(57)【要約】【課題】サンプルバッグ等の軟質試料容器から試料ガスを直接導入できるＰＴＶ付きのガスクロマトグラフを提供する。【解決手段】ＰＴＶを装備したガスクロマトグラフにおいて、ＰＴＶの試料導入口２７に接続された軟質試料容器１１と、試料気化室２１から分岐するスプリット流路２６に接続された吸引ポンプ１２とを備える。このような構成により、軟質試料容器１１に採取した大気圧の試料でも吸引ポンプ１２で吸引してＰＴＶに導入することにより、濃縮と分析を一貫して行うことが可能となる。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料導入口を有しプログラム温度制御可能な試料気化室内に試料成分を捕集濃縮する濃縮管を備え、キャリアガスが前記試料導入口から導入された試料を伴って前記濃縮管を貫流した後、カラムを経て検出器に至る流路と前記試料気化室から分岐するスプリット流路とに分流するように流路が構成されたガスクロマトグラフにおいて、試料ガスを収容する軟質試料容器を前記試料導入口に接続すると共に、前記試料気化室内を低圧化する低圧化手段を前記スプリット流路を介して接続したことを特徴とするガスクロマトグラフ。
【請求項２】
低圧化手段を、スプリット流路に接続した低圧室で構成したことを特徴とする請求項１に記載のガスクロマトグラフ。
【請求項３】
低圧化手段を、スプリット流路に接続した吸引ポンプで構成したことを特徴とする請求項１に記載のガスクロマトグラフ。
【請求項４】
軟質試料容器が流路の開閉を行う弁機構を介して試料導入口に接続されることを特徴とする請求項１に記載のガスクロマトグラフ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガスクロマトグラフに関し、さらに詳しくは軟質試料容器に採取したガス試料を濃縮導入するガスクロマトグラフに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスクロマトグラフィにおける濃縮試料導入法として、プログラム温度制御気化導入法（Ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｖａｐｏｒｉｚａｔｉｏｎ）が知られており、この方法を用いる試料導入装置は一般にＰＴＶと略称されている。
ＰＴＶの構成及び動作については、特許文献１において従来技術として記述されているが、以下に簡単に説明する。
【０００３】
図５に従来のＰＴＶを備えたガスクロマトグラフの基本的構成を示す。
同図において、２０はキャリアガスの流量制御に用いられるフローコントローラである。２１は、プログラム温度制御可能なＰＴＶ用の試料気化室であって、頂部にセプタム２８で封じられた試料導入口２７を有し、内部には濃縮管２４がシールリング２５によって支持されている。この場合の濃縮管２４は、一般に試料気化室２１に挿入されるライナーと呼ばれるガラス管に吸着剤等を充填して構成される。
２２は、試料気化室２１から送り込まれる測定対象物質を各成分に分離するカラム、２３は分離された各成分を検出し電気信号として出力する検出器、２６は試料気化室２１から分岐するスプリット流路であってスプリット弁２９により開閉される。
シールリング２５は試料気化室２１の内部空間を上下に分割しており、分割された上下の空間は濃縮管２４を通してのみ連通される。従って、上部空間に導入されるキャリアガス及び試料は共に濃縮管２４を通過して下部空間へ、さらにこれに連なるカラム２２及びスプリット流路２６へ流れることになる。
【０００４】
上記のように構成されたＰＴＶ付きガスクロマトグラフは以下のように動作する。
キャリアガスは、フローコントローラ２０により流量制御されて試料気化室２１に供給され、その内部に設けられた濃縮管２４を通過し、さらにカラム２２を通って検出器２３へと流れ、スプリット弁２９が開いているときは一部がスプリット流路２６を通って排出される。
試料の濃縮過程では、スプリット弁２９が開いた状態で、試料導入口２７からシリンジ（図示しない）等でセプタム２８を刺通して試料気化室２１内に注入された液体試料は気化して濃縮管２４に運ばれ、ここで試料中の測定対象物質が捕集濃縮される。試料の大部分を占める溶媒蒸気は濃縮管２４を通り抜けてスプリット流路２６を通り排出される。
分析過程では、先ず、溶媒蒸気の殆どが排出されたタイミングで図示しないタイマー装置等によりスプリット弁２９が閉じられ、次に、試料気化室２１が急速に昇温され、その内部の濃縮管２４が加熱されると、濃縮された測定対象物質は濃縮管２４から脱離してカラム２２に導入され、分離された各成分が検出器２３で検出されることによりガスクロマトグラフィ分析が行われる。
【特許文献１】特開２００１−３４３３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＰＴＶに導入される試料は、上記のように主として液体であるが、試料気化室の内圧以上に加圧されていればガス試料でも導入可能である。しかし、例えば大気中の臭気物質を分析する場合などは、試料空気をサンプルバッグと呼ばれるポリフッ化ビニル樹脂フィルム等で作られた袋状の容器（以下、軟質試料容器と記す）に採取して分析室に持ち帰り分析するのが普通であり、この場合の試料の圧力はほぼ大気圧である。従って、ＰＴＶに導入することは困難であり、従来は、別に専用の濃縮装置を併設し、これを用いて目的成分を濃縮した後、ガスクロマトグラフに移送して分析するという方法によらざるを得なかった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、軟質試料容器から試料ガスを直接導入できるＰＴＶ付きのガスクロマトグラフを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために、ＰＴＶを装備したガスクロマトグラフにおいて、試料ガスを収容する軟質試料容器をＰＴＶの試料導入口に接続すると共に、試料気化室内を低圧化する低圧化手段を試料気化室から分岐するスプリット流路を介して接続する。このような構成により、軟質試料容器に採取した大気圧の試料でも吸引ポンプ等の低圧化手段で吸引してＰＴＶに導入することにより、濃縮と分析を一貫して行うことが可能となる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は上記のように構成されているので、軟質試料容器に採取した大気圧の試料を直接導入して濃縮と分析を行うことが可能となり、従来、別に併設した濃縮装置を介在させていた場合に比べて、装置構成が簡単になり、その制御もガスクロマトグラフ内部の設定で一元化して自動化することも可能となる。また、ガスクロマトグラフ内で濃縮から分析まで一貫して行うことができるので、試料の装置間移送に伴う配管部への吸着やコールドスポットによる試料のロスが最小限に抑えられ、精度の高い分析結果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明が提供するガスクロマトグラフ装置は次のような特徴を有する。即ち、第１の特徴は軟質試料容器をＰＴＶの試料導入口に接続するように構成した点にあり、第２の特徴は吸引ポンプ等の低圧化手段を試料気化室から分岐するスプリット流路に接続するように構成した点である。従って、最良の形態の基本的な構成は、これらの構成を具備するガスクロマトグラフ装置である。
【実施例１】
【０００９】
図１に本発明の一実施例を示す。同図において、図５に示す従来例と同一の構成要素には同符号を付してあるので、再度の説明を省く。
本実施例が、図５に示す従来例と相違する点は、試料導入口２７に電磁弁１３を介して軟質試料容器１１を接続し、またスプリット流路２６の末端に吸引ポンプ１２を接続した点である。ここで、軟質試料容器１１は、例えばポリフッ化ビニル樹脂フィルム製の袋状容器であり、これを試料導入口２７に接続する構造は、例えば図３（図３の説明は後述）の如くであり、また、吸引ポンプ１２としては真空ポンプを用いるものとする。
【００１０】
本実施例装置による分析の操作過程を以下に順を追って記す。
（１）分析前の状態として、キャリアガスは分析所定の流量に、試料気化室２１の温度は濃縮時の所定温度（例えば、室温以下の低温）に設定し、スプリット弁２９、電磁弁１３は共に閉じ、吸引ポンプ１２は止めておく。
（２）フローコントローラ２０によりキャリアガスを止めるか、または、流量を１ｍｌ／ｍｉｎ程度以下に絞る。
（３）スプリット弁２９を開き、吸引ポンプ１２を作動させ、続いて電磁弁１３を開く。
（４）軟質試料容器１１内の試料ガスが試料気化室２１内に吸引され、濃縮管２４を通過し、スプリット流路２６を通って排出される。この間に、試料ガス中の測定対象物質が濃縮管２４に捕集される。
（５）所定時間吸引した後、吸引ポンプ１２を停止させ、電磁弁１３を閉じる。
（６）フローコントローラ２０により分析所定流量のキャリアガスを供給し、スプリット弁２９を閉じる。
（７）プログラム温度制御装置（図示しない）により試料気化室２１の温度を急速に上げる。これにより濃縮管２４が加熱され、捕集された測定対象物質は濃縮管２４から脱離してカラム２２に導入され、ガスクロマトグラフィ分析が行われる。
【００１１】
このようにして、軟質試料容器１１に収容した大気圧の試料ガスをＰＴＶ付きのガスクロマトグラフに取り込んで濃縮し、分析することができる。上記の操作は全てプログラムタイマー（図示しない）等を用いれば自動的に行うことができる。コンピュータを内蔵する最近のガスクロマトグラフはタイマー機能を備えているのが普通であるから、これを利用すれば自動化も容易に可能である。
【００１２】
なお、図１における電磁弁１３は、軟質試料容器１１から試料気化室２１に向けて一方通行的にガスを流す逆止弁に置き換えることが可能である。逆止弁を用いた場合は、弁の開閉操作が不要となるので、前記の操作過程はさらに簡略化できる。また、自動化する必要が無い場合は、図１における電磁弁１３を手動の開閉弁に置き換えてもよい。つまり、図１における電磁弁１３は、一般的に流路を開閉する各種の弁機構で置き換えることができる。
【実施例２】
【００１３】
図２に本発明の他の実施例を示す。本実施例が図１に示す実施例１と相違する点は、電磁弁１３等の弁を有しない点のみであり、図１と同符号を付したその他の構成要素は全て図１と同一であるから再度の説明を省く。
本実施例では、軟質試料容器１１と試料気化室２１との間に弁が無いので、キャリアガスを試料気化室２１に供給した場合に軟質試料容器１１にキャリアガスの圧力が印加され、軟質試料容器１１が破損するおそれがある。このため、試料を吸入するときだけ軟質試料容器１１を取り付け、キャリアガスが流れている間はこれを試料導入口２７から取り外しておく必要がある。なお、１５はリードチューブである。
【００１４】
軟質試料容器１１の試料導入口２７への取り付け、取り外しは以下のように行われる。
図３は、本実施例における試料導入口２７周辺の構造の一例を示すもので、同図において、試料気化室２１は気化室円筒１７と、その頂部に螺合するセプタムナット１６、及び、試料導入口２７の直下に位置し、このセプタムナット１６により押圧されるＯリング１８等で構成される。軟質試料容器１１に連通するリードチューブ１５の先端部が、試料導入口２７からＯリング１８を通して気化室円筒１７内に挿入されており、セプタムナット１６を締めることにより試料気化室２１の気密が保たれる。
軟質試料容器１１を取り付け、または取り外すときは、セプタムナット１６を緩めてリードチューブ１５を挿入、または抜去すればよい。リードチューブ１５を抜去した跡に、リードチューブ１５とほぼ同じ外形の丸棒状のプラグ（図示しない）を挿入し、セプタムナット１６で締めておけば試料気化室２１の気密を維持できる。
【００１５】
本実施例における操作過程は以下のようになる。
（１）分析前の状態として、試料導入口２７にプラグを挿入し、キャリアガスは分析所定の流量に、試料気化室２１の温度は濃縮時の所定温度（例えば、室温以下の低温）に設定し、スプリット弁２９は閉じ、吸引ポンプ１２は止めておく。
（２）フローコントローラ２０によりキャリアガスを止めるか、または、流量を１ｍｌ／ｍｉｎ程度以下に絞った後、試料導入口２７に試料ガスを収容した軟質試料容器１１を接続する。
（３）スプリット弁２９を開き、吸引ポンプ１２を作動させる。
（４）軟質試料容器１１内の試料ガスが試料気化室２１内に吸引され、濃縮管２４を通過し、スプリット流路２６を通って排出される。この間に、試料ガス中の測定対象物質が濃縮管２４に捕集される。
（５）所定時間吸引した後、吸引ポンプ１２を停止させ、軟質試料容器１１を取り外して代わりにプラグを試料導入口２７に挿入する。
（６）フローコントローラ２０により分析所定流量のキャリアガスを供給し、スプリット弁２９を閉じる。
（７）プログラム温度制御装置（図示しない）により試料気化室２１の温度を急速に上げる。これにより濃縮管２４が加熱され捕集された測定対象物質は濃縮管２４から脱離してカラム２２に導入され、ガスクロマトグラフィ分析が行われる。
【００１６】
本実施例は、上記のように、軟質試料容器１１を取り付け、また取り外す手間が掛かるため作業性はよくないが、軟質試料容器１１内の試料ガスを濃縮し分析するための必要十分な機能を備えている。
【実施例３】
【００１７】
図４に本発明の他の実施例を示す。同図は、軟質試料容器１１と試料気化室２１に関する部分のみを示したもので、図示されていない周辺部の構成は図２と同じである。
本実施例は、試料導入口２７は従来と同じくセプタム２８でシールされ、軟質試料容器１１の口に取り付けた管状針１４（例えば注射針）をセプタム２８に刺通することにより、軟質試料容器１１と試料気化室２１とを接続するものである。この場合、実施例２と同様に軟質試料容器１１と試料気化室２１との間に弁が無いので、操作過程において軟質試料容器１１を取り付け、また取り外す必要があるが、その作業は管状針１４を刺通し、或いは抜去するだけでよいから、実施例２に比べて作業性が向上する。
操作過程は実施例２の場合と同様である（但し、プラグに関する操作は不要）。
【００１８】
上記実施例１〜３において、吸引ポンプ１２は真空ポンプに限らず、所要の吸引力を有するものであればダイアフラム型、ピストン型、またはその他の形式のポンプでも使用可能であり、さらに一般化すれば、ポンプに限らず、スプリット流路２６を介して試料気化室２１に接続してこれを低圧化することのできる低圧化手段（例えば、低圧チャンバ）で
置き換えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明は、例えば大気中の極微量成分のガスクロマトグラフ分析に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施例を示す図である。
【図２】本発明の他の実施例（実施例２）を示す図である。
【図３】実施例２の細部構造を示す図である。
【図４】本発明の他の実施例（実施例３）を示す図である。
【図５】従来の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１１  軟質試料容器
１２  吸引ポンプ
１３  電磁弁
１４  管状針
１５  リードチューブ
１６  セプタムナット
１７  気化室円筒
１８  Ｏリング
２０  フローコントローラ
２１  試料気化室
２２  カラム
２３  検出器
２４  濃縮管
２５  シールリング
２６  スプリット流路
２７  試料導入口
２８  セプタム
２９  スプリット弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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