適于激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜儀的離子檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適于激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜儀的離子檢測(cè)系統(tǒng)，包括離子檢測(cè)器和采集卡；采集卡由FPGA控制芯片、A/D轉(zhuǎn)換器、可變?cè)鲆娣糯笃?、直流偏置電路模塊和觸發(fā)信號(hào)輸入接口組成；FPGA控制芯片的信號(hào)輸入端通過A/D轉(zhuǎn)換器與可變?cè)鲆娣糯笃鞯男盘?hào)輸出端連接，可變?cè)鲆娣糯笃鞯男盘?hào)輸入端和直流偏置電路模塊的信號(hào)輸出端分別與離子檢測(cè)器的信號(hào)輸出端連接。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于在滿足激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜儀分辨率的條件下，達(dá)到降低離子信號(hào)檢測(cè)采集系統(tǒng)制造成本、提高離子信號(hào)檢測(cè)采集系統(tǒng)工作穩(wěn)定性目的，同時(shí)，本發(fā)明具備數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳功能，解決了數(shù)據(jù)獲取滯后的問題。
【專利說明】
適于激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜儀的離子檢測(cè)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜儀，尤其是涉及適于激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜儀的離子檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]MALD1-T0FMS(基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜儀)質(zhì)譜系統(tǒng)是一種新型的軟電離生物質(zhì)譜，儀器主要由兩部分組成:基質(zhì)輔助激光解析電離離子源(MALDI)和飛行時(shí)間質(zhì)量分析器(TOF) JALDI的原理是用激光照射樣品與基質(zhì)形成的共結(jié)晶薄膜，基質(zhì)從激光中吸收能量傳遞給生物分子;生物分子得到能量后形成碎片飛出，它是一種軟電離技術(shù)，適用于混合物及生物大分子的測(cè)定。TOF的原理是離子在電場(chǎng)作用下加速飛過飛行管，根據(jù)到達(dá)離子檢測(cè)器的飛行時(shí)間不同而被檢測(cè)，離子檢測(cè)器把離子信號(hào)放大后送給采集卡，再經(jīng)過計(jì)算機(jī)分析后來鑒定離子質(zhì)荷比。
[0003]目前MALD1-T0FMS的離子信號(hào)檢測(cè)采集系統(tǒng)如圖2所示，由檢測(cè)器1.1、中間放大器和采集卡組成。當(dāng)離子流3.1到達(dá)離子檢測(cè)器1.1后，離子檢測(cè)器1.1將這個(gè)信號(hào)放大后以電流形式輸出給中間放大器，中間放大器將信號(hào)放大后輸出給電壓量程較大(通常是5V)的采集卡，采集卡再將連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號(hào)后送到計(jì)算機(jī)2.1做后續(xù)處理。上述檢測(cè)采集系統(tǒng)的缺陷是:由于在離子檢測(cè)器1.1和采集卡之間增加了外置的中間信號(hào)放大器，由于信號(hào)的頻率較高，對(duì)中間信號(hào)放大器的帶寬和噪聲要求很高，使得檢測(cè)采集系統(tǒng)的制造成本很高，同時(shí)還需提供中間信號(hào)放大器電源，使得檢測(cè)采集系統(tǒng)復(fù)雜，增加了檢測(cè)采集系統(tǒng)的故障概率;此外上述采集卡不具有數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳功能，導(dǎo)致數(shù)據(jù)獲取滯后而影響整個(gè)檢測(cè)采集系統(tǒng)的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于提供一種適于激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜儀的離子檢測(cè)系統(tǒng)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取下述技術(shù)方案:
本發(fā)明所述適于激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜儀的離子檢測(cè)系統(tǒng)，包括離子檢測(cè)器和采集卡;所述采集卡由FPGA控制芯片、A/D轉(zhuǎn)換器、可變?cè)鲆娣糯笃?、直流偏置電路模塊和觸發(fā)信號(hào)輸入接口組成;所述FPGA控制芯片的信號(hào)輸入端通過A/D轉(zhuǎn)換器與所述可變?cè)鲆娣糯笃鞯男盘?hào)輸出端連接，可變?cè)鲆娣糯笃鞯男盘?hào)輸入端和所述直流偏置電路模塊的信號(hào)輸出端分別與所述離子檢測(cè)器的信號(hào)輸出端連接;FPGA控制芯片的數(shù)據(jù)發(fā)送端與外部計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)接收端連接。
[0006]所述FPGA控制芯片的輸出控制端連接有狀態(tài)指示燈單元。
[0007]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于在滿足激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜儀分辨率的條件下，達(dá)到降低離子信號(hào)檢測(cè)采集系統(tǒng)制造成本、提高離子信號(hào)檢測(cè)采集系統(tǒng)工作穩(wěn)定性目的，同時(shí)，本發(fā)明具備數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳功能，解決了數(shù)據(jù)獲取滯后的問題。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2是現(xiàn)有激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜儀的離子信號(hào)檢測(cè)采集系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1所示，本發(fā)明所述適于激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜儀的離子檢測(cè)系統(tǒng)，包括離子檢測(cè)器I和采集卡;采集卡由FPGA(FPGA:英文Field — Programmable Gate Array的縮寫，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)控制芯片、A/D轉(zhuǎn)換器、可變?cè)鲆娣糯笃?、直流偏置電路模塊和觸發(fā)信號(hào)輸入接口組成;所述FPGA控制芯片的信號(hào)輸入端通過A/D轉(zhuǎn)換器與所述可變?cè)鲆娣糯笃鞯男盘?hào)輸出端連接，可變?cè)鲆娣糯笃鞯男盘?hào)輸入端和所述直流偏置電路模塊的信號(hào)輸出端分別與所述離子檢測(cè)器的信號(hào)輸出端連接;FPGA控制芯片的數(shù)據(jù)發(fā)送端通過PCIe總線與外部計(jì)算機(jī)2的數(shù)據(jù)接收端連接。在FPGA控制芯片的輸出控制端連接有狀態(tài)指示燈單元，用于顯示當(dāng)前采集卡的狀態(tài)(例如采集狀態(tài)、空閑狀態(tài))和故障指示(電源故障指示、PCIe通信故障指示)。
[0011]本發(fā)明工作時(shí)，可變?cè)鲆娣糯笃鞯姆糯蟊稊?shù)由用戶設(shè)置，經(jīng)過放大的信號(hào)能夠充分利用A/D轉(zhuǎn)換器的電壓量程;A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)傳輸給FPGA控制芯片處理后放到數(shù)據(jù)緩存區(qū)，當(dāng)計(jì)算機(jī)2通過PCIe總線請(qǐng)求緩存數(shù)據(jù)時(shí)，F(xiàn)PGA控制芯片將數(shù)據(jù)發(fā)至計(jì)算機(jī)2。正常工作時(shí)，激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜儀的同步信號(hào)通過觸發(fā)信號(hào)輸入接口傳輸給采集卡，采集卡開始采集信號(hào)，當(dāng)數(shù)據(jù)量達(dá)到預(yù)先設(shè)置值時(shí)就把數(shù)據(jù)通過PCIe總線傳輸給計(jì)算機(jī)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適于激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜儀的離子檢測(cè)系統(tǒng)，包括離子檢測(cè)器和采集卡;其特征在于:所述采集卡由FPGA控制芯片、A/D轉(zhuǎn)換器、可變?cè)鲆娣糯笃鳌⒅绷髌秒娐纺K和觸發(fā)信號(hào)輸入接口組成;所述FPGA控制芯片的信號(hào)輸入端通過A/D轉(zhuǎn)換器與所述可變?cè)鲆娣糯笃鞯男盘?hào)輸出端連接，可變?cè)鲆娣糯笃鞯男盘?hào)輸入端和所述直流偏置電路模塊的信號(hào)輸出端分別與所述離子檢測(cè)器的信號(hào)輸出端連接;FPGA控制芯片的數(shù)據(jù)發(fā)送端與外部計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)接收端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述適于激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜儀的離子檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述FPGA控制芯片的輸出控制端連接有狀態(tài)指示燈單元。
【文檔編號(hào)】H01J49/40GK105895495SQ201610420960
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日
【發(fā)明人】李康康, 蔡克亞, 李向廣, 王曉錦, 郭光輝, 張瑞峰, 王家杰, 劉聰, 王超, 喬建勇, 劉曉莉, 肖永東, 易玲, 劉偉偉, 吳學(xué)煒
【申請(qǐng)人】安圖實(shí)驗(yàn)儀器(鄭州)有限公司