HESI-II-Sonde Benutzerhandbuch

HESI-II-Sonde 

Benutzerhandbuch 

70005-97205 Ausgabe B September 2008 

Nur für Forschungszwecke. 

Nicht für diagnostische Verfahren 

einzusetzen.

© 2008 Thermo Fisher Scientific Inc. Alle Rechte vorbehalten. 

KEL-F ist ein eingetragenes Warenzeichen der 3M Corporation in den USA und anderen Ländern. Upchurch 

Scientific ist ein eingetragenes Warenzeichen der Upchurch Scientific Inc. in den USA und anderen Ländern. 

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Scientific Inc. 

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Dieses Dokument liegt allen Produkten von Thermo Fisher Scientific Inc. beim Kauf bei und ist beim Betrieb 

des Produkts zu beachten. Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt. Jede teilweise oder vollständige 

Kopie dieses Dokuments ist streng untersagt, sofern keine schriftliche Genehmigung von Thermo Fisher 

Scientific Inc. vorliegt. 

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Versionsgeschichte: Ausgabe A Juni 2008, Ausgabe B September 2008 

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Administration oder andere zuständige Behörden freigegeben.

WEEE Compliance 

This product is required to comply with the European Union’s Waste Electrical & Electronic 

Equipment (WEEE) Directive 2002/96/EC. It is marked with the following symbol: 

Thermo Fisher Scientific has contracted with one or more recycling or disposal companies in each 

European Union (EU) Member State, and these companies should dispose of or recycle this 

product. See www.thermo.com/WEEERoHS for further information on Thermo Fisher Scientific’s 

compliance with these Directives and the recyclers in your country. 

WEEE Konformität 

Dieses Produkt muss die EU Waste Electrical & Electronic Equipment (WEEE) Richtlinie 2002/96/ 

EC erfüllen. Das Produkt ist durch folgendes Symbol gekennzeichnet: 

Thermo Fisher Scientific hat Vereinbarungen mit Verwertungs-/Entsorgungsfirmen in allen EU- 

Mitgliedsstaaten getroffen, damit dieses Produkt durch diese Firmen wiederverwertet oder entsorgt 

werden kann. Mehr Information über die Einhaltung dieser Anweisungen durch Thermo Fisher 

Scientific, über die Verwerter, und weitere Hinweise, die nützlich sind, um die Produkte zu 

identifizieren, die unter diese RoHS Anweisung fallen, finden Sie unter www.thermo.com/ 

WEEERoHS.

Conformité DEEE 

Ce produit doit être conforme à la directive européenne (2002/96/EC) des Déchets d'Equipements 

Electriques et Electroniques (DEEE). Il est marqué par le symbole suivant: 

Thermo Fisher Scientific s'est associé avec une ou plusieurs compagnies de recyclage dans chaque 

état membre de l’union européenne et ce produit devrait être collecté ou recyclé par celles-ci. 

Davantage d'informations sur la conformité de Thermo Fisher Scientific à ces directives, les 

recycleurs dans votre pays et les informations sur les produits Thermo Fisher Scientific qui peuvent 

aider la détection des substances sujettes à la directive RoHS sont disponibles sur 

www.thermo.com/WEEERoHS.

I 

Inhalt 

Vorwort. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .vii 

Sicherheitshinweise und spezielle Anmerkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .vii 

Vorsichtsmaßnahmen zur Handhabung der HESI-II-Sonde . . . . . . . . . . . . . . .vii 

Kontaktinformationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix 

Kapitel 1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 

Kapitel 2 Funktionsbeschreibung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 

Kapitel 3 Aus- und Einbauen der HESI-II-Sonde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 

Ausbauen der HESI-II-Sonde. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 

Einbauen der HESI-II-Sonde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 

Anpassen der Sondenstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 

Kapitel 4 Wartung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 

Spülen der Verbindungskapillare, der Probenkapillare und der 

HESI-II-Sonde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19 

Auswechseln des Nadeleinsatzes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20 

Kapitel 5 Auswechselbare Teile. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 

Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 

Thermo Scientific HESI-II-Sonde - Benutzerhandbuch v

P 

Vorwort 

Dieses HESI-II-Sonde - Benutzerhandbuch enthält Informationen zum Arbeiten mit der 

Heated-Elektrospray-Ionisationssonde. Darüber hinaus finden Sie hier Anweisungen zur 

Installation und Wartung der HESI-II-Sonde. 

Sicherheitshinweise und spezielle Anmerkungen 

Befolgen Sie alle in diesem Handbuch aufgeführten Vorsichtsmaßregeln. Sicherheitshinweise und 

spezielle Anmerkungen sind eingerahmt in Kästen dargestellt. 

Sicherheitshinweise und spezielle Anmerkungen umfassen folgende Punkte: 

VORSICHT Weist auf Gefahren für Mensch, Eigentum und die Umwelt hin. Jeder mit 

VORSICHT gekennzeichnete Hinweis wird durch ein VORSICHT-Symbol hervorgehoben. 

WICHTIG Weist auf wichtige Informationen zur Vermeidung von Beschädigungen der 

Software, Datenverlusten oder ungültigen Testergebnissen hin; kann auch wichtige 

Informationen für eine optimale Systemleistung enthalten. 

Hinweis Kennzeichnet Informationen von allgemeinem Interesse. 

Tipp Enthält hilfreiche Informationen, die Arbeiten erleichtern können. 

Vorsichtsmaßnahmen zur Handhabung der HESI-II-Sonde 

Beim Betrieb des Massenspektrometers in HESI-Modus dürfen Sie nicht die heißen Oberflächen 

der HESI-II-Sonde oder das Gehäuse der Ion Max-API-Quelle anfassen. Durch die Berührung der 

heißen Oberflächen der Sonde oder des Quellengehäuses, die im Normalbetrieb der Sonde 

zwischen 350 und 450 °C erreichen, können Sie sich Verbrennungen zuziehen. 

VORSICHT VERMEIDEN SIE VERBRENNUNGEN. Bei den typischen 

Betriebstemperaturen (350 bis 450 °C) kann die HESI-II-Sonde schwere Verbrennungen 

verursachen. Bevor Sie die Sonde aus dem Gehäuse der API-Quelle herausnehmen, lassen Sie 

die Sonde (ungefähr 20 Minuten lang) auf Raumtemperatur abkühlen; danach kann sie 

berührt werden. 

Thermo Scientific HESI-II-Sonde - Benutzerhandbuch vii

Vorwort 

Wenn Sie beim Betrieb des Massenspektrometers im HESI-Modus aus dem Probeneinlass 

austretende Flüssigkeit bemerken, schalten Sie das Massenspektrometer in den Standby-Modus, 

bevor Sie das Anschlussstück zur Beseitigung des Lecks anziehen. 

VORSICHT VERMEIDUNG VON STROMSCHLÄGEN. Der Probeneinlass zur Sonde darf 

zur Beseitigung eines Lecks nicht angezogen werden, wenn sich das Massenspektrometer noch 

im Betrieb befindet. Wenn Sie bei laufendem Massenspektrometer die Flüssigkeit berühren, die 

aus dem Probeneinlass der Sonde austritt, besteht Stromschlaggefahr. 

A 

S 

Aus dem Probeneinlass 

austretende Flüssigkeit darf nicht 

berührt werden, wenn sich das 

Spektrometer noch in Betrieb 

befindet. 

Allgemeines Vorsichtssymbol 

Gefahr durch heiße Oberflächen 

Gefahr durch heiße Oberflächen 

viii HESI-II-Sonde - Benutzerhandbuch Thermo Scientific

Vorwort 

Kontaktinformationen 

Sie können sich zum Einholen von Informationen über mehrere Kanäle an Thermo Fisher 

Scientific wenden. 

❖ 

Technischer Support 

Tel 800-685-9535 

Fax 561-688-8736 

E-Mail 

us.techsupport.analyze@thermofisher.com 

Wissensdatenbank www.thermokb.com 

Software-Aktualisierungen und Utilities zum Herunterladen finden Sie unter 

www.mssupport.thermo.com. 

❖ 

❖ 

Kundendienst, Bestellinformationen 

Tel 800-532-4752 

Fax 561-688-8731 

Website 

www.thermo.com/ms 

Herunterladen von Dokumentation aus dem Internet 

Gehen Sie zu mssupport.thermo.com und klicken Sie auf Customer Manuals in der linken oberen 

Ecke. 

❖ 

Änderungsvorschläge zu unserer Dokumentation oder zur Hilfe 

• Füllen Sie hierzu bitte unter www.thermo.com/lcms-techpubs einen Online-Fragebogen 

aus. 

• Senden Sie eine E-Mail an den Technical Publications Editor unter 

techpubs-lcms@thermofisher.com. 

Thermo Scientific HESI-II-Sonde - Benutzerhandbuch ix

1 

Einführung 

Bei der Heated-Elektrospray-Ionisierung (H-ESI) werden aus Ionen in Lösung mit Hilfe von 

Elektrospray-Ionisation (ESI) in Verbindung mit einem erwärmten Hilfsgas gasförmige Ionen 

erzeugt. Mithilfe von H-ESI können Sie polare Verbindungen analysieren, die gelöst ein 

vorgeformtes Ion ergeben. 

Basische Verbindungen (z. B. Amine) können protonierte Moleküle [M + H] + und saure 

Verbindungen (z. B. Sulfonsäuren) deprotonierte Moleküle [M - H] - bilden. Im Polaritätsmodus 

für positive Ionen erzeugt das protonierte Molekül einen Peak am m/z-Wert von M + 1, wobei M 

für die Masse des Ursprungsmoleküls steht. Im Polaritätsmodus für negative Ionen erzeugt das 

deprotonierte Molekül einen Peak am m/z-Wert von M - 1. Auch hier steht M für die Masse des 

Ursprungmoleküls. 

Da die Lösungschemie der wichtigste Faktor ist, der das Massenspektrum im ESI-Modus 

beeinflusst, gehören zu den weiteren häufigen Addukten Natriumionen (Na + ), die einen m/z-Wert 

von [M + 23] + ergeben sowie Kaliumionen (K + ) mit einem m/z-Wert von [M + 39] + und 

Ammoniumionen (NH 4 + ) mit einem m/z-Wert von [M + 18] + . 

In diesem Kapitel sind die Grundlagen des HESI-Verfahrens (HESI, Heated-Electrospray 

Ionization) unter Verwendung der HESI-II-Sonde (siehe Abbildung 1) und eines 

Massenspektrometers von Thermo Scientific beschrieben. 

Abbildung 1. 


Thermo Scientific HESI-II-Sonde - Benutzerhandbuch 1

1 Einführung 

Mithilfe der Heated Elektrospray-Ionisierung kann ein Massenspektrometer aufgrund von 

Mehrfachaufladungen relative Molekülmassen über 100 000 u analysieren. Dieses Verfahren eignet 

sich besonders für die Massenanalyse polarer Verbindungen wie z. B. biologischer Polymere 

(Proteine, Peptide, Glykoproteine und Nukleotide), Pharmazeutika und deren Metaboliten sowie 

von Industriepolymeren (z. B. Polyethylenglykole). 

Bei H-ESI werden Ionen wie folgt erzeugt und in das Massenspektrometer aufgegeben: 

1. Die Probenlösung tritt in die ESI-Nadel ein, an der eine Hochspannung anliegt. 

2. Die ESI-Nadel sprüht die Probenlösung als fein verteiltes Spray aus, dessen Tröpfchen an ihrer 

Oberfläche elektrisch geladen sind. 

3. Mit dem Verdampfen von Flüssigkeit aus den Tröpfchen erhöht sich die elektrische 

Ladungsdichte an deren Oberfläche. Bei HESI wird die Verdampfung des Lösungsmittels 

durch ein erhitztes Hilfsgas beschleunigt. 

4. Die elektrische Ladungsdichte an der Tröpfchenoberfläche erhöht sich bis zu einem kritischen 

Punkt, dem sog. Rayleigh-Limit. An diesem Punkt teilen sich die Tröpfchen in kleinere 

Tröpfchen, da die elektrostatische Abstoßungskraft die Oberflächenspannung überschreitet. 

Dieser Vorgang wiederholt sich mehrere Male, und es bilden sich immer kleinere Tröpfchen. 

5. Durch die elektrostatische Abstoßungskraft treten Proben-Ionen aus den winzigen und 

hochgradig elektrisch geladenen Tröpfchen im gasförmigen Zustand aus. 

6. Die Probenionen treten durch die Ionentransferkapillare in das Massenspektrometer ein. 

Abbildung 2 zeigt die Phasen der Ionenbildung aus hochgradig elektrisch geladenen Tröpfchen. 

Abbildung 2. 

H-ESI-Verfahren im Polaritätsmodus für positive Ionen 

Ionentransferkapillare 

Düse der 


– 

– 

+ + ++ 

++ – + – + + 

+ – – 

+ + 

– – + – + 

– – 

– + 

+ + + 

+ – 

– – 

+ 

+ 

+ 

Elektrisch 

geladenes 

Tröpfchen 

Flüssigkeit 

verdampft aus 

Tröpfchen 

Austretende 

positive Ionen 

2 HESI-II-Sonde - Benutzerhandbuch Thermo Scientific

1 Einführung 

Die HESI-II-Sonde kann im Polaritätsmodus für positive oder negative Ionen betrieben werden. 

Der Polaritätsmodus wird von der Polarität der vorgeformten gelösten Ionen bestimmt: Saure 

Moleküle bilden in Lösungen negative, basische Moleküle positive Ionen. Da der Austritt der 

Probenionen aus den Tröpfchen leichter vonstatten geht, wenn die Ionenladung und die Ladung 

der Tröpfchenoberfläche die gleiche Polarität besitzen, verwenden Sie zur Analyse positiver Ionen 

den Polaritätsmodus für positive Ionen und zur Analyse negativer Ionen den Polaritätsmodus für 

negative Ionen. 

Probenionen können einfach oder mehrfach geladen sein. Die Anzahl der Ladungen, die ein 

Proben-Ion besitzt, hängt von der chemischen Struktur des Analyts und der Trägerlösung ab. (Bei 

H-ESI wirken sich Puffer und deren Stärke erkennbar auf die Empfindlichkeit aus; deswegen sind 

diese Variablen sorgsam auszuwählen.) Im Fall von Proteinen bzw. Peptiden mit höherer relativer 

Molekülmasse besteht das resultierende Massenspektrum normalerweise aus einer Reihe von Peaks, 

die einer Verteilung mehrfach geladener Analyt-Ionen entsprechen. 

Tröpfchengröße, Oberflächenladung, Oberflächenspannung und Flüchtigkeit der Flüssigkeit sowie 

die Ionensolvatationsstärke sind alles Faktoren, die sich auf den Verlauf des H-ESI-Verfahrens 

auswirken. Große Tropfen mit einer hohen Oberflächenspannung, geringe Flüchtigkeit, starke 

Ionensolvatisierung, niedrige Oberflächenladung und hohe Leitfähigkeit verhindern gute 

Elektrospray-Ergebnisse. 

Organische Lösungsmittel wie Methanol, Acetonitril und Isopropylalkohol sind besser für H-ESI 

geeignet als Wasser. Flüchtige Säuren und Basen sind optimal, Salze in Konzentrationen von über 

10 mM sowie starke Säuren und Basen sind einer guten Heated-Elektrospray-Ionisierung jedoch 

abträglich. 

Beachten Sie für das Erzielen einer guten Elektrospray-Ionisierung folgende Regeln: 

• Halten Sie Salze aus dem Flüssigkeitssystem fern. 

• Verwenden Sie organische/wässrige Lösungsmittel und flüchtige Säuren und Basen. 

• Optimieren Sie den pH-Wert des Flüssigkeitssystems. 

Tabelle 1 enthält eine Zusammenfassung der HESI-Anfangseinstellungen für eine 50%ige wässrige 

Lösung mit verschiedenen Flüssigkeits-Flussraten. Diese Anfangseinstellungen stellen einen 

Ausgangspunkt für die Optimierung der Systemleistung dar. Weitere Informationen zum 

Optimieren der Systemleistung für die zu analysierende Verbindung finden Sie im 

TSQ-Serie - Handbuch Grundlagen. 

Für beste Ergebnisse betreiben Sie die HESI-II-Sonde nicht bei erhöhten Temperaturen ohne 

Lösungsmittelfluss vom LC-System oder der Spritzenpumpe. Wenn die HESI-II-Sonde bei 

erhöhten Temperaturen trocken läuft, kann die austauschbare Metallnadel verstopfen 

(siehe „Auswechseln des Nadeleinsatzes“ auf Seite 20). 


1 Einführung 

Tabelle 1. 

HESI-Anfangseinstellungen 

Flussrate 

(μl/min) 

Temperatur der 

Ionentransferkapillare 

(°C) 

Temperatur 

des 

H-ESI-Verdampfers 

(°C) * 

Sheathgasdruck 

(psi) 

Hilfsgas- 

Flussrate 

(relative 

Einheiten) 

Spray- 

Spannung 

(V) 

2 

Funktionsbeschreibung 

Die HESI-II-Sonde erzeugt geladene Aerosoltröpfchen, die Analytionen enthalten. Die 

HESI-II-Sonde ist für Flussraten von 1 μl/min bis 1 ml/min ohne Splitten ausgelegt. 

Zu den demontierbaren Komponenten der HESI-II-Sonde gehören die Endabdeckung, die mit 

Innensechskantschrauben am Sondengehäuse befestigt ist und der Nadeleinsatz, der in das 

Sondengehäuse geschraubt wird (siehe Abbildung 3). Die Endabdeckung enthält die 

Durchführung für den Hochspannungsanschluss und den Probeneinlass. Zu den externen 

Komponenten des Sondengehäuses gehören der Masseanschlusshalter, die Anschlussbuchse für das 

Verdampferkabel, die Sondenbuchse mit Tiefenmarkierungen und die Sondendüse (siehe 

Abbildung 3 und Abbildung 4). 

Abbildung 3. 

Demontierbare Komponenten der HESI-II-Sonde 

Probengehäuse 

Endabdeckung 

Nadeleinsatz 

Sondenbuchse mit 

Tiefenmarkierungen 

Sechskantschrauben 


2 Funktionsbeschreibung 

Abbildung 4. 

Ansichten der HESI-II-Sonde 

Sheathgaseinlass (S) 

Sondendüse 

Hilfsgaseinlass (A) 

ESI-Nadel 

1.5 mm 

Anschlussbuchse für 

das Verdampferkabel 

Metallnadel 

Hochspannungsanschluss für das 

8-kV-Kabel 

Probeneinlass 

Masseanschlusshalter 

Die Probe und das Lösungsmittel treten über den Nadeleinsatz, der hinten an der Sonde über den 

Probeneinlass hinaus steht, in die HESI-II-Sonde ein und treten über die Düse vorne an der Sonde 

wieder aus (siehe Abbildung 4). Der Nadeleinsatz besteht aus einem einstellbaren 

Verbindungsstück, einer Nadelführung und einer Quetschhülse, einer ESI-Nadel und einer 

Metallnadel (siehe Abbildung 3 auf Seite 5). Das einstellbare Verbindungsstück dient zum 

Einstellen des Überstands der Nadeleinsatzspitze von der Probendüse (siehe Abbildung 4). 

An die ESI-Nadel wird eine hohe positive oder negative Spannung angelegt 

(normalerweise ±3 bis±5 kV), durch die die Probenlösung als fein verteilter Nebel aus geladenen 

Tröpfchen versprüht wird. Die Sondendüse steuert die Zufuhr von Sheath- und Hilfsgas zu den 

Tröpfchen. Das Sondengehäuse beherbergt die Probendüse und den Nadeleinsatz sowie die 

Leitungen für das Sheath- und Hilfsgas. 



Abbildung 5. 

Das Sondengehäuse ist mit Einlässen für das Sheath- und Hilfsgas ausgestattet. Das Sheathgas ist 

der Stickstoff in der inneren Koaxialleitung, mit dessen Hilfe die Probenlösung beim Austritt aus 

der Probenkapillare der Metallnadel als fein verteiltes Nebel versprüht wird (siehe Abbildung 5). 

Das erwärmte Hilfsgas ist der Stickstoff in der äußeren Koaxialleitung, der zusammen mit dem 

Sheathgas für die Desolvatation der Probenlösung verantwortlich ist (siehe Abbildung 6). Das 

Hilfsgas wird beim Durchlaufen des Verdampfers erwärmt. Der Verdampfer ist von der 

Probenkapillare thermisch isoliert, um eine direkte Erwärmung der Probenlösung zu vermeiden. 

Die Verdampfertemperatur kann vom Xcalibur-Datensystem aus gesteuert werden. Der 

Temperaturbereich reicht von Raumtemperatur bis 600 °C. Empfohlene Betriebstemperaturen 

und Gasdurchflussgeschwindigkeiten finden Sie in Tabelle 1 auf Seite 4. 

Verlauf des Sheathgases 

Sheathgasanschluss 

(blau) am Gaseinlass (S) 

Sheathgas 

ESI-Nadel 

(äußere Nadel) 

Metallnadel 

(innere Nadel) 



Abbildung 6. 

Hilfsgasleitungen 

Hilfsgasanschluss (grün) am 

Gaseinlass (A) 

Hilfsgas 

ESI-Nadel 

(äußere Nadel) 

Metallnadel 

(innere Nadel) 

Der Winkel der HESI-II-Sonde ist bei ca. 60 Grad fixiert. Zur optimalen Spraystabilität können Sie 

die Sondenstellung mithilfe der Verstellschrauben am Ionenquellengehäuse geringfügig justieren. Der 

fixierte Winkel und das zur Achse versetzte Sprühen gewährleisten für die meisten Lösungen, die 

nicht flüchtige Matrixkomponenten, Puffer oder Reagenzien mit Ionenpaarbindung enthalten, eine 

langfristige Signalstabilität (Robustheit). Informationen zum Einstellen der Sondenstellung finden 

Sie im Ion Max- und Ion Max-S-API-Quelle - Gerätehandbuch. 


3 

Aus- und Einbauen der HESI-II-Sonde 

In diesem Kapitel ist die beschrieben, wie die API-Quelle für die HESI-II-Sonde eingerichtet wird. 

Um an der HESI-II-Sonde Wartungsarbeiten vornehmen zu können, muss diese ausgebaut 

werden. 

Hinweis Informationen zur Installation der APCI-Sonde finden Sie im Ion Max- und Ion 

Max-S-API-Quelle - Gerätehandbuch. 

Inhalt 

• Ausbauen der HESI-II-Sonde 

• Einbauen der HESI-II-Sonde 

• Anpassen der Sondenstellung 

Ausbauen der HESI-II-Sonde 

❖ 

VORSICHT VERMEIDEN SIE VERBRENNUNGEN. Bei den typischen 

Betriebstemperaturen (350 bis 450 °C) kann die HESI-II-Sonde schwere Verbrennungen 

verursachen. Bevor Sie die Sonde aus dem Gehäuse der API-Quelle herausnehmen, lassen Sie 

die Sonde (ungefähr 20 Minuten lang) auf Raumtemperatur abkühlen; danach kann sie 

berührt werden. 

So bauen Sie die HESI-II-Sonde aus dem Gehäuse der API-Quelle aus 

1. Schalten Sie das Massenspektrometer in den Standby-Modus und lassen Sie die Sonde auf 

Raumtemperatur abkühlen. 

Wenn die Sonde zuvor bei hohen Temperaturen betrieben wurde, warten Sie ungefähr 

20 Minuten, bis die Sonde Raumtemperatur erreicht hat. Wenn das Massenspektrometer an 

ein LC-System angeschlossen ist, lassen Sie den Lösungsmittelfluss von der LC-Pumpe 

eingeschaltet, während die Sonde auf Raumtemperatur abkühlt. 

2. Wenn das Massenspektrometer an ein LC-System angeschlossen ist, schalten Sie den 

Lösungsmittelfluss von der LC-Pumpe ab und nehmen dann die Leitung an der linken Seite 

der HESI-II-Sonde vom Masseanschluss ab (siehe Abbildung 7 auf Seite 10). 


3 Aus- und Einbauen der HESI-II-Sonde 


Abbildung 7. 

Vorderansicht der Anschlüsse an die HESI-II-Sonde 

Sheathgasleitung 

Verdampferkabel 

8-kV-Kabel 

Hilfsgasleitung 

Zum LC-Auslass 

Verbindung zwischen 

Masseanschluss und 

Probeneinlass 

Sondenfeststellknopf 

3. Nehmen Sie das 8-kV-Kabel wie folgt von der Hochspannungs-Buchse (HS-Buchse) der 

HESI-II-Sonde ab (siehe Abbildung 8 und Abbildung 9): 

a. Lösen Sie das Kabel, indem Sie den Feststellring gegen den Uhrzeigersinn drehen. 

b. Nehmen Sie das 8-kV-Kabel aus der HS-Buchse der HESI-II-Sonde heraus. 

Abbildung 8. 

Vergrößerte Ansicht der Steckverbindung des 8-kV-Kabels 

Feststellring 

HS-Buchse 

(für den Steckverbinder des 

8-kV-Kabels) 

4. Nehmen Sie das Verdampferkabel aus der Verdampferbuchse der HESI-II-Sonde heraus 

(siehe Abbildung 9 und Abbildung 10). 




Abbildung 9. 

Draufsicht auf das Gehäuse der API-Quelle und die HESI-II-Sonde 


(an die Sonde 

angeschlossen) 

A 

S 

8-kV-Kabel (nicht 


Verdampferbuchse 

der Sonde 

5. Nehmen Sie den Hilfsgasanschluss (grün) vom Hilfsgaseinlass (A) an der Sonde ab 

(siehe Abbildung 10). 

6. Nehmen Sie den Sheathgasanschluss (blau) vom Sheathgaseinlass (S) an der Sonde ab 


Abbildung 10. Draufsicht auf die Sheath- und Hilfsgasleitungen, die an die Sonde angeschlossen 

sind 



(nicht 


A 

8-kV-Kabel (nicht 


S 





7. Schließen Sie das Verdampferkabel an der Verriegelungsbuchse am Sicherungsblock an. Um 

den Steckverbinder richtig einzustecken, richten Sie den roten Punkt auf dem Steckverbinder 

des Verdampferkabels mit dem roten Punkt an der Verriegelungsbuchse aus 


Abbildung 11. Linke Seite des API-Quellengehäuses 


Buchse für das 


Sheathgaseinlass 

Roter Punkt am 


Verriegelungsbuchse 

8. Lösen Sie den Sonden-Feststellring, indem Sie den Sondenfeststellknopf (siehe Abbildung 7 

auf Seite 10) gegen den Uhrzeigersinn drehen. 

9. So nehmen Sie die Sonde aus der Sondenöffnung im API-Quellengehäuse heraus: 

a. Ziehen Sie die Sonde langsam aus der Sondenöffnung heraus, bis Sie einen Widerstand 

verspüren, der durch den Kontakt des Führungsstifts der Sonde mit dem Sicherungsblock 

verursacht wird. 

b. Drehen Sie die Sonde gegen den Uhrzeigersinn, bis der Führungsstift aus dem 

Sicherungsblock heraus kommt. 

c. Ziehen Sie die Sonde dann aus der Sondenöffnung heraus. 

10. Bewahren Sie die HESI-II-Sonde im Originalbehälter auf. 



Einbauen der HESI-II-Sonde 


❖ 

Hinweis Informationen zum Ausbauen einer APCI- oder ESI-Sonde finden Sie im Ion Maxund 

Ion Max-S-API-Quelle - Gerätehandbuch. 

So installieren Sie die HESI-II-Sonde 

1. Nehmen Sie die HESI-II-Sonde aus dem Originalbehälter heraus. Prüfen und reinigen Sie die 

Sonde, falls nötig. 

Abbildung 12 veranschaulicht die Positionen des Führungsstifts, der Anschlussbuchse für das 

Verdampferkabel, der Sheath- und Hilfsgaseinlässe, der Anschlussbuchse des 8-kV-Kabels, des 

Probeneinlasses und des Masseanschlusshalters. 

Abbildung 12. HESI-II-Sonde Ansichten 

Führungsstift 

Anschlussbuchse 

für das Verdampferkabel 

Sheathgaseinlass 

Hilfsgaseinlass 

Anschlussbuchse 

für 

das 8-kV-Kabel 

Probeneinlass 

Masseanschlusshalter 




2. Drehen Sie den Sondenfeststellknopf gegen den Uhrzeigersinn, bis der Sonden-Feststellring so 

weit wie möglich geöffnet ist (siehe Abbildung 13). 

Abbildung 13. Ion Max-API-Quellengehäuse ohne Sonde 

Verriegelungsbuchse 

Sonden-Sicherungsblock 

Sondenfeststellknopf 

Sonden- 

Feststellring 

Sondenöffnung 

3. So setzen Sie die Sonde im Gehäuse der API-Quelle in die Sondenöffnung ein: 

a. Halten Sie die Sonde so, dass die Düse nach unten und der Führungsstift nach links zeigt. 

Führen Sie die Sonde dann langsam in die Sondenöffnung ein, bis der Führungsstift den 

Feststellring am API-Quellengehäuse berührt (siehe Abbildung 14). 

Abbildung 14. Führungsstift berührt den Feststellring 

Schlitz auf der linken 

Seite des 

Sicherungsblocks 

Führungsstift 

Feststellring 




b. Ziehen Sie die Sonde etwas nach oben, bis sich der Führungsstift auf der gleichen Höhe 

befindet wie der Schlitz auf der linken Seite des Sicherungsblocks. Drehen Sie die Sonde 

dann im Uhrzeigersinn, bis der Führungsstift bei Berührung mit dem Sicherungsblock 

einen Widerstand verursacht (siehe Abbildung 15). 

Abbildung 15. Führungsstift im Schlitz 

Führungsstift im Schlitz auf 

der linken Seite des 

Sicherungsblocks 

C 

D 

A 

B 

Tiefenmarkierungen 

A, B, C und D 

c. Drücken Sie die Sonde weiter nach unten in die Sondenöffnung hinein, bis die 

gewünschte Tiefenmarkierung A, B, C oder D auf der Sonde erreicht ist. 

Setzen Sie die Sonde im H-ESI-Modus auf die Tiefe von B, C oder D ein. Für hohe 

Flussraten passen Sie die Sondentiefe so an, dass die Düse weiter vom Ionen-Interface 

entfernt ist (Tiefe C oder D). Umgekehrt passen Sie die Sondentiefe für niedrige 

Flussraten so an, dass die Düse näher am Ionen-Interface sitzt (Tiefe B oder C). 

4. Befestigen Sie die Sonde, in dem Sie den Sondenfeststellknopf (siehe Abbildung 13 auf 

Seite 14) im Uhrzeigersinn drehen, bis Sie einen Widerstand verspüren. 

5. Schließen Sie die Stickstoff-Gasleitungen wie folgt an die HESI-II-Sonde an 

(siehe Abbildung 10 auf Seite 11): 

a. Schließen Sie den Sheathgasanschluss (blau) an den Sheathgaseinlass (S) an. 

b. Schließen Sie den Hilfsgasanschluss (grün) an den Hilfsgaseinlass(A) an. 

6. Nehmen Sie den Steckverbinder des Verdampferkabels aus der Verriegelungsbuchse heraus 

und stecken Sie ihn in die Anschlussbuchse für das Verdampferkabel an der HESI-II-Sonde. 

Damit der Steckverbinder richtig in die Buchse passt, richten Sie den roten Punkt auf dem 

Steckverbinder mit dem roten Punkt auf der Buchse aus (siehe Abbildung 11 auf Seite 12). 

veranschaulicht die Ausrichtung der roten Punkte auf dem Steckverbinder und der Buchse. 

7. Stecken Sie den Steckverbinder des 8-kV-Kabels in die Buchse für das 8-kV-Kabel an der 

HESI-II-Sonde. Ziehen Sie den Feststellring (siehe Abbildung 8 auf Seite 10) am 

Steckverbinder des 8-kV-Kabels fest. 




8. Vergewissern Sie sich, dass der Masseanschluss (ZDV-Anschluss aus Edelstahl) richtig im 

Masseanschlusshalter der HESI-II-Sonde sitzt. 

9. Schließen Sie ein kurzes Stück rote PEEK-Kapillare mit zwei Fingertight-Anschlussstücken an 

die rechte Seite des Masseanschlusses und den Probeneinlass der Sonde an. 

10. Schließen Sie ein Stück rote PEEK-Kapillare mit zwei Fingertight-Anschlussstücken an den 

LC-Auslass und die linke Seite des Masseanschlusses an. 

Abbildung 16 zeigt die in der Ion Max-API-Quelle installierte HESI-II-Sonde. 

Abbildung 16. HESI-II-Sonde eingebaut in das Gehäuse der Ion Max-API-Quelle 



(blauer Anschluss) 


(grüner Anschluss) 

A 

S 

8-kV-Kabel 

Probeneinlass 

Zum LC-System 

Masseanschlusshalter mit einem 

Masseanschluss aus Edelstahl 

Hinweis Vor dem Analysieren von Proben ändern Sie in TSQ EZ Tune den 

Ionenquellenmodus, indem Sie Setup > Change Ion Source > HESI wählen. 



Anpassen der Sondenstellung 


Um maximale Empfindlichkeit zu erreichen, können Sie die Sondentiefe einstellen. Wenn Sie mit 

der Ion Max-API-Quelle arbeiten, können Sie zudem die seitliche Stellung und die 

Vorne-Hinten-Stellung der Sonde um einige Millimeter anpassen. 

Für optimale Ergebnisse befolgen Sie als Ausgangspunkt die in Tabelle 2 gegebenen Richtlinien. 

Diese Richtlinien basieren auf der Flüssigkeits-Flussrate der jeweiligen Anwendung. 

Tabelle 2. Richtlinien zur optimalen Sondenstellung 

Flüssigkeits- 

Flussrate 

(μl/min) 

Vor-Zurück-Stellung 

(Mikrometereinstellung) 

Sondentiefe 

(Tiefenlinie der 

Sonde) 

1 - 50 1,75 * 

B 0 

50 - 2000 1,75 C 0 

* Ganz nach rechts gedreht 

Seitliche Stellung 

(Markierungen +1 

bis -1) 

❖ 

So passen Sie die Sondenstellung an 

• Passen Sie die Vorne-Hinten-Stellung der Sonde mit dem Mikrometer auf der Vorderseite des 

Ion Max-Quellengehäuses an (siehe Abbildung 17). 

• Passen Sie die seitliche Sondenstellung mit der Rändelmutter auf der linken Seite und den 

Markierungen +1 bis -1 oben auf der Vorderseite des Ion Max-Quellengehäuses an (siehe 

Abbildung 17). 

• Passen Sie die Sondentiefe an. Verwenden Sie dazu die Markierungen A, B, C und D auf der 

Sonde als Orientierungshilfe (siehe Abbildung 15 auf Seite 15). 




Abbildung 17. Draufsicht des Ion Max-Quellengehäuses mit einer HESI-II-Sonde 

A 

Seitliche Stellung 

S 

Rändelmutter 

Vor-Zurück-Stellung 

CAUTION - HOT SURFACE 

1 + 1 

0 

1 

0 

Seitliche 

Stellung auf 0 

eingestellt 

Mikrometer 

auf 1,75 

eingestellt 


4 

Wartung 

Der Wartungsaufwand für die HESI-II-Sonde ist minimal. Wenn die Probenkapillare der 

Metallnadel verstopft ist, muss der Nadeleinsatz ausgewechselt werden. Um den Nadeleinsatz 

auswechseln zu können, muss die Sonde teilweise zerlegt werden. 

Hinweis Um optimale Ergebnisse zu erhalten, reinigen Sie die HESI-II-Sonde am Ende jedes 

Arbeitstags, indem Sie die HESI-II-Sonde mit einer Lösung aus Methanol und destilliertem 

Wasser (HPLC-Qualität) im Mischungsverhältnis 50:50 von der LC-Pumpe aus durchspülen. 

WICHTIG Um optimale Ergebnisse zu erhalten, vermeiden Sie es, die HESI-II-Sonde ohne 

Lösungsmittelfluss bei erhöhten Temperaturen zu betreiben. Wenn die HESI-II-Sonde bei 

erhöhten Temperaturen trocken läuft, kann die austauschbare Metallnadel verstopfen. 

WICHTIG Um optimale Ergebnisse zu erhalten, tragen Sie Handschuhe beim Arbeiten mit den 

Komponenten der HESI-II-Sonde. 

VORSICHT VERBRENNUNGSGEFAHR. Der Verdampfer kann bei Betriebstemperatur 

schwere Verbrennungen verursachen. Die Betriebstemperatur des Verdampfers beträgt 

normalerweise 350 bis 450 °C. Lassen Sie den heißen Verdampfer stets ca. 20 Minuten lang auf 

Raumtemperatur abkühlen, bevor Sie die HESI-II-Sonde ausbauen bzw. berühren. 

Inhalt 

• Spülen der Verbindungskapillare, der Probenkapillare und der 


• Auswechseln des Nadeleinsatzes 

Spülen der Verbindungskapillare, der Probenkapillare und der 


Um optimale Ergebnisse zu erhalten, spülen Sie die Verbindungskapillare, die Probenkapillare und 

die HESI-II-Sonde am Ende jedes Arbeitstages (oder öfter, wenn diese Komponenten stärkeren 

Verunreinigungen ausgesetzt sind) 15 Minuten lang durch. Spülen Sie dazu eine Lösung aus 

Methanol und destilliertem Wasser im Mischungsverhältnis 50:50 vom LC-System bis zur 

API-Quelle durch. Stoppen Sie den Flüssigkeitsstrom vom LC-System zur API-Quelle nach 

15 Minuten. Die API-Quelle muss (mit dem Sheath- und Hilfsgasstrom) aber noch 5 Minuten 

lang eingeschaltet bleiben. Weitere Informationen finden Sie im Kapitel über den täglichen Betrieb 

im Gerätehandbuch des Massenspektrometers. 


4 Wartung 

Auswechseln des Nadeleinsatzes 


Wenn die Metallnadel verstopft ist, kann der Nadeleinsatz ausgewechselt werden. Im Folgenden 

finden Sie Anweisungen zum Auswechseln des Nadeleinsatzes. 

Der Nadeleinsatz wird werkseitig montiert und besteht aus einem einstellbaren Verbindungsstück, 

einer Nadelführung, einer Quetschhülse, einem O-Ring, einer ESI-Nadel und einer Metallnadel 

(siehe Abbildung 18). Die Quetschhülse sitzt fest auf der ESI-Nadel. Die Metallnadel steht im 

Lieferzustand 0,5 mm über das Ende der ESI-Nadel hinaus (siehe Abbildung 19). 

WICHTIG Da dieser Überstand der Metallnadel relativ zur ESI-Nadel werksseitig eingestellt 

wurde, darf der Nadeleinsatz nicht zerlegt werden. 

Abbildung 18. Einzelteile des Nadeleinsatzes 

Metallnadel 

ESI-Nadel 

Nadelführung und 

Quetschhülse 

Einstellbares 

Verbindungsstück 

Abbildung 19. Metallnadeleinsatz mit vergrößerter Darstellung der Edelstahl-Nadelspitze 

ESI-Nadel 

Metallnadel 

0,5 mm 


4 Wartung 


Um Flussraten über den Bereich von 1 bis 2000 μl/min zu ermöglichen, bietet Thermo Fisher 

Scientific für die HESI-II-Sonde zwei Nadeleinsätze an. Die beiden Einsätze unterscheiden sich in 

der Größe der Metallnadel und der Quetschhülse (Tabelle 3). 

Tabelle 3. 

Nadeleinsätze 

Beschreibung Metallnadel Quetschhülse Flussraten 

32-G-Nadeleinsatz, 

HESI-II-Einsatz 

34-G-Nadeleinsatz, 

HESI-II-Einsatz 

Zum Auswechseln des Nadeleinsatzes wird ein 3-mm-Sechskantschlüssel (7/64”) oder eine Knarre 

benötigt. 

❖ 

So wechseln Sie den Nadeleinsatz aus 

1. Nehmen Sie die HESI-II-Sonde aus der Ion Max-API-Quelle heraus (siehe „Ausbauen der 

HESI-II-Sonde“ auf Seite 9). 

2. Lösen Sie das Fingertight-Anschlussstück vom Probeneinlass (siehe Abbildung 16 auf 

Seite 16). 

3. Nehmen Sie den Nadeleinsatz wie folgt aus der Sonde heraus (siehe Abbildung 20): 

a. Entfernen Sie die beiden M4 -Sechskantschrauben mit einer Länge von 35 mm mit einem 

3-mm-Sechskantschlüssel (7/64”) oder einer Knarre. 

b. Nehmen Sie die Endabdeckung von der Sonde ab. 

c. Schrauben Sie den Nadeleinsatz los und ziehen Sie ihn dann aus dem Sondengehäuse 

heraus. 

Abbildung 20. Einzelteile der HESI-II-Sonde 

0,004” ID 

0,009” AD 

0,003” ID 

0,007” AD 

0,4 mm Durchgangsbohrung 

0,2 mm Durchgangsbohrung 

5 bis 2000 μl/min 

1 bis 10 μl/min 

Metallnadeleinsatz 

Endabdeckung 

Sechskantschrauben 

M4×35 mm 

(2×) 

Sondengehäuse 


4 Wartung 


4. Setzen Sie einen neuen Nadeleinsatz in das Sondengehäuse ein. 

5. Ziehen Sie das einstellbare Verbindungsstück mit der Hand fest (siehe Abbildung 18 auf 

Seite 20), bis die Spitze des Nadeleinsatzes 1,5 mm über die Düse hinaus steht 


Abbildung 21. Vergrößerte Darstellung der Sondendüse 

ESI-Nadel 

Metallnadel 

1,5 mm 

6. Setzen Sie die Endabdeckung auf das Sondengehäuse auf. 

7. Setzen Sie die beiden Sechskantschrauben (M4×35 mm) in die Endabdeckung ein und ziehen 

Sie sie mit einem 3-mm-Sechskantschlüssel (7/64”) oder einer Knarre fest. 

8. Bauen Sie die HESI-II-Sonde wieder ein (siehe „Einbauen der HESI-II-Sonde“ auf Seite 13). 


5 

Auswechselbare Teile 

Verwenden Sie zum Bestellen von auswechselbaren Teilen und Ersatzteilen für die HESI-II-Sonde 

die folgenden Teilenummern. 

Diese Teile können direkt von Thermo Fisher Scientific bestellt werden. 

HESI-II-Sonden-Kit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . OPTON 20037 

Nadeleinsatz für hohe Flussraten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . OPTON-53010 

Nadeleinsatz für niedrige Flussraten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . OPTON-53011 

Das HESI-II-Sonden-Kit besteht aus der HESI-II-Sonde mit einem werksseitig installierten 

Nadeleinsatz für hohe Flussraten. Der Metallnadeleinsatz für hohe Flussraten ist für Flussraten ab 

5 μl/min geeignet. Für Anwendungen mit niedrigen Flussraten bestellen Sie den Nadeleinsatz für 

niedrige Flussraten. Weitere Informationen zu Nadeleinsätzen finden Sie in Tabelle 3 auf Seite 21. 

Die folgenden Teile können von Upchurch Scientific bestellt werden. Diese Teilenummern 

können geändert werden. 

Anschlussstück, Fingertight, einteilig, für Hochdruckkapillaren mit 1/16” AD. . . . . . F-120 

Anschlussstück, Fingertight, mit einem Flügel, zweiteilig 

rotes PEEK, Hochdruckkapillaren mit 1/16” AD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . F-200 

Verbindungsstück, Edelstahl, Hochdruckkapillaren mit 1/16” AD . . . . . . . . . . . . . . . U-435 


I 

Index 

A 

Abbildungen 

Demontierbare Komponenten der HESI-II-Sonde 5 

ESI-Nadel und Metallnadelüberstand 6 

HESI-II-Sonde, Foto 1 

H-ESI-Verfahren 2 

Hilfsgasleitungen 8 

Sheathgasleitungen 7 

Auswechselbare Teile 23 

E 

Elektrospray, Regeln für eine gute Elektrospray- 

Ionisierung 3 

Erwärmtes Hilfsgas, Beschreibung 7 

ESI-Nadel, Spannungen 6 

F 

Feststellring, 8-kV-Kabel 10 

H 

H-ESI 

Regeln zum Erzielen einer guten Elektrospray- 

Ionisierung 3 

Verfahren, Diskussion 1 


Abbildung 13 

Ausbauen 9 

Auswechselbare Teile 23 

Einbau 13 

Foto 1 

Funktionsbeschreibung 5 

Spülen 19 

Verdampfer Verbrennungsgefahr (VORSICHT) 19 

Hilfsgasleitungen, Abbildung 8 

R 

Reinigung 19 

Rote Markierungen 12 

S 

Seitliche Sondenstellung 17 

Sheathgasleitungen, Abbildung 7 

Sicherheitsvorkehrungen zur Handhabung der HESI-II- 

Sonde vii 

Sondenstellung, anpassen 17 

Spannungen, ESI-Nadel 6 

T 

Tiefenmarkierungen auf der Sonde 15 

V 

Verstopfung der Metallnadel, häufig 19 

VORSICHTSHINWEISE 

Verbrennungsgefahr, Verdampfer der HESI-II-Sonde 19 

Vermeidung von Stromschlägen viii 

Vor-Zurück-Stellung der Sonde 17 

W 

Wartung 

Auswechseln des Metallnadeleinsatzes 20 

Spülen der Proben- und Verbindungskapillare 19 

M 

Mikrometer, Ion Max 18 

N 

Nadeleinsatz, Flussraten 21

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