[发明专利]质谱仪中灯丝发射电流稳定控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及质谱仪领域，具体的涉及一种质谱仪中灯丝发射电流稳定控制电路。

背景技术

质谱仪又称质谱计，一种分离和检测不同同位素的仪器，即根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理，按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。质谱仪以离子源、质量分析器和离子检测器为核心。离子源是使试样分子在高真空条件下离子化的装置。电离后的分子因接受了过多的能量会进一步碎裂成较小质量的多种碎片离子和中性粒子。它们在加速电场作用下获取具有相同能量的平均动能而进入质量分析器。质量分析器是将同时进入其中的不同质量的离子，按质荷比m/z大小分离的装置。分离后的离子依次进入离子检测器，采集放大离子信号，经计算机处理，绘制成质谱图。离子源、质量分析器和离子检测器都各有多种类型。质谱仪按应用范围分为同位素质谱仪、无机质谱仪和有机质谱仪；按分辨本领分为高分辨、中分辨和低分辨质谱仪；按工作原理分为静态仪器和动态仪器。

EI源(电子轰击离子源)是有机质谱仪常用的一种离子源，气化后的样品分子进入离子化室后，受到由钨或铼灯丝发射并加速的电子流的轰击产生正离子。离子化室压力保持在10-4～10-6mmHg。轰击电子的能量大于样品分子的电离能，使样品分子电离或碎裂。电子轰击质谱能提供有机化合物最丰富的结构信息，有较好的重现性，其裂解规律的研究也最为完善，已经建立了数万种有机化合物的标准谱图库可供检索。

现有的技术中一般都是将采集到的电子流进行处理之后送给模数转换器，转化成数字信号再送给MCU，经判断之后再去控制灯丝上的电流，达到稳定电子流的目的，这样不仅增加了硬件设计和软件设计的工作量，而且在控制上也有缺陷：

1、不能实时的根据电子流的变化及时调整灯丝上的电压。

2、本身电子流就是很微弱的，一般在几十个微安左右，采集到的电子流在放大，模数转换的过程中可能会引入一些干扰，导致判断的失误，

3、需要使用者在设定参考电压的时候去考虑灯丝的老化情况，因为灯丝老化的时候其发射电子的能力会变弱，在同样的电压下，老化的灯丝电子发射能力会比新灯丝的电子发射能力差很多，因此单独的给一个电压值是不能够得到一个稳定的发射电流的。

EI源是样品离子产生的源头，其稳定性直接关系到仪器信号的稳定。而灯丝发射电流的稳定可以保证离子源发射电子流的稳定，因此设计一种可靠的灯丝发射电流稳定控制电路，显的尤为重要。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种质谱仪中灯丝发射电流稳定控制电路，该控制电路只需设定一个灯丝发射电压的值，灯丝发射电流稳定控制电路就可以通过采集到的电子流的大小和设定值之间进行比较，自动的控制发射电流的稳定。

为解决上述技术问题，实现上述技术效果，本发明采用如下技术方案：

一种质谱仪中灯丝发射电流稳定控制电路，包括，

比较器A，所述比较器A连接有电容C26、电阻R35、电容C37、电阻R34、电阻R24和电阻R23；

所述比较器A通过三极管Q8连接有光耦PC6，所述光耦PC6一输入端连接有电阻R39；

所述比较器A还连接至一灯丝发射电流采集控制模块，所述灯丝发射电流采集控制模块用于采集灯丝的发射电流以辅助本发明的灯丝发射电流稳定控制电路的控制；

比较器B，所述比较器B连接有二极管D14、电容C32、电阻R36；

所述比较器B与所述比较器A相互连接；

所述比较器B连接一光耦PC4，所述光耦PC4的一输入端连接有电阻R27，所述光耦PC4的一输出端通过电阻R38连接一复合管，所述复合管连接至灯丝发射电流采集控制模块1，所述灯丝发射电流采集控制模块1还连接在所述光耦PC4的一输入端。

进一步的，所述复合管包括一三极管Q7，所述三级管Q7的集电极连接一三级管Q6的基极，所述三极管Q6的集电极和三极管Q7的发射极通过电阻R37连接到所述三极管Q7的基极。

本发明的稳定控制电路对灯丝发射电流的稳定控制过程如下：