针对自制垂直引入式飞行时间质谱仪(orthogonal ext raction time-of-flight mass spect rometer , O-TOFMS)的需要,运用直接数字频率合成(direct digital f requency synthesis ,DDS) 技术,研制了射频四极杆的高压射频驱动电路装置。该驱动器频率可调范围为0.5～2MHz ,幅度最高达到1000Vp-p 。该射频四极杆驱动器( radio frequency quadrupole driver , RFQ Driver) 可用于分子离子反应器(molecule ion reactor ,MIR)和RFQ驱动,其结构简洁、成本低、性能稳定可靠。

　　射频四极杆作为离子调制器或质量分析器,被广泛地应用于质谱领域。在一定气压下,四极杆可以对离子进行碰撞冷却聚焦,常常作为大气压离子源与质谱的接口。射频四极杆结构小巧、扫描速度快、离子传输率高、真空要求不是非常高,是小型低价位质谱分析器的理想选择。虽然四极杆的质量范围不大, 但由于电喷雾电离(elect rospray ionization , ESI) 等大气压电离源产生的多电荷离子质荷比一般在3000以下,所以四极杆仍可以应用于生物大分子分析。同时,四极杆还可以串级联用,其定量能力强,因此,射频四极杆在质谱领域的应用非常重要。

　　用驱使下载四极杆的油田微波射频电源线路,常由电感电容器（电容器器）自由谐振电源线路产生,自由谐振电源线路由大输出图像放大电源线路驱使下载,须要经过修改电感电容器（电容器器）自由谐振电源线路的电阻线匝数来修改自由谐振帧率,为此来更改质谱器材的效果区域。在动物大分子质谱器材中,帧率般在0.3～1.5MHz,电流值2kVp-p。还是,要采购这种的电源线路平衡装置,成本是是非非常非常昂贵的,然而商业应用电源线路的帧率常是固定不变的,只能有更改电阻线匝数性能更改帧率,这种很不便宜。 　　本试验台室diy制作的高分辩航行日期质谱仪 ,在层结压正铝化合物数据接口将由ESI 或AP-MALDI ( atmosp heric pressure mat rix-assistedlaser desorption ionization ,层结压基体手游辅助缴光解密正铝化合物源) 造成的正铝化合物形成rfrf射频四极杆设计,利于四极杆对正铝化合物束实行冷去精准定位。本业务采取DDS 系统实行手机信号造成,实行好几个套对航行日期质谱仪rfrf射频四极杆驱动下载的小型系统,利于diy制作的TOF 加强机灵度和分辩率的进两步研究分析。

1、RFQ原理及结构

1.1、RFQ的工作原理

　　RFQ的常规的工作任务原因示于图1 。四极杆由4 个参比电级交叉式排序,比较的两只参比电级是等电势差的,一对参比电级相互电势差反着的。电流的工作输出功率(DC)和堆砌的微波rfrf射频的工作输出功率(RF)加在一对参比电级相互,达成微波rfrf射频电场强度。可根据不一样的的的工作任务模型,微波rfrf射频四极杆就能够满足四极滤质器和正离子接入两个用途。

图1 　RFQ的几乎的原理 　　在滤质器模式切换下,当微波rf射频交流电流电压值和速率很大时,就荷质比在其它位置的亚铁铝铝离子能完成四极杆发往论文探测器,其它的亚铁铝铝离子会被滤去。会接入的的亚铁铝铝离子荷质比由微波rf射频交流电流电压值幅值,速率和加在金属电极上的直流电源交流电流电压值打算 。 　　在亚铁亚铁阴阳铁铝铝铝阴阳阴阴离子传递机制下,亚铁亚铁阴阳铁铝铝铝阴阳阴阴离子入驻四极杆后,在rf射频场的做用下,会与时代背景固体(如N2等) 遭受多正碰和原子亚铁亚铁阴阳铁铝铝铝阴阳阴阴离子症状,此类对亚铁亚铁阴阳铁铝铝铝阴阳阴阴离子有降温自动对焦做用。性能指标最合适的情况下下,能将亚铁亚铁阴阳铁铝铝铝阴阳阴阴离子会聚成直径怎么算超过0.2mm 的亚铁亚铁阴阳铁铝铝铝阴阳阴阴离子束,此类能够 在很大程度上压缩地方吸附。原因亚铁亚铁阴阳铁铝铝铝阴阳阴阴离子与固体遭受规律的急剧正碰,促使亚铁亚铁阴阳铁铝铝铝阴阳阴阴离子动力拥有了大升幅的度衰减,此类能够 可行的压缩亚铁亚铁阴阳铁铝铝铝阴阳阴阴离子的初期动力吸附。此类总要便于亚铁亚铁阴阳铁铝铝铝阴阳阴阴离子传递速率和解析器(如着陆周期服务质量解析器) 识别率的提升 。 　　本试验检测室制做的O-TOFMS通过3组多种的功能的四极杆,构造铁离子配制与传递模式。

1.2、自制射频四极杆系统

　　简制一级rf频射四极杆控制程序(MIR、RFQ、DCQ)的框架图,示于图2。3组四极杆都有安排:MIR 框架好用, 一整块四极杆总长不去22mm ,MIR 内的标准压力表稳定在25～65 Pa ,阴阳阳阴阳阳化合物进去四极杆后,在rf频射电场强度的做用下,与惰性混合气体分子式结构发生的频密冲撞和分子式结构阴阳阳阴阳阳化合物反映; RFQ 是阴阳阳阴阳阳化合物配制与接入控制程序的管理的本质, RFQ 中的标准压力表约为1. 33Pa ,rf频射电流值约为700Vp2p ,频带宽度1. 5MHz ,全长约170mm ,阴阳阳阴阳阳化合物在题材混合气体及rf频射电流值的做用下,被会聚成外径0. 2mm 的阴阳阳阴阳阳化合物束,阴阳阳阴阳阳化合物的能量转换减少少于0. 1 eV ;DCQ 也可以控制阴阳阳阴阳阳化合物束的方位,切实保障阴阳阳阴阳阳化合物束精确利用入打中心。

图2 　频射四极杆型式图

2、RFQ驱动器设计

　　DDS就是种新的速率造成技术的设备,它的速率判定率高、条件宽(从几Hz 到二十余MHz) ,可以说可确保即使的速率准换。其密度小、代价低、额定功率小、调控灵敏,是其余形态数据源無法呼告的。DDS 的运用使数据源的设备造成了民主在技术上的变动,它的运用看起来愈来愈越广泛的。RFQ 驱动下载器性能框构造于图3 。单支机用自然数数据调控DDS ibms电源线路,能够伤害指定的速率的正弦函数波数据。单支机是 治疗器,还有担当调控伤害数据的比率,检查测量按纽,调控lcd显视器屏显视,并有担当和PC 网络通信,接收信息。

图3 　射频四极杆驱动器功能框图

2.1、频率发生模块

　　频点产生传感器由DDS 集成式电路设计板AD9835片式组织 成。AD9835是AD机构研发的款低功耗测试、可编写程序正弦波形产生器,更高数字石英钟频点为50MHz 。当AD9835的数字石英钟是25MHz 时,打印输出频点标准是DC～12.5MHz ,辩别率是0.00582Hz ,它的相移行是同一4的倍数。AD9835 抑制灵敏便宜,分为串行办法载入数据源,只需要片式机3根口线可以了通过抑制。本设计制作频点散发的电路设计板操作过程示意于图4 。

图4 　微波射频四极杆驱动软件器概率时有发生控制器 　　为保证质量电线可靠性,集成块摸拟和罗马数字5大部分随便去耦。AD9835的传输的信息就有1.35V ,一定对其的传输使用滤波增加。本定制中AD9835的的传输根据无源滤波后,再根据移动宽带增加器uPC1676使用增加。AD9835 的的传输经增加后给罗马数字5摸拟转移集成块,其的传输再根据rf射频运放增加,后给功放机,再经箱式变压器升压给装载。