(57)【要約】多流路吸光度測定システムを補正する方法を提案する。多流路吸光度測定システムは、複数の測定路を有している。この方法は、決定された線形化関数に基づく測定路の信号を補正することによって実施する。
2008542693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の吸光度を測定するのに適した多流路吸光度測定システム（１、３９、４５）を補正する方法であって、該多流路吸光度測定システム（１，３９、４５）が、複数のｎ個の測定路（３、５）を備えており、該測定路がそれぞれ、当該各測定路内の流体を透過する光の量を測定するのに適しており、
当該方法が、前記測定路（３、５）内の流体を透過する光の量に関連する信号を、実際の前記システムのために決定された補正値に基づいて補正することを含み、
前記補正値を、
−前記測定路（３、５）を初期流体で満たし、
−前記各測定路（３、５）の内で初期流体を透過する光の量に関連する値を測定し、
−前記値に基づいて前記補正値を決定することにより、決定する、方法。
【請求項２】
前記測定路（３、５）の信号を補正することが、前記補正値から決定される線形化関数を使用することを含み、
前記多流路吸光度測定システム（１、３９、４５）による測定を行う前に、前記補正値を決定する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記各測定路（７．９）がフローセル（７、９）を含み、
切換装置（３３、４７）を少なくともｎ個の異なる切換状態に設定し、これにより、前記測定路（３、５）の異なるパターンが前記各切換状態で遮断され、
前記各切換状態で光検出装置（２３）の信号を測定し、
等式
A * I = M
の線形系を構築し、上式中、
Ａはｍ×ｎ行列であり、
Ａの各行は、複数のｎ個の前記測定路（３、５）に対する前記切換装置（３３、４７）の切換状態を表す「０」および「１」のパターンを表し、
「０」の値は、遮断された測定路（７、９）を表し、「１」の値は、遮断されていない測定路（７、９）を表し、
Ｉは、前記多流路吸光度測定システム（１、３９、４５）の前記各フローセル（７、９）を透過する光の量を表すｎ×１ベクトルであり、
Ｍは、前記光検出装置（２３）の測定された信号を表すｍ×１ベクトルである、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記各測定路（７、９）がフローセル（７、９）を含み、
複数のｎ個の前記フローセル（７、９）間で、強度分布ｆｉ（ｉ＝［１…ｎ］）を決定することを含み、fi = I0i / sum[I = [1…n]; I0i]である、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記強度分布ｆｉを決定することにより、好ましくは、請求項９に記載の等式の線形系を解くことによって線形化関数
A1cm = F * As
を決定し、
等式
F[A1cm] = A1cm / -log [sum [i = [i…n]; fi*10^[pi*A1cm]]]
にｆｉおよびｐｉの値を挿入し、
前記等式を、可能な全てのＡ１ｃｍに対して１つずつ前記多流路吸光度測定システム（１、３９、４５）のダイナミックレンジ内で数値的に逆変換し、
「Ｆ［Ａ１ｃｍ］」は、Ａ１ｃｍに依存する線形化の因数であり、
「Ａ１ｃｍ」は、１ｃｍ吸光度ｃ＊εであり、
「Ａｓ」は、複数のｎ個の前記測定経路（３、５）の測定された吸光度の関数としての吸光度であり、
「ｆｉ」は、前記多流路吸光度測定システム（１、３９、４５）の前記測定路（３、５）間の強度分布であり、ｉ＝［１…ｎ］であり、
「ｐｉ」は、前記多流路吸光度測定システム（１、３９、４５）のフローセルｉの路長であり、ｉ＝［１…ｎ］である、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記発光装置（１９）のスペクトル範囲の異なる波長に対して線形化関数を決定することを含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
試料の前記吸光度を測定するための前記多流路吸光度測定システム（１、３９、４５）の副次的作用を最小限化する方法であって、該多流路吸光度測定システム（１、３９、４５）が、直列に接続されている複数のｎ個の前記フローセル（７、９）を、異なる行路長ｐｉ（ｉ＝［１…ｎ］）で備えており、前記副次的作用が、実質的に前記複数のｎ個のフローセル（７、９）間での時間遅延および試料の時間依存の濃度変化によって生じるものであり、
−前記複数のｎ個のフローセル（７、９）の個別の信号を検出し、
−前記個別の信号の少なくとも１つを変換することを含む、方法。
【請求項８】
前記複数のｎ個のフローセル（７、９）の個別の吸光度の信号を検出し、
前記個別の吸光度の信号の少なくとも１つを変換し、
前記少なくとも１つの変換が、前記複数のｎ個のフローセル間の時間遅延を補償するための時間シフト、ピーク広がり操作、異なる行路長を補償するためのピーク広がり逆関数、およびセル内での拡散を補償するための項のいずれか１つを含む、請求項７に記載の副次的作用を低減する方法。
【請求項９】
前記変換された吸光度の信号に基づき、前記複数のｎ個のフローセル（７、９）それぞれの関連する強度を計算すること、および
請求項１から８のいずれか１項に記載の方法を実施すること
の少なくとも一方を含む、請求項７または８に記載の副次的作用を低減する方法。
【請求項１０】
試料の吸光度を測定するためおよび請求項１から６のいずれか１項に記載の方法を実施するための多流路吸光度測定システム（１、３９、４５）であって、
−前記試料を照射するための発光装置（１９）、
−前記試料を通る照射光を導くための、ｎ個の異なる光路長ｐｉ（ｉ＝［１…ｎ］）を有しかつ前記発光装置に結合している複数のｎ個の測定路（３、５）、
−前記発光装置（１９）によって発せられ、前記測定路（３、５）によって試料を通って導かれる光を検出するための光検出装置（２３）、ならびに
−前記測定路（３、５）の少なくとも１つを遮断するようになっている切換装置（３３、４７）
を備えている、多流路吸光度測定システム。
【請求項１１】
前記切換装置（３３、４７）が、各状態で前記測定路（３、５）の少なくとも１つを遮断する少なくともｎ−１の異なる切換状態と、全ての測定路（３、５）が遮断されていない１つの切換状態とを実現するようになっている、請求項１０に記載の多流路吸光度測定システム。
【請求項１２】
前記光検出装置（２３）が、
前記切換装置（３３、４７）の各切換状態で、遮断されていない測定路（３、５）を通って導かれる光の合計を測定すること、
前記切換装置（３３、４７）のそれぞれｎ個の異なる切換状態における、前記遮断されていない測定路（３、５）を通って導かれる光強度の複数のｎ個の測定路を別個に測定すること
の少なくとも１つのために適している、請求項１０または１１に記載の多流路吸光度測定システム（１、３９、４５）。
【請求項１３】
前記光検出装置（２３）および前記切換装置（３３、４７）が、単一の測定路（３、５）それぞれの光強度を測定するのに適している、請求項１０から１２のいずれか１項に記載の多流路吸光度測定システム（１、３９、４５）。
【請求項１４】
初期液体に対して決定された光強度の異なる前記複数のｎ個の合計、ならびにｎ個の測定路（３、５）のｎ個の異なる光路長が、前記多流路吸光度測定システム（１、３９、４５）の線形化関数を決定するために必要な情報を有する、請求項１２または１３に記載の多流路吸光度測定システム（１、３９、４５）。
【請求項１５】
前記複数のｎ個の測定路（３、５）が、
−前記発光装置（１９）および前記光検出装置（２３）に結合している、異なる光路長ｐｉ（ｉ＝［１…ｎ］）を有する複数のｎ個のフローセル（７、９）、または
−前記発光装置（１９）および前記光検出装置（２３）に結合している、異なる光路長ｐｉ（ｉ＝［１…ｎ］）を有する複数のＵＶ／Ｖｉｓセル
を備えている、請求項１３または１４に記載の多流路吸光度測定システム（１、３９，４５）。
【請求項１６】
前記切換装置（３３、４７）が、
−絞り
−液晶装置（５９）
−シャッタ（３５）
−電流切換器
−ソフトウェア切換器
−制御ユニット（４９）
−制御装置（５５、５７）
の少なくとも１つを備えている、請求項１０から１５のいずれか１項に記載の多流路吸光度測定システム。
【請求項１７】
前記測定路（３、５）の少なくとも１つが、
−光路
−導光装置
−光ファイバ導波装置（４３）
−レンズ系
−発光装置（１９）
−光検出装置（２３）
−フローセル（７、９）のうち１つ
の少なくとも１つを備えている、請求項１０から１６のいずれか１項に記載の多流路吸光度測定システム。
【請求項１８】
前記発光装置（１９）が、複数の光源（２１）を備えていること、
前記光検出装置（２３）が、複数の光検出器（２５）を備えていること、
前記システム（１、３９、４５）が、前記複数の測定路（３、５）の１つのエレメント、前記切換装置（３３、４７）、前記光検出装置（２３）および前記発光装置（１９）の少なくとも１つに結合されている制御ユニット（４９）を備えていること
の少なくとも１つを含む、請求項１０から１７のいずれか１項に記載の多流路吸光度測定システム。
【請求項１９】
請求項１から９のいずれか１項に記載の方法を実施するまたは制御するための、請求項１０から１８のいずれか１項に記載の多流路吸光度測定システムを制御するための、コンピュータ等のデータ処理システムで実行される場合に好ましくはデータ記憶媒体に保存される、ソフトウェアプログラムまたは製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多流路フローセル（multi-path flow cell）の補正に関する。
【背景技術】
【０００２】
多流路フローセルシステムは、当分野で知られている。このシステムは、いわゆる吸光度検出器またはフロースルーセルとしても知られ、一般に、例えば高速液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）で使用されている。吸光度検出器の性能の基準は、そのダイナミックレンジである。ここで、主に２つの問題、つまり信号ノイズおよび迷光が制限要因となっている。ノイズ特性は、試料を通過する光のスループットによって決まり、迷光（またはより一般には偽光）は、必要な光学機器およびその構成要素によって決まる。
【０００３】
多流路フローセルシステムを使用することによってダイナミックレンジを増大させることは、米国特許第６３４２９４８号明細書（Gilby）で知られており、前記明細書は、例えば、少なくとも２つの異なる光学路長さを有する吸光度検出のためのフローセルを開示している。また、米国特許第５２１４５９３号明細書（Magnussen）により、多光路フローセルを含む吸光度検出器の線形の吸光度のダイナミックレンジを自動式に拡大するための方法およびそれに付随する装置が開示されている。刊行物「Dynamic Range Improvement in Fourier Transform Infrared Spectrometry」、Thomas Hirschfeld、Analytical Chemistry、Volume 50 No. 8、1225〜1226頁、July 1978および刊行物「Multi-path Cells for Extending Dynamic Range of Optical Absorbance Measurements」、Purmendu K. Dasgupta、Analytical Chemistry、Volume 56、1401〜1403頁、1984は、異なる路長の１つより多いフローセルを備えている吸光度センサの理論的背景を開示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、改善された多流路吸光度測定もしくは多通路吸光度測定を提供することである。この課題は、本願特許請求の範囲の独立項に記載の構成によって解決される。好ましい態様は、本願従属項に記載する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の態様によれば、多流路吸光度測定システムを補正する方法が提案されている。多流路吸光度測定システムは、複数のｎ個の測定路を備えていてよい。これらの測定路の信号、詳細にはｎ個の測定路のｎ個の信号の合計は、著しい非線形であるが、システム内の試料の吸光度に関する情報を含んでおり、実際のシステムに対して決められるもしくは算定される値を基にして補正することができる。本発明の態様は、次の特徴を１つ以上含む。前記値は、多流路吸光度測定装置による測定を実施する前に決めることができる。この値を基にした線形化関数に基づいて、前記信号を補正することができる。各測定路は、キュベットまたはフローセルのようなセルを備えていてよい。多流路吸光度測定システムの思想は、大きく異なる路長、例えば１００を超えるまでの長さ比を有する少なくとも２つの流路を使用し、長い流路が、ダイナミックレンジの下限でのＳ／Ｎ比を決定し（大きなＳ／Ｎ比）、短い流路長のセルが、ダイナミックレンジの上限を決定する（高い濃度でも十分な光、よって偽光は無視可能）ということである。
【０００６】
多流路吸光度測定システムのセルの異なる通路からの強度を合計し、その後、この強度から計算された吸光度を、関数、詳細には既知のパラメータにのみ依存する線形化関数によって線形化することができ、この既知のパラメータは、詳細には、異なるセルの光路長および試料がセル内にない時の通路間での強度の分布といった、実際のシステムに対して決められる値である。
【０００７】
本発明の態様は、次の特徴を１つ以上含む。第１のステップで、一式のフローセルシステム、またはより詳細にはフローセルシステムの単一フローセル全てを、初期液体で充填する。初期液体は、例えば、ＨＰＬＣで使用される、分析物が何ら存在していない純粋な移動相であってよい。第２のステップで、システムの各単一フローセルを介して実際に透過する光の量を、システムの異なる通路間での強度分布を決めるために測定する。最後に、各フローセルを透過する光およびシステムの単一フローセルの既知の路長に関する決定された情報、つまり例えば前記決められる値を表す情報を使用して、システム全体に対する線形化関数を決定する。
【０００８】
本発明の態様は、次の特徴を１つ以上含む。システムの異なる通路間の強度分布を決定するために、光検出装置の信号は、少なくともｎ回、切換装置の適正な設定で測定しなくてはならない。好ましくは、各測定に対し、１つを除いて全ての測定路を切換装置によって遮断することができる。分析物が何ら存在しない初期液体の条件で、測定値は、異なる通路間の強度分布を表す。同じ前提であるが、中断されたまたは中断されていない測定路の少なくともｎ個の異なるパターンでは、強度分布は、等式
A * I = M
の線形系を構築することによって決定することができる。
【０００９】
上式中、「Ａ」は（ｍ×ｎ）行列であり、
行列Ａの各行は、切換装置の１つの切換状態ｊを表す。Ａの変数ａijは、切換装置の切換状態ｉでの測定路ｊの単独の切換状態を表す可能な値「０」および「１」を有する（ｉ＝［１…ｍ］およびｊ＝［１…ｎ］）。
【００１０】
「０」のａijの値は遮断された測定路を表し、「１」の値は遮断されていない測定路ｉを表し、
ここで、「Ｉ」は、測定路ｊの各フローセルを透過する光の量を表す（ｎ×１）ベクトルであり、
「Ｍ」は、測定される信号（ｍ１…ｍｍ）を表す（ｍ×１）ベクトルである。
【００１１】
等式の線形系は解くことができ（ｍ≧ｎについて）、ここで、解ベクトルＩは、システムの異なる通路間の強度分布に等しい。好ましくは、複数のｎ個のフローセル間の強度分布は、以下のようになる。
【００１２】
fi = I0i / sum(i = [1…n]; I0i)
１ｃｍの路長を有する同等のフローセルについて、多流路長フローセルシステムに対する線形化関数を決定するためには、多流路フローパスシステムのＡｓに対する伝達関数は、次式
A1cm = F ＊ As
に基づき因数Ｆを乗じることができる。
【００１３】
多流路フローセルシステムの伝達関数は、参照することで本願に組み込まれる２つの刊行物「Dynamic Range Improvement in Fourier Transform Infrared Spectrometry」、Thomas Hirschfeld、Analytical Chamistry、Volume 50 No. 8、July 1978、および「Multi-path Cells for Extending Dynamic Range of Optical Absorbance Measurements」、Purnendu K. Dasgupta、Analytical Chemistry、Volume 56、1984より知られている。
【００１４】
As = - log(sum ( i =[1…n]; fi＊10^ (- pi＊A1cm)))
である。
【００１５】
２つの等式の組合せによって、１ｃｍのフローセルの吸光度Ａ１ｃｍに依存する因数Ｆに対する関数が、以下のように得られる。
【００１６】
F(A1cm) = A1cm / -log (sum (i =[1…n]; fi＊10^(- pi＊A1cm)))
上記等式は、１つ１つ数値逆変換（numerically inverted）することができ、測定された吸光度の関数として１ｃｍ吸光度を計算するための線形化関数としての役割を果たす。
【００１７】
ここで、「Ｆ（Ａ１ｃｍ）」は、測定された吸光度に対する線形化関数を得るために使用される因数であり、
「Ａ１ｃｍ」は、路長１ｃｍの等価のフローセルの１ｃｍ吸光度であり、
「Ａｓ」は、多流路フローセルシステムによって測定された吸光度であり、
「ｆｉ」は、ｓｕｍ（ｉ＝［１…ｎ］；ｆｉ）＝１であるフローセルの異なる測定路ｉ間の強度分布であり、
「ｐｉ」は、フローセルｉ（ｉ＝［１…ｎ］）の長さである。
【００１８】
有利には、システムのダイナミックレンジは、さらに、発光装置のスペクトル領域の異なる波長に対して線形化関数を決定することによって増大させることができる。ダイオードアレイ検出器を用いた方法を実施する場合、有利には、全スペクトルを、量子化および同定のために使用する。この場合、測定された化合物の吸光度は、特定の波長でのダイナミックレンジ内になくてはならないばかりでなく、対象の全波長範囲内になくてはならない。実際には、特定の化合物の許容可能な濃度範囲は、そのスペクトルのダイナミックレンジによって減少するが、それが単一の波長測定と比較して優に１０倍以上となる場合もある。したがって、特にダイオードアレイ検出器は、ダイナミックレンジの増大によって利益を受けるであろう。
【００１９】
理論的には、線形化関数は、数値的に決定することができる。実際には、主に２つの条件が重要である。つまり、異なる通路は常に、同一の試料濃度を検出しなくてはならず、異なる通路間での光分布は、多流路長セルに対して正確な伝達関数が決定されるように、セル内に試料がない時点で正確に知られていなくてはならない。
【００２０】
したがって、多流路長セルの使用は、２つ以上のセル流路が常に、同一の試料濃度を有することを前提として行うことができる。
【００２１】
特に、試料濃度が変化するシステムを最適化するために、本発明のさらなる態様は、多流路吸光度測定システム、例えば多流路フローセルシステムの副次的作用を最小限に抑える方法に関する。
【００２２】
特に高速ＬＣの用途において、異なる流路間での試料濃度および試料濃度の希釈は変化し得る。この作用は、特に、単一のセルの寸法および対応する流体が伝わる不感時間に依存する。有利には、副次的作用の発生を、以下のように最小限に抑えることができる。つまり、システムが、試料の吸光度を測定するのに適していてよく、直列に流体接続させた異なる光路長ｐｉ（ｉ＝［ｉ…ｎ］）を有するｎ個の複数のフローセルを備えていてよい。副次的作用は、複数のｎ個のフローセル間での時間遅延および試料濃度の希釈度合い、セル内の試料の異なる滞留時間、時間依存の試料の濃度変化である。第１のステップで、複数のｎ個のセルの個々の吸光度信号を検出することができる。第２のステップで、個々の吸光度信号の少なくとも１つを変換することができる。各変換は、複数のｎ個のフローセル間の時間遅延を補償するための時間シフトおよび／またはピーク濃度の希釈を補償するためのピーク広がりおよび／または逆ピーク広がり（inversed peak broadening）を含む。有利には、これらの変換は、それぞれ、第１のステップのその都度の読みに対し、流れ時間の変化する試料によって生じる副次的作用なく、停滞したシステムをシミュレートする。有利には、この変換された吸光度信号は、複数のｎ個の各フローセルの関連する強度を計算するために使用することができる。
【００２３】
有利には、主化合物に対する副生成物の割合を決定することができる。極めて低いパーセント割合の副生成物を決定するためには、主化合物の濃度を、検出器のダイナミックレンジの上限に達するまで増大させる。さらにより低いパーセント割合の副生成物を算定するというさらなる要求は、検出器のダイナミックレンジの増大によってのみ解決される。
【００２４】
有利には、この方法は、高速ＬＣの用途で用いられる。信号のフィルタリングは、一般に、信号ノイズを減少させるために使用するものであって、よって、検出器のダイナミックレンジを大きくするものである。しかし、高速ＬＣの用途では、フィルタリングは、ピーク拡大および分解能の損失を回避するために減少させなくてはならない。
【００２５】
別の典型的な用途は、物質のスペクトルによる評価である。検出器のダイナミックレンジは、測定される吸光度に依存し、化合物の濃度には依存しない。検出器のダイナミックレンジを十分に利用するために、以下のパラメータ、つまり試料濃度、注入体積、セル路長または測定波長を変化させることができる。
【００２６】
有利には、多流路吸光度測定システムのダイナミックレンジを、獲得不能もしくは実施不能である光のスループットの著しい増大または偽光の著しい低減を必要とすることなく、増大させることができる。有利には、一般的な検出器を使用することができる。
【００２７】
有利には、多流路吸光度測定システムを使用する前に、移動相の光強度を決定するための追加的なステップが何ら必要でない。
【００２８】
有利には、混合関数の助けを利用して異なる吸光度信号からの情報を組み合わせる前に個々に、全ての流路の吸光度を測定する必要がない。
【００２９】
本発明の別の態様は、試料の吸光度を測定するための、複数の流路長を有する多流路吸光度測定システム、例えば多流路長フローセルシステムに関する。このシステムは、試料に照射するための発光装置と、試料を通過する照射光を導くようになっている複数のｎ個の測定路とを備えていてよく、異なる流路の光強度を個別に決定することが可能である。例えば、個別に決定された強度は、セル内に試料がない時の異なる流路間での光分布を決定するために使用することができる。
【００３０】
有利には、システムは、各状態でシステムの測定路の少なくとも１つを遮断する、少なくともｎ−１個の異なる切換状態を実現するようになっている切換装置を備えていてよい。このシステムの複数のｎ個の測定路は、例えば、異なる光路長を有する複数のｎ個のフローセルを含んでいてよい。このフローセルの（光）路長は、測定路にわたる光路の長さ、例えば測定路のフローセル内の液体を通過する光路の長さとして規定することができ、通常ｃｍの寸法である。言い換えれば、切換装置の各切換状態で、システム、例えば多流路フローセルシステムは、個々のフローセルの異なる数および／またはパターンで動作させることができる。システムの流路長は、個々の各フローセルの光検出装置によって発生した信号を評価することによって決定することができる。有利には、光検出装置は、切換装置の各切換状態での遮断されていない測定路の全てを通って導かれる光の合計を、例えば個別に測定するようになっていよい。さらに、光検出装置は、各単一の測定路の光強度を、例えば複数の単一の光検出器によって同時に、または唯一の共通の光検出器によって順次、フローセルを順次照射して測定するようになってよい。
【００３１】
本発明の態様は、次の特徴を１つ以上有している。複数のｎ個の異なる光強度の合計は、例えば、初期液体およびｎ個の測定路のｎ個の異なる光路長を用いて計算および／または測定することによって、決定することができる。有利には、これにより、多流路吸光度測定システムの線形化関数の決定のために必要な情報が提供される。多流路システムを実現するために、システムの測定路は、発光装置および光検出装置に結合している異なる光路長ｐｉ（ｉ＝［１…ｎ］）を有する複数のｎ個のフローセルまたは複数のｎ個のＵＶ／Ｖｉｓセル、例えばキュベット、試験セルおよび／またはガラスセルを備えていてよい。
【００３２】
本発明の態様は、次の特徴を１つ以上有している。システムの各測定路は、異なる路長を有する１つのフローセルを備えている。この測定路は、光学的に並列に接続しており、セルを通る試料の流れは直列または並列になっていてよい。光検出装置によって生成した信号は、遮断されていない測定路によって導かれた光強度の合計に比例する。
【００３３】
システムを較正するためには、異なる測定路間の正確な強度の分布を知ることが重要である。この分布を決定するためには、特に各測定前に、システムの複数のｎ個のフローセルが、同一の初期液体で満たされていなくてはならず、全ての測定路の信号は、切換装置を適切に設定して測定されなくてはならない。光検出装置によって検出されたｎ個の異なる信号の数は、異なる通路に対する強度分布を決定するために使用される。
【００３４】
本発明の態様は、次の特徴の１つ以上を有していてよい。切換装置は、システムを通過する１つ以上の光路および／または１つ以上の電気的な通路を遮断するようになっていてよい。このために、切換装置は、絞り、液晶装置、シャッタ、電流切換器および／またはソフトウェア切換器を備えていてよい。有利には、発光装置が単一の光源を備えていてよい。異なる通路間の光強度分布は、光学システムを用いて得ることができる。異なる通路を通る光分布を調節し、特定の変換関数を実現すると、有利である。
【００３５】
発光装置は、各通路に対する強度分布を実現するために、複数の個別の光源を備えていてもよい。各光源は、システムの少なくとも１つのフローセルに結合していてよい。システムの単一フローセルを透過した光は、光検出装置によって検出される。光検出装置は、システムの単一セルに結合している単一の光検出器を複数備えていてよい。
【００３６】
本発明の態様は、次の特徴を１つ以上有していてよい。光検出装置は、多流路フローセルシステムに接続された１つまたは複数の光センサを備えていてよい。各光センサは、フォトダイオードまたはフォトダイオードアレイによって構成することができる。さらに、様々な波長での強度を測定するために、光分散エレメントを備えていてよい。
【００３７】
システムの複雑性を低減するために、光検出装置および／または発光装置は、唯一の単一光検出器および唯一の単一光源を備えていてよい。システムの複数のｎ個のセルを透過した光は、単一の光源から発光し、複数のｎ個の測定路に分布し、最後には、唯一の単一の光検出器に向けられる。このことは、例えば、光ガイド（導光装置）、光ファイバ導波装置、または適切なレンズ系によって可能となる。単一の光検出器は、システムの複数のフローセルを透過する光の合計に比例する出力信号を発生する。
【００３８】
有利には、このシステムは、複数の測定路の少なくとも１つのエレメントに結合している制御ユニットを備えていてよい。この制御ユニットは、切換装置の設定を制御するため、強度分布を決定するため、およびシステムを較正するために使用することができる。システムを較正および／または補正するためには、線形化関数を、例えば制御ユニットによって、システムの既知のパラメータ、例えば変換関数、システムの異なるフローセル間での強度分布、およびシステムの異なるフローセルの寸法、より具体的には長さを使用することによって計算する。異なる測定路間の既知の強度分布および既知の路長を有する多流路フローセルシステムの変換関数は、当分野で公知であり、例えば、参照により本願に組み込まれる２つの刊行物「Dynamic Range Improvement in Fourier Transform Infrared Spectrometry」、Thomas Hirschfeld、Analytical Chamistry、Volume 50 No. 8、July 1978、および「Multi-path Cells for Extending Dynamic Range of Optical Absorbance Measurements」、Purnendu K. Dasgupta、Analytical Chemistry、Volume 56、1984より知られている。
【００３９】
本発明は、１つ以上の適切なソフトウェアプログラムによって、その一部をまたは全体として実施することができ、このプログラムは、あらゆる種類のデータ記憶媒体に保存されるかまたはそれよって提供され得るものであり、任意の適切なデータ処理ユニット内でもしくはそれによって実行され得る。好ましくは、ソフトウェアプログラムまたはルーチンを、多流路フローセルシステムを制御するためかつ／またはシステムを補正するために、特に線形化関数を決定および／または計算するために利用する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
本発明の他の課題ならびに本発明に付随する多くの利点は、添付の図面と関連させた以下の好ましい実施態様のより詳細な説明を参照することによって、より容易にかつより深く理解されるであろう。図面において、実質的もしくは機能的に同じまたは同様の部材は、同じ参照記号で示す。
【００４１】
図１に、２つの測定路３および５、つまり第１の測定路３および第２の測定路５を備えている多流路フローセルシステム１を示す。さらに、この多流路フローセルシステム１は、２つのフローセル７および９を備えており、第１のフローセル７は第１の測定路３の一部であり、第２のフローセル９は第２の測定路５の一部である。第１のフローセル７は長さｐ１を有する光路を、第２のフローセル９は長さｐ２を有する光路を形成しており、各光路はそれぞれ、測定路３および５の一部となっている。フローセル７および９は、連結部１１を介して流体的に直列に接続されている。各フローセル７および９は、インレット１３およびアウトレット１５を備えており、連続する流動液体を分析するのに適している。したがって、多流路フローセルシステム１のフローセル７および９は、フロースルーセル、より詳細にはフロースルーキュベットとして形成されている。別の態様では、フローセルシステム１のフローセル７および９は、流体的に直列に接続されていない。そのためには、複数のフローセル７および９を、当分野で公知の複数のキュベットとして形成することができる。
【００４２】
多流路フローセルシステム１には、２つの矢印１７で符号化したように液体を供給することができる。この液体は、多流路フローセルシステム１に、第２のフローセル９のインレット１３から、第２のフローセル９、第２のフローセル９のアウトレット１５および第１のフローセル７のインレット１３を介して、第１のフローセル７のアウトレット１５へと流れることができる。液体は、分析物、より詳細には検出すべき試料を輸送するための移動相を含んでいてよい。測定路３および５の光路は、フローセル７および９内の液体を通る。多流路フローセルシステム１は、光源２１を有する発光装置１９を備えている。
【００４３】
さらに、多流路フローセルシステム１は、光検出器２５を有する光検出装置２３を備えている。第１の測定路３は、光源２１、第１のフローセル７内の長さｐ１の光路、および光検出装置２３の光検出器２５を含む。第２の測定路５は、発光装置１９の光源２１、第２のフローセル９内の長さｐ２の光路、および光検出装置２３の光検出器２５を含む。この態様では、多流路フローセルシステム１の発光装置１９は、４つの矢印２９で示す光線２７を発光する光源を１つのみ備えている。
【００４４】
発光装置１９の光源２１の光線２７の強さは、第１のフローセル７および第２のフローセル９に５０％の割合ずつ分布する。この強度の分布は、それぞれ、２つの矢印２９の一対によって示されている。光線を分割するために、発光装置１９および／または多流路フローセルシステム１は、任意の光線分割装置、例えば導光装置（光ガイド）、光ファイバ導波装置、レンズ系およびこれらに類するものを備えていてよい。光源２１によって発せられた光線２７の強度は、さらなる矢印３１で示すように、フローセル７および９内の液体によってフローセル７および９内で減衰する。多流路フローセルシステム１の２つのフローセル７および９間での強度分布を作り出すため、発光装置１９が１つ以上の光源を備えていることもできる。よって、発光装置１９は、多流路フローセルシステム１のフローセル７および９のそれぞれに対して、例えば異なる光強度をもたらす単一の光源を備えていてよい。
【００４５】
さらに、多流路フローセルシステム１は、シャッタ３５を有する切換装置（スイッチング装置）３３を備えている。この切換装置３３のシャッタ３５は、多流路フローセルシステム１の第１の測定路３を遮断する、より詳細には、発光装置１９の光源２１の光線２７の一部を遮断するようになっている。図１に示すような、光源２１の光線２７の遮断されていない部分は、多流路フローセルシステム１の第１のフローセル７に当てられる。
【００４６】
図２に、図１の多流路フローセルシステム１を示すが、この場合、第１の測定路３が、切換装置３３のシャッタ３５によって遮断されている。よって、切換装置３３のシャッタ３５は、図１および図２における方向で、二重矢印３７で示すように上下に可動である。したがって、多流路フローセルシステム１の第２のフローセル９を透過した光のみが、光検出装置２３に当たることができる。第１のフローセル７の光路は、切換装置３３のシャッタ３５によって閉じられている。
【００４７】
図１および図２に示す多流路フローセルシステム１を較正するために、システム１のフローセル７および９は、第２のフローセル９のインレット１３を介して、初期液体、例えば、分析物が何ら存在しないＨＰＬＣで使用するための移動相で満たすことができる。
【００４８】
図１に示す切換装置３３の切換状態では、光検出装置２３は、フローセル７および９を透過した全部の光線２７を検出することができる。
【００４９】
図２に示す切換装置３３の切換状態では、光検出装置２３の光検出器２５は、第２のフローセル９を透過した光のみを検出することができる。図２に示した構成において、光検出装置２３によって発生した信号は、第２のフローセル９を通って透過した光の強さに相当する。
【００５０】
光検出装置の、図１に示す切換装置３３の切換状態で発生した信号と図２に示す切換装置３３の切換状態で発生した信号との差は、第１のフローセル７を透過した光の強さに相当するものである。
【００５１】
多流路フローセルシステム１を初期液体で満たすという前提で、上記２つの値は、多流路フローセルシステム１の第１のフローセル７の第１の測定路３と第２のフローセル９の第２の測定路５との間での関連する強度分布を表す。
【００５２】
多流路フローセルシステム１の第１のフローセル７の第１の測定路３と第２のフローセル９の第２の測定路５との間での上記強度分布を決定する方法は、複数のｎ個の異なるフローセルを備えている多流路フローセルシステムに拡張することができる。
【００５３】
図３に、光ファイバ導波装置４３を有する光ファイバ４１を備えている多流路フローセルシステム３９を示す。相違として、第１の測定路３と第２の測定路５との間での強度分布は、光ファイバ導波装置４３によって影響を受けるまたはより詳細には決定される。よって、強度の一部は、光ファイバ導波装置４３によって、第１のフローセル７の方向にガイドされる。この態様では、強度分布は、第１のフローセル７に７５％、第２のフローセル９に２５％となっている。強度分布を測定するためには、切換装置３３のシャッタ３５を上述のように設定することができる。切換装置３３を、第１のフローセル７の端部と光検出装置２３との間に配置することもできる。さらに、切換装置３３のシャッタ３５を、第２の測定路５を遮断するために追加的にまたは別態様で構成し、それに応じて配置することもできる。
【００５４】
図４に、多流路フローセルシステム４５を示す。この多流路フローセルシステム４５は、切換装置４７を備えており、制御ユニット４９によって制御される。制御ユニット４９は、制御ライン５１および５３を介して、切換装置４７および光検出装置２３に接続されている。発光装置１９を制御するためには、多流路フローセルシステム４５は、追加的に、多流路フローセルシステム４５と制御ユニット４９との間に制御ライン（図示せず）を備えている。切換装置４７は、第１の制御装置５５および第２の制御装置５７を備えており、この第１の制御装置５５は、多流路フローセルシステム４５の第１の測定路３と連結し、第２の制御装置５７は、多流路フローセルシステム４５の第２の測定路５と連結している。
【００５５】
切換装置４７の各制御装置５５および５７は、多流路フローセルシステム４５の測定路を遮断するエレメント、例えばシャッタ、絞り、液晶装置およびこれらに類するものを備えている。図４に示す態様では、切換装置４７の制御装置５５および５７は、液晶装置５９である。切換装置４７の制御装置５５および５７の液晶装置５９は、制御ユニット４９によって、透明な設定から不透明な設定へと切り換えることができる。
【００５６】
図５に、図４で示したものと同じ多流路フローセルシステム４５であるが、切換装置４７の第２の制御装置５７が不透明である別の設定のものを示す。したがって、図５に示す設定では、発光装置１９によって発せられた光は、第２のフローセル９を通過することができない。よって、多流路フローセルシステム４５の第２の測定路５は遮断される。
【００５７】
いくつかの態様で、多流路フローセルシステム４５は、光路を遮断するための切換装置４７を備えていない。しかし、切換装置を、光検出装置２３および／または発光装置１９によって実現することができる。よって、光検出装置２３は複数の光検出器を備えていてよく、かつ／または発光装置１９は複数の光源を備えていてよく、その場合、測定路３および５はそれぞれ、少なくとも１つの単一の光検出器および／または単一の光源を備えている。このような構成では、制御ユニット４９は、複数の光検出器の複数の単一信号から読み出しを行うことができかつ／または複数の単一光源を制御することができる。各測定路３および５に対する複数の単一光源の異なる切換状態に対する複数の単一信号は、複数の光検出器によって検出することができ、例えば、ソフトウェアおよび／またはソフトウェア切換器（スイッチ）によって制御することができる。さらに、制御装置４９により、これらの単一信号から、測定路３および５間の、より詳細には多流路フローセルシステム４５のフローセル７および９間の強度分布を決定することができる。
【００５８】
以下に、多流路フローセルシステム１を較正する方法を、図面を参照しながら説明する。
【００５９】
第１のステップで、多流路フローセルシステム１全体、より詳細にはフローセル７および９を初期液体で満たす。例えば、初期液体は、ＨＰＬＣプロセスの、分析物が何ら存在していない純粋な移動相、可能であれば純水である。次のステップで、各フローセル７および９を透過した光の量を測定する。最後に、多流路フローセルシステム１全体のための線形化関数を決定する。多流路フローセルシステム１の測定路３および５に関する強度分布は、測定路３および５の少なくとも一方を遮断することによって決定することができる。強度分布を決定するために、合計で、少なくとも２回の測定を行わなくてはならない。複数のｎ個の測定路を有する多流路フローセルシステムでは、少なくともｎ個の異なる測定を行わなくてはならない。各単独の測定は、異なる切換装置の設定で行わなくてはならない。さらに、切換装置３３または４７は、測定路が遮断されるような設定を含まなくてはならない。光検出装置２３によって測定されるｎ個の信号は、
A * I = M
の形の等式の線形系に導入することができる。上式中、「Ａ」は（ｍ×ｎ）行列であり、この行列Ａの各行は、切換装置の１つの切換状態ｉのパターン、より詳細には、変数ａijを含む（ｎ×ｎ）対角行列を表し、可能な値「０」および「１」であるａijは、切換装置の切換状態ｉにおける測定路ｊに対する単一の切換状態を表し（ｉ＝［１…ｍ］およびｊ＝［１…ｎ］）、「０」のａijの値は遮断された測定路を、「１」の値は遮断されていない測定路ｊを表し、「Ｉ」は、各フローセルを透過する光の量を表す（ｎ×１）ベクトルであり、「Ｍ」は、測定された信号を表す（ｍ×１）ベクトルである。
【００６０】
上記等式の線形系の解は、複数のフローセル７、９間の強度分布を与える。多流路フローセルシステム１の全てのｎ個のフローセル７、９の強度分布および各長さｐ１〜ｐｎを知ることによって、等式
A1cm = F(A1cm) * As
を数値的逆変換にすることにより、線形化関数を決定することができる。式中、
As = -log (sum (i = [1…n]; fi ＊ 10^(-pi＊A1cm)))
であり、「Ｆ（Ａ１ｃｍ）」は、測定された吸光度に対する線形化関数を得るために使用される因数であり、「Ａ１ｃｍ」は、１ｃｍの路長を有する同じフローセルの１ｃｍ吸光度「ｃ＊ε」であり、「Ａｓ」は、多流路フローセルシステムによって測定された吸光度であり、「ｆｉ」は、ｓｕｍ（ｉ＝［１…ｎ］；ｆｉ）＝１であるフローセルの異なる測定路ｉ間の強度分布であり、「ｐｉ」はフローセルＩ（Ｉ＝［１…ｎ］）の長さである。
【００６１】
図１および２の態様で与えられた値で、ｆ１＝ｆ２＝０．５、ｐｉ＝［ｐ１、ｐ２］では、数値的に逆変換すべき関数は、
F(A1cm) = A1cm / -log (2 / (10^(-p1*A1cm) + 10^(-p2*A1cm)))
に換算し、ｐ１＝５ｃｍおよびｐ２＝１ｃｍでは、
F(A1cm) = A1cm/ -log( 2 / ( 10^(-5*A1cm) + 10^(-A1cm)))
であり、A1cm = c * εである。
【００６２】
ＨＰＬＣプロセスで通常使用される溶媒の溶媒グラジエントおよび／または試料の濃度の急激な変化によって生じる誤差の誤差補正を実現するために、多流路フローセルシステム１の長さｐ２の第２の測定路５の短い方のフローセル９の測定信号は、複数回測定し、非荷重平均値フィルタでフィルタリングすることができる。平均値フィルタは、路長の比ｐ１／ｐ２の整数解のウィンドウを有していてよい。グラジエントの部分は長い方のフローセル７内であるため、長さｐ１の長い方のフローセル７は、１回のみの測定で同じ非荷重平均値フィルタを実現する。よって、図１に示す態様では、フローセル７の吸光度は、時間がオフセットされて測定することができる。
【００６３】
このことは、多流路フローセルシステム１の両フローセル７および９でのグラジエントの同じ部分を測定しフィルタリングすることを可能にする。短い方のフローセル９では、その部分は、複数回測定され、平均値フィルタにによってフィルタリングされる。同じ部分は、短い方のフローセル９の下流に接続されている長い方のフローセル７内で時間シフトして到達する。したがって、この同じ部分は、長い方のフローセル７で時間遅延して測定され得る。この時間遅延は、フローセル７および９の異なる長さ、およびフローセル７および９間の連結部の体積に依存する。長い方のフローセル７の光路の長さが、上述のようにクロックサイクル（clock cycled）平均値フィルタとして同じ平均値フィルタを実現するので、上記の同じ部分は、１回のみ測定するだけでよい。時間シフト値の合計は、多流路フローセルシステム１の誤差補正された出力を与える。
【００６４】
さらに、誤差補正を、多流路フローセルシステム１のフローセル７および９を流体的に並列に切り換えることによって実現できる。補正を最適化するために、多流路フローセルシステム１のフローセル７および９を通過する体積流量ｖ１およびｖ２は、ｐ１／ｐ２＝ｖ１／ｖ２で、路長ｐ１およびｐ２に対して比例させてよい。したがって、体積流量ｖ１およびｖ２は、異なる直径および／または流れ抵抗による強制、または多流路フローセルシステム１の対応する流れ制御装置によって、調節されていてよい。これにより、多流路フローセルシステム１の全てのフローセル７および９は、ＨＰＬＣの溶媒グラジエントの同じ部分で常に満たされる。したがって、測定される吸光度は、溶媒グラジエントと大きく相違することはない。
【００６５】
図６に、直列に接続された、長い光路を有するフロースルーセル、例えば第１のフローセル７、および著しく短い光路を有するフロースルーセル、例えば第２のフローセル９の、決定された時間可変の吸光度の第１の測定値線図６１を例示的に示す。
【００６６】
短い方のフロースルーセルは、長い方のフロースルーセルの上流で接続されている。したがって、セルを流れる試料の濃度のいかなる変化も、まず短い方のフローセルに到達し、まず検出される。これは、不都合な副次的作用および不正確な測定値をもたらし得る。
【００６７】
図７に、第１の線図６１でプロットしたような信号を示す第２の測定値線図６３を示すが、前記の副次的作用を低減および／または回避するために、時間シフトおよびピーク広がり操作によって変換された測定値を示している。
【００６８】
線図６１および６３は、時間軸を示すｘ軸６５と、第１および第２のフローセル７および９の決定された吸光度を表すｙ軸６７とを有する。線図６１および６３は、値を例示的に示すものであり、その縮尺は実際のものではない。各線図６１および６３には、短い方の上流のフローセルの測定値を表す点線のグラフ６９と、長い方の下流のフローセルの測定値を表す実線のグラフ７１とを示す。
【００６９】
図６および図７は、フローセルを通る１つのピークによって生じる測定値を示す。
【００７０】
図６では、極値は、時間遅延を引き起こし、異なる幅を有する。幅の差は、セルの、例えば同じ断面で異なる長さによって引き起こされるセル内の滞留時間の差によって生じる。
【００７１】
図７のグラフ６９によって表されている短い方のフローセルの信号を変換した後、２つのグラフ６９および７１または詳細には２つのピークは、単に一定倍で異なり、したがって同じ幅を有する。図７のグラフ６９の変換された信号、およびしたがってピークの極値は、図６に示したオリジナルのものよりも小さい。
【００７２】
短い方のフローセルの信号を変換した後、変換された吸光度信号に基づく各フローセルの関連する強度を計算することができる。さらに、長い方のフローセルの変換された信号およびオリジナルの変換されていない信号を、後のステップ、例えば線形化関数および／またはフローセル全体で測定され得られた吸光度を決定するステップのために使用することができる。不都合な副次的作用は、図７に示すような変換後に値を使用することによって回避することができる。
【００７３】
別の態様では、長い方のフロースルーセルによって供給された信号を、短い方のフローセルの信号に対してマッピング（map）することができる。この方法によって、体系的なノイズの多い信号がもたらされるが、単位時間当たりの高解像度が必要である場合には意味をなし得る。最後に、上述のように両信号を変換することができる。信号は、互いにマッピングすることができ、これにより、一定の因数でのみ互いに異なる２つの信号が得られ、したがって、不都合な副次的作用を低減するためにかつ測定チェーンの後のステップのために使用可能となっている。
【００７４】
別の態様では、セル内の拡散は、図６のグラフ６９および７１の信号を変換することによって、補償することができる。したがって、項（term）を、上述の変換のために使用される変換フィルタに追加することができる。
【００７５】
さらなる態様では、線形化関数を、発光装置のスペクトル範囲の異なる波長に対して決定することができる。有利には、ダイナミックレンジを増大させることができる。
【００７６】
最後に、本発明の態様で、システムの単一のフローセルのそれぞれに照射される光の強度の荷重を、決定された線形化関数へ影響させるために、詳細には関数の不連続性を動かす（moving a discontinuity）ために変化させることができる。
【００７７】
上述の多流路フローセルシステムは、液体を分析するのに適している。より具体的には、多流路フローセルシステムは、少なくとも１つのマイクロ流体プロセス、例えば液体クロマトグラフプロセス、例えば高速液体クロマトグラフプロセス（ＨＰＬＣ）を実施するのに適している。したがって、多流路フローセルシステムは、マイクロ流体デバイスおよび／または液体供給システム、特にポンプに結合させることができる。液体および液体中の他の１つ以上の成分を分析するために、多流路フローセルシステムが、マイクロ流体装置のための検出領域を形成することができる。あるいは、多流路フローセルシステムは、液体を分析するための実験装置、例えば質量分析装置に結合していてよい。さらに、多流路フローセルシステムは、実験用機器の一構成要素であってよい。
【００７８】
本発明が、説明した装置の構成要素および説明された方法のプロセスステップに限定されず、このような装置および方法が変更可能であることを理解されたい。ここで使用された用語が、特定の態様を記述する目的のためだけに用いられているので、制限を意図するものではないことも理解されたい。本明細書および添付の特許請求の範囲で使用されているように、単数形である「a」、「an」および「the」は、文脈が明確に別意を記述していなければ、複数の指示対象を含むことにも留意されたい。よって、例えば、「光路（a light path）」または「測定路（a measuring path）」は、このような機能的要素の２つ以上を含む。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】シャッタ、および長さが異なりかつそれぞれが測定路である２つのフローセルを備えている多流路フローセルシステムを示す。
【図２】１つの測定路がシャッタによって遮断されている場合の図１のシステムを示す。
【図３】光ファイバおよびシャッタを備えている多流路フローセルシステムを示す。
【図４】光ファイバおよび制御ユニットによって制御される切換装置を備えている多流路フローセルを示す。
【図５】多流路フローセルシステムの１つの流路が、切換装置によって遮断されている場合の図４のシステムを示す。
【図６】直列に接続されている短いフロースルーセルおよび長いフロースルーセルの時間により変化する、決定された吸光度の測定値の図を例示的に示す。
【図７】図６の図であるが、時間シフトおよびピーク広がり操作によって変換された測定値を示す。
【図１】
2008542693.tif 000003
【図２】
2008542693.tif 000004
【図３】
2008542693.tif 000005
【図４】
2008542693.tif 000006
【図５】
2008542693.tif 000007
【図６】
2008542693.tif 000008
【図７】
2008542693.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成20年5月23日(2008.5.23)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の吸光度を測定するのに適した多流路吸光度測定システム（１、３９、４５）を補正する方法であって、該多流路吸光度測定システム（１，３９、４５）が、複数のｎ個の測定路（３、５）を備えており、該測定路がそれぞれ、当該各測定路内の流体を透過する光の量を測定するのに適しており、
当該方法が、前記測定路（３、５）内の流体を透過する光の量に関連する信号を、実際の前記システムのために決定された補正値に基づいて補正することを含み、
前記補正値を、
前記測定路（３、５）を初期流体で満たし、
前記各測定路（３、５）の内で初期流体を透過する光の量に関連する値を測定し、
前記値に基づいて前記補正値を決定することにより、決定する、方法。
【請求項２】
前記測定路（３、５）の信号を補正することが、前記補正値から決定される線形化関数を使用すること、および
前記多流路吸光度測定システム（１、３９、４５）による測定を行う前に、前記補正値を決定することの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記各測定路（７．９）がフローセル（７、９）を含み、
切換装置（３３、４７）を少なくともｎ個の異なる切換状態に設定し、この場合、前記測定路（３、５）の異なるパターンが前記各切換状態で遮断され、
前記各切換状態で光検出装置（２３）の信号を測定し、
等式
A * I = M
の線形系を構築し、上式中、Ａはｍ×ｎ行列であり、
Ａの各行は、複数のｎ個の前記測定路（３、５）に対する前記切換装置（３３、４７）の切換状態を表す「０」および「１」のパターンを表し、
「０」の値は、遮断された測定路（７、９）を表し、「１」の値は、遮断されていない測定路（７、９）を表し、
Ｉは、前記多流路吸光度測定システム（１、３９、４５）の前記各フローセル（７、９）を透過する光の量を表すｎ×１ベクトルであり、
Ｍは、前記光検出装置（２３）の測定された信号を表すｍ×１ベクトルである、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記各測定路（７、９）がフローセル（７、９）を含み、
複数のｎ個の前記フローセル（７、９）間で、強度分布ｆｉ（ｉ＝［１…ｎ］）を決定することを含み、fi = I0i / sum[I = [1…n]; I0i]である、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
好ましくは請求項３に記載の等式の線形系を解くことによって、前記強度分布ｆｉを決定することにより、線形化関数
A1cm = F * As
を決定し、
等式
F[A1cm] = A1cm / -log [sum [i = [i…n]; fi*10^[pi*A1cm]]]
にｆｉおよびｐｉの値を挿入し、
前記等式を、可能な全てのＡ１ｃｍに対して１つずつ前記多流路吸光度測定システム（１、３９、４５）のダイナミックレンジ内で数値的に逆変換し、
「Ｆ［Ａ１ｃｍ］」は、Ａ１ｃｍに依存する線形化の因数であり、
「Ａ１ｃｍ」は、１ｃｍ吸光度ｃ＊εであり、
「Ａｓ」は、複数のｎ個の前記測定経路（３、５）の、前記光検出装置（２３）によって測定された吸光度の関数としての吸光度であり、
「ｆｉ」は、前記多流路吸光度測定システム（１、３９、４５）のｎ個の異なる前記測定路（３、５）間の強度分布であり、ｉ＝［１…ｎ］であり、
「ｐｉ」は、前記多流路吸光度測定システム（１、３９、４５）のフローセルｉの路長であり、ｉ＝［１…ｎ］である、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記発光装置（１９）のスペクトル範囲の異なる波長に対して線形化関数を決定することを含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
試料の前記吸光度を測定するための前記多流路吸光度測定システム（１、３９、４５）の副次的作用を最小限化する方法であって、該多流路吸光度測定システム（１、３９、４５）が、直列に接続されている複数のｎ個の前記フローセル（７、９）を、異なる行路長ｐｉ（ｉ＝［１…ｎ］）で備えており、前記副次的作用が、実質的に前記複数のｎ個のフローセル（７、９）間での時間遅延および試料の時間依存の濃度変化によって生じるものであり、
前記複数のｎ個のフローセル（７、９）の個別の信号を検出し、
前記個別の信号の少なくとも１つを変換することを含む、方法。
【請求項８】
前記複数のｎ個のフローセル（７、９）の個別の吸光度の信号を検出し、
前記個別の吸光度の信号の少なくとも１つを変換し、
前記少なくとも１つの変換が、前記複数のｎ個のフローセル間の時間遅延を補償するための時間シフト、ピーク広がり操作、異なる行路長を補償するためのピーク広がり逆関数、およびセル内での拡散を補償するための項のいずれか１つを含む、請求項７に記載の副次的作用を低減する方法。
【請求項９】
前記変換された吸光度の信号に基づき、前記複数のｎ個のフローセル（７、９）それぞれの関連する強度を計算すること、および
請求項１から８のいずれか１項に記載の方法を実施すること
の少なくとも一方を含む、請求項７または８に記載の副次的作用を低減する方法。
【請求項１０】
試料の吸光度を測定するためおよび請求項１から６のいずれか１項に記載の方法を実施するための多流路吸光度測定システム（１、３９、４５）であって、
前記試料を照射するための発光装置（１９）、
前記試料を通る照射光を導くための、ｎ個の異なる光路長ｐｉ（ｉ＝［１…ｎ］）を有しかつ前記発光装置に結合している複数のｎ個の測定路（３、５）、
前記発光装置（１９）によって発せられ、前記測定路（３、５）によって試料を通って導かれる光を検出するための光検出装置（２３）、ならびに
前記測定路（３、５）の少なくとも１つを遮断するようになっている切換装置（３３、４７）
を備えている、多流路吸光度測定システム。
【請求項１１】
前記切換装置（３３、４７）が、各状態で前記測定路（３、５）の少なくとも１つを遮断する少なくともｎ−１の異なる切換状態と、全ての測定路（３、５）が遮断されていない１つの切換状態とを実現するようになっている、請求項１０に記載の多流路吸光度測定システム。
【請求項１２】
前記光検出装置（２３）が、
前記切換装置（３３、４７）の各切換状態で、遮断されていない測定路（３、５）を通って導かれる光の合計を測定すること、
前記切換装置（３３、４７）のそれぞれｎ個の異なる切換状態における、前記遮断されていない測定路（３、５）を通って導かれる光強度の複数のｎ個の測定路を別個に測定すること
の少なくとも１つのために適している、請求項１０または１１に記載の多流路吸光度測定システム（１、３９、４５）。
【請求項１３】
前記光検出装置（２３）および前記切換装置（３３、４７）が、単一の測定路（３、５）それぞれの光強度を測定するのに適している、請求項１０から１２のいずれか１項に記載の多流路吸光度測定システム（１、３９、４５）。
【請求項１４】
初期液体に対して決定された光強度の異なる前記複数のｎ個の合計、ならびにｎ個の測定路（３、５）のｎ個の異なる光路長が、前記多流路吸光度測定システム（１、３９、４５）の線形化関数を決定するために必要な情報を有する、請求項１２または１３に記載の多流路吸光度測定システム（１、３９、４５）。
【請求項１５】
前記複数のｎ個の測定路（３、５）が、
前記発光装置（１９）および前記光検出装置（２３）に結合している、異なる光路長ｐｉ（ｉ＝［１…ｎ］）を有する複数のｎ個のフローセル（７、９）、または
前記発光装置（１９）および前記光検出装置（２３）に結合している、異なる光路長ｐｉ（ｉ＝［１…ｎ］）を有する複数のＵＶ／Ｖｉｓセル
を備えている、請求項１３または１４に記載の多流路吸光度測定システム（１、３９，４５）。
【請求項１６】
前記切換装置（３３、４７）が、
絞り、
液晶装置（５９）、
シャッタ（３５）、
電流切換器、
ソフトウェア切換器、
制御ユニット（４９）、
制御装置（５５、５７）
の少なくとも１つを備えている、請求項１０から１５のいずれか１項に記載の多流路吸光度測定システム。
【請求項１７】
前記測定路（３、５）の少なくとも１つが、
光路、
導光装置、
光ファイバ導波装置（４３）、
レンズ系、
発光装置（１９）、
光検出装置（２３）、
フローセル（７、９）のうち１つ
の少なくとも１つを備えている、請求項１０から１６のいずれか１項に記載の多流路吸光度測定システム。
【請求項１８】
前記発光装置（１９）が、複数の光源（２１）を備えていること、
前記光検出装置（２３）が、複数の光検出器（２５）を備えていること、
前記システム（１、３９、４５）が、前記複数の測定路（３、５）の１つのエレメント、前記切換装置（３３、４７）、前記光検出装置（２３）および前記発光装置（１９）の少なくとも１つに結合されている制御ユニット（４９）を備えていること
の少なくとも１つを含む、請求項１０から１７のいずれか１項に記載の多流路吸光度測定システム。
【請求項１９】
請求項１から９のいずれか１項に記載の方法を実施するまたは制御するための、請求項１０から１８のいずれか１項に記載の多流路吸光度測定システムを制御するための、コンピュータ等のデータ処理システムで実行される場合に好ましくはデータ記憶媒体に保存される、ソフトウェアプログラムまたは製品。
【国際調査報告】
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