蒸发光散射检测器使用说明书

UM-3000蒸发光散射检测器使用说明书

1. 简介.............................................................................................................................................. 1

1.1 UM-3000 ELSD检测器介绍 ............................................................................................. 1

1.2 操作原理 ............................................................................................................................ 2

2. 检测器的安装 .............................................................................................................................. 3

2．1 必需组件 ....................................................................................................................... 3

2．2 拆箱 ............................................................................................................................... 4

2．3 检测器的安装位置 ....................................................................................................... 4

2．4 电源要求 ....................................................................................................................... 4

2．5 气路连接 ....................................................................................................................... 4

2．5．1 气体供应输入连接 ......................................................................................... 5

2．5．2 气阀的连接 ..................................................................................................... 5

2．5．3 气体出口的连接 ............................................................................................. 5

2．6 数据线连接 ................................................................................................................... 5

3．日常操作 ..................................................................................................................................... 5

3．1 安全 ............................................................................................................................... 5

3．2 操作注意事项 ............................................................................................................... 6

3．3 开机运行 ....................................................................................................................... 6

3．4 关机操作 ....................................................................................................................... 7

4. 日常维护和清洁 .......................................................................................................................... 7

4．1 日常维护 ......................................................................................................................... 7

4．1．1 雾化器维护 ..................................................................................................... 7

4．1．2 激光光源的更换 ............................................................................................. 8

．2 日常清洁 ....................................................................................................................... 8

4．2．1 流通渠道清洁 ................................................................................................. 8

4．2．2 雾化器清洁 ..................................................................................................... 8

4．2．3 蒸发室清洁 ..................................................................................................... 9

4．2．4 检测室清洁 ....................................................................................................... 9

5. 诊断和故障排除 .......................................................................................................................... 9

5．1 检测器故障 ................................................................................................................... 9

5．2 基线噪声大 ................................................................................................................. 10

5．3 系统故障 ..................................................................................................................... 12

6. 附录............................................................................................................................................ 13

6．1 仪器规格 ....................................................................................................................... 13

6．2 相关配件 ....................................................................................................................... 13

6．2 挥发性流动相改性剂 ................................................................................................... 13

1. 简介

1.1 UM-3000 ELSD检测器介绍

UM-3000型蒸发光散射检测器（Evaporative Light Scattering Detector）设计用于高效液相色谱系统，分析任何挥发性低于流动相的化合物。ELSD的应用范围包括：碳水化合物，药物，脂类，甘油三脂，未衍生的脂肪酸和氨基酸，聚合物，表面活化剂，营养滋补品，及组合分子库等。蒸发光散射检测器消除了常见于其他HPLC检测器的问题。示差检测受溶剂前沿峰的干扰使得分析复杂化，并且由于对温度极其敏感使得基线很不稳定，与梯度洗脱不相容。另外，示差检测器的响应不如ELSD 灵敏。而低波长紫外检测器在急变梯度条件下受基线漂移的困扰，并要求被分析化合物带有发色团。ELSD 则不受这些限制。不同于这些检测器，ELSD 能在多溶剂梯度的情况下获得稳定的基线，使得分辨率更好、分离速度更快。另外，因为ELSD 的响应不依赖于样品的光学特性，所以ELSD 检测时样品不要求带有发色团或荧光基团。

UM-3000蒸发光散射检测器通过对气压和温度的精确控制，确保在雾化室内形成一个较窄的液滴尺寸分布，使液滴蒸发所需要的温度大大降低。采用低温蒸发模式，维持了颗粒的均匀性，对半挥发性的物质和热敏化合物同样具有较好的灵敏度。

UM-3000 ELSD检测器的主要技术参数

◆ 光源：650nm激光二极管

◆ 检测元件：光电倍增管

◆ 蒸发区温度范围：室温～130℃

◆ 温度变化增量：1℃

◆ 温度控制精度：±1℃

◆ 雾化气体：氮气或空气

◆ 气体消耗量：1.0～4.0L/min

◆ 气体输送压力范围：2～5bar

◆ 气体压力测量精度：0.01bar

◆ 模拟输出：0～10mV，0～1V

◆ 电源：220V，50Hz

◆ 检测限：﹤1ng葡萄糖

◆ 噪音水平：﹤0.1mV（流速1ml/min的有机溶液或水溶液）

◆ 计算机接口：RS232

◆ 检测角度：120°

◆ 显示：LCD

1.2 操作原理

蒸发光散射检测器的检测原理是：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。主要包括以下三个步骤：

1．流动相的雾化

在雾化过程中将大量的液体流动相转变成细小的液滴－气溶胶，从而使流动相更容易蒸发。雾化阶段是一个非常重要的步骤，这个步骤的可靠程度和重现性决定了整个检测器的灵敏度和重现性。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。

2．流动相的蒸发

当载气从雾化室把气溶胶运送到加热漂移管时，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。低流动相流速比高流动相流速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。低蒸发温度对于保持颗粒大小的均匀性和热敏性溶质的完整性非常重要。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。

3．对含有待测物的剩余颗粒的光散射

雾状的溶质颗粒从漂移管出来后进入检测池，在这里溶质穿过光束，被溶质颗粒散射的光的量通过光检测器加以检测。光检测器产生的电信号与通过检测池的颗粒数量和大小成比例。

2. 检测器的安装

2．1 必需组件

除了UM-3000型ELSD检测器及其配件，用户需要以下设备来配置完整的色谱系统。

排气系统：

∙ 靠近检测器的地方应有通风橱或其它通风设备，将排出的气体从实验室中抽除。请使用随仪器的附件-排气冷阱。

气源：

∙ 请使用纯净，干燥的气体，最好是氮气，压力可调节，99.9%或以上的纯度为好。气源可以是高压气体钢瓶，高压液化气罐，或是氮气发生器以及空气发生器。 HPLC 系统组件：

∙ HPLC泵，非梯度或者梯度的，在至少3000 psi压力和0.1-1.5 ml/min 流速下，应能保持低脉冲溶剂输送。对于微孔柱，低流速输送能力是必须的。 ∙ 自动进样器或手动进样阀。

∙ 分离相关组份的分析柱，若您不能确定使用何种类型的柱子，您可与通微公司联系。

∙ 推荐使用与分离柱匹配的预柱帮助延长分析柱的使用寿命。

∙ 柱温箱，在需要时选用。

∙ 数据处理系统，电脑及工作站，能接收模拟输出信号，0－10m V或0─1V均可。其它：

∙ HPLC 级流动相溶剂

∙ 溶剂瓶，连接管，入口过滤器，打印纸，打印机等用于泵和数据处理系统的配件。

注意：流动相只可使用挥发性的缓冲溶液，含有缓冲溶液的流动相必须过滤以防止噪声。

2．2 拆箱

UM-3000型ELSD检测器和附件用同一箱子运输。小心拆开所有部件，确认装箱单上的所有物品都包括在内，并且完好无损。保留所有的纸箱和包装材料以备日后使用。确保到达用户手中时包装完好，如有任何损坏请立即与通微公司联系。

2．3 检测器的安装位置

检测器应安装在一个平稳的表面，安装区应远离气温变化大的地方。避免把检测器放在窗口、通风口、烘箱等附近。避免阳光直射，远离强磁场。放置时为检测器以及相关HPLC系统留出足够的操作空间。

警告：检测器和其后的垂直面至少保持15厘米的距离，以保证不阻碍风扇散热。

2．4 电源要求

检测器电源为220V，50Hz，使用三相电源，以确保安全和正确操作。仪器要正确接地，与系统其他配件，如计算机、HPLC系统控制器、泵、自动进样器等有共同的接地线，以避免“接地环”产生的不稳定影响（如变化的背景、高噪音等）。如有必要，可把地线接到同一根线上。

警告：不要与其他大功率设备或电力震荡系统（如离心机、电冰箱等）连接到同一个电源电路。

2．5 气路连接

2．5．1 气体供应输入连接

位于仪器后面板的气体入口连接器可连接气体调整器、一般气体供应器或气体生成仪器。对大多数情况，输入气压在2～5bar之间可获得最优性能。

为安全起见，当仪器使用有机溶剂时操作气体必须使用惰性气体如氮气。如果混入氧气或压缩空气可能会引起爆炸。气体必须时干燥的、干净的、没有微粒。建议用户在气体供应和检测器之间安装气体过滤器。

2．5．2 气阀的连接

气体入口处安装了一个电控气阀，可自动开关控制气体供应。当未检测时气阀是闭合的，在检测器不使用时防止气流进入检测器。打开气阀时，按VALVE键开始供应气体。

当仪器未通过气体时，不要让溶剂输送泵工作，检测器处于运行状态时，才能打开泵。

2．5．3 气体出口的连接

经过光学检测室后，需要从仪器中排除的气体（包括载气、流动相蒸汽和溶解微粒）要经过排气口排出。排气口位于仪器后面板上，需要通过塑料排管连接其他排气设备。排气管中的气体可能含有有机溶剂，为安全起见，要保证塑料排管正确排气。

2．6 数据线连接

仪器后面板的BNC提供模拟输出信号，有0～10mV，0～1V两个输出信号范围可选。

3．日常操作

3．1 安全

请遵守以下条例保证ELSD UM-3000操作安全：

1. 实验室保持良好通风以防止溶剂蒸汽积聚。

2. 使用通风柜或其他通风设备以防止吸入排气管逸漏的溶剂烟雾。

3. 在使用可燃溶剂时避免使用明火和点火。

4. 使用惰性气体，最好是氮气，用于含有有机溶剂的流动相的雾化。

5. 请勿除去仪器的盖子，除非在通微工作人员的指导下。

6. 在除去盖子前先切断电源。

注意：内部元件可能很烫，避免眼睛直接接触激光。

3．2 操作注意事项

1．当漂移管未达到适当的蒸发温度或雾化气体关闭时，流动相不应开启。否则流动相可能在漂移管中积聚。

2．只有挥发性的缓冲液允许加入到流动相中。非挥发性缓冲液的颗粒将会被检测器作为样品检测，引起许多基线噪音。

3．在气体流速设置为3L/min，且以水作为流动相，流速为1ml/min时，建议设置蒸发温度为40℃。用户可根据气体流速设置、流动相组成以及流速来设置相应合适的蒸发温度。

3．3 开机运行

开启电源后，仪器自动进入菜单模式，在此操作模式下，气阀通常是关闭的。按MENU键进入运行条件设置界面。根据分析样品的性质设置蒸发温度，Te设置蒸发温度，在室温～130℃之间。设置完成后，按ENTER键进入第二页设置F设置气体流量。

设置结束后按ENTER键进入运行界面，打开气源后按RUN键开始蒸发温度升温运行，按VALVE键开放气体流量计对仪器供气。

开始运行后屏幕显示S：信号值，T：蒸发温度，F：气体流量，P：气体压力。

开机稳定后记录只有气体打开时的基线10~15min，观察前面板的显示和色谱图的信号输出，基线必须是稳定的、低噪音。如果基线不稳定和/或漂移，仪器可能还没有达到设定的温度。

在分析柱连接到检测器前，先用流动相冲洗分析柱。冲洗的时间长短取决于分析柱存储时间和曾经使用的样品和流动相的类型。在连接到ELSD前确定分析柱

没有硅胶“颗粒”或其它污染物洗脱下来。否则会引起基线噪声和波动，ELSD UM-3000 会很灵敏地检测污染物。

将HPLC 泵开启，调节到所需的流速。请不要超过推荐的最大溶剂流速。如有需要时，请检查连接是否有泄漏，并拧紧接头。

观察显示面板上的信号输出，并记录基线。在泵打开时信号初始升高之后，几分钟内信号水平应回落到接近于只有气体打开时的信号水平。如果经充分平衡时间之后信号仍旧高，流动相可能被污染（柱的颗粒，缓冲液，等等），或者是温度或者是气体流量设置太低，使得流动相没有达到最佳蒸发。采取适当措施，让系统重新平衡几分钟。

系统整个平衡好后就可以进样了。

3．4 关机操作

在确认色谱柱清洗完后，先关闭流动相，允许只通气体，持续大约10分钟的时间，以清除剩余的液滴。

检测器关机操作：按MENU停止蒸发飘移管加热程序；关闭压缩机气体输出阀门或氮气输出阀门，待压力完全消失后关VALVE；最后关闭检测器电源。

注意：如果ELSD 在几天内不会使用，请将柱出口后雾化器进口断开。重新连接前请冲洗分析柱。

4. 日常维护和清洁

4．1 日常维护

蒸发光散射检测器不需要专门人员去维护，每次使用完请排出仪器中的腐蚀性溶剂和包含改性剂的溶剂，否则将堵塞雾化器或降低仪器的性能。

为保证ELSD的最佳性能，需要适当的维护雾化系统。

4．1．1 雾化器维护

下列维护工作在正常使用期间至少每月完成一次，如果发现基线噪音变大，请多重复几次。

直接把HPLC泵接到检测器上，不连色谱柱

∙ 设置蒸发温度为100℃

∙ 设置气体流量为2ml/min

∙ 流速设置为1ml/min，用丙酮冲洗检测器30min

∙ 流速设置为1ml/min，用甲醇冲洗检测器30min

∙ 流速设置为1ml/min，用水冲洗检测器30min

所有步骤完成后，此程序可使仪器处于初始操作水平。

如果雾化器因为没有在适当的时间间隔内完成维护或因为其他原因被堵塞，首先应尝试用此程序去补救，必要时可疏通雾化器。

4．1．2 激光光源的更换

光源部件是特别设计用来优化仪器信噪比的。ELSD UM3000采用的是半导体激光器，更换激光器时使用指定的部件，如果使用其他部件可能在安装、调试方面无法进行，或者降低、损害仪器的性能。

如果激光光源需要更换，请与通微公司联系。

警告：打开外盖或灯光通道门（仪器后面）的情况下，千万不要操作仪器，因为在检测器有几个区域存在高压电，可能会引起身体的伤害并损坏仪器。

注意：光源产生高亮度的辐射，会对人眼和皮肤产生危害，不要让眼睛暴露在强光束下。

4．2 日常清洁

仪器的外部不需要仔细清洁，但请保持干净。清洁时用沾有肥皂水或非腐蚀性清洁产品的软纸或软毛巾擦拭。

用户不需要做仪器内部清洁，如果有需要，请与通微公司联系。

4．2．1 流通渠道清洁

只要遵循仪器开关程序，仪器会按照自身设计进行内部流通渠道清洁。

4．2．2 雾化器清洁

必须保持雾化器的清洁，这样才能使流动相有好的雾化效果。一段时间后，由于内部结晶或颗粒的影响，雾化器可能会被堵塞。

参照雾化器维护项下操作步骤清洁雾化器。如果清洗之后，雾化器仍然堵塞，请与通微公司联系。 4．2．3 蒸发室清洁

这部分不需要用户来做，如果需要维护必须由经认可的技术工程师完成。 4．2．4 检测室清洁

这部分不需要用户来做，如果需要维护必须由经认可的技术工程师完成。

5. 诊断和故障排除

5．1 检测器故障

5．2 基线噪声大

5．3 系统故障

6. 附录

6．1 仪器规格

尺寸：长：52cm，宽：35cm，高：47cm 操作环境：室温15-35℃，相对湿度

6．2 相关配件

UM-3000 ELSD检测器配件包括：

6毫米外径气管3米，0.01英寸peek管1米，peek螺钉4个。

6．2 挥发性流动相改性剂