[发明专利]一种质谱仪检测器高压门保护电路在审
申请号: | 201711112517.X | 申请日: | 2017-11-13 |
公开(公告)号: | CN107768228A | 公开(公告)日: | 2018-03-06 |
发明(设计)人: | 应刚;刘建魁;游小燕;李林;周立 | 申请(专利权)人: | 江苏天瑞仪器股份有限公司 |
主分类号: | H01J49/02 | 分类号: | H01J49/02;H01J49/26 |
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地址: | 215347 江苏省苏州市昆*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 质谱仪 检测器 高压 保护 电路 | ||
技术领域
本发明属于质谱仪领域,尤其涉及其中的一种质谱仪检测器高压门保护电路。
背景技术
质谱仪主要由进样系统、离子源、离子导入和离子传输、质量分析器、探测器组成,同时辅以电学系统和真空系统保证仪器的正常运转。在电感耦合等离子体质谱分析仪器中,要对样品中微量的元素的种类和含量进行检测,样品经进样系统导入后进入处于高真空状态的离子化系统进行电离,常规的电离方法是电子离子化也就是电子轰击法。它是利用灯丝加热时产生的热电子与气相中的有机分子相互作用,使分子失去价电子,电离成为带正电荷的分子离子。如果分子离子的内能较大,就可能发生化学键断裂,生成m/Z较小的碎片离子。这些离子和碎片在电磁场的引导下进入质量分析器,利用离子在磁场或电场中的运动性质,可将不同质荷比的离子分开,然后由检测器分别测量离子流的强度,得到特定的质谱图,而分子结构不同,质谱图也不同,根据峰的位置可以进行定性和结构分析,而峰的强度是和离子数成正比的,依此得到样品的定量信息。
质量分析器筛选出需要的离子信号后,这些离子高速进入检测器,在检测器里带正电荷的信号离子转换成了电子流,经检测器放大后输出的脉冲信号被检测器信号采集放大电路接收放大,并转换成容易被MCU检测的方波脉冲信号,一个脉冲就是一个计数值,计数数值的大小与质量分析器输出的带电离子数量成正比关系,理论上讲有一个带电离子就有一个计数值,但是由于进入检测器的离子流速度很快,检测器本身有死时间的局限性,所以被检测的带电离子和计数值很多时候不是一一对应关系,而是多个离子对应一个脉冲计数,MCU模块得到了需要的计数值后,把这些数据传给上位机,供上位机显示谱图用,而上位机根据需要进行适当的扣背景设置。
在实际检测中,会存在一定的信噪比,其过大将直接影响信号图谱的呈现,而且直接对检测器施加上千伏高压将会加速检测器的损耗,超过检测器的最大电压将会使得检测器直接报废,因此需要寻找一种能够解决上述问题的技术方案或方法。
发明内容
有鉴于此,需要克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个。本发明提供了一种质谱仪检测器高压门保护电路,包括接收和调理来自检测器模拟信号的检测器信号输入组件,提供预设保护模拟信号的模拟保护输入组件,接收所述检测信号输入组件信号和所述模拟保护输入组件信号的信号比较器,接收所述信号比较器信号和GATE控制信号的逻辑门电路,以及接收来自所述逻辑门电路形成的GATE1和GATE2信号的具有gate1和gate2引脚的正高压直流源,所述正高压直流源通过引脚与检测器GATE引脚相联。
根据本专利背景技术中对现有技术所述,在实际检测中,会存在一定的信噪比,其过大将直接影响信号图谱的呈现,而且直接对检测器施加上千伏高压将会加速检测器的损耗,超过检测器的最大电压将会使得检测器直接报废;而本发明公开的质谱仪检测器高压门保护电路,采用逻辑电路及门电压对加载在检测器上的电压进行控制,保证检测器可以只在工作过程中具有电压,避免了长时间的无关损耗,同时,利用设置最高保护电压,可以避免检测器承载过高的电压,进一步保护了检测器,提升使用寿命。
另外,根据本发明公开的用于多准直器的转动结构还具有如下附加技术特征:
进一步地,所述检测器信号输入组件包括检测器模拟信号检测部件和接收并调理及输出调理后的检测器模拟信号的检测器信号输入信号调理单元。
进一步地,所所述模拟保护输入组件包括输出保护信号的控制单元和将保护信号进行数模转换并输出模拟保护信号的保护输入数模转换单元。
进一步地,所所述信号比较器为高速信号比较器。
进一步地,所述逻辑门电路接收来自所述信号比较器比较所述检测器信号输入组件和模拟保护输入组件后形成的脉冲信号和来自GATE控制信号并进行逻辑运算,由所述逻辑门电路上的GATE1和GATE2输出两路时序相反的脉冲信号至所述正高压直流源对应的gate1和gate2引脚。
进一步地,所所述模拟保护输入组件还包括上位机和用于在所述控制单元与所述上位机之间进行通信的通信单元。
优选地,所述上位机设置有是最高保护电压,所述最高保护电压的设定可以让输入到检测器上的电压不超过此保护电压,进一步确保了对检测器的保护。
本案中涉及的正高压直流源包括反馈引脚(FB),设置引脚(VREF),供电端(VIN),高压端(HV),脉冲信号引脚(gate1和gate2),以及输入检测器GATE端的直流源GATE引脚。
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