Масс-спектометр amaZon, варианты исполнения: amaZon speed ETD, amaZon speed, amaZon SL, с принадлежностями (см. Приложение на 6 листах) — инструкция и характеристики

РУ: ФСЗ 2010/08745 от 24.12.2010 · класс риска 2а

Производитель: "Брукер Далтоник ГмбХ" (Германия)

Вид изделия: Анализатор масс-спектрометрический ИВД

Автоматически отфильтрованный фрагмент инструкции по применению (страницы, где похоже, что есть таблица технических характеристик) — не полный документ. Карточка РУ на портале Росздравнадзора →

Текст инструкции: технические характеристики

Серия amaZon
Руководство пользователя
Bruker Daltonics
Правовы е и р е гуля ти в н ы е зам ечания
Копия 2009
Фирма Bruker Daltonik GmbH
Этот документ опубликован фирмой Bruker Daltonik GmbH и она
имеет все права на него. Воспроизведение, переделка или перевод
этого документа запрещены без предварительного письменного
разрешения, за исключением законного разрешения на копирование.
О писание до кум е нта
Руководство к приборам серии amaZon speed, вариант 1 (Октябрь
2011)
Номер #266910
Первое издание: (Октябрь 2011)
Отпечатано в Германии
Га р а н ти и
Информацию в этом документе можно изменить без уведомления. ^
Bruker Daltonik GmbH не дает никаких гарантий в отношении этого
материала, включая но не ограничиваясь подразумеваемыми
гарантиями пригодности для торговли и соответствия конкретной
цели.
Bruker Daltonik GmbH не несет ответственности за ошибки, которые
могут содержаться в тексте, или за случайные или логические
повреждения текста в связи с редактированием и использованием
этого материала.
Bruker Daltonik GmbH не отвечает за использование и надежность
этого программного обеспечения при его применении к оборудованию,
поставленному не фирмой Bruker Daltonik GmbH.
Названия реальных компаний и продуктов, упомянутых в этой
инструкции, могут быть соответствующими торговыми марками.
О грани чени я при и сп о льзо ва н и и Щ
Использовать только для научных целей. Не использовать для
диагностических процедур.
З аявле н и е
Фирма Bruker Daltonik GmbH не дает никаких гарантий и не несет
ни устной, ни письменной ответственности за данные, извлеченные
из Интернет-ресурсов приведенных в этом документе.
Предупреждения
Вним ание
Присоединение прибора к источнику питания, который не снабжен
защитным заземлением, приведет к удару током оператора и может
повредить сам прибор. Прерывание защитного контакта внутри или
вне прибора или отсоединение защитного заземления также приведет
к удару током оператора и может повредить прибор.
Вним ание
Н е н у ж н о у д а л я т ь п а н е л и с п р и б о р а , з а и с к л ю ч е н и е м с л у ч а е в ,
с п е ц и а л ь н о о г о в о р е н н ы х в э т о м р у к о в о д с т в е , п р и п р о в е д е н и и р а б о т
п о у х о д у и о б с л у ж и в а н и ю п р и б о р а з а к а з ч и к о м . Т о л ь к о с п е ц и а л ь н о м у
п е р с о н а л у ф ирмы B r u k e r р а з р е ш е н о у д а л я т ь п а н е л и , з а и с к л ю ч е н и е м
с л у ч а е в п р и п р о в е д е н и и р а б о т п о у х о д у и о б с л у ж и в а н и ю п р и б о р а
з а к а з ч и к о м . З а и с к л ю ч е н и е м к о н к р е т н ы х с л у ч а е в ч е т к о о го в о р е н н ы х
в э т о м р у к о в о д с т в е , п р е ж д е ч е м у д а л я т ь л ю бую п а н е л ь п р и б о р а и л и
о т к р ы т ь п р и б о р , н у ж н о в ы кл ю ч и ть е г о и о т с о е д и н и т ь о т е г о
и с т о ч н и к а п и т а н и я . Ф ир м а B r u k e r D a l t o n i k Gm bH н е н е с е т
о т в е т с т в е н н о с т и з а п о в р е ж д е н и я , к о т о р ы е м о г у т п р о и з о й т и , е с л и
э т а и н с т р у к ц и я н е б у д е т с о б л ю д а т ь с я .
Вним ание
В се с о е д и н и т е л ь н ы е д е т а л и п р и б о р а д о л ж н ы и с п о л ь з о в а т ь с я
п р а в и л ь н о . П р и б о р д о л ж е н и с п о л ь з о в а т ь с я т о л ь к о с т е м и п р о в о д а м и
и к а б е л я м и , к о т о р ы е п о с т а в л я ю т с я в м е с т е с с и с т е м о й и л и
д о п о л н и т е л ь н о п р е д о с т а в л я ю т с я п о с т а в щ и к о м .
И дентиф икация прибора
Каж д ы й п р и б о р и м е е т с в о й с е р и й н ы й н о м е р . Э т о т н о м е р в ы гр а в и р о в а н
н а с п е ц и а л ь н о й п л а с т и н к е , р а с п о л о ж е н н о й н а з а д н е й ч а с т и п р и б о р а .
К о г д а Вы к о н с у л ь т и р у е т е с ь с ф и р м о й B r u k e r D a l t o n i k GmbH п о
п о в о д у с в о е г о п р и б о р а , н е з а б у д ь т е у к а з а т ь н о м е р м о д е л и п р и б о р а
и е г о п о л н ы й с е р и й н ы й н о м е р . П и ш и те с е р и й н ы й н о м е р п р и б о р а
сл е д ую щ и м о б р а з о м :
In s tru m e n t s e r ia l #
Символы техники безопасности
О б щ и е п р е д о с т о р о ж н о с т и
К о г д а э т о т с и м в о л у к а з ы в а е т с я н а п р о д у к т е , В ам
н е о б х о д и м о о б р а т и т ь с я к э т о м у р у к о в о д с т в у .
Э л е к т р и ч е с т в о , э л е к т р и ч е с к и й ш о к
Э т о т с и м в о л р а с п о л а г а е т с я в о б л а с т и в ы с о к о го
н а п р я ж е н и я и л и т а м , г д е м о ж е т и м е т ь м е с т о у д а р
т о к о м . Т о л ь к о с п е ц и а л ь н о п о д г о т о в л е н н ы е
с о т р у д н и к и м о г у т р а б о т а т ь в э т о й о б л а с т и .
А Г о р я ч а я п о в е р х н о с т ь
Э т о т с и м в о л р а с п о л а г а е т с я в о б л а с т и г о р я ч и х
д е т а л е й и л и п о в е р х н о с т е й . Д а й т е д е т а л и и л и
п о в е р х н о с т и о с т ы т ь , п р е ж д е ч е м р а б о т а т ь в э т о й
о б л а с т и .
Ж
Б и о л о г и ч е с к и е о п а с н о с т и
Э т о т с и м в о л р а с п о л а г а е т с я в о б л а с т я х , г д е
п р и с у т с т в у е т б и о л о г и ч е с к а я о п а с н о с т ь , Р а б о т а й т е
в э т и х о б л а с т я х с о с о б о й о с т о р о ж н о с т ь ю .
А г р е с с и в н ы е в е щ е с т в а
Э т о т с и м в о л у к а з ы в а е т н а а г р е с с и в н ы е х и м и ч е с к и е
в е щ е с т в а (н а п р и м е р , к и с л о т ы ) . П р и р а б о т е с
т а к и м и в е щ е с т в а м и н а д е в а й т е с о о т в е т с т в у ю щ у ю
з а щ и т н у ю о д е ж д у .________________________________________________________________________
П о ж а р о о п а с н о с т ь
Э т о т с и м в о л и с п о л ь з у е т с я в т е х м е с т а х , г д е
м о г у т п р и с у т с т в о в а т ь п о ж а р о о п а с н ы е
л е г к о в о с п л а м е н я ю щ и е с я в е щ е с т в а (н а п р и м е р ,
м е т а н , С Н 4) и с у щ е с т в у е т о п а с н о с т ь п о ж а р а .
О
О б р а щ а й т е с ь с э т и м и в е щ е с т в а м и о с т о р о ж н о .
У д а л и т е в с е и с т о ч н и к и о т к р ы т о г о п л а м е н и и з э т о й
з о н ы . П р и м и т е м еры п р е д о с т о р о ж н о с т и п р о т и в
с т а т и ч е с к о г о э л е к т р и ч е с т в а .
М е т а н м о ж е т о б р а з о в ы в а т ь в з р ы в о о п а с н ы е с м е с и с
в о з д у х о м .
Р а з д р а ж а ю щ и е в е щ е с т в а
Э т о т с и м в о л р а с п о л а г а е т с я в т е х м е с т а х , г д е
м о г у т п р и с у т с т в о в а т ь в р е д н ы е д л я з д о р о в ь я и
р а з д р а ж а ю щ и е в е щ е с т в а .
В э т и х м е с т а х р а б о т а й т е о с т о р о ж н о . Н а д е в а й т е
с о о т в е т с т в у ю щ у ю з а щ и т н у ю о д е ж д у п р и р а б о т е с
т а к и м и в е щ е с т в а м и .
Ж О с т о р о ж н о ! О с тр ы е п р е д м е т ы
О
Э т о т с и м в о л р а с п о л а г а е т с я н а п р е д м е т а х , к о то р ы е J
м о г у т и м е т ь о с тр ы е и л и р е ж у щ и е к о м п о н е н т ы
(н а п р и м е р , и г л ы ) .
О с т о р о ж н о ! З а щ и щ а й те г л а з а
Э т о т с и м в о л р а с п о л а г а е т с я в м е с т а х , г д е
р е к о м е н д у е т с я за щ и щ а ть г л а з а с п е ц и а л ь н ы м и
за щ и тн ы м и с р е д с т в а м и .
Содержание
Правовые и регулятивны е замечания 1
Символы техники безопасности 2
1. Введение 7
1.1 Обзор системы 7
1.2 Спецификации подготовительных работ 7
1.3 Техника безопасности 7
1.3.1 Предосторожности при работе с прибором 7
1.3.2 Техника безопасности при работе с
электричеством 8
1.3.3 Инструкции по технике безопасностип ри CI 11
1.4 Требования по защите окружающей среды 14
1.5 Требования к электричеству 15
1.6 Доставка прибора 16
1.7 Распаковка, установка и настройка начальных
параметров прибора 16
1.8 Как получить поддержку 16
1.9 Возможности дистанционного сервисного обслуживания 17
2 . Ознакомление с прибором 18
2.1 Серия приборов amaZon speed - система LC/MS
18
2.2 Оборудование для ввода образцов 18
2.2.1 Система для ВЭЖХ 19
2.2.2 Шприцевой насос 19
2.2.3 Обводной клапан 19
2.2.4 Ионный источник 20
2.3 Путь через ионную ловущку прибора amaZon speed
23
2.3.1 Вакуумная система 23
2.3.2 Источник Apollo (ESI) 24
2.3.3 Двойная воронка для переноса ионов 26
2.3.4 Стадия мультипольного переноса ионов и
источник CI 28
2.3.5 Модуль ионной ловушки 29
2.4 Интерфейс системы 31
2.4.1 Интерфейсы на фронтальной панели прибора 31
2.4.2 Интерфейсы в задней части прибора 40
3. Теоретические принципы работы прибора 44
3.1 Ионизация электрораспылением 4 4
3.1.1 Образование ионов 4 4
3.1.2 Распыление 4 4
3.1.3 Десольватация 45
3.1.4 Важная роль химии растворов 4 6
3.1.5 Анализ положительно- и отрицательно­
заряженных ионов 47
3.1.6 Образование аддукт-ионов 4 8
3.1.7 Растворители 48
3.1.8 Буферы 4 9
3.2 Химическая ионизация при атмосферном давлении
(APCI) 50
3.2.1 В чем разница между ионизацией электрораспылением
(ESI) и химической ионизацией при атмосферном давлении (АРС1)50
3.2.2 Когда следует использовать APCI 51
3.2.3 Растворители для APCI 51
3.2.4 Достижение условий образования газовой фазы 52
3.3 Проводник ионов 53
3.4 Основы функционирования ионной ловушки 55
3.4.1 Диаграмма стабильности 57
3.4.2 Нелинейный резонанс в ловушке 59
3.4.3 Последовательность сканирования в масс
спектрометрии 60
3.4.4 Последовательность сканирования при MS/MS и
MS(n) 62
3.4.5 Контроль ионного заряда 64
3.4.6 Детекция биполярных ионов и переключение
полярности 65
Обслуживание 66
4.1 Прочитайте эту главу в первую очередь: техника
безопасности 66
4.2 Опасности для здоровья 66
4.2.1 Высокие температуры 66
4.2.2 Опасное высокое напряжение 67
4.2.3 Химические и биологические опасности 68
4.2.4 Защитное оборудование 69
4.2.5 Электростатический разряд 69
4.2.6 Чистота 69
4.3 График технического обслуживания 70
4.4 Техническое обслуживание рабочих помещений 71
4.4.1 Проверка шлангов (муфтовых соединений), силовых
и обычных кабелей. 71
4.4.2 Внешние панели 71
4.4.3 Воздушные фильтры 75
4.5 Опорожнение дренажных емкостей 77
4.6 Замена газового кондиционера 78
4.7 Вакуумная система: вентиляция и начало работы 7 9
4.8 Обслуживание насосов 83
4.8.1 Проверка уровня масла в насосах и проверка
масляных фильтров 83
4.8.2 Добавление или замена жидкости в насосе 84
4.9 Обслуживание пути движения ионов 8 6
4.9.1 Очистка распылительной камеры 86
4.9.2 Абразивная очистка 88
4.10 Обслуживание стеклянного капилляра 90
4.10.1 Удаление и повторная установка стеклянного
капилляра 90
4.10.2 Очистка стеклянного капилляра 90
4.11 Удаление и повторная установка агрегата для
десольватации 91
4.11.1 Процедура повторной установки агрегата для
десольватации 91
4.12 Удаление и повторная установка картриджа переноса 94
4.13 Подсоединение гелиевого источника к прибору 96
4.14 Обслуживание пС1 98
4.14.1 Замена газового баллона для метана 98
4.14.2 Проверка на утечки в линиях подачи метана и
переноса 101
4.14.3 Замена одноразового картриджа реагента 102
5. Приложение 103
5.1 Сокращения 103
5.2 Каталожные номера запасных частей 104
5.2.1 Запасные части к серии приборов amaZon speed
104
5.2.2 Принадлежности
5.2.3 Расходные материалы и необходимые
принадлежности 110
6. Предметный указател ь 112
1 Введение
в
э т о м р у к о в о д с т в е с о д е р ж и т с я о б з о р к о м п о н е н т о в с и с т е м ы am a Z o n
s p e e d ф ирмы B r u k e r и о п и с а н и е и х с о в м е с т н о й р а б о т ы .
1 .1 О бзорное описание систем ы
С и с т е м а B r u k e r a m a Z o n s p e e d с о с т о и т и з и о н н о й л о в у ш к и am a Z o n
s p e e d и п р о г р а м м н о г о о б е с п е ч е н и я C o n t r o l s o f t w a r e .
1 .2 П еречень пр о ц е дур д л я п о д го то в к и м еста д ля прибора
О ч е н ь в а ж н о , ч то б ы м е с т о , г д е б у д е т с т о я т ь п р и б о р , бы ло
п р а в и л ь н о п о д г о т о в л е н о , д о т о г о к а к п р и б о р б у д е т у с т а н о в л е н .
П о ж а л у й с т а , в н и м а т е л ь н о о з н а к о м ь т е с ь с о с п е ц и ф и к а ц и е й п о д г о т о в к и
м е с т а д л я п р и б о р а ( S i t e P r e p a r a t i o n S p e c i f i c a t i o n ) , к о т о р у ю
п р и с ы л а ю т в с е м п о к у п а т е л я м д о о т п р а в к и с а м о г о п р и б о р а .
Э т о т д о к у м е н т с о д е р ж и т и н ф о р м а ц и ю о н е о б х о д и м ы х у с л о в и я х
с о д е р ж а н и я п р и б о р а , т а к и х к а к р а б о ч а я о к р у ж а ю щ а я с р е д а , п о д а ч а
г а з а , э л е к т р и ч е с т в о , в ы т я ж к а , в е н т и л я ц и я , з а з е м л е н и е и д р .
Д о к у м е н т S i t e P r e p a r a t i o n S p e c i f i c a t i o n д о л ж е н бы ть п о л н о с т ь ю
з а п о л н е н и в о з в р а щ е н ф ирм е B r u k e r с п о д п и с ь ю з а к а з ч и к а , п р е ж д е ^
ч е м п р е д с т а в и т е л ь с е р в и с н о й с л у ж б ы н а ч н е т у с т а н о в к у п р и б о р а .
Е с л и з а к а з ч и к н е у в е р е н , ч т о с м о ж е т п р а в и л ь н о п о д г о т о в и т ь м е с т о
д л я п р и б о р а , п е р с о н а л ф ирмы B r u k e r м о ж е т о с у щ е с т в и т ь о с м о т р и
п о д г о т о в к у б у д у щ е г о м е с т а р а с п о л о ж е н и я п р и б о р а .
1 .3 Те хн и к а б е зо п а сн о сти
Т р е б о в а н и я т е х н и к и б е з о п а с н о с т и п р и р а б о т е н а п р и б о р е am a Z o n
s p e e d в к л ю ч а ю т :
• М еры п р е д о с т о р о ж н о с т и п р и р а б о т е н а п р и б о р е (г л а в а 1 . 3 . 1 )
• Т е х н и к а б е з о п а с н о с т и п р и р а б о т е с э л е к т р и ч е с т в о м (г л а в а 1 . 3 . 2 )
• М еры п р е д о с т о р о ж н о с т и п р и р а б о т е с и с т о ч н и к а м и C I (т о л ь к о д л я
E T D , г л а в а 1 . 3 . 3 )
1 . 3 . 1 Меры предосторожности при работе на приборе
П р е ж д е ч е м у с т а н а в л и в а т ь и н а ч и н а т ь р а б о т а т ь н а м а с с -
с п е к т р о м е т р е a m a Z o n s p e e d , п р о ч т и т е о п и с а н и е с у щ е с т в у ю щ и х и
в о зм о ж н ы х о п а с н о с т е й . У б е д и т е с ь , ч т о ка ж д ы й , к т о б у д е т
у с т а н а в л и в а т ь п р и б о р и р а б о т а т ь н а н е м , о з н а к о м л е н с общ им и ^
п р а в и л а м и т е х н и к и б е з о п а с н о с т и п р и р а б о т е в л а б о р а т о р и и и
к о н к р е т н ы м и т р е б о в а н и я м и т е х н и к и б е з о п а с н о с т и п р и р а б о т е на
м а с с -с п е к т р о м е т р е a m a Z o n s p e e d . П р о й д и т е и н с т р у к т а ж у В а щ е го
и н ж е н е р а п о т е х н и к е б е з о п а с н о с т и , с а н и т а р н о г о в р а ч а (г и г и е н и с т а )
н а п р о и з в о д с т в е , и н ж е н е р а п о о х р а н е о к р у ж а ю щ е й с р е д ы и л и
м е н е д ж е р а п о т е х н и к е б е з о п а с н о с т и д о т о г о , к а к б у д е т у с т а н о в л е н
и н а ч н е т р а б о т а т ь п р и б о р . У с т а н о в к у п р и б о р а д о л ж е н о с у щ е с т в л я т ь
п р е д с т а в и т е л ь ф ирмы B r u k e r .
Ч то б ы з а щ и т и т ь с е б я о т в р е д н ы х в о з д е й с т в и й и п р е д о т в р а т и т ь
н е и с п р а в н о с т и в р а б о т е п р и б о р а , о з н а к о м ь т е с ь с о сл ед ую щ и м и
р е к о м е н д а ц и я м и :
П р е ж д е , ч е м н а ч а т ь р а б о т у н а п р и б о р е , о з н а к о м ь т е с ь с о в с е м и
п р е д у п р е ж д е н и я м и в н а ч а л е э т о г о р у к о в о д с т в а .
П ри п р и г о т о в л е н и и о б р а з ц о в и р а с т в о р о в д л я п о с л е д у ю щ е й р а б о т ы н а
п р и б о р е н о с и т е с о о т в е т с т в у ю щ у ю з а щ и т н у ю о д е ж д у , в к л ю ч а я за щ и тн ы е
о ч к и и п е р ч а т к и .
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Е с л и Вы п о д о з р е в а е т е и л и у в е р е н ы , ч т о
э л е к т р и ч е с к а я з а щ и т а м а с с -с п е к т р о м е т р а am aZ o n
s p e e d н а р у ш е н а :
1 . О т к л ю ч и т е м а с с -с п е к т р о м е т р araaZon s p e e d о т
с е т и .
2 . О т с о е д и н и т е п р о в о д о т э л е к т р и ч е с к о г о в ы хо д а,
3 . Н е д о п у с к а й т е п о с т о р о н н и х д о р а б о т ы н а
п р и б о р е .________________________________________________________________________________________
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
В м а с с -с п е к т р о м е т р е a m a Z o n s p e e d и с п о л ь з у е т с я
в ы с о к о е н а п р я ж е н и е . П р и н о р м а л ь н о й р а б о т е
п р и б о р а п о л ь з о в а т е л ю н е н а д о к о н т а к т и р о в а т ь с
в н у т р е н н и м и к о м п о н е н т а м и п р и б о р а . Н и к о г д а н е
р а б о т а й т е н а м а с с -с п е к т р о м е т р е a m a Z o n s p e e d , ,
е с л и у н е г о у д а л е н а з а щ и т н а я кр ы щ ка ( п а н е л ь ) ,
п о с к о л ь к у п р и э т о м п о л ь з о в а т е л ь п о д в е р г а е т с я
р и с к у с е р ь е з н о г о э л е к т р и ч е с к о г о ш о к а . Д о с т у п ко
в н у т р е н н и м ч а с т я м п р и б о р а р а з р е ш е н т о л ь к о в
с л у ч а я х с т р о г о о го в о р е н н ы х в э т о м р у к о в о д с т в е .
В п р о т и в н о м с л у ч а е п р и б о р н у ж н о о т с о е д и н и т ь о т
и с т о ч н и к а п и т а н и я д о т о г о , к а к л ю б а я кр ы ш ка
(п а н е л ь ) б у д е т у д а л е н а и л и о т к р ы т а ._____________________________
ОСТОРОЖНО
Д л я за м е н ы и с п о л ь з у й т е т о л ь к о с п е ц и а л ь н ы е
п р е д о х р а н и т е л и с р е к о м е н д о в а н н ы м и д и а п а з о н а м и
си л ы т о к а и н а п р я ж е н и я .
ОСТОРОЖНО
В с е с о е д и н е н и я , в е д у щ и е к п р и б о р у и о т н е г о ,
д о л ж н ы и с п о л ь з о в а т ь с я п р а в и л ь н о . П р и б о р с л е д у е т
э к с п л у а т и р о в а т ь т о л ь к о с п р о в о д а м и и к а б е л я м и ,
п о с т а в л я е м ы м и в м е с т е с с и с т е м о й и л и
д о п о л н и т е л ь н о п о с т а в л я е м ы м и п р о и з в о д и т е л е м .__________
ОСТОРОЖНО
И с п о л ь з у й т е п р и б о р в с о о т в е т с т в и е с
и н с т р у к ц и я м и , п р и в е д е н н ы м и в э т о м р у к о в о д с т в е ,
В п р о т и в н о м с л у ч а е , в с т р о е н н а я з а щ и т а п р и б о р а
м о ж е т бы ть н а р у ш е н а , ч т о м о ж е т п р и в е с т и
о п е р а т о р а к р и с к у п о л у ч е н и я с е р ь е з н о й тр а в м ы .
10
ОСТОРОЖНО
Для того, чтобы прибор работал безопасно и
надежно, защитный провод заземления (изоляция
зеленого/желтого цвета) электрического кабеля
должен быть подсоединен к именно к
электрическому заземлению. Любое нарушение
целостности защитного провода заземления внутри
или вне прибора или отсоединение защитного
терминала заземления может повредить оператору.
1. 3.2.1 Остальные символы на приборе
В таблице 1-1 перечислены символы, которые можно увидеть на или
рядом с различными электрическими компонентами масс-спектрометра,
Таблица 1-1. Электрические символы на приборе.
Символ Описание
Показывает, что терминал либо получает, либо
передает альтернативный ток или напряжение.
Сообщает, что защитный терминал заземления
должен быть соединен с землей до того, как
ф будут подключены любые другие электрические
о
приборы или модули.
Указывает, что питание отключено.
Указывает, что питание включено.
1
11
1 . 3 . 3 Инструкции по технике безопасности при работе с источником
C I (только для приборов ETD)
Следует соблюдать еще несколько правил техники безопасности,
если Ваш прибор оснащен источником CI для ETD-реакций.
Methane Supply Line
(to instrunnent)
Methane
Transfer
Line
Рисунок 1-1 Газовый модуль ETD, газовый баллон для метана и
регулятор давления
Подписи к рисунку: Регулятор давления. Газовый баллон. Линия
подачи метана (к прибору), Линия переноса метана. Газовый модуль
ETD
12
Cylinder Pressure Gauge Outlet Pressure Gauge
Outlet Valve
Methane
Transfer
Line
'Л-
' V -''З
■U-.
Рисунок 1-2 Стандартный двух-ходовой регулятор давления метана
Подписи к рисунку: Манометр давления в цилиндре. Манометр
давления на выходе, выходной вентиль (клапан?), вентиль газового
баллона, вентиль низкого давления. Контрольная кнопка,
вентиляционный порт, линия переноса метана
Следующие компоненты необходимы для работы с источником CI:
• Газовый баллон для м етана. Максимальный объем - 2 литра. Не
поставляется фирмой Bruker. Для справки обратитесь к
спецификации подготовки места для прибора (Site Preparation
Specification).
• Регулятор давления. Не поставляется фирмой Bruker. Для
справки обратитесь к спецификации подготовки места для
прибора (Site Preparation Specification).
• Газовы й модуль ETD (фирмы Bruker, каталожный номер #245568).
Метан подается из газового баллона через регулятор давления
и должен проходить через этот модуль. Чтобы работа была
безопасной, прибор должен быть обязательно снабжен газовым
модулем ETD. Модификация и использование несерийного
газового модуля ETD запрещены. В случае какой-либо поломки
модуля, он должен быть заменен на новый. Для замены
газового модуля ETD обратитесь к Вашему местному
представителю фирмы Bruker.
• Газовая линия переноса м етана (фирмы Bruker, каталожный
номер #01931). Капилляр размером 1/16" используется для
соединения выходного клапана регулятора давления со входом
газового модуля ETD. Он соединен с выходным клапаном
регулятора давления с помощью муфты Swagelok размером 1/16",
Пользователи должны убедиться, что выход их регулятора
давления соответствует этой муфте.
• Линия подачи м етана. Эта линия подачи метана представляет
собой капилляр длиной 10 м, поставляемый фирмой Bruker и
13
соединяющий газовый модуль ETD с прибором. В приборе должен
использоваться только метан, подаваемый из газового модуля
ETD.
• Контроллер то ка м етана. Этот прибор поставляется фирмой
Bruker и устанавливается в вакуумной камере. Он недосягаем
для пользователя.
• Источник C I. Источник CI поставляется фирмой Bruker и
монтируется к картриджу переноса прибора amaZon speed в
вакуумной системе. Эта часть системы доступна для
пользователя только в процессе технического обслуживания
прибора.
1 . 3 . 3 . 1 Предосторожности при использовании м етана в источнике
химической ионизации (C I)
Для нормальной работы источника CI необходим газ метан. Для
безопасной работы нужно соблюдать следующие правила.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Метан очень горючий газ. Он может образовывать
взрывоопасные смеси с воздухом.
Держите емкости с метаном в хорошо
проветриваемом помещении.
Храните метан в помещениях, где нет источников
возгорания.
Принимайте меры предосторожности против
статического разряда.___________________________
Метан легче воздуха и может накапливаться под потолком
комнаты.
Когда метан не требуется, линия подачи метана должна быть
перекрыта.
Используйте только емкости с метаном объемом не более 2-х
литров (0, 002 м^) , находящиеся под давлением 200 бар (400
бар/л).
Выходное давление регулятора давления должно быть не более
4 бар.
Газовый модуль ETD ограничивает скорость подачи метана
(верхний ее предел - 0,5 л/ч или 0,0005 м^/ч) при давлении в
1 бар. Этот предел скорости подачи метана нельзя превышать.
Газовые баллоны нужно хранить в хорошо вентилируемом
помещении и отсутствии источников возгорания
(предпочтительно в специальном отсеке для газовых баллонов)
в соответствие с государственными и местными предписаниями.
Температура газовых емкостей должна быть не выше 50°С.
Входной капилляр ESI источника API не должен быть
блокирован при активации источника CI.
Установка подачи метана и установка прибора должна
происходить в соответствие с местными предписаниями и
требованиями местного представителя отдела техники
безопасности.
14
• Используйте только соответственно сертифицированное
оборудование, которое подходит для метана, находящегося при
указанном давлении и температуре,
• По правилам техники безопасности комната, где установлен
прибор, должна быть не менее 20 м^, а высота ее потолка
должна быть не менее 2,5 м.
• Рекомендуется скорость воздухообмена более 25 м^/м^/ч. Эта
скорость не должна снижаться за предел 10 м^/м^/ч, когда
идет подача метана.
• Линию подачи метана и выходной манометр, измеряющий
давление метана, нужно очищать в следующих ситуациях:
о при установке,
о после замены баллона с метаном и
о когда метан не подается на источник CI в течение
длительного периода времени.
• Линию подачи метана также нужно периодически проверять (по
меньшей мере, каждые 3 месяца) на возможность утечки. Для
этой цели выходной измеритель давления (манометр) на линии
подачи метана должен регистрировать давление не ниже 1 бар
при температуре окружающей среды.
1 . 3 . 3 . 2 Предосторожности при работе с реактивам и
Для нормальной работы источника CI нужен реактив. Прочтите
инструкции по технике безопасности и рекомендации производителя
(ТБРП), чтобы принять необходимые меры предосторожности.
Обратите внимание на местные правила техники безопасности Вашей
лаборатории!
Вакуумные насосы прибора удаляют образцы и растворитель. Выхлоп
этих насосов может содержать следы Ваших образцов и
растворителей. Удаляйте выхлоп насосов из здания проветриванием
или с помощью вытяжного вентиляционного оборудования. Выполняйте
все местные предписания, касающиеся качества воздуха.
о
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Всегда предварительно
изучайте ТБРП,
касающиеся реагентов, с
которыми Вы будете
работать. Принимайте
соответствующие меры
предосторожности и
носите соответствующую
защитную одежду.
1 .4 Тр е б о в а н и я к усло ви ям окружающей среды
Масс спектрометр amaZon speed предназначен для использования
внутри помещения и нормально функционирует при следующих внешних
условиях:
Таблица 1-2 Условия окружающей среды
15
Рабочие условия
Температура От 15 до 30°С (от 59 до 95° F)
Относительная влажность 15-80% без конденсата @ 30°С
1 .5 Д о полни тельны е тр е б о ва н и я и тр е б о ва н и я к
э ле к тр и ч е с тв у
Для подробного описания дополнительных требований и требований к
электричеству для серии приборов amaZon speed с ионными
ловушками обратитесь к спецификации подготовки места для прибора
(Site Preparation Specification) , которую Вы получили до
доставки прибора.
Место, на котором должен стоять прибор amaZon speed, должно
безопасно выдерживать вес прибора в 100 кг (220 lbs). Кроме того,
нужны столы или другие предметы мебели, на которых нужно
поместить модуль для жидкостной хроматографии (модуль LC),
компьютер, монитор и принтер.
• Прибор amaZon speed предъявляет следующие требования к (
питанию:
о 208-230 ВАС
о 50/60 Гц
о 1500 ВА
• Это оборудование должно быть установлено в условиях
окружающей среды категории II, как определено в IEC 664.
• Прибор поставляется с электрическим кабелем длиной в 3 м
(IEC320) и с питанием от сети со штепсельной вилкой,
подходящей для использования в Вашей стране.
• Масс спектрометр amaZon speed требует пространства на полу
в 3 м^, включая пространство для вентиляции и свободного
доступа к прибору.
• Чтобы гарантировать необходимую вентиляцию и доступ к
соединениям и главному выключателю, оставьте как минимум
500 мм (20 дюймов) свободного пространства с обеих сторон,
1000 мм (40 дюймов) - с фронтальной стороны и 100 мм (4
дюйма) - сзади прибора amaZon speed.
Ж
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Г л а в н ы й э л е к т р и ч е с к и й к а б е л ь д о л ж е н и м е т ь
с о о т в е т с т в у ю щ е е з а з е м л е н и е .
Система имеет два выхлопных отверстия. Первое расположено на
сливной емкости, в которую собираются сконденсированные газы и
жидкости из ионного источника прибора. Второе отверстие
расположено на насосе прибора. Индивидуальные устройства могут
иметь свои руководства по безопасной эксплуатации, которые
предъявляют специальные требования к обращению с выхлопными
газами и твердыми отходами. Каждый пользователь должен
16
ознакомиться с такими требованиями, касающимися используемых им
устройств и приборов.
17
1.6 Доставка прибора
Пожалуйста, немедленно сообщайте фирме Bruker Daltonics, Inc. о
любых наружных повреждениях упаковки, произошедших во время
доставки.
Доставленный прибор должен оставаться в той упаковке, в которой
он был доставлен до тех пор, пока представитель фирмы E^ruker не
поместит прибор на предназначенное для него место.
,
1 .7 Р а сп а к о в к а ус та н о в к а и н а стр о й к а начальны х
парам етров прибора
Упаковочный список составляется для каждого заказа и содержится
в доставочной упаковке вместе с оборудованием.
Установка прибора amaZon speed в лаборатории заказчика
производится специально подготовленной сервисной службой фирмы
Bruker. Сервисная служба также осуществляет проверочные
измерения для приемки прибора на месте, начальное обучение
основным рабочим операциям и обслуживание прибора.
Пожалуйста, обратите внимание: Только представитель фирмы Bruker
имеет право проводить начальную установку и ввод прибора amaZon
speed в эксплуатацию.
1 .8 Как п о лу ч и ть техническую поддерж ку
Если у Вас возникли проблемы с Вашей системой, пожалуйста.
Центры управления в США: Главный филиал в Европе:
Bruker Daltonics, Inc. Bruker Daltonik GmbH
Улица: Manning Rd. 40 Улица: Fahrenheistr. 4
Город: Billerica, MA 01821 Город: 28359 Bremen
Страна: U.S.A. Страна: Germany
Тел: +1 978 663 ЗббО; Доб. 1445 Тел: +49 421 2205 420
Факс: +1 978 667 5993 Факс: +49 421 2205 370
Эл. почта: service- Эл. почта:esi.support0bdal.de
supportSbdal. com для программного обеспечения:
esi. supportSbdal.de
S W .
Интернет-адрес: Интернет-адрес:
http://www.bdal.com/ http://www.bdal.de
18
1.9 Возможности дистанционного сервиса
Remote Ser^rice
http;//txlal.webex.com
Daltonics Service
Hotline
Рисунок 1-3 Оперативные принципы дистанционного сервиса
Подписи к рисунку: Дистанционный сервис http//bdal.webex.сот,
Покупатель (заказчик), Горячая линия Daltonics Service
Чтобы максимально увеличить оперативное время, система ионной
ловушки amaZon speed имеет возможности для дистанционного
сервиса (Рис. 1-3). Эта система позволяет выявлять неисправности
через Интернет. Использование дистанционного сервиса позволяет
сервисной службе фирмы Bruker эффективно решать проблемы,
контролируя компьютер покупателя и не выезжая на место.
Модернизация как программного обеспечения так и пограммно-
аппаратных средств может быть проведена таким образом.
#
Более того, процесс сервиса можно ускорить, так как сервисный
персонал может прибыть на место с соответствующими
комплектующими после дистанционной диагностики.
Необходимое предварительное условие: покупатель должен иметь
доступ в Интернет через программу trapControl своего компьютера.
19
2 Ознакомление с прибором
Эта глава описывает и характеризует компоненты системы.
2 .1 Серия приборов am aZon speed - си стем а LC /M S (n)
Серия приборов amaZon speed снабжена ионными ловушками нового
поколения, оснащенными полным набором новых технологий, что
непосредственно трансформируется в преимущества для пользователя.
Спроектированная для решения ключевых задач в области протеомики,
метаболомики, скрининга и идентификации соединений, серия
приборов amaZon speed - самая прогрессивная на сегодняшний день.
Ведущие технологии - это:
• Новая запатентованная технология двойной ионной воронки,
которая выводит на более высокий уровень чувствительности,
значительно облегчая ионный транспорт от внешнего источника
ионов под давлением к высоко вакуумному анализатору масс,
• Быстро сканирующая ионная ловушка нового поколения М
обеспечивает беспрецедентное сочетание высокой скорости ^
сканирования и разрешения в любой области применения.
• Быстрое переключение полярности: новый интерфейс ионного
источника Zero Delay Alternating™ извлекает максимум
информации из исследуемых образцов.
• Установка современных ETD и PTR - это новая веха в
эксплуатационной надежности и чувствительности.
Прибор представляет собой полную систему LC/MS(n). Он включает в
себя ионизацию электрорапылением и блок ионного переноса, ионную
ловушку-анализатор масс, ионный детектор, вакуумную систему
(включая насос) и полностью укомплектованную электронику. Помимо
самого прибора, имеется система сбора данных и шприцевой насос
для работы при прямом впрыскивании для медленного и быстрого
потока. Программное обеспечение включает программы trapControl
для сбора данных, программу HyStar для автоматической обработки
образцов и контроля жидкостных хроматографов и систему анализа
данных для их интерпретации. Кроме того, предлагается большой
выбор программного обеспечения для специальных целей, например:
Программное обеспечение MetaboliteTolls для идентификации
метаболитов.
• Программное обеспечение BioTools™/RapiDeNovo™ для
интерпретации данных при исследованиях белков.
• Система баз данных ProteinScape™ для ведения протеомных
проектов.
• ACD/MS ManagerTM для интерпретации и классификации структур.
• Compass Security Pack для работы в регулируемой окружающей
среде,
• Compass OA/QC: Интернет-руководство для работы с LC/MS
системами для начинающих пользователей.
2 .2 Приборы д л я вво да образцов
Образцы можно вводить в источники API (ионизация при атмосферном
давлении) масс спектрометра с помощью различных систем ввода.
20
О с н о в н а я р а з н и ц а м е ж д у э т и м и с и с т е м а м и з а к л ю ч а е т с я в с к о р о с т и
п о т о к а ж и д к о с т и , к о т о р у ю о н и о б е с п е ч и в а ю т :
• Система жидкостной хроматографии -(от 10 до 1000 мкл/мин;
максимально 5000 мкл/мин)
• Шприцевой насос -(от 0,3 до 10 мкл/мин в случае одного
насоса и от 100 до 1000 мкл/мин в сочетании с насосом для
жидкостной хроматографии; максимально 5000 мкл/мин)
• Offline наноэлектроспрэй -(приблизительно 30 нл/мин)
• Online наноэлектроспрэй - (от 100 до 400 нл/мин)
• П р я м о й /и н ж е к ц и о н н ы й к л а п а н с п е т л е й д л я о б р а з ц о в и с и с т е м о й
д л я ж и д к о с т н о й х р о м а т о г р а ф и и (и н ж е к ц и я в п о т о к ) .
2 . 2 . 1 Система ВЭЖХ
Так как жидкостная хроматография очень широко распространена,
LC-системы наиболее часто используются для ввода образцов в
прибор. Стандартный источник API приспособлен для скорости
потока до 1 мл/мин и снабжен опцией APCI, так что возможна
работа при скорости потока до 2 мл/мин. Для процесса распыления
для обоих этих ионных источников используется распыляющий газ и
в противоположном направлении пропускается сушильный газ.
В сочетании с прибором система LC может работать в нескольких
режимах. Нормальными режимами работы являются стандартный LC
анализ, анализ без разделения методом жидкостной хроматографии
(анализ инжекции в поток, FIA) и комбинированный анализ в потоке
с использованием шприцевого насоса при низкой скорости потока.
2 . 2 . 2 Ш прицевой насос
Шприцевой насос поставляется в комплекте с масс спектрометром с
ионной ловушкой, чтобы обеспечивать прямой ввод образцов либо в
источник ионизации элекрораспылением либо в источник ионов APCI.
Насос находится под полным контролем программного обеспечения
компьютера, конкретно программы trapControl.
При ионизации элекрораспылением возможны два режима работы. Либо
шприцевой насос может непосредственно вводить образец в растворе
в распылитель при низкой скорости потока (обычно 1-10 мкл/мин),
либо образец может попадать в прибор в небольшом потоке, который
исходит из системы LC. Эта сложная операцию практически
совместима оптимизацией параметров работы прибора и развития
методов
M S ( п ) .
Ввод образцов шприцевым насосом из системы LC предпочтителен для
APCI, поскольку ионный источник APCI сконструирован для
минимальной скорости потока примерно в 200 мкл/мин.
Шприцевой насос снабжен шприцем объемом 250 мкл. Также можно
использовать шприцы большего и меньшего объема.
2 . 2 . 3 Обводной клапан
Обводной клапан дает возможность образцам обходить ионный
источник, предотвращая загрязнение ионного источника и вакуумной
системы. Поток, содержащий образец, можно перенаправить
переключением с команды Source на команду W aste в обход
источника на странице M ode.
21
Выбор команды Source приведет к тому, что образец пройдет через
клапан и попадет в источник.
Выбор команды W aste переключит клапан так, что образец не
попадет в источник, а вместо этого попадет в сливную емкость.
Эта операция удобна для отделения больших пиков растворителя от
небольших пиков веществ или для того, чтобы исключить образцы,
которые могут загрязнить источник и создать эффекты запоминания.
О братите внимание: Позиция обводного клапана соответствует
настройкам программного обеспечения, только если прибор
находится в режиме O p erate (оперативный). В режимах Standby и
Shutdown обводной клапан всегда находится в положении W aste.
Контрольные кнопки программного обеспечения доступны, но
используются только для программирования методов. Изменение
настройки нажатием на кнопку Source в режимах Standby и Shutdown
не изменит фактического положения обводного клапана, и он
останется на позиции W aste.
Система amaZon speed снабжена обводным клапаном с заменяемой
головкой. Можно применять б-ходовой или 10-ходовой клапаны для
нано-измерений или аналитических задач на усмотрение
пользователя.
2 . 2 . 4 Ионные источники
В стандартной комплектации, ионные ловушки amaZon speed
поставляются вместе с электрораспылительным источником Apollo.
Однако, можно выбрать и различные другие ионные источники (см.
Рис. 2-1) .
22
шприцевой насос. Калибровочная система, ВЭЖХ-УВЭЖХ, чип ESI,
Распылитель CE-MS, Нано-распылитель, Стандартный распылитель ESI,
Стандартный распылитель APCI, Интерфейсы для источника: Off-line
Nano-Electrospray, On-line Nano-Electrospray, NanoMate; Приборы
(распылительные камеры API): ESI, многорежимный, APPI, APCI
24
2 .3 У с тр о й с тв о ионной ловуш ки am aZon speed
Эта глава описывает основные компоненты ионной ловушки масс
спектрометра amaZon speed и различные стадии пути, который
проходит ион образца из источника до анализатора масс и его
окончательного определения.
Detection
lontrap Multiplier
fast-scanning
Source (ETD) Analyzer
Stage 1 Stage 2 ^ Stage 3 Stage 4
Atmospheric
■ Pressure
Ion Source
Рисунок 2-2 Ионная ловушка масс спектрометра amaZon speed
На рисунке: Ионный источник атмосферного давления. Распылитель,
Трансферная линия высоко-трансмиссионной двойной ионной воронки.
Проводник ионов. Ионная ловушка, Умножительный детектор.
Вакуумная ступень 1, Ступень 2, Ступень 3, Источник пС1 (ETD),
Быстро-сканируюший анализатор. Ступень 4
e
2 . 3 . 1 Вакуумная систем а
Анализируемые ионы образуются при API ионизации образца при
атмосферном давлении. Однако, масс-спектрометрический анализ
производится в высоком вакууме (10'® бар). Чтобы преодолеть эту
разницу в давлении размером в 9 порядков, ионная ловушка amaZon
speed снабжена 4-х ступенчатой дифференциальной насосной
системой.
Ионы и нейтральный газ попадают в масс-спектрометр через очень
узкий капилляр. Узость капилляра означает, что механический
насос может поддерживать равновесное давление в несколько
миллибар на первой вакуумной ступени системы. Только очень
небольшая газообразная фракция попадает на следующую вакуумную
ступень через маленькое отверстие. Эта вакуумная ступень
вакуумируется через первое впускное отверстие двух-поточного
турбомолекулярного насоса. Две следующие вакуумные ступени,
соединяющиеся через маленькие отверстия, располагаются далее на
вакуумной линии. Эти ступени вакуумируются через соответствующие
входы турбомолекулярного насоса. Таким образом, базовое давление
25
в 10‘® миллибар создается к 4-ой ступени, где располагается
анализатор ионной ловушки.
2 . 3 . 2 И сточник A p o llo (E S I)
Источник Apollo фирмы Bruker - это стандартный входной прибор
для ионной ловушки приборов amaZon speed. Он состоит из
заменяемой камеры источника и десольватационного блока, который
включает входной капилляр и нагревательный блок для получения
сухого газа. Все ионные ловушки amaZon speed поставляются с
распылительной камерой ESI. В распылительных камерах
используются различные методы образования газо-фазных ионов,
такие как APCI, APPI, или online и offline источники нанопотоков.
1. ESI Sprayer
2. Standard ESI Spray Chamber
3. SprayShicldand CapiltaryCap
4. Waste
5. Dry Gas Heater
6. Inlet Capillary
Рисунок 2-3 Источник Apollo для ESI
Ha рисунке: 1. Распылитель ESI
2. Стандартная распылительная камера ESI
3. Защитный кожух распылителя и заглушка капилляра
4. Отверстие для отходов
5. Нагреватель для получения сухого газа
6. Входной капилляр
Интерфейс масс-спектрометра, сопряженного с жидкостным
хроматографом (LC/MS) должен осуществлять три фундаментальных
процесса:
• Генерацию аэрозоля
• Ионизацию
• Удаление растворителя
Жидкий образец вводится в распылительную камеру с помощью
распылителя, где подвергается процессу ESI в электрическом поле
в атмосфере распылительного газа (N2) , находящегося под
давлением.
26
Нагретый сушильный газ, пропускаемый в направлении,
противоположном потоку капель образца, входит в распылительную
камеру и используется для увеличения летучести (и, таким образом,
ионизации) образца и для удаления незаряженного материала.
Образовавшиеся ионы направляются электрическим полем между
распылительной камерой (потенциал земли) противоположно
намагниченным покрытым металлом капилляром, который является
входом в вакуумную систему. Ионы фокусируются электрическим
полем на входе в капилляр, откуда они переносятся в вакуумную
систему.
(1) Распы литель E S I
Ч то б ы д о с т и ч ь п р и е м л е м о й ч у в с т в и т е л ь н о с т и м а с с -а н а л и з а
ж и д к и х о б р а з ц о в , р а с т в о р е н н ы й о б р а з е ц д о л ж е н бы ть р а с п ы л е н в
в и д е о ч е н ь м а л е н ь к и х к а п е л ь , к о т о р ы е л е г к о и с п а р и т ь д о т о г о ,
к а к о н и п о п а д у т в в а к у у м н у ю с и с т е м у .
Этого легче всего достичь с помощью пневматического
распылителя, который производит капли контролируемого
размера.
Распылитель получает раствор образца из шприцевого насоса
или жидкостного хроматографа. Раствор проходит через очень
тонкую иглу. Игла монтируется внутри трубки, в которой
перемешается распылительный газ под давлением (как правило,
это азот). В конце трубки два потока взаимодействуют таким
образом, что раствор распыляется в виде маленьких капель.
Распылительный газ важен для хорошего распыления и
стабильного потока ионов. Оператор может вручную
корректировать позицию иглы в соответствие с выбранной
скоростью потока образца. Давление распылительного газа
можно регулировать с помошью программы trapControl, чтобы
обеспечить оптимальное распыление. Процесс электрораспыления
можно легко проконтролировать через окошко в распылительной
камере. Установка иглы имеет электрическое заземление.
(2) Распы лительная кам ера ES I
Дверцу распылительной камеры можно открыть для целей
технического обслуживания. При этом блокирующий механизм
отключает высокое напряжение в распылительном щите и
капиллярной пластине.
(3) Распылительный щит и капиллярная пластина
Высокое напряжение подведено к распылительному щиту, для
того, чтобы притягивать ионы. Маленькие заряженные капли,
произведенные распылителем, ускоряются электрическим полем
между распылителем (потенциал земли) и, в случае
положительно заряженных ионов, отрицательно заряженным
распылительным щитом. Далее, разность потенциалов между
распылительным щитом и капиллярной пластиной (приблизительно
500 В) фокусирует ионы на вход в стеклянный капилляр.
(4) Выход для отходов
Трубка для отходов в распылительной камере, которая
используется для откачивания из камеры растворителей, газа и
молекул образца, подсоединена к сливной емкости.
(5) Нах^еватель суш ильного га за
В нагревателе сушильного газа азот под давлением нагревается
до предварительно заданной температуры. Поток сушильного
27
газа через отверстие попадает в распылительную камеру и
движется навстречу протоку заряженных капель, Температуру
можно варьировать от 100 до 350°С, а скорость потока - от
0,5 до 12 л/мин. Скорость потока и температура задаются
контрольными программами и оптимизируются для каждого
конкретного анализа. Когда сушильный газ участвует в
процессе выпаривания растворителя, то есть в испарении
растворителя из маленьких капель прежде, чем они попадут в
капилляр, его высокая температура не должна разрушать
анализируемый образец. Однако, так как испарение
растворителя требует больших затрат энергии, температура
капель и анализируемых образцов остается низкой,
(6) Входной капилляр
Ионы анализируемого образца переносятся через стеклянный
капилляр из распылительной камеры в первую ступень вакуумной
системы.
Капилляр выполняет две основных функции:
• Регулирование отверстия для ввода образца, которое
переносит ионы из распылительной камеры при атмосферном
давлении в вакуумированное пространство масс-спектрометра,
• Барьер, отделяющий отсек атмосферного давления источника от
вакуумных отсеков: внутренний диаметр и длина капилляра
определяют газовый поток и, следовательно, давление в
первой вакуумной ступени.
Оба конца капилляра имеют металлическое покрытие и находятся под
напряжением:
В режиме положительных ионов вход в капилляр находится под
напряжением от 2 до 6 килоВольт относительно распылителя ESI,
который имеет потенциал земли примерно в 500 Вольт относительно
конца капилляра. Электростатический градиент, созданный этими
двумя потенциалами, поддерживает продукцию капель и помогает им
мигрировать ко входу в капилляр. Оказавшись близко ко входу,
анализируемые ионы проталкиваются в капилляр градиентом давления
между распылительной камерой и первой вакуумированной ступенью.
На выходном конце капилляра напряжение от 80 до 280 Вольт обычно
устанавливается контрольными программами прибора. Когда ионы
входят в капилляр, они переносятся потоком и за счет
электростатических сил ко входу в первую ионную воронку.
2 . 3 . 3 Двойная воронка ионного переноса
Основная задача API (ионизация при атмосферном давлении) - это
транспорт ионов, образующихся при атмосферном давлении, в
высоко-вакуумный анализатор масс. Градиент давления величиной в
девять порядков должен обеспечиваться дифференцированным
вакуумированием. Первые ступени вакуумирования, в частности,
являются основными для переноса ионов. Применение технологии
двойной ионной воронки в масс-спектрометрах API фирмы Bruker
решает много проблем, вызванных использованием сепараторов и
т.д., и позволяет достичь более высокой чувствительности прибора.
Рис. 2-4 иллюстрирует основной принцип двойной ионной воронки: в
отличие от других проводников ионов, она фокусирует ионы из
большого начального объема во входное отверстие. Благодаря
28
сильному расширению газов на этой стадии, ионы входят в капилляр
со значительной кинетической энергией и ограниченным отклонением
потока. Воронка собирает ионы под большим пространственным углом
и уменьшает их кинетическую энергию с помощью столкновительного
затухания. Осевой градиент напряжения побуждает ионы двигаться
дальше в воронку, где пространственное ограничение фокусирует
ионы независимо от величины их m/z и доставляет их через
маленькое выходное отверстие к следующей ступени вакуумирования.
И то же время, тонкие концентрические пластинки на воронке
обеспечивают создание оптимального вакуума на этой ступени.
О
Рисунок 2-4 Двойная ионная воронка
Напряжение RF, приложенное к проводнику ионов в виде системы
последовательно расположенных колец создает эффективный
потенциал, который удерживает поток ионов внутри воронки. Две
разности потенциалов DC, приложенные к первой и последней
пластинам воронки направляют ионы к выходу из воронки с помощью
настраиваемого градиента DC.
Большой входной диаметр первой воронки позволяет собирать почти
все ионы, которые достигают ее, без необходимости фокусирования
сильным электростатическим полем. Это означает, что воронка
спроектирована так, чтобы обеспечивать высокую эффективность
переноса, особенно в случаях лабильных анализируемых ионов.
Маленький внутренний диаметр пластинок у первого выхода из
воронки обеспечивает хорошо сформированный поток ионов у выхода
из воронки. Чтобы избежать загрязнений ионной оптики на выходе
из воронки, оси воронки смещены от оси капилляра так, чтобы
маленькие капли, достигающие этой ступени, попадали на внешние
пластины воронки. При этом смещение оси не уменьшает перенос
ионов.
29
Первая ступень воронки отделена от второй пластинкой DC. Диаметр
щели в этой пластинке ограничивает приток газа в следующую
ступень.
Увеличение DC потенциалов первой ступени ускоряет ионы внутри
вакуумной ступени второй воронки. Этот процесс используется при
столкновительной диссоциации в источнике (In Source Collision
Induced Dissociation, ISCID).
Оператор контролирует разность потенциалов при ионном транспорте
и на фокусирующем участке с помощью программного обеспечения
прибора.
2 . 3 . 4 Ступень мультиполярного переноса и источник C I
После входа во вторую ионную воронку через маленькое отверстие
ионы попадают в следующую ступень дифференциального
вакуумирования. Здесь ионы направляются высоко точным
мультиполем.
Фирма Bruker запатентовала дроссельно-эродированный мультиполь,
который обеспечивает оптимальный ионный транспорт. Приложенная
разность потенциалов RF генерирует эффективное радиально
увеличивающееся напряжение так, что ионы фокусируются на оси
мультиполя. Мультипольная ступень заканчивается воротной линзой
и системой фокусировочных линз.
Во всех приборах amaZon speed эта ступень ионного переноса
оборудована ионным источником CI, который обеспечивает
непосредственное взаимодействие с реагентами межионных реакций
на основной оптической ионной траектории. Это позволяет надежно
и просто использовать межионные реакции ETD и PTR. Активные
анионы для ETD и PTR образуются в источнике отрицательной
химической ионизации (CI), смонтированном перпендикулярно
мультиполярной оптической системе переноса. Оба вида реагентов
(активные ETD- и PTR-анионы) получаются из одного и того же
нейтрального соединения. Переключение с получения ETD-аниона на
PTR-анион происходит просто при смене электрических потенциалов.
Для фрагментации пептидов методом диссоциации электронным
переносом избыток радикальных анионов экстрагируется из
источника отрицательной химической ионизации и добавляется к
пептидным катионам с несколькими заряженными группировками,
которые были предварительно изолированы в ионной ловушке (см.
Рис 2-5). Перенос электрона с активного аниона на анализируемый
катион локально нарушает пептидный скелет, приводя к разрушению
связи N-Ca и, наконец, образуя фрагментационные ионы с- и z-типа.
В отличие от CID, ETD не приводит к смещению масс. Реакция
электронного переноса в основном протекает независимо, но сильно
зависит от состояния заряда. Многозарядные ионы будут
реагировать намного быстрее, и, в первом приближении, скорость
определяется как квадрат заряда. Поэтому, смесь неразделенных
пептидов будет преимущественно давать фрагменты наиболее сильно
заряженных ионов. Для уменьшения заряда многозарядных катионов в
источнике отрицательной химической ионизации из С1-реагента
генерируется анион с четным числом электронов, который
переносится в ионную ловушку. Этот анион получается путем
поверхностного присоединения гидрид-иона. Это может происходить
30
или в одну стадию или через водородную радикальную реакцию с
радикальным анионом С1-реагента.
Рисунок 2-5 Принцип функционирования источника CI, показанный
дллляя EETTDD ээккссппеероииммееннттаа..
На рисунке: Воротные линзы блокированы, Воротные линзы открыты
2 . 3 . 5 Модуль ионной ловушки
Модуль ионной ловушки - это прибор для хранения ионов и
определения масс. Он состоит из трех основных компонентов:
• Блок для кондиционирования ионов, расположенный перед
ловушкой,
• квадрупольная ионная ловушка,
• блок детектора.
Ионная ловушка включает центральный кольцевой электрод и набор
электродов-заглушек. Эти заглушки имеют небольшую перфорацию в
центре, которая позволяет ионам попадать в ловушку и выходить из
нее.
Поверхность электродов изготовлена в соответствие с самыми
высокими стандартами, и именно определенная форма электродов
обеспечивает квадрупольный потенциал ловушки с наложением
мультиполярных компонентов высокого порядка.
Точно выполненная композиция полей - это ключевой фактор
синхронизированного нелинейного выброса ионов, запатентованного
фирмой Bruker.
31
Эта технология сочетает сверх-высокие скорости сканирования
(52000 Th/c) с FWHM пика величиной 0,58, что достаточно, чтобы
разрешать двухзарядные ионы образца. Она также обеспечивает
высоко-разрешающую масс-спектрометрию с FWHM пика величиной 0,1
Th при скорости сканирования в 4 600 Th/c что хорошо сочетается с
хроматографической подготовкой образцов.
Рисунок 2-6 Модуль ионной ловушки
Буферный газ гелий введен внутрь ионной ловушки для эффективного
улавливания и охлаждения ионов образца, которые генерируются вне
ловушки ионизацией электрораспылением. Парциальное давление
гелия внутри ловушки - это критический параметр для
функционирования всего прибора, поскольку он влияет не только на
эффективность улавливания ионов (и, таким образом, на
интенсивность сигнала), но и на ширину пика при сканировании
массы. Ионная ловушка в приборах amaZon speed оборудована быстро
действующими высоко точными контроллерами потока газа PID,
которые поддерживают оптимальное значение давления гелия внутри
ловушки.
Детектор, используемый в системе прибора - это конверсионная
система, содержащая вторично-эммитирующий электрод (детектор
Daly). Эта система обеспечивает высоко-чувствительную детекцию
как положительно, так и отрицательно заряженных ионов и
минимизирует неправильный выбор, сделанный электронным
умножителем в случае близких по массе ионов.
Так как износ электронных умножителей сильно зависит от общей
величины детектируемого заряда, детектор прибора amaZon speed
имеет ионные ворота, которые не дают ионам, выброшенным из
ловушки в ходе разделения и фрагментации, достичь детектора.
32
2.4 Интерфейс системы
2 . 4 . 1 Интерфейсы на передней панели системы
Р и с у н о к д а е т п р е д с т а в л е н и е о р а з л и ч н ы х и н т е р ф е й с а х ,
р а с п о л о ж е н н ы х н а п е р е д н е й п а н е л и п р и б о р а . И н т е р ф е й с ы защ ищ ены
п а н е л я м и , к о т о р ы е н а д о у д а л и т ь , ч т о б ы п о л у ч и т ь д о с т у п н и м (с м .
г л а в у 4 . 4 . 2 . 1 ) .
1. AuxllliaryInterface
2. Serial Port 3
3. xSPI Extension Port
4. Processor System
5. Source Electronics Modul
6. Desolvation Stage
7. Divert Valve Interface
8. Syringe Pump Interface
9. Status LEDs
Figure 2-7 Interfaces located on the front of the instrument
Рис. 2-7 Интерфейсы на передней панели прибора
На рисунке: 1. Вспомогательный интерфейс
2. Серийный порт 3
3. Расширяющий порт xSPI
4. Система процессора
5. Модуль электроники источника
6. Ступень десольватации
7. Интерфейс обводного клапана
8. Интерфейс шприцевого насоса
9. Светодиоды состояния
(1) Вспомогательны й интерф ейс
Это многоцелевой интерфейс, который обеспечивает
взаимодействие прибора с внешними модулями, связанными с
пусковыми линиями, с прерывающими контактами и цифровыми и
аналоговыми входами/выходами.
33
Таблица 2-1 Пины на вспомогательном интерфейсе
Пин Сигнал Уровень Характерис­ Примечания
тика
1 EXGPO_CM свободный Вход Прекращение
контакта обычное
20 EXGPO_NO свободный Выход Прекращение
контакта:
нормально
открытое,
максимальное 24
В/О,1 А
2 резервный Не соединяет
21 EXGPO-NC свободный Выход Прекращение
контакта:
нормально
открытое,
максимальное 24
В/0,1 А
3 резервный Не соединяет
22 EXGP1_N0 свободный Выход Прекращение
контакта:
нормально
открытое,
максимальное 24
В/0,1 А
4 EXGP1_CM свободный Прекращение
контакта обычное
23 EXGP1_NC свободный Выход Прекращение
контакта:
нормально
открытое,
максимальное 24
В/0,1 А
5 резервный Не соединен
24 EXDIOO TTL Цифровой 10 Выход: R5=4 75Q;
Вход: Ri=25Q
6 EXDIOl TTL Цифровой 10 Выход: R5=475Q;
Вход: Ri=25Q
25 EXDI02 TTL Цифровой 10 Выход: R5=475Q;
Вход: Ri=25Q
7 EXDI03 TTL Цифровой 10 Выход: R5=4 75Q;
Вход: Ri=25Q
26 EXCONl Открытый Выход Внешний контроль
слив 1, максимально 24
В/250 мА
8 EXC0N2 Открытый Выход Внешний контроль
слив 1, максимально 24
В/250 мА
27 +24 B_OUT Выход Электрич.;
максимально 0,5 А
34
| Пин | Сигнал | Уровень | Характерис­ | Примечание |
|  |  |  | тика |  |
| 9 | EXFITL | TTL | Цифровой in | Внешний интерфей |
|  |  |  |  | блокировки |
| 28 | +5 В_ОиТ |  | Выход | Электрич.; |
|  |  |  |  | максимально 0,5 |
| 10 | GND24 |  | Выход | Заземление 24 В |
| 29 | GND |  | Выход |  |
| 11 | EXVIN1- |  | Аналоговый | 0-1 В/0-10 В; |
|  |  |  | in | дифференциально; |
|  |  |  |  | Ri>lGQ |
| 30 | EXVIN+ |  | Аналоговый | 0-1 В/0-10 В; |
|  |  |  | in | дифференциально; |
| 12 | AGND |  | Выход | Сигнал заземлени |
| 31 | AGND |  | Выход | Сигнал заземлени |
| 13 | EXVIN2- |  | Аналоговый | ±(0-1 В)/ ±(0- |
|  |  |  | in | 10) В; |
|  |  |  |  | дифференциально; |
|  |  |  |  | Ri>lGQ |
| 32 | EXVIN2+ |  | Аналоговый | ±(0-1 В)/ ±(0- |
|  |  |  | in | 10) В; |
|  |  |  |  | дифференциально ; |
|  |  |  |  | Ri>lGQ |
| 14 | — |  | Аналоговый | См. описание для |
|  |  |  | out | EXVOUT |
| 33 | EXVOUT+ |  | Аналоговый | ±(0-10)В, 2 мА |
|  |  |  | out |  |
| 15 | EX1WIRE |  | Серийный 10 |  |
| 34 | GND |  | Выход |  |
| 16 | EXDI04 | TTL | Цифровой 10 | Выход: Rs=475Q; |
|  |  |  |  | Вход: Ri=25Q |
| 35 | EXTRGOUT | TTL | Цифровой | Выход быстрого |
|  |  |  | out | запуска; Rs=475Q |
| 17 | EXDI05 | TTL | Цифровой 10 | Выход: Rs=475Q; |
|  |  |  |  | Вход: Ri=25Q |
| 36 | Резервный |  |  |  |
| 18 |  |  |  |  |
| 37 | Резервный |  |  |  |
| 19 | резервный |  |  |  |
| На Рис. 2-8 и | Рис. 2-9 п | оказан обор | от образца пр | и некоторых |
| стандартных о | перациях. |  |  |  |
с
А
я
я
35
Это соединение обеспечивает вспомогательный высоковольтный
потенциал, регулируемый в диапазоне ±2 кВ с максимальной силой
тока в 5 мкА, Этот высоковольтный интерфейс необходим для
нескольких ионных источников.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Только компоненты, одобренные фирмой
Bruker для этой цели, можно присоединять
к разъему Molex "Charge HV".
(6) Вспомогательны й силовой интерф ейс
Это соединение обеспечивает входное напряжение DC в диапазоне
1,2-12 В при максимальной силе тока в 1 А.___________________
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Только компоненты, одобренные фирмой
Bruker для этой цели, можно присоединять
f к разъему "AUX PWR" с 2,5 мм силовым
штекером
(7) Светодиоды состояния нагревателя
Частота мигания оранжевых светодиодов соответствует мощности
нагревателя с сушильным газом или испарительного нагревателя. В
случае проблем с любым из этих двух нагревателей, зажжется
соответствующий красный светодиод-индикатор ошибки.
(8) Кнопка R eset нагревателя
Если при внутреннем мониторировании обнаруживается превышение
температуры нагревателя сушильного газа, то нагреватель
отключается. После устранения причины этого перегрева
нагреватель можно запустить снова нажатием на эту кнопку.
(9) С татус мощности нагревателя и предохранители
Если напряжение не подается на нагреватель сушильного газа или
испарительный нагреватель, зажигается соответствующий красный
светодиод-индикатор ошибки. В большинстве случаев причиной этого
является вышедший из строя предохранитель. Прежде чем поменять
предохранитель, нужно определить источник повышенной силы тока и
исправить положение.
ВНИМАНИЕ
Для замены в нагревателе с сушильным
газом или испарительном нагревателе
используйте только предохранители 4,0 А
IEC60127 с периодом ожидания (#251140).
Обесточьте прибор, прежде чем менять
предохранители.
(10) Интерфейс ступени десольватации (силовой)
Этот интерфейс всегда должен быть присоединен к соответствующему
разъему ступени десольватации кабелем с каталожным номером
#258819.
(11) Высоковольтный интерф ейс для источника APCI
40
Это соединение обеспечивает высоковольтный потенциал,
контролируемый силой тока и необходимый для запуска ионных
источников, основанных на коронном разряде.
(12) Интерф ейс ступени десольватации (E S I HV)
Этот кабель всегда должен быть соединен с соответствующим
кабелем ступени десольватации.
(13) Силовой интерф ейс нагревателя для APCI
Это соединение подает напряжение на испарительный нагреватель
некоторых ионных источников.
2 . 4 . 1 . 3 Панель светодиодов
Светодиоды в нижней правой части фронтальной панели прибора
araaZon speed сообщают важную информацию о состоянии системы.
.VACUUM
' « '•I ■*
:v
STATUS
Рисунок 2-11 Панель светодиодов на фронтальной панели прибора
В таблице 2-2 перечислены светодиоды и их состояние. Горящий
светодиод-индикатор ошибки можно вернуть в исходное положение,
перейдя в режим Shutdown, а затем в режим Standby на приборе.
Название Цвет Назначение
Вакуум Зеленый Вакуумная система
готова
Зеленый мигающий Вакуумная система
готовится к работе
Желтый Вакуумная система
провентилирована
Желтый мигающий Вакуумная система
вентилируется
Состояние Зеленый Система готова к
работе
Красный мигающий Ошибка
Все светодиоды Встроенные программы
мигают перекрываются
41
2.4.2 Интерф ейсы на за дн ей па н е ли прибора
Все газовые, вакуумные и электрические соединения находятся в
нижнем левом углу задней части прибора araaZon speed.
О О
Рисунок 2-12 Интерфейсы на задней панели прибора
На рисунке: 1. Вход для газа (азота) в источник,2.Вход для гелия
В ловушку,3.Вспомогательный газовый вход, 4.Вход для метана при
CI, 5. Соединение с форвакуумным насосом Источник,6. Основной
выключатель питания, 7. Основное силовое соединение с
предохранителем, 8. Выходное соединение форвакуумного насоса с
предохранителем, 9. Вспомогательное выходное силовое соединение
с предохранителем, 10. Удаленный контроль форвакуумного насоса
(1) Вход для газа (азота) в источник
Суперчистый сухой азот подается в прибор через быстро
соединяющее устройство. Этот газ используется как сушильный и
распылительный газ в источнике API и как вентиляционный газ,
если вакуумная система выключается. Входное давление должно быть
в диапазоне 5,5-6 бар (манометр). Более подробная информация
приведена в спецификации подготовки места для прибора (Site
Preparation Document).
(2) Вход для гелия в ловушку
Суперчистый гелий поступает в прибор через порт Swagelok 1/8".
Высокоточный электронный контроллер давления вводит гелий
непосредственно в ионную ловушку, где он служит газом для
затухания. Входное давление должно быть 4 бара (манометр). Даже
очень небольшие примеси сильно влияют на работу системы. Поэтому
нужно использовать только сверхчистый гелий >99,996% (чистота
4,6). Газовый регулятор на емкости и трубки должны подходить для
работы с суперчистым газообразным гелием. Соответствующая
процедура продувки должна совершаться всегда, когда линия подачи
гелия открыта, то есть, при смене гелиевых баллонов (см. главу 4
этого руководства). Так как прибор потребляет очень немного
гелия, небольшие загрязнения, такие как, например азот, которые
могут попасть в линию подачи гелия при смене гелиевого баллона.
42
могут ухудшить работу системы в течение довольно
продолжительного периода времени.
(3) Вспомогательны й газовы й вход
Резервный
(4) Вход для м етана при C I
Это соединение присутствует только в ионных ловушках amaZon
speed серии ETD. Метан подается в прибор через устройство (порт)
Swagelok 1/16". Высокоточный электронный контроллер давления
вводит метан в ионизационное пространство источника химической
ионизации, где он служит медиатором при образовании реагентов
ETD и PTR. Входное давление должно быть 4 бара (манометр).
ПОЖАРООПАСНОСТЬ
Метан очень легко воспламеняется и может
образовывать взрывоопасные смеси с воздухом.
Ознакомьтесь со спецификацией подготовки места
для прибора (Site Preparation Specification)
для правильной установки системы._____________
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Для подачи метана нужно использовать
газовый модуль ETD фирмы Bruker,
поставляемый вместе с прибором.
(5) Соединение с форвакуумным насосом
Вакуумный шланг форвакуумного насоса подсоединяется к прибору
через DN25 зажимной фланец.
(6) Основной выключатель питания
Предназначен для включения и выключения прибора.
(7) Основное силовое соединение с предохранителем
Прибор подсоединен к местному источнику питания через шнур
IEC320 и главный штепсельный выключатель, подходящий для
использования в Вашей стране.
(8) Выходное соединение ф орвакуумного насоса с предохранителем
Если электрическая спецификация насоса позволяет, форвакуумный
насос можно присоединить непосредственно к прибору, используя
это соединение.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
К этому выходу можно подключать только
форвакуумные насосы с мощностью менее 1200 ВА и
утечкой тока ниже 1 мА. Другие насосы нужно
подсоединять непосредственно к местному
источнику энергопитания, и ионная ловушка
прибора будет контролировать форвакуумный насос
через контрольное соединение форвакуумного
насоса (см. ниже).
(9) Вспомогательное выходное силовое соединение с
предохранителем
43
Этот интерфейс позволяет присоединять периферическое
оборудование, такое как, например шприцевой насос,
непосредственно к прибору. Поступление электричества в это
гнездо контролируется блокировкой источника. Если прерывается
блок-контакт источника, например, при открытии дверцы источника,
подача энергии на этот выход тоже прерывается.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
К этому выходу можно подключать только
периферическое оборудование с электропотреблением
менее 300 ВА и утечкой тока ниже 0,35 мА
(10) Удаленный контроль ф орвакуумного насоса
Ионная ловушка может контролировать форвакуумный насос через
9-ти пиновый интерфейс SubD. Рекомендуется использовать это
соединение вместо присоединения форвакуумного насоса
непосредственно к прибору через силовой кабель. В таблице 2-
3 и на рисунке 2-13 показан интерфейс дистанционного
контроля форвакуумного насоса и типичные настройки.
Таблица 2-3 Пины интерфейса дистанционного контроля
форвакуумного насоса
Пин Сигнал Примечание
1 FSTATB Вход: Насос Состояние+ -+(20-28)В к Пин 4/5
2 Резервный Выход
3 Резервный
4 GNDFCO Выход: внутренний присоединен к Пин 5
5 GNDFCO Вход: Насос Состояние-
6 24VFCO Выход: внутренний присоединен к Пин 9
7 Резервный
8 FSTATA Выход:START/STOR - можно подключить к Пин 9
9 24FCO Вход: 24V
44
Foreline Pump
Remote Control Foreline Pump
FSTATB-
/ Pump Status
U
.
Я)
+24VFCO-
FSTATA-
START«TOP
Q 2 4 V
GNDFCO-
Рисунок 2-13 Схема дистанционного присоединения форвакуумного
насоса
На рисунке: дистанционный контроль форвакуумного насоса,
Форвакуумный насос, состояние насоса
45
3 Теоретические принципы работы прибора
3 .1 И онизация электрораспы лением
П р о ц е с с э л е к т р о р а с п ы л е н и я с о с т о и т и з ч е т ы р е х о с н о в н ы х с т а д и й .
• О б р а з о в а н и е и о н о в
• Распыление
• Д е с о л ь в а т а ц и я
• И с п а р е н и е и о н о в
3 . 1 . 1 Образование ионов
Образование ионов при электрораспылении API протекает сразу по
нескольким механизмам. Если химически правильно подобраны
анализируемый образец, растворители и буферы, ионы генерируются
в растворе еще до распыления. Если это в принципе возможно и
правильно сделано, то достигается высокое содержание
анализируемого образца при анализе и хорошая чувствительность
при электрораспылении API.
При ESI предварительное образование ионов не обязательно.
Анализируемые образцы, которые не ионизируются в растворе, все
равно можно проанализировать. Процесс распыления в сильном
электрическом поле и испарение ионов могут создать сильный
электрический заряд на поверхности мелких капель спрея. Это
может индуцировать ионизацию молекул анализируемого образца на
поверхности капель.
3 . 1 . 2 Распыление
Р а с п ы л е н и е (с о з д а н и е а э р о з о л я ) н а ч и н а е т с я , к о г д а р а с т в о р о б р а з ц а
п о п а д а е т в р а с п ы л и т е л ь н у ю к а м е р у ч е р е з з а з е м л е н н у ю
р а с п ы л и т е л ь н у ю и г л у . Д л я д о с т и ж е н и я с и л ь н о г о п о т о к а п р и
э л е к т р о р а с п ы л е н и и п о т о к р а с п ы л и т е л ь н о г о г а з а , в х о д я щ и й в
р а с п ы л и т е л ь н у ю к а м е р у , и м е е т к о н ц е н т р и ч е с к у ю ф о р м у, т а к к а к г а з
п о п а д а е т в к а м е р у ч е р е з т р у б к у , к о т о р а я о к р у ж а е т и г л у .
Комбинация мощных усилий сдвига, создаваемых распылительным
газом, и сильного электрического поля (от 2 до б килоВатт) в
распылительной камере втягивает раствор образца и разбивает его
на мелкие капли. Поскольку капли рассеиваются, ионы одной
полярности преимущественно притягиваются к поверхности капель
электрическим полем. В результате, образец одновременно
заряжается и рассеивается в виде мелкого спрея из заряженных
капель, отсюда и появилось название электрораспыление
(электроспрей). Так как раствор образца не нагревается при
образовании аэрозоля, ионизация ESI не приводит к термическому
разрушению большинства анализируемых образцов.
З а р я ж е н н ы е к а п л и с о д е р ж а т а н а л и з и р у е м ы й о б р а з е ц и к а к
п о л о ж и т е л ь н о , т а к и о т р и ц а т е л ь н о з а р я ж е н н ы е и о н ы . Т и п
о б р а з у ю щ и х с я и о н о в з а в и с и т о т с о с т а в а р а с п ы л я е м о й ж и д к о с т и . Е с л и ,
н а п р и м е р , р а с т в о р с о д е р ж и т о б р а з е ц в у к с у с н о й к и с л о т е с
о т р и ц а т е л ь н ы м п о т е н ц и а л о м п р и в х о д е и о н а , б у д у т п р е о б л а д а т ь
Н3О+
п о л о ж и т е л ь н о з а р я ж е н н ы е и о н ы и п о л о ж и т е л ь н о з а р я ж е н н ы е
м о л е к у л я р н ы е и о н ы а н а л и з и р у е м о г о о б р а з ц а [MHn]""^.
46
3.1.3 Десольватация
Прежде чем будут анализироваться массы ионов, нужно удалить
растворитель и получить «обнаженные» ионы [М+Нп]""^, где п = 1,
2 ...
Поток нейтрального нагретого сушильного газа (обычно азота)
движется в противоположном направлении и выпаривает растворитель,
уменьшая диаметр капель и сближая заряды на их поверхности (см.
Рис. 3-1).
EVAPORATION и RAYLEIGH COULOk^B
LIMIT EXPLOSION
REACHED
С с
C c
«Т.
Рисунок 3-1. Кулоновский взрыв формирует заряженные капли в
распылительной камере
На рисунке: Выпаривание, Рэлеевский предел достигнут,
Кулоновский взрыв. Капля
Когда сила кулоновского (электростатического) отталкивания
станет равна силе поверхностного натяжения капли, капля
взорвется, создавая заряженные дочерние капли, которые в
дальнейшем подвергаются выпариванию. Процесс повторяется, и
формируются капли с высокой плотностью поверхностного заряда.
Когда плотность заряда достигнет приблизительно 10® В/см, может
произойти прямое ионное испарение.
47
Рисунок 3-2 Десольватация капель
На рисунке: Изменения, Рэлеевский предел стабильности,
Рэлеевские струи, Рэлеевские взрывы. Ионизация за счет ионного
испарения. Радиус капли
Процесс образования ионов - это предмет многочисленных научных
исследований, однако до сих пор существуют разные теории,
касающиеся специфики этого процесса.
В модели ионного испарения (иногда ее называют еще ионной
десорбцией) ионы переходят в газовую фазу непосредственно из
заряженных капель. Поскольку растворитель упаривается из капель,
поверхность капли становится сильно заряженной. Когда поле,
созданное ионами на поверхности капли, превыщает поверхностное
натяжение, «обнаженные» ионы анализируемого образца испускаются
непосредственно из капли.
Энергия гидратации образца в растворителе определяет легкость
десорбции ионов в газовую фазу. В целом, чем более гидрофобным
является образец в растворителе (но все еще растворимым в этом
растворителе), тем лучше ионы будут десорбироваться в газовую
фазу.
3.1.4 Важное значение химии растворов
Выбор растворителей и буферов - это ключ к успешной ионизации
электрораспылением. Такие растворители как метанол имеют низкую
теплоемкость, поверхностное натяжение и диэлектрическую
константу, облегчая распыление и десольватацию.
Химия растворов также играет важную роль в повышении
чувствительности, как для положительной, так и для отрицательной
ионизации электрораспылением. Многие соединения можно
анализировать в виде нейтральных молекул в нейтральном окружении,
Однако, другие вещества можно анализировать со значительно более
48
высокой чувствительностью, если химическое окружение является
одним из факторов, которые способствуют образованию ионов.
Когда анализируемый образец растворяется в килом или основном
полярном растворителе, таком, например, как кислота или
основание, он может либо ионизоваться, либо приобрести сильный
дипольный момент. В основном, для ионизируемых образцов метод
ESI прост и высокочувствителен. Ионы уже присутствуют в растворе
до распыления без вмешательства других межионных взаимодействий.
Эти ионы легко испаряются из капель в спрей, что приводит к
высокой концентрации анализируемого образца.
Анализируемые образцы, которые образуют сильный дипольный момент,
но не ионизуются, все же можно проанализировать. Процесс
ионизации инициируется сильными электростатическими полями в
распылительной камере. Эти поля создают заряд на распыленных
каплях. Этот заряд может индуцировать ионизацию молекул
анализируемого образца на поверхности капель. Эти анализируемые
образцы также могут быть ионизованы химически с помощью аддукции
с использованием специальных химических веществ.
3.1.5 Анализ положительных и отрицательных ионов
Слабо основные образцы обычно анализируются в режиме
положительных ионов. Молекулы образца (основание) присоединяют
протон из раствора более кислого растворителя.
М° + НА " [М + Н]* + А'
Для очень полярных анализируемых образцов этот процесс является
равновесным. Ионизация инициируется увеличением числа
присутствующих гидрониевых ионов. Растворы, содержащие слабые
кислоты, такие как муравьиная, уксусная или пропионовая кислота,
в основном дают лучшие результаты. Сильные кислоты, такие как
трифторуксусная (TFA) или соляная кислота работают хуже, потому
что анионные пары сильных кислот с анализируемыми образцами
сокращают количество ионов анализируемого образца.
Анализируемые образцы, которые содержат основные группировки в
молекуле, такие как основные азотные функции, обычно дают
высокую чувствительность в слабокислых растворах (pH < 7). Те
образцы, у которых нет основных азотных функций, в целом хуже
определяются в режиме положительных ионов. Углеводороды очень
плохо определяются в режиме положительных ионов.
В основном слабокислые анализируемые образцы анализируют в
режиме отрицательных ионов. Молекула образца (кислота) теряет
протон, переносит его на основание (pH >7) в растворе и
приобретает отрицательный заряд. Таким образом, для
высокочувствительного анализа отрицательных ионов важно иметь
основание в растворе. Аммиак и другие летучие основания дают
наилучшие результаты.
М + В [М - Н]' + НВ*
Для отрицательной ионизации анализируемые образцы с
функциональными группами, которые легко депротонируются, такими
как карбоксильная кислота или сульфокислота, анализируются с
наивысшей чувствительностью. Анализируемые образцы, которые
являются полярными, но не содержат кислотных групп, определяются
с меньшей чувствительностью.
49
Обмен зарядами - это еще один механизм, который реализуется в
режиме отрицательных ионов. Он приводит к появлению [М]"-иона
вместо [М - Н]'.
При GC/MS электронный захват часто делает отрицательную
ионизацию наиболее чувствительным рабочим режимом. Электронный
захват - это не самый обычный механизм ионизации при ESI.
Отрицательная ионизация в основном менее чувствительна, чем
положительная при ESI.
Также возможно переключение с положительной на отрицательную
полярность в ходе сканирования пика (Fast Polarity Switching) и
переключение между положительной и отрицательной полярностями в
разных сегментах сканирования.
3.1.6 Образование аддукт-ионов
Нейтральные молекулы, которые не могут легко диссоциировать и не
протонируются в присутствии сильных электрических полей, иногда
могут ионизироваться при образовании аддуктов. Сахара могут
образовывать аддукты в растворах с низкими концентрациями (50 а
мкМ) солей металлов со щелочами, таких как ацетат натрия или
ацетат калия. Таким же образом можно ионизовать мочевину.
50
3.1.8 Растворители
Для ESI требуются полярные растворители. Однако неполярные
растворители часто можно с успехом использовать при добавлении
полярного модификатора.
Например, толуол - это неполярный растворитель, но его можно
использовать как растворитель для ESI анализа фуллеренов в
режиме отрицательных ионов, если модифицировать его 15%
изопропанолом. В нижеприведенной таблице даны примеры других
растворителей, которые можно использовать в прямо-фазовой
хроматографии, если добавить модификаторы.
Смеси ацетонитрила с водой, метанола с водой и изопропанола с
водой чаще всего используют для положительной ионизации, но
другие смеси также можно успешно использовать. Ацетонитрил/вода,
изопропанол/вода и я.пропанол/вода являются хорошими начальными
смесями для отрицательной ионизации.
Оптимальная чувствительность при АР1-электрораспылении
достигается в смесях ацетонитрила или метанола с водой. Обычно,
pH подвижной фазы регулируется так, чтобы достичь наивысшего
выхода при ионизации в фазе раствора.
Таблица 3-1. Некоторые растворители и их пригодность для ESI
Часто используемые растворители Растворители специального
применения________________
Вода (<80%) Формамид Бензол
Метанол Тетрагидрофуран Сероуглерод^
Этанол Уксусная кислота Четыреххлористый углерод
н-Пропанол Муравьиная кислота ЦиклогексанТ7Г
г
Изопропанол Хлороформ Гексан
г
трет.Бутиловый Ацетон Лигроин
спирт__________
Т7Т
Ацетонитрил Хлористый метилен
^Требует модификатора; ^Для прямо-фазовой хроматографии
3.1.9 Буферы
Буферы используют по многим причинам, включая:
• Регулирование pH раствора для достижения образования ионов
в растворе (в основном положительно заряженные ионы
анализируемого образца легче образуются в кислых растворах,
отрицательные - в основных)
• Гарантированное образование специфических целевых аддуктов
или предотвращение образования нежелательных аддуктов
• Помощь или оптимизация при хроматографии
Если Вы используете хроматографическое разделение, следует
принять во внимание некоторые причины добавления буфера. Буферы,
помогающие при хроматографии или оптимизирующие ее, и те,
которые не препятствуют процессу электрораспыления, можно
добавлять до разделения. Буферы, которые отрицательно влияют на
разделение, нужно добавлять после него.
Для наилучшего анализа ионов полярных материалов, таких как
аминокислоты, пептиды и белки, pH раствора нужно довести до 2-5.
51
Удобно начать с добавления уксусной кислоты с концентрацией от
0,1 до 0,2%,
Для качественного анализа фармацевтических препаратов для той же
цели служит 0,015% раствор муравьиной кислоты. Использование
этого раствора дает меньший химический шум, чем раствор уксусной
кислоты. Некоторые фармацевтические соединения можно успешно
анализировать в нейтральной подвижной фазе. Например,
бензодиазепины и опиаты можно анализировать с использованием
традиционной подвижной фазы ацетонитрил-вода.
Буферы, такие как ацетат натрия или ацетат калия (соли щелочных
металлов) можно использовать для образования аддуктов с
анализируемыми веществами, которые иначе не будут ионизоваться в
растворе. Сахара и мочевина - это два примера веществ,
формирующих натриевые аддукты, которые можно анализировать в
режиме положительных ионов. Другие буферы, такие как ацетат или
формиат аммония иногда добавляют, чтобы предотвратить
нежелательную аддукцию анализируемого вещества с ионами натрия
или калия из эндогенных источников.
Буферы могут использоваться для оптимизации хроматографии. *
Добавка 50 мкМ ацетата или формиата аммония часто применяется
для увеличения хроматографического разрешения основных азот­
содержащих соединений на обращено-фазовых колонках с силикагелем.
Этот прием улучшает форму пиков и увеличивает сигнал и
чувствительность. Для хорошей положительной ионизации конечный
раствор (растворитель + анализируемый образец) должен быть
нейтральным или кислым.
Буферы и другие добавки, используемые для оптимизации
хроматографии, иногда могут вмешиваться в процесс ионизации. TFA
почти всегда используется при хроматографии пептидов и белков.
TFA повышает хроматографическое разрешение, но действительно
может подавлять образование ионов. Добавление более слабой
кислоты, такой как пропионовая кислота, после разделения может
эффективно предотвращать ионные проблемы.
Стандартные буферы, такие как фосфатный, боратный и сульфатный,
нелетучи и образуют ионные пары в растворе. Для того, чтобы
максимально увеличить чувствительность ESI, используйте летучие
буферы, которые не образуют ионных пар. Доводите pH буферами,
муравьиной или уксусной кислотой, или гидроксидом аммония или
триэтиламина. Типичные значения pH для режимов положительных и
отрицательных ионов от 7 до 2 и от 7 до 10, соответственно. Для
разделения ионных пар используйте добавки, такие как
гептафтормасляная кислота или гидроксид тетраэтиламмония или
тетрабутиламмония.
3.2 Химическая ионизация при атмосферном давлении (APCI)
3.2.1 Какова разница между ESI и APCI?
APCI - это химическая ионизация в газовой фазе, механизм которой
очень сильно напоминает механизм химической ионизации (CI) в
присутствии метана или аммиака при GC/MS. При APCI газ-реагент
CI является подвижной фазой ВЭЖХ, например, вода, метанол, или
изопропанол. Испаренная мобильная фаза (газ-реагент)
52
взаимодействует с электронами коронного разряда с образованием
различных аддукт-ионов.
Эти аддукты, обладая аффиностью к протонам, будут переносить
протон к анализируемому образцу (в режиме положительных ионов).
В зависимости от системы анализируемого образца и растворителя,
возможны и другие реакции:
• Протонирование (например НзО"^ и основания)
• Обмен зарядами
• Депротонирование (кислоты)
• Захват электрона (галогены, ароматика)
При APCI необходимо, чтобы анализируемый образец был в газовой
фазе. Для того чтобы перевести подвижную фазу и анализируемый
образец в газообразное состояние, APCI обычно происходит при
температурах испарителя в 400-500°С.
Температуру испарителя при APCI нужно тщательно контролировать,
чтобы достичь высокой чувствительности и минимального разложения.
Большинство соединений более эффективно ионизуется при высоких
ф температурах. Однако, так как некоторые соединения более
эффективно ионизуются при более низких температурах, уменьшение
температуры испарителя APCI может улучшить результаты. Диапазон
температур испарителя APCI следует оценить, чтобы определить
условия для получения оптимальных результатов,
3.2.2 Когда использовать APCI
Имеется несколько причин и несколько условий для перехода к APCI
для улучшения результатов:
• Результат при анализе образца с применением
эелектрораспыления неудовлетворителен
• Образец не содержит ни кислых, ни основных группировок
(например, углеводороды, спирты, альдегиды, кетоны, сложные
эфиры)
• Образец термически устойчив и может испаряться
• Скорости потока, растворители, или добавки несовместимы с
электрораспылением.
• Облегчение работы (например, не нужен тройник после колонки)
3.2.3 Растворители для APCI
Подвижная фаза для APCI - это предпочтительно водно-органическая
смесь растворителей с 2-20 мМ летучего органического буфера.
Следующие растворители и буферы являются типичными для
использования в качестве подвижной фазы для APCI. Высоких
концентраций ацетонитрила (АСЫ) следует избегать, потому что
было показано, что его использование быстро карбонизирует
коронную иглу, что может привести к уменьшению полного ионного
тока.
Предпочтительные подвижные фазы для APCI - это вводно­
органические смеси, содержащие 2-20 мМ летучего органического
буфера.
В таблице 3-2 перечислены подвижные фазы и буферы, типичные для
APCI. Высоких концентраций ацетонитрила (ACN) следует избегать,
потому что было показано, что его использование быстро
53
карбонизирует коронную иглу, что может привести к уменьшению
полного ионного тока.
Таблица 3-3. Растворители и буферы, используемые при APCI
Обычно используемые растворители Обычные буферы
Метанол Хлороформ Уксусная кислота
Пропанол Толуол Муравьиная кислота
Бутанол Этанол Гептафтормасляная кислота
Ацетонитрил Изопропанол Ацетат аммония
Ацетон Вода Гидроксид аммония
Бензол CH2CI3 Триэтиламин
Углеводороды (такие СС1. Гидроксид триэтиламмония
как гексан или
циклогексан)
Гидроксид
тетрабутиламмония
Формиат или ацетат аммония
Стандартные (например, фосфатный, боратный и сульфатный) буферы
не летучи и образуют в растворе ионные пары. Чтобы довести
чувствительность APCI до максимума, используйте летучие буферы,
которые не образуют ионных пар. Регулируйте pH подвижной фазы
буферами, муравьиной или уксусной кислотой, гидроксидом аммония
или триэтиламином. Типичные pH для APCI в режиме положительных и
отрицательных ионов от нейтрального до 2 и от нейтрального до 10,
соответственно.
Такие добавки как гептафтормасляная кислота или гидроксид
триэтиламмония или тетрабутиламмония можно добавлять к буферам
для ВЭЖХ как ион-парные реагенты.
3.2.4 Достижение условий газовой фазы
При APCI температура испарителя является самым важным параметром
для достижения высокой чувствительности и минимального
разрушения образца. Например, сравните результаты, полученные
для витамина D3 (соединение 7) и фуросемида (соединение 9),
когда температура испарителя опускается с 400 до 200°С.
При 400°С пики этих соединений имеют значительную величину (Рис.
2-6) .
При 200°С пики очень малы (Рис. 2-7).
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Рисунок 3-3 Значительные пики соединений 7 и 9 при температуре
испарителя 400°С.
54
Рис 3-4 Маленькие пики соединений 7 и 9 при температуре
испарителя 200°С.
Таблица 3-4 Список соединений, детектируемых на рисунках 3-3 и
3-4
1. Пенициллин G, 2, Клоксациллин, 3. Тетрациклин,
4. Сульфаметазин, 5. Сульфаметизол, б. Аминохлоробензамин
7. Витамин D3, 8. Метиленовый синий, 9.Фуросемид
10. Стрептомицин. 11. Гентамицин, 12. Стрептоницин
13. Дисперсный оранжевый 13, 14. Основной желтый 2, 15. Основной
фиолетовый 10, 16 Дисперсный синий 3.
3.3 Проводники ионов
Ионная ловушка amaZon speed использует несколько типов
проводников ионов. Воронки и мультиполи используются для
направления ионов, чтобы они прошли через выход из капилляра и
несколько вакуумных ступеней в анализатор.
Ионный проводник действует для заряженных частиц как трубка,
удерживая ионы вместе, но позволяя нейтральному газу и молекулам
растворителя уходить с пути ионов. Следовательно, ионы попадают
в анализатор с высокой эффективностью переноса, а нейтральные
молекулы остаются в вакуумной системе.
Рисунок 3-5 Проводник ионов: ионы не могут избежать проводника,
и они доставляются на нужное расстояние с высокой эффективностью.
Отталкивающая сила в проводнике ионов удерживает ионы
сфокусированными вдоль центральной линии, возникающей в
результате взаимодействия ионов с негомогенным полем RF.
Из-за неоднородности поля RF (визуализованного линиями
электрического потока) начальное движение ионов по направлению к
проводнику ионов связано с колебаниями RF. Ион толкают вверх и
55
вниз (или назад и вперед) по касательной к линиям потока
колеблющегося электрического поля. Из-за искривления линий
потока всегда присутствует компонент, который толкает ионы в
сторону более слабого поля. Следовательно, движение ионов по
отношению к электрическому полю будет замедляться и, если
отталкивающая сила поля RF достаточно велика, отражаться.
Такое поведение ионов в неоднородном поле RF описано как
эффективный потенциал, псевдопотенциал, или пондеромоторная сила.
Эффективный потенциал V* описывается формулой:
V* = • E^o/(4mo)^)
и является функцией силы локального поля Е, где т - ионная масса,
е - заряд и а -частота поля RF.
Начальная энергия иона трансформируется в колебания RF и обратно
в трансляционное движение. Таким образом, движение ионов
является потенциальным барьером. Энергия ионов в
псевдопотенциале равна средней кинетической энергии колебаний RF.
к WWMBM
lnjectk>n
RF Motion
I
ш
о
f
5
Time of Flight [ys]
Рисунок 3-6. Трансляционная энергия иона превращается в
колебания RF и обратно в трансляционное движение.
На рисунке: Впрыскивание, движение RF, Кинетическая энергия.
Время полета [мкс]
Неоднородное поле можно расширить добавлением электродов,
которые будут формировать линию отталкивания или, если поставить
заземлитель, стену отталкивания. Эту «стену» можно превратить в
«трубу», обвив ее вокруг оси, параллельной заземлителю, и
установив на конце мультиполь и 4-мя (квадруполь), б-ю
(гексаполь) или еще большим количеством заземлителей.
«Стену» отталкивания также можно обвить вокруг оси,
перпендикулярной электродам, и установить на конце стопку колец.
Вариантом такого «ионного проводника в виде стопки колец»
является ионная воронка, в которой установлены электроды разного
диаметра. Воронка эффективно собирает ионы, выходящие из
56
капилляра и фокусирует их на отверстии, ведущем в следующую
вакуумную ступень. Ионы можно мягко протолкнуть в направлении
выхода из воронки осевым градиентом DC.
closing the structure around an axis
extending the
structure
4
R
О
Dipole
/ о
nepulsive
field
extending the
structure
axis
(рефепс1|си1аг Stacked Rings Ion Funnel
Рисунок 3-7. Конструирование воронки на основе теории
На рисунке: Расширение конструкции. Оборачивание конструкции
вокруг оси, Мультиполь, R-диполь, ось (параллель), поле
отталкивания. Расширение конструкции, стена отталкивания, ось
(перпендикуляр), Стопка колец. Ионная воронка
3.4 Основы функционирования ионной ловушки
Ионная ловушка выполняет несколько важных функций, включая
накопление масс, изоляцию выбранных масс и возбуждение для
индукции столкновительной диссоциации с последующим выбросом
массы для получения масс спектра.
Благодаря такой гибкости, ионная ловушка имеет ряд преимуществ
по сравнению с линейными квадрупольными системами для более
чувствительного и селективного измерения масс.
В приборах с ионными ловушками ионы генерируются вне ловушки с
помощью ионизации электрораспылением (APCI), которая
обеспечивает непрерывное поступление ионов. Ионы, которые
стремятся отклониться, должны фокусироваться на пути от
источника в ловушку с помощью комбинации ионных проводников RF и
электростатических линз.
В ходе первой части аналитического цикла ионы аккумулируются в
ионной ловушке. В ходе последующего анализа масс непрерывный
поток ионов от источника не должен проходить через ловушку, где
он может нарушить процесс анализа масс.
Это достигается использованием высоковольтных воротных линз,
которые удаляют ионы с пути к ловушке, за исключением фазы их
накопления для дальнейшего сканирования.
Принципы анализа массы основаны на отношении массы иона к его
заряду, а не просто на массе иона. Так как ионы, генерируемые в
ESI интерфейсе, часто бывают многозарядными (т = масса, z =
57
заряд), понятие «измерение массы» на самом деле означает
измерение величины т/z.
1. Entrance Сар
2. Ring Bcctnjdc
3. Exit Cap
4. Ion Cloud
ground I primary RF amplitude
Рисунок 3-8. Геометрия ионной ловушки
На рисунке: 1. Входная пластина
2. Кольцевой электрод
3. Выходная головка
4. Ионное облако
накопление, сканирование масс, земля, первичная амплитуда RF,
вспомогательная дипольная амплитуда
Ионная ловушка состоит из кольцевого электрода между двумя
концевыми электродами с пластинами на концах. Форма внутренней
поверхности этих трех электродов имеет трехмерный профиль,
близкий к гиперболическому. Отверстия в центре концевых пластин
дают ионам возможность проходить внутрь ловушки и выходить из
нее. Высоковольтный потенциал RF (Q = 781 кГц) приложен к
кольцевому электроду, в то время как концевые пластины
подсоединены к земле в время накопления ионов. Колеблющаяся
разность потенциалов, установленная между кольцевым электродом и
концевыми электродами, формирует сильное квадрупольное поле. В
зависимости от уровня напряжения RF поле может улавливать ионы в
определенном диапазоне масс. Поле квадруполя можно представить
себе как трехмерный желоб или псевдо-потенциальный колодец.
Помимо всего остального, этот колодец связан с массой иона и
уровнем напряжения RF. На практике, диапазон масс, которые
удерживаются в ловушке этим квадрупольным полем, достаточно
велик для того, чтобы ионная ловушка могла очень эффективно
выдавать полностью просканированные спектры, сохраняя при этом
высокую чувствительность.
Вспомогательное напряжение подается или на выходную пластину или
на обе концевые пластины ионной ловушки. Это напряжение
используется для разных целей в ходе выделения иона-
предшественника, фрагментации и процесса анализа масс.
58
Поскольку ионы образуются во внешнем источнике, необходим
механизм для их захвата в псевдо-потенциальный колодец,
создаваемый ионной ловушкой.
Без этого механизма, ионы, фокусируемые при выходе из внешнего
источника, будут просто проходить через первую концевую пластину,
скатываться в псевдо-потенциальный колодец, созданный
квадрупольным полем внутри ловушки, по принципу сохранения
энергии скатываться дальше к другой концевой пластине и выходить
через эту пластину из ловушки.
Это одна из причин, почему так важно, чтобы амортизирующий газ
присутствовал в ловушке. Газ забирает энергию у потока ионов и
замедляет, по крайней мере, определенное количество ионов,
инжектированных в ионную ловушку.
Дополнительными параметрами, которые влияют на эффективность
улавливания ионов, являются энергия входящего потока ионов,
величина m/z и масса иона, глубина псевдо-потенциального колодца
и фактическая фаза напряжения RF для каждого конкретного иона в
момент инжекции.
Так как ионная ловушка - это прибор для хранения, она может
накапливать слабые сигналы в течение длительного периода времени.
Если сигнал иона сильный, время накапливания может быть очень
коротким (до 10"^ с), но оно может увеличиваться до 5 с при
тестировании примесей, когда анализируемые вещества содержатся в
следовых количествах.
Типичные периоды накапливания для экспериментов LC/MS и LC/MS(n)
находятся в диапазоне от 0,01 до 200 мс. Динамический диапазон
анализатора ионной ловушки сильно расширен.
3.4.1 Диаграмма сФабильности
Ионы, пойманные в ловушку, совершают периодическое движение, как
в радиальном, так и в осевом направлениях. Осевое движение в
направлении концевых пластин (ось z) имеет первостепенное
значение, потому что это направление инжекции и выброса ионов.
Квадрупольное поле, которое создает этот псевдо-потенциальный
колодец, также индуцирует колебательное гармоническое движение
ионов, главным компонентом которого является «секулярная
частота». Реальная частота колебаний ионов определяется
преимущественно соотношением m/z иона и уровнем энергии RF.
Меньшая величина m/z приводит к более высокой секулярной частоте.
Диапазон масс ионов, которые можно одновременно уловить,
описывается диаграммой стабильности. Диаграмма стабильности -
это двумерный график, который показывает, при каких конкретных
условиях (как энергия RF, так и любой потенциал DC, наложенный
между кольцевым и концевыми электродами) ионы с определенной
величиной m/z будут стабильны или нестабильны в электрическом
поле.
Ионная ловушка прибора amaZon speed работает только в режиме RF,
по линии, показанной на рисунке ниже. Если уровень энергии RF
увеличивается, соответствующая точка для данной массы на графике
сдвигается вправо. Большие массы находятся слева от меньших масс,
то есть, m2 > mi. Для любой данной точки в районе стабильности
ион характеризуется своей глубиной погружения в псевдо-
59
потенциальный колодец и, следовательно, специфической секулярной
частотой.
Удобной аналогией служит такой пример: чтобы изменить период
колебаний нужно изменить длину качающегося маятника. Эта
концепция также удобна для визуализации движения, которое
совершает ион в ионной ловушке.
Важный вывод следует из диаграммы стабильности: существование
отсеченных масс.
cpai^ino •mfa tM RF-only note
OtoDC)
>lfig RF anpliud*
Рисунок 3-9. Диаграмма стабильности Матье для трехмерной
квадрупольной ионной ловушки
На рисунке: создание линии только для режима RF (не для DC)
увеличивающееся напряжение DC, увеличивающаяся амплитуда RF
На Рис. 3-9 показано, что существует граница стабильности по
линии Pz = 1. (3z зависит от геометрии ионной ловушки и
пропорционально напряжению RF и обратно пропорционально массе
ионов. Если ион достигает границы диаграммы стабильности ((3z = О
или Pz = 1), траектория ионов становится нестабильной и они
уходят из ионной ловушки в осевом направлении. Это означает, что
всегда имеется нижний предел стабильной массы в поле, и все
массы ниже этого значения нестабильны.
Таким образом, диапазон масс, которые можно одновременно держать
в ловушке имеет нижний предел, который определяется уровнем RF
на кольцевом электроде. Это значение также относится к массам,
секулярная частота которых составляет половину от частоты
энергии RF (Q/2 ~ 390,5 кГц).
Теоретически, у диапазона масс, которые можно удержать в ловушке,
нет верхнего предела. Однако, верхний предел диктуется
практическими задачами и термической устойчивостью анализируемых
веществ. Этот верхний предел составляет величину в 20-30 раз
большую, чем отсеченная масса; ионы с m/z выше этого предела не
могут эффективно улавливаться полем RF.
60
3.4.2 Нелинейный резонанс в ловушке
В приборах серии amaZon speed используется «мультиполь-
наложенная» ионная ловушка, в которой основное квадрупольное
поле создается за счет вкладов гексаполярного, октаполярного
поля и полей более высоких порядков.
Такой эффект возникает благодаря легкому изменению угла асимптот,
связанных с гиперболическим профилем, образованным электродами.
Чисто квадрупольное поле линейно увеличивается по мере движения
иона от центра ловушки по направлению к кольцевому электроду или
концевым электродам.
Присутствие полюсов более высокого порядка в конструкции
означает, что поле увеличивается быстрее, чем линейно при
удалении от центра. Это индуцирует несколько нелинейных
резонансов внутри диаграммы стабильности, что приводит к более
быстрому поглощению энергии при движении иона. Эти нелинейные
резонансы имеют место, если между секулярной частотой и ведущей
частотой ионной ловушки существует целочисленная зависимость.
Поглощение энергии при движении иона инициируется наложением
вспомогательного дипольного поля между концевыми пластинами
ионной ловушки. Поскольку ионы пойманы в ловушку и совершают
периодические колебательные движения, можно придать
дополнительную энергию этим движениям, аналогично толканию
маятника в соответствии с основной частотой его колебаний. Если
частота этого дипольного поля такая же, как и секулярная частота
ионов, ионы поглощают энергию, и их колебательное движение
увеличивается при смещении от центра ловушки.
Этот факт представляет особый интерес, когда ионная ловушка
достигает такого уровня, при котором резонанс между секулярной
частотой ионов и дополнительным дипольным полем совпадает с
нелинейным резонансом, вызванным действием мульполя высокого
порядка, введенным в конструкцию ионной ловушки. Именно в этом
случае, ион, заключенный в ловушке, особенно подходит для
резонанса. Ионы поглощают энергию очень быстро и покидают ионную
ловушку, не становясь нестабильными в ее электрическом поле.
Именно фирма Bruker запатентовала процесс множественного
резонанса в конструкции ионной ловушки, и это позволило достичь
превосходного сочетания скорости сканирования и разрешения масс.
Целочисленное соотношение между секулярной частотой и ведущей
частотой гарантирует, что при успешных измерениях идентичные
взаимодействия электрических полей существуют между ионами и
улавливающими и дипольными полями.
Процесс завершается фазой блокировки улавливающих и дипольных
полей. Фаза блокировки позволяет достичь воспроизводимого
возбуждения ионов, необходимого для правильного определения
массы и точного возбуждения MS(n). Особенно важно, что
дополнительный резонанс, полученный при введении мультиполей
высокого порядка при Q/3, соответствует этому целочисленному
соотношению.
61
приведен хронометраж открывания ионных ворот и первичного и
вспомогательного напряжения RF.
Рисунок 3-11. Сегменты, важные при MS сканировании
На рисунке: Воротные линзы, Первичный RF, Вспомогательный RF
1. Чистая ловушка 2. Время накопления 3. Задержка сканирования 4
Анализ масс
Ловушка заполнена ионами из ионного источника путем сбрасывания
блокирующего напряжения на ионных воротах, чтобы пропустить
поток ионов в ионную ловушку (сегмент 2 на Рис. 3-11). Ионы
заперты полем RF, использующим низкую квадрупольную амплитуду (в
тексте упоминается как Trap-Drive масса на странице Tune
программного обеспечения trapControl).
После определенного времени накопления, ионные ворота
переключаются в блокирующий режим, чтобы не допустить
проникновения ионов в ионную ловушку. Накопленные ионы
«охлаждаются» при столкновении с гелием, чтобы обеспечить
расположение ионного облака в небольшом пространстве в центре
ловушки. В ходе сканирования квадрупольное и дипольное поля
увеличиваются так, чтобы последовательно выбрасывать ионы в
соответствии с увеличением величины их m/z из ловушки через
выходную концевую пластину. В конце сканирования квадрупольное
поле снижается до нулевого значения, чтобы удалить из ловушки
оставшиеся ионы. Основной цикл повторяется для следующего масс
спектра.
63
3.4.4 Последовательность сканирования MS/MS и MS (n)
Обычно необходимо удалить из ловушки все остальные ионы, прежде
чем нужный ион будет возбужден для индукции диссоциации. Это
дает гарантию, что только ионы продукта будут присутствовать
после диссоциации иона-предшественника.
Таким образом, первый шаг MS/MS анализа - это изоляция, а второй
- фрагментация.
Прибор может одновременно выбросить все ионы, кроме целевого
иона-предшественника. Однако, так как каждая конкретная масса
характеризуется своим собственным резонансом, нужно создать
широкополосную композицию частот, для того, чтобы возбудить и
удалить ионы в широком диапазоне масс.
Чтобы изолировать определенный ион-предшественник, электроника
прибора генерирует спектр широкополосных частот. Этот спектр
содержит все резонирующие частоты, за исключением резонанса,
соответствуюшего целевому иону-предшественнику.
Чтобы индуцировать фрагментацию, энергия целевого иона
увеличивается за счет резонансного возбуждения дипольным полем.
Форма волны резонансного возбуждения включает узкую полосу
возбуждения выше и ниже точной величины частоты резонанса. Это
увеличивает стабильность возбуждения и компенсирует сдвиг
частоты в соответствие с амплитудой движения иона из-за
нелинейных компонентов поля.
Т^плитуда возбуждения меньше, чем та, которая используется для
выброса иона и обычно составляет около 1 Вольта. Резонирующий
ион-предшественник быстро поглощает энергию от дипольного поля и
начинает сталкиваться с гелием, претерпевая диссоциацию и
создавая ожидаемый и воспроизводимый масс спектр.
После фрагментации иона-предшественника ион продукта
подвергается действию улавливающего потенциала квадрупольного
поля. Это определяется уровнем первичной энергии RF в ходе
фрагментации.
Если уровень первичной энергии RF слишком высок, продукты с
низкой массой будут немедленно выброшены из ловушки. Если
уровень первичной энергии RF слишком низок, псевдо-
потенциального колодца будет недостаточно для эффективного
возбуждения MS(n). Величина отсеченной массы обычно составляет
чуть менее 1/3 от величины m/z иона-предшественника.
64
Рисунок 3-12. Сегменты важные при сканировании MS(n)
На рисунке: Воротные линзы, Первичный RF, Вспомогательный RF
1. Чистая ловушка 2. Время накопления 3. Задержка сканирования 4
Изоляция иона-предшественника 5. Задержка фрагментации б.
Фрагментация 7. Задержка сканирования 8. Анализ масс
Существует одно важное различие между управлением возбуждением
MS(n) в ионной ловушке по сравнению с квадрупольными приборами.
При квадрупольном MS(n) ионы возбуждаются путем их ускорения и
пропускания через столкновительную ячейку высокого давления.
Поскольку не вся кинетическая энергия сразу теряется при первом
столкновении, последующие столкновения с фоновым газом могут
привести к дальнейшим ионам продукта MS(n), и фрагментация не
будет масс-селективной.
В ионной ловушке MS(n) только ионы-предшественники активируются
путем нескольких столкновений с фоновым газом. После
фрагментации, у ионов продукта остается мало энергии, что
приводит к последующей фрагментации. Так как ионы продукта не
резонируют при дипольной возбуждающей частоте, они перестают
быть возбужденными.
В результате, спектры MS(n), снятые квадрупольными приборами,
действительно могут содержать ионы продукта, которые появляются
в результате 2-х и более стадий возбуждения и фрагментации MS(n)
Напротив, спектры MS(n), полученные на приборах с ионной
ловушкой, появляются в основном в результате одной стадии
возбуждения, что объясняет тот факт, что эти спектры MS(n) часто
более четкие и понятные.
После фрагментации, уровень энергии RF можно снизить, как
описано выше, чтобы получить полный масс спектр ионов продукта,
сохраненных в ловушке. Или же можно инициировать дополнительную
стадию MS(n) изоляции и фрагментации иона продукта.
65
Оптимизировать эксперименты MS(n) при использовании ионной
ловушки просто. Основные варианты таковы:
• ширина изолирующего окна (прибор может осуществить изоляцию
одного изотопа во всем стандартном диапазоне масс от 50 до
3000 m/z),
• глубина псевдо-потенциального колодца во время фрагментации
(обратитесь к программному обеспечению, чтобы получить
инструкции о том, как отсечь ненужные массы при
фрагментации),
• амплитуда фрагментации,
• время.
Вместо прямого анализа масс фрагментов, можно включить в
последовательность сканирования последующие стадии изоляции и
фрагментации первичных ионов фрагментов. Этот процесс изоляции и
фрагментации, заканчивающийся анализом масс можно повторять
несколько раз, это называют максимальной возможной
производительностью MS(n). Благодаря высокой эффективности,
связанной с квадрупольным улавливающим полем, очень большой (
процент ионов сохраняется между каждой стадией MS(n). Это важное
свойство ионной ловушки MS/MS делает MS(n) очень практичным.
Вместе с более «чистой» фрагментацией MS/MS, ионная ловушка MS(n)
очень мощное средство для определения структуры.
3.4.5 Контроль заряда иона
Пределы пространственного заряда достигаются, когда ионы
хранятся в ловушке. Как только псевдо-потенциальный колодец
начинает заполняться ионами, начинается и воздействие на
гармоническое движение ионов. Резонанс для каждого из ионов с
определенным значением m/z распространяется на диапазон частот,
инициируя образование широких пиков сконцентрированных для
больших масс. Нужно контролировать число ионов в ловушке для
того, чтобы правильно и точно определить массу и получить
хорошее разрешение.
В пике, полученном при жидкостной хроматографии, число ионов,
генерируемых в источнике электрораспыления, может быть очень
разным. Использование контроля заряда ионов (Ion Charge Control,
ICC) решает эту проблему. Пользователь устанавливает
максимальное время накопления для фонового сигнала и пиков малой
интенсивности, соразмеряя его с минимальной скоростью
поступления хроматографического сигнала от образца. Как только
более высокая интенсивность появляется в ионной ловушке,
полученный ионный заряд измеряется и время накопления
регулируется автоматически, если уровень максимально
разрешенного заряда превышается. Наоборот, когда поток ионов
начинает снижаться при уменьшении интенсивность пика жидкостной
хроматографии, время накопления увеличивается до тех пор, пока
не достигнет максимума.
Время накопления можно регулировать даже для интенсивных пиков
жидкостной хроматографии, чтобы предотвратить переполнение
ловушки. Интенсивности, измеренные с использованием ICC,
сопоставляются с фактором времени накопления так, чтобы
интенсивности, показанные на хроматограмме полного ионного тока
66
(Total Ion Current, TIC) и в спектрах, не зависели от реального
времени накопления.
3.4.6 Детекция биполярных ионов и переключение полярности
При смене потенциалов в интерфейсе электрораспыления
генерируются отрицательно заряженные ионы. При перемене
потенциалов на капилляре проводник ионов и фокусирующие элементы
обеспечивают ввод этих отрицательных ионов в ионную ловушку.
Поскольку ионная ловушка - это RF-прибор, она обрабатывает
положительные и отрицательные ионы одинаково. Конверсионный
динодный детектор (Daly) эффективно детектирует отрицательные
ионы.
Для того, чтобы детектировать положительные и отрицательные ионы
одновременно, изменяя полярность между сканированиями, нужно
сделать некоторые приготовления. Для этой цели прибор имеет
возможность быстрого переключения подачи питания на источник API,
систему линз и детектор. Время переключения полярности между
отдельными актами сканирования незначительно.
Для того, чтобы просматривать все масс спектры при переключении
полярности, используйте режим двойного дисплея для графической
программы Windows. Верхнее окно показывает положительные спектры,
нижнее - отрицательные спектры.
67
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Любые разрывы защитного провода внутри или
снаружи прибора или отсоединение защитного
терминала заземления могут быть опасны для
пользователя. Межгосударственное прерывание
подачи энергии строго запрещено.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Это оборудование отсоединяется от источника
питания удалением всех силовых проводов из
силовых входов. Это означает, что оборудование
должно располагаться близко от выходов
(штепсельных розеток) источников питания, и
соединительные детали должны быть
легкодоступны. _____________________
4.2.3 Химические и биологические опасности
Электрораспылительный интерфейс API не ионизует все количество
образца и растворителя. Большая часть образца и растворителя
проходит через интерфейс без ионизации. Вакуумные насосы прибора
удаляют неионизированные образец и растворитель. Выхлоп насосов
и распылительной камеры может содержать следовые количества
Ваших образцов и растворителей. Направляйте все выхлопы наружу
или в вытяжной шкаф. Ознакомьтесь с Вашими местными требованиями
к качеству воздуха.
Выхлопные испарения от вакуумной системы и
распылительной камеры будут содержать следовые
количества химических веществ из
анализированных образцов. Вредны для здоровья
химические токсичные растворители, образцы,
буферы и пары жидкостей для насосов, а также
потенциально биологически опасные аэрозоли из
биологических образцов. Удаляйте все выхлопы из
здания там, где невозможна рециркуляция
контрольными системами для окружающей среды. Не
направляйте выхлопы внутрь лаборатории. Читайте
предупреждающие надписи на приборе.
Ознакомьтесь с Вашими местными требованиями к
качеству воздуха.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
€1 При замене масла в насосе
используйте защитные
перчатки и очки. Избегайте
контакта с жидкостью.
70
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Жидкость, слитая из распылительной камеры,
состоит из растворителей и образцов,
оставшихся после анализов. Жидкость в
механических насосах содержит следовые
количества образцов и растворителей. Кроме
того, нераспыленный растворитель и образец
могут находиться в верхней части
распылительной камеры. Отток вверху
распылительной камеры должен быть соединен со
сливной емкостью, расположенной на рабочей
поверхности пользовательского интерфейса API.
Обращайтесь со всеми этими жидкостями
осторожно и располагайте их аккуратно
соответственно их химическому и биологическому
содержимому. Обращайтесь со всеми жидкостями,
О используемыми в насосах, как с опасными
отходами. Утилизируйте все отработанные
жидкости из насосов в соответствие с местными
правилами и законами.___________________________
4.2.4 Защитные средства
Защитные очки и другие средства защиты следует носить во время
подготовки образцов и при проведении процедур технического
обслуживания.
4.2.5 Электростатический разряд
Все электронные составляющие прибора содержат компоненты,
которые может повредить электростатический разряд (ЭСР). Ни один
из этих компонентов не находится в местах, которые могут быть
доступны для оператора при нормальной работе.
4.2.6 Чистота
Чистота и предотвращение случайных загрязнений при техническом
обслуживании очень важны. Загрязнение внутренних частей
вакуумной системы или пути, по которому движется образец,
несомненно могут сказаться на Ваших результатах анализа.
• Всегда носите чистые перчатки, когда касаетесь частей,
которые контактируют с деталями на пути движения образца.
Масло трудно удалить с пальцев.
• Располагайте детали на чистой, безворсовой ткани или чистой
алюминиевой фольге, но не располагайте их непосредственно
на лабораторном столе.
• Держите запасные части и детали закрытыми, чтобы
предотвратить их загрязнение.
• Если возможно, приготовьте отдельный тщательно очищенный
набор инструментов для работы с чистыми агрегатами и
деталями прибора.
71
4 .3 Расписание техн и ч еск ого обслуж ивания
Обычные задачи технического обслуживания перечислены в таблице,
приведенной ниже. Если выполнять эти работы по расписанию, то
можно избежать многих проблем, продлить жизнь системы и
сократить общие рабочие затраты. Ведите журнал, где записывайте
рабочие характеристики системы и все произведенные операции
технического обслуживания. Так Вам будет легче заметить
отклонения от нормальной работы системы и произвести
корректирующие действия.
Действие Каждый Раз в Каждые 6 По мере
технического день неделю месяцев необходимости
обслуживания
Промывка пути 1
движения образца
Очистка 1
распылительной
камеры,
распылительного
щита, головки
капилляра,
контактов и кончика
коронной иглы
(APCI)
Проверка давления 1 1
гелия
Проверка уровня 1
жидкости в
форвакуумном насосе
Очистка капилляра 1 1
Замена жидкости в 1 1
форвакуумном насосе
Проверка шлангов, 1
силовых шнуров и
кабелей
Опорожнение сливной 1 1
емкости
Уборка помещения 1
Замена иглы 1
распылителя
Полная очистка или 1
замена капилляра
Замена газового 1 1
кондиционера
Замена коронной 1 1
иглы
Проверка давления 1 1
метана в газовом
модуле
Замена воздушных 1 1
фильтров
72
Действие Каждый Раз в Каждые б По мере
технического день неделю месяцев необходимости
обслуживания
Калибровка 1 1
детектора^
Гелиевая калибровка^ 1 1
Калибровка 1 1
сканирования^
Калибровка 1 1
фрагментации^
Калибровка изоляции^ 1 1
Калибровка реагента 1 1
ETD^
Калибровка реагента 1 1
PTR^
Проверка отсутствия 1 1
утечек в линии
подачи метана
trapControl.
4.4 Техническое обслуживание помещений
4.4.1 Проверка шлангов, силовых шнуров и кабелей
Каждые 6 месяцев Вы должны проводить генеральную проверку
прибора. Проверьте шланги на сгибы, перетяжки и другие факторы,
которые могут затруднять или перекрывать поток. Проверьте
силовой шнур и кабели на повреждения и убедитесь, что их
соединения безопасны.
Убедитесь, что выхлопной шланг надежно присоединен к выходу
форвакуумного насоса. Проверьте, нет ли конденсата на нижних
точках шланга. Удаление конденсата обеспечит нормальный поток
при выхлопе. Убедитесь, что на шланге нет острых сгибов и
перегибов.
Убедитесь, что сливной шланг надежно присоединен к
распылительной камере и сливной емкости. Не допускайте, чтобы
жидкость собиралась в нижней точке шланга до того, как он
достигнет сливной емкости. Держите сливную емкость на стойке.
Убедитесь, что силовой шнур надежно вставлен в свой вход.
Убедитесь, что шнур не защемлен и не порван другим оборудованием.
Проверьте, чтобы все кабели были надежно вставлены в свои входы,
не защемлены и не порваны другим оборудованием.
4.4.2 Внешние панели
Интервал технического обслуживания
По мере необходимости.
Необходимые средства
Не нужны.
Запасные части
Не нужны.
73
стене. Для того, чтобы удалить главную панель, полностью
откройте или удалите Дверцу источника (2) (см. ниже) и потяните
главную панель вверх достаточно сильно. После того, как
самофиксирующие держатели освободят панель, она сможет легко
скользить вверх вдоль по направляющему рельсу на задней части
прибора.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Пожалуйста, обратите
внимание, что источник CI
содержит реактив, опасный
для здоровья.
4 .4.2.2 Переустановка панелей
В основном, переустановка панелей - это процесс обратный их
удалению. Однако, пожалуйста, обратите внимание на следующие
моменты.
Главная панель: При полностью открытой или снятой дверце
источника (2) держите главную панель над прибором. Убедитесь,
что направляющий рельс на внутреннем заднем крае панели скользит
в соответствующее углубление в задней части прибора. Мягко
подтолкните панель вниз до тех пор, пока Вы не услышите щелчок
самофиксирующего держателя, когда панель встанет на место.
Дверца источника: Нажмите на оба горизонтальных штыря на петлях
дверцы и поставьте дверцу в ее постоянную позицию. Освобождайте
штыри медленно. Убедитесь, что петли дверцы приняли правильное
положение в главной панели.
Панель источника, панель обводного клапана, фронтальная панель:
Убедитесь, что распылительная камера уже удалена. Мягко
подтолкните соответствующие панели в их самофиксирующие
держатели.
4.4.3 Воздушные фильтры
Интервал технического обслуживания
Проверяйте фильтры каждый месяц, по мере необходимости меняйте
их.
Требуемые инструменты
Отвертка для винта с прорезью.
Требуемые запасные части
Фильтры для замены (Каталожный номер #264266)
Воздух, проходящий через прибор, фильтруется двумя воздушными
фильтрами (см. ниже). Воздух, проходящий через фильтр,
расположенный с левой стороны, термостатирует электронику
прибора, в то время как тепло, создаваемое турбонасосами
вакуумной системы, отводится воздухом, проходящим через
правосторонний воздушный фильтр.
Неограниченный воздушный поток через фильтры необходим для
стабильной работы прибора. Поэтому, фильтры нужно проверять
ежемесячно, чтобы они не засорялись, и удалять засоры по мере
необходимости.
77
Проверка и замена фильтров
Откройте дверцу Если фильтр надо Замените материал
источника и удалите заменить, удалите фильтра.
фронтальную панель крышку воздушного
для того, чтобы фильтра, повернув
получить доступ к отверткой два
воздушным фильтрам быстро
(для подробного закрепляемых винта
описания снятия на четверть
панелей см. главу оборота против
4.4.2.1) часовой стрелки.
Промежуток между заменами фильтров сильно зависит от условий в
конкретной лаборатории.
Установка на место крышки фильтра. Поставьте крышку на место и
поверните два быстро закрепляемых винта на четверть оборота по
часовой стрелке.
Установите на место фронтальную панель и закройте дверцу
источника.
78
4.5 Опорожнение сливной емкости
Интервал технического обслуживания
Когда сливная емкость почти полна или каждые б месяцев.
Требуемые инструменты
Перчатки, устойчивые к агрессивным химическим реагентам, и
безворсовый материал для очистки (Каталожный номер #253713),
Требуемые запасные части
Никаких
Подготовка
Убедитесь, что из жидкостного хроматографа в распылитель не
поступает поток жидкости.
о
Рисунок. Сливная емкость
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Жидкость в сливной емкости содержит
неразбавленные растворители и образцы;
всегда обращайтесь с ней как с опасным
материалом.
Процедура;
1) Отверните крышку сливной емкости.
2) Слейте содержимое в контейнер для сбора опасных отходов.
3) Завинтите крышку на сливной емкости.
79
4 .6 Зам ена гадов ор о кондиционера
Интервал технического обслуживания
Когда газовый кондиционер будет насыщен. Это будет очевидно,
когда химический фон появится, несмотря на исключение всех
других потенциальных источников химического загрязнения
(например, растворителей, загрязнений в распылительной камере)
или когда много ионов присутствует, даже если через прибор в
данный момент не проходят ни образцы, ни растворитель. Это легче
всего наблюдать при APCI. В режиме электрораспыления поток
растворителя необходим, чтобы генерировать ионы, и образование
ионов зависит от состава растворителя.
Газовый кондиционер следует менять каждые 12 месяцев.
Требуемые инструменты
Гаечный ключ на 1/2 х 9/16 дюймов, с отверстием на конце (с
открытым концом),
Требуемые запасные части
Газовый кондиционер (фильтр) (каталожный номер # 231334)
Замечание: Убедитесь, что поток газа проходит через кондиционер
в направлении, указанном на кондиционере. Вставляйте картридж
кондиционера вертикально. Не вставляйте его горизонтально.
Процедура
1) Выключите прибор
Подробности описаны в руководстве пользователя
2) Перекройте поток газообразного азота в источник
3) Удалите старый газовый кондиционер
4) Присоедините трубки от источника азота ко входу нового
газового кондиционера
5) Запустите поток азота в источник
6) Продуйте газовую линию в течение 5 мин при нормгшьном
давлении для удаления присутствующего воздуха.
7) Перекройте поток азота в его источнике.
8) Присоедините трубки от выхода из газового кондиционера к
прибору.
9) Запустите ток азота в его источнике.
80
4.7 Вакуумная система: Вентилирование и запуск
Интервсш технического обслуживания
При некоторых процедурах технического обслуживания вакуумную
систему необходимо вентилировать и потом запускать снова.
Требуемые инсо<руменФы
Никаких
Требуемые запасные части
Никаких
Вакуумную систему можно контролировать через web-интерфейс
прибора. Этот интерфейс можно подсоединить через стандартный
web-браузер, напечатав следующий адрес: http://192/168.254.10/ в
адресной строке браузера. Если прибор подключен к источнику
питания и компьютер правильно подсоединен к прибору через сеть
Ethernet, в браузере должна появиться страница, показанная на
Рис. 4-2 (детали могут различаться в зависимости от версии
программного обеспечения).
81
Процедура
1) Провентилируйте вакуумную систему (см. главу 4.7)
2) Выключите прибор.
3) Отсоедините силовой шнур прибора от электрического входа.
Оставьте силовой шнур отсоединенным в течение всего времени
проведения остальных пунктов этой процедуры.
4) Изучите подробности добавления или замены жидкости в насосе
в руководстве к Вгииему форвакуумному насосу
5) Очистите от масла пространство вокруг и под насосом.
6) Снова присоедините силовой шнур
7) Запустите прибор
См. подробное описание в этом руководстве.
8) Проверьте насос на наличие утечек после, по меньшей мере,
30 мин работы.
87
4.9 Техническое обслуживание пути движения ионов
4.9.1 Очистка распылительной камеры
Интервгш техническоро обслуживания
Ежедневно или в конце каждой смены. Во всех случаях, когда есть
опасение, что произошло загрязнение одного образца или анализа
другим.
Требуемые инструменты
Чистый безворсовый материал (Каталожный номер # 45485)
Химически-устойчивые перчатки, чистые, безворсовые (Каталожный
номер # 253713)
Изопропиловый спирт 99,5% чистоты или еще чище (Каталожный номер
# 58477)
Вода, химически чистая или еще чище (Каталожный номер # 4 9145)
Требуемые запасные части
Никаких
Подготовка
Приготовьте раствор из 50% воды и 50% изопропилового спирта.
________ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ________________________
Электрораспылительная камера работает при
высоких температурах. Дайте ей остыть, прежде
чем начать эту процедуру.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Изопропиловый спирт - это
токсичное вещество и с ним
надо обращаться очень
осторожно. Носите
соответствующие средства
защиты. Пожалуйста,
ознакомьтесь с
соответствующими материалами
по технике безопасности.
Замечание: Если присутствуют признаки загрязнения или, если
распылительный щит или капиллярная пластина сильно изменили цвет,
и это нельзя устранить путем обычной ежедневной очистки, можно
провести абразивную очистку распылительного щита и капиллярной
пластины. См. главу 4.9.2.
Процедура
1) Если программа trapControl GUI работает, закройте ее.
2) Провентилируйте вакуумную систему (см. раздел 4.7).
3) Выключите прибор.
4) Откройте распылительную камеру.
5) Смочите чистый материал смесью изопропилового спирта и
воды.
6) Протрите распылительный щит.
88
7) Удалите распылительный щит и протрите конец капиллярной
пластины.
8) Поставьте на место распылительный щит.
9) Протрите все остальные доступные поверхности.
Обратите особое внимание на верхнюю часть распылительной
камеры вблизи от сливного шланга и на те места, которые
поменяли цвет.
10) Закройте распылительную камеру.
89
4.9.2 Абразивная очистка
Интервал технического обслуживания
Если остаются признаки загрязнения после обычной ежедневной
очистки, или если распылительный щит или капиллярная пластина
сильно изменили цвет, или образовался налет, который не
удаляется регулярной очисткой.
Требуемые инструменты
Абразивная бумага с номером зернистости 8000
Химически-устойчивые перчатки, чистые, безворсовые (Каталожный
номер # 253713)
Изопропиловый спирт 99,5% чистоты или еще чище (Каталожный номер
# 58477)
Вода, химически чистая или еще чище (Каталожный номер # 4 9145)
Требуемые запасные части
Никаких
Подготовка
Приготовьте раствор из 50% воды и 50% изопропилового спирта.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Изопропиловый спирт - это
токсичное вещество и с ним
надо обращаться очень
осторожно. Носите
соответствующие средства
защиты. Пожалуйста,
ознакомьтесь с
соответствующими материалами
по технике безопасности.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Электрораспылительная камера работает при высоких
температурах. Дайте ей остыть, прежде чем начать эту
процедуру.
ОСТОРОЖНО
Распылительный щит и капиллярная пластина сделаны из
нержавеющей стали и их можно безопасно подвергать
абразивной чистке. Это единственные детали, которые
можно подвергать абразивной чистке. Многие другие
металлические части, такие как распылительная камера и
капилляр, могут выглядеть похоже, но, на самом деле,
сделаны из гораздо более мягкого металла или покрыты
материалами, которые повреждаются при абразивной
очистке.
90
Процедура
1) Закройте программу trapControl GUI.
2) Провено7илируйтв вакуумную систему (см. раздел 4.7).
3) Выключите прибор.
4) Откройте распылительную камеру.
5) Удалите распылительный щит.
6) Удалите капиллярную пластину.
7) Очистите распылительный щит путем трения его об
абразивную бумагу как показано на Рис. 8.
Только большую квадратную поверхность нужно подвергать
абразивной чистке до тех пор, пока не исчезнет видимый налет.
Также время от времени нужно чистить внутреннюю кромку
основного отверстия щита. Для этой цели можно использовать
аппликаторы с хлопковым покрытием и смесь изопропилового
спирта и воды.
8) Очистите капиллярную пластину путем трения ее об
абразивную бумагу как показано на Рис. 8.
Подвергать абразивной чистке нужно только конечную
поверхность пластины до тех пор, пока отовсюду не исчезнет
видимый налет. Также время от времени нужно чистить
внутреннюю кромку основного отверстия пластины.
9) Смочите чистый материгш смесью изопропилового спирта и
воды.
10) Протрите распылительный щит и капиллярную пластину, чтобы
удалить остатки абразива.
11) Поставьте на место капилл51рную пластину.
12) Поставьте на место распылительный щит.
13) Протрите распылительную камеру.
14) Закройте распылительную камеру.
91
4.10 Техническое обслуживание стеклянного капилл5хра
4.10.1 Удаление и повторная установка стеклянного капилл51ра.
Интервал технического обслуживания
Когда нужно очистить или заменить стеклянный капилляр.
Требуемые инструменты
Химически-устойчивые перчатки, чистые, безворсовые (Каталожный
номер # 253713)
Требуемые запасные части
Капилляр (Каталожный номер # 25904 4)
Капиллярная пластина (Каталожный номер #216156)
Пружина (Каталожный номер # 7304 6)
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Распылительная камера работает при очень высоких
температурах. Дайте ей остыть, прежде чем начать
¥ процедуры технического обслуживания.
А ОСТОРОЖНО
Тяните капилляр прямо по его длинной оси. Капилляр
сделан из стекла; приложение к нему латеральной
нагрузки может сломать его.
Процедура удаления стеклянного капилляра
1) Закройте программу trapControl GUI, если она работает.
2) Провентилируйте вакуумную систему (см. раздел 4.7).
3) Выключите прибор.
4) Откройте распылительную камеру и удгшите распылительный
щит.
5) Удалите капиллясрную пластину с конца стеклянного
капилляра.
6) Аккуратно вытяните стеклянный капилл5зр прямо из блока
десольватации.
Процедура постановки на место стеклянного капилляра
1) Плавно задвиньте стеклянный капилл5ф прямо в блок
десольватации.
2) Поставьте на место капиллярную пластину на наружный конец
стеклянного капилл51ра.
3) Поставьте на место распылительный щит.
4) Закройте распылительную камеру.
4.10.2 Очистка стеклянного капилляра
Интервал технического обслуживания
Когда Вы заметите снижение чувствительности системы и уменьшение
стабильности сигнала.
Требуемые инструменты
Материал, чистый, безворсовый (Каталожный номер # 4 54 85)
92
Химически-устойчивые перчатки, чистые, безворсовые (Каталожный
номер # 253713)
Изопропиловый спирт 99,5% чистоты или еще чище (Каталожный номер
# 58477)
Вода, химически чистая или еще чище (Каталожный номер # 4 914 5)
Шприц на 500 мкл (Каталожный номер # 58436)
Требуемые запасные часФи
Никаких
Подготовка
Удалите стеклянный капилляр (см. предыдущую главу), Смешайте 50%
изопропилового спирта и 50% воды.
Процедура очистки стеклянного капилляра
1) Наберите в шприц приблизительно 100 мкл раствора
изопропилового спирта.
2) Вставьте иглу шприца на 10 мм в стеклянный капилляр и
впрысните 50 мкл раствора изопропилового спирта в
стеклянный капилл5ф.
3) Впрысните следующие 50 мкл раствора изопропилового спирта в
стеклянный капилляр.
4) Вытяните иглу шприца из стеклянного капилляра.
5) Продуйте внутреннее пространство стеклянного капилляра
азотом.
6) Вытрите остатки смеси изопропанола и воды со стеклянного
капилл5зра чистым безворсовым материалом.
7) Поставьте стеклянный капилляр на место.
4.11 Удаление и возвращение на место блока
десольватации
Интервал технического обслуживания
Требуется для некоторых процедур технического обслуживания
Требуемые инструменты
Отвертка, звездообразная 25 (Каталожный номер # 217352)
Гаечный ключ 1/2 х 9/16 дюйма с открытым концом
Требуемые запасные части
Никаких
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Распылительная камера и блок десольватации работают
при очень высоких температурах. Дайте им остыть,
прежде чем начать процедуры технического обслуживания.
Зёшечание: Стеклянный капилляр находится внутри блока
десольватации и его не надо извлекать, прежде чем удалять блок
десольватации.
Процедура удаления блока десольватации
1) Закройте программу trapControl GUI, если она работает.
2) Провентилируйте вакуумную систему (см. раздел 4.7).
3) Выключите прибор.
4) Отсоедините силовой шнур прибора от электрического выхода.
93
5) Отсоедините трубки жидкостного хроматографа и подачи
распылительного газа от распылителя.
6) Удалите распылительную камеру.
7) Отсоедините трубки сушильного газа.
8) Отсоедините кабель нагревателя сушильного газа.
9) Отсоедините высоковольтный кабель нагревательной камеры
(красный).
10) Отсоедините сливной шланг.
11) Удёшите четыре 12) Снимите блок десольватации
удерживающих винта, которые со стержней-держателей.
присоединяют блок
десольватации к стержн$1м-
держателям.
94
4 . 1 1 . 1 П роцедура установки на м есто блока десольватации
1) Проверьте, правильно ли установлено неопреновое «О»-
образное кольцо в задней части блока.
В задней части блока десольватации установлено «0»-образное
неопреновое кольцо. Это «0»-образное кольцо - ключевая деталь
для поддерживания вакуума внутри прибора. Прежде чем поместить
на место блок десольватации, убедитесь, что «0»-образное
кольцо правильно установлено в кольцеобразной выемке. Даже
небольшое смещение «0»-образного кольца может привести к его
повреждению.
Показана правильная установка Блок десольватации с «0»-
«0»-образного кольца на блоке образным кольцом,
десольватации. извлеченным из выемки,
2) Вставьте блок десольватации в стержни-держатели и
задвигё1Йте его обратно до тех пор, пока он не будет плотно
прилегать к вакуумному трубопроводу.
3) Закрутите четыре удерживающих винта.
4) Подсоедините сливной шланг.
5) Подсоедините высоковольтный кабель распылительной камеры.
6) Подсоедините кабель нагревателя сушильного газа.
7) Подсоедините трубки сушильного газа.
8) Поставьте на место распылительную камеру и закройте ее.
9) Подсоедините трубки распылительного газа и трубки от
жидкостного хроматографа к распылителю.
95
4.12 Удаление и возвращение на место картриджа переноса
Интервал технического обслуживания
Требуется для некоторых процедур технического обслуживания
Требуемые инструменты
Химически-устойчивые перчатки, чистые, безворсовые (Каталожный
номер # 253713)
Требуемые запасные части
Никаких
ОСТОРОЖНО
Картридж ионного переноса - это сердце ионнои оптики
ловушки прибора. Обращайтесь с этой частью прибора
особенно осторожно.
Процедура удгшения картриджа ионного переноса
1) Удалите блок десольватации как описано в разделе 4.11.
2) В перчатках вытащите 3) Будьте осторожны, вынимая
картридж ионного переноса из эту деталь. Не повредите
вакуумной камеры, прилагая картридж ударом о
соразмерную силу к кольцу внутренность вакуумной
картриджа, чтобы преодолеть камеры.
сопротивление креплений «О»-
образного кольца.
4)Расположите картридж вертикально на чистой ровной
поверхности.
96
Процедура возвргицения на место картриджа ионного переноса
1) Возьмите картридж рукгши в 2) Медленно задвигайте
перчатках и держите его в картридж в вакуумную
таком положении, чтобы кгшеру. Убедитесь, что
входной штырь газообразного входной штырь газообразного
метана находился в позиции на метана вошел в
9 часов. соответствующее гнездо на
внутренней левой стенке
вакуумной камеры.
3) Полностью задвиньте картридж на место.
4) Поставьте на место блок десольватации, следуя описанию,
данному в разделе 4.11.
97
4.13 Подсоединение источника гелия к прибору
Интервал технического обслуживания
Серия приборов amaZon speed оборудована очень надежными
регуляторами, контролирующим давление PID по принципу обратной
связи, так, чтобы поддерживать давление гелия в ионной ловушке
на оптимальном уровне. Используйте эту процедуру, когда нужно
подсоединить новый источник гелия к прибору (баллон с гелием или
централизованную подачу гелия в лабораторию) или когда прибор
переместили в другое место.
Требуемые инструменты
Гаечный ключ
Требуемые запасные части
Никаких
Замечание: Остаточный воздух может оказаться в гелиевой трубке
после того, как источник гелия был заменен. Если линия не будет
тщательно продута, может произойти временное ухудшение
разрешения, когда воздух попадет в ионную ловушку.
Процедура отсоединения и присоединения источника гелия
1) Переведите систему в режим Shutdown при помощи программы
trapControl GUI.
2) Отсоедините линию подачи гелия от прибора.
3) Убедитесь, что новый источник гелия удовлетворяет
требованиям спецификации и документа подготовки места для
прибора (Site Preparation Specification).
4) Установите давление гелия в новом источнике гелия на уровне
4 бара и откройте выходной вентиль гелиевой линии.
5) Продуйте гелием линию в течение примерно 1 мин.
6) Пока поток гелия движется, снова подсоедините линию к
ловушке. Гелиевый порт находится на задней панели прибора.
98
Рисунок 4-4 Задняя панель прибора amaZon speed, на которой
0 выделен гелиевый порт ловушки
На рисунке: Узел для подсоединения линии подачи гелия
7) Продуйте гелиевую линию три раза с помощью программы
trapControl GUI.
В меню выберите Options и заголовок Vacu\im system. Убедитесь,
что выбрана флаговая метка для гелия и начните автоматическую
процедуру трехразовой продувки нажатием команды Flush Helitim,
8) Переведите систему в режим Standby с помощью программы
trapControl GUI. Подробности указаны в руководстве
пользователя.
9) Дождитесь, когда система уравновесится.
10) Подождите не менее 30 мин для установления стабильных
условий работы. Потом, начните процедуру гелиевой калибровки
(см. руководство пользователя к прох^гише trapControl, раздел
System Calibration/Calibrating the helium pressure).
99
4.14 Техническое обслуживание оборудования источника
химической ионизации пС1 (только для оборудования ETD)
Рисунок 4-5 Типичный двухходовой мембранный регулятор давления
На рисунке: Манометр давления в баллоне, Манометр давления на
выходе, Выходной клапан. Вентиль газового баллона. Клапан
низкого давления. Порт для вентиляции, Мембранная линия переноса
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Метан очень горючий газ и может образовывать
взрывоопасные смеси с воздухом.
Держите контейнеры с метаном в хорошо
проветриваемом помещении.
Храните метан в помещениях, где нет источников
возгорания.
Принимайте меры предосторожности против
статического разряда.___________________________
4.14.1 Замена баллона с газообразным метаном
Баллон с газообразным метаном следует заменять до того, как
давление в баллоне (его показывает манометр давления в баллоне,
см. Рис. 1-2) упадет до атмосферного давления.
Качество поставляемого метана должно быть не ниже величины 5,0
(99,999% чистоты).
В приборе amaZon speed ETD используются баллоны для
газообразного метана объемом не более 2 л. Использование
баллонов большего объема запрещено.
Для подачи метана из метановых баллонов, находящихся при
повышенном давлении, требуется двухходовой регулятор давления с
портом вентиляции (см. Рис. 1-2), соответствующий спецификации
подготовки места для прибора (Site Preparation Document).
100
Прежде, чем заменить баллон с газообразным метаном, ознакомьтесь
с мерами предосторожности, которые нужно принять при
использовании метана для источника химической ионизации (CI) (см.
главу 1.3.3) .
Следующую процедуру нужно совершать в соответствие с Вашими
местными правилами техники безопасности.
Проконсультируйтесь с местным представителем отдела охраны труда
и техники безопасности по поводу замены баллонов с метаном под
давлением.
Ознакомьтесь с материалами техники безопасности,
предоставленными Вашим поставщиком газообразного метана.
Если у Вас есть какие-либо вопросы, обратитесь к Вашим местным
правилам техники безопасности и предписаниям местного
представителя отдела охраны труда и техники безопасности.
А
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Метан очень горючий газ и может образовывать
взрывоопасные смеси с воздухом.
Держите контейнеры с метаном в хорошо
проветриваемом помещении.
Храните метан в помещениях, где нет источников
возгорания.
Принимайте меры предосторожности против
статического разряда.
Процедура
1) Закройте входной клапан регулятора.
2) Закройте вентиль баллона с газообразным метаном.
3) Установите минимально возможную величину на регуляторе
давления с помощью контрольной кнопки, чтобы отделить
ступень низкого давления от ступени высокого давления.
4) Отсоедините старый баллон с газообразным метаном от
регулятора.
5) Присоедините новый баллон с газообразным метаном к
регулятору. При этом учитывайте требования Вашего
поставщика газовых баллонов.
6) Откройте вентиль газового бгшлона с метаном в течение того
времени, которое необходимо для полного установления
давления во входной ступени регулятора давления. Закройте
вентиль баллона с газообразным метаном сразу же после того,
как во входной ступени полностью установится давление.
Чтобы предотвратить диффузию атмосферного воздуха обратно в
газовый баллон, избегайте держать вентиль баллона открытым в
течение длительного периода времени.
Давление, указываемое манометрами, не должно падать после
закрытия вентиля баллона.
Если давление все же падает, значит, имеется течь, которую
нужно устранить, чтобы прекратить процесс утечки (см. главу
4.14.1).
7) Установите давление в 4 бара на ступени низкого давления
регулятора давления с помощью контрольной кнопки.
101
8) Слегка откройте вентиляционный порт, чтобы выпустить метан.
Закройте вентиляционный порт прежде, чем входное давление
(которое показывает манометр баллона) упадет ниже 10 бар.
Замечание: Производите процедуру вентиляции, описанную в п. 8
только, если вентиляционный порт Вашего регулятора соединен с
выхлопным устройством в соответствие с Вашими местными и
государственными предписаниями. Иначе продолжите процедуру с п.
10.
9) Повторите шаги б и 8 дважды.
10) Проверьте систему на утечки, используя процедуру,
описанную в главе 4.14.2.
Если Вы обнаружили утечки, откройте вентиль баллона с
газообразным метаном и доведите выходное давление до 4 бар с
помощью кнопки на регуляторе.
11) Закройте вентиль газового баллона.
12) Закройте выходной клапан регулятора.
102
Если давление, фиксируемое манометрами, не падает совсем,
входной клапан метана внутри прибора совсем не открыт. Эту
ситуацию надо исправить, прежде чем продолжать или повторять
процедуру.
Если фиксируемое давление не достигает величины, которая ниже
внешнего давления не менее чем на 0,5 бара, значит, в линии
подачи метана к прибору имеется течь. Ее надо устранить,
прежде чем процедура будет продолжена или повторена.
11) Закройте вентиль газового баллона.
12) Закройте выходной клапан регулятора.
4.14.3 Смена заменяемого картриджа реагента
Реагента, используемого в ETD, хватает на б месяцев или один год
в зависимости от интенсивности использования.
Чтобы узнать, как сменить картридж реагента, свяжитесь с
сервисной службой BDAL.
104
Приложения
5.1 Сокращения
Сокращение Расшифровка
ACN Ацетонитрил
ACQ Сбор данных
АР MALDI Лазерная десорбция-ионизация из матрицы при
атмосферном давлении
APCI Химическая ионизация при атмосферном давлении
API Интерфейс атмосферного давления
APPI Протонная ионизация при атмосферном давлении
ССС Контроль капиллярного тока
СЕ Капиллярный электрофорез
CI Химическая ионизация
CID Столкновительная диссоциация
CSV Величины, разделенные запятой
ECD Диссоциация при электронном захвате
ES Электрораспыление
ESI Ионизация электрораспылением
ETD Диссоциация электронного переноса
FWHM Полная ширина (пика) на половине его высоты
GC Газовый хроматограф
GC/MS Сопряжение газового хроматографа с масс
спектрометром
нет Ловушка высокой емкости
HPLC ВЭЖХ
ICC Контроль заряда иона
ICPL Изотопное мечение белка
LC Жидкостная хроматография
LC/MS Сопряжение жидкостного хроматографа с масс
спектрометром
MRM Мониторирование множества реакций
MS Масс спектрометр или масс спектрометрический
эксперимент
MS(n) Масс спектрометрический эксперимент высокого
порядка
MSMS Масс спектрометрический эксперимент с изоляцией
и фрагментацией
PTM Пост-трансляционная модификация
rCID CID посредством резонансной активации
предшественника
SILE Эксперимент с мечением стабильным изотопом
SPS Интеллектуальная настройка параметров
SRM Мониторирование выбранной реакции
TFA Трифторуксусная кислота
TIC Полный ионный ток
105
5.2 Каталожные номера запасных частей
5.2.1 Запасные части для серии приборов euaaZon speed
Описание Номера запасных частей
Источник ETD II # 249083
Набор для катода ETD # 243458
Газовый модуль ETD # 245568
Набор расходных материалов для ETD II # 250942
Метан (обратитесь к Ващему местному
поставщику
5.2.2 Принадлежности
1. Системный блок.
2. Монитор.
3. Устройство для печати.
4. Программное обеспечение специальное медицинское.
5. Форвакуумный (роторный или мембранный) насос.
6. Бокс шумоизолирующий для форвакуумного насоса масс-
спектрометра .
7. DVD-диск с программным обеспечением для управления, сбора и
обработки данных.
8. DVD-диск с программным обеспечением для протеомики.
9. DVD-диск с программным обеспечением для управления прибором,
выполнения измерений и обработки спектров, для
автоматизации измерений и обработки спектров, для
одновременного управления системой жидкостной хроматографии
и масс-спектрометром.
10. DVD-диск с программным обеспечением для интерпретации MS и
MS/MS спектров пептидов с возможностью поиска в глобальных
протеомных базах данных.
11.DVD-диск с программным обеспечением для поиска в протеомных
базах данных и установленными протеомными базами данных
(MSDB, NCBI, Swissprot) для идентификации белков по MS и
MSMS спектрам.
12. DVD-диск с программным обеспечением поиска неизвестных
соединений.
13.DVD-диск с программным обеспечением для статистической
обработки получающегося массива данных.
14. DVD-диск с программным обеспечением для управления
протеомными проектами, хранения и обработки протеомных
данных, включая системы поиска по протеомным и базам данных
пот-трансляционных модификаций белков и пептидов.
15.Серверная станция с предустановленым программным
обеспечением для управления протеомными проектами, хранения
и обработки протеомных данных, включая системы поиска про
106
протеомным и базам данных пост-трансляционных модификаций
белков и пептидов.
16. Серверная станция с предустановленными белковыми поисковыми
базами данных.
17. Набор для обслуживания масс-спектрометра (не более 5
наборов):
- масло для форвакуумного насоса - 1 л;
- фильтры тряпичные - 4 шт.;
- масляный фильтр (картридж) для форвакуумного насоса - 1
шт.;
- одноразовый карбоновый фильтр - 1 шт.
18. Генератор азота для масс-спектрометрического детектора.
19. Наборы для обслуживания генератора азота (не более 5
наборов):
-механический фильтр для линии сжатого воздуха - 1шт;
- уплотнительная резинка для картриджа с фильтром на линии
сжатого воздуха - 1 шт.;
- механический впускной фильтр;
- пористый металл - 1 шт.;
- глушитель на воздухоотвод - 1 шт.;
- глушитель на дренажную линию - 1 шт.;
- гофрированный бумажный фильтр - 2 шт.;
- компрессор воздуха - 2шт.;
- электромагнитный клапан - 1шт.;
- преобразователь давления - 1шт.
20. Компрессор воздуха.
21.Генератор гибридный с компрессором воздуха.
22. Набор для обслуживания генератора и компрессора азота (не
более 5 наборов):
- уплотняющее кольцо - 1шт.;
- механический фильтр - 1шт.;
- механический впускной клапан - 1 шт.
23.Источник ионов для электорораспыления.
24. Запасная игла для источника электрораспыления (не более 5
ф
шт.) (включает иглу и феррулу для крепления)
25.Источник ионов для химической ионизации.
26. Адаптер для источника ионов для химической ионизации.
27. Источник ионов для фотоионизации.
28. Источник ионов для сопряжения электрофорез-МС.
29. Адаптер для источника ионов для сопряжения электрофорез-МС.
30. Источник ионов для нано-электрораспыления.
31.Запасная игла для источника нано-электрораспыления (20 шт.
в комплекте) (не более 5 комплектов).
32. Источник ионов для сопряжения с системой газовой
хроматографии.
33.Источник прямого ввода твердых и жидких веществ.
34. Набор стеклянных трубок для источника прямого ввода твердых
и жидких веществ (1000 шт. в комплекте) (не более 5
комплектов).
35.Источник фрагментации на основе системы переноса электронов
(ETD) .
107
36. Запасной резервуар для источника фрагментации на основе
системы переноса электронов (не более 5 шт.)
37. Набор для запуска ETD источника:
- редуктор (lin);
- переходник 1/4 -1/8 - 1шт.;
- стойка крепления - 1шт.;
- траса подачи газа - 1шт.
38.Набор для обслуживания ETD источника (не более 5
комплектов):
- фокусирующие линзы - 3 шт.;
- картридж с реагентом в безопасной упаковке - 1шт.;
- пластиковое уплотнение - 4 шт.;
- ткань для чистки источника - 1шт.
39.Система предварительного разделения образцов на основе ВЭЖХ
с нано-потоками.
40. Колонки хроматографические (2 шт. в комплекте) (не более 15
комплектов).
41. Виалы (500 шт. в комплекте) (не более 15 комплектов). (
42. Крышки для виал (500 шт. в комплекте) (не более 15
комплектов).
43. Септы для виал (500 шт. в комплекте) (не более 15
комплектов).
44. Стандартный образец (5 пробирок по 500 пмоль
вещества/пробирке) (не более 5 шт.).
45.Набор для обслуживания ВЭЖХ с нано-потоками (не более 5
наборов):
- 3 капилляра с пластиковыми или металлическими ферулами и
гайка;
- 3 капилляра от дегазатора до автосемлера;
- 2 капилляра с фильтром и фитингом;
- 1 комплект (нанолитровый тройник с нулевым мертвым
объемом (1/32 дюйма диаметр трубки);
- 10 трубок с диаметром 360 мкм;
- 1 петля на 20мкл;
- 2 комплекта подачи жидкостей (пластиковый тройник с 3
фитингами, 3 ферулами и 2 капиллярами);
- 1 набор (плоские фильтры 2 шт.);
- 1 линия смешения жидкостей (пластиковый тройник, 5
пластиковых ферул, 5 пластиковых фитинга, 3 капилляра, 1
стальная ферула, 1 стальной фитинг);
- 1 игла для автосемплера;
- 1 капилляр для выходы с колонки с фитингом, фильтром и
ферулой;
- 1 линия сброса избытка растворителя (капилляр фитингом и
ферулой);
- 1 трубка с фитингом и ферулой.
46. Набор для запуска ВЭЖХ с нано-потоками (не более 5 наборов):
- 1 игла для автосемплера;
- 1 комплект плунжерных шайб (4 шт. в комплекте);
- 1 прокладка для клапана;
- 1 капилляр для выходы с колонки с фитингом, фильтром и
ферулой;
108
- 1 линия сброса избытка растворителя ( капилляр фитингом и
ферулой);
- 1 капилляр с пластиковыми или металлическими ферулами и
гайка;
- набор предконок (3 шт. в комплекте);
- 1 колонка;
- 1 набор капилляров (2 см, 1/32 диаметр, 30 шт.).
47. Устройство ввода пробы на базе шприцевого насоса.
48. Система подготовки подвижной фазы на базе препаративного
насоса.
49. Система подготовки подвижной фазы на базе изократического
насоса.
50. Система подготовки подвижной фазы на базе градиентного
насоса.
51.Система подготовки подвижной фазы на базе вакуумного
дегазатора.
52. Набор для обслуживания насоса (не более 5 комплектов):
- пластиковые ферулы - 5 шт.;
- 5 пластиковых капилляров (1,45 мм) (не более 5 м длины);
- пластиковая гайка - 5 шт.;
- капилляр (400 х 0,17 мм);
- капилляр (700 х 0,17 мм);
- шестигранная отвертка 4 мм;
- шестигранная отвертка 14 мм;
- ключ Н - 5/16;
- ключ 14 мм.
53.Система ввода пробы на базе препаративного автосемплера.
54. Система ввода пробы на базе стандартного автосемплера.
55.Система ввода пробы на базе термостатируемого автосемплера.
56. Система ввода пробы на базе плашечный автосемплер.
57. Набор для обслуживания автосемплера (не более 5 наборов):
- капилляр от петли на сброс;
- сменный нагреваемый источник;
- адаптер воздушного канала;
- ферулы для крепления капилляра (не более 3 шт.);
- гайка для крепления капилляра (не более 3 шт.);
- седло для крепления иглы;
- петля на 500 мкл (может быть заменена на 20 мкл, 50 мкл,
100 мкл, 200 мкл, 250 мкл);
петля на 1500 мкл;
петля на 5000 мкл.
58.Система подготовки подвижной фазы на базе термостатируемого
колоночного отделения.
59. Набор для обслуживания термостатируемого колоночного
отделения (не более 5 наборов):
-трубка для сброса вещества в сброс;
- зажим для колонок - 2 шт.;
- капилляр (6,5 мм х 5м);
- нано-капилляр (4 шт.) (50 мкм х 280 мм);
- крепления для микроколонок - 2 шт.;
- держатель для микроколонок - 2 шт.;
109
- ключ 5/16 - 3/8;
- шестигранная отвертка.
60. Детектор дополнительный спектрофотометрический для фиксации
пика основного вещества с перестраиваемой длиной волны.
61.Детектор дополнительный многоволновой для фиксации пика
основного вещества с перестраиваемой длиной волны.
62. Детектор дополнительный диодноматричный для фиксации пика
основного вещества с перестраиваемой длиной волны.
63.Набор для обслуживания микроволнового, диодноматричного,
спектрофотометрического детектора (не более 5 наборов):
- тефлоновая трубка для сброса вещества в сброс;
- зажим для колонок - 2 щт.;
- ферула - 2шт.;
- микроколонка - 1 шт.;
- капилляр (0,25 мм х 2 м);
- тефлоновый капилляр (0,8 мм х 2 м);
- ключ 4 мм;
- шестигранная отвертка 1,5 мм;
- шестигранная отвертка 4 мм.
64. Детектор дополнительный флуоресцентный для фиксации пика
основного вещества с перестраиваемой длиной волны.
65.Стандартная проточные ячейка.
66. Семиволновая ячейка.
67. Микроволновая ячейка.
68. Нано-поточная ячейка.
69. Препаративная ячейка.
70. Набор для обслуживания флуоресцентного детекторов (не более
5 наборов):
- тефлоновая трубка для сброса вещества в сброс;
- зажим для колонок - 2 шт.;
- ферула - 2шт.;
- микроколонка - 1 шт.;
- тефлоновый капилляр (0,8 мм х 2 м).
71.Источник бесперебойного питания.
5.2.3 Расходные материалы и вспомогательные принадлежности
Описание Номера запасных частей
Жидкость для насоса # 20221
Ацетонитрил, Chromasolv® # 208543
Вода, для ВЭЖХ или лучшего качества # 49145
Метанол, 99,9% # 237403
Материал, чистый, безворсовый # 233134
Перчатки, химически-устойчивые, # 253713
чистые, безворсовые
Изобутиловый спирт 99,5, химически # 58477
чистый или еще чище
Набор для обследования распылителя # 602078
Инструменты
ПО
Гаечный ключ, 3 мм, открытый конец # 20208
1/4 X 5/16, открытый конец # 236316
Звездообразный ключ Т-5 # 209236
Звездообразный ключ Т-10 # 204023
Звездообразный ключ Т-20 # 223732
Звездообразный ключ Т-25 # 217352
Шприцевой насос # 258027
Шприц, 500 мкл # 205434
Вспомогательный насос, HS 602, # 234085
(amaZon speed X/ETD)
Вспомогательный насос, MS 40, # 265706
(amaZon speed LT)
Ячейка иглы для ESI, набор из 2 шт. # 602194
Распылитель BDAL ESI, полный набор # 601815
Микроскоп со шкалой и освещением # 600838
Шайба для распылителя, 15°, малая # 211499
скорость потока
Источник ESI с распылителем ESI # 261385
Винты распылителя, М3 х 25 # 202679
Гексагональные винтовые муфты М4 х б # 29635
Предохранитель со временем # 251140
запаздывания, 4,0А IEC60127
Ill
6 Предметный указатель
А
Абразивная очистка 88,89
Анализ
Положительных ионов 4 7
Б
Буферы 4 9,50
Быстрое переключение полярности 65
В
Вентиляция 7 9
Внешние панели 71
Воздушные фильтры 75,76
Высокие температуры 66,67
Входы образца 18
Г
Газ 27
Сушильный 27
Газовая хроматография/масс спектрометрия 4 9
Гелий 96
д
Десольватация 4 5
Детектор, компоненты 35
Детекция ионов
положительных и отрицательных 47
Диаграмма стабильности 57
Добавить или заменить жидкость во вспомогательном насосе 84
Достижение условий газовой фазы 52
3
Заземление 15
Замена газового кондиционера 78
И
Ион
Детекция 65
Изоляция 69
Предшественника 69
Испарение 52
Контроль заряда 64
Ионы
Из внешнего источника 55
Улавливание и накопление 55
Ионная ловушка и масс спектр 29,55
Ионизация 41,50,51
Химическая 50,51
Электрораспылением 44
История документа 1
К
Клапан 19,20
112
Обводной 19,20
Ввод
Контроль заряда иона 64
М
Масс спектрометрический эксперимент 62
С изоляцией и фрагментацией 62
С изоляцией и фрагментацией и ионная ловушка 55
Высокого порядка
Н
Насос шприцевой 19
О
Обводной клапан 19,20
Образование
Аддукт-ионов 4 8
Ионов 4 4
Опасное напряжение 67
Отходы
Очистка
Абразивная 88,89
Капилляра 90
Распылительной камеры 86,87
П
Панели 71-7 5
Внешние 71
Подсоединение гелиевого источника к прибору 96
Последовательность сканирования 60,62
Предохранитель 38
Нагревателя сушильного газа 38
С задержкой времени 38
Проверка 83,84
Масляного фильтра 83
Уровня жидкости во вспомогательном насосе 84
Проводник ионов 53
Протонная ионизация при атмосферном давлении 50
Прочтите в первую очередь 66
Правила техники безопасности 66
Р
Рабочая окружающая среда 14
Разряд электростатический 13
Распаковка 16
Распыление 4 4
Распылитель 25
Растворители 4 8
Для APCI 51
Полярные 4 9
Расходные материалы и вспомогательные принадлежности 104
Резонанс
в ловушке, нелинейный 59
113
Система ВЭЖХ 19
Сливная емкость 77
Опорожнение 77
Содержание 4
Спецификация подготовки места 7
Средства защиты 69
Т
Техника безопасности 7
Правила 7
При работе с электричеством 8
Символы 2
Техническое обслуживание 70-73,86,90
Капилляра 90
Помещений 71-73
Пути движения ионов 8 6
Расписание 70,71
У
Удаление и повторная установка 90-94
Блока десольватации 91-93
Капилляра 90
Картриджа переноса 94
Условия окружающей среды 14
Ф
Фильтры 7 5,76
Воздушные 7 5
Проверка и замена 7 6
Фрагментация 63,64
X
Химическая ионизация при атмосферном давлении 50
Теоретическая характеристика 50
Когда использовать 51
Химические отходы
Химия растворов 4 6
Важность 4 6
114