浙液相色谱讲义八：检测器-原理及操作

1、检测器检测器Waters LC School 培训教材对检测器的要求对检测器的要求高灵敏度可重现的设置合适的带宽快速或可变的时间常数宽的线性响应容易使用及保养自我诊断功能检测器的种类检测器的种类996电化学电化学示差折光示差折光电化学电化学脉冲安培脉冲安培荧光荧光电导电导固定波长紫外固定波长紫外光电二极管矩阵光电二极管矩阵可调波长紫外/可见可调波长紫外/可见可编程紫外/可见可编程紫外/可见其他放射性、质谱其他放射性、质谱 热能、LALLS 热能、LALLS 蒸发质量、粘度 蒸发质量、粘度衡量检测器的指标衡量检测器的指标灵敏度 S = R / Q.R是检测器响应值的增量.Q是样品量的增量噪音 没

2、有样品时检测器的最大输出信号漂移 检测器在一段时间内响应值的变化线性动态范围 最大线性相应与最小检出限之比最小检测限 样品产生两或三倍于噪音信号时的浓度信噪比 S/N.注意 最小检测限不是一个单纯的检测器指标。它实际上是评价整个色谱系统的指标，包括了色谱系统、分离机理、色谱柱在内的综合性指标，信噪比亦如此紫外紫外-可见光检测器可见光检测器基于样品池(S)中的样品对光产生吸收，有信号差.如是可变波长检测器，还有分光系统(光珊)Beers Law - BEER定律定律光能量. P0 = 透过溶剂的光能量. P = 透过样品的光能量光通量(透过率%) T=P/P0吸光度 A = -log(T)= l

3、og(P0/P)吸光度 = 单位吸光度 流动池长度 溶液浓度.即 A = abc浓度透过率 %*吸光度 AU*浓度同紫外检测器灵敏度有关的因素同紫外检测器灵敏度有关的因素信号强度(S).从BEER定律可看出样品的种类样品浓度及进样的体积检测池的长度.所使用的波长，检测器的时间常数噪音(N).流动相.所使用的波长，灯的能量.检测器的时间常数.非检测器因素 - 电噪音，泵脉动等噪音噪音10%1%1AU.25AUS/N = 1/0.1=10 S/N = 0.25/0.01 = 25紫外检测器的溶剂影响紫外检测器的溶剂影响不同种类溶剂有其截止波长溶剂的质量好坏对其截止波长有影响为何溶剂质量不好?.含紫

4、外吸收的杂质.溶解在其中的氧气.缓冲液溶质的紫外吸收200 220 240 260 乙 腈甲 醇背景吸收的影响背景吸收的影响背景吸收减少线性范围许多溶剂产生背景吸收实际情形Concentration理想状态Absorbance210 背景吸收10示差折光效应示差折光效应示差折光效应的危害.产生假的紫外吸收变化定量误差，光谱图不准确梯度时严重的基线漂移梯形池设计（曾用于440/441，490及486检测器）.最初的专利设计Waters 2487 检测器检测器用于2487的消除示差折光效应的设计.专利的梯形狭缝设计，消除示差折光效应.同时；进一步提高灵敏度及线性范围Waters 2487的其他特点

5、：.双通道、高灵敏度.仪器内集成比色皿位置.多种功能，胜任更复杂的工作MaxPlot，RatioPlot，灯优化软件等梯形狭缝(TaperSlit )流动池Patent applied for不同种类流动池的比较不同种类流动池的比较普通的圆柱形池梯形池梯形狭缝池 进口出口进口出口进口出口486的面板及操作的面板及操作按此键后可调波长.(190nm-600nm).波长数值显示在面板下面一行按此键褉环改变面板上面一行显示的内容.Absorbance:吸光度.Reference:参比池的能量.Sample:样品池的能量调正满刻度量程.对积分输出无作用调正滤波参数.常设为 1.0自动调零Display

6、AUFSFilterAutoZero486的的Diagnostics操作操作 按此键后，进入Diagnostics状态.面板下面一行显示 ddd，按相应的数字可进行不同的校正，常用的如下 (详细参见操作手册)4，重新校正波长12，显示检测器(486)的版本号13，显示及修改IEEE地址(2-29)，缺省值及非IEEE操作是015，正常参比及样品池位置16，转换参比及样品池位置，常用于制备20，设置关灯时间21，设置积分输出的偏置26，设置扫描参数 起、止波长，步宽(nm)，停留时间27，和26号参数一起工作，完成扫描Diag.2487的面板及操作的面板及操作回车键分屏显示键选项移动键主屏幕方法

7、调用，A/B通道参数显示切换设置及诊断单/双波长方式切换，自动调零运行/停止键第二功能键监视色谱图2487的显示面板的显示面板通道吸光度灯开/关波长灵敏度下一画面运行时间自控/遥控诊断开/关键盘锁开/关单/双波长Shift 开/关光电二极管矩阵检测器光电二极管矩阵检测器简称 PDA(Photodiode Array Detector)兼顾紫外检测器及可见分光光度计的信息.在收集色谱图的同时，得到光谱图色谱峰的纯度鉴定，色谱峰的确认任意波长的再处理对PDA的要求.色谱的灵敏度.光谱的灵敏度.光谱的分辨率光电二极管矩阵检测器示意图光电二极管矩阵检测器示意图Waters的光电二极管矩阵检测的光电二极

8、管矩阵检测器器全新的光路设计.不用聚光镜及各种消色差镜，以减少光路损失.反相梯形光束流动池，用以消除示差折光效应灵敏度及分辨率的同时提高分辨率：1.2nm噪音：1.510-5AU996与传统光学单元的比较与传统光学单元的比较示差折光效应的影响示差折光效应的影响从硬件上消除示差折光效应带来的好处带来的好处不损失灵敏度及分辨率不会因错选参比波长而损失色谱及光谱信息只需设定如下参数即可操作. 波长范围. 分辨率. 每秒采集的光谱数操作极为简便不需费神选择参比波长及其带宽Waters 996 的操作的操作996需同2010一起工作.所有的操作在2010上完成2010996示差折光检测器示差折光检测器D

9、ifferential Refractive Index DetectorWaters 410及及2410的日常操的日常操作作调整检测器内、外(如有柱温箱)温度以5ml/min的流速“purge”参比池五分钟.不接色谱柱！视室温变化大小，需较长时间的平衡参数设置按文献值或实验决定通常410可以在白天结束工作后不关机，节省第二天的平衡时间，保持0.1到0.5ml/min的流速显示参数指示灯Waters 410及及2410的面板的面板410及及2410操作：键盘及指示操作：键盘及指示灯灯按下键盘上的某些键，会有相应的指示灯亮，分别表示按下键盘上的某些键，会有相应的指示灯亮，分别表示 %Full S

10、cale屏幕上的显示为记录仪输出满刻度量程的百分比SENS屏幕上的显示为目前的灵敏度设置SCALE FACTOR屏幕上的显示为目前的刻度因子，10mV 输出起作用EXT1 / EXT2屏幕上的显示为外部柱温箱温度，或可设置温度INT屏幕上的显示为检测器内部温度2ND FUNC按下此键(蓝色)可选键上方指示的第二功能，其指示灯在 ENTER键的旁边REMOTE表示410在其他控制器的控制下示差检测器的注意事项示差检测器的注意事项不能做梯度实验最大的池耐压是 100 psi流速范围是 0.3 - 10 ml/min. 荧光检测器荧光检测器Fluorescence Detector 滤光片分类滤光片

11、分类 近通 Short pass -低于特定点的所有波长可以通过远通 Long pass - 高于特定点的所有波长可以通过带通 Band pass - 在特定范围内的所有波长可以通过Waters 474 的特点的特点可调波长荧光检测器.双扫描 发射波长及激发波长均可扫描在扫描模式下(Scan).高灵敏度 水的RAMAN峰S/N大于200可编程 时间 - 波长 时间 - 增益在编程模式下(Program)474的操作的操作显示显示在一般在一般(Normal)(Normal)操作模式下，操作模式下，474474有如下显示有如下显示Mode显示474目前的操作模式，Normal、Program、Sc

12、anSignal显示当前荧光发射信号的强度Response响应设置的大小，相当于滤波(Filter)常数EX激发波长(nm)EM发射波长(nm)Gain增益设置的大小，加在光电倍增管上的电压，大时灵敏度高Atten衰减设置的大小，对10mV信号的衰减，积分信号不起作用键盘 很多键有多个功能，需用Shift 键控制电化学检测器电化学检测器Electrochemical Detector.随着化合物被氧化或还詟，产生正比于浓度的电流Waters 464 的面板的面板464的面板有显示屏、键盘及指示灯.指示灯表示.Cell On:464在工作状态，电极上加了电压.Run:464在工作状态，不断测定池子的电流并输出.Potential Overload:不能保持电极上的电压，一般是池及其连接部分有问题.Current Overload:电流超过满量程.Communication Error:目前不用.Shift:按下Shift键，这时可用第二功能Waters 464 的操作的操作开机后，可在SELECT MODE下用蒉键选五种模式之一.DC 直流模式，常用于高灵敏度检测.SCAN 扫描模式，可得到样品的电位 - 电流图.PULSE 脉冲模式，可优化某些样品的相应，如分析离子，该