УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАЦИИ КОЛИЧЕСТВА U-- ЭЛЕКТРИЧЕСТВА В ПИКАХ МАСС-СПЕКТРА Советский патент 1974 года по МПК B01D59/44 G01N27/62 

1

Изобретение относится к системам регистрации масс-спектра и предназначено для измерения количества электричества в отдельных масс-пиках.

Известны устройства для регистрации массспектра динамических масс-спектрометров, содержащие усилитель сигналов спектра, поступающих с выхода электронного умножителя, индикатор для воспроизведения изображения спектра масс, генератор стробирующих импульсов для селекции отдельных пиков масс-спектра и счетчик импульсов.

Известное регистрирующее устройство, применяемое в отечественных .динамических масс-спектрометрах, обеспечивает регистрацию масс-спектра на экране индикатора с последующей фотосъемкой его изображения. Определение содержания компонент исследуемого вещества при этом связано с трудоемкой продолжительной операцией, заключающейся в обработке фотопленки с зарегистрированным изображением спектра и отличается невысокой точностью измерений. Регистрирующие выходные системы зарубежных динамических масс-спектрометров содержит цепь стробирования для определенной части спектра масс путем отбора масс-пика на отдельный анод умножителя и измерения его тока с помощью электрометрического усилителя или самописца. Однако такие устройства

отличаются сложными электронными схемами при невысокой скорости получения результатов.

С целью повышения точности, ускорения измерений и упрощения схемы устройство снабжено преобразователем отдельных масс-пиков спектра в серию колебаний. Преобразователь выполнен по схеме регенератора, колебательный контур которого подключен к выходу линейного пропускателя с последовательным токовым ключом, при этом один вход пропускателя соединен с усилителем сигналов спектра, а другой - с генератором стробирующих импульсов, имеющим плавную регулировку задержки строб-импульсов относительно начала регистрируемого спектра, причем выход регенератора через последовательно соединенные усилитель колебаний, диодный ограничитель и эмиттерный повторитель подключен к счетчику импульсов.

На чертеже приведена схема устройства, содержащего: усилитель сигналов спектра 1, индикатор 2, генератор стробирующих импульсов 3,-линейный пропускатель 4, выполненный по мостиковой схеме на диодах с малой проходной емкостью Д1-Д4. Вход мостика подключен к усилителю сигналов спектра. Роль токового ключа выполняют полупроводниковые триоды Т2, ТЗ, п-р-п- и р-п-р-типа с эмиттерными сопротивлениями R4, R6 и сопротивлениями смещения R3, R5. В качестве нагрузочного сопротивления пропускателя используется R9, через сопротивления 7, 8 разряжаются емкости диодов мостика. Базы триодов Т2, ТЗ через переходные емкости С1, С2 подключены к усилительному каскаду на триоде Т1 с сопротивлениями в коллекторе и эмиттере R1, R2, база триода Т1 подключена к генератору стробирующих импульсов 3. Имеется регенератор 5 на лампе Л1 с сопротивлением в катоде 10, задающим режим работы, и колебательным контуром LkC4 сеточной цепи. Положительная обратная связь осуществляется индуктивностью LC, включенной в анодную цепь лампы.

Колебательный контур через переходную емкость СЗ подключен к нагрузке пропускателя R9.

Усилитель синусоидальных колебаний регенератора выполнен на лампе ЛС с аноднокатодными сопротивлениями 12, 13, управляющая сетка подключена через переходную цепь С5, Rl к аноду Л1.

Диодный ограничитель подключен к аноду Л2 через разделительную емкость С6 и содержит ограничительное сопротивление 14, диод Д5 и параллельно подключенный к нему стабилитрон Д6.

Имеется также эмиттерный повторитель на триоде Т4. База триода подключена к выходу ограничителя, эмиттерным сопротивлением служит 15.

Счетчик импульсов - подключен к выходу эмиттерного повторителя через С7. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии мостик Д1-Д4 линейного пропускателя 4 заперт за счет выбора режима работы токового ключа Т2, ТЗ. Поступающие на вход мостика с усилителя сигналов спектра 1 импульсы спектра не проходят через пропускатель, потенциал на нагрузочном сопротивления R9 равен нулю и колебания на выходе регенератора 5 отсутствуют. С выхода регенератора стробирующих импульсов 3 на базу транзистора Т1 поступает стробирующий импульс, который выделяется на нагрузочных сопротивлениях RI, R2 этого транзистора и далее поступает на базы транзисторов токового ключа Т2, ТЗ, в эмиттерных цепях которых образуются кратковременные перепады напряжения, отпирающие на время длительности стробирующего импульса мостик Д1-Д4. При этом один из импульсов масс-спектра, совпадающий во времепи со стробирующим импульсом, проходит через открытые диоды Д1-Д4 и возбуждает колебательный контур L/tC4. В анодной цепи 5 регенератора 5 образуются затухающие синусоидальные колебания, число которых однозначно соответствует количеству электричества в импульсе сигнала спектра, прощедшего на выход пропускателя 4.

0 С выхода регенератора 5 затухающие синусоидальные колебания поступают на усилитель синусоидальных колебаний 6 и далее через конденсатор Сб - на диодный ограничитель 7. На базе транзистора Т4 эмиттерного

5 повторителя 8 образуется серия ограниченных стандартных импульсов.

Через эмиттерный повторитель 8 эти импульсы поступают для считывания на вход счетчика импульсов 9.

0 Изменяя временное положение строб-импульса с помощью генератора стробирующих импульсов 3, имеющего плавную регулировку задержки строб-импульса относительно начала регистрирующего спектра, можно выде5 лить любой масс-пик спектра и с высокой точностью посчитать счетчиком импульсов 9 число колебаний регенератора 5, соответствующее количеству электричества в масспиках спектра.

Предмет изобретения

Устройство регистрации количества электричества в пиках масс-спектра, содержащее

5 усилитель импульсов, индикатор, генератор стробирующих импульсов и счетчик импульсов, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности, повышения скорости измерений и упрощения схемы, оно снабжено преобразователем отдельных масс-пиков спектра в серию колебаний, выполненным по схеме регенератора, колебательный контур которого подключен к выходу линейного пропускателя с последовательным токовым ключом, при

5 этом один вход пропускателя соединен с усилителем сигналов спектра, а другой - с генератором стробирующих импульсов, имеющим плавную регулировку задержки стробимпульса относительно начала регистрируемого спектра, причем выход регенератора через последовательно соединенные усилитель колебаний, диодный ограничитель и эмиттерный повторитель подключен к счетчику импульсов.