[發(fā)明專利]一種脈沖輸出電路和高壓脈沖輸出電路

在審

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• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN114499268A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設計）人: 潘能科;汪云飛
• 申請（專利權）人: 中元匯吉生物技術股份有限公司
• 主分類號: H02M9/04
• 分類號: H02M9/04;H03K3/57
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種脈沖輸出電路和高壓脈沖輸出電路，其中脈沖輸出電路包括串聯(lián)的直流電源、第二負載模塊、第二儲能模塊、第四負載模塊，以及第二開關模塊；所述第二開關模塊的一端與所述第二儲能模塊的第一端聯(lián)接，另一端與所述第四負載模塊的第二端聯(lián)接；從第二儲能模塊與第四負載模塊之間的聯(lián)接電路上引出負脈沖輸出端，用于輸出負脈沖；第四負載模塊的第二端聯(lián)接直流電源的負極；本方案使用元件數(shù)目較少，結構簡單，調整方便；其次對元件特性理想程度要求較低，在只需要利用較低的器件參數(shù)情況下，即可產(chǎn)生小于200nS的上升沿或下降沿的脈沖，極大地降低了元件成本和對器件參數(shù)的依賴。

技術領域

本發(fā)明涉及基質輔助激光解析飛行時間質譜技術領域，具體涉及一種脈沖輸出電路和高壓脈沖輸出電路。

背景技術

基質輔助激光解吸電離離子源，是通過在極短的時間內(nèi)用納秒級的激光對基質與樣品的共結晶體提供極高的能量，對它們進行極快的加熱。

在加熱的過程中，基質分子有效地吸收激光的能量，并間接地傳給樣品分子，從而使樣品和基質的共結晶體產(chǎn)生電離，由于激光轟擊樣品的過程是在一個極短時間內(nèi)完成的，需要一個高壓電場和一個納秒級突變的電場與激光脈沖配合，使得電離后所得到的離子能夠在激光轟擊后離開樣品板，在高壓電場中延時，在納秒級突變電場中快速獲得加速，進而傳輸?shù)劫|量分析器中，這樣高壓突變的電場需要相當快速的脈沖發(fā)生電路和高壓電源來提供。

精準的電場控制，對于飛行時間質譜的靈敏度和分辨率有著至關重要的作用，而現(xiàn)有技術中主要使用0～1000v的高壓，脈沖幅度只有1000V，脈沖上升沿高達100uS左右，無法滿足精度要求；同時，在用質譜儀分析不同的帶電粒子時，需要用到不同極性的脈沖，而現(xiàn)有技術里一般使用的電路較為復雜，且只能產(chǎn)生單一極性的脈沖，無法實現(xiàn)對樣品電離的正負離子進行檢測。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述的問題，本發(fā)明提供了多種脈沖或高壓脈沖輸出電路。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，第1個方面，本發(fā)明提供了一種脈沖輸出電路，包括串聯(lián)的直流電源、第二負載模塊、第二儲能模塊、第四負載模塊，以及第二開關模塊；所述第二開關模塊的一端與所述第二儲能模塊的第一端聯(lián)接，另一端與所述第四負載模塊的第二端聯(lián)接；從第二儲能模塊與第四負載模塊之間的聯(lián)接電路上引出負脈沖輸出端，用于輸出負脈沖；第四負載模塊的第二端聯(lián)接直流電源的負極。

本方案使用元件數(shù)目較少，結構簡單，調整方便；其次對元件特性理想程度要求較低，在只需要利用較低的器件參數(shù)情況下，即可產(chǎn)生小于200nS的上升沿或下降沿的脈沖，極大地降低了物件成本和對器件參數(shù)的依賴。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，第2個方面，本發(fā)明提供了一種高壓脈沖輸出電路，包括第1方面所述的脈沖輸出電路，以及高壓合成電路；所述高壓合成電路設置有主脈沖輸入端、直流電源輸入端、濾波模塊、第一分流器、第二分流器、第一輸出端和第二輸出端；所述負脈沖輸出端輸出負脈沖到所述主脈沖輸入端，且主脈沖輸入端通所述過濾波模塊分別與所述第一分流器的第一端和所述第二分流器的第一端聯(lián)接，第一分流器的第二端與所述第二輸出端聯(lián)接，第二分流器的第二端與所述第一輸出端聯(lián)接，所述直流電源輸入端與第二分流器的第一端聯(lián)接。

在上述脈沖產(chǎn)生電路的基礎上，串聯(lián)一個高壓合成電路，得到穩(wěn)定的高壓負脈沖，聯(lián)接關系簡單，應用范圍較廣，操作簡單，可以用于多種電路中。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，第3個方面，本發(fā)明提供了一種脈沖輸出電路，包括第1方面提供的脈沖輸出電路，還包括由所述直流電源供電的正脈沖輸出電路，以及第三開關模塊；所述正脈沖輸出電路串聯(lián)有第一開關模塊、第三負載模塊，從所述第一開關和所述第三負載之間的聯(lián)接電路上引出正脈沖輸出端，接入所述第三開關模塊；所述第三負載模塊的第二端與直流電源的負極聯(lián)接；所述負脈沖輸出端接入第三開關模塊，由第三開關模塊選擇輸出正脈沖或者負脈沖。