通りに一定または可変の流量で継続的に送るように動作することができる。特に、非常に高レベルの正確さおよび精密さをもって非常に少ない流量で分配することができる。更に、このピストンポンプのシステムは、上述した従来技術であるポンプシステムに関連する不都合を被らない。第２つまり分析装置ポンプは第１のポンプと同じ種類でもよいし、適切であれば蠕動ポンプでもよい。通常、自動採取装置ポンプは蠕動ポンプでもある。このようなポンプを用いて試料の注入を行うことは、試料がポンプチューブ内に残るので、試料がポンプの構成部品を損傷しないという利点がある。しかし、蠕動ポンプは、少ない流量（通常、毎分マイクロリットル）では、要求される精度でほとんど脈動なく注入することはできない。したがって、蠕動ポンプは、比較的大きな流量（毎分ミリリットル）で、比較的不正確および不精密なポンプ流量に限られる。このような蠕動ポンプは、試料保持部を早く満たすことができ、ポンプが腐食されたり機械的に損傷されたりしないという本明細書に記載の適用に適している。ただし、このようなポンプは、試料を混合部７８に送ることには適していない。こうしたポンプは、試料の希釈倍率を正確に維持するために要求される各定常流量の場合に、流量を一定に制御できないからである。換言すれば、こうした不適切なポンプの流量は、希釈された試料の一定の値に悪影響を与える程度に変動、つまり脈動する。
【００４６】
希釈剤８０を希釈剤容器８１から第６のパイプ８２に吸引して混合部７８に送り、ここで試料と混合する。つまり試料を希釈する。希釈剤がシステムに供給される第６のパイプの端部は完全に希釈剤中に入るので、システムに空気が入ることを確実に防止する。希釈された試料の、混合部から分析装置への流れは、第２のポンプ８６によって正確にフロー３に制御される。したがって、フロー１＜フロー３の場合、希釈剤は、次式にしたがって、フロー２で、第６のパイプ８２に沿って混合部に送られる。
フロー１＋フロー２＝フロー３
このとき、パイプの中の流体な非圧縮材料であると仮定する。（流れは、毎分リットルで測定できる。）
【００４７】
フロー３は、第２のポンプ８６によって一定に維持され、これにより希釈された試料が分析装置に達する流量は一定値であることが好適である。したがって、第１のポンプの流量を変えると、試料を希釈する希釈倍率Ｄが変わる。つまり、
Ｄ＝フロー２／フロー１  または
Ｄ＝（フロー３／フロー１）−１
【００４８】
上記の式から、またフロー３は一定であると仮定して、第１のポンプの流量（フロー１）を減らすと、混合部への希釈剤の流れが増加するので、希釈倍率Ｄが増す。
【００４９】
本発明を実施するポンプシステムがＩＣＰ−ＭＳ分析装置と共にどのように動作するかの具体例を示す。動作中、全試料を分析前に別個の希釈倍率Ｄ１によって決まった手順で希釈する。最初、Ｄ１を比較的高いレベルに設定して、試料中に溶けた任意の固体（またはマトリックス）が、試料分析時には十分に希釈されているように試料を希釈する。このようにして、分析装置や試験結果に対する悪影響を防止または軽減できる。通常、
Ｄ１＝１００である。
【００５０】
分析装置の結果を調べる分析用ソフトウェアによって、試料中の希釈されたマトリックスの程度を検出して、更に希釈する必要があるかを調べる。また、分析結果を処理して、測定した分析物信号の精度を検出する。例えば、分析物信号が弱すぎる場合、希釈倍率を減らす必要があるかもしれない。更に、分析物信号が強すぎる場合には、分析装置は、求められる精度で分析物濃度を測定できないかもしれない（その場合、試料を希釈倍率Ｄ２で更に希釈することが必要かもしれない）。
【００５１】
Ｄ２は、分析装置からのマトリックス信号を、適切に正確な結果を得るために用いる所定の最大レベルと比較することによって算出できる。上述のように、新しい希釈倍率Ｄ２は、第１のポンプ７２のフロー１を調整することによって実現できる。分析結果が分析装置から得られるので、この結果、希釈倍率をリアルタイムに制御できる。
【００５２】
第１および第２のポンプ７２および８６のそれぞれの流量は、コントローラまたはＰＣ８８によって制御できる。分析装置の分析結果から得たデータをリンク１００に沿ってコントローラに入力する。第１および第２のポンプを、それぞれリンク１０２および１０４を介して制御する。自動採取装置をリンク１０６に沿って制御でき、スイッチをリンク１０８に沿って制御する。流量の情報またはデータをポンプ（または、任意の流量計（図示せず））からコントローラに戻して、コントローラによって使用できる。したがって、コントローラが（必要であれば）分析装置の結果を考慮して希釈倍率を変えられる。例えば、結果が、正確な分析を行うには多すぎるマトリックスが希釈試料中に残留していることを示している場合、上述のように、コントローラは第１のポンプの流量を少なくして、希釈倍率を上げることができる。
【００５３】
一旦、試料を分析して、求められる結果が得られると、システム５０は、以下のように、新しい試料に対して希釈処理を開始できる。コントローラは第１および第２のポンプ７２および８６を停止させ、スイッチを最初の位置に切り換える（上述）。ポンプ７２および８６を再起動させると、第１のポンプ７２は希釈剤を第５のパイプ７６に、スイッチポートＡおよびＦおよび第４のパイプ７０を介して、実質的に流量３より少ない流量で送り始める。装置ポンプ８６が流量３またはそれに近い流量で動作していると、大量の希釈剤が容器８１から吸引され、試料が高希釈倍率に希釈されて、分析装置に送られる。分析装置は測定せずに、動作を続ける。第１のポンプ７２は、第５のパイプ７６内の試料が全てそこから排出されると、希釈剤の吸引を終了する。これは、第２の流体または希釈剤７３を所定の流量Ｆで所定の時間Ｔ送ることによって制御できる。この時、
Ｔ＞Ｖ／Ｆ
であって、Ｖは、スイッチ（ポートＡとＦの間）および第５のパイプ７６内で流体によって占められる容積である。これによって第５のパイプ中に残る全ての試料を押し流し、次の分析対象の試料を汚染しないことを確実にする。時間Ｔは、スイッチと混合領域との間の第５のパイプの長さ（つまり容積）を減らすことによって、最小化できる。
【００５４】
同時に、自動採取装置５４、および上述のように試料を洗い流した第１および第２のパイプ（５６および６４）によって、新しい試料をシステム内に送る。
【００５５】
第２または試料注入段階の間（バルブ５８は第２の位置に切り換え済み）、第１のポンプ７２は実質的にフロー３で、最初の期間、および第５のパイプ７６中の希釈剤７３が全て第２のパイプ６４からの流体試料によって押し流されるまで、動作する。第５のパイプが完全に試料で満たされると、第１のポンプの流量をフロー１まで減速し、上述のような試料の希釈を行う。第５のパイプを完全に試料で満たすために必要な時間は、適切な式を用いて算出できる。
【００５６】
このようにして、試料を汚染したり、第１のポンプ７２の構成部品を腐食したりすることなく、正確に希釈するために求められる正確な流量で試料を分析装置に注入する。更に、システム構成部品の汚染は、本発明において採用される洗浄サイクルによって大幅に軽減される。
【００５７】
希釈倍率を決定する代替的な方法は、試料溶液を既知の濃度レベルの既知の物質で「スパイキング（spiking）」または「レーシング（lacing）」(少量添加)することが含まれる。スパイクは、内標準（Internal Standard）と呼ばれる。分析装置の結果を分析すると、結果の中の既知の物質のレベルを減少することによって、どのくらいの試料が希釈されたかが分かる。もちろん、既知の物質は、スパイクを加える前には試料または希釈剤中に存在しない物質でなければならない。このような既知の物質には、例えばロジウムまたはインジウムを含む。
【００５８】
非常に正確な希釈倍率レベルを得るために、試料および希釈剤の両方をスパイクすることが好適である。例えば、試料を、１００ｐｐｂ（１０億分の１００）濃度レベルのロジウムと１０ｐｐｂのインジウムでスパイクできる。希釈剤にはロジウムによってスパイクせず、ｌ０ｐｐｂ濃度レベルのインジウムによってスパイクする。試料を、例えば５０倍に希釈する場合、ロジウムの濃度は２ｐｐｂ（希釈後）である。インジウムの内標準は、試料および希釈剤の両方が１０ｐｐｂのインジウムを含むので、濃度１０ｐｐｂのままである。
【００５９】
しかし、ロジウムの濃度の値は、希釈に不安定さがあれば変化する（混合部中に気泡がある、例えば試料と希釈剤との混合が不均質である場合には、そのような不安定さが生じるかもしれない）。気泡がシステムを通過する場合、ロジウムの濃度レベルは１．２ｐｐｂであるかもしれない。次のバッチでは１．９９ｐｐｂになり、最後のバッチでは２．０ｐｐｂになるかもしれない。これにより平均値が１．７３ｐｐｂ、つまり、予想希釈倍率である５０：１の１３．５％の誤差が導かれる。各バッチは、各バッチに対する値を増減することによって修正できる。つまり、第１のバッチに対する換算係数は２／１．２であり、第２のバッチに対する換算係数は２／１．９９であり、第３のバッチに対する換算係数は２／２．０である。これによって、試料の、知覚された濃度レベルにおける誤差を排除できる。これは、そうでなければ、希釈倍率の異常に気付かなかった場合には、間違いになるであろう。このスパイキング、つまり内標準を用いることで、微小な気泡や混合効果によってデータに誤差を生じるリスクなく、５０：１を越える希釈ができるようになる。
【００６０】
更に、希釈剤および試料を同じ濃度レベルのインジウムでスパイクすることは利点がある。これは特に、試料を混合部に吸引して混合部中の流体を分析装置に注入するが、希釈剤が能動的には混合部に送らない場合（つまり、希釈剤容器と混合部との間のライン上にポンプがないので、希釈剤の流れが試料ポンプおよび装置ポンプの相対的な流れに関連付けられている状況）に利点がある。希釈倍率ゼロが求められる場合に、問題が生じる可能性がある。ゼロ希釈を行うためには、装置ポンプと試料ポンプの両方が同じ流量で動作しなければならない。しかし、試料ポンプが装置ポンプより僅かに早い流量で動作する場合、試料の一部が希釈剤中に流れ込んで希釈剤を汚染する。したがって、試料ポンプを装置ポンプの流量のほぼ１０％少ない流量で動作させることが好適である。このようにして、試料は僅かだけ希釈される。ロジウムの濃度レベルを検出すれば、この小さな希釈倍率を明らかにし、つまり算出できる。
【００６１】
インジウムのスパイクを使って、試料のイオン化処理において生じるかもしれないバラツキを発見および／または算出できる。ＩＣＰ−ＭＳの場合、イオン化はプラズマトーチにおいて生じ、トーチの均質性やプラズマ状態におけるバラツキは、質量スペクトルで検出されたインジウムのレベルから検出できる。これは、インジウムの濃度レベルが常にｌ０ｐｐｂでなければならないが、この濃度より少ない濃度が検出された場合には、例えば、イオン生成における結果の不均質さに反映できるように倍率を修正できるからである。
【００６２】
本発明の実施により分析装置の処理能力を非常に改善でき、必要とされる人間の作業者による操作を少なくできる。更に、希釈倍率を比較的高いレベルに維持する場合、分析装置の流入口をマトリックス物質によって汚染されないようにできるので、分析装置を清掃するために必要な不稼働時間を軽減できる。
【００６３】
上述のポンプシステムは「閉じた」構成である。閉じた構成とは、試料および希釈剤が、スイッチから出口にかけて、システム内に含まれる構造を意味する。システムを閉じておくことによって、動作中を通じて上記の式が維持される。したがって、動作中に希釈剤および試料が不足しないようにして、システムに空気が入らないことを確実にすることが重要である。
【００６４】
ポンプシステム５０のチューブまたはパイプ構成部品は、いかなる圧力がかかっても膨張または収縮したりしないように、適切な硬質な物質で作られなければならない。このような膨張または収縮は、試料、希釈剤、および希釈された試料によって占められる容積に影響するので、望ましくない。膨張や収縮の程度を検出または予測できれば、膨張や収縮を許容できる。
【００６５】
混合部は、パイプの混合領域において乱流を生じさせることにより、確実に試料と希釈剤とが十分に混合されるように設計されていることが好適である。
【００６６】
第１および第２のポンプは、脈動がない実質的に継続した流れを生じなければならない。各ポンプからの流量は、ポンプローラに対する適切なフィードバックループを伴い、それぞれのポンプの前後に構成された独立した流量計を用いて求めることができる。または、内標準を用いることによって希釈倍率を測定できる。上述のように、コントローラによって適切なソフトウェアプログラムを用いることで、試料の希釈や、ある試料から別の試料への入れ替えを自動化できる。コントローラは、適切なソフトウェアプログラムを用いてポンプおよび流路切換装置５８をモニタして制御する、適切な入出力装置を有するデスクトップＰＣを有するかもしれない。
【００６７】
本発明の実施形態によって使用される試料の例は、飲料水、廃水、海水、希釈された酸、尿、血液、髄液、溶解固体、または気体試料等を含む。これらは限定的な例ではなく、分析を必要とするあらゆる液体試料を、本発明を実施するポンプによって、分析装置に供給する前に希釈することができる。もちろん、異なる試料に対しては適切な希釈剤が必要であり、所定の試料に対する希釈剤の選択は、本発明の一部を構成しない。希釈剤は脱イオン化された水やエタノール等でもよいが、分析対象となる試料に応じて最も適切なものである。
【００６８】
上述の実施形態は、試料を貯蔵容器またはバッファに比較的早く注入するための装置および方法を、不正確で不均質な流量ポンプ（これは通常は安価）を用いて提供する。また、この試料を、正確なポンプを用いて（必要であれば）比較的少ない流量で、貯蔵容器から除去または分配し、試料が正確なポンプに混入したり、ポンプの構成部品を汚染したりしないようにする。このようにして、試料同士の汚染やポンプの腐食を回避することが可能となる。
【００６９】
本発明の更なる実施形態は当業者によって、請求項に記載した範囲を超えることなく予見できる。例えば、インラインポンプを用いて実施形態を説明してきたが、他のポンプシステムを用いることも望ましい。また、希釈剤８０および７３を同じ容器に溜めることもできる。更に、容器６２中の洗浄剤は、希釈剤８０および７３と共通の容器に入った希釈剤を含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】当該技術分野において知られている、上述の注入システムの概略図である。
【図２】当該技術分野において知られている、上述の注入システムの概略図である。
【図３】本発明を実施する注入システムで、スイッチが第１の位置にある場合の概略図である。
【図４】図３に示す注入システムで、スイッチが第２の位置にある場合の概略図である。
【図１】
2005535893.tif 000003
【図２】
2005535893.tif 000004
【図３】
2005535893.tif 000005
【図４】
2005535893.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成17年6月13日(2005.6.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１９】
前記分析装置は質量分析装置、すなわち、誘導結合プラズマ質量分析装置である、請求項１に記載のポンプ装置。
【国際調査報告】
2005535893.tif 000007
2005535893.tif 000008
2005535893.tif 000009