特開 2023-183029 試料供給装置及びガスクロマトグラフ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023183029

(43)【公開日】2023-12-27

(54)【発明の名称】試料供給装置及びガスクロマトグラフ

(51)【国際特許分類】

   G01N 30/32 20060101AFI20231220BHJP

【ＦＩ】

G01N30/32 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022096393

(22)【出願日】2022-06-15

(71)【出願人】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100141852

【弁理士】

【氏名又は名称】吉本 力

(72)【発明者】

【氏名】山本 善丈

(72)【発明者】

【氏名】青野 晃

(57)【要約】

【課題】試料容器内に加圧ガスを供給する前に、その加圧ガスを試料容器内に供給するための流路内の圧力を検知することができる、試料供給装置及びガスクロマトグラフを提供する。
【解決手段】試料供給装置１２は、挿入管と６８、加圧ガス供給部３２と、バルブ３８と、圧力センサ４４とを備える。加圧ガス供給部３２は、流路を介して、挿入管６８と接続される。バルブ３８は、流路を開閉する。圧力センサ４４は、流路内におけるバルブ３８と挿入管６８との間の圧力を検知する。試料供給装置１２では、加圧ガス供給部３２で加圧ガスを供給する前に、バルブ３８が閉じられ、かつ、挿入管６８が試料容器８０内の空間８４に挿入された状態で、圧力センサ４４からの検知信号に基づいて、加圧ガス供給部３２と挿入管６８とを接続する流路内の圧力を検知する。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

試料容器内で試料が揮発されることにより当該試料容器内の空間に生成された試料ガスを、供給先へと供給するための試料供給装置であって、
前記試料容器内の前記空間に挿入される挿入管と、
前記挿入管に流路を介して接続され、前記空間を加圧するための加圧ガスを前記流路及び前記挿入管を介して前記空間に供給する加圧ガス供給部と、
前記流路を開閉するためのバルブと、
前記流路内における前記バルブと前記挿入管との間の圧力を検知する圧力センサと、
前記圧力センサからの検知信号が入力される制御部とを備え、
前記制御部は、
前記挿入管が前記空間に挿入された状態で、前記バルブを開いて前記加圧ガス供給部から前記流路及び前記挿入管を介して前記空間に加圧ガスを供給させることにより、前記空間を加圧する加圧処理部と、
前記加圧処理部による処理の後に、前記空間内の圧力により当該空間内の試料ガスを導出させる試料導出処理部と、
前記加圧処理部による処理の前に、前記バルブが閉じられ、かつ、前記挿入管が前記空間に挿入された状態で、前記圧力センサからの検知信号に基づいて前記流路内の圧力を検知する圧力検知処理部と、
前記圧力検知処理部での検知結果に基づく信号を生成する信号生成処理部とを含む、試料供給装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記信号生成処理部により生成される信号に基づいて、前記加圧処理部により前記バルブが開かれるときに前記流路から前記加圧ガス供給部に試料ガスが逆流する可能性があるか否かを判定する判定処理部を含む、請求項１に記載の試料供給装置。

【請求項3】

前記判定処理部による処理には、前記圧力検知処理部により検知される前記流路内の圧力を閾値と比較する処理が含まれる、請求項２に記載の試料供給装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記判定処理部による判定の結果、前記流路から前記加圧ガス供給部に試料ガスが逆流する可能性があると判定された場合に、前記加圧処理部による処理の実行を中止させる加圧中止処理部を含む、請求項２に記載の試料供給装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記判定処理部による判定の結果、前記流路から前記加圧ガス供給部に試料ガスが逆流する可能性があると判定された場合に、その旨を報知する報知処理部を含む、請求項２に記載の試料供給装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記信号生成処理部により生成される信号に基づいて、前記流路内の圧力を報知する報知処理部を含む、請求項１に記載の試料供給装置。

【請求項7】

前記試料導出処理部による処理に伴って前記空間内から導出される試料ガスを捕捉するサンプルループと、
前記サンプルループ内の試料ガスを供給先に供給するためのキャリアガスを供給するキャリアガス供給部とをさらに備え、
前記制御部は、
前記試料導出処理部による処理の後に、前記キャリアガス供給部から前記サンプルループ内にキャリアガスを供給させることにより、前記サンプルループ内の試料ガスを供給先に供給する試料供給処理部を含む、請求項１に記載の試料供給装置。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか一項に記載の試料供給装置と、
前記試料供給装置から供給される試料ガスの供給先としてのカラムとを備える、ガスクロマトグラフ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、試料ガスを供給する試料供給装置及びガスクロマトグラフに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、下記特許文献１で開示されるような試料導入装置では、ヘッドスペースと呼ばれる空間が上部に形成された試料容器内の試料が加熱されることにより、揮発された試料の成分を含むガス（試料ガス）がヘッドスペースに貯められる。試料ガスをサンプルループ内に採取する場合には、試料容器内にニードル（挿入管）が挿入され、当該ニードルを介して加圧ガスが試料容器内のヘッドスペースに供給される。これにより、ヘッドスペース内が加圧されるため、当該ヘッドスペース内の圧力により試料ガスをサンプルループへと導出させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１４／０３８０１９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このようなヘッドスペース試料導入装置では、加圧ガスの供給口とニードルとを接続する流路には、バルブが設けられる。ヘッドスペース内を加圧ガスで加圧する際には、試料容器内のヘッドスペースにニードルが挿入された状態で、バルブが閉状態から開状態に切り替えられる。

【0005】

しかしながら、ヘッドスペース内の試料ガスの圧力が高い場合には、当該ヘッドスペースにニードルが挿入された時点で、加圧ガスの供給口とニードルとを接続する流路内、具体的には、閉状態のバルブとニードルとの間の流路内の圧力が高くなる。この流路内の圧力が加圧ガスの圧力よりも高い場合、バルブが開かれると、試料ガスが上記流路を逆流する可能性がある。そのため、このような場合、上記流路における、本来試料ガスに汚染されない箇所が、その試料ガスによって汚染される可能性がある。

【0006】

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、試料容器内に加圧ガスを供給する前に、その加圧ガスを試料容器内に供給するための流路内の圧力を検知することができる、試料供給装置及びガスクロマトグラフを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１の態様は、試料容器内で試料が揮発されることにより当該試料容器内の空間に生成された試料ガスを、供給先へと供給するための試料供給装置であって、挿入管と、加圧ガス供給部と、バルブと、圧力センサと、制御部とを備える。前記挿入管は、前記試料容器内の前記空間に挿入される。前記加圧ガス供給部は、前記挿入管に流路を介して接続され、前記空間を加圧するための加圧ガスを前記流路及び前記挿入管を介して前記空間に供給する。前記バルブは、前記流路を開閉する。前記圧力センサは、前記流路内における前記バルブと前記挿入管との間の圧力を検知する。前記制御部は、前記圧力センサからの検知信号が入力される。前記制御部は、加圧処理部と、試料導出処理部と、圧力検知処理部と、信号生成処理部とを含む。前記加圧処理部は、前記挿入管が前記空間に挿入された状態で、前記バルブを開いて前記加圧ガス供給部から前記流路及び前記挿入管を介して前記空間に加圧ガスを供給させることにより、前記空間を加圧する。前記試料導出処理部は、前記加圧処理部による処理の後に、前記空間内の圧力により当該空間内の試料ガスを導出させる。前記圧力検知処理部は、前記加圧処理部による処理の前に、前記バルブが閉じられ、かつ、前記挿入管が前記空間に挿入された状態で、前記圧力センサからの検知信号に基づいて前記流路内の圧力を検知する。前記信号生成処理部は、前記圧力検知処理部での検知結果に基づく信号を生成する。

【0008】

本発明の第２の態様は、前記試料供給装置と、前記試料供給装置から供給される試料ガスの供給先としてのカラムとを備えるガスクロマトグラフである。

【発明の効果】

【0009】

本発明の第１の態様によれば、試料容器内に加圧ガスを供給する前に、その加圧ガスを試料容器内に供給するための流路内の圧力を検知することができる。

【0010】

本発明の第２の態様によれば、試料容器内に加圧ガスを供給する前に、その加圧ガスを試料容器内に供給するための流路内の圧力を検知することができる試料供給装置を用いて、試料ガスをカラムに供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本実施形態のガスクロマトグラフの構成の一例を示す概略図である。

【図2】本実施形態の試料供給装置の構成一例を示す概略図である。

【図3】本実施形態の試料供給装置の電気的構成の一例を示すブロック図である。

【図4】本実施形態の試料供給装置の動作について説明するための図である。

【図5】本実施形態の試料供給装置の動作について説明するための図である。

【図6】本実施形態の試料供給装置の動作について説明するための図である。

【図7】本実施形態の試料供給装置の動作について説明するための図である。

【図8】本実施形態の試料供給装置の電気的構成の具体例を示す機能ブロック図である。

【図9】本実施形態の試料供給装置の動作の流れの一例を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

１．ガスクロマトグラフの構成
図１は、本実施形態のガスクロマトグラフ１０の構成の一例を示す概略図である。ガスクロマトグラフ１０は、試料供給装置１２、カラム１４及び検出器１６等を備える。

【0013】

試料供給装置１２は、試料ガスを供給先に供給するための装置である。なお、ガスクロマトグラフ１０においては、試料ガスの供給先がカラム１４とされる。

【0014】

カラム１４は、カラムオーブン１８内で加熱される。カラム１４内に導入される試料ガス中の各成分は、カラム１４を通過する過程で分離され、検出器１６により検出される。

【0015】

２．試料供給装置の構成
図２は、本実施形態の試料供給装置１２の構成の一例を示す概略図である。本実施形態の試料供給装置１２は、具体的に、試料容器８０内で試料８２が揮発されることによりその試料容器８０内の空間８４に生成された試料ガスを供給先へと供給するための装置である。空間８４は、いわゆるヘッドスペースであり、試料容器８０内における試料８２の上方に形成される。

【0016】

試料供給装置１２は、圧力制御部（ＡＰＣ）３０、加圧ガス供給部３２、加圧ガス排出部３４、第１ガス流路３６、第１開閉バルブ３８、第１分岐ジョイント４０、第２ガス流路４２、圧力センサ４４、第２分岐ジョイント４６、第３ガス流路４８、第２開閉バルブ５０、流量制御部（ＡＦＣ）５２、キャリアガス供給部５４、キャリアガス排出部５６、第４ガス流路５８、第５ガス流路６０、第３分岐ジョイント６２、第６ガス流路６４、第７ガス流路６６、挿入管６８、サンプルループ７０及び六方バルブ７２等を備える。

【0017】

圧力制御部３０は、ガスボンベなどのキャリアガス供給源（図示は省略）に接続され、キャリアガスの圧力を大気圧よりも大きい一定の圧力に調整したうえで、加圧ガスとして供給する。なお、加圧ガスの圧力は、予め設定することができる。

【0018】

圧力制御部３０は、加圧ガス供給部３２及び加圧ガス排出部３４を備える。加圧ガス供給部３２は第１ガス流路３６に接続され、加圧ガス排出部３４は第３ガス流路４８に接続される。第１ガス流路３６には、加圧ガス供給部３２から一定の圧力の加圧ガスが供給される。また、第３ガス流路４８内の加圧ガスは加圧ガス排出部３４から排出される。

【0019】

第１ガス流路３６は、一方の端部が加圧ガス供給部３２に接続され、他方の端部が六方バルブ７２のポートｂに接続される流路である。そのため、加圧ガス供給部３２は、第１ガス流路３６を介して、六方バルブ７２のポートｂに接続される。

【0020】

第１ガス流路３６には、第１開閉バルブ３８が設けられる。第１開閉バルブ３８は、ソレノイドバルブ等の電気的に制御可能な汎用のバルブである。

【0021】

また、第１ガス流路３６には、第１分岐ジョイント４０が設けられる。具体的に、第１分岐ジョイント４０は、第１ガス流路３６の第１開閉バルブ３８と六方バルブ７２との間に設けられる。

【0022】

第１分岐ジョイント４０は、流路に対し、他の流路の端部を接続するためのジョイントである。そのため、第１ガス流路３６は、第１分岐ジョイント４０により分岐されて、第２ガス流路４２に接続される。

【0023】

第２ガス流路４２は、一方の端部が第１ガス流路３６に接続され、他方の端部が圧力センサ４４に接続される流路である。つまり、圧力センサ４４については、第１ガス流路３６、具体的に、第１ガス流路３６の第１開閉バルブ３８と六方バルブ７２との間から分岐して設けられる。圧力センサ４４としては、たとえば、ピエゾ素子が用いられる。なお、圧力センサ４４の種類は、ガスの圧力を測定することができるのであれば、特に限定されない。

【0024】

また、第２ガス流路４２には、第１分岐ジョイント４０と同様の第２分岐ジョイント４６が設けられる。そのため、第２ガス流路４２は、第２分岐ジョイント４６により分岐されて、第３ガス流路４８に接続される。

【0025】

第３ガス流路４８は、一方の端部が第２ガス流路４２に接続され、他方の端部が加圧ガス排出部３４に接続される流路である。第３ガス流路４８には、第１開閉バルブ３８と同様の第２開閉バルブ５０が設けられる。

【0026】

流量制御部５２は、圧力制御部３０と同様に、ガスボンベなどのキャリアガス供給源（図示は省略）に接続され、一定の流量に調整されたキャリアガスを供給する。また、流量制御部５２は、スプリットされたキャリアガスの流量を一定にしたうえで、そのキャリアガスを排出する。なお、キャリアガスの流量は、予め設定することができる。

【0027】

流量制御部５２は、キャリアガス供給部５４及びキャリアガス排出部５６を備える。キャリアガス供給部５４は第４ガス流路５８に接続され、キャリアガス排出部５６は第６ガス流路６４に接続される。第４ガス流路５８には、キャリアガス供給部５４から一定の流量のキャリアガスが供給される。また、第６ガス流路６４内のキャリアガスはキャリアガス排出部５６から排出される。

【0028】

圧力制御部３０及び流量制御部５２に関しては、試料供給装置１２から省略されてもよい。ただし、この場合、試料供給装置１２とは別に、圧力制御部３０及び流量制御部５２と同様の機能を有する装置が用いられる。

【0029】

第４ガス流路５８は、一方の端部がキャリアガス供給部５４に接続され、他方の端部が六方バルブ７２のポートｄに接続される流路である。そのため、キャリアガス供給部５４は、第４ガス流路５８を介して、六方バルブ７２のポートｄに接続される。

【0030】

第５ガス流路６０は、一方の端部がカラム１４に接続され、他方の端部が六方バルブ７２のポートｅに接続される流路である。そのため、カラム１４は、第５ガス流路６０を介して、六方バルブ７２のポートｅに接続される。

【0031】

また、第５ガス流路６０には、第１分岐ジョイント４０と同様の第３分岐ジョイント６２が設けられる。そのため、第５ガス流路６０は、第３分岐ジョイント６２により分岐されて、第６ガス流路６４に接続される。

【0032】

第６ガス流路６４は、一方の端部が第５ガス流路６０に接続され、他方の端部がキャリアガス排出部５６に接続される。つまり、カラム１４には、第６ガス流路６４で分割された残りのガスが供給される。

【0033】

第７ガス流路６６は、一方の端部が挿入管６８に接続され、他方の端部が六方バルブ７２のポートａに接続される流路である。そのため、挿入管６８は、第７ガス流路６６を介して、六方バルブ７２のポートａに接続される。なお、挿入管６８は、ニードル形状の管である。つまり、挿入管６８は、流路としての役割も担う。

【0034】

サンプルループ７０は、所定の容量をもつ流路であり、一方の端部が六方バルブ７２のポートｃに接続され、他方の端部が六方バルブ７２のポートｆに接続される。

【0035】

六方バルブ７２は、ポートａ～ｆ及び複数の溝を有する弁体（図示は省略）を有し、各溝が隣接するポートａ～ｆ同士を連通させる。また、六方バルブ７２については、弁体が回転することで、連通するポートａ～ｆの組み合わせを切り替えることができる。

【0036】

六方バルブ７２は、第１状態と第２状態との間で切り替え可能であって、六方バルブ７２が第１状態のとき、実線で示すように、ポートｆとポートａとが連通し、ポートｂとポートｃとが連通し、ポートｄとポートｅとが連通する。六方バルブ７２が第２状態のとき、破線で示すように、ポートａとポートｂとが連通し、ポートｃとポートｄとが連通し、ポートｅとポートｆとが連通する。

【0037】

なお、六方バルブ７２に関し、第１状態と第２状態との切り替えは、電気的に制御することで行われるが、手動で行われても良い。

【0038】

また、このような試料供給装置１２には、試料容器８０をセットすることができる。試料容器８０には、液体又は固体の試料８２が予め収容される。試料８２については、加熱されることで揮発する。そのため、この場合、試料容器８０内の空間８４では、試料ガスが発生する。

【0039】

また、試料容器８０は、セプタム８６により密閉されるため、発生した試料ガスは、試料容器８０内の空間８４に貯められる。セプタム８６については、キャップ８８により固定されている。これにより、試料容器８０内を大気圧よりも大きな圧力に加圧することが可能とされる。

【0040】

このような試料供給装置１２によれば、加圧ガス供給部３２を、第１ガス流路３６、サンプルループ７０、第７ガス流路６６を含む流路を介して、挿入管６８に接続することができる。また、挿入管６８については、適宜、試料容器８０内の空間８４に挿入することができる。

【0041】

そのため、試料供給装置１２については、加圧ガスが、第１ガス流路３６、サンプルループ７０、第７ガス流路６６及び挿入管６８を介して、試料容器８０内の空間８４に供給される構成となっている。

【0042】

しかしながら、試料供給装置１２については、サンプルループ７０を経由しないで試料容器８０内の空間８４に加圧ガスが供給される構成であってもよい。また、加圧ガスの空間８４への供給及び試料ガスのカラム１４への供給が可能であれば、六方バルブ７２の代わりに、たとえば、複数の三方バルブが用いられても良い。

【0043】

なお、以下において、加圧ガス供給部３２と挿入管６８とを接続する流路を単に、「接続流路」と記載する。接続流路には、少なくとも第１ガス流路３６及び第７ガス流路６６が含まれる。図２に示すように構成される試料供給装置１２においては、接続流路には、第１ガス流路３６、サンプルループ７０及び第７ガス流路６６が含まれる。

【0044】

これらのことから、加圧ガス供給部３２については、挿入管６８に接続流路を介して接続され、試料容器８０内の空間８４を加圧するための加圧ガスを接続流路及び挿入管６８を介して空間８４に供給することができる。

【0045】

また、第１開閉バルブ３８については、接続流路を開閉することができる。さらにまた、圧力センサ４４については、接続流路内における第１開閉バルブ３８と挿入管６８との間から分岐して、その間の圧力を検知することができる。

【0046】

なお、圧力センサ４４については、接続流路内の第１開閉バルブ３８と挿入管６８との間の圧力を検知することができるのであれば、たとえば、第７ガス流路６６に設けられても良い。

【0047】

図３は、本実施形態の試料供給装置１２の電気的構成の一例を示すブロック図である。試料供給装置１２は、圧力センサ４４等以外に、報知部７４、操作受付部７６及び装置制御部１００等を備える。

【0048】

また、装置制御部１００、圧力制御部３０、第１開閉バルブ３８、圧力センサ４４、第２開閉バルブ５０、流量制御部５２、六方バルブ７２、報知部７４及び操作受付部７６等の各々は、バス等の回路７８を介して、互いに電気的に接続される。

【0049】

報知部７４は、所定の事項を報知するために設けられる。視覚的な報知を行う場合、報知部７４としては、ディスプレイ又はランプ等の発光可能な部材を用いることができる。また、聴覚的な報知を行うのであれば、報知部７４としては、スピーカ等の発音部材を用いることができる。

【0050】

操作受付部７６は、任意の操作を受け付ける。操作受付部７６としては、ポインティングデバイス、キーボード、タッチパネル又はハードウェア式ボタン等の入力装置を用いることができる。

【0051】

装置制御部１００は、試料供給装置１２の全体的な制御を担う。装置制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２を備える。また、装置制御部１００は、ＣＰＵ１０２が直接的にアクセス可能なＲＡＭ（Random Access Memory）１０４及び記憶部１０６を備える。

【0052】

ＲＡＭ１０４は、ＣＰＵ１０２のワーク領域及びバッファ領域として用いられる。記憶部１０６としては、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）等の不揮発性メモリが用いられる。

【0053】

記憶部１０６には、試料供給装置１２の動作を制御するためのプログラム（制御プログラム）及び制御プログラムの実行に必要とされるデータ（実行用データ）等が記憶される。なお、記憶部１０６がＲＡＭ１０４を含むように構成されてもよい。

【0054】

なお、図示は省略するが、試料供給装置１２は、試料容器８０内の試料８２を加熱するヒータ等も備え、電気的に制御可能とされる。

【0055】

また、装置制御部１００については、試料供給装置１２から省略されてもよい。ただし、この場合、ガスクロマトグラフ１０の全体的な制御を担う制御部によって、試料供給装置１２に関する各種コンポーネントの動作が制御される。すなわち、この場合、以下に説明する各種処理については、ガスクロマトグラフ１０の制御部によって実行される。

【0056】

３．試料供給装置の動作
本実施形態の試料供給装置１２では、試料ガスの分析を行う際、複数の処理が順次実行される。以下、試料供給装置１２の動作について、図４～図７を参照して説明する。なお、図４～図７のそれぞれは、本実施形態の試料供給装置１２の動作について説明するための図である。

【0057】

本実施形態では、試料ガスの分析を行う際、初めに、挿入処理が実行される。挿入処理は、挿入管６８を試料容器８０内の空間８４に挿入する処理である。挿入処理が開始されると、六方バルブ７２が第１状態とされ、第１開閉バルブ３８及び第２開閉バルブ５０が閉じられる。さらに、このように、各種バルブの状態の遷移が完了すると、挿入管６８が試料容器８０内の空間８４に挿入される。

【0058】

したがって、挿入処理が実行されると、試料供給装置１２は、図４に示す状態とされる。なお、図４においては、密閉されている流路を破線で表す。

【0059】

挿入処理の次は、図４に示す状態のまま第１圧力検知処理が実行される。第１圧力検知処理は、後述する加圧処理の前に、第１開閉バルブ３８が閉じられ、かつ、挿入管６８が空間８４に挿入された状態で、圧力センサ４４からの検知信号に基づいて、接続流路内、具体的には、その流路内の第１開閉バルブ３８と挿入管６８との間の圧力を検知する処理である。

【0060】

また、第１圧力検知処理が実行されると、その第１圧力検知処理での検知結果に基づく信号（参照信号）が生成される。ここでの信号は、具体的に、接続流路内の圧力を示す。

【0061】

第１圧力検知処理の次は、図４に示す状態のまま第１判定処理が実行される。第１判定処理は、参照信号に基づいて、後述する加圧処理により第１開閉バルブ３８が開かれるときに接続流路から加圧ガス供給部３２に試料ガスが逆流する可能性があるか否を判定する処理である。

【0062】

第１判定処理では、第１圧力検知処理により検知される接続流路内の圧力と閾値とが比較される。具体的には、第１圧力検知処理により検知される接続流路内の圧力が安定した時点での圧力値が、加圧ガス供給部３２から供給される加圧ガスの圧力値（圧力制御部３０における加圧ガスの圧力設定値）と比較される。ただし、上記閾値は、加圧ガス供給部３２から供給される加圧ガスの圧力値に限らず、当該圧力値に係数を乗算した値であってもよいし、それ以外の値であってもよい。接続流路内の圧力が閾値以上のとき、試料ガスが逆流する可能性が有ると判定される。一方で、接続流路内の圧力が閾値未満のとき、試料ガスが逆流する可能性が無いと判定される。

【0063】

上記閾値として加圧ガスの圧力値を用いるのであれば、接続流路から加圧ガス供給部３２に試料ガスが逆流するかどうかを確実に判定することができる。そのため、閾値としては、加圧ガスの圧力値を用いるのが好ましい。加圧ガスの圧力については、上述したように予め設定されるので、その値を閾値として用いることが可能とされる。

【0064】

本実施形態では、接続流路から加圧ガス供給部３２に試料ガスが逆流する可能性があると判定された場合、後述する加圧処理の実行が中止される。また、この場合、加圧ガス供給部３２に試料ガスが逆流する可能性がある旨を報知部７４で報知してもよい。なお、加圧処理の実行が中止されるとき、加圧ガスに後続する処理についても同様に実行が中止される。すなわち、試料ガスの供給に関する処理のうちの残りの処理の実行が中止される。

【0065】

また、接続流路から加圧ガス供給部３２に試料ガスが逆流する可能性があると判定された場合、後述する加圧処理の実行を中止する代わりに、加圧ガス供給部３２に試料ガスが逆流する可能性がある旨を報知部７４で報知してもよい。さらに、この場合、操作受付部７６又はガスクロマトグラフ１０で加圧ガスの圧力を調整する操作が受け付けられても良い。たとえば、加圧ガスの圧力を調整する操作が操作受付部７６で受け付けられ、加圧ガスの圧力が上昇したのであれば、再度、第１圧力検知処理及び第１判定処理が実行されてもよい。

【0066】

本実施形態では、接続流路から加圧ガス供給部３２に試料ガスが逆流する可能性がない場合は、加圧処理が実行される。

【0067】

加圧処理は、図４に示すように挿入管６８が試料容器８０の空間８４に挿入された状態で、第１開閉バルブ３８を開いて、加圧ガス供給部３２から接続流路及び挿入管６８を介して空間８４に加圧ガスを供給させる処理である。加熱処理が実行されると、試料供給装置１２は、図５に示す状態とされる。なお、加圧ガスが流れる流路については、図５において破線で表す。

【0068】

また、第１開閉バルブ３８については、開かれてから所定時間が経過すると閉じられる。加圧処理については、第１開閉バルブ３８が閉じられると終了される。そのため、加圧処理が終了すると、試料供給装置１２は、再度、図４に示す状態とされる。

【0069】

加圧処理の次は、図４に示す状態で第２圧力検知処理が実行される。第２圧力検知処理は、第１圧力検知処理と同様に、接続流路内の圧力を検知する処理である。

【0070】

第２圧力検知処理の次は、図４に示す状態のまま第２判定処理が実行される。第２判定処理は、ガス漏れの有無を判定する処理である。第２判定処理では、第２圧力検知処理により検知される接続流路内の圧力の変化量が参照される。所定時間において接続流路内の圧力が閾値以上変化したとき、ガス漏れが生じていると判定される。一方で、所定時間において接続流路内の圧力が閾値以上変化しないとき、ガス漏れが生じていないと判定される。

【0071】

本実施形態では、ガス漏れが生じていないと判定された場合、後述する試料導出処理が実行される。なお、ガス漏れが生じていると判定された場合は、その旨を報知したうえで、試料導出処理が実行されてもよいし、試料ガスの供給に関する処理うちの残りの処理の実行が中止されてもよい。

【0072】

試料導出処理は、試料容器８０における空間８４内の圧力によりその空間８４内の試料ガスを導出させる処理である。試料導出処理が開始されると、図４に示す状態から第２開閉バルブ５０が開かれ、図６に示すように、空間８４から導出された加圧ガス及び試料ガスが流路を流れる。なお、加圧ガス及び試料ガスが流れる流路については、図６において破線で表す。

【0073】

また、第２開閉バルブ５０については、開かれてから所定時間が経過すると閉じられる。試料導出処理については、第２開閉バルブ５０が閉じられると終了する。そのため、試料導出処理が終了すると、試料供給装置１２は、再度、図４に示す状態とされ、試料容器８０の空間８４から導出される試料ガスがサンプルループ７０に捕捉される。

【0074】

試料導出処理の次は、試料供給処理が実行される。試料供給処理は、キャリアガス供給部５４からサンプルループ７０内にキャリアガスを供給させることにより、サンプルループ７０内の試料ガスを供給先に供給する処理である。

【0075】

試料供給処理が開始されると、六方バルブ７２が第１状態、つまり、図４の状態から第２状態に切り替わり、図７に示すように、キャリアガス供給部５４から供給されるキャリアガスによって、サンプルループ７０内に捕捉されている試料ガスの一部は、キャリアガスと共に供給先に供給される。なお、キャリアガス及び試料ガスが流れる流路を、図７において、破線で示す。

【0076】

六方バルブ７２については、第１状態から第２状態に切り替わってから所定時間が経過すると、第１状態に戻る。試料供給処理については、六方バルブ７２が第１状態に戻ると終了する。

【0077】

このように、本実施形態の試料供給装置１２によれば、加圧処理の前において、接続流路から加圧ガス供給部３２に試料ガスが逆流する可能性があると判定された場合、加圧処理の実行の中止等を行うことができる。

【0078】

また、本実施形態では、第１判定処理を省略し、その代わりに、報知処理が実行されてもよい。ただし、この場合の報知処理は、参照信号に基づいて、接続流路内の圧力を報知する処理である。また、この場合、試料ガスの供給に関する処理について、ガスクロマトグラフ１０又は操作受付部７６で実行を中止する操作が受け付けられてもよい。

【0079】

４．試料供給装置の電気的構成の具体例
図８は、本実施形態の試料供給装置１２の電気的構成の具体例を示す機能ブロック図である。なお、図８では、ＲＡＭ１０４等の図示は省略する。

【0080】

記憶部１０６には、閾値データ１０８及び参照データ１１０等が記憶される。閾値データ１０８は、閾値とされる圧力値を示すデータである。閾値データ１０８は、たとえば、予め設定される加圧ガスの圧力値を示す。

【0081】

参照データ１１０は、参照信号に対応するデータである。そのため、参照データ１１０は、圧力センサ４４での検知結果、つまり、圧力センサ４４により検知される圧力値を示す。また、図示は省略するが、上述したように、記憶部１０６には、制御プログラム及び実行用データ等も併せて記憶される。

【0082】

装置制御部１００は、ＣＰＵ１０２（図３参照）が制御プログラムを実行することにより、圧力検知処理部１１２、信号生成処理部１１４、判定処理部１１６、報知処理部１１８、加圧中止処理部１２０、加圧処理部１２２、試料導出処理部１２４及び試料供給処理部１２６等として機能する。

【0083】

圧力検知処理部１１２は、第１圧力検知処理に対応する処理を行う。圧力検知処理部１１２は、加圧処理部１２２による処理の前に、第１開閉バルブ３８が閉じられ、かつ、挿入管６８が試料容器８０内の空間８４に挿入された状態で、圧力センサ４４からの検知信号に基づいて接続流路内の圧力を検知する。

【0084】

信号生成処理部１１４は、圧力検知処理部１１２による検知結果に基づく信号を生成する。なお、この信号は、参照データ１１０として記憶部１０６に記憶される。

【0085】

判定処理部１１６は、第１判定処理に対応する処理を行う。判定処理部１１６は、信号生成処理部１１４により生成される信号に基づいて、加圧処理部１２２により第１開閉バルブ３８を開いたときに接続流路から加圧ガス供給部３２に試料ガスが逆流する可能性があるか否かを判定する。

【0086】

判定処理部１１６は、具体的に、圧力検知処理部１１２により検知される接続流路内の圧力を閾値と比較することで、試料ガスが逆流する可能性があるか否かを判定する。なお、その際、閾値データ１０８及び参照データ１１０が参照される。

【0087】

報知処理部１１８は、判定処理部１１６による判定の結果、接続流路から加圧ガス供給部３２に試料ガスが逆流する可能性があると判定された場合に、報知部７４を用いてその旨を報知する。

【0088】

加圧中止処理部１２０は、判定処理部１１６による判定の結果、接続流路から加圧ガス供給部３２に試料ガスが逆流する可能性があると判定された場合に、加圧処理部１２２による処理の実行を中止させる。

【0089】

加圧処理部１２２は、加圧処理に対応する処理を行う。加圧処理部１２２は、挿入管６８が試料容器８０内の空間８４に挿入された状態で、第１開閉バルブ３８を開いて、加圧ガス供給部３２から接続流路及び挿入管６８を介して空間８４に加圧ガスを供給させることにより、空間８４を加圧する。

【0090】

試料導出処理部１２４は、試料導出処理に対応する処理を行う。試料導出処理部１２４は、加圧処理部１２２による処理の後に、第２開閉バルブ５０を開いて、試料容器８０の空間８４内の圧力によりその空間８４内の試料ガスを導出させる。

【0091】

試料供給処理部１２６は、試料供給処理に対応する処理を行う。試料供給処理部１２６は、試料導出処理部１２４による処理の後に、六方バルブ７２を第１状態から第２状態に切り替えて、キャリアガス供給部５４からサンプルループ７０内にキャリアガスを供給させることにより、サンプルループ７０内の試料ガスを供給先であるカラム１４に供給する。

【0092】

なお、報知処理部１１８は、信号生成処理部１１４により生成される信号、つまり、参照データ１１０に基づいて、接続流路内の圧力を報知する構成であってもよい。この場合、判定処理部１１６及び加圧中止処理部１２０は省略される。

【0093】

５．フロー
図９は、本実施形態の試料供給装置１２の動作の流れの一例を示すフロー図である。ステップＳ１では、六方バルブ７２を第１状態とし、ステップＳ２では、第１開閉バルブ３８を閉じる。ステップＳ３では、第２開閉バルブ５０を閉じ、ステップＳ４では、挿入管６８を試料容器７６内の空間８４に挿入する。これにより、図４に示す状態となる。

【0094】

ステップＳ５では、圧力センサ４４で、接続流路内、具体的には、その流路内の第１開閉バルブ３８と挿入管６８との間の圧力を検知する。

【0095】

ステップＳ６では、試料ガスが加圧ガス供給部３２に逆流する可能性が有るかどうかを判断する。ここでは、具体的に、圧力センサ４４で検知された圧力が閾値以上かどうかを判断する。

【0096】

ステップＳ６で“ＮＯ”であれば、つまり、試料ガスが加圧ガス供給部３２に逆流する可能性が無いのであれば、ステップＳ９に進む。一方で、ステップＳ６で“ＹＥＳ”であれば、つまり、試料ガスが逆流する可能性があるのであれば、ステップＳ７に進み、その旨を報知する。

【0097】

ステップＳ８では、供給先への試料ガスの供給を中止する。ステップＳ８では、具体的に、試料ガスの供給に関する処理うちの残りの処理の実行が中止される。

【0098】

ステップＳ９では、図５に示すように、第１開閉バルブ３８を開くことで、加圧ガスの供給が行われる。第１開閉バルブ３８を開かれてから所定時間が経過すると、ステップＳ１０で、第１開閉バルブ３８を閉じる。これにより、再度、図４に示す状態となる。ステップＳ１１では、ステップＳ５と同様に、圧力センサ４４で圧力を検知する。

【0099】

ステップＳ１２では、ガス漏れが生じているかどうかを判断する。ここでは、具体的に、所定時間において接続流路内の圧力が閾値以上変化したかどうか判断する。

【0100】

ステップＳ１２で“ＮＯ”であれば、つまり、ガス漏れが生じていないのでれば、ステップＳ１３に進む。一方で、ステップＳ１２で“ＹＥＳ”であれば、つまり、ガス漏れが生じているのであれば、ステップＳ７に進み、その旨を報知する。

【0101】

ステップＳ１３では、図６に示すように、第２開閉バルブ５０を開くことで、試料ガスを試料容器８０から導出させる。第２開閉バルブ５０を開かれてから所定時間が経過すると、ステップＳ１４で第２開閉バルブ５０を閉じることで、試料ガスをサンプルループ７０で捕捉する。これにより、再度、図４に示す状態となる。

【0102】

ステップＳ１５では、図７に示すように、六方バルブ７２を第２状態とすることで、キャリアガス供給部５４からサンプルループ７０にキャリアガスを供給し、サンプルループ７０に捕捉されている試料ガスを供給先に供給する。ステップＳ１６では、六方バルブ７２を第１状態とすることで、キャリアガスの供給を終了する。

【0103】

なお、本実施形態で挙げた具体的な構成は一例であり、実際の製品に応じて適宜変更することが可能である。たとえば、試料供給装置１２における流路の構成は、本発明の作用効果が得られる範囲内で適宜変更されてもよい。また、本実施形態で示したフロー図の各ステップは、同じ結果が得られるのであれば、処理される順番は適宜変更することが可能である。

【0104】

６．態様
上述した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

【0105】

（第１項）一態様に係る試料供給装置は、
試料容器内で試料が揮発されることにより当該試料容器内の空間に生成された試料ガスを、供給先へと供給するための試料供給装置であって、
前記試料容器内の前記空間に挿入される挿入管と、
前記挿入管に流路を介して接続され、前記空間を加圧するための加圧ガスを前記流路及び前記挿入管を介して前記空間に供給する加圧ガス供給部と、
前記流路を開閉するためのバルブと、
前記流路内における前記バルブと前記挿入管との間の圧力を検知する圧力センサと、
前記圧力センサからの検知信号が入力される制御部とを備え、
前記制御部は、
前記挿入管が前記空間に挿入された状態で、前記バルブを開いて前記加圧ガス供給部から前記流路及び前記挿入管を介して前記空間に加圧ガスを供給させることにより、前記空間を加圧する加圧処理部と、
前記加圧処理部による処理の後に、前記空間内の圧力により当該空間内の試料ガスを導出させる試料導出処理部と、
前記加圧処理部による処理の前に、前記バルブが閉じられ、かつ、前記挿入管が前記空間に挿入された状態で、前記圧力センサからの検知信号に基づいて前記流路内の圧力を検知する圧力検知処理部と、
前記圧力検知処理部での検知結果に基づく信号を生成する信号生成処理部とを含んでもよい。

【0106】

第１項に記載の試料供給装置によれば、挿入管が試料容器内の空間に挿入された状態で、加圧ガス供給部と挿入管とを接続する流路に設けられたバルブを開くことで試料容器内に加圧ガスを供給する前に、当該流路内、具体的には、その流路内におけるバルブと試料容器との間の圧力を検知することができる。

【0107】

（第２項）第１項に記載の試料供給装置において、
前記制御部は、前記信号生成処理部により生成される信号に基づいて、前記加圧処理部により前記バルブが開かれるときに前記流路から前記加圧ガス供給部に試料ガスが逆流する可能性があるか否かを判定する判定処理部を含んでもよい。

【0108】

第２項に記載の試料供給装置によれば、バルブを開くことで試料容器内に加圧ガスを供給する前に、上記流路から加圧ガス供給部に試料ガスが逆流する可能性があるか否かを判定することができる。

【0109】

（第３項）第２項に記載の試料供給装置において、
前記判定処理部による処理には、前記圧力検知処理部により検知される前記流路内の圧力を閾値と比較する処理が含まれてもよい。

【0110】

第３項に記載の試料供給装置によれば、上記流路内の圧力と閾値を比較することで、試料ガスが逆流する可能性があるか否かを判定することができる。

【0111】

（第４項）第２項に記載の試料供給装置において、
前記制御部は、前記判定処理部による判定の結果、前記流路から前記加圧ガス供給部に試料ガスが逆流する可能性があると判定された場合に、前記加圧処理部による処理の実行を中止させる加圧中止処理部を含んでもよい。

【0112】

第４項に記載の試料供給装置によれば、前記流路から加圧ガス供給部に試料ガスが逆流する可能性がある場合に、加圧処理の実行が中止されるため、バルブの閉状態が維持される。つまり、この場合、上記流路に試料ガスが逆流するのが防止され、結果的に試料ガスによるその流路の汚染が抑制される。

【0113】

（第５項）第２項に記載の試料供給装置において、
前記制御部は、前記判定処理部による判定の結果、前記流路から前記加圧ガス供給部に試料ガスが逆流する可能性があると判定された場合に、その旨を報知する報知処理部を含んでもよい。

【0114】

第５項に記載の試料供給装置によれば、上記流路に試料ガスが逆流する可能性がある旨を報知することができる。

【0115】

（第６項）第１項に記載の試料供給装置において、
前記制御部は、前記信号生成処理部により生成される信号に基づいて、前記流路内の圧力を報知する報知処理部を含んでもよい。

【0116】

第６項に記載の試料供給装置によれば、バルブを開くことで試料容器内に加圧ガスを供給する前に、上記流路内の圧力を報知することができる。

【0117】

（第７項）第１項に記載の試料供給装置において、
前記試料導出処理部による処理に伴って前記空間内から導出される試料ガスを捕捉するサンプルループと、
前記サンプルループ内の試料ガスを供給先に供給するためのキャリアガスを供給するキャリアガス供給部とをさらに備え、
前記制御部は、
前記試料導出処理部による処理の後に、前記キャリアガス供給部から前記サンプルループ内にキャリアガスを供給させることにより、前記サンプルループ内の試料ガスを供給先に供給する試料供給処理部を含んでもよい。

【0118】

第７項に記載の試料供給装置によれば、バルブを開くことで加圧ガスを供給する前に、上記流路内の圧力を検知し、加圧ガスの供給を行った後では、キャリアガスに捕捉される試料ガスを供給先に供給することができる。

【0119】

（第８項）一態様に係るガスクロマトグラフは、
第１項～第７項のいずれか一項に記載の試料供給装置と、
前記試料供給装置から供給される試料ガスの供給先としてのカラムとを備えてもよい。

【0120】

第８項に記載のガスクロマトグラフによれば、試料容器内に加圧ガスを供給する前に、その加圧ガスを試料容器内に供給するための流路内の圧力を検知することができる試料供給装置を用いて、試料ガスをカラムに供給することができる。

【符号の説明】

【0121】

１０ ガスクロマトグラフ
１２ 試料供給装置
１４ カラム
３２ 加圧ガス供給部
３６ 第１ガス流路
３８ 第１開閉バルブ
４４ 圧力センサ
５４ キャリアガス供給部
６６ 第７ガス流路
６８ 挿入管
７０ サンプルループ
８０ 試料容器
８２ 試料
８４ 空間
１００ 装置制御部
１１２ 圧力検知処理部
１１４ 信号生成処理部
１１６ 判定処理部
１１８ 報知処理部
１２０ 加圧中止処理部
１２２ 加圧処理部
１２４ 試料導出処理部
１２６ 試料供給処理部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】