[發明專利]四極質量分析器電氣連接結構

在審

• 申請號: 201711112488.7
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN107833824A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 劉召貴;張坤;陳兆超;周立
• 申請（專利權）人: 江蘇天瑞儀器股份有限公司
• 主分類號: H01J49/42
• 分類號: H01J49/42;H01J49/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及質譜儀技術領域，特別涉及一種四極質量分析器電氣連接結構。

背景技術

四極質量分析器，即四極桿是質譜儀的核心部件之一，四極桿一般由四根金屬桿和兩個陶瓷支架組成，金屬桿的外形一般可以為圓或雙曲面。相對兩根金屬桿為一組，共兩組，兩組金屬桿上加相反的電壓射頻電壓。兩組射頻電壓可分別表示為U+u cosωt 和-(U+u cosωt),U為直流電壓分量，u為射頻電壓分量，通過電場掃描(連續地改變電場參數)就可以使各種質量數的離子依次通過四極場質量分析器到達檢測器被檢測。這樣就達到了質量分離的目的。根據電場參數，可以確定共振離子的質量數。

四極桿安裝于質譜儀的真空腔體內，通過真空密封的高壓連接器與外部的射頻電源連接。射頻電源產生的射頻電壓分量u最大為6000Vpp左右，頻率為1.2MHz。四極桿是射頻電源的負載，屬于電容性負載，四極桿與射頻電源的線圈在輸出電壓頻率為1.2MHz時諧振，可以使射頻電源的輸出功率最低。頻率常規的導線連接方式很難滿足耐壓要求，還會引入雜散電容，額外增加射頻電源的輸出功率。此外，儀器實際生產過程中，工人不同的操作方式會導致雜散電容的值不確定，這需要射頻電源在設計時留有有更寬的調節余量，以適應不同的情況，從而導致電源的穩定性降低、電源調試工作量增加，以及不同儀器之間的性能一致性降低，因此需要尋找一種結構簡單、設計合理，并能降低安裝維護成本的方式和方法。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本發明的一個目的在于提出一種結構簡單、設計合理，并能降低安裝維護成本的四極質量分析器電氣連接結構。

根據本發明的四極質量分析器電氣連接結構，包括：質量分析器，將所述質量分析器安裝自身內部的質量分析器屏蔽罩，包括預四極桿和主四極桿的四極桿組件，用于連接所述主四極桿的聯結結構和用于將電信號傳導給所述四極桿組件的金屬導電聯結桿以及用于將所述金屬導電聯結桿與外部電源聯結的高真空密封高壓接頭。

現有技術采用的頻率常規導線連接方式很難滿足耐壓要求，還會引入雜散電容，額外增加射頻電源的輸出功率,此外，儀器實際生產過程中，工人不同的操作方式會導致雜散電容的值不確定，這需要射頻電源在設計時留有有更寬的調節余量，以適應不同的情況，從而導致電源的穩定性降低、電源調試工作量增加，以及不同儀器之間的性能一致性降低；本發明的四極質量分析器電氣連接結構，采用硬線結構和插拔聯結或壓接方式，可以避免原有的采用軟線造成的結構雜亂、難以梳理，同時無法利用內部空間等問題，同時插拔聯結方式或壓接方式可以避免采用焊接帶來的雜散電容以及采用如松香等物質殘留對真空及檢測上的誤差，因此具有明顯的優點和優勢。

另外，根據本發明上述實施例的四極質量分析器電氣連接結構還可以具有如下附加的技術特征：

進一步地，所述預四極桿和所述主四極桿包括設置在構成所述四極桿組件的桿件上的插拔部件，所述金屬導電聯結桿通過所述插拔部件與所述四極桿組件進行聯通。

進一步地，所述金屬導電聯結桿包括與所述預四極桿相聯的預金屬導電聯結桿和與所述主四極桿相聯的主金屬導電聯結桿，所述預金屬導電聯結桿數量為兩根，分別與所述預四極桿相對的桿件聯結，所述主金屬導電聯結桿數量為兩根，分別與所述主四極桿相對的桿件聯結。

進一步地，所述連接結構還包括設置在所述質量分析器屏蔽罩外部，用于支撐所述預金屬導電聯結桿和所述主金屬導電聯結桿的支撐部件，所述支撐部件用于支撐所述金屬導電聯結桿，同時也具有將所述金屬導電聯結桿與其他部分絕緣的功能部件，實際上，采用直金屬導電桿還能消除或減弱原有采用軟線可能造成的電磁干擾。

進一步地，在所述金屬導電聯結桿與所述高真空密封高壓接頭的用于與外部電源導通的外接接插件或與所述四極桿組件之間采用非軟線進行聯結。

更進一步地，所述非軟線為具有剛性的線材或形成彈性結構的剛性線材結構，如采用帶有折彎立體或平面結構的剛性線材，由此可以使得結構帶有一定的彈性，由此可以更加方便插拔，進一步帶來的了安裝的便捷。

進一步地，所述連接結構中，所述金屬導電聯結桿與所述高真空密封高壓接頭的用于與外部電源導通的外接接插件或與所述四極桿組件之間采用插拔結構或壓接結構進行聯結。

進一步地，所述連接結構還包括用于連接所述四極桿組件兩兩相對的四極桿的且與其他所述四極桿組件絕緣的搭接聯結部件，此類搭接聯結部件的采用可以進一步降低安裝的復雜性，改善安裝難度。