檢測質(zhì)譜分析中最大質(zhì)量峰的方法
【專利摘要】一種使用質(zhì)譜分析快速確定分子質(zhì)量的方法，該方法包括以下步驟：指定質(zhì)譜儀的第一調(diào)節(jié)值(M1)，記錄相關(guān)的信號幅度(A1)，指定不同于第一調(diào)節(jié)值的第二調(diào)節(jié)值(M2)，測量相關(guān)的第二信號幅度(A2)，指定不同于第一調(diào)節(jié)值(M2)和第二調(diào)節(jié)值(M2)的第三調(diào)節(jié)值(M3)，測量相關(guān)的第三信號幅度(A3)，確定二次函數(shù)，該二次函數(shù)包括測量的幅度值作為y值以及指定的調(diào)節(jié)值作為x值，確定二次函數(shù)的最大值，根據(jù)x值的最大值確定尋找的調(diào)節(jié)值。
【專利說明】檢測質(zhì)譜分析中最大質(zhì)量峰的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種借助質(zhì)譜分析確定測量的分子的最大質(zhì)量峰的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]質(zhì)譜儀用于氣體分析和查找應(yīng)用，特別是用于泄漏檢測設(shè)備。在這種情況下，待分析物質(zhì)將在氣相中電離，并供應(yīng)至分析儀處。在扇形場質(zhì)譜儀中，陽極電壓確定了物質(zhì)位置的設(shè)定值。在陽極與陰極之間產(chǎn)生有電場，該電場會使陰極釋放的電子加速，這些電子將使存在的氣體分子電離。帶電的離子將被陽極電位加速，在通過分離系統(tǒng)之后將達到捕捉器(captor)。該分離系統(tǒng)中設(shè)置有能夠使離子偏轉(zhuǎn)的磁場。該磁場會使太重的離子輕微偏轉(zhuǎn)而使太輕的離子強烈地偏轉(zhuǎn)。只有在正確的質(zhì)量范圍內(nèi)的離子能通過該分離系統(tǒng)。陽極電位是物質(zhì)通過分離系統(tǒng)的決定因素。在該范圍內(nèi)的物質(zhì)產(chǎn)生的信號幅度(amplitude)取決于確切的陽極電位，此種情況下，如果陽極電位太小或太大，則信號幅度將小于最大值。在其他質(zhì)譜儀中，如四極桿質(zhì)譜儀，情況是類似的因此可使用同樣的方法。
[0003]需要進行調(diào)整，以使得在每種情況下，可以獲得物質(zhì)的相應(yīng)最大可能信號幅度值。為了將質(zhì)譜儀在質(zhì)量最大值(mass maximum)上進行調(diào)整，常規(guī)的做法是在約20-100個測量點分別進行質(zhì)量掃描。因此，在某種意義上，信號幅度朝向相關(guān)的設(shè)定值的變化在閉區(qū)間(close intervals)中被測量。測量后，將檢測到測量的最大幅度值，在該值周圍的范圍中，在閉區(qū)間中約20-100個測量點處進行重新測量。以這種方式，在多個連續(xù)測量中檢測到最大的幅度發(fā)展變化(development)直到測量的分辨率足夠精確。還可能進行具有足夠分辨率的掃描，但這會花很多時間。然后將最后測量的最大幅度值的設(shè)定值用作鑒定分子質(zhì)量的設(shè)定值。由于有大量的測量點要捕捉，且要連續(xù)執(zhí)行多次測量，因此用于測量質(zhì)量最大值的常規(guī)方法是耗時間的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種用于質(zhì)譜分析的確定質(zhì)量調(diào)整的快速的方法。
[0005]本發(fā)明的方法由根據(jù)權(quán)利要求1所述的特征進行描述。
[0006]相應(yīng)地，本發(fā)明還使得各自信號值將以至少三個不同的設(shè)定值和各自的陽極電壓進行捕獲。如果第一或最后一個幅度值在最大值處，則將重復(fù)測量其他設(shè)定值直到在第一個測量的信號幅度和最后一個測量的信號幅度之間的測量的信號幅度位于最大值處。在對每個測量點分別進行捕獲之前，優(yōu)選進行等待直到幅度信號變得穩(wěn)定。測量的幅度值和相關(guān)的設(shè)定值將被存儲為測量點。此后，將對一個二次函數(shù)進行計算，該函數(shù)包括該測量點。將檢測該二次函數(shù)的最大值并將其用于確定用于所需分子質(zhì)量的最大設(shè)定值。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，使用至少三個不同的設(shè)定值且不超過十個設(shè)定值來進行該測量。優(yōu)選的是，在測量期間，僅捕捉三個測量點。因此，與傳統(tǒng)的方法比較，捕捉的測量點的數(shù)量顯著減少，這使得測量能明顯更快地進行。進一步地，通過確定含有該測量點的二次函數(shù)的最大值，就不需要進行連續(xù)的測量，這又使得能更快地測定分子質(zhì)量。本發(fā)明基于以下想法來實現(xiàn):僅對來自幾個測量值的測量信號而無需測量其整體發(fā)展變化，由此分析所得測量信號的實際發(fā)展變化來得出結(jié)論。
[0008]該二次函數(shù)通常為例如Y = ax2+bx+c類型的拋物線。此處，x值構(gòu)成了質(zhì)量軸(mass axis)，即預(yù)設(shè)定的值，y值為對于每個設(shè)定值的測量的幅度值。常數(shù)a和b可在針對測量點確定方程體系后被確定。隨后，將通過形成該二次函數(shù)的一階導(dǎo)數(shù)來確定函數(shù)的最大值的X值。對應(yīng)于該最大值的X值是該分子質(zhì)量的設(shè)定值。
[0009]如果第一個或最后一個捕獲的幅度值碰巧為最大值，則這表明所預(yù)期的最大值不在這兩個測量值之間。因為該幅度函數(shù)沒有正確地對應(yīng)于一個拋物線，因此可以針對一個新范圍的設(shè)定值重復(fù)進行該測量，其中第一設(shè)定值分別對應(yīng)于之前測量中的最后一次(上次)的設(shè)定值。通過這種方式，重復(fù)進行測量直至達到一次測量中的第一次設(shè)定值及相應(yīng)的上一次設(shè)定值之間的最大幅度值測量。如果設(shè)定值已被正確的選擇，則它通常會處于第一次測量中，且該測量的中間值大于相鄰的兩個值。對于該最后一次測量的測量值，將根據(jù)上述方法確定最大值。
[0010]本發(fā)明的方法的準確性還可以通過以下方式增加:如果在第一設(shè)定值和第二設(shè)定值之間已經(jīng)出現(xiàn)最大幅度值，則將在該幅度值附近捕獲其他更緊密地鄰近的設(shè)定值的其他幅度值。因此，這就是說，換句話說，該重復(fù)測量的設(shè)定值與最大幅度值的設(shè)定值之間的距離小于對應(yīng)的之前測量的情況。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]本發(fā)明的實施例將在這里更詳細地參考附圖進行解釋。附圖1中具體顯示了根據(jù)本發(fā)明的測量值的情況。

【具體實施方式】
[0012]首先，對于三個不同的設(shè)定值M1、M2和M3，將測量所得的幅度值A(chǔ)1、A2和A3。測量的幅度值A(chǔ)1、A2和A3將與相關(guān)的設(shè)定值Ml、M2和M3在一起存儲，并以坐標對(M1，A1)，(M2, A2)和(M3, A3)的形式存儲。在附圖1中，在坐標系中繪制出這些坐標對。在該坐標系中，X軸對應(yīng)于設(shè)定值(即對應(yīng)于質(zhì)量軸M)的，y軸對應(yīng)于幅度軸A。
[0013]附圖1中顯示中間設(shè)定值M2的幅度值A(chǔ)2大于第一設(shè)定值Ml的幅度值A(chǔ)l和上次設(shè)定值M3的幅度值A(chǔ)3。這意味著所尋找的發(fā)展變化的最大值位于第一設(shè)定值Ml和第三設(shè)定值M3之間。如果不是這樣的情況，則必須重復(fù)測量，其中隨后測量的第一設(shè)定值Ml分別對應(yīng)于之前測量的設(shè)定值M3，這樣就不會忽略任何范圍。
[0014]在捕捉三個測量點(M1，A1)，(M2，A2)，(M3, A3)之后，將尋找包括這些測量點的拋物線。作為本文的一個拋物線，將建立二次函數(shù)y = ax2+bx+c，其中含有數(shù)學常數(shù)a，b, C。該X值對應(yīng)于設(shè)定值，該值在扇形場質(zhì)譜儀中對應(yīng)于陽極電壓，且I值對應(yīng)于相關(guān)的幅度值。然后，使用這些測量點建立方程組并求解常數(shù)a和b。對于b，其結(jié)果將是
[0015]b = (((Al - A3) / (Ml2 - M32)) - ((Al - A2) / (Ml2 - M22))) / (((Ml - M3) /
[0016](Ml2 - M32)) - ((Ml - M2) / (Ml2 - M22)))，
[0017]對于常數(shù)a，
[0018]a = (Al - A2 - b (Ml - M2)) / (Ml2 - M22)。
[0019]隨后,為確定最大值的位置,將建立二次函數(shù)y的一階導(dǎo)數(shù)y’ =2ax+b,插入計算得到的常數(shù)a，b之后，該倒數(shù)可被求解得到X。然后該X值為設(shè)定值Mmax，且在該值處該函數(shù)的發(fā)展變化為最大。該最大值的設(shè)定值為Mmax =-b/2a?；谠撛O(shè)定值，目的分子的幅度變?yōu)樽畲蟆?br> 【權(quán)利要求】
1.一種使用質(zhì)譜分析測定分子質(zhì)量的方法，所述方法包括以下步驟: 預(yù)先設(shè)定質(zhì)譜儀的第一設(shè)定值(Ml)， 獲得相關(guān)的信號幅度(Al)， 預(yù)先設(shè)定不同于所述第一設(shè)定值的第二設(shè)定值(M2)， 測量相關(guān)的第二信號幅度(A2)， 預(yù)先設(shè)定不同于所述第一設(shè)定值(Ml)和第二設(shè)定值(M2)的第三設(shè)定值(M3)， 測量相關(guān)的第三信號幅度(A3)， 獲得二次函數(shù)，所述二次函數(shù)含有測量的幅度值作為I值，且預(yù)先設(shè)定值作為X值， 確定所述二次函數(shù)的最大值，根據(jù)所述最大值的X值來確定所需的分子質(zhì)量的設(shè)定值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述二次函數(shù)為y= ax2+bx+c類型的拋物線，其X值對應(yīng)于預(yù)先設(shè)定值且其I值對應(yīng)于測量的幅度值，且其中a，b和c為數(shù)學常數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，測量至少三個不同設(shè)定值且不超過十個設(shè)定值的幅度值。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在測量所述三個幅度值(A1，A2，A3)之后且在確定所述拋物線之前，對第二幅度值(A2)是否高于第一幅度值(Al)和第三幅度值(A3)進行檢查，其中，如有需要，則重復(fù)測量足夠的次數(shù)直到所述第二幅度值(A2)高于測量的第一幅度值(Al)和第三幅度值(A3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，重復(fù)測量中第一設(shè)定值(Ml)分別對應(yīng)于之前測量的第三設(shè)定值(M3)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的放法，其特征在于，使用設(shè)定值(M1，M3)重復(fù)測量第一幅度值(Al)和第三幅度值(A3)，其中所述設(shè)定值(M1，M3)與第二設(shè)定值(M2)之間的距離分別小于之前測量的情況。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，當重復(fù)所述測量時，在第一次測量中檢測到的最大值用作第二設(shè)定值(M2)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在對幅度值的每次測量之前，在預(yù)先設(shè)定各自設(shè)定值之后首先等待，直到幅度信號穩(wěn)定為止。
【文檔編號】H01J49/28GK104137222SQ201380011043
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月29日
【發(fā)明者】諾伯特·羅爾夫 申請人:英?？涤邢挢熑喂?br>