类质谱仪结构与原理简介

1、Thermo FisherS C I E N T I F I CThe World Leader in Serving ScienceLTQ Orbitrap质谱仪结构与原理简介 主要内容一质谱理论简介1.常规生物质谱理论简介2.LTQ Orbitrap硬件简介二日常优化维护内容1.日周月的维护2.常规维护操作3.调谐校正三问题一、质谱理论简介1.常规生物质谱理论简介HPLCSourceIon OpticsDetectorData Processing分离样品产生离子离子传输离子检测数据处理LTQ Orbitrap质谱和硬件简介LTQ Obitrap Elite ETDLTQ Obitrap

2、Elite ETD硬件构造图Source雾化气是N2Ion opticsIon Trap碰撞气是He2ETD Source载气是N2Orbirap C Trap HCD 碰撞气是N2Ion Max SourceAPI 包含 Interchangeable probesIon Sweep technology for greater robustness ESIAPCI(现有新版)HESI II ProbeIon Max HousingNano Flex Ion SourceIon Optics之 API Stack 组成Heated ion transfer tube in-place加热的离

3、子传输管加RF的S Lens（18片）Exit LensAPI Stack 实物Capillary/Ion Transfer TubeMetal BallS-LensExit-LensAPI Stack结构图？Inject Flatpole(front view)固定Inject Flatpole和interflatpole lens的架子interflatpole lens位于Inject Flatpole后面Orbitrap的原理 D30 OB, OB XL, OB Velos, OB Velos Pro Q E D20 OB Elitez/mkK是仪器常数，测得频率，就可以知道m/zLT

4、Q Obitrap Elite ETD硬件构造图Ion opticsIon Optics for LTQ Velos ProLTQ Obitrap Elite ETD硬件构造图Ion Trap碰撞气是He2Liner Ion Trap for LTQ XLLTQ Obitrap Elite ETD硬件构造图 C TrapC-Trap for LTQ OB XLC-TrapHCDC-Trap for LTQ OB XL主要内容一质谱理论简介1.常规生物质谱理论简介2.Orbi类质谱和硬件简介二日常优化维护内容1.日周月的维护2.常规维护操作3.调谐校正三问题每天要做的检查和维护1. 检查实验室的

5、温度 (18-22) 和相对 湿度 (40 60 %).、2. 检查真空度 离子传输管没有堵时， Fore Vacuum的值为1-2mbar* 3. 检查氮气的压力4.每天实验完成后，冲洗HPLC和离子源（对于大源而言）每周要做的维护1.检查机械泵的油量.必要时添加或者更换机械泵油（换油需放空仪器）.2.对机械泵做震气：将Ballast旋钮旋至open位置，然后在机械泵保持运行状态下15分钟(此操作称之为“震气气”) ，15分钟后拧紧ballast旋钮至close位置3.清洗清洗离子传输管4.对质谱校正对质谱校正Mass Calibration（pos & neg)；check不不过则

6、校正之。过则校正之。 每个月到季度要做的维护检查气体的余量气体的余量，必要时更换. 更换时注意要擦干净接头，同时用气体吹干净接头。检查风扇空气滤网，必要时清洗，脏的过滤网会引起冷却效果不佳而造成仪器损坏。 关机更换机械泵油机械泵油：视情况而定，一般半年换一次油。用如果样品量很大且溶剂流速很大，比如一天24小时运行样品，特别是APCI使用高流速频率很高时可能每1-2月需要更换关机清关机清洗洗Tube Lens和和skimmer，视情况而定，一般1-2个月清洗一次。常规维护操作 开关机 机械泵震气 更换清洗Capillary（Ion Transfer Tube）（不用停机） 清洗Tube Lens

7、/skimmer（要停机）关机流程 关机顺序： 停HPLC（Nano的可以不停液相泵） 在软件Tune中将仪器设置为Standby，并关闭软件 关掉电子开关（Electronic Switch） 关掉电源开关，机械泵会停转 至少过15min后，关掉N2的减压阀（否则会漏掉N2），关机完成开机流程 开机顺序 检查气体、机械泵油和电源连接；电子开关（ Electronics Switch）处在关闭状态 打开电源开关，机械泵启动，用垫片或电晕针堵Capillary 抽真空2h后，开电子开关（Electronic Switch） 打开电脑，打开Tune软件，仪器和软件建立连接 *1 设置Bake ou

8、t时间，一般10-12h，开始Bake out 烘烤完后自动切换到待机状态 Bake Out后cooling 3h，FT Pening Guage读数接近或小于5E-10mbar Check或者Calibrate仪器 通过Check或者Calibration后，仪器可以使用*1如果无法建立连接，参见通讯故障排查可拆除的离子传输管常规维护操作-不停真空更换离子传输管取离子传输管的工具离子传输管加热的离子传输管在原地位置，小球在离子传输管上方 加热的传输管移动金属球落下堵住真空锁定装置的结构图仪器维护：更换并清洗Capillary（离子传输管）1、在Tune里，将Source中的Capillary

9、 Temp设置为100，等待降温 取离子传输管之前，其温度至少要降到150度以下，否则有可能会损坏离子传输管2、拆下离子源；拆下Sweep Cone（如果有装的话）3、用专用的工具将Capillary逆时针拧松，水平拔出来。4、用专用的通针，通一下离子传输管内部5、把Capillary放在干净的烧杯里，分别用50%甲醇水、甲醇各超声15min6、用镊子取出Capillary，用干净N2吹干备用。一、拆洗Capillary（带无粉橡胶手套来操作）二、装Capillary（带无粉橡胶手套来操作）1、水平方向顶着Capillary并稍微转动，会顶起Metal Ball2、Capillary顶进去后，

10、用专用工具顺时间旋转紧即可*拆Capillary时，注意石墨密封圈不要掉了。如果石墨密封圈容易掉，可以先放在一旁，将Capillary装回去之前向将石墨密封圈放回到槽中。*建议两根Capillary轮流用，可以节省维护时间。仪器维护：API Stack的清洗 对于Q-Exactive，建议每2个月或根据需要清洗API Stack中的S Lens和Exit Lens 清洗清洗S-Lens/Exit Lens1.整个操作务必戴无粉手套。整个操作务必戴无粉手套。2.用蘸润色谱纯甲醇的无尘纸尽量地将用蘸润色谱纯甲醇的无尘纸尽量地将S-Lens和和Exit Lens擦干净。因为擦干净。因为S-Lens呈

11、呈叠片结构，可用无尘纸包在一个扁平状的工具上（比方削平的棉花棒）然后叠片结构，可用无尘纸包在一个扁平状的工具上（比方削平的棉花棒）然后蘸润色谱纯甲醇对蘸润色谱纯甲醇对S-Lens逐片擦蹭干净。逐片擦蹭干净。3.同时要注意对同时要注意对S-Lens和和Exit Lens的孔的内部的清洗。的孔的内部的清洗。4. 擦拭完毕后，将擦拭完毕后，将S-Lens和和Exit Lens放入干净烧杯中用依次放入干净烧杯中用依次50%甲醇和甲醇各超甲醇和甲醇各超声清洗声清洗15分钟。之后换纯甲醇再超声分钟。之后换纯甲醇再超声15分钟。分钟。5.将将S-Lens和和Exit Lens取出并用氮气吹干。取出并用氮气吹

12、干。调谐 和 校正(Tune vs Calibration)的区别 Tune（调谐）和Calibration（校正）的区别 Tune主要是通过优化Source和部分ion optic的参数，让（待测）离子的响应更高。 Tune file(.mstune) 里保存了Source和靠前的部分Ion Optics的参数，不同类型的离子源的参数是会不同的。 不同实验、不同类型的源，需要调用不同的Tune file。 Calibration是校正Orbitrap的质量轴，以及调节部分ion optic元件的离子传输的参数，以及四极杆的校正等。 校正文件C:XcalibursystemExactivein

13、strumentmsx_instrument_filesmater_cal.mscal Calibration文件保存了大多数ion optic元件的参数，是不依赖于离子源和实验类型的。不同实验、不同类型的源，采用相同的master文件的参数。 Calibration通过的项目参数自动保存在master文件里，不通过的不保存。 开电子开关或reset质谱后，质谱自检过程中会读取master文件正离子校正液的特征峰信号不稳时，需要通过调节修改离子源参数使其稳定：Spray VoltageSheath GasAux GasSyringe Pump Flow Rate离子源的上下位置离子源的左右位置

14、（是否居中）其他因素：喷雾针是否堵塞;离子传输管脏了负离子校正液的特征峰Spray VoltageSheath GasAux GasSyringe Pump Flow Rate离子源的上下位置离子源的左右位置（是否居中）其他因素：喷雾针是否堵塞;离子传输管脏了信号不稳时，需要通过调节修改离子源参数使其稳定：主要内容一质谱理论简介1.常规生物质谱理论简介2.Orbi类质谱和硬件简介二日常优化维护内容1.日周月的维护2.常规维护操作3.调谐校正三问题常见问题排查和服务流程 常见问题 通讯问题 校正不通过 信号下降通讯问题 仪器通讯链接图 LTQ Orbitrap的数据精度高，扫描快，相同时间内传输

15、的数据量很大，在长时间不间断运行的情况下，数据电脑或者路由器或者是仪器内置电脑都有可能会出现通讯问题。 通讯问题常表现在为：仪器不受控、LED状态指示不正确、数据电脑上的软件不运行或者运行中出错、数据电脑死机等现象。路由器HPLCMSData system 如果出现通讯问题，一般可以通过以下步骤排除重启软件正常解决关掉软件，重新配置正常重启电脑，重新配置正常拔插网线正常Reset仪器正常重启电子开关正常是是是是是是否否否否否报修是否 若电脑中病毒或者在电脑上安装了杀毒软件、更改电脑网卡IP地址等，也会出现通讯问题，所以不能在电脑上安装杀毒软件，不能改IP地址，不要随意用不确定是否安全的移动存储设备校正不通过校正不通过，以以下三种情况最为常见。 喷雾不稳定：TIC Variation10%。 解决方案：调节Source等参数，调节HESI Probe位置使之小于10% 校正液污染：校正液在正常情况下，应该出现前述的分布，如果在特征峰附近出现一些比特征峰高的离子，校正液