(57)【要約】  高速液体クロマトグラフィーシステムに含まれるＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットなどのＵＶ−ＶＩＳ分光光度計のためのシステムおよび方法が提供される。一例では、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットのシステムは、第１光源と、信号検出器と、第１光源および信号検出器の中間に位置する流路と、第２光源と、基準検出器とを含む。第１の光源、信号検出器、および流路は、第１の軸に沿って整列される。第２の光源および基準検出器は、第１の軸とは異なる第２の軸に沿って整列される。【選択図】図１５Ａ
2020526770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第1の光源と、
信号検出器と、
前記第１の光源と前記信号検出器との間に配置された流路と、
第２の光源と、
基準検出器と、を含み、
前記第１の光源と、前記信号検出器と、前記流路とは、第１の軸に沿って整列され、
前記第２の光源と、前記基準検出器とは、前記第１の軸とは異なる第２の軸に沿って整列されることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記第１光源および前記第２の光源は、共通基板上に取り付けられる請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記共通基板は、熱制御デバイスに結合される請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記共通基板と、前記第１の光源と、前記第２の光源とは、着脱可能なモジュール上に収容され、
前記着脱可能なモジュールは、前記信号検出器、前記流路、および前記基準検出器を収容するハウジングに挿入され、前記ハウジングから取り外されるように構成され、
前記信号検出器、前記流路、および前記基準検出器は、前記ハウジングに固定的に結合される請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１の光源は、第１の基板に取り付けられ、
前記第２の光源は、第２の基板に取り付けられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記第１の基板および前記第２の基板は、それぞれ、共通の熱制御デバイスに結合される請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１の基板は、第１の熱制御デバイスに結合され、
前記第２の基板は、第２の熱制御デバイスに結合される請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記第１の熱制御デバイスは、大きさ、熱容量、熱伝導率、熱拡散率、および熱質量のうちの少なくとも１つにおいて、前記第２の熱制御デバイスと異なる請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記第１の光源の光強度を前記第２の光源の光強度に相関させるように構成されたコントローラをさらに含む請求項５に記載のシステム。
【請求項１０】
前記コントローラは、
前記信号検出器からの出力に基づいてサンプル透過率信号を決定し、
前記基準検出器からの出力に基づいて基準信号を決定し、
前記第１の光源の前記光強度を前記第２の光源の前記光強度に相関させる相関係数と、前記基準信号とに基づいて、基準補正を計算し、
前記サンプル透過率信号および前記基準補正に基づいて、サンプルの吸光度を計算するようにさらに構成されている請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記第１の光源の温度および／または前記第２の光源の温度を測定するように構成された温度センサをさらに含む請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第１の光源は、２つ以上の発光体を含み、および/または、前記第２の光源は、２つ以上の発光体を含む請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記第１の光源および前記第２の光源は、電気的に直列に結合される請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１の光源は、所与の波長範囲を有する光を出力するように構成され、
前記第２の光源は、前記所与の波長範囲と同じ波長範囲を有する光を出力するように構成される請求項1に記載のシステム。
【請求項１５】
共通の基板上に搭載された第１の光源および第２の光源と、
信号検出器と、
前記第１の光源と前記信号検出器との間に配置された流路と、
基準検出器と、
前記共通基板に結合された熱制御デバイスと、
前記共通基板に結合された温度センサと、
前記温度センサからの出力に基づいて、前記熱制御デバイスを調整するように構成されたコントローラとを含み、
前記第１の光源、前記信号検出器、および前記流路は、第１の軸に沿って整列され、
前記第２の光源および前記基準検出器は、前記第１の軸と異なる第２の軸に沿って整列されていることを特徴とするシステム。
【請求項１６】
前記コントローラは、所定の温度範囲内に前記基板を維持するために、前記熱制御デバイスを調整するように構成される請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記コントローラは、
前記信号検出器からの出力に基づいてサンプル透過率信号を決定し、
前記基準検出器からの出力に基づいて基準信号を決定し、
前記サンプル透過率信号および前記基準信号に基づいてサンプルの吸光度を計算する請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
検出器ユニットを含むシステムであって、前記検出器ユニットは、
信号検出器と、
サンプルを流すように構成された流路と、
基準検出器と、
着脱可能なモジュール上に搭載された第１の光源および第２の光源と、を含み、
前記信号検出器、前記流路、および前記基準検出器は、それぞれ、前記検出器ユニットのハウジング内に配置され、
前記着脱可能なモジュールが前記検出器ユニットの前記ハウジング内に挿入されたとき、前記第１の光源、前記流路、および前記信号検出器は、第１の軸に沿って整列され、前記第２の光源および前記基準検出器は、第２の軸に沿って整列されることを特徴とするシテム。
【請求項１９】
前記着脱可能なモジュールに結合された熱制御デバイスをさらに含む請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記検出器ユニットの前記ハウジング内に配置された熱制御デバイスをさらに含み、
前記熱制御デバイスは、前記着脱可能モジュールが前記検出器ユニットの前記ハウジング内に挿入されたとき、前記第１の光源および前記第２の光源の温度を制御するように構成される請求項１８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本出願は、２０１７年７月１４日に出願された、「光学基準を備えた吸光度検出器のためのシステムおよび方法」と題された米国特許出願第１５／６５０，７４６号の優先権を主張する。その出願の全ての内容は、全ての目的のために参照として本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００２】
分光光度計は、波長の関数として、材料の光反射特性または光透過特性を定量的に測定する。電磁スペクトルの紫外（ＵＶ）および可視（ＶＩＳ）領域の光を利用するＵＶ−ＶＩＳ分光光度計は、液体サンプル中の分析物（analyte、検査対象）を検出および特定するために一般的に使用される。たとえば、ＵＶ−ＶＩＳ分光光度計は、液体クロマトグラフィーシステム（例えば、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）、二次元クロマトグラフィー、イオンクロマトグラフィー、超高圧液体クロマトグラフィー（ＵＨＰＬＣ）システムなど）の検出器として含まれる。ＨＰＬＣシステムは、一つまたは複数のポンプを使用して、サンプル混合物を含む加圧液体溶媒（「移動相」とも呼ばれる）を、固体吸着材料（「固定相」とも呼ばれる）で充填されたカラムに流す。サンプル混合物の各成分（例えば、分析物）は、その化学的組成と構造に基づいて、移動相と固定相とを異なって相互作用する。移動相と高い親和性を有する成分は、カラムをより速く流れる。固定相と高い親和性を有する成分は、カラムをよりゆっくりと流れる。異なる成分の異なる流量により、例えば、複雑な混合物の成分を精製することができる。別の例では、特定の成分は、カラムに留まっている時間の量（例えば、保持時間）に基づいて特定される。各成分がカラムから溶出された後、それぞれの成分は、検出器（例えば、ＵＶ−ＶＩＳ分光光度計）を流れる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、本明細書の発明者らは、上記の構成に関する問題を認識した。サンプルによって吸収される光の量を正確に特定するために、迷光と光強度の変動が、基準検出器によって取得された基準信号を介して考慮される。上記の構成において、通常、ビームスプリッタは、光源によって放射された光の一部を基準検出器に方向転換するために存在する。ただし、このような構成は、システムの光学トレインを増加させ、システムのコストとサイズを増大させる。さらに、光ビームの一部をサンプルから遠ざけることは、サンプルの吸光度測定の感度を低下させる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書の発明者らは、上記の問題を認識し、それらを少なくとも部分的に対処する方法を開発した。一例では、上記の問題は、第１の光源と、信号検出器と、第１の光源と信号検出器との中間に配置された流路と、第２の光源と、基準検出器とを含むシステムによって対処される。第１の光源と、信号検出器と、流路とは、第１の軸に沿って整列されている。第２の光源と、基準検出器とは、第１の軸とは異なる第２の軸に沿って整列されている。このようにして、第２の光源を基準光源として提供することができる。したがって、第１の光源からの実質的にすべての光をサンプルに向けることができる。さらに、少なくとも基準光源を提供する目的のために、ビームスプリッタへの依存を低減または排除することができる。第１の光源と第２の光源とは、電気的に直列に結合され、同じ熱制御デバイスによって冷却され、および／または、第１の光源によって経験される光強度の変動が第２の光源によっても経験されるように適合される。
【発明の効果】
【０００５】
本明細書の上記の利点および他の利点、ならびに特徴は、単独で、または添付の図面と関連させて、以下の詳細な説明から容易に明らかになる。
【０００６】
上記の概要は、詳細な説明でさらに説明される概念の選択を簡略化した形で導入するために提供されることを理解されたい。クレームされた主題の重要なまたは本質的な特徴を特定することを意味するものではなく、その範囲は、詳細な説明に続く特許請求の範囲によって一義的に定義される。さらに、特許請求の範囲に記載の主題は、上記の欠点または本開示の任意の部分を解決する形態に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）システムの概略図を示す。
【０００８】
【図２】図２は、参照ビームとして単一光源からの後方散乱光を利用するＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの第１の実施形態の概略図を示す。
【０００９】
【図３】図３は、参照ビームとして単一光源からの後方散乱光を利用するＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの第２の実施形態の概略図を示す。
【００１０】
【図４】図４は、参照ビームとして単一光源からの後方散乱光を利用するＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの第３の実施形態の概略図を示す。
【００１１】
【図５】図５は、単一光源から参照ビームを生成する反射器を含むＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの例を示す。
【００１２】
【図６Ａ】図６Ａは、共通基板に結合された第１の光源および第２の光源の例示的な構成を示す。第１の光源および第２の光源のそれぞれは、複数の発光体を含む。
【００１３】
【図６Ｂ】図６Ｂは、電気的に直列に結合された２つの光源の例示的な回路図を示す。
【００１４】
【図７】図７は、サンプルを調べるための第１の光源と、第１の光源に参照ビームを提供するための第２の光源とを含むＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの第１の実施形態を示す。
【００１５】
【図８】図８は、サンプルを調べるための第１の光源と、第１の光源に参照ビームを提供するための第２の光源とを含むＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの第２の実施形態を示す。
【００１６】
【図９】図９は、サンプルを調べるための第１の光源と、第１の光源に参照ビームを提供するための第２の光源とを含むＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの第３の実施形態を示す。
【００１７】
【図１０】図１０は、サンプルを調べるための第１の光源と、第１の光源に参照ビームを提供するための第２の光源とを含むＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの第４の実施形態を示す。
【００１８】
【図１１】図１１は、サンプルを調べるための第１の光源と、第１の光源に参照ビームを提供するための第２の光源とを含むＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの第５の実施形態を示す。第１の光源および第２の光源のそれぞれは、複数の発光体を含む。
【００１９】
【図１２】図１２は、サンプルによって後方反射される光を測定するための１次信号検出器と、２次検出器とを含むＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの実施形態を示す。
【００２０】
【図１３】図１３は、吸光度測定と蛍光測定を同時に可能にするＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの実施形態を示す。
【００２１】
【図１４】図１４は、複数のサンプル流路を有するフローセルを含むＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの実施形態を示す。
【００２２】
【図１５Ａ】図１５Ａは、モジュール光源を含むＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの実施形態を示す。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、モジュール光源を含むＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの実施形態を示す。
【００２３】
【図１６】図１６は、光源と、光源から基準検出器に光の一部を向けるためのフローセルとの間にビームスプリッタを含むＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの実施形態を示す。
【００２４】
【図１７】図１７は、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットを使用して、サンプルの吸光度を測定するための例示的な方法の高レベルなフローチャートである。
【００２５】
【図１８】図１８は、光源の複数の発光体を制御するための例示的な方法である。
【００２６】
【図１９】図１９は、光源強度および／または検出器ゲインを調整することにより、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットのダイナミックレンジを拡張するための例示的な方法を示す。
【００２７】
【図２０】図２０は、サンプル測定モードとしてサンプル後方反射率を使用することにより、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの検出範囲を拡張するための例示的な方法を示す。
【００２８】
【図２１】図２１は、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットを使用して、吸光度と蛍光の同時測定を実行する例示的な方法を示す。
【００２９】
【図２２】図２２は、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットを使用して、吸光度と蛍光の同時測定を実行する例示的な方法を示す。
【００３０】
【図２３】図２３は、時間に対する発光体の出力（power output）および温度の例示的なグラフを示す。
【００３１】
【図２４】図２４は、分析物の検出範囲をより高い濃度に拡張するために、光源の強度を増大させることにより、検出器の応答曲線がどのようにシフトされるかを示す例示的なグラフを示す。
【００３２】
【図２５】図２５は、パルス動作モード中の発光体の出力および温度の例示的なグラフを示す。
【００３３】
【図２６】図２６は、３つの異なる動作温度での発光体の電流と電力との間の例示的な関係を示す例示的なグラフを示す。
【００３４】
【図２７】図２７は、３つの異なる動作温度での発光体の電圧と電流との間の例示的な関係を示す例示的なグラフを示す。
【００３５】
【図２８】図２８は、３つの異なる動作温度での発光体の発光スペクトルと発光の相対強度との間の例示的な関係を示す例示的なグラフを示す。
【００３６】
【図２９】図２９は、サンプルの吸光度プロットおよびサンプルの蛍光プロットの両方を有する例示的なクロマトグラムを示す。
【００３７】
【図３０】図３０は、検出器システムの一つまたは複数のパラメータを調整するために使用される基準セレクタを有するレシオメトリック増幅器の例示的な図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本説明は、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットに関する。ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットは、図１に概略的に示される例示的なＨＰＬＣシステムなどのＨＰＬＣシステムに含まれる。例示的なＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの実施形態は、図２〜５および図７〜１６に示される。具体的には、図２〜５および図１６の例示的な実施形態は、単一の光源を含む。これは、サンプルを照射し、それ自体の参照ビームを提供する。図７〜１５Ｂの例示的な実施形態は、第１の光源に参照ビームを提供するための第２の光源を含む。例として、図６Ａは、共通基板上の第１の光源と第２の光源の配置を示す。図６Ａの配置では、例えば、第１および第２の光源は、図６Ｂの例示的な回路図に従って、直列に電気的に結合されている。
【００３９】
図２〜５および図７〜１６に示される例示的なＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットのそれぞれは、例えば、図１７の例示的な方法に従って、サンプルの吸光度を測定するために使用される。結果として生じるサンプルの吸光度は、クロマトグラム（例えば、図２９に示される例示的なクロマトグラム）にプロットされる。サンプルの吸光度を測定する際、各光源の活性化は、光源の動作パラメータ（例えば、温度、電圧、電流）に基づいて最適化される。その例示的な関係を図２３および図２５〜２８に示す。さらに、光源の複数の発光体は、図１８の例示的な方法を使用して制御される。追加的または代替的に、レシオメトリック増幅器（例えば、図３０に概略的に示される例示的なレシオメトリック増幅器）は、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの一つまたは複数のパラメータを調整するために使用される。
【００４０】
ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットのコントローラは、検出器ユニットによって検出可能なサンプルの濃度のダイナミックレンジを拡張するために、図１９〜２０の例示的な方法を利用する。例えば、図１９の例示的な方法を使用して、検出器の応答曲線は、図２４の例示的なグラフに示すように、より高い濃度のサンプルを検出するために、サンプルを照射する光源の強度を増大させることにより、シフトされる。別の例では、例えば、図２０の例示的な方法に従って、サンプルの後方反射は、より低い濃度のサンプルを検出するために、サンプルの吸光度を測定するために使用される。さらに、いくつかの例では、サンプルの吸光度と蛍光の両方の測定値は、同時に（例えば、図２１の例示的な方法にしたがって）または同期的に（例えば、図２２の例示的なの方法にしたがって）、取得される。
【００４１】
図１を参照すると、例示的なＨＰＬＣシステム１００の概略図が示される。ＨＰＬＣシステム１００は、制御システム１１０と、溶媒リザーバ１２０と、ポンプ１３０と、サンプル注入器１４０と、カラム１５０と、検出器ユニット１６０と、フラクションコレクター１７０と、廃棄物容器１８０とを含む。ＨＰＬＣシステム１００の複数のコンポーネントは、共通のハウジング１０１に含まれる。図１に示すように、ポンプ１３０と、サンプル注入器１４０と、カラム１５０と、検出器ユニット１６０とは、すべて共通ハウジング１０１内に収容される。しかしながら、他の例では、より多いまたはより少ないコンポーネントを共通ハウジングに収容することができる。例えば、溶媒リザーバ、フラクションコレクター、および／または廃棄物容器は、共通のハウジングに収容されてもよい。追加的または代替的に、制御システム１１０は、共通のハウジングに収容されてもよい。
【００４２】
制御システム１１０は、システム動作中に信号を送受信するために、以下でさらに説明するように、（破線で示すように）ＨＰＬＣシステムの他のコンポーネントに通信可能に結合される。制御システム１１０は、例えば、コントローラ（例えば、デスクトップまたはラップトップコンピュータ）、一つまたは複数のユーザ入力デバイス（例えば、マウス、キーボード、タッチスクリーン）、ディスプレイシステム、および／または、コントローラを一つまたは複数のリモートコンピューティングデバイスに接続するように動作可能な通信システムを含む。制御システム１１０は、ＨＰＬＣシステムのオペレータからの入力を受け取り、サンプルラン（sample run）を開始する。他の例では、制御システムのメモリに保存された一つまたは複数の方法に従ってサンプルランを開始する制御システム１１０で、サンプルランを自動化または半自動化する。制御システム１１０のコントローラは、電子コントローラであり、本明細書に記載の一つまたは複数の方法を実行するために実行可能な命令を保存するメモリを含む。コントローラは、命令を実行するように構成された一つまたは複数の物理ロジックデバイス（例えば、一つまたは複数のプロセッサ）を含む。追加的または代替的に、コントローラは、ハードウェアまたはファームウェアの命令を実行するように構成されたハードウェアまたはファームウェアを含む。メモリは、光学メモリ、半導体メモリ、および／または磁気メモリを含む、取り外し可能デバイスおよび／または内蔵デバイスを含んでもよい。メモリは、揮発性、不揮発性、動的、静的、読み取り／書き込み、読み取り専用、ランダムアクセス、シーケンシャルアクセス、ロケーションアドレス可能、ファイルアドレス可能、および／またはコンテンツアドレス可能なデバイスを含んでもよい。メモリおよびロジックデバイスは、一つまたは複数のハードウェアロジックコンポーネント（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ））に統合される。
【００４３】
サンプル注入の前に、ＨＰＬＣシステム１００は、溶媒でプライミングされる。制御システム１１０は、ポンプ１３０を作動させる。ポンプ１３０は、ポンプ１３０の下流のＨＰＬＣシステム１００の他のコンポーネントおよびポンプ１３０にラインによって流動的に接続される溶媒リザーバ１２０から溶媒を引き出す。溶媒リザーバ１２０は、一つまたは複数の溶媒（例えば、ヘキサン、酢酸エチル、ジクロロメタン、およびメタノール）を保持する。ポンプ１３０によって送られる溶媒は、ＨＰＬＣシステムのオペレータによって制御システム１１０に入力されるか、制御システム１１０のメモリに保存された事前プログラムされた方法に基づいて自動的に選択される。一例では、１つの溶媒（例えば、ヘキサン）を使用して、ＨＰＬＣシステム１００をプライミングする。別の例では、選択された比率の２つの溶媒（例えば、４：１のヘキサン：エチルまたは９：１のジクロロメタン：メタノール）が使用される。他の適切な溶媒は、化学応用、クロマトグラフィー法、カラムタイプなどに適合するように選択される。さらに別の例では、３つ以上の溶媒が使用されてもよい。使用される溶媒および比率は、精製される成分に基づいて選択される（例えば、ＨＰＬＣオペレータまたは制御システム１１０によって）。したがって、本明細書で使用されるように、「溶媒」という用語は、溶媒混合物も含む。溶媒という用語は、分析物なしでカラムを出る移動相溶出液を指す。
【００４４】
ポンプ１３０により汲み上げられた溶媒は、サンプル注入器１４０を通って、カラム１５０に流れる。カラム１５０は、精製される成分に基づいて選択される固体相吸着剤（例えば、シリカゲル、アルミナ、または他の機能化媒体）を含む。カラム１５０の長さおよび直径は、精製の規模に基づいて選択される。カラム１５０は、ポンプを作動させる前にＨＰＬＣシステムのオペレータによって設置される。カラムを流れた後、溶媒は、検出器ユニット１６０を流れる。検出器ユニット１６０は、本明細書でさらに説明するように、ＵＶ−ＶＩＳ分光光度計であるが、他のタイプの検出器ユニット（例えば、蛍光検出器、光イオン化検出器、帯電エアロゾル検出器、導電率検出器、電気化学検出器、質量分析計、屈折率検出器など）を追加的または代替的に使用してもよい。図１の例において、検出器ユニット１６０は、ＵＶ−ＶＩＳ分光光度計である。検出器ユニット１６０は、溶媒のベースライン吸光度値を測定する。制御システム１１０は、続いて、サンプル注入後に測定された値からこのベースライン吸光度値を差し引く。検出器ユニット１６０を通って流れた後、溶媒は、廃棄物容器１８０に流される。
【００４５】
ＨＰＬＣシステム１００がプライミングされると（例えば、カラムが適切な溶媒で平衡化されると）、サンプル１４５は、サンプル注入器１４０によって、ポンプ１３０により送り込まれた溶媒の流路に注入される。いくつかの例では、サンプル注入器１４０は、制御システム１１０によって実行さる所定の方法にしたがって、サンプルを注入するようにプログラムされたオートサンプラであってもよい。別の例では、ＨＰＬＣオペレータは、サンプル注入器１４０を手動で操作する。
【００４６】
サンプル１４５が注入されると、サンプル１４５は、カラム１５０の樹脂にロード（例えば、吸着）される。サンプル１４５の異なる成分は、樹脂およびカラムを流れる溶媒に対して異なる親和性を有する。したがって、樹脂に対して高い親和性を有する成分は、カラムをゆっくりと移動する。一方、溶媒に対して高い親和性を有する成分は、カラムをより速く移動する。例えば、樹脂がシリカゲルであり、溶媒の極性が低い場合（例えば、ヘキサンまたはヘキサンの比率が高い混合溶媒など）、より極性の高い成分は、シリカゲルとの強い相互作用を有し、より長い時間カラムに保持される。より非極性の成分は、溶媒との強い相互作用を有し、短い時間でカラムから溶出される。さらに、使用される溶媒は、グラジエント溶出として知られているように、混合溶媒の極性を増大させることなどにより、サンプルラン中に調節される。他の例では、溶媒の組成は、アイソクラティック溶出として知られているように、サンプルラン全体を通して、一定のままである。段階的溶出法または組み合わせ溶出法などの他の溶出法も使用できる。
【００４７】
サンプル１４５の各成分がカラム１５０から溶出された後、各成分は、検出器ユニット１６０を通過する。検出器ユニット１６０は、本明細書でさらに説明するように、一つまたは複数の波長の光に成分を曝露する。検出器ユニット１６０の光源からの光が溶媒で希釈された成分を通過すると、光の一部または全部は吸収される。成分を透過した光の量は、検出器ユニット１６０によって測定される。制御システム１１０は、検出器ユニット１６０から受信したデータから成分の吸光度プロファイルを生成する。検出器ユニット１６０から、各成分は、フラクションコレクター１７０に流れる。フラクションコレクター１７０は、溶出された成分で収集容器（例えば、バイアルまたは試験管など）を満たす。容器は、設定された容量に満たされる。設定された容量に達すると、フラクションコレクターは、次の容器に進む。別の例では、フラクションコレクターは、検出器を通過した成分の吸光度プロファイルに基づいて、次の容器に進む。吸光度プロファイルが変化した場合、制御システム１１０は、フラクションコレクター１７０をトリガーして、次の容器に進める。なぜなら、吸光度プロファイルの変化が異なる成分を示すからである。したがって、２つの成分を別々に保つ。満たされた容器は、フラクションと呼ばれる。
【００４８】
制御システム１１０は、保持時間（成分がＨＰＬＣシステム１００を通過するのにかかる時間）に対してプロットされるＹ軸としての吸光度（検出器ユニット１６０によって測定される）および／またはＸ軸としてのフラクション数を有するクロマトグラムを生成する。クロマトグラムは、システムを通過した各分析物（例えば、成分）に対応する吸光度の明確なピークを含む。最適には、吸光度信号は、分析物の濃度に比例する。各分析物のピークは、分離される。ＨＰＬＣシステムのオペレータは、クロマトグラムおよび／または吸光度プロファイルに基づいて、目的の成分を含むフラクションを特定する。したがって、目的の成分を含むフラクションを特定する能力は、検出器の精度と感度に依存する。
【００４９】
例えば、光源に供給される電力の安定性の変動、光源の熱変動、または光源の光出力変動による検出器ユニット１６０の光源の光強度の変動は、サンプル１４５を通る光透過率の変動につながる。これは、サンプルの吸収率の変化によるものではない。例えば、光源の変動は、ベースラインの短期または長期のノイズまたはドリフトとして観察される。これらの強度変動は、特に低濃度で、サンプル１４５の成分に起因する光透過率の変化を不明瞭にする。したがって、様々な構成は、光強度の変動を決定するために提供される。これは、制御システム１１０のコントローラによって使用され、サンプル測定値を補正する。
【００５０】
図２〜１６は、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットのコンポーネントの構成例を示す。その検出器ユニット（例えば、図１の検出器ユニット１６０）は、ＨＰＬＣシステムに含まれる。同様に、図２〜１６のコンポーネントは、番号が付けられ、再導入されない。具体的には、図２〜５は、光源の変動を決定するための基準として後方散乱光または反射光を利用する単一の光源を備えたＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの例を示す。したがって、光源自体によって発せられる光は、強度変動を決定するために使用される。単一の光源を使用してサンプル信号と基準信号の両方を提供すると、光学トレインが簡素化される。これは、検出器ユニットのコストとサイズを低減する。さらに、基準信号の強度変動は、サンプル信号の強度変動と同じであり、追加の補正や相関は、光源の変動を考慮するために必要ない。これに対し、図６〜１５Ｂは、複数の光源を含むＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット構成の例を示す。例えば、第１の光源は、サンプルを調べる。第２の光源は、参照ビームを提供する。第２の光源は、図１７に関してさらに説明されるように、第２の光源の光強度変動が第１の光源の変動と相関するように、選択され、配置され、および接続される。特に、第１および第２の光源は、同じバッチまたは同じソートされたビンからの整合されたデバイス（例えば、ＬＥＤ）などの許容可能な許容範囲内で一致される。別の例では、第１および第２の光源は、一致しないが、強度変動が相関するように応答する。基準として別の光源を使用すると、可能性のある後方反射から参照ビームを分離するという利点がある。その後方反射は、光強度の変化の代わりに、サンプルの変化または光源の減衰によって引き起こされる。検出器ユニット構成のいずれも、図１５Ａと１５Ｂに関して説明したように、カスタマイズ可能なモジュラー光源を含む。
【００５１】
図２は、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット２００の第１の例示的な構成を示す。これは、図１のＨＰＬＣシステムなどのＨＰＬＣシステムに含まれる。したがって、検出器ユニット２００は、図１の検出器ユニット１６０の非限定的な例である。しかしながら、検出器ユニット２００は、本開示の範囲から逸脱することなく、他のクロマトグラフィーまたは分光測光（分光光度法）システムで利用されてもよい。検出器ユニット２００は、以下により詳細に説明するように、検出器ユニットの複数のコンポーネントを収容するハウジング２０１を含む。その検出器ユニットは、光源２１０と、フローセル２４０と、信号検出器２５０、基準検出器２６０と、任意のカップリング光学系とを含む。
【００５２】
光は、基板２１２に結合（例えば、取り付けまたは接合）される光源２１０から放射される。基板２１２は、適切な基板（例えば、サブマウント上のチップ、ＴＯ缶、Ｃマウント、またはバタフライマウント）を含む。光源２１０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）、レーザーダイオード、プラズマ放電、または他の光源である。一例では、光源２１０は、単一波長（または単一波長範囲（例えば、赤色光を放射するＬＥＤの場合は６２０〜６４０ｎｍ）など）の光を放射する単一エミッタである。別の例では、光源２１０によって放射される光は、波長可変レーザーダイオードなどの可変波長である。さらに別の例では、光源２１０は、複数のエミッタを含む。複数のエミッタの各エミッタは、図６Ａに関してさらに説明されるように、単一波長の光（例えば、ＬＥＤのアレイ（例えば、「マルチカラーＬＥＤ」または「ＲＧＢ−ＬＥＤ」など））、または、可変波長（例えば、レーザダイオードのアレイなど）の光を放射する。さらに、複数のエミッタは、一緒にまたは別々にパッケージ化される。
【００５３】
温度センサ２１３は、光源２１０の温度を決定するために、基板２１２に結合される。温度センサ２１３からの出力は、図１７に関してさらに説明されるように、光源２１０の強度を調整するために、コントローラ（例えば、図１の制御システム１１０に含まれるコントローラなど）によって受信される。
【００５４】
光源２１０によって発せられた光は、光路２１８に沿って、フローセル２４０に進む。いくつかの例では、光路２１８に沿って進む光は、カップリング光学系を通過して、フローセルに到達する前に、光の焦点を合わせ、方向を変え、または調整をする。カップリング光学系は、レンズ（例えば、ボールレンズ、コリメートレンズ、フレネルレンズ）コリメータ、光ガイド、および／または他の光学系を含む。図２に示されるように、光は、フローセル２４０に入る前に、第１のレンズ（例えば、カップリング光学系）２３０を通過し、次に第２のレンズ２３２を通過する。フローセル２４０は、サンプル２４５の測定を行うためのサンプル調査領域を提供する。サンプル２４５は、フローセル２４０内の流路を通って（例えば、キャピラリー２４８を通って）流れる。例えば、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット２００がＨＰＬＣシステムに含まれる場合、サンプル２４５は、ＨＰＬＣカラム（例えば、図１のカラム１５０）から溶出した後、フラクションコレクター（例えば、図１のフラクションコレクター１７０）に到達する前に、フローセル２４０を流れる。流路のサンプル調査領域では、サンプル２４５は、光路２１８にさらされる。本明細書で使用されるように、「流路」は、サンプルを流すように構成され、および、光を受けて通過するように構成されたフローセルの領域（例えば、キャピラリーの一部によって画定される）を意味する。言い換えれば、図２のキャピラリーは、サンプルを流路に向けおよびサンプルを流路から導く領域を含む。しかし、流路は、光源からの光を受け取るように配置されたキャピラリーの一部のみを含んでもよい。フローセル２４０は、金属、ポリマー、セラミック、石英、および／またはガラスなどから構成される。別の例では、フローセル２４０は、互いに結合された透明プレート間に形成される。本実施例では、フローセル２４０は、第１のレンズ２４２および第２のレンズ２４４を含む。それらは、光がフローセルに出入りすることを可能にする。別の例では、第１のレンズ２４２および第２のレンズ２４４は、省略される。光は、透明な窓を通って、フローセル２４０を出入りする。フローセルを出た後、光路２１８の光は、信号検出器２５０に到達する。
【００５５】
図２の例に示すように、光路２１８は、フローセル２４０内のサンプルフローの方向に平行である。それにより、フローセル２４０は、経路長（pathlength）２４６を有する長手方向フローセルを形成する。流路は、例えば、光路に平行で、流路内のサンプルフローの方向に平行な長手方向の軸を有する。他の例では、光路２１８は、横方向フローセル用のフローセル２４０内のサンプルフローの方向に垂直である。長手方向フローセルの構成は、横方向フローセルの構成より、（ピークの広がりにつながる、フローセルの体積を増大させることなくまたは断面積の変化を引き起こすことなく）長い経路長を可能にする。これにより、以下でさらに説明するように、より多くの相互作用がサンプル２４５と、光路２１８の光との間で生じる。そして、サンプルの吸光度を増大させている。
【００５６】
いくつかの例では、流路を横方向に透過する光は、分析されるサンプルと相互作用する光の有効な経路長を増大させるために、フローセルの壁で全内部反射を受ける。この場合、経路長は、第１のレンズ２４２と第２レンズ２４４との間の単なる幾何学的距離（例えば、経路長２４６）ではなく、大きな値である。この大きな値は、サンプルとフローセルの壁の屈折率の差と、フローセルの壁からの散乱ビームの複数の跳ね返りからの平均有効光路長に依存する。この有効光路長は、サンプルの検体組成が変化するときなど、サンプルの屈折率のわずかな変化に応じて変動する。したがって、フローセル２４０の有効光路長を増大させるために全内部反射率が使用される場合、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット２００は、ＨＰＬＣシステムを通して、既知の濃度グラジエントの分析物を注入することにより、最初に較正される。
【００５７】
光源２１０と、第１のレンズ２３０と、第２のレンズ２３２と、フローセル２４０のサンプル調査領域と、信号検出器２５０とは、すべて、光路２１８が横断する共通軸に沿って配置される。光路２１８の光がフローセル２４０内のサンプル２４５を通ると、光の少なくとも一部は、サンプル２４５によって吸収される。透過（例えば、非吸収）光は、第２のレンズ２４４を通ってフローセル２４０を出て、信号検出器２５０（例えば、可変波長検出器またはダイオードアレイ）によって検出される。信号検出器２５０は、光路２１８に沿って、フローセル２４０（およびサンプル２４５）を透過する光の屈折力（optical power）または強度（Ｉ）に関連する信号（例えば、ボルトまたはアンペア）を出力する。例えば、フローセル２４０を透過する光の強度が増大すると、信号検出器２５０の電圧出力は増大する。信号検出器２５０によって出力された信号は、本明細書でさらに説明されるように、信号検出器２５０からのデータを保存し、様々なデータ処理動作を実行するコントローラによって受信される。
【００５８】
サンプル２４５は、溶媒で希釈された一つまたは複数の分析物を含む。したがって、サンプル２４５に吸収される光は、一つまたは複数の分析物に吸収される光と、溶媒に吸収される光とを含む。ブランク補正は、溶媒の吸光度を考慮し、サンプル中の分析物の吸光度をより正確に測定するために実行される。一例では、所与の時間ｔでフローセル２４０を通る光透過率（Ｔ）は、Ｔ＝ＩＳＩＧ（ｔ）／ＩＳＩＧ＿０として決定される。ＩＳＩＧ（ｔ）は、所与の時間で信号検出器２５０によって測定される光強度である。ＩＳＩＧ＿０は、「ブランク」条件（例えば、サンプルがＨＰＬＣシステムに付与される前の純粋な溶媒）中、信号検出器２５０によって測定される光強度である。サンプルラン中、コントローラは、リアルタイム（または、ほぼリアルタイム）でブランク補正を実行するか、サンプルランが終了した後、すべての時点でブランク補正を実行する。
【００５９】
光透過率が信号検出器２５０で測定されたとしても、吸光度は、ランベルトベールの法則（Ａ＝εｃｌ）で定義された吸光度と濃度との間の線形関係により、吸収の尺度としてより一般的に使用される。ここで、Ａは吸光度であり、εは化学種の固有の特性であるモル吸光係数（molar extinction coefficient）（例えば、モル吸光係数（molar absorptivity））であり、ｃは濃度であり、ｌは経路長である。ランベルトベールの法則からわかるように、吸光度は、光路長に正比例する。したがって、フローセル２４０の流路の経路長が増加するにつれて、吸光度が増大する。これは、低濃度分析物の検出を支援する。透過率と吸光度は、式Ａ＝−ｌｏｇ１０（Ｔ）によって関連付けられる。これは、透過率信号をサンプルの吸光度測定値に変換するために、コントローラによって使用される。
【００６０】
いくつかの条件において、光源から放射される光は、（例えば、強度および／または波長において）変動する。例えば、光源に供給される電流の変動および／または光源の温度の変動は、光源によって出力される強度および／または波長の変化をもたらす。光源のこのような変動が考慮されない場合、誤ったサンプル濃度の測定につながる。したがって、検出器ユニットは、一般に、別個の基準検出器を含む。この別個の基準検出器は、サンプルを通過しない光源からの光出力を測定する。いくつかの例では、ビームスプリッタは、光源によって出力された光の一部を基準検出器に向け直す。しかし、ビームスプリッタは、検出器ユニットにコストと複雑さを追加する。
【００６１】
したがって、本明細書に開示される実施形態によれば、基準検出器は、検出器ユニット内の光を検出するように配置される。その光は、カップリング光学系または検出器ユニットの他の構造（例えば、反射器、フローセル２４０の壁、検出器ユニットのハウジング２０１の壁など）から反射または後方散乱した。図２に示されるように、光の一部は、サンプル２４５および／またはＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット２００のカップリング光学系（例えば、レンズ）によって反射または後方散乱される。図２の例では、第１のレンズ２３０および第２のレンズ２３２によって後方散乱される光２１６は、基準検出器２６０によって測定される。この基準検出器２６０は、光源２１０と、第１のレンズ２３０と、第２のレンズ２３２と、フローセル２４０と、信号検出器２５０との共通軸から軸外に位置する。したがって、光２１６は、参照ビームとして機能する。基準検出器２６０は、信号検出器２５０と同様に動作する。これにより、検出された光の強度に対する電圧を出力する。制御システムは、図１７に関してさらに説明されるように、基準補正を生成するために、基準検出器２６０によって測定される光強度の変動を信号検出器２５０によって測定される光強度の変動と相関させる。
【００６２】
図２の例では、基準検出器２６０は、第１のレンズ２３０と、第２のレンズ２３２との間に配置される。しかしながら、他の例では、基準検出器は、第１のレンズの前に配置される。例えば、図３は、例示的なＨＰＬＣ ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット３００を示す。これは、検出器ユニット２００と類似する。ＨＰＬＣ ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット３００は、ハウジング３０１と、基板３１２に取り付けられた光源３１０と、基板上に取り付けられた温度センサ３１３と、フローセル３４０（第１のレンズ３４２と、第２のレンズ３４４と、サンプル調査経路３４６を通してサンプル３４５を流すように構成されたキャピラリー３４８とを含む）と、信号検出器３５０と、基準検出器３６０とを含む。また、任意のカップリング光学系（例えば、第１のレンズ３３０および第２のレンズ３３２など）が含まれる。光源３１０は、光路３１８に沿って、光を出力するように構成される。検出器ユニット３００では、基準検出器３６０は、光源３１０と、第１のレンズ３３０と、第２のレンズ３３２と、フローセル３４０と、信号検出器３５０との共通軸の軸外で、光源３１０と、第１のレンズ３３０との間に配置される。そのような構成において、基準検出器３６０は、第１のレンズ３３０によって反射されまたは後方散乱される光３１６を測定する。
【００６３】
別の実施形態では、図４のＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット４００に示されるように、検出器ユニット４００は、検出器ユニット２００と同様である。検出器ユニット４００は、ハウジング４０１と、基板４１２に取り付けられた光源４１０と、基板上に取り付けられた温度センサ４１３と、フローセル４４０（第１のレンズ４４２と、第２のレンズ４４４と、サンプル調査経路４４６を通してサンプル４４５を流すように構成されたキャピラリー４４８とを含む）と、信号検出器４５０と、基準検出器４６０とを含む。また、任意のカップリング光学系（例えば、第１のレンズ４３０および第２のレンズ４３２など）が含まれる。光源４１０は、光路４１８に沿って、光を出力するように構成される。検出器ユニット４００では、基準検出器４６０は、光源４１０とともに基板４１２に結合され、第１のレンズ４３０と、検出器ユニットハウジング４０１の壁、および／または他のコンポーネントによって反射されまたは後方散乱される光４１６を測定する。したがって、参照ビームとして後方散乱光に頼ることにより、（少なくとも基準検出の目的で）ビームスプリッタを省くことができる。これにより、検出器ユニットを小型化することができる。さらに、検出器ユニットが光源とともに基板上に配置される例では、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット４００のさらなる小型化が可能である。
【００６４】
図５の例では、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット５００は、検出器ユニット２００と同様である。ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット５００は、ハウジング５０１と、基板５１２に取り付けられた光源５１０と、基板上に取り付けられた温度センサ５１３と、フローセル５４０（第１のレンズ５４２と、第２のレンズ５４４と、サンプル調査経路５４６を通してサンプル５４５を流すように構成されたキャピラリー５４８とを含む）と、基板５５２に結合された信号検出器５５０と、基準検出器５６０とを含む。光源５１０は、光路５１８に沿って、光を出力するように構成されている。検出器ユニット５００では、反射器５３４が存在し、参照ビームとして光５１６を取り出す。軸上の光の一部を第２の光路に向け、第１の光路（例えば、光路５１８）の光を少なくするビームスプリッタとは異なり、反射器５３４は、光の軸外光線または迷光光線を利用する。その光線は、光路５１８と合っていない。図５の例において、フローセル５４０と光源５１０との間のカップリング光学系が省略され、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット５００の光学列を簡略化している。他の実施形態では、カップリング光学系は、光源５１０とカップリング光学系との間に配置された反射器５３４を有して、含まれる。例えば、ビームスプリッタに比べて反射器５３４のサイズが小さいことにより、反射器を光源５１０のすぐ隣に配置することができる。基準検出器５６０は、図４のように、光源５１０のそばで、基板５１２に結合される。しかしながら、反射器５３４および基準検出器５６０の他の構成が可能である。
【００６５】
上述のように、図２〜５のＵＶ−ＶＩＳ検出器構成は、光源の強度変動を直接測定することができる（例えば、光源自体からの光を使用する）。しかし、サンプルを照射するように構成された第１の光源の強度変動を決定するための基準として、第２の光源を利用する構成のような他のＵＶ−ＶＩＳ検出器構成も可能である。
【００６６】
図６Ａは、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットに含まれる共通基板６１２に結合された２つの光源の配列６００の例示的な正面図を示す。また、複数のエミッタを含む各光源が示される。第１の光源６１０は、２×２アレイに配置された４つのエミッタ６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃ、および６１０ｄで構成される。第２の光源６２０は、別個の２×２アレイに配置された４つのエミッタ６２０ａ、６２０ｂ、６２０ｃ、および６２０ｄで構成される。他の例では、基板６１２上のエミッタの数と配置は異なってもよい。例えば、光源は、単一のエミッタ、三角形に配置された３つのエミッタ、３×３のアレイに配置された９つのエミッタ、または他の構成を含む。別の例では、第１の光源６１０は、複数のエミッタを含み、第２の光源６２０は、単一のエミッタを含む。それにより、より少ないデバイス、より低いコスト、および小型化を可能にする。
【００６７】
第１の光源６１０および第２の光源６２０は、両方とも共通基板６１２に結合される。さらに、第１の光源６１０および第２の光源６２０は、電気的に直列に接続される。またさらに、第１の光源６１０および第２の光源６２０は、共通の熱デバイスに結合される。他の例では、第１の光源６１０および第２の光源６２０は、以下でさらに説明されるように、異なる基板に結合されてもよく、または、別々に熱調節されてもよい。
【００６８】
第１の光源６１１と第２の光源６２１の電気的カップリングの例示的な回路図６０２は、図６Ｂに示される。図６Ｂの例において、第１の光源６１１および第２の光源６２１は、両方ともＬＥＤとして示される。第１の光源６１１は、電源、電流源（Ｉｉｎ）、または電圧源（Ｖｉｎ）に結合される。電流６２８は、各光源を流れる電気駆動電流が同じになるように、第１の光源６１１を通って流れ、次に第２の光源６２１に流れる。第２の光源６２１は、接地（ＧＮＤ１）に結合される。図６Ｂに示されていないが、様々な他のコンポーネント（例えば、電流制限抵抗器、一つまたは複数のスイッチなど）は、光源回路に存在してもよい。図６Ｂに示される２つの光源の直列結合は、本明細書で説明される複数の光源構成のいずれかに適用される。
【００６９】
図６Ａに戻って、破線の円６４７は、第１の光源６１０の４つのエミッタが、検出器ユニット内の対応するフローセルの流路とどのように位置合わせされるかを示す。各エミッタは、フローセルの流路の軸上に光ビームを提供するように配置される。さらに、フローセルは、第１の光源６１０の各エミッタによって放射される光の制限開口として機能する。いくつかの例では、エミッタ６２０ａは、エミッタ６１０ａの基準として機能する。エミッタ６２０ｂは、エミッタ６１０ｂの基準として機能する。エミッタ６２０ｃは、６１０ｃの基準として機能する。そして、６２０ｄは、６１０ｄの基準として機能する。したがって、第１の光源６１０の各エミッタは、第２の光源６２０に専用の基準エミッタを有する。他の例では、第２の光源６２０のエミッタは、第１の光源６１０のエミッタとは無関係に選択される。例えば、エミッタは、基準エミッタまたは信号検出器に一致するように選択される。これにより、低コストの検出器および／またはエミッタを使用することができる。または、エミッタは、エミッタの寿命に基づいて選択される。一例として、第１の光源のエミッタは、分析対象の予想される吸収帯域特性に基づいて選択される。しかし、吸収帯域が不明な場合は、最適な信号を生成するエミッタを決定するために、第１の光源の各エミッタを順次オンおよびオフにする。次に、最適な信号を生成する第１の光源のエミッタを選択する。続いて、第２の光源の一致した基準エミッタを選択する。さらに他の例では、第２の光源６２０は、サンプルを調査する。第１の光源６１０は、基準として機能する。加えて、フローセルがマルチパスフローセルである場合、図１４に関して説明されるように、第１の光源６１０および第２の光源６２０は、サンプルの調査と、基準の提供とを交互に行う。各光源のエミッタは、図１８に関してさらに説明されるように、個別に、連続的に、または同時に作動される。
【００７０】
ここで図７に戻って、２つの光源を含むＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット７００の例が示される。ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット７００は、光路７１８に沿ってフローセル７４０内のサンプル７４５を調べるための第１の光源７１０を収容するハウジング７０１を含む。第１の光源７１０と、フローセル７４０の流路と、信号検出器７５０とは、共通軸に沿って整列している。検出器ユニット７００は、光路７２４を介して基準検出器７６０に参照ビームを提供するための第２の光源７２０をさらに含む。第２の光源７２０および基準検出器７６０は、共通軸から軸外の軸に沿って整列する。その共通軸に沿って、第１の光源７１０、フローセル７４０の流路、および信号検出器７５０が整列している。したがって、第２の光源７２０の光路７２４は、第１の光源７１０の光路７１８とは異なる。
【００７１】
いくつかの例では、第１の光源７１０および第２の光源７２０は、電気的に直列に接続される。図７の例では、第１の光源７１０および第２の光源７２０は、共通の基板７１２に結合される。共通の基板７１２は、単一の熱デバイス７１４に取り付けられる（例えば、クランプまたは接着される）。これにより、第１の光源７１０および第２の光源７２０を熱的に結合している。熱デバイス７１４は、能動的（アクティブ）熱調節システム（例えば、ペルティエデバイスなど）であってもよく、受動的（パッシブ）熱調節システム（例えば、ヒートシンクなど）であってもよい。温度センサ７１３は、基板の温度を測定するために、基板７１２に結合される。他の例では、温度センサは、光源の１つの温度を直接測定するように配置される、および／または追加の温度センサが存在する。温度センサ７１３からの出力は、図１７を参照してさらに説明されるように、熱デバイス７１４、第１の光源７１０、および／または第２の光源７２０を制御するために使用される。しかし、他の例では、温度センサ７１３は、省略されるか、フローセル７４０などの検出器ユニットの異なるコンポーネントに結合される。
【００７２】
図７に示す構成では、第１の光源７１０および第２の光源７２０は、ほぼ同一の強度変動を発揮する。なぜなら、それらは、電気的に結合され（したがって、同じ駆動電流によって駆動され）、同じ熱調節を受けるからである。しかし、他の例では、第１および第２の光源は、電気的に結合されていなくてもよい。例えば、図１７を参照してさらに説明されるように、第１の光源７１０および第２の光源７２０は、整合差動増幅器を使用して電気的に駆動される。そして、適切な相関関数（correlation function）を適用して、２つの光源間の強度変動を相関させる。
【００７３】
前述のフローセルと同様に、フローセル７４０は、サンプル７４５を、光路長７４６と、第１レンズ７４２と、第２レンズ７４４とを通って流すように構成されたキャピラリー７４８を含む。図７の例において、フローセル７４０は、フローセルハウジング７４１に囲まれて示されている。フローセルハウジング７４１は、ＵＶ−ＶＩＳ検出器システムのコンポーネントの機械的構造および光学的位置合わせを提供する。フローセルハウジング７４１は、第１の光源７１０によって放射され、光路７１８に沿って進む光がフローセル７４０に出入りすることを可能にする開口部または光学的に透明な窓を含む。これは、光路７１８を光路７２４から隔離し続けるのに役立つ。図７の例に示されるように、フローセル７４０は、フローセルハウジング７４１から分離可能である。これにより、フローセル７４０を他のフローセルと交換することができる。別の実施形態では、フローセルハウジング７４１は、恒久的に結合または溶融されるなど、分離不可能な方法でフローセル７４０に直接接続される。基板７５２に結合された信号検出器７５０が示される。フローセルハウジング７４１に取り付けられた基板７６２に結合された基準検出器７６０が示される。図２〜５の例示的な検出器ユニットの実施形態と同様に、第１の光源７１０は、第１のレンズ７３０、第２のレンズ７３２、フローセル７４０のサンプル調査領域、および信号検出器７５０と第１の共通軸を共有する。第２の光源７２０は、基準検出器７６０と第２の共通軸を共有する。その第２の共通軸は、第１の共通軸とは異なる。
【００７４】
第１および第２の光源の他の構成が可能である。図８のＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット８００の例（ハウジング８０１を含む）では、第１の光源８１０は第１の基板８１２に結合され、第２の光源８２０は第２の基板８２２に結合される。第１および第２の基板は、同じ熱デバイス８１４に取り付けられる。第１の温度センサ８１３は、第１の基板８１２に結合されて示される。第２の温度センサ８２３は、第２の基板８２２に結合されて示される。第３の温度センサ８６３は、基準検出器８６０の基板８６２に結合されて示される。第１および第２の温度センサからの出力は、コントローラによって使用され、それぞれ第１の光源および第２の光源の温度を特定する。各光源の出力強度は、それぞれの温度に基づいて制御される。さらに、熱デバイス８１４は、それぞれの温度に基づいて制御される。第３の温度センサからの出力は、基板８６２の温度を特定するためにコントローラによって使用される。いくつかの例では、基板８６２の温度が温度制限を超える場合、補助冷却機構（例えば、ファン）が作動し、および／または、オペレータは通知される。
【００７５】
検出器ユニット７００と同様に、検出器ユニット８００は、ハウジング８４１によって画定されるフローセル８４０を含む。そのフローセル８４０は、第１レンズ８４２と、第２レンズ８４４と、サンプル調査経路長８４６を通してサンプル８４５を流すように構成されたキャピラリー８４８とを含む。検出器ユニット８００は、基板８５２に結合された信号検出器８５０を含む。さらに、第１のレンズ８３０および第２のレンズ８３２などの任意のカップリング光学系を含む。そして、第１の光源８１０は、光路８１８に沿って、光を出力するように構成される。
【００７６】
図９のＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット９００の例のような別の例（ハウジング９０１を含む）では、第１の光源９１０は、第１の熱デバイス９１４に取り付けられた第１の基板９１２に結合される。第２の光源９２０は、第２の熱デバイス９１５に取り付けられた第２の基板９２２に結合される。いくつかの例では、熱デバイス９１４および９１５はそれぞれ、それに結合された温度センサを含む。図９の例などの他の例では、第１の温度センサ９１３は、第１の基板９１２に結合される。第２の温度センサ９２３は、第２の基板９２２に結合される。第１の光源９１０および第２の光源９２０の別個の基板は、より小さいパッケージング、設計およびパッケージングの柔軟性、および部品の標準化を可能にする。さらに、各基板を個別に熱的に調整することにより、特に熱平衡前の起動状態中に、異なる熱一時的応答（thermal transient responses）を補償することができる。例えば、第１の光源９１０は、熱時定数および対応する光出力対温度曲線を有する。第２の光源９２０は、異なる熱時定数および対応する光出力対温度曲線を有する。別々の熱デバイスに結合された光源に関し、適切な相関関数を適用して、例えば、第１および第２の温度センサによって測定されるような各光源の熱境界の差異を考慮する。例えば、第１の光源９１０と第２の光源９２０が同じ熱条件下で動作している場合（それらが別々の熱デバイスに結合されていたとしても）、相関関数は、特に、第１の光源９１０および第２の光源９２０が異なるピーク波長のものである時、２つのデバイス間の効率の違い（例えば、光出力（optical power）対ＬＥＤ電流の勾配）を補償する。
【００７７】
検出器ユニット７００と同様に、検出器ユニット９００は、ハウジング９４１によって画定され、第１のレンズ９４２と、第２のレンズ９４４と、サンプル調査経路長９４６とを通してサンプル９４５を流すように構成されたキャピラリー９４８とを含むフローセル９４０を含む。また、検出器ユニット９００は、基板９５２に結合された信号検出器９５０を含む。さらに、第１のレンズ９３０および第２のレンズ９３２などの任意のカップリング光学系が含まれる。第１の光源９１０は、光路９１８に沿って、光を出力するように構成される。
【００７８】
図９の例では、熱デバイス９１４および９１５は類似しており、独立している。図１０のＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット１０００の例示的な構成のような他の例では、第１の熱デバイス１０１４と第２の熱デバイス１０１５は、異なる熱システムである。第１の基板１０１２に結合された第１の光源１０１０が示される。第１の基板１０１２は、第１の熱デバイス１０１４に結合される。第２の基板１０２２に結合された第２の光源が示される。第２の基板１０２２は、第２の熱デバイス１０１５に結合される。第１の光源１０１０と、第２の基板に結合された第２の光源１０２０とが異なる場合、異なる熱システムは有利である。しかし、光強度の変動は、適切な相関関数を使用して相関される。例えば、第１の光源１０１０がより高い効率であり、第２の光源１０２０がより低い効率である場合、第１の熱デバイス１０１４はより低い性能のヒートシンクであり、第２の熱デバイス１０１５はより高い性能のヒートシンクである。これは、第１および第２の光源によって出力される光の強度の標準化を図る。さらに、異なる熱システムは、パッケージングサイズを低減し、コストを削減し、製造とアセンブリを簡素化し、複数の製品バリエーションにわたるコンポーネントの標準化を向上させ、または、エミッタ効率の違いを考慮するためにそれぞれの熱時定数（例えば、光源の効率に一致）を提供する。
【００７９】
検出器ユニット７００と同様に、検出器ユニット１０００は、ハウジング１００１と、ハウジング１０４１によって画定され、第１のレンズ１０４２、第２のレンズ１０４４およびサンプル調査経路長１０４６を通してサンプル１０４５を流すように構成されたキャピラリー１０４８を含むフローセル１０４０とを含む。また、検出器ユニット１０００は、基板１０５２に結合された信号検出器１０５０と、基板１０６２に結合された基準検出器１０６０と、各基板に結合された温度センサ（例えば、センサ１０１３、１０２３、および１０６３）とを含む。さらに、第１のレンズ１０３０および第２のレンズ１０３２などの任意のカップリング光学系が含まれる。第１の光源１０１０は、光路１０１８に沿って、光を出力するように構成される。一方、第２の光源１０２０は、光路１０２４に沿って、光を出力するように構成される。この光路１０２４は、光路１０１８から外れている。
【００８０】
上述の実施形態のすべてにおいて、第１の光源および／または第２の光源はそれぞれ、図６Ａの例示的な配置６００のように、複数のエミッタを含む。これの別の例は、図１１に示される。図１１のＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット１１００は、第１の光源と第２の光源が単一の基板１１１２に結合されているという点で、図７のＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット７００に類似している。単一の基板１１１２は、単一の熱デバイス１１１４に順番に結合されている。図１１のＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット１１００において、第１の光源は、光路１１１８で光を放射するように示される第１のエミッタ１１１０ａと、第２のエミッタ１１１０ｂと、第３のエミッタ１１１０ｃとを含む。第２の光源は、光路１１２４に光を放射するように示されている第１のエミッタ１１２０ａと、第２のエミッタ１１２０ｂとを含む。しかしながら、第１の光源と第２の光源の両方に対して異なる数のエミッタが可能である。各光源のエミッタは、図１７を参照してさらに説明されるように、個別に、連続的に、または同時に作動される。
【００８１】
検出器ユニット７００と同様に、検出器ユニット１１００は、ハウジング１１４１によって画定され、第１のレンズ１１４２と、第２のレンズ１１４４と、サンプル調査経路長１１４６を通してサンプル１１４５を流すように構成されたキャピラリー１１４８とを含むフローセル１１４０を含む。また、検出器ユニット１１００は、基板１１５２に結合された信号検出器１１５０と、基板１１６２に結合された基準検出器１１６０と、各基板に結合された温度センサ（例えば、センサ１１１３）とを含む。さらに、第１のレンズ１１３０および第２のレンズ１１３２などの任意のカップリング学系が含まれる。
【００８２】
追加の機能と検出器の柔軟性を可能にするために、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットに追加の信号検出器を含めることは、有益である。図１２に戻って、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット１２００は、ハウジング１２０１を含む。ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット１２００は、１次信号検出器１２５０と、基準検出器１２６０と、２次信号検出器１２７０とを含むように示される。第１の光源１２１０の光路から軸外に配置された２次信号検出器１２７０は、カップリング光学系（例えば、第１のレンズ１２３０および第２のレンズ１２３２など）、検出器ユニットハウジング１２０１の壁、または他のコンポーネントによって、後方散乱または反射される光１２１６を測定する。光１２１６は、第２のレンズ１２４４を通ってフローセル１２４０を出る代わりに、フローセル１２４０を通って後ろに反射される、第１の光源１２１０によって放射された光の一部として生じる。この後方反射光１２１６は、１次信号検出器１２５０を使用して検出できるよりも少ないサンプル１２４５の濃度を検出するために、検出器ユニット１２００の検出範囲を拡張するために使用される。例えば、後方反射光は、フローセル１２４０のサンプル調査経路長１２４６を２回通過する。それにより、ランベルトベールの法則に従って、経路長と吸光度との間の正比例関係により、サンプル１２４５の吸光度を増大させている。したがって、２次信号検出器１２７０によって測定された反射率信号の小さな偏差は、低濃度のサンプルの吸光度の変化を検出するために、吸光度計算（Ａ＝−ｌｏｇ１０（Ｔ））の対数的性質のために増幅される。
【００８３】
第２の光源１２２０および基準検出器１２６０が省略されるなどのいくつかの例では、２次信号検出器１２７０は、図２０に関してさらに説明されるように、第１の動作モード中に基準検出器として機能し、第２の動作モード中にサンプル反射率を測定する。
【００８４】
検出器ユニット１２００は、ハウジング１２４１によって画定され、第１レンズ１２４２と、第２レンズ１２４４と、サンプル調査経路長１２４６を通してサンプル１２４５を流すように構成されたキャピラリー１２４８とを含むフローセル１２４０を含む。また、検出器ユニット１２００は、光源および検出器が結合される基板（例えば、基板１２１２、１２６２、および１２５２）と、各基板に結合された温度センサ（例えば、センサ１２１３）とを含む。
【００８５】
図１３は、例示的なＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット１３００を示す。そのＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット１３００は、ハウジング１３０１と、第１の信号検出器としての信号検出器１３５０と、第２の信号検出器としての信号検出器１３７０をと含む。図１２の例とは異なり、信号検出器１２７０は、（例えば、第１の動作モード中に）基準信号検出器としても使用できる２次信号検出器である。第２の信号検出器１３７０は、専用サンプル信号検出器である。光路１３１８の光がサンプル１３４５を通過して、フローセル１３４０を出た後、ビームスプリッタ１３８０は、光路１３１８ｂによって、光の一部を第２の信号検出器１３７０に向ける。特に、第２の信号検出器１３７０は、第１の信号検出器１３５０が光路１３１８からのサンプル透過率信号を測定するのと同時に、光路１３１８ｂからのサンプル蛍光信号を測定する。蛍光は、第１の波長での光の分子吸収と、第２のより長い波長でのほぼ瞬時の再放射を指す。例えば、サンプル１３４５が第１の光源１３１０によって発せられた第１の波長の光を吸収すると、サンプル中の電子は、より高いエネルギーの励起状態に移る。電子がリラックスして元の低エネルギーの基底状態に戻ると、エネルギーは、第２のより長い波長の光の光子として放出される。したがって、第１の信号検出器１３５０は、第１の波長の光を検出するように構成される。第２の信号検出器１３７０は、第２のより長い波長の光を検出するように構成される。
【００８６】
第１の信号検出器１３５０による光透過率と、第２の信号検出器１３７０によるサンプル蛍光の同時測定により、時間整合された吸光度および蛍光値を得ることができる。蛍光は吸光度よりも感度が高いため、蛍光測定は、吸光度測定を使用する場合よりも低い濃度の分析物を検出することができる。しかし、すべての分析物が蛍光を発するわけではない。これは、分子の化学構造に依存する。例えば、非局在化電子（例えば、共役二重結合や芳香族基）は蛍光を促進する。さらに、吸光度は絶対単位で与えられるが、蛍光単位は任意である。蛍光を使用して分析物の濃度を決定するために、分析物の標準曲線が利用される。したがって、サンプルの蛍光のみを測定する代わりに、吸光度の測定を継続することは有益である。例えば、吸収スペクトルが対象化合物の吸収スペクトルと重複する汚染化合物が存在する場合など、共移動ピーク間を区別することは有益である。
【００８７】
検出器ユニット１３００は、ハウジング１３４１によって画定され、第１のレンズ１３４２と、第２のレンズ１３４４と、サンプル調査経路長１３４６を通してサンプル１３４５を流すように構成されたキャピラリー１３４８とを含むフローセル１３４０を含む。また、検出器ユニット１３００は、基板１３５２に結合された第１の信号検出器１３５０と、基板１３７２に結合された第２の信号検出器１３７０と、基板１３６２に結合された基準検出器１３６０と、各基板に結合された温度センサ（例えば、センサ１３１３）とを含む。さらに、第１のレンズ１３３０および第２のレンズ１３３２などの任意のカップリング光学系が含まれる。
【００８８】
図１４は、ハウジング１４０１を含むＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット１４００内のマルチパスフローセル１４４０の例示的な実施形態を示す。第１の光源１４１０によって放射される光は、第１の信号検出器１４５０に到達する前に、光路１４１８のマルチパスフローセル１４４０の第１の流路を通過する。また、第２の光源１４２０から発せられた光は、第２の信号検出器１４６０に到達する前に、光路１４２４内のマルチパスフローセル１４４０の第２の流路を通過する。光源ごとにカップリング光学系が提供される。光路１４１８の光は、フローセル１４４０に入る前に、第１の光源１４１０の第１のレンズ１４３０および第２のレンズ１４３２を通過するように示される。光路１４２４の光は、フローセル１４４０に入る前に、第２の光源１４２０の第１のレンズ１４５４および第２のレンズ１４５６を通過するように示される。他の例では、カップリング光学系は、省略されてもよい。
【００８９】
さらに、第１の光源１４１０および第２の信号検出器１４６０は、第１の基板１４１２に結合されて示される。第１の基板１４１２は、そこに結合された第１の温度センサも含む。第２の光源１４２０および第１の信号検出器１４５０は、第２の基板１４５２に結合されて示される。第２の基板１４５２は、それに結合された第２の温度センサ１４５３も含む。他の例では、図６の配置６００と同様に、第１の光源１４１０および第２の光源１４２０は、第１の基板１４１２に結合される。そして、第１の信号検出器１４５０および第２の信号検出器１４６０は、第２の基板１４５２に結合される。さらに他の例では、マルチパスフローセル１４４０は、追加の流路と、対応する光源および検出器を含む。
【００９０】
いくつかの例では、図１８関してさらに説明されるように、第１の光源１４１０および第２の光源１４２０は、第２の光源１４２０が第１の光源１４１０の基準として機能するように、および逆も同様に、制御される。例えば、第１光源１４１０および第２光源１４２０は、サンプル１４４５が第１の流路にある間に同時に作動させられ、第１の光源１４１０がサンプルを調査し、第２光源１４２０が参照ビームを提供する。次に、第１の光源１４１０および第２の光源１４２０は、サンプル１４４５が第２の流路にある間に、再び同時に作動され、第２の光源１４２０がサンプルを調査し、第１の光源１４１０が参照ビームを提供する。
【００９１】
カップリング光学系が存在する場合など、他の例では、第１の光源１４１０および第２の光源１４２０はそれぞれ、図２〜４に関して説明したように、カップリング光学系によって後方散乱または反射される光を通じて、独自の参照ビームを提供する。例えば、第１の光源１４１０によって放射され、第１のレンズ１４３０によって反射された光ビーム１４１６は、特に、第２の光源１４２０がオフの間、第２の信号検出器１４６０によって測定される。同様に、第２の光源１４２０によって放射され、第１のレンズ１４５４によって反射される光ビーム１４２６は、特に、第１の光源１４１０がオフである間、第１の信号検出器１４５０によって測定される。
【００９２】
ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの光源がモジュール式であることは有利である。例示的な一実施形態では、モジュール式光源は、ＬＥＤベースのシステムまたはレーザーダイオードベースのシステムである。それらは、従来の重水素ランプの代わりとして、既存のＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットに合うように適合された。別の例示的な実施形態では、単一の波長のＬＥＤベースのシステムは、異なる波長または他の光学特性のエミッタを備えた照明モジュールが、関心のある分析物に基づいて設置されるように構成される。例えば、このようなモジュラーシステムでは、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの大部分を固定して所定の位置にとどめることができる。これにより、光源モジュールを切り替えることで、単一の構成可能な検出器は、広い範囲の基板を分析することができる。このようにして、ＨＰＬＣシステムのオペレータは、必要に応じて、追加の検出機能を追加する。これにより、システムのコストと物理的サイズを削減している。
【００９３】
図１５Ａ〜１５Ｂは、ＨＰＬＣシステムに含まれるモジュール式ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット１５００の例示的な実施形態を示す。図１５Ａ〜１５Ｂの構成は、一例として、与えられるが、本明細書で説明した光源および検出器の構成（例えば、図２〜１４に示されるそれら）は、少なくとも信号／サンプル調査光源（１次光源とも呼ばれる）がモジュール式であるように構成される。
【００９４】
複数の発光体を含む第１の光源１５１０および第２の光源１５２０は、取り外し可能（着脱可能）なモジュール１５１７に取り付けられた共通基板１５１２に結合されて示される。図１５Ａにおいて、取り外し可能なモジュール１５１７は、第１の光源１５１０（したがって第１の光源１５１０によって放射される光の光路１５１８）を、第１のレンズ１５３０と、第２のレンズ１５３２と、フローセル１５４０のサンプル調査流路と、信号検出器１５５０と整列するために、適切で正確な位置決めで、検出器ユニットハウジング１５０５に挿入されて示される。同様に、第２の光源１５２０（したがって、第２の光源１５２０によって放射される光路１５２４）は、基準検出器１５６０と位置合わせされる。例えば、取り外し可能なモジュール１５１７および検出器ユニットハウジング１５０５はそれぞれ、誤った設置を防止し、正確な位置合わせを容易にするために、機械的位置合わせ機能を含む。さらに、取り外し可能なモジュール１５１７および／または検出器ユニットハウジング１５０５は、取り外し可能なモジュール１５１７を所定の位置に固定するために、および、ツールの使用なしに（例えば、ＨＰＬＣシステムオペレータが手を使って、モジュールをインストールまたは削除する）設置と除去を可能にするために、保持機能（例えば、スナップフィットコネクタなど）を含む。これに対し、検出器ユニットの他のコンポーネント（例えば、フローセル、カップリング光学系、信号検出器、および／または基準検出器など）は、ハウジング１５０５に固定結合される。本明細書で使用される「固定結合」は、ツールを使用せずにコンポーネントを取り外すことができない（例えば、コンポーネントを手で取り外すことができない）ように、ハウジングに固定されるコンポーネントを含む。さらに、検出器ユニットの固定結合されたコンポーネントは、ハウジングが無傷である（例えば、固定結合されたコンポーネントにアクセスするために、ハウジングの一つまたは複数の壁が除去される）間、オペレータにアクセス不能である。
【００９５】
取り外し可能なモジュール１５１７は、ワイヤに取り付けられたコネクタ、バルクヘッドまたは固定パネルに取り付けられたコネクタを通して、またはスプリングコンタクトによって、図１５Ａのように挿入されると、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット１５００の固定部分との電気的接続を達成する。一例では、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット１５００の回路基板または基板の一部は、取り外し可能モジュール１５１７上の対応する電気接続との「カードエッジ」接続用のスロットを含む。そのようなカードエッジ接続は、検出器ユニットハウジング１５０５内の取り外し可能なモジュール１５１７の正しい位置決めを促進する。
【００９６】
いくつかの例では、取り外し可能なモジュール１５１７は、モジュールに組み込まれた冷却フィンまたは他の熱的に活性な表面などの一体型の熱管理機能（例えば、熱システム）を含む。このようにして、熱システムは、各モジュールの特定の光源用にカスタマイズされる。例えば、高効率の光源は、低コストのヒートシンクに結合される。低効率の光源は、高性能で、高コストのヒートシンクに結合される。さらに、検出器ユニットハウジング１５０５は、すべてのモジュールによって使用される共通の冷却ファンを収容する。別の例では、冷却ファンを検出器ユニットのハウジングに組み込む。
【００９７】
図１５Ｂでは、取り外し可能なモジュール１５１７は、検出器ユニットハウジング１５０５から取り外されて示される。したがって、電気接続の欠如により、第１の光源１５１０および第２の光源１５２０から光は放射されない。
【００９８】
いくつかの実施形態では、図６Ａの配置６００に示されるように、複数のエミッタは、取り外し可能なモジュール１５１７の第１の光源１５１０および第２の光源１５２０に含まれる。各光源に使用されるエミッタは、ＨＰＬＣシステムのユーザによって、例えば、回転または縦の設置位置に基づいて、物理的アクチュエーターまたはモーター駆動の位置決めによって選択される。これにより、光源モジュールを変更することなく、検出器をさらにカスタマイズすることができる。
【００９９】
検出器ユニット１５００は、ハウジング１５４１によって画定され、第１のレンズ１５４２と、第２のレンズ１５４４と、サンプル調査経路１５４６を通して試料１５４５を流すように構成されたキャピラリー１５４８とを含むフローセル１５４０を含む。また、検出器ユニット１５００は、基板１５５２に結合された信号検出器１５５０と、基板１５６２に結合された基準検出器１５６０とを含む。さらに、第１のレンズ１５３０および第２のレンズ１５３２などの任意のカップリング光学系ならびに各基板に結合された温度センサが含まれる。
【０１００】
単一の光源を含むＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット１６００の追加の構成は、図１６に示される。ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット１６００は、ハウジング１６０１と、光源１６１０と第１のレンズ１６３０との間に配置されたビームスプリッタ１６８０とを含む。ビームスプリッタ１６８０は、光源１６１０によって放射される光の一部を、光路１６１８ｂを通して基準検出器１６６０に向ける。一方、光の残りの部分は、光路１６１８に残っている。こうして、光路１６１８ｂの光は、参照ビームを提供する。検出器ユニット１１００はまた、ハウジング１６４１によって画定され、第１のレンズ１６４２と、第２のレンズ１６４４と、サンプル調査経路長１６４６を通してサンプル１６４５を流すように構成されたキャピラリー１６４８とを含むフローセル１６４０を含む。検出器ユニット１６００は、基板１６５２に結合された信号検出器１６５０と、基板１６６２に結合された基準検出器１６６０とを含む。光源１６１０は、熱デバイス１６１４に結合された基板１６１２に結合されて示される。温度センサは、各基板に任意に結合される。例えば、温度センサ１６１３は、基板１６１２に結合される。さらに、第１のレンズ１６３０および第２のレンズ１６３２などの任意のカップリング光学系が含まれる。
【０１０１】
図１７に戻って、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット（図１〜５および図７〜１６に関して説明した検出器ユニットなど）を使用してサンプルの吸光度を測定するための例示的な方法１７００の高レベルなフローチャートが示される。例えば、検出器ユニットは、カラムから溶出した後のサンプルを分析するために、ＨＰＬＣシステム（例えば、図１のＨＰＬＣシステム１００など）に含まれる。ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットは、単一の光源（例えば、図２〜５および図１６に関して説明した検出器ユニットなど）または複数の光源（例えば、図７〜１５Ｂに関連して説明した検出器ユニットなど）を含む。方法１７００および本明細書に含まれる残りの方法は、コントローラのメモリに保存された命令に基づいて、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットから受信した信号に関連して、コントローラ（例えば、図１の制御システム１１０のコントローラなど）によって実行される。
【０１０２】
方法１７００は、１７０２で始まり、サンプルを通して光を透過させるために、第１の光源を起動（作動）する工程を含む。上述のように、いくつかの例では、ＵＶ−ＶＩＳ検出器は、１つの光源を含む。したがって、第１の光源は、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの唯一の光源（たとえば、図２の光源２１０）である。他の例では、ＵＶ−ＶＩＳ検出器は、複数の光源を含む。第１の光源は、フローセル内のサンプルを調査するための流路と共通軸を共有する光源である（例えば、図７の第１の光源７１０）。いずれの場合でも、第１の光源は、一つまたは複数のエミッタを含む。したがって、１７０３で、方法１７００は、図１８に関してさらに説明されるように、第１の光源の複数のエミッタの起動を制御する工程を任意で含む。このようにして、所望の照明波長または波長スペクトルが達成される。第１の光源は、例えば、所望の光強度（例えば、光パワー出力optical power output）を提供するために、所定のデューティサイクルで起動される。
【０１０３】
１７０４で、方法１７００は、第２の光源を起動する工程を任意で含む。検出器ユニットに含まれる場合、第２の光源（例えば、図７の第２の光源７２０）は、第１の光源に参照ビームを提供する。他の例において、特に、検出器ユニットが第２の光源を含まない例では、以下でさらに説明するように、第１の光源は、それ自体の参照ビームを提供する。第２の光源は、所望の光強度を提供するために、所定のデューティサイクルで起動される。これは、第２の光源が第１の光源と同様または異なるように、第１の光源を起動するために使用される所定のデューティサイクルと同じまたは異なる。
【０１０４】
１７０６で、方法１７００は、信号検出器によって、サンプルを透過した（第１の光源からの）光を測定する工程を含む。図２に関して上述したように、信号検出器は、サンプルを通過する光の強度を測定し、対応する電圧信号をコントローラに出力する。出力電圧信号は、「サンプル透過率信号」と呼ばれる。
【０１０５】
１７０８で、方法１７００は、基準検出器によって、参照ビームを測定する工程を含む。上記のように（例えば、１７０４で）、参照ビームは、（例えば、ビームスプリッタ、反射器、またはハウジング、コンポーネント、および／またはカップリング光学系からの後方散乱を使用して）第２の光源または第１の光源によって生成される。これは、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの構成に依存する。参照ビームは、サンプルを透過していない光を含む。信号検出器と同様に、基準検出器は、「基準信号」と呼ばれる、基準検出器によって測定された光の強度に関連する電圧信号をコントローラに出力する。
【０１０６】
１７１０で、方法１７００は、検出器ユニットパラメータを決定する工程を含む。検出器ユニットのパラメータは、第１の光源および／または第２の光源の強度と、関心のある場所の温度（図７の温度センサ７１３などの温度センサによって測定される）と、第１の光源および／または第２の光源を駆動する電流と、第１の光源および／または第２の光源にわたる電圧などを含む。関心のある場所は、例えば、フローセルの第１の光源の近く、信号検出器の近く、または熱デバイスであってもよい。各光源の強度は、測定されたパラメータ（例えば、駆動電流、活性化のパルス幅、温度など）および光源の既知の特性に基づいて決定されるか、信号検出器を使用して直接測定される。加えて、各光源を駆動するための最適な領域が決定される。例えば、最適な領域は、特定の光源の電流密度の制限内であり、または電源が印加されてからの経過時間および既知の温度で光源を駆動するための光源の既知の開始温度に基づいている。既知の温度範囲は、直接測定されないが、例えば、システムの熱時定数を決定するために熱構造関数を使用することによって以前に特徴付けられている。例えば、コントローラは、電流密度の制限と、電源投入からの経過時間と、光源の開始温度をルックアップテーブルに入力し、光源を駆動するための最適な領域を出力する。
【０１０７】
１７１２で、方法１７００は、検出器ユニットパラメータ（例えば、１７１０で決定される）に基づいて、第１の光源の強度を制御する工程を任意で含む。例えば、第１の光源の強度は、所望の出力レベルを維持するために制御される。一例では、第１の光源の強度は、第１の閉ループストラテジーを使用して制御される。そのストラテジーで、第１の光源の温度は、フィードバックパラメータとして使用される。第２の例では、第１の光源の強度は、第２の閉ループストラテジーを使用して制御される。そのストラテジーで、第１の光源の光強度は、フィードバックパラメータとして使用される。第３の例では、制御方法は、デジタルコントローラを使用せずに、アナログ電子機器を使用して実装される。本明細書で説明される光源強度の制御を実行するために使用される例示的な電子機器は、図３０に関して以下により詳細に説明される。別の例では、第１の光源の強度は、第３の閉ループストラテジーを使用して制御される。そのストラテジーで、比例積分微分（ＰＩＤ）制御、適応制御、および／またはゲインスケジューリングが利用される。さらなる例では、開ループストラテジーを採用することができる。そのストラテジーで、第１の光源の強度は、第１の光源および第１の光源に結合される熱システム（例えば、図７の熱デバイス７１４）の特性を組み込む較正関数に基づく補正係数を使用して調整される。
【０１０８】
一例として、例えば、第１の光源がＬＥＤを含む場合、ＬＥＤは、一定の駆動電流で動作する。ＬＥＤからの熱負荷は、最適なＬＥＤ温度を達成するために、熱システムが放散することができる熱負荷よりも高い。そのような例では、ＬＥＤの出力は、ピークに達し、次いで、熱平衡に達するまで、デバイス温度が上昇することにつれて減少する。別の例では、各光源は、既知の熱キャパシタンス応答を有する。より多くの光子は、光源が冷えているときに、光源によって放出される。したがって、高い繰返し率を有するデューティサイクルで光源をパルス化することによって、パルス幅は、デバイスの熱時定数よりも短くなる。高いピーク光強度は、（連続波動作モードの動作で持続する）光源の関連する発熱なしに出力される（例えば、平均光子束率がより高い）。これはまた、光源の寿命を延ばし、より高い感度を可能にし、または、より濃縮されたサンプルの測定を可能にする。
【０１０９】
図２３のグラフ２３００を簡単に参照すると、時間（Ｘ軸）にわたる発光体の出力（プロット２３０２）および温度（プロット２３０６）が示される。発光体がオンされると、発光体の出力（プロット２３０２）は、ピーク出力に達するまで、最初急激に増加する。発光体がオンのままであると、動作温度が熱平衡に達するにつれて（例えば、温度が比較的一定のまま）、定常状態の光出力（破線２３０４）に達するまで、発光体の出力は、発光体が加熱される（例えば、プロット２３０６に示すように、温度が漸近的に増加する)につれて、指数関数的に減少する。しかしながら、定常状態での動作は、発光体によって出力される平均光子束率を低下させ、発光体によって出力されるビーム（光束）の安定性を低下させる。
【０１１０】
引き続き図２５を参照すると、発光体の動作のパルスモード(例えば、ストロボモード)中の時間（Ｘ軸）にわたる発光体の出力（プロット２５０２）および温度（プロット２５０６）のグラフ２５００が示される。パルス動作モードでは、熱平衡に達する前に、発光体は、スイッチオンされ（半破線２５１０で示される)、次いでオフにされる（点線２５１１で示される)。グラフ２５００の例では、図２３のプロット２３０２と同様に、ピーク発光体出力に達し、次いで出力が減少し始める（プロット２５０２）。発光体の温度（プロット２５０６）は、開始温度（破線２５０８）から上昇し続ける。しかしながら、発光体の出力電力のわずかな減少は、発光体をオフに切り換えるためのトリガとして使用される。その時点で、温度（プロット２５０６）は、開始温度（破線２５０８）に戻る。システムが開始温度まで冷却されると、発光体は、スイッチを入れて戻される。パルス動作モードを使用すると、所与の駆動電流および発光体の寿命におけるサイクルの「オン」部分の間に、著しく高い発光体の出力は、熱平衡に達した場合よりも達成される。これは、非常に低い出力のエミッタ（例えば、２３５ｎｍＬＥＤなど）をアプリケーションに使用することができる。そのようなアプリケーションにおいて、許容可能な劣化率（寿命）に対する達成可能な継続（例えば、定常）電力がデバイスを不適格にする。
【０１１１】
代替的に、システム温度は、スイッチオフをトリガするために使用される。例えば、発光体は、熱時定数に達する前に、スイッチをオフにする。熱時定数は、システムが最終漸近終了温度の値と、開始温度の値との間の温度差のパーセンテージに達する時間として定義される。任意のパーセンテージが選択される。しかし、６３．２％（ステップ入力に対する自然対数応答の１−１/ｅから誘導される）および９０％は、一般的な例である。熱時定数は、熱システムの特性である。これは、各コンポーネントの熱質量、各コンポーネントの熱拡散率、各コンポーネントの熱伝導率、各界面における熱抵抗などのパラメータからの寄与を含む。
【０１１２】
別の例では、駆動電流は、発光体出力が設定値に達したときに減少する。その結果、電流レベルは、システム温度が平衡状態まで上昇した場合であっても、一定の光出力を達成するように変調される。例えば、２つのＬＥＤが電気的に直列に接続される場合、各デバイスを通る電流Ｉは同じである。ＬＥＤが共通の熱基板に接続され、第１の温度Ｔ１が時間ｔ１で測定され、第２の高い温度Ｔ２が後の時間ｔ２で測定される場合、コントローラは、さらに後の時間ｔ３で、温度が所望の温度であってもよいＴ１に向かって戻るように電流を減少させる。
【０１１３】
図２６〜２８は、例示的なＬＥＤ電力、電流、電圧、温度、および波長の関係を示す。予め測定された特性曲線（例えば、図２６〜２８に示す曲線など）と組み合わされたこれらの測定パラメータのいずれも、他の依存パラメータの１つを調整するために使用される。
【０１１４】
まず図２６を参照すると、グラフ２６００は、ＬＥＤの電流（Ｘ軸）と電力（Ｙ軸）との間の例示的な関係を示す。一般に、電流が増加することにつれて、電力は非線形に（例えば、漸近的に）増加する。プロット２６０２（破線）は、第１の温度（例えば、３０℃）で測定された電流と電力の関係に対応する。プロット２６０４（点線）は、第１の温度（例えば、５０℃）よりも高い第２の温度で測定された電流と電力の関係に対応する。プロット２６０６（実線）は、第２の温度（例えば、７０℃）よりも高い第３の温度で測定された電流と電力の関係に対応する。ＬＥＤの温度が増加することにつれて、電流対電力の曲線は、所与の電流における電力出力が減少するようにシフトする。したがって、所与の駆動電流に対して、ＬＥＤの温度は、ＬＥＤによって出力される電力を変化させるために変調される。
【０１１５】
図２７を続けると、グラフ２７００は、ＬＥＤの電圧（Ｘ軸）と電流（Ｙ軸）との間の例示的な関係を示す。このＬＥＤは、例えば、図２６と同じＬＥＤであってもよい。一般に、電圧が増加することにつれて、電流は、非線形に（例えば、指数関数的に）増加する。図２６のグラフ２６００と同様に、プロット２７０２（破線）は、第１の温度で測定された電圧と電流の関係に対応する。プロット２７０４（点線）は、第２の温度で測定された電圧と電流の関係に対応する。プロット２７０６（実線）は、第３の温度で測定された電圧と電流の関係に対応する。ＬＥＤの温度が上昇することにつれて、電圧対電流の曲線は、所与の電圧におけるＬＥＤ電流が増加するようにシフトする。したがって、ＬＥＤの温度を変化させることによって、ＬＥＤの電流または電圧は変化する。
【０１１６】
次に図２８を参照すると、グラフ２８００は、異なる動作温度におけるＬＥＤ（図２６及び図２７と同じＬＥＤである)の例示的な発光スペクトルを示す。波長は、Ｘ軸に沿って示される。相対強度は、Ｙ軸に沿って示される。図２６のグラフ２６００および図２７のグラフ２７００と同様に、プロット２８０２（破線）は、第１の温度で測定された発光スペクトルに対応する。プロット２８０４（点線）は、第２の温度で測定された発光スペクトルに対応する。プロット２８０６（実線）は、第３の温度で測定された発光スペクトルに対応する。一般に、ＬＥＤによって放射される光の相対強度は、波長と共に変化する。各曲線について、最大相対強度に対応する波長は、最大発光波長と呼ぶ。ＬＥＤの温度が増加することにつれて、発光スペクトルはシフトする。例えば、温度が増加することにつれて、最大相対強度は減少し、最大発光波長はより長い波長（例えば、深色移動）にシフトする。したがって、最大発光波長は、ＬＥＤの温度を変化させることによって変調される。
【０１１７】
図１７に戻って、１７１４において、方法１７００は、基準信号および／または検出器ユニットパラメータに基づいて、基準補正を計算する工程を含む。第１の光源がそれ自体の基準として使用される場合、基準検出器によって測定される後方散乱光または反射光は、サンプルを透過して、信号検出器によって測定される光と同一またはほぼ同一の強度変動を示す。なぜなら、後方散乱光または反射光は、サンプルを透過する光と同じ光源から放射されるからである。したがって、基準信号の変動を直接使用して、さらなる相関なしに第１の光源の強度変動を決定する。一例では、補正係数Ｃは、Ｃｔ＝ＩＲＥＦ＿０／ＩＲＥＦ（ｔ）よって与えられる。ここで、ＩＲＥＦ＿０は、初期時点（例えば、第１の光源が最初に起動されるとき）における基準信号である。ＩＲＥＦ（ｔ）は、所与の時間tにおける基準信号である。
【０１１８】
対照的に、第２の光源が基準として使用される場合、方法１７００は、１７１５で示されるように、サンプル透過率信号の変動と、基準信号の変動とを相関させる工程を任意に含む。さらに、第１の光源によって放射される光の強度変動に相関されるパラメータは、関心のある位置（例えば、信号または基準検出器の近く、フローセル、光源基板、および／または熱デバイス)における温度と、第１の光源または第２の光源を駆動する電流と、第１の光源または第２の光源の両端間の電圧と、光源オンタイムと、境界条件（例えば、熱界面における熱流束）とを含む。そのようなパラメータは、一緒になって、相関関数を構成する補正因子を提供する。これは、線形または非線形である。相関関数は、例えば、計算、シミュレーション、参照システムの実験室測定、またはＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットのｉｎ  ｓｉｔｕ測定によって決定される。相関関数のデータは、コントローラがＣｔを決定するために参照するルックアップテーブルに保存される。あるいは、コントローラは、相関関数を連続的な数式（例えば、線形、指数関数、多項式フィッティングなど）として適用し、Ｃｔを決定する。
【０１１９】
１７１６において、方法１７００は、サンプル透過率信号に基準補正を適用する工程を含む。例えば、時間tにおいて信号検出器によって測定された透過光の強度は、式Ｉ＊ＳＩＧ（ｔ）＝Ｃｔ×ＩＳＩＧ（ｔ）に従って、補正された強度Ｉ＊ＳＩＧ（ｔ）に変換される。このようにして、各時点ごとに個別にデータを補正する。
【０１２０】
１７１８において、方法１７００は、任意で、補正されたサンプル透過率信号に基づいて、第１の光源の強度および／または信号検出器ゲインを制御する工程を含む。例えば、補正されたサンプル透過率信号が高い場合（例えば、サンプルが低濃度である場合など）、信号検出器のダイナミックレンジを増加させるために、および低濃度のサンプルをより正確に検出するために、第１の光源の光強度は、図１９に関してさらに説明されるように、減少する。別の例では、信号検出器が飽和シグナルを測定する場合、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの動的範囲をさらに増加させるために、２次信号検出器は、図２０に関してさらに説明するように、サンプル透過率信号を決定するために使用される。
【０１２１】
１７２０において、方法１７００は、サンプルの吸光度を決定する工程と、クロマトグラム上にデータをプロットする工程とを含む。例えば、コントローラは、図２に関して説明したように、補正されたサンプル透過率信号に対してブランク補正を実行して、サンプル単独（溶媒なし）の光透過率を決定する。さらに、コントローラは、光透過率を吸光度値に変換する。次いで、これは、クロマトグラム上の時間（および／またはフラクション数）に対してプロットされる。所与の測定時間において、サンプルは、（溶媒のみが存在する場合）分析物を含有しない、または複数の分析物を含有する。しかしながら、サンプルが既知の１つの分析物を含む場合、分析物の濃度は、ランベルトベールの法則に従って特定される。他の例では、存在する分析物の合計の濃度は、サンプルの吸光度およびランベルトベールの関係を用いて近似される。１７２０に続いて、方法１７００は終了する。
【０１２２】
このようにして、サンプルの吸光度（およびそれによる濃度）は、本明細書でさらに説明するように、必要に応じて、光源および信号検出器を動的に制御するだけでなく、（例えば、基準検出器によって測定された参照ビームならびにブランク補正に基づいて）サンプル透過率信号を補正することによって正確に測定される。さらに、検出器が光源を有する共通の基板上に取り付けられる（例えば、図４の検出器４６０）例示的な検出器ユニット構成では、光源の起動／非起動（deactivation）および／または冷却化によって引き起こされる温度変動は、検出器からの出力に影響を及ぼす。そのような例では、基板および／または検出器の温度を（例えば、温度センサから）測定する。そして、検出器からの出力を調整する。例えば、検出器ゲインは、温度に基づいて調整される。
【０１２３】
図１８は、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットにおいて複数の発光体（例えば、図６Ａの第１の光源６１０など）を備える光源を制御するための、および／または、単一の検出器ユニット（例えば、図１４の多重流路構成など）における複数の光源を制御するための、例示的な方法１８００を示す。それらは、ＨＰＬＣシステムに含まれる。光源に複数の発光体を含めることにより、分析されるサンプルに基づいて、光源のスペクトルをカスタマイズすることができる。例えば、異なるサンプル（または単一のサンプル内の分析物）は、異なる最大吸収波長を有する。
【０１２４】
方法１８００は、１８０２で始まり、検出器ユニットパラメータを決定する工程を含む。検出器ユニットパラメータは、光源の強さ、各発光体の相対効率（例えば、互いに対する)、関心のある位置における温度、光源を駆動する電流、光源の電圧などを含む。関心のある位置は、例えば、光源の近く、フローセル、信号検出器の近く、または、光源に結合された熱デバイスであってもよい。光源の強度は、測定されたパラメータ（例えば、駆動電流、活性化のパルス幅、および温度）および光源の既知の特性に基づいて決定されてもよく、または、直接測定されてもよい。他の検出器パラメータは、ユーザが選択したパラメータ（例えば、出力光の所望の波長など）を含む。
【０１２５】
１８０４において、方法１８００は、所望の波長スペクトルに基づいて、発光体の作動を制御する工程を含む。所望の波長スペクトルは、関心のある分析物に基づいて選択される。例えば、芳香族化合物を検出するために、２５４ｎｍの単一波長を選択する。別の例では、未知の化合物の吸光度プロファイルを得るために、広い波長スペクトルを選択する。第１の例では、所望の波長スペクトルに基づいて発光体の作動を制御する工程は、１８０６に示すように、第２の発光体の動作の停止を維持しつつ、第１の発光体（例えば、２５４ｎｍの光を発するＬＥＤ）のみを作動する工程を含む。第２の例では、所望の波長スペクトルに基づいて発光体の作動を制御する工程は、１８０８で示されるように、第１の発光体の動作の停止を維持しつつ、第２の発光体（例えば、４８８ｎｍの光を発するＬＥＤ）のみを作動する工程を含む。第３の例では、所望の波長スペクトルに基づいて発光体の作動を制御する工程は、１８１０で示されるように、第１の発光体および第２の発光体を交互に作動（および動作を停止）する工程を含む。第１の発光体と第２の発光体とを交互にすることによって、コントローラは、２つの吸光度ピーク（各発光体波長に対して１つ）の比を決定する。これは、１つの分析物を別の分析物からさらに区別するために使用される。第４の例では、所望の波長スペクトルに基づいて発光体の作動を制御する工程は、１８１２で示されるように、照明の多波長スペクトルを生成するために、第１の発光体および第２の発光体の両方を同時に作動する工程を含む。例えば、結果として生じる信号は、第１の発光体および第２の発光体の強度の積に比例する強度と、第１の発光体と第２の発光体との間の周波数差（例えば、ビート周波数）に比例する周波数とを有する。上記の例は２つの発光体について与えられているが、３つ以上の発光体が含まれてもよく、同様に制御されてもよいことに留意されたい。さらに、複数の光源を変調するための本明細書に記載される方法は、図１〜１６に関して上述されるシステムにおいて利用される。および／または、方法は、検出器ユニット構成など、追加的または代替的なコンポーネントを有するシステムにおいて使用されてもよい。その検出器ユニット構成は、統合チャンバ（例えば、光源がフローセルの機械的構造に直接組み立てられる場合）、導波路、ファイバカプラ、ビームスプリッタなどを含む。
【０１２６】
１８１４において、方法１８００は、発光体の効率に基づいて、発光体のパルス幅および／または周波数を調整する工程を含む。例えば、青色緑色発光（例えば、４８８nm）ＬＥＤは、ＵＶ発光（例えば、２５４ｎｍ）ＬＥＤよりも高い量子効率（例えば、所与の電力入力に対するより高い光パワー出力）を有する。したがって、ＵＶ発光ＬＥＤは、同じ光パワーを出力するために、青色緑色発光ＬＥＤよりも大きなパルス幅および／またはデューティサイクルで作動される。
【０１２７】
１８１６において、方法１８００は、多重流路モードに基づいて、発光体の作動を制御する工程を含む。例えば、多重流路モードは、図１４のフローセル１４４０のような、２つ以上のサンプル調査流路を有するフローセルに使用される。多重流路モードに基づいて発光体の作動を制御する工程は、１８１８に示されるように、サンプルが第１の流路にあるときに第１の発光体を作動する工程と、次いで、１８２０に示されるように、サンプルが第２の流路にあるときに第２の発光体を作動する工程とを含む。第１の発光体および第２の発光体は、異なる流路を照射するために、別個の光源（例えば、第１の光源および第２の光源)に含まれる。第１の発光体および第２の発光体の作動の時期は、例えば、ＨＰＬＣシステムの流速に基づいて調整される。コントローラは、例えば、流速をルックアップテーブルまたは式に入力し、対応する作動時期を出力する。この方法は、１８２２に示すように、第２の発光体の基準として、第１の発光体を使用する工程と（その逆の工程と）をさらに含む。図６Ａに関して説明したように、いくつかの例では、第１の光源内の各エミッタは、第２の光源内に専用の基準エミッタを有する。第１の発光体（例えば、第１の光源内）および第２の発光体（例えば、第２の光源内）は、同時にパルス化されてもよい。例えば、第１の発光体は、第１の流路内のサンプルを調べ、第２の発光体は、第２の流路内の溶媒を透過する。その後、方法１８００は、終了する。
【０１２８】
図１９は、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットによって測定される分析物の濃度範囲を増加させるために、サンプル検出器の応答の関数として、光源の光パワーおよび／または信号検出器のゲインを調整するための例示的な方法１９００を示す。例えば、分析物の低い濃度で、比較的少量の光が吸収され、高い透過率信号をもたらす。一方、分析物の高い濃度で、比較的大部分の光がサンプルを通過する際に吸収され、低い透過率信号をもたらす。高サンプル濃度および低サンプル濃度の両方は、サンプル吸光度を決定するために、サンプル検出器の線形範囲の外側にある。
【０１２９】
図２４を簡単に参照すると、検出器の応答（Ｙ軸）とサンプル濃度（Ｘ軸）との間の関係のグラフ２４００が示される。プロット２４０２ａは、第１の光源のより低い強度における検出器応答曲線を示す。プロット２４０２ｂは、第２の光源のより高い強度における検出器応答曲線を示す。破線２４０４ａは、第１の光源のより低い強度における理想的な検出器応答を表す。破線２４０４ｂは、第２の光源のより高い強度における理想的な検出器応答を表す。検出器応答曲線２４０２ａ上の点Ａにおいて、測定された検出器応答（プロット２４０２ａ）は、理想的な検出器応答（破線２４０４ａ）から逸脱し始める。したがって、点Ａは、第１の光源のより低い強度での検出器による正確な測定には高すぎる濃度を指す。したがって、光源出力および／または検出器ゲインは、信号検出器およびＵＶ−ＶＩＳ検出器全体の動的範囲を拡大するために、ここに述べる方法に従って調整される。図２４の例では、光源強度は、第２の光源のより高い強度に増大される。これは、検出器応答曲線をシフトさせる（プロット２４０２ｂ）。検出器応答曲線２４０４ｂ上の点Ｂは、点Ａと同じサンプル濃度を表す。しかしながら、第２の光源のより高い強度では、測定された検出器応答（プロット２４０２ｂ）は、第２の光源のより高い出力（破線２４０４ｂ）での理想的な検出器応答から逸脱しない。例えば、点Ｂは、第２の光源のより高い出力における検出器の線形範囲内にある。さらに、第２の光源のより高い出力では、検出器は、点Ｃまでのような、より高い濃度のサンプルさえ正確に測定することができる。
【０１３０】
しかし、実質的に高濃度のサンプル(例えば、１０ｍＭを超える)では、吸光度と濃度との間の関係は、ランベルトベールの法則の制限のために線形ではないことを理解されたい。これは、光源出力および／または検出器ゲインを調整することによっては説明できない。そのような高濃度で得られたデータは、得られたクロマトグラム上に「クリップされた」外観を示し、サンプル濃度の変化を表さない。
【０１３１】
図１９に戻ると、方法１９００は、１９０２で始まり、図１７に関して説明したように、補正されたサンプル透過率信号を得る工程を含む。
【０１３２】
１９０４において、方法１９００は、補正されたサンプル透過率信号が第１の閾値未満であるかどうかを判定する工程を含む。第１の閾値は、検出器の応答が理想的な応答から逸脱する透過率信号を定義する。さらに、第１の閾値未満では、サンプル吸収による光透過率の変化は、検出器の雑音レベルによって制限される。これは、迷光、暗雑音、電気雑音、およびアナログ−デジタル量子化によって主に影響される。例えば、補正されたサンプル透過率信号は、サンプルの濃度が高い場合に、第１の閾値未満である。その結果、サンプルによる高い光吸収につながり、低い光透過率につながる。
【０１３３】
補正されたサンプル透過率信号が第１の閾値未満であると判定された場合、方法１９００は、１９０６に進み、光源出力を増大させる工程、および／または信号検出器ゲインを増大させる工程を含む。光源出力を増大させることによって（例えば、駆動電流／電圧を増大させることによって、光源温度を減少させることによって、光源デューティサイクルパルス幅および／または周波数を増大させることによって、および／または減光フィルタ、可変減衰器、または調整可能なアパーチャまたはアイリスを調整することによって)、サンプルを透過する光の量を増大させる。信号検出器ゲインを増大させることにより、検出器は、光強度の小さな変化に対してより感度が高くなる。検出器ゲインを調整することにより、信号処理電子機器（例えば、アナログ・デジタル変換器など）のダイナミックレンジをより最適に利用することができる。検出器ゲインを調整する別の利点は、光源を、光学点（例えば、一定温度または一定出力モードなど）で動作させることができることである。出力が一定である場合、分析物内の吸光度は、同じに保たれ、潜在的により密接にランベルトベールの関係に忠実である。一方、検出器信号は、アナログ−デジタル変換器の動作範囲のより最適な位置に移動される。１９０６に続いて、方法１９００は、１９０２に戻る。このようにして、補正されたサンプル透過率信号が第１の閾値以上になるまで、光源出力は漸増的に増大され、および／または検出器ゲインは漸増的に増大される。
【０１３４】
１９０４において、補正されたサンプル透過率信号が第１の閾値よりも小さくない場合、方法１９００は、１９０８に進み、補正されたサンプル透過率信号が第１の閾値よりも高い第２の閾値よりも大きいかどうかを判定する工程を含む。第２の閾値は、検出器応答が理想的な応答から逸脱する（例えば、信号検出器が飽和したときなど）透過率信号を定義する。例えば、補正されたサンプル透過率信号は、サンプルの濃度が低く、サンプルによる光吸収がほとんどなく、光透過率が高い場合に、第２の閾値よりも大きい。
【０１３５】
補正されたサンプル透過率信号が第２の閾値よりも大きい場合、方法１９００は、１９１０に進み、光源の出力を減少させる工程、および／または信号検出器ゲインを減少させる工程を含む。光源の出力を減少させることによって、信号検出器によって受け取られる光の量は減少する。これにより、検出器は、光強度の小さな変化をより正確に測定することができる。検出器ゲインを減少させることによって、検出器は、アナログ−デジタル変換器および電子機器のより最適な部分で動作する。次に、方法１９００は、上述したように、１９０２に戻る。これにより、補正されたサンプル透過率信号が第２の閾値以下になるまで、光源強度を徐々に減少させ、および／または検出器ゲインを徐々に減少させることができる。
【０１３６】
１９０８において、補正されたサンプル透過率信号が第２の閾値よりも大きくない場合、方法１９００は、１９１２に進み、光源出力および／または信号検出器ゲインを維持する工程を含む。例えば、補正されたサンプル透過率信号は、第１の閾値と第２の閾値との間にある。これは、検出器の応答が線形範囲内にあり、理想的な検出器応答から逸脱しないことを示す。１９１２に続いて、方法１９００は終了する。
【０１３７】
いくつかのＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの構成により、検出器ユニットの動的範囲をさらに拡大して、低濃度のサンプルさえ検出することができる。例えば、これらの構成は、１次検出器（例えば、図１２の１次信号検出器１２５０）と、２次信号検出器（例えば、図１２の２次信号検出器１２７０）と、専用基準検出器（例えば、図１２の基準検出器１２６０）とを含む。他の例では、これらの構成は、２次信号検出器（例えば、図２の基準検出器２６０）としても機能する基準検出器を含む。各例では、２次信号検出器は、光を測定するように配置される。そのような光は、サンプルを通して後方反射され、カップリング光学系、反射器（カップリング光学系に追加的にまたは代替的に含まれ得る図５の反射器５３４など)、および／または、隣接する非光学コンポーネント（例えば、フローセルのハウジング（例えば、図１２のフローセルハウジング１２４１)など）によって散乱される。したがって、カップリング光学系および反射器は、サンプルからの後方反射光を受信するために、２次信号検出器のために存在する必要はない。
【０１３８】
図２０は、サンプル中の希釈分析物の存在および濃度を検出するために、この後方反射光を利用する例示的な方法２０００を示す。これは、図１２に関してさらに説明されるように、後方反射光の増大した経路長のため、（図１９に関して説明される光源強度および／または信号検出器ゲイン調整であっても）１次信号検出器を使用するよりも感度が高い。
【０１３９】
ＵＶ−ＶＩＳ分光計のフローセルを通る間、サンプルの各コンポーネントは、一つまたは複数の光源（例えば、重水素ランプ、水銀ランプ、タングステンランプ、発光ダイオード、および／またはレーザーダイオード）から放射される一つまたは複数の波長の光にさらされる。光は、成分の化学構造および濃度、ならびに使用される光の波長に応じて、成分によって部分的から完全に吸収される。任意の吸収されない光は、フローセルを通過し、信号検出器（例えば、可変波長検出器ユニットまたはダイオードアレイ検出器ユニット）に伝達される。吸収される光の量は、成分の濃度に比例する。サンプルの濃度が低い場合、大量の吸収されない光が信号検出器に伝達される。これは、信号検出器を飽和させる。別の例では、低濃度のサンプルによる光透過率の変動がノイズによる光透過率の変動と区別できない場合がある。したがって、低濃度のサンプルは、検出されない。
【０１４０】
本明細書に開示される実施形態によれば、２次信号検出器は、流路内のサンプルからの後方反射光を測定するために使用される。これにより、１次信号検出器よりも低い濃度のサンプルを検出することができる。一例として、第１のモードの間、流路内のサンプルの第１の吸光度は、１次信号検出器からの出力に基づいて決定される。第２のモードの間、流路内のサンプルの第２の吸光度は、２次信号検出器からの出力に基づいて決定される。第１のモードは、１次信号検出器の飽和点未満のレベルで、第１の光源から光を受け取る１次信号検出器を含む。第２のモードは、例えば、１次信号検出器の飽和点より上のレベルで、第１の光源から光を受け取る１次信号検出器を含む。このように、第２のモードでは、２次信号検出器によって測定されるサンプルからの後方反射光は、１次信号検出器が飽和しているときに使用される。これにより、第１の信号検出器のみを使用し、システムの全体的な検出範囲を拡張することによるよりも、低濃度のサンプルを検出することができる。
【０１４１】
方法２０００は、２００２で開始し、１次信号検出器および２次信号検出器からの出力を受信する工程を含む。コントローラは、各検出器で測定された光のそれぞれの強度に対応する、１次信号検出器および２次信号検出器からの各信号（例えば、電圧信号）を受信する。
【０１４２】
２００４において、１次信号検出器は、閾値（例えば、検出器の飽和点）より低いかどうかが決定される。飽和点とは、それを超えると光強度の増加が検出器の電圧出力を増加させない（あるいは線形に増加させない）電圧出力を指す。１次信号検出器が閾値未満である場合、方法２０００は、２００６に進み、１次信号検出器からの出力に基づいて、サンプル透過率信号を決定する（determining）工程を含む。サンプル透過率信号を決定する工程は、２００７に示されるように、基準検出器（含まれる場合）または２次検出器の出力に基づいて、基準補正を適用する工程をさらに含む。１次信号検出器からの出力に基づいてサンプル伝送信号（および基準検出器または２次信号検出器からの出力に基づいて基準補正）を決定する工程は、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの動作の第１のモードを参照する。サンプル透過率信号を決定する工程と、基準補正を適用する工程とは、両方とも、図１７に関して説明される。
【０１４３】
２０１０において、方法２０００は、サンプル透過率信号に基づいて、サンプルの吸光度を決定する工程を含む。例えば、コントローラは、図２に関して説明したように、サンプル透過率信号に対してブランク補正を実行して、サンプル単独（溶媒なし）の光透過率を決定する。さらに、コントローラは、（例えば、Ａ＝−ｌｏｇ１０Ｔに従って）光透過率を吸光度値に変換する。次いで、吸光度値は、クロマトグラム上の時間（および／またはフラクション数）に対してプロットされる。吸収から、サンプルの濃度は、ランベルトベールの関係を用いて決定される。２０１０に続いて、方法２０００は終了する。
【０１４４】
２００４に戻って、１次信号検出器が閾値を下回っていないと判定された場合、方法２０００は、２００８に進み、２次信号検出器からの出力に基づいて、サンプル透過率信号を決定する工程を含む。サンプル透過率信号を決定する工程は、２００９に示されるように、基準検出器（含まれる場合）の出力に基づいて、基準補正を適用する工程をさらに含む。２次信号検出器からの出力に基づいてサンプル伝送信号（および基準検出器からの出力に基づいて基準補正）を決定する工程は、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの動作の第２のモードを参照する。次いで、この方法は、上述のように２０１０に進む。専用の基準検出器が含まれない構成では、２次信号検出器によって得られるサンプル測定値は、光源温度、駆動電流、および／または駆動電圧の特性曲線（例えば、図２６〜２７に示される特性曲線など）から導出される、コントローラのメモリに保存された所定の補正を使用して補正される。
【０１４５】
別の例では、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットは、１次信号検出器と、２次信号検出器と、専用基準検出器（例えば、図１２のＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット１２００など)とを含む。サンプル吸光度（およびそれによる濃度）は、１次信号検出器からの出力を用いて決定された第１のサンプル吸光度と、２次信号検出器からの出力を用いて決定された第２のサンプル吸光度との加重平均として決定される。例えば、１次信号検出器がその飽和点に近づくほど、第１のサンプル吸光度が与えられる相対重量は小さくなる（例えば、１次信号検出器がその飽和点にある場合、０％まで下がる)。
【０１４６】
サンプルが蛍光分析物を含む場合、蛍光検出を含むことがさらに有益である。蛍光は吸光度よりも感度が高いので、蛍光測定は、吸光度よりも低濃度の分析物を検出することができる。さらに、蛍光は、未知の化合物の同一性に関する追加的な情報を提供する。蛍光および吸光度は、ビームスプリッタおよび第２の専用蛍光検出器（例えば、図１３のＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニット１３００について示されるように）を使用して、同時に（例えば、図２１の例示的方法２１００に従ったように）、または同期して（例えば、図２２の例示的な方法２２００に従ったように）測定される。特に、蛍光および吸光度の両方の測定は、単一の光源（例えば、図１３の第１の光源１３１０）を使用して実行される。
【０１４７】
最初に図２１を参照すると、方法２１００は、２１０２で始まり、サンプルを通して光を透過させるために、第１の光源を作動させる工程を含む。いくつかの例では、ＵＶ−ＶＩＳ検出器は、一つの光源を含む。したがって、第１の光源は、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの唯一の光源である。他の例では、ＵＶ−ＶＩＳ検出器は、複数の光源を含む。第１の光源は、フローセル内でサンプルを調査するための流路と共通の軸を共有する光源である。両方の例において、第１の光源は、例えば、図１８の方法１８００に従って制御される一つまたは複数のエミッタを含む。第１の光源は、所定のデューティサイクルで作動され、所望の光強度を放出するように電流を駆動する。
【０１４８】
２１０４において、方法２１００は、第１の信号検出器によって、サンプルを透過した光を測定する工程を含む。第１の信号検出器によって出力される対応する信号は、「サンプル透過率信号」と呼ばれる。これは、コントローラ（例えば、図１の制御システム１１０のコントローラ）によって受信され、以下でさらに説明するように、「サンプル吸光度信号」に変換される。
【０１４９】
２１０６において、方法２１００は、第２の信号検出器によって、サンプルによって放射された光を測定する工程を含む。第２の信号検出器によって出力される対応する信号は、「サンプル蛍光信号」と呼ばれる。これは、コントローラによって受信される。
【０１５０】
２１０８において、方法２１００は、基準検出器によって、参照ビームを測定する工程を含む。参照ビームは、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの構成に応じて、第２の光源または第１光源によって（例えば、ビームスプリッタ、反射器またはカップリング光学系を使用して)生成される。参照ビームは、サンプルを透過していない光を含む。基準検出器は、基準検出器によって測定された光の強度に対する信号をコントローラに出力する。これは、「基準信号」と呼ばれる。
【０１５１】
２１１０において、方法２０００は、検出器ユニットパラメータを決定する工程を含む。検出器ユニットパラメータは、光源の強度、関心のある位置における温度、光源を駆動する電流、光源の両端間の電圧などを含む。関心のある位置は、例えば、光源の近く、フローセル、信号検出器の近く、または、光源に結合された熱デバイスである。光源の強度は、測定されたパラメータ（例えば、駆動電流、駆動電圧、活性化のパルス幅、および温度）および光源の既知の特性（例えば、システムの熱力学、熱質量、および熱抵抗を記述する熱構造関数）に基づいて決定されてもよく、または直接測定されてもよい。他のパラメータ（例えば、光源の出力波長など）もまた、（例えば、図２８に示されるように、光源の温度を調節することによって）制御される。
【０１５２】
２１１２において、方法２１００は、図１７に関して説明したように（例えば、１７１４において）、基準信号および／または検出器ユニットパラメータに基づいて、基準補正（reference correction）を計算する工程を含む。方法２１００は、２１１３で示され、図１７に関してさらに説明されるように(例えば、１７１５において)、サンプル透過率信号および基準信号の変動を相関させる工程（相互に関連付ける工程）を任意でさらに含む。
【０１５３】
２１１４において、方法２１００は、サンプル透過率信号に基準補正を適用する工程を含む。例えば、時間tにおいて信号検出器によって測定された透過光の強度ＩＳＩＧ（ｔ）は、式Ｉ＊ＳＩＧ（ｔ）＝Ｃｔ×ＩＳＩＧ（ｔ）に従って、補正された強度Ｉ＊ＳＩＧ（ｔ）に変換される。このようにして、各時点で個別にデータを補正することができる。
【０１５４】
２１１６において、方法２１００は、サンプルの吸光度および蛍光を決定する工程と、クロマトグラム上にデータをプロットする工程とを含む。例えば、コントローラは、図２に関して説明したように、補正されたサンプル透過率信号に対してブランク補正を実行して、サンプル単独（溶媒なし）の光透過率を決定する。コントローラは、さらに、光透過率を吸光度値に変換する。次いで、吸光度値は、クロマトグラム上の時間（および／またはフラクション数）に対してプロットされる。所与の測定時間において、サンプルは、分析物を含有しない（溶媒のみが存在する場合）、または複数の分析物を含む。しかしながら、サンプルが既知の１つの分析物を含む場合、分析物の濃度は、ランベルトベールの法則に従って決定される。他の例では、存在する分析物の合計の濃度は、サンプルの吸光度およびランベルトベールの関係を用いて近似される。また、コントローラは、分析物が存在しないときに測定された蛍光信号を使用して、同様の方法でサンプル蛍光信号に対してブランク補正を実行する。サンプルの蛍光は、サンプルの蛍光信号から直接的に決定され、相対蛍光強度（または他の任意の単位）として示される。サンプルの蛍光は、サンプルの吸光度と同じクロマトグラム上に重ねてもよく、または、別個のクロマトグラム上にプロットしてもよい。２１１６に続いて、方法２１００は終了する。
【０１５５】
次に図２２を参照すると、例示的な方法２２００は、単一の信号検出器を使用して、サンプル吸光度および蛍光の両方がどのように決定されるかを示す。方法２２００は、２２０２で始まり、信号検出器の応答を測定しながら、光源を第１の保持時間オフに維持する工程を含む。第１の保持時間（duration）で測定された信号検出器の反応は、「ダークノイズ」と呼ばれる。ダークノイズは、たとえ光がデバイスに入っていなくても、信号検出器を通して流れる相対的に小さな電流である。ダークノイズを測定することによって、コントローラは、信号検出器のベースラインを決定する。これは、蛍光の小さな変化を高感度に測定することができる。例えば、ダークノイズは、測定信号の下限を確立する（例えば、測定信号はダークノイズを下回ることができない）。さらに、ダークノイズは、検出限界（ＬＯＤ）および定量限界（ＬＯＱ）を確立する。ＬＯＤは、ダークノイズより上の所定のマージン（例えば、ダークノイズレベルの３倍（３Ｘ））を有する信号に対応する、妥当な確実性で検出される成分の最低量または濃度として定義される。それは、ダークノイズの統計的分布と検出された検体信号との間のオーバーラップを保証しない。ＬＯＱは、ＬＯＤよりも厳しい（例えば、ダークノイズレベルの１０倍）。これにより、分析物の２つのサンプルが濃度において異なることが確信を持って決定される限界を規定する。
【０１５６】
２２０４において、方法２２００は、第２の保持時間の間、信号検出器によって、サンプルを透過した光を測定しながら、サンプルに光を透過させるために、光源を作動させる工程を含む。第２の保持時間中に測定された信号検出器の応答は、第２の保持時間中にコントローラによって受信された信号検出器の出力に対応する「サンプル透過率信号」と呼ばれる。
【０１５７】
２２０６において、方法２２００は、光源をオフにする工程を含む。光源をオフ（例えば、停止）にする工程は、光源に供給された電源を停止する工程、または、例えば、光信号（例えば、シャッター、アイリス等）を適切に中断するその他の方法を含む。
【０１５８】
２２０８において、方法２２００は、第３の保持時間の間、信号検出器によって、サンプルによって放射された光を測定する工程を含む。第３の保持時間中に測定された信号検出器の応答は、第３の保持時間中にコントローラによって受信された信号検出器の電圧出力に対応する「サンプル蛍光信号」と呼ばれる。
【０１５９】
２２１０において、方法２２００は、サンプル吸光度およびサンプル蛍光を決定する工程を含む。サンプル吸光度は、サンプル透過率信号から決定される。それは、式Ａ＝−ｌｏｇ１０Ｔに従って、基準信号に基づいて任意に補正されてもよく、および／またはブランク補正されてもよい。サンプル吸収度は、ランベルトベールの関係に従って、サンプル濃度を決定するためにさらに使用される。サンプル蛍光は、相対蛍光強度（または他の任意の単位）として報告される。サンプル吸光度およびサンプル蛍光の両方を、時間および／またはフラクション数に対して一つまたは複数のクロマトグラム上にプロットする。
【０１６０】
例えば、図２９は、時間（Ｘ軸）に対してプロットされた、サンプル吸光度（プロット２９０２）およびサンプル蛍光（プロット２９０４）の両方を有する例示的なクロマトグラム２９００を示す。例示的な吸光度ピークは、２９０３で示される。例示的な蛍光ピークは、２９０５で示される。クロマトグラムの各ピークは、所定の時間にＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットを通過するサンプルにおける分析物の存在を示す。クロマトグラムは、光源によって放射される光を吸収する分析物に対応する吸収ピークと、光源によって放射される光（吸収測定に使用される光源および／または光の波長と同一または異なる）を吸収し、より長い波長で再放射する分析物に対応する蛍光ピークとを有する。グラフ２９００の例に示すように、吸光度および蛍光ピークは、(ピークの第１のセットにおけるように)重なり合ってもよく、または分離していてもよい。さらに、各ピークは、立ち上がり区間（例えば、２９０６で示される）と、立ち下り区間（例えば、２９０８で示される）とを有する。保持時間ｄ１は、任意のピークが検出される前のクロマトグラムの一部を指す。保持時間ｄ２は、検出されたピーク間の例示的な保持時間を指す。ｄ１とｄ２の両方中（および他のピーク期間中)において、サンプルは、分析物を含まない（例えば、溶媒のみ）。または、サンプルは、選択された光源の波長および／または他のＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの設定（例えば、光源強度、検出器ゲイン等)を用いて検出できない分析物を含む。
【０１６１】
図２２に戻ると、２２１２において、方法２２００は、繰り返し率の頻度を調整する工程を任意に含む。例えば、単一の測定サイクルは、第１の保持時間と、第２の保持時間（光源オン時間）と、第３の保持時間（光源オフ時間）とをまとめて含む。複数の測定サイクルは、各測定サイクルの間に第４の保持時間で実行される。したがって、繰り返し率の頻度を調整する工程は、第４の保持時間の長さを調整する工程を含む。別の例では、各保持時間は、オン時間対オフ時間（パルス幅変調として従来から知られている）を変化させることなどによって、（別々に、または組み合わせて）変化される。さらに、前のサイクルまたは暗電流測定からの計算は、第２および第３の保持時間の間、またはインターリービング技術の他の組み合わせの間に実行される。
【０１６２】
一例では、バーストデータ収集モードを利用することができる。そのバーストデータ収集モードにおいて、超高速サンプリングは、アナログからデジタルへの変換およびサンプル収集能力の両方を増大させることによって（例えば、所与の時間内に、より多くのサンプル信号を収集することによって）、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの電子機器の能力を拡張するために使用される。バーストデータ収集モードは、重要な点（例えば、立ち下り区間（例えば、図２９の立ち下り区間２９０８）または肩部など）におけるクロマトグラフィピーク形状および特徴の分解能を増大させることができる。そして、そのモードは、クロマトグラフィー（例えば、超高速液体クロマトグラフィー（ＵＨＰＬＣ）など）速度が増大するので特に有益である。これにより、蛍光寿命のような他の非常に短い保持時間の現象の捕捉を図ることができる。これは、この検出器を用いて測定されるべき、励起後の１ピコ秒の時間領域で起こり得る。これにより、例えば、ＨＰＬＣ、ＵＨＰＬＣ、または高性能イオンクロマトグラフィー（ＨＰＩＣ）システムで実行されるクロマトグラフィー中に、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットを用いて、蛍光寿命イメージング（ＦＬＩ）のような方法を実行することができる。
【０１６３】
例えば、繰り返し率は、フローセルを横切る分析物の吸光度または蛍光特性に応じて、調整される。それにより、ピークを横切るサンプリング率の変化を可能にする。例えば、ピークの変曲点を横切るときの正から負への信号の二次導関数の変化に応じて、繰り返し率を増大させる（第４の保持時間を短縮する）。そして、信号の二次導関数が負から正に切り替わるにつれて、繰り返し率が減少する（第４の保持時間が長くなる）。この種の制御は、最大ピークにわたるサンプリング率の増大を可能にする。これは、蛍光に基づく測定に特に有利である。これにより、信号対ノイズ比を増大させている。追加的にまたは代替的に、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットは、複数の蛍光検出器で構成される。それぞれの感度は、蛍光スペクトル帯、必要なノイズ、および検出器の一時的な特性に対して最適化され、または、適切な高速取り込み回路で最適化される。
【０１６４】
第２の例として、（第４の保持時間における変化によって制御されるような）サンプリング率の一時的な増加または減少は、分析物が（例えば、図２９に示される保持時間ｄ２のような、ピーク間の時間）検出されないＨＰＬＣランの区間のデータ圧縮を可能にする。サンプリング率を減少させる工程は、関連する吸収または蛍光信号に計算リソースを集中させる。サンプリング率のこの変化は、その信号タイプについての各閾値レベルを超える一つまたは複数の信号（蛍光、吸光度、またはその両方）によって誘発される。
【０１６５】
第３の例として、複数の蛍光成分を含有する混合分析物について、複数の関連発光波長をモニタする。各発光波長信号の測定は、別々の測定サイクルでインターリーブされる。特定の発光波長におけるピークの出現（閾値信号レベル、信号の二次導関数などによって決定されるような）は、ピーク発光波長のためのより速いサイクル（例えば、第４の保持時間を減少させる）をトリガし、他のサイクルのための第４の保持時間を増大させる。ピークが経過すると、サイクルは、開始インターリーブ条件に戻る。これは、複数の発光波長がモニタされているか、または、信号デジタル化（アナログ−デジタル変換）または計算パワーが制限されている条件下で、信号対雑音比およびピーク形状の決定を増大させる。あるいは、複数の８ビット測定の信号が収集される（単一または複数の蛍光発光信号、単一または複数の吸収信号、単一または複数の伝導率信号、または他の測定を含む)。次に、閾値、保持時間、または他のトリガイベントのいずれかが満たされたことに応じて、トリガイベントに対応する関連信号は、選択され、２４ビット収集に切り換えられる。一方、他の（無関係）８ビット信号測度は、オフにされる。
【０１６６】
第４の例として、大量の分析物が精製される場合の分取クロマトグラフィーシステムにおいて、汚染物質についてのモニタリングが行われる。第４の保持時間は、主要ピークが現れる前（例えば、図２９の保持時間ｄ１の間)と、閾値レベルへの上昇中との両方で、減少される（例えば、測定サイクル周波数が増加される）。次いで、第４の保持時間は、主要ピークの最も集中した部分の間に増大される（例えば、測定サイクル周波数が減少される）。第４の保持時間は、ピーク信号が減少することにつれて、再び減少される。これは、(調製システム用の)データ管理制限を可能にする。なぜなら、典型的に、主要ピークの最も集中した部分の間の分析物の濃度は、（別個の分析物フローセルに分割されるより少ない量の分析物よりむしろ）直接信号を見るときの検出器の検出範囲よりも高いからである。ピークのオーバー範囲部分は、汚染物質ピークが位置する立ち上り区間及び立ち下り区間のような予備運転の他の部分よりも関心が低い。２２１２に続いて、方法２２００は、次の測定サイクルを開始するために戻る。
【０１６７】
図３０は、基準セレクタを有するレシオメトリック増幅器／アナログ−デジタル変換器の図３０００を示す。この基準セレクタは、検出器応答に基づいて、光源の光強度出力を制御するために使用される。例えば、基準セレクタを有するレシオメトリック増幅器／アナログ−デジタル変換器を使用して、図１９に関して上述した光強度の調整を実行する。図３０００に示すように、レシオメトリック増幅器３００２は、信号入力（ｘ）と、基準入力（ｙ）とを受信する。信号入力は、流路を通過した光を検出するように配置された信号検出器から受信される。したがって、信号入力は、サンプルの吸光度のレベルを反映する。基準入力は、基準検出器から受信される。したがって、基準入力は、光源から出力される光のベースラインレベルを反映する。レシオメトリック増幅器３００２は、信号入力と基準入力との間の比（例えば、信号を基準で割った比）を表す比信号（ｘ／ｙ）を出力する。このようにして、信号入力を基準値に対して正規化する。比率信号は、光源の光強度を制御するために使用される。例えば、比率信号は、光源に供給される電流を調整するために、または、光源の両端間の電圧を調整するために使用される。
【０１６８】
いくつかの例では、基準セレクタ３００４は、適切な基準信号を選択するために存在する。図示のように、基準セレクタ３００４は、基準電圧と基準信号（基準信号が基準検出器によって出力される信号）との間で選択する。基準電圧は、基準光源に供給される電圧、所定の記憶電圧、または他の好適な電圧である。基準セレクタは、適切な基準を増幅器に結合するように調整される。例えば、基準セレクタは、基準電圧と基準信号との間でトグル（切り替わる）する。このようにして、吸光度は、レシオメトリック増幅器／アナログ−デジタル変換器を使用するアナログ回路において直接得られる。これにより、システムは、量子化誤差を最小限に抑え、光レベルにおける誤った変化を低減または排除することができる。
【０１６９】
光源出力を変調するための他の機構が考えられる。例えば、光源出力を周波数で変化させ、ロックイン増幅器を用いて測定する。別の実施形態では、溶媒の流速を増加または減少させて、潜在的に、アナログ−デジタル変換器の分解能未満の補間（interpolation）を可能にすることができる。追加的に又は代替的に、別の検出器システムは、ルックアヘッド又はゲインスケジューリングを可能にするために、１次検出器の上流に配置される。
【０１７０】
図３０００は、１次（信号）光源の出力レベルを制御するメカニズムを示す。しかし、このようなメカニズムは、２次（基準）光源を制御するために追加的にまたは代替的に使用することができる。光強度を制御するための他のメカニズムは、関心のある位置（例えば、信号またはソース検出器、フローセルブロック、ヒートシンクなどの近く)で取得された温度を含む。これは、システムの特定の局面（例えば、光強度、検出器出力）をモニタまたは制御するために使用される。いくつかの例で、１次光源または基準光源を駆動する電流を調整する。一方、他の例で、１次光源または基準光源の電圧を調整する。これらの調整は、検出器、光源、アナログ−デジタル変換器、増幅器、およびシステム内の他のコンポーネントのダイナミックレスポンスに適合するように行われる。
【０１７１】
他のアナログ制御メカニズムは、自動電力制御（ＡＰＣ）、自動ゲイン制御（ＡＧＣ）、および自動電流制御（ＡＣＣ）回路を含む。そのような回路は、開ループまたは閉ループフィードバック制御を利用する。例えば、ＡＰＣ回路は、指令された電圧入力が温度感知デバイス（例えば、サーミスタ）を含む負のフィードバックループに基づいてバイアスされる閉ループフィードバック制御を含む。増幅器からの出力は、例えば、放射照度または強度制御電圧を含む。それらは、光源を流れる電流を制御する可変抵抗器に供給される。
【０１７２】
２次信号検出器をＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットに含めることの技術的効果は、より低い濃度のサンプルが検出されることである。それにより、ＵＶ−ＶＩＳ検出器ユニットの検出範囲が増大する。２次信号検出器は、サンプルによって後方反射される軸外の光を測定するように構成される。
【０１７３】
第１の例は、システムを提供する。そのシステムは、第１の光源と、信号検出器と、第１の光源と信号検出器との中間に配置される流路とを含む。第１の光源、信号検出器、および流路は、第１の軸に沿って整列される。またシステムは、第２の光源と、基準検出器とを含む。第２の光源および基準検出器は、第１の軸とは異なる第２の軸に沿って整列される。システムの第１の例では、第１および第２の光源は、共通の基板上に実装される。第１の例を任意で含むシステムの第２の例では、共通基板は、熱制御デバイスに結合される。第１および第２の例の一方または両方を任意で含むシステムの第３の例では、共通基板、第１の光源、および第２の光源は、取り外し可能なモジュール上に収容される。取り外し可能なモジュールは、信号検出器、流路、および基準検出器を収容するハウジングに挿入され、そこから取り外されるように構成される。信号検出器、流路、および基準検出器は、ハウジングに固定的に結合される。第１〜第３の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意に含むシステムの第４の例では、第１の光源は、第１の基板に取り付けられる。第２の光源は、第２の基板に取り付けられる。第１〜第４の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含むシステムの第５の例では、第１および第２の基板は、それぞれ、共通の熱制御デバイスに結合される。第１〜第５の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含むシステムの第６の例では、第１の基板は、第１の熱制御デバイスに結合される。第２の基板は、第２の熱制御デバイスに結合される。第１〜第６の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含むシステムの第７の例では、第１の熱制御デバイスは、サイズ、熱容量、熱伝導率、熱拡散率、および熱質量のうちの少なくとも１つにおいて、第２の熱制御デバイスとは異なる。第１〜第７の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含むシステムの第８の例では、システムは、第１の光源の光強度を第２の光源の光強度に相関させるように構成されたコントローラをさらに含む。第１〜第８の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含むシステムの第９の例では、コントローラは、信号検出器からの出力に基づいてサンプル透過率信号を決定し、基準検出器からの出力に基づいて基準信号を決定し、基準信号および相関係数に基づいて基準補正を計算するようにさらに構成される。相関関数は、第１の光源の光強度を第２の光源の光強度に相関させる。また、コントローラは、サンプル透過率信号および基準補正に基づいてサンプルの吸光度を計算するようにさらに構成される。第１〜第９の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含むシステムの第１０の例では、システムは、第１の光源の温度および／または第２の光源の温度を測定するように構成された温度センサをさらに含む。第１〜第１０の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含むシステムの第１１の例では、第１の光源は２つ以上の発光体を含み、および／または、第２の光源は２つ以上の発光体を含む。第１〜第１１の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含むシステムの第１２の例では、第１の光源および第２の光源は、電気的に直列に結合される。第１〜第１２の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含むシステムの第１３の例では、第１の光源は、所与の波長範囲を有する光を出力するように構成される。第２の光源は、同じ所与の波長範囲を有する光を出力するように構成される。
【０１７４】
別の例は、システムを提供する。そのシステムは、共通基板上にそれぞれ取り付けられた第１の光源および第２の光源と、信号検出器と、第１の光源と信号検出器との中間に配置された流路と、基準検出器と、を含む。第１の光源と、信号検出器と、流路とは、第１の軸に沿って整列されている。第２の光源と、基準検出器とは、第１の軸とは異なる第２の軸に沿って整列されている。システムさらに、共通基板に結合された熱制御デバイスと、共通基板に結合された温度センサと、温度センサからの出力に基づいて熱制御デバイスを調整するように構成されたコントローラとを含む。システムの第１の例では、コントローラは、所定の温度範囲内に基板を維持するために熱制御デバイスを調整するように構成される。第１の例を任意で含むシステムの第２の例では、コントローラは、信号検出器からの出力に基づいてサンプル透過率信号を決定し、基準検出器からの出力に基づいて基準信号を決定し、サンプル透過率信号および基準信号に基づいてサンプルの吸光度を計算するように構成される。
【０１７５】
別の例は、信号検出器と、サンプルを流すように構成された流路と、基準検出器とを含む検出器ユニットを含むシステムを提供する。信号検出器、流路、および基準検出器は、それぞれ検出器ユニットのハウジング内に配置される。システムは、取り外し可能なモジュール上に取り付けられた第１の光源および第２の光源を含む。取り外し可能なモジュールが検出器ユニットのハウジング内に挿入されると、第１の光源、流路、および信号検出器は、第１の軸に沿って整列される。第２の光源および基準検出器は、第２の軸に沿って整列される。第１の例では、システムは、取り外し可能モジュールに結合された熱制御デバイスをさらに含む。第１の例を任意で含む第２の例では、システムは、検出器ユニットのハウジング内に配置された熱制御デバイスをさらに含む。熱制御デバイスは、取り外し可能モジュールが検出器ユニットのハウジング内に挿入されたときに、第１の光源および第２の光源の温度を制御するように構成される。
【０１７６】
別の表現では、システムは、第１の光源と、１次信号検出器と、第１の光源と１次信号検出器との中間に配置された流路とを含む。第１の光源と、信号検出器と、流路とは、第１の軸に沿って整列される。また、システムは、第２の光源と、基準検出器と、を含む。第２の光源および基準検出器は、第１の軸とは異なる第２の軸に沿って整列される。システムはさらに、第１の光源と流路との中間に配置され、第１の軸から軸外にある２次信号検出器を備える。前述の例では、システムは、追加的にまたは代替的に、第１のモード中、１次信号検出器からの出力に基づいて第１のサンプル透過率信号を決定し、第１のサンプル透過率信号に基づいて流路内の第１のサンプルの第１の吸光度を計算し、第２のモード中、２次信号検出器からの出力に基づいて第２のサンプル透過率信号を決定し、第２のサンプル透過率信号に基づいて流路内の第２のサンプルの第２の吸光度を計算するように構成されたコントローラをさらに含む。前述の例のいずれか又は全てにおいて、追加的に又は代替的に、第１のモードは、１次信号検出器の飽和点よりも低いレベルで、第１の光源からの光を受け取る１次信号検出器を含む。第２のモードは、１次信号検出器の飽和点よりも高いレベルで、第１の光源からの光を受け取る１次信号検出器を含む。前述の例のいずれかまたはすべてにおいて、追加的にまたは代替的に、第１のモード中に、第１の吸光度は、２次信号検出器からの出力を使用せずに、第１のサンプル透過率信号に基づいて計算される。第２のモード中に、第２の吸光度は、１次信号検出器からの出力を使用せずに、第２のサンプル透過率信号に基づいて計算される。前述の例のいずれかまたはすべてにおいて、コントローラは、第１のモード中に、基準検出器からの出力に基づいて第１の基準信号を決定し、第１の基準信号に基づいて第１の吸光度を補正し、第２のモード中に、基準検出器からの出力に基づいて第２の基準信号を決定し、第２の基準信号に基づいて第２の吸光度を補正するように、追加的または代替的にさらに構成される。前述の例のいずれかまたはすべてにおいて、追加的または代替的に、２次信号検出器は、第２の軸から軸外に配置される。前述の例のいずれかまたはすべてにおいて、追加的または代替的に、１次信号検出器によって検出される第１の光源によって放射される光は、ビームスプリッタを通過することなく、第１の光源から１次信号検出器に進む。
【０１７７】
別の表現において、方法は、光源によって放射され、流路を通過した光を受け取るように配置された１次信号検出器からの出力に基づいて、第１のサンプル透過率信号を決定する工程と、第１のサンプル透過率信号が閾値未満である場合、第１のサンプル透過率信号に基づいて、流路内のサンプルの吸光度を計算する工程と、第１のサンプル透過率信号が閾値を超える場合、第２のサンプル透過率信号に基づいて、流路内のサンプルの吸光度を計算する工程とを含む。第２のサンプル透過率信号は、光源と流路との間に配置された２次検出器からの出力に基づいて決定される。前述の例では、追加的または代替的に、第１のサンプル透過率信号に基づいて流路内のサンプルの吸光度を計算する工程は、２次検出器からの出力に基づいて、第１の基準信号を決定する工程と、第１のサンプル透過率信号および第１の基準信号に基づいて、流路内のサンプルの吸光度を計算する工程とを含む。前述の例のいずれかまたはすべてにおいて、追加的にまたは代替的に、第１のサンプル透過率信号に基づいて、流路内のサンプルの吸光度を計算する工程は、基準検出器からの出力に基づいて、第１の基準信号を決定する工程と、第１のサンプル透過率信号および第１の基準信号に基づいて、流路内のサンプルの吸光度を計算する工程とを含む。第２のサンプル透過率信号に基づいて、流路内のサンプルの吸光度を計算する工程は、基準検出器からの出力に基づいて、第２の基準信号を決定する工程、第２のサンプル透過率信号および第２の基準信号に基づいて、流路内のサンプルの吸光度を計算する工程とを含む。前述の例のいずれかまたはすべてにおいて、追加的にまたは代替的に、第２のサンプル透過率信号に基づいて、流路内のサンプルの吸光度を計算する工程は、基準信号に基づいて吸光度を補正することなく、第２のサンプル透過率信号に基づいて、流路内のサンプルの吸光度を計算する工程を含む。
【０１７８】
別の表現において、システムは、光源と、１次信号検出器と、光源と１次信号検出器との中間に配置された流路とを含む。光源、１次信号検出器、および流路は、共通軸に沿って整列される。また、システムは、光源と流路との中間に配置されるカップリング光学系と、光源と流路との中間に配置され、共通軸の軸から外れている２次号検出器と、コントローラとを含む。コントローラは、第１のモード中に、１次号検出器からの出力に基づいて第１のサンプル透過率信号を決定し、２次信号検出器からの出力に基づいて基準信号を決定し、第１のサンプル透過率信号および基準信号に基づいて、流路内の第１のサンプルの第１の吸光度を計算するように構成される。また、コントローラは、第２のモード中に、２次信号検出器からの出力に基づいて第２のサンプル透過率信号を決定し、第２のサンプル透過率信号に基づいて流路内の第２のサンプルの第２の吸光度を計算するように構成される。前述の例では、追加的にまたは代替的に、第１のモードは、１次信号検出器の飽和点よりも低いレベルで、光源から光を受け取る１次信号検出器を含む。第２のモードは、１次信号検出器の飽和点よりも高いレベルで、光源から光を受け取る１次信号検出器を含む。前述の例のいずれかまたはすべてにおいて、追加的にまたは代替的に、カップリング光学系は、第１のカップリング光学系および第２のカップリング光学系を備える。前述の例のいずれか又は全てにおいて、追加的にまたは代替的に、基準検出器は、第１のカップリング合光学系と、第２のカップリング光学系との間に配置される。前述の例のいずれか又は全てにおいて、追加的にまたは代替的に、基準検出器は、第１のカップリング光学系と基板との間に配置される。前述の例のいずれかまたはすべてにおいて、追加的または代替的に、１次信号検出器によって検出される光源によって放射される光は、ビームスプリッタを通過することなく、光源から１次信号検出器に進む。前述の例のいずれか又は全てにおいて、追加的にまたは代替的に、第２のモード中に、第２の吸光度は、１次信号検出器からの出力を使用することなく、第２のサンプル透過率信号に基づいて計算される。前述の例のいずれかまたはすべてにおいて、コントローラは、第３のモード中に、１次信号検出器からの出力に基づいて第３のサンプル透過率信号を決定し、２次信号検出器からの出力に基づいて第４のサンプル透過率信号を決定し、基準信号によって第３の吸光度を補正することなく、第３のサンプル透過率信号および第４のサンプル透過率信号に基づいて、流路内の第３のサンプルの第３の吸光度を計算するように、追加的または代替的にさらに構成される。前述の例のいずれかまたはすべてにおいて、追加的にまたは代替的に、第２のモード中に、第２の吸光度は、基準信号によって第２の吸光度を補正することなく、第２のサンプル透過率信号に基づいて計算される。
【０１７９】
別の表現において、システムは、光源と、信号検出器と、光源と信号検出器との中間に配置された流路と、光源と共通のハウジング内に収容された基準検出器とを含む。基準検出器は、ハウジングおよび／またはハウジング内のコンポーネントから反射された光を検出するように構成される。システムの第１の例では、ハウジング内のコンポーネントは、光源と流路との中間に配置されたカップリング光学系を含む。第１の例を任意で含むシステムの第２の例では、カップリング光学系は、第１のレンズおよび第２のレンズを含む。第１および第２の例の一方または両方を任意で含むシステムの第３の例では、基準検出器は、第１のレンズと第２のレンズとの間に配置され、第１のレンズおよび第２のレンズから反射された光を検出するように構成される。第１〜第３の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含むシステムの第４の例では、基準検出器は、第１のレンズと光源との間に配置され、第１のレンズから反射された光を検出するように構成される。第１〜第４の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含むシステムの第５の例では、光源は、基板上に取り付けられる。基準検出器は、基板上に配置され、第１のレンズから反射された光を検出するように構成される。第１〜第４の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含むシステムの第６の例では、光源、流路、および信号検出器は、共通軸に沿って配置される。基準検出器は、共通軸から軸外に配置される。第１〜第６の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含むシステムの第７の例では、信号検出器によって検出される光源によって放射される光は、ビームスプリッタを通過することなく、光源から信号検出器に進む。そして、基準検出器によって検出されるハウジングおよび／またはコンポーネントから反射される光は、ビームスプリッタを通過しない。第１〜第７の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含むシステムの第８の例では、システムは、コントローラをさらに含む。そのコントローラは、信号検出器からの出力に基づいてサンプル透過率信号を決定し、基準検出器からの出力に基づいて基準信号を決定し、サンプル透過率信号および基準信号に基づいて流路内のサンプルの吸光度を計算するように構成されている。
【０１８０】
別の表現において、システムは、基板上に取り付けられた光源と、信号検出器と、光源と信号検出器との中間に配置され流路と、基板上に取り付けられた基準検出器と、反射器とを含む。光源、信号検出器、および流路は、共通軸に沿って整列される。反射器は、光源から基準検出器に光を向けるように配置される。反射器は、共通軸から軸外に配置される。システムの第１の例では、システムは、光源と流路との中間に配置されたカップリング光学系をさらに備える。第１の例を任意に含むシステムの第２の例では、カップリング光学系は、反射器と流路との中間に配置され、共通軸に沿って整列される。第１および第２の例の一方または両方を任意で含むシステムの第３の例では、信号検出器によって検出される、光源によって放射される光は、ビームスプリッタを通過することなく、光源から信号検出器に進む。そして、基準検出器によって検出される、反射器から反射される光は、ビームスプリッタを通過しない。第１〜第３の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含むシステムの第４の例では、システムは、コントローラをさらに備える。そのコントローラは、信号検出器からの出力に基づいてサンプル透過率信号を決定し、基準検出器からの出力に基づいて基準信号を決定し、サンプル透過率信号および基準信号に基づいて流路内のサンプルの吸光度を計算するように構成されている。第１〜第４の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含むシステムの第５の例では、システムは、基板上に取り付けられた、熱制御デバイスおよび温度センサをさらに含む。コントローラは、温度センサからの出力に基づいて熱制御デバイスを調整するようにさらに構成される。
【０１８１】
別の表現において、システムは、光源と、信号検出器と、光源と信号検出器との間に配置された流路とを含む。流路は、サンプルを流すように構成される。またシステムは、光源と流路との中間に配置されたカップリング光学系と、カップリング光学系から反射された光を検出するように配置された基準検出器と、コントローラとを含む。コントローラは、信号検出器からの出力に基づいてサンプル透過率信号を決定し、基準検出器からの出力に基づいて基準信号を決定し、サンプル透過率信号および基準信号に基づいてサンプルの吸光度を計算するように構成される。システムの第１の例では、流路は、流路の長手方向軸に沿って、サンプルを流すように構成される。流路および光源は、光源から放射された光が長手方向軸に沿って、流路を通って信号検出器に伝達されるように構成される。第１の例を任意で含むシステムの第２の例では、カップリング光学系は、第１のレンズおよび第２のレンズを含む。第１および第２の例の一方または両方を任意で含むシステムの第３の例では、基準検出器は、第１のレンズと第２のレンズとの間に配置され、第１のレンズおよび第２のレンズから反射された光を検出するように構成される。第１〜第３の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含むシステムの第４の例では、基準検出器は、第１のレンズと光源との間に配置され、第１のレンズから反射された光を検出するように構成される。第１〜第４の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含むシステムの第５の例では、光源は、基板上に取り付けられる。基準検出器は、基板上に配置され、第１のレンズから反射された光を検出するように構成される。
【０１８２】
別の表現において、光源と、信号検出器と、流路とを含む検出器ユニットのための方法は、検出器ユニットの一つまたは複数のパラメータに基づいて光源によって放射される光の強度を動的に調整する工程と、信号検出器からの出力に基づいてサンプル透過率信号を決定する工程と、サンプル透過率信号に基づいてフローセル内のサンプルの吸光度を計算する工程とを含む。信号検出器は、光源によって放射され、流路を通過した光を受け取るように配置される。方法の第１の例では、サンプル透過率信号に基づいてフローセル内のサンプルの吸光度を計算する工程は、基準検出器からの出力に基づいて基準透過率信号を決定する工程と、サンプル透過率信号および基準透過率信号に基づいてフローセル内のサンプルの吸光度を計算する工程とを含む。第１の例を任意で含む方法の第２の例では、方法は、補正係数（correction factor）をサンプル透過率信号に適用する工程をさらに含む。補正係数は、フローセル内のサンプルの分析物の濃度がゼロである場合に、信号検出器からの出力に基づく。第１および第２の例の一方または両方を任意で含む方法の第３の例では、光源は、第１の光源である。検出器ユニットの一つまたは複数のパラメータに基づいて第１の光源によって放射される光の強度を動的に調整する工程は、第２の光源によって放射される光の強度に基づいて第１の光源によって放射される光の強度を動的に調整する工程を含む。第２の光源は、第１の光源に熱的かつ電気的に結合され、流路と、第１の光源と、信号検出器との軸から軸外に配置される。第１〜第３の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含む方法の第４の例では、検出器ユニットの一つまたは複数のパラメータに基づいて光源によって放射される光の強度を動的に調整する工程は、光源の温度に基づいて光源によって放射される光の強度を動的に調整する工程を含む。第１〜第４の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含む方法の第５の例では、検出器ユニットの一つまたは複数のパラメータに基づいて光源によって放射される光の強度を動的に調整する工程は、光源の強度に基づいて光源によって放射される光の強度を動的に調整する工程を含む。第１〜第５の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含む方法の第６の例では、検出器ユニットの一つまたは複数のパラメータに基づいて光源によって放射される光の強度を動的に調整する工程は、サンプル透過率信号に基づいて光源によって放射される光の強度を動的に調整する工程を含む。第１〜第６の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含む方法の第７の例では、サンプル透過率信号に基づいて光源によって放射される光の強度を動的に調整する工程は、サンプル透過率信号が減少することにつれて、光源によって放射される光の強度を増加させる工程と、サンプル透過率信号が増加することにつれて、光源によって放射される光の強度を減少させる工程とを含む。第１〜第７の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含む方法の第８の例では、検出器ユニットの一つまたは複数のパラメータに基づいて光源によって放射される光の強度を動的に調整する工程は、較正関数に基づいて光源によって放射される光の強度を動的に調整す���工程を含む。第１〜第８の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含む方法の第９の例では、光源の強度を動的に調整する工程は、光源に供給される駆動電流または電圧を調整する工程と、光源の温度を調整する工程と、中性濃度フィルタ、可変減衰器、または調整可能なアパーチャまたはアイリスを調整することによって、流路に到達する光の量を調整する工程のうちの一つまたは複数を含む。
【０１８３】
別の表現において、光源、信号検出器、および流路を含む検出器ユニットのための方法は、信号検出器からの出力に基づいてサンプル透過率信号を決定する工程を含む。信号検出器は、光源によって放射され、流路を通過した光を受け取るように配置される。また、方法は、サンプル透過率信号に基づいてフローセル内のサンプルの吸光度を計算する工程と、閾値よりも大きいサンプル透過率信号に応答して、光源によって放射される光の強度を調整する工程とを含む。第１の例では、閾値よりも大きいサンプル透過率信号に応答して、光源によって放射される光の強度を調整する工程は、閾値よりも大きいサンプル透過率信号に応答して、光源によって放射される光の強度を低減する工程を含む。第１の例を任意で含む方法の第２の例では、閾値は、第１の閾値である。方法は、第１の閾値よりも低い第２の閾値よりも小さいサンプル透過率信号に応答して、光源によって放射される光の強度を調整する工程をさらに含む。第１および第２の例の一方または両方を任意に含む方法の第３の例では、第２の閾値未満であるサンプル透過率信号に応答して、光源によって放射される光の強度を調整する工程は、第２の閾値未満であるサンプル透過率信号に応答して、光源によって放射される光の強度を増加させる工程を含む。
【０１８４】
別の表現において、光源、信号検出器、および流路を含む検出器ユニットのための方法は、信号検出器からの出力に基づいてサンプル透過率信号を決定する工程を含む。信号検出器は、光源によって放射され、流路を通過した光を受け取るように配置される。方法はまた、検出器ユニットの温度、光強度の値、およびサンプル透過率信号のうちの一つまたは複数に基づいて信号検出器の応答を動的に調整する工程と、サンプル透過率信号に基づいてフローセル内のサンプルの吸光度を計算する工程とを含む。この方法の第１の例では、光強度の値は、光源の光強度である。第１の例を任意で含む方法の第２の例では、光強度の値は、第２の光源の光強度である。第１および第２の例の一方または両方を任意で含む方法の第３の例では、方法は、基準検出器からの出力に基づいて基準透過率信号を決定する工程をさらに含む。基準検出器は、第２の光源によって放射された光を受け取るように配置される。サンプル透過率信号に基づいてフローセル内のサンプルの吸光度を計算する工程は、サンプル透過率信号に基づいて、および基準透過率信号に基づいてフローセル内のサンプルの吸光度を計算する工程を含む。第１〜第３の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含む方法の第４の例では、検出器ユニットの温度は、光源の温度と、光源が結合される基板の温度とのうちの一つまたは複数を含む。第１〜第４の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含む方法の第５の例では、サンプル透過率信号に基づいて信号検出器の応答を動的に調整する工程は、サンプル透過率信号が減少することにつれて、検出器ゲインを増加させる工程と、サンプル透過率信号が増加することにつれて、検出器ゲインを減少させる工程とを含む。
【０１８５】
別の表現において、システムは、第１の光源と、第１の信号検出器と、第１の光源と第１の信号検出器との中間に配置された流路とを含む。第１の流路、第１の光源、および信号検出器は、第１の軸に沿って整列される。システムはまた、第２の信号検出器と、第２の流路とを含む。第２の流路および第２の信号検出器は、第２の軸に沿って整列される。第１の流路は、第２の流路に流体的に結合される。第１の例では、システムは、第２の軸に沿って整列された第２の光源をさらに含む。第２の流路は、第２の光源と第２の信号検出器との中間に配置される。第１の例を任意で含むシステムの第２の例では、システムは、第１の信号検出器からの出力に基づいて第１のサンプル透過率信号を決定し、第１のサンプル透過率信号に基づいて第１の流路内のサンプルの第１の吸光度を計算するように構成されたコントローラをさらに含む。第１および第２の例の一方または両方を任意で含むシステムの第３の例では、コントローラは、第２の信号検出器からの出力に基づいて第２のサンプル透過率信号を決定し、第２のサンプル透過率信号に基づいて第２の流路内のサンプルの第２の吸光度を計算するようにさらに構成される。第１〜第３の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含むシステムの第４の例では、システムは、基準検出器をさらに含む。コントローラは、基準検出器からの出力に基づいて基準信号を決定し、第１のサンプル透過率信号に基づいて、さらに基準信号に基づいて第１の流路内のサンプルの第１の吸光度を計算し、第２のサンプル透過率信号に基づいて、さらに基準信号に基づいて第２の流路内のサンプルの第２の吸光度を計算するように構成される。第１〜第４の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含むシステムの第５の例では、システムは、第１の光源と第１の流路との中間に配置されたカップリング光学系をさらに含む。基準検出器は、カップリング光学系と第１の光源との中間に配置される。
【０１８６】
別の表現において、光検出器システムは、複数の発光体を備える光源と、信号検出器と、光源と信号検出器との中間に配置された流路と、光検出器システムのパラメータに基づいて複数の発光体のうちの一つまたは複数の発光体を変調するように構成されたコントローラとを備える。第１の例では、複数の発光体は、アレイ状に配置される。各発光体は、流路の少なくとも一部に沿って光を放射するように配置される。第１の例を任意に含むシステムの第２の例では、アレイに配置された複数の発光体は、２×２のアレイに配置された４つの発光体を含む。第１および第２の例の一方または両方を任意で含むシステムの第３の例では、流路は、流路の長手方向軸に沿って、サンプルを流すように構成される。流路および光源は、各発光体から放射された光が長手方向軸に平行な各軸に沿って、流路を透過するように構成される。第１〜第３の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含むシステムの第４の例では、コントローラは、第１のモード中、複数の発光体のうちの第１の発光体を作動し、複数の発光体のうちの第２の発光体の動作の停止を維持し、信号検出器からの出力に基づいて第１のサンプル透過率信号を決定することによって、第２のモード中、第２の発光体を作動し、第１の発光体の動作の停止を維持し、信号検出器からの出力に基づいて第２のサンプル透過率信号を決定することによって、複数の発光体のうちの一つまたは複数を変調するように構成される。第１〜第４の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含むシステムの第５の例では、コントローラは、第３のモード中、複数の発光体のうちの第１の発光体および複数の発光体のうちの第２の発光体を交互に作動し、および動作を停止し、信号検出器からの出力に基づいて第３のサンプル透過率信号を決定することによって、複数の発光体のうちの一つまたは複数を変調するように構成される。第１〜第５の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含むシステムの第６の例では、コントローラは、複数の発光体の各々の各効率に基づいて、複数の発光体のうちの一つまたは複数の周波数およびパルス幅のうちの一つまたは複数を調整することによって、光検出器システムのパラメータに基づいて、複数の発光体のうちの一つまたは複数を変調するように構成される。第１〜第６の例のうちの一つまたは複数またはそれぞれを任意で含むシステムの第７の例では、コントローラは、複数の発光体のうちの少なくとも２つの発光体を同時に作動することによって、複数の発光体のうちの一つまたは複数を変調するように構成される。
【０１８７】
別の表現では、システムは、第１の光源と、第１の信号検出器と、第１の光源と第１の信号検出器との中間に配置された第１の流路と、第２の光源と、第２の信号検出器と、第２の光源と第２の信号検出器との中間に配置された第２の流路と、コントローラとを含む。第１の流路は、第２の流路に流体的に結合される。コントローラは、サンプルが第１の流路を通って流れるときに第１の信号検出器からの出力に基づいて第１のサンプル透過率信号を決定し、第１のサンプル透過率信号に基づいてサンプルの第１の吸光度を計算し、サンプルが第２の流路を通って流れるときに第２の信号検出器からの出力に基づいて第２のサンプル透過率信号を決定し、第２のサンプル透過率信号に基づいてサンプルの第２の吸光度を計算するように構成される。第１の例では、コントローラは、サンプルが第２の流路を流れるときに、第１の信号検出器からの出力に基づいて基準透過率信号を決定し、基準透過率信号に基づいてサンプルの第２の吸光度を補正するようにさらに構成される。第１の例を任意で含むシステムの第２の例では、基準透過率信号は、第１の基準透過率信号である。コントローラは、サンプルが第１の流路を流れるときに第２の信号検出器からの出力に基づいて第２の基準透過率信号を決定し、第２の基準透過率信号に基づいてサンプルの第１の吸光度を補正するように構成される。
【０１８８】
本明細書で使用されるように、単数形で列挙され、「ａ」または「ａｎ」という語で続けられる要素または工程は、そのような排除が明示的に述べられない限り、前記要素または工程の複数を排除しないものとして理解されるべきである。さらに、本発明の「一実施形態」への言及は、列挙された特徴を組み込む追加の実施形態の存在を排除するものとして解釈されることを意図していない。さらに、明示的に述べられない限り、実施形態が「含む（comprising）」、「含む（including）」、または要素または特定の特性を有する複数の要素を「有する（having）」は、そのような特性を有さない追加の要素を含んでもよい。用語「含む（including）」および「その中で（in which）」は、それぞれの用語「備える（comprising）」および「ここで（wherein）」の平易言語の均等物として使用される。さらに、用語「第１」、「第２」および「第３」などは、単にラベルとして使用されており、数値要件またはオブジェクトの特定の位置順序を課すことを意図したものではない。
【０１８９】
図１〜１６は、様々なコンポーネントの相対的な位置決めを伴う例示的な構成を示す。互いに直接接触している、または直接結合されていることが示されている場合、そのような要素は、少なくとも１つの例では、それぞれ、直接接触している、または直接結合されていると呼ぶ。同様に、互いに近接してまたは隣接して示される要素は、少なくとも１つの例では、それぞれ、互いに近接してまたは隣接していてもよい。例えば、互いに面共有接触するコンポーネントは、面共有接触と呼ばれる。別の例として、少なくとも１つの例では、互いから離れて配置され、それらの間に空間のみを有し、他のコンポーネントを有さない要素は、そのようなものとして参照される。さらに別の例として、互いに上／下に、互いに反対側に、または互いに左／右に示される要素は、互いに対してそのようなものとして参照される。さらに、図に示されるように、少なくとも１つの例では、要素の最頂部の要素または点は、コンポーネントの「頂部」と呼ばれる。要素の最下部の要素または点は、コンポーネントの「底部」と呼ばれる。本明細書中で使用されるように、上部／下部、上方／下方、上／下は、図の垂直軸に対して相対的であり、互いに相対的な図の要素の位置を記述するために使用される。そのようなものとして、他要素の上に示される要素は、一例では、他の要素の上に垂直に配置される。さらに別の例として、図面内に示される要素の形状は、それらの形状（例えば、円形状、直線状、平面状、湾曲状、丸みを帯びた、面取りされた、角度をつけられたなど）を有するものとして言及される。さらに、互いに交差するように示された要素は、少なくとも一例では、交差する要素または互いに交差する要素と呼ばれる。さらにまた、別の要素内に示される要素、または、別の要素の外側に示される要素は、一例では、そのようなものとして参照される。
【０１９０】
本明細書は、本発明（ベストモードを含む）を開示するための例、および、当業者が本発明を実施すること（任意のデバイスまたはシステムを作製および使用すること、ならびに任意の組み込まれた方法を実行することを含む）を可能にするための例を使用する。特許性のある範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者に想起される他の例を含む。そのような他の例は、それらが特許請求の範囲の文言と異なる構造的な要素を有する場合、または、それらが特許請求の範囲の文言と実質的に異なる同等の構造的な要素を含む場合、特許請求の範囲内にあることが意図される。
【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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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【国際調査報告】
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