一種減小離子遷移譜儀離子門感應(yīng)沖擊的裝置和方法
【專利摘要】一種減小離子遷移譜儀離子門感應(yīng)沖擊的裝置和方法，該裝置包括雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器，其包括信號(hào)發(fā)生器和兩個(gè)直流可調(diào)隔離電源，兩個(gè)直流可調(diào)隔離電源分別對(duì)離子門上兩組電極輸出電壓，信號(hào)發(fā)生器控制兩個(gè)直流可調(diào)隔離電源對(duì)離子門上兩組電極輸出電壓的相位，通過調(diào)節(jié)兩個(gè)直流可調(diào)隔離電源的輸出以實(shí)現(xiàn)對(duì)離子門上兩組電極電壓幅值差的調(diào)節(jié)，和/或通過調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器的輸出以實(shí)現(xiàn)對(duì)離子門上兩組電極電壓相位差的調(diào)節(jié)，從而使離子門兩組電極電壓跳變產(chǎn)生的電磁輻射有效地相互抵消。該方法通過調(diào)節(jié)離子門兩組電極上驅(qū)動(dòng)電壓的幅值和/或相位減小其空間電磁輻射感應(yīng)沖擊，進(jìn)而有效減小由于離子門電壓跳變而在法拉第盤上形成的感應(yīng)沖擊。
【專利說明】
一種減小離子遷移譜儀離子門感應(yīng)沖擊的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及離子迀移譜儀，特別是涉及一種減小離子迀移譜儀離子門感應(yīng)沖擊的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]離子迀移譜是一種痕量物質(zhì)快檢技術(shù)，具有結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、檢測(cè)速度快、常壓下工作的優(yōu)點(diǎn)。離子迀移譜儀通過開關(guān)離子門的方式控制帶電粒子以特定的模式進(jìn)入漂移區(qū)，經(jīng)分離后被檢測(cè)器探測(cè)到。
[0003]離子門的開關(guān)狀態(tài)通常是利用離子門驅(qū)動(dòng)器調(diào)節(jié)離子門上的兩級(jí)壓差的方式來實(shí)現(xiàn)的:當(dāng)離子門上兩組電極上的電位相等時(shí)，離子門打開，離子得以通過；當(dāng)離子門上兩組電極的電位存在一定的壓差時(shí)，離子門關(guān)閉，離子門附近的離子將被打到離子門上的低電位電極組上，離子不能通過。
[0004]離子迀移譜中的感應(yīng)沖擊是離子門電壓跳變瞬間在檢測(cè)器上檢測(cè)到的沖擊性脈沖。由于離子門上的電壓為高壓，離子門上兩組電極跳變壓差很大(一般大于80V)，在開關(guān)跳變的過程中會(huì)產(chǎn)生很大電磁輻射，并會(huì)在檢測(cè)器上檢測(cè)到較大的感應(yīng)沖擊，對(duì)有效信號(hào)的檢測(cè)造成極大的干擾。對(duì)于傅里葉變換離子迀移譜儀(FT-1MS)而言，由于儀器有兩道離子門，而且第二道離子門離檢測(cè)器距離非常近(一般不足10mm)，形成的感應(yīng)沖擊更為嚴(yán)重，甚至?xí)褂行盘?hào)被煙沒掉。
[0005]目前，離子門一般采用雙邊對(duì)稱控制，即在關(guān)門狀態(tài)時(shí)，離子門上一組電極高出基準(zhǔn)電壓一定的值，而另一組電極低于基準(zhǔn)電壓相同的值。例如，在關(guān)門狀態(tài)下，當(dāng)離子門基準(zhǔn)電壓為3500V時(shí)，離子門兩組電極上的電壓分別為3540V、3460V。以一定的頻率控制離子門開關(guān)，就能使離子流以相應(yīng)的形式通過。這種控制方式一般從主電路采用電阻分壓的方式實(shí)現(xiàn)，可調(diào)性差，不能非對(duì)稱地改變離子門兩個(gè)電極組的相對(duì)電壓，難以通過調(diào)節(jié)離子門電壓的方式來減小感應(yīng)沖擊。另外，離子門開關(guān)瞬間，漂移區(qū)的電場(chǎng)將會(huì)受到影響，尤其是在傅里葉變換離子迀移譜儀中，由于離子門開關(guān)頻率較大，對(duì)漂移區(qū)電場(chǎng)的穩(wěn)定性將造成很大的影響。
[0006]實(shí)際應(yīng)用中，由于離子門驅(qū)動(dòng)方式和幾何結(jié)構(gòu)等存在很大的差異，現(xiàn)有的離子門驅(qū)動(dòng)方式很難有效地減弱感應(yīng)沖擊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種減小離子迀移譜儀離子門感應(yīng)沖擊的裝置和方法。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0009]—種減小離子迀移譜儀離子門感應(yīng)沖擊的裝置，包括雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器，所述雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器包括信號(hào)發(fā)生器和兩個(gè)直流可調(diào)隔離電源，所述兩個(gè)直流可調(diào)隔離電源分別對(duì)離子門上兩組電極輸出電壓，所述信號(hào)發(fā)生器控制所述兩個(gè)直流可調(diào)隔離電源對(duì)離子門上兩組電極輸出電壓的相位，其中通過調(diào)節(jié)所述兩個(gè)直流可調(diào)隔離電源的輸出以實(shí)現(xiàn)對(duì)離子門上兩組電極電壓幅值差的調(diào)節(jié)，和/或通過調(diào)節(jié)所述信號(hào)發(fā)生器的輸出以實(shí)現(xiàn)對(duì)離子門上兩組電極電壓相位差的調(diào)節(jié)，從而使離子門兩組電極電壓跳變產(chǎn)生的電磁輻射有效地相互抵消，進(jìn)而有效地減小在法拉第盤上形成的感應(yīng)沖擊。
[0010]進(jìn)一步地:
[0011]所述雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器還包括兩組光電開關(guān)模塊和高壓隔離模塊、以及兩組MOS管，其中兩組MOS管與兩個(gè)直流可調(diào)隔離電源串聯(lián)，兩組MOS管均包括兩個(gè)串聯(lián)的MOS管，兩組MOS管的組內(nèi)串接點(diǎn)分別接到離子門的兩組電極，兩組MOS管之間的串接點(diǎn)與兩個(gè)直流可調(diào)隔離電源之間的串接點(diǎn)相連并一同接離子門的基準(zhǔn)電壓Vref，所述信號(hào)發(fā)生器的第一輸出端通過第一組光電開關(guān)模塊和高壓隔離模塊接到第一組MOS管的兩個(gè)柵極，所述信號(hào)發(fā)生器的第二輸出端通過第二組光電開關(guān)模塊和高壓隔離模塊接到第二組MOS管的兩個(gè)柵極。
[0012]所述信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生兩路幅值相同、相位相差180°的脈沖波或方波信號(hào)，分別用于控制兩個(gè)光電開關(guān)模塊的工作，在高壓隔離模塊的保護(hù)下控制兩組MOS管的工作狀態(tài)，從而使接入離子門的電壓Vo在直流可調(diào)隔離電源兩級(jí)輸出電壓VH、VL之間跳變。
[0013]所述離子門為TP離子門或BN離子門。
[0014]所述離子迀移譜儀為信號(hào)平均離子迀移譜儀(SA-1MS)或傅里葉變換離子迀移譜儀(FT-1MS)。
[0015]—種減小離子迀移譜儀離子門感應(yīng)沖擊的方法，使用所述的減小離子迀移譜儀離子門感應(yīng)沖擊的裝置，調(diào)節(jié)離子門兩組電極上驅(qū)動(dòng)電壓的幅值和/或相位減小其空間電磁輻射感應(yīng)沖擊。
[0016]進(jìn)一步地:
[0017]通過調(diào)節(jié)雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器中的直流可調(diào)隔離電源的輸出來實(shí)現(xiàn)對(duì)離子門上兩組電極電壓幅值差的調(diào)節(jié)，以補(bǔ)償由于離子門結(jié)構(gòu)以及加工和裝配誤差引起的離子門兩組電極在電壓跳變過程中在離子迀移譜儀法拉第盤上形成的反向感應(yīng)沖擊的差異。
[0018]通過調(diào)節(jié)雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器中的信號(hào)發(fā)生器生成的低壓門控信號(hào)的相位來實(shí)現(xiàn)對(duì)離子門上兩組電極電壓相位差的調(diào)節(jié)，以補(bǔ)償由于離子門結(jié)構(gòu)以及加工和裝配誤差引起的離子門兩組電極在電壓跳變過程中在離子迀移譜儀法拉第盤上形成的反向感應(yīng)沖擊的差異。
[0019]通過調(diào)節(jié)雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器中的直流可調(diào)隔離電源的輸出來實(shí)現(xiàn)對(duì)離子門上兩組電極電壓幅值差的調(diào)節(jié)，以及通過調(diào)節(jié)雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器中的信號(hào)發(fā)生器生成的低壓門控信號(hào)的相位來實(shí)現(xiàn)對(duì)離子門上兩組電極電壓相位差的調(diào)節(jié)，來補(bǔ)償由于離子門結(jié)構(gòu)以及加工和裝配誤差引起的離子門兩組電極在電壓跳變過程中在離子迀移譜儀法拉第盤上形成的反向感應(yīng)沖擊的差異。
[0020]一種離子迀移譜儀，具有所述的減小離子迀移譜儀離子門感應(yīng)沖擊的裝置。
[0021]本發(fā)明的有益效果:
[0022]對(duì)于傳統(tǒng)的離子迀移譜儀，由于BN離子門加工和裝配過程中產(chǎn)生的誤差，或由于TP離子門兩組電極距離檢測(cè)器的距離不相等，致使即使采用雙邊對(duì)稱開關(guān)驅(qū)動(dòng)模式也不能使離子門兩組電極產(chǎn)生的電磁輻射有效地相互抵消，因而仍然存在較大的感應(yīng)沖擊。本發(fā)明通過調(diào)節(jié)離子門兩組電極上的電壓的幅值差和相位差，可以有效地補(bǔ)償由于離子門加工裝配等誤差、TP離子門的兩組電極為前后排列、結(jié)構(gòu)本身存在不對(duì)稱性所帶來的兩組電極電磁輻射的差異(離子門兩組電極在電壓跳變過程中在法拉第盤上形成的反向感應(yīng)沖擊的差異)，減小其空間電磁輻射沖擊，有效改善由于離子門兩組電極上的電壓在跳變過程中的能量輻射不能有效抵減的問題，進(jìn)而有效地減小在法拉第盤上形成的感應(yīng)沖擊及其對(duì)有效信號(hào)的干擾程度。
【附圖說明】
[0023]圖1是一種減小離子迀移譜儀離子門感應(yīng)沖擊的裝置示意圖；
[0024]圖2是利用雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器減小感應(yīng)沖擊的SA-頂S結(jié)構(gòu)(BN離子門)示意圖；
[0025]圖3是利用雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器減小感應(yīng)沖擊的SA-頂S結(jié)構(gòu)(TP離子門)示意圖；
[0026]圖4是利用雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器減小感應(yīng)沖擊的FT-頂S結(jié)構(gòu)(BN離子門)示意圖；
[0027]圖5是利用雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器減小感應(yīng)沖擊的FT-頂S結(jié)構(gòu)(TP離子門)示意圖；
[0028]圖6是雙極性離子門驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的離子門兩電極電壓及其產(chǎn)生的感應(yīng)干擾；
[0029]圖7是離子門兩電極各自產(chǎn)生的感應(yīng)干擾的最大值存在相位差的情況示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作詳細(xì)說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。
[0031 ]參閱圖1，在一種實(shí)施例中，一種減小離子迀移譜儀離子門感應(yīng)沖擊的裝置，包括雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器，所述雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器包括信號(hào)發(fā)生器和兩個(gè)直流可調(diào)隔離電源1、2，所述兩個(gè)直流可調(diào)隔離電源1、2分別對(duì)離子門上兩組電極輸出電壓Vol、Vo2，所述信號(hào)發(fā)生器控制所述兩個(gè)直流可調(diào)隔離電源1、2對(duì)離子門上兩組電極輸出電壓Vol、Vo2的相位，其中通過調(diào)節(jié)所述兩個(gè)直流可調(diào)隔離電源1、2的輸出以實(shí)現(xiàn)對(duì)離子門上兩組電極電壓Vol、Vo2幅值差的調(diào)節(jié)，和/或通過調(diào)節(jié)所述信號(hào)發(fā)生器的輸出以實(shí)現(xiàn)對(duì)離子門上兩組電極電壓相位差的調(diào)節(jié)，從而使離子門兩組電極電壓跳變產(chǎn)生的電磁輻射有效地相互抵消，進(jìn)而有效地減小在法拉第盤上形成的感應(yīng)沖擊。
[0032]如圖1所示，在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器還包括兩組光電開關(guān)模塊和高壓隔離模塊、以及兩組MOS管，其中兩組MOS管與兩個(gè)直流可調(diào)隔離電源1、2串聯(lián)，兩組MOS管均包括兩個(gè)串聯(lián)的MOS管，兩組MOS管的組內(nèi)串接點(diǎn)分別接到離子門的兩組電極，兩組MOS管之間的串接點(diǎn)與兩個(gè)直流可調(diào)隔離電源1、2之間的串接點(diǎn)相連并一同接離子門的基準(zhǔn)電壓Vref，所述信號(hào)發(fā)生器的第一輸出端通過第一組光電開關(guān)模塊和高壓隔離模塊接到第一組MOS管的兩個(gè)柵極，所述信號(hào)發(fā)生器的第二輸出端通過第二組光電開關(guān)模塊和高壓隔離模塊接到第二組MOS管的兩個(gè)柵極。
[0033]在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生兩路幅值相同、相位相差180°的脈沖波或方波信號(hào)，分別用于控制兩個(gè)光電開關(guān)模塊的工作，在高壓隔離模塊的保護(hù)下控制兩組MOS管的工作狀態(tài)，從而使接入離子門的電壓Vo在直流可調(diào)隔離電源兩級(jí)輸出電壓VH、VL之間跳變。
[0034]在一些實(shí)施例中，所述離子門可以是TP離子門或BN離子門。
[0035]在一些實(shí)施例中，所述離子迀移譜儀可以為采用TP離子門或BN離子門的信號(hào)平均離子迀移譜儀(SA-1MS)，也可以是采用TP離子門或BN離子門的傅里葉變換離子迀移譜儀(FT-1MS)0
[0036]在另一種實(shí)施例中，一種減小離子迀移譜儀離子門感應(yīng)沖擊的方法，使用前述任一實(shí)施例的減小離子迀移譜儀離子門感應(yīng)沖擊的裝置，調(diào)節(jié)離子門兩組電極上驅(qū)動(dòng)電壓的幅值和/或相位減小其空間電磁輻射感應(yīng)沖擊。
[0037]在具體的實(shí)施例中，可以通過調(diào)節(jié)雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器中的直流可調(diào)隔離電源的輸出來實(shí)現(xiàn)對(duì)離子門上兩組電極電壓幅值差的調(diào)節(jié)，以補(bǔ)償由于離子門結(jié)構(gòu)以及加工和裝配誤差引起的離子門兩組電極在電壓跳變過程中在離子迀移譜儀法拉第盤上形成的反向感應(yīng)沖擊的差異。
[0038]在具體的實(shí)施例中，可以通過調(diào)節(jié)雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器中的信號(hào)發(fā)生器生成的低壓門控信號(hào)的相位來實(shí)現(xiàn)對(duì)離子門上兩組電極電壓相位差的調(diào)節(jié)，以補(bǔ)償由于離子門結(jié)構(gòu)以及加工和裝配誤差引起的離子門兩組電極在電壓跳變過程中在離子迀移譜儀法拉第盤上形成的反向感應(yīng)沖擊的差異。
[0039]在具體的實(shí)施例中，可以通過調(diào)節(jié)雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器中的直流可調(diào)隔離電源的輸出來實(shí)現(xiàn)對(duì)離子門上兩組電極電壓幅值差的調(diào)節(jié)，以及通過調(diào)節(jié)雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器中的信號(hào)發(fā)生器生成的低壓門控信號(hào)的相位來實(shí)現(xiàn)對(duì)離子門上兩組電極電壓相位差的調(diào)節(jié)，來補(bǔ)償由于離子門結(jié)構(gòu)以及加工和裝配誤差引起的離子門兩組電極在電壓跳變過程中在離子迀移譜儀法拉第盤上形成的反向感應(yīng)沖擊的差異。
[0040]在另一種實(shí)施例中，一種離子迀移譜儀，具有前述任一實(shí)施例的減小離子迀移譜儀離子門感應(yīng)沖擊的裝置。
[0041]以下結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明具體實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)。
[0042]如圖6所示，本發(fā)明實(shí)施例采用雙極性離子門驅(qū)動(dòng)方式，即離子門由開門狀態(tài)向關(guān)門狀態(tài)切換時(shí)，一組電極正向跳變(圖6的(a)部分)，而另一組電極負(fù)向跳變(圖6的(b)部分)，使兩組離子門電極跳變過程造成的感應(yīng)干擾得到中和補(bǔ)償，從而達(dá)到減小感應(yīng)干擾的目的。如圖6的(c)、(d)、(e)部分所示，其中，圖6的(C)部分為圖6的(a)部分所示離子門電極電壓產(chǎn)生的感應(yīng)沖擊，圖6的(d)部分為圖6的(b)部分所示離子門電極電壓產(chǎn)生的感應(yīng)沖擊，圖6的(e)部分為中和后的感應(yīng)沖擊。
[0043]由于TP離子門的兩組電極為前后排列，結(jié)構(gòu)本身存在不對(duì)稱性，兩組電極在法拉第盤上產(chǎn)生的感應(yīng)干擾的強(qiáng)度和相位會(huì)存在一定的差異;BN離子門也會(huì)由于制造和裝配誤差的存在而不能使感應(yīng)干擾獲得徹底的消除。如圖7的(a)、(b)部分示出了離子門兩電極各自產(chǎn)生的感應(yīng)干擾的最大值存在相位差的情況。本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)一步利用雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器通過調(diào)節(jié)離子門驅(qū)動(dòng)電壓的幅值差和/或相位差來減小離子迀移譜感應(yīng)沖擊。通過調(diào)節(jié)離子門兩組電極上的門控電壓的幅值差和/或相位差，來改善由于BN離子門加工裝配等誤差以及TP離子門兩組電極距離檢測(cè)器的距離不相等的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所帶來的離子門兩組電極上的電壓在跳變過程中的能量輻射不能有效抵減的問題。
[0044]實(shí)施例1
[0045]本實(shí)施例主要為利用調(diào)節(jié)離子門兩組電極電壓幅值差的方式來減小感應(yīng)沖擊。
[0046]由于離子門的結(jié)構(gòu)(如TP離子門)或者加工和裝配誤差(如BN離子門)的存在，離子門上兩組電極各自在法拉第盤上產(chǎn)生的感應(yīng)沖擊的強(qiáng)度大小可能會(huì)存在差異，從而使感應(yīng)沖擊不能得到有效的削減。
[0047]本實(shí)施例可采用如圖1所示的雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器，通過調(diào)節(jié)離子門驅(qū)動(dòng)器中可調(diào)電源的輸出電壓來調(diào)節(jié)離子門上電極的電壓的幅值(即圖6的(a)、(b)部分的幅值)，從而降低兩組離子門電極在法拉第盤上產(chǎn)生的感應(yīng)沖擊的強(qiáng)度差(即圖6的(c)、(d)部分的幅值差)，使感應(yīng)沖擊得到進(jìn)一步的削減。
[0048]更進(jìn)一步，本實(shí)施例中的調(diào)節(jié)離子門上兩組電極的電壓的幅值的方法也可為其他調(diào)節(jié)方式，如通過調(diào)節(jié)分壓電阻的阻值來實(shí)現(xiàn)電壓幅值的調(diào)節(jié)等。
[0049]實(shí)施例2
[0050]本實(shí)施例主要為利用調(diào)節(jié)離子門兩組電極電壓相位差的方式來減小感應(yīng)沖擊。
[0051]由于離子門的結(jié)構(gòu)(如TP離子門)或者加工和裝配誤差(如BN離子門)的存在，離子門上兩組電極各自在法拉第盤上產(chǎn)生的感應(yīng)沖擊的相位可能會(huì)存在差異，從而使感應(yīng)沖擊不能得到有效的削減。
[0052]本實(shí)施例可采用如圖1所示的雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器，通過調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的控制低壓信號(hào)的相位差來調(diào)節(jié)離子門上電極的電壓的相位差，使離子門兩組電極各自產(chǎn)生的感應(yīng)干擾在最強(qiáng)處相互抵消，從而使感應(yīng)沖擊得到有效地削減。
[0053]更進(jìn)一步，本實(shí)施例中的調(diào)節(jié)離子門上兩組電極的電壓的相位差的方法也可為其他方式。
[0054]實(shí)施例3
[0055]本實(shí)施例是針對(duì)采用BN離子門的離子迀移譜儀減小感應(yīng)沖擊的例子。
[0056]本實(shí)施例可采用如圖1所示的雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器，應(yīng)用于如圖2、圖4所示的BN離子門。如圖2、圖4所示，從離子迀移譜儀的分壓電路中引出離子門基準(zhǔn)電壓VrefJiA雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器中兩個(gè)直流可調(diào)隔離電源的串接點(diǎn)上，然后將雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器中的兩個(gè)輸出端分別接入離子門兩個(gè)電極。
[0057]信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生兩路幅值相同、相位相差180°的脈沖波或方波信號(hào)，分別用于控制兩路光電模塊的工作，在高壓隔離模塊的保護(hù)下控制兩個(gè)MOS管的工作狀態(tài)，從而使接入離子門的電壓Vo在直流可調(diào)隔離電源兩級(jí)輸出電壓VH、VL之間跳變。通過調(diào)節(jié)可調(diào)電源的電壓輸出，即可達(dá)到調(diào)節(jié)離子門電極電壓的幅值的目的；調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的低壓控制信號(hào)的相位，即可達(dá)到調(diào)節(jié)離子門電極電壓的相位的目的。
[0058]由于BN離子門加工和裝配過程中必然存在一定的誤差，致使即使采用雙邊對(duì)稱開關(guān)驅(qū)動(dòng)模式也不能使離子門兩組電極產(chǎn)生的電磁輻射有效地相互抵消，因而仍然存在較大的感應(yīng)沖擊。通過調(diào)節(jié)離子門兩組電極上的電壓的幅值差和相位差，可以有效地補(bǔ)償由于離子門加工裝配等誤差所帶來的兩組電極電磁輻射的差異，從而極大地減弱感應(yīng)沖擊。
[0059]實(shí)施例4
[0060]本實(shí)施例是針對(duì)采用TP離子門的離子迀移譜儀減小感應(yīng)沖擊的例子。
[0061]本實(shí)施例可采用如圖1所示的雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器，應(yīng)用于如圖3、圖5所示的TP離子門。如圖3、圖5所示，為應(yīng)用TP離子門的離子迀移譜儀，所裝離子門驅(qū)動(dòng)器也為雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器。具體的減小感應(yīng)沖擊的方法與實(shí)施例3相似，通過調(diào)節(jié)雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器中的直流可調(diào)隔離電源的輸出電壓來調(diào)節(jié)離子門上兩組電極各自產(chǎn)生的感應(yīng)沖擊的強(qiáng)度，通過調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的低壓控制信號(hào)的相位來調(diào)節(jié)離子門上兩組電極各自產(chǎn)生的感應(yīng)沖擊的相位，從而實(shí)現(xiàn)最大化減小感應(yīng)沖擊的目的。
[0062]實(shí)施例5
[0063]本實(shí)施例是關(guān)于一種信號(hào)平均離子迀移譜儀(SA-MS)，其既可以是使用BN離子門的SA-頂S(如圖2所示)，也可以是使用TP離子門的SA-頂S(圖3所示)。
[0064]具體的減小感應(yīng)沖擊的方法與實(shí)施例3相似，可采用如圖1所示的雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器，通過調(diào)節(jié)雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器中的直流可調(diào)隔離電源的輸出電壓來調(diào)節(jié)離子門上兩組電極各自產(chǎn)生的感應(yīng)沖擊的強(qiáng)度，通過調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的低壓控制信號(hào)的相位來調(diào)節(jié)離子門上兩組電極各自產(chǎn)生的感應(yīng)沖擊的相位，從而實(shí)現(xiàn)最大化減小感應(yīng)沖擊的目的。
[0065]實(shí)施例6
[0066]本實(shí)施例是關(guān)于一種傅里葉變換離子迀移譜儀(FT-頂S)中，其既可以是使用BN離子門的FT-頂S(如圖4所示)，也可以是使用TP離子門的FT-頂S(如圖5所示)。
[0067]具體的減小感應(yīng)沖擊的方法與實(shí)施例3相似，可采用如圖1所示的雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器，通過調(diào)節(jié)雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器中的直流可調(diào)隔離電源的輸出電壓來調(diào)節(jié)離子門上兩組電極各自產(chǎn)生的感應(yīng)沖擊的強(qiáng)度，通過調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的低壓控制信號(hào)的相位來調(diào)節(jié)離子門上兩組電極各自產(chǎn)生的感應(yīng)沖擊的相位，從而實(shí)現(xiàn)最大化減小感應(yīng)沖擊的目的。
[0068]以上內(nèi)容是結(jié)合具體/優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，其還可以對(duì)這些已描述的實(shí)施方式做出若干替代或變型，而這些替代或變型方式都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種減小離子迀移譜儀離子門感應(yīng)沖擊的裝置，其特征在于，包括雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器，所述雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器包括信號(hào)發(fā)生器和兩個(gè)直流可調(diào)隔離電源，所述兩個(gè)直流可調(diào)隔離電源分別對(duì)離子門上兩組電極輸出電壓，所述信號(hào)發(fā)生器控制所述兩個(gè)直流可調(diào)隔離電源對(duì)離子門上兩組電極輸出電壓的相位，其中通過調(diào)節(jié)所述兩個(gè)直流可調(diào)隔離電源的輸出以實(shí)現(xiàn)對(duì)離子門上兩組電極電壓幅值差的調(diào)節(jié)，和/或通過調(diào)節(jié)所述信號(hào)發(fā)生器的輸出以實(shí)現(xiàn)對(duì)離子門上兩組電極電壓相位差的調(diào)節(jié)，從而使離子門兩組電極電壓跳變產(chǎn)生的空間電磁輻射有效地相互抵消，進(jìn)而有效地減小在法拉第盤上形成的感應(yīng)沖擊。2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器還包括兩組光電開關(guān)模塊和高壓隔離模塊、以及兩組MOS管，其中兩組MOS管與兩個(gè)直流可調(diào)隔離電源串聯(lián)，兩組MOS管均包括兩個(gè)串聯(lián)的MOS管，兩組MOS管的組內(nèi)串接點(diǎn)分別接到離子門的兩組電極，兩組MOS管之間的串接點(diǎn)與兩個(gè)直流可調(diào)隔離電源之間的串接點(diǎn)相連并一同接離子門的基準(zhǔn)電壓Vref，所述信號(hào)發(fā)生器的第一輸出端通過第一組光電開關(guān)模塊和高壓隔離模塊接到第一組MOS管的兩個(gè)柵極，所述信號(hào)發(fā)生器的第二輸出端通過第二組光電開關(guān)模塊和高壓隔離模塊接到第二組MOS管的兩個(gè)柵極。3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生兩路幅值相同、相位相差180°的脈沖波或方波信號(hào)，分別用于控制兩個(gè)光電開關(guān)模塊的工作，在高壓隔離模塊的保護(hù)下控制兩組MOS管的工作狀態(tài)，從而使接入離子門的電壓Vo在直流可調(diào)隔離電源兩級(jí)輸出電壓VH、VL之間跳變。4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述離子門為TP離子門或BN離子門。5.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述離子迀移譜儀為信號(hào)平均離子迀移譜儀(SA-頂S)或傅里葉變換離子迀移譜儀(FT-頂S)。6.—種減小離子迀移譜儀離子門感應(yīng)沖擊的方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的減小離子迀移譜儀離子門感應(yīng)沖擊的裝置，調(diào)節(jié)離子門兩組電極上驅(qū)動(dòng)電壓的幅值和/或相位減小其空間電磁輻射感應(yīng)沖擊。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，通過調(diào)節(jié)雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器中的直流可調(diào)隔離電源的輸出來實(shí)現(xiàn)對(duì)離子門上兩組電極電壓幅值差的調(diào)節(jié)，以補(bǔ)償由于離子門結(jié)構(gòu)以及加工和裝配誤差引起的離子門兩組電極在電壓跳變過程中在離子迀移譜儀法拉第盤上形成的反向感應(yīng)沖擊的差異。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，通過調(diào)節(jié)雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器中的信號(hào)發(fā)生器生成的低壓門控信號(hào)的相位來實(shí)現(xiàn)對(duì)離子門上兩組電極電壓相位差的調(diào)節(jié)，以補(bǔ)償由于離子門結(jié)構(gòu)以及加工和裝配誤差引起的離子門兩組電極在電壓跳變過程中在離子迀移譜儀法拉第盤上形成的反向感應(yīng)沖擊的差異。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于:通過調(diào)節(jié)雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器中的直流可調(diào)隔離電源的輸出來實(shí)現(xiàn)對(duì)離子門上兩組電極電壓幅值差的調(diào)節(jié)，以及通過調(diào)節(jié)雙極性可調(diào)離子門驅(qū)動(dòng)器中的信號(hào)發(fā)生器生成的低壓門控信號(hào)的相位來實(shí)現(xiàn)對(duì)離子門上兩組電極電壓相位差的調(diào)節(jié)，來補(bǔ)償由于離子門結(jié)構(gòu)以及加工和裝配誤差引起的離子門兩組電極在電壓跳變過程中在離子迀移譜儀法拉第盤上形成的反向感應(yīng)沖擊的差異。10.—種離子迀移譜儀，其特征在于，具有權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的減小離子迀移譜儀離子門感應(yīng)沖擊的裝置。
【文檔編號(hào)】H01J49/26GK106098528SQ201610421157
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月14日 公開號(hào)201610421157.0, CN 106098528 A, CN 106098528A, CN 201610421157, CN-A-106098528, CN106098528 A, CN106098528A, CN201610421157, CN201610421157.0
【發(fā)明人】倪凱, 張小郭, 郭開泰, 唐彬超, 史淵, 余泉, 錢翔, 王曉浩
【申請(qǐng)人】清華大學(xué)深圳研究生院