[发明专利]质谱仪阴极的电压供应装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种质谱仪的离子源的电压供应装置，以及尤其是涉及一种质谱仪阴极的电压供应装置。

背景技术

质谱仪用于分析气体及获得尤其是在泄漏侦测装置中的应用。通过电场使从热阴极所发出的电子加速。在该过程中，产生电极电流，其通过电极使处于气相的待测物质离子化及提供给分析仪。电场在阴极与阳极之间产生。对于质谱仪阴极的电压供应，需要可靠地产生具有最少干扰成分的预定发射电流，其通过改变用作致动器的阴极的加热电压来实现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种质谱仪阴极的电压供应装置，该装置应当具有最少数量的元件及具有低的功率消耗。

根据本发明，上述目的通过具有权利要求1所限定的特征的装置来实现。

因此，在开关电源中，施加初级侧输入电压给变压器。在次级侧，该变压器具有两个输出接头和输出侧中间接头。施加互相相反的输出电压(亦即，彼此具有180°相位差的输出电压)到该变压器的两个输出接头。如果施加正输出电压到该第一输出接头，则施加相同但是为负的输出电压到该第二输出接头。该变压器的两个输出接头的每一个均直接连接到二极管。为了增加效率，以相当于受控整流器的方式设置数个与这些二极管并联的晶体管，其中如果是两个N沟道晶体管，一个二极管的阴极直接连接到该第一变压器输出，以及该第二二极管的阴极直接连接到该第二变压器输出。如果是P沟道晶体管，以对应的方式，一个二极管的阳极连接到该第一变压器输出，以及另一个二极管的阳极连接到该第二变压器输出。换句话说，也就是该两个二极管的互相对应接头分别直接连接到该变压器的不同输出。

在该两个二极管的每一个中，恰好与晶体管以并联的方式连接，其中根据本发明，一个晶体管的栅极直接连接到该第一输出接头，以及该第二晶体管的栅极直接连接到该变压器的另一输出接头。

这些二极管用于整流变压器输出电压，其中以并联方式连接到这些二极管的晶体管可有效地改善电路的效率。

优选地，基于此目的，晶体管的漏极接头直接连接到该第一变压器输出，以及另一个晶体管的漏极接头直接连接到该第二变压器输出。该两个晶体管的源极接头可相互连接及直接耦接到与该变压器相反的且没有直接连接到该变压器的接头。因此，如果是P沟道晶体管，这些源极接头连接到二极管的两个阴极，以及如果是N沟道晶体管，它们连接到二极体的两个阳极。较佳地，这些晶体管为P沟道型或N沟道型的场效晶体管。

优选地，滤波电容及扼流线圈在该变压器的中间接头与晶体管的源极接头之间构成低通滤波器。与描述的作为推挽式变压器的变型相比，电路也可设计成为单端流变压器，分别只需要一个晶体管及一个二极管。

依据一个实施例，该电压供应装置用于驱动两个阴极，其作用在于使两个晶体管正好交替地驱动该两个阴极输出接头中的一个。因而，用于这些阴极接头的交替控制的传统继电器可以省略。进一步，相对于使用传统的开关继电器，通过使用这些晶体管可更可靠地且快速地实施驱动。

优选地，在至少一个电压倍增器的协助下，在施加到两个变压器输出的输出电压中的至少一个中产生另一个直流电压。两个变压器输出的每一个正好分配一个电压倍增器，其中该电压倍增器可通过隔离电容连接到各个输出。该直流电压可：

a)作为给质谱仪产生电子能量(阳极电压)的供应；

b)用于给驱动该两个阴极接头的晶体管产生供电电压；和/或

c)作为用于测量和/或控制该发射电流的测量电路的电源。

该发射电流为离子源内从该阳极流到各个接通的阴极的电流，其中通过阳极与阴极间的电压差提供电子能量。优选地，在脉冲宽度调制的协助下传送该发射电流。

附图说明

以下，将结合附图来更详细说明本发明的示范性实施例。

图1示出了设计成推挽式变压器的电压供应装置的示意图；以及

图2为图1的详细的视图。

具体实施方式

变压器1在初级侧和次级侧上分别具有3个接头。该变压器的输入电压U₁施加到初级接头中的一个。将互相相位移即互相相反的变压器输出电压施加到该第一输出接头32及该第二输出接头30。该第三次级接头设计成输出侧中间接头。以下，该第一输出接头32将称为负输出及该第二输出接头30将称为正输出，也就是说，所获得的输出电压将只观察到一个相位。

该负输出连接到二极管7的阴极。该正输出30连接到二极管9的阴极。两个二极管7、9的阳极彼此连接。