Устройство питания анализатора гиперболоидного масс- спектрометра

Устройство питания анализатора гиперболоидного масс- спектрометра

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Шеретов, Н. В. Веселкин, B. А. Зенкин О. Р. вин, В. В. Захарченко и Э. И.. Ввйсберг, . /

-чъ„Рязанский радиотехнический институт. ъъ а

) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ПИТАНИЯ АНАЛИЗАТОРА ГИПЕРБОЛОИДНОГО

NACC-СПЕКТРОМЕТРА

Изобретение относится к квадрупольной масс-спектрометрии, а более конкретно к устройству источников высокочастотного напряжвния для гиперболо идных масс-спектрометров, и может быть использовано для получения высокой чувствительности и разрешающей способности приборов.

Известны источники высокочастотного напряжения для квадрупольных массспектрометров, в которых развертка спектра масс осуществляется изменением амплитуды высокочастотного и величины постоянного напряжения при сохранении постоянства их отношения f 1), При таком режиме раббты разрешающая способность и чувствительность массспектрометра зависит от номера анализируемой массы, что ограничивает чув- . ствительность прибора на малых массах zp и затрудняет проведенМе количественного анализа.

Известно устройство питания анализа тора гиперболоидного масс-спектр@мат ра, содержащее источник постоянного напряжения, соединенный. через регулируюший элемент с автогенератором, выход которого соединен с детектором, и источник опорного напряжения, соединенный со схемой сравнения. В данном устройстве развертка спектра масс осуществляется изменением частоты высокочастотного напряжения. B массспектрометрах с такими устройствами разрешакицая способность и чувствитещ ность остаются постоянными во всем диапазоне масс (2) .

Стабилизация амплитуды выходного напряжения осуществляется применением обратной связи с выхода устройства через детектор и усилитель на одну из сеток лампы автогенератора.

Получить необходимую стабильность амплитуды ВЧ напряжения в таком уст ройстве в большем диапазоне частот оказывается черезвычайно сложно иаь-за, малой эффективности управления нелинейных вводных характеристик управляемых

3 98 цепей, Кроме того, изменение положения рабочей точки за счет сме|дения напряжением управления приводит к искажению формы выходного сигнала, что вызывает изменение положения верши» ны диаграммы стабильности и затрудняет поддержание постоянства отношения постоянного и переменного ВЧ напряжения.

Цель изобретения — повышение стабильности амплитудно -частотной характеристики генератора, уменьшение нелинейных искажений выходного ВЧ напряжения и, как следствие, улучшение аналитических характеристик масс-спектрометра, повышение его разрешающей способности и чувствительности.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве питания гиперболоидного масс-спектрометра, состоящем из источника постоянного напряжения, соединенного через регулирующий элемент с ав тогенератором, выход которого соединен с детектором, и источникаопорного напряжения, соединенного со схемой сравнения, автогенератор и детектор введены в цепь обратной связи между выходом регулирующего элемента и входом усилителя разностного напряжения.

Компенсация изменения амплитуды высокочастотного напряжения при перестройке частоты в таком устройстве осуществляется изменением величины напряжения на аноде генератора, что значительно увеличивает эффективность стабилизации, уменьшает изменение положения рабочей точки усилительного элемента генератора и мало влияет на величину нагруженной добротности контура автогенератора.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Источник высокочастотного напряжения включает в себя источник постоянного напряжения 1, регулирующий элемент 2, автогенератор высокой частоты 3, источник опорного напряжения 4, делитель разностного напряжения 5, детектор 6.

Работа предлагаемого источника высокочастотного напряжения заключается в следующем. Постоянное напряжение от источника постоянного напряжения 1 через регулирующий элемент 2 подается на автогенератор 3, который вырабатывает напряжение высокой частоты.

9616 4

Это высокочастотное напряжение детектируется детектором 6. Получаемое на, выходе детектора постоянное напряжение сравнивается с опорным напряжением от источника 4 и разностное напряжение усиливается усилителем 5. При этом на»пряжение с усилителя 5 управляет из»менением падения напряжения на регулирующем элементе таким образом, что компенсирует изменение амплитуды высокочастотного напряжения на выходе автогенератора за счет изменения постоянного напряжения на выходе регулирующего элемента 2, Разработанный источник высокочастотного напряжения имеет следующие характеристики: диапазон частот 4500-.

600 кГц (один диапазон). амплитуда

ВЧ напряжения 450-500 В, стабильность амплитуды ВЧ напряжения не хуже 0,1% нестабильность частоты при выключенной развертке 2 -10 .

Использование разработанного источ: ника ВЧ напряжения с датчиком промышленного масс-спектрометра МХ 7303 позволяет увеличить разрешающую способность до 800 на уровне О, 5 при паспортных данных 400, при постоян:— ной чувствительности во всем диапазоне анализируемых масс.

1О

30 формула изобретения

Устройство питания анализатора гиперболоидного масс-спектрометра, содержащее источник постоянного напряжения, соединенный через регулирующий элемент с автогенератором, выход которого соединен с детектором, а источник опорного напряжения, соединенный со схемой сравнения, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения, 4> автогенератор и детектор введены в цепь обратной связи между выходом регулирующего элемента и входом схемы сравнения.

Источники информации, 50 принятые во внимание при экспертизе

1. Слободенюк Г. И. Квадрупольные масс-спектрометры. М., 1974.

2. Приборы и техника эксперимента", 1974, ¹ 2, с. 155-159 (прототип) Составитель U. Алимова

Редактор А, Долинич Текред:И.Гайду Корректор C Ee P

Заказ 11138/71 Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и- открытий 113035, Москва, -35, Раушская наб;, д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4