一種調(diào)節(jié)電子倍增器增益的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種增益調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟：在電子倍增器上加載初始電壓V初1，按照步長ΔV1調(diào)節(jié)加載在電子倍增器上的電壓，在每一個電壓下，記錄電子倍增器上產(chǎn)生的散粒噪聲的信號，隨著加載在電子倍增器上的電壓的變化，首次得到的大于預(yù)設(shè)的第一閾值的信號對應(yīng)的加載在電子倍增器上的電壓為第一電壓，首次得到的大于預(yù)設(shè)的第二閾值的信號對應(yīng)的加載在電子倍增器上的電壓為第二電壓，根據(jù)所述第一電壓和第二電壓，得出對應(yīng)最佳增益的目標(biāo)電壓，將目標(biāo)電壓值加載在電子倍增器上，將增益調(diào)節(jié)至最佳。本發(fā)明具有效率高、成本低、操作簡單、便捷等優(yōu)點。
【專利說明】一種調(diào)節(jié)電子倍增器增益的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種調(diào)節(jié)電子倍增器增益的方法，它主要應(yīng)用在質(zhì)譜檢測器中。

【背景技術(shù)】
[0002]質(zhì)譜儀一般使用電子倍增器作為檢測器，用來放大從離子阱分析器出射的離子流信號。通常，電子倍增器的增益都會控制在105，但是隨著使用時間的增加或者其他一些狀態(tài)的變化，電子倍增器的增益會發(fā)生變化，此時，需要通過調(diào)節(jié)加載在電子倍增器上的高壓來調(diào)節(jié)增益，使得增益保持在15左右，從而保證質(zhì)譜信號強度的穩(wěn)定。目前，調(diào)節(jié)增益的方法主要有以下兩種:
[0003]1、通標(biāo)氣法
[0004]在質(zhì)譜儀的真空腔內(nèi)通入一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體，已知該標(biāo)準(zhǔn)氣體在質(zhì)譜檢測器中作出的響應(yīng)值，將此時得到的響應(yīng)值與固定的響應(yīng)值相比，兩者的大小反應(yīng)出電子倍增器的增益變化。調(diào)節(jié)電子倍增器上加載的電壓，使得響應(yīng)值與固定值相同，將倍增器的增益控制在一個穩(wěn)定的水平上。但是通過該方法調(diào)節(jié)增益存在缺陷，即:該方法直接將標(biāo)準(zhǔn)氣體通入真空腔內(nèi)，導(dǎo)致標(biāo)氣大量的吸附在真空腔的內(nèi)部表面，造成一段時間內(nèi)質(zhì)譜基線中始終存在標(biāo)氣離子，基線噪音增大，靈敏度降低，一般在調(diào)節(jié)后兩小時內(nèi)無法進行樣品測試。
[0005]2、打入電子流法
[0006]將已知強度的電子流打在電子倍增器的接收端上，然后測量其輸出電路的大小即可獲得電子倍增器的增益。通過調(diào)節(jié)電子倍增器上的電壓，將增益控制在15的水平上。通過此方法調(diào)節(jié)增益，存在以下缺陷:要獲得已知強度的電子流需要較為復(fù)雜的裝置，同時需要將電子倍增器從質(zhì)譜儀中取出來進行外部測試，操作不便，效率較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明提供了一種操作簡單、便捷、高效的電子倍增器增益調(diào)節(jié)方法。
[0008]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0009]一種增益調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟:
[0010]在電子倍增器上加載初始電壓V Λ i，按照步長Λ V1調(diào)節(jié)加載在電子倍增器上的電壓，在每一個電壓下，記錄電子倍增器上產(chǎn)生的散粒噪聲的信號，隨著加載在電子倍增器上的電壓的變化，首次得到的大于預(yù)設(shè)的第一閾值的信號對應(yīng)的加載在電子倍增器上的電壓為第一電壓，首次得到的大于預(yù)設(shè)的第二閾值的信號對應(yīng)的加載在電子倍增器上的電壓為第二電壓，根據(jù)所述第一電壓和第二電壓，得出對應(yīng)最佳增益的目標(biāo)電壓，將目標(biāo)電壓值加載在電子倍增器上，將增益調(diào)節(jié)至最佳。
[0011 ] 進一步，所述目標(biāo)電壓幅值在所述第一電壓和第二電壓之間。
[0012]作為優(yōu)選，所述目標(biāo)電壓取所述第一電壓和第二電壓的平均值。
[0013]最佳標(biāo)準(zhǔn)電壓可以根據(jù)經(jīng)驗值設(shè)定，也可以通過測試標(biāo)準(zhǔn)樣品得到，即分析對標(biāo)準(zhǔn)樣品的測試結(jié)果，選擇信噪比最高時對應(yīng)的加載在電子倍增器上的電壓，并將其作為最佳標(biāo)準(zhǔn)電壓。
[0014]在最佳標(biāo)準(zhǔn)電壓兩側(cè)分別選定第一標(biāo)準(zhǔn)電壓和第二標(biāo)準(zhǔn)電壓，然后根據(jù)第一標(biāo)準(zhǔn)電壓和第二標(biāo)準(zhǔn)電壓得到第一閾值和第二閾值。
[0015]進一步，所述第一閾值和第二閾值的設(shè)定依據(jù)為:
[0016]在電子倍增器上加載初始標(biāo)準(zhǔn)電壓Vijp按照步長△ V調(diào)節(jié)加載在電子倍增器上的電壓，在每一個電壓下，記錄電子倍增器上產(chǎn)生的散粒噪聲的信號，加載在電子倍增器上的電壓為第一標(biāo)準(zhǔn)電壓時對應(yīng)的信號值為第一閾值，加載在電子倍增器上的電壓為第二標(biāo)準(zhǔn)電壓時對應(yīng)的信號值為第二閾值。
[0017]進一步，所述第一閾值和第二閾值也可以根據(jù)經(jīng)驗值獲得。
[0018]進一步，根據(jù)所述最佳標(biāo)準(zhǔn)電壓選定第一標(biāo)準(zhǔn)電壓和第二標(biāo)準(zhǔn)電壓。
[0019]作為優(yōu)選，所述最佳標(biāo)準(zhǔn)電壓取所述第一標(biāo)準(zhǔn)電壓和第二標(biāo)準(zhǔn)電壓的平均值。
[0020]作為優(yōu)選，加載初始電壓Vtol的幅度大于初始標(biāo)準(zhǔn)電壓幅度。
[0021]作為優(yōu)選，所述步長AV1大于所述步長Λ V。
[0022]進一步，所述信號為散粒噪聲的強度和頻率。
[0023]當(dāng)電子倍增器上加載一定電壓時，會隨機產(chǎn)生一些脈沖信號，這些信號被稱為散粒噪聲。通過實驗發(fā)現(xiàn)，散粒噪聲的強度與出現(xiàn)頻率與倍增器的增益正相關(guān)，因此可以通過測量散粒噪聲的強度與出現(xiàn)次數(shù)判斷倍增器的增益是否處在大約15的水平上。
[0024]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
[0025]1、效率高、成本低
[0026]電子倍增器調(diào)節(jié)無需通外部標(biāo)氣，不會在質(zhì)譜真空腔內(nèi)滯留，即不需要時間等待降噪，調(diào)節(jié)后即可進行使用，效率高；且僅需要自身調(diào)節(jié)，不需要外部裝置助力，成本低。
[0027]2、操作簡單、便捷
[0028]電子倍增器調(diào)節(jié)不需要通一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體，也不需要外部復(fù)雜的裝置產(chǎn)生一定已知強度的電子流，更不需要將電子倍增器拿出真空腔，操作簡單、便捷，節(jié)約時間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為實施例2對應(yīng)的增益調(diào)節(jié)方法流程圖。

【具體實施方式】
[0030]實施例1
[0031]一種增益調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟:
[0032]在電子倍增器上加載初始電壓V Λ i，按照步長Λ V1調(diào)節(jié)加載在電子倍增器上的電壓，在每一個電壓下，記錄電子倍增器上產(chǎn)生的散粒噪聲的信號，隨著加載在電子倍增器上的電壓的變化，首次得到的大于預(yù)設(shè)的第一閾值的信號對應(yīng)的加載在電子倍增器上的電壓為第一電壓，首次得到的大于預(yù)設(shè)的第二閾值的信號對應(yīng)的加載在電子倍增器上的電壓為第二電壓，根據(jù)所述第一電壓和第二電壓，得出對應(yīng)最佳增益的目標(biāo)電壓，將目標(biāo)電壓值加載在電子倍增器上，將增益調(diào)節(jié)至最佳。
[0033]所述目標(biāo)電壓的幅值在所述第一電壓和第二電壓之間。
[0034]進一步，所述信號為散粒噪聲的強度和頻率。
[0035]當(dāng)電子倍增器上加載一定電壓時，會隨機產(chǎn)生一些脈沖信號，這些信號被稱為散粒噪聲。通過實驗發(fā)現(xiàn)，散粒噪聲的強度與出現(xiàn)頻率與倍增器的增益正相關(guān)，因此可以通過測量散粒噪聲的強度與出現(xiàn)次數(shù)判斷倍增器的增益是否處在大約15的水平上。
[0036]設(shè)定第一閾值和第二閾值，通過記錄散粒噪聲的信號，與第一閾值和第二閾值分別對應(yīng)的第一電壓和第二電壓也可以分別確定。則所述目標(biāo)電壓即可根據(jù)所述第一電壓和第二電壓得到。
[0037]進一步，所述目標(biāo)電壓幅值在所述第一電壓和第二電壓之間。
[0038]作為優(yōu)選，所述目標(biāo)電壓取所述第一電壓和第二電壓的平均值。
[0039]最佳標(biāo)準(zhǔn)電壓可以根據(jù)經(jīng)驗值設(shè)定，也可以通過測試標(biāo)準(zhǔn)樣品得到，即分析對標(biāo)準(zhǔn)樣品的測試結(jié)果，選擇信噪比最高時對應(yīng)的加載在電子倍增器上的電壓，并將其作為最佳標(biāo)準(zhǔn)電壓。在最佳標(biāo)準(zhǔn)電壓兩側(cè)分別選定第一標(biāo)準(zhǔn)電壓和第二標(biāo)準(zhǔn)電壓，然后根據(jù)第一標(biāo)準(zhǔn)電壓和第二標(biāo)準(zhǔn)電壓得到第一閾值和第二閾值。
[0040]進一步，所述第一閾值和第二閾值的設(shè)定依據(jù)為:
[0041 ] 在電子倍增器上加載初始標(biāo)準(zhǔn)電壓Vijp按照步長Λ V調(diào)節(jié)加載在電子倍增器上的電壓，在每一個電壓下，記錄電子倍增器上產(chǎn)生的散粒噪聲的信號，加載在電子倍增器上的電壓為第一標(biāo)準(zhǔn)電壓時對應(yīng)的信號值為第一閾值，加載在電子倍增器上的電壓為第二標(biāo)準(zhǔn)電壓時對應(yīng)的信號值為第二閾值。
[0042]所述第一閾值和第二閾值也可以根據(jù)經(jīng)驗值獲得。
[0043]所述最佳標(biāo)準(zhǔn)電壓的幅值在所述第一標(biāo)準(zhǔn)電壓和第二標(biāo)準(zhǔn)電壓之間。
[0044]進一步，根據(jù)所述最佳標(biāo)準(zhǔn)電壓選定第一標(biāo)準(zhǔn)電壓和第二標(biāo)準(zhǔn)電壓。
[0045]作為優(yōu)選，所述最佳標(biāo)準(zhǔn)電壓取所述第一標(biāo)準(zhǔn)電壓和第二標(biāo)準(zhǔn)電壓的平均值。
[0046]初始標(biāo)準(zhǔn)電壓V^與加載初始電壓V^工可以相同，也可以不同；
[0047]作為優(yōu)選，加載初始電壓Vtol的幅度大于初始標(biāo)準(zhǔn)電壓的幅度。
[0048]實際調(diào)整電子倍增器增益時的電壓步長AV1可以與設(shè)定第一閾值和第二閾值是的步長AV相同，也可以不同。
[0049]作為優(yōu)選，所述步長Λ V1大于所述步長Λ V。
[0050]電子倍增器調(diào)節(jié)無需通外部標(biāo)氣，不會在質(zhì)譜真空腔內(nèi)滯留，即不需要時間等待降噪，調(diào)節(jié)后即可進行使用，效率高；且僅需要自身調(diào)節(jié)，不需要外部裝置助力，成本低。
[0051]電子倍增器調(diào)節(jié)不需要通一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體，也不需要外部復(fù)雜的裝置產(chǎn)生一定已知強度的電子流，更不需要將電子倍增器拿出真空腔，操作簡單、便捷，節(jié)約時間。
[0052]實施例2
[0053]本實施例為實施例1的應(yīng)用例。
[0054]本實施例提供了一種電子倍增器增益調(diào)節(jié)方法，應(yīng)用于氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，包括以下步驟:
[0055]請參閱圖1，一種增益調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟:
[0056]在電子倍增器上加載初始電壓V初! = -1000V,按照步長Λ V1 = -100V增加加載在電子倍增器上的電壓，在每一個電壓下，記錄電子倍增器上產(chǎn)生的散粒噪聲的信號，隨著加載在電子倍增器上的電壓的增加，首次得到的大于預(yù)設(shè)的第一閾值的信號對應(yīng)的加載在電子倍增器上的電壓為第一電壓，首次得到的大于預(yù)設(shè)的第二閾值的信號對應(yīng)的加載在電子倍增器上的電壓為第二電壓，根據(jù)所述第一電壓和第二電壓，得出對應(yīng)最佳增益的目標(biāo)電壓，將目標(biāo)電壓值加載在電子倍增器上，將增益調(diào)節(jié)至最佳；
[0057]本實施例的第一閾值為:散粒噪聲強度為1，頻率為20秒內(nèi)出現(xiàn)3次；
[0058]第二閾值為散粒噪聲強度為3，頻率為20秒內(nèi)出現(xiàn)3次。
[0059]本實施例中，第一電壓為-1200V，第二電壓為-1500V，則目標(biāo)電壓為-1350V ；
[0060]將加載在電子倍增器上的電壓調(diào)整為目標(biāo)電壓-1350V，使得增益調(diào)節(jié)至最佳。
[0061]本實施例的第一閾值和第二閾值均為通過經(jīng)驗值獲得。
[0062]實施例3
[0063]本實施例提供了一種增益調(diào)節(jié)方法，與實施例2中的增益調(diào)節(jié)方法不同的是:
[0064]本實施例調(diào)節(jié)增益時加載的初始電壓Vtol = -1600V，步長M1 = 10V0具體根據(jù)如下步驟調(diào)節(jié)增益:
[0065]在電子倍增器上加載初始電壓Vtol = -1600V，按照步長AV1 = 100V降低加載在電子倍增器上的電壓，在每一個電壓下，記錄電子倍增器上產(chǎn)生的散粒噪聲的信號，隨著加載在電子倍增器上的電壓的降低，首次得到的大于預(yù)設(shè)的第一閾值的信號對應(yīng)的加載在電子倍增器上的電壓為第一電壓，首次得到的大于預(yù)設(shè)的第二閾值的信號對應(yīng)的加載在電子倍增器上的電壓為第二電壓，根據(jù)所述第一電壓和第二電壓，得出對應(yīng)最佳增益的目標(biāo)電壓，將目標(biāo)電壓值加載在電子倍增器上，將增益調(diào)節(jié)至最佳；
[0066]本實施例的第一閾值為:散粒噪聲強度為3，頻率為20秒內(nèi)出現(xiàn)3次；
[0067]第二閾值為散粒噪聲強度為1，頻率為20秒內(nèi)出現(xiàn)3次。
[0068]本實施例中，第一電壓為-1500V，第二電壓為-1200V，則目標(biāo)電壓為-1350V ；
[0069]將加載在電子倍增器上的電壓調(diào)整為目標(biāo)電壓-1350V，使得增益調(diào)節(jié)至最佳。
[0070]本實施例的第一閾值和第二閾值均為通過經(jīng)驗值獲得。
[0071]實施例4
[0072]本實施例提供了一種增益調(diào)節(jié)方法，與實施例2中的增益調(diào)節(jié)方法不同的是:
[0073]本實施例的第一閾值和第二閾值根據(jù)儀器在最佳增益時相關(guān)的測定得到。具體根據(jù)如下步驟獲得:
[0074]在電子倍增器上加載初始標(biāo)準(zhǔn)電壓Vto= -1100V，按照步長AV = -50V增加加載在電子倍增器上的電壓，在每一個電壓下，記錄電子倍增器上產(chǎn)生的散粒噪聲的信號，隨著加載在電子倍增器上的電壓的增加，在最佳增益對應(yīng)的最佳標(biāo)準(zhǔn)電壓兩側(cè)選定第一標(biāo)準(zhǔn)電壓和第二標(biāo)準(zhǔn)電壓，加載在電子倍增器上的電壓為第一標(biāo)準(zhǔn)電壓時對應(yīng)的信號值為第一閾值，加載在電子倍增器上的電壓為第二標(biāo)準(zhǔn)電壓時對應(yīng)的信號值為第二閾值:
[0075]在本實施例，最佳增益對應(yīng)的最佳標(biāo)準(zhǔn)電壓為-1300V，選定第一標(biāo)準(zhǔn)電壓為-1150V,選定第二標(biāo)準(zhǔn)電壓為-1450V,則第一標(biāo)準(zhǔn)電壓對應(yīng)的第一閾值為:散粒噪聲強度為2，頻率為20秒內(nèi)出現(xiàn)3次；第二標(biāo)準(zhǔn)電壓對應(yīng)的第二閾值為散粒噪聲強度為4，頻率為20秒內(nèi)出現(xiàn)3次。
[0076]上述實施方式不應(yīng)理解為對本發(fā)明保護范圍的限制。本發(fā)明的關(guān)鍵是:根據(jù)散粒噪聲的信號，設(shè)定相關(guān)閾值，根據(jù)相關(guān)閾值對應(yīng)的電壓值得到目標(biāo)電壓值，再將目標(biāo)電壓值加載在電子倍增器上調(diào)節(jié)增益至最佳。在不脫離本發(fā)明精神的情況下，對本發(fā)明做出的任何形式的改變均應(yīng)落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種增益調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟: 在電子倍增器上加載初始電壓、i，按照步長Λ V1調(diào)節(jié)加載在電子倍增器上的電壓，在每一個電壓下，記錄電子倍增器上產(chǎn)生的散粒噪聲的信號，隨著加載在電子倍增器上的電壓的變化，首次得到的大于預(yù)設(shè)的第一閾值的信號對應(yīng)的加載在電子倍增器上的電壓為第一電壓，首次得到的大于預(yù)設(shè)的第二閾值的信號對應(yīng)的加載在電子倍增器上的電壓為第二電壓，根據(jù)所述第一電壓和第二電壓，得出對應(yīng)最佳增益的目標(biāo)電壓，將目標(biāo)電壓值加載在電子倍增器上，將增益調(diào)節(jié)至最佳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增益調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述目標(biāo)電壓幅值在所述第一電壓和第二電壓之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的增益調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述目標(biāo)電壓取所述第一電壓和第二電壓的平均值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增益調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述第一閾值和第二閾值的設(shè)定依據(jù)為: 在電子倍增器上加載初始標(biāo)準(zhǔn)電壓Vtt，按照步長AV調(diào)節(jié)加載在電子倍增器上的電壓，在每一個電壓下，記錄電子倍增器上產(chǎn)生的散粒噪聲的信號，在最佳標(biāo)準(zhǔn)電壓兩側(cè)選定第一標(biāo)準(zhǔn)電壓和第二標(biāo)準(zhǔn)電壓，加載在電子倍增器上的電壓為第一標(biāo)準(zhǔn)電壓時對應(yīng)的信號值為第一閾值，加載在電子倍增器上的電壓為第二標(biāo)準(zhǔn)電壓時對應(yīng)的信號值為第二閾值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的增益調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述第一標(biāo)準(zhǔn)電壓和第二標(biāo)準(zhǔn)電壓的和值為所述最佳標(biāo)準(zhǔn)電壓值的兩倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的增益調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述最佳標(biāo)準(zhǔn)電壓通過測試標(biāo)準(zhǔn)樣品得到:分析對標(biāo)準(zhǔn)樣品的測試結(jié)果，選擇信噪比最高時對應(yīng)的加載在電子倍增器上的電壓，并將其作為最佳標(biāo)準(zhǔn)電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的增益調(diào)節(jié)方法，其特征在于:加載初始電壓Vttl的幅度大于初始標(biāo)準(zhǔn)電壓V ^的幅度。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的增益調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述步長大于所述步長M。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增益調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述信號為散粒噪聲的強度和頻率。
【文檔編號】H01J43/30GK104362068SQ201410657159
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】段煉, 劉立鵬, 劉盈智, 馬喬 申請人:聚光科技(杭州)股份有限公司