高效液相色谱-检测器.

高效液相色谱
检测器
侯建军
检测器
是高效液相色谱仪 的核心部件，他负责把从色谱 柱分离出来的各组分快速、准 确的检测出来，实现定性、定 量分析。
检测器的分类
1、
紫外可见吸收检测器(UV) 2 、光电二极管阵列检测器 ( PDA) 3 、荧光检测器( FD) 4 、示差折光检测器( RIHale Waihona Puke Baidu) 5 、电化学检测器( ED) 6 、化学发光检测器( CD) 7 、蒸发光散射检测器(ELSD)
氘灯
消色差透镜
斩光器
载液
流通池
全息光栅
三维谱图

3、局限：对紫外吸收差的化合物灵敏度很 低。流动相的选择受到一定限制，紫外吸收 大的溶剂不能做流动相。二极管阵列少的话 波长分辨率和灵敏度较低，商品价格也较贵。
荧光检测器
(fluorescence detector， FD) 一般包括激发光源、选择激发波长的单色器、检测 池、选择发射波长的单色器及检测发光强度的光电 转换系统等基本组件。可分为固定波长荧光检测器 （用多个率光片作单色器）和荧光分光检测器（用 光栅作单色器）两大类。
结构图
固定波长紫外检测器 可变波长紫外检测器
紫外/可见光检测器的光路系统，由氘灯提供190nm～600nm 宽带光谱，光线径直射到全息凹面光栅上，衍射的单色光射到 半透射反光镜，被分成两束光线，一束经流通池后照射到测量 光电池上，另一束经参比池照射到参比光电池上，光电池把光 能量转换成微小电流信号，光栅由一台微机控制的步进电机精 确地驱动以改变波长。如图所示：

2、原理与结构：检测器的接收是由一组光电 二极管（数量由35～1024个不等）接收，并 转换为电信号。光电二极管的排列（数字分 辨）和狭缝宽度（光学分析）决定了检测器 的全波长分析能力。还能获得色谱分离组分 的三维光谱色谱图。
《 二极管阵列检测器光路示意图》
二极管阵列检测器在结构上的主要特点是用光电二极管阵 列同时接收来自流通池的全光谱透过光，因此在光路安排上 与普通紫外/可见光检测器有重要的区别，它让光线先通过样 品流通池，然后由一系列分光技术，使所有波长的光在接收 器同时被检测，其光学系统又称多色仪，其光学系统被称为 “倒光学”系统。
光电二极管阵列检测器
(photodiode array detector， PDA )
光电二极管阵列检测器是紫外检测器的重要进展 ，也称快速扫描紫外检测器，在液相色谱分析中 得到大量的使用，被认为是液相色谱最有发展、 最好的检测器。
1、特点：
灵敏度比紫外检测器高 ，噪音 低 ，线性范围宽 ，对流速和温度的波动不 灵敏，适用于梯度洗脱及制备色谱。
D
波 长 调 节 杆 暗盒
氘灯 光门
光电池（测量） 流通池
凹面光栅
半透镜
光电池（参比）
《紫外/可见光检测器系统原理图》
单 色 器
光源
步进电机
变压器
直流 电源 键盘
交流电源
冷却风机
半透反光镜
显示屏
检测池
参比池
光 /电转换
CPU
A/D
时钟
并行口 讯号输出 (积分/记录)
前置放大器

3、局限：对紫外吸收差的化合物如不含不饱和键 的烃类等灵敏度很低。 流动相的选择受到一定限制，紫外吸收大的溶剂不 能做流动相。每种溶剂都有截止波长，当小于该截 止波长的紫外光通过溶剂时，溶剂的透光率降至 10%以下，因此，流动相的截止波长不能大于紫外 吸收检测器的工作波长。

2、结构与原理：紫外吸收检测器常用氘灯作光
源，氘灯则发射出紫外-可见区范围的连续波长， 并安装一个光栅型单色器，其波长选择范围宽 (190nm～800nm)。 它有两个流通池，一个参比池，一个测量池。光 源发出的紫外光照射到流通池上，若两流通池都 通过纯的均匀溶剂，则它们在紫外波长下几乎无 吸收，光电管上接受到的辐射强度相等，即无信 号输出。当组分进入测量池时，吸收一定的紫外 光，使两光电管接受到的辐射强度不等，即有信 号输出，输出信号大小与组分浓度有关。
1、特点： 灵敏度极高 ，能达到 10-12g/ml ，有选
择性，可检测能产生荧光的化合物。某些不发荧光的 物质可通过化学衍生法生成荧光衍生物，适用于痕量 分析。
2、原理与结构：由光源发出的光，经激发
光单色器后，得到所需波长的激发光。通过检 测池的激发光部分被样品吸收，并使其被激发 后发射出荧光。在经选择发射波长的单色器分 光后，单一波长的发射光被送至光电检测器进 行检测。由于吸光强度与激发光强度成正比， 光源应具有高强度、连续、平滑、稳定的辐射 输出功能。
紫外可见吸收检测器
(ultraviolet－visible detector，UV)
紫外可见吸收检测器(UVD)是HPLC中应用最广泛的 检测器，几乎所有的液相色谱仪都配有这种检测器。 属于选择性检测器。

1 、特点：灵敏度较高，线性范围宽，噪声低，波长 可选，对流动相的流速和温度变化不敏感，适用于梯 度洗脱，对强吸收物质检测限可达10-9g/ml以下，检 测后不破坏样品，可用于制备，并能与多种检测器串 联使用。工作原理与结构同一般分光光度计相似，也 就是装有流通池的紫外可见分光光度计。
是一种浓度型通用检测器，对所有溶质都有 响应，应用较广。可分为反射型（根据 Fresnel定律）、折射型（根据Snell定律） 和干涉型三种类型。
1、特点：灵敏度高、噪声小、运行高度
稳定、折射率范围宽、 操作简单、方便。
、原理与结构：此检测器是基于连续 测定样品流路和参比流路之间折射率的变 化来测定样品的含量。光从一种介质进入 另一种介质时，由于两种物质的折射率不 同就会产生折射。只要样品组分与流动相 的折光指数不同，就可被检测，二者相差 愈大，灵敏度愈高，在一定浓度范围内检 测器的输出与溶质浓度成正比。
结构图
发射单色器 氘灯 光电倍增管
激发单色器
光二极管（UV） 样品流通池
检 测 器
滤光片 光 源 检测室
荧光检测器
滤光片
常见荧光检测器光路图
3、局限：只能适合于能产生荧光的物
质（或通过衍生化能产生荧光的物质） 的检测。其线性范围不如紫外检测器宽。
示差折光检测器
(differential refractive Index detector， RID)