Устройство питания анализатора квадрупольного масс- спектрометра

 

Изобретение может быть использовано в квадрупольных масс-спектрометрах . Цель изобретения - повьшение точности поддержания постоянства отношения постоянной составляющей выходного напряжения к амплитуде высокочастотной составляющей в широком диапазоне выходных напряжений. Для этого в устройство дополнительно введены два детектора 10 и 11 и источник 13 постоянного напряжения. Устройство также содержит источник 1 управляющего напряжения, дифференциальный усилитель 2, генератор 3 высокой частоты, квадрупольньй анализатор 4, резисторы 5 и 6, дроссели 7 и 8, регулировочный резистор 9, основной детектор 12. Квадрупольньй анализатор вырабатывает высокочастотную составляющую + V cos со t выходного напряжения, амплитуда которой V стабилизируется при помощи обрат ной связи, в цепь которой включены дифференциальный усилитель 2 и линейньй амплитудный детектор, состоящий из основного 12 и двух дополнительно введенных детекторов 10 и 11. 1 ил. с (Л N3 :о jO

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 Н 01 1 49/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ, 13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3954925/24-21 (22) 17.09.85 (46) 15.03.87.- Бюл М 10 (71) Московский инженерно-физический институт (72) А.А.Евстифеев и С.А.Шоботенко (53) 621.384.6 (088.8) (56) Вьюхин В.Н. и др.Стабилизированный генератор высокой частоты квадрупольного масс-спектрометра.

ПТЭ, 1980, Ф 5, с. 122.

Воронин В.С. Генератор компенсирующих напряжений для квадрупольного касс-спектрометра. ПТЭ,,1974, В 3, с. 146.

Авторское свидетельство СССР

У 363029, кл. В 01 D 59/44. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ АНАЛИЗАТОРА КВАДРУПОЛЬНОГО МАСС-СПЕКТРОМЕТРА (57) Изобретение может быть использовано в квадрупольных масс-спектрометрах. Цель изобретения — повышение точности поддержания постоянства отношения постоянной составляющей выходного напряжения к амплитуде высокочастотной составляющей в широком диапазоне выходных напряжений. Для этого в устройство дополнительно введены два детектора 10 и 11 и источник 13 постоянного напряжения.

Устройство также содержит источник 1 управляющего напряжения, дифференциальный усилитель 2, генератор 3 высокой частоты, квадрупольный анализатор 4, резисторы 5 и 6, дроссели 7 и 8, регулировочный резистор 9, основной детектор 12. Квадрупольный анализатор вырабатывает высокочастотную составляющую + +V cos()С выходного напряжения, амплитуда которой

V стабилизируется при помощи обрат ной связи, в цепь которой включены дифференциальный усилитель 2 и линейный амплитудный детектор, состоящий из основного 12 и двух дополнительно введенных детекторов 10 и 11.

1 ил.

1297131 2

Изобретение относится к электронным устройствам, формирующим напряжение вида + (U + Ч cosset), и предназначено для использования в квадрупольных масс-спектрометрах. 5

Целью изобретения является повышение разрешающей способности массспектрометра в широком диапазоне анализируемых масс.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство для питания анализатора квадрупольного масс-спектрометра содержит источник 1 управляющего напряжения, дифференциальный усилитель

2, генератор 3 высокой частоты, квад. рупольный анализатор 4, первый и второй резисторы 5 и б, первый и второй дроссели 7 и 8, регулировочный резистор 9, первый и второй допол- 20 нительные детекторы 10 и 11, основной детектор 12 и источник 13 постоянного напряжения.

Устройство работает следующим

25 образом.

Генератор 3 высокой частоты, подключенный к стержням квадрупольного анализатора.4, вырабатывает высокочастотную составляющую + V cosrdt 30 выходного напряжения, амплитуда которой V стабилизируется при помощи отрицательной связи, в цепь которой включены дифференциальный усилитель

2 и линейный амплитудный детектор, состоящий из основного детектора 12, двух дополнительных детекторов 10 и 11 и источника 13 постоянного напряжения. Входы дифференциального усилителя 2 соединены с выходами источ- 40 ника 1 управляющего напряжения и основного детектора 12, выход — с управляющим входом генератора 3 высо. кой частоты. Стержни квадрупольного анализатора 4 соединены через развя- 45 зывающий дроссель / и резистор 5 с выходом источника 1 управляющего напряжения и через дроссель 8 с резистором б — с выходом основного детектора 12. Источник 1 управляющего напряжения вместе с основным детектором 12 формируют постоянную составляющую U выходного напряжения.

Регулировка величины отношения постоянной составляющей напряжения к амплитуде ВЧ составляющей U/V= Q производится при помощи регулировочного резистора 9, включенного между разнополярными стержнями квадрупольного анализатора 4 последовательно с развязывающими дросселями 7 и 8.

При помощи развязывающих фильтров осуществляется ВЧ развязка между напряжениями U и Ч и одновременно их суммирование, благодаря чему на стержни анализатора 4 подается напряжение вида + (U + V сову t) . Ли— неаризация основного детектора 12 устройства для питания осуществляется эа счет введения двух дополнительных детекторов 10 и 11 источника 13 постоянного напряжения. Вход первого дополнительного детектора 10 соединен с входом основного детектора

12, а его выход — с входом второго дополнительного детектора 11 и общей точкой основного детектора 12. Выход второго дополнительного детектора 11 соединен с одним из выходов источника 13 постоянного напряжения, другой выход которого соединен с общей шиной устройства для питания °

Линеариэация основного детектора 12 на начальном участке вольт-амперной характеристики диода (при малых входных напряжениях) осуществляется путем введения дополнительного детектора 11 и источника 13 постоянного напряжения. Выходное напряжение дополнительного детектора 11 суммируется с выходным напряжением основного детектора 12 и тем самым обеспечивает необходимую вольт-добавку, компенсирующую нелинейность детектора на начальном участке. При больших уровнях входного ВЧ сигнала линеаризующее действие оказывает дополнительный детектор 10.

Предлагаемое устройство для питания .анализатора квадрупольного масс-спектрометра по сравнению с про-, тотипом позволяет за счет использования двух дополнительных детекторов в канале формирования постоянной составляющей выходного напряжения на

1-2 порядка повысить линейность основного детектора устройства для питания в широком диапазоне выходных напряжений, (20-40) дВ. Вследствие этого становится возможным получение высокой (Р1000) относительной разрешающей способности масс-спектрометра в широком диапазоне анализируемых масс беэ перестройки величины отношения постоянной составляющей выходного напряжения к амплитуде ВЧ составляющей.

1297131

Составитель С.Митов

Редактор А.Лежнина Техред B.Кадар Корректор Л.Пилипенко

Заказ 786/56 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 формула изобретения

Устройство для питания анализатора квадрупольного масс-спектрометра, содержащее генератор высокой частоты, выход которого подключен к попарно соединенным стержням квадрупольного анализатора, источник управляющего напряжения, выход которого подключен через первые резистор и дроссель к одной паре стержней квадрупольного 10 анализатора, основной амплитудный детектор, вход которого подключен к выходу генератора высокой частоты, а выход через вторые резистор и дроссель — к другой паре стержней анали- 15 затора, дифференциальный усилитель, первый вход которого подключен к выходу источника управляющего напряжения„ второй вход подключен к выходу основного амплитудного детектора, 20 а выход — к управляющему входу генера. тора высокой частоты, регулировочный резистор, который включен между разнополюсными стержнями анализатора последовательно с первым и вторым дросселями, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности поддержания постоянства отношения постоянной составляющей выходного напряжения к амплчтуде высокочастотной составляющей в широком диапазоне выходных напряжений, в него введены два дополнительных детектора и источник постоянного напряжения, вход первого дополнительного детектора подключен к входу основного детектора,а его выход — к входу второго дополнительного детектора и к общей точке основного детектора, выход второго дополнительного детектора подключен к одному выходу источника постоянного напряжения, другой выход которого подключен к общей шине.