用于色譜的反沖系統(tǒng)和裝置制造方法
【專利摘要】色譜系統(tǒng)包括微流體裝置并且實施一個或多個方法以將樣品定向至所需的流體流動路徑。描述一種調制色譜系統(tǒng)中的流體流動的方法，所述色譜系統(tǒng)包括流體耦合到注射器的微流體裝置。在某些實施例中，方法包括控制系統(tǒng)的流體壓力以允許樣品從注射器流出并流入微流體裝置以及流向第一流體流動路徑和第二流體流動路徑，每個流體流動路徑在微流體裝置的單獨出口端口流體耦合到微流體裝置；以及改變系統(tǒng)的壓力以反向在第一流體流動路徑和第二流體流動路徑中的至少一個中的樣品的流動，從而反沖在壓力相反的流體流動路徑中的樣品。
【專利說明】用于色譜的反沖系統(tǒng)和裝置
[0001]優(yōu)先權申請
[0002]本申請要求2010年9月22日提交的美國臨時申請?zhí)?1/385，431的優(yōu)先權和權益，為實現(xiàn)所有目的，所述申請的整個公開以引用方式并入本文。
[0003]相關申請案
[0004]本申請涉及2010年6月14日提交的共同轉讓的申請?zhí)朥S12/472，948和美國臨時申請?zhí)?1/354，526，為實現(xiàn)所有目的，每個申請的整個公開以引用方式并入本文。

【技術領域】
[0005]某些特征、方面和實施方案涉及色譜系統(tǒng)。具體來說，某些實施方案涉及可以用于色譜系統(tǒng)的反沖技術，色譜系統(tǒng)包括用于控制流體流動至系統(tǒng)中的一個或多個其他組分的微流體裝置。
[0006]實用新型

【背景技術】
[0007]使用現(xiàn)有的色譜系統(tǒng)分離復雜樣品可能是困難的。具體來說，具有緊密洗脫的峰的樣品可能難以分離。另外，可能也需要反沖、中心切割、柱切換和檢測器切換。
實用新型內(nèi)容
[0008]在一個方面，描述一種調制色譜系統(tǒng)中的流體流動的方法，色譜系統(tǒng)包括流體耦合到注射器的微流體裝置。在某些實施例中，方法包括控制系統(tǒng)的流體壓力以允許樣品從注射器流出并流入微流體裝置以及流向第一流體流動路徑和第二流體流動路徑，每個流體流動路徑在微流體裝置的單獨出口端口流體耦合到微流體裝置；以及改變系統(tǒng)的壓力以反向在第一流體流動路徑和第二流體流動路徑中的至少一個中的樣品的流動，從而反沖在壓力相反的流體流動路徑中的樣品。
[0009]在某些實施方案中，方法可以包括用色譜柱配置第一流體流動路徑和第二流體流動路徑中的每個。在其他實施方案中，方法可以包括在樣品的部分從第一流體流動路徑中的色譜柱洗脫以反向樣品流動后，改變系統(tǒng)的壓力以反向樣品的流動。在額外實施方案中，方法可以包括控制系統(tǒng)的壓力以將反向的樣品流動定向至第二流體流動路徑中的色譜柱。在其他實施方案中，方法可以包括在樣品的部分從第一流體流動路徑中的色譜柱洗脫并且流體耦合到第一流體流動路徑中的色譜柱的檢測器檢測到樣品的部分以反向樣品流動后，改變系統(tǒng)的壓力以反向樣品的流動。在一些實施例中，方法可以包括控制系統(tǒng)的壓力將反向的樣品流動定向至第二流體流動路徑中的色譜柱。在額外實施例中，方法可以包括將微流體裝置配置為分流器、雙通切換裝置或三通切換裝置。在其他實施例中，方法可以包括用入口端口和兩個出口端口配置微流體裝置，每個出口端口流體耦合到入口端口。在一些實施例中，微流體裝置可以是分流裝置、雙通切換裝置、三通切換裝置或其他適合的微流體裝置。
[0010]在另一方面，公開一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括微流體裝置，其包括輸入端口和至少兩個出口端口，每個出口端口流體耦合到入口端口 ；第一流體流動路徑，其流體耦合到微流體裝置的一個出口端口 ；第二流體流動路徑，其流體耦合到微流體裝置的另一個出口端口 ；在第一流體流動路徑中的第一限流器，第一限流器被配置成流體耦合到第一壓力源；以及在第二流體流動路徑中的第二限流器，第二限流器被配置成流體耦合到第二壓力源。
[0011]在某些實施方案中，系統(tǒng)可以包括微流體裝置，其被配置成通過微流體裝置的額外的端口流體耦合到壓力源，其中額外的端口流體耦合到微流體裝置的入口端口和至少兩個出口端口。在一些實施方案中，系統(tǒng)可以包括被配置成控制系統(tǒng)中的樣品流動的壓力源。在其他實施方案中，第二壓力源可以被配置具有更高壓力以將樣品從微流體裝置定向至第一流體流動路徑。在某些實施例中，第一壓力源可以被配置具有更高壓力以將樣品從微流體裝置定向至第二流體流動路徑。在一些實施例中，第一壓力源和第二壓力源可以在第一條件下操作以將樣品從微流體裝置定向至第一流體流動路徑和第二流體流動路徑，并且可以在第二條件下操作以將樣品只定向至第一流體流動路徑和第二流體流動路徑中的一個。在一些實施例中，系統(tǒng)可以被配置成在將樣品單次注射到系統(tǒng)中后允許樣品在第一條件期間流動接著允許樣品在第二條件期間流動。在某些實施例中，微流體裝置可以是分流裝置、雙通切換裝置、三通切換裝置或其他適合的微流體裝置。
[0012]在額外的方面，提供一種反沖色譜系統(tǒng)中的柱流出物的方法，色譜系統(tǒng)包括兩個不同的流體流動路徑，每個流體流動路徑流體耦合到微流體裝置。在某些實施例中，方法包括改變流體流動路徑中的一個中的壓力以將那個流體流動路徑中的柱流出物反沖到另一個流體流動路徑。
[0013]在某些實施方案中，方法可以包括在檢測到所有柱流出物前執(zhí)行反沖步驟。在其他實施方案中，方法可以包括在檢測到至少一些柱流出物后執(zhí)行反沖步驟。在一些實施例中，微流體裝置可以是分流裝置、雙通切換裝置、三通切換裝置或其他適合的微流體裝置。
[0014]在另一方面，提供一種在色譜系統(tǒng)中反沖的方法，色譜系統(tǒng)包括兩個不同的流體流動路徑，每個流體流動路徑流體耦合到微流體裝置，方法包括改變流體流動路徑中的一個中的壓力以反向在那個流體流動路徑中的樣品流動和將反向的樣品流動定向至另一個流體流動路徑。
[0015]在某些實施例中，方法可以包括在檢測到流體流動路徑中的一個中的樣品的一部分后執(zhí)行反沖步驟。在其他實施例中，方法可以包括通過增加第一流體流動路徑中的壓力以反向樣品流動和將樣品定向至第二流體流動路徑，執(zhí)行反沖步驟。在一些實施例中，微流體裝置可以是分流裝置、雙通切換裝置、三通切換裝置或其他適合的微流體裝置。
[0016]在額外的方面，提供一種在色譜系統(tǒng)中反沖的方法，色譜系統(tǒng)包括兩個不同的流體流動路徑，每個流體流動路徑流體耦合到微流體裝置。在某些實施例中，方法包括選擇系統(tǒng)中的壓力以允許樣品流入流體耦合到微流體裝置的第一流體流動路徑中，第一流體流動路徑包括流體耦合到微流體裝置的第一色譜柱和流體耦合到第一色譜柱的第一限流器；以及調整系統(tǒng)中的壓力以反向在第一流體流動路徑中的樣品流動和將反向的樣品流動定向至流體耦合到微流體裝置的第二流體流動路徑中，第二流體流動路徑包括流體耦合到微流體裝置的第二色譜柱和流體耦合到第二色譜柱的第二限流器。
[0017]在某些實施方案中，方法可以包括在樣品的部分從第一色譜柱洗脫并且用流體耦合到第一限流器的檢測器檢測到樣品的部分后，調整系統(tǒng)中的壓力以反向樣品流動。在其他實施方案中，方法可以包括調整系統(tǒng)中的壓力以反向在第二流體流動路徑中的反向的樣品流動，從而將兩次反向的流動定向至第一流體流動路徑中。在一些實施例中，微流體裝置可以是分流裝置、雙通切換裝置、三通切換裝置或其他適合的微流體裝置。
[0018]下文更詳細地描述額外的特征、方面、實施例和實施方案。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]下文參照附圖詳細地描述某些說明性實施方案，附圖中：
[0020]圖IA和圖IB為根據(jù)某些實施例的用于描述微流體裝置的操作的一般原理的示意圖；
[0021]圖2為根據(jù)某些實施例的具有中點活接頭的色譜系統(tǒng)的圖解；
[0022]圖3A至圖3C示出根據(jù)某些實施例的可以用于色譜系統(tǒng)以實施流量控制的用戶界面；
[0023]圖4A至圖4E為示出根據(jù)某些實施例的在各種條件下系統(tǒng)中的流體流動的圖解；
[0024]圖5為根據(jù)某些實施例的包括氣動控制器的色譜系統(tǒng)；
[0025]圖6為根據(jù)某些實施例的包括一個切換閥和兩個檢測器的色譜系統(tǒng)；
[0026]圖7為根據(jù)某些實施例的包括兩個檢測器和一個分流器的色譜系統(tǒng)；
[0027]圖8A為示出根據(jù)某些實施例的流率隨著柱內(nèi)徑的誤差而變化的曲線圖；
[0028]圖SB為示出根據(jù)某些實施例的流率隨著柱長度的誤差而變化的曲線圖；
[0029]圖9A和圖9B為根據(jù)某些實施例的包括微流體裝置和切換閥的色譜系統(tǒng)的圖解；
[0030]圖10為根據(jù)某些實施例的包括三個檢測器的色譜系統(tǒng)的圖解；
[0031]圖11為示出根據(jù)某些實施例的內(nèi)部微通道的微流體裝置的橫截面；
[0032]圖12為根據(jù)某些實施例的包括四個出口端口的微流體裝置的橫截面；
[0033]圖13為根據(jù)某些實施例的包括微通道中的細長部分的微流體裝置的橫截面；
[0034]圖14A和圖14B為根據(jù)某些實施例的分別包括兩個出口端口和三個出口端口的微流體裝置的橫截面，其中每個出口端口與其他出口端口串聯(lián)布置；
[0035]圖15A和圖15B示出根據(jù)某些實施例的微流體裝置的其他圖解；
[0036]圖16為根據(jù)某些實施例的包括流體耦合到微流體裝置的單個檢測器的色譜系統(tǒng)的不意圖；
[0037]圖17為根據(jù)某些實施例的包括各自流體耦合到微流體裝置的兩個檢測器的色譜系統(tǒng)的不意圖；
[0038]圖18為根據(jù)某些實施例的包括各自流體耦合到微流體裝置的三個檢測器的色譜系統(tǒng)的不意圖；
[0039]圖19為根據(jù)某些實施例的包括各自流體耦合到微流體裝置的四個檢測器的色譜系統(tǒng)的不意圖；
[0040]圖20為根據(jù)某些實施例的包括各自流體耦合到微流體裝置的單個檢測器和嗅探器端口的色譜系統(tǒng)的示意圖；
[0041]圖21為根據(jù)某些實施例的包括各自流體耦合到微流體裝置的兩個檢測器并且其中可以執(zhí)行第一柱的反沖的色譜系統(tǒng)的示意圖；
[0042]圖22為根據(jù)某些實施例的包括兩個柱和流體耦合到微流體裝置的單個檢測器的色譜系統(tǒng)的示意圖；
[0043]圖23為根據(jù)某些實施例的包括兩個柱和各自流體耦合到微流體裝置的兩個檢測器的色譜系統(tǒng)的示意圖；
[0044]圖24為根據(jù)某些實施例的包括三個柱和各自流體耦合到微流體裝置的兩個檢測器的色譜系統(tǒng)的示意圖；
[0045]圖25為根據(jù)某些實施例的包括通過柱各自流體耦合到微流體裝置的兩個檢測器的色譜系統(tǒng)的示意圖；
[0046]圖26A和圖26B為根據(jù)某些實施例的包括微通道的微流體裝置的圖解，在微通道中串聯(lián)布置所有端口；
[0047]圖27為示出根據(jù)某些實施例的微流體裝置和用于固定微流體裝置的兩個板的照片;
[0048]圖28為示出根據(jù)某些實施例的內(nèi)部旁路限流器的微流體裝置的橫截面；
[0049]圖29為根據(jù)某些實施例的包括各自流體耦合到第一微流體裝置和第二微流體裝置的兩個柱和兩個檢測器的色譜系統(tǒng)的示意圖；
[0050]圖30A和圖30B為根據(jù)某些實施例的具有可以提供交叉流動的微流體裝置的色譜系統(tǒng)的不意圖；
[0051]圖31為根據(jù)某些實施例的具有可以提供交叉流動的微流體裝置的另一色譜系統(tǒng)的不意圖；
[0052]圖32A至圖32D為示出根據(jù)某些實施例的微流體裝置的各種層的橫截面的部分；
[0053]圖33A和圖33B示出根據(jù)某些實施例的可以用于致動切換閥的控制器；
[0054]圖34為示出根據(jù)某些實施例的已調制的單峰的結果的曲線圖；
[0055]圖35A至圖35C示出根據(jù)某些實施例的來自兩個不同的柱（圖35A和圖35B)和那些樣品峰的調制（圖35C)的樣品的跡線；
[0056]圖36和圖37為根據(jù)某些實施例的可以用于執(zhí)行兩個色譜的同時分析的系統(tǒng)的示意圖；
[0057]圖38和圖39為根據(jù)某些實施例的被配置用于多維分離、多路復用的色譜法或多路復用的檢測的系統(tǒng)的示意圖；
[0058]圖40為根據(jù)某些實施例的包括第一裝料室和第二裝料室的微流體裝置的橫截面；
[0059]圖41示出根據(jù)某些實施例的常規(guī)色譜，并且圖42示出根據(jù)某些實施例的使用調制和裝料室的預測性結果；
[0060]圖43A和圖43B示出根據(jù)某些實施例的使用雙通切換閥通過裝料室的流體流動；
[0061]圖44A和圖44B示出根據(jù)某些實施例的使用三通切換閥通過裝料室的流體流動；
[0062]圖45A和圖45B示出根據(jù)某些實施例的使用三通切換閥通過第一裝料室和第二裝料室的流體流動；
[0063]圖46示出根據(jù)某些實施例的包括擴大的微通道部分的微流體裝置；
[0064]圖47示出根據(jù)某些實施例的包括具有其中的限制的微通道的微流體裝置；
[0065]圖48至圖54示出根據(jù)某些實施例的可以用于例如峰分流的色譜系統(tǒng)的圖解；
[0066]圖55為示出根據(jù)某些實施例的管道的直徑的照片；
[0067]圖56為示出根據(jù)某些實施例的使用本文所述的流量控制算法和使用壓力控制的流率測量的結果的曲線圖；
[0068]圖57為示出根據(jù)某些實施例的包括內(nèi)部旁路限流器的微流體裝置的示意圖；
[0069]圖58為根據(jù)某些實施例的三通切換的微流體裝置的圖解；
[0070]圖59為根據(jù)某些實施例的疊層的三通切換的微流體裝置的一層的圖解；
[0071]圖60為根據(jù)某些實施例的疊層的三通切換的微流體裝置的另一層的圖解；
[0072]圖61為根據(jù)某些實施例的三通切換系統(tǒng)中的兩個三通切換裝置的圖解；
[0073]圖62示出根據(jù)某些實施例的在兩個切換裝置處于第一位置（關閉位置）時系統(tǒng)中的流體流動；
[0074]圖63示出根據(jù)某些實施例的在第一切換裝置處于第二位置（打開位置）并且第二切換裝置處于第一位置（關閉位置）時系統(tǒng)中的流體流動；
[0075]圖64示出根據(jù)某些實施例的在第一切換裝置處于第一位置（關閉位置）并且第二切換裝置處于第二位置（打開位置）時系統(tǒng)中的流體流動；
[0076]圖65示出根據(jù)某些實施例的在兩個切換裝置處于第二位置（打開位置）時系統(tǒng)中的流體流動；
[0077]圖66為根據(jù)某些實施例的適合于實施本文所述的反沖技術的系統(tǒng)的示意圖；
[0078]圖67為根據(jù)某些實施例的限流器的示意圖；
[0079]圖68為根據(jù)某些實施例的適合于實施本文所述的反沖技術的另一系統(tǒng)的示意圖；
[0080]圖69為根據(jù)某些實施例的在將樣品引入兩個柱中的情況下具有儀器參數(shù)的圖解；
[0081]圖70A和圖70B為根據(jù)某些實施例的使用圖69中列出的儀器參數(shù)和ASTM D-4815校準混合物獲得的色譜；
[0082]圖71為根據(jù)某些實施例的在將樣品定向至TCEP柱的情況下具有儀器參數(shù)的圖解；
[0083]圖72A和圖72B為根據(jù)某些實施例的使用圖71中列出的儀器參數(shù)和ASTM D-4815校準混合物獲得的色譜；
[0084]圖73為根據(jù)某些實施例的在將樣品定向至聚甲基硅酮柱的情況下具有儀器參數(shù)的圖解；
[0085]圖74A和圖74B為根據(jù)某些實施例的使用圖73中列出的儀器參數(shù)和ASTM D-4815校準混合物獲得的色譜；
[0086]圖75為根據(jù)某些實施例的在將樣品從TCEP柱反沖到聚甲基硅酮柱中的情況下具有儀器參數(shù)的圖解；
[0087]圖76A和圖76B為根據(jù)某些實施例的分別在不反沖和反沖的情況下來自圖75中的TCEP柱的色譜；
[0088]圖77為根據(jù)某些實施例的圖75中的聚甲基硅酮柱的色譜；
[0089]圖78為根據(jù)某些實施例的在將樣品從聚甲基硅酮柱反沖到通氣管的情況下具有儀器參數(shù)的圖解；以及
[0090]圖79為根據(jù)某些實施例的達到用于圖78的系統(tǒng)中的反沖點的色譜。
[0091]考慮到本公開利益的本領域普通技術人員將理解，可以改變（例如,放大、拉伸、減小、重新布置或以其他方式不同地配置)圖中所示的各種部件的精確大小和布置，以提供所需的結果或所需的操作模式。另外，根據(jù)使用本文所述的技術執(zhí)行的所需的結果或所需的方法，也可以改變一個部件相對于另一個部件“上游”或“下游”的特定放置。除非另有說明，否則流體流動(例如，氣體流動)意圖一般在圖中從左到右發(fā)生，然而根據(jù)使用的精確配置和壓力，其他流動方向是可能的，如本文更詳細地描述。如有可能，在某些情況下可以使用箭頭以示出流體流動的一般方向。

【具體實施方式】
[0092]以下描述意圖展示由本文所述的技術提供的一些有用的、新穎的和非顯而易見的主題。此描述并非意圖限制而是說明本文所述的色譜系統(tǒng)和其部件和使用的許多配置、實施方案和用途。根據(jù)考慮到本公開利益的本領域普通技術人員將選擇的裝置的預期用途、所需的形狀因素和其他因素，圖中所示的部件的精確形狀、大小和其他尺寸可以變化。
[0093]在某些實施方案中，本文所述的裝置、方法和系統(tǒng)可以用于流體色譜系統(tǒng)。流體色譜系統(tǒng)意圖包括(但不限于)氣相色譜系統(tǒng)、液相色譜(LC)系統(tǒng)、超臨界流體(SCF)色譜系統(tǒng)和這些說明性流體色譜系統(tǒng)的組合。下文特別參照氣相色譜(GC)系統(tǒng)描述某些具體實施例，但是類似的原理和配置可以用于除GC系統(tǒng)以外的流體色譜系統(tǒng)。
[0094]在本文公開和圖中所示的系統(tǒng)中，經(jīng)常使用通用術語“檢測器”。檢測器可以是任何常用的GC、LC或SCF檢測器，包括(但不限于)火焰電離檢測器(FID)、火焰光度檢測器(FPD)、熱導檢測器(TCD)、熱離子檢測器(TID)、電子俘獲檢測器(ECD)、原子發(fā)射檢測器(AED)、光致電離檢測器(PI)、電化學檢測器、熒光檢測器、紫外/可見光檢測器、紅外檢測器、核磁共振檢測器或通常用于GC、LC或SCF的其他檢測器。另外，檢測器可以是質譜儀、外部檢測器，例如，放電離子化檢測器(DID)或硫化學發(fā)光檢測器(SCD)，或可以連接到氣相色譜裝置或其他流體色譜裝置(例如，使用毛細管柱的那些裝置)的其他適合的檢測器和裝置。在一些實施例中，可以存在兩個或更多個檢測器。
[0095]在某些實施方案中，在本文中可交換地使用術語“微流體裝置”或“切換器”。微流體裝置在許多不同的情況下被描述并且通常被配置成將流體流動從至少一個入口端口提供到一個或多個出口端口。在一些實施例中，在微流體裝置不執(zhí)行任何其他實質性操作的情況下，微流體裝置可以被配置成將入口流量分流到兩個或更多個出口流量中。在其他情況下，微流體裝置可以被配置成將流體流動提供到可以流體耦合到微流體裝置的出口端口的兩個或更多個裝置。微流體裝置可以采取許多不同的形式，例如，包括在被裝配時提供一個或多個內(nèi)部微流體通道的多個層的疊層晶片。在其他實施例中，可以通過耦合所需數(shù)目和數(shù)量的管(例如，毛細管或其他類型的管)制造微流體裝置，以提供以所需的方式有效執(zhí)行的微流體裝置。“流體耦合”在本文中用于指的是流體可以在兩個或更多個部件之間流動的情況。可以通過例如切換或打開部件之間的閥允許在部件之間的流體流動，而可以通過例如切換或關閉閥限制在部件之間的流體流動。在流體耦合兩個或更多個部件的情況下，流體未必一直在這些部件之間流動。相反，根據(jù)系統(tǒng)的其他部件和其操作狀態(tài)，在某些配置和布置下，流體可以在兩個流體耦合的部件之間流動。就位于兩個部件之間的切換閥來說，例如，即使沒有流體在部件之間流動，兩個部件也可以在閥處于關閉位置時保持流體耦合。
[0096]在某些情況下，微流體裝置可以被稱為“分流器”、“分流裝置”、“雙通”切換裝置或“三通”切換裝置。此術語只是為了方便目的并且并非意圖將分流器限制為只提供分流，將雙通切換裝置限制于只能夠提供雙通切換，或將三通切換裝置限制于只能夠提供三通切換。可以使微流體裝置菊鏈式彼此連接以提供增加的切換方式。另外，特定系統(tǒng)中的切換閥的精確數(shù)目可以增加或減少以提供所需數(shù)量的切換。
[0097]在某些實施方案中，本文所述的流量控制算法和方法可應用于限流器、柱、輸送管路或其他管(例如，毛細管)。例如，可以使用算法確定限流器、柱、輸送管路等的直徑和長度，并且本文提供的涉及特定裝置(例如，限流器)的描述可以應用于系統(tǒng)的不同裝置(例如，柱)。
[0098]在某些實施例中，可以通過可以提供實質上流體密封和可以在兩個或更多個選定部件之間提供流體流動路徑的管、配件、金屬環(huán)或其他裝置使本文所述的部件彼此連接?？梢曰趯嶒灮蚴褂帽疚乃龅拈L度和直徑計算確定此類額外的部件的長度、直徑和其他參數(shù)。
[0099]在某些實施例中，本文所述的裝置和系統(tǒng)可以用于許多不同類型的色譜系統(tǒng)。在一些實施方案中，可能需要配置裝置用于中心切割或溶劑轉儲系統(tǒng)。在中心切割系統(tǒng)中，可以將樣品中的選定物種或峰發(fā)送到兩個或更多個不同的柱或檢測器。在實現(xiàn)兩個峰的低分辨率的情況下，中心切割系統(tǒng)可以是特別有利的?？梢詫⒛切┓灏l(fā)送到具有不同的分離介質或機制的不同的柱。例如，具有0.25mm或0.32mm的內(nèi)徑的30米長的第一常規(guī)柱可以用于提供第一分離階段。然后，可以將柱流出物的選定部分傳遞到第二柱，第二柱具有不同的固定相、長度、內(nèi)徑，或可以用于分離第一柱流出物的那個部分中的組分的其他特性。在溶劑轉儲系統(tǒng)中，可以減少發(fā)送到檢測器的溶劑的數(shù)量。例如，可能需要減少發(fā)送到檢測器(例如，質譜儀)的溶劑體積。可以首先在第一柱(例如，大內(nèi)徑低分辨率柱)上執(zhí)行粗分離。只可以將感興趣的組分發(fā)送到第二柱，第二柱可以是較高分辨率柱。為了考慮壓力差，可以在系統(tǒng)中使用一個或多個限流器。例如，在大的內(nèi)徑柱上存在小壓差，并且用于在孔口上定向反向流動所需的壓力可以導致通過第一柱的流動的大的減少。為了減少這種影響，可以使用限流器來增加系統(tǒng)中的總壓力。本文更詳細地描述限流器的使用和限流器對壓力的影響。
[0100]在某些實施例中，本文所述的裝置、系統(tǒng)和方法可以包括微流體裝置。微流體裝置可以被配置成從柱分流，以在兩個或更多個出口端口之間切換流動或將流體流動提供到其他端口或在其他方向上。下文描述微流體裝置的某些具體配置。這些配置只是說明性的并且其他適合的配置是可能的。在某些實施方案中，本文所述的微流體裝置可以操作以使用外部氣體供應或壓力調節(jié)器的壓差定向氣流。這些壓差可以用于改變從兩個或更多個出口端口之間的色譜柱洗脫的氣流的方向。此類操作可以具有優(yōu)于傳統(tǒng)的機械閥系統(tǒng)的優(yōu)勢，包括例如輸入和輸出流率未受干擾，從而引起保留時間沒有或很少變更；裝置可以由低熱質量組分制造以避免或減少冷點的可能性；不存在活動件(或存在很少活動件，在一個或多個閥存在的情況下)；切換器中通道的內(nèi)部體積可以最小的減少峰分散和吸附效應；響應時間非?？?，從而允許在輸出之間切換窄區(qū)域切割，這允許用于現(xiàn)代的毛細管柱；以及內(nèi)表面一般可以是惰性和/或去活化的以使能夠用于不穩(wěn)定的分析物。根據(jù)系統(tǒng)的精確配置，其他優(yōu)勢也是可能的。
[0101 ] 在某些實施例中，本文所述的流率控制可以單獨地或結合一個或多個微流體裝置使用。例如，微流體裝置可以被配置為包括一個或多個微通道的中心切割附件或模塊。在其他配置中，微流體裝置可以被配置為從多個檢測器之間的柱分離流出物。本領域普通技術人員將認識到微流體裝置的其他配置，并且本文描述某些說明性配置。
[0102]在某些實施方案中，本文所述的裝置可以用于提供可以用于色譜分離或可以用于例如研究氣相反應動力學的流體摻合物(例如，氣體或液體摻合物)。例如，可以使用本文所述的流量控制算法，以所需的數(shù)量提供兩種或更多種不同的氣體?？梢栽谖⒘黧w裝置(或其他裝置)中混合氣體。例如，可以將第一氣體引入微流體裝置的第一端口中并且可以將第二氣體引入微流體裝置的第二端口中。例如，可以使用內(nèi)部緩沖器、裝料室或其他所需的內(nèi)部通道混合氣體，并且將氣體輸出到反應室、檢測器或其他適合的裝置?？紤]到本公開利益的本領域普通技術人員將本文所述的微流體裝置用于這些和其他用途會在能力范圍內(nèi)。
[0103]在20世紀50年代末，ICI Chemicals公司的David Deans博士開發(fā)了壓力平衡系統(tǒng)，并且這些壓力平衡系統(tǒng)在幾個重要的GC應用中仍然是一個受歡迎的選擇。例如，可商購自PerkinElmer (Waltham, MA)的預通風、保護、MS通風和臭氧前體物系統(tǒng)都利用這種技術。這些技術是足夠強大的，以使得在許多情況下沒有執(zhí)行特定分析的其他方法，或這些技術的使用在生產(chǎn)量或結果的質量方面作出顯著的改進。
[0104]在現(xiàn)有的壓力平衡系統(tǒng)中存在一些缺點。不可能直接或顯式控制通過柱的載氣的流率。許多用戶更喜歡指定流率而不是通過柱的載氣控制的入口壓力。在大多數(shù)情況下，這給予更一致的色譜性能?？刂七M入檢測器的載氣的流率也是不可行的。大多數(shù)GC檢測器的響應對氣體流率高度敏感，并且因此用戶將更喜歡使用流量控制來最小化基線漂移和提供一致的分析物的響應。施加的載氣壓力也可能很難建立并且需要對部分用戶大量的理解。本文所述的某些實施方案可以通過控制或指定通過柱的載氣流率而允許控制通過柱的流率。
[0105]為了促進更好地理解本文所述的微流體裝置，參照圖1A和圖1B描述微流體裝置的廣義操作原理。參照圖1A，來自柱的流出物在位置或點52在箭頭50的方向上進入T形片。切換閥65(例如，螺線管閥、MEMS裝置或其他適合的裝置)可以被切換到第一位置或在至少一定程度上被調開以允許來自氣源67的載氣在點54流入T形片。源67提供的氣體壓力處于比在點52的氣體壓力略高的壓力。在點54的壓力略高于在點52和點56的壓力以使得載氣將從點54流向點52和點56并且將流出物從柱推向或定向至點56。流出物將在點58在由圖1A中的箭頭57所示的方向上退出T形片。另外，實質上不具有柱的流出物的載氣將在點60退出T形片。在裝置中心的針形閥62可操作以維持通過未波及的氣體管線的載氣的細流，以使得樣品不擴散到離點56的那些區(qū)域中。
[0106]在某些實施例中，可以將切換閥65切換到第二位置以使得改變或反向T形片中的氣流。參看圖1B，致動切換閥65以使得氣體從壓力源67流向點56，以使得在點56的壓力高于在點52和點54的壓力。柱的流出物將在端口 60在由圖1B中的箭頭59所示的方向上退出T形片。另外，實質上不具有柱的流出物的載氣將在端口 58退出T形片。圖1A和圖1B中所示的系統(tǒng)被設計成在點58和點60的壓力實質上相同時(例如，在使壓力在這些點平衡時)操作。如下文詳細地描述，本文公開的微流體裝置可以用于此類壓力平衡系統(tǒng)，以將從柱洗脫的物種的流動定向至流體耦合到檢測器、通氣管、柱或其他部件的所需端口。
[0107]在微流體裝置包括切換閥的某些實施例中，切換閥可以操作以連接(或斷開)兩個或更多個流體流動路徑，以使得流體可以在被連接時在流動路徑之間流動，并且在流動路徑被斷開時限制流體流動。說明性切換閥包括(但不限于)閥，例如，流量控制閥、螺線管閥或Photovac閥、MEMS裝置、可操作以打開和關閉下面的通道的具有疊層隔膜的金屬疊層構造、機電閥、氣動隔膜閥、電動針形閥，以及可以在一個狀態(tài)中限制流動和在另一個狀態(tài)中允許流動的其他適合的裝置。在某些實施例中，切換閥可以集成到本文公開的微流體裝置中，而在其他實施例中，切換閥可以與微流體裝置分離。例如，在將微流體裝置放置在爐中的情況下，切換閥可以放置在爐的外部并且通過適合的供應管路和/或管耦合到微流體裝置。在高爐溫度可能不利地影響切換閥的性能的情況下，此外部放置可能是特別需要的。在一些實施例中，切換閥可以表面安裝到爐的外表面以使得可以減小切換閥與微流體裝置之間的任何管的長度。
[0108]在某些實施方案中，本文所述的微流體裝置可以包括或被配置成可以將一個或多個流體流動路徑從入口提供到兩個或更多個可能出口的晶片、疊層或其他適合配置的裝置。裝置可以被配置成在流體耦合到裝置的柱、檢測器或其他部分內(nèi)提供物種的流量控制。例如，微流體裝置可以被配置具有一個或多個微通道，其用于在系統(tǒng)內(nèi)提供切換或選擇性的氣體流動。下文更詳細地描述此類說明性系統(tǒng)和裝置。此類微流體裝置也允許控制通過分離柱的載氣流動以簡化整體設置和供最終用戶使用儀器。通過舉例說明使用氣相色譜系統(tǒng)和參照某些具體實施方案來描述這些和其他特征和配置。疊層可以包括二個、三個、四個、五個、六個或更多個不同的層，其中每個層由于在層間存在邊界的結果而可識別。根據(jù)用于制造疊層的精確材料，疊層可以經(jīng)受后層壓工藝(例如，加熱、退火、燒結等)。
[0109]在典型的毛細管柱設置中，氣體以不同于剛好出來進入柱本身的方式從注射器流動。這些通路包括(但不限于)分流器、隔墊吹掃和偶爾輕微泄漏。由于這些其他通路，調節(jié)載氣流入注射器的速率不正?？刂屏鬟^柱本身的實際速率。為了解決這個困難，大多數(shù)GC實際上控制載氣壓力并且不顯式控制流率。施加壓力以根據(jù)方程式I中所示的哈根-泊蕭葉關系傳送設置的流率

_ MXd* Xipf-P20)
[0110](I)—■_:-

256χ?χηχρσ
[0111]其中Ftl為在出口的流率，d。為柱的內(nèi)徑，L為柱長度，η為在設置溫度下載氣的粘度，Pi為在入口的氣體壓力，并且Ptl為在出口的氣體壓力。使用以上方程式，用戶可以將柱幾何形狀(d和L)、載氣類型(以允許正確地計算粘度)和柱出口壓力(P?！獙τ贛S系統(tǒng)，通常被設置為環(huán)境壓力或真空)的細節(jié)輸入用戶界面中。GC系統(tǒng)將了解柱溫度(以使能夠計算粘度)并且因此可以計算傳送必需的流率所需的入口壓力(Pi)。
[0112]一旦系統(tǒng)被設置和運行，唯一的潛在變量就是在柱溫度在爐溫度程序期間增加時改變的氣體粘度。使用方程式1，系統(tǒng)可以調整入口壓力Pi，以維持設置的載氣流率。盡管這種方法在許多成功的GC設計中廣泛用于載氣流率控制，但是這種方法不完全準確地用于壓力平衡系統(tǒng)，因此，載氣控制的替代方法是需要的。
[0113]在某些實施例中，在圖2中示出典型的壓力平衡系統(tǒng)，例如，被配置為單柱反沖配置或中心切割配置的系統(tǒng)。系統(tǒng)100包括可以在方向115上提供分流的注射器110。柱120流體耦合到用于從氣源105接收載氣的注射器110，和通過注射器110引入系統(tǒng)中的任何樣品。壓力平衡系統(tǒng)具有氣體通過其流動的至少兩個有源部件，即，柱120和限流器130。
[0114]通過柱120的流率一般是其在注射器的入口壓力(P1)和其在中點活接頭125在中點壓力下的出口壓力(P2)的函數(shù)，而通過限流器130進入檢測器135的流率由其在中點的入口壓力P2和其在檢測器的出口壓力(P。)控制。這兩個流率未必相同(事實上在大多數(shù)應用中，這兩個流率合意地不同)并且可以通過使用獨立的氣源105和122改變壓力P1和P2的組合而被獨立地控制。
[0115]可以仍使用方程式I各自計算通過柱120和限流器130的載氣的流率一柱120和限流器130剛好具有不同的入口壓力和出口壓力。為了只在柱120內(nèi)提供載氣流量控制，可以使用作為出口壓力的在中點的壓力。
[0116]在某些實施例中并且參看圖3A，示出ClarusGC的圖形用戶界面屏幕310。目前，可以只將柱出口壓力設置為環(huán)境壓力(如果沒有選擇真空，那么暗指)或真空壓力(例如，對于MS)。為了在將柱裝配到壓力平衡系統(tǒng)時使能夠流量控制柱，用戶需要能夠進入出口壓力，例如，如圖3B中的屏幕320或圖3C中的屏幕330中所示。此修改允許用戶在壓力平衡系統(tǒng)中顯式控制通過GC柱的流率以在程序升溫色譜法期間提供通過柱的恒定氣流。
[0117]在某些實施例中，可以使用本文所述的裝置和方法執(zhí)行通過柱和限流器的流量控制。為了控制通過限流器的流量，限流器的尺寸和其出口壓力(環(huán)境或真空)應該是已知或可測量的。其余的信息將與柱相同。通過根據(jù)方程式I設置限流器的入口壓力(例如，中點壓力)來控制流率。在一些實施例中，PPC壓力模塊(例如，用于PerkinElmer預通風系統(tǒng)中的那些模塊)可以用作載供設備(使用流率控制算法)而不是只用作被動壓力調節(jié)器。一旦配置中點PPC模塊，就將設置注射器壓力(例如，柱入口壓力)以使用在方程式I中為出口壓力設置的PPC中點壓力傳送設置的流率。如果柱出口壓力動態(tài)地與中點壓力連接(如圖3C中所示)，那么整個工藝可以自動地跟蹤爐溫度程序。這種方法可以提供對通過柱和限流器的氣流的獨立控制，以在程序升溫色譜法期間提供通過柱的恒定氣流和將恒定氣流提供到檢測器中。對兩種氣流的獨立和顯式控制也提供更方便用戶的設置和壓力平衡系統(tǒng)的操作。
[0118]根據(jù)某些實施例，為了考慮流量控制可以提供的一些改進，在圖4A中示出壓力平衡的配置。對中點壓力的調整以相反的方式影響在柱和限流器中的各自的流率。中點壓力的增加會減少通過柱的流率但是增加通過限流器的流率。減少這個壓力對兩個流動具有相反的效應。參看圖4A，示出壓力平衡系統(tǒng)400，其包括在點415具有分流的注射器410、流體耦合到注射器410的柱420、在流動路徑中朝向限流器430的中點活接頭425，其中限流器430本身流體耦合到檢測器435。在將中點壓力設置得非常低以使得P2小于P1的情況下，通過柱的流率F。將高于通過限流器的流率Ft，因此氣流將不從中點活接頭425發(fā)生，如圖4A中所示。相反,從柱420流動的氣體將在流率Fm下向上流動中點供應管路422,從而造成樣品損失和氣動系統(tǒng)的潛在污染。
[0119]在某些實施例中并且參看圖4B，在通過柱的流率F。與通過限流器的流率Ft相同時，則實質上不存在去往或來自中點活接頭425的流動，例如，為零。在圖4B中示意地所示的情形下，中點壓力被稱為自然中點壓力，并且系統(tǒng)可以被認為是壓力平衡的。這種壓力平衡狀態(tài)可以用作壓力設置的基線。
[0120]在某些實施方案中并且參看圖4C，在例如通過增加在中點活接頭425的流率？_?使通過柱的流率F。小于通過限流器的流率Ft時，氣體將流過中點調節(jié)器421進入中點活接頭425中并且與進入限流器430和檢測器435的柱流出物混合。在中點壓力逐步增加時，來自柱的氣體的流率將穩(wěn)步減少直到達到中點壓力與注射器壓力相同的點為止(參見圖4D)。通過柱的流率F。將變?yōu)榱悴⑶胰魏紊V法將停止。在這些條件下，進入檢測器435的氣流仍只由中點調節(jié)器421維持。
[0121]在某些實施例中并且參看圖4E，如果中點壓力增加超過注射器的壓力以使得？2大于P1，那么通過柱的氣流F。反向并且可能在分流點415退出系統(tǒng)。這種情形并不是特別有利于色譜分離，但是可以用于反沖。例如，在已從柱洗脫感興趣的物種后，可以使用反沖從柱驅動重的樣品或難以從柱洗脫的樣品。
[0122]根據(jù)某些實施例，系統(tǒng)的自然中點可以有利地用于本文公開的方法和配置。如本文所述，自然中點表示失去樣品與稀釋中點之間的閾值，因此自然中點的確定可以增加本文所述的方法和裝置的總準確度。為了確定自然中點，可以使用例如圖5中所示的系統(tǒng)。系統(tǒng)500包括流體耦合到柱520和載氣源505的注射器510。中點活接頭525位于柱520與限流器530之間。系統(tǒng)500也包括各自電耦合到控制器545的壓力傳感器540、切換閥550和比例閥555。在正常操作期間，壓力傳感器540可以監(jiān)測氣體在流入系統(tǒng)中時的氣體壓力。內(nèi)部控制器545使用這個信息調整位于壓力傳感器540上游的比例閥555。以這種方式，閉環(huán)控制可以在設置值維持壓力。
[0123]為了建立自然中點壓力，致動切換閥550以使得沒有流動進入或離開中點活接頭525 (假設沒有泄漏)。通過柱520和限流器530的流率現(xiàn)在將實質上相同。在氣體流過柱520并且通過限流器530流出時，在中點的壓力將最后達到穩(wěn)定值——自然中點壓力?？梢允褂梅匠淌絀計算或從表估計通過柱520的流量。如果需要調整流量，那么可以改變?nèi)肟趬毫1,中點壓力給時間穩(wěn)定和重復計算直到獲得所需的流率為止。
[0124]一旦已建立正確的流率并且對應的自然中點壓力已知，就可以致動切換閥550以允許氣體流動并且可以將中點壓力設置為超過自然中點壓力Ipsi或2psi。設置的壓力比自然壓力的這個微小增加從中點調節(jié)器提供正向氣流以防止樣品擴散到供應管路552中。這個微小增加也用于在爐溫度改變時維持壓力平衡。使用壓差控制以傳統(tǒng)的方式設置壓力平衡系統(tǒng)是一個冗長的工藝，這傾向于使許多潛在用戶產(chǎn)生反感或在設置和隨后的性能方面造成困難。
[0125]在某些實施方案中，通過顯式控制柱和限流器中的流率，系統(tǒng)設置得以大大簡化并且總準確度和精確度可以增加。系統(tǒng)可以被配置成通過限流器的流率小于通過柱的流率以確保正確操作。系統(tǒng)用戶只需要在分析方法中進入各自的流率，并且微分流量控制可以保持柱與限流器之間的正確的平衡和提供通過柱和進入檢測器的氣體的恒定流率。這種方法可以用于如前所述的單柱反沖的簡單情形，并且可以用于如圖6和圖7中所示的中心切割和分流。參看示出中心切割配置的圖6，系統(tǒng)600包括通過供應管路607流體耦合到壓力調節(jié)器605的注射器610。注射器610通過供應管路617流體耦合到柱620。柱620通過供應管路622流體耦合到微流體裝置630。微流體裝置630通過供應管路637流體耦合到中點壓力調節(jié)器635。檢測器650和檢測器660分別通過限流器640和限流器645流體耦合到微流體裝置630。限流器640和限流器645合意地匹配或實質上相同以使得通過限流器640的流率Frt與通過限流器650的流率Fr2實質上相同。本文描述確定限流器長度和直徑以提供所需流率的方法。
[0126]在某些實施例中并且參看圖7，示出壓力調節(jié)的分流器系統(tǒng)。系統(tǒng)700包括通過供應管路707流體耦合到壓力調節(jié)器705的注射器710。注射器710通過供應管路717流體耦合到柱720。柱720通過供應管路722和供應管路737在活接頭或分流器727流體耦合到中點壓力調節(jié)器735。檢測器750和檢測器760分別通過活接頭或分流器727、通過電阻器740和電阻器745流體耦合到中點壓力調節(jié)器735。在系統(tǒng)700的操作中，可以為限流器740和限流器745中的一個設置流率，并且另一個限流器可以被顯示和維持但是不獨立于另一個限流器而加以控制?？梢允褂梅匠淌絀確定在柱和限流器中的實際流率以進行計算。用戶可以基于由柱供應商提供的柱規(guī)格輸入柱的長度和其直徑。根據(jù)方程式1，柱流率具有對柱直徑的四階依賴。柱直徑的誤差可以導致如圖8A的曲線圖中預測性地所示的大的誤差。如圖8A中所示，只是2%的柱內(nèi)徑(例如，250微米內(nèi)徑柱上5微米)的誤差足以造成在施加的流率中幾乎8%的不準確度。關于柱長度，在流量與柱長度之間存在互反關系，如圖SB中所示。在這種情況下，2%的柱長度誤差(例如，在30米柱上約60厘米誤差)將在計算出的流率中產(chǎn)生約2%的誤差。然而，這個誤差可以導致流率假設中的額外誤差。
[0127]在某些實施例中，任何潛在的不準確的一種解決方案是考慮可以應用于特定柱的幾何因子(GF)的供應。可以使用方程式2約計GF。
[0128](2) GF=上

L
[0129]GF對于任何給定柱是恒定的并且應通過(供應商或最終用戶)簡單的實驗簡單地建立。因為這個測量是以經(jīng)驗為依據(jù)的，所以其將直接應用于給定柱而無需進行關于柱的幾何形狀的任何假設。在方程式I中插入幾何因子可以提供方程式3。
[0130](3)F —冗父GFx(P1-Po)
° 256χηχ ρ0
[0131]為了計算流率，用于計算粘度的入口壓力(Pi)和出口壓力(P。)以及溫度必須被輸入或已知。在典型的配置中，這些參數(shù)由控制器已知或由用戶輸入。
[0132]根據(jù)某些實施例，限流器流率控制的情形類似于柱流率控制的情形。因為限流器一般比柱短得多，因此測量限流器的長度要容易得多。因為內(nèi)徑通常是小得多，因此測量的小誤差將對穿過限流器的氣體的這個流率具有大得多的影響。因此，GF對于限流器的應用正如GF對于柱的應用一樣可取?？梢员豢紤]的限流器的一個其他方面是限流，器的部分(或就MS來說可能限流器的大部分)將存在于檢測器的主體內(nèi)。因此，限流器的不同部分將處于不同的溫度，因此方程式I和方程式3可能不是完全準確的。可以通過使用針對TurboMatrix熱脫附系統(tǒng)開始計算通過串聯(lián)連接的輸送管路和柱的流率的方法解決這個方面，如方程式4中給出和例如在共同轉讓的美國專利號7，219，532和7，468，095中描述，每個專利的整個公開以弓I用方式整體并入本文。 P —艽微 v、 (pf -1ts
[0133](4)?！?56x凡 ^^+(--)

GFc GFr
[0134]在方程式(4)中，F(xiàn)0為在限流器出口的流率(在那個位置的溫度和壓力下)，GFc為柱幾何因子，G匕為限流器幾何因子，d。為柱內(nèi)徑，并且L。為柱長度(用于確定GF。)，dr為輸送管路內(nèi)徑，并且k為輸送管路的長度(用于確定GF山η。為柱中的載氣的粘度，L為限流器內(nèi)的載氣的粘度，Τ。為柱的絕對溫度，I；為輸送管路的絕對溫度，Pi為在柱入口的載氣的絕對壓力，并且Ptl為在限流器出口的載氣的絕對壓力。方程式4可以代替方程式3用于提供流率的更準確的計算。
[0135]在某些實施例中，可以基于通過指定幾何形狀的柱的所需流率計算選定內(nèi)徑的限流器的長度。此類尺寸可以至少部分地取決于系統(tǒng)中需要的溫度和氣體壓力。在圖9Α中示出具有限流器的系統(tǒng)的一個配置。圖9Α的系統(tǒng)包括流體耦合到第一柱910和載氣源902的分流注射器905。微流體裝置920流體耦合到第一柱910并且被配置成將從第一柱910洗脫的物種定向至所需的組分。例如，可以通過限流器925將柱流出物定向至第一檢測器930，或可以使用微流體裝置920和切換閥945將柱流出物定向至第二柱935或定向至第二檢測器940上。
[0136]在某些實施例中，可以選擇限流器925的尺寸和幾何形狀以進一步平衡系統(tǒng)中的壓力。典型的限流器包括可以被減少到某一長度的已知內(nèi)徑的一段去活化的熔融石英管，可以計算這個長度以在特定施加的壓力和溫度下提供實質上與通過柱的氣體的相同的流率。可以通過反復試驗確定限流器的長度，其中使限流器的長度逐步縮短直到實現(xiàn)正確的流率為止。然而，這個工藝很麻煩并且可能占用大量的時間來確定適當?shù)南蘖髌鏖L度。限流器的增量縮短也可能不考慮檢測器溫度對通過柱和限流器的流率的下游效應，通過柱和限流器的流率對實際流率可能具有很大的影響，從而造成系統(tǒng)中的壓力不平衡。在存在多個檢測器并且在不同的壓力(例如，F(xiàn)ID(環(huán)境壓力)和MS檢測器(真空壓力))下使用這些檢測器時，壓力不平衡可能更大。
[0137]在某些實施方案中，可以基于爐和檢測器溫度以及檢測器操作壓力計算限流器幾何形狀和長度以匹配或實質上匹配選定柱中的氣流。當前的計算假設限流器具有均勻長度和溫度?？梢愿鶕?jù)方程式(5)計算流率

F = MXdrXTaX(Pf - Por)
[0138]IseXLrX^aKTJXTr
[0139]其中Fa為在環(huán)境溫度和壓力下的限流器出口流率，dr為限流器的內(nèi)徑，Ta為環(huán)境絕對溫度，Pi為在限流器入口的載氣絕對壓力，Pot為在限流器出口的載氣絕對壓力，Lr為限流器的長度，Pa為環(huán)境絕對壓力，Π為在限流器溫度下載氣的粘度，并且I；為限流器絕對溫度。
[0140]為了確定限流器長度以匹配柱中的所需氣流，可以使用基于方程式(5)的兩個聯(lián)合方程式求解Lr，Lr提供方程式(6) (6)Γr d4
[0141 ]L = L X—-ητ


d4
[0142]其中d。為柱的內(nèi)徑，并且L。為柱的長度。例如，在溫度和施加的入口壓力和出口壓力在柱與限流器之間相同時，可以使用方程式6。
[0143]在存在兩個或更多個檢測器或一個檢測器和通氣管或以不同壓力操作的任何兩個裝置時，可以使用方程式(5)以獲得方程式(7)
「muT -T w<X(A2-^)
[0144](7)Lr - H: Χ_.4___________":"""""；-
[0145]其中P。。為在柱出口的載氣絕對壓力。
[0146]在某些實施方案中，為了考慮檢測器溫度對通過柱和限流器的氣體流率的影響，可以使用方程式(8a)中所示的關系。
(Sa) P - πΧ^α χ_(Pi ~ Pa)_
[0147]° 256xpa 7:X",XLW/
d: dt
[0148]在方程式(8a)中，F(xiàn)a為在柱出口的流率，d。為柱內(nèi)徑，dt為輸送管路(或限流器)內(nèi)徑，L。為柱長度，Lt為輸送管路(或限流器)長度，η。為柱內(nèi)的載氣的粘度，Ht為輸送管路(或限流器)內(nèi)的載氣的粘度，T。為柱的絕對溫度，Tt為輸送管路(或限流器)的絕對溫度，Ta為絕對環(huán)境溫度，Pi為在入口的載氣的絕對壓力，Pd為在出口的載氣的絕對壓力，并且Pa為絕對環(huán)境壓力?？梢詾榫哂胁煌膬?nèi)徑、長度或溫度的任何數(shù)目的串聯(lián)連接的柱或限流器歸納方程式(8a)，如方程式8(b)中所示。
P =χ_(Pf-Po)_
[0149](8b) ° 256χρα (ΤιχηιχΙΛ) | (Γ2χ/?2χΧ2)丨

dcid:2,..dj
[0150]具有均勻直徑的柱和限流器在GC爐中并且處于與檢測器不同的溫度?？梢詾橄蘖髌骱椭薷姆匠淌?8a)以分別為限流器和柱提供方程式(9)和方程式(10)。
[0151](9)F =￡XV<X_K,)_
a 256x/v TnX^lXLrl +Tr2 XT^r2 XLr2
[0152]在方程式(9)中，Lrt為在爐內(nèi)的限流器的長度，Lrf為在檢測器內(nèi)的限流器的長度，nrl為在爐溫下的載氣的粘度，L2為在檢測器溫度下的載氣的粘度，Trl為爐的絕對溫度，并且?；2為檢測器的絕對溫度。
[0153]°0) F ~πχΤ^-(α?)
α 256 X Pfl KlWk1 +Tc2Xnc2XLc2
[0154]在方程式(10)中，Lcl為在爐內(nèi)的限流器的長度，Lc2為在檢測器內(nèi)的限流器的長度，L1為在爐溫下的載氣的粘度，Π。2為在檢測器溫度下的載氣的粘度，Tcl為爐的絕對溫度，并且Te2為檢測器的絕對溫度。
[0155]在某些實施例中，通過將方程式(10)重排為方程式(11)，方程式(10)可以用于計算傳送通過柱的必需的流率而施加于柱的壓力。
[0156]_+HxLc2)-處
[0157]一旦在具體幾何形狀、溫度和出口壓力下計算柱的入口壓力，就可以使用方程式
(9)的重排形式計算限流器的長度，如方程式(12)中所示。
「^x(pf-pi)-Tr2xuLr2]
[0158]r — 256xFaxpe, r
(12) Lr =-ΖΓ—,-+ LT2


TriMrl
[0159]使用方程式(12)，可以計算已知內(nèi)徑的限流器的長度，這個長度可以提供用于平衡系統(tǒng)的所需流率。具體來說，可以確定用于平衡另一個通道中的流率的已知內(nèi)徑的限流器的長度，這個長度考慮到另一個檢測器的檢測器長度、溫度和壓力。在使用中，可以在軟件中實施算法以使得用戶可以輸入所需的流率和限流器長度和直徑以在指定柱參數(shù)和溫度下提供此所需的流率，這些柱參數(shù)和溫度可以顯示在用戶界面中以促進系統(tǒng)的使用。
[0160]本文所述的某些實施方案包括在色譜系統(tǒng)中使用額外的柱。額外的柱代替限流器被使用并且通常在需要中心切割時存在。不同于熔融石英限流器，用戶不太可能切斷多塊柱以在微流體裝置上實現(xiàn)壓力平衡。即使選擇柱以具有相同的長度和直徑，在兩個不同的檢測器之間的溫度和壓力差也可能中斷壓力平衡。當柱具有不同的幾何形狀或長度時，壓力不平衡可能更大。
[0161]在多個柱存在時的一個可能的解決方案是使用內(nèi)置限流器和具有最高流率的柱，如圖9B中示意地所示。圖9B的系統(tǒng)包括通過微流體裝置920流體耦合到第一柱910的第二柱955。限流器960位于第一檢測器965與第二柱955之間。圖9B中所不的系統(tǒng)也包括流體耦合到檢測器975的第三柱970。在這個配置中，柱955具有比柱910和柱970更高的流率。在圖9B中所示的配置中，存在用來考慮的三個限流區(qū):在爐溫下的第二柱955、在爐溫下的限流器960和在第一檢測器965的溫度下的限流器960。可以修改方程式(9)以包括這三個區(qū)域，如方程式(13)中所示，
「I/T - πχΤα Y_(pf-pj)_
[0162](13) 廠 256XPa Xl^rlXLrl+Tr2XJJr2XLr2.d: 4
[0163]其中Le3為柱955的長度，η。3為柱955中的載氣的粘度，并且Te3為柱955的絕對溫度。為了計算限流器的用于傳送所需流率的長度，可以重排方程式(13)以提供方程式
(14)
[0164][0--;發(fā)砬^
H --^T--
(14)iHxYri
[0165]在使用中，方程式(11)可以用于計算通過柱但是不通過限流器的流率。然后，方程式(14)可以用于計算匹配那個流率的限流器長度。此外，盡管未示出，但是可以將柱955放置在限流器960與第一檢測器965之間，并且可以基于這個重排修改方程式(13)和方程式(14)ο
[0166]在某些實施例中，可以選擇限流器內(nèi)徑(或其他管或柱的內(nèi)徑)以提供所需流率。對于使用本文所述的微流體裝置的許多GC技術，準確地了解柱和管的內(nèi)徑是重要的。在實踐中，制造商的描述被假定為準確的并被采用。這可能導致顯著誤差，因為大多數(shù)關系涉及基于內(nèi)徑的四次冪的計算。在這些情況下，了解正確的內(nèi)徑將是需要的。可以使用方程式
(15)以約計流率

* d 4 'T * (/?/" — )
[0167]..F =-￡-￡l￡-1
(15)a 256.Ln-Tc
[0168]其中Fa為在環(huán)境溫度和壓力下在柱出口的流率，d。為柱的內(nèi)徑，L為柱的長度，Pi為在柱入口的載氣壓力，P。為出口壓力，Pa為環(huán)境壓力，Tc為柱溫度，Ta為環(huán)境溫度，并且η為在柱溫度下載氣的粘度。對于在環(huán)境溫度下的柱或管，可以重排方程式(15)以提供方程式(16)。
P「疋."I f a「
[0169](16)F = -￡-- -1p.1----^―
K }α 256.Lu ^ 1 256’L.pa.”
[0170]對于給定柱或管，在大括號內(nèi)的項是恒定的，因此可以將方程式(16)表示為方程式(17)。
[0171]
(17)Fa =ba
[0172]其中a和b為常數(shù)。因此，通過向柱或管的一端施加一系列的壓力和測量在另一端的流率，可以使用最小二乘法統(tǒng)計擬合確定常數(shù)b的值。一旦建立b的值，就可以根據(jù)方程式(18)計算內(nèi)徑。
[0173](I8)
[0174]如下文在實施例1中具體所示，可以使用這些方程式準確地確定管(例如，柱、限流器等)的直徑?？梢栽谲浖袑嵤┓椒ㄒ蕴峁┬蕝f(xié)議，在校準協(xié)議中可以確定管(例如，柱、內(nèi)管、限流器等)的各種直徑以提供系統(tǒng)的增加的準確度。色譜系統(tǒng)可以執(zhí)行校準或用戶可以確定管的直徑并且將計算出的直徑輸入系統(tǒng)中以用于控制或調制本文所述的流率。
[0175]在某些實施方案中，為了提供更方便用戶的系統(tǒng)，可以在軟件中實施上述方程式以使得用戶可以輸入柱參數(shù)，例如，長度和內(nèi)徑、爐溫和檢測器溫度，以及系統(tǒng)可以準確地預測完成所需的分離運行必需的特定壓力。軟件可以基于輸入的參數(shù)計算流率、限流器長度和/或直徑，并且然后用戶可以在系統(tǒng)中的所需位置插入具有計算出的長度和直徑的限流器。
[0176]參看圖10，示出包括分流裝置的說明性系統(tǒng)，分流裝置可以是本文所述的微流體裝置并被配置成將柱流出物分流到兩個或更多個檢測器。系統(tǒng)1000包括通過供應管路1007流體耦合到壓力調節(jié)器1005的注射器1010。注射器1010可以具有分流以使得將被引入注射器1010中的樣品的一部分傳遞到通過供應管路1017流體耦合到注射器1010的柱1020，以及沿著方向1015傳遞其余的樣品，例如，可以將其余的樣品發(fā)送到廢料或另一柱。柱1020通過供應管路1022流體耦合到分流裝置1030，供應管路1022通過分流裝置1030上的輸入端口將柱1020流體耦合到分流裝置1030。分流裝置1030也通過供應管路1027流體耦合到中點壓力調節(jié)器1025。如圖10中示意地所示，分流裝置1030被配置成將流出物從柱1020分流成三個不同的流動路徑。分流裝置1030分別通過電阻器1035、1040和1045流體耦合到檢測器1050、1055和1060中的每個。在系統(tǒng)1000的操作期間，柱流出物將進入分流裝置1030的輸入端口并且與從中點壓力調節(jié)器1025供應的載氣混合。然后，流出物可以通過分流裝置的多個輸出端口退出到檢測器1050、1055和1060。盡管在圖10中示出三個檢測器，但是可以使用更少(例如，兩個)檢測器或更多(例如，四個或更多個)檢測器。沒有必要平衡限流器1035、1040和1045。限流器可以采取幾個形式，例如，本文所述的那些形式中的任何一個。通過選擇具有適當長度和內(nèi)徑的限流器，可以在大范圍的比率上在附接的檢測器之間分流柱流出物。在系統(tǒng)1000中的中點壓力調節(jié)器1025的使用提供了一些有利的特征。通過具有中點氣體供應，可以根據(jù)每個檢測器的需要增加進入每個檢測器的流率，因此提供了檢測器流率的靈活性。通過窄孔柱的低載氣流率可以使更低的流率從微流體裝置流出和限制可以使用的分流比的范圍。中點調節(jié)器可以提供額外的氣流以克服這些問題并且必要時允許使用非常狹窄的孔柱。也可以執(zhí)行柱反沖。中點調節(jié)器也提供在改變柱時保護有源MS檢測器的能力。
[0177]在某些實施例中，本文所述的包括微流體裝置的系統(tǒng)可以用于許多不同的配置。例如，可能在相同的色譜上同時使用選擇性檢測器。這個特征可節(jié)省時間(只需要一個運行)和消除不同的色譜之間的變化(特別是保留時間)。一個實施例是T0-14US-EPA空氣監(jiān)測方法，其中FID和ECD用于檢測相同色譜中的不同組分。在其他配置中，通過將不同數(shù)量分流到相同類型的檢測器，可以實現(xiàn)改進的動態(tài)范圍。一些檢測器(例如，F(xiàn)PD)具有非常有限的動態(tài)范圍，因此查看一個檢測器上的大峰和另一個檢測器上的小峰的能力可能是有用的。在本文所述的一些實施例中，可以通過控制在系統(tǒng)中的各點的流率執(zhí)行單柱反沖。這個工藝可以通過在洗脫分析物后有效地從柱移除重樣品殘渣而節(jié)省時間和消除延長的溫度程序。也可以執(zhí)行雙柱反沖。例如，系統(tǒng)1000中所示的限流器中的一個(或多個)可以用GC柱代替。這個配置將使能夠在色譜法繼續(xù)在第二柱上時反沖第一柱。中點檢測器可以被配置成監(jiān)測在兩個柱之間的峰的通路以幫助設置。雙柱反沖比單柱反沖的大優(yōu)勢在于反沖與色譜運行同時發(fā)生，因此實現(xiàn)了節(jié)省大量的時間。就空氣敏感檢測器(例如，MS或E⑶)來說，這個系統(tǒng)可以允許那些檢測器在交換柱或維修注射器時保持在檢測溫度(例如，熱和活動溫度)下。這個特征將節(jié)省大量的時間和減少系統(tǒng)上的應力，因此將最小化停機時間。另外，也可以執(zhí)行三個或更多個柱反沖以使得在反沖第一(或超過一個的柱)時，色譜法可以在一個或多個其他柱上進行。
[0178]在某些實施例中，本文所述的系統(tǒng)可以用于極性調整。在這個技術中,可以通過改變中點壓力修改在兩個柱內(nèi)化合物的各自停留時間。這個配置用于改變組合柱的有效極性和使能夠選擇性地微調或精細控制柱以實現(xiàn)不同的分離。
[0179]根據(jù)某些實施例，在圖11中示出微流體裝置的一個配置。在這個橫截面圖中，微流體裝置被配置成晶片1100并且包括內(nèi)部微通道1110，內(nèi)部微通道1110在微通道1110的不同部分具有可變直徑。例如，在區(qū)域1125的微通道的直徑可以是約300微米至約700微米，例如，直徑是約400微米至約600微米，在區(qū)域1130的微通道的直徑可以是約75微米至約300微米，例如，直徑是約100微米至約200微米，在區(qū)域1135的微通道的直徑可以是約300微米至約700微米，例如，直徑是約400微米至約600微米，在區(qū)域1140的微通道的直徑可以是約75微米至約300微米，例如，直徑是約100微米至約200微米，以及在區(qū)域1145的微通道的直徑可以是約300微米至約700微米，例如，直徑是約400微米至約600微米。在某些實施例中，微通道中的限制部分(例如，區(qū)域1140)的直徑可以比相鄰通道部分的直徑小至少兩倍，例如，小至少三倍、小至少四倍或小至少五倍，以提供受限制的流體流動。晶片1100也包括開口或孔隙1115和1120，其可以將晶片耦合到用于在系統(tǒng)操作期間將晶片1100保持在適當位置的晶片保持器或其他裝置。
[0180]在某些實施例中，微流體裝置可以包括各種端口(例如，入口端口和出口端口)，這些端口可以在柱與在微流體裝置下游的各種其他部件之間提供流體耦合。在圖12中示出此晶片1200的一個配置。在這個配置中，將端口串聯(lián)布置在微通道1205中。端口 1210流體耦合到柱。通過晶片1200的氣流在從端口 1210到端口 1220,123(^240和1250的一般方向上。中點壓力調節(jié)器可以在端口 1260流體耦合到晶片1200。在操作期間，來自柱的通過端口 1210進入的流出物將與來自中點調節(jié)器的通過端口 1260進入的載氣混合，然后連續(xù)地流過端口 1220、1230、1240并且最后流過端口 1250。晶片1200可以通過孔隙1265和1270耦合到保持器。取決于精確的配置，存在于系統(tǒng)中的各種限流器可以采取不同的操作狀態(tài)。在表I中示出使用晶片1200的限流器設置的一個實施例。
[0181]表I
[0182]
檢測器mo"― Tm?240?^δ
的數(shù)目
1關閉關閉關閉限mi—
2蘭胡最慢的最快的

限流器限流器
3最慢的介質最快的
限流器限流器限流器
4最慢的最_最快的
SS齜介質 JtAt 隊流器
限處益限流器限流器w貓
[0183]按增加流率的順序布置限流器，其中最快流率在端口 1250。微通道可以被布置成出口端口在單個微通道流動路徑內(nèi)。為了塞緊或關閉任何特定端口，可以使用可以提供流體密封的堵死螺母、配件、金屬環(huán)或其他適合的裝置封閉或以其他方式堵塞端口。當被關閉時，合意地在端口中不建立死體積或建立很少死體積以使得可以防止峰損耗或造成峰拖尾。通過使用圖12中所示的單個晶片，可以使用1-4個不等的檢測器而不必為每個不同的檢測器組合改變晶片。
[0184]根據(jù)某些實施例，在各種端口之間的流動路徑的特定長度可以根據(jù)所需的效應變化。在圖13中示出具有不同的流動路徑配置的晶片的一個配置。晶片1300包括微通道1305、流體耦合到柱(未示出)的端口 1310、流體耦合到中點壓力調節(jié)器(未示出)的端口 1360以及各自可以或不可以流體耦合到限流器和/或檢測器的端口 1320、1330、1340和1350。延長微通道1305的部分1315以提供增加的流動路徑長度，從而允許來自中點調節(jié)器端口 1360和柱流出物端口 1310的載氣額外混合。例如，此增加的長度可以提供額外的時間來提供增加的樣品停留時間和柱流出物與載氣的更均勻的混合物，這可以用于避免或減少分析物峰的擴散擴大，如本文更詳細地描述。另外，在端口 1320、1330、1340和1350中的任何兩個或更多個之間的流動路徑的特定長度可以與其他長度不同。當存在此不同的長度時，可能需要改變限流器流率以平衡提供到不同檢測器的氣體的流率。例如，開口 1365和開口 1370可以用于將微流體裝置附接到被設計成在所需的位置或以所需的定向保持微流體裝置的保持器或其他裝置。
[0185]考慮到本公開利益的本領域普通技術人員將認識到，晶片中的端口的精確數(shù)目可以變化并且例如可以是比圖12和圖13中所示的說明性配置更少的端口或更多的端口。在圖14A至圖15B中示出說明性配置。參看圖14A，晶片包括流體耦合到中點壓力調節(jié)器端口1425的柱流出物端口 1405，以及例如各自可以流體耦合到限流器和/或檢測器的端口 1410和端口 1415?？紫?430和孔隙1435可以用于將晶片附接到微流體裝置的保持器或其他結構。在兩個端口 1410和1415之間的流動路徑的長度可以變化，并且可以改變特定限流器流率以必要時提供通過不同的端口的實質上相同的流率。圖14B示出延長端口 1410與端口 1415之間的流動路徑的長度的配置。例如，這樣的延長可能是可取的以提供用于耦合或裝配到各種端口的更多的間距和促進裝置的整體設置，從而提供增加的停留時間或其他所需的性能。
[0186]盡管在圖14A和圖14B中示出兩個端口 1410和1415，但是可以省略端口 1415并且可以存在單個端口。替代地，可以存在一個或多個額外的端口以在此類額外的端口與限流器和/或檢測器之間提供流體耦合。在圖15A和圖15B中示出使用額外的端口的兩個配置。參看圖15A，晶片包括流體耦合到中點壓力調節(jié)器端口 1510和端口 1520、1525、1530、1535,1540和1545的柱流出物端口 1505?？紫?550和孔隙1555可以用于將晶片附接到微流體裝置的保持器或其他部分。圖15B示出與圖15A類似的布置，但是已移動端口 1535的位置。
[0187]在某些實施例中，微通道的精確的橫截面形狀和角度可以變化。在某些實施例中，微通道的橫截面形狀為圓形或實質上圓形，而在其他實施例中，可以存在橢圓形或其他非圓形的形狀。類似地，在兩個或更多個端口之間的微通道的角度可以變化，并且在存在不連續(xù)的流動路徑的情況下，由在流動路徑方向上的變化形成的角度可以是銳角或可以是漸進的角度，例如，彎頭或彎曲表面。例如，在銳角可以產(chǎn)生湍流的流體色譜系統(tǒng)中，角度可以被配置為彎頭或逐步拐彎以避免或減少這樣的湍流。
[0188]在某些實施例中，本文所述的微流體裝置可以用于許多不同的配置。圖16至圖25示出幾個說明性配置。參看圖16，示出可以例如用于反沖和MS通風模式中的單個檢測器配置。系統(tǒng)1600包括通過供應管路1607流體耦合到壓力調節(jié)器1605的注射器1610。注射器1610也通過供應管路1612流體耦合到柱1620。柱1620通過供應管路1617流體耦合到微流體裝置1625。微流體裝置1625包括通過端口 1633流體耦合到中點壓力調節(jié)器1630的柱流出物端口 1627。通過供應管路1632將氣體從中點壓力調節(jié)器1630提供到端口 1633。微流體裝置1625包括端口 1635、1640、1645和1650。在圖16的實施方案中，關閉或塞緊端口 1635、1640和1645以使得沒有氣體流入這些端口。端口 1650通過限流器1655流體耦合到檢測器1660。在操作中，將樣品引入注射器1610中并且可以使用柱1620分離樣品中的物種。物種從柱1620洗脫并且通過微流體裝置1625被提供到檢測器1660。可以如本文所述或使用其他適合的算法執(zhí)行整個系統(tǒng)的流量控制。箭頭示出系統(tǒng)1600中的一般氣流。必要時，任何端口 1635、1640或1645可以耦合到嗅探器或其他裝置以提供在微流體裝置1625的微通道內(nèi)的氣體和/或氣體中的物種的在線取樣。另外，通過使中點壓力調節(jié)器提供的氣流增加到大于柱的流率，可以反沖或可以通風(例如，可以在MS通風模式中操作)系統(tǒng)1600。
[0189]根據(jù)某些實施例并且參看圖17，示出雙檢測器配置。系統(tǒng)1700包括通過供應管路1707流體耦合到壓力調節(jié)器1705的注射器1710。注射器1710也通過供應管路1712流體耦合到柱1720。柱1720通過供應管路1717流體耦合到微流體裝置1725。微流體裝置1725包括通過端口 1733流體耦合到中點壓力調節(jié)器1730的柱流出物端口 1727。通過供應管路1732將氣體從中點壓力調節(jié)器1730提供到端口 1733。微流體裝置1725包括端口1735、1740、1745和1750。在圖17的實施方案中，關閉或塞緊端口 1735和端口 1740以使得沒有氣體流入這些端口。端口 1745和端口 1750各自分別通過限流器1765和限流器1755分別流體耦合到檢測器1770和檢測器1760。在操作中，將樣品引入注射器1710中并且可以使用柱1720分離樣品中的物種。物種從柱1720洗脫并且通過微流體裝置1725被提供到檢測器1760和檢測器1770中的一個或兩個?？梢匀绫疚乃龌蚴褂闷渌m合的算法執(zhí)行整個系統(tǒng)的流量控制。箭頭示出系統(tǒng)1700中的一般氣流。檢測器1760和檢測器1770可以相同或可以不同。另外，通過在供應管路中包括適合的閥和/或通過致動微流體裝置1725的端口中的一個或多個處于關閉位置(例如，使用切換閥)，可以將不同的峰提供到不同的檢測器。
[0190]根據(jù)某些實施例并且參看圖18，示出三個檢測器配置。系統(tǒng)1800包括通過供應管路1807流體耦合到壓力調節(jié)器1805的注射器1810。注射器1810也通過供應管路1812流體耦合到柱1820。柱1820通過供應管路1822流體耦合到微流體裝置1825。微流體裝置1825包括通過端口 1833流體耦合到中點壓力調節(jié)器1830的柱流出物端口 1827。通過供應管路1832將氣體從中點壓力調節(jié)器1830提供到端口 1833。微流體裝置1825包括端口 1835、1840、1845和1850。在圖18的實施方案中，關閉或塞緊端口 1835以使得沒有氣體流入端口。端口 1840、1845和1850各自分別通過限流器1875、1865和1855分別流體耦合到檢測器1880、1870和1860。在操作中，將樣品引入注射器1810中并且可以使用柱1820分離樣品中的物種。物種從柱1820洗脫并且通過微流體裝置1825被提供到檢測器1860、1870和1880中的一個或多個?？梢匀绫疚乃龌蚴褂闷渌m合的算法執(zhí)行整個系統(tǒng)的流量控制。箭頭示出系統(tǒng)1800中的一般氣流。檢測器1860、1870和1880可以相同或可以不同，或檢測器1860、1870和1880中的兩個可以相同。另外，通過在供應管路中包括適合的閥和/或通過致動微流體裝置1825的端口中的一個或多個處于關閉位置(例如，使用切換閥)，可以將不同的峰提供到不同的檢測器。
[0191]根據(jù)某些實施例并且參看圖19，示出包括四個檢測器的系統(tǒng)1900。系統(tǒng)1900包括通過供應管路1907流體耦合到壓力調節(jié)器1905的注射器1910。注射器1910也通過供應管路1912流體耦合到柱1920。柱1920通過供應管路1922流體耦合到微流體裝置1925。微流體裝置1925包括通過端口 1933流體耦合到中點壓力調節(jié)器1930的柱流出物端口 1927。通過供應管路1932將氣體從中點壓力調節(jié)器1930提供到端口 1933。微流體裝置1925包括端口 1935、1940、1945和1950。在圖19的實施方案中，端口 1935、1940、1945和1950各自分別通過限流器1985、1975、1965和1955分別流體耦合到檢測器1990、1980、1970和1960。在操作中，將樣品引入注射器1910中并且可以使用柱1920分離樣品中的物種。物種從柱1920洗脫并且通過微流體裝置1925被提供到檢測器1960、1970、1980和1990中的一個或多個。可以如本文所述或使用其他適合的算法執(zhí)行整個系統(tǒng)的流量控制。箭頭示出系統(tǒng)1900中的一般氣流。檢測器1960、1970、1980和1990可以相同或可以不同，或檢測器1960、1970、1980和1990中的任何兩個或三個可以相同。另外，通過在供應管路中包括適合的閥和/或通過致動微流體裝置1925的端口中的一個或多個處于關閉位置(例如，使用切換閥)，可以將不同的峰提供到不同的檢測器。
[0192]根據(jù)某些實施例并且參看圖20，示出包括單個檢測器2070和嗅探器端口 2060的系統(tǒng)2000。系統(tǒng)2000包括通過供應管路2007流體耦合到壓力調節(jié)器2005的注射器2010。注射器2010也通過供應管路2012流體耦合到柱2020。柱2020通過供應管路2022流體耦合到微流體裝置2025。微流體裝置2025包括通過端口 2033流體耦合到中點壓力調節(jié)器2030的柱流出物端口 2027。通過供應管路2032將氣體從中點壓力調節(jié)器2030提供到端口 2033。微流體裝置2025包括端口 2035、2040、2045和2050。在圖20的實施方案中，關閉或塞緊端口 2035和端口 2040以使得沒有氣體流入這些端口。端口 2045通過限流器2065流體耦合到檢測器2070。端口 2050流體耦合到嗅探器端口 2060，嗅探器端口 2060可以用于在線取樣或監(jiān)測流出物中的物種或一般必要時通過限流器2055提供在流體路徑中從中提取物種的端口。在操作中，將樣品引入注射器2010中并且可以使用柱2020分離樣品中的物種。物種從柱2020洗脫并且通過微流體裝置2025被提供到檢測器2070或嗅探器端口 2060中的一個或多個?？梢匀绫疚乃龌蚴褂闷渌m合的算法執(zhí)行整個系統(tǒng)的流量控制。箭頭示出系統(tǒng)2000中的一般氣流。嗅探器端口 2060可以通常保持在關閉位置直到用戶希望從那個端口取出樣品為止。根據(jù)需要，可以通過在供應管路中包括適合的閥和/或通過致動嗅探器端口 2060來打開嗅探器端口。
[0193]根據(jù)某些實施例并且參看圖21，提供被配置用于在MS系統(tǒng)中反沖或通風的系統(tǒng)2100。系統(tǒng)2100類似于圖17中所示的系統(tǒng)，但是改變各種氣體的流率以執(zhí)行反沖或通風。參看圖21，系統(tǒng)2100包括通過供應管路2107流體耦合到壓力調節(jié)器2105的注射器2110。注射器2110也通過供應管路2112流體耦合到柱2120。柱2120通過供應管路2122流體耦合到微流體裝置2125。微流體裝置2125包括通過端口 2133流體耦合到中點壓力調節(jié)器2130的柱流出物端口 2127。通過供應管路2132將氣體從中點壓力調節(jié)器2130提供到端口 2133。微流體裝置2125包括端口 2135、2140、2145和2150。在圖21的實施方案中，關閉或塞緊端口 2135和端口 2140以使得沒有氣體流入這些端口。端口 2145和端口 2150各自分別通過限流器2165和限流器2155分別流體耦合到檢測器2170和檢測器2160。在操作中，將樣品引入注射器2110中并且可以使用柱2120分離樣品中的物種。物種從柱2120洗脫并且通過微流體裝置2125被提供到檢測器2160和檢測器2170中的一個或兩個?？梢匀绫疚乃龌蚴褂闷渌m合的算法執(zhí)行整個系統(tǒng)的流量控制。箭頭示出在這個反沖和配置中系統(tǒng)2100中的一般氣流。檢測器2160和檢測器2170可以相同或可以不同。在反沖或通風模式中，來自中點壓力調節(jié)器2130的氣體的流率大于來自壓力調節(jié)器2105的氣體的流率，例如，P2大于Pl。這個微分流量的結果是氣體通過柱2120被反沖并且可以例如通過出口 2102從系統(tǒng)中被排放。在存在MS檢測器的情況下，微分流體流動可以用于在可以沖洗系統(tǒng)時將MS檢測器維持在其操作溫度。這一優(yōu)勢可以提供大量節(jié)省時間。
[0194]根據(jù)某些實施例并且參看圖22，示出雙柱反沖配置。系統(tǒng)2200包括通過供應管路2207流體耦合到壓力調節(jié)器2205的注射器2210。注射器2210也通過供應管路2212流體耦合到第一柱2220。第一柱2220通過供應管路2222流體耦合到微流體裝置2225。微流體裝置2225包括通過端口 2233流體耦合到中點壓力調節(jié)器2230的柱流出物端口 2227。通過供應管路2232將氣體從中點壓力調節(jié)器2230提供到端口 2233。微流體裝置2225包括端口 2235、2240、2245和2250。在圖22的實施方案中，關閉或塞緊端口 2235、2240和2245以使得沒有氣體流入這些端口。端口 2250流體耦合到第二柱2255。第二柱2255流體耦合到檢測器2260。在操作中，將樣品引入注射器2210中并且可以使用第一柱2220分離樣品中的物種。物種從第一柱2220洗脫并且通過微流體裝置2225被提供到第二柱2255?？梢匀绫疚乃龌蚴褂闷渌m合的算法執(zhí)行整個系統(tǒng)的流量控制。箭頭示出系統(tǒng)2200中的一般氣流。一旦流出物進入微流體裝置2225中，系統(tǒng)2200的配置允許反沖第一柱2220。通過將壓力P2增加到大于壓力P1，例如，同樣地來自中點壓力調節(jié)器2230的流率大于來自壓力調節(jié)器2205的流率，氣體將流入第一柱2220中以反沖第一柱2220，并且也將流出物從微流體裝置2225傳遞到第二柱2255以使用第二柱2255進行持續(xù)或額外的分離。也可以使用圖22中所示的系統(tǒng)執(zhí)行極性調整方法。
[0195]根據(jù)某些實施例，在圖23中示出具有中點監(jiān)測檢測器的雙柱反沖配置。系統(tǒng)2300包括通過供應管路2307流體耦合到壓力調節(jié)器2305的注射器2310。注射器2310也通過供應管路2312流體耦合到第一柱2320。第一柱2320通過供應管路2322流體耦合到微流體裝置2325。微流體裝置2325包括通過端口 2333流體耦合到中點壓力調節(jié)器2330的柱流出物端口 2327。通過供應管路2332將氣體從中點壓力調節(jié)器2330提供到端口 2333。微流體裝置2325包括端口 2335、2340、2345和2350。在圖23的實施方案中，關閉或塞緊端口2335和端口 2340以使得沒有氣體流入這些端口。端口 2350流體耦合到第二柱2355。第二柱2355流體耦合到檢測器2360。端口 2345通過限流器2365流體耦合到檢測器2370。在操作中，將樣品引入注射器2310中并且可以使用第一柱2320分離樣品中的物種。物種從第一柱2320洗脫并且通過微流體裝置2325被提供到第二柱2355。另外，可以通過使用檢測器2370檢測物種。可以如本文所述或使用其他適合的算法執(zhí)行整個系統(tǒng)的流量控制。箭頭示出系統(tǒng)2300中的一般氣流。一旦流出物進入微流體裝置2325中，系統(tǒng)2300的配置允許反沖第一柱2320。通過將壓力P2增加到大于壓力P1，氣體將流入第一柱2320以反沖第一柱2320，并且也將流出物從微流體裝置2325傳遞到第二柱2355以使用第二柱2355進行持續(xù)或額外的分離。也可以在不進行任何進一步分離的情況下，將流出物提供到檢測器2370。也可以使用圖23中所示的系統(tǒng)執(zhí)行極性調整方法。
[0196]根據(jù)某些實施例，在圖24中示出三個柱反沖配置。系統(tǒng)2400包括通過供應管路2407流體耦合到壓力調節(jié)器2405的注射器2410。注射器2410也通過供應管路2412流體耦合到第一柱2420。第一柱2420通過供應管路2422流體耦合到微流體裝置2425。微流體裝置2425包括通過端口 2433流體耦合到中點壓力調節(jié)器2430的柱流出物端口 2427。通過供應管路2432將氣體從中點壓力調節(jié)器2430提供到端口 2433。微流體裝置2425包括端口 2435、2440、2445和2450。在圖24的實施方案中，關閉或塞緊端口 2435和端口 2340以使得沒有氣體流入這些端口。端口 2450流體耦合到第二柱2455。第二柱2455流體耦合到檢測器2460。端口 2445流體耦合到第三柱2465，第三柱2465流體耦合到檢測器2470。在操作中，將樣品引入注射器2410中并且可以使用第一柱2420分離樣品中的物種。物種從第一柱2420洗脫并且通過微流體裝置2425被提供到第二柱2455和第三柱2465。另外，可以通過使用檢測器2460和檢測器2470檢測物種?？梢匀绫疚乃龌蚴褂闷渌m合的算法執(zhí)行整個系統(tǒng)的流量控制。箭頭示出系統(tǒng)2400中的一般氣流。一旦流出物進入微流體裝置2425中，系統(tǒng)2400的配置允許反沖第一柱2420。通過將壓力P2增加到大于壓力Pl，氣體將流入第一柱2420以反沖第一柱2420，并且也將流出物從微流體裝置2425傳遞到第二柱2455和第三柱2465以使用這些額外的柱進行持續(xù)或額外的分離。也可以使用圖24中所示的系統(tǒng)執(zhí)行極性調整方法。盡管未示出，但是圖24的系統(tǒng)可以包括流體耦合到端口2435或2440中的一個的檢測器。
[0197]在某些實施例中并且參看圖25，系統(tǒng)可以被配置具有微流體裝置以將注射器流量分流到兩個或更多個柱中。系統(tǒng)2500包括通過供應管路2507流體耦合到壓力調節(jié)器2505的注射器2510。注射器2510也通過供應管路2512流體耦合到微流體裝置2525。微流體裝置2525包括通過端口 2533流體耦合到中點壓力調節(jié)器2530的端口 2527。通過供應管路2532將氣體從中點壓力調節(jié)器2530提供到端口 2533。微流體裝置2525包括端口 2535、2540、2545和2550。在圖25的實施方案中，關閉或塞緊端口 2535和端口 2540以使得沒有氣體流入這些端口。端口 2550流體耦合到第一柱2555。端口 2545流體耦合到第二柱2565。柱2555和柱2565中的每個分別耦合到檢測器2560和檢測器2570。在操作中，將樣品引入注射器2510中并且可以使用第一柱2555和第二柱2565分離樣品中的物種。柱2555和柱2565中的柱介質可以相同或可以不同。物種從這些柱洗脫并且被傳遞到其各自的檢測器用于檢測?？梢匀绫疚乃龌蚴褂闷渌m合的算法執(zhí)行整個系統(tǒng)的流量控制。箭頭示出系統(tǒng)2500中的一般氣流。盡管未示出，但是圖25的系統(tǒng)可以包括流體耦合到端口2535或2540中的一個的檢測器。限流器或另一個柱可以位于端口 2535或端口 2540與檢測器之間。
[0198]在某些實施例中，盡管上文所述的系統(tǒng)包括被設計成耦合到中點壓力調節(jié)器的微流體裝置，但是存在成本敏感或不需要添加到柱流出物的任何氣體的應用。當執(zhí)行此類應用時，可以使用不同的微流體裝置?；蛱娲?，可以堵塞或封閉圖11至圖15B中所示的晶片的中點壓力端口以使得沒有氣流可以進入端口。在圖26A中示出省略中點壓力端口的一個這樣的配置。微流體裝置2600包括串行端口 2610、2615、2620、2625、2630和2635。微流體裝置是可伸縮的，因為可以使用所有或少于所有的端口?？紫?640和孔隙2645可以用于將微流體裝置2600附接到保持器或其他裝置。端口 2615在柱流出物在端口 2610進入微流體裝置的地方的下游。端口 2615可以連接到氣體入口或可以封閉或堵塞這個端口。端口 2620、2625、2630和2635中的每個可以流體耦合到柱、限流器、檢測器和上述各種組合。在需要少于四個耦合的情況下，可以封閉或塞緊端口中的任何一個或多個以關閉那個端口。另外，可以設計具有少于六個端口的微流體裝置。在圖26B中示出一個這樣的實施例。微流體裝置2650包括端口 2655、2660、2665和2670。孔隙2675和孔隙2680可以用于將晶片2650附接到保持器或其他裝置。端口 2660、2665和2670可以流體耦合到柱、限流器、檢測器和上述各種組合。在一個替代實施方案中，端口 2660可以流體耦合到氣源以提供通過晶片2650的額外的氣體。根據(jù)用于系統(tǒng)或系統(tǒng)的特定所需配置的檢測器的所需數(shù)目，也可以使用與微流體裝置2600和微流體裝置2650 —致的其他端口數(shù)目、配置和幾何形狀。
[0199]根據(jù)某些實施例，本文所述的微流體裝置包括晶片中的一個或多個微通道。微通道的精確配置以及如何生產(chǎn)此類微通道可以根據(jù)為用作晶片選擇的特定材料而變化。例如，可以在生產(chǎn)期間將微通道化學蝕刻、激光蝕刻、鉆孔、研磨或模制成晶片。微通道的寬度和整體幾何形狀可以變化。在一個實施方案中，微通道的寬度可以從約10微米變化到約750微米，例如，從50微米變化到約500微米，例如，從約10微米變化到約100微米，從約100微米變化到約300微米，或從約300微米變化到約500微米。微通道的橫截面幾何形狀可以是圓形、橢圓形、三角形或其他幾何形狀。如本文所述，微通道具有用于促進氣體流過微通道的平穩(wěn)變換(例如，彎頭等)是可取的，但不是必需的。
[0200]在某些實施例中，微流體裝置可以用于多層裝置或多部件裝置。例如，微流體裝置可以夾在兩個或更多個其他裝置之間以提供實質上流體密封來防止泄漏。必要時，一個或多個墊片或墊片材料可以用于進一步增強密封。另外，必要時，可以在裝置的端口使用墊片、帶或其他材料以提供額外的密封。在一些實施例中，微流體裝置可以自身是多層結構(例如，疊層晶片)，其中層的順序添加被添加以形成微通道。在圖27中示出微流體裝置和用于固定晶片的兩個板的一個實施例。晶片2710可以夾在第一板2720與第二板2730之間。金屬環(huán)或配件2740可以附接到組件以在使用微流體裝置期間將微流體裝置2710和板2720,2730固定在一起。
[0201]在微流體裝置被配置為晶片的某些實施例中，晶片可以由各種材料制成，包括可以被裝配以提供微通道的金屬、塑料、復合物、聚合物、鋼、不銹鋼、合金和其他材料。例如，可以使用可以被層壓或焊合以形成晶片內(nèi)的整個微通道結構的不銹鋼板制造晶片的各層。在某些實施方案中，具有被蝕刻、鉆孔或以其他方式雕刻成晶片的所需通道部分的聚醚醚酮或聚合物層可以被相互激光或溶劑焊接以提供晶片。不管為用于晶片選擇的特定材料如何，材料最好是惰性的以使得在樣品與晶片之間將不發(fā)生不必要的化學反應。在晶片材料可能是反應的實施例中，微通道(或整個晶片表面)可以涂有惰性材料，例如，聚四氟乙烯或其他一般惰性材料。在待分析的樣品是腐蝕性的情況下，微通道(或整個晶片表面)可以涂有耐腐蝕并且可以保護下層的晶片機構免受損害的氧化釔、氧化鋁或其他材料。如果使用涂層，那么涂層應該足夠厚和足夠堅固以避免可能導致干擾樣品測量的濾掉、剝落或解除吸附。另外，用于微流體裝置的材料最好是耐熱的以使得材料在用于熱爐(例如，通常在色譜系統(tǒng)分離中遇到和使用的那些爐和溫度)時不融化或經(jīng)歷任何實質的熱變形。
[0202]根據(jù)某些實施例，可以用于本文公開的裝置和系統(tǒng)的限流器可以在配置和設計上變化。在某些實施例中，本文所述的微流體裝置可以包括旁路限流器或其他類似的裝置以減少或限制氣體和/或樣品流入微流體裝置的未使用的區(qū)域中。在圖28中示出一個這樣的實施例。微流體裝置2800包括多個端口 2810、2815、2820、2825、2830和2835。端口 2810提供來自柱的流出物。端口 2815可以流體耦合到第一檢測器(可選擇地使用內(nèi)置限流器)。端口 2820流體耦合到切換氣源。端口 2825不用于這個配置。端口 2830流體耦合到另一個切換氣源。端口 2835流體耦合到第二檢測器(可選擇地使用內(nèi)置限流器)。可以在端口2820與端口 2830之間提供流體連接2850(例如，內(nèi)部或外部)以繞過端口 2825。流體連接2850可以包括外部針形閥或可以包括閥，例如，切換閥(例如，螺線管閥)?？梢哉{整繞過尺寸以確保實質上不發(fā)生氣體擴散到晶片的未使用的部分中。在操作中，將足夠的氣流提供到旁路限流器以防止樣品沿著在特定時間點不使用的開關氣體入口通道擴散。流率是合意地低的以避免或減少可能稀釋樣品的進入GC柱的氣體的體積。
[0203]在某些實施例中，為了減少通過微通道的流率，開關氣體通道在末端附近可以是狹窄的、錐形的或受限制的以在氣體進入樣品流動路徑時增加氣體速度。例如并且參看圖28，在微通道部分2852和微通道部分2854的活接頭處或附近，微通道部分2854的直徑可以小于微通道部分2852的直徑。例如，如果微通道部分2852的直徑為約600微米，那么微通道部分2854的直徑可以減少到300微米?？紤]到本公開利益的本領域普通技術人員將認識到，不需要減少50%。可以使用其他的百分比和比率。例如，不受限制的微通道部分直徑與受限制的微通道部分直徑的比率可以是約5: I至約1.1: 1，例如，4: 1,3.5: 1、
3: 1,2.5: 1、2: 1,1.5: 1,1.4: 1,1.3: 1,1.2: 1,1.1: I,更具體來說,約 3: I至約1.1: 1，例如，約2.5: I至約1.2: I或約2: I至約1.5: I。在一些實施例中，微通道的全直徑可以是約400微米至500微米，并且微通道的受限制的部分可以具有約100微米至200微米的直徑。旁路限流器通道的精確長度也可以隨約5mm至約30mm的說明性長度而變化，更具體來說，長度為約1mm至約20mm,例如，約11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm或在這些具體長度之間的任何值。
[0204]根據(jù)某些實施例，在本文所述的微流體裝置的裝配和使用中，微流體裝置通常夾在或包在多部件裝置中以提供可以耦合到GC系統(tǒng)中的氣動管的微流體裝置。如本文所述，這些系統(tǒng)可以用于許多不同的配置和多維色譜分析。另外，盡管在本文中描述微流體裝置的某些實施方案，但是考慮到本公開利益的本領域普通技術人員將認識到，微流體裝置可以被相互組合地使用，例如，通過將微流體裝置背對背安裝在同一系統(tǒng)中?？梢允褂脷鈩庸芎推渌B接器提供到達所需端口的適合的流體連接。另外，可以提供例如在一個微流體裝置內(nèi)或在兩個或更多個不同的微流體裝置之間的交叉通道。軸向閥或致動器可以用于控制氣體流向所需的端口和/或流向所需的微流體裝置。例如，可以例如在約1Hz至10Hz (例如，約50Hz)下調制螺線管閥以允許一個物種流向所需的端口或檢測器?？梢躁P閉或切換螺線管閥以停止流向特定端口。下文詳細地描述這些配置中的一些。
[0205]在某些實施例中并且參看圖29，示出包括具有交叉開關的微流體裝置的系統(tǒng)的一個實施例。例如，在需要柱切換、自動屏蔽、反沖、大容量注射、多維色譜法或多路復用操作的情況下，交叉開關的使用可能是特別可取的。例如，一個MS檢測器可以同時從兩個不同的柱接收樣品。系統(tǒng)2900包括流體稱合到第一柱2905的注射器(未不出)。第一柱2905通過流體流動路徑(例如，氣動管)流體耦合到微流體裝置2910。系統(tǒng)也包括多個限流器2915,2920,2925和2930，每個限流器流體耦合到微流體裝置2910。如本文所述，限流器可以用于平衡系統(tǒng)中的壓力。微流體裝置2910包括切換閥，其可操作以提供交叉路徑以使得將來自可以流體耦合到其自己的注射器(未示出)的第一柱2905和第二柱2940的物種選擇性地提供到檢測器2935或檢測器2945。例如，通過調制切換閥，流體流動路徑可以提供在系統(tǒng)的兩個或更多個所需的部件之間并且可以將從任一柱洗脫的不同的物種提供到檢測器中的一個或兩個。另外，可以分流樣品流動以使得將來自一個柱的流出物提供到檢測器2935和檢測器2945中的兩個，如本文所述?？梢匀绫疚乃龌蚴褂闷渌m合的配置平衡各種系統(tǒng)中的壓力。需要柱具有相同的內(nèi)徑但是長度可以不同。注射器可以是液體注射器或其他適合的注射器，例如，通常用于GC裝置和系統(tǒng)的高速注射器、自動熱脫附注射器和其他注射器。檢測器2935和檢測器2945可以相同或可以不同。合意地，檢測器中的一個可以是MS檢測器并且另一個可以是不同的檢測器，例如，本文所述的那些檢測器。
[0206]在某些實施方案中，兩個或更多個微流體裝置可以用于圖29的說明性實施方案中。例如，可以在兩個或更多個微流體裝置之間提供交叉連接，其中每個微流體裝置流體耦合到至少一個柱。例如，第一微流體裝置可以流體耦合到第一柱2905，并且第二微流體裝置可以流體耦合到第二柱2940。可以致動切換閥以將所需的流量提供到微流體裝置的特定端口或在微流體裝置之間提供流量。
[0207]在圖30A和圖30B中更詳細地示出在圖29的部件之間的各種可能連接。參看圖30A，微流體裝置3015的切換閥可以被配置成將來自柱3010的流出物提供到檢測器3025。注射器3005流體耦合到柱3010。內(nèi)置限流器3020位于微流體裝置3015與檢測器3025之間。注射器3030將樣品提供到第二柱3035。微流體裝置3015也流體耦合到第二柱3035。微流體裝置3015通過限流器3040流體耦合到第二檢測器3045。在圖30A中所示的配置中，微流體裝置3015被配置成將來自柱3005的流出物提供到檢測器3025和將來自柱3030的流出物提供到檢測器3045。在圖30B中所示的交叉配置中，將來自柱3030的流出物提供到檢測器3025和將來自柱3030的流出物提供到檢測器3045。在系統(tǒng)的操作中，可以在這兩個不同的狀態(tài)之間操作微流體裝置以使得可以將來自柱3010的某些物種提供到檢測器3025和可以將來自柱3010的其他物種提供到檢測器3045?？梢詫ν顺鲋?035的物種執(zhí)行類似的操作。必要時，可以使用微流體裝置將來自不同的柱3010、3035的樣品提供到相同的檢測器。另外，必要時，超過一個的微流體裝置可以用于圖30的系統(tǒng)中。
[0208]在某些實施例中，微流體裝置3015也可以用于反沖柱3010和柱3035中的一個或兩個。例如，通過將來自壓力調節(jié)器P1和P2的氣流降低到小于來自壓力調節(jié)器P3的氣流，可以反沖柱3010和柱3035中的兩個用于清洗。在替代配置中，只可以將壓力P1或P2降低到小于P3以使得只反沖一個柱并且可以使用另一個柱繼續(xù)分離。
[0209]在某些實施例中，圖30A和圖30B中所示的一個檢測器可以被省略或用另一個裝置(例如，通常用于色譜系統(tǒng)的另一個柱、通氣管或其他部件)取代。在圖31中示出一個配置。系統(tǒng)3100包括流體耦合到第一柱3110的注射器3105。柱3110流體耦合到微流體裝置3115。通氣管3125通過限流器3120與微流體裝置3115流體連通。第二注射器3130流體耦合到第二柱3135。第二柱3135流體耦合到微流體裝置3115。微流體裝置3115也通過限流器3140流體耦合到檢測器3145。在系統(tǒng)3100的操作中，微流體裝置可以用于將來自柱3110和柱3135的柱流出物提供到檢測器3145。在不需要從柱洗脫的物種進行分析的情況下，微流體裝置可以用于使那些物種轉向通氣管3125。在替代配置中，通氣管3125允許系統(tǒng)的通風，同時允許檢測器3145維持在正常操作溫度和壓力。在檢測器3145為質譜儀的情況下，這個特征是特別可取的。
[0210]根據(jù)某些實施例，在圖32A至圖32D中示出被配置為晶片并且包括交叉流動路徑的微流體裝置的一個圖解。在圖32A中示出具有在圖32B至圖32D中分解示出的各層的整個晶片構造。參看圖32A，晶片3200 —般包括其中具有一個或多個微通道的多層襯底3205。在這個實施方案中，微通道具有六個端口 3210、3215、3220、3225、3230和3235。端口 3210可以是來自第一柱的入口端口，端口 3230可以是第一開關氣體的端口，端口 3220可以是第二開關氣體的端口，端口 3235可以是通往第一檢測器的出口端口，端口 3225可以是來自第二柱的入口端口，并且端口 3215可以是通往第二檢測器(或通氣管)的出口端口。裝置包括交叉通道3242和3244以及受限制的通道3246和3247。在生產(chǎn)晶片工藝中，可以裝配不同的層以提供各種流動路徑。參看圖32B，一個層可以提供交叉路徑3242，交叉路徑3242在端口 3215與端口 3230之間提供流體耦合。根據(jù)微流體裝置的精確定向，圖32B中所示的層可以是疊層的底層或疊層的外表面上的層。另一層(參見圖32D)可以提供交叉路徑3244以及受限制的通道3246和3247。圖32D中所示的層可以是疊層的頂層或疊層的外表面上的與圖32B中所示的層相對的層，其中中間層位于頂層與底層之間。交叉路徑3244可以在端口 3220與端口 3235之間提供流體耦合。受限制的通道3246在端口 3230與端口 3235之間提供流體耦合。受限制的通道3247在端口 3215與端口 3220之間提供流體耦合。中間層(圖32C)可以包括適合的流動路徑以完成微通道和在微流體裝置的所需的端口之間提供流體流動。當各層被疊在一起以提供晶片時，流體流動路徑將被產(chǎn)生并且可以用于控制色譜系統(tǒng)中物種的方向?？梢允褂每紫?250和孔隙3255以及適合的配件(例如，螺絲、螺母、螺栓、金屬環(huán)等)將整個晶片安裝到樣品保持器或其他適合的裝置。圖32B至圖32D中所示的各層中的每層可以自身是多層結構或疊層，或可以是具有被蝕刻或以其他方式包括在其中的各自的微通道的一般固體?？梢栽诟鲗又g添加墊片、密封劑或其他材料以促進流體密封，從而避免或減少內(nèi)部泄漏可能發(fā)生的可能性。
[0211 ] 在某些實施例中并且如本文所述，微流體裝置可以包括可以耦合或去耦兩個或更多個流體流動路徑的一個或多個致動器或切換閥。致動器的位置提供在兩個或更多個端口之間的流體流動或阻止在兩個或更多個端口之間的流體流動。微流體裝置可以包括可以在所需的頻率下打開、關閉或調制的低成本螺線管閥以連接兩個或更多個流動路徑或停止兩個或更多個流動路徑之間的流動。在一些實施例中，可以在完全打開位置與完全關閉位置之間致動螺線管閥。致動螺線管所用的頻率取決于執(zhí)行的色譜法的特定類型(例如，中心切割或溶劑轉儲)、待連接的特定端口和對可以通過打開和關閉閥而完成的壓力所需的影響，并且說明性頻率包括(但不限于)5Hz至200Hz、1Hz至100Hz、20Hz至90Hz、30Hz至80Hz,40Hz至70Hz、45Hz至65Hz和50Hz至60Hz。螺線管閥通常在晶片的外部并且通過氣動管或其他適合的連接耦合到所需的端口。在一些實施例中，切換閥可以集成到晶片的端口中以為最終用戶提供更少的部件進行連接。
[0212]在某些實施方案中，可以使用兩個或更多個串聯(lián)連接的切換閥，這些切換閥可以是相同或不同的。例如，與比例閥同軸的螺線管閥可以流體耦合到微流體裝置的端口。系統(tǒng)可以包括氣流監(jiān)測儀、壓力傳感器或其他裝置以確保平衡系統(tǒng)中的壓力。
[0213]在某些實施例中，可以使用控制器、處理器或其他適合的電氣部件控制切換閥。在圖33A和圖33B中示出可以用于調制閥的一個配置。參看圖33A，函數(shù)發(fā)生器3310電耦合到晶體管驅動器3320并且可操作以將所需的波形提供到晶體管驅動器3320。晶體管驅動器3320電耦合到螺線管閥3330并且可操作以在對應于函數(shù)發(fā)生器3310提供的特定波形的頻率下調制螺線管閥3330。函數(shù)發(fā)生器3310提供的波形可以在分離的過程期間例如根據(jù)所需的循環(huán)頻率而變化。在某些實施例中，函數(shù)發(fā)生器3310可以提供方波以使得螺線管閥3330將在相對于給定出口的打開位置與關閉位置之間循環(huán)。例如，在使用三通螺線管閥的情況下，三通螺線管閥可以在兩個不同的出口之間切換入口流量，因此可以相對于一個出口 “打開”并且可以相對于另一個出口 “關閉”。也可以根據(jù)流體耦合到晶片的切換閥的特定類型使用其他波形(例如，三角形、正弦、鋸齒等)。在某些實施方案中，微流體裝置的每個端口可以包括電耦合到控制器和氣源的個別可控螺線管閥以使得可以個別地控制通過每個端口的流體流動。
[0214]在某些實施方案中，本文公開的微流體裝置可以允許同時分析兩個色譜。參看圖36 (下文描述圖34和圖35),不出包括流體f禹合到第一柱3615的第一注射器3610的系統(tǒng)3600。系統(tǒng)3600也包括流體耦合到第二柱3625的第二注射器3620。第一柱3615和第二柱3625中的每個流體耦合到微流體裝置3630。微流體裝置3630通過限流器3635流體耦合到通氣管3640。微流體裝置3640也通過限流器3645流體耦合到MS檢測器3650。MS檢測器3650電耦合到位于氣源3655與微流體裝置3630之間的螺線管閥(未示出)。MS檢測器3650驅動中點螺線管閥調制以使微流體裝置3630與MS檢測器3650的掃描同步。可以使用微流體裝置3630將從第一柱3615和第二柱3625洗脫的物種定向至MS檢測器3650。這樣的方向允許同時處理兩個色譜。微流體裝置3630的精確配置可以是本文所述的說明性配置或其他適合的配置中的任何一個。
[0215]在某些實施方案中，在圖37中示出被配置為執(zhí)行同時驗證色譜法的系統(tǒng)。系統(tǒng)3700包括流體耦合到第一柱3715和第二柱3720中的每個的注射器3710。注射器3710分流樣品流動以使得將一部分提供到第一柱3715和將一部分提供到第二柱3720。第一柱3715和第二柱3720中的每個流體耦合到微流體裝置3725。微流體裝置3725通過限流器3730流體耦合到通氣管3735和通過限流器3740流體耦合到檢測器3745。如果柱和柱內(nèi)徑中的分離介質相同，那么每個柱的分離應該實質上相同。切換器3725可以將峰從第一柱3715和第二柱3720提供到檢測器3745(例如，MS檢測器)。可以通過通氣管3735使系統(tǒng)通風，同時將檢測器3745保持在操作溫度和壓力。
[0216]在某些實施例中，在圖38中示出被配置用于多維分離和多路復用的檢測的說明性系統(tǒng)。系統(tǒng)3800包括流體耦合到柱3815和載氣源3805的注射器3810。柱3815流體耦合到第一微流體裝置3820，第一微流體裝置3820耦合到氣源3822。第一微流體裝置3820也流體耦合到第二柱3825和第二微流體裝置3830。限流器3827位于第一微流體裝置3815與第二微流體裝置3830之間。第二微流體裝置3830流體耦合到氣源3835。第二微流體裝置3830也流體耦合到通氣管3845和檢測器3855。峰可以從第一柱3815洗脫，并且可以使用第一微流體裝置3815和第二微流體裝置3830將峰提供到第二柱3825或提供到檢測器3855或通氣管3845?？梢曰诜謩e在第一微流體裝置3815和第二微流體裝置3830中的每個內(nèi)流體耦合的特定端口將峰選擇性地提供到所需組分。第一微流體裝置3820和第二微流體裝置3830不需要是相同的，但他們可能是相同的。在一些實施例中，將第一微流體裝置和第二微流體裝置選擇為不同的以提供對從一個或多個柱洗脫的樣品的增強控制。
[0217]在某些實施方案中并且參看圖39，示出雙柱單檢測器配置。系統(tǒng)3900包括各自分別流體耦合到氣源3905和氣源3915的第一柱3910和第二柱3920。第一柱和第二柱中的每個也流體耦合到微流體裝置3925。微流體裝置3925包括第一緩沖器3932和第二緩沖器3934。在某些情況下，術語緩沖器與術語裝料室被可交換地使用。第一緩沖器3932和第二緩沖器3934可以各自用于保持來自柱的峰。例如，物種可以從柱3910洗脫并且被收集在第一緩沖器3932中。一旦物種被收集，就可以使用開關氣體通過限流器3940將物種從氣源3930和切換閥3927定向至檢測器3945。同時地，可以將從第二柱3920洗脫的物種收集在第二緩沖器3934中。在將物種從第一緩沖器3932提供到檢測器3945后，可以切換閥3927以使得現(xiàn)在使用開關氣體將第二緩沖器3934中的樣品定向至檢測器3945。緩沖器3932,3934的容量被理想地匹配并且具有對于柱流出物流率和多路復用頻率而言足夠的體積。例如，緩沖器可以各自是約80微升至約150微升(例如，約120微升)，這個容量適合用于在約1Hz的多路復用頻率下約每分鐘I毫升的柱流出物速率?？紤]到本公開利益的本領域普通技術人員將選擇其他適合的柱流出物速率和多路復用頻率。
[0218]在某些實施例中，在圖40中更詳細地示出包括緩沖器的晶片。晶片4000包括多個端口和兩個緩沖器。端口 4010流體耦合到第一緩沖器4012和第二端口 4015。緩沖器4012內(nèi)置在端口 4010與端口 4020之間。第二緩沖器4022內(nèi)置在端口 4025與端口 4030之間。緩沖器4012和緩沖器4022可以是微通道的部分但是直徑更大。具體來說，可以選擇緩沖器的直徑和長度以在調制的切換閥的一個循環(huán)期間在施加的中點壓力下具有足夠的容量來容納從柱流出的流出物。在某些實施例中，可以選擇緩沖器的長度和寬度以使得將緩沖器放進晶片內(nèi)并且仍提供所需的流體容量。在操作中，端口 4010可以流體耦合到開關氣源，端口 4015可以流體耦合到第一柱以從第一柱接收流出物，端口 4020可以流體耦合到檢測器以將樣品提供到檢測器，端口 4025可以流體耦合到另一個柱以從第二柱接收流出物，并且端口 4030可以流體耦合到另一個開關氣源。如下文更詳細地所述，可以和流量控制一起使用緩沖器以減少峰的擴散擴大。
[0219]在某些實施方案中，本文所述的裝置可以用于提供流量調制。流量調制可以提供實質利益(包括改進的峰檢測)。在圖41中示出典型的色譜，其中響應與流過檢測器的分析物的流率(質量流量檢測器)或濃度(濃度相關檢測器)相關。當流量調制用于圖41中使用的相同樣品時，出現(xiàn)的信號應該更接近于圖42中所示的信號。流量調制允許通常以緩慢的速率(例如，lmL/min)流動的柱流出物流入腔室。例如，參看圖43A，柱流出物4305可以從柱流至流體流動路徑4310并且流入緩沖器或裝料室4320。當切換閥4315處于第一位置時，盡管一些柱流出物4305可能退出裝料室，但是柱流出物4305將傾向于在裝料室4320中積累并且在箭頭4325的方向上被提供到檢測器?，F(xiàn)在參看圖43B，當切換閥4315被致動到第二位置時，將在箭頭4330的方向上提供調制氣體。調制氣體的流率超過柱流出物的流率。這個大的流率差異用于用單個大的脈沖或團注將裝料室4320中的任何柱流出物4305推向檢測器。這個工藝導致如圖42中所示的大的窄峰。具體來說，這個調制具有將柱流出物的窄帶引入由清潔調制載氣分離的檢測器的效果，如圖42中所示。信號處理系統(tǒng)合意地使離散檢測器讀數(shù)與流量調制同步以使得在脈沖的頂點獲得這些讀數(shù)。也可以在脈沖之間獲得檢測器讀數(shù)以獲得背景信號?？梢钥蛇x擇地使用流量調制以及本文所述的微流體裝置獲得一些優(yōu)勢。例如，通過質量流量敏感型檢測器，分析物的質量流量可以增加了50x倍或比較多地產(chǎn)生更高的靈敏度和改進的檢測限制。通過濃度相關檢測器，調制可以使柱流出物能夠在很高的速率下但很少稀釋的情況下經(jīng)過檢測器單元。這個結果可能使相對較大的單元檢測器能夠用于窄孔柱，而不發(fā)生通常與使用補充氣體相關聯(lián)的靈敏度損失。監(jiān)測脈沖之間的檢測器背景信號的能力可以幫助消除檢測器漂移的效應和改進檢測限制和分析穩(wěn)定性?？赡苡袡C會使用具有常規(guī)火焰光度檢測器的調制器以使能夠在每個脈沖之后時間選通火焰的光學發(fā)射，從而以與使用例如某些脈沖火焰光度檢測器實現(xiàn)的類似的方式提高選擇性和減少噪音。此外，良好的流量調制器可以形成GCxGC系統(tǒng)的基礎。
[0220]在某些實施方案中，圖43A和圖43B中所示的裝料室可能具有一些限制。在圖43A中，切換閥阻止調制氣體流入裝料室4340，因此氣體進入檢測器的流率將是柱流出物的流率。當切換閥被致動到第二位置時，存在進入檢測器的流率的突然增加。載氣的這個慢-快-慢流率可能導致檢測器中的噪音和不穩(wěn)定。如果存在這樣的噪音，那么可以使用如圖44A和圖44B中所示的三通切換閥以提供氣體進入檢測器的更穩(wěn)定的流率。參看圖44A和圖44B，裝置包括通過流體流動路徑4405流體耦合到柱(未示出)的裝料室4420。裝置也包括位于三通切換閥4415與裝料室4420之間的流體流動路徑4410。旁路流動路徑4430也流體耦合到三通切換閥4415。當三通切換閥4415將調制氣體從流體流動路徑4435流體耦合到旁路流動路徑4430 (圖44A)時，調制氣體流入旁路流動路徑并且通過流體流動路徑4425流出到檢測器。在這種狀態(tài)下，來自柱的流出物可能在裝料室4420中積累。當三通切換閥被致動到不同的位置(圖44B)時，調制氣體可以通過流體流動路徑4410被提供到裝料室4420并且可以用于迫使積累的流出物沿著流體流動路徑4425從裝料室流入檢測器。三通切換閥的一個循環(huán)將產(chǎn)生一個脈沖進入檢測器。因此，為了生成例如每秒鐘五十個脈沖，三通切換閥必須在50Hz下振動。這種高層次的循環(huán)可以對切換閥施加很大的應力。另夕卜，在如圖43B和圖44B中所示沖洗腔室時，柱流出物將繼續(xù)進入腔室。這種材料將被稀釋并且實際上失去了分析。
[0221]在某些實施方案中，超過一個的裝料室可以用于本文所述的流量調制方法和本文所述的微流體裝置。在圖45A和圖45B中示出這個配置的圖解。裝置包括通過流體流動路徑4510流體耦合到調制氣體的三通切換閥4515。切換閥4515通過流體流動路徑4520流體耦合到第一腔室4525并且通過流體流動路徑4535流體耦合到第二腔室4540。柱(未示出)通過入口 4505流體耦合到第一腔室4525和第二腔室4540中的每個。腔室4525通過流體流動路徑4530和流體流動路徑4550流體耦合到檢測器(未示出)，并且腔室4540通過流體流動路徑4545和流體流動路徑4550流體耦合到檢測器。在裝料腔室4525、4540中的一個時，用調制氣體沖洗另一個腔室。這個布置應該對于切換閥的每個循環(huán)生成兩個脈沖，從而允許切換閥以單腔氣設計的一半的速度振動，以實現(xiàn)相同的性能。另外，因為柱流出物始終裝料一個腔室，所以沒有一個柱流出物被浪費。在腔室之間的調制氣體的小流量可以阻止或減少樣品蒸汽擴散到被清掃的腔室中。流入檢測器的流率在切換閥的任一位置將是相同的。
[0222]在某些實施例中，本文所述的微流體裝置可以被配置具有一個或多個裝料室。圖46示出具有至少一個裝料室的微流體裝置的一個圖解。微流體裝置4600包括第一腔室4610和第二腔室4615。柱流出物端口 4640流體耦合到第一腔室4610和第二腔室4615中的每個。根據(jù)腔室4610、4615中的哪個被清掃或沖洗，可以在端口 4630或端口 4650引入調制氣體。切換閥(未示出)流體耦合到端口 4630和端口 3650中的每個以控制哪個端口接收調制氣體?？梢源嬖谝粋€或多個限流器以平衡系統(tǒng)中的流量。當將調制氣體引入端口4630時，調制氣體將被從腔室4615掃入檢測器，并且柱流出物將裝料腔室4610。當調制氣體被切換到端口 4650時，將清掃腔室4610并且將裝料腔室4610。腔室可以被設計成狹長的以在沖洗腔室時最小化樣品的稀釋和分散。
[0223]在存在裝料室的某些實施方案中，可以選擇腔室?guī)缀涡螤钜赃m應操作條件。例如，在選擇腔室?guī)缀涡螤詈统叽鐣r可以考慮以下變量:柱流率、調制氣體流率、微流體裝置內(nèi)的壓力和切換閥調制頻率。在一個說明中，如果柱流率在0.5mL/min至3mL/min的范圍中(例如，具有最大內(nèi)徑0.32mm的柱)并且流入檢測器的流率是約50mL/min，那么這些假設提供在17X至100X的范圍中的壓縮系數(shù)。如果微流體裝置的內(nèi)部壓力是約8psig，那么一段熔融石英管可以連接到檢測器以在Spsig下提供約50mL/min。限流器幾何形狀將取決于選擇的特定檢測器。裝料室合意地足夠大以在脈沖調制柱之前容納從柱洗脫的所有柱流出物。在微流體裝置內(nèi)的壓力下，來自柱的最大體積流率將是
[0224]3x(環(huán)境壓力)/ (微流體裝置壓力+環(huán)境壓力)=3x15/23 =?2mL/min
[0225]表II列出在8psig下在2mL/min流率下一系列切換閥調制頻率所需的腔室容量。
[0226]表I1.預測的腔室容量需求
[0227]
—_聞奴李_裝料時間廠 腔室容量._■) ~
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[0228]如果微流體裝置的通道的高度為80微米并且腔室長度為約30mm，那么可以如表III中所示選擇腔室寬度。
[0229]表II1.預測的腔室尺寸
[0230]
腔室容量腔室高度腔室長度.T腔室茸度
_luL.} _(urn)fmmlt(Mm)
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~~...................................￠^67................................................—..............................涵:.........~~'.....................................30…......:.........~......................................222....................—
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[0231]將表II和表III提供為指南，但是將改變選擇的精確尺寸的任何假設可以變化。
[0232]在某些實施方案中，也可以選擇內(nèi)部腔室通道幾何形狀以提供所需的流動特性。例如,在柱端口與兩個腔室中的每個之間的微通道的幾何形狀可以改變流體流動。如果這些微通道太寬，那么調制氣體將能夠介于兩個腔室之間和同時沖洗這兩個腔室。如果這些微通道太窄，那么柱端口將增加來自柱流出物的壓力，因此流出物將分流到兩個腔室中。調制氣體進入被裝料的腔室中的流動應該保持很低(例如，<50 μ L/min)。圖47示出如何使用微流體裝置控制這個工藝的一個圖解。微流體裝置4700包括第一腔室4710和第二腔室4715。微流體裝置4700也包括多個端口。柱流出物端口 4740流體耦合到第一腔室4710和第二腔室4715。三通切換閥(未示出)流體耦合到端口 4730和端口 4750并且可以根據(jù)閥的位置將調制氣體提供到端口 4730、4750中的任一個。如果調制氣體被切換到端口 4730，那么50mL/min的氣體應該流過腔室4715并且通過連接到端口 4720的流體流動路徑流出到檢測器。腔室4715不應該強加任何重大限制，但是流到端口 4720的流體流動路徑4755可能提供限制性流動。流體流動路徑4760將控制調制氣體從端口 4730通過腔室4710的流率。流動路徑4755和流動路徑4760的相對阻抗將支配調制氣體通過腔室4710和腔室4715的流率。因此，流體流動路徑4755和流體流動路徑4760的尺寸可以相對于微通道的其他部分的尺寸被限制或擴大，以提供通過微流體裝置的所需的流率。
[0233]在某些實施方案中，本文所述的微流體裝置可以例如用于分流峰。例如，個別峰可以被切割和提供到不同的檢測器(或不同的部件)，或單峰可以被分流和提供到兩個不同的部件。例如，在樣品中的特定物種高度濃縮的情況下，可能需要分流那個樣品峰和將樣品峰的一部分發(fā)送到通氣管，而不是將整個峰發(fā)送到檢測器。這樣的分流可以克服柱和/或檢測器的動態(tài)范圍限制。另外，可以使用大注射量并且可以完全分流(或移除)溶劑峰以避免使檢測器過載。在圖48中示出被配置用于峰分流的系統(tǒng)的一個配置。系統(tǒng)4800包括流體耦合到載氣源4805和第一柱4815的注射器4810。第一柱4815流體耦合到微流體裝置4820，微流體裝置4820自身流體耦合到切換閥4825。第二柱4830流體耦合到微流體裝置4820和檢測器4835。微流體裝置4820也流體耦合到限流器4840和通氣管4845。根據(jù)切換閥4845的位置，從第一柱4815洗脫的峰可以被切割和提供到第二柱4830或提供到通氣管4845。例如，可以將污染峰或溶劑峰選擇性地提供到通氣管4845以使得這些峰不干擾樣品峰的檢測，可以將樣品峰提供到第二柱4830和檢測器4835。在一些實施例中，峰的一部分可以被切割和提供到通氣管。例如，在樣品中的一種組分(或樣品中的污染物)比其他組分以實質上更高的濃度存在的情況下，高度濃縮的組分可以在比檢測器的動態(tài)范圍更高的濃度下存在，這可能在信號超過最大檢測器信號時導致平頂峰。通過將峰分流到兩個或更多個部分中，濃度可以列入檢測器范圍內(nèi)以提供對在樣品中存在多少組分的更準確的評估。不同的峰可以被分流不同的量，例如，25%、50%、75%或其他分流百分比。圖48的系統(tǒng)也允許通過通氣管4845進行通風。這樣的通風可以克服由大的溶劑量引起的問題，從而允許使用更大的注射量。另外，可以如本文所述執(zhí)行反沖和MS通風功能性。
[0234]在某些實施方案中，系統(tǒng)可以被配置成分流不同的峰或將不同的峰提供到兩個或更多個檢測器。參看圖49，系統(tǒng)4900包括流體耦合到載氣源4910和柱4915的注射器4905。柱4915流體耦合到微流體裝置4975。中點壓力調節(jié)器4920可以可選擇地流體耦合到微流體裝置4975。微流體裝置4975通過限流器4925流體耦合到第一檢測器4940、通過限流器4930流體耦合到第二檢測器4945以及通過限流器4935流體耦合到MS裝置4950。在系統(tǒng)的操作中，峰可以被切割并且可以將一部分提供到第一檢測器4940以及可以將其余的削峰提供到第二檢測器4945?；蛘?，可以將峰的一部分提供到MS裝置4950。在一些實施方案中，可以將整個峰提供到不同的檢測器。考慮到本公開利益的本領域普通技術人員將容易地選擇系統(tǒng)4900的其他用途。
[0235]在某些實施方案中，可以在任何分離之前分流樣品。在圖50中示出這樣的系統(tǒng)的一個配置。系統(tǒng)5000包括流體耦合到載氣源5010的注射器5005。注射器5005流體耦合到微流體裝置5075。中點壓力調節(jié)器5020可以通過限流器5015可選擇地流體耦合到微流體裝置5075。開關氣源5020可以流體耦合到微流體裝置5075。微流體裝置5075通過第一柱5025流體耦合到第一檢測器5040、通過第二柱5030流體耦合到第二檢測器5045以及通過第三柱5035流體耦合到MS裝置5050?？梢允褂米⑸淦?005將樣品注射到系統(tǒng)中并且可以使用微流體裝置5075將樣品分流到不同的組分。可以使用柱5025、柱5030和柱5035執(zhí)行分離并且可以將峰提供到對應的檢測器。圖50中所示的配置允許使用不同類型的檢測器和/或不同類型的柱材料同時分析樣品。
[0236]在某些實施方案中，峰的分流可以允許使用不同的載氣。在圖51中示出這樣的系統(tǒng)的一個配置。系統(tǒng)5100包括流體耦合到第一載氣源5110的注射器5105。注射器5105流體耦合到第一柱5115。切換閥5125可以流體耦合到微流體裝置5155、分流器5160和第二載氣源5120,第二載氣源5120可以與第一載氣源相同或可以不同。微流體裝置5155也流體耦合到第三氣源5145，第三氣源5145可以與第一載氣源5110和第二載氣源5120相同或可以不同。微流體裝置5155進一步通過第二柱5140流體耦合到第一檢測器5135以及通過第三柱5150流體耦合到第三檢測器5165。在使用圖51的系統(tǒng)的一個方案中，第一氣源5110可以是在lOcm/sec的流率下使用的氮。第二氣源5120也可以是氮，其可以在足夠的流率下被引入以提供通過第二柱5140的約40cm/sec的流率。例如，可以提供第二氣源以從裝料室5130清掃流出物。第三氣源可以是氫并且可以在約40cm/sec的流率下被提供到第三柱5150。在這個配置中，不同的載氣可以使用第二柱5140和第三柱5150提供不同的分離。例如，在單個類型的載氣不提供樣品中的所有組分的適合的分離的情況下，此類不同的載氣可能是合意的。
[0237]在某些實施方案中，本文所述的系統(tǒng)可以用于多維分離。在圖52A和圖52B中示出一個圖解。系統(tǒng)5200包括流體耦合到載氣源5205和第一柱5215的注射器5210。第一柱5215流體耦合到微流體裝置5220，微流體裝置5220自身流體耦合到調制氣源5225。微流體裝置5220也通過限流器5230流體耦合到第一檢測器5235以及通過第一柱5240流體耦合到第二檢測器5245。微流體裝置5220也通常與切換閥(未示出)流體連通，切換閥可以允許流體在一個位置中從第一柱5215流動到第二柱5240和第二檢測器5245(圖52A)并且可以允許流體在另一個位置中通過限流器5230流動到第二檢測器5235(圖52B)?？梢愿淖兦袚Q閥的位置以控制系統(tǒng)的哪些組分接收柱流出物。這樣的流動方向提供不同的數(shù)據(jù)集，這些數(shù)據(jù)集可以用于提供對樣品中的組分的更好的分析并且可以必要時被提供在相同的色譜上以供更容易的分析。
[0238]在一些實施方案中，在分流柱流出物后但在發(fā)生任何分離前，可以發(fā)生多維分離。在圖53中示出將分流用于多維分析的系統(tǒng)的一個配置。系統(tǒng)5300包括流體耦合到載氣源5305和限流器5315的注射器5310。限流器5315流體耦合到微流體裝置5320，微流體裝置5320自身流體耦合到調制氣源5325。微流體裝置5320也通過第一柱5330流體耦合到第一檢測器5335以及通過第二柱5340流體耦合到第二檢測器5345。微流體裝置5320也通常與切換閥(未示出)流體連通，切換閥可以從注射器5310分流流體流動和將分流提供到系統(tǒng)5300的不同的柱。這樣的分流允許使用兩個柱中的不同的分離介質，以使用單系統(tǒng)提供不同的數(shù)據(jù)集和不同的分離。
[0239]在某些實施例中，用于多維分離的系統(tǒng)(例如，GCxGC)可以包括三個或更多個柱。在圖54中示出包括三個柱的一個系統(tǒng)。系統(tǒng)5400包括流體耦合到載氣源5405和第一柱5415的注射器5410。第一柱5415流體耦合到微流體裝置5420，微流體裝置5420自身流體耦合到調制氣源5425。微流體裝置5420也通過第二柱5430流體耦合到第一檢測器5435以及通過第三柱5440流體耦合到第二檢測器5445。微流體裝置5420也通常與切換閥(未示出)流體連通，切換閥可以從第一柱5415分流柱流出物(或必要時特定峰)和將分流提供到系統(tǒng)5400的兩個其他的柱。必要時，這樣的分流允許使用三個柱中的不同的分離介質，以使用單系統(tǒng)提供不同的數(shù)據(jù)集和不同的分離。
[0240]在某些實施例中，本文所述的微流體裝置可以用于在多個輸出之間切換單個輸入，或用于將多個輸入切換到單個輸出。例如，可以在三個輸出中的一個之間切換單個輸出，或可以將三個輸入中的一個切換到單個輸出。在某些情況下，可操作以提供三通切換的此類微流體裝置被稱為三通切換微流體裝置。可能需要使用兩個或更多個切換閥，例如，螺線管閥等。在使用兩個或更多個切換閥的情況下，額外的管、流體耦合等可以用于促進整個系統(tǒng)中的流體流動。
[0241]參看圖58，示出包括七個端口 5810、5820、5830、5840、5850、5860 和 5870 的微流體裝置5800。微流體裝置也包括環(huán)繞在端口 5820、5840和5860上的多個旁路限流器，例如，旁路限流器5875、5880和5885。在生產(chǎn)微流體裝置5800的過程中，可以將兩個疊層晶片層接合在一起。圖59示出第一晶片層5900并且圖60示出第二晶片層6000。第一晶片層5900包括通過流體流動路徑相互流體耦合的端口 5810、5820、5830、5840、5850、5860和5870。第二晶片層6000包括在將層5900層壓或以其他方式接合到層6000時耦合到各自的端口的旁路限流器5875、5880和5885。例如，如果需要在端口之間提供更多的空間和為旁路限流器提供邊緣，那么可以使用三個或更多個晶片層。通過使用三個或更多個晶片層，旁路限流器流動路徑可以與其他流體流動路徑交叉以使得不沿著微流體裝置的邊緣定位旁路限流器流動路徑。
[0242]在使用圖58中所示的裝置的情況下，可以選擇旁路限流器的尺寸以使得提供所需的流率。例如，由于在任何時候將開關氣體提供到三個切換端口中的兩個，故旁路(吹掃)氣流將通過兩個限流器?？梢允褂蒙衔乃龅南蘖髌鲙缀涡螤钣嬎恪榱司S持圖58的裝置中與使用單個旁路限流器裝置(或類似的裝置)實現(xiàn)的總流率相同的總流率，圖58中的每個限流器將合意地提供約一半的流率。只是為了說明的目的，這意味著圖58中所示的每個限流器將需要是以上計算中所述的長度的約兩倍，或將是其內(nèi)部通道寬度的約0.84倍。這些計算只是說明性的并且可以使用本文所述的方程式考慮每一組情況和每個配置。
[0243]在某些實施方案中，圖58中所示的微流體裝置可以與兩個或更多個切換閥(例如，螺線管閥)一起使用。在圖60中示出說明性配置。在這個配置中，存在第一個三通螺線管閥(SVl)6110和第二個三通螺線管閥(SV2)6120。當螺線管閥6110和螺線管閥6120處于第一位置(關閉、閉合或不活動)時，在中點壓力下的載氣將被定向至晶片5800中的端口 5810和端口 5830。這個配置將驅動任何預柱流出物，其將在端口 5870進入微流體裝置5800并通過端口 5820流出。當SVl打開(第二位置)并且SV2關閉(第一位置)時，有源切換端口將為端口 5830和端口 5850，并且預柱流出物將被定向至端口 5860。在SVl關閉并且SV2打開的情況下，有源切換端口將為端口 5810和端口 5830，并且預柱流出物將被定向至端口 5840。在SVl和SV2都打開的情況下，有源切換端口將為端口 5830，并且預柱流出物將被定向至端口 5840和端口 5860。第一個三通螺線管閥組合提供在三個輸出中的一個之間切換單個輸入的功能性。第四個組合(SVl和SV2都打開)表示三個出口端口中的兩個可以同時變得活動的狀態(tài)。下表IV示出了不同的打開和關閉狀態(tài)。
[0244]表IV
[0245]
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—關閉 ；打異:~l310?5；geq:5840 i:
~ 扣開jr 開1 583&I 5840^5860-1
[0246]圖62至圖65示出可以用于使用單個預柱的三柱中心切割應用的系統(tǒng)6300，可以在直接連接到檢測器的限流器與兩個獨立的分析柱之間切換預柱的流出物。系統(tǒng)6300包括流體耦合到載氣6302的注射器6305。注射器6305流體耦合到柱6310，柱6310流體耦合到微流體裝置6315。在微流體裝置6315采取圖58中所示的形式的情況下，柱6310可以通過端口 5870流體耦合到微流體裝置。第一螺線管閥6320和第二螺線管閥6325各自通過流體管線流體耦合到開關氣源6330。第一螺線管閥6320流體耦合到端口 5810和端口5830。第二螺線管閥流體耦合到端口 5830和端口 5850。第一檢測器6350通過柱6355 (或限流器)流體耦合到端口 5820。第二檢測器6360通過柱6365(或限流器)流體耦合到端口 5860。第三檢測器6370可選擇地通過限流器流體耦合到端口 5840。
[0247]在圖62中所示的配置中，螺線管閥6320和螺線管閥6325都關閉(第一位置)。來自開關氣源6330的氣體通過端口 5310和端口 5350進入微流體裝置6315。當分析物從柱6310進入微流體裝置6315時，將分析物定向至端口 5820和定向到柱6355和檢測器6350上。
[0248]在圖63中所示的配置中，螺線管閥6320打開(第二位置)并且螺線管閥6325關閉。來自開關氣源6330的氣體通過端口 5330和端口 5350進入微流體裝置6315。當分析物從柱6310進入微流體裝置6315時，將分析物定向至端口 5860和定向到柱6365和檢測器6360上。
[0249]在圖64中所示的配置中，螺線管閥6320關閉并且螺線管閥6325打開。來自開關氣源6330的氣體通過端口 5310和端口 5330進入微流體裝置6315。當分析物從柱6310進入微流體裝置6315時，將分析物定向至端口 5840、通過限流器和定向到檢測器6370上。
[0250]在圖65中所示的配置中，螺線管閥6320打開并且螺線管閥6325打開。來自開關氣源6330的氣體通過端口 5330進入微流體裝置6315。當分析物從柱6310進入微流體裝置6315時，將分析物定向至端口 5840和端口 5860。通過端口 5840將分析物提供到檢測器6370以及通過端口 5860將分析物提供到柱6365和檢測器6360。
[0251]圖62至圖65中所示的配置只是說明性的。與圖58至圖65中所示的微流體裝置類似的微流體裝置可以用于中心切割、檢測器切換、柱切換、入口切換和其他用途。例如，三柱中心切割可以與中點檢測器一起使用以使能夠直接監(jiān)測預柱色譜。在其他配置中，可以在色譜運行期間在三個檢測器、三個柱或上述組合中的任何一個之間切換來自單個柱的流出物。說明性組合將是作為一個檢測器的MS和作為其他兩個檢測器的FID、ECD、NPD或FPD0在另一配置中，三通切換微流體裝置可以用于從三個不同的柱中的一個接收輸入，這些柱可以相同或可以不同。這樣的配置使能夠在單系統(tǒng)中使用和選擇三個不同的應用。在其他配置中，三通切換微流體裝置可以用于從可能存在的三個不同的潛在的樣品流中選擇一個樣品流。例如，系統(tǒng)可以包括兩個或更多個注射器，或可以包括具有可以提供多個樣品流的兩個或更多個注射器的自動取樣器。
[0252]盡管將三通切換系統(tǒng)示出為包括單個微流體裝置，但是也可以使用兩個或更多個單獨的微流體裝置來提供三通切換。根據(jù)裝置的所需的輸出和使用，可以串聯(lián)或并聯(lián)布置微流體裝置。在一些配置中，可以一起使用兩個或更多個雙通切換微流體裝置以提供三通或更高階切換。每個微流體裝置可以包括可以與其他切換閥一起致動的各自的切換閥以在整個系統(tǒng)中提供選定的流體流動。另外，三通切換微流體裝置不需要被配置成晶片形式，而是可以使用管、活接頭、閥、金屬環(huán)等進行裝配。
[0253]在某些實施方案中，本文所述的切換裝置可以用于反沖技術和方法。在圖66中示出一個說明性系統(tǒng)。系統(tǒng)6700包括流體耦合到壓力源6705的注射器6710。注射器通過限流器6715流體稱合到切換裝置6720,例如,可商購自PerkinElmer Health Sciences, Inc.的S-swafer、D-swafer或T-swafer。切換裝置6720流體稱合到壓力源6725、第一色譜柱6730和第二色譜柱6735。第一色譜柱6730流體耦合到限流器6742，限流器6742自身耦合到壓力源6740和檢測器6745。第二色譜柱6735流體耦合到限流器6752，限流器6752自身耦合到壓力源6750和檢測器6755。限流器6742和限流器6752中的每個可以流體耦合到除檢測器以外的部件，例如，額外的切換裝置等。來自壓力源6705的載氣供應可以調節(jié)在注射器6710內(nèi)的壓力。限流器6715可以采取許多配置，例如，一段短的去活化的熔融石英限流器管?？梢允褂脡毫υ?725、6740和6750引入載氣供應以控制系統(tǒng)6700中的總壓力。
[0254]在某些實施例中，限流器6742和限流器6752可以是PerkinElmer預通風適配器，其為具有可以耦合到檢測器端口或另一裝置的端口的內(nèi)置限流器的活接頭。在圖67中示出適合的限流器的分解圖。限流器6800包括入口端口 6810、中間端口 6820和出口端口6830，其中可以在中間端口 6820中提供載氣，出口端口 6830可以流體耦合到系統(tǒng)的檢測器或其他部件。在許多情況下，在適當?shù)剡x擇各種壓力的情況下，限流器將流體耦合到毛細管柱以使得來自毛細管柱的流出物可以進入限流器6800的入口端口 6810，如下文更詳細地所述。
[0255]在某些實施方案中，為了控制圖66中所示的系統(tǒng)6700中的樣品流動的方向，可以改變來自壓力源6705、6725、6740和6750的各種壓力。在許多情況下，壓力源6725可以保持恒定，并且使用壓力源6705、6740和6750對壓力的改變可以用于定向系統(tǒng)中的樣品流動。
[0256]在某些實施例中，可以實施來自壓力源的壓力以使得來自壓力源6705的壓力是最高的，在壓力源6725的壓力是其次最高的，以及在壓力源6740和壓力源6750的壓力是較低的，其中來自壓力源6740和壓力源6750的壓力是實質上相同的。系統(tǒng)6700中的所得的流體流動是樣品進入微流體裝置6720、分流到流體流動路徑中和進入柱6730和柱6735。
[0257]在其他實施例中，可以實施來自壓力源的壓力以使得來自壓力源6705的壓力是最高的，來自壓力源6750的壓力是其次最高的，來自壓力源6725的壓力是其次最高的，以及來自壓力源6740的壓力是最低的。系統(tǒng)6700中的所得的流體流動是樣品進入微流體裝置6720和進入流體耦合到柱6730的流體流動路徑，其中很少或實質上沒有樣品進入流體耦合到柱6735的流體流動路徑。
[0258]在另一實施例中，可以實施來自壓力源的壓力以使得來自壓力源6705的壓力是最高的，來自壓力源6740的壓力是其次最高的，來自壓力源6725的壓力是其次最高的，以及來自壓力源6750的壓力是最低的。系統(tǒng)6700中的所得的流體流動是樣品進入微流體裝置6720和進入流體耦合到柱6735的流體流動路徑，其中很少或實質上沒有樣品進入流體耦合到柱6730的流體流動路徑。
[0259]在另一配置中，可以實施來自壓力源的壓力以使得來自壓力源6740的壓力是最高的，來自壓力源6725的壓力是其次最高的，以及來自壓力源6750的壓力是最低的。壓力源6705可以在任何壓力下。系統(tǒng)6700中的所得的流體流動是將流體從包括柱6730的流體流動路徑反沖到包括柱6735的流體流動路徑中。
[0260]在另一配置中，可以實施來自壓力源的壓力以使得來自壓力源6750的壓力是最高的，來自壓力源6725的壓力是其次最高的，以及來自壓力源6740的壓力是最低的。壓力源6705可以在任何壓力下。系統(tǒng)6700中的所得的流體流動是將流體從包括柱6735的流體流動路徑反沖到包括柱6730的流體流動路徑中。
[0261]在不同的配置中，來自壓力源6740和壓力源6750的壓力可以是最高的，來自壓力源6725的壓力是其次最高的，以及來自壓力源6705的壓力是最低的。系統(tǒng)6700中的所得的流體流動是通過微流體裝置6720從包括柱6730和柱6735的兩個流體流動路徑反沖流體和將流體反沖到通氣管。
[0262]盡管參照使用分流裝置作為微流體裝置6720來提供上文所述的說明性流體流動，但是額外的流體流動也是可能的，其中微流體裝置6720包括額外的入口端口和出口端口并且與再多一個閥一起使用，如本文中其他地方所述。
[0263]在某些實施例中，在圖68中示出可以用于反沖的系統(tǒng)的另一說明性配置。系統(tǒng)6900包括流體耦合到壓力源6905的注射器6910。注射器通過限流器6915流體耦合到切換裝置 6920,例如，可商購自 PerkinElmer Health Sciences, Inc.的 S-swafer> D-swafer或T-swafer。切換裝置6920流體耦合到壓力源6925、限流器6930和色譜柱6935。限流器6930流體耦合到可以被省略的限流器6942，限流器6930被設計用于本文所述的適合的流體流動。限流器6942流體耦合到壓力源6940和檢測器6945。色譜柱6935流體耦合到限流器6952，限流器6952自身耦合到壓力源6950和檢測器6955。限流器6942和限流器6952中的每個可以流體耦合到除檢測器以外的部件，例如，額外的切換裝置等。來自壓力源6905的載氣供應可以調節(jié)在注射器6910內(nèi)的壓力。限流器6915可以采取許多配置，例如，一段短的去活化的熔融石英限流器管?？梢允褂脡毫υ?795、6940和6950引入載氣供應以控制系統(tǒng)6900中的總壓力。
[0264]在某些實施方案中，切換裝置6920可以被配置成S-swafer、D-swafer> T-swafer或其他適合的切換裝置，包括(但不限于)可以用于定向系統(tǒng)中的流體流動的分流裝置、雙通切換裝置、三通切換裝置和其他裝置。考慮到本公開利益的本領域普通技術人員將本文所述的切換裝置用于本文所述的反沖方法和系統(tǒng)中會在能力范圍內(nèi)。
[0265]在某些實施例中，本文所述的系統(tǒng)可以用于調制樣品流動。例如，可以控制系統(tǒng)的流體壓力以允許樣品從注射器流出并流入微流體裝置以及流向第一流體流動路徑和第二流體流動路徑，每個流體流動路徑在微流體裝置的單獨出口端口流體耦合到微流體裝置。然后，可以改變系統(tǒng)的壓力以反向在第一流體流動路徑和第二流體流動路徑中的至少一個中的樣品的流動，從而反沖在壓力相反的流體流動路徑中的樣品。必要時，在樣品的一部分從第一流體流動路徑中的色譜柱洗脫以反向樣品流動后，或甚至在樣品的一部分已洗脫并被檢測后，可以改變壓力。根據(jù)系統(tǒng)中的所需的部件，微流體裝置可以是分流器、雙通切換裝置、三通切換裝置，并且整個系統(tǒng)可以包括超過單個微流體裝置。
[0266]在實施反沖的某些實施方案中，一個流體流動路徑中的壓力用于將那個流體流動路徑中的柱流出物反沖到另一個流體流動路徑?？梢栽跈z測到所有柱流出物前或可以在檢測到至少一些柱流出物后執(zhí)行這樣的改變。在其他實施方案中，改變一個流體流動路徑中的壓力以反向那個流體流動路徑中的樣品流動是用于將反向的樣品流動定向至另一個流體流動路徑。例如，用戶可以選擇系統(tǒng)中的壓力以允許樣品流動到流體耦合到微流體裝置的第一流體流動路徑中?？梢哉{整壓力以反向第一流體流動路徑中的樣品流動和將反向的樣品流動定向至流體耦合到微流體裝置的第二流體流動路徑中。
[0267]在某些實施方案中，本文所述的反沖技術和系統(tǒng)可以用于現(xiàn)有分析方法或可以取代此類現(xiàn)有分析方法。說明性分析方法包括(但不限于)ASTM-D4815-09。在ASTM方法D-4815中，TCEP預柱用于從注入樣品移除揮發(fā)性烴。將含有氧化分析物的殘余樣品反沖到聚甲基硅酮上。在這個柱中發(fā)生這些分析物的色譜分離，然后將留在柱中的任何殘余烴反沖到通氣管。需要反沖兩個柱和能夠在柱之間輸送反沖的流出物。方法D-4815指定十端口機械閥以執(zhí)行這些功能。由于許多原因，機械閥不是很適合于高分辨率毛細管色譜法:內(nèi)部死體積一在機械閥內(nèi)的配件和內(nèi)部通道不是很適合于在低流率下處理樣品流，因此峰可能變寬或拖尾；活性表面——樣品流可能暴露于金屬或其他活性表面，從而造成敏感分析物的損失；熱質量機械閥是大而重的(在GC條件下)并且將不會跟蹤柱的爐溫。在許多應用中必須不斷地加熱閥，這可能造成溫度敏感的化合物的分解；溫度極限——閥中的轉子材料將具有可能限制一些樣品類型的溫度極限；活動件——輪子在閥體內(nèi)旋轉。存在與這個情況相關聯(lián)的摩擦磨損并且輪子將最終磨損和泄漏。在毛細管色譜法中小的泄漏將是極具破壞性的；載氣壓力瞬變——機械閥的操作將經(jīng)常造成氣體流的壓力(和流率)的瞬間變化。在許多系統(tǒng)上這將自身表現(xiàn)為檢測器基線干擾或步驟；柱流率的變化——切換機械閥的位置通常將載氣從不同的源施加于柱。這會影響峰保留時間。對于方法開發(fā)，這可能意味著每次修改閥定時事件將影響其他定時事件的定時，因此也需要修改其他定時事件。這可能使方法開發(fā)耗時且繁瑣。本文所述的系統(tǒng)和方法可以與ASTM D-4815的材料和方法一起使用以有利地分析樣品。反沖技術和系統(tǒng)也可以用于ASTM D5580-02 (2007)。在這種方法中，通過氣相色譜法確定成品車用汽油中的苯、甲苯、乙苯、二甲苯、C9和重芳烴、總芳烴。也可以單獨地使用本文所述的微流體裝置或結合本文所述的反沖技術和系統(tǒng)實施其他ASTM方法。
[0268]在某些實施例中，可以使用計算機或包括處理器的其他裝置實施或控制本文所述的裝置、方法和系統(tǒng)(或其部分)，或本文所述的裝置和系統(tǒng)可以電耦合到計算機系統(tǒng)或處理器。此類計算機實施方法可以通過使用圖形用戶界面等允許控制而提供方法的更方便用戶的實施。另外，計算機可以用于監(jiān)測流率、從一個或多個檢測器接收數(shù)據(jù)，以及存儲或調出分離程序供后續(xù)使用。計算機系統(tǒng)通常包括可選擇地電耦合到一個或多個存儲單元的至少一個處理器。例如，計算機系統(tǒng)可以是通用計算機，例如，基于Unix、英特爾奔騰式處理器、MotorolaPowerPC、Sun UltraSPARC、Hewlett-Packard PA-RISC 處理器或任何其他類型的處理器的計算機。在一些實施例中，處理器可以是可以被編程以基于接收的輸入接收輸入和輸出處理參數(shù)的廉價的處理器。應了解，可以根據(jù)技術的各種實施方案使用任何類型的計算機系統(tǒng)中的一個或多個。此外，系統(tǒng)可以位于單個計算機上或可以分布在由通信網(wǎng)絡附接的多個計算機中。例如，通用計算機系統(tǒng)可以被配置成執(zhí)行所述功能中的任何一個，包括(但不限于):限流器長度和直徑計算、氣源控制、切換閥控制、溫度控制、運行時間等。應了解，系統(tǒng)可以執(zhí)行其他功能(包括網(wǎng)絡通信)，并且技術不限于具有任何特定功能或功
[0269]例如，可以將各種方面實施為在通用計算機系統(tǒng)中執(zhí)行的專用軟件。計算機系統(tǒng)可以包括連接到一個或多個存儲裝置(例如，磁盤驅動器、存儲器)或用于存儲數(shù)據(jù)的其他裝置的處理器。存儲器通常用于在計算機系統(tǒng)的操作期間存儲程序和數(shù)據(jù)。計算機系統(tǒng)的部件可以由互連裝置耦合，互連裝置可以包括一個或多個總線(例如，在集成在同一機器內(nèi)的部件之間)和/或網(wǎng)絡(例如，在駐留在單獨的離散機上的部件之間)?；ミB裝置提供在系統(tǒng)的部件之間交換的通信(例如，信號、數(shù)據(jù)、指令)。計算機系統(tǒng)通常電耦合到檢測器以使得可以將電信號從檢測器提供到計算機，以便接收數(shù)據(jù)用于存儲和/或處理。計算機系統(tǒng)也可以包括一個或多個輸入裝置，例如，鍵盤、鼠標、軌跡球、麥克風、觸摸屏、手控開關(例如，超越控制開關)；以及一個或多個輸出裝置，例如，打印裝置、顯示屏、揚聲器。另夕卜，計算機系統(tǒng)可以含有將計算機系統(tǒng)連接到通信網(wǎng)絡的一個或多個界面(未示出)(作為互連裝置的補充或替代)。
[0270]存儲系統(tǒng)通常包括存儲信號的計算機可讀和可寫非易失性記錄介質，信號定義由處理器執(zhí)行的程序或存儲在介質上或中以由程序處理的信息。例如，用于特定分離的爐溫、流率、切換閥位置和調制頻率等可以存儲在介質上。例如，介質可以是磁盤或快閃存儲器。通常，在操作中，處理器使從非易失性記錄介質讀取數(shù)據(jù)到另一存儲器中，這另一存儲器允許處理器比介質更快地訪問信息。這個存儲器通常是易失性隨機訪問存儲器，例如，動態(tài)隨機訪問存儲器(DRAM)或靜態(tài)存儲器(SRAM)。存儲器可以位于存儲系統(tǒng)中或存儲器系統(tǒng)中。處理器一般操縱在集成電路存儲器內(nèi)的數(shù)據(jù)，然后在完成處理后將數(shù)據(jù)復制到介質。各種機構已知用于管理介質與集成電路存儲器元件之間的數(shù)據(jù)運動，并且技術不限于此。技術也不限于特定存儲器系統(tǒng)或存儲系統(tǒng)。
[0271]在某些實施例中，計算機系統(tǒng)也可以包括特定編程專用硬件，例如，應用型專用集成電路(ASIC)?？梢栽谲浖?、硬件或固件或上述任何組合中實施技術的方面。此外，可以將此類方法、行動、系統(tǒng)、系統(tǒng)元件和其部件實施為上述計算機系統(tǒng)的部分或實施為獨立的部件。
[0272]盡管通過實施例描述計算機系統(tǒng)作為可以實踐技術的各種方面的一種類型的計算機系統(tǒng)，但是應了解方面不限于實施在說明性計算機系統(tǒng)上。各種方面可以實踐在具有不同的體系結構或部件的一個或多個計算機上。計算機系統(tǒng)可以是使用高級計算機程序設計語言可編程的通用計算機系統(tǒng)。也可以使用特定編程專用硬件實施計算機系統(tǒng)。在計算機系統(tǒng)中，處理器通常是可商購獲得的處理器，例如，可商購自Imel公司的眾所周知的奔騰類處理器。許多其他處理器是可用的。這樣的處理器通常執(zhí)行操作系統(tǒng)，例如，操作系統(tǒng)可以是可商購自微軟公司的 Windows95、Windows98> Windows NT、Windows2000 (WindowsME)、Windows XP或Windows Vista操作系統(tǒng)、可商購自蘋果計算機的MAC OS X系統(tǒng)的操作系統(tǒng)、可商購自太陽微系統(tǒng)公司的Solaris操作系統(tǒng)，或可商購自各種來源的UNIX或Linux操作系統(tǒng)。可以使用許多其他操作系統(tǒng)，并且在某些實施方案中簡單的命令或指令集可以充當操作系統(tǒng)。
[0273]根據(jù)某些實施例，處理器和操作系統(tǒng)可以共同定義計算機平臺，可以用高級程序設計語言為計算機平臺寫入應用程序。應理解，技術不限于特定計算機系統(tǒng)平臺、處理器、操作系統(tǒng)或網(wǎng)絡。此外，考慮到本公開利益的本領域技術人員應顯而易見，本技術不限于特定程序設計語言或計算機系統(tǒng)。此外，應了解也可以使用其他適當?shù)某绦蛟O計語言和其他適當?shù)挠嬎銠C系統(tǒng)。在某些實施例中，硬件或軟件被配置成實施認知體系結構、神經(jīng)網(wǎng)絡或其他適合的實施方案。
[0274]計算機系統(tǒng)的一個或多個部分可以分布在耦合到通信網(wǎng)絡的一個或多個計算機系統(tǒng)上。這些計算機系統(tǒng)也可以是通用計算機系統(tǒng)。例如，各種方面可以分布在一個或多個計算機系統(tǒng)中，計算機系統(tǒng)被配置成將服務(例如，服務器)提供到一個或多個客戶端計算機，或執(zhí)行整體任務作為分布式系統(tǒng)的一部分。例如，可以在客戶端-服務器或多層系統(tǒng)上執(zhí)行各種方面，客戶端-服務器或多層系統(tǒng)包括分布在執(zhí)行根據(jù)各種實施方案的各種功能的一個或多個服務器系統(tǒng)中的部件。這些部件可以是使用通信協(xié)議(例如，TCP/IP)通過通信網(wǎng)絡(例如，互聯(lián)網(wǎng))通信的可執(zhí)行、中間(例如，IL)或解釋(例如，Java)碼。也應了解，技術不限于執(zhí)行在任何特定系統(tǒng)或系統(tǒng)組上。此外，也應了解，技術不限于任何特定的分布式體系結構、網(wǎng)絡或通信協(xié)議。
[0275]根據(jù)某些實施例,可以使用面向對象的程序設計語言,例如，SmallTalk、Basic、Java、C++、Ada或C#(C-Sharp)編程各種實施方案。也可以使用其他面向對象的程序設計語言?；蛘撸梢允褂煤瘮?shù)式、腳本和/或邏輯程序設計語言?？梢栽诜蔷幊汰h(huán)境中實施各種配置(例如，當在瀏覽器程序的窗口中查看時，以HTML、XML或其他格式建立的文件，呈現(xiàn)圖形用戶界面(GUI)的方面或提供其他功能)?？梢詫⒛承┡渲脤嵤榫幊袒蚍蔷幊淘?，或上述任何組合。
[0276]在某些實施例中，可以提供用戶界面以使得用戶可以輸入在開始氣相或液相色譜分離之前通常輸入的所需流率、管長度和直徑、柱類型、溶劑梯度運行和其他信息。考慮到本公開利益的本領域普通技術人員將容易地選擇用戶界面中的內(nèi)含物的其他特征。
[0277]在某些實施方案中，可以可選擇地用使用微流體裝置的指令將本文所述的微流體裝置包裝在套件中。在一些實施例中，套件可以進一步包括計算機可讀介質，其含有適合于實施本文所述的流量控制或調制的算法。套件可以進一步包括具有所需的長度或直徑的配件、管、限流器等以促進系統(tǒng)中的所需的流率。在一些實施例中，也可以在套件中包括一個或多個分離柱。
[0278]下文描述某些具體實施例以說明本文所述的技術的進一步的一些新的和有用的特征。
[0279]實施例1
[0280]為了驗證管直徑算法，用氦和氮載氣測試熔融石英管的長度(被列為具有150微米的內(nèi)徑)。將最小二乘法線性擬合應用于流率與絕對施加的壓力的平方以確定方程式
(17)中常數(shù)b的值并且根據(jù)方程式(18)計算d。。在這個位置從數(shù)字氣壓表確定環(huán)境壓力并且從表獲得在環(huán)境溫度下的粘度。在表V(氦氣)和表VI (氮氣)中提供結果并且按遞減長度L的順序列出這些結果。
[0281]表V
[0282]

測量的洗率.Mm.to}.U.δΓΠ~w~I60~~1~I40~I 1So 20 f

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[0283]表VI
[0284]

測奎的法率<m_umin)
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[0285]表V和表VI示出在限流器管逐步縮短時實現(xiàn)內(nèi)徑的高度一致的值。平均值(氦為152.3 μ m以及氮為152.6 μ m)非常接近，并且計算的精確度是極好的(氦為0.49% RSD以及氮為 0.40% RSD)。
[0286]為了驗證這些結果的準確性,在500x倍顯微鏡和由顯微照相術確定的真正的直徑下，檢查在流量測量測試期間移除的熔融石英管的部分。圖55示出具有10微米刻度的重疊格子線的熔融石英管的一部分的末端的顯微照片。表νπ列出通過顯微鏡獲得的手動測量的結果。這些測量非常密切地適合表V和表VI中的計算值。
[0287]表VII

[0288]
獲得的部分(cm)I測量的鉆孔(μ m)
200_153_
180153—
160152—
140152—
120153—
100|l53—
[0289]因此，為了更好地確定用于流體色譜系統(tǒng)中的管的真正的大小，可以實施校準協(xié)議以準確地評估用于系統(tǒng)中的管(例如，柱、限流器等)的真正的內(nèi)徑。
[0290]實施例2
[0291]在圖56中示出使用基于上述方程式的算法控制氣體通過輸送管路和柱的流率的熱脫附系統(tǒng)的結果。載氣被摻雜有固定的甲烷濃度以使得從柱洗脫的氣體的質量流率可以直接由火焰電離檢測器監(jiān)測。圖56示出在柱溫度程序期間使用恒定壓力控制然后使用恒定流量控制的檢測器信號的曲線圖。如可以從這些曲線圖中看出，在使用恒定流量控制時，質量流率在程序期間是相當恒定的。
[0292]在圖56中，在柱溫度增加時控制流率。將甲烷添加到柱并且所得的信號用于監(jiān)測隨流率而變的檢測器響應。將爐加熱到40°C和維持在這個溫度達I分鐘。然后，使溫度增加了 10°C /分鐘直到達到300°C的最終溫度。維持最終溫度達10分鐘。曲線5610代表實際的流率，曲線5620代表預期的流率，并且曲線5630代表在沒有使用流量控制情況下(在使用恒定壓力控制情況下)的流率。在使用壓力控制的情況下，這個流率與所需的流率顯著不同。在實施本文所述的流量控制算法的情況下，這個流率密切地跟蹤所需的流率。
[0293]實施例3
[0294]圖34和圖35A至圖35C示出如本文所述執(zhí)行調制的色譜峰的圖解。參看圖34，示出單峰。調制將峰分成多個個別調制部分。使用圖33A和圖33B的控制器和圖11的微流體裝置在1Hz下執(zhí)行調制。所用的柱為30m x0.25mm x0.25微米的聚甲基娃酮柱。將氦用作流動相。入口壓力為40psig，并且中點壓力為30psig(氦氣)。將爐加熱到35°C和維持在這個溫度達I分鐘。然后，使溫度增加了 10°C /分鐘直到達到300°C的最終溫度。在275°C下的快速FID檢測器用于檢測峰。100mL/min分流注射器用于引入樣品，這個樣品為I微克/微升N1SH芳香烴(注射0.2微升)。
[0295]參看圖35A至圖35C，示出三個不同的跡線。在圖35A中，示出代表來自第一柱的樣品流出物的兩個峰3510、3520。在圖35B中，示出代表來自第二柱的樣品流出物的單峰3530?？梢允褂帽疚乃龅恼{制技術同時分析這些峰。參看圖35C，示出不同樣品的調制輸出，其中例如可以將來自第一柱和第二柱的樣品提供到單個輸出。峰3510和峰3530在調制輸出中重疊或交錯，如調制信號組3540中所示。將峰3520示出為調制峰3550。以這種方式，可以同時分析來自不同柱的樣品峰。
[0296]實施例4
[0297]在圖57中示出包括內(nèi)部旁路限流器的微流體裝置。所得的微流體裝置(圖57)包括多個端口 5705、5710、5715、5720、5725和5730。端口 5705被設計成從柱接收流出物。來自螺線管閥的開關氣體可以連接到端口 5715和端口 5725中的每個。出口端口 5710和出口端口 5730可以連接到柱或限流器或其他裝置。內(nèi)部旁路限流器5750具有小于內(nèi)部微流體通道的其他部分5760的直徑的直徑。為這個內(nèi)部旁路限流器選擇的特定直徑和長度可以使用微流體裝置提供流量控制。
[0298]實施例5
[0299]Clarus680配備PSS注射器、2x FID、S-Swafer系統(tǒng)和兩個預通風檢測器適配器；所有元件用于支持PPC模塊。預通風PPC模塊的兩個排氣調節(jié)器附接到支架(在預通風安裝套件中包括支架)和安裝在GC頂蓋下方。
[0300]以下實施例使用在表VDI中所示的色譜條件和設置。
[0301]表VDI
[0302]
色譜PeAinEbner CIaros 680
^_ 60PC 等溫'
注射器可編程分流/不分流。在200°CT iGttaiL/分鐘及粟"
檢測器在200°C下火焰電S

空氣 450mL/min，氫 45mUtain_
_范圍XI，棄減量X16_；_
分潑裝置__S-Swafer_
反沖裝置具有13?ηωη χ75μηι根.洗Il的領通鳳檢'測Il適fcll
艱粒_ 30m χ 0,25mm χ 0,25μηι Elite-1_
分析柱'a) 50taχ0.25mmχ0-4μιηTCEP
__b) 60m χ 0,32mm χ 5.0μιη聚甲基趕期 _
注射器-Swaferfg.波Il樣.躲石英.60cmx 0.1OQniiii___


I 氳
栽I壓力鴂程如在以下每個實族例中的圖中所示
注￥ 在攝H自動取樣Il注射0.3μ1^4種溶創(chuàng) ____清洗接著的洼射》_______
~~~^在^務變化到的濃土下的縛和鍵的
β.4815校準瀧合物(例如)。
[0303]實施例6
[0304]圖69示出如何施加氣體壓力以使注入樣品能夠在這個系統(tǒng)中同時套色復制在兩個柱上。載氣通過兩個柱7240、7250和分別通過其預通風適配器7242、7252從Swafer7230向前流動，并分別流入其檢測器7260、7270。使用可商購自Perkin Elmer Health Sciences,Inc.的Swafer實用軟件計算施加的壓力(和以下圖中的壓力)。在圖70A和圖70B中示出使用D-4815校準混合物的所得的色譜。
[0305]實施例7
[0306]圖71示出如何可以向上重新調整在聚甲基硅酮柱的出口在預通風適配器處的氣體壓力(例如，從20psig調整到31psig)以提供輕微的回流，以使得現(xiàn)在將整個樣品定向至TCEP柱中。所有其他條件與圖69中所示的保持相同。在圖72B中示出所得的色譜。連接到聚甲基硅酮柱的檢測器未檢測到色譜峰(圖72A)。
[0307]實施例8
[0308]以與對于圖71相同的方式，通過調整在TCEP柱的出口在預通風適配器處的壓力，可以將注入樣品定向至聚甲基硅酮柱，如圖73中所示。所有其他條件與圖69中所示的保持相同。在圖74A中示出所得的色譜。連接到TCEP柱的檢測器未檢測到色譜峰(圖74B)。
[0309]實施例9
[0310]通過改變在運行期間施加的壓力，可以在柱之間移動部分或全部的樣品或使樣品通風。例如，如果應用圖71中所示的條件以使能夠只注射到TCEP柱中，然后在3.70分鐘后，應用圖75中所示的條件以反沖這個柱和將反沖的流出物定向至聚甲基硅酮柱。通過增加在TCEP柱的末端在預通風適配器處的壓力以反向載氣流過那個柱的方向，以及減少在聚甲基硅酮柱的末端在預通風適配器處的壓力以允許氣體(包括反沖的蒸汽)從切換裝置流入柱，實現(xiàn)這個結果。在反沖期間，減少在注射器處的壓力以使得只有小的流率流入切換裝置以阻止反沖的蒸汽被輸進注射器中。
[0311]圖76A和圖76B示出在使用(圖76A)和不使用(圖76B)圖75中所示的在3.70分鐘應用的反沖條件的情況下，TCEP柱上的早期的洗脫組分的色譜。從進入第二柱的反沖的流出物有效地排除前5個峰。這5個峰為包含在混合標準氣體中的醚。
[0312]在應用反沖設置的情況下，在3.70分鐘后留在柱中的所有樣品將被重新定向至套色復制在那個柱上的聚甲基硅酮柱。在圖77中示出聚甲基硅酮柱上的所得的色譜。用紅色的文字突出5個“被去除的”醚的位置。在與圖76B中所示的色譜相同的運行中產(chǎn)生這個色譜。
[0313]實施例10
[0314]可以進一步通過反沖處理圖77中所示的聚甲基硅酮柱中的色譜。例如，如果只有前5個峰使人感興趣(即，低度醇)，那么通過在23.6分鐘在感興趣的最后的峰已洗脫后應用圖78中所示的條件，可以將留在聚甲基硅酮柱中的剩余的樣品反沖到通氣管。通過增加在聚甲基硅酮柱的出口在預通風適配器處的壓力、調整在TCEP柱出口在預通風適配器處的壓力以傳送低的反向流動，以及減少在注射器處的壓力以接受反沖的流出物，實現(xiàn)這種反沖。在這個工藝期間，注射器分流通氣管是打開的。
[0315]圖79示出樣品的色譜，其中將樣品引入TCEP柱中，將部分樣品反沖到樣品被套色復制的聚甲基硅酮柱中；最后，執(zhí)行一些進一步的反沖以移除多余的后來洗脫柱。這個樣品的部分沿著這些柱的長度有效地經(jīng)過3次并被反沖兩次。即使如此，也獲得較滿意的色譜性能。
[0316]當介紹本文公開的實施例的元件時，冠詞“一”和“所述”意圖指的是存在元件中的一個或多個。術語“包括”和“具有”意圖是開放式的并且指的是可以存在除列出的元件之外的額外的元件?？紤]到本公開利益的本領域普通技術人員將認識到，可以用其他實施例中的各種部件交換或替換這些實施例的各種部件。
[0317]盡管上文已描述某些特征、方面、實施例和實施方案，但是考慮到本公開利益的本領域普通技術人員將容易地認識到公開的說明性特征、方面、實施例和實施方案的添加、替換、修改和變化。
【權利要求】
1.一種調制色譜系統(tǒng)中的流體流動的系統(tǒng)，所述色譜系統(tǒng)包括流體耦合到注射器的微流體裝置，其特征是所述系統(tǒng)配置用于通過控制所述系統(tǒng)的流體壓力以允許樣品從所述注射器流出并流入所述微流體裝置以及流向第一流體流動路徑和第二流體流動路徑，每個流體流動路徑在所述微流體裝置的單獨出口端口流體耦合到所述微流體裝置，其中所述系統(tǒng)配置用于改變所述壓力以反向在所述第一流體流動路徑和所述第二流體流動路徑中的至少一個中的所述樣品的所述流動，從而反沖在所述壓力相反的所述流體流動路徑中的樣品O
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是進一步包括用色譜柱配置所述第一流體流動路徑和所述第二流體流動路徑中的每個。
3.如權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征是進一步包括在所述樣品的部分從所述第一流體流動路徑中的所述色譜柱洗脫以反向所述樣品流動后，改變所述系統(tǒng)的所述壓力以反向所述樣品的流動。
4.如權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征是進一步包括控制所述系統(tǒng)的所述壓力以將所述反向的樣品流動定向至所述第二流體流動路徑中的所述色譜柱。
5.如權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征是進一步包括在所述樣品的部分從所述第一流體流動路徑中的所述色譜柱洗脫并且流體耦合到所述第一流體流動路徑中的所述色譜柱的檢測器檢測到所述樣品的部分以反向所述樣品流動后，改變所述系統(tǒng)的所述壓力以反向所述樣品的流動。
6.如權利要求5所述的系統(tǒng)，其特征是進一步包括控制所述系統(tǒng)的所述壓力將所述反向的樣品流動定向至所述第二流體流動路徑中的所述色譜柱。
7.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是進一步包括將所述微流體裝置配置為分流器、雙通切換裝置或三通切換裝置。
8.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是進一步包括用入口端口和兩個出口端口配置所述微流體裝置，每個出口端口流體耦合到所述入口端口。
9.一種系統(tǒng)，其特征是包括: 微流體裝置，其包括輸入端口和至少兩個出口端口，每個出口端口流體耦合到所述入口端口 ； 第一流體流動路徑，其流體耦合到所述微流體裝置的一個出口端口 ； 第二流體流動路徑，其流體耦合到所述微流體裝置的另一個出口端口 ； 在所述第一流體流動路徑中的第一限流器，所述第一限流器被配置成流體耦合到第一壓力源；以及 在所述第二流體流動路徑中的第二限流器，所述第二限流器被配置成流體耦合到第二壓力源。
10.如權利要求9所述的系統(tǒng)，其特征是所述微流體裝置被配置成通過所述微流體裝置的額外的端口流體耦合到壓力源，其中所述額外的端口流體耦合到所述微流體裝置的所述入口端口和所述至少兩個出口端口。
11.如權利要求10所述的系統(tǒng)，其特征是所述壓力源被配置成控制所述系統(tǒng)中的樣品流動。
12.如權利要求11所述的系統(tǒng)，其特征是所述第二壓力源被配置具有更高壓力以將樣品從所述微流體裝置定向至所述第一流體流動路徑。 13.如權利要求11所述的系統(tǒng)，其特征是所述第一壓力源被配置具有更高壓力以將樣品從所述微流體裝置定向至所述第二流體流動路徑。 14.如權利要求11所述的系統(tǒng)，其特征是所述第一壓力源和所述第二壓力源在第一條件下可操作以將樣品從所述微流體裝置定向至所述第一流體流動路徑和所述第二流體流動路徑，并且在第二條件下可操作以將樣品只定向至所述第一流體流動路徑和所述第二流體流動路徑中的一個。 15.如權利要求14所述的系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)被配置成在將樣品單次注射到所述系統(tǒng)中后允許樣品在所述第一條件期間流動接著允許樣品在所述第二條件期間流動。 16.一種反沖色譜系統(tǒng)中的柱流出物的裝置，所述色譜系統(tǒng)包括兩個不同的流體流動路徑，每個流體流動路徑流體耦合到微流體裝置，其特征是所述裝置包括改變所述流體流動路徑中的一個中的壓力以將那個流體流動路徑中的柱流出物反沖到另一個流體流動路徑。 17.如權利要求16所述的裝置，其特征是進一步包括在檢測到所有柱流出物前執(zhí)行所述反沖步驟。 18.如權利要求16所述的裝置，其特征是進一步包括在檢測到至少一些柱流出物后執(zhí)行所述反沖步驟。 19.一種在色譜系統(tǒng)中反沖的裝置，所述色譜系統(tǒng)包括兩個不同的流體流動路徑，每個流體流動路徑流體耦合到微流體裝置，其特征是所述裝置包括改變所述流體流動路徑中的一個中的壓力以反向在那個流體流動路徑中的樣品流動和將所述反向的樣品流動定向至另一個流體流動路徑。 20.如權利要求19所述的裝置，其特征是進一步包括在檢測到所述流體流動路徑中的一個中的所述樣品的部分后執(zhí)行所述反沖步驟。 21.如權利要求19所述的裝置，其特征是進一步包括通過增加第一流體流動路徑中的所述壓力以反向所述樣品流動和將所述樣品定向至所述第二流體流動路徑，執(zhí)行所述反沖步驟。 22.一種在色譜系統(tǒng)中反沖的系統(tǒng)，所述色譜系統(tǒng)包括兩個不同的流體流動路徑，每個流體流動路徑流體耦合到微流體裝置，其特征是所述系統(tǒng)包括： 配置用于選擇所述系統(tǒng)中的壓力以允許樣品流入流體耦合到所述微流體裝置的第一流體流動路徑中的壓力系統(tǒng)，所述第一流體流動路徑包括流體耦合到所述微流體裝置的第一色譜柱和流體耦合到所述第一色譜柱的第一限流器；以及 其中所述壓力系統(tǒng)調整所述系統(tǒng)中的壓力以反向在所述第一流體流動路徑中的所述樣品流動和將所述反向的樣品流動定向至流體耦合到所述微流體裝置的第二流體流動路徑中，所述第二流體流動路徑包括流體耦合到所述微流體裝置的第二色譜柱和流體耦合到所述第二色譜柱的第二限流器。 23.如權利要求23所述的系統(tǒng)，其特征是在所述樣品的部分從所述第一色譜柱洗脫并且用流體耦合到所述第一限流器的檢測器檢測到所述樣品的部分后，所述壓力系統(tǒng)被配置用于調整所述系統(tǒng)中的所述壓力以反向所述樣品流動。 24.如權利要求23所述的系統(tǒng)，其特征是所述壓力系統(tǒng)被配置用于調整所述系統(tǒng)中的所述壓力以反向在所述第二流體流動路徑中的所述反向的樣品流動，從而將所述兩次反向的流動定向至所述第一流體流動路徑中。
【文檔編號】B01D53/02GK203935755SQ201190000881
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2011年9月21日 優(yōu)先權日:2010年9月22日
【發(fā)明者】A·蒂普勒 申請人:魄金萊默保健科學有限公司