安捷伦液相色谱仪检测器原理之示差折光检测器
在液相色谱分析中，常见的检测器是紫外DAD和VWD检测器，紫外检测器涵盖了大多数的分析应用，但是总有一些对象是紫外检测器不那么理想的，此时就用到了特殊检测器，如RID、FLD和ELSD等。上期我们已经讲了含荧光性质的物质可以通过FLD来检测，本期我们就聊聊RID检测器。
示差折光检测器（即RID）是一种基于溶液折射率变化进行物质检测的通用性型液相色谱检测装置。非常适用于没有强UV发色团、荧光团、电化学或离子活动的化合物，多用于分析糖类、脂类和聚合物。
其原理是当一束光穿过一种介质进入另一种介质时，其波速和方向会发生改变，方向上的改变称为折射，入射角和折射角的关系可以用斯涅尔定律（Snells）来表示。
在介质外面小的偏转与介质1和介质2折光指数之差成正比关系，如公式：
示差检测器又是非常娇贵的，例如波长、介质的密度等都可能影响介质的折光指数。当入射光束的波长发生变化时，示差折光也会随之变化；当介质的密度发生变化时，示差折光会随之变化。在入射光波长恒定时，折光指数与介质密度一般呈线性关系变化。影响介质密度的因素有介质的组成、温度和压力。这也是为什么示差折光检测器需要稳定的环境温度，而且只能做等度不能做梯度的方法。
基于这样的原理，示差折光检测器可以测量样品池和参比池中液体的示差折光不同而引起的光束偏转。在应用开始前，使用流动相冲洗样品池和参比池，确保样品池和参比池处于相同流动相环境下，然后关闭参比池，让溶剂仅从样品池中流过。流动相在两个池中的示差折光相同，可以调整零点玻璃的位置，使检测器可以到达光平衡，让每个二极管获得同样的光线量。当样品经过色谱柱的洗脱流入样品池时，样品池中的化合物，引起检测器的示差折光变化。示差折光的变化会造成光束通过流通池时发生偏转。结果使两个二极管获得的光线量不相等，从而获得信号。
那么他的流路是什么样的呢？
如下图，为正常流路。样品流经检测器产生信号的流路，洗脱液沿入口进入光学设备，并通过一个热交换器和光学设备温度一起进行控制。可以在高于环境温度5℃到55℃之间的范围内，将温度变化所造成的示差折光变化降至最低。洗脱液经过样品池，通过同一个热交换器进入冲洗阀。当冲洗阀处于关闭位置时，洗脱液会流入回收阀，洗脱液将通过废液口流入废液瓶。
接着是循环模式。此模式可以实现溶剂连续流过检测器，不会造成流动相的过度流失，并且不会造成流动相污染。首先冲洗阀处于打开位置，也可以启用分析后自动循环模式，也就是每次分析完成后，冲洗阀会自动切换到开的位置，并在下一次分析开始前返回关闭的位置。
最后一个是冲洗模式，如图三。冲洗模式可以确保参比池中的液体尽可能接近流动溶剂，是让系统处于光平衡的状态，为接下来的样品经过做好准备。这时候冲洗阀会打开，洗脱液便会转而通过第二个热交换流到参比池，然后进入回收阀到废液瓶中，或者可以启用自动吹扫模式，即每次分析开始前，冲洗阀自动切换到打开位置，保持一段冲洗时间，让样品池和参比池充满相同的流动相，然后再切换会正常模式准备样品经过。
基于上述的原理，为了得到准确稳定的信号，一定要对示差折光检测器进行充分的预热平衡，否则会造成基线漂移。一定要使用提前混合好的溶剂，从脱气机出来直接用转接头接到主动阀上，避免比例阀不准确造成基线波动，而且这种波动可能是无休止没有规律的波动。由于使用的光源是钨灯，寿命可以达到40000小时，相当长的寿命，尽量不要让环境温度太低，溶剂造成基线波动，另外您请注意示差折光检测器的单位是RIU，流通池的背压为5bar，因此该检测器必须是流路中的最后一个模块，如果安装额外的检测器，则必须安装再示差折光检测器的前面，避免示差流通池超压而受损。
关于检测器的介绍，下一期我们来聊聊，检测器的常见故障和解决方案。说的不对的，欢迎老师们留言指正哦。
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