[实用新型]一种用于质谱仪电子倍增管微电流放大滤波保护电路

说明书

本实用新型公开了一种用于质谱仪电子倍增管微电流放大滤波保护电路，包括：超低输入偏置电流运算放大器，与运算放大器负输入端联结的一阶低通滤波单元，与运算放大器正输入端联结的补偿输入失调电压输入单元和正输入端低通滤波单元，在运算放大器输出端联结输出低通滤波器;本实用新型公开的一种用于质谱仪电子倍增管微电流放大滤波保护电路，通过增加保护环技术以及巴特沃兹滤波器对干扰电流及射频电源的高频干扰进行滤波，以达到采用更低的成本提升信噪比，使得分析结果更加精确。

技术领域

本实用新型属于质谱仪领域，尤其涉及一种质谱仪微电流放大滤波保护电路。

背景技术

质谱仪主要由进样系统、离子源、离子导入和离子传输、质量分析器、探测器组成；在质谱分析仪器中，要对样品中微量的元素的种类和含量进行检测，元素在经过离子源之后变为离子状态进入质谱仪器的透镜系统中，要通过施加电场来改变离子在透镜系统中的运动轨迹，从而筛选出最佳的离子；稳定的电场可由直流电源提供，施加合适的电压值能够有效地控制离子在真空透镜中加速或减速，改变离子飞行的速度和方向；离子通过透镜的能力可提高检测的灵敏度，精确稳定的离子电场强度对离子的分辨率有很大的影响，在探测器中需要对离子进行接收探测，其中由电子倍增管接收并产生微弱电流信号以便后续物质的分析判断，而此处的微弱电流极其受到干扰，影响最终的物质分析结果；现有技术一方面在与电路板联结过程中缺少保护，另一方面在处理射频电源的高频干扰缺少有效处理手段，因此需要寻找一种多方面消除干扰影响的技术方案。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个，提出了一种多方面消除干扰影响用于质谱仪电子倍增管微电流放大滤波保护电路，包括：超低输入偏置电流运算放大器，与所述运算放大器负输入端联结的一阶低通滤波单元，与所述运算放大器正输入端联结的补偿输入失调电压输入单元和正输入端低通滤波单元，在所述运算放大器输出端联结输出低通滤波器。

根据本专利背景技术中对现有技术所述，现有技术一方面在与电路板联结过程中缺少保护，另一方面在处理射频电源的高频干扰缺少有效处理手段，而本实用新型公开的一种用于质谱仪电子倍增管微电流放大滤波保护电路，通过增加保护环技术以及巴特沃兹滤波器对干扰电流及射频电源的高频干扰进行滤波，以达到采用更低的成本提升信噪比，使得分析结果更加精确。

另外，根据本实用新型公开的用于质谱仪电子倍增管微电流放大滤波保护电路还具有如下附加技术特征：

进一步地，所述运算放大器为AD549运算放大器，本案中失调输入电流75fA，采用10M的高精度低温漂电阻作为运算放大器的反馈电阻。

优选地，运算放大器为AD549KH。

进一步地，所述一阶低通滤波单元包括一阶电阻和一阶电容构成，后侧跟随高精度低温漂电阻进行分压。

进一步地，所述保护电路还包括采用高精度低温漂电阻承担的联结到所述运算放大器负输入端的反馈电路。

进一步地，所述运算放大器的放大倍数设置在10⁶倍以上。

优选地，放大倍数采用10⁷倍，无输入信号时，AD549KH输出电流在微安级别，因此采用联结正输入端的电位器和电阻补偿输入失调电压。

进一步地，所述失调电压输入单元包括电位器和电阻，所述失调电压输入单元后端联结所述正输入端低通滤波单元，所述正输入端低通滤波单元包括正输入端滤波电阻和正输入端滤波电容。

正输入端低筒滤波单元能有效过滤电源的噪声干扰，本案中，采用的正输入端滤波电阻阻值为400-500千欧，正输入端滤波电容为80-105nF。

进一步地，所述输出低通滤波器为巴特沃斯滤波器。

更进一步地，所述巴特沃斯滤波器为二阶巴特沃思滤波器。