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在此,我们将着重介绍常用检测器的原理和特点。
本章重点介绍“紫外/紫外•可见光用检测器”和“二极管阵列检测器(DAD)和光电二极管阵列检测器(PDA)。

紫外/紫外•可见光用检测器

紫外/紫外•可见光用检测器是检测在紫外区或可见光区具有吸收成分的最常用仪器。
紫外/紫外•可见光用探测器采用氘灯(D2灯)作为光源,检测波长范围从190纳米至380纳米。
如检测成分波长超过这个范围,则采用加装有钨灯的紫外•可见光用检测器。

图1为光学系统示意图。当光线照射到衍射光栅时,根据波长不同会发生散射。例如,待检测波长为280纳米,则衍射光栅的角度应相应调整,以便280纳米波长光线可照射到流动池。通过监控流动池前分出的参考光,可测定流动池前后光的强度差异,这种差异即为吸光率。

许多种成分在紫外区或可见光区具有吸收。但应注意不同的成分有不同的吸收光谱。摩尔消光系数大的成分,即使量少,其色谱峰也很大。因此不可根据色谱峰尺寸确定物质成分的浓度。比较典型的是以某一固定波长检测。
如需对样品所有成分进行高灵敏度检测,则可使用时间程序功能检测各种成分及其在分析过程中的最大吸收波长。

二极管阵列检测器(DAD)和光电二极管阵列检测器(PDA)

该检测器部件中使用了光电二极管阵列(半异体设备)。二极管阵列检测器可检测紫外光至可见光区的吸收光谱。紫外•可见光用检测器只有一个样品侧光接收段,而二极管阵列检测器拥有多个(L-2455/2455U有1024个阵列)光电阵列,可在较宽波长范围内获取信息,这也是二极管阵列检测器的优势之一。
检测器的原理为连续送液进行高效液相色谱法分离过程中,每隔1秒钟或少于1秒钟检测一次光谱。如以一个固定波长进行检测,则物质的成分可根据其保留时间识别出来;然而,保留时间的微波偏差可能造成成分识别困难。在这种情况下,可使用二极管阵列检测器通过比较光谱来识别物质成分。

图2为二极管阵列检测器光学系统示意图
二极管阵列检测器与紫外•可见检测器不同的是,光线直接照射到流动池。光线通过流动池后被衍射光栅散射,并且散射光的数量在光电二极管阵列中分别按每个波长估算。
与紫外•可见检测器相比,二极管阵列检测器存在以下弱点:光线数量少,噪音大;二极管阵列检测器还容易受到各种变化的影响,如没有参考光线,光源亮度变化不定。然而,近年来,人们提高了二极管阵列检测器的性能,缩小了与紫外•可见光用检测器的差距。

图3 是对二极管阵列检测器的检测结果绘制的等高线图。该等高线图提供了方便的功能,包括峰纯度检查、库搜索以及使用特定色谱进行定量分析等。

为何使用254纳米的波长?

以前,紫外检测器的光源由水银灯提供。检测器中254纳米固定波长使用水银灯的原因是水银灯的明线波长(一种具有极高能量的波长)为253.7纳米。幸运的是许多含有苯环的成分可吸收这个波长的光线,因此许多待分析样品可使用此固定波长分析。因此,时常使用254纳米波长进行检测,包括今天的实验。
然而,大多数的紫外检测器采用D2灯作为光源,原因是该波长可以改变。一般情况下,物质的成分不是统一通过254纳米波长检测,而是通过其各成分的最大吸收波长检测,原因是检测通常需要高灵敏度。
在此,有人会问一个问题:D2灯的明线波长是多少呢?答案是656.1纳米。只能在此波长周围观察到能量;仅只有这个波长才具有高能量。利用这一特性,可通过检查这个波长找出检测器的偏差。L-2000型系列检测器配备有波长校准水银灯检查紫外区的波长,因此可以进行精确控制。