[发明专利]气溶胶飞行时间质谱仪信号采集装置及方法

权利要求书

1.气溶胶飞行时间质谱仪信号采集装置，其特征在于，包括电子倍增器MCP、限幅器、衰减器及信号合成器，限幅器、衰减器分别连接在电子倍增器MCP与信号合成器之间，信号合成器内设有ADC采集卡；所述电子倍增器MCP根据电压幅值将检测器信号输入限幅器或衰减器：小于预设值的小信号输入限幅器，且被ADC采集卡采集后由CPU处理，大于预设值的大信号进入衰减器，且被ADC采集卡采集后由CPU处理。

2.如权利要求1所述的气溶胶飞行时间质谱仪信号采集装置，其特征在于，所述限幅器包括相串联的两个二极管D1、D2。

3.如权利要求1所述的气溶胶飞行时间质谱仪信号采集装置，其特征在于，所述衰减器包括串联连接的多级分压电路，每一级分压电路均包含有一组串联的分压电阻；第二级至最后一级分压电路的输入端为上一级分压电路分压电阻的串联节点。

4.基于权利要求1所述采集装置的气溶胶飞行时间质谱仪信号采集方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、大气气溶胶颗粒由进样区引入空气动力学透镜中，被聚焦成具有发散角的颗粒束；在进样区末端的分离锥处通过超音速膨胀飞行进入到测径区；

S2、颗粒在测径区内漂移通过两束连续的激光光束，产生散射光由椭圆透镜聚焦，然后被第一光电倍增器和第二光电倍增器接收；且由第一光电倍增器和第二光电倍增器产生的信号时间差计算出颗粒的速度；

S3、颗粒进入电离源时，被高能脉冲激光熔融并电离成正负离子；

S4、离子由加速区加速引出，通过无场飞行区再被反射区反射后，按不同质荷比分离，最终打到检测器被收集起来；

步骤S4所述最终打到检测器后的离子分为以下步骤被收集：

S41、信号经过sma三通接口处理后按电压幅度分为三路，第一路为电压幅度大于预设值的大信号，第二路为电压幅度小于预设值的小信号，第三路信号直接由ADC采集卡采集；

S42、小信号先由限幅器限幅，将电压幅度限制在预设值内，得到小信号测量，再由ADC采集卡采集；

S43、大信号由衰减器衰减，衰减后电压幅度小于预设值，再由ADC采集卡采集；

S44、信号合成器对ADC采集卡将所采集到的三路信号进行合并。