(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスクロマトグラフィ（ＧＣ）システム（１６）内のカラムヘッド圧を、周囲圧を下回る圧力で制御するシステム（１０）であって、
インレット圧を調節する弁（２８）と、該インレット圧を測定し、当該測定されるインレット圧を示す信号を出力する圧力センサ（１２）とを有するインレット（２０）であって、周囲圧より低い圧力を表す負圧設定値に設定可能なインレット圧設定値を有しており、該負圧設定値によって、前記弁が駆動されて、前記測定されるインレット圧が前記負圧設定値に等しくなるまで、前記インレット圧が変化するインレット（２０）と、
前記インレットに接続されているキャピラリカラム（１４）とを備えているシステム。
【請求項２】
前記キャピラリカラムに接続されている質量分析計（ＭＳ）（１８）をさらに備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記インレットが、前記インレット圧設定値および前記測定されたインレット圧にしたがって前記弁を駆動する電子圧力制御装置をさらに備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記インレットが、測定されたインレット圧信号およびインレット圧設定値信号を受信し、かつ該インレット圧設定値信号が前記測定されたインレット圧信号より小さい場合に、前記弁をさらに閉鎖するように駆動する信号を出力するエラー増幅器を備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記インレットが、
セプタムパージ（３０）と、
前記セプタムパージ上のキャップ（３２）とをさらに備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記圧力センサ（１２）が、測定されたインレット圧がゼロである（０Ｐａ（０ｐｓｉｇ））場合に、当該ゲージ圧センサが正の測定されたインレット圧電圧（ｖ０、ｖ０＞０ボルト）を出力するように、オフセット（ｖ０）を有している、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
ガスクロマトグラフィ（ＧＣ）システム内のカラムヘッド圧を、周囲圧を下回る圧力で制御する方法であって、
周囲圧より低い圧力を表す所望の負圧設定値を受信するステップ（４４）と、
インレット圧設定値を、前記ＧＣのインレットのための所望の負のインレット圧を示す前記所望の負圧設定値に設定するステップ（４６）とを有する方法。
【請求項８】
前記ＧＣのインレット内のゲージ圧センサによって測定されたインレット圧を読み出すステップ（４８）と、
前記測定されたインレット圧を前記インレット圧設定値と比較するステップ（５０）と、
前記測定されたインレット圧が前記インレット圧設定値より大きいかどうかを決定するステップ（５２）と、
前記測定されたインレット圧が前記インレット圧設定値より大きい場合、前記インレット圧が前記インレット圧設定値と一致する負圧になるまで前記インレット圧を低下させるステップ（５８）とをさらに有する請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記測定されたインレット圧が前記インレット圧設定値より小さい場合、前記インレット圧が前記インレット圧設定値に一致する負圧になるまで前記インレット圧を上昇させるステップ（５６）をさらに有する請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
圧力を低下させる前記ステップでは、前記ＧＣのインレットの比例弁を介して前記インレット圧を低下させる、請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力を制御する方法およびシステムに関する。さらに詳細には、ガスクロマトグラフィシステムのカラムヘッド圧を、周囲圧を下回る圧力で制御する方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的なガスクロマトグラフィ（ＧＣ）システムでは、キャピラリカラムはＧＣのインレットから質量分析計（ＭＳ）に接続されている。ＧＣ−ＭＳシステムは、真空排気状態で作動する。ＧＣ−ＭＳシステムが、このように真空排気状態で作動している場合、カラムへと続くインレットでの最適な圧力はきわめて低い場合がある。理論的には、最適なインレット圧は周囲圧に対して負圧になるように低く設定しなければならない。
【０００３】
現在のＧＣにおいては電子圧力制御が一般的である。圧力設定値は、電子圧力制御装置を用いてゲージ圧（周囲圧に対する相対的な圧力）で入力する。残念なことに、ＧＣにおける既存の電子圧力制御装置では、負圧（周囲圧に対する圧力）の設定値を設定することができない。この結果、既存のＧＣ−ＭＳシステムでは、正のインレットゲージ圧設定値が維持され、これによってインレット圧も正圧となっていなければならない。ＧＣ−ＭＳシステムが、真空排気状態で作動している時には、キャピラリカラム内のカラムの流れはインレット圧に比例する（すなわち二乗関係）。この結果、正のインレットゲージ圧が維持されることによって、カラムの流れは実際に望ましい流れより早くなってしまう。図１のVan Deemter図に示すように、平均線速度として測定したカラムの流れが速いと、所定のレベル以上では質量分析の効率が低下する（ＨＥＴＰが低いということは、効率が大きいことを意味する）。図１は、特定のカラム、状態、化学物質（キャリアガス）に対して、約２０〜３０ｃｍ／ｓｅｃの平均線速度で最も高い効率が得られることを示している。
【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、ガスクロマトグラフィシステム内のカラムヘッド圧を、周囲圧を下回る圧力で制御する方法およびシステムを提供し、ガスクロマトグラフィシステムにおいて最適なインレット圧を設定できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書では、ガスクロマトグラフィ（ＧＣ）システム内のカラムヘッド圧を、周囲圧を下回る圧力で制御する方法およびシステムについて述べる。ＧＣシステムはインレットと、インレットに接続されているキャピラリカラムとを有している。インレットは、インレット圧を調節する弁と、インレット圧を測定してその測定されたインレット圧を表す信号を出力する圧力センサとを有している。このＧＣシステムはまた、周囲圧より低い圧力を示す負圧設定値に設定することができるインレット圧設定値を有しており、この負圧設定値によって、弁が駆動され、測定されたインレット圧がこの負圧設定値に等しくなるまでインレット圧が変化する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下に、添付の図面に基づき本発明を詳細に説明する。
【０００７】
図２は、周囲圧を下回る圧力での制御を行うＧＣ−ＭＳシステム１０の一実施態様のブロック図である。ＧＣ−ＭＳシステム１０は、キャピラリカラム１４へ導入されるインレット圧を測定するゲージ圧センサ１２を有している。大抵のＧＣ−ＭＳシステムに設けられるゲージ圧センサは、圧電抵抗に基づいて構成されている。典型的には、圧電抵抗に基づいて構成されたゲージ圧センサ内に設けられた歪み検知抵抗が、ブリッジ構成に設けられた薄いダイアフラム上に被着されている。ゲージ圧センサでは、測定される圧力がダイアフラムの片側にあり、周囲圧がダイアフラムのもう一方の側にある。ダイアフラムの両側での差圧によってダイアフラムに導入される応力を、電圧信号として測定することができる。この電圧信号を増幅し、次いでアナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）に入力して、ＧＣ−ＭＳシステムを制御する電子機器が使用できるデジタル信号に変換する。これらの電子機器には電子圧力制御装置も含まれる。
【０００８】
ＧＣ−ＭＳシステムのインレットは、インレット圧設定値の設定を可能にするソフトウェアおよび電子機器（例えば回路）を有している。ゲージ圧センサによって測定されたインレット圧がインレット圧設定値に等しくない場合、インレット圧設定値に一致するまで、ソフトウェアおよび電子機器によってインレット圧を上昇または低下させる。
【０００９】
一般に、このようなゲージ圧センサは双方向型であり、正および負の差圧を感知することができ（例えば測定された圧力は周囲圧より高い場合も低い場合もあり）、それぞれ正および負の電圧信号を生成する。しかし、負の電圧信号の処理は実質的により複雑であるので、既存のＧＣ−ＭＳシステムでは負の電圧信号をＡＤＣに入力することができない。このことは、既存のＧＣ−ＭＳシステムで、カラムインレットで負圧（周囲圧に対して）の設定値を設定することができない理由の１つである。
【００１０】
長期間、ＧＣ−ＭＳシステムを使用すると、種々のシステム劣化要因が生じ（例えば磨耗、温度変化、長期ドリフトなど）、これにより、ゲージ圧センサが意図されない負圧を生成し、これがＡＤＣに入力されてしまう。これを回避するために、多くのゲージ圧センサにおける電圧信号を増幅する電子機器は、ダイアフラムの両側でのゼロ差圧が、出力での所定の正のオフセット電圧と等しくなるように、出力においてオフセットを有している。典型的なオフセットは、ゲージ圧入力が０Ｐａ（０ｐｓｉｇ、ゼロ差圧）である場合に、電圧出力が１ボルトになっている。オフセットを有していることにより、ゲージ圧センサが意図されない負の電圧信号をＡＤＣに入力してしまうことが回避される。
【００１１】
しかし、オフセットが充分に大きい場合でもなお、負のゲージ圧で正の電圧信号が生成されうることが確認された。ゲージ圧入力が０Ｐａ（０ｐｓｉｇ）であることは、ダイアフラムの両側の圧力が周囲圧となっていることを示す。周囲圧は典型的には約１．０１×１０５Ｐａ（１４．７ｐｓｉａ）に等しいが、周囲圧は高度およびその他の要因に依存して変わりうる。１ｖオフセットを有する典型的なゲージ圧センサは、０Ｐａ〜６．８９×１０５Ｐａ（０ｐｓｉｇ〜１００ｐｓｉｇ）の範囲のゲージ圧入力と、１ｖ〜４ｖの範囲の電圧出力を有していることができる。したがって、このようなゲージ圧センサでは、１ボルトあたり約２．３０×１０５Ｐａ（約３３．３ｐｓｉｇ）となる。この結果、負の電圧を回避しながらも、０ｖの最小電圧出力は−２．３０×１０５Ｐａ（−３３．３ｐｓｉｇ）に等しくなる。しかし、周囲圧が１．０１×１０５Ｐａ（１４．７ｐｓｉａ）であると仮定すると、負の最大ゲージ圧入力は、−１．０１×１０５Ｐａ（−１４．７ｐｓｉｇ）となりうる。この−１．０１×１０５Ｐａ（−１４．７ｐｓｉｇ）という負の最大ゲージ圧により、約０．５６ｖという最小電圧出力が生成する（すなわち、１ｖ−（１．０１×１０５Ｐａ／２．３×１０５Ｐａ／ｖ）もしくは１ｖ−（１４．７ｐｓｉｇ／３３．３ｐｓｉｇ／ｖ））。
【００１２】
０．５６ｖという最小電圧出力は、上記の種々の要因によって負の電圧が意図せずゲージ圧センサで生成してしまうことを回避するのに充分に大きな範囲を提供する。さらに、ＧＣ−ＭＳシステム１０が完全に密封されて漏れがない場合には、ＧＣ−ＭＳシステムは、−１４．７ｐｓｉｇの可能な負の最大ゲージ圧入力しか得ることができず、これにより、最小電圧出力は０．５６ｖとなる。実際には、インレットはこれよりいくらか高圧にあるので（カラムを介した流れを可能にするため）、インレットで圧設定値が得られるのであれば、わずかな限られた漏れは許容できる。さらに、ＡＤＣでは常に正の電圧となり、かつ絶対圧の上昇は常にＡＤＣ入力で電圧の上昇に変換されるので、発明者らが決定した上記の原理によって負圧設定値を可能にするＧＣ−ＭＳシステム１０は、負の電圧を処理するために通常は必要である追加の構成要素を必要としない。
【００１３】
再び図２を参照すると、上記の原理によって負圧の設定値を可能にするＧＣ−ＭＳシステム１０が示されている。周囲圧を下回る圧力での制御の機能を備えているＧＣ−ＭＳシステム１０は、ＭＳ１８に接続されているＧＣ１６を有している。ＧＣ１６はＧＣインレット２０とキャピラリカラム１４とを有している。運転時には、ガス供給部２２はＧＣインレット２０に接続されている。ＧＣ−ＭＳシステム１０は、キャピラリカラム１４上で真空排気状態で動作する。したがって、ＭＳ１８は真空ポンプ２６を有している。
【００１４】
ＧＣインレット２０は、比例弁２８およびゲージ圧センサ１２を有している。ＧＣインレット２０は、ゲージ圧センサが決定したゲージ圧とインレット圧設定値に基づいて、比例弁２８によってインレット圧を上昇または低下させるような制御電子機器、追加のハードウェア（例えばプロセッサ、メモリなど）および／またはソフトウェア（図示せず）を有している。別の態様では、このハードウェアおよび／またはソフトウェアは、ＧＣ−ＭＳシステム１０の別の位置にまたは付属のコンピュータ（図示せず）内に配置することができる。さらに、所望の負のインレット圧を得るために、ＧＣ−ＭＳシステム１０内の漏れを最小化させる。通常、ＧＣインレットはセプタムパージを有しており、セプタム（サンプルをインレットに注入する際に通過する弾性を有する円板）から汚染を一掃し、汚染がＧＣ分析に現れないようにする。したがって、ＧＣインレット２０は、セプタムパージ３０を介した漏れを最小化するために、セプタムパージ３０上にキャップ３２を有している。別の態様では、ＧＣインレット２０はセプタムパージ３０を有していない。セプタムパージの使用は選択的なものであり、用途によって異なる。
【００１５】
続いて図２を参照すると、ＧＣ−ＭＳシステム１０は、ＧＣインレット２０または別の場所、および／または付属のコンピュータ内に、インレット圧設定値を設定するためのソフトウェアも有している。別の態様では、ＧＣインレット２０は、インレット圧設定値を設定するための電子機器を有している。インレット圧設定値は典型的には、所望の設定値を示すユーザまたはコンピュータプログラムによる入力に応答して設定される。運転時には、ユーザまたはコンピュータプログラムが、周囲圧に対する圧力として所望の設定値を入力する。ＧＣ−ＭＳシステム１０または付属のコンピュータは、インレット圧設定値を所望の値に設定する。インレット圧設定値は、インレット圧が所望の設定値に等しい場合には、ゲージ圧センサ１２が生成する電圧出力信号に等しい電圧信号として設定される。
【００１６】
ゲージ圧センサ１２は継続的にインレット圧を測定し、対応する電圧出力信号を生成する。ＧＣ−ＭＳシステム１０または付属のコンピュータは、ゲージ圧センサ１２から測定されたインレット圧を読み出し、測定されたインレット圧とインレット圧設定値とを比較する。言い換えれば、ゲージ圧センサによって生成された電圧出力信号をインレット圧設定値電圧信号と比較する。この比較は、ソフトウェアおよび／または制御電子機器によって行うことができる。例えば、制御電子機器は、インレット圧設定値が測定されたインレット圧より小さい場合に負の電圧信号を生成し、インレット圧設定値が測定されたインレット圧より大きい場合は正の電圧信号を生成する電圧コンパレータとエラー増幅器とを有している。これらの電圧が異なる場合、すなわち、測定されたインレット圧がインレット圧設定値とは異なる場合、ＧＣ−ＭＳシステム１０または付属のコンピュータは、インレット圧がインレット圧設定値に一致するまで、比例弁２８によってインレット圧を変化させる。比例弁２８がさらに開くとインレット圧が上昇し、また、さらに閉じるとインレット圧が低下する。例えば、正の電圧信号（例えば制御電子機器またはソフトウェアから供給される）は、比例弁２８の駆動を徐々に増加させ（すなわち比例弁２８をさらに開放し）、負の電圧は比例弁の駆動を徐々に減らす（すなわち比例弁２８をさらに閉鎖する）ことができる。
【００１７】
さらに図２に示すように、ＧＣ−ＭＳシステム１０により、インレット圧設定値を負圧（周囲圧に対して）に設定できるようになる。セプタムパージ３０またはセプタムパージ３０上のキャップ３２が設けられていないことによって、真空ポンプ２６はインレット圧を、周囲圧を下回る圧力に下げることができる。さらに、ゲージ圧センサ１２は、値が負である圧力に対して正の電圧出力値を可能にするオフセットを有している。ユーザは所望の負圧設定値を入力する。前述のように、ＧＣ−ＭＳシステム１０および／または付属のコンピュータは、インレット圧設定値を所望の負圧設定値に設定する。上記の原理にしたがって、所望の負圧設定値に対応するインレット圧設定値の電圧は、オフセットがあるため正電圧のままである。ＧＣ−ＭＳシステム１０および／または付属のコンピュータは、このインレット圧設定値を、他の任意のインレット圧設定値として処理し、インレット圧がインレット圧設定値に一致するまで比例弁２８によってインレット圧を変化させる。
【００１８】
次の表１は、周囲圧を下回る圧力で制御を行う機能を備えているＧＣ−ＭＳシステム１０を使用して効率が改善された例を示す。表１のキャリアガスはヘリウムである。既存のシステムではインレット圧（ヘッド圧）が正である場合、３ｍＬｎ／ｍｉｎのカラム流（流量）および８７．８６ｃｍ／ｓｅｃの平均線速度を必要とする。しかし、このＧＣ−ＭＳシステム１０では負のインレット圧が可能となっているので、１．２８ｍＬｎ／ｍｉｎのカラム流および５７．３９ｃｍ／ｓｅｃの平均線速度しか必要でない。再び図１を参照すると分かるように、ＧＣ−ＭＳシステム１０によって得られる５７．３９ｃｍ／ｓｅｃの平均線速度は、既存のシステムにより得られる８７．８６ｃｍ／ｓｅｃの平均速度より大幅に効率的である。下表に示す両方の例で使用されたキャピラリカラムは、１５ｍの長さ、３２０μｍの内直径、０．５００μｍの膜厚、１６０．０の位相比を有している。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
次に、ＧＣ−ＭＳシステムにおいて周囲圧を下回る圧力での制御方法４０を示すフローチャートを図３に示す。方法４０は、ゲージ圧センサオフセットを設定するステップを有している（ブロック４２）。前述のように、ゲージ圧センサオフセットは、−１４．７ｐｓｉｇインレット圧設定値が可能であるように充分に大きく、しかも上記のシステム劣化因子による負の電圧出力を避けるのに充分な誤差範囲を提供するのが望ましい。ゲージ圧センサがすでに充分に大きなオフセットを有している場合には、ブロック４２をスキップすることができる。
【００２１】
方法４０はさらに所望の負圧設定値を受信するステップを有している（ブロック４４）。所望の負圧設定値は、例えば、ユーザまたはコンピュータプログラムによる入力値である。方法４０は、インレット圧設定値を、この所望の負圧設定値に設定する（ブロック４６）。インレット圧設定値は、インレット圧が所望の設定値に等しい場合には、ゲージ圧センサによって生成される電圧出力と等しい電圧として設定される。
【００２２】
既存のＧＣ−ＭＳシステムでユーザが負の設定値を入力できない場合には、方法４０は、ＧＣ−ＭＳシステムを調節し、負の設定値を可能にするステップ（図示せず）を有している。このようなステップは、ゲージ圧センサのオフセット電圧より小さい電圧出力を可能にすることと、インレット圧設定値をゲージ圧センサオフセット電圧より低い電圧に設定できるようにすることを含んでいる。このステップは、既存のＧＣ−ＭＳシステムまたは付属のコンピュータ内のソフトウェアを修正することで行うことができる。
【００２３】
さらに図３を参照すると、方法４０は、測定されたインレット圧を読み出すステップ（ブロック４８）を有している。インレット圧は、ゲージ圧センサによって測定することができる。さらに、方法４０では、測定されたインレット圧をインレット圧設定値と比較する（ブロック５０）。これは、ゲージ圧センサによって生成された電圧出力を、インレット圧設定値電圧と比較することで行うことができる。この方法ではさらに、測定されたインレット圧がインレット圧設定値に等しいか、インレット圧設定値より小さいか、または大きいかを決定する（ブロック５２）。測定されたインレット圧がインレット圧設定値と等しい場合、新たな所望の設定値を受信する（ブロック５４）ことがなければ、方法４０はブロック４８に戻る。
【００２４】
測定されたインレット圧がインレット圧設定値より小さい場合、方法４０は、インレット圧がインレット圧設定値に一致するまで、比例弁２８によってインレット圧を上昇させる（ブロック５６）。比例弁２８は可変空圧式の制限要素として機能する。比例弁２８をさらに開くと（すなわち比例弁による制限を小さくすると）、ガス供給部２２からインレット２０に達する分子の数を増やすことができ、インレット圧が上昇する。比例弁２８を閉じると逆の効果が生じる。測定されたインレット圧がインレット圧設定値より大きい場合には、方法４０は、インレット圧がインレット圧設定値に一致するまで、比例弁によってインレット圧を低下させる（ブロック５８）。いずれの場合でも、新たな所望の設定値を受信する（ブロック４８）ことがない限り、方法４０はブロック４８に戻る。
【００２５】
次に図４に、例示的な付属のコンピュータ６０によって周囲圧を下回る圧力で制御を行うためのＧＣ−ＭＳシステム１０を示すブロック図を示す。この付属のコンピュータ６０は、周辺装置との直接的な接続、イーサネット接続、ＬＡＮ、インターネットなどの任意の通信媒体を使用してＧＣ−ＭＳシステム１０と接続することができる。
【００２６】
コンピュータ６０は典型的には、メモリ６２、二次記憶装置６４、プロセッサ６６、入力装置６８、ディスプレイ装置７０、出力装置７２を有している。メモリ６２は、ＲＡＭまたは類似のタイプのメモリを含み、プロセッサ６６の実行のために１つまたは複数のアプリケーションを記憶することができる。これらのアプリケーションは前述のソフトウェアを有している。二次記憶装置６４は、ハードディスクドライブ、フロッピーディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブまたは他のタイプの非揮発性データ記憶装置を含む。プロセッサ６６は、メモリ６２または二次記憶装置６４に記憶された、もしくはインターネットまたは他のネットワークから受信された１つまたは複数のアプリケーションを実行する。入力装置６８は、キーボード、マウス、カーソル制御装置、タッチスクリーン、マイクロフォン、デジタルカメラ、ビデオレコーダまたはカムコーダのような、情報をコンピュータ６０に入力するための任意の装置を含む。ディスプレイ装置７０は、例えばコンピュータモニタまたはフラットスクリーンディスプレイのような、視覚情報を提供するための任意のタイプの装置を含む。出力装置７２は、プリンタのような情報のハードコピーを提供するための任意のタイプの装置を含み、他のタイプの出力装置は、スピーカまたはオーディオの形態で情報を提供するための任意の装置を含んでいる。
【００２７】
コンピュータ６０は、例えば、１つまたは複数のアプリケーションによって必要とされるかまたは使用される情報を記憶および維持するために、データベース構造を二次記憶装置６４に記憶することができる。また、プロセッサ６６は、この明細書で述べられている機能を特に前述の方法で提供するために、１つまたは複数のソフトウェアアプリケーションを実行することができ、その処理は、コンピュータまたは他の機械で実行するために、ソフトウェアモジュールのようなソフトウェアで実行することができる。この処理はＧＵＩを提供しかつサポートすることができる。ＧＵＩは、例えば、ハイパーテキストマークアップ言語（ＨＴＭＬ）、ＸＭＬまたはディスプレイ装置上での表示に適した任意の他の形態のウェブページとしてフォーマットすることができる。
【００２８】
コンピュータ６０は種々の構成要素を備えているように描かれているが、サーバが追加のまたは異なる構成要素を有することが可能であることを、当業者は理解するであろう。さらに、前述の機能を実行するためのアプリケーション、命令、ソフトウェア、モジュールなどは、メモリ内に記憶されるように説明されているが、当業者は、これらのアプリケーション、命令、ソフトウェア、モジュールが、他のタイプのコンピュータプログラム製品またはハードディスク、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭのようなコンピュータ可読媒体か、インターネットまたは他のネットワークからの搬送波か、ＲＡＭまたはＲＯＭの別の形態かに記憶するかまたはこれらから読み出してもよいことを理解するであろう。コンピュータ可読媒体は、ＧＣ−ＭＳシステム１０のようなシステムを制御するための命令を含み、これにより、特定の方法が実行される。さらに、メモリ６２および／または二次記憶装置６４は、図２と図３を参照して説明したステップを実行するための命令を含んでいる。これらの命令はまた、所望の負圧（および正圧）設定値を入力するため、測定されたインレット圧を表示するため、およびＧＣ−ＭＳシステム１０を作動させるためのＧＵＩをユーザに提供する命令も含んでいる。さらに、これらの命令は、前述のように、一連のテスト手順または他のアルゴリズムにしたがって、所望の圧力設定値を特定するためのコンピュータプログラムを含んでいる。
【００２９】
以上、周囲圧を下回る圧力で制御を行うためのＧＣ−ＭＳシステム１０を、負圧（周囲圧に対して相対的な）設定値を可能にするものとして説明した。周囲圧に対する相対的な負圧というのは、周囲圧より小さくかつゼロより大きな絶対圧に相当する。言い換えれば、周囲圧が１．０１×１０５Ｐａ（１４．７ｐｓｉａ）であれば、ゲージ圧で−０．３４×１０５Ｐａ（−５ｐｓｉｇ）の圧入力は、絶対圧で０．６７×１０５Ｐａ（９．７ｐｓｉａ）の圧入力に相当する。さらに、周囲圧は１気圧として測定することもできる。このような場合、負圧は１気圧より小さい圧力として示される。さらに、圧力を測定するための他の単位もある。したがって、周囲圧を下回る圧力で制御を行うためのＧＣ−ＭＳシステム１０および方法４０を修正し、ゲージ圧０Ｐａが絶対圧１．０１×１０５Ｐａに等しい場合（０ｐｓｉｇが１４．７ｐｓｉａに等しい場合）に周辺圧と相対的な圧力を測定および制御することに追加するかまたはその代わりに、絶対圧として、気圧でまたは別の任意の単位での圧力として、もしくは圧力を測定し表示する任意の方法によって、圧力を測定および制御することもできる。例えば、ＧＣ−ＭＳシステム１０および方法４０によって、所望の圧力設定値を周囲圧より小さい絶対圧として入力することができる。
【００３０】
例えば、ＧＣ−ＭＳシステム１０の別の実施態様は、ＧＣインレット２０に設けられたゲージ圧センサ１２の代わりとして絶対圧センサを有している。この実施態様では、インレット絶対圧を直接的に測定するので、周囲圧より低い設定値も、正圧として表すことができる。絶対圧センサでは、設定値は、負のゲージ圧の代わりに絶対圧として表現できる。例えば、周囲圧が絶対圧１．０１×１０５Ｐａ（１４．７ｐｓｉａ）である場合、−０．３４×１０５Ｐａ（−５ｐｓｉｇ）という負のゲージ圧設定値は、０．６７×１０５Ｐａ（９．７ｐｓｉａ）という絶対値の設定値と同じである。この実施態様では、比例弁２８を制御するための電子制御装置を、絶対圧センサに接続する。電子制御装置は、絶対圧計算値と絶対圧設定値との比較に基づいて、比例弁２８を制御する。
【００３１】
以上の記述は例示と説明を提供するものであるが、これは、包括的なものではなく、また、開示された実施態様に本発明を限定するものでもない。修正および変形は、上に述べた教示と一致するように行うことが可能であり、または開示された実施態様を実行することによって得ることができる。したがって、本発明の範囲は、特許請求の範囲およびそれに相当するものによって規定されることに注意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】水素、ヘリウム、窒素キャリアガスが供給されるキャピラリカラムに関する効率カーブを示すVan Deemter図である。
【図２】周囲圧を下回る圧力で制御を行うシステムの一実施態様を示すブロック図である。
【図３】周囲圧を下回る圧力で制御を行う方法の一実施態様を示すフローチャートである。
【図４】付属のコンピュータを備えている、周囲圧を下回る圧力で制御を行うシステムの一実施態様を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  ＧＣ−ＭＳシステム
１２  ゲージ圧センサ
１４  キャピラリカラム
１６  ＧＣ
１８  ＭＳ
２０  インレット
２２  ガス供給部
２６  真空ポンプ
２８  比例弁
３０  セプタムパージ
３２  キャップ
６０  コンピュータ
６２  メモリ
６４  二次記憶装置
６６  プロセッサ
６８  入力装置
７０  ディスプレイ装置
７２  出力装置
【図１】
0004677247.tif 000003
【図２】
0004677247.tif 000004
【図３】
0004677247.tif 000005
【図４】
0004677247.tif 000006