高精度全波长薄层色谱扫描仪使用说明书

 CAMAG TLC SCANNER 3 薄层色谱扫描仪技术操作与维护手册

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一、 仪器概述与基本原理

CAMAG TLC SCANNER 3 是一款专业的薄层色谱（TLC）及平面样品光密度扫描分析仪器。其核心功能是通过精密的光学与机械系统，对薄层色谱板、电泳凝胶及其他平面载体上的物质斑点或条带进行原位、定量的光密度测量，从而实现对样品组分的定性及定量分析。

仪器采用单色光扫描检测原理。在反射测量模式下，光源（氘灯、汞灯或钨灯）发出的光经单色器分光后，形成特定波长的单色光束，通过狭缝照射至样品台面的待测斑点。光束部分被样品吸收，部分反射。反射光由高灵敏度光电倍增管接收并转换为电信号，信号强度与样品对光的吸收程度（即光密度）相关，经数据系统处理后生成色谱图或光谱图。仪器可选配透射检测模块，通过检测样品对透射光的吸收，适用于电泳凝胶等透明介质的分析。

仪器测量平台的最大扫描范围可达200毫米 x 200毫米。所有操作与数据处理均需通过配套的CAMAG TLC评估软件（WINCATS）进行，确保工作流程符合良好实验室规范（GLP）及标准操作规程（SOP）的要求。

二、 主要技术特性

1. 多光源系统：内置三种光源，可通过软件自动切换。

   • 氘灯（D2 Lamp）：提供190纳米至450纳米的连续紫外光谱，适用于紫外区物质检测。

   • 汞灯（HG Lamp）：提供220纳米至580纳米的特征谱线，能量高，适用于高灵敏度检测及特定波长校准。

   • 钨灯（W Lamp）：提供350纳米至800纳米的连续可见光谱，适用于可见光区物质检测。

2. 高精度光学与运动系统：

   • 单色器：采用全息光栅，波长范围190-800纳米，带宽5或20纳米可选，波长准确度优于1纳米。

   • 狭缝：提供多达38种可编程选择的狭缝尺寸（宽度0.25毫米至12毫米，高度0.1毫米至0.9毫米），以适应不同斑点大小和分辨率需求。

   • 检测器：配置双光电倍增管，光谱响应范围180-800纳米，确保宽波长范围内的高灵敏度与线性响应。

   • 扫描平台：由精密步进电机驱动，Y轴重现性优于50微米，X轴重现性优于100微米。扫描速度1至100毫米/秒多档可调。

3. 多功能检测能力：

   • 支持反射与透射两种检测模式（透射模块为选配）。

   • 具备微距（MICRO）与广域（MACRO）扫描模式的自动切换功能，根据狭缝尺寸优化光路。

   • 测量室内集成紫外（254纳米、366纳米）及白光观察灯，便于肉眼预览斑点位置。

4. 氮气吹扫功能：为进行200纳米以下短波长紫外区的高灵敏度测量，可连接氮气对单色器光路进行吹扫，以消除空气中氧气的紫外吸收干扰。

5. 通信与数据管理：通过RS-232串口与计算机连接，由WINCATS软件控制所有仪器参数、执行扫描方案、采集数据并进行全面的色谱评估。

三、 安全注意事项与安装环境要求

（一） 安全规范

1. 电气安全：仪器符合相关国际安全标准（EN 61010-1等）。必须确保供电电压（115V或230V AC）与仪器铭牌标识一致，且电源接地良好。内部含有高压部件，非授权人员严禁打开机壳。

2. 辐射防护：光源（尤其是氘灯和汞灯）能发射强紫外光。操作时应避免眼睛和皮肤直接暴露于光束下，建议佩戴防紫外安全眼镜。仪器测量室门处设有安全联锁，但维护时（如换灯）仍需特别防护。

3. 操作资质：仅允许经过培训的合格人员操作和维护仪器。仪器内部无用户可自行维修的部件。

4. 机械与搬运：仪器净重38公斤，搬运需两人协作，并使用原厂包装材料。运输前必须安装运输保护锁固定扫描平台。

（二） 安装环境要求
仪器为室内使用设备（防护等级IP20），对环境有严格要求以确保测量稳定性和仪器寿命：

• 空间：需平稳台面，周围预留足够空间（宽≥62厘米+15厘米线缆空间，深≥62厘米+6厘米通风，高≥34.5厘米+20厘米通风）。

• 温湿度：工作温度18°C至35°C，避免剧烈温度波动。湿度应控制在不引起冷凝的水平。

• 洁净度：环境应无过多灰尘，避免腐蚀性气体。

• 稳定性：远离震源、强气流（如空调直吹）、阳光直射、热源及强电磁场设备（如高频炉、大型电机）。

• 电源：连接至电压稳定的电网，若与大型动力设备共用线路，需加装稳压器。

四、 操作前准备与基本控制

（一） 开箱与初步连接

1. 核对主机、电源线、RS-232连接线、托盘、磁条、工具及备用保险丝等部件是否齐全。

2. 移除扫描仪前门内的运输保护锁，并妥善保管以备后用。

3. 将仪器放置于符合要求的环境中，连接电源线（确保电压匹配，保险丝规格正确：230V用2A，115V用4A）。

4. 使用RS-232线缆连接仪器与计算机的串行端口。

5. 安装WINCATS软件及仪器专用的EQUILINK驱动程序。

（二） 控制面板基本功能
仪器前面板设有液晶显示屏和功能键：

• ILLUM键：开启/关闭测量室内观察灯及546纳米波长照明（钨灯），便于目视检查样品板。

• LOAD键：将扫描平台移动到便于放置或取出薄层板的位置。

• 方向键（↑、↓、←、→）：手动控制平台在X和Y方向移动。短按慢速移动，长按加速。

• RESET键：用于仪器控制系统的软重启，仅在软件异常时使用。

（三） 氮气吹扫设置（如需）
进行短波长紫外扫描前，需连接氮气源（压力约0.5 bar）。将气路管连接到仪器左侧的氮气接口，扫描前至少吹扫5分钟，流量约6升/分钟。

五、 日常操作流程（基于WINCATS软件）

仪器所有核心扫描操作均由WINCATS软件控制。基本工作流程如下：

1. 开机：依次打开扫描仪和计算机电源，启动WINCATS软件。软件将自动检测并连接仪器。

2. 放置样品：按下仪器面板的“LOAD”键，将已展开并干燥的薄层色谱板或待测样品置于扫描平台托盘上，用磁条固定。

3. 创建或调用方法：在WINCATS中设置或选择扫描方法，包括：

   • 扫描模式：反射或透射（需安装模块）。

   • 光谱参数：选择光源、检测波长（单波长或多波长扫描）、光谱扫描范围、狭缝尺寸。

   • 扫描几何参数：定义扫描起点、终点、轨道间距、扫描速度。

   • 数据处理参数：基线校正、峰检测阈值、定量校准曲线等。

4. 预览与定位：可使用面板方向键或软件控制移动平台，结合观察灯，确认待测斑点位置。

5. 执行扫描：在软件中启动扫描。仪器将自动按设定参数运行，采集光密度数据。

6. 数据分析：扫描完成后，在WINCATS中进行色谱图积分、峰纯度检查（通过光谱比对）、外标法或内标法定量计算等。

7. 关机：关闭WINCATS软件，然后关闭扫描仪主机电源。

六、 维护与保养规程

（一） 常规清洁
定期使用吸尘器清洁测量室内部，清除薄层板可能脱落的硅胶颗粒等污染物。外壳用柔软干布擦拭。

（二） 光源更换
所有光源均有额定使用寿命（汞灯约500小时，氘灯约1000小时，钨灯约2000小时）。更换必须在关机断电且灯泡充分冷却后进行。切勿用手直接触摸灯泡玻璃表面。

1. 通用步骤：关闭电源，拔掉电源线。卸下灯箱盖板螺丝，取下盖板。

2. 更换汞灯或氘灯：断开电源接头，松开灯座固定螺丝，将旧灯旋转约15度后取出。装入新灯，确保光学窗口对准光路，拧紧螺丝，接回电源。

3. 更换钨灯：直接从灯座中拔出旧灯，插入新灯。

4. 光源优化：更换汞灯、氘灯或钨灯后，必须通过仪器“用户对话框”执行对应的“NEW [灯型] LAMP”程序。该程序将自动优化灯位并测量记录新灯能量特征，此数据对软件定量准确性至关重要。

5. 观察灯更换：取下测量室前部的PM盖，将254纳米、366纳米或白光荧光灯管旋转约90度后拉出。换入新灯管，复位PM盖。

（三） 进入用户对话框
同时按住“→”键和“RESET”键开机，先释放“RESET”键，再释放“→”键，即可进入用户对话框。在此可设置RS-232通信波特率、调整液晶屏对比度，以及执行上述新灯优化程序。

（四） 透射模块使用要点（选配）

1. 安装：务必在仪器断电状态下进行。将透射检测器模块插入平台下方指定位置并拧紧。

2. 样品准备：移走反射用托盘，换上透射专用托盘和玻璃载板。将凝胶等透明样品置于其上，覆盖盖板并用磁条固定。

3. 参数注意：在WINCATS中选择“透射”模式。由于透射光强可能过高，需合理选择狭缝尺寸，或在检测器前加装中性密度滤光片（如ND 0.7）。进行紫外波长透射测量时，需使用石英载板和石英检测镜以避免吸收。

七、 故障诊断与简单处理

• 通信失败：检查RS-232连接是否牢固；确认WINCATS软件中选择的串口与物理连接一致；通过用户对话框核对仪器波特率是否与软件设置匹配。

• 扫描过程中报“光线过弱”：可能由于样品吸收太强、波长选择不当或狭缝过小导致信号低于检测下限。尝试增大狭缝，或更换测量波长。

• 扫描过程中报“光线过强”：通常发生在反射模式使用钨灯或汞灯且狭缝过大时，或透射模式下光强饱和。尝试减小狭缝尺寸，或在透射检测器前加装减光滤光片。

• 仪器无反应或动作异常：首先检查电源连接。可尝试使用面板“RESET”键进行软重启。若问题持续，需联系专业服务人员。

八、 主要技术参数汇总

• 扫描范围：200 x 200 毫米。

• 光源：钨灯 (350-800 nm)，汞灯 (220-580 nm)，氘灯 (190-450 nm)。

• 单色器：全息光栅，波长范围 190-800 nm，带宽 5/20 nm。

• 检测器：双光电倍增管 (180-800 nm)。

• 狭缝尺寸：0.25 x 0.1 毫米 至 12 x 0.9 毫米（38种可选）。

• 平台精度：Y轴重现性 < 50 μm，X轴重现性 < 100 μm。

• 电源：115 VAC 或 230 VAC，50/60 Hz，最大功耗 200 W。

• 尺寸与重量：620 (宽) x 620 (深) x 345 (高) 毫米，38 公斤。

• 接口：RS-232C。
  
  

  厂家信息‌：北京毕思特联合科技有限公司

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