(57)【要約】超音波分析器は、使用時に分析対象であるサンプルを受容するための注入口と、使用時にサンプルを分析器に吸い込むためのポンプと、を備える。温度調節器は注入されたサンプルの温度を調節し、分析セルは温度が調節されたサンプルを受容しかつ分析用の超音波信号を通過させる。分析手段は分析セルから信号を受信し、この信号に基づくデータを出力する。
2006519988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波分析器であって、
使用時に分析対象であるサンプルを受容するための注入口と、
使用時に前記サンプルを前記分析器に吸い込むためのポンプと、
注入された前記サンプルの温度を調節する温度調節器と、
温度が調節された前記サンプルを受容しかつ分析超音波信号を通過させるための分析セルと、
前記分析セルからの信号を受信しかつ前記信号に基づくデータを出力するための分析手段と、を備えることを特徴とするもの。
【請求項２】
請求項１に記載の分析器において、
前記温度調節器は、貫流配管を取り囲むウォータージャケットである
ことを特徴とするもの。
【請求項３】
請求項１に記載の分析器において、
前記温度調節器は電気的に制御された装置である
ことを特徴とするもの。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の分析器において、
前記ポンプは蠕動ポンプである
ことを特徴とするもの。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の分析器において、
前記ポンプは、浄化サイクル中に前記分析器内で浄化液を流すため、前記浄化液の供給源に対し選択的に接続可能となるように配置される
ことを特徴とするもの。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の分析器において、
前記注入口は、注入面積が可変であり、前記注入面積は注入される前記サンプルの物質に応じて選択可能である
ことを特徴とするもの。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の分析器において、
前記ポンプはタイマーにより制御され、前記注入口を通って吸い込まれる任意の特定の時間枠における前記サンプルの量を調整する
ことを特徴とするもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波分析器に関する。
【０００２】
物質の超音波分析において、物質に超音波信号を通過させ、その信号出力の観測により物質の特性を決定することはよく知られている。そのような分析の採用により、製品の品質管理から化学反応の結果の分析といった広い分野で利点が得られる。その一般的原理はよく知られており、詳細な説明はここでは省略する。しかし、概要を述べると、サンプルを容器に入れ、容器に超音波信号を通過させ、当該信号を検出および分析して、分析対象である物質に関連する特定のパラメータ指標を得るというものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、既知の技術には、それと関連するいくつかの問題がある。第一に、上記の方法による超音波分析は、一般的に手間と時間を要する作業である。分析対象である物質のサンプルを容器に入れ、超音波をサンプルに通過させ、信号出力を分析した後に処理をしなくてはならない。さらに、通常、サンプルの交換時には交差汚染を防ぐために測定容器を浄化する必要があり、多量の物質に対して、特にリアルタイムで高速分析を行う状況においては、それらの手間により処理の効果が薄れるか、または制限される。実際、上記のような問題を考慮すると、そのような状況では、超音波分析より、むしろ他の分析技術を採用しなければならない。
【０００４】
その上、たとえ高度な処理能力を持つ超音波分析装置の提供を試みた場合であっても、異なる特性を持つとともに互いに交差汚染しうるサンプルの高速測定に容易に適用可能で、時間に関し一貫して正確かつ信頼性のある測定の提供を可能にするという点では問題が残る。
【０００５】
本発明は、これらのいくつかの問題を解消する装置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】
本発明の超音波分析器は、使用時に分析対象であるサンプルを受容するための注入口と、使用時に前記サンプルを前記分析器に吸い込むためのポンプと、注入された前記サンプルの温度を調節する温度調節器と、温度が調節された前記サンプルを受容しかつ分析超音波信号を通過させるための分析セルと、前記分析セルからの信号を受信しかつ前記信号に基づくデータを出力するための分析手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この分析器は、複数の注入部位を備え、各注入部位はポンプ、温度調節器、および分析セルをそれぞれ有してもよく、装置の処理能力を向上させるとともに、比較測定をも提供しうる。
【０００８】
前記注入口は、注入されるサンプルの物質に応じてその注入面積が選択可能となるよう、注入面積を可変としてもよい。例えば、より粘性の高いサンプルの分析、または高速化された処理速度での分析が求められる場合、その注入面積は増加される。
【０００９】
前記温度調節器は、適切な冷却または過熱装置であってもよく、または単に貫通配管を取り囲むウォータージャケットであってもよい。
【００１０】
前記ポンプは、サンプルの流れを考慮し注入口と温度調節器との間に配置されてもよく、または温度調節器の後段かつ分析セルの前段に配置されてもよい。ポンプは蠕動（peristaltic）ポンプであってもよい。ポンプは、浄化サイクル中に分析器内で浄化液を流すため、浄化液の供給源に対し選択的に接続可能となるように配置されうる。
【００１１】
前記ポンプは、適切に構成されたタイマーにより、かつ場合によっては分析手段により、制御可能としてもよく、注入口を通って吸い込まれる任意の特定の時間枠におけるサンプルの量を、または実際には、以前の分析結果に応じてサンプルの量を調整することができる。
【００１２】
本発明の分析器によって、出願人は、正確かつ信頼性のある測定が、広範囲のサンプルタイプにわたり高速かつ高い処理量を以って確実に得られる構成を提供している。さらに、そのような分析器は、非常に高い分解能の超音波測定（相対速度変更値が１０−６から１０−７の範囲）を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
ここで、本発明の一例を、添付の図面を参照して説明する。
【００１４】
図１を参照すると、本発明の分析器１は、注入口３が設けられたハウジング２を備える。注入口３は容易に交換可能な導管とすることができ、かつ、導管を変更する手段または他の手段を用いることで、注入されるサンプルに応じて注入面積を変えることができる。注入口３は、適切な内部配管およびバルブ１５を介してポンプ４に接続される。ここで、ポンプ４は、蠕動ポンプ、またはその他容易に操作可能かつ容易に浄化可能なポンプであることが好ましい。そのようなポンプ４は、流量を変化させることができ、サンプル測定処理のコントロールを向上させる点で有用である。ポンプ４は、次にさらなる配管を介して温度調節器５に接続され、温度調節器５から出されたものは分析セル６へと移される。分析セル６は、さらなる配管を介して排出口７に接続される。
【００１５】
分析セル６は、使用時に分析手段８に接続される。分析手段８は、ＰＣおよび関連する接続回路によって適宜構成される。
【００１６】
ポンプ４は制御部１２に接続されており、制御部１２もまた、分析手段８および／またはハウジング２上の制御スイッチ１３に接続される。
【００１７】
分析セルは、既知のタイプ、または出願人の先行する特許出願番号ＰＣＴ／ＥＰ０２／１３９７４に記載されたタイプのいずれであってもよい。しかしながら、セル６は、サンプルを受容し、かつサンプル内の潜在的な汚染成分を保持することなくサンプルを通過させることができなければならない。さらにセル６は、望ましくは使用時の多くの操作中でも、セルを通過するサンプルの連続的な流れを許容する能力を備えるべきである。そのようなセルは図２に示されており、フレーム２２と壁部２３とにより規定される、注入口２０、排出口２１を備える。変換器２９はケース２７，２８によって囲まれている。
【００１８】
温度調節器５は、分析対象であるサンプルのタイプに応じて、内部に温度が調節された水を通過させる単純なウォータージャケットであってもよく、またはより複雑な冷却および過熱装置であってもよい。しかし、この構成要素の重要な点は、使用時に、分析セル６へと通過するサンプルの温度を一貫して確実に保たねばならないということであり、これにより、信頼性のある一貫した結果が分析器１によって確保される。
【００１９】
分析器１は、多数のうちの一つの方法により操作を行うよう構成できる。
【００２０】
例えば、分析器１は、任意の「手動」モードにおいて操作を行うように構成可能である。手動モードでは、サンプル１０が注入口３へ配された際に注入スイッチ１３を操作すると、サンプルは分析器１に吸い込まれ、ポンプ４および温度調節器５、さらに分析セル６を通過し、その後、排出口７を介して廃物として排出される。このような場合、ポンプ４は、一貫して正確な量のサンプル１０が確実に分析器１に吸い込むよう調整可能、または連続モードとすることが可能である。連続モードでは、サンプル１０がなくなるまで分析器１に吸い込まれる。いずれの場合においても、サンプル１０が分析セル６を通過する際には、超音波信号がそこを通過し、セル６内の信号を測定する変換器の出力が、適切な分析およびユーザーへの出力のために分析手段７（訳注：分析手段８の誤記と推定）に供給される。
【００２１】
別の方法として、分析器１は、一定時間間隔でのまたは分析手段８によって予め得られたデータに応じた間隔での処理フローにより複数のサンプル１０を取得する「自動」モードで操作可能である。
【００２２】
いずれのモードにおいても、浄化液の供給源（図示せず）が設けられ、浄化液は、各一連の分析工程後の、または一定時間間隔でのバルブ１５の操作によりシステム内を移動可能であり、システムの清浄度、結果の一貫性および正確性を保証する。
【００２３】
図１からわかるように、関連する温度調節器５およびポンプ４と共に、別々のセル６が配置され、より高度な処理能力および／または比較測定が得られる。これにより、基準サンプル測定の提供が可能であり、温度変化の影響をより確実に排除できる点で有益となりうる。
【００２４】
この構成において、別々のセルの配置により、ひとつのセルの排出は別のセルへの注入となり得る。これにより、二重に測定を行い、バックグラウンドノイズのような作用の影響を排除するために比較が可能である。そのような構成によれば、測定の信頼性を改善すべく出力される信号の分析の向上に関し、同一のサンプルについて既知の遅れを伴うふたつの測定信号を提供するという、分析的な観点における利点も存在する。装置内を流れるサンプルの移動遅れを変化させるそのような構成手段は、廃液貯蔵部（ストレージサンプ）または制御バルブの配置により有効となりうる。
【００２５】
上記のように、本発明は、高精度かつ信頼性を備え、リアルタイムで継続的に物質の超音波分析を行うための、簡単かつ効果的な手段を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の分析器を模式的に示す側方からの横断面図。
【図２】図１のセルを示す側方からの横断面図。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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