AB Sciex Source d’ions PhotoSpray Mode d'emploi
Source d’ions PhotoSpray
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Guide de l’opérateur
RUO-IDV-05-1461-FR-A Juin 2014
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Table des matières
Optimiser les paramètres Gas 1, Gas 2, (Gaz 1, Gaz 2, Gaz 1/Gaz2) et Curtain
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Table des matières
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Présentation de la source d’ions
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La photoionisation à la pression atmosphérique offre une méthode alternative pour l’introduction des
échantillons dans le spectromètre de masse. La source d’ions PhotoSpray
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, comme les sources d’ions APCI
(ionisation chimique à pression atmosphérique) et Ionspray
™
standard, génère des ions représentant la composition moléculaire de l’échantillon.
Du point de vue des applications, cette source d’ions offre une version plus polyvalente de la version APCI et permet d’obtenir une plus grande sensibilité lorsqu’elle est optimisée pour des composés spécifiques. La source d’ions améliore également la détection LC/MS/MS des composés biologiques et des composés de faible polarité importants du point de vue environnemental.
AVERTISSEMENT! Risques d’irradiation, biologiques ou de toxicité chimique : utiliser la source d’ions seulement si vous avez les qualifications et la formation appropriées et si vous connaissez les règles d'utilisation correcte, de confinement et d’évacuation des matériaux toxiques ou nuisibles utilisés avec la source d’ions. Cesser d'utiliser la source d'ions si la fenêtre est fissurée ou endommagée et contacter un technicien AB SCIEX. Tout matériau toxique ou nocif introduit dans l'équipement sera présent dans la source d’ions et la sortie d’évacuation. Éliminer les objets tranchants conformément aux procédures de sécurité établies par le laboratoire.
AVERTISSEMENT! Risque de choc électrique : éviter tout contact avec les hautes tensions appliquées à la source d’ions durant le fonctionnement. Mettre le système en veille avant d'ajuster la tubulure d'échantillonnage ou tout autre équipement
à proximité de la source d'ions.
Pour obtenir des informations sur la réglementation et la sécurité relatives au spectromètre de masse, consulter le
Manuel de sécurité
ou le
Guide de l'utilisateur du système
.
Documentation connexe
Les guides et tutoriels du spectromètre de masse et du logiciel Analyst
®
sont installés automatiquement avec le logiciel et sont accessibles à partir du menu Start :
All Programs > AB SCIEX > Analyst.
La documentation relative à la source d'ions se trouve sur le DVD
Référence client
. Une liste complète des documents disponibles se trouve dans la rubrique Help. Pour afficher la rubrique Help, appuyer sur
F1
.
Assistance technique
AB SCIEX et ses représentants maintiennent un personnel dûment qualifié et des spécialistes techniques installés dans le monde entier. Ils peuvent répondre aux questions sur le système ou tout problème technique qui pourrait survenir. Pour plus d’informations, visitez le site Web à l’adresse www.absciex.com
.
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Présentation de la source d’ions
Composants de la source d’ions
La source d’ions utilise un nébuliseur chauffé pour vaporiser l’échantillon. Après la vaporisation, les constituants moléculaires de l’échantillon sont ionisés par photoionisation, induits par un faisceau continu de rayons ultraviolets en présence d’un dopant dans le logement de la source d’ions.
Figure 1-1 Source d’ions PhotoSpray
Element
1
2
3
4
5
6
7
8
Description
Tube échantillon
Sonde APCI
Micromètre de la lampe UV servant à définir la position verticale pour régler la sensibilité de la source d’ions
Deux loquets de la source d’ions fixant celle-ci au spectromètre de masse
Câble de la source d’ions vers le spectromètre de masse
Module de commande de la lampe UV comportant l’affichage des indicateurs d’état LED de la lampe et un port de connexion à 9 broche destiné au câble de la source d’ions pour assurer l’alimentation électrique et la communication de la lampe UV
Micromètre de la sonde APCI servant à positionner cette dernière sur l’axe horizontal pour régler la sensibilité de la source d’ions
Micromètre de la sonde APCI servant à positionner cette dernière sur l’axe vertical pour régler la sensibilité de la source d’ions
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Présentation de la source d’ions
Element
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10
11
12
Description
Plaque du logement de la source d’ions comportant un connecteur haute tension, le connecteur d’identité de la source d’ions et des ports de connexion pour l’alimentation
électrique et l’alimentation en gaz de la source d’ions.
Connexion haute tension
Entrée du dopant servant à connecter la ligne de distribution du dopant en vue de l’introduction du dopant dans le gaz nébuliseur
Attache de câble
Connexions du gaz et électriques
Les raccordements de gaz et les connexions électriques haute tension entrent par la plaque frontale de l’interface et sont raccordés en interne à travers le logement de la source d’ions. Lorsque la source d’ions est installée sur le spectromètre de masse, tous les raccordements électriques et de gaz doivent être en place.
Des connexions logiques et d’alimentation basse tension supplémentaires sont établies par le biais du câble de la source d’ions qui relie le connecteur de la source D à 25 broches sur le spectromètre de masse au connecteur D à 9 broches sur l’alimentation de la lampe UV montée sur le logement de la source d’ions.
Un câble de la source d’ions va du spectromètre de masse au module de commande de la lampe UV
(ultraviolette) pour assurer l’alimentation électrique et la communication entre le spectromètre de masse et la lampe UV. Les voyants lumineux (LED, diode électroluminescente) présents sur le module de commande de la lampe UV signalent l’état actuel de la lampe UV.
Quand la source d’ions est installée sur le spectromètre de masse, la plupart des connexions électriques et de gaz sont établies automatiquement. Se reporter à
Ligne de distribution du dopant et tube échantillon
Connecter manuellement une ligne de distribution du dopant à l’entrée du dopant pour introduire le dopant dans le gaz nébuliseur et connecter manuellement le tube échantillon à la sonde.
Sonde APCI
La sonde APCI convient pour :
• L’ionisation de composés qui ne forment pas aisément des ions dans une solution. Il s’agit généralement de composés non polaires.
• La création d’un spectre simple APCI pour des expériences LC/MS/MS
• Les analyses à haut débit d’échantillons complexes et impurs. Ces analyses sont moins sensibles aux effets de suppression d’ions.
• L'Introduction rapide de l’échantillon par une injection en flux avec ou sans colonne LC.
La sonde APCI peut accepter l’ensemble des effluents, sans partage, à des débits compris entre 50 µl/min et
3 000 µl/min (avec une colonne à gros diamètre). Elle peut vaporiser les composés volatils et labiles avec une
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décomposition thermique minimale. La désolvatation et la vaporisation rapides des gouttelettes et de l’analyte minimisent la décomposition thermique et préservent l’identité moléculaire pour l’ionisation par l’aiguille de décharge par effet corona. Les tampons sont facilement tolérés par la source d’ions sans contamination importante et la vaporisation instantanée de l’effluent pulvérisé permet d’utiliser jusqu’à 100 % d’eau sans difficulté.
La sonde APCI consiste en un tube d’acier inoxydable de 100 µm (0,004") de diamètre intérieur (DI), entouré d’un flux de gaz nébuliseur Le flux de l’échantillon liquide est pompé à travers le pulvérisateur, où il est nébulisé dans un tube en céramique contenant un chauffage. La paroi interne du tube en céramique peut être maintenue
à une température de 100 °C à 750 ° C et est contrôlée par le capteur intégré dans le chauffage.
Un jet à haute vitesse de gaz nébuliseur circule autour de la pointe de l’électrode pour disperser l’échantillon en un brouillard de fines particules. Il se déplace à travers le chauffage en céramique de la vaporisation dans le milieu réactif de la source d’ions. Les molécules de l’échantillon sont alors ionisées grâce à l’aiguille de
décharge par effet corona. Se reporter à
Principes de fonctionnement : source d’ions à la page
Figure 1-2 Pièces de la sonde APCI
Élément
1
2
3
Description
Écrou de réglage de l'électrode (collier noir) de l'extension de la pointe de l'électrode
Anneau de retenue en bronze qui fixe la sonde à sa tour dans le logement de la source d’ions
Pointe de l’électrode à travers laquelle les échantillons sont pulvérisés dans la zone d’introduction de l’échantillon de la source d’ions
Lampe UV
La lampe UP de photoionisation au krypton se trouve à l’intérieur du module de commande de la lampe UV.
C’est ce module qui la contrôle. Cette lumière ultraviolette ionise les molécules du dopant dans le flux de l’échantillon entrant.
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Figure 1-3 Lampe UV de la source d’ions PhotoSpray
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1
2
3
Description
Support de la lampe
Module de commande de la lampe
Lampe UV
Figure 1-4 Module de commande de la lampe et affichage de l’état LED
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Présentation de la source d’ions
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-
Voyant LED
Contrôle
Couleur
Rouge
Normal
Allumage
—
-
-
Vert
Jaune
Description
État de panne. La lampe peut être allumée ou éteinte. Se reporter à
Conseils de dépannage à la page 35
Le spectromètre de masse est en mode
Ready (Prêt). La lampe UV est allumée.
Le spectromètre de masse est en mode de veille. La lampe UV est éteinte.
Connecteur à 9 broches : Des connexions logiques et d’alimentation basse tension supplémentaires sont
établies par le biais du câble de la source d’ions qui relie le connecteur de la source D à 25 broches sur le spectromètre de masse au connecteur
D à 9 broches.
Module de commande de la lampe
Circuit de détection de la source d’ions
Un circuit de détection de la source d’ions désactive l’alimentation haute tension du spectromètre de masse et le système d’évacuation de la source si :
• Le logement de la source d’ions n’est pas installé ou est mal installé.
• Une sonde n’est pas installée.
• Le spectromètre de masse détecte une anomalie au niveau du gaz.
Système d’évacuation de la source
AVERTISSEMENT! Risques d’irradiation, biologiques ou de toxicité chimique : utiliser la source d’ions seulement si vous avez les qualifications et la formation appropriées et si vous connaissez les règles d'utilisation correcte, de confinement et d’évacuation des matériaux toxiques ou nuisibles utilisés avec la source d’ions. Cesser d'utiliser la source d'ions si la fenêtre est fissurée ou endommagée et contacter un technicien AB SCIEX. Tout matériau toxique ou nocif introduit dans l'équipement sera présent dans la source d’ions et la sortie d’évacuation. Éliminer les objets tranchants conformément aux procédures de sécurité établies par le laboratoire.
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Présentation de la source d’ions
AVERTISSEMENT! Risque d'irradiation, risque biologique ou risque de toxicité chimique : s'assurer d'utiliser le système d'évacuation de la source pour assurer en toute sécurité l'évacuation des vapeurs d'échantillon hors de l'environnement du laboratoire. Pour obtenir les critères requis pour le système d’évacuation de la source, consulter le Guide de planification du
site d'installation.
AVERTISSEMENT! Risques d’irradiation, biologiques ou de toxicité chimique : ventiler le système d’évacuation de la source vers une hotte ou une bouche d’aération externe afin d’éviter la diffusion de vapeurs dangereuses dans l’environnement du laboratoire.
Toutes les sources d’ions produisent des vapeurs d’échantillon et de solvant. Ces vapeurs représentent un danger potentiel pour l’environnement du laboratoire. Le système d’évacuation de la source est conçu pour
éliminer en toute sécurité et gérer correctement les vapeurs d’échantillon et de solvant. Lorsque la source d’ions est installée, le spectromètre de masse ne fonctionne que si le système d’évacuation de la source fonctionne.
Un capteur de dépression monté dans le circuit d’évacuation de la source mesure la dépression dans la source.
Si la dépression dans la source est supérieure au point de consigne alors que installée, le système passe à un
état de panne d'évacuation (non prêt).
Un système d’évacuation en activité élimine les résidus de la source d’ions (gaz, solvant, vapeur d’échantillon) par une sortie de vidange sans provoquer de bruit chimique. La sortie de vidange est raccordée à une bouteille de vidange par le biais d’une chambre de vidange et d’une pompe d’évacuation de la source, et de là à un système de ventilation d’évacuation fourni par le client. Pour plus d'informations sur les exigences du système d’évacuation de la source, se reporter à le
Guide de planification du site d'installation
.
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Installation de la source d’ions
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AVERTISSEMENT! Risque de choc électrique : installer la source d’ions sur le spectromètre de masse à la fin de cette procédure. Une haute tension est présente lorsque la source d’ions est installée sur l’équipement.
La source d’ions est connectée à l’interface de dépression et est maintenue en place par deux loquets. L’intérieur de la source d’ions est visible à travers
Quand la source d'ions est installée, le logiciel la reconnaît et affiche son identification.
Remarque :
Toujours utiliser une pompe HPLC de dopant distincte. L’utilisation d’une pompe à seringue réduira considérablement la sensibilité de la source d’ions. Dans les versions antérieures de la PhotoSpray
® source d’ions, le dopant était introduit dans une ligne non pressurisée et il suffisait d’utiliser une pompe à seringue.
Matériel nécessaire
• Boîtier de la source d'ions
• Sondes
• (Facultatif) Sonde APCI
• Kit de pièces pour la source d’ions
Connexions de gaz requises
Si de l’azote est utilisé pour le gaz nébuliseur et de la lampe UV au lieu d’air zéro, la sensibilité est améliorée.
S’assurer que les gaz suivants sont disponibles :
• Nettoyer l’air zéro
• Azote UHP (pureté ultra élevée)
Vérifier les connexions de gaz suivantes au spectromètre de masse :
• Curtain Gas
TM l'alimentation est de l'azote UHP
• Le gaz d’évacuation de la source utilisé est l’air zéro
• Le Gaz 1/Gaz 2 est l’azote UHP
L’utilisation d’azote UHP comme Gaz 1/Gaz 2 permet d’obtenir une meilleure sensibilité que l’air zéro.
Respecter les exigences suivantes relatives à la gaz pour la source d’ions, comme indiqué dans
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Installation de la source d’ions
Tableau 2-1 Exigences relatives à la gaz
Composant
PhotoSpray
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source d’ions
Exigences relatives à la gaz
12l/min N2 UHP
Préparer l’installation
AVERTISSEMENT! Risques d’irradiation, biologiques ou de toxicité chimique : s’assurer que l’électrode ressort au-delà de la pointe de la sonde afin d’éviter que des vapeurs nocives ne s’échappent de la source. L’électrode ne doit pas être encastrée dans la sonde.
AVERTISSEMENT! Risque de perforation : être vigilant lors de la manipulation du tube électrode. Sa pointe est extrêmement coupante.
Conseil!
Ne pas jeter l’emballage vide. Le garder pour stocker la source d’ions lorsqu'il n'est pas utilisé.
• Régler le capuchon d’ajustement de l’électrode noire sur la sonde pour déplacer la pointe de l’électrode à l’intérieur du tube électrode.
• S’assurer que la ligne de distribution du dopant et le tube échantillon sont suffisamment longs pour être raccordés à la source d’ions en laissant suffisamment de mou pour déplacer le logement de la source d’ions complètement connecté de la paillasse vers le logement de l’interface de dépression.
• S’assurer que la pointe de l’électrode de la sonde est réglée conformément aux caractéristiques spécifiées.
Pour garantir une stabilité et des performances optimales, l’électrode doit s’étendre sur 0,5 mm à 1,0 mm au-delà de la pointe de la sonde.
Cette distance affecte la forme du cône de pulvérisation, qui à son tour a une incidence sur la sensibilité du spectromètre de masse. Se reporter à
Régler l’extension de la pointe de l’électrode à la page 30
Installer la sonde
AVERTISSEMENT! Risque de choc électrique : vérifier que la source d’ions est complètement déconnectée du spectromètre de masse avant de continuer.
AVERTISSEMENT! Risque de choc électrique : installer la sonde dans la source d’ions avant d’installer cette dernière sur le spectromètre de masse.
La sonde n’est pas préinstallée dans la source d’ions. Toujours enlever la source d’ions du spectromètre de masse avant d’échanger les sondes. Se reporter à
Retirer la source d’ions à la page 26
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Installation de la source d’ions
Si la sonde n’est pas correctement installée dans la source d’ions, l’alimentation haute tension du spectromètre de masse et du système d’évacuation de la source est alors désactivée.
1. Insérer la sonde dans la . Se reporter à
Composants de la source d’ions à la page 6
.
2. Appuyer délicatement sur la sonde de façon à ce que les contacts s’engagent avec ceux qui se trouvent sur la de la tour.
3. Tourner l’anneau de retenue en cuivre sur la sonde, appuyer dessus pour engager son filetage dans celui de la , puis serrer l’anneau jusqu'à ce qu'il soit dans sa position la plus basse. Il doit être serré à la main uniquement pour ne pas endommager les filetages.
Figure 2-1 Connexion du tube échantillon
Élément
1
2
3
4
Description
Tube échantillon
Écrou d’ajustement de l’électrode
Sonde
Anneau de retenue en bronze
4. Uniquement pour la sonde APCI, vérifier que la pointe de l’aiguille de décharge par effet corona de la sonde est orientée vers l’orifice de la plaque rideau. Se reporter à
Régler la position de l’aiguille de décharge par effet corona à la page 20
.
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Installation de la source d’ions
5. Fileter l’écrou du tube échantillon dans le raccord situé au-dessus de la sonde, puis bien le resserrer avec les doigts jusqu’à ce qu’il soit bien ajusté.
Installer les connexions de la source d’ions
Une fois la sonde installée, installer le reste de ses connexions.
1. Installer la ligne de distribution du dopant dans le capillaire du dopant.
2. Fileter l’écrou du tube du dopant dans le raccord de jonction, puis le serrer avec les doigts jusqu’à ce qu’il soit ajusté. Se reporter à
Figure 2-2 Ligne de distribution du dopant
Element
1
2
3
Description
Raccord de la jonction
Écrou du tube du dopant
Ligne de distribution du dopant
Attention : Dommage potentiel sur l’équipement : ne pas déconnecter le câble de la source d’ions de cette dernière ou du spectromètre de masse en cours de fonctionnement.
3. Connecter le câble de la source entre le connecteur de la source sur le panneau d’E/S du spectromètre de masse et le connecteur à 9 broches du module de commande de la lampe UV. Fileter les deux vis d’attache et bien les serrer avec les doigts. Se reporter à
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Installation de la source d’ions
Figure 2-3 Connecteur du câble de la source
Element
1
2
3
Description
Câble de la source vers le spectromètre de masse
Connecteur à 9 broches
Module de commande de la lampe
Installer la source d’ions sur le spectromètre de masse
AVERTISSEMENT! Risque de choc électrique : installer la sonde dans la source d’ions avant d’installer cette dernière sur le spectromètre de masse.
Conseil!
Utiliser la plaque à trou appropriée pour assurer un fonctionnement optimal du système. Ne pas utiliser une plaque à trou conçue pour un autre système. Le numéro de modèle du système est gravé sur la plaque à trou.
Si la sonde de la source d’ions n’est pas correctement installée, l’alimentation haute tension n’est alors pas disponible.
1. S’assurer que les loquets de la source qui se trouvent de chaque côté de la source d’ions sont à 12 h. Se reporter à
Composants de la source d’ions à la page 6
.
2. Aligner la source d’ions sur l’interface de dépression en veillant à ce que les loquets de la source d’ions soient alignés sur les connecteurs de l’interface de dépression.
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Installation de la source d’ions
3. Appuyer délicatement la source d’ions contre l’interface de dépression, puis tourner complètement les loquets de la source d’ions vers le bas de manière à verrouiller la source d’ions en position.
Figure 2-4 Installation de la source d’ions
Élément
1
2
Description
Loquets de la source
Position ouverte (12h) et fermée (6h30)
3 Broche de guidage (2)
Le spectromètre de masse reconnaît la source d’ions et affiche son identifiant dans le logiciel Analyst
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.
4. Connecter la tubulure du dispositif d’alimentation de l’échantillon à la jonction de mise à la terre sur la source d’ions.
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Optimisation de la source d’ions
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AVERTISSEMENT! Risques d’irradiation, biologiques ou de toxicité chimique : utiliser la source d’ions seulement si vous avez les qualifications et la formation appropriées et si vous connaissez les règles d'utilisation correcte, de confinement et d’évacuation des matériaux toxiques ou nuisibles utilisés avec la source d’ions. Cesser d'utiliser la source d'ions si la fenêtre est fissurée ou endommagée et contacter un technicien AB SCIEX. Tout matériau toxique ou nocif introduit dans l'équipement sera présent dans la source d’ions et la sortie d’évacuation. Éliminer les objets tranchants conformément aux procédures de sécurité établies par le laboratoire.
Optimiser la source d’ions chaque fois que l’analyte, son débit ou la composition de la phase mobile change.
Plusieurs paramètres influent sur les performances de la source. Optimiser les performances tout en injectant un composé connu et en surveillant le signal de l’ion reconnu. Régler le micromètre, les paramètres du gaz et de la tension pour optimiser le rapport signal-bruit et la stabilité du signal.
Introduction de l’échantillon
Méthode
Le flux d’échantillon liquide est acheminé vers la source d’ions par une pompe LC ou par une pompe à seringue.
S’il est acheminé par une pompe LC, l’échantillon peut alors être directement injecté dans la phase mobile en utilisant l’analyse FIA (analyse de l’injection du flux), par perfusion en T ou à travers une colonne de séparation avec un injecteur à boucle ou un auto-échantillonneur. S'il est introduit par une pompe à seringue, l'échantillon est alors injecté directement dans la source d'ions. L’optimisation de la perfusion peut être utilisée pour l’optimisation de la trajectoire des ions et la sélection fragmentaire MS/MS.
Débit
Les débits d’échantillon sont déterminés par le système de chromatographie ou par le volume de l’échantillon disponible.
Conditions d’entrée des échantillons
• Utiliser les procédures et les pratiques analytiques appropriées pour réduire au minimum les volumes inertes. L’entrée des échantillons transfère l’échantillon liquide vers l’entrée de la source d’ions sans perte et avec un volume inerte minimal.
• Préfiltrer les échantillons de sorte que les tubes capillaires de l’échantillon en entrée ne soient pas bloqués par des particules, des précipités d’échantillons et des sels.
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Optimisation de la source d’ions
• S’assurer que toutes les connexions sont suffisamment ajustées pour empêcher les fuites. Ne pas trop serrer.
Optimisation de la sonde APCI
AVERTISSEMENT! Risque d’irradiation, risque biologique ou risque de toxicité chimique : s’assurer que le spectromètre de masse est correctement ventilé et que la ventilation générale du laboratoire est suffisante. Une ventilation adéquate dans le laboratoire est indispensable pour un contrôle des émissions de solvants et d’échantillons et pour un fonctionnement sûr du spectromètre de masse.
Attention : Risque d’endommagement du système : si le système LC connecté au spectromètre de masse n’est pas contrôlé par le logiciel Analyst
®
, ne pas laisser le spectromètre de masse sans surveillance pendant son fonctionnement. Le système LC peut déborder la source d’ions quand le spectromètre de masse bascule en mode de veille.
Se reporter à
Paramètres de la sonde APCI à la page 43
.
Attention : Il est plus facile d'optimiser le signal et le rapport signal-bruit avec une analyse par injection en flux continu ou des injections sur colonne.
Exécutez la méthode
1. Lancer le logiciel Analyst
®
.
2. Dans la barre de navigation, sous
Tune and Calibrate
(Réglage et Calibrage), double-cliquer sur
Manual Tuning
(Réglage manuel).
3. Ouvrir une méthode optimisée précédemment ou créer une méthode sur la base des composés.
4. Si la source d’ions a eu le temps de refroidir, procéder alors comme suit.
a. Régler le paramètre
Temperature (TEM) (Température (TEM))
sur
450
.
b. Laisser la source d’ions chauffer pendant 30 minutes au maximum.
Les 30 minutes de préchauffage empêchent la condensation des vapeurs de solvant dans la sonde froide.
5. Démarrer l’acquisition.
6. Lancer la circulation et l’injection de l’échantillon.
Définir les conditions de démarrage
1. Dans l'onglet
Source/Gas
(Source/Gaz) de
Tune Method Editor
(Éditeur de réglage de méthode), saisir
70
dans le champ
Ion Source Gas 1 (GS1)
(Gaz 1 de la source d'ions [GS1]).
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Optimisation de la source d’ions
2. Saisissez
20
dans le champ
Ion Source Gas 2 (GS2) (Gaz 2 de la source d’ions)
.
3. Dans le champ
Curtain Gas (CUR)
, saisir la valeur appropriée pour le spectromètre de masse.
Tableau 3-1 Valeurs des paramètres CUR
Spectromètre de masse
Systèmes 3200, 4000 et 4500
Systèmes 5000 et 5500
Systèmes 6500
Valeur de départ
20
25
30
4. Régler la
tension pour le transfert d'ions
sur
800
.
Optimiser les paramètres Gas 1, Gas 2, (Gaz 1, Gaz 2, Gaz
1/Gaz2) et Curtain Gas
TM
Flow (Débit)
1. Régler
GS2
par incréments de cinq pour obtenir le meilleur signal ou rapport signal/bruit.
2. Régler
GS1
par incréments de cinq pour obtenir le meilleur signal ou rapport signal/bruit.
Remarque :
Pour éviter toute contamination, utiliser la valeur CUR la plus élevée possible sans pour autant sacrifier la sensibilité. Ne pas régler la valeur CUR en dessous de 20. Ceci permet d'éviter la pénétration du flux Curtain Gas, ce qui peut produire un signal bruiteux, d'empêcher la contamination de l'orifice et d'augmenter le rapport signal-bruit global.
3. Augmenter la valeur
CUR
jusqu’à ce que le signal commence à diminuer.
Régler la position de l’aiguille de décharge par effet corona
AVERTISSEMENT! Risque de choc électrique : suivre cette procédure pour éviter tout contact avec les hautes tensions appliquées à l’aiguille de décharge par effet corona, à la plaque rideau et aux chauffages à turbine.
Lors de l’utilisation de la sonde APCI, s’assurer que l’aiguille de décharge par effet corona est orientée vers l’orifice de l'interface.
Matériel nécessaire
• Tournevis plat isolé
1. Utiliser un tournevis plat isolé pour tourner la vis de réglage de l’aiguille de décharge par effet corona sur le haut de l’aiguille.
2. Regarder à travers la fenêtre en verre pour s’assurer que l’aiguille est alignée sur la pointe en face de l'orifice.
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Optimisation de la source d’ions
3. Enregistrer la méthode optimisée en tant que nouvelle méthode.
Optimiser la position de la sonde APCI
S’assurer que l'orifice de la plaque rideau reste exempte à tout moment de solvant ou de gouttelettes de solvant.
La position de la buse du pulvérisateur affecte la sensibilité et la stabilité du signal. Régler la sensibilité de la sonde par petits incréments seulement. Lorsque le débit est faible, placer la sonde plus près de l'orifice. À débits élevés, éloigner la sonde de l'orifice.
Attention : Dommage potentiel sur l’équipement : L’utilisateur doit être vigilant quand il apporte des ajustements à la sonde. Avec certaines combinaisons de placement de la sonde et de la lampe UV, il peut être difficile de positionner la sonde en raison de la position de la lampe, et vice versa.
La
indique la position de la sonde par rapport à la lampe UV et à l'orifice de la plaque rideau.
Figure 3-1 Position de la sonde APCI
Élément
1
2
3
Description
Sonde APCI
Chauffage
Déflecteur d’ions
4
5
6
Lampe UV
Région d’ionisation
Ions
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Optimisation de la source d’ions
Élément Description
7
8
Ouverture de la plaque rideau
Plaque rideau
1. Utiliser les comme position de départ initiale.
Remarque :
Pour éviter la dégradation des performances du spectromètre de masse, ne pas pulvériser directement dans l’orifice.
2. Utiliser la FIA ou un raccord en T pour injecter l’échantillon à un débit élevé.
3. Surveiller le signal dans le logiciel.
4. Utiliser le micromètre de l’axe vertical pour régler la sonde par petits incréments afin d’obtenir le meilleur signal ou rapport signal/bruit possible.
Après l’optimisation de la sonde, il convient d’effectuer quelques réglages mineurs. Si la sonde est retirée ou si l’analyte, le débit ou la composition du solvant change, répéter la procédure d’optimisation après l’installation.
5. Régler le capuchon d’ajustement de l’électrode noire sur la sonde pour déplacer le tube électrode dans ou hors de la sonde. Pour garantir une stabilité et des performances optimales, la pointe de l’électrode doit
s’étendre sur 0,5 mm à 1,0 mm après l’extrémité de la sonde. Se reporter à
Régler l’extension de la pointe de l’électrode à la page 30
Ajuster la lampe UV
La position de la lampe UV par rapport à l'orifice de la plaque rideau affecte la sensibilité et la stabilité du signal. Toujours ajuster la lampe UV par petits incréments.
Pour optimiser les paramètres de la source d’ions pour un composé donné, essayer différentes hauteurs de la lampe UV et optimiser la tension de transfert d’ions à chaque nouveau réglage de la hauteur afin de maintenir le meilleur paramétrage possible de la hauteur de la lampe UV et de la tension de transfert d’ions.
L’ajustement de la lampe UV dépend du composé. Répétez cette procédure d’optimisation si l’analyte, le débit ou la composition du solvant change.
Remarque :
La tension de transfert d’ions optimale dépend de la hauteur de la lampe UV. Il n’y a qu’une seule tension de transfert d’ions optimale pour une hauteur donnée de la lampe UV. Si l’utilisateur change la hauteur de la lampe UV, il doit optimiser la tension de transfert d’ions à chaque nouveau réglage de la hauteur afin de maintenir le meilleur paramétrage possible de la hauteur de la lampe UV et de la tension de transfert d’ions.
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Optimisation de la source d’ions
Attention : Dommage potentiel sur l’équipement : L’utilisateur doit être vigilant quand il apporte des ajustements à la sonde. Avec certaines combinaisons de placement de la sonde et de la lampe UV, il peut être difficile de positionner la sonde en raison de la position de la lampe, et vice versa.
• Utiliser le micromètre vertical de la lampe UV pour régler la position verticale de manière à obtenir le meilleur signal ou rapport signal/bruit possible.
Après l’optimisation de la sonde, il convient d’effectuer quelques réglages mineurs. Si la sonde est retirée ou si l’analyte, le débit ou la composition du solvant change, répéter la procédure d’optimisation après l’installation.
Conseils d’optimisation
• L’APPI réagit mieux aux faibles débits, généralement nettement inférieurs à ceux utilisés dans le cadre de l’ionisation par électropulvérisation (ESI). Il est donc recommandé de commencer à explorer et optimiser les paramètres avec des débits faibles. Le flux à l’avant de la lampe UV, à travers la région d’ionisation, correspond à la somme de la phase mobile et du dopant. Idéalement, le total devrait être inférieur à
0,5 ml/min. Des débits supérieurs peuvent être utilisés mais le pic d’intensité de l’analyte risque d’être compromis à mesure que le débit augmente.
• Lorsque l’utilisateur optimise les tensions du spectromètre de masse, les valeurs sont généralement nettement inférieures à celles utilisées avec l’ESI. Par exemple, la tension de transfert d’ions (IS) devrait
être comprise entre 700 V et 800 V.
• GS1 et GS2 sont généralement optimisées à des valeurs faibles. Ne jamais mettre en marche la source
APPI alors que GS2 est réglé sur zéro. GS2 fait office de gaz de la lampe UV et protège la fenêtre optique
UV contre toute contamination. Si des méthodes impliquant le réglage de GS2 sur zéro venaient à être employées, la durée de vie de la lampe UV serait écourtée.
• Une meilleure réponse est observée quand le débit du dopant est réglé sur un pourcentage élevé du débit en phase mobile (habituellement 50 % à 100 % du débit total en phase mobile). Par exemple, un débit en phase mobile de 0,2ml/min sera plus efficace avec un débit de dopant compris entre 0,1 ml/min et 0,2 ml/min.).
• Les modificateurs en phase mobile ne sont pas nécessaires pour promouvoir l’ionisation, comme c’est le cas avec l’ESI. Toutefois, si des modificateurs sont requis pour améliorer la chromatographie, ils peuvent
être utilisés comme nécessaire. Utiliser le gaz de la lampe UV et la source Curtain Gas
TM
pour modifier la concentration des vapeurs de solvant et de réactif à proximité immédiate de la région d’ionisation.
.
Curtain Gas Flow (Flux Curtain Gas)
Lors de la mise en marche de la source d’ions, régler le flux Curtain Gas
TM
aussi haut que possible, un chiffre en dessous du point auquel l’intensité des ions commence à baisser. Cela évite la contamination de l'orifice et améliore le rapport global signal/bruit.
Pour certains composés difficiles à ioniser, l’intensité du signal est alignée avec exactitude sur les paramètres
Curtain Gas, permettant souvent d’obtenir une valeur optimale très précise à des réglages de 45 ou 50. Il est
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Optimisation de la source d’ions
très important de régler avec exactitude le flux Curtain Gas lors de l’optimisation afin de garantir une sensibilité optimale.
Contrôle de la température
Lors de l’utilisation de la source d’ions, régler la température au niveau le plus bas permettant la vaporisation complète de l’échantillon.
Plus le débit du liquide ou la composition aqueuse du solvant est élevé, plus la température du chauffage requise pour vaporiser l’analyte doit être augmentée. Toutefois, une température élevée peut entraîner la dégradation thermique du composé ainsi qu’un bruit de fond chimique substantiel.
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Maintenance de la source d’ions
4
Les avertissements suivants s’appliquent à toutes les procédures de maintenance de ce chapitre.
AVERTISSEMENT! Risque de surface chaude : laisser la source d’ions refroidir pendant au moins 30 minutes avant d’entamer la moindre procédure de maintenance. Les surfaces de la source d’ions et des composants de l'interface avec le vide deviennent chaudes pendant le fonctionnement.
AVERTISSEMENT! Risque d'incendie et de toxicité chimique : maintenir les solvants inflammables à distance des flammes et des étincelles et les utiliser uniquement avec des hottes aspirantes ou dans des enceintes de sécurité.
AVERTISSEMENT! Risque de toxicité chimique : porter un équipement de protection personnelle, notamment une blouse de laboratoire, des gants et des lunettes de sécurité pour éviter toute exposition de la peau ou des yeux aux solvants.
AVERTISSEMENT! Risques d’irradiation, biologiques ou de toxicité chimique : en cas de déversement de produits chimiques, se reporter aux fiches de données sur la sécurité des produits pour obtenir les instructions spécifiques. N’arrêter l’écoulement ou la fuite que si cela est possible en toute sécurité. Utiliser un équipement de protection personnelle approprié et des tissus absorbants pour contenir le déversement et le mettre au rebut conformément aux réglementations locales.
AVERTISSEMENT! Risque de choc électrique : éviter tout contact avec les hautes tensions appliquées à la source d’ions durant le fonctionnement. Mettre le système en veille avant d'ajuster la tubulure d'échantillonnage ou tout autre équipement
à proximité de la source d'ions.
Cette section décrit les procédures de maintenance générale de la source d’ions. Pour déterminer la fréquence de nettoyage de la source d’ions ou effectuer des tâches de maintenance préventive, prendre en compte ce qui suit :
• Composés testés
• Propreté des méthodes de préparation
• Temps d’inactivité d’une sonde contenant un échantillon
• Temps d'exécution global du système
Ces facteurs peuvent entraîner des changements dans le rendement de la source d'ions, qui est l'indicateur de la nécessité d'un entretien.
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Maintenance de la source d’ions
Vérifier que la source d’ions montée est hermétiquement raccordée au spectromètre de masse et qu’il n’y a aucune trace de fuite de gaz. Effectuer une inspection de maintenance générale pour s’assurer que le système fonctionne en toute sécurité. Nettoyer les composants de la source d’ions régulièrement pour préserver l’état de bon fonctionnement de celle-ci.
Attention : Risque de dommage du système : utiliser uniquement les méthodes de nettoyage recommandées pour éviter d'endommager l'équipement.
Matériel nécessaire
• Clé plate 1/4"
• Clé Allen 9/64" (clé en forme de L fournie)
• Clé Allen 5 mm
• Clé Allen 2,5 mm
• Tournevis cruciforme
• Tournevis plat
• Méthanol de qualité SM
• Eau dé-ionisée qualité HPLC
• Lunettes de sécurité
• Masque de respiration et filtre
• Gants non poudrés (néoprène recommandé)
• Blouse de laboratoire
Retirer la source d’ions
AVERTISSEMENT! Risque de surface chaude : laisser la source d’ions refroidir pendant au moins 30 minutes avant d’entamer la moindre procédure de maintenance. Les surfaces de la source d’ions et des composants de l'interface avec le vide deviennent chaudes pendant le fonctionnement.
Remarque :
5,3 l/min d'azote supplémentaire s'écoule lorsque le spectromètre de masse est éteint ou que la source d'ions est retirée du système. Pour limiter la consommation d'azote gazeux et maintenir le spectromètre de masse propre lorsqu'il n'est pas utilisé, laisser la source d'ions dessus et laisser le système sous tension.
La source d'ions peut être retirée rapidement et facilement sans outils. Toujours retirer la source d’ions du spectromètre de masse avant d’effectuer tout entretien sur celle-ci ou d’échanger les sondes.
1. Arrêter toutes les analyses électroniques en cours.
2. Arrêter le flux de l’échantillon.
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Maintenance de la source d’ions
3. Saisir
0
dans le champ
Temperature (TEM)
(Température) si les chauffages sont en cours d'utilisation.
4. Débrancher le tube d'échantillonnage de la prise de mise à la terre.
5. Tourner vers le haut les deux loquets de la source d’ions à la position de 12 heures afin de dégager cette dernière.
6. Éloigner délicatement la source d’ions de l’interface de dépression.
7. Placer la source d’ions dans un endroit propre et sûr.
Retirer la sonde
Procédures prérequises
•
Retirer la source d’ions à la page 26
AVERTISSEMENT! Risque de surface chaude : laisser la source d’ions refroidir pendant au moins 30 minutes avant d’entamer la moindre procédure de maintenance. Les surfaces de la source d’ions et des composants de l'interface avec le vide deviennent chaudes pendant le fonctionnement.
AVERTISSEMENT! Risque de choc électrique : vérifier que la source d’ions est complètement déconnectée du spectromètre de masse avant de continuer.
La sonde peut être retirée rapidement et facilement sans outils. Retirer toujours la source d'ions du spectromètre de masse avant de changer les sondes ou d'effectuer des travaux d'entretien sur la sonde.
1. Desserrer le boulon du tube échantillon, puis le détacher de la sonde.
2. Desserrer l’anneau de retenue en cuivre qui fixe la sonde au logement de la source d’ions.
3. Tirer délicatement la sonde vers le haut du logement.
Remarque :
Éviter tout contact avec la pointe de la sonde pendant son retrait ou de son entreposage.
4. Mettre la sonde sur une surface propre.
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Maintenance de la source d’ions
Nettoyer le tube électrode
Procédures prérequises
•
Retirer la source d’ions à la page 26
•
AVERTISSEMENT! Risque de choc électrique : vérifier que la source d’ions est complètement déconnectée du spectromètre de masse avant de continuer.
AVERTISSEMENT! Risque de perforation : être vigilant lors de la manipulation du tube électrode. Sa pointe est extrêmement coupante.
AVERTISSEMENT! Risque de surface chaude : laisser la source d’ions refroidir pendant au moins 30 minutes avant d’entamer la moindre procédure de maintenance. Les surfaces de la source d’ions et des composants de l'interface avec le vide deviennent chaudes pendant le fonctionnement.
La sonde contient un tube électrode. Nettoyer le tube électrode régulièrement ou en cas de dégradation des performances.
Cette procédure s’applique aux deux sondes. Procéder de la même manière pour retirer le tube électrode en vue de son nettoyage. Si le tube électrode ne peut pas être nettoyé, suivre alors cette procédure pour le remplacer.
1. Retirer l’écrou d’ajustement de l’électrode.
2. Tout en maintenant la sonde pointe vers le bas, de sorte que le ressort reste à l’intérieur de la sonde, tirer la jonction PEEK et le tube électrode connecté de la sonde.
Figure 4-1 Sonde, vue agrandie
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Maintenance de la source d’ions
Élément
1
2
3
4
5
6
7
8
Description
Écrou d’ajustement de l’électrode
Écrou de retenue de 1/4''
Ressort
Anneau de retenue en bronze
Tube pulvérisateur
Pointe de l’électrode
Tube électrode
Jonction PEEK
3. Utiliser la clé plate de 1/4" pour retirer l’écrou de retenue fixant le tube électrode à la jonction PEEK.
4. Retirer le tube électrode de l’écrou de retenue.
5. Nettoyer le tube électrode à l'aide d'une solution 1:1 méthanol:eau en plongeant le tube dans un bain à ultrasons.
Assembler les composants de la sonde
AVERTISSEMENT! Risque de perforation : être vigilant lors de la manipulation du tube électrode. Sa pointe est extrêmement coupante.
Quand le tube électrode est propre ou remplacé par un tube neuf, assembler les composants de la sonde.
1. S’assurer que le ressort est toujours à l’intérieur de la sonde puis serrer l’écrou de retenue de l’électrode.
2. Aligner le tube électrode sur l'orifice étroite du tube pulvérisateur, puis insérer le raccord de la jonction
PEEK et le tube électrode connecté dans la sonde. Veiller à ne pas tordre le tube électrode.
3. Insérer la sonde dans le logement, en évitant tout contact entre la pointe de la sonde et une quelconque partie du logement de la source d'ions.
4. Pousser vers le bas l’anneau de retenue en cuivre pour engager son filetage sur celui du logement de la source d’ions, puis serrer l’anneau.
5. Insérer un morceau de 30 cm de tube PEEK rouge dans l'écrou du tube d'échantillonnage.
6. Installer l’écrou du tube échantillon sur le raccord situé au-dessus de la sonde, puis bien resserrer l’écrou du tube échantillon avec les doigts.
7. Installer la source d’ions sur le spectromètre de masse. Se reporter à
Installation de la source d’ions
8. Régler l’extension de la pointe de l’électrode. Se reporter à
Régler l’extension de la pointe de l’électrode à la page 30
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Maintenance de la source d’ions
Régler l’extension de la pointe de l’électrode
AVERTISSEMENT! Risques d’irradiation, biologiques ou de toxicité chimique : s’assurer que l’électrode ressort au-delà de la pointe de la sonde afin d’éviter que des vapeurs nocives ne s’échappent de la source. L’électrode ne doit pas être encastrée dans la sonde.
AVERTISSEMENT! Risque de perforation : être vigilant lors de la manipulation du tube électrode. Sa pointe est extrêmement coupante.
Régler l’extension de la pointe de l’électrode pour des performances optimales. Le réglage optimal dépend des composés. La distance sur laquelle s’étend la pointe de l’électrode affecte la forme du cône de pulvérisation, forme qui à son tour a une incidence sur la sensibilité du spectromètre de masse.
• Régler le capuchon d’ajustement de l’électrode noire sur le dessus de la sonde de manière à étendre ou rétracter la pointe de l’électrode. La pointe de l’électrode devrait s’étendre sur 0,5 mm à 1,0 mm depuis l’extrémité de la sonde.
Figure 4-2 Réglage de l’extension de la pointe de l’électrode
Élément
1
2
Description
Sonde
Électrode
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Nettoyer la fenêtre optique UV
Procédures prérequises
•
Retirer la source d’ions à la page 26
Suivre la procédure décrite ci-après pour nettoyer la fenêtre optique UV en cas de contamination.
AVERTISSEMENT! Risque de choc électrique : retirer la source d'ions du spectromètre de masse avant de commencer cette procédure. Observer toutes les pratiques de sécurité des travaux d’électricité.
AVERTISSEMENT! Risque de surface chaude : laisser la source d’ions refroidir pendant au moins 30 minutes avant d’entamer la moindre procédure de maintenance. Les surfaces de la source d’ions et des composants de l'interface avec le vide deviennent chaudes pendant le fonctionnement.
AVERTISSEMENT! Risque de toxicité chimique : porter un équipement de protection personnelle, notamment une blouse de laboratoire, des gants et des lunettes de sécurité pour éviter toute exposition de la peau ou des yeux aux solvants.
AVERTISSEMENT! Risques d’irradiation, biologiques ou de toxicité chimique : en cas de déversement de produits chimiques, se reporter aux fiches de données sur la sécurité des produits pour obtenir les instructions spécifiques. N’arrêter l’écoulement ou la fuite que si cela est possible en toute sécurité. Utiliser un équipement de protection personnelle approprié et des tissus absorbants pour contenir le déversement et le mettre au rebut conformément aux réglementations locales.
Attention : Dommage potentiel sur l’équipement : Porter des gants non poudrés pour manipuler la lampe UV neuve. Sous l’effet des hautes températures et de la forte intensité des ultraviolets émises par la lampe UV, les empreintes de doigts forment des composés corrosifs qui rayent la surface de la lampe UV et peuvent l’endommager quand elle est allumée. Lors de la manipulation de la lampe UV, veiller à ce que la fenêtre optique UV reste sèche et la protéger contre l’abrasion.
1. Retirer les deux vis d’attache, puis déconnecter le câble de la source du connecteur à 9 broches sur le module de commande de la lampe UV. Se reporter à
2. Retirer les deux boulons à tête hexagonale de 4 mm.
3. Retirer le bloc du module de commande de la lampe UV de la source d’ions.
4. Pousser et tourner le support de la lampe UV, puis le retirer de la source d’ions.
5. Retirer l’ampoule de la lampe UV de la source d’ions.
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Maintenance de la source d’ions
Figure 4-3 Composants de la lampe UV
Element
1
2
5
6
3
4
7
Description
Câble de la source vers le spectromètre de masse
Vis de 4 mm
Module de commande de la lampe
Ressort de compression
Lampe UV
Support de la lampe
Fenêtre optique UV
6. Avec un chiffon non pelucheux ou des coton-tige en mousse, nettoyer la fenêtre optique UV avec un mélange de méthanol et d’eau à 1:1.
7. Lorsque la fenêtre optique UV est propre, remettre en place la lampe UV dans la source d’ions.
8. Tordre le support de la lampe UV dans la source d’ions afin de bien stabiliser l’ampoule.
9. Remettre en place les deux vis à tête hexagonale de 4 mm.
10. Installer le bloc du module de commande de la lampe UV dans la source d’ions.
11. Connecter le câble de la source au connecteur à 9 broches sur le module de commande de la lampe UV.
12. Fileter les deux vis d’attache et bien les serrer avec les doigts.
13. Installer la source d’ions sur le spectromètre de masse. Se reporter à
Installation de la source d’ions
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Remplacer l’ampoule de la lampe UV
Procédures prérequises
•
Retirer la source d’ions à la page 26
Il peut s’avérer nécessaire de remplacer l’ampoule de la lampe UV après quelques mois de fonctionnement continu. La remplacer si elle ne s’allume pas quand l’utilisateur initialise la source d’ions. Pour les informations de dépannage de la lampe UV, se reporter à
Conseils de dépannage à la page 35
.
AVERTISSEMENT! Risque de choc électrique : retirer la source d'ions du spectromètre de masse avant de commencer cette procédure. Observer toutes les pratiques de sécurité des travaux d’électricité.
AVERTISSEMENT! Risque de surface chaude : laisser la source d’ions refroidir pendant au moins 30 minutes avant d’entamer la moindre procédure de maintenance. Les surfaces de la source d’ions et des composants de l'interface avec le vide deviennent chaudes pendant le fonctionnement.
Attention : Dommage potentiel sur l’équipement : Porter des gants non poudrés pour manipuler la lampe UV neuve. Sous l’effet des hautes températures et de la forte intensité des ultraviolets émises par la lampe UV, les empreintes de doigts forment des composés corrosifs qui rayent la surface de la lampe UV et peuvent l’endommager quand elle est allumée. Lors de la manipulation de la lampe UV, veiller à ce que la fenêtre optique UV reste sèche et la protéger contre l’abrasion.
1. Retirer les deux vis d’attache, puis déconnecter le câble de la source du connecteur à 9 broches sur le module de commande de la lampe UV. Se reporter à
.
2. Retirer les deux boulons à tête hexagonale de 4 mm.
3. Retirer le bloc du module de commande de la lampe UV de la source d’ions.
4. Pousser et tourner le support de la lampe UV, puis le retirer de la source d’ions.
Remarque :
Manipuler l’ampoule UV avec précautions afin d’éviter de la casser.
5. Remplacer la lampe UV.
6. Tordre le support de la lampe UV dans la source d’ions afin de bien stabiliser l’ampoule.
7. Remettre en place les deux vis à tête hexagonale de 4 mm.
8. Installer le bloc du module de commande de la lampe UV dans la source d’ions.
9. Connecter le câble de la source au connecteur à 9 broches sur le module de commande de la lampe UV.
10. Fileter les deux vis d’attache et bien les serrer avec les doigts.
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11. Installer la source d’ions sur le spectromètre de masse. Se reporter à
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Conseils de dépannage
5
Symptôme
LampeUV en mode de contrôle.
Cause possible
Court-circuit au niveau de la carte de circuit imprimé (PCB) ou de la lampe UV.
Action corrective
S’assurer que la languette de la PCB est correctement connectée à la rondelle ou au ressort de la lampe
UV. Remplacer la lampe UV. Se
Remplacer l’ampoule de la lampe UV à la page 33
. Si le problème persiste, contacter un technicien.
Module de commande de la lampe
UV défectueux.
Remplacer le module de commande de la lampe UV ou contacter un technicien.
La lampe UV reste en mode d’allumage pendant plus de
5 secondes après que l’instrument a basculé en mode « Ready » (Prêt).
Signal de commande manquant. Un câble de la source est peut-être défectueux.
Vérifier que le câble de la source est correctement connecté. Si c’est le cas, le remplacer.
Le spectromètre de masse n’est pas près.
Vérifier que le spectromètre de masse est prêt. Redémarrer le logiciel Analyst
®
.
Un loquet a peut-être été ouvert.
Refermer le loquet. Se reporter à
Circuit de détection de la source d’ions à la page 10
Il y a un mauvais contact électrique dans le logement de la lampe UV.
Retirer la lampe UV. Vérifier la présence éventuelle de corrosion dans le logement de la lampe UV ou sur l’électrode supérieure de la lampe UV. Vérifier les connexions
électriques de la lampe UV.
Réinstaller la lampe UV. Se reporter
Remplacer l’ampoule de la lampe UV à la page 33
Il n’y a pas de lampe UV dans le module de commande de la lampe
UV.
Introduire une lampe UV dans le module de commande de la lampe
UV.
La lampe UV ne fonctionne pas.
Le module de commande de la lampe UV est défectueux.
Remplacer la lampe UV.
Remplacer le module de commande ou contacter un technicien.
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Conseils de dépannage
Symptôme Cause possible
La lampe est en mode « Ready »
(Prêt), mais aucun signal n’apparaît
(ligne à plat).
La tension de transfert d’ions est réglée en dessous de 500 V (en valeur absolue).
Plusieurs lumières clignotent.
Le signal est faible.
Action corrective
Régler la tension de transfert d’ions
(IS) sur une valeur supérieure à 500
V (en valeur absolue).
La fenêtre optique UV est peut-être sale.
Nettoyer la fenêtre optique UV. Se
Nettoyer la fenêtre optique UV à la page 31
L’ampoule de la lampe UV est peut-être défectueuse.
Remplacer la lampe UV. Remplacer le module de commande de la lampe UV. Se reporter à
Remplacer l’ampoule de la lampe UV à la page 33
Le module de commande de la lampe UV est peut-être défectueux.
Remplacer le module de commande de la lampe UV.
Le système d’alimentation en dopant est peut-être défectueux.
Le potentiel de défragmentation n’est pas optimisé.
Vérifier le flux de dopant distribué au niveau du Té d’entrée de dopant.
Optimiser la défragmentation de manière à obtenir le meilleur signal est le meilleur rapport signal/bruit.
Les valeurs optimales peuvent être différentes de celles obtenues avec d’autres source d’ions.
La lampe UV de la source d’ions n’est pas correctement positionnée.
Optimiser la position verticale de la lampe UV.
L’électrode du nébuliseur est peut-être sale ou bouchée.
Nettoyer l’électrode. Se reporter à
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A
Processus d’ionisation
Les incompatibilités qu’impliquait par le passé l’association de la technologie LC avec la spectrométrie de masse étaient dues aux difficultés observées lors de la conversion des molécules relativement non volatiles
(solvatées dans un liquide) en gaz moléculaire sans provoquer de décomposition excessive. L’ionisation APCI et par électropulvérisation sont les deux méthodes d’ionisation douce courantes.
La source d’ions PhotoSpray
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correspond à une évolution de la technique APCI. Une lampe UV est utilisée pour lancer le processus d’ionisation, par opposition à la décharge par effet corona employée dans le cadre de l’APCI.
Les échantillons introduits à travers la sonde du nébuliseur chauffé sont pulvérisés, avec l’aide d’un gaz de nébulisation, dans la région d’ionisation. À l’intérieur de la sonde, les gouttelettes de l’échantillon et du solvant dispersées finement sont soumises à une vaporisation rapide avec une décomposition thermique minimale.
Un dopant, généralement le toluène, est également vaporisé dans le gaz nébuliseur dans la chambre de la source. Quand le mélange vaporisé pénètre dans la région d’ionisation, les rayons ultraviolets émis par la lampe ionisent les molécules du dopant. Les ions moléculaires du solvant et de l’échantillon gazeux sont attirés
à partir de la région d’ionisation par la différence de potentiel entre la sonde et la plaque rideau. Se reporter
Les photoions, formés en grande partie à partir du dopant, initient une cascade de réactions ions-molécules impliquant les molécules du solvant. Ces réactions ions-molécules conduisent finalement à la formation des analytes ionisés sous la forme [M
+
H]
+
(par transfert de protons) ou [M] nature de la molécule des analytes. En mode d’ions négatifs, les ions [M
+
–
(par échange de charge), selon la
H]
–
sont formés par l’abstraction de protons.
Le grand nombre de collisions qui se produisent à la pression atmosphérique entraîne le transfert efficace de la charge du photoion vers l’analyte, si les paramètres thermodynamiques sont favorables. En général, les réactions de transfert de protons tendent à prédominer dans la source d’ions PhotoSpray.
Les données d’ionisation thermodynamique relative aux composés organiques les plus courants sont disponibles sur le site Web du NIST, à l’adresse suivante : http://webbook.nist.gov/chemistry (l’accès à ces données est gratuit à la date de publication du présent document).
Choix du dopant
Attention : Risque d'endommagement du système : ne pas utiliser d'acétone comme dopant. Cela risque de détériorer la tubulure de gaz.
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La production de photoions est considérablement améliorée par l’ajout d’un dopant au gaz nébuliseur (par rapport à l’utilisation du gaz nébuliseur sans dopant). Le choix du dopant idéal s’effectue sur la base des motifs suivants :
• Sa capacité à être soumis à la photoionisation en raison de son énergie d’ionisation favorable (juste en
dessous de l’énergie photonique des ultraviolets à 10,0 eV). Se reporter à
.
• La facilité avec laquelle il peut être vaporisé en continu dans le flux du gaz nébuliseur.
• Sa disponibilité dans une qualité de pureté élevée (de préférence HPLC) et faiblement toxique.
Figure A-1 Échelle de l’énergie d’ionisation
Le toluène (énergie d’ionisation de 8,83 eV) satisfait à tous ces critères et est le dopant préféré pour la plupart des applications de la source d’ions PhotoSpray
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. Du fait de l’énergie de recombinaison relativement élevée et de la faible affinité protonique du toluène, le photoion du toluène est capable de réagir favorablement avec les espèces présentes par transfert de charges ou par transfert de protons dans la région d’ionisation.
Composition de l’éluant et des modificateurs
La composition de la phase d’éluant est un paramètre important à prendre en compte lors du développement d’une méthode pour la source d’ions PhotoSpray
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. Aussitôt après la photoionisation, la réaction des photoions avec les molécules du solvant ouvre un canal de réaction en formant des grappes à charge intermédiaire. Ces grappes se réorganisent rapidement pour former des grappes de solvant protonées (avec la libération de molécules de dopant déprotonées). À leur tour, ces grappes de solvant font office d’étape intermédiaire pendant l’ionisation de l’analyte.
Les grappes de solvant se caractérisent par un certain nombre d’associations qui reflètent la nature et la structure des molécules du solvant. Par exemple, trois molécules de solvant sont impliquées dans les grappes protonées formées avec un solvant protique tel que le méthanol ((CH3OH)3 H
+
), et deux molécules de solvant
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des grappes protonées forment un solvant aprotique dipolaire tel que l’acétonitrile ((CH3CN)2 H
+
). La protonation finale des molécules des analytes ce produit par transfert de protons à partir de ces grappes.
Éluant
Pour la chromatographie en phase inverse, un éluant contenant du méthanol et de l’eau offre la meilleure sensibilité pour la plupart des espèces analytiques. La présence d’acétonitrile dans l’éluant tend à atténuer la puissance du signal pour certains composés.
Lors d’une chromatographie en phase normale, lorsque les réactions de transfert de charges prédominent, un
éluant tout organique peut contribuer à améliorer le signal analytique de manière significative. Toutefois, l’utilisation d’éluants en phase inverse peut également apporter des gains substantiels en termes de sensibilité.
Un mélange d’iso-octane et de 2-propanol convient parfaitement dans la source d’ions PhotoSpray
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. Les solvants chlorés tels que le chlorure de méthylène et le chloroforme sont également compatibles avec l’ionisation
PhotoSpray.
Modificateurs
Les modificateurs tels que l’acide formique, l’acide acétique, le formiate d’ammonium et l’acétate d’ammonium, peuvent être utilisés dans la source d’ions PhotoSpray
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, bien qu’en général ils n’améliorent pas significativement la production d’ions. Les concentrations typiques du formate d’ammonium ou de l’acétate d’ammonium sont comprises entre 2 mM et 10 mM pour les ions positifs, et entre 2 mM et 100 mM pour les ions négatifs. La concentration des acides organiques est comprise entre 0,01% et 6,0 % par volume.
D’autres modificateurs tels que la triéthylamine, le phosphate de sodium, l’acide trifluoroacétique et le sulfate dodécyl de sodium ne sont pas fréquemment utilisés, sauf dans le cadre d’applications spécifiques, car ils compliquent le spectre avec leurs mélanges d’ions et leurs combinaisons en grappes. Ils peuvent également atténuer la puissance du signal ionique des composés cibles
Région d’ionisation
La
présente la région d’ionisation principale, indiquée par le cercle en pointillés, dans la source
de photoionisation. Dans cette région, la lumière ultraviolette est irradiée par l’orifice de la lampe à un angle droit à travers le flux du gaz nébuliseur et du flux de l’éluant vaporisé.
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Figure A-2 Vue en section transversale de la chambre de la source d’ions PhotoSpray
Élément
1
2
3
4
5
6
7
8
Description
Sonde APCI
Chauffage
Déflecteur d’ions
Lampe UV
Région d’ionisation
Ions
Ouverture de la plaque rideau
Plaque rideau
Production de photoions
Les photoions sont essentiellement produits à partir des molécules de dopant en phase gazeuse du flux du gaz nébuliseur, sous l’effet de l’exposition directe au faisceau des photons de 10,0 eV émis par la lampe au krypton. Les photoions (qui agissent comme des ions primaires) réagissent à leur tour avec les molécules du solvant pour produire des grappes à charge intermédiaire. La réaction de transfert de protons finale ce produit entre les molécules de l’échantillon et les grappes de solvant protonées, et entraîne la formation d’ions analytiques. Un autre chemin de réaction conduisant à la formation d’électrons impairs à partir des molécules des analytes ayant à la fois une faible énergie d’ionisation et une faible affinité protonique implique une réaction de transfert de charge directe à partir du photoion.
Une distribution équilibrée de certains ions est maintenue à travers les collisions dans la région d’ionisation.
Toute énergie excessive acquise par un ion pendant le processus de réaction ions-molécules est thermalisée.
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La formation des ions produits et des ions réactifs est régie par les conditions d’équilibre à la pression atmosphérique.
Cheminement des photoions
À mesure que les ions d’analyte sont formés dans la région d’ionisation principale, ils sont forcés vers l'orifice par l’application d’un courant d’offset entre le déflecteur d’ions PhotoSpray
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et la plaque rideau du spectromètre de masse. La valeur optimale du courant d’offset est généralement supérieure de quelques centaines de volts, en valeur absolue, de celle de la plaque rideau (500 V par rapport à la terre, la polarité étant identique à celle des ions analysés). Elle est déterminée par la nature de l’analyte et la distance entre le déflecteur d’ions et la plaque rideau.
La source d’ions génère un courant ionique total faible par rapport à celui d’une source APCI. Toutefois, cette source d’ions atteint une sensibilité élevée, en partie car les ions formés dans la région d’ionisation à champ libre peuvent être transférés très efficacement vers le spectromètre de masse.
Description de l’entrée de l’échantillon
La sonde du pulvérisateur consiste en un tube d’acier inoxydable de 0,012" de diamètre intérieur et d’un pulvérisateur entouré d’un flux de gaz nébuliseur. Le flux de l’échantillon liquide est pompé à travers le pulvérisateur, où il est nébulisé dans un tube en céramique contenant un chauffage intégré. Quand l’échantillon liquide est pompé dans le tube en céramique, l’échantillon et le solvant sont vaporisés. La vapeur traverse ensuite le tube en céramique dans la région d’ionisation, à l’intérieur du logement de la source d’ions.
La température du chauffage détermine la vitesse de vaporisation de l’échantillon et, par conséquent, le degré de décomposition thermique dans l’échantillon. La température réelle de l’échantillon et du solvant ne dépasse pas la température de vaporisation. En d’autres termes, il n’y a pas de surchauffe significative de l’échantillon liquide. Toutefois, l’augmentation de la température entraîne une accélération de la vaporisation, qui peut alors induire la décomposition thermique des ions de l’échantillon.
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Consommables et pièces de rechange
B
Référence
029031
1008006
1002998
1009515
025388
1009095
1005596
Description
Ressort de compression (pour l’ampoule de la lampe UV)
Capuchon du ressort (maintient l’ampoule de la lampe UV dans le logement de la source d’ions)
Détecteur de photoionisation (ampoule de la lampe UV)
Rondelle en cuivre (pour l’ampoule de la lampe UV)
Électrode (pour la sonde APCI)
Bloc de la sonde APCI (sonde intégrale)
Câble de la source
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Paramètres de la source et tensions
C
Selon la source d’ions installée sur le spectromètre de masse, différents paramètres dépendants de la source pourront être optimisés.
Paramètres de la sonde APCI
Le indique les conditions de fonctionnement de la source d’ions. Ces conditions représentent le point de départ à partir duquel optimiser la source d’ions. La composition du solvant utilisé pour l’optimisation
était un mélange à 1:1 d’eau et d’acétonitrile. Le tableau indique également les valeurs typiques du potentiel de défragmentation, en supposant que la réserpine est le composé utilisé. Par un processus itératif, les différents réglages sont optimisés à l’aide de l’analyse de l’injection du flux afin d’obtenir le meilleur rapport signal/bruit pour le composé d’intérêt.
Tableau C-1 Paramètre d’optimisation de la sonde APCI
Paramètre
Nebulizer gas (GS1) (Gaz nébuliseur)
Valeur typique
Lamp vertical micrometer setting
(Réglage du micromètre vertical de la lampe)
5
70*
Lamp gas (GS2) (Gaz de la lampe) 10*
Curtain Gas (CUR)
Ion Transfer Voltage (IS) (Tension de transfert d’ions)
Température (°C)
10 à 20
1500
400
Plage de fonctionnement
0 à 8,5
20 à 90*
10 à 40*
25 à 50
600 à 1500
Dopant (toluene) (% of total flow)
(Dopant (toluène) (% du flux total))
10
Probe horizontal micrometer setting
(Réglage du micromètre horizontal de la sonde)
5
350 à 450
10 à 15
0 à 10
Probe vertical micrometer setting
(Réglage du micromètre vertical de la sonde)
2 0 à 13
* Si de l’azote est utilisé pour le gaz nébuliseur et de la lampe UV au lieu d’air zéro, la sensibilité est améliorée.
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Paramètres de la source et tensions
Description des paramètres
Paramètre
Curtain Gas (CUR)
Ion Transfer Voltage
(IS) (Tension de transfert d’ions)
Temperature (TEM)
(Température)
Description
Contrôle le débit du gaz vers l’interface Curtain Gas
TM
interface. L'interface de Curtain
Gas est située entre la plaque rideau et l'ouverture. Elle empêche la pénétration de l’air ambiant et des gouttes de solvants et la contamination des valeurs des éléments optiques ioniques tout en dirigeant les ions de l’échantillon vers la chambre de dépression par la production de champs électriques entre l’interface de dépression et l’aiguille de pulvérisation. La contamination des composants optiques d’entrée ioniques réduit donc la transmission Q0, la stabilité et la sensibilité, et augmente les bruits de fond.
Maintenir le flux Curtain Gas à un niveau aussi élevé que possible sans perte de sensibilité.
La tension de transfert d’ions optimale dépend de la hauteur de la lampe UV. Il n’y a qu’une seule tension de transfert d’ions optimale pour une hauteur donnée de la lampe UV. Si l’utilisateur change la hauteur de la lampe UV, il doit optimiser la tension de transfert d’ions à chaque nouveau réglage de la hauteur afin de maintenir le meilleur paramétrage possible de la hauteur de la lampe UV et de la tension de transfert d’ions.
Les valeurs sont généralement nettement inférieures à celles utilisées avec l’ESI. Par exemple, la tension de transfert d’ions devrait être comprise entre 700 V et 800V.
De la chaleur est utilisée pour vaporiser l’échantillon et le solvant pulvérisés dans le logement de la source d’ions. Si la température est trop basse, la vaporisation de l’échantillon est incomplète et le solvant peut former de la condensation à l’intérieur du logement. Si le réglage de la température est trop élevé, il peut se produire une dégradation thermique de l’échantillon.
La température optimale de la source d’ions est affectée par :
• Le type de l’échantillon. Le facteur le plus significatif est la composition du solvant.
La température optimale de la sonde décroît au fur et à mesure que la teneur en matière organique du solvant augmente. Les performances de la sonde peuvent
être optimisées dès 300 °C avec les solvants composés à 100 % de méthanol ou d’acétonitrile. Les solvants aqueux composés d’eau à 100 % (à des débits d’environ
0,5ml/min) nécessitent une température de sonde minimale de 425 °C.
• La quantité de l’échantillon. Plus les débits sont élevés, plus la température optimale augmente. Bien que la source d’ions soit normalement utilisée avec des débits d’échantillon compris entre 0,2 ml/min et 0,5 ml/min, elle peut aussi être utilisée avec des débits allant jusqu’à 1,5ml/min.
Effectuer l’optimisation par incréments de 25 °C. La température optimale est le réglage le plus faible résultant de la vaporisation totale de l’échantillon.
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Paramètres de la source et tensions
Paramètre
Gaz 1 de la source d’ions (Gaz 1)
Gaz 2 de la source d’ions (Gaz 2)
Description
Ce gaz est utilisé pour générer une fine pulvérisation d’aérosol. Optimiser le réglage de ce gaz pour obtenir garantir la sensibilité et la stabilité du signal. Les valeurs typiques sont comprises entre 20 psi et 90 psi, et dépendent du débit de l’échantillon.
En règle générale, un débit élevé implique également un réglage du Gaz 1 élevé.
Le gaz de la lampe UV (Gaz 2) sert à protéger la fenêtre optique de la lampe UV. Les valeurs typiques sont comprises entre 10 psi et 40 psi.
Composition du solvant
Cette section contient des informations sur les solvants et les modificateurs. La source d’ions est compatible avec les phases mobiles et les tampons volatils généralement utilisés dans LC/MS, aussi bien en conditions de phase inverse que de phase normale.
La concentration standard de formiate d’ammonium ou d’acétate d’ammonium est de 2 mmol/l à 10 mmol/l pour les ions positifs et de 2 mmol/l à 100 mmol/l pour les ions négatifs. La concentration des acides organiques est comprise entre 0,1 % et 6,0 % par volume.
Les solvants de phase normale sont souvent utilisés avec les composants non polaires. Ces composés sont davantage susceptibles d’être solubles dans les solvants utilisés avec la chromatographie en phase inverse.
Les produits chimiques suivants sont généralement utilisés comme solvant en phase normale :
• Iso-octane
• Dichlorométhane
• Chloroforme
Solvants courants :
• Acétonitrile
• Méthanol
• Propanol
• Eau
Utiliser des modificateurs chimiques dans le solvant pour optimiser les conditions d’échantillonnage. Toutefois, les modificateurs chimiques ne sont généralement d’aucune aide pendant le processus de photoionisation.
Modificateurs courants :
• Acide acétique
• Acide formique
• Formiate d’ammonium
• Acétate d’ammonium
Les modificateurs suivants ne sont pas fréquemment utilisés, car ils compliquent le spectre avec leurs mélanges d’ions et leurs combinaisons en grappes. Ils peuvent également atténuer la puissance du signal ionique des composés cibles :
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Paramètres de la source et tensions
• Triéthylamine (TEA)
• Phosphate de sodium
• Acide trifluoroacétique (TFA)
• Sulfate dodécyl de sodium
Composition et débit du dopant
Attention : Risque d'endommagement du système : ne pas utiliser d'acétone comme dopant. Cela risque de détériorer la tubulure de gaz.
Le toluène est le dopant le plus fréquent ; toutefois, d’autres composés appropriés peuvent aussi être employés.
Les dopants doivent avoir la meilleure qualité possible, de préférence HPLC. Les dopants de qualité inférieure provoquent de graves problèmes d’ions de fond.
En général, le signal analytique optimal est approché de manière asymptotique à un débit de perfusion du dopant correspondant à 10 % à 15 % du débit total de la phase mobile (sans division). Le débit de perfusion typique est compris entre 75 µl/min et 150 µl/min. La valeur sélectionnée lors du développement de la méthode est imposée par la puissance du signal et le débit requis en phase mobile.
Remarque :
Toujours utiliser une pompe LC de dopant. L’utilisation d’une pompe à seringue réduira considérablement la sensibilité de la source. Dans les versions antérieures de la source d’ions PhotoSpray
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, le dopant était introduit dans une ligne non pressurisée et il suffisait d’utiliser une pompe à seringue.
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Historique des révisions
Révision
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Motif de remplacement
Première version du document. D'après RUO-IDV-05-1461-B.
Date
Juin 2014
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