(57)【要約】      （修正有）【課題】エンドユーザが、信頼できる面封止を使用して、フェルールを扱うまたはカラム長さを調節する必要なしに、カラムからGCシステムの他の要素への接続を形成することを可能にする取付具を提供する。【解決手段】取り付け具200は、その中に配置された筒状の要素202を有するフェルールを受けるよう構成され、筒状の要素202が第1の方向に方向付けられている第1の端部201と、第1の端部201に流体的に接続され、流体を、筒状の要素202から、第1の方向と異なる第2の方向に供給するための開口部204を有する第2の端部203とを備えている。第2の端部203は、実質的に平坦な部分を備え、平坦な部分は、GCシステムの別の要素とともに、実質的にガス不透過性の封止を形成するよう構成されている。【選択図】図２Ａ
2015078986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスクロマトグラフィー（GC）カラム（103）を別の構造体に流体的に連結するための取り付け具（200）であって、
その中に配置された筒状の要素（202）を有するフェルール（304）を受けるよう構成され、前記筒状の要素（202）が第1の方向に方向付けられている、第1の端部（201）と、
前記第1の端部（201）に流体的に接続され、流体を、前記筒状の要素（202）から、前記第1の方向と異なる第2の方向に供給するための開口部（204）を有し、実質的に平坦な部分（212）を備え、前記実質的に平坦な部分（212）が、GCシステム（100）の別の要素とともに、間の実質的にガス不透過性の封止を形成するよう構成された、第2の端部（203）とを備える、取り付け具。
【請求項２】
前記フェルール（304）が、当該取り付け具（200）の前記第1の端部（201）内へと圧入されている、請求項1に記載の取り付け具。
【請求項３】
前記第2の方向が前記第1の方向に実質的に垂直である、請求項1に記載の取り付け具。
【請求項４】
当該取り付け具（200）が、第1の材料と、前記平坦な部分（212）にわたって配置されたコーティング（315）とを備える、請求項3に記載の取り付け具。
【請求項５】
前記コーティング（315）が、実質的にガス不透過性の封止を促進する、請求項4に記載の取り付け具。
【請求項６】
当該取り付け具（200）が、前記GCシステム（100）の前記他の要素に対して締め付けられている、請求項1に記載の取り付け具。
【請求項７】
当該取り付け具（200）が、前記GCシステム（100）の前記他の要素に溶接されている、請求項1に記載の取り付け具。
【請求項８】
前記実質的に平坦な部分（212）が第1の実質的に平坦な部分（212）であり、前記GCシステム（100）の前記他の要素が第2の実質的に平坦な部分（212）を備え、前記実質的にガス不透過性の封止が前記第1および第2の実質的に平坦な部分の間にある、請求項3に記載の取り付け具。
【請求項９】
前記第1の端部（201）と前記第2の端部（203）との間にチャネルをさらに備える、請求項1に記載の取り付け具。
【請求項１０】
前記チャネルにわたって配置されたコーティング（315）をさらに備え、コーティング（315）が、前記マイクロ流体汚染物質トラップ（102）の前記入口に供給された試料からの検体の相互作用を低減する、請求項9に記載の取り付け具。
【請求項１１】
ガスクロマトグラフィー（GC）カラム（103）を別の構造体に流体的に連結するための機器であって、
その中に配置された筒状の要素（202）を有するフェルール（304）を受けるよう構成され、前記筒状の要素（202）が第1の方向に方向付けられている第1の端部（201）、および、前記第1の端部（201）に流体的に接続され、第1の実質的に平坦な部分（212）を備え、流体を、前記筒状から、前記第1の方向に実質的に垂直な第2の方向に供給するための開口部（204）を備える第2の端部（203）を備える、第1の取り付け具（200）と、
第1の端部（201）および前記第1の端部（201）に流体的に接続された第2の端部（203）を備え、当該第2の取り付け具（208）の前記第2の端部（203）が第2の実質的に平坦な部分（212）を備える第2の取り付け具（208）とを備え、
前記第1の取り付け具（200）の前記第2の平坦な部分（212）が、前記第2の取り付け具（208）の前記第2の平坦な部分（212）とともに、実質的にガス不透過性の封止を形成するよう構成されている、機器。
【請求項１２】
前記フェルール（304）が第1のフェルール（304）であり、前記筒状の要素（202）が第2の筒状の要素（211）であり、前記第2の取り付け具（208）が、その中に配置された第2の筒状の要素（211）を有する第2のフェルール（304）を受けるよう構成され、前記第1の筒状の要素および前記第2の筒状の要素が前記第1の方向に方向付けられている、請求項11に記載の機器。
【請求項１３】
前記フェルール（304）が、前記取り付け具（200）の前記第1の端部（201）内へと圧入されている、請求項12に記載の機器。
【請求項１４】
前記第1の取り付け具（200）が、第1の材料と、前記第1の実質的に平坦な部分（212）にわたって配置されたコーティング（315）とを備える、請求項12に記載の機器。
【請求項１５】
前記コーティング（315）が、実質的にガス不透過性の封止を促進する、請求項14に記載の機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ガスクロマトグラフィー（GC）は、気体のまたは気化された試料中の多くの異なる物質の存在を分析および検知するために使用される。ガスクロマトグラフィーの機能は、化学的な試料の成分を分離し、これらの成分の存在そしてしばしば量を検知することにある。分離はしばしば、キャピラリカラムを使用して果たされる。このカラムは本質的に、試料と相互作用して成分を分離する内部のコーティングを有する一片の石英ガラス管類である。
【背景技術】
【０００２】
GCカラムの最も一般的な種類は溶融ガラスで形成されており、0.700mm〜0.350mmの範囲の外径を有している。
【０００３】
GCカラムは、GCシステムの他の部品と噛み合わ(mate)なくてはならず、噛み合ったカラムは、ガスが、環境からカラムもしくは噛み合わせ装置へと、または、GCカラムから環境へと、実質的にまったく漏れることのない仕方で封止されなくてはならない。
【０００４】
GCカラムの公知の封止の多くは、比較的軟らかい材料をカラムの周りの囲まれた空間へと、材料がカラム外径へと径方向に流れるように（これにより封止を形成する）、かつ、噛み合わせ装置の先細りとされた表面へと軸方向に流れるように（これにより別の封止を形成する）圧縮することにより形成される。実際には、軟らかい材料はフェルールの形態となっており、ポリイミド、黒鉛、これらの材料の混合物、または非常に軟質の金属で形成されている。このフェルールは、軸方向に移動するよう強制されるように回転されるナットにより圧縮される。これにより、フェルールがカラムに沿って、噛み合い装置の先細りとされた囲まれた空間内へと押される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第5,792,943号
【特許文献２】米国特許第5,686,657号
【特許文献３】米国特許第5,567,868号
【特許文献４】米国特許第7,128,876号
【特許文献５】米国特許第7,811,452号
【特許文献６】米国特許第8,123,841号
【特許文献７】米国特許第6,444,326号
【特許文献８】米国特許第4,532,150号
【特許文献９】米国特許第4,376,641号
【特許文献１０】米国特許出願公開第2014/118,742号
【特許文献１１】米国特許出願公開第2014/119,993号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
公知のように、カラムは、フェルールの端部を越えて、ある距離だけ延びている。公知のGCシステムでは、カラムがフェルールの端部を越えて延びる距離を、エンドユーザが設定する。大半のGC入口または検知器では、カラムの端部の位置が、GCシステムの性能にとって非常に重要である。この位置は、フェルール先端からの、カラム端部の距離によって決定される。その距離は、各入口または検知器によって違っている。フェルールを越えるカラム端部の距離を不適切に設定することによるカラムの位置誤りは、GCシステムの性能に影響する場合がある。
【０００７】
くわえて、カラムをフェルールに挿通したあとで切除しなくてはならない。これは、「軟らかい」フェルール材料の中に、カラムの端部にまで達し、カラムを汚染する可能性のあるものがあるためである。他の汚染が、外部の源（例えば、取り付け工程の間にユーザの指が必然的にフェルールおよびカラムの端部に接触する場合）により引き起こされる場合もある。この汚染は、GCシステムの試料の分析の精度にさらに影響する場合がある。
【０００８】
さらに、公知のGCシステムでは、カラムナットが、カラムをフェルールに固定するのに使用されている。カラムナットを締める際の人的な誤りが、GCカラムの性能に影響する場合がある。カラムナットを締め足りないと、封止が効果的でない結果となり、GCシステムは漏れを起こしやすくなるであろう。反対に、カラムナットを締め過ぎると、カラムを径方向に圧迫し、カラムの破断を引き起こし、それによりGCシステムの封止および性能に影響する場合がある。軟質金属封止の設計における近来の改善により、この問題は減少しているが、カラムの端部は依然として、適切に稼働するよう、正確な長さに、平らに切断して、注意深く切除しなければならない。
【０００９】
要望されているのは、少なくとも上述した公知の構造の欠点を克服できる機器である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、GCカラムを別の構造体に流体的に連結するための取り付け具に向けられている。この取り付け具は、その中に配置された筒状の要素を有するフェルールを受けるよう構成され、筒状の要素が第1の方向に方向付けられている第1の端部と、第1の端部に流体的に接続され、流体を、筒状の要素から、第1の方向と異なる第2の方向に供給する開口部を有する第2の端部とを備えている。第2の端部は、実質的に平坦な部分を備え、平坦な部分は、GCシステムの別の要素とともに、実質的にガス不透過性の封止を形成するよう構成されている。
【００１１】
他の利点の中でもとりわけ、ある実施態様の取り付け具は、GCカラムの末端を面封止にすることができ、エンドユーザによる使用の前に末端を完成することができる。
【００１２】
好ましくは、本発明は、石英ガラスカラムにエンドユーザが封止を形成する必要を除去し、かつ、それゆえにエンドユーザがフェルールを扱いカラムを正確な長さに切除する必要を除去する取り付け具に向けられている。
【００１３】
本実施態様の取り付け具により実現される面封止により、公知のフェルール封止よりも、より容易に、かつ、より信頼できる仕方でシステムの残りに対する封止を実現することが保証される。GCシステムの他の部品を、面封止を使用するよう設計することができる。管を入口または検知器内で位置決めする必要がある場合、ユーザが重要な調整を行わなくてもよいように、正確に寸法決めされた管類を使用して、面封止を設計および形成することができる。
【００１４】
別の本発明では、GCカラムを別の構造体に流体的に連結するための機器が開示されている。機器は、その中に配置された筒状の要素を有するフェルールを受けるよう構成された第1の端部であって、筒状の要素が第1の方向に方向付けられている第1の端部と、第1の端部に流体的に接続された第2の端部とを備える、第1の取り付け具を備えている。第2の端部は、第1の実質的に平坦な部分を備え、流体を、筒状の要素から、第1の方向に実質的に垂直な第2の方向に供給するための開口部を備えている。機器は、第1の端部と、第1の端部に流体的に接続された第2の端部とを備える第2の取り付け具をさらに備え、第2の取り付け具の第2の端部は、第2の実質的に平坦な部分を備えている。第1の取り付け具の第2の平坦な部分は、第2の取り付け具の第2の平坦な部分とともに、実質的にガス不透過性の封止を形成するよう構成されている。
【００１５】
当業者が本出願を検討すれば理解するであろうが、他の利点の中でもとりわけ、本発明の取り付け具は、エンドユーザが、信頼できる面封止を使用して、フェルールを扱うまたはカラム長さを調節する必要なしに、カラムからGCシステムの他の要素への接続を形成することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るGCシステムを示す簡略化されたブロック図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態に係る取り付け具を示す斜視図である。
【図２Ｂ】本発明の実施形態に係る2つの取り付け具を備える機器の斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る取り付け具を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る取り付け具を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る取り付け具を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る取り付け具を使用してGCカラムに連結されたマイクロ流体装置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本教示は、添付の図面とともに以下の詳細な説明を読むときに、最もよく理解される。特徴は必ずしも等角で描かれているわけではない。実用的である場合、類似の参照番号は類似の特徴を指している。
【００１８】
本明細書中で使用する専門用語が、特定の実施形態を説明することのみを目的としており、限定することを意図していないことを理解されたい。定義された用語は、一般に理解される定義された用語の技術的および科学的な意味に加えて、本教示の技術分野においても受け入れられる。
【００１９】
明細書および添付の特許請求の範囲において使用されるように、用語「1つの」および「前記」は、そうでないことが文脈により明示されていない限り、単数および複数の指示物の両方を含んでいる。ゆえに、例えば「1つの装置」は1つの装置および複数の装置を含んでいる。
【００２０】
明細書および添付の特許請求の範囲において使用されるように、かつ、それらの通常の意味に加えて、「実質的な」または「実質的に」という用語は、許容できる限度または程度があることを意味する。例えば、「実質的に撤回された」は、撤回が許容できると当業者がみなすであろうことを意味している。
【００２１】
明細書および添付の特許請求の範囲において使用されるように、かつ、その通常の意味に加えて、「ほぼ」という用語は、当業者にとって許容できる限度または量の範囲内であることを意味する。例えば、「ほぼ同じ」は、比較されている項目が同じであると当業者がみなすであろうことを意味している。
【００２２】
以下の詳細な説明において、特定の詳細を開示する本実施形態は、限定ではなく説明を目的として、本教示の十分な理解を与えるために記載されている。公知のシステム、装置、材料、操作方法および製造方法の説明は、例示の実施形態の説明を不明瞭にすることのないよう、省略される場合がある。しかし、当業者の認識範囲内にあるシステム、装置、材料および方法を、本実施形態に従って使用してもよい。
【００２３】
図1は、本発明の実施形態に係るGCシステム100の簡略化されたブロック図である。GCシステム100の多くの局面は当業者にとって公知である。そのため、GCシステム100の特定の公知の部品の詳細を省略する。ある場合、実施されてもよい公知の部品の主たる例を指摘するが、例示のために提示されるのであり、限定することをまったく意図していない。
【００２４】
GCシステムは、試料注入のための試料入口101を備えている。試料入口101は汚染物質トラップ102に流体的に連結されている。汚染物質トラップ102はカラム103に流体的に連結されており、カラム103は、ガスクロマトグラフィーで有効なさまざまなカラムの1つであってもよい。
【００２５】
一実施形態では、汚染物質トラップ102は、同じ出願人の米国特許出願第14/057,022号に記載されているものであってもよい。米国特許出願第14/057,022号の開示は、参照により本明細書中に特に組み込まれる。汚染物質トラップ102を含むことは単なる例示であることに留意されたい。本教示は、汚染物質トラップを備えていない、または、すぐ上で言及した出願に記載されているようなマイクロ流体汚染物質トラップを備えていないGCシステムでの使用のためも意図されている。
【００２６】
カラム103は化学試料の成分を分離する。カラム103は、化学試料の成分を分離するために試料入口101からの試料と相互作用する、管類の内部にコーティングを有する1本の石英ガラス管類（図示せず）を備えるキャピラリカラムであってもよい。このカラム103の寸法はさまざまであるが、通常の内径は100μm〜530μmの範囲である。通常の長さは5メートル〜60メートルの範囲である。
【００２７】
本実施形態に関連して、より詳細に以下に説明するように、汚染物質トラップ102は、試料入口101からの試料中の汚染物質を閉じ込めるよう構成され、かつ、閉じ込められた汚染物質がカラム103に達することを防止するよう構成されたマイクロ流体汚染物質トラップである。
【００２８】
カラム103は検知器104に接続されており、検知器104は、カラム103により分離された成分の存在および多くの場合に量を検知する。一般に、検知器104は、フレームイオン化検出器（FID）、質量分析計検出器（MSD）、熱伝導度検出器（TCD）、電子捕獲型検出器（ECD）、窒素リン検出器（NPD）、硫黄化学発光検出器（SCD）、窒素化学発光検出器（NCD）、パルス型炎光光度検出器（PFPD）、またはヘリウムイオン化検出器（HID）などの、公知のGC検出器である。
【００２９】
本実施形態によれば、上記特許文献10および上記特許文献11に記載されたような炎光光度検出器（FPD）であってもよい。上記特許文献10および上記特許文献11の開示は、参照により本明細書中に特に組み込まれる。FPDの使用は単なる例示であって、当業者に公知の他の多くの検知器が本教示により予期されることを強調しておく。
【００３０】
図2Aは、本実施形態に係る取り付け具200（以下で時に第1の取り付け具200として言及する）の斜視図である。取り付け具200は、その中に配置された筒状の要素202（以下で第1の筒状の要素202として言及する）を有するフェルール（図2Aに図示せず）を受けるよう構成された第1の端部201を有している。筒状の要素202は、GCキャピラリカラムであっても、金属製のキャピラリ管であっても、または、GCシステムで流体を運ぶよう構成されたGCシステムの他の類似の部品であってもよい。
【００３１】
取り付け具200は、第1の端部201に流体的に接続された第2の端部203をも備えている。第2の端部203は、取り付け具200の実質的に平坦な表面205に配置された開口部204（以下で時に第1の開口部204として言及する）を備えている。より十分に以下に説明するように、筒状の要素202は第1の方向に方向付けられており、開口部204は、流体を、筒状の要素202から、第1の方向に実質的に垂直な第2の方向に供給するよう方向付けられている。
【００３２】
以下に説明するように、実質的に平坦な表面205は、取り付け具200とGCシステムの別の構造体との間の不透過性のガス封止を促進する。好ましくは、封止は、比較的真っ直ぐな締め付け機構を通じて、または、密封剤/接着剤材料を使用した接合により、取り付け具の実質的に平坦な表面205から別の実質的に平坦な表面への間に設けられている。
【００３３】
本実施形態によれば、取り付け具200は、ステンレス鋼のような金属を備えている。あるいは、取り付け具200は、さまざまなニッケル合金、チタン合金の一つを備えていてもよく、かつ、低温用途については、適切なコーティングを有するポリイミドなどのポリマーを備えていてもよい。
【００３４】
実質的に平坦な表面205は、比較的欠陥がなく、かつ比較的平らである。例示的に、実質的に平坦な表面205は、ほぼ0.4μmまたはそれ未満の表面粗さ（Ra）を有する艶消し仕上げを有している。くわえて、実質的に平坦な表面205は、以下に説明するような別の実質的に平坦な表面への封止に対して導電性である。
【００３５】
ある実施形態では、封止を改善することができ、または、実質的に平坦な表面205中の不備を、実質的に平坦な表面205にわたり、かつ開口部204を包囲する、「柔らかい」または柔軟な層206の適用により、矯正することができる。本実施形態では、柔軟な層206は、ほぼ6.0μmの厚みを有する金または銀などの軟質金属を備えている。ある実施形態では、柔軟な層206は、柔軟な層206のない取り付け具に比べて、低減された締め付け力または圧縮力での、取り付け具200とGCシステムの別の構造体との間の実質的に不透過性のガス封止の形成を可能にする。汚染物質を回避または除去するため、かつ、使用された場合に不活性化コーティングを弱めることを回避するために、柔軟な層206を形成する材料および処理の選択には注意が必要である。
【００３６】
図2Bは、本実施形態に係る第1の取り付け具200および第2の取り付け具208を備える機器207の斜視図である。図2Bは、機器207の特定の局面をより容易に説明できるよう、互いに接触させられる前の第1および第2の取り付け具200、208を示している。
【００３７】
第2の取り付け具208は第1の端部209および第2の端部210を備えており、第2の端部210は第1の端部209に流体的に接続されている。筒状の要素211（以下で第2の筒状の要素211として言及する）が第1の端部209内に配置されている。第2の筒状の要素211はGCカラムであっても、または、GCシステム内で流体を供給するよう構成されたGCシステムの他の類似の部品であってもよい。第2の筒状の要素211は第1の方向に方向付けられており、実質的に平坦な部分212の開口部が、流体を、筒状の要素211から、第1の方向に実質的に垂直な第2の方向に供給するよう方向付けられている。
【００３８】
第2の端部210は、第2の取り付け具208の実質的に平坦な部分212（以下で第2の実質的に平坦な部分212として言及する）内に配置された開口部（図2Bに図示せず）を備えている。第1の取り付け具200と同様に、第2の取り付け具208は、第2の実質的に平坦な部分212にわたって配置され、かつ、開口部の周りに配置されて、比較的低減された締め付け/圧縮力で適切な封止を促進する柔軟な層（図示せず）を有していてもよい。
【００３９】
図2Bに示すように、第1の取り付け具200の第1の実質的に平坦な表面205および開口部204は、第2の取り付け具の第2の実質的に平坦な部分212および開口部（図示せず）に対向している。第1の実質的に平坦な表面205を第2の実質的に平坦な部分212に接触させたときに、第1の開口部204および第2の開口部の面封止が、第1および第2の取り付け具200、208への締め付け/圧縮力の適用により実現されてもよい。このように、第1の筒状の要素202内を第1の方向に流れる流体は、第1の取り付け具200により、第1の方向に実質的に垂直な第2の方向へと流され、この第2の方向から、流体は、実質的に第2の方向に垂直で第1の方向に平行な第3の方向へ流される。このように、機器207は、第1の筒状の要素202内を流れる流体の、第2の筒状の要素211への垂直方向の移行を可能にする。
【００４０】
図3は、本実施形態に係る取り付け具300の断面図である。取り付け具300の多くの局面が、上述した第1および第2の取り付け具200、208に共通している。注意すべきことに、図2A〜図2Bの本実施形態に関連して上に説明した材料、構造、特徴、寸法および作製方法の詳細の多くは、図3の本実施形態の説明に共通している。図3の本実施形態の説明を曖昧にすることを避けるため、多くの場合にこれらの詳細を繰り返さない。最後に、取り付け具300により設けられる接続は、例示的にGCカラムに向けられている。これが単なる例示であって、GCキャピラリカラム、金属製のキャピラリ管、または、GCシステムで流体を運ぶよう構成された他の類似の部品などの、GCシステムで一般に使用される他の筒状の要素を使用してもよいことを強調しておく。
【００４１】
取り付け具300は第1の端部301および第2の端部302を備えている。第1の端部301は、その中に配置されたGCカラム305を有するフェルール304を受けるよう構成された空洞303を有している。本実施形態では、フェルール304は空洞303に圧入されており、その中に保持されている。圧入は、以下の工業規格指針に従って設計されてもよい。例えば、ANSI H7/s6嵌め（fit）が、取り付け具300内にフェルール304を保持するために明記されている。あるいは、フェルール304は、適切な接着剤材料により、または、溶接（例えばレーザ溶接）により空洞内に付着されていてもよい。最後に、GCカラム305の代わりに、金属製のキャピラリが取り付け具300を介して接続された場合、金属製のキャピラリを取り付け具に固定するのに溶接またはロウ付けが有効である場合があり、フェルール304をなしで済ませてもよい。
【００４２】
取り付け具300は、第1の方向に方向付けられた第1のチャネル306と、図に示すように第1の方向に実質的に垂直な第2の方向に方向付けられた第2のチャネル307とを有している。第1のチャネル306はGCカラム305の端部308に流体的に接続されており、開口部309は第2のチャネル307に流体的に接続されている。開口部309は、取り付け具300の実質的に平坦な部分310に設けられている。平坦な部分310はまた、開口部309の周りに配置された柔軟な層311を備えていて、柔軟な層311なしの取り付け具と比較して低減された締め付け力または圧縮力での、取り付け具300とGCシステムの別の構造体との間の実質的に不透過性のガス封止の形成を促進してもよい。
【００４３】
稼働中、GCカラム305からの流体は第1の方向に流れ、第1の方向に実質的に垂直な第2の方向へと、開口部309から現れる。図2Bの本実施形態に関連して上述したように、取り付け具300の実質的に平坦な部分310が、別の実質的に平坦な部分（例えば、別の取り付け具の（例えば、第2の取り付け具208、または、マイクロ流体装置の平坦な部品（図3に図示せず）の）実質的に平坦な部分）とともに面封止を形成するよう構成されている。
【００４４】
空洞303、第1および第2のチャネル306、307ならびに取り付け具300の他の機構（feature）を、取り付け具用に選択された材料に基づく公知の方法を使用して形成することができる。これらの接続を、共有の上記特許文献1、上記特許文献2、上記特許文献3、上記特許文献4もしくは上記特許文献5に記載のように、または上記特許文献6に記載のように実施してもよい。上記特許文献の開示は、参照により本明細書中に特に組み込まれる。
【００４５】
図3に示すように、GCカラム305の端部308は、距離313だけフェルール304の端部312を越えて延びている。距離313は、GCカラム305が取り付け具300に対して長過ぎずまたは短過ぎず、フェルール304が端部308のあまりに近くでかしめられてGCカラム305が割れるのを避けるよう、かつ、必要な空隙が適切および急速に洗い流され、よく掃かれるように設定される。
【００４６】
図3に示すように、取り付け具300は、第1のチャネルが沿って延びる長さ314を備えている。この長さ314は、取り付け具の一方の端部（例えば第1の端部301）と取り付け具の他方の端部（例えば第1の端部302）との間で著しい断熱層（thermal break）を可能にするよう設けられる。このようにして、取り付け具の一方の端部を比較的高い温度に維持することができると同時に、対向する端部を比較的低い温度（例えば、入口または検知器に熱接触していないカラムの部分で感じる温度）とすることができる。反対に、この断熱層がなく、カラム端部が、検知器または入口で見られる比較的高い温度に留まる場合、カラム端部の寿命は、カラム管類の残りの部分の寿命よりも、はるかに短くなるであろう。
【００４７】
有利なことに、かつ他の利点の中でもとりわけ、長さ314により設けられる断熱層により、カラム端部を、カラム管類が持つであろうものと同じ寿命を本質的に持つのに十分なだけ冷たくすることができる。長さ314は、取り付け具300が実施される熱環境に依存している。例示の目的で、長さ314は、特定の熱環境のために、ほぼ20mm〜ほぼ25mmの間とされている。
【００４８】
本実施形態によれば、コーティング315が、試料と接触することになる取り付け具300の全表面に塗布されている。コーティング315は、試料が接触する表面との、試料の検体の相互作用を低減するために、例えば、試料と接触することになる第1および第2のチャネル306、307の表面にわたって塗布されてもよい不活性化コーティングである。
【００４９】
コーティング315は、試料中の対象となる検体との、表面の相互作用を低減する際に有効な、選択された化学物質を備えている。本実施形態では、コーティング315は、例えば上記特許文献7（Smith）に記載されたような機能性水素化アモルファスシリコン表面を備えている。上記特許文献7の開示は、参照により本明細書中に特に組み込まれる。
【００５０】
第二の本実施形態では、コーティング315は、例えば上記特許文献8（Endo et al.）に記載されたような炭化ケイ素表面を備えている。上記特許文献8の開示は、参照により本明細書中に特に組み込まれる。
【００５１】
第三の本実施形態では、コーティング315は、例えば上記特許文献9（Nestrick et al.）に記載されたようなシロキサン表面を備えている。上記特許文献9の開示は、参照により本明細書中に特に組み込まれる。例として、コーティング315は、公知のシリコンベースのコーティング、公知のシロキサン、および他の公知の重合体、単量体、または炭化物コーティングであってもよい。コーティングは公知の方法で塗布され、試料の検体と接触することになる全表面が適切に被覆されることを確実にするために、取り付け具のさまざまな部品が互いに接合されたのちに塗布される。
【００５２】
図4は、本実施形態に係る機器400の斜視図である。機器400の多くの局面が、上述した本実施形態の取り付け具に共通している。注意すべきことに、図2A〜図3の本実施形態に関連して上に説明した材料、構造、特徴、寸法および作製方法の詳細の多くは、図4の本実施形態の説明に共通している。図4の本実施形態の説明を曖昧にすることを避けるため、多くの場合にこれらの詳細を繰り返さない。最後に、以下の本実施形態に関連して示し、かつ、説明する流体通路が単なる例示であることに留意されたい。異なる接続（例えば交差接続）を実現するための他の流体通路が、本教示により考案される。
【００５３】
機器400は流体を（例えば、試料入口の出口から）受けて、流体をGCシステム（図示せず）の一部を通って送るよう構成されている。例えば、機器400は、上で言及した出願のマイクロ流体汚染物質トラップなどの汚染物質トラップ（図示せず）から試料を受け取るために使用されてもよい。
【００５４】
機器400は、以下に説明する部品の間に流体的な接続を形成するマイクロ流体チャネル（図示せず）を含む本体401を備えている。マイクロ流体チャネルは、上述したエッチング法などの公知の方法を使用して形成されていてもよい。機器は、第1の取り付け具409および第2の取り付け具411をさらに備えている。第1および第2の取り付け具409、411は、以下に説明する面封止を形成するよう構成された図2A〜図3の本実施形態に関連して説明する取り付け具であってもよい。
【００５５】
本体401は、それぞれが図2Aの取り付け具200の第1の端部201の形態であって、第1のキャピラリ404および第2のキャピラリ405を封止するよう構成された、第1の要素402および第2の要素403を備えている。本体401は、図2Aの取り付け具200の第2の端部203が他のシステム部品との接続を形成するのと同じ仕方で他のシステム部品との面封止を形成するよう構成された第3の要素406および第4の要素407をも備えている。
【００５６】
本体401は、第1の要素402を第3の要素406に流体的に接続する第1のチャネル（図示せず）と、第2の要素403を第4の要素407に流体的に接続する第2のチャネル（図示せず）とを含んでいる。このように、本体401は部品を備えており、単独の構造体、本体401へと組み込まれる図2A〜図3に関連して説明した本実施形態の取り付け具のうちの2つの形態で機能するよう構成されている。
【００５７】
機器400では、第1の取り付け具409の第1の接続部408が、第3のキャピラリ410（例えば、試料入口からの出口）からの流体を受ける。流体は、（図4で破線により示唆される通路に沿って）マイクロ流体チャネル（図示せず）を通り、第1の取り付け具409の端部へと移動する。第1の取り付け具409は、本体401の第3の要素406に対する面封止を提供する。第1の取り付け具409により、本体401の第3の要素406への流体的な連通が（破線により示唆されるように）設けられる。流体は、本体401内の第1のマイクロ流体チャネルを通って、第1のキャピラリ404へと流体的に接続された第1の要素402へと進み、これは例示的にGCカラムまたはGCシステムの他の部品（図示せず）とされている。
【００５８】
GCカラムまたは他の部品を移動したのち、流体は、第2のキャピラリ405を介して、本体401の第2の要素403へと移動する。流体は、本体401の第2のマイクロ流体チャネル（図示せず）を通って、本体401の第4の要素407へと移動する。第4の要素407は、面封止を介して、第2の取り付け具411へと接続されている。第1および第2の取り付け具409、411はそれぞれ、上述したように面封止を形成するよう構成された図2A〜図3の本実施形態に関連して上述した取り付け具であってもよい。第2の取り付け具411は、第2の接続部412を介して、第4のキャピラリ413へと流体的に接続されている。
【００５９】
図5は、本実施形態に係る取り付け具500の断面図である。機器500の多くの局面が、上述した200、208、300および400に共通している。注意すべきことに、図2A〜図4の本実施形態に関連して上に説明した材料、構造、特徴、寸法および作製方法の詳細の多くは、図5の本実施形態の説明に共通している。図5の本実施形態の説明を曖昧にすることを避けるため、多くの場合にこれらの詳細を繰り返さない。
【００６０】
取り付け具500は第1の端部501および第2の端部502を備えている。第1の端部501は、GCカラム504を受けるよう構成された第1のチャネル503を備えている。本実施形態では、GCカラム504は、GCカラム504の（例えば外周周りの）外側部分の周りに塗布されたバインダ材料505を使用して、第1のチャネル503内に固定および封止されている。バインダ材料505は、GCカラム504と第1のチャネル503との間の、およびそれゆえにGCカラム504と取り付け具500との間の接着を促進する。本実施形態によれば、バインダ材料505は、架橋剤とともに、適切な未硬化のポリイミド樹脂または適切なアルカリ金属ケイ酸塩を含んでいてもよい。GCカラム504を第1のチャネル503に固定および封止するのに有用な、当業者の認識範囲内にある他のバインダ材料を使用してもよいことを強調しておく。
【００６１】
第1のチャネル503は第1の方向に方向付けられており、取り付け具500は、図に示すように第1の方向に実質的に垂直な第2の方向に方向付けられた第2のチャネル506を備えている。第1のチャネル503は第2のチャネル506に流体的に接続されており、第2のチャネル506は、取り付け具500の開口部507に流体的に接続されている。開口部507は、取り付け具500の実質的に平坦な部分508に設けられている。平坦な部分508は、開口部507の周りに配置された柔軟な層509を有していて、柔軟な層509なしの取り付け具と比較して低減された締め付け力または圧縮力での、取り付け具500とGCシステムの別の構造体との間の実質的に不透過性のガス封止の形成を促進してもよい。
【００６２】
稼働中、GCカラム504からの流体は、第1のチャネル503内を第1の方向に、第2のチャネル506を通って流れ、第1の方向に実質的に垂直な第2の方向へと、開口部507から現れる。図2Bおよび図3の本実施形態に関連して上に説明したように、取り付け具500の実質的に平坦な部分508は、別の実質的に平坦な平面（例えば、別の取り付け具の実質的に平坦な部分（例えば、第2の取り付け具208、または、マイクロ流体装置の平坦な部品（図5に図示せず）の））との面封止を形成するよう構成されている。
【００６３】
第1および第2のチャネル503、506ならびに取り付け具500の他の機構を、取り付け具用に選択された材料に基づく公知の方法を使用して形成してもよい。これらの接続を、共有の上記特許文献1、上記特許文献2、上記特許文献3、上記特許文献4および上記特許文献5に記載のように、ならびに上記特許文献6に記載のように実施してもよい。
【００６４】
図6は、第1の平らな表面601および第2の平らな表面602を備える機器600の斜視図であり、第2の平らな表面602は、噛み合う平らな表面の圧縮を用いて面封止を形成して、GC試料入口604上の平らな表面と、GCカラム605に接続された本実施形態に係る取り付け具の平らな表面との間に、マイクロ流体装置603を連結する。機器600の多くの局面が上述した実施形態に共通しており、取り付け具は、上述した取り付け具200、300および500の1つ以上であってもよい。注意すべきことに、図2A〜図5の本実施形態に関連して上に説明した材料、構造、特徴、寸法および作製方法の詳細の多くは、図6の本実施形態の説明に共通している。図6の本実施形態の説明を曖昧にすることを避けるため、多くの場合にこれらの詳細を繰り返さない。
【００６５】
本実施形態によれば、マイクロ流体装置603は、上で参照した、同じ出願人の米国特許出願第14/057,022号に記載されているようなマイクロ流体汚染物質トラップである。しかし、これが単なる例示であって、当業者にとって公知の他のマイクロ流体装置がGCシステムの2つの部品の間に設けられてもよいことを強調しておく。例示的に、マイクロ流体装置603は、上記特許文献1に記載されたようなマイクロ流体装置であってもよい。
【００６６】
図6の実施形態の記載を再検討することで理解できるであろうが、第1および第2の平らな表面601、602は、部品とマイクロ流体装置603との間に面封止を設けることにより、実質的に円筒状の部品の間に、実質的に不透過性のガス封止を有効に提供する。
【００６７】
マイクロ流体装置603の第1の平らな表面601は、第1の封止ネジ607により、GC試料入口604の底部で、実質的に平らな表面606に対して圧縮されて、実質的に不透過性のガス封止を形成する。
【００６８】
マイクロ流体装置603の第2の平らな表面602は、第2の封止ネジ609により、取り付け具610における実質的に平らな表面に対して圧縮されて、実質的に不透過性のガス封止を形成する。
【００６９】
第1の封止ネジ607および第2の封止ネジ609の使用が単なる例示であって、当業者の認識範囲内にある他の装置を使用して、マイクロ流体装置603の第1の平らな表面601の実質的に平坦な部分（図6に図示せず）と実質的に平らな表面606との間、および、第2の平らな表面602と取り付け具610における実質的に平らな表面との間に、圧縮/締め付け力を供給してもよい。あるいは、上述したように、第1の封止ネジ607または第2の封止ネジ609またはその両方を使用する代わりに、第1の平らな表面601の実質的に平坦な部分（図6に図示せず）と第2の平らな表面602との、および、実質的に平らな表面606における実質的に平らな表面と取り付け具610における実質的に平らな表面との間の実質的に不透過性のガス封止を、適切な接着剤/封止材料によるもの、またはレーザ溶接によるものなどの接合方法を使用して実現してもよい。
【００７０】
稼働中、GC試料入口604からの流体は第1の方向に流れ、第1の方向に実質的に垂直な第2の方向へと、第1の平らな表面601から現れる。次いで、流体は、第2の方向に、マイクロ流体装置603を通って第2の平らな表面602へと流れ、第2の平らな表面602から第3の方向に現れ、取り付け具610へと入る。次いで、流体は取り付け具610を通ってGCカラム605へと流れる。
【００７１】
この開示に鑑みて、本教示に沿いつつ、方法および装置を実施することができる。さらに、さまざまな部品、材料、構造およびパラメータが、限定の意味ではなく、説明および例示のためにのみ含まれている。この開示に鑑みて、添付の特許請求の範囲内に留まりつつ、本教示を他の用途において実施することができ、かつ、これらの用途を実施するのに必要な部品、材料、構造および機器を決定することができる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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【外国語明細書】
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【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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