蒸发光散射检测原理与操作要点.doc

蒸发光散射检测器(ELSD)3300 原理与操作一.操作原理蒸发光散射检测器的独特检测原理包括以下三个步骤:首先将柱洗脱液雾化形成气溶胶,然后在加热的漂移管中将溶剂蒸发,最后余下的不挥发性溶质颗粒在光散射检测池中得到检测。 雾化(Nebulization)： 雾化(Nebulization) 经 HPLC 分离的柱洗脱液进入雾化器, 在此与稳定的雾化气体(一般为氮气)混合形成气溶胶。气溶胶由均匀分布的液滴组成,液滴大小取决于分析中采用的气体流量.气体流量越低形成的液滴越大,液滴越大则散射的光越多,从而提高了分析灵敏度,但是越大的液滴在漂移管中越难蒸发。每种方法均存在产生最佳信号噪音比率的最优化气体流量。流动相流速越低要求适当雾化的气体流量也越低。用内径为 2.1mm 的微径柱代替内径为 4.6mm 标准型分析柱,能大大降低流动相流速,因而提高分析的灵敏度。蒸发(Evaporation)： 蒸发(Evaporation) 气溶胶中挥发性成分在加热的不锈钢漂移管中蒸发.为特定应用设置适当的漂移管温度,取决于流动相组成和流速,以及样品的挥发性.高有机含量流动相比高含水量流动相要求蒸发的漂移管温度低。流动相流速越低比流动相流速越高要求蒸发的漂移管温度越低。半挥发性样品要求采用较低的漂移管温度,以获得最佳灵敏度.最佳温度需要通过观察各温度时的信号噪音比率来确定。在 ELSD 3300 漂移管中,距离雾化器3 英寸 处有一个 PTFE 涂层的不锈钢撞击器.气溶胶与撞击器相遇,大的液滴从废液管排出。余下的液滴从撞击器周围通过并经过漂移管进入到光散射检测池被检测。除去大的液滴就允许在低温模式下操作 ELSD3300,适用于分析半挥发性样品。流动相和雾化气体中的非挥发性杂质会导致噪音。 采用高品质的气体,溶剂和挥发性缓冲液(经过过滤的) ,会很大程度上降低基线噪音.若流动相没有完全挥发会导致基线噪音上升。仔细选择设置检测器的参数保证流动相完全挥发。检测(Detection)： 检测(Detection) 悬浮于流动相蒸汽中的样品颗粒从漂移管进入到光散射检测池。在检测池中,样品颗粒散射激光光源发出的光而蒸发的流动相不散射。散射光被硅光电二极管检测,产生电信号输送模拟信号输出端口, 被用于模拟输出的数据采集.。ELSD 3300 光路 元件的先进设计为您的HPLC 分析提供了优异的灵敏度。二.软件界面指导 (Navigating the Software Interface)3300 软件界面的特点是位于液晶显示屏左上角有 一个可展开的菜单。下面的部分将详细描述这个软 件菜单.2.1 主菜单(Main Screen) 操作界面是在仪器使用期间显示的主界面。主界面为当前载入方法提供如下信息: 1. 谱图(Chart):当处于运行和清洁模式时，谱图显示被激活,界面显示谱图长度可达 60min.2.方法名称(Method Name) :当前载入方法的名称.3.温度(Temperature):漂移管温度的设定值和实际读数,用表示。温度范围是从 25 至 120.。注: 漂移管共有两个加热区, 分别位于漂移管前端和后端。主界面显示的是这两个区的平均值。4.模式(Mode):检测器的当前模式( 待机 运行加热或清洗 , )5.平衡指示(Equilibrating Indicator): 如果检测器是 运行 模式而温度和气体流速没有达到它们的设 定值,主界面将在模式状态旁显示平衡中 , 直到达到了平衡的设定值. 达到平衡的条件是: 漂 移管前端和后端以及光学模块的温度值必须在设 定值的 1.5 偏差范围之内;气体流速必须在设 定值的 0.3 L/min 偏差范围内;温度和气体流速必 须达到设定值要求至少 60 秒后, 平衡中的 提示信息才会消失.6.时 间 模 式 改 变 提 醒 : (TimedMode Change Reminder ) (not shown) 如果设定了一个定时 模式的改变, 在模式状态的旁边将显示对此事件的 提醒. 在仪器上发生的任何错误将显示在 屏幕的右下角.7.气体流速(Gas Flow):气体流速的设定值和实际读数,用 L/min 表示。气体流速范围是从 0.0 至 4.0L/min.8.增益(Gain):当前增益的设定.可选择的增益值是1,2,4,8 和 16.增益设在 1 时信号不放大,在增益里, 每增加一倍增益, 就在原来设置上信号放大两倍。9.信号输出(Signal Output):当仪器处在运行 或清洁模式时,才显示用mV表示的信号. 当仪器处于待机或加热模式时,不显示输 出信号.如果输出值超过 2.5 伏,信号输出将读为 高 ,如果信号输出降到-500 毫伏以下,将读 为低 Run Time): 如果一个方法 已经开始运行, 其运行时间显示在右上角. 时间值 一直保持直到停止方法运行.三。启动程序1. 按 2.4 部分所述安装检测器,接通电源和流路连接. 2. 打开 ELSD 3300 电源开关. 3. 打开雾化气体气源开关.小心调节压力.设定气体压力在 65 到 80psig 之间. 4. 当操作屏幕出现时,按二部分所述 建立方法和设置.5. 将检测器设为运行模式( 操作/模式 /运行. )6. 等待检测器平衡. 平衡中(Equlibrating)的指 示将显示在 模式 旁边屏幕的左下角, 直到漂移管上部漂移管下部光池和气体流量达到其设定值. 7. 一旦检测器平衡,记录只有气体打开时的基线 10-15 分钟,观察前面板上显示的以及色谱图上 的信号输出.基线必须是稳定,低噪音.噪声应 在 2mV 之内. 8. 如果基线不稳定和/或漂移,检测器可能需要更 长的平衡时间.9. 如果噪音比预期的大, 您可能需要做光源测试来 确定激光或者电路是否有问题. 关于光池自检详情请参见光池测试部分.四光池测试光池测试(Optics Test) 1. 在测试开始前,确认输入气体压力设置于65-80psig之间.确保气源和 ELSD3300 的进气 口连接.2. 关闭流动相.等待几分钟使仪器稳定. 3. 在软件界面中,选择维护/测试/光池 测试并按输入键.将会显示光池测试 界面: 结果 失败:激光关时 噪音过大 失败:激光开和关时差值太大光池测试结果 原因 电路故障 光池需要清洗 电路故障 失败:激光开和 激光或其它电 关时差值太小 路故障 失败:激光开时 噪音太大 光池需要清洗 电路故障4. 测试需要 60 秒.将出现计时条指示测试所需剩余时间.5.在测试期间会进行下列步骤: .激光关闭,让检测器在增益值为 1 下稳定. .激光关闭时,收集最小信号,最大信号,和信号平 均值. .打开激光,让检测器稳定. .激光打开时,记录最小信号,最大信号,和信号平 均值. .测量激光开和关之间的差值及激光信号的偏离值 .显示测试结果.6.要通过光池测试要求: .激光开/关的差值必须在 0.5-80mV 范围 内 .激光关的稳定性必须在 1.5mV 之内 .激光开的稳定性必须在 1.5mV 之内 7.测试完成,按完成返回到主界面, 或按测试 重复测试.8. 如果测试失败, 参考下面的表格, 光源测试结果 , 提供可能的失败信息和解决办法.五.光池加热测试(Optics Heating Test) 1. 在运行 光池加热测试 检测器必须处于 前, 运 行模式并且加热器已平衡好. 2. 在软件中,进入维护/测试/光池加热 测试并按输入键.将出现测试界面:3. 按测试运行光池加热测试 .测试需要 1 秒钟完成.显示结果界面.4. 通过测试要求: .光池模块的温度必须是漂移管设定温度的 90% (+/-2%) 5. 如果测试失败,参考下面的表格, 光池加热测 试结果 ,可能的原因和解决办法. 光池加热测试结果 结果 失败 原因 解决办法 检测器处于待机 使检测器进入 运行 模式 模式,经过平衡后再 重复测试 检测器仍在平衡中 等检测器平衡之后再 重复测试 热阻丝烧断. 与格雷斯技术支持联 系 光池模块加热器, 与格雷斯技术支持联 传感器或其它电路 系 故障六.诊断基线噪音(Diagnosing Baseline Noise) 导致基线噪音的原因很多.利用下面的表格, 诊断基线噪音 ,有助于判断噪音的来源. 从表格中A开始诊断噪音,按表格向下排查,直到断定基线噪音的来源. 诊断基线噪音症状 A 噪音来自于色谱柱: .色谱柱连接着 .流动相开着 .雾化器气体开着 .激光开着 结果: 与色谱柱断开后噪音消失 B 噪音来自流动相: .色谱柱连接着 .流动相开着 .雾化器气体开着 .激光开着 结果:泵停止后噪音消失 1 当前设定的漂移管温度和气体流速不能使流动相完全蒸发.按照 4.6 部 分所述的优化程序重新优化漂移管温度和气体流速 2 或雾化器,漂移管和/或光池可能污染了.清洗程序参考 5.1-5.4 部分 3 流动相或许有颗粒污染.过滤当前使用的流动相或更换新配制且过滤过 的流动相. 4 流动相存在过量气泡.对流动相脱气. 5 泵也可能是噪音来源.检查泵是否有脉冲.确保泵已经完全清除气泡. 如需要时在加入脉冲阻尼器.检查泵的阀和垫圈,必要时更换. 1 气源可能被微粒污染.更换质量更好,纯度更高的气体. 2 雾化器,漂移管和/或光池可能需要清洗.详情参考 5.1-5.4 部分. 解决步骤 中有硅胶颗粒或其他填料流出.更换此污染的色谱柱C 噪音来自气体: .色谱柱断开 .流动相关闭 .雾化气开着 .激光开着