[发明专利]一种用于驱动质谱仪的正弦波频率扫描装置

说明书

本发明实施例提供一种用于驱动质谱仪的正弦波频率扫描装置，涉及终端技术领域。其中，该装置包括：微控制单元、信号输出模块和宽频高压放大器，微控制单元用于从终端获取预置的正弦波数据，并将正弦波数据传输至信号输出模块，信号输出模块用于接收所述正弦波数据，并当接收到微控制单元发送的转换信号后，将正弦波数据转换为正弦波电压信号，以及，将正弦波电压信号传输至宽频高压放大器，宽频高压放大器与离子阱质量分析器电连接，用于将正弦波电压信号放大为高压正弦波信号，并将高压正弦波信号传输至离子阱质量分析器的两个极板，以向两个极板提供正弦波频率扫描的射频电压。本发明实施例通过上述正弦波频率扫描装置降低了功耗。

技术领域

本发明属于质谱分析技术领域，尤其涉及一种用于驱动质谱仪的正弦波频率扫描装置。

背景技术

质谱分析是利用荷质比对样品进行质量分析和结构鉴定的一种分析方法。现阶段，由于质谱分析方法的分析速度快、灵敏度高和特异性强，被广泛应用于环境检测、临床分析、有机合成、药物研发等领域。通常，质谱仪主要由离子源、离子传输系统、质量分析器、检测器、真空系统和数据采集系统组成。其中，质量分析器有多种类型，例如，四极杆、离子阱、飞行时间、傅里叶变换离子回旋共振阱等。相比于其它质量分析器，离子阱质量分析器可以在更高的气压条件下工作，成为小型化质谱仪的理想选择之一。

在利用离子阱质量分析器进行质量分析时，在质量分析器的电极上加载射频电压，并扫描射频电压来筛选离子，以对离子进行质量分析。目前，射频电压主要有两种扫描方式，一种是幅度扫描，即在单频正弦波频率保持不变的情况下，对其电压幅度进行线性扫描实现对离子的质量分析；另外一种是频率扫描，即在射频电压幅度保持不变的情况下，对其频率进行扫描实现对离子的质量分析。

然而，对于幅度扫描模式，为实现对高荷质比(m/z)的质量分析需要高达几千伏的电压，若环境中气压较高，容易导致电极之间放电。频率扫描模式可以很好的解决上述问题，当前使用的频率扫描模式为Ding团队开发的方波频率扫描。该方波频率扫描方法可以使频率扫描范围从200kHz到1MHz，最高电压幅度可达到1000V，可实现17kDa的离子分析。但是，为实现高压方波频率扫描采用特殊的驱动电路，该驱动电路中需要采用高速功率场效应管搭成的开关电路，为实现占空比，开关电路需高速切换，产生的功耗较大。

发明内容

本发明提供一种用于驱动质谱仪的正弦波频率扫描装置，旨在解决采用方波频率扫描模式造成的功耗大的问题。

本发明提供的一种用于驱动质谱仪的正弦波频率扫描装置，包括：所述装置包括：微控制单元、信号输出模块和宽频高压放大器，其中，所述微控制单元与所述信号输出模块电连接，所述信号输出模块与所述宽频高压放大器电连接；

所述微控制单元，用于从终端获取预置的正弦波数据，并将所述正弦波数据传输至所述信号输出模块；

所述信号输出模块，用于接收所述正弦波数据，并当接收到所述微控制单元发送的转换信号后，将所述正弦波数据转换为正弦波电压信号，以及，将所述正弦波电压信号传输至所述宽频高压放大器；

所述宽频高压放大器与离子阱质量分析器电连接，用于将所述正弦波电压信号放大为高压正弦波信号，并将所述高压正弦波信号传输至所述离子阱质量分析器的两个极板，以向所述两个极板提供正弦波频率扫描的射频电压。

本发明提供的一种用于驱动质谱仪的正弦波频率扫描装置，利用宽频高压放大器将正弦波信号放大为高压正弦波信号，一方面在电路中利用功耗较低的电压放大器就可以实现高压放大，降低了功耗，另一方面，从理论分析正弦波频率扫描比方波频率的功耗更低，进一步降低了功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。