离子迁移谱仪离子门控制器的制造方法_3

文档序号:8886899阅读:来源:国知局
’ ^为电位器Rv2的与离子门电极I相连的一端与活动接触点之间的电阻值,Rvl为电位器Rvl的阻值。通过调节Rvl和R’ V2可以得到需要的离子门电极关闭电位。调节Rvl和R’ V2,离子门两个电极的电位可以以基准电位呈正负对称,如Ua= 3000V,U0=3000+307,?= 3000-30V,也可以不对称,如 Ua= 3000V,U0= 3000+50\,\],= 3000-30V。图3给出了离子门关闭时离子门两个电极的电位不对称的示意图。前述Ua为离子门电极的基准电位。
[0044]从上面的工作原理可以看出电位器Rv2、电位器Rvl可以得到需要的离子门电极的电位调整阻值,因此可以适配于不同电位需求的离子迀移谱仪。
[0045]本实施例中采用了较少的器件(基本算最精简的方式)实现了两路可调电源,每增加一个器件,不仅带来了成本的增加,在电路板的绘制、制作、生产过程中都会增加复杂度,而且降低可靠性,因此本实施例中的离子门控制器的成本更低、生产制造更简单省时、可靠性更高。实际应用中,如果有需要,两路可调电源上的固定电阻、电位器的数量均还可以增加,只要阻值设置合理得到上述的对称或非对称控制即可,本实施例中不再加以赘述。
[0046]本实施例中,脉冲信号发生器作为电路的信号控制基础,其输出端通过开关与地相连,使得信号发生器靠近整个电路的接地端,因此整个电路的信号控制无需悬浮在高压下,也即不需要进行高压隔离,使整个电路结构更加简单可靠,且控制非常方便。同时电位器也位于接地一侧,为实现在线调节提供了可能。
[0047]离子迀移谱仪离子门控制器的控制方法,包括以下步骤:
[0048]S1、调节电位器Rvl的阻值,调节电位器Rv2的活动接触点位置;使得Rv2/(Rn+Rv2)与 R02/(Roi+Ro2)的值相等、(R02+Rv1)/(R01+R02)与 R’ V2/(Rn+R,V2)不相等,R’ V2S电位器 Rv2的与离子门电极I相连的一端与活动接触点之间的电阻值;
[0049]S2、脉冲信号发生器发出脉冲信号,该脉冲信号由开启信号和关闭信号构成,开启信号和关闭信号的电平相反且交替出现;
[0050]S3、脉冲信号发生器发出的脉冲信号为开启信号时,与电位器Rvl相连的离子门电极I电位Utl等于与电位器R v2相连的离子门电极I电位U i,离子门打开;脉冲信号发生器发出的脉冲信号由开启信号跳转为关闭信号时,开关S1和开关S 2切换状态,电位器Rv2和电位器Rvl的接入方式同时改变,跳转到步骤S4;开关S1和开关S 2具有闭合(开关被打开)和断开关闭两种状态,这两种状态受脉冲信号发生器发出的脉冲信号的控制;前述开关SjP开关S2切换状态是指如果开关当前为闭合状态则切换为断开状态,如果当前为断开状态则切换为闭合状态;电位器Rv2和电位器R vl的接入方式同时改变是指,如果电位器R vl当前为短路状态则切换为非短路状态,如果当前为非短路状态则切换为短路状态;如果电位器Rv2的接地端与电位器的活动接触点之间的部分为短路状态则切换为非短路状态,如果电位器Rv2的接地端与电位器的活动接触点之间的部分当前为非短路状态则切换为短路状态。电位器Rv2和电位器Rvl的接入方式的改变由开关S i和开关S 2控制;
[0051]S4、脉冲信号发生器发出的脉冲信号为关闭信号时,连接在电位器Rvl上的离子门电极I的电位Utl与连接在电位器Rv2上的离子门电极I的电位U1不相等,离子门关闭;脉冲信号发生器发出的脉冲信号由关闭信号跳转为开启信号时,开关S1和开关S2切换状态,电位器Rv2和电位器Rvl的接入方式同时改变,跳转到步骤S3。
[0052]脉冲信号发生器可以发出一路脉冲信号对开关S1和开关S2同时进行控制,也可以发出两路重频脉冲信号分别对开关S1和开关S 2同时进行控制。实施例5和实施例6中对这两种方式的控制方法进行分别说明。
[0053]【实施例5】
[0054]在实施例4的基础上,本实施例中,对离子迀移谱仪离子门控制器的控制方法进行进一步改进,本实施例中,脉冲信号发生器发出一路脉冲信号对开关S1和开关S 2同时进行控制时,开关S1和开关S2闭合(即被打开)时所需的电平不一样,本实施例中开关S 1在高电平触发下闭合,低电平时断开;开关&则相反,在低电平触发下闭合,高电平时断开;例如开关S1采用npn型三极管,基极连接脉冲信号发生器的输出端、集电极连接在固定电阻Rtll和固定电阻1^2的公共端、发射极接地;开关S2采用pnp型三极管,基极连接脉冲信号发生器的输出端、集电极接地、发射极连接电位器的活动接触点。
[0055]本实施例中,离子迀移谱仪离子门控制器的控制方法,包括以下步骤:
[0056]S1、调节电位器Rvl的阻值,调节电位器Rv2的活动接触点位置;使得Rv2/(Rn+Rv2)与 R02/(Roi+Ro2)的值相等、(R02+Rv1)/(R01+R02)与 R’ V2/(Rn+R,V2)不相等,R’ V2S电位器 Rv2的与离子门电极I相连的一端与活动接触点之间的电阻值;
[0057]S2、脉冲信号发生器发出脉冲信号,该脉冲信号由开启信号和关闭信号构成,开启信号和关闭信号的电平相反且交替出现,本实施例中将高电平信号作为开启信号,将低电平信号作为关闭信号;
[0058]S3、脉冲信号发生器发出的脉冲信号为开启信号时,开关S1闭合,电位器Rvl短路,与电位器Rvl相连的离子门电极I电位U。的值为U^RJOV+RJ,Uhv为高压电源的电压;开关S2断开,电位器R ^全部接入电路,与电位器R v2相连的离子门电极I电位U i的值为Uhv^v2/(Rn+Rv2)札=U1,离子门打开。脉冲信号发生器发出的脉冲信号由开启信号跳转为关闭信号时,开关Sj”换成断开状态、开关S 2切换成闭合状态,电位器Rv2的接地端与电位器的活动接触点之间的部分被短路、电位器Rvl接入电路,跳转到步骤S4 ;
[0059]S4、脉冲信号发生器发出的脉冲信号为关闭信号时,开关S1断开,电位器Rvl未被短路,与电位器Rvl相连的离子门电极I电位Utl的值为UHV* (Ra^Rvl)/ (Roi+R02);开关S2闭合,电位器Rv2接地的一端与活动接触点之间的部分被短路,与电位器Rv2相连的离子门电极I电位U1的值为UHV*R’V2/(Rn+R’V2)札与U1不相等,离子门关闭。脉冲信号发生器发出的脉冲信号由关闭信号跳转为开启信号时,开关Sj”换成闭合状态、开关S2切换成断开状态,电位器Rv2的接地端与电位器的活动接触点之间的部分未被短路、电位器Rvl被短路,跳转到步骤S3。
[0060]在脉冲信号发生器不断发出脉冲信号的过程中,上述方法在步骤S3和步骤S4中循环,不停地打开和关闭离子门,实现离子门电极的控制,直至试验结束脉冲信号发生器停止输出脉冲信号。
[0061]【实施例6】
[0062]在实施例4的基础上,本实施例中,对离子迀移谱仪离子门控制器的控制方法进行进一步改进,本实施例中,脉冲信号发生器发出A、
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