[發(fā)明專利]一種質譜儀的四極導引桿射頻電源電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611219788.0
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106711010B
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發(fā)明（設計）人: 黃偉;彭秀球;黃騰
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: H01J49/26
• 分類號: H01J49/26;H01J49/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本發(fā)明提供一種質譜儀的四極導引桿射頻電源電路，通過CPLD信號源電路輸出頻率和幅度可調的高頻方波信號；然后由驅動電路對高頻方波信號進行放大，生成驅動信號；再由射頻變壓電路根據(jù)驅動信號和反饋電路輸出的反饋信號，生成正弦波射頻信號，并輸出至導引桿；反饋信號為正弦波射頻信號超過預設范圍時，對正弦波射頻信號進行反向調節(jié)的信號。也即，質譜儀的四極導引桿射頻電源電路，可以通過軟件設定高頻方波信號的頻率和幅度，并通過反饋信號調節(jié)正弦波射頻信號，從而控制正弦波射頻信號的頻率和電壓，以適用于不同質量范圍的離子。

技術領域

本發(fā)明涉及電子儀器技術領域，尤其涉及一種質譜儀的四極導引桿射頻電源電路。

背景技術

質譜儀是一種化學分析儀器，用于分離和檢測不同的同位素；四極導引桿射頻電源電路是質譜儀的四極桿離子導引部分的驅動電源，用于輸出高頻的交流信號，在質譜儀四級桿周圍產生交變電場，將離子聚焦成離子束，使之朝一個方向運動，以減少離子在傳輸過程中的損失，進而實現(xiàn)樣品的高靈敏度分析。

由于四極導引桿對工作穩(wěn)定性的要求非常高，導致對驅動四極導引桿的射頻電源有很高的要求；因此，傳統(tǒng)的射頻電源一般比較復雜，使用較多的射頻電源都是采用觸發(fā)器、電感電容震蕩產生高頻信號，輸出單一頻率和幅度固定的高頻電壓信號，因此，這種射頻電源用于質譜儀中只能適用于較小質量范圍內的離子；如果需要測試其他范圍內的離子，則需要更換射頻電源組件，流程繁瑣并且增加了實驗成本，浪費大量的時間。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種質譜儀的四極導引桿射頻電源電路，以解決現(xiàn)有技術由于輸出的高頻電壓信號頻率單一且幅度固定而導致的適用離子的質量范圍小的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┑募夹g方案如下：

一種質譜儀的四極導引桿射頻電源電路，包括：

CPLD信號源電路，用于輸出頻率和幅度可調的高頻方波信號；

驅動電路，所述驅動電路的輸入端與所述CPLD信號源電路的輸出端相連；所述驅動電路用于對所述高頻方波信號進行放大，生成驅動信號；

射頻變壓電路，所述射頻變壓電路的輸入端與所述驅動電路的輸出端相連；所述射頻變壓電路用于根據(jù)所述驅動信號和反饋信號，生成正弦波射頻信號，并輸出至導引桿；

反饋電路，所述反饋電路的輸入端與所述射頻變壓電路的輸出端相連，所述反饋電路的輸出端與所述射頻變壓電路的反饋端相連；所述反饋電路用于根據(jù)所述正弦波射頻信號，生成所述反饋信號；所述反饋信號為所述正弦波射頻信號超過預設范圍時，對所述正弦波射頻信號進行反向調節(jié)的信號。

優(yōu)選的，所述射頻變壓電路中的升壓變壓器為采用錳鋅鐵氧體材質的磁環(huán)繞制而成的升壓變壓器。

優(yōu)選的，所述驅動電路包括：第一電阻、加速電路、驅動芯片及其外圍電路；其中：

所述第一電阻的一端為所述驅動電路的輸入端；

所述第一電阻的另一端與所述驅動芯片的輸入端相連；

所述驅動芯片的輸出端與所述加速電路的一端相連；

所述加速電路的另一端為所述驅動電路的輸出端。

優(yōu)選的，所述加速電路包括：并聯(lián)連接的第二電阻、第一電容及第二電容。

優(yōu)選的，所述射頻變壓電路包括：第一MOS管、第二MOS管、第三電阻、第四電阻、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第七電容、第八電容、第一電感及所述升壓變壓器；其中：

所述第一MOS管的柵極為所述射頻變壓電路的輸入端；

所述第一MOS管的源級通過所述第三電阻接地；