[发明专利]示差折射率的测量装置

说明书

相关申请的交叉参照

要求获得2005年5月13日申请的日本专利申请No.2005-141696的优先权。

技术领域

本发明涉及到一种示差折射率(differential refractive index)测量装置，该装置基于参考液和样本液之间的折射率差通过测量偏转角的变化来测量所述示差折射率，本发明还涉及到一种示差折射率探测器以及使用所述装置和探测器的示差折射率测量方法。

背景技术

一种用于液相色谱仪的偏转型示差折射率探测器具有一个四棱柱形的流动室(flow cell)100，该流动室由两个三棱柱形的腔100a和100b构成，如图11A所示。所述流动室100具有一个分隔板101，将所述两个腔100a和100b分开。

测量束B′照射在流动室100上，以便相继穿过两个腔100a和100b，其中，腔100a用来装参考液Lc′或使其通过，而腔100b用来装样本液Ls′或使其通过。此时，流动室100根据测量束在参考液Lc′和样本液Ls′之间的折射率差使测量束B′发生偏转，如图11B所示。基于流动室100中参考液Lc′和样本液Ls′之间的折射率的差，在远离流动室100一个预定距离的位置处，通过光探测器(未显示)探测所述偏转角的变化，作为测量束的位置变化。对于相同的折射率差，测量束B′的偏转角依赖于测量束B′的光轴和分隔板101之间的夹角，所以，分隔板101和测量束B′的光轴之间的夹角通常设置为45°，以便获得最大的灵敏度。

在偏转型示差折射率探测器中，通过延长流动室100到光探测器的距离，可以增加对示差折射率的灵敏度。然而，如果延长了从流动室100到光探测器的距离，那么，不仅由于光具座的变形和温度分布的增加会使漂移增加，而且设备变得太大。于是，该方法不能提高全面性能。即，延长从流动室到光探测器的距离的方法不能提高信噪(S/N)比，即使改善了光探测器的电路也不行。

在偏转型示差折射率探测器中，已经提出了一种通过偏转测量束两次来增加灵敏度的方法(参见专利参考1、2)。

例如，专利参考1中描述了一种构造，其中，两个三棱柱形的腔在纵向端彼此沟通，样本液通过所述沟通部分从一个腔流动到另一个腔。然而，在使用专利参考1所描述的构造的情形中，需要更多时间通过流动来更换腔中的样本液，因为，流动通道很复杂，产生了一个问题，即不能对流入液体变化产生快速响应。当参考液在样本液曾经流动的流动通道中流动或密封时，或者当样本液流入参考液曾经流动或密封的空的棱柱形腔的时候，也有所述问题，即不能对参考液进行快速更换。

另一方面，在专利参考2中描述了使用两个测量束的偏转型示差折射率探测器。然而，在使用专利参考2所描述的构造的情形中，需要更多的时间来更换由两个三棱柱腔所夹的部分中的液体，因为，该构造变成了体积很大的五棱柱形(大致为M形)。因此，当用于液相色谱仪的示差折射率探测器中的流动室采用这样一种流动室时，会产生这样的问题，即，从对样本液浓度变化和参考液液体更换的响应性的角度看，所述流动室不堪使用。

专利参考1：日本特开公开专利申请S46-2800(图1)

专利参考2：日本特开公开专利申请H3-170847(图7)

发明内容

考虑了这种情形后产生了本发明，本发明的目标是提供一种示差折射率测量装置，该装置能大大地提高灵敏度同时对样本液的折射率变化能快速响应，也提供一种示差折射率探测器以及使用所述装置和探测器的示差折射率测量方法。

本发明包括下述各个方面：

(1)一种测量示差折射率的装置，利用流动室根据参考液和样本液之间的折射率差使测量束偏转，用来基于在所述参考液和样本液之间穿过的所述测量束的折射率差，来测量所述偏转角的变化，其中，所述流动室由三个独立的腔构成，包括第一腔、与所述第一腔相邻的第二腔、以及与所述第二腔相邻的第三腔，并且所述测量束照射在所述流动室上，以便顺序通过所述三个腔，其中所述三个腔的状态是，所述参考液在所述第一腔和第三腔中流动或密封，并且所述参照液在所述第二腔中流动或密封。

(2)根据(1)所述的示差折射率的测量装置，其中，所述流动室为大致的四棱柱形，而所述第一到第三腔为大致的三棱柱形。

(3)根据(1)或(2)所述的示差折射率的测量装置，其中，所述流动室具有用来在所述第一腔和第二腔之间进行分隔第一分隔板和用来在所述第二腔和第三腔之间进行分隔的第二分隔板，所述第一分隔板和第二分隔板设置为彼此垂直，并且每个分隔板都与所述测量束的光轴形成45±1°夹角。