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特表2024-502499ガスクロマトグラフィシステムのためのフロースプリッタ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-01-19
(54)【発明の名称】ガスクロマトグラフィシステムのためのフロースプリッタ
(51)【国際特許分類】
G01N 30/10 20060101AFI20240112BHJP
G01N 30/72 20060101ALI20240112BHJP
G01N 30/68 20060101ALI20240112BHJP
G01N 27/62 20210101ALI20240112BHJP
G01N 27/626 20210101ALI20240112BHJP
【ＦＩ】
G01N30/10
G01N30/72 F
G01N30/68 C
G01N27/62 C
G01N27/626 A
G01N27/62 F
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023546161
(86)(22)【出願日】2022-01-11
(85)【翻訳文提出日】2023-09-28
(86)【国際出願番号】 US2022011989
(87)【国際公開番号】W WO2022164627
(87)【国際公開日】2022-08-04
(31)【優先権主張番号】63/144,245
(32)【優先日】2021-02-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】592071853
【氏名又は名称】レコ コーポレイション
【氏名又は名称原語表記】ＬＥＣＯ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
(74)【代理人】
【識別番号】100147511
【弁理士】
【氏名又は名称】北来 亘
(72)【発明者】
【氏名】メリック，マーク ファーマー
(72)【発明者】
【氏名】ボートン，デイビッド，ジェシ
【テーマコード（参考）】
2G041
【Ｆターム（参考）】
2G041CA01
2G041CA04
2G041DA17
2G041EA06
2G041GA19
2G041GA25
2G041HA01
2G041HA05
2G041LA08
(57)【要約】
分析機器アセンブリは、ガスクロマトグラフと、第１の検出器と、第２の検出器と、空気圧制御モジュールとを含む。ガスクロマトグラフは、試料を受け取るように構成されたフロースプリッタを含む。第１の検出器は、フロースプリッタに結合されている。第２の検出器は、フロースプリッタに結合されている。空気圧制御モジュールは、フロースプリッタに結合され、キャリアガスをフロースプリッタに送達するように構成されている。フロースプリッタは、第１の分割比で、試料を分割し、試料の少なくとも第１の部分を第１の検出器に送達するとともに、試料の少なくとも第２の部分を第２の検出器に送達するように構成されている。空気圧制御モジュールは、（ｉ）フロースプリッタへのキャリアガスの第３の部分を含む補給流、または（ｉｉ）フロースプリッタからの排気流のうちの一方を送達するように構成されており、空気圧制御モジュールは、フロースプリッタ内の圧力を調整し、それによって、第１の分割比を実質的に一定の値に維持するように構成されている。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
分析機器アセンブリにおいて、ガスクロマトグラフであって、
試料とキャリアガスの第１の部分とを含む溶出液を受け取るように構成された一次カラム、および
前記一次カラムに結合され、前記溶出液を受け取るように構成されたフロースプリッタ
を含むガスクロマトグラフと、
第１の制限器を介して前記フロースプリッタに結合された質量分析計と、
第２の制限器を介して前記フロースプリッタに結合された水素炎イオン化検出器と、
前記フロースプリッタに結合された空気圧制御モジュールであって、
第１の分割比で、前記溶出液を分割し、前記溶出液の少なくとも第１の部分を前記第１の制限器を通して前記質量分析計に送達し、前記溶出液の少なくとも第２の部分を前記第２の制限器を通して前記水素炎イオン化検出器に送達するように構成された前記フロースプリッタに前記キャリアガスの第２の部分を送達し、
（ｉ）前記フロースプリッタへの前記キャリアガスの第３の部分を含む補給流、または（ｉｉ）前記フロースプリッタからの排気流のうちの一方を送達するように構成されており、前記空気圧制御モジュールは、前記フロースプリッタ内の圧力を調整し、それによって、前記第１の分割比を実質的に一定の値に維持するように構成されている、空気圧制御モジュールと
を備える、分析機器アセンブリ。
【請求項2】
前記分割比は、前記フロースプリッタが流れを分割する点で、前記水素炎イオン化検出器への流れを前記質量分析計への流れで除算するものとして定義される、請求項１に記載の分析機器アセンブリ。
【請求項3】
前記フロースプリッタは、温度プログラムされたガスクロマトグラフィ分析の過程全体にわたって前記第１の分割比を前記実質的に一定の値に維持するように構成されている、請求項１に記載の分析機器アセンブリ。
【請求項4】
前記空気圧制御モジュールは、前記フロースプリッタからの排気流を制御し、それによって、前記フロースプリッタ内の前記圧力を背圧調整するように構成されている、請求項１に記載の分析機器アセンブリ。
【請求項5】
前記ガスクロマトグラフは、前記一次カラムに結合され、前記溶出液を受け取るように構成された二次カラムを含む、請求項１に記載の分析機器アセンブリ。
【請求項6】
前記ガスクロマトグラフは、前記一次カラムと前記二次カラムとの間のモジュレータを含む、請求項５に記載の分析機器アセンブリ。
【請求項7】
前記調整された圧力および前記キャリアガスの前記第２の部分は、前記水素炎イオン化検出器へ送達される前記溶出液の前記第２の部分の量を制御するように構成されている、請求項１に記載の分析機器アセンブリ。
【請求項8】
前記質量分析計へ送達される前記溶出液の前記第１の部分は、メイクアップガスを用いて希釈される、請求項７に記載の分析機器アセンブリ。
【請求項9】
前記調整された圧力および前記キャリアガスの前記第２の部分は、前記質量分析計へ送達される前記溶出液の前記第１の部分の量を制御するように構成されている、請求項１に記載の分析機器アセンブリ。
【請求項10】
前記溶出液は、前記一次カラムから前記フロースプリッタに一定の流量で送達されるように構成され、前記空気圧制御モジュールは、前記キャリアガスの前記第２の部分を前記フロースプリッタに一定の流量で送達し、前記溶出液を前記キャリアガスの前記第２の部分と混合するとともに、温度プログラムされたガスクロマトグラフィ分析の過程全体にわたって前記溶出液の前記第２の部分を前記水素炎イオン化検出器に一定の流量で送達するように構成されている、請求項１に記載の分析機器アセンブリ。
【請求項11】
分析機器アセンブリにおいて、試料を受け取るように構成されたフロースプリッタを含むガスクロマトグラフと、
前記フロースプリッタに結合された第１の検出器と、
前記フロースプリッタに結合された第２の検出器と、
前記フロースプリッタに結合された空気圧制御モジュールであって、
第１の分割比で、前記試料を分割し、前記試料の少なくとも第１の部分を前記第１の検出器に送達するとともに、前記試料の少なくとも第２の部分を前記第２の検出器に送達するように構成された前記フロースプリッタにキャリアガスを送達し、
（ｉ）前記フロースプリッタへの前記キャリアガスの第３の部分を含む補給流、または（ｉｉ）前記フロースプリッタからの排気流のうちの一方を送達するように構成されており、前記空気圧制御モジュールは、前記フロースプリッタ内の圧力を調整し、それによって、前記第１の分割比を実質的に一定の値に維持するように構成されている、空気圧制御モジュールと
を備える、分析機器アセンブリ。
【請求項12】
前記第１の検出器は、質量分析計である、請求項１１に記載の分析機器アセンブリ。
【請求項13】
前記第２の検出器は、水素炎イオン化検出器である、請求項１１に記載の分析機器アセンブリ。
【請求項14】
前記ガスクロマトグラフは、入口と、前記入口に結合された一次カラムとを含み、前記入口は、前記一次カラムに前記試料と前記キャリアガスの第１の部分とを提供するように構成されている、請求項１１に記載の分析機器アセンブリ。
【請求項15】
前記分割比は、前記フロースプリッタが流れを分割する点で、前記第２の検出器への流れを前記第１の検出器への流れで除算するものとして定義される、請求項１４に記載の分析機器アセンブリ。
【請求項16】
前記ガスクロマトグラフは、前記一次カラムに結合され、前記試料を受け取るように構成された二次カラムと、前記一次カラムと前記二次カラムとの間のモジュレータとを含む、請求項１４に記載の分析機器アセンブリ。
【請求項17】
前記フロースプリッタは、温度プログラムされたガスクロマトグラフィ分析の過程全体にわたって前記第１の分割比を前記実質的に一定の値に維持するように構成されている、請求項１１に記載の分析機器アセンブリ。
【請求項18】
前記空気圧制御モジュールは、前記フロースプリッタからの排気流を制御し、それによって、前記フロースプリッタ内の前記圧力を背圧調整するように構成されている、請求項１１に記載の分析機器アセンブリ。
【請求項19】
前記調整された圧力および前記キャリアガスは、前記第２の検出器へ送達される前記試料の前記第２の部分の量を制御するように構成されている、請求項１１に記載の分析機器アセンブリ。
【請求項20】
前記調整された圧力および前記キャリアガスは、前記第１の検出器へ送達される前記試料の前記第１の部分の量を制御するように構成されている、請求項１１に記載の分析機器アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ガスクロマトグラフィシステムのためのフロースプリッタに関する。
【0002】
ガスクロマトグラフィ（ＧＣ）は、種々の用途においておよびいくつかの分野にわたって、化合物（例えば、揮発性有機化合物（ＶＯＣ））を分離および分析するために従来から使用されている。伝統的なガスクロマトグラフィは、分析されるべき試料または分析物の混合物とキャリアガス（例えば、ヘリウムまたは水素）とをカラム内で組み合わせて、溶出液を形成することを含み得る。溶出液がカラムを通って移動するにつれて、様々な分析物が、例えば、流れの特性、分析物の質量等などの種々の要因に起因して、互いから分離され得る。カラムを出ると、分離された分析物の信号が、検出および記録され得る。
【0003】
試料の２つ以上の分析物が類似した特性を有するとき、そのような分析物は、十分な量の分離が生じないようにカラムを通って同様の速度で移動する傾向があり得るので、そのような分析物を分離することは困難であり得る。前述したものに対処し、分析の分解能を改善するために、単一のカラムを使用するのではなく、溶出液の少なくとも一部が第２のカラムに周期的に注入され、それによって、第２のカラムが第１のカラムとは異なる１つまたは複数の特性を有することができ、溶出液は、第２のカラムの端部にある検出器によって検出される技法が実施されている。これは、一般に多次元（または包括的二次元）ガスクロマトグラフィ（ＧＣ×ＧＣ）として知られている。
【0004】
ＧＣ－ＭＳ／ＦＩＤ機器およびＧＣ×ＧＣ－ＭＳ／ＦＩＤ機器（デュアル質量分析（ＭＳ）および水素炎イオン化検出（ＦＩＤ）を検出器として備えたＧＣおよびＧＣ×ＧＣ）は、ガスクロマトグラフィを使用して混合物を個々の成分に分離し、質量分析および水素炎イオン化検出を使用して各成分をそれぞれ同定および定量化する。
【0005】
ガスクロマトグラフィ（例えば、ＧＣ－ＭＳ／ＦＩＤおよびＧＣ×ＧＣ－ＭＳ／ＦＩＤ）における現在のフロースプリッタは、一般に、シンプルなＴ字管（受動的スプリッタ）または補給流を有するフロースプリッタ（能動的スプリッタ）のいずれかである。いくつかの実装では、ディーンズスイッチに基づくフロースプリッタが実施され得る。条件および構成に応じて、これらのスプリッタは、必ずしもＦＩＤに一定の分割流／分割比を提供しない場合があり、および／あるいは構成または動作するのが容易でない。
【0006】
異なる条件（カラム流量、分割比など）は、一般に、フロースプリッタから検出器への異なる制限器（移送ライン）を必要とする。そのような実装は、所望の条件を満たすように制限器が物理的に切り替えられることを必要とする。異なる条件が所望されるたびに制限器を変更しなければならないことは、時間がかかり、骨が折れ、非効率的であり得る。したがって、制限器を変更する必要なく様々な異なる条件を満足することができるＧＣシステムを実施することが望ましい場合がある。
【0007】
この章は、本開示に関連した背景情報を提供し、背景情報は、必ずしも先行技術とは限らない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示の一態様は、ガスクロマトグラフと、質量分析計と、水素炎イオン化検出器と、空気圧制御モジュールとを備える分析機器アセンブリを提供する。ガスクロマトグラフは、試料とキャリアガスの第１の部分とを含む溶出液を受け取るように構成された一次カラム、および一次カラムに結合され、溶出液を受け取るように構成されたフロースプリッタを含む。質量分析計は、第１の制限器を介してフロースプリッタに結合されている。水素炎イオン化検出器は、第２の制限器を介してフロースプリッタに結合されている。空気圧制御モジュールは、フロースプリッタに結合され、第１の分割比で、溶出液を分割し、溶出液の少なくとも第１の部分を第１の制限器を通して質量分析計に送達し、溶出液の少なくとも第２の部分を第２の制限器を通して水素炎イオン化検出器に送達するように構成されたフロースプリッタにキャリアガスの第２の部分を送達するように構成されている。空気圧制御モジュールは、（ｉ）フロースプリッタへのキャリアガスの第３の部分を含む補給流、または（ｉｉ）フロースプリッタからの排気流のうちの一方を送達するように構成されており、空気圧制御モジュールは、フロースプリッタ内の圧力を調整し、それによって、第１の分割比を実質的に一定の値に維持するように構成されている。
【0009】
本開示の実装は、以下の特徴のうちの１つまたは複数を含み得る。いくつかの実装では、分割比は、フロースプリッタが流れを分割する点で、水素炎イオン化検出器への流れを質量分析計への流れで除算するものとして定義される。
【0010】
フロースプリッタは、温度プログラムされたガスクロマトグラフィ分析の過程全体にわたって第１の分割比を実質的に一定に維持するように構成されてもよい。
【0011】
空気圧制御モジュールは、フロースプリッタからの排気流を制御し、それによって、フロースプリッタ内の圧力を背圧（逆方向の圧力）調整するように構成されてもよい。
【0012】
ガスクロマトグラフは、一次カラムに結合され、溶出液を受け取るように構成された二次カラムを含んでもよい。ガスクロマトグラフは、一次カラムと二次カラムとの間のモジュレータを含んでもよい。
【0013】
調整された圧力およびキャリアガスの第２の部分は、水素炎イオン化検出器へ送達される溶出液の第２の部分の量を制御するように構成されてもよい。質量分析計に送達される溶出液の第１の部分は、メイクアップガスを用いて希釈されてもよい。質量分析計に送達される溶出液の第１の部分は、溶出液の第１の部分の少なくとも一部が排気されるように分割されてもよい。
【0014】
調整された圧力およびキャリアガスの第２の部分は、質量分析計に送達される溶出液の第１の部分の量を制御するように構成されてもよい。
【0015】
溶出液は、一次カラムからフロースプリッタに一定の流量で送達されるように構成されてもよく、空気圧制御モジュールは、キャリアガスの第２の部分をフロースプリッタに一定の流量で送達し、溶出液をキャリアガスの第２の部分と混合するとともに、温度プログラムされたガスクロマトグラフィ分析の過程全体にわたって溶出液の第２の部分を水素炎イオン化検出器に一定の流量で送達するように構成されている。
【0016】
本開示の別の態様は、ガスクロマトグラフと、第１の検出器と、第２の検出器と、空気圧制御モジュールとを含む分析機器アセンブリを提供する。ガスクロマトグラフは、試料を受け取るように構成されたフロースプリッタを含む。第１の検出器は、フロースプリッタに結合されている。第２の検出器は、フロースプリッタに結合されている。空気圧制御モジュールは、フロースプリッタに結合され、キャリアガスをフロースプリッタに送達するように構成されている。フロースプリッタは、第１の分割比で、試料を分割し、試料の少なくとも第１の部分を第１の検出器に送達するとともに試料の少なくとも第２の部分を第２の検出器に送達するように構成されている。空気圧制御モジュールは、（ｉ）フロースプリッタへのキャリアガスの第３の部分を含む補給流、または（ｉｉ）フロースプリッタからの排気流のうちの一方を送達するように構成されており、空気圧制御モジュールは、フロースプリッタ内の圧力を調整し、それによって、第１の分割比を実質的に一定の値に維持するように構成されている。
【0017】
本開示の実装は、以下の特徴のうちの１つまたは複数を含み得る。いくつかの実装では、第１の検出器は、質量分析計である。第２の検出器は、水素炎イオン化検出器であり得る。
【0018】
ガスクロマトグラフは、入口と、入口に結合された一次カラムを含んでもよく、入口は、一次カラムに試料とキャリアガスの第１の部分とを提供するように構成されている。分割比は、フロースプリッタが流れを分割する点で、第２の検出器への流れを第１の検出器への流れで除算するものとして定義され得る。ガスクロマトグラフは、一次カラムに結合され、試料を受け取るように構成された二次カラムと、一次カラムと二次カラムとの間のモジュレータとを含んでもよい。
【0019】
フロースプリッタは、温度プログラムされたガスクロマトグラフィ分析の過程全体にわたって第１の分割比を実質的に一定の値に維持するように構成されてもよい。
【0020】
空気圧制御モジュールは、フロースプリッタからの排気流を制御し、それによって、フロースプリッタ内の圧力を背圧調整するように構成されてもよい。
【0021】
調整された圧力およびキャリアガスは、第２の検出器へ送達される試料の第２の部分の量を制御するように構成されてもよい。
【0022】
調整された圧力およびキャリアガスは、第１の検出器へ送達される試料の第１の部分の量を制御するように構成されてもよい。
【0023】
本開示の別の態様は、分割点における一定の分割比（代表的なサンプリング）を有するカラム溶出液を２つの検出器に分割するためのフロースプリッタを提供するが、温度プログラムされたＧＣ分離全体にわたる流れ制御の理由で、溶出液ストリームの希釈および／または追加の分割がある。全体的に、スプリッタは、正確な定量を得るために代表的なサンプリングを実行するように構成されている。代表的なサンプリングは、温度プログラムされたＧＣ分離中に分離される混合物中の分析物の相対的な量が、分割の前後で同じであり、すなわち、温度プログラムされたＧＣ分離全体にわたる一定の分割比であることを意味する。第１の検出器の分割部分は代表的であり、一方、第２の検出器の分割部分は、検出器のタイプに応じて、代表的であってもなくてもよい。第２の検出器へ向かう分割部分は、分割点における代表的なものであるが、圧力および流量の制御のために、第２の検出器へ分割された溶出液は、可変的に希釈される、またはさらに可変的に分割される。この可変の希釈または分割は、第２の検出器の応答を非代表的にさせ得る。第２の検出器へのサンプリングが代表的であるかどうかは、検出器のタイプおよびその制御に依存する。概して、第２の検出器へのサンプリングの可変性は、存在するとき、試料量の大きな割合ではない。システムは、ＧＣ－ＭＳ／ＦＩＤおよびＧＣ×ＧＣ－ＭＳ／ＦＩＤに利用されてもよく、ＦＩＤは、第１の検出器として定量的な精度を提供し、ＭＳは、第２の検出器として少なくとも定性的な特性を提供する。システムの設計および制御は、容易な設置および動作を提供し、第１および第２の検出器に対しての単一のセットの制限器を用いて可変のカラムの流れおよび分割比を可能にするように構成されている。
【0024】
本開示の１つまたは複数の実装の詳細は、添付図面および以下の説明に記載されている。他の態様、特徴、および利点は、説明および図面から、ならびに特許請求の範囲から明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本開示の原理によるフロースプリッタを含む例示的なＧＣ－ＭＳ／ＦＩＤシステムの概略図である。
【0026】
【0027】
【0028】
【0029】
【0030】
【0031】
【0032】
【0033】
【0034】
【0035】
【0036】
【0037】
【発明を実施するための形態】
【0038】
様々な図面における同様の参照符号は、同様の要素を示す。
【0039】
次に、添付の図面を参照して、例示的構成をより十分に説明する。例示的構成は、本開示が徹底的であり、本開示の範囲を当業者に十分に伝えるように提供される。特定の構成要素、デバイス、および方法の一例などの特定の詳細は、本開示の構成の徹底的な理解を与えるために記載されている。特定の詳細は使用される必要がなく、例示的構成は多くの異なる形態で具現化されてもよく、ならびに特定の詳細および例示的構成は本開示の範囲を限定すると解釈されるべきでないことは、当業者に明らかであろう。
【0040】
図１および図２を参照すると、分析機器アセンブリ１０が、全体的に示されている。アセンブリ１０は、ガスクロマトグラフィデバイスを含むことができ、ガスクロマトグラフィデバイスは、図１に示されるようなガスクロマトグラフ（ＧＣ）１２ａ、または図２に示されるような包括的二次元（多次元）のガスクロマトグラフ（ＧＣ×ＧＣ）１２ｂであり得る。明らかになるように、本開示の原理は、ＧＣ１２ａ、ＧＣ×ＧＣ１２ｂ、および／または気液クロマトグラフィ（ＧＬＣ）、気固クロマトグラフィ（ＧＳＣ）などを含むがこれらに限定されない任意の他の適切なガスクロマトグラフィデバイスに適用できる。アセンブリ１０は、第１の検出器、すなわち、ガスクロマトグラフィデバイス１２ａ、１２ｂに結合された質量分析計（ＭＳ）１４、第２の検出器、すなわち、ガスクロマトグラフィデバイス１２ａ、１２ｂに結合された水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）１６、および空気圧制御モジュール（ＰＣＭ）１８を含む。
【0041】
アセンブリ１０は、ＭＳ１４を第１の検出器として含むとともに、ＦＩＤ１６を第２の検出器として含むものとして説明されているが、第１および第２の検出器は、熱伝導度検出器（ＴＣＤ）、アルカリ炎検出器（ＡＦＤ）、触媒燃焼検出器（ＣＣＤ）、放電イオン化検出器（ＤＩＤ）、ポリアークリアクタ、炎光光度検出器（ＦＰＤ）、原子放出検出器（ＡＥＤ）、電子捕獲検出器（ＥＣＤ）、窒素リン検出器（ＮＰＤ）、乾式電解伝導度検出器（ＤＥＬＣＤ）、真空紫外線（ＶＵＶ）、ホール電解伝導度検出器（ＥｌＣＤ）、ヘリウムイオン化検出器（ＨＩＤ）、赤外線検出器（ＩＲＤ）、光イオン化検出器（ＰＩＤ）、パルス放電イオン化検出器（ＰＤＤ）、熱イオン化検出器（ＴＩＤ）などの任意の適切な検出器を含み得ることを理解されたい。前述の検出器のいずれも、任意の適切な組合せで配置されてもよいことをさらに理解されたい。
【0042】
引き続き図１および図２を参照すると、ガスクロマトグラフィデバイス１２ａ、１２ｂは、主オーブン２０と、入口２２と、一次カラム２４と、フロースプリッタ２６とを含む。二次カラム２８およびモジュレータ３０を含むＧＣ×ＧＣ１２ｂを除いて、図２に示されるように、および以下により詳細に説明されるように、構成要素およびそれらの機能を含むＧＣ１２ａおよびＧＣ×ＧＣ１２ｂは、ほぼ同様または同じであり得る。したがって、以下の説明は、ＧＣ×ＧＣ１２ｂのみに当てはまる二次カラム２８およびモジュレータ３０を除いて、ＧＣ１２ａとＧＣ×ＧＣ１２ｂの両方に当てはまることを理解されたい。
【0043】
主オーブン２０は、少なくとも入口２２、一次カラム２４、フロースプリッタ２６、二次カラム２８、およびモジュレータ３０を収容するまたは受け取ることができる。入口２２は、試料３４（すなわち、溶出物）、およびキャリアガスの第１の部分またはストリーム３６ａ（すなわち、溶離剤）を含む溶出液３２を作り出すように構成され得る。試料３４は、注入デバイス、例えば、シリンジ、自動注入デバイス、または任意の他の適切な手段などを介して入口２２に注入されてもよく、任意の適切な試料または分析物、例えば、石油、フレグランス、薬物関連の液体等などであってもよい。キャリアガスの第１の部分３６ａは、タンク内に収容されてもよく、任意の適切なガス、例えば、ヘリウムなどの不活性ガス、窒素などの非反応性ガス等などであってもよい。キャリアガスの第１の部分３６ａは、一定のストリーム内の入口２２に供給されてもよく、試料３４は、アリコートとして入口に供給されてもよい。入口２２は、試料３４とキャリアガスの第１の部分３６ａとを混合して溶出液３２を形成することができ、入口２２は、溶出液３２を一次カラム２４に注入することができる。
【0044】
一次カラム２４および二次カラム２８は、概して円形の構成でそれぞれ巻かれてもよく、または任意の適切な構成をそれぞれ有してもよい。ＧＣ１２ａについては、一次カラム２４は、入口２２からフロースプリッタ２６まで延びることができる。ＧＣ×ＧＣ１２ｂについては、一次カラム２４は、入口２２からモジュレータ３０まで延びることができ、二次カラム２８は、モジュレータ３０からフロースプリッタ２６まで延びることができる。いくつかの実装では、一次カラム２４および二次カラム２８は、互いに異なる特性を有し得る。一例では、一次カラム２４は、二次カラム２８よりも長くてもよく、より大きな直径を有してもよく、および／または異なる固定相を含んでもよい。別の例では、一次カラム２４は、二次カラム２８よりも小さい直径を有し得る。
【0045】
ＧＣ×ＧＣ１２ｂについては、モジュレータ３０は、一次カラム２４から溶出液３２を受け取り、モジュレーションピリオドと呼ばれる期間にわたって溶出液３２に対してモジュレーションを実行するように構成され得る。モジュレーションプロセスは、溶出液３２をサンプリングするステップと、溶出液３２の全部または一部を二次カラム２８に注入するステップとを少なくとも含み得る。いくつかの実装では、モジュレーションプロセスは、溶出物３４を二次カラム２８に注入する前に溶出物３４を集める追加のステップを含む。モジュレーションピリオドは、モジュレータ３０が前述のステップを含むモジュレーションプロセスを完了するのにかかる時間である。
【0046】
ＭＳ１４は、移送ライン３８を介してガスクロマトグラフィデバイス１２ａ、１２ｂに結合され得る。ＭＳ１４およびＦＩＤ１６は、試料３４を含む溶出液３２を受け取り、例えば、保持時間、信号（または強度）などを含む試料３４についての複数のデータを検出または収集するようにそれぞれ構成され得る。ＭＳ１４およびＦＩＤ１６が本明細書中で説明されるが、電子捕獲検出器（ＥＣＤ）、原子放出検出器（ＡＥＤ）、硫黄化学発光検出器（ＳＣＤ）、窒素化学発光検出器（ＮＣＤ）、窒素リン検出器（ＮＰＤ）などを含むがこれらに限定されない任意の適切な検出器が実装されてもよいことを理解されたい。
【0047】
コンピューティングデバイスは、ＭＳ１４およびＦＩＤ１６と通信することができ、ＭＳ１４およびＦＩＤ１６から試料３４についてのデータを受信し、分析し、および／または処理することができる。コンピューティングデバイスは、例えば、コンピュータ、ラップトップ、タブレット、スマートフォンなどの任意の適切なデバイスであり得る。コンピューティングデバイスは、試料３４についてのデータを処理し、クロマトグラムを出力することができる。コンピューティングデバイスは、ＰＣＭ１８、モジュレータ３０などを含むアセンブリ１０の任意の適切な構成要素をプログラムまたは制御するために使用され得る。
【0048】
図１～図３Ｅを参照すると、ＭＳ１４は、移送ライン３８へ延びるまたは移送ライン３８を通って延びる質量分析計（ＭＳ）制限器４０を介してフロースプリッタ２６に結合され得る。ＦＩＤ１６は、水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）制限器４２を介してフロースプリッタ２６に結合され得る。ＰＣＭ１８は、フロー制御毛細管４４および補給／排気流毛細管４６を介してフロースプリッタ２６に結合され得る。ＭＳ制限器４０は、溶出液の第１の部分３２ａを受け取り、溶出液の第１の部分３２ａをＭＳ１４に送達するように構成されている。ＦＩＤ制限器４２は、溶出液の第２の部分３２ｂを受け取り、溶出液の第２の部分３２ｂをＦＩＤ１６に送達するように構成されている。フロー制御毛細管４４は、キャリアガスの第２の部分３６ｂをフロースプリッタ２６に送達するように構成され、補給／排気流毛細管４６は、キャリアガスの第３の部分（または補給流）３６ｃをフロースプリッタ２６またはフロースプリッタ２６からの排気流３７に送達するように構成されている。図に示されるように、試料３４およびキャリアガスの部分３６ａ～３６ｃを含む溶出液３２の流れは、概してＦＸによって表され、例えば、試料３４の流れはＦ３４によって表される。
【0049】
図３Ａおよび図４～図６を参照すると、フロースプリッタ２６は、第１のＴ字管４８と、第２のＴ字管５０と、第３のＴ字管５２と、第１のＴ字管４８を第２のＴ字管５０に接続し、第２のＴ字管５０を第３のＴ字管５２に接続する１つまたは複数の接続管５４とを含むことができる。いくつかの実装において、接続管５４は、溶出液３２および溶離剤３６の流れを容易にするための適切な穴を備えた第１のＴ字管４８から第２のＴ字管５０を通って第３のＴ字管５２まで延びる単一の構成要素であり得る。３つのＴ字管４８、５０、５２が図３Ａに示されているが、Ｔ字管４８、５０、５２は、任意の適切なやり方で組み合わせられまたは連結され得ることを理解されたい。例えば、図３Ｃに示されるように、第２のＴ字管５０および第３のＴ字管５２は、単一の継手に組み合わされてもよい。同様に、図３Ｄに示されるように、第２のＴ字管５０および第３のＴ字管５２は、概して十字形である単一の継手５０に組み合わせられてもよい。さらに別の例として、図３Ｅに示されるように、Ｔ字管４８、５０、５２は全て、単一の継手を形成するように互いに組み合わされてもよい。図に示されていないが、第１のＴ字管４８および第２のＴ字管５０は、単一の継手に同様に組み合わされてもよいことを理解されたい。図３Ａ～図３Ｅに示される構成は、デッドボリュームの減少という利点、したがって、より良好なクロマトグラフピーク形状という利点を有し得る。
【0050】
図３Ｂを参照すると、継手構成のそれぞれについて、第１の検出器１４および第２の検出器１６の位置は、検出器のタイプ（フラックス感受型、濃度感受型、またはその他）に応じて、検出器の非分割応答に対しての各検出器の定量的応答に関して同等でなくてもよい。第１の検出器１４の位置において、希釈された溶出液またはカラム流Ｆ３２は、第１の検出器制限器４０に直接分割され、第１の検出器１４への流れは、カラム流Ｆ３２が一定であり、キャリアガスの第２の部分３６ｂの流れＦ３６ｂが一定であり、圧力がクロマトグラフィ分離の過程にわたって適切に制御（プログラム）されるときに一定である。この位置（第１の検出器１４）では、ほとんどのＧＣ検出器は、単一検出器の場合と同じように定量的に応答し、カラム流Ｆ３２の分割比および希釈と一致する減少した応答を有する。
【0051】
第２の検出器１６の位置において、第２の検出器１６へ分割した流れも、分割点（すなわち、第１の検出器制限器４０の先端）で一定であるが、順方向／前進方向の圧力の調整では、分割流は、第２の検出器制限器４２に入る前に補給流Ｆ３６ｃを用いて希釈され、逆方向の圧力（背圧）の調整では、第２の検出器１６の分割流は、第２の検出器制限器４２に入る前に再び分割され、第２の検出器１６へ分割される流れの残りは、排出Ｆ３７に行く。圧力調整のどちらの場合も、クロマトグラフィ分離全体を通して分割点において一定の分割比を維持する所望の流れのために適切な圧力を提供するように圧力が制御されるとき、第２の検出器１６への流れは、温度プログラムされたＧＣ分離の過程にわたって（条件および制限器に応じて約（＋／－５％）２０％まで）いくらか変化する。
【0052】
第１の検出器１４とは異なり、単一の検出器としてその応答に対する第２の検出器１６の応答は、ＧＣ検出器のタイプ、およびスプリッタが順方向の圧力の調整にあるのか背圧調整にあるのかに依存する。希釈（順方向の圧力の調整）またはさらなる分割（背圧調整）のいずれかのため、第２の検出器１６の定量的応答は、非分割応答に対して一貫していない場合があり、すなわち、第２の検出器１６の定量的応答は、非分割の場合に対してクロマトグラフィ分離の過程にわたって変化し得る。例えば、第２の検出器１６がＦＩＤ（フラックス感受型）である場合、背圧調整は、分割された試料の一部を可変的に排出し、したがって、ＦＩＤ１６の応答は、非分割の場合と一致しない。しかしながら、順方向の圧力の調整の場合には、試料は希釈されるが、全部の分割試料がＦＩＤ１６に移送され、したがって、ＦＩＤ１６の応答は、ＦＩＤ１６の他の流れ（すなわち、燃料、補給、空気）が適切に制御される限り同じである。第２の検出器１６が濃度に敏感なＧＣ検出器である場合、背圧調整において、濃度は変化せず、応答は非分割の場合におけるのと本質的に同じであることが予期される。
【0053】
図３Ａを参照すると、第１のＴ字管４８は、第１の開口部４８ａと、この第１の開口部４８ａの反対側の第２の開口部４８ｂと、第１の開口部４８ａと第２の開口部４８ｂとの間の中間開口部４８ｃとを含むことができる。同様に、第２のＴ字管５０は、第１の開口部５０ａと、この第１の開口部５０ａの反対側の第２の開口部５０ｂと、第１の開口部５０ａと第２の開口部５０ｂとの間の中間開口部５０ｃとを含むことができる。同様に、第３のＴ字管５２は、第１の開口部５２ａと、この第１の開口部５２ａの反対側の第２の開口部５２ｂと、第１の開口部５２ａと第２の開口部５２ｂとの間の中間開口部５２ｃとを含むことができる。代替として、Ｔ字管４８、５０、５２は、任意の適切な構成を有してもよい。例えば、図３Ｄに示されるように、継手５０は、第３の開口部５０ｃおよび第４の開口部５０ｄを含んでもよい。接続管５４の一方は、第１のＴ字管４８の第２の開口部４８ｂから第２のＴ字管５０の第１の開口部５０ａまで延びることができ、接続管５４の他方は、第２のＴ字管５０の第２の開口部５０ｂから第３のＴ字管５２の第１の開口部５２ａまで延びることができる。
【0054】
図６を参照すると、第１のＴ字管４８は、第１の開口部４８ａにあるまたはその近くの第１の圧縮継手４９ａと、第２の開口部４８ｂにあるまたはその近くの第２の圧縮継手４９ｂと、第３の開口部４８ｃにあるまたはその近くの第３の圧縮継手４９ｃとを含むことができる。図７を参照すると、第２のＴ字管５０は、第１の開口部５０ａにあるまたはその近くの第１の圧縮継手５１ａと、第２の開口部５０ｂにあるまたはその近くの第２の圧縮継手５１ｂと、第３の開口部５０ｃにあるまたはその近くの第３の圧縮継手５１ｃとを含むことができる。図８を参照すると、第３のＴ字管５２は、第１の開口部５２ａにあるまたはその近くの第１の圧縮継手５３ａと、第２の開口部５２ｂにあるまたはその近くの第２の圧縮継手５３ｂと、第３の開口部５２ｃにあるまたはその近くの第３の圧縮継手５３ｃとを含むことができる。
【0055】
図３Ａを参照すると、第１のＴ字管４８の第１の開口部４８ａは、ＧＣ１２ａのための一次カラム２４（またはＧＣ×ＧＣ１２ｂのための二次カラム２８）を受け入れることができ、カラム２４、２８は、第１の開口部４８ａおよび第２の開口部４８ｂを通って延び、接続管５４における第２の開口部４８ｂを越えた先端５６で終端することができる。第１のＴ字管４８の中間開口部４８ｃは、ＰＣＭ１８のフロー制御毛細管４４を受け入れることができる。第１の圧縮継手４９ａは、キャリアガスの第２の部分３６ｂが図６に示されるように左から右にだけ流れることができるように第１の開口部４８ａを十分に封止させることができる。具体的には、キャリアガスの第２の部分３６ｂは、カラム（内側）と接続管５４（外側）との間の環状部内でカラムの外側の周りを流れることができる。
【0056】
ＦＩＤ制限器４２は、第３のＴ字管５２の第２の開口部５２ｂを通り、第３のＴ字管５２の第１の開口部５２ａを通り、第２のＴ字管５０の第２の開口部５０ｂを通り、第２のＴ字管５０の第１の開口部５０ａを通って延びることができ、カラム２４、２８から下流の接続管５４における先端５８で終端することができる。第２のＴ字管５０の中間開口部５０ｃは、ＭＳ制限器４０を受け入れてもよく、第３のＴ字管５２の中間開口部５２ｃは、ＰＣＭ１８の補給／排気流毛細管４６を受け入れてもよい。
【0057】
別の例として、図３Ｂに示されるように、ＭＳ制限器４０は、第３のＴ字管５２の第２の開口部５２ｂを通って、第３のＴ字管５２の第１の開口部５２ａを通って、第２のＴ字管５０の第２の開口部５０ｂを通って、第２のＴ字管５０の第１の開口部５０ａを通って延びることができ、カラム２４、２８から下流の接続管５４における先端６０で終端することができ、第２のＴ字管５０の中間開口部５０ｃは、ＦＩＤ制限器４２を受け入れることができる。
【0058】
図３Ａを参照すると、ＰＣＭ１８のフロー制御毛細管４４は、ＰＣＭ１８によって特定されるようなキャリアガスの第２の部分３６ｂの一定の流れＦ３６ｂを送達する。キャリアガスの第２の部分３６ｂの流れＦ３６ｂは、第１のＴ字管４８を通過し、カラム２４、２８の周りの環状部を通過する。カラム２４、２８からの溶出液またはカラム流Ｆ３２とキャリアガスの第２の部分３６ｂの流れＦ３６ｂとは、ＦＩＤ制限器４２の先端５８に到達する前に、接続管５４内で混合する。第１のＴ字管４８と第２のＴ字管５０との間の接続管５４の長さは、流れＦ３２、Ｆ３６ｂが混合するのに十分長いものであり得る。
【0059】
引き続き図３Ａを参照すると、溶出液流Ｆ３２の分割点は、接続管５４における第１のＴ字管４８と第２のＴ字管５０との間のＦＩＤ制限器４２の先端５８にあるまたはその近くにある。溶出液３２は分割点で分割され、溶出液の第２の部分３２ｂはＦＩＤ制限器４２およびＦＩＤ１６に送達され、溶出液３２の残り、すなわち溶出液の第１の部分３２ａは、ＦＩＤ制限器４２の周りを流れ、中間Ｔ字管５０を通り、そこでそれはキャリアガス３６ｃの補給流Ｆ３６ｃと混合されて溶出液の第３の部分３２ｃを形成する。背圧調整の場合、溶出液３２ａは、排気流Ｆ３７に向かう部分と、溶出液の第３の部分３２ｃとしてＭＳ制限器４０に至る部分とに分割される。溶出液の第３の部分３２ｃの流れＦ３２ｃは、ＭＳ制限器４０およびＭＳ１４に送られる。第２の圧縮継手５３ｂは、キャリアガスの第３の部分３６ｃが、図８に示されるように、右から左にだけ流れることができるように第２の開口部５２ｂを十分に封止させることができる。具体的には、キャリアガスの第３の部分３６ｃは、カラム（内側）と接続管５４（外側）との間の環状部内でカラムの外側の周りを流れることができる。試料３４はＦＩＤ制限器４２の外側を通り過ぎるので、ＦＩＤ制限器４２は、吸着を最小限にするために内側と外側との両方に対して不活性材料を用いてコーティングされた金属毛細管で形成され得る。
【0060】
ＰＣＭ１８の補給／排気流毛細管４６は、フロースプリッタ２６に流入する補給流Ｆ３６ｃを用いて接続管５４内の圧力を調整することができる。所望の圧力は、ＰＣＭ１８上でプログラムされてもよい。この圧力は、ＦＩＤ制限器４２への入口圧力であってもよく、入口圧力、出口圧力（大気圧または任意の他の適切な圧力）、ＦＩＤ制限器４２の寸法、およびＦＩＤ制限器４２の温度ゾーンに基づいて、ＦＩＤ制限器４２内の流れを定義することができる。フロースプリッタ２６内のこの制御された圧力は、カラム２４、２８の出口圧力を定めることもでき、これは、カラム２４、２８の入口圧力が、カラム２４、２８からの一定の溶出液流Ｆ３２のためにプログラムされることを可能にし得る。カラム２４、２８からの一定の溶出液流Ｆ３２がフロースプリッタ２６に向かい、キャリアガスの第２の部分３６ｂの一定の流れＦ３６ｂが溶出液流Ｆ３２と混合する場合、ＦＩＤ制限器４２の先端５８への試料３４の一定の流れＦ３４が提供され得る。
【0061】
いくつかの実装では、ＰＣＭ１８は、フロースプリッタ２６から流出する図３Ａの流れＦ３７の矢印によって示されるように、フロースプリッタ２６から流出する排気流Ｆ３７を用いて接続管５４内の圧力を調整することができる。そのような実装では、圧力調整は、順方向の圧力の調整の代わりに背圧であり、溶出液の第１の部分３２ａの流れＦ３２ａは、溶出液の第３の部分３２ｃの流れＦ３２ｃへの部分を分割し、他の分割部分は、排気流Ｆ３７である。
【0062】
試料３４の一定の流れＦ３４は、ＦＩＤ制限器４２の中への試料の第１の部分３４ａの一定の流れＦ３４ａと、ＦＩＤ制限器４２の外側の周りの試料の第２の部分３４ｂの一定の流れＦ３４ｂとに分割することができる。このプロセスでは、カラム２４、２８からの試料の流れＦ３４は、キャリアガスの第２の部分３６ｂの流れＦ３６ｂによって希釈されるが、いくつかの実装では、ＦＩＤ１６は、フラックスベースの検出器であり、したがって、ＦＩＤ１６の応答は、希釈されていない試料の場合と同じであり得る。補給流Ｆ３６ｃは、キャリアガスの第２の部分３６ｂの流れＦ３６ｂに基づいてそれに応じて調節され得る。いくつかの構成では、分割点（ＦＩＤ制限器４２の先端５８）における溶出液の第１の部分３２ａの流れＦ３２ａも一定であり得る。
【0063】
補給流Ｆ３６ｃまたは排気流Ｆ３７およびＰＣＭ圧力調整を制御することによって、ＰＣＭ１８は、ＭＳ１４およびＦＩＤ１６のための同じセットの制限器（すなわち、ＭＳ制限器４０およびＦＩＤ制限器４２）を用いてカラム流量および分割比を変化させることが可能であり得る。これは、種々の条件について制限器を変更する必要性を減少させるまたはなくすことによってフロースプリッタ２６の使用を簡略化する。さらに、フロースプリッタ２６内の圧力を制御することによって、ＰＣＭ１８は、温度プログラムされたＧＣ分析の過程全体にわたって一定の分割比を維持するために制限器への入口圧力およびカラムの出口圧力を適切に制御することができる。いくつかの実装では、分割比は、フロースプリッタ２６が流れを分割する点において、ＦＩＤ１６への流れをＭＳ１４への流れで除算したものとして定義され得る。調整された圧力および補給流Ｆ３６ｃまたは排気流Ｆ３７は、同じＭＳ制限器４０およびＦＩＤ制限器４２ならびに適度に低い調整された圧力を用いて、様々なカラム流量および温度における様々な分割比を提供するように構成されている。
【0064】
一実装では、溶出液流Ｆ３２は、０．５～２０ｍＬ／分で流れることができ、キャリアガスの第２の部分３６ｂの流れＦ３６ｂは、１から２０ｍＬ／分で流れることができ、キャリアガス３６ｃの補給流Ｆ３６ｃは、１から５ｐｓｉｇ（約６．８９５から３４．４７５ｋＰａ（なお、ｐｓｉｇはゲージ圧力、以下同様））の順方向の圧力で０．１から０．３ｍＬ／分で流れることができ、溶出液の第３の部分３２ｃの流れＦ３２ｃは、１～１．５ｍＬ／分で流れることができる。
【0065】
図３Ｂを参照すると、フロースプリッタ２６の動作は、図３Ａに示されたものと実質的に同様に動作することができるが、補給流Ｆ３６ｃからの調整された圧力は、ＭＳ制限器４０内の溶出液の第１の部分３２ａの流れＦ３２ａを制御することによって溶出液３２の分割を制御することができ、溶出液３２の残り、すなわち、溶出液の第２の部分３２ｂの流れＦ３２ｂは、キャリアガス３６ｃの補給流Ｆ３６ｃと混合して溶出液の第４の部分３２ｄを形成することができる。溶出液の第４の部分３２ｄは、ＦＩＤ１６に送られ得る。この構成では、補給流Ｆ３６ｃは、温度プログラムされた分離の過程中で変化し得、これは、溶出液の第２の部分３２ｂの流れＦ３２ｂに加えられるとき、溶出液の第２の部分３２ｂとＦＩＤ１６への補給流Ｆ３６ｃとの複合流Ｆ３２ｂを変化させることができる。いくつかの実装では、ＦＩＤ１６の一部でありスプリッタ２６ではない補給流（ヘリウムキャリアガスのとき）または燃料ガス（水素キャリアガスのとき）は、ＦＩＤ１６への全体的な一定の流れ（ＦＩＤ補給流または燃料流と、それに加えてスプリッタからＦＩＤへの流れ）を維持するようにプログラムされ得る。
【0066】
図３Ｆを参照すると、この構成は、スプリッタとして説明されるディーンズスイッチ構成と同様であり得る。主な差異は、流量および圧力の制御である。分割は、流入する一定の流れおよび圧力調整（順方向の圧力または背圧）を用いて制御される。結果として得られるスプリッタは、図３Ａ～図３Ｅの構成と同じ特性のいくつかを有するが、性能はいくつかの点で異なる。分割される検出器のタイプに応じて、１つの構成が他の構成よりも好まれる場合がある。図３Ｆの構成は、また、継手を用いて構成されることも可能であり、カラムおよび検出器制限器が、継手を通して挿入される。そのような接続は、デッドボリュームの減少という利点、したがって、より良好なクロマトグラフピーク形状という利点を有し得る。デッドボリュームの減少は、ＧＣｘＧＣの狭いクロマトグラフピークに特に有益であり得る。
【0067】
上述の構成では、キャリアガスの第２の部分３６ｂの流入する流れＦ３６ｂは、第１の検出器制限器４０を可変の制限器にする。キャリアガスの第２の部分３６ｂの流れＦ３６ｂおよびＰＣＭ圧力調整を制御することによって、カラム流Ｆ３２および分割比は、第１および第２の検出器のための同じセットの制限器を用いて変更され得る。これは、種々の条件に対して制限器を変更する必要性を減少させるまたはなくすことによって、スプリッタの使用を簡略化する。さらに、スプリッタ内の圧力を制御することによって、制限器への入口圧力およびカラムの出口圧力は、一定の分割比を維持するように適切に制御される。
【0068】
ＭＳとＦＩＤとの間の感度の大きな差のために、カラムからの分割流は非常に小さくなり得、そのような小さな流れの制御を困難にさせる。本発明は、ＭＳへの分割流がより大きく、より容易に制御されるように試料を希釈するが、ＦＩＤはフラックス感受型検出器であるため、試料の希釈はＦＩＤの感度に影響を及ぼさない。
【0069】
前述したものに加えて、本明細書中に記載されるシステムおよび方法は、以下の利点を提供し得る：（ｉ）クロマトグラフィ分離全体を通してＦＩＤへの一定の分割比、（ｉｉ）（ＭＳおよびＦＩＤに対する）ただ一対の制限器が、ある範囲の動作条件（カラム流量、分割比）に十分であり、制限器の計算および変更が、一部の他のフローモジュレータのように必要とされず、（ｉｉｉ）必要とされるオペレータ入力は、基本的なクロマトグラフィパラメータ（カラム流量、分割比、温度条件、カラム寸法）のみであり、（ｉｖ）フロースプリッタにおける動作圧力は、フロースプリッタの上流で最速の可能なクロマトグラフィを可能にするカラム流および分割比の範囲にわたって大気圧近く（約１～５ｐｓｉｇ（約６．８９５から３４．４７５ｋＰａ））であり、（ｖ）カラム流およびＦＩＤ分割流は、一定のフローモードで動作し、（ｖｉ）ＭＳおよびＦＩＤピーク保持時間は、単純な一定のオフセットおよび比例係数によって調整され得、ならびに（ｖｉｉ）カラムの先端、および制限器、ならびに流れは、デッドボリュームが最小になるように構成される。
【0070】
本明細書中で使用される専門語は、特定の例示的な構成を説明するためのものに過ぎず、限定であることは意図されていない。本明細書中で使用されるとき、単数形の冠詞「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈上別段明確に示さない限り、複数形も含むことが意図され得る。用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は、包括的であり、したがって、特徴、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を特定するが、１つまたは複数の他の特徴、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそれらの群の存在または追加を除外しない。本明細書中で説明される方法のステップ、プロセス、および動作は、実行の順番として具体的に特定されない限り、それらの実行を説明または図示された特定の順番で必ず必要とすると解釈されるべきではない。追加または代替のステップが用いられてもよい。
【0071】
要素または層が、別の要素または層「の上にある」、「に係合される」、「に接続される」、「に取り付けられる」、または「に結合される」と言及されるとき、それは、他の要素または層の上に直接あってもよく、他の要素または層に直接係合されてもよく、直接接続されてよく、直接取り付けられてもよく、または直接結合されてもよく、あるいは介在要素または層が存在してもよい。対照的に、要素が、別の要素または層「の上に直接ある」、「に直接係合される」、「に直接接続される」、「に直接取り付けられる」、または「に直接結合される」と言及されるとき、介在要素または層が存在しなくてもよい。要素間の関係を説明するために使用される他の単語（例えば、「の間に」と「の直接間に」、「隣接する」と「直接隣接する」など）は、同じように解釈されるべきである。本明細書中で使用されるとき、用語「および／または」は、関連した列挙項目のうちの１つまたは複数のいずれかおよび全部の組合せを含む。
【0072】
第１、第２、第３などの用語は、様々な要素、構成要素、領域、層、および／またはセクションを説明するために本明細書中で使用され得る。これらの要素、構成要素、領域、層、および／またはセクションは、これらの用語によって限定されるべきではない。これらの用語は、ある要素、構成要素、領域、層、またはセクションを別の領域、層またはセクションから区別するため使用され得るものに過ぎない。「第１の」、「第２の」、および他の数に関する用語などの用語は、文脈によって明確に示されない限り、順序または順番を示唆しない。したがって、以下に説明される第１の要素、構成要素、領域、層、またはセクションは、例示的構成の教示から逸脱することなく、第２の要素、構成要素、領域、層、またはセクションと呼ばれてもよい。
【0073】
いくつかの実装について説明してきた。それにもかかわらず、様々な修正が、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなくなされてもよいことが理解されよう。したがって、他の実装は、添付の特許請求の範囲内である。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図3E】
【図3F】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【国際調査報告】