[發明專利]一種用于驅動質譜儀的正弦波頻率掃描裝置

有效

• 申請號: 201710282429.8
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN107275181B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 張小華;徐偉;李大宇;姜婷;張洪嘉
• 申請（專利權）人: 昆山聶爾精密儀器有限公司
• 主分類號: H01J49/42
• 分類號: H01J49/42;H01J49/02;H01J49/00;H01J49/26
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 李倩竹

1.一種用于驅動質譜儀的正弦波頻率掃描裝置，其特征在于，所述裝置包括：微控制單元、信號輸出模塊和寬頻高壓放大器，其中，所述微控制單元與所述信號輸出模塊電連接，所述信號輸出模塊與所述寬頻高壓放大器電連接；

所述微控制單元，用于從終端獲取預置的正弦波數據，并將所述正弦波數據傳輸至所述信號輸出模塊；

所述信號輸出模塊，用于接收所述正弦波數據，并當接收到所述微控制單元發送的轉換信號后，將所述正弦波數據轉換為正弦波電壓信號，以及，將所述正弦波電壓信號傳輸至所述寬頻高壓放大器；

所述寬頻高壓放大器與離子阱質量分析器電連接，用于將所述正弦波電壓信號放大為高壓正弦波信號，并將所述高壓正弦波信號傳輸至所述離子阱質量分析器的兩個極板，以向所述兩個極板提供正弦波頻率掃描的射頻電壓。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，

所述轉換信號為掃描切換信號，所述掃描切換信號包括調用預置的頻率掃描函數計算的正弦波數據和掃描時間；

所述信號輸出模塊，還用于接收到所述掃描切換信號后，將計算的正弦波數據轉換為正弦波電壓信號，并將所述正弦波電壓信號和所述掃描時間傳輸給所述寬頻高壓放大器；

所述寬頻高壓放大器，還用于將所述正弦波電壓信號放大為高壓正弦波信號，并按照所述掃描時間將所述高壓正弦波信號傳輸至所述離子阱質量分析器的兩個極板，以使所述兩個極板按照所述掃描時間進行掃描。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述寬頻高壓放大器包括：兩個功率放大器和高頻變壓器，其中，所述兩個功率放大器的一端分別與所述信號輸出模塊電連接，所述兩個功率放大器的另一端分別與所述高頻變壓器的一端電連接，所述高頻變壓器的另一端與所述離子阱質量分析器的兩個極板電連接；

所述兩個功率放大器，用于同時接收所述正弦波電壓信號，并分別將所述正弦波電壓信號的電壓進行放大、差分得到雙極信號，以及，將所述雙極信號傳輸給所述高頻變壓器；

所述高頻變壓器，用于接收所述雙極信號，并將所述雙極信號放大為所述高壓正弦波信號。

4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述信號輸出模塊包括：現場可編程門陣列模塊、第一數模轉換模塊和存儲模塊，其中，所述現場可編程門陣列模塊的一端與所述微控制單元電連接，所述現場可編程門陣列模塊的另一端分別與所述第一數模轉換模塊的一端和所述存儲模塊的一端電連接，所述第一數模轉換模塊的另一端與所述功率放大器電連接；

所述現場可編程門陣列模塊，用于接收所述正弦波數據，并將所述正弦波數據傳輸給所述存儲模塊，以及，當接收到轉換信號后，從所述存儲模塊中提取所述正弦波數據，并將所述正弦波數據傳輸給所述第一數模轉換模塊；

所述第一數模轉換模塊，用于將所述正弦波數據轉換為所述正弦波電壓信號，并將所述正弦波電壓信號傳輸至所述寬頻高壓放大器；

所述存儲模塊，用于存儲所述正弦波數據。

5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，

所述第一數模轉換模塊與所述離子阱質量分析器的第一對電極桿電連接，還用于向所述第一對相對的電極桿輸出共振激發信號。

6.根據權利要求1所述裝置，其特征在于，所述裝置還包括：

端蓋直流電壓輸出模塊的一端與所述微控制單元電連接，所述端蓋直流電壓輸出模塊的另一端與所述離子阱質量分析器中的第二對相對的電極桿電連接，用于當接收到所述微控制單元發送輸出信號后，向所述第二對相對的電極桿輸出直流電壓。

7.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括：第二數模轉換模塊和高壓模塊，其中，所述第二數模轉換模塊的一端與所述微控制單元電連接，所述第二數模轉換模塊的另一端與檢測器電連接，所述檢測器用于檢測所述離子阱質量分析器分析的離子；

所述第二數模轉換模塊，用于接收所述微控制單元輸出的控制電壓信號，并將所述控制電壓信號轉換為模擬電壓，以控制所述高壓模塊的電壓值；

所述高壓模塊，用于向檢測器提供工作電壓。