一種離子源電參數(shù)質(zhì)量歧視自動(dòng)校正裝置與方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于分析儀器中同位素質(zhì)譜儀器制造領(lǐng)域，具體涉及一種離子源電參數(shù)質(zhì)量歧視自動(dòng)校正裝置與方法。目的是針對(duì)不同的質(zhì)量數(shù)，設(shè)計(jì)與之匹配的電參數(shù)組，從而保證各質(zhì)量數(shù)離子靈敏度最大化。該裝置包括多個(gè)電位器組，每組電位器中由多個(gè)獨(dú)立相同的電位器組成，各電位器并聯(lián)，兩端接在電極在分壓器電路板對(duì)應(yīng)的電壓輸出端上，各電位器滑動(dòng)端通過(guò)相應(yīng)高壓繼電器接在電極上，高壓繼電器的接通受質(zhì)量數(shù)判斷模塊控制，工作時(shí)，每組電位器只有一個(gè)能通過(guò)高壓繼電器接通輸出。該裝置能自動(dòng)校正質(zhì)量數(shù)不同帶來(lái)的質(zhì)量歧視效應(yīng)，特別在進(jìn)行小質(zhì)量數(shù)豐度測(cè)量時(shí)，效果明顯。
【專利說(shuō)明】一種離子源電參數(shù)質(zhì)量歧視自動(dòng)校正裝置與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于分析儀器中同位素質(zhì)譜儀器制造領(lǐng)域，具體涉及一種離子源電參數(shù)質(zhì)量歧視自動(dòng)校正裝置與方法。
【背景技術(shù)】
[0002]磁質(zhì)譜儀器的質(zhì)量分析器是按照電磁學(xué)的原理進(jìn)行工作，因此必須具有將分子變成帶電離子的離子源。離子源不僅決定了質(zhì)譜分析的可能性，而且和質(zhì)譜儀器的靈敏度、分辨本領(lǐng)、精度和準(zhǔn)確度等主要性能指標(biāo)有著極其密切的關(guān)系。電子轟擊型離子源的原理是:陰極燈絲在高真空中被大電流熾熱，在電場(chǎng)的作用下電子會(huì)從陰極表面逃逸出來(lái)，輔助磁場(chǎng)可使電子運(yùn)動(dòng)軌跡成螺旋線性，增大電子與中性分子的碰撞幾率。電子轟擊型離子源產(chǎn)生的離子能量分散小，樣品耗量少，離子束流比較穩(wěn)定，檢測(cè)靈敏度高。電離產(chǎn)生的離子首先被引出極從電離室中拉出，進(jìn)出靜電透鏡系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)屏蔽、聚焦、偏轉(zhuǎn)作用，再經(jīng)出口狹縫進(jìn)入分析軌道。因此離子源有兩個(gè)方面的作用:將被分析的樣品電離成離子；形成具有一定能量和幾何形狀的離子束。離子源靜電透鏡系統(tǒng)類似于光學(xué)透鏡，它由多組電極組成，在電極上施加不同的電壓，形成靜電場(chǎng)，靜電場(chǎng)對(duì)通過(guò)的離子起聚焦偏轉(zhuǎn)作用。不同質(zhì)量數(shù)不同電荷的離子聚焦偏轉(zhuǎn)作用不一樣，靈敏度差異大。質(zhì)量數(shù)相差越大、電荷數(shù)相差越大，各電極上的電參數(shù)相差越大，因此離子源電參數(shù)對(duì)不同質(zhì)量數(shù)或電荷數(shù)的離子存在質(zhì)量歧視效應(yīng)。特別在低質(zhì)量數(shù)同位素豐度測(cè)量時(shí)，質(zhì)量歧視現(xiàn)象特別明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種離子源電參數(shù)質(zhì)量歧視自動(dòng)校正裝置與方法，針對(duì)不同的質(zhì)量數(shù)，設(shè)計(jì)與之匹配的電參數(shù)組，從而保證各質(zhì)量數(shù)離子靈敏度最大化。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種離子源電參數(shù)質(zhì)量歧視自動(dòng)校正裝置，包括多個(gè)電位器組，每組電位器中由多個(gè)獨(dú)立相同的電位器組成，各電位器并聯(lián)，兩端接在電極在分壓器電路板對(duì)應(yīng)的電壓輸出端上，各電位器滑動(dòng)端通過(guò)相應(yīng)高壓繼電器接在電極上，高壓繼電器的接通受質(zhì)量數(shù)判斷模塊控制，工作時(shí)，每組電位器只有一個(gè)能通過(guò)高壓繼電器接通輸出。
[0006]如上所述的一種離子源電參數(shù)質(zhì)量歧視自動(dòng)校正裝置，其中:所述每組電位器中有6個(gè)獨(dú)立電位器，分別對(duì)應(yīng)不同的質(zhì)量數(shù)。
[0007]如上所述的一種離子源電參數(shù)質(zhì)量歧視自動(dòng)校正裝置，其中:所述電位器組共三個(gè)，分別對(duì)應(yīng)引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極。
[0008]一種離子源電參數(shù)質(zhì)量歧視自動(dòng)校正方法，包括如下步驟:
[0009]步驟S1:在離子源引出電極的分壓器上并聯(lián)6個(gè)電位器，分別為電位器W2-Y，電位器W3-Y，電位器W4-Y，電位器W5-Y，電位器W6-Y，電位器WM-Y ；
[0010]步驟S2:在離子源第一聚焦電極的分壓器上并聯(lián)6個(gè)電位器，分別為電位器W2-J1，電位器W3-J1，電位器W4-J1，電位器W5-J1，電位器W6-J1，電位器WM-Jl ；[0011]步驟S3:在離子源第二聚焦電極的分壓器上并聯(lián)6個(gè)電位器，分別為電位器W2-J2，電位器W3-J2，電位器W4-J2，電位器W5-J2，電位器W6-J1，電位器WM-J2 ；
[0012]步驟S4:各電位器的滑動(dòng)端通過(guò)一個(gè)高壓繼電器與電極相連，電位器W2-Y、電位器W3-Y、電位器W4-Y、電位器W5-Y、電位器W6-Y、電位器WM-Y分別通過(guò)高壓繼電器KM2-Y、高壓繼電器KM3-Y、高壓繼電器KM4-Y、高壓繼電器KM5-Y、高壓繼電器KM6-Y、高壓繼電器KM-Y與引出電極相連；
[0013]電位器W2-J1、電位器W3-J1、電位器W4-J1、電位器W5-J1、電位器W6-J1、電位器WM-Jl分別通過(guò)高壓繼電器KM2-J1、高壓繼電器KM3-J1、高壓繼電器KM4-J1、高壓繼電器KM5-J1、高壓繼電器KM6-J1、高壓繼電器KM-Jl與第一聚焦電極相連；
[0014]電位器W2-J2、電位器W3-J2、電位器W4-J2、電位器W5-J2、電位器W6-J2、電位器WM-J2分別通過(guò)高壓繼電器KM2-J2、高壓繼電器KM3-J2、高壓繼電器KM4-J2、高壓繼電器KM5-J2、高壓繼電器KM6-J2、高壓繼電器KM-J2與第二聚焦電極相連；
[0015]步驟S5:當(dāng)質(zhì)量數(shù)小于2.5時(shí)，質(zhì)量數(shù)判斷模塊控制高壓繼電器KM2-Y、KM2-J1、KM2-J2接通，對(duì)應(yīng)的電位器W2-Y、W2-J1、W2-J2輸出相應(yīng)電位到引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極；
[0016]當(dāng)質(zhì)量數(shù)大于2.5但小于3.5時(shí)，質(zhì)量數(shù)判斷模塊控制高壓繼電器KM3-Y、KM3_J1、KM3-J2接通，對(duì)應(yīng)的電位器W3-Y、W3-J1、W3-J2輸出相應(yīng)電位到引出電極、第一聚焦電極和
第二聚焦電極；
[0017]當(dāng)質(zhì)量數(shù)大于3.5但小于4.5時(shí)，質(zhì)量數(shù)判斷模塊控制高壓繼電器KM4-Y、KM4_J1、KM4-J2接通，對(duì)應(yīng)的電位器W4-Y、W4-J1、W4-J2輸出相應(yīng)電位到引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極；
[0018]當(dāng)質(zhì)量數(shù)大于4.5但小于5.5時(shí)，質(zhì)量數(shù)判斷模塊控制高壓繼電器KM5-Y、KM5_J1、KM5-J2接通，對(duì)應(yīng)的電位器W5-Y、W5-J1、W5-J2輸出相應(yīng)電位到引出電極、第一聚焦電極和
第二聚焦電極；
[0019]當(dāng)質(zhì)量數(shù)大于5.5但小于6.5時(shí)，質(zhì)量數(shù)判斷模塊控制高壓繼電器KM6-Y、KM6_J1、KM6-J2接通，對(duì)應(yīng)的電位器W6-Y、W6-J1、W6-J2輸出相應(yīng)電位到引出電極、第一聚焦電極和
第二聚焦電極；
[0020]當(dāng)質(zhì)量數(shù)大于6.5時(shí)，質(zhì)量數(shù)判斷模塊控制高壓繼電器KM-Y、KM-JU KM-J2接通，對(duì)應(yīng)的電位器WM-Y、WM-JU WM-J2輸出相應(yīng)電位到引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極。
[0021]如上所述的一種離子源電參數(shù)質(zhì)量歧視自動(dòng)校正方法，其中:在所述步驟SI前，還包括調(diào)節(jié)各電位器的滑片，使離子峰的峰形達(dá)到最佳、峰強(qiáng)達(dá)到最大的步驟。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:
[0023]在分壓器上設(shè)計(jì)了一種離子源電參數(shù)質(zhì)量歧視自動(dòng)校正裝置，解決了質(zhì)量數(shù)不同，電極電參數(shù)不同的問(wèn)題。
[0024]本發(fā)明提供的一種離子源電參數(shù)質(zhì)量歧視自動(dòng)校正裝置能自動(dòng)校正質(zhì)量數(shù)不同帶來(lái)的質(zhì)量歧視效應(yīng)，特別在進(jìn)行小質(zhì)量數(shù)豐度測(cè)量時(shí)，效果明顯。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0025]圖1為本發(fā)明提供的一種離子源電參數(shù)質(zhì)量歧視自動(dòng)校正裝置的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的一種離子源電參數(shù)質(zhì)量歧視自動(dòng)校正裝置與方法進(jìn)行介紹:
[0027]一種離子源電參數(shù)質(zhì)量歧視自動(dòng)校正裝置，包括多個(gè)電位器組，每組電位器中由多個(gè)獨(dú)立相同的電位器組成，各電位器并聯(lián)，兩端接在電極在分壓器電路板對(duì)應(yīng)的電壓輸出端上，各電位器滑動(dòng)端通過(guò)相應(yīng)高壓繼電器接在電極上，高壓繼電器的接通受質(zhì)量數(shù)判斷模塊控制，工作時(shí)，每組電位器只有一個(gè)能通過(guò)高壓繼電器接通輸出。
[0028]為獲得更好的效果，各部分優(yōu)選如下:
[0029]每組電位器中有6個(gè)獨(dú)立電位器，分別用于質(zhì)量數(shù)為M2、M3、M4、M5、M6、和大于M6的電參數(shù)調(diào)節(jié)。
[0030]該校正裝置所在的離子源的靜電透鏡系統(tǒng)依次包括片狀的引出電極、屏蔽電極、聚焦電極、加速電極、狹縫片和單透鏡；其中聚焦電極為左右兩半的結(jié)構(gòu)，表示為第一聚焦電極和第二聚焦電極；該校正裝置的電位器組共三個(gè)，分別對(duì)應(yīng)引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極。
[0031]在使用磁質(zhì)譜儀器前，需調(diào)節(jié)各電位器的滑片，使離子峰的峰形達(dá)到最佳、峰強(qiáng)達(dá)到最大；具體測(cè)量時(shí)，可如圖1所示，當(dāng)質(zhì)量數(shù)小于2.5時(shí)，質(zhì)量數(shù)判斷模塊控制高壓繼電器KM2-Y、KM2-J1、KM2-J2接通，對(duì)應(yīng)的電位器W2_Y、W2-J1、W2-J2輸出相應(yīng)電位到引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極。
[0032]當(dāng)質(zhì)量數(shù)大于2.5但小于3.5時(shí)，質(zhì)量數(shù)判斷模塊控制高壓繼電器KM3_Y、KM3_J1、KM3-J2接通，對(duì)應(yīng)的電位器W3-Y、W3-J1、W3-J2輸出相應(yīng)電位到引出電極、第一聚焦電極和
第二聚焦電極。
[0033]當(dāng)質(zhì)量數(shù)大于3.5但小于4.5時(shí)，質(zhì)量數(shù)判斷模塊控制高壓繼電器KM4_Y、KM4_J1、KM4-J2接通，對(duì)應(yīng)的電位器W4-Y、W4-J1、W4-J2輸出相應(yīng)電位到引出電極、第一聚焦電極和
第二聚焦電極。
[0034]當(dāng)質(zhì)量數(shù)大于4.5但小于5.5時(shí)，質(zhì)量數(shù)判斷模塊控制高壓繼電器KM5_Y、KM5_J1、KM5-J2接通，對(duì)應(yīng)的電位器W5-Y、W5-J1、W5-J2輸出相應(yīng)電位到引出電極、第一聚焦電極和
第二聚焦電極。
[0035]當(dāng)質(zhì)量數(shù)大于5.5但小于6.5時(shí)，質(zhì)量數(shù)判斷模塊控制高壓繼電器KM6_Y、KM6_J1、KM6-J2接通，對(duì)應(yīng)的電位器W6-Y、W6-J1、W6-J2輸出相應(yīng)電位到引出電極、第一聚焦電極和
第二聚焦電極。
[0036]當(dāng)質(zhì)量數(shù)大于6.5時(shí)，質(zhì)量數(shù)判斷模塊控制高壓繼電器KM-Y、KM-Jl、KM_J2接通，對(duì)應(yīng)的電位器WM-Y、WM-JU WM-J2輸出相應(yīng)電位到引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極。
[0037]通過(guò)利用本發(fā)明，可最大限度地消除質(zhì)量歧視效應(yīng)的影響。
[0038]試驗(yàn)時(shí)，將本發(fā)明應(yīng)用于BFQT-7型質(zhì)譜計(jì)(Rm=25cm)進(jìn)行氫同位素豐度分析中，各電參數(shù)組能快速準(zhǔn)確切換，保證了各離子的靈敏度。
【權(quán)利要求】
1.一種離子源電參數(shù)質(zhì)量歧視自動(dòng)校正裝置，其特征在于:包括多個(gè)電位器組，每組電位器中由多個(gè)獨(dú)立相同的電位器組成，各電位器并聯(lián)，兩端接在電極在分壓器電路板對(duì)應(yīng)的電壓輸出端上，各電位器滑動(dòng)端通過(guò)相應(yīng)高壓繼電器接在電極上，高壓繼電器的接通受質(zhì)量數(shù)判斷模塊控制，工作時(shí)，每組電位器只有一個(gè)能通過(guò)高壓繼電器接通輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離子源電參數(shù)質(zhì)量歧視自動(dòng)校正裝置，其特征在于:所述每組電位器中有6個(gè)獨(dú)立電位器，分別對(duì)應(yīng)不同的質(zhì)量數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離子源電參數(shù)質(zhì)量歧視自動(dòng)校正裝置，其特征在于:所述電位器組共三個(gè)，分別對(duì)應(yīng)引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極。
4.一種離子源電參數(shù)質(zhì)量歧視自動(dòng)校正方法，包括如下步驟: 步驟S1:在離子源引出電極的分壓器上并聯(lián)6個(gè)電位器，分別為電位器W2-Y，電位器W3-Y,電位器W4-Y，電位器W5-Y，電位器W6-Y，電位器WM-Y ； 步驟S2:在離子源第一聚焦電極的分壓器上并聯(lián)6個(gè)電位器，分別為電位器W2-J1，電位器W3-J1，電位器W4-J1，電位器W5-J1，電位器W6-J1，電位器WM-Jl ； 步驟S3:在離子源第二聚焦電極的分壓器上并聯(lián)6個(gè)電位器，分別為電位器W2-J2，電位器W3-J2，電位器W4-J2，電位器W5-J2，電位器W6-J1，電位器WM-J2 ； 步驟S4:各電位器的滑動(dòng)端通過(guò)一個(gè)高壓繼電器與電極相連，電位器W2-Y、電位器W3-Y、電位器W4-Y、電位器W5-Y、電位器W6-Y、電位器WM-Y分別通過(guò)高壓繼電器KM2-Y、高壓繼電器KM3-Y、高壓繼電器KM4-Y、高壓繼電器KM5-Y、高壓繼電器KM6-Y、高壓繼電器KM-Y與引出電極相連； 電位器W2-J1、電位器W3-J1、電位器W4-J1、電位器W5-J1、電位器W6-J1、電位器WM-Jl分別通過(guò)高壓繼電器KM2-J1、高壓繼電器KM3-J1、高壓繼電器KM4-J1、高壓繼電器KM5-J1、高壓繼電器KM6-J1、高壓繼電器KM-Jl與第一聚焦電極相連； 電位器W2-J2、電位器W3-J2、電位器W4-J2、電位器W5-J2、電位器W6-J2、電位器WM-J2分別通過(guò)高壓繼電器KM2-J2、高壓繼電器KM3-J2、高壓繼電器KM4-J2、高壓繼電器KM5-J2、高壓繼電器KM6-J2、高壓繼電器KM-J2與第二聚焦電極相連； 步驟S5:當(dāng)質(zhì)量數(shù)小于2.5時(shí)，質(zhì)量數(shù)判斷模塊控制高壓繼電器KM2-Y、KM2-J1、KM2-J2接通，對(duì)應(yīng)的電位器W2-Y、W2-J1、W2-J2輸出相應(yīng)電位到引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極； 當(dāng)質(zhì)量數(shù)大于2.5但小于3.5時(shí)，質(zhì)量數(shù)判斷模塊控制高壓繼電器KM3-Y、KM3-J1、KM3-J2接通，對(duì)應(yīng)的電位器W3-Y、W3-J1、W3-J2輸出相應(yīng)電位到引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極； 當(dāng)質(zhì)量數(shù)大于3.5但小于4.5時(shí)，質(zhì)量數(shù)判斷模塊控制高壓繼電器KM4-Y、KM4-J1、KM4-J2接通，對(duì)應(yīng)的電位器W4-Y、W4-J1、W4-J2輸出相應(yīng)電位到引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極； 當(dāng)質(zhì)量數(shù)大于4.5但小于5.5時(shí)，質(zhì)量數(shù)判斷模塊控制高壓繼電器KM5-Y、KM5-J1、KM5-J2接通，對(duì)應(yīng)的電位器W5-Y、W5-J1、W5-J2`輸出相應(yīng)電位到引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極； 當(dāng)質(zhì)量數(shù)大于5.5但小于6.5時(shí)，質(zhì)量數(shù)判斷模塊控制高壓繼電器KM6-Y、KM6-J1、KM6-J2接通，對(duì)應(yīng)的電位器W6-Y、W6-J1、W6-J2輸出相應(yīng)電位到引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極； 當(dāng)質(zhì)量數(shù)大于6.5時(shí)，質(zhì)量數(shù)判斷模塊控制高壓繼電器KM-Y、KM-Jl、KM-J2接通，對(duì)應(yīng)的電位器WM-Y、WM-JU WM-J2輸出相應(yīng)電位到引出電極、第一聚焦電極和第二聚焦電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種離子源電參數(shù)質(zhì)量歧視自動(dòng)校正方法，其特征在于:在所述步驟SI前，還包括調(diào)節(jié)各電位器的滑片，使離子峰的峰形達(dá)到最佳、峰強(qiáng)達(dá)到最大的步驟。
【文檔編號(hào)】H01J49/16GK103700565SQ201310752246
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】李海軍, 鄒盛強(qiáng), 李斌, 楊松, 閻瑞 申請(qǐng)人:四川紅華實(shí)業(yè)有限公司