[发明专利]用于液相色谱的集成照射检测流动池

说明书

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。

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。

背景技术和发明内容

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，发明人在此认识到，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。

本发明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。