用于液相色谱的集成照射检测流动池制造技术

一种液相色谱流动池，其包括集成光源和集成检测室。集成光源包括多个发光二极管(LED)，其中每个发光二极管发射特定波长的光。从集成光源发射的光被引导通过流动池的流动室中的样本，而无需任何光学调节，并且未被样本吸收的光流出流动室直接进入集成检测室，其中未被吸收的光的强度由连接到集成室的检测器测量。

Integrated Radiation Detection Flow Cell for Liquid Chromatography

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于液相色谱的集成照射检测流动池相关申请的交叉引用本申请要求于2017年2月23日提交的名称为“用于液相色谱的集成照射检测流动池”、申请号为62/462,786的美国临时申请的优先权，针对所有目的，该申请的全部内容通过引用结合于此。
技术介绍
和
技术实现思路
常规液相色谱系统，例如高效液相色谱(HPLC)、二维HPLC和超高效液相色谱(UHPLC)，根据将样本暴露于特定波长的光以确定样本的物理性质的原理进行操作。从光源发出的光光学透过液相色谱系统的流动池。透过流动池的光可以部分地到完全地被流动池内的样本吸收。任何未被吸收的光可以散射通过样本并被传输到检测系统(例如，传输到可变波长检测器系统或二极管阵列检测器系统)。基于检测曲线，生成样本的组成元素或化合物组成。用于HPLC系统的光源可以包括氘、汞弧和/或钨灯，它们与HPLC系统的典型流动池相比相对较大。另外，从这些光源发出的光在空间和光谱上是宽的，因此需要光学调节。上述光源也产生相当多的热，这可能对流动池内的样本产生不希望的热效应。光源也必须在使用前预热，并且通常具有有限的寿命(例如，钨灯通常在使用约2000小时后更换)，因而增加了操作HPLC系统的时间和成本。Bland等人已经在U.S.2004/0191117A1中示出了解决上述问题的一种示例方法。其中，多个发光二极管(LED)用作色谱系统中的光源，其中每个LED发出不同波长的光。LED在使用前不需要预热，并且比上述光源使用寿命更长。然而，专利技术人在此认识到，在上述方法中，多个光学元件(包括光谱滤波器、对准和聚焦透镜、宽带滤波器、分束器等)可以存在于光源和流动池之间，这增加了可观的光学路径长度，导致HPLC系统的大型封装。HPLC系统的检测器可以被定位以检测在其流过流动池中的样本之后被散射的光，这可进一步增加HPLC系统的尺寸。多个光学元件也可能导致产生额外的噪声，从而降低了信噪比。本专利技术人已经认识到液相色谱系统中的上述问题，并且已经设计了至少部分地解决它们的方法。在一个示例性的方案中，检测器系统包括：流动池，其包括光学透明的第一壁和光学透明的第二壁，所述光学透明的第二壁定位为与所述光学透明的第一壁相对；多个光源，其集成在流动池内，所述多个光源配置成发射光以穿过光学透明的第一壁而进入流动池；和检测室，与流动池集成，并且配置成捕获通过光学透明的第二壁从流动池进入检测室的光。以这种方式，可以减小检测器系统的形成因子，同时增加信噪比。多个光源可以各自通过控制器独立控制。在一个示例中，多个光源中的每一个是LED。多个光源中的每一个可以被配置为发射特定波长的光，该特定波长的光流过光学透明的第一壁进入流动池并且通过光学透明的第二壁从流动池流入检测室。多个光源中的每一个与集成在流动池内的参考二极管相邻，其中来自参考二极管的信号被中继到控制器，控制器又控制光源的输出电平。此外，检测室可以包括与其联接的一个或多个光电检测器以及漫反射内部涂层。内部涂层可使得通过光学透明的第二壁离开流动池的更宽的分散光能够被一个或多个光电检测器完全收集和测量。以这种方式，可以进一步增加检测器系统的信噪比，同时进一步降低系统的形成因子。此外，使用不需要预热并具有长寿命的LED可以提高效率并降低操作可以包括在液相色谱系统中的检测器系统的成本。当单独或结合附图时，从以下详细描述中，本说明书的上述优点和其它优点和特征将是显而易见的。应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的选择的概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由详细描述后面的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。附图说明图1显示了高效液相色谱(HPLC)系统的示意图。图2显示了液相色谱流动池的示意图。图3示出了集成照射检测流动池的第一实施例。图4示出了集成照射检测流动池的第二实施例。图5示出了用于操作包括集成照射检测流动池的液相色谱检测器系统的方法。图6示出了液相色谱流动池的实例，在所述液相色谱流动池中，光源和样本检测器未集成。图7显示了光学部件相对于液相色谱流动池的第一配置的示意图。图8显示了光学部件相对于液相色谱流动池的第二配置的示意图。图9显示了光学部件相对于液相色谱流动池的第三配置的示意图。图10示出了可以包括在液相色谱检测器系统中的二向色束合成系统的示意图。图11示出了可以包括在液相色谱检测器系统中的光纤耦合束合成系统的示意图。图12A和12B示出了可以包括在液相色谱检测器系统中的波导束合成系统的示意图。图13示出了可以包括在液相色谱检测器系统中的集成室束合成系统的示意图。图14示出了可以包括在液相色谱检测器系统中的多边形棱镜束合成系统的示意图。图15显示了可以包括在液相色谱检测器系统中的复合束合成系统的示意图。图16示出了可以包括在液相色谱检测器系统中的多路复用光源选择系统的示意图。具体实施方式本说明书涉及一种检测系统，其可以包括在HPLC系统中，例如图1中示意性示出的示例性HPLC系统。图2示出了可以包括在检测系统中的流动池的示例配置。流动池可包含液体样本。流动池中的液体样本可以至少部分地吸收光，并且可以引导剩余的未被吸收的光流向检测器，例如紫外(UV)和/或可见光(VIS)光电检测器。图3和4分别示出了集成照射检测流动池的第一实施例和第二实施例，在集成照射检测流动池中，检测器和光源都与流动池集成在一起，以减少光源和液体样本以及液体样本和检测器之间的光学元件的数量，这降低了HPLC系统的形状因数。用于操作集成照射检测流动池的方法在图5中示出。图6示出了具有单波长光源的HPLC流动池，其可以根据图7-9中所示的示例配置来布置。图10-16显示了可以包括在HPLC系统的检测器系统中的多波长照射系统的实例。参见图1，显示了示例HPLC系统100的示意图。HPLC系统100包括控制系统110、溶剂贮存器120、泵130、进样器140、色谱柱150、检测系统160、馏分收集器170和废物容器180。HPLC系统100的多个部件可包括在共同的壳体101中。如图1所示，泵130、进样器140、色谱柱150和检测系统160都容纳在共同的壳体101内。然而，在其它示例中，更多或更少的部件可以容纳在共同的壳体中。例如，溶剂贮存器、馏分收集器和/或废物容器可以容纳在共同的壳体中。附加地或替代地，控制系统110可以容纳在共同的壳体中。控制系统110通信地连接到HPLC系统的其它部件(如虚线所示)，如下面进一步描述的，以便在系统运行期间发送和接收信号。控制系统110可以包括控制器，例如台式计算机或膝上型计算机、一个或多个用户输入装置(例如，鼠标、键盘、触摸屏)、显示系统和/或可操作以将控制器连接到例如一个或多个远程计算装置的通信系统。控制系统110可以接收来自HPLC系统操作员的输入以启动样本运行。在其它示例中，样本运行可以是自动的或半自动的，其中控制系统110根据存储在控制系统的存储器中的一种或多种方法启动样本运行。控制器可以是电子控制器，并且可以包括存储指令的存储器，其中所述指令是可执行的，以执行本文描述的一种或多种方法。此外，控制器可以包括被配置为执行指令的一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测器系统，包括：流动池，其包括光学透明的第一壁和光学透明的第二壁，所述光学透明的第二壁定位为与所述光学透明的第一壁相对；多个光源，其集成在所述流动池内，所述多个光源配置成发射光以行进通过所述光学透明的第一壁而进入所述流动池；和检测室，其与所述流动池集成，并且配置成捕获通过所述光学透明的第二壁从所述流动池穿出而进入所述检测室的光。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.23 US 62/462,7861.一种检测器系统，包括：流动池，其包括光学透明的第一壁和光学透明的第二壁，所述光学透明的第二壁定位为与所述光学透明的第一壁相对；多个光源，其集成在所述流动池内，所述多个光源配置成发射光以行进通过所述光学透明的第一壁而进入所述流动池；和检测室，其与所述流动池集成，并且配置成捕获通过所述光学透明的第二壁从所述流动池穿出而进入所述检测室的光。2.根据权利要求1所述的检测器系统，其中，所述检测室的内部包括漫反射涂层，所述漫反射涂层均匀地散射所捕获的光。3.根据权利要求1所述的检测器系统，其中，所述多个光源中的每一个与集成在所述流动池内的参考光电二极管相邻，所述参考光电二极管被配置为检测由相邻的所述光源发射的光4.根据权利要求1所述的检测器系统，还包括连接到所述检测室的光电检测器。5.根据权利要求3所述的检测器系统，其中，所述光电检测器配置成检测紫外和/或可见光。6.根据权利要求1所述的检测器系统，还包括在所述多个光源中的每个光源与所述流动池的所述第一透明壁之间的耦合光学器件。7.根据权利要求1所述的检测器系统，其中，在所述检测器系统中不包括耦合光学器件。8.根据权利要求1所述的检测器系统，其中，所述检测器系统包括在高效液相色谱系统中。9.根据权利要求3所述的检测器系统，还包括控制器，所述控制器将可执行指令存储在非暂时性存储器中，当所述可执行指令被执行时，引起所述控制器：激活所述多个光源中的光源以发射具有期望波长的光；并且基于从与所述光源相邻的所述参考光电二极管接收的输入，来控制被激活的光源的输出电平。10.一种方法，包括：从集成在流动池内的多个发光二极管(LED)中激活一个发光二极管；基于来自与所述一个发光二极管相邻的...

【专利技术属性】
技术研发人员：加思·伊莱亚森，帕特里克·卡因，约翰·克里斯多夫·弗赖塔格，道格·奇尔德斯，杰伊·帕斯宽托尼奥，
申请(专利权)人：锋翔科技公司，
类型：发明
国别省市：美国,US