專(zhuān)利名稱(chēng)：一種數(shù)字離子阱質(zhì)譜儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字離子阱質(zhì)譜儀。數(shù)字離子阱質(zhì)譜儀是用于測(cè)定分子量的儀 器。這種質(zhì)譜儀的特點(diǎn)是采用脈沖方波數(shù)字方式的離子阱驅(qū)動(dòng)電壓。由于脈沖方波的占 空比是可以調(diào)整的，所以這種質(zhì)譜儀有其它類(lèi)型質(zhì)譜儀所不能實(shí)現(xiàn)的功能，也是其他質(zhì) 譜儀所不能替代的。
背景技術(shù)：
離子阱質(zhì)譜儀最初是模擬電子技術(shù)方式的，例如四極桿離子阱質(zhì)譜儀。驅(qū)動(dòng)離 子阱的電壓信號(hào)是模擬信號(hào)方式的，是交流變化的電壓信號(hào)。這種質(zhì)譜儀的測(cè)量范圍和 測(cè)量精度也是很高的。上個(gè)世紀(jì)七十年代，隨著數(shù)字電子技術(shù)的逐漸興起，數(shù)字離子阱 質(zhì)譜儀逐漸興起。由于半導(dǎo)體技術(shù)的制約，數(shù)字離子阱質(zhì)譜儀一直處在實(shí)驗(yàn)研究的階 段，并沒(méi)有形成一個(gè)穩(wěn)定的市場(chǎng)。目前數(shù)字離子阱普遍采用的是2000V的高電壓開(kāi)關(guān)驅(qū) 動(dòng)方式，這種方法的EMC和EMI干擾很強(qiáng)，經(jīng)常引起自身電子電路和周?chē)渌娮觾x器 的故障，而且這種高壓電子開(kāi)關(guān)經(jīng)常損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包括DSP或者M(jìn)CU或者FPGA控制器、D/A變換器即數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為 模擬信號(hào)的變換器、功率放大器、功率MOSFET、功率MOSFET驅(qū)動(dòng)器、變壓器或者互 感線(xiàn)圈、離子狀態(tài)控制裝置、離子選擇裝置、離子阱。DSP或者M(jìn)CU或者FPGA控制器 輸出數(shù)字信號(hào)，此信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槟M信號(hào)，通過(guò)功率放大器加在變壓器或者互感線(xiàn)圈的初 級(jí)。變壓器或者互感線(xiàn)圈初級(jí)的驅(qū)動(dòng)電壓是脈沖波信號(hào)，占空比是可調(diào)的，此控制信號(hào) 是由DSP或者M(jìn)CU或者FPGA控制器輸出的。離子狀態(tài)控制裝置和離子選擇裝置是獨(dú) 立的裝置，接收DSP或者M(jìn)CU或者FPGA控制器發(fā)出的指令。離子選擇裝置在離子阱 的入口的前面，在機(jī)械結(jié)構(gòu)上與離子阱相連接。變壓器或者互感線(xiàn)圈是可以傳輸功率的 特制的變壓器或者互感線(xiàn)圈，并不是市面上所銷(xiāo)售的普通的功率變壓器或者互感線(xiàn)圈。


附圖1是本發(fā)明的第一種連接方式，MOSFET —端連接電源地。附圖2是本發(fā) 明的第二種連接方式，四個(gè)功率MOSFET組成了一個(gè)功率MOSFET橋式電路。附圖3是 本發(fā)明的第三種連接方式，變壓器的B端連接電源地。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明數(shù)字離子阱質(zhì)譜儀有三種連接方式，如附圖1、附圖2、附圖3所示。 第一種連接方式，如附圖1所示DSP或者M(jìn)CU或者FPGA與D/A變換器相連接，數(shù) 字信號(hào)從DSP或者M(jìn)CU或者FPGA輸出到D/A變換器，變成模擬信號(hào)，這個(gè)模擬信 號(hào)通過(guò)功率放大器變成變壓器或者互感線(xiàn)圈初級(jí)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，連接變壓器或者互感線(xiàn)圈初級(jí)的A引腳，功率MOSFET的一端連接到變壓器或者互感線(xiàn)圈的初級(jí)的B引腳，功 率MOSFET另一端連接到直流電源地，功率MOSFET的控制端連接到MOSFET驅(qū)動(dòng)電 路，MOSFET驅(qū)動(dòng)電路連接到DSP或者M(jìn)CU或者FPGA，此功率MOSFET的導(dǎo)通與閉 合由DSP或者M(jìn)CU或者FPGA輸出的周期頻率信號(hào)控制，離子狀態(tài)控制裝置與DSP或 者M(jìn)CU或者FPGA相連接，實(shí)現(xiàn)離子的引入和離子的出射及離子的選擇，離子選擇裝置 與離子阱在機(jī)械結(jié)構(gòu)上相連接，離子選擇裝置與DSP或者M(jìn)CU或者FPGA相連接，離 子狀態(tài)控制裝置與離子阱相連接。第二種連接方式，如附圖2所示DSP或者M(jìn)CU或 者FPGA與D/A變換器相連接，數(shù)字信號(hào)從DSP或者M(jìn)CU或者FPGA輸出到D/A變換 器，變成模擬信號(hào)，這個(gè)模擬信號(hào)通過(guò)功率放大器變成變壓器或者互感線(xiàn)圈初級(jí)的驅(qū)動(dòng) 信號(hào)，連接在由功率MOSFET組成的橋式電路的(1)引腳，功率MOSFET橋式電路輸 出端連接在變壓器或者互感線(xiàn)圈初級(jí)的A引腳和B引腳，功率MOSFET橋式電路控制端 與MOSFET驅(qū)動(dòng)電路相連接，MOSFET驅(qū)動(dòng)電路與DSP或者M(jìn)CU或者FPGA相連接， 此功率MOSFET橋式電路的導(dǎo)通與閉合由DSP或者M(jìn)CU或者FPGA輸出的周期頻率信 號(hào)控制，功率MOSFET橋式電路的(2)端連接直流電源地，離子狀態(tài)控制裝置與DSP 或者M(jìn)CU或者FPGA相連接，實(shí)現(xiàn)離子的引入和離子的出射及離子的選擇，離子選擇裝 置與離子阱在機(jī)械結(jié)構(gòu)上相連接，離子選擇裝置與DSP或者M(jìn)CU或者FPGA相連接，離 子狀態(tài)控制裝置與離子阱相連接。第三種連接方式，如附圖3所示DSP或者M(jìn)CU或 者FPGA與D/A變換器相連接，數(shù)字信號(hào)從DSP或者M(jìn)CU或者FPGA輸出到D/A變換 器，變成模擬信號(hào)，這個(gè)模擬信號(hào)通過(guò)功率放大器變成變壓器或者互感線(xiàn)圈初級(jí)的驅(qū)動(dòng) 信號(hào)，連接在功率MOSFET的一個(gè)引腳，功率MOSFET的另一個(gè)引腳連接在變壓器或者 互感線(xiàn)圈初級(jí)的A引腳，功率MOSFET和功率MOSFET驅(qū)動(dòng)器相連接，功率MOSFET 驅(qū)動(dòng)器和DSP或者M(jìn)CU或者FPGA相連接，此功率MOSFET的導(dǎo)通與閉合由DSP或者 MCU或者FPGA輸出的周期頻率信號(hào)控制，變壓器或者互感線(xiàn)圈初級(jí)的B引腳和直流電 源地相連接，離子狀態(tài)控制裝置與DSP或者M(jìn)CU或者FPGA相連接，實(shí)現(xiàn)離子的引入和 離子的出射及離子的選擇，離子選擇裝置與離子阱在機(jī)械結(jié)構(gòu)上相連接，離子選擇裝置 與DSP或者M(jìn)CU或者FPGA相連接，離子狀態(tài)控制裝置與離子阱相連接。
權(quán)利要求
1. 一種數(shù)字離子阱質(zhì)譜儀，包括DSP或者M(jìn)CU或者FPGA控制器、D/A變換器即 數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的變換器、功率放大器、功率MOSFET、功率MOSFET驅(qū)動(dòng) 器、變壓器或者互感線(xiàn)圈、離子狀態(tài)控制裝置、離子選擇裝置、離子阱，其特征在于還 包括，第一種連接方式DSP或者M(jìn)CU或者FPGA與D/A變換器相連接，D/A變換器和 功率放大器相連接，功率放大器連接變壓器或者互感線(xiàn)圈初級(jí)的A引腳，功率MOSFET 的一端連接到變壓器或者互感線(xiàn)圈的初級(jí)的B引腳，功率MOSFET另一端連接到直流電 源地，功率MOSFET的控制端連接到DSP或者M(jìn)CU或者FPGA，離子狀態(tài)控制裝置與 DSP或者M(jìn)CU或者FPGA相連接，離子選擇裝置與離子阱在機(jī)械結(jié)構(gòu)上相連接，離子選 擇裝置與DSP或者M(jìn)CU或者FPGA相連接，離子狀態(tài)控制裝置與離子阱相連接；第二種 連接方式DSP或者M(jìn)CU或者FPGA與D/A變換器相連接，D/A變換器和功率放大器相 連接，功率放大器連接在由功率MOSFET組成的橋式電路的(1)引腳，功率MOSFET 橋式電路控制端與MOSFET驅(qū)動(dòng)電路相連接，MOSFET驅(qū)動(dòng)電路與DSP或者M(jìn)CU或者 FPGA相連接，功率MOSFET橋式電路的(2)端連接直流電源地，離子狀態(tài)控制裝置與 DSP或者M(jìn)CU或者FPGA相連接，離子選擇裝置與離子阱在機(jī)械結(jié)構(gòu)上相連接，離子選 擇裝置與DSP或者M(jìn)CU或者FPGA相連接，離子狀態(tài)控制裝置與離子阱相連接；第三種 連接方式DSP或者M(jìn)CU與D/A變換器相連接，D/A變換器和功率放大器相連接，功 率放大器連接在功率MOSFET的一個(gè)引腳，功率MOSFET的另一個(gè)引腳連接在變壓器或 者互感線(xiàn)圈初級(jí)的A引腳，功率MOSFET和功率MOSFET驅(qū)動(dòng)器相連接，功率MOSFET 驅(qū)動(dòng)器和DSP或者M(jìn)CU或者FPGA相連接，變壓器或者互感線(xiàn)圈初級(jí)的B引腳和直流 電源地相連接，離子狀態(tài)控制裝置與DSP或者M(jìn)CU或者FPGA相連接，離子選擇裝置與 離子阱在機(jī)械結(jié)構(gòu)上相連接，離子選擇裝置與DSP或者M(jìn)CU或者FPGA相連接，離子狀 態(tài)控制裝置與離子阱相連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種數(shù)字離子阱質(zhì)譜儀，它含有DSP或者M(jìn)CU或者FPGA控制器、D/A變換器即數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的變換器、功率放大器、功率MOSFET、功率MOSFET驅(qū)動(dòng)器、變壓器或者互感線(xiàn)圈、離子狀態(tài)控制裝置、離子選擇裝置、離子阱。
文檔編號(hào)H01J49/42GK102013381SQ20101052853
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者楊韜 申請(qǐng)人:楊韜