[發明專利]適于飛行時間質譜儀的離子源真空互聯自鎖系統

有效

• 申請號: 201610526341.1
• 申請日: 2016-07-06
• 公開（公告）號: CN105977127B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 李向廣;蔡克亞;王曉錦;王家杰;郭光輝;李康康;曹潔茹;易玲;張瑞峰;劉偉偉;劉曉莉;喬建勇;王超;劉聰;吳學煒
• 申請（專利權）人: 安圖實驗儀器（鄭州）有限公司
• 主分類號: H01J49/02
• 分類號: H01J49/02;H01J49/24
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙)41114
• 代理人: 韓華

技術領域

本發明涉及飛行時間質譜儀，尤其是涉及適于飛行時間質譜儀的離子源真空互聯自鎖系統。

背景技術

飛行時間質譜儀是一種新型的軟電離生物質譜，儀器主要由兩部分組成：基質輔助激光解吸電離離子源（MALDI）和飛行時間質量分析器（TOF）。飛行時間質譜儀工作時離子源內部處于高真空狀態（10^-7mbar），要達到如此高的真空需要用“機械泵+分子泵”串聯抽氣。樣品靶在離子源真空腔體內部正常工作、樣品靶從腔體內退出、樣品靶從外部進入腔體內這三種工作過程，皆需要離子源真空腔體的艙門狀態監測開關和三個真空電磁閥配合切換，才能使樣品靶在離子源真空腔體內、外平穩過渡進出。飛行時間質譜儀離子源真空系統如圖1所示，主要包括機械泵1、分子泵2、樣品靶3、艙門4、第一真空電磁閥5、第二真空電磁閥6、第三真空電磁閥7、艙門狀態開關8。機械泵1和分子泵2串接于腔體9，在分子泵2出氣口處設置有第一真空電磁閥5來控制分子泵2與機械泵1之間氣路通斷；機械泵1對離子源腔體9抽真空的流程是先打開第一真空電磁閥5，用機械泵1抽取腔體9內的空氣，當腔體9內真空度達到10^-2mbar數量級時開啟分子泵2，用機械泵1串接分子泵2的方式使腔體9內真空度達到10^-7mbar。

出靶過程，樣品靶3移動到艙門4位置，此時艙門4和樣品靶3形成一個隔離于腔體9的小腔體（這是因為腔體9的上蓋很厚，艙門4是蓋在腔體9上表面，樣品靶3可以貼在腔體內壁下面，當移動到艙門4位置時，所述艙門4和樣品靶3之間所圍成（形成）的空間），稱之為艙室10。進靶時，樣品靶3往腔體9內部移動，艙室10與腔體9形成一體。艙門4下面有個艙門狀態開關8，可以感知到艙門4的打開與閉合。第二真空電磁閥6連接艙室10和空氣，打開第二真空電磁閥6即可將空氣放入艙室10內；第三真空電磁閥7連通艙室10與機械泵1，打開第三真空電磁閥7機械泵1即可以對艙室10進行抽氣。

出靶時，樣品靶3移動到艙門4位置，此時關閉第一真空電磁閥5、打開第二真空電磁閥6，將空氣放入艙室10內后關閉第二真空電磁閥6，使艙室10與外部環境氣壓相同，此時便可以打開艙門4更換樣品靶3。

進靶時，關閉第一真空電磁閥5和第二真空電磁閥6，打開第三真空電磁閥7使機械泵1對艙室10進行抽氣。當抽到10^-2mbar數量級時，關閉第三真空電磁閥7停止對艙室10抽氣；打開第一真空電磁閥5并控制樣品靶3往離子源腔體9內部運動，低真空度的艙室10和腔體9形成一體。在形成一體之前，艙室10真空度已經達到10^-2mbar數量級，且艙室10體積很小，故對腔體9內部真空度影響很小，而機械泵1串接分子泵2的方式抽速很大，很快就可以將腔體9內部真空度恢復。

通過對離子源腔體9進出靶流程的分析得知：1、艙門4必須在艙室10形成之后才可以打開，且艙門4打開時，三個真空電磁閥5、6、7必須全部關閉；2、三個真空電磁閥5、6、7不可以有任何兩個同時打開，若發生此情況時必須將三個真空電磁閥5、6、7全部關閉；3、在滿足上面1、2兩點要求條件下，三個真空電磁閥5、6、7必須可以單獨控制。

目前，上述三個真空電磁閥5、6、7的控制，是通過上位機控制下位機對各真空電磁閥單獨控制，且下位機也沒有與真空電磁閥的驅動電路隔離。其存在的不足是：1、上位機和下位機所使用的軟件皆會出現漏洞、死機、跑飛等情況，一旦軟件異常極易發生真空電磁閥誤動作情況；2、由于下位機沒有與真空電磁閥的驅動電路實現電隔離，勢必要產生電磁干擾而導致真空電磁閥誤動作。上述存在的不足都會造成真空泄露破壞工作環境，沖擊分子泵和機械泵，造成分子泵、機械泵硬件損壞，儀器癱瘓。

發明內容

本發明目的在于提供一種適于飛行時間質譜儀的離子源真空互聯自鎖系統。

為實現上述目的，本發明采取下述技術方案：

本發明所述適于飛行時間質譜儀的離子源真空互聯自鎖系統，包括微處理器，艙門狀態開關，由第一真空電磁閥控制電路、第二真空電磁閥控制電路、第三真空電磁閥控制電路組成的控制電路；所述艙門狀態開關的高電位觸點與直流電源VCC連接，艙門狀態開關的低電位觸點通過電阻R1接地；