[发明专利]用于折射率差检测的流动池

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年8月12日提交的美国临时申请No. 61/523,915的优先权。美国临时申请No. 61/523,915通过引用而整体地结合在本文中。

技术领域

本公开涉及用于折射率差检测的流动池。

背景技术

折射率差(RI)检测的原理一般是众所周知的。折射差检测器检查流体流(“样本”路径包含容纳在移动相内的待检测的一个或更多个分析物)与没有分析物的、往往静止的流体样本(即，“基准”)的折射率差。已经采用诸如束偏转、菲涅尔反射或干涉量度的各种光学方法来完成该测量。常常采用折射率检测器来以液体色谱法进行分析，特别是当关注的(多种)分析物缺乏适当的UV发色团时。

携带分析物的溶液的折射率基本上线性地依赖于分析物浓度。样本和基准流体之间的折光率差往往跨越接近10⁷的浓度范围。对应的折射率差范围从10^-9至10^-2 RI单位。例如，水在可见光谱区中具有近似1.333的折射率；高端分析物浓度可使该值增加到1.3335，差等于00005 RI单位(或0.5毫RI单位，其中，1毫RI=0.001 RI单位)。取决于分析物和移动相，折光率差可为正或负。常用的光学方法是所谓的束偏转方法，由此光束(“光射线”)被引导通过流动池，该流动池包含并排棱柱形室：样本流体沿着室的长轴流动，即，沿垂直于包含棱柱形或三角形分布的平面的方向。一个室包含经受测试的样本，而第二室包含基准流体。穿过各个室的光射线(光束)折射一定程度，这取决于各个室内的绝对指标，并且在从池中出现之后，光射线将具有能够与室内的流体之间的折光率差相关的整体偏转角。该偏转角导致在检测平面处的光束的位置有变化，光检测器件(诸如一个或更多个光电二极管)位于该检测平面处。因而，在两个光电二极管的情况下，当不存在折射率差时，各个检测器报告与该平衡条件相关联的基本上相等的信号水平。如果分析物改变样本(棱柱)室的折射率，则检测器信号中的一个增加，而其它减少，这是因为束现在已经从其初始位置偏转。对这两个信号进行处理，使得产生折射率差值，并且通过将先于该实验的校准步骤，输出分析物浓度的读数。

常规棱柱(通常是直角三角形)形室的限制为其几何构造的分散特征。不像圆形流体管道，三角形管道中的流体速度分布非常不对称，这易于增加已从柱中洗出的色谱高峰的分散或高峰宽度。尽管有这些限制，但RI差检测器被看作色谱仪的宝库中的重要工具，这是因为其使得典型地通过更灵敏的方法(诸如UV吸光度或荧光性)能够检测缺乏适合检测的发色团的分析物。虽然当诸如可能由内径在4.8mm-7.6mm和更大的范围中的色谱柱产生的进入色谱高峰本身较宽时，这些限制是可管理的，但以较小的柱直径获得更高的分离效率和减少溶剂消耗的趁势意味着必须将更多的关注集中在最小化柱后分散上，包括来自流动池本身的贡献。

发明内容

本发明部分起因于实现：用于折射率检测的流动池可设有几何构造，该几何构造可有助于改进的流体速度分布，并且还可比常规流动池提供更小的总容积。特别地，可对流动池的棱柱室提供光栅，该光栅可帮助减小棱柱室的流体体积，同时不显著地损害流动池的总性能。

因此，本发明的一方面的特征在于一种用于折射率差检测的流动池。流动池包括透明本体，该透明本体沿着纵向轴线从第一端延伸到第二端。透明本体限定样本棱柱室和基准棱柱室。样本棱柱室构造成允许沿着纵向轴线在透明本体的第一端和第二端之间有流体流。基准棱柱室构造成接收基准流体。样本棱柱室和基准棱柱室均包括光栅，该光栅包括沿着纵向轴线沿流体流的方向延伸的多个凹槽。

本发明的另一方面的特征在于一种用于折射率差检测的流动池。流动池包括沿着纵向轴线从第一端延伸到第二端的透明本体。透明本体包括第一棱柱室和第二棱柱室。第一棱柱室构造成允许沿着纵向轴线在透明本体的第一端和第二端之间有流体流。第一棱柱室包括光栅，该光栅包括沿着纵向轴线沿流体流的方向延伸的多个凹槽。

在再一方面，本发明的特征在于一种方法，该方法包括引导光束通过包含样本棱柱室和基准棱柱室的流动池，使流体流传送通过样本棱柱室；以及基于光束的检测到的偏转来检测分析物在流体流中的存在。样本棱柱室包括光栅，该光栅包括平行于流体流的方向延伸的多个凹槽。