Устройство питания анализатора гиперболоидного масс-спектрометра Советский патент 1983 года по МПК H01J49/42 G01N27/62 

(54)- УСТРОЙСТВО 1 Изобретение относится к квадрупольной мозс-спектрометрйи, а более ко кретно к устройству источников высокочастотнсясч) напряжения для гнперболоидных масс-спектрометров, и может быть использовано для получения высокой чувствительности и разрешающей способности приборов. Известны источники высокочастотнсьго напряжения для квадрупольных Maicoспектрометров, в которых развертка спектра масс осуществляется изменением амплспуды высокочастотного и величины постоянного напряжения при сохранении постоянства их отношения 1} . При таком режиме рабсУты разрешак шая способность и чувствительность мас спектрометра зависит от номера аналозируемой массы, что ограничивает чувствительность прибора на малых массах и затрудняет проведение количественного анализа. Известно устройство пЕРгания анализа тора гиперболоидного масо-спектррмет ПИТАНИЯ АНАЛИЗАТОРА ГИПЕРВОЛОИДНОГО МАСС-СПЕКТРОМЕТРА ра, содержащее источник постоянного напряжения, соединенный. через рюгулирующий элемент с автогенератором, выход которого соединен с детектором, и источник опорного напряжения, соединенный со схемой сравнения. В данном устройстве развертка спектра масс осуществляется изменением частоты высокочастотного напряжения. В масоспектрометрах с такими устройствами разрешающая способность и чувствительность остаются постоянными во всем диапазоне масс Стабилизация амплитуды выходного напряжения осуществляется применением обратной связи с выхода устройства че рез детектор и усилитель на одну из сеток лампы автогенератора. Получить необходимую стабильность амплитуды ВЧ напряжения в таком устройстве в большем диапазоне частот оказывается чрезвычайно сложно иэ-за , малой эффективности управления нелинейных вводных характеристик управляемых

цепей. Кроме того, изменение положения рабочей точки за счет смещения напряжением управления приводит к искажению формь выходного сигнала, что вызывает изменение положения вершины диаграммы стабильности и затрудняет поддержание постоянства отношения постоянного и переменного ВЧ напряжения.

Цель изобретения - повьпиение стабильности амплитудно-частотной характеристики генератора, уменьшение нелинейных искажений выходного ВЧ напряжения и, как следствие, улучшение аналитических характеристик масс-спектрометра, повышение его разрешающей способности и чувствительности.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве питания гиперболоидного масс-спектрометра, состоящем из источника постоянного напряжения, соединенного через регулирующий элемент с автогенератором, выход которого соединен с детектором, и источника опорного напряжения, соединенного со схемой сравнения, автогенератор и детектор введены в цепь обратной связи между выходом регулирующего элемента и входом усилителя разностного напряжения,

Компенсация изменения амплитуды высокочастотного напряжения при перестройке частоты в таком устройстве осуществляется изменением величины напряжения на аноде генератора, что значительно увеличивает эффективность стабилизации, уменьшает изменение положения рабочей точки усилительного элемента генератора и мало влияет на величин нагруженной добротности контура автогенератора.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Источник высокочастотного напряжения включает в себя источник постоянного напряжения 1, регулирующий элемент 2, автогенератор высокой частоты 3, источник опорного напряжения 4, делитель разностного напряжения 5, детектор 6,

Работа предлагаемого источника высокочастотного напряжения заключается в следующем. Постоянное напряжение от источника постоянного напряжения 1 через регулирующий элемент 2 подается на автогенератор 3, который выраба- Tbroaei- напряжение высокой частоты.

Это высокочастотное напряжение детектируется детектором 6. Получаемое на, выходе детектора постоянное напряжение сравнивается с опорным напряжением от источника 4 и разностное напряжение усиливается усилителем 5, При этом напряжение с усилителя 5 управляет изменением падения напряжения на регулирующем элементе таким образом, что

компенсирует изменение амплитуды высокочастотного напряжения на выходе автогенератора за счет изменения постоянного напряжения на выходе регулирующего элемента 2.

Разработанный источник высокочастотного напряжения имеет следующие характеристики: диапазон частот 4500-. 6ОО кГц (один диапазон), амплитуда ВЧ напряжения 450-500 В, стабильность

амплитуды ВЧ напряжения не хуже 0,1% нестабильность частоты при выключенной развертке 210

Использование разработанного источника ВЧ напряжения с датчиком промьщ1 ленного масс-спектрометра MX 73ОЗ позволяет увеличить разрешающую способность до 800 на уровне О, 5 при паспортных данных 4ОО, при постоянной чувствительности во всем диапазоне

анализируемых масс.

Формулаизобретения

Устройство питания анализатора гиперболоидного масс-спектрометра, содержащее источник постоянного напряжения, соединенный через регулирующий элемент с автогенератором, выход которого соединен с детектором, а источник опорного напряжения, соединенный со схемой сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения,

автогенератор и детектор введены в цепь обратной связи между выходом регулирующего элемента и входом схемы

сравнения, I

Источники информации, приняты-е во внимание при экспертизе

1.Слободенюк Г. И, Квадрупольные масс-спектрометры. М,, 1974,

2. Приборы и техника эксперимента, 1974, № 2, с. 155-159 (прототип).