[发明专利]高压电源滤波器

说明书

相关申请案

本申请案主张2011年12月27日提交的美国临时申请案第61/580,418号的权益和优先权，所述申请的全部内容在此以引用的方式并入本文中。

技术领域

申请人的教示是针对高压电源。

背景技术

本发明涉及系统、装置、电路和操作质谱检测系统的方法。用于质谱检测系统的电源组件的高压(在约±2kV至约±8kV范围内)通常引起可影响系统分辨率和精确性的不合需要的噪声电平。质谱检测系统的分辨率可受许多不同参数限制，包括例如与系统相关的任何电源的长期和短期稳定性。高频电压变化可引起分辨率的峰加宽和消失，而由开关电源所造成的缓慢变化可引起质移和需要更加经常对仪器进行重新校准。

用于过滤来自高压电源的噪声的常规技术为受限的。例如，当使用简单RC滤波器时，通常较佳保持低电容，但是如此做会与过滤程度发生冲突。增加RC滤波器的电阻器的电阻通常引起充电时间增加。借助于另一实例，当使用常规有源滤波器时，诸如包含具有单位增益的非反相放大器的那些有源滤波器，多个电源通常浮动在正电压和负电压之间以驱动电路，从而产生附加噪声和负面影响的分辨率。

再者，使用多个高压电源以驱动质谱检测系统可使其难以保护系统免受在供电或故障条件下跨越系统出现的任何高压影响。因此，需要经改进的检测系统、装置、电路和过滤检测系统的方法。

发明内容

以下概述意图向读者介绍本说明书但不限定任何发明。一或多个发明可属于下文或本文其它部分中所述的系统和/或装置元件或方法步骤的组合或子组合。发明人仅通过不描述其它发明或权利要求中的发明而不放弃或否认其对于任何发明或本说明书中所揭示的发明的权利。

在一些方面中，本文所述的实施例提供包含离子分析器、高压电源和高压滤波器的质谱仪系统。高压电源可与分析器电耦合，且高压滤波器可与高压电源电耦合。另外，高压滤波器可经配置以降低来自由高压电源输出的较高正电压的噪声和降低来自由高压电源输出的较高负电压的噪声。在一些实施例中，高压滤波器可包含一或多个经配置以在由高压电源输出的电压达到分析器输出端前，过滤来自所述电压的噪声的二极管。在一些实施例中，一或多个二极管可包含并联电耦合且彼此反向安置的第一二极管和第二二极管。在一些实施例中，高压滤波器可包含至少一个经配置以在由高压电源输出的电压达到分析器输出端前，过滤来自所述电压的噪声的晶体管。在一些实施例中，至少一个晶体管可包含并联电耦合的第一晶体管和第二晶体管。在一些实施例中，至少一个晶体管可包含至少两个并联电耦合的晶体管对，其中每一对包含一个达林顿(Darlington)晶体管。在一些实施例中，高压电源可为唯一与分析器电耦合的电源。在一些实施例中，分析器可包含透镜、加速器、衬垫、反射器和一或多个多通道板检测器中的至少一个，且高压电源可与透镜、加速器、衬垫、反射器和一或多个多通道板检测器中的至少一个电耦合。在一些实施例中，质谱仪系统可进一步包含离子源和经配置以接受来自离子源的多个离子的质谱分析器。在一些实施例中，质谱分析器可安置在离子分析器上游且可经配置以向离子分析器放出离子。

在其它方面中，本文所述的实施例提供用于质谱仪系统的高压电源的电路，包含高压输入端、高压输出端、在高压输入端和高压输出端之间电耦合的二极管和与二极管电耦合的电容器。二极管可经配置以在由高压输入端输出的电压达到高压输出端之前过滤来自所述电压的噪声。在一些实施例中，二极管可经配置以自动调整以便在高压输出端实现所需的输出电压。在一些实施例中，电路可进一步包含与二极管并联电耦合的第二二极管，其安置在与二极管方向相反的方向上，且经配置以在由高压输入端输出的电压达到高压输出端之前过滤来自所述电压的噪声。在一些实施例中，第一二极管和第二二极管可经配置以自动调整以便在高压输出端实现所需的输出电压。在一些实施例中，高压输入可为与电路相关的唯一电源。在一些实施例中，可向接近于质谱仪的离子分析器或在其中的透镜施加高压输出端。