(57)【要約】      （修正有）【課題】ＬＣシステム及び他の流体流動システムにおける逆流及び圧力パルスに関連した問題への解決策を提供する。【解決手段】マイクロ流体チェックバルブは、入口ボア４４２と、内部チャンバ４３８と、出口ボア４４６と、チャンバ内において開位置と閉位置との間で自由に動くことができるディスク４５４とを備える。開位置において、ディスクは、流体が、入口ボアからチャンバを通って出口ボアへと流れることを可能にする。閉位置において、ディスクは、流体が、チャンバから入口ボア内へと逆方向に流れることを防止する。チェックバルブは、ナノスケールの容積等の小さい行程容積を特徴としながら、高い流体圧力に耐えることが可能である。チェックバルブを利用して、例えば、流体の逆流を防止し、流体流動システムにおける圧力パルスを隔離することができる。【選択図】図４
2018091484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ流体チェックバルブであって、
第１の外面と、
第２の外面であって、前記第１の外面及び前記第２の外面に対して直交するバルブ軸に沿って前記第１の外面から軸方向に離間する、第２の外面と、
第１の内面と、
前記第１の内面から軸方向に離間する第２の内面と、
前記第１の内面と前記第２の内面との間に配置され、前記バルブ軸を囲む側面と、
を備える、本体であって、前記第１の内面と前記第２の内面と前記側面とは、内部チャンバを画定する、本体と、
前記第１の外面から前記本体を貫通して形成され、前記内部チャンバと連通する入口ボアと、
前記第２の外面から前記本体を貫通して形成され、前記内部チャンバと連通する出口ボアと、
前記第２の内面に配置され、互いに離間している複数のボスと、
前記内部チャンバ内に配置され、前記入口ボアと前記出口ボアとの間の圧力差に応じて開位置と閉位置との間で自由に動くことができるディスクと、
を備え、
前記開位置において、前記ディスクは、前記ボスに接触し、前記入口ボアから、隣接するボス間を含む前記内部チャンバを通って前記出口ボアに向かう流体流路を確立し、
前記閉位置において、前記ディスクは、前記第１の内面に接触し、前記入口ボアから前記内部チャンバ内への流体の流れを遮断する、マイクロ流体チェックバルブ。
【請求項２】
前記本体は、
前記本体が、１００バール以上の圧力に耐える効果のある材料から構成されることと、
前記本体が、１００バール以上の圧力に耐える効果のある材料から構成され、金属、金属合金、ニッケルコバルト合金、及びパラジウムからなる群から選択される材料を含むことと、
からなる群から選択される組成を有する、請求項１に記載のマイクロ流体チェックバルブ。
【請求項３】
前記本体は、
前記内部チャンバと前記入口ボアと前記出口ボアとが、合わせてナノスケールの容積を有することと、
前記本体は、前記バルブ軸に沿って重なった複数の層を備えることと、
前記本体は、前記バルブ軸に沿って重なった複数の層を備え、該複数の層は、前記第１の外面を含み、前記入口ボアが貫通する第１の外層と、前記第２の外面を含み、前記出口ボアが貫通する第２の外層と、前記側面を含む中間層とを含むことと、
前記内部チャンバ、前記入口ボア、前記出口ボア、及び前記ディスクは、１０００マイクロメートルよりも小さいそれぞれの直径を有することと、
前記ボスは、前記バルブ軸の周りに円形パターンで配置されることと、
上記のうちの２つ以上の組合せと、
からなる群から選択される構成を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のマイクロ流体チェックバルブ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のマイクロ流体チェックバルブと、
キャピラリ入口端部と、キャピラリ出口端部と、前記キャピラリ入口端部から前記キャピラリ出口端部まで延在するキャピラリボアとを備えるキャピラリ本体と、
を備える、キャピラリチューブであって、該キャピラリチューブは、
前記マイクロ流体チェックバルブが前記キャピラリ入口端部に取り付けられ、それにより、前記キャピラリボアが前記出口ボアと連通することと、
前記マイクロ流体チェックバルブが前記キャピラリ出口端部に取り付けられ、それにより、前記キャピラリボアが前記入口ボアと連通することと、
からなる群から選択される構成を有する、キャピラリチューブ。
【請求項５】
前記キャピラリ本体は、前記キャピラリ入口端部及び前記キャピラリ出口端部のうちの少なくとも一方において凹部を有し、前記マイクロ流体チェックバルブは、前記凹部内に配置される、請求項４に記載のキャピラリチューブ。
【請求項６】
前記キャピラリ入口端部及び前記キャピラリ出口端部のうちの少なくとも一方は、前記キャピラリ本体が終端する端面を有し、前記凹部は、前記第２の外面が前記端面と同一平面になるようなサイズである、請求項５に記載のキャピラリチューブ。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のマイクロ流体チェックバルブと、
継手ボアを有する継手本体と、
を備える、流体継手であって、前記マイクロ流体チェックバルブは、前記継手本体に取り付けられ、それにより、前記継手ボアは、前記入口ボアと連通する、流体継手。
【請求項８】
前記継手ボアは、キャピラリチューブを受けるように構成されており、それにより、前記キャピラリチューブは、前記入口ボアと連通する、請求項７に記載の流体継手。
【請求項９】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のマイクロ流体チェックバルブと、
第１の継手ボアを有する第１の継手本体と、
第２の継手ボアを有する第２の継手本体と、
を備える、流体継手であって、前記マイクロ流体チェックバルブは、前記第１の継手本体と前記第２の継手本体との間に取り付けられ、それにより、前記第１の継手ボアは、前記入口ボアと連通し、前記第２の継手は、前記出口ボアと連通する、流体継手。
【請求項１０】
前記第１の継手ボア及び前記第２の継手ボアのうちの少なくとも一方は、キャピラリチューブを受けるように構成されており、それにより、前記キャピラリチューブは、前記入口ボア及び前記出口ボアのうちの少なくとも一方と連通する、請求項９に記載の流体継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には、例えば、分析化学において利用される液体クロマトグラフィ（ＬＣ）システム及び他の流体流動システム等の流体流動システムにおいて、流体流及び圧力パルスを制御するのに利用することができる、マイクロ流体チェックバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体クロマトグラフィ（ＬＣ）システムにおいて、１つ以上の溶媒からなる移動相が、高いシステム圧力下で分離ユニットを通るように駆動される。分離ユニットは、多くの場合、クロマトグラフィカラムの形態で提供される。高速ＬＣ（ＨＰＬＣ）システム及び超高速ＬＣ（ＵＨＰＬＣ）システムにおいて、システム圧力は、例えば約１２００バール(bar)程度とすることができる。カラムは、固定相を収容し、固定相は、ＬＣにおいては、通常、例えばシリカビーズ等の粒子の充填されたベッドの形態で提供される。粒子は、サンプルの異なる成分（例えば化合物）を分離するように配合される及び／又は機能が与えられる。ＬＣシステムによって処理されるサンプルは、カラムの上流の点において移動相に注入される。サンプルは、その後、移動相とともに、高いシステム圧力でカラムを通って運ばれる。サンプルがカラムを通って流れる際、サンプルは、固定相と接触する。サンプルの異なる成分は、固定相に対して異なる親和性を有する。これにより、異なる成分が、カラムを通る液体流中で互いに分離される。したがって、異なる成分が異なる時点でカラム出口から溶出する。したがって、カラムから放出される液体の流れは、一連のバンドを含み、各バンドは、サンプルの別個の成分からなる。すなわち、上記バンドは、それぞれ、カラムによって互いに分離されたサンプルの異なる成分からなる。
【０００３】
カラム出口から、移動相及び移動相中に保持された一連のバンドが、各個別のバンドを検出するように構成されている検出器に流れる。１つの例として、検出器は、液体が通って流れるフローセルと、光源と、フローセルを通って流れる液体に対して光学式測定（例えば吸光度）を行うように構成されている光検出器とを備えることができる。検出器によって生成された電気信号は、次いで、クロマトグラムを生成するのに利用することができる。通常、クロマトグラムは、信号強度を保持時間の関数として、又は代替的には保持体積の関数としてプロットする。データプロットは、検出器によって検出される一連のそれぞれのバンドに対応する一連のピークとして表される。分析クロマトグラフィにおいて、クロマトグラムは、サンプル中の成分を特定し、サンプル中の相対濃度を示すのに利用される。代替的には、分取クロマトグラフィにおいて、カラムの分離力を利用してサンプルを精製し、例えば、サンプル中に含まれる他の化合物から目的の化合物を単離することができる。
【０００４】
移動相及びサンプルは、カラムの上流に配置されたポンプによって駆動される。上流のポンプは、高いシステム圧力を発生させる。したがって、カラム入口（又はカラム「ヘッド」）における流体圧力は、この高いシステム圧力に近い。高圧の移動相の流れへのサンプルの注入は、多ポートインジェクションバルブを用いて実施されることが多い。１つの既知の形態において、インジェクションバルブは、バイパスモードとメインパスモードとの間で切替え可能である。バイパスモードでは、インジェクションバルブは、高圧の移動相の流れを、ポンプから直接、カラムへと経路付ける。インジェクションバルブは、サンプルループに流体結合されている。バイパスモードでは、インジェクションバルブは、サンプルループを高圧の移動相の流れから流体的に隔離し、サンプルループは、大気圧等のはるかに低い圧力になる。バイパスモードの間、或る量のサンプルが、バイアル又は他のサンプル源からサンプルループ内に充填される。サンプルが充填された後、インジェクションバルブは、メインパスモードに切り替えられる。メインパスモードでは、サンプルループは、ポンプとカラムとの間の移動相流路の一部となる。移動相は、インジェクションバルブの一部からサンプルループ内へと流れ、移動相及びサンプルは、サンプルループからインジェクションバルブの別の部分を通ってカラムへと流れる。
【０００５】
バイパスモードからメインパスモードへのインジェクションバルブの切替えは、ポンプがサンプルループを、低圧から、サンプルを移動相とともにカラムに送達することが可能な高いシステム圧力へと加圧する必要がある短い時間の直後に行われる。短い瞬間にわたり、インジェクションバルブの下流のカラムヘッドにおける圧力は、サンプルループ内の圧力よりも高くなり、すなわち、負の圧力差が生じる（すなわち、高圧から低圧となる方向が、流体流の意図される方向とは反転しているという意味で「負」である）。カラムヘッドとサンプルループとの間の圧力差は、例えば１０００バールを超すことができる。この状況は、カラム内の圧縮流体の膨張及び逆流並びに関連する圧力パルスを引き起こす可能性がある。すなわち、カラム内の流体は、より低い圧力のサンプルループに向かって戻るように逆方向に流れる又は押し寄せる。逆流及び関連する圧力パルスは、様々な問題を引き起こす場合がある。これには、カラム内の固定相を乱す、カラムの性能を低下させる、サンプルの散乱を増加させる、検出器によって取得されるデータの質を低下させる（例えば、ピークブロードニング、ピークテーリング等）、及びカラムの寿命を短縮する等がある。したがって、逆流及び圧力パルスの発生を回避することが望ましい。
【０００６】
この問題に対する既知の解決策の１つは、バルブの切替えに先立ってサンプルループを予め加圧することである。別の既知の解決策は、カラムヘッドがサンプルループに流体結合される前に、ポンプがサンプルループに流体結合されるように、インジェクションバルブを改変する（すなわち、バルブポートのうちの２つを流体結合するバルブ溝のうちの１つの長さを延長する）ことである。このようにして、ポンプは、サンプルループを、カラムに通じる高圧流体ラインと流体連通状態に切り替える前に、サンプルループを数ミリ秒加圧する。インジェクションバルブを利用する既知のサンプル注入システムの１つの例は、米国特許第９，４３５，７７３号に記載されている。この米国特許の内容は、引用することによりその全体が本明細書の一部をなす。
【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、ＬＣシステム及び他の流体流動システムにおける逆流及び圧力パルスに関連した問題への更なる解決策、特に、サンプルループを予め加圧すること又はインジェクションバルブを改変することを必要としない解決策を提供する必要性が引き続き存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の必要性に完全に若しくは部分的に対処するために、及び／又は当業者には見て取ることができる他の必要性に対処するために、本開示は、例として後述の実施態様に記載されるような方法、プロセス、システム、装置、器具及び／又はデバイスを提供する。
【０００９】
１つの実施形態によれば、マイクロ流体チェックバルブは、本体と、入口ボアと、出口ボアと、複数のボスと、ディスクとを備える。本体は、第１の外面と、第１の外面及び第２の外面に対して直交するバルブ軸に沿って第１の外面から軸方向に離間する第２の外面と、第１の内面と、第１の内面から軸方向に離間する第２の内面と、第１の内面と第２の内面との間に配置され、バルブ軸を囲む側面とを備える。第１の内面と第２の内面と側面とは、内部チャンバを画定する。入口ボアは、第１の外面から本体を貫通して形成され、内部チャンバと連通する。出口ボアは、第２の外面から本体を貫通して形成され、内部チャンバと連通する。ボスは、第２の内面に配置され、互いに離間している。ディスクは、内部チャンバ内に配置され、入口ボアと出口ボアとの間の圧力差に応じて開位置と閉位置との間で自由に動くことができる。ここで、開位置において、ディスクは、ボスに接触し、入口ボアから、隣接するボス間を含む内部チャンバを通って出口ボアに向かう流体流路を確立する。閉位置において、ディスクは、第１の内面に接触し、入口ボアから内部チャンバ内への流体の流れを遮断する。
【００１０】
別の実施形態によれば、マイクロ流体チェックバルブは、本体と、入口ボアと、出口ボアと、ディスクとを備える。本体は、１００バール以上の圧力に耐える効果のある材料から構成され、内部チャンバを有する。入口ボアは、本体を貫通して形成され、内部チャンバと連通する。出口ボアは、本体を貫通して形成され、内部チャンバと連通する。内部チャンバと入口ボアと出口ボアとは、合わせてナノスケールの容積を有する。ディスクは、内部チャンバ内に配置され、入口ボアと出口ボアとの間の圧力差に応じて開位置と閉位置との間で自由に動くことができる。ここで、開位置において、ディスクは、入口ボアから内部チャンバを通って出口ボアに向かう流体流路を確立する。閉位置において、ディスクは、入口ボアから内部チャンバ内への流体の流れを遮断する。
【００１１】
別の実施形態によれば、キャピラリチューブは、本明細書に開示の実施形態のいずれかに係るマイクロ流体チェックバルブと、キャピラリ本体とを備える。キャピラリ本体は、キャピラリ入口端部と、キャピラリ出口端部と、キャピラリ入口端部からキャピラリ出口端部まで延在するキャピラリボアとを有する。マイクロ流体チェックバルブは、キャピラリ入口端部に取り付けることができ、それにより、キャピラリボアは、出口ボアと連通する。代替的には、マイクロ流体チェックバルブは、キャピラリ出口端部に取り付けることができ、それにより、キャピラリボアは、入口ボアと連通する。
【００１２】
別の実施形態によれば、流体継手は、本明細書に開示の実施形態のいずれかに係るマイクロ流体チェックバルブと、継手ボアを有する継手本体とを備える。ここで、マイクロ流体チェックバルブは、継手本体に取り付けられ、それにより、継手ボアは、入口ボアと連通する。
【００１３】
別の実施形態によれば、流体継手は、本明細書に開示の実施形態のいずれかに係るマイクロ流体チェックバルブと、第１の継手ボアを有する第１の継手本体と、第２の継手ボアを有する第２の継手本体とを備える。ここで、マイクロ流体チェックバルブは、第１の継手本体と第２の継手本体との間に取り付けられ、第１の継手ボアは、入口ボアと連通し、第２の継手は、出口ボアと連通する。
【００１４】
別の実施形態によれば、クロマトグラフィカラムは、本明細書に開示の実施形態のいずれかに係るマイクロ流体チェックバルブと、カラム本体であって、カラム入口端部及びカラム出口端部と、カラム入口端部からカラム出口端部まで延在する内部カラムボアとを有する、カラム本体と、カラム本体のカラム入口端部に結合される入口エンドキャップとを備える。ここで、マイクロ流体チェックバルブは、入口エンドキャップ内に配置され、それにより、出口ボアは、内部カラムボアと連通する。
【００１５】
別の実施形態によれば、液体クロマトグラフィシステムは、本明細書に開示の実施形態のいずれかに係るマイクロ流体チェックバルブと、クロマトグラフィカラムに向かう移動相の流れを確立するように構成されているポンプと、ポンプの下流の点においてポンプと連通するサンプルインジェクタと、サンプルインジェクタと連通し、クロマトグラフィカラムと連通するように構成されている移動相ラインとを備える。ここで、サンプルインジェクタは、サンプルを移動相の流れに注入するように構成されており、それにより、サンプルは、移動相流中を、移動相ラインを介してクロマトグラフィカラムへと運ばれる。マイクロ流体チェックバルブは、インジェクションバルブとクロマトグラフィカラムとの間の移動相ライン内の位置と、クロマトグラフィカラム内の位置とからなる群から選択される位置に配置される。マイクロ流体チェックバルブは、クロマトグラフィカラムからインジェクションバルブに向かう方向における流体の流れを防止するように方向付けられる。
【００１６】
別の実施形態によれば、液体クロマトグラフィシステムは、本明細書に開示の実施形態のいずれかに係るマイクロ流体チェックバルブと、移動相を圧送するように構成されているポンプと、ポンプと連通する第１の移動相ラインと、カラム入口端部を有するクロマトグラフィカラムと、カラム入口端部と連通する第２の移動相ラインと、インジェクションバルブ及びインジェクションバルブと連通するサンプルループを備えるサンプルインジェクタとを備える。ここで、第１の移動相ライン及び第２の移動相ラインは、インジェクションバルブと連通する。サンプルインジェクタは、サンプルループから移動相内にサンプルを注入し、それにより、サンプルは、移動相中を、第２の移動相ラインを介してクロマトグラフィカラムへと運ばれるように構成されている。マイクロ流体チェックバルブは、インジェクションバルブとクロマトグラフィカラムとの間の第２の移動相ライン内の位置と、カラム入口端部における位置とからなる群から選択される位置に配置される。マイクロ流体チェックバルブは、カラム入口端部からインジェクションバルブに向かう方向における流体の流れを防止するように方向付けられる。
【００１７】
本発明の他のデバイス、装置、システム、方法、特徴、及び利点は、添付図面及び以下の詳細な記載を検討することで、当業者には明らかである又は明らかになるであろう。全てのそのような更なるシステム、方法、特徴、及び利点は、本明細書内に含まれ、本発明の範囲内にあり、添付の特許請求の範囲によって保護されることが意図される。
【００１８】
本発明は、添付図面を参照することによってよりよく理解することができる。図中の構成要素は、必ずしも縮尺どおりでなく、本発明の原理を例示するにあたり、代わって強調されている。図において、同様の参照符号は、異なる図にわたって対応する部分を示している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一実施形態に係る液体クロマトグラフィ（ＬＣ）システムの一例の概略図である。
【図２】本明細書に開示の実施形態に係るサンプルインジェクタの一例の概略図であり、バイパスモードにおけるサンプルインジェクタを示している。
【図３】サンプルインジェクタがメインパスモードに切り替えられた後の、図２に示されているサンプルインジェクタの概略図である。
【図４】一実施形態に係るマイクロ流体チェックバルブの一例の概略断面図であり、開位置にあるマイクロ流体チェックバルブを示している。
【図５】図４に示されているマイクロ流体チェックバルブの概略断面図であり、閉位置にあるマイクロ流体チェックバルブを示している。
【図６】図４及び図５に示されているマイクロ流体チェックバルブの上断面図である。
【図７】一実施形態に係るキャピラリチューブの一例の概略断面図である。
【図８】一実施形態に係る流体継手の一例の概略断面図である。
【図９】別の実施形態に係る流体継手の一例の概略断面図である。
【図１０】一実施形態に係るクロマトグラフィカラムの一例の概略断面図である。
【図１１】２つの圧力トレースのプロット図（ｍｓ単位の時間の関数としてのバール単位の圧力）である。一方の圧力トレースは、上記及び図１〜図３に示すものと一致するシステムにおいて作動的に配置されている、本明細書に開示のマイクロ流体チェックバルブの上流で測定した流体圧力に対応し、他方の圧力トレースは、マイクロ流体チェックバルブの下流で測定した流体圧力に対応する。圧力トレースにわたる時間は、マイクロ流体チェックバルブを開状態から閉状態に切り替える時点を含む。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本明細書において用いられる場合、「流体」という用語は、包括的な意味で、導管を通って流れることができる任意の物質を指すように用いられる。したがって、「流体」という用語は、別段指定されない限り又は文脈において別段示されない限り、包括的に、液体、気体、又は超臨界流体を指すことができる。
【００２１】
本明細書において用いられる場合、「液体」という用語は、包括的に、単一化合物の組成物、又は、例えば、２つ以上の異なる溶媒等の２つ以上の異なる液体の混合物を含む液体を包含する。液体は、溶液、懸濁液、コロイド、又はエマルションとすることができる。液体中には、固体粒子及び／又は気泡が存在することができる。
【００２２】
本明細書において用いられる場合、「導管」という用語は、包括的に、流体が或る点（例えば、導管の入口）から別の点（例えば、導管の出口）に流れるための反復可能な経路を画定する内部空間を封入する、任意のタイプの構造を指す。導管は、概して、チューブ又はチャネルを画定する１つ以上の壁を備える。チューブ又はチャネルの断面（又は流れ領域）は、丸形（例えば、円形、楕円形等）又は多角形（例えば、四角形、直線形等）とすることができる。チューブ又はチャネルは、本明細書において、ボア、ポート、入口、又は出口と称することもできる。
【００２３】
いくつかの実施形態において、導管の内部ボア又は内腔は、マイクロスケールの断面寸法、すなわち、マイクロメートルオーダーの断面寸法（例えば、約１０００μｍ（１ｍｍ）以下）を有することができる。マイクロスケールの断面寸法のチューブは、本明細書において、キャピラリチューブ又はキャピラリと称することができる。マイクロスケールの断面寸法のチャネルは、本明細書において、「マイクロ流体チャネル」又は「マイクロチャネル」と称することもできる。本明細書において用いられる場合、「キャピラリチューブ」及び「マイクロ流体チャネル」という用語は、ナノスケールの断面寸法、すなわち、ナノメートルオーダーの断面寸法（例えば、約１０００ｎｍ（１μｍ）以下）を有する導管も包含する。したがって、例えば、マイクロスケールの導管の断面寸法は、約１００ｎｍ〜約１０００μｍの範囲とすることができる。本明細書において用いられる場合、「断面寸法」という用語は、おおよそ、導管の断面の形状、例えば、円形断面の場合は直径、楕円形断面の場合は主軸、又は、多角形断面の場合は２つの対向する辺間の最大長さ（又は幅又は高さ）を示す或る種の寸法を指す。さらに、導管の断面は、意図的であるか又は製造技法上の制限の結果であるかに関わらず、不規則形状を有することができる。不規則形状の断面の断面寸法は、その不規則形状の断面に最も近似される規則形状の断面に特徴的な寸法（例えば、円の直径、楕円の主軸、多角形の辺の長さ等）とみなすことができる。マイクロスケールの断面寸法の導管を通る流体の流量は、１分あたりのミリリットル（ｍＬ／分）、１分あたりのマイクロリットル（μＬ／分）、又は１分あたりのナノリットル（ｎＬ／分）のオーダーとすることができる。
【００２４】
本明細書において用いられる場合、「ライン」（又は流体ライン）という用語は、或る点から別の点への流体流路を画定する単一の流体要素、又は集合的に流体流路を画定する２つ以上の流体要素を指すことができる。所与の流体ラインを形成する流体要素は、異なるタイプの流体要素の組合せとすることができる。ここで、隣接する流体要素は、互いに流体結合される。流体要素の例として、限定はしないが、導管、チャンバ、フローセル、ポンプ、計量デバイス、バルブ、カラム、流れ制御デバイス、流体測定（例えば、流量、圧力、温度、濃度等）デバイス、接合管（unions）、集流器、及び分流器が挙げられる。
【００２５】
本明細書において用いられる場合、「マイクロ流体デバイス」という用語は、包括的に、マイクロスケールの導管等の１つ以上のマイクロスケール機構を備えるデバイスを指す。
【００２６】
本開示の一態様によれば、マイクロ流体チェックバルブが提供される。マイクロ流体チェックバルブの種々の実施形態は、以下の属性のうちの１つ以上を有することができる：高圧性能（例えば約１２００バール程度）、意図される動作圧力範囲（例えば約１２００バール程度）にわたる流体の漏れが非常に少ないか又は全くないこと、非常に小さい内部総容積（例えばナノリットルオーダー）、非常に小さい行程容積（例えばナノリットルオーダー）、小さい死容積（例えばナノリットルオーダー）、開状態と閉状態との間の切替えが速いこと（例えば、瞬時若しくは実質的に瞬時、又は数マイクロ秒以内）、開状態と閉状態との間の切替えに要するクラッキング圧力がないこと（又はクラッキング圧力が実質的にないこと）、開位置にある場合の背圧が非常に小さいこと、並びに、高い信頼性及び再現性能。さらに、マイクロ流体チェックバルブの実施形態は、マイクロ流体チップ設計においても既存の器具に合わせても組み込むことが可能な平坦設計を有することができる。本明細書に開示のマイクロ流体チェックバルブの実施形態は、一方向チェックバルブの機能を必要とするか又はそれによる利益を得る任意の流体流動システム、特に、高圧性能及びナノリットルスケールの行程容積の双方を有するチェックバルブによる利益を得る流体流動システムにおいて利用することができる。これらの属性は、本明細書に開示のマイクロ流体チェックバルブを、分析化学及び流体分離プロセスに関連する流体流動システムにおいて特に有用にする。本明細書において詳細に記載される１つの非排他的な例として、マイクロ流体チェックバルブは、液体クロマトグラフィ（ＬＣ）システムにおいて、サンプルインジェクションバルブがバイパス位置（サンプルがサンプルループ内に充填されるときの位置）からメインパス位置（サンプルが高圧の移動相の流れ内に注入されるときの位置）に切り替えられる瞬間に、クロマトグラフィカラムをサンプルループから隔離するように利用することができる。マイクロ流体チェックバルブの高圧性能により、マイクロ流体チェックバルブは、ＬＣシステムの高圧動作レジームに耐え抜くことが可能であり、マイクロ流体チェックバルブのナノリットルスケールの行程容積により、サンプルの散乱が防止される。
【００２７】
一般的に、流体チェックバルブは、高圧ポンプ及びインラインワークフローの双方における分析化学の中で利用される。これらの既知のチェックバルブは、２つのカテゴリ、すなわち、高圧に耐えることができるものと、高圧に耐えることができないものとに分けられる。ポンプ内に用いられるチェックバルブは、通常、ボールスプリング型であり、金属とサファイヤ材料との組合せによって製造される。金属及びポリマーから作製されるインラインチェックバルブは、多くの場合、同様の構造を有するが、より低圧で動作する。これらの双方のタイプのバルブは、大きい容積を有するため、分析用途には不利であり、通常のワークフローには現実的に組み込む(integrate)ことが困難である。通常はポリマーから作製されるマイクロ流体チェックバルブは、ナノリットル範囲の容積を有することができるが、高圧又は高流量に耐えることができない。
【００２８】
それに対して、本明細書に開示のマイクロ流体チェックバルブは、非常に小さい容量を維持しながら、高圧での信頼性及び再現性のある機能を可能にする。したがって、本明細書に開示のマイクロ流体チェックバルブは、チェックバルブの使用を分析化学の域に拡張することが可能である。
【００２９】
図１は、一実施形態に係る液体クロマトグラフィ（ＬＣ）システム１００の一例の概略図である。当業者には理解されるように、ＬＣシステム１００は、高速ＬＣ（ＨＰＬＣ）システム又は超高速ＬＣ（ＵＨＰＬＣ）システムとすることができる。ＬＣシステム１００は、本明細書に開示のマイクロ流体チェックバルブを実装することができる環境の１つの非排他的な例を示している。
【００３０】
ＬＣシステム１００は、移動相を、移動相流路に沿って高い圧力（又はシステム圧力）でクロマトグラフィカラム１０８へと圧送するように構成されているポンプ１０４を備える。この文脈において、「高圧」の例として、限定はしないが、１００バール以上の範囲、１００バール〜１２００バール、２００バール〜１２００バールの範囲、５００バール〜１２００バールの範囲が挙げられる。移動相流路は、第１の移動相ライン１１２及び第２の移動相ライン１１６等の種々の流体導管、及びそのような移動相ライン１１２及び１１６と作動的に連通するか又は連通状態に切替え可能である構成要素によって画定することができる。ポンプ１０４は、溶媒供給源１２４と連通するポンプ入口１２０と、第１の移動相ライン１１２と連通するポンプ出口１２８とを備える。移動相は、１種類の溶媒又は２つ以上の異なる溶媒の混合物を含むことができる。
【００３１】
ポンプ１０４は、並列及び／又は直列に配置された２つ以上の個別のポンプユニットを備えることができる。個別のポンプユニットは、多くの場合、往復ピストン型のポンプユニットであり、すなわち、各ポンプユニットは、それぞれのポンプチャンバにおいて往復駆動されるそれぞれのピストンを含む。１つの例として、ポンプ１０４は、第１のデュアルインラインポンプモジュールが第２のデュアルインラインポンプモジュールと並列に配置される、クォータナリ構成とすることができる。各デュアルインラインポンプモジュールは、直列に配置された一次ポンプユニット及び二次ポンプユニットを備え、その場合、一次ポンプユニットの出口は、二次ポンプユニットの入口と連通する。クォータナリ構成では、図示のポンプ入口１２０は、２つのデュアルインラインポンプモジュールのそれぞれの一次ポンプユニットの２つの平行な入口によって画定され、図示のポンプ出口１２８は、２つのデュアルインラインポンプモジュールのそれぞれの二次ポンプユニットの２つの平行な出口によって画定される。一次ポンプユニットは、溶媒を吸入し、溶媒を高圧に加圧し、二次ポンプユニットの吸入行程において溶媒を二次ポンプユニットに送達する。一次ポンプユニット及び二次ポンプユニットのピストン動作の相対フェーズは、二次ポンプユニットの吸入行程中、一次ポンプユニットによって送達される溶媒の第１の部分が、二次ポンプユニットのチャンバに充填され、一方、一次ポンプユニットによって送達される溶媒の第２の部分が、二次ポンプユニットの出口から放出されるように設定することができる（例えば、互いに約１８０度オフセットされる）。続いて、二次ポンプユニットは、吐出行程中、二次ポンプユニットの出口を通して溶媒の残りの（第１の）部分を放出する。
【００３２】
デュアルインラインポンプモジュールは、最小限の圧力パルスで、高度に制御可能な一定又は可変の流量で溶媒（複数の場合もある）を送達するのに有用である。クォータナリ構成は、２つの異なる溶媒（例えば、溶媒Ａ及び溶媒Ｂ）を、ポンプ１０４の高圧の出口側の適切な混合ユニット（図示せず）において混合することができるように送達するのに有用である。この場合、ポンプ出口１２８（２つのデュアルインラインポンプモジュールの平行な出口）は、溶媒Ａ及び溶媒Ｂを、第１の移動相ライン１１２と連通する混合ユニットに送達する。更なるポンプモジュール（更なるデュアルインラインポンプモジュール等）を、更なる溶媒を送達するのに設けることができる。したがって、第１の移動相ライン１１２に供給される移動相の組成物は、２つ以上の溶媒を含むことができる。ポンプ１０４（ポンプユニット）は、移動相の溶媒組成がその時間にわたり一定に保たれるアイソクラティックモード、又は溶媒組成が時間とともに変化するグラジエントモードで動作することができる。グラジエントモードの一例として、移動相中の溶媒Ａの量が、所定の期間にわたって１００％から０％へと傾斜的に変化する（ramped）ことができ、その間、移動相中の溶媒Ｂの量が、所定の期間にわたって０％から１００％へと傾斜的に変化する。
【００３３】
２つ以上の溶媒が利用される場合、溶媒供給源１２４は、それぞれの溶媒供給ラインを介してそれぞれのポンプモジュールと連通する２つ以上の溶媒リザーバを備えることができる。図１に示されているように、溶媒供給ライン（複数の場合もある）内に脱ガス装置１３２を設け、溶媒流（複数の場合もある）から溶存ガスを除去することができる。
【００３４】
代替的な一実施形態において、２つ以上の溶媒は、ポンプ１０４のより低圧の入口側において混合することができる。この場合、ポンプ１０４は、単一のポンプモジュール（デュアルインラインポンプモジュール等）を含むことができる。この場合、ポンプ入口１２０と溶媒供給源１２４との間にプロポーショニングバルブ（図示せず）を設けることができる。プロポーショニングバルブは、溶媒供給源１２４のリザーバから異なる溶媒の流れを受け取り、その溶媒の流れを、所望の割合で（アイソクラティックモードであるかグラジエントモードであるかに応じて）、ポンプ入口１２０に放出するように構成されている。
【００３５】
ＬＣシステム１００は、分析されるサンプルを移動相流路に注入するように構成されているサンプルインジェクタ１３６を更に備え、それにより、サンプルは、移動相中をカラム１０８へと運ばれ、高いシステム圧力でカラム１０８を通るように駆動される。サンプルインジェクタ１３６は、第１の移動相ライン１１２及び第２の移動相ライン１１６と連通するインジェクションバルブ１４０を備える。サンプルインジェクタ１３６の一例は、以下に更に記載する。
【００３６】
カラム１０８は、第２の移動相ライン１１６と連通するカラム入口１４４と、検出器１５２と連通するカラム出口１４８とを有する。カラム１０８は、上述の固定相を収容することができ、サンプル及び移動相はこの固定相を通るように駆動される。上述のように、サンプルの異なる成分は、固定相に対して異なる度合いの親和性を有し、それにより、固定相に別々に保持される。その結果、サンプルが固定相を通って流れる際、異なる化合物は、異なる速さで移動し、互いに分離されることになり、それにより、異なる時点でカラム出口１４８に達し、別個のバンドとしてカラム出口１４８から溶出する。検出器１５２は、これらのバンドを検出し、電気信号を出力するように構成されており、この電気信号から、分析されるサンプルのクロマトグラム表現を生成することができる。いくつかの実施形態において、検出器１５２の流体の放出は、分取ユニット１５６へと向けることができる。分取ユニット１５６は、分離された化合物をサンプルのそれぞれの画分として回収するように構成されている。
【００３７】
図１に更に示されているように、ＬＣシステム１００は、ＬＣシステム１００の種々のコンポーネントの動作を制御、監視及び／又は同期するように構成されているシステムコントローラ１６０（又はコンピューティングデバイス）を更に備えることができる。コントローラ１６０は、種々の測定デバイス（例えば、圧力センサ、流量センサ、温度センサ等）から測定信号を受信し、ＬＣシステム１００の制御の一環として必要とされる応答アクションをとるように構成することができる。また、コントローラ１６０は、検出器１５２から測定信号を受信し、クロマトグラムを生成するのに必要なデータ取得及び信号分析に関連するタスクを実行するように構成することができる。また、コントローラ１６０は、ユーザインタフェースを提供及び制御するように構成することができる。ユーザインタフェースは、ユーザがインタラクトすることができるクロマトグラフィデータ及び他のデータのスクリーンディスプレイを提供する。コントローラ１６０の１つ以上のモジュールは、例えば、コンピュータワークステーション、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ポータブルコンピュータ、タブレットコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、モバイルコンピューティングデバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン等とするか又はそれらに組み込むことができる。コントローラ１６０は、１つ以上の読取りデバイスを備えることができ、その読取りデバイス上又は内部に、本明細書に開示の方法のうちの任意のものを全て又は一部実行する命令を含む、非一時的又は有形のコンピュータ可読（機械可読）媒体を装備することができる。コントローラ１６０は、有線又は無線通信リンクを介して、ＬＣシステム１００の種々のコンポーネントと電気通信することができる。これは、図１において破線によって示されている。当業者には理解されるように、コントローラ１６０は、１つ以上のタイプのハードウェア、ファームウェア、及び／又はソフトウェアを備えることができる。
【００３８】
図１に更に示されているように、ＬＣシステム１００は、サンプルインジェクタ１３６とカラム１０８との間の移動相流路と作動的に連通するマイクロ流体チェックバルブ１６４を備える。例えば、マイクロ流体チェックバルブ１６４は、インジェクションバルブ１４０とカラム入口１４４との間の第２の移動相ライン１１６と一直線に配置することができる。１つの実施形態において、マイクロ流体チェックバルブ１６４は、第２の移動相ライン１１６の一部であるキャピラリチューブの端部に組み込むことができる。別の実施形態において、マイクロ流体チェックバルブ１６４には、第２の移動相ライン１１６の２つのキャピラリチューブを流体結合するか、又はキャピラリチューブをカラム入口１４４と流体結合する流体継手を組み込むことができる。いくつかの実施形態において、そのような流体継手は、マイクロ流体継手とすることができる。別の実施形態において、マイクロ流体チェックバルブ１６４は、カラム１０８のエンドキャップ等において、カラム入口１４４に組み込むことができる。マイクロ流体チェックバルブ１６４は、以下に更に記載する。
【００３９】
図２は、一実施形態に係るサンプルインジェクタ２００の一例の概略図である。サンプルインジェクタ２００は、上述されているとともに図１に示されているＬＣシステム１００等のＬＣシステムにおいて利用することができる。
【００４０】
サンプルインジェクタ２００は、インジェクションバルブ２４０を備え、インジェクションバルブ２４０は、インジェクションバルブ２４０のポートに結合された異なる流体導管によってもたらされる異なる流体流路間を切り替えるように構成されている。図示の実施形態では、インジェクションバルブ２４０は、６ポート回転インジェクションバルブである。インジェクションバルブ２４０は、６つのポート２６８と、２つ以上の弧状のチャネル又は溝２７２とを有する。ポート２６８のうちの１つは、本実施形態では利用されず、そのため、×印で示すように遮断されている。インジェクションバルブ２４０の本体は、固定部分及び回転部分を有し、回転部分は、（図示していない好適なモータ駆動機構によって）固定部分に対してインデックス式に回転駆動可能である。したがって、インジェクションバルブ２４０は、複数のバルブ位置に選択的に切り替えることが可能である。固定部分又は回転部分のいずれかは、ポート２６８を有し、もう一方の部分は、溝２７２を有する。溝２７２は、任意のバルブ位置において、各溝２７２が１対の隣接するポート２６８を流体結合するようなサイズ及び形状になっており、１対の隣接するポートのうちの一方が、溝２７２に通じる入口ポートとして機能するとともに、他方が、溝２７２から出る出口ポートとして機能する。異なるバルブ位置において、各溝２７２は、異なる対の隣接するポート２６８を流体結合する。この構成によって、どの対のポート２６８がどの溝２７２によって流体結合されているかに応じて、インジェクションバルブ２４０を出入りする異なる流路を画定することができる。
【００４１】
本実施形態では、インジェクションバルブ２４０の１つのポート２６８が、連係するＬＣシステムの第１の移動相ライン２１２に結合される。第１の移動相ライン２１２は、さらに、ＬＣシステムのポンプ２０４に結合される。別のポート２６８は、第２の移動相ライン２１６に結合され、第２の移動相ライン２１６は、さらに、ＬＣシステムのクロマトグラフィカラム２０８に結合される。ＬＣシステムのこれらのコンポーネントは、上述されているとともに図１に示されているとおりとすることができる。２つの他のポート２６８は、サンプルインジェクタ２００のサンプルループ（又は「スプリット」ループ）２８０の一部であるそれぞれの流体導管２７６に結合される。別のポート２６８は、廃液受け２８４に通じる廃液ラインに結合される。
【００４２】
サンプルループ２８０は、計量デバイス２８８と、注入針２９０と、ニードルシート２９２と、これらの構成要素とインジェクションバルブ２４０の対応するポート２６８との間に流体連通をもたらす複数の流体導管２７６とを備える。サンプルループ２８０は、ループセクション２９４も備えることができ、ループセクション２９４は、計量デバイス２８８を注入針２９０に結合する流体導管２７６の一部とすることができる。ループセクション２９４は、サンプルループ２８０内に充填されるサンプルの量に適応する追加の容積をサンプルループ２８０内にもたらす。計量デバイス２８８は、所定の量のサンプルをサンプルループ２８０内に正確に引き込むように構成されている。このために、本実施形態では、計量デバイス２８８は、ピストン２９６の形態で設けられ、ピストン２９６は、好適なモータ駆動機構（図示せず）によって駆動可能であり、ピストンチャンバ２９８内を順方向及び逆方向（図２の視点では左向き及び右向き）に交互に平行移動する。
【００４３】
同様に図２に示されているように、サンプルインジェクタ２００は、注入針２９０をニードルシート２９２に流体密式に着座させるように構成されているニードル駆動デバイス２０２を備える。また、ニードル駆動デバイス２０２は、注入針２９０をシートから外し、サンプル容器２０６の方へ移動させ、注入針２９０をサンプル容器２０６内に挿入して、サンプル容器２０６からサンプルループ２８０内へとサンプルを引き出すことが可能であるように構成されている。インジェクションバルブ２４０、計量デバイス２８８及びニードル駆動デバイス２０２の動作は、システムコントローラ２６０によって制御することができる。システムコントローラ２６０は、上述されているとともに図１に示されているシステムコントローラ１６０に対応することができる。図２は、マイクロ流体チェックバルブ２６４を更に示している。マイクロ流体チェックバルブ２６４の例は、本明細書の他の箇所に詳細に記載されている。
【００４４】
図２は、バイパスモードにおけるサンプルインジェクタ２００を示している。このバイパスモードは、インジェクションバルブ２４０の別個のバイパス位置に対応する。バイパスモード（位置）において、インジェクションバルブ２４０は、第１の移動相ライン２１２を第２の移動相ライン２１６に直接結合し、それにより、高圧の移動相流路を画定する。ポンプ２０４は、この高圧の移動相流路によって、移動相（サンプルを伴わない）をカラム２０８へと直接駆動する。サンプルループ２８０は、このようにしてバイパスされ、高圧の移動相流路から流体的に隔離される。このモードでは、サンプルループ２８０は、低圧状態、例えば略大気圧（すなわち約１バール）にあり、それにより、ニードルシート２９２においてサンプルループ２８０を「切断」又は「分離」することが容易になり、サンプルをサンプルループ２８０に充填するとともに、サンプルループ２８０と廃液受け２８４との間に流体連通をもたらすことが可能になる。具体的には、サンプルを充填するために、ニードル駆動デバイス２０２は、注入針２９０をシートから外し、サンプル容器２０６の方へ移動させ、サンプル容器２０６内に収容されているサンプルに注入針２９０を浸漬させるように動作する。次いで、計量デバイス２８８は、所定の量のサンプルを、サンプル容器２０６から、設けられている場合はループセクション２９４を含むサンプルループ２８０内へと引き出すように動作する。本実施形態では、ピストン２９６は、サンプルをサンプルループ２８０内に引き込む吸引力を生成するように、（図２の視点では右に向かう方向に）後退している。次いで、ニードル駆動デバイス２０２は、注入針２９０をニードルシート２９２に戻すように動かし、注入針２９０をニードルシート２９２内に再度着座させ、それにより、サンプルループ２８０を再閉鎖するように動作する。このとき、サンプルは、高圧の移動相の流れに注入する準備ができる。
【００４５】
同様に図２に示されているように、バイパスモードにおいて、サンプルループ２８０は、インジェクションバルブ２４０の１対の流体結合されたポート２６８を介して廃液受け２８４と連通する。廃液受け２８４は、過剰なカラム流出液、リンス溶液等の到着地として、サンプルインジェクタ２００の種々の動作段階で利用することができる。
【００４６】
図３は、サンプルインジェクタ２００がメインパスモードに切り替えられた後の、サンプルインジェクタ２００の一例の概略図である。メインパスモードは、図２に示されているバイパスモードと比較して、インジェクションバルブ２４０の異なる位置に対応する。メインパスモード（位置）において、インジェクションバルブ２４０は、第１の移動相ライン２１２をサンプルループ２８０に、具体的には、インジェクションバルブ２４０から計量デバイス２８８の入口に通じる流体導管２７６に結合する。インジェクションバルブ２４０は、サンプルループ２８０の他端部も、具体的には、着座した注入針２９０からインジェクションバルブ２４０、そして第２の移動相ライン２１６に通じる流体導管２７６に結合する。廃液受け２８４は、サンプルループ２８０から隔離され、したがって、メインパスモード中は機能しない。サンプルを含んでいるサンプルループ２８０は、ここでは、ＬＣシステムのポンプ２０４とカラム２０８との間の高圧の移動相流路の一部である。したがって、メインパスモードでは、ポンプ２０４は、移動相をサンプルループ２８０内に駆動することにより、サンプルと接触させ、サンプルを保持するようになった移動相（サンプルの成分は、ここでは移動相中に溶存することができる）をクロマトグラフ分離用のカラム２０８内に駆動する。
【００４７】
上述のように、インジェクションバルブ２４０がバイパス位置にある場合（図２）、カラム２０８のヘッド（入口）における圧力は、例えば１００バール〜１２００バールの範囲であるポンプの吐出圧力に近づくが、サンプルループ２８０は、略大気圧（すなわち約１バール）にある。次いで、インジェクションバルブ２４０がメインパス位置に切り替えられると（図３）、ポンプ２０４は、急激に、サンプルループ２８０と流体連通状態になり、サンプルが含まれた移動相をカラム２０８に送達することができるようになる前に、サンプルループ２８０をポンプ圧力へと加圧するのにいくらか時間が必要である。短い瞬間にわたり、カラムヘッドの圧力は、サンプルループの圧力よりも高くなる。実際、この短い瞬間に、ポンプ２０４がサンプルループ２８０を加圧する代わりに、カラム２０８がサンプルループ２８０を加圧し、カラム２０８からサンプルループ２８０に向かう方向において負圧パルスが生成される。これにより、ここでは減圧によって膨張しているカラム２０８内の流体を、カラムヘッドからインジェクションバルブ２４０へと逆流させる可能性がある。すなわち、上述のように望ましくない流れの逆転が起こる。
【００４８】
本開示の一態様によれば、バイパス位置からメインパス位置へのインジェクションバルブ２４０の切替えに付随する逆流及び圧力パルスの問題は、インジェクションバルブ（１４０又は２４０）とカラム（１０８又は２０８）との間、又はカラムのヘッドにおける（又はヘッド内の）移動相流路において、マイクロ流体チェックバルブ（例えば、図１のマイクロ流体チェックバルブ１６４又は図２及び図３のマイクロ流体チェックバルブ２６４）を設けることによって排除される。マイクロ流体チェックバルブは、インジェクションバルブ２４０からカラム２０８に向かう方向における流体の流れを可能にし、カラム２０８からインジェクションバルブ２４０に向かう方向における逆流を防止するように方向付けられる。なお、本明細書に開示のマイクロ流体チェックバルブは、ナノリットルスケールの行程容積を有しながらも、図１〜図３と併せて上述したＬＣシステムにおいて直面するような高圧レジームにおいて故障することなく機能することが可能である。さらに、マイクロ流体チェックバルブは、上述の他の有利な属性を有することができる。
【００４９】
図４は、一実施形態に係るマイクロ流体チェックバルブ４００の一例の概略断面図である。マイクロ流体チェックバルブ４００の構造は、中心対称軸、すなわちバルブ軸Ｃを有することができる。マイクロ流体チェックバルブ４００は、平坦な幾何形状を有する本体４１４を備える。典型的な、しかし排他的ではない実施形態において、本体４１４は、ディスクの形状である。本体４１４は、第１の外面４１８及び第２の外面４２２を有し、第２の外面４２２は、第１の外面４１８からバルブ軸Ｃに沿って軸方向に離間し、第１の外面４１８に対して平行である。バルブ軸Ｃは、第１の外面４１８及び第２の外面４２２に対して直交する。したがって、第１の外面４１８から第２の外面４２２までの軸方向距離は、本体４１４（したがって、マイクロ流体チェックバルブ４００）の総軸方向厚さを規定する。本体４１４は、第１の内面４２６及び第２の内面４３０を更に有し、第２の内面４３０は、第１の内面４２６からバルブ軸Ｃに沿って軸方向に離間し、第１の内面４２６に対して平行である。本体４１４は、第１の内面４２６と第２の内面４３０との間に配置されるとともに、第１の内面４２６及び第２の内面４３０に隣接し、バルブ軸Ｃを囲む側方内面４３４を更に有する。第１の内面４２６と第２の内面４３０と側方内面４３４とは、協働して本体４１４内の内部チャンバ４３８を画定する。側方内面４３４は、バルブ軸Ｃに対して平行であり、したがって、内部チャンバ４３８の軸方向高さを規定する。典型的な一実施形態において、側方内面４３４は、円筒形であり、したがって、内部チャンバ４３８は、円筒形又はディスク形状であり、側方内面４３４の直径によって規定される直径を有する。本体４１４は、本体４１４を第１の外面４１８から内部チャンバ４３８へと貫通する流体入口ポート又はボア４４２と、本体４１４を第２の外面４２２から内部チャンバ４３８へと貫通する流体出口ポート又はボア４４６とを更に有する。典型的な一実施形態において、入口ボア４４２及び出口ボア４４６は、バルブ軸Ｃに中心を置く。
【００５０】
マイクロ流体チェックバルブ４００は、第２の内面４３０に配置され（又は第２の内面４３０から延在し）、したがって内部チャンバ４３８内に配置された複数のポスト又はボス４５０を更に備える。１つの非限定的な実施形態において、ボス４５０は、バルブ軸Ｃの周りに互いに等しい円弧距離を置いて周方向に離間しているとともに、バルブ軸Ｃから等しい径方向距離を置いて離間している。典型的な一実施形態において、ボス４５０は、円筒形又はディスク形状である。本実施形態は、バルブ軸Ｃの周りに互いに９０度間隔で周方向に離間している４つのボス４５０（図４ではそのうちの３つのみが示されている）を有する。
【００５１】
マイクロ流体チェックバルブ４００は、内部チャンバ４３８に配置されているフローティングディスク４５４を更に備える。ディスク４５４の直径は、入口ボア４４２及び出口ボア４４６の直径よりも大きい。また、ディスク４５４の直径は、内部チャンバ４３８ののうち、ボス４５０の円形パターンに内接する領域の（バルブ軸Ｃに対して横断方向の平面における）直径よりも大きいが、（側方内面４３４によって規定される）内部チャンバ４３８の最外直径よりも小さい。ディスク４５４は、内部チャンバ４３８内で自由に動くことができ、マイクロ流体チェックバルブ４００の他のいずれの部分にも取り付けられていないという点で「フローティング（floating：浮遊）」である。ディスク４５４は、入口ボア４４２と出口ボア４４６との間の流体圧力差に応じて、開位置と閉位置との間で可動である。
【００５２】
図４は、開位置にあるマイクロ流体チェックバルブ４００を示している。入口ボア４４２における流体圧力は、出口ボア４４６における圧力よりも高く、それにより、ディスク４５４は、ボス４５０との当接状態に移るように付勢される。開位置において、流体は、入口ボア４４２を通って内部チャンバ４３８内に流れ、内部チャンバ４３８を通り、出口ボア４４６を通って出る。流体が内部チャンバ４３８を通って流れる際、流体は、図４の矢印によって示されているように、ディスク４５４の周りを流れ、ボス４５０の周り及び間を流れる。したがって、図４は、流体が意図される順方向に流れる場合の正の圧力差の所望の条件を示している。
【００５３】
それに対して、図５は、閉位置にあるマイクロ流体チェックバルブ４００の概略断面図を示している。この場合、入口ボア４４２における流体圧力は、出口ボア４４６における圧力よりも低く、それにより、ディスク４５４は、第１の内面４２６との当接状態に移るように付勢され、ひいては入口ボア４４２を遮断する。その結果、図５において矢印及び×印で示されているように、出口ボア４４６を介して内部チャンバ４３８内へと逆方向に流れる流体が、入口ボア４４２を通って流れることが防止される。本明細書に記載のＬＣシステムにおいて利用される場合、ディスク４５４は、インジェクションバルブがバイパスモードからメインパスモードに切り替わった時点で又はその直後に、開位置から閉位置に移ることができる。
【００５４】
図６は、マイクロ流体チェックバルブ４００の上断面図である。この断面は、ディスク４５４とボス４５０との間の境界部（図４）における横断面を通り、そのため、ボス４５０の頂面が見えている。矢印は、隣接するボス４５０の対の間を出口ボア４４６に向かって延びる内部チャンバ４３８内の流路を示している。逆流の場合、矢印の方向は、反転することができる。しかしながら、そのような逆流する流体は、図５と併せて上述したように、上に重なったディスク４５４によって、入口ボア４４２に流れることが防止される。
【００５５】
したがって、マイクロ流体チェックバルブ４００は、所望の方向における、すなわち、入口ボア４４２から出口ボア４４６に向かう流体の流れを可能にする一方、逆方向における逆流を防止する。逆流を防止する閉位置に移ることによって、マイクロ流体チェックバルブ４００は、マイクロ流体チェックバルブ４００の上流側を、下流側に発生するあらゆる圧力パルスから隔離する。本体４１４、ボス４５０、及びディスク４５４のそれぞれの幾何形状及びサイズは、ディスク４５４が、ボス４５０又は内部チャンバ４３８を画定する表面のいずれにも膠着又は固定されることなく、内部チャンバ４３８を自由に動き回ることができるように構成されている。さらに、ディスク４５４は、横方向に（すなわち横断面において）動くことができ、また、完全な開位置と完全な閉位置との間で切り替わるように機能することができる。
【００５６】
入口ボア４４２及び出口ボア４４６のそれぞれの直径は、マイクロ流体チェックバルブ４００の入口側及び出口側をそれぞれ上流及び下流の流体要素に流体結合する必要に応じて、同じとすることも異なることもできる。典型的な一実施形態において、入口ボア４４２、出口ボア４４６、及びディスク４５４は、マイクロメートル（μｍ）オーダー、すなわち、約１０００マイクロメートル以下の範囲でそれぞれの直径を有する。いくつかの非限定的な例として、入口ボア４４２及び出口ボア４４６の直径は、１２０μｍ、１９０μｍ、又は５００μｍとすることができる。本体４１４は、マイクロスケール又は実質的にマイクロスケールの寸法を有することもできる。いくつかの非限定的な例として、本体４１４は、１．１ｍｍ（１１００μｍ）の直径及び２４０μｍの厚さ、又は１．５ｍｍ（１５００μｍ）の直径及び２４０μｍの厚さを有することができる。マイクロ流体チェックバルブ４００は、マイクロスケールとはみなされない、より大きい寸法を有する流体継手又は他の構造体に組み込むことができることが理解されよう。
【００５７】
典型的な一実施形態において、マイクロ流体チェックバルブ４００は、ナノスケールの内部容積を有する。換言すれば、マイクロ流体チェックバルブ４００は、ナノリットル（ｎＬ）オーダー、すなわち、約１０００ナノリットル以下の範囲の内部容積を有する。１つの非限定的な例として、内部容積は、１０ｎＬ〜１００ｎＬの範囲、いくつかの特定の例では２０ｎＬ及び４０ｎＬである。この文脈において、「内部容積」又は「総内部容積」という用語は、マイクロ流体チェックバルブ４００を通って流れる間及びマイクロ流体チェックバルブ４００が開状態にある間に流体が占めることができる、マイクロ流体チェックバルブ４００の総内部容積を指す。したがって、本実施形態では、内部容積は、内部チャンバ４３８と入口ボア４４２と出口ボア４４６とによって集合的に画定される開放空間容積に対応する。さらに、マイクロ流体チェックバルブ４００は、ナノリットル（ｎＬ）オーダーのナノスケールの行程容積を有する。マイクロ流体チェックバルブ４００が非常に少ないサンプル散乱しか引き起こさないため、マイクロ流体チェックバルブ４００の行程容積は、内部容積と実質的に同じとすることができる。例えば、行程容積は、マイクロ流体チェックバルブ４００の内部容積よりも明らかに大きくすることはできない。したがって、流体システムにおけるマイクロ流体チェックバルブ４００の導入又は存在は、サンプル散乱に対して僅かな又は無視できるほどの影響しか与える可能性がない。
【００５８】
マイクロ流体チェックバルブ４００の構成要素、すなわち、本体４１４、ボス４５０、及びディスク４５４は、本明細書に記載の、例えば１００バール以上の範囲の高流体圧レジームに耐える効果のある単数又は複数の材料から構成される。そのような材料の例として、限定はしないが、パラジウム等の金属、及びニッケルコバルト合金等の金属合金が挙げられる。１つの特定の、しかし非限定的な例において、利用される金属合金は、８０％のニッケルと２０％のコバルトとから構成される。生体適合性の用途には、パラジウム等の金属が有用である。
【００５９】
概して、マイクロ流体チェックバルブ４００は、上述の高圧に耐えることが可能な材料を用いて、上述の小スケールの機構を正確に作製するのに好適な任意のプロセスによって製造することができる。マイクロフルイディクス、マイクロエレクトロニクス、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）において利用されるタイプ等の材料アディティブ法ステップ、材料サブトラクティブ法ステップ又はそれらの双方の組合せを伴うマイクロ製造プロセスを利用することができる。１つの非限定的な例において、マイクロ流体チェックバルブ４００は、金属の電着と組み合わせたフォトリソグラフィ技法を利用するアディティブ法によって製造される。いくつかの実施形態において、複数のマイクロ流体チェックバルブ４００を、単一基板（例えば、４インチウェハ）上のダイとして同時に製造し、その後、基板から単体化することができる。いくつかの実施形態において、マイクロ流体チェックバルブ４００の表面（特に、流体流にさらされる内面）は、製造プロセスの一環として、導管を化学的に不活性にする及び／又は材料吸収性を低くする好適なコーティング又は表面処理／機能化を施すこと等によって不活性化することができる。さらに、上記表面は、特定の用途に必要とされるか又は望ましい、例えば、アンチスティクション、疎水性、親水性、疎油性、親油性、低吸収性等のような特性を付与又は向上するように処理又は機能化することができる。全てのそのような目的のコーティング及び表面処理／機能化は、当業者には容易に理解される。
【００６０】
いくつかの実施形態において、マイクロ流体チェックバルブ４００は、交互積層（layer-by-layer）金属堆積技法を利用して製造することができ、この技法では、内部機構（例えば、内部チャンバ４３８、ボス４５０、及びディスク４５４）は、適切にパターン化されたフォトリソグラフィマスクを通して金属を堆積することによって形成される。そのような実施形態において、本体４１４は、２つの外層及び２つの外層間の１つ以上の中間層等の、バルブ軸Ｃに沿って重なった複数の材料層を備えることができる。図４の例を参照すると、本体４１４は、第１の外層４６２と、第１の中間層４６６と、第２の中間層４６８と、第２の外層４７０とを備える。第１の外層４６２は、第１の外面４１８と、第１の内面４２６と、入口ボア４４２とを画定する。第１の中間層４６６は、側方内面４３４の一部と、ディスク４５４とを画定する。第２の中間層４６８は、側方内面４３４の一部と、ボス４５０とを画定する。第２の外層４７０は、第２の外面４２２と、第２の内面４３０と、出口ボア４４６とを画定する。いくつかの実施形態において、所与の層が堆積された後、付加材料を、次に堆積される層に対する支持構造を与えるために、その層上及びそれまでに形成された空白部（negative space）に堆積することができる。後の製造段階において、上記付加材料は、適切なエッチング技法によって空白部から除去することができる。一例として、図４は、付加材料を付加及び除去した後に残る付加的な中間層４７４及び４７８を示している。具体的には、付加的な中間層４７４は、第１の外層４６２と第１の中間層４６６との間に配置され、付加的な中間層４７８は、第１の中間層４６６と第２の中間層４６８との間に配置される。付加材料は、例えば銅等の好適な金属とすることができる。
【００６１】
マイクロ流体チェックバルブ４００は、例えば、キャピラリチューブ、流体継手、クロマトグラフィカラム（又はカートリッジ）、マイクロ流体チップ等のような種々の流体要素に取り付けるか又は組み込むことができる。ＬＣ用途において利用されるカラム又はカートリッジに加えて、マイクロ流体チェックバルブ４００は、超臨界流体クロマトグラフィ（ＳＦＥ）において利用されるカラム及び超臨界流体抽出（ＳＦＥ）において利用される抽出セルに取り付けるか又は組み込むことができる。
【００６２】
図７は、一実施形態に係るキャピラリチューブ７００の一例の概略断面図である。キャピラリチューブ７００は、キャピラリ入口端部７４２からキャピラリ出口端部７４６まで延在する細長いキャピラリ本体７１４を備える。キャピラリ本体７１４の端部間長さは、通常、キャピラリ本体７１４の外径よりもはるかに大きい。図７において、キャピラリ入口端部７４２及びキャピラリ出口端部７４６の図示を容易にするために、キャピラリ本体７１４の長さの大部分は示されていない。キャピラリ本体７１４は、キャピラリ入口端部７４２からキャピラリ出口端部７４６まで延在するキャピラリボア７３８を有する。キャピラリ入口端部７４２及びキャピラリ出口端部７４６は、キャピラリチューブ７００を介して上流の流体要素から下流の流体要素への流路を確立するため、それぞれの流体継手（図示せず）に結合することができる。
【００６３】
上述されているとともに図４〜図６に示されているマイクロ流体チェックバルブ４００等の本明細書に開示のマイクロ流体チェックバルブは、任意の好適な手段によって、キャピラリ入口端部７４２又はキャピラリ出口端部７４６に取り付けるか又は連結する（attached）ことができる。図示の実施形態において、マイクロ流体チェックバルブ４００は、キャピラリ出口端部７４６に取り付けられ、それにより、キャピラリボア７３８は、マイクロ流体チェックバルブ４００の入口ボア４４２と連通する。換言すれば、キャピラリボア７３８は、マイクロ流体チェックバルブ４００の入口側に隣接する。いくつかの実施形態において、キャピラリ本体７１４は、マイクロ流体チェックバルブ４００が位置するキャピラリ本体７１４の端部に形成されている凹部７０４を有する。図示の実施形態では、凹部７０４は、キャピラリ出口端部７４６に設けられ、マイクロ流体チェックバルブ４００は、凹部７０４内に固定されて配置される。１つの非限定的な例として、マイクロ流体チェックバルブ４００は、キャピラリ本体７１４の凹部７０４の周縁部の周りにレーザー溶接することができる。これは、図７において環状の溶接シーム７０８として示されている。いくつかの実施形態において、凹部７０４は、マイクロ流体チェックバルブ４００の第２の外面４２２が、キャピラリ本体７１４が終端するキャピラリ本体７１４の端面７１２と同一平面（又は実質的に同一平面）になるようなサイズとすることができる。
【００６４】
別の実施形態（図示せず）において、マイクロ流体チェックバルブは、キャピラリ入口端部７４２に取り付けるか又は連結することができる。この場合、キャピラリボア７３８は、マイクロ流体チェックバルブ４００の出口ボア４４６と連通する。換言すれば、キャピラリボア７３８は、マイクロ流体チェックバルブ４００の出口側に隣接する。
【００６５】
図８は、一実施形態に係る流体継手８００の一例の概略断面図である。流体継手８００は、継手入口端部８４２から継手出口端部８４６まで延在する継手本体８１４を備える。継手本体８１４は、継手入口端部８４２から継手出口端部８４６まで延在する継手ボア８３８を有する。図示のように、継手ボア８３８の直径は、それぞれ継手入口端部８４２及び継手出口端部８４６に結合される種々の流体要素に適応する必要に応じて、段階的に及び／又は徐々に変化させることができる。上述されているとともに図４〜図６に示されているマイクロ流体チェックバルブ４００等の本明細書に開示のマイクロ流体チェックバルブは、任意の好適な手段によって、継手本体８１４に又はその内部（本明細書に記載の凹部内等）に取り付けるか又は連結することができる。本実施形態では、マイクロ流体チェックバルブ４００は、継手出口端部８４６に又はその内部に取り付けられ、それにより、継手ボア８３８は、マイクロ流体チェックバルブ４００の入口ボア４４２と連通する。継手ボア８３８は、継手入口端部８４２においてキャピラリチューブ８１６を受けるように構成することができ、それにより、キャピラリチューブ８１６は、継手ボア８３８を介してマイクロ流体チェックバルブ４００の入口ボア４４２と連通する。キャピラリチューブ８１６は、当業者には理解されるような、接着接続、溶接接続を利用するか、又は１つ以上のフェルール、コレット、ばね、螺合接続部、圧入接続部等のようなコンプレッションフィッティング要素を利用すること等の任意の好適な手段によって、流体密式に継手ボア８３８内に固定することができる。
【００６６】
図９は、別の実施形態に係る流体継手９００の一例の概略断面図である。流体継手９００は、第１の継手入口端部９４２から第１の継手出口端部９４６まで延在する第１の継手本体９１４と、第２の継手入口端部９４４から第２の継手出口端部９４８まで延在する第２の継手本体９１８とを有する。第１の継手本体９１４は、第１の継手入口端部９４２から第１の継手出口端部９４６まで延在する第１の継手ボア９３８を有する。第２の継手本体９１８は、第２の継手入口端部９４４から第２の継手出口端部９４８まで延在する第２の継手ボア９４０を有する。図示のように、第１の継手ボア９３８及び第２の継手ボア９４０の直径は、第１の継手本体９１４及び第２の継手本体９１６のそれぞれの入口端部及び出口端部に結合される種々の流体要素に適応する必要に応じて、段階的に及び／又は徐々に変化させることができる。上述されているとともに図４〜図６に示されているマイクロ流体チェックバルブ４００等の本明細書に開示のマイクロ流体チェックバルブは、任意の好適な手段によって、第１の継手本体９１４と第２の継手本体９１８との間に取り付けるか又は連結することができる。１つの非限定的な例として、マイクロ流体チェックバルブ４００は、第１の継手本体９１４と第２の継手本体９１８との間に挟持することができる。マイクロ流体チェックバルブ４００は、マイクロ流体チェックバルブ４００の入口ボア４４２が第１の継手ボア９３８と連通し、マイクロ流体チェックバルブ４００の出口ボア４４６が第２の継手ボア９４０と連通するように方向付けることができる。換言すれば、第１の継手ボア９３８は、マイクロ流体チェックバルブ４００の入口側に隣接し、第２の継手ボア９４０は、マイクロ流体チェックバルブ４００の出口側に隣接する。
【００６７】
流体継手９００は、２つの他の流体要素間の流体接続（例えば、流体ジョイント又は接合管）をもたらすのに有用である。例えば、第１の継手ボア９３８は、第１の継手入口端部９４２において第１のキャピラリチューブ９１６を受けるように構成することができ、第２の継手ボア９４０は、第２の継手出口端部９４８において第２のキャピラリチューブ９２０を受けるように構成することができる。第１のキャピラリチューブ９１６及び第２のキャピラリチューブ９２０は、任意の好適な手段によって、それぞれ第１の継手ボア９３８及び第２の継手ボア９４０内に流体密式に固定することができる。いくつかの実施形態において、第１のキャピラリチューブ９１６と第２のキャピラリチューブ９２０とは、異なる直径を有することができ、及び／又は異なる材料（例えば、溶融シリカ、金属等）から構成することができる。
【００６８】
図１０は、一実施形態に係るクロマトグラフィカラム１０００の一例の概略断面図である。図示を簡単にするために、図１０には、クロマトグラフィカラム１０００の入口端部セクションのみが示されている。クロマトグラフィカラム１０００は、出口端部セクションも有する。出口端部セクションは、図１０に示されている端部の反対側にあるクロマトグラフィカラム１０００の軸方向端部に対応する。出口端部セクションは、入口端部セクションと同じ又は実質的に同じとすることができる。出口端部セクション及びクロマトグラフィカラム１０００の軸方向長さの大部分は、図１０には示されていない。概して、クロマトグラフィカラム１０００は、分析クロマトグラフィ又は分取クロマトグラフィ（例えば、サンプルの精製）において用いるように構成することができる。例えば、クロマトグラフィカラム１０００は、ＬＣ、ＳＦＣ又はＳＦＥにおいて用いるように構成することができる。
【００６９】
クロマトグラフィカラム１０００は、クロマトグラフィカラム１０００の長手方向軸に沿って細長いカラム本体１０１６を備える。カラム本体１０１６は、カラム入口端部１０１４と、カラム入口端部１０１４に対して軸方向に反対側にあるカラム出口端部（図示せず）と、カラム入口端部１０１４からカラム出口端部まで延在する内部カラムボア１０４０とを有する。当業者には理解されるように、カラムボア１０４０は、固定相（図示せず）を収容することができ、固定相は、固定相を通って流れるサンプルの化合物のクロマトグラフ分離を行うように構成されている。同様に理解されるように、固定相は、通常、カラムボア１０４０において、固定相がカラムボア１０４０から漏出することを防止しながら、流体がカラムボア１０４０を通って流れることを可能にするように構成されている２つの多孔質の構成要素（例えば、フリット、メンブレン、フィルタ等）間に保持される。
【００７０】
クロマトグラフィカラム１０００は、カラム入口端部１０１４においてカラム本体１０１６に結合される入口エンドキャップ１０５０を更に備える。入口エンドキャップ１０５０は、エンドキャップ入口端部１０４２からエンドキャップ出口端部１０４６まで軸方向に延在するエンドキャップ本体１０１４を備える。エンドキャップ本体１０１４は、エンドキャップ入口端部１０４２からエンドキャップ出口端部１０４６まで軸方向に延在するエンドキャップボア１０３８を有する。エンドキャップ本体１０１４の軸方向端部セクション１０５２は、カラム本体１０１６の対応する軸方向端部セクション１０５４を同軸に囲み、軸方向端部セクション１０５４と接触する。入口エンドキャップ１０５０は、軸方向端部セクション１０５２と軸方向端部セクション１０５４との境界部において、例えば、螺合（ねじ）接続（例えば、軸方向端部セクション１０５２の雌ねじと軸方向端部セクション１０５４の雄ねじとの間の嵌合）、圧入、溶接等のような任意の好適な手段によって、カラム本体１０１６に固定係合することができる。いくつかの実施形態において、入口エンドキャップ１０５０は、カラム本体１０１６に取外し可能に結合されるように構成することができる。
【００７１】
クロマトグラフィカラム１０００は、上述されているとともに図４〜図６に示されているマイクロ流体チェックバルブ４００等の本明細書に開示のマイクロ流体チェックバルブを更に備える。マイクロ流体チェックバルブ４００は、入口エンドキャップ１０５０内に配置され、それにより、マイクロ流体チェックバルブ４００の入口ボア４４２は、入口エンドキャップ１０５０の入口側と連通し、入口エンドキャップ１０５０は、入口エンドキャップ１０５０の入口側に結合されている流体要素（例えばキャピラリチューブ）から流体を受け取るとともに、マイクロ流体チェックバルブ４００の出口ボア４４６をカラムボア１０４０と連通させる。この構成によって、マイクロ流体チェックバルブ４００は、入口エンドキャップ１０５０を通るカラムボア１０４０からの逆流及び圧力パルスを防止する。図示のように、エンドキャップボア１０３８の直径は、エンドキャップボア１０３８と、マイクロ流体チェックバルブ４００の入口ボア４４２、マイクロ流体チェックバルブ４００の出口ボア４４６、カラムボア１０４０、及び入口エンドキャップ１０５０の入口側に結合される流体要素（例えばキャピラリチューブ）との間の流体結合部に適応するように、入口エンドキャップ１０５０の軸方向長さに沿って変化させることができる。本明細書に記載される又は当業者には理解されるように、入口エンドキャップ１０５０は、通常、入口エンドキャップ１０５０の入口側に挿入されるキャピラリチューブ（図示せず）を含む他の流体要素と流体密接続する、流体継手及びマイクロ流体継手において利用される機構を備えることができる。
【００７２】
カラム出口端部（図示せず）においてカラム本体１０１６に結合されるクロマトグラフィカラム１０００の出口エンドキャップ（図示せず）は、概して、カラム入口端部１０１４においてカラム本体１０１６に結合される入口エンドキャップ１０５０と同じ又は同様とすることができる。しかし、典型的な一実施形態において、クロマトグラフィカラム１０００は、図示のように、通常、入口エンドキャップ１０５０内に配置される１つのマイクロ流体チェックバルブ４００のみを備え、出口エンドキャップは、マイクロ流体チェックバルブを備えないようになっている。図１０の視点では、出口エンドキャップの幾何形状は、入口エンドキャップ１０５０の幾何形状に対して反転している。
【００７３】
図１１は、２つの圧力トレース１１０２及び１１０４のプロット図（ｍｓ単位の時間の関数としてのバール単位の圧力）である。一方の圧力トレース１１０２は、上述されているとともに図１〜図３に示されているシステムと一致するシステムに作動的に配置されている本明細書に開示のマイクロ流体チェックバルブ４００の上流で測定した流体圧力に対応し、他方の圧力トレース１１０４は、マイクロ流体チェックバルブ４００の下流で測定した流体圧力に対応する。圧力トレース１１０２及び１１０４にわたる時間は、インジェクションバルブ２４０がバイパスモードからメインパスモードに切り替わるのに応じて、マイクロ流体チェックバルブ４００が開状態から閉状態に切り替わる時点を含む。インジェクションバルブ２４０がバイパスモードからメインパスモードに切り替わると、マイクロ流体チェックバルブ４００の上流の圧力の急激な降下１１０６が起こる。サンプルループは、ゼロの時点において加圧が開始される。一方、圧力降下１１０６により、マイクロ流体チェックバルブ４００は、上述のように開位置から閉位置へと移ることになる。マイクロ流体チェックバルブ４００の閉鎖により、下流圧力が上流圧力の急激な降下１１０６に従うことが防止される。その代わり、上流圧力（圧力トレース１１０２）及び下流圧力（圧力トレース１１０４）が平衡状態に達するまで、下流圧力には徐々に減少１１０８が生じる。このようにして、マイクロ流体チェックバルブ４００の動作は、カラムヘッドからサンプルループに向かう逆流及びこのような逆流に付随する有害な作用を防止する。
【００７４】
「連通する（communicate）」及び「連通状態である（in ... communication with）」等の用語（例えば、第１の構成要素が第２の構成要素と「連通する」又は「連通状態である」）は、本明細書において、２つ以上の構成要素又は部材の構造的、機能的、機械的、電気的、信号的、光学的、磁気的、電磁的、イオン的、又は流体的な関係を示すように用いられることが理解されよう。したがって、或る構成要素が第２の構成要素と連通すると称することは、更なる構成要素が第１の構成要素と第２の構成要素との間に存在する、及び／又は第１の構成要素及び第２の構成要素と連動する若しくは係合する可能性を排除するようには意図されない。
【００７５】
本発明の種々の態様又は詳細は、本発明の範囲から逸脱することなく変更することができることが理解されよう。さらに、上述の記載は、単に例示目的のものであり、限定する目的はない。本発明は、特許請求の範囲によって規定される。
【図１】
2018091484.tif 000003
【図２】
2018091484.tif 000004
【図３】
2018091484.tif 000005
【図４】
2018091484.tif 000006
【図５】
2018091484.tif 000007
【図６】
2018091484.tif 000008
【図７】
2018091484.tif 000009
【図８】
2018091484.tif 000010
【図９】
2018091484.tif 000011
【図１０】
2018091484.tif 000012
【図１１】
2018091484.tif 000013
【外国語明細書】
2018091484.tif 000014
2018091484.tif 000015
2018091484.tif 000016
2018091484.tif 000017
2018091484.tif 000018
2018091484.tif 000019
2018091484.tif 000020
2018091484.tif 000021
2018091484.tif 000022
2018091484.tif 000023
2018091484.tif 000024
2018091484.tif 000025
2018091484.tif 000026
2018091484.tif 000027
2018091484.tif 000028
2018091484.tif 000029
2018091484.tif 000030
2018091484.tif 000031
2018091484.tif 000032
2018091484.tif 000033
2018091484.tif 000034
2018091484.tif 000035
2018091484.tif 000036
2018091484.tif 000037
2018091484.tif 000038
2018091484.tif 000039
2018091484.tif 000040
2018091484.tif 000041
2018091484.tif 000042
2018091484.tif 000043
2018091484.tif 000044
2018091484.tif 000045
2018091484.tif 000046
2018091484.tif 000047
2018091484.tif 000048
2018091484.tif 000049
2018091484.tif 000050
2018091484.tif 000051
2018091484.tif 000052
2018091484.tif 000053
2018091484.tif 000054
2018091484.tif 000055