由来自流体分离系统的分析路径的溶剂清洗可在不同流体路径之间切换的计量装置

摘要

构造成将样品流体引入到流动相的进样器(40)，其中流动相由流动相驱动器(20)通过用于分离处于流动相的样品流体的化合物的分离单元(30)驱动，其中进样器(40)包括：计量装置(100)，能够被操作，用于将计量数量的样品流体引入到进样器(40)中；和射流阀(90)，射流阀(90)能够切换以使进样器(40)选择性地以如下模式操作：清洗模式(600；1300,1500)，其中计量装置(100)至少暂时性地切换成与流动相驱动器(20)流体连通，以便由流动相驱动器(20)输送的流动相清洗计量装置(100)；或者分离模式(500；1200)，其中计量装置(100)切换出流动相驱动器(20)和分离单元(30)之间的流体路径，以便在流动相驱动器(20)和用于分离化合物的分离单元(30)之间驱动样品流体。

说明书

技术领域

本发明涉及进样器，特别地用于流体分离系统，诸如高效液相色谱法应 用。

发明背景

在高效液相色谱法(HPLC,例如见http://en.wikipedia.org/wiki/HPLC) 中，液体通常必需以非常受控的流速(例如，在微升至毫升/分钟的范围内) 以及高压(典型地20-100MPa，200-1000bar，并且超过直到当前的200MPa， 2000bar)来提供，在该高压下，液体压缩性变得显著。对于HPLC系统中 的液体分离，包括带有要分离化合物的样品流体的流动相被驱动通过固定相 (诸如，色谱柱)，由此分离不同的样品流体中的化合物。

阀通常用在HPLC应用中，例如用于将液体样品引入到高压液体流束中 的喷射阀、用于正排量泵的清洗阀、流路开关阀等等。用在HPLC应用中的 这种阀通常是多位置旋转阀。多位置旋转阀的示例公开在US4,068,528A(二 位阀)或者US2003/0098076A1(多功能旋转阀或者随机存取阀、双通阀、 三通阀、旋转开关阀)。

可在多路实施方式中使用的剪流阀通常由壳体和主体形成，壳体和主体 限定台阶状空腔，转子或者密封件设置在台阶状空腔中。壳体包含至少两个 剪切密封阀构件，该至少两个剪切密封阀构件设置为与转子(主体)中的端 口对准，以在剪流密封装置之间建立连通。剪流阀通常设置为旋转阀(诸如 上述的旋转阀)或者平移阀(通常也称为滑阀)，诸如在EP0321774A2中公 开的。

在现代的进样器中，需要通过可开关阀来支持许多功能。常规的可开关 阀和进样器架构可能不适用这种多功能应用。

发明概要

本发明目的在于提供能够支持多功能的进样器。该目的通过独立权利要 求解决。另外实施方式通过从属权利要求示出。

根据本发明实施方式，提供了构造成将样品流体引入到流动相的进样 器，其中流动相由流动相驱动器通过分离单元驱动，所述分离单元用于分离 处于流动相的样品流体的化合物，其中进样器包括：计量装置，其能够被操 作，用于将计量数量的样品流体引入到进样器中；和射流阀，其能够切换以 选择性地以如下模式操作进样器：清洗模式，其中计量装置至少暂时性地切 换成与流动相驱动器流体连通(或者在流动相流路中，即与流动相驱动器流 体联接)，以便用由流动相驱动器输送的流动相清洗计量装置；或者分离模 式，其中计量装置切换出(或离开，即流体分离)在流动相驱动器和分离单 元之间的流体路径，以便样品流体在流动相驱动器和用于分离化合物的分离 单元之间被驱动。

根据本发明另一实施方式，提供了用于分离处于流动相的样品流体中的 化合物的流体分离系统，其中流体分离系统包括：流动相驱动器，特别地泵 送系统，构造成将流动相驱动通过流体分离系统；具有上述特征且构造成将 样品流体引入到处于流动相的进样器；和分离单元，特别地色谱柱，被构造 用于分离处于流动相的样品流体中的化合物。

根据本发明的又一实施方式，提供了通过切换进样器的射流阀执行操作 模式序列来操作用于分离处于流动相的样品流体中的化合物的流体分离系 统的方法，其中该方法包括将射流阀切换为：清洗模式，其中进样器的计量 装置至少暂时性地(即在整个清洗模式期间，或者仅仅在其暂时或功能部分 期间)切换成与驱动流动相的流动相驱动器流体连通，以便计量装置被流动 相驱动器所输送的流动相清洗；引入模式，其中计量装置将计量数量的样品 流体引入到进样器中；和分离模式，其中计量装置切换出流动相驱动器和分 离单元之间的流体路径，并且样品流体被注入到在流动相驱动器和用于分离 处于流动相的样品流体中的化合物的分离单元之间的流体路径。

根据示例性实施方式提供了如下进样器，其中计量装置能够选择性地切 换到由流动相驱动器所输送的流动相清洗的(即，在流动相驱动器和分离单 元之间的)分析路径。在另一操作模式中，计量装置能够在实际的样品分析 或者分离期间被切换成位于分析路径之外。双路在单级阀中是可能的，并且 流动相被输送到计量装置中，而不干扰分离路径的压力瞬变。此外，设置用 于清洗计量装置的分离的清洗流体容器是不必要的，使得进样器结构紧凑且 简单。另外，在实际的流体样品分析期间将计量装置切换和布置到高压路径 或者分析路径之外的可能性允许将样品分析期间的无用容积保持为较小 (即，样品流体和流动相的混合物不必穿过计量装置的内部体积)，由此使 得分离是准确的。此外，使用同一个流动相(即，由流动相驱动器提供的流 动相，通常地适当的溶剂成分)用于分析路径中的样品分离且用于清洗计量 装置抑制了将不同流体用于清洗和分离可能引起的任何人为因素和不一致 性。另外，根据示例性实施方式的进样器的构造允许用单个高压阀且因此以 紧凑有效的方式执行所有切换任务。

在下文中，将说明进样器、流体分离系统和方法的另外示例性实施方式。

在一个实施方式中，清洗模式包括将流动相从流动相驱动器经由射流阀 且经由计量装置的进口接口驱动到计量装置，并经由计量装置的出口接口驱 动出计量装置，并且从那里(例如，经由样品回路管、进样针、针座和连接 的毛细管)通过射流阀朝向分离单元驱动。在流出计量装置的出口接口之后， 并且在通过射流阀流向分离单元之前，流动相可以另外再一次流过射流阀， 然后流过所谓的主路径，即由样品回路管、进样针、容纳进样针的针座以及 可选地座毛细管(如果针座未直接连接到阀)形成。该实施方式在图2至8 中示出。该实施方式的优点在于，流动相通过计量装置的贯穿流是可能的， 这使得可以以连续步骤且因此以快速方式执行计量装置的清洗。

在替代实施方式中，清洗模式包括填充步骤，其中计量装置切换到与驱 动流动相的流动相驱动器流体连通，计量装置经由计量装置的进口接口用流 动相填充，同时计量装置的出口接口封阻(在这种闭端方案中，有利地，计 量活塞移动以使溶剂额外地流入计量装置，以压缩计量装置体积)。在本实 施方式中，清洗模式此外包括随后的排出步骤，其中计量装置被切换而不与 流动相驱动器的流体连通，并且计量装置的出口接口切换成与废液路径流体 连通，以便在填充步骤期间填充在计量装置中的流动相被排出，同时计量装 置的进口接口被封阻。在填充步骤和排出步骤之间，可以执行旁路和压缩/ 减压步骤。这样的实施方式示出在图9至15中。相应构造以两个分离步骤 执行对计量装置的清洗，该两个分离步骤可以可选地由另一任务中断。

在一实施方式中，计量装置构造成在清洗模式的至少一部分期间被切换 到在流动相驱动器和分离单元之间的高压路径中。在该高压路径中，驱动流 动相的压力可以是至少800bar，特别地至少1200bar。对应地，计量装置可 以构造为耐高压计量装置，特别地构造成耐受至少大约600bar、更特别地至 少大约1200bar的压力。

在一实施方式中，计量装置构造成在分离模式中切换到低压路径。在这 一低压路径中，压力可以小于上述高压路径中的压力。在这一低压路径中， 作用于计量装置的压力可能小于600bar，特别地小于400bar。

在一实施方式中，射流阀能够切换以使进样器选择性地以引入模式操 作，其中计量装置将计量数量的样品流体引入到进样器中。进样器可以另外 包括：进样针，进样针能够被驱动用于浸入到样品流体中；和样品回路管， 所述样品回路管与进样针流体连通，用于在样品流体由计量装置经由进样针 引入时容纳样品流体。进样器可以另外包括被构造用于密封地容纳进样针的 针座，其中进样针能够被驱动到试样容器中用于浸入到样品流体中，且随后 能够被驱动到针座中。在该引入模式中，进样器的进样针被驱动以沉入或者 浸入到试样容器的样品流体中是可能的。在这一操作模式下，计量装置的活 塞则可以移动，以便将限定体积或者质量的样品流体吸入到正与进样针和计 量装置流体连接的毛细管中的样品回路管中。进样针(其可以在执行步骤顺 序期间的适当时刻在外部被冲洗)然后可以被驱动回到针座中，以与之建立 密封连接。然后，通过将阀切换到主通路位置，即通过将样品回路管和针和 座以及可选的座毛细管置于分析路径中，样品流体能够从样品回路管输送到 在流动相驱动器和分离单元之间的分析路径中。由此，样品流体不仅在从样 品容器吸取样品流体时、而且在将容纳在样品回路管中的样品流体注入到分 析路径中时，流过进样针。

在一实施方式中，射流阀能够切换以使进样器选择性地以压力调节模式 操作，其中在计量装置切换出流动相驱动器和分离单元之间的流体路径的状 态下，计量装置被操作，用于调节进样器的流体路径中的压力。如上所述， 计量装置在被供给由流动相驱动器驱动的流动相时可以高压模式(例如，以 1000bar以上的压力)操作，而在从试样容器吸取样品流体或者在实际的样 品流体分析或者分离期间从分析路径断开时，计量装置可以低压模式(例如， 以400bar或更小的压力)操作。高压状态和低压状态之间的过渡通常会导致 突然压降，这会损伤射流阀的部件以及主路径(即，包括计量装置、样品回 路管、进样针、针座和连接毛细管的流体路径)中的其它流体构件。为降低 或者消除这种陡的压力梯级或者突然压力变化，所述的压力调节模式包括使 计量装置的活塞运动，以便将计量装置当前所处流体路径准备用于将来压力 值。

在一实施方式中，压力调节模式包括预压缩模式，其中计量装置被操作 以增大进样器流体路径中的压力，以至少降低在分离模式下切换时的压降。 在预压缩或者压缩模式下，计量装置的活塞可以在一方向(例如，向前)上 移动，以在从低压状态变换到高压状态之前对计量装置所处的流体路径加 压。

通过执行这种压缩，可以同时压缩毛细管中的潜在气泡和/或计量装置的 工作容积，由此至少部分地使流动相除气。样品分离系统的流体导管中的这 种空气会使得分离性能劣化。

在一实施方式中，压力调节模式包括预减压模式，其中计量装置被操作 以减小进样器流体路径中的压力，以至少降低在引入模式下切换时的压降。 在预减压或者减压模式下，计量装置的活塞可以在一方向(例如，向后)上 移动，以在从高压状态变换到低压状态之前对计量装置所处的流体路径减 压。

在一实施方式中，计量装置包括可移位活塞，该可移位活塞被构造用于 向后移动以用于引入流动相和/或样品流体或者用于对进样器的流体路径减 压(例如，用于在结束清洗模式之后减压)当向后移动时，活塞将流动相移 置到计量装置的工作空间，或者减小连接流体路径中的压力值。

在一实施方式中，计量装置的可移位活塞构造成向前移动，以对进样器 的流体路径减压(例如，用于在结束引入样品流体之后加压)。当向前移动 时，活塞将流动相移置出计量装置的工作空间，或者增大连接流体路径中的 压力值。

在一实施方式中，计量装置的两个相对的流体接口在分离模式下从流体 环境流体分离。更具体地，计量装置能够直接连接在射流阀的两个端口之间， 从而通过使得这两个端口从射流阀的全部其它端口流体分离，计量装置能够 从进样器的其余部分断开，因此，计量装置可以连接到射流阀的两个端口， 以便它能够从进样器的其余部分完全流体断开。这允许在样品分离期间，将 计量装置完全地远离分析路径切换。

在一实施方式中，提及的射流阀是进样器的唯一射流阀。因此，可省略 进样器中的其它另外射流阀，使得进样器紧凑且操作和控制简单。

在一实施方式中，所述射流阀(其可以构造为剪流阀)包括具有多个端 口的定子并且包括具有多个凹槽的转子，其中通过使转子相对于定子旋转， 能够使端口中的选择的端口经由凹槽中的选择的凹槽彼此流体连通。替代 地，也可以从两个阀体制成射流阀，该两个阀体可经历相对于彼此的平移运 动以使端口和凹槽彼此对齐，以建立限定的流体连接。

在引述射流阀转子-定子构造的一实施方式中，凹槽包括多个周向布置 的弓形凹槽(其中全部凹槽可形成共用圆形轨迹的一部分)和相对于周向布 置的弓形凹槽径向向内延伸的至少一个凹槽(即，位于与共用圆形轨迹相对 应的圆的内侧)。弓形凹槽可形成具有对应于转子旋转轴的圆心的虚圆的中 断部段。一个或者更多个径向向内延伸的凹槽可以指向圆心，并且可以可选 地延伸直到圆心。

在一实施方式中，转子包括正好三个周向布置的弓形凹槽和正好两个径 向向内延伸的凹槽。因此，不多于五个凹槽足以满足全部需要的切换任务。

在一个实施方式中，弓形凹槽之一可以与两个径向向内延伸的凹槽直接 流体连接。其它弓形凹槽可以从径向向内延伸的凹槽流体分离。图10示出 了这样的实施方式。

在一个实施方式中，弓形凹槽之一可以与径向向内延伸的凹槽之一直接 流体连接。其它弓形凹槽可以从径向向内延伸的凹槽流体分离。图3示出了 这样的实施方式。

在一实施方式中，端口包括沿着圆形轨迹设置的多个端口其中这些端口 中的至少一部分彼此之间具有等距的角距离。设置这些端口所沿着的圆形轨 迹可以对应于布置弓形凹槽所沿着的圆形轨迹，并且可以与该圆形轨迹相 同。例如，五个(比较图4)或者六个(比较图11)这种端口可以沿着圆形 轨迹设置，并且可具有60°的角距离(在仅仅五个这种端口的情况下，全部 相邻端口相对彼此可具有60°的距离，但这些端口中两个端口之间的角距离 可以是120°)。

在一实施方式中，端口包括相对于沿着圆形轨迹设置的端口径向向内设 置的至少一个端口。在一个实施方式中，提供两个这种附加端口，比较图4。 在另一实施方式中，可以设置单个附加端口，该单个附加端口可以位于圆心 处，比较图11。采取该措施，可以减少形成有端口的表面积。因此，密封面 可以保持为较小，使得避免不希望的射流阀泄露。

在一实施方式中，流体分离系统包括被构造用于控制计量装置和流动相 驱动器的控制器。这种控制器可以是处理器等等，其能够至少协调流动相驱 动器和计量装置的操作。但是，这一控制器也可以控制射流阀、进样针的操 作，并且如果需要，也可以控制进样器或者流体分离系统的其它流体构件的 操作。

在一实施方式中，控制器被构造用于同步控制计量装置和流动相驱动 器，以便在清洗模式下使计量装置的可移位活塞(特别地向后)移动时，流 动相驱动器受控用于输送附加流动相，以便保持流速恒定。在一些实施方式 或者应用中，流体分离系统的操作会要求尽可能恒定的流速。流速波动会导 致劣化的分离性能。为抑制这种不希望的效果，清洗计量装置需要的附加流 动相流速可通过控制器补偿，控制器可以控制流动相驱动器以便选择性地在 清洗期间增加相应量的流动相材料。因此，流动相的有效流速即使在清洗计 量装置期间也表现为保持恒定。

本发明实施方式可以基于大多数常规可得到的HPLC系统实现，诸如 Agilent1200SeriesRapidResolutionLC系统或者Agilent1100HPLC系列(两 者均由申请人AgilentTechnologies提供—见www.aqilent.com—应通过引用 合并入本文)。

一个实施方式包括作为流动相驱动器的泵送设备，其具有在泵工作室中 往复的活塞，用以将泵工作室中的液体压缩至使得液体压缩性变得显著的高 压。

分离单元优选地包括提供固定相的色谱柱(例如，见 http://en.wikipedia.org/wiki/Columnchromatography)。术可以是玻璃管或钢管 (例如，具有从50μm至5mm的直径和1cm至1m的长度)或者微流柱(如 例如在EP1577012中公开的，或者由申请人AgilentTechnologies提供的 Agilent1200SeriesHPLC-Chip/MSSystem，例如，见 http://www.chem.agilent.com/Scripts/PDS.asp？IPage＝38308)。例如，能够用固 定相粉末制备糊状物，然后将糊状物浇注和按压到柱中。各个成分由固定相 不同地保持，并且在它们以不同速度输送过柱子时用洗脱剂彼此分离。在柱 子末端，它们一次一个地洗出。在整个色谱分离法步骤期间，洗脱剂也可以 以一系列馏分收集。柱色谱法中的固定相或者吸附剂通常是固体材料。最用 于柱色谱法的最常见固定相是硅胶，然后是矾士。已往经常使用纤维素粉。 另外可能的是离子交换色谱法、反相色谱分离法(RP)、亲和色谱法或者松 散床吸附法(EBA)。固定相通常是磨得很细的粉末或者凝胶和/或是微孔性 的，用于增大表面，但在EBA中使用流化床。

流动相(或者洗脱剂)能够是纯溶剂或者不同溶剂的混合物。它能够选 择为例如使得对有关化合物的保持和/或用以色谱分离法的流动相量最小化。 流动相也可选择为使得不同化合物能够被有效地分离。流动相可包括通常用 水稀释的有机溶剂，如，例如甲醇或者乙腈。对于梯度操作，水和有机物在 分开的瓶中输送，梯度泵从瓶中输送规划好的混合物至系统。其它常用溶剂 可以是异丙醇、THF、己烷、酒精和/或它们的任何组合，或者是这些与上述 溶剂的任意组合。

样品流体可包括任何类型的过程液体、天然样品(如体液)、体液(如 血浆)，或者它可以是反应产物，如来自发酵肉汤。

处于流动相的压力可以在2-200MPa(20至2000bar)的范围内，特别地 10-150MPa(100到1500bar)，更特别地50-120MPa(500到1200bar)。

HPLC系统可以另外包括用于检测分离的样品流体中的化合物的检测 器、用于输出分离的样品流体中的化合物的分馏单元，或者它们的任何组合。 HPLC系统的更多细节关于Agilent1200SeriesRapidResolutionLC系统或者 Agilent1100HPLC系列公开，这两者均由申请人AgilentTechnologies提供， 参见www.agilent.com，其应通过引用合并入本文。

本发明实施方式能够部分地或者完全地以一个或者更多个合适软件程 序实现或支持，这些软件程序可存储在任何种类的数据载体上，或以其它方 式由任何种类的数据载体提供，并且可在任何合适数据处理单元中或由任何 合适数据处理单元执行。软件程序或者例程能够优选地应用在控制器中或由 控制器应用。

附图说明

参考以下结合附图关于实施方式的更详细说明，本发明实施方式的其它 目的和许多附带优点将容易清楚且更好地理解。大致地或功能上等同或类似 的特征将以相同附图标记引用。

图1示出了按照本发明实施方式的液体分离系统，例如用在高效液相色 谱法(HPLC)中。

图2示出了根据示例性实施方式的液体分离系统的进样器。

图3示出了图2的进样器的射流阀的转子构件。

图4示出了图2的进样器的射流阀的定子构件。

图5至图8示出了根据示例性实施方式的在执行样品分离步骤期间处于 不同操作模式的图2中的进样器。

图9示出了根据另一示例性实施方式的液体分离系统的进样器。

图10示出了图9的进样器的射流阀的转子构件。

图11示出了图9的进样器的射流阀的定子构件。

图12至图15示出了在执行根据示例性实施方式的液体分离步骤期间处 于不同操作模式的图9中的进样器。

具体实施方式

附图中的例示是示意性的。

在更详细地描述附图之前，将概述开发示例性实施方式所基于的本发明 人的一些基本构思。

示例性实施方式涉及用于流体分离系统的进样器的喷射阀构造，该喷射 阀被构造用于分离计量、带有自动清洗位置。特别地，提出了一种计量装置 位于分析流路之外(即，“分离”)的直流式针构造。因此，流体(即，液体 和/或气体，其中可选地，固体颗粒也可以存在于样品中)样品的注入通过 将所谓的“主路径”(即，样品回路管、针、座和座毛细管)置于泵和分离柱 之间的分析路径中来完成。

在这种构造中，以下(附加)任务是有利的：计量装置应该用新溶剂再 填充，并且样品路径应该被预加压。

计量装置应该被新溶剂再填充的时机是：

-在改变了分析溶剂状态之后，计量装置的溶剂应该相应地更换；

-在一定时间之后，由于小的泄漏等，在计量装置中会存在部分空气；

-在维护或者检修之后，初始地引动计量装置。

在常规方法中，这通过使用附加部件完成：

-独立的低压阀(即，除高压阀之外所设置的)；

-用于这种低压阀的毛细管，带有连接和一定液压体积；

-一个或两个溶剂储器，可能还带有除气室；

-另外，用于清洗/引动计量装置的手动开关阀也会是必要的。

关于对样品路径预加压，“主路径”应该在注入到分析路径(分析泵-柱) 之前提升至系统压力，这可包括如下要求，这些要求在上述常规方法中也有 必要加以考虑：

-计量装置必需耐受高压状态；

-低压阀必需耐受高压状态；

-在各个注入之前，可需要一部分新溶剂以对样品回路管加压。

但是，上述常规方法具有若干缺陷：

-完成任务所需的部件的数量；

-溶剂被预混合，因此在某种程度上固定由分析泵提供的当前流动相， 并且大体上不同于该当前流动相；

-用大气压力完成清洗计量装置，以移去空气，并且这种清洗会是不充 分的或者是耗时的，或者甚至会需要专用溶剂。

为克服上述和其它缺点，示例性实施方允许仅仅暂时性地将计量装置切 换到在流动相驱动器和分离单元之间的分析路径中，以由此用由流动相驱动 器输送和输送的流动相清洗计量装置。独特方面还在于，通过在连接到分析 流路的状态下移动计量装置，可以从分析流路取得溶剂而不会产生高压波 动。输送流动相的流动相驱动器(诸如，泵装置)可以补偿因移动计量装置 产生的体积增大。

这样的实施方式具有优于常规方法的如下优点：

-仅需要一个阀(一个耐高压阀的成本是巨大的)；

-可省略用于附加的另外阀的毛细管连接；

-可一直从分析泵获取用于计量装置再充填的溶剂，并且因此溶剂可始 终与当前溶剂成分相同；

-计量装置的溶剂可以在再充填期间被加压，使得溶解和去除空气的能 力非常高，因为大多数的空气在加压期间被溶解，这节省了时间，使得不需 要引动溶剂，并且就样品的准确计量而言，确保了可靠操作。

-清洗路径中的体积非常低，因为不需要外部连接；

-系统能够通过分析路径来清洗和填充计量装置；

-系统可以在分析期间断开计量装置；

-由于无外部连接，系统具有低的延迟体积；

-系统允许在注入之前压缩样品回路管；

-计量再充填/引动能够用分析泵快速完成，并且能够总是在进行柱修整 /平衡时完成。

现在更详细地参考附图，图1描绘了液体分离系统10的总体示意。作 为流动相驱动器20的泵典型地经由脱气器27接收来自溶剂源25的流动相, 脱气器27使流动相脱气，由此减少处于流动相的溶解气体的量。流动相驱 动器20驱动流动相通过包括固定相的分离单元30(诸如，色谱柱)。取样装 置或者进样器40(比较图2至15中详细描述)能够设置在流动相驱动器20 和分离单元30之间，以将样品流置于或添加(通常称为进样)到流动相中。 分离单元30的固定相被构造用于分离样品液体的化合物。检测器50提供用 于检测分离的样品流体中的化合物。分馏单元60能够提供用于输出分离的 样品流体中的化合物。

虽然流动相能够包括仅一种溶剂，它也可以由多个溶剂混合。这种混合 可以是低压混合并且设置在流动相驱动器20上游，以便流动相驱动器20已 经接收且泵送混合溶剂作为流动相。替代地，流动相驱动器20可包括多个 独立泵送单元，其中多个泵送单元中的各单元接收且泵送不同溶剂或混合 物，以便流动相(如分离单元30接收的)的混合在高压下且在流动相驱动 器20下游(或作为其部分)发生。流动相的成分(混合物)可以随时间保 持恒定，即所称的等浓度模式，或者随时间变化，即所称的梯度模式。

数据处理装置或者控制器70能够是常规的PC或工作站，可以联接到液 体分离系统10中的一个或多个装置，以接收信息和/或控制操作。例如，控 制单元70可控制流动相驱动器20的操作(例如，设定控制参数)，并从流 动相驱动器20接收关于实际工作状态的信息(诸如，在泵出口处的输出压 力、流速等等)。控制器70还可能控制溶剂源25的操作(例如，设定要供 给的溶剂或者溶剂混合物)和/或脱气器27的操作(例如，设定控制参数， 诸如真空度)，并且可以从中接收关于实际工作状态的信息(诸如，随时间 供给的溶剂成分、流速、真空度等等)。控制器70可进一步控制进样器40 的操作(例如，控制进样或者进样与流动相驱动器20的操作状态的同步)。 分离单元30也可由控制器70控制(例如，选择特定流路或者柱，设定工作 温度等等)，以及发送回复信息(例如，操作状态)至控制器70。相应地， 检测器50可以由控制器70控制(例如，关于光谱或波长设定、设定时间常 数、开始/停止数据采集)，以及发送信息(例如，关于检测的样品化合物) 至控制器70。控制器70也可控制分馏单元60的操作(例如，结合从检测器 50接收的数据)，并提供回数据。

附图标记90示意性地例示了能够切换射流阀，该能够切换射流阀可控 制用于选择性地允许或者停用液体分离系统10中的特定流体路径。这种射 流阀的组成示例以及其在进样器40中的整合将在下文中更详细地说明。

图2示出了根据示例性实施方式的液体分离系统10的进样器40。

进样器40如上参考图1所述地在液体分离系统10中操作。进样器40 构造成将样品流体通过用于分离处于流动相的样流移走品流体中的化合物 的分离单元30引入到由流动相驱动器20驱动的流动相中。

如根据图2中可清楚的，进样器40包括计量装置100，计量装置100 具有活塞102，活塞102能够向前(比如附图标记130)或向后(比较附图 标记132)移动，即活塞102可在计量装置100的工作容积170中往复移动。 液体可以经由进口112流入计量装置100以及可以经由出口114流出计量装 置100，或者反之。进样器40此外具有进样针104，进样针104能够被移动 或驱动以浸入到被容纳在试样容器110之一中的样品流体。样品回路管106 经由回路毛细管134与进样针104流体连通，并用以在计量装置100经由进 样针104引入样品流体时容纳样品流体。进样器40此外包括针座108，针座 108被构造用于密封地容纳进样针104。进样针104因此能够被驱动或移动 到样品容器110中以浸入到样品流体中，并且能够随后被驱动或移动回到针 座108，以在针座108处建立流体密封高压连接。在一实施方式中，进样针 104是直流针，其被构造用于将样品流体从样品回路管106经由针座108和 座毛细管136注入到在流动相驱动器20和分离单元30之间的流路中。图2 进一步示出了形成进样器40的部分的冲水口138。为冲洗进样针104，进样 针104可以在冲水口138中移动。控制器70特别地控制和协调流动相驱动 器20、射流阀90和计量装置100的操作。射流阀90的一个端口经由导管 142联接到废液140。

如根据图2能够清楚的，射流阀90是进样器40的唯一射流阀，因此进 样器40能够仅以单个射流阀操作。这将进样器40保持为较紧凑。在参考图 5至8进一步详细描述进样器40和液体分离系统10的操作之前，将参考图 3和4更详细地描述射流阀90的构造。射流阀90包括转子构件300(见图3) 和定子构件400(见图4)。

图3示出了图2的进样器40的射流阀90的转子构件300的平面图。转 子构件300包括五个凹槽302，其中三个凹槽302从其它凹槽302流体隔离， 并且两个凹槽302彼此永久流体连通。更具体地，三个凹槽302是周向布置 的弓形凹槽，其沿着圆形轨迹306布置。两个另外凹槽302相对于圆形轨迹 306和周向布置的弓形凹槽302直线地且径向向内地延伸。通过径向向内延 伸，而非向外径向延伸，射流阀90的密封面积能够保持为较小，这允许制 造具有适当效果的射流阀90并阻止不希望的流动相泄漏。与径向向内延伸 的凹槽302直接流体连通的弓形凹槽302一起形成λ形状。

图4示出了图2的进样器40的射流阀90的定子构件400的平面图。定 子构件400包括七个端口402。每一端口402均可连接到图2的样品分离系 统10的流体构件中的相应一个，如那儿所示的。图4示出了定子构件400 包括正好五个端口402，该正好五个端口402沿着圆形轨迹406设置，彼此 之间具有60°的等距角距离(但是，它们中的两个具有120°的角距离)。两个 附加端口402相对于沿着圆形轨迹406布置的五个端口402径向向内设置。 虽然端口402中的五个端口具有点状形状，但三个其它端口402具有弓形延 长部404，弓形延长部404位于圆形轨迹406上并用以扩展它们的流体联接 能力。

通过使转子构件300相对于定子构件400旋转，端口402中的选择的端 口可经由凹槽302中的选择的凹槽彼此流体连通。通过执行特定的旋转任务， 能够选择图5中所示的且在下文中更详细地描述的任何操作模式。

再次参考图2，标示为#1的射流阀90的端口流体连接到流动相驱动器 20。标示为#2的射流阀90的端口流体连接到样品回路管106。标示为#3的 射流阀90的端口流体连接到计量装置100的出口114。标示为#5的射流阀 90的端口流体连接到针座108。标示为#6的射流阀90的端口流体连接到分 离单元30。标示为#7的射流阀90的端口流体连接到计量装置100的进口 112。标示为#8的射流阀90的端口流体连接到与废液140相连的导管142。

图5至图8示出了根据示例性实施方式的在执行样品分离步骤期间处于 不同操作模式的图2中的进样器40。

图5示出了进样器40，其中射流阀90处于与分离模式500或者注入模 式相对应的切换状态。在该分离模式500下，计量装置100切换出流动相驱 动器20和分离单元30之间的流体路径。由此，计量装置100直接连接在当 前未连接的两个端口#3和#7之间，因此当前在分离模式500下从流体环境 流体分离。在分离模式500下，注入到流动相驱动器20和分离单元30之间 的样品流体由流动相驱动器20输送的流动相朝向分离单元30驱动，分离单 元30用于根据液相色谱原理将样品流体的化合物分离成为它的馏分。在分 离模式500下，计量装置100切换到低压路径。与之相反，流动相驱动器20 和分离单元30之间的分析路径处于例如1000bar的高压下。

图6示出了进样器40，其中射流阀90在与清洗模式600对应的切换状 态。当前操作模式也可标示为“注入和清洗计量装置”。通过在控制器70控 制下操作射流阀90，计量装置100现在切换成与流动相驱动器20流体连通， 以便由流动相驱动器20输送和驱动通过计量装置100的流动相清洗计量装 置100。由于射流阀90在控制器70控制下切换到图6所示的阀位，计量装 置100现在位于流动相驱动器20和分离单元30之间的高压分析路径中，因 此经历例如1000bar的压力。沿着分析路径流动的流动相的流速随时间以高 位保持恒定会是理想的。但是，鉴于用流动相清洗计量装置，控制器70控 制计量装置100和流动相驱动器20，以便在清洗模式下使计量装置100的可 移位活塞102向后移动时，流动相驱动器20输送附加流动相，以便保持流 速恒定。在用计量装置100吸取流动相时，移走流(flowtake-away)能够通 过分析流动相驱动器20相应地增大其流速来补偿。因此，计量装置100的 清洗对于液体分离系统10的其余部件变得不可见。作为控制器70对流动相 驱动器20和计量装置100的协调控制的替代例，能够执行在计量装置100 和流动相驱动器20之间的直接通信，以便保持流速恒定，而与用流动相驱 动器20输送的流动相清洗计量装置100无关。在该高压清洗期间，计量装 置100也自动地脱气。在图6所示的清洗模式600中，流动相从流动相驱动 器20经由射流阀90且经由进口接口112被驱动进入到计量装置100中，并 经由出口接口114被驱动出计量装置100，并从计量装置100通过射流阀90、 样品回路管106、进样针104、针座108且再次通过射流阀被朝向分离单元 30驱动。

图7示出了进样器40，其中射流阀90处于与减压模式700(其也可标 示为旁路和解压模式)对应的切换状态。如根据图7能够清楚的，在射流阀 90的进一步切换之后，计量装置100的活塞102现在向后移动，以便降低连 接毛细管中的压力。例如，压降可以是从1000bar至400bar，以降低在射流 阀90的随后其它切换操作中可能发生的不希望的压降。在减压期间，流动 相驱动器20、射流阀90和分离单元30之间的分析路径仍以例如1000bar的 高压以旁路模式运行。

图8示出了进样器40，其中射流阀90处于与引入模式800(其也可标 示为旁路和抽样模式)对应的切换状态。在该引入模式800中，射流阀90 被切换以操作进样器40，以便计量装置100可以将计量数量的样品流体引入 到进样器40中。为此，进样针104被驱动到样品容器110之一中，并且计 量装置100被操作以便将样品流体吸入到样品回路管106(未示出)中。然 后，进样针104被驱动回到针座108中。

虽然图中未示出，开关阀90接着切换回到图7所示的位置，以执行压 缩模式(其也可标示为旁路和压缩模式)。现在，计量装置100的活塞102 向前移动以增大主路径中的压力，由此将计量装置100和主路径准备用于随 后的高压操作，并防止不希望的压力急变。

此外，开关阀90再次操作以使液体分离系统10恢复到图5所示的构造。 现在可以在图8中所示操作模式下，用计入到样品回路管106中的样品进行 新的注入。

参考图5至8所述的步骤在下表1中概述：

表1

图9示出了根据另一示例性实施方式的液体分离系统10的进样器40。

图9的液体分离系统10的各种部件至射流阀90的各种端口的连接以与 图2中相同的附图标记标示。另外，相应的流体构件用相同附图标记标示。 但是，在废液路径900中设置附加的清洗泵906，该清洗泵906可用于清洗 计量装置100。图9的计量装置100的进口用附图标记902标示，而其出口 用附图标记904标示。

图10示出了图9的进样器40的射流阀90的转子构件300。转子构件 300包括五个凹槽302，其中两个凹槽302从其它凹槽302流体隔离，并且 三个凹槽302彼此永久流体连通。更具体地，三个凹槽302是周向布置的弓 形凹槽。两个另外凹槽302相对于周向布置的弓形凹槽302直线地且径向向 内地延伸。通过径向向内延伸，而非向外径向延伸，射流阀90的密封面积 能够保持为较小，这允许制造具有适当效果的射流阀90，并阻止不希望的流 动相泄漏。与径向向内延伸的凹槽302直接流体连通的弓形凹槽302一起形 成S形状。

图11示出了图9的进样器40的射流阀90的定子构件400。定子构件 400包括七个端口402。每个端口402可以连接到图9的液体分离系统10的 流体构件中的相应一个，如那里所示的。图11示出了定子构件400包括正 好六个端口402，该正好六个端口402沿着圆形轨迹406彼此之间以60°的 等距角距离设置。一个附加端口402设置在布置其它六个端口402的圆的中 心。虽然四个端口402具有点形状，三个其它端口402具有直线形(或者弓 形)延长部404，以扩展它们的流体联接能力。

通过使转子构件300相对于定子构件400旋转，端口402中的选择的端 口可经由凹槽302中的选择的凹槽彼此流体连通。通过执行特定的旋转任务， 能够选择图12至15中所示的且在下文中更详细地描述的任何操作模式。

图12至图15示出了在执行根据示例性实施方式的样品分离步骤期间处 于不同操作模式的图9中的进样器40。

图12示出了进样器40，其中射流阀90处于与分离模式1200或者注入 模式相对应的切换状态。在该分离模式1200下，计量装置100切换出流动 相驱动器20和分离单元30之间的流体路径。由此，计量装置100直接连接 在当前未连接的两个端口#3和#7之间，因此当前在分离模式1200下从流体 环境流体分离。在分离模式1200下，先前已经注入到流动相驱动器20和分 离单元30之间的样品流体由流动相驱动器20输送的流动相朝向分离单元30 驱动，分离单元30用于将样品流体的化合物分离成为它的馏分。在分离模 式1200下，计量装置100处于低压下。与之相反，流动相驱动器20和分离 单元30之间的分析路径处于例如1000bar的高压下。

图13示出了进样器40，其中射流阀90位于与清洗模式的第一部分(也 称为填充模式1300或者“注入和填充”)相对应的切换状态通过在控制器70 控制下操作射流阀90，计量装置100现在切换成与流动相驱动器20流体连 通，以便计量装置100由被流动相驱动器输送和驱动到计量装置100的流动 相填充。由于射流阀90在控制器70控制下切换到图13所示的阀位，计量 装置100现在与流动相驱动器20和分离单元30之间的高压分析路径流体连 通，且因此经历例如1000bar的压力。由此，图13示出了填充步骤，其中计 量装置100切换到与驱动流动相的流动相驱动器20流体连通，以便计量装 置经由它的进口接口902被流动相填充，同时它的出口接口904被封阻。在 这一操作模式下，流动相驱动器20还将流动相泵送通过主路径和分离单元 30。

图14示出了进样器40，其中射流阀90处于与减压模式1400(其也可 以标示为旁路和解压模式)相对应的切换状态。计量装置100的活塞102向 后移动，以便降低连接的主路径中的压力。例如，减压可以是从1000bar到 400bar，以降低在射流阀90的随后进一步切换操作期间可能发生的不希望的 压降。在这一减压期间，流动相驱动器20、射流阀90和分离单元30之间的 分析路径仍在例如1000bar的高压下运行。

图15示出了进样器40，其中射流阀90在与排出步骤1500(其也可以 标示为旁路和计量排出/抽样模式)相对应的切换状态。在所示的排出步骤期 间，计量装置100切换而不与流动相驱动器20的流体连通(即，计量装置 100现在从流动相驱动器20流体隔离)。计量装置100的进口接口902现在 被封阻。计量装置100的出口接口904切换成经由主路径与废液路径900流 体连通，以便填充在计量装置100中的流动相在填充步骤(比较图13)期间 被排出。如上所述，引入新样品流体也可以以图15中所述的射流阀90的操 作模式或者切换位置来执行。

虽然图中未示出，开关阀90可以随后切换回到图14中所示的位置，以 执行压缩模式(其也可以标示为旁路和压缩方式)。现在，计量装置100的 活塞102移动，以加大连接的主路径中的压力，由此将计量装置100和连接 的主路径准备用于随后的高压操作，并防止不希望的压力急变。

此后，开关阀90可以再次操作，使液体分离系统10恢复到图12中所 示的构造。现在，可以用在图15所示的操作模式中计量的进入样品回路管 106中的样品进行新注入。

参考图12至15所述的步骤在以下表2中概述：

表2

重复地应用步骤1、2(抽吸最大容积)、3、4(排出最大容积)，可以完 成用来自分析流路的溶剂再充填计量装置100。

应该注意，术语“包括”不排除其它元素或特征，并且“一”并不排除多个 的情形。另外，关联于不同实施方式所述的元素可以组合。还应注意，权利 要求中的附图标记不应阐释为限制权利要求的范围。