CN107833824B - 四极质量分析器电气连接结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种四极质量分析器电气连接结构，包括：质量分析器，将质量分析器安装自身内部的质量分析器屏蔽罩，包括预四极杆和主四极杆的四极杆组件，用于连接主四极杆的联结结构和用于将电信号传导给四极杆组件的金属导电联结杆以及用于将金属导电联结杆与外部电源联结的高真空密封高压接头;本发明的四极质量分析器电气连接结构，采用硬线结构和插拔联结或压接方式，可以避免原有的采用软线造成的结构杂乱、难以梳理，同时无法利用内部空间等问题，同时插拔联结方式或压接方式可以避免采用焊接带来的杂散电容以及采用如松香等物质残留对真空及检测上的误差，因此具有明显的优点和优势。
Description
技术领域
本发明涉及质谱仪技术领域，特别涉及一种四极质量分析器电气连接结构。
背景技术
四极质量分析器，即四极杆是质谱仪的核心部件之一，四极杆一般由四根金属杆和两个陶瓷支架组成，金属杆的外形一般可以为圆或双曲面。相对两根金属杆为一组，共两组，两组金属杆上加相反的电压射频电压。两组射频电压可分别表示为U+u cosωt 和-(U+u cosωt),U为直流电压分量，u为射频电压分量，通过电场扫描(连续地改变电场参数)就可以使各种质量数的离子依次通过四极场质量分析器到达检测器被检测。这样就达到了质量分离的目的。根据电场参数，可以确定共振离子的质量数。
四极杆安装于质谱仪的真空腔体内，通过真空密封的高压连接器与外部的射频电源连接。射频电源产生的射频电压分量u最大为6000Vpp左右，频率为1.2MHz。四极杆是射频电源的负载，属于电容性负载，四极杆与射频电源的线圈在输出电压频率为1.2MHz时谐振，可以使射频电源的输出功率最低。频率常规的导线连接方式很难满足耐压要求，还会引入杂散电容，额外增加射频电源的输出功率。此外，仪器实际生产过程中，工人不同的操作方式会导致杂散电容的值不确定，这需要射频电源在设计时留有有更宽的调节余量，以适应不同的情况，从而导致电源的稳定性降低、电源调试工作量增加，以及不同仪器之间的性能一致性降低，因此需要寻找一种结构简单、设计合理，并能降低安装维护成本的方式和方法。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种结构简单、设计合理，并能降低安装维护成本的四极质量分析器电气连接结构。
根据本发明的四极质量分析器电气连接结构，包括：质量分析器，将所述质量分析器安装自身内部的质量分析器屏蔽罩，包括预四极杆和主四极杆的四极杆组件，用于连接所述主四极杆的联结结构和用于将电信号传导给所述四极杆组件的金属导电联结杆以及用于将所述金属导电联结杆与外部电源联结的高真空密封高压接头。
现有技术采用的频率常规导线连接方式很难满足耐压要求，还会引入杂散电容，额外增加射频电源的输出功率,此外，仪器实际生产过程中，工人不同的操作方式会导致杂散电容的值不确定，这需要射频电源在设计时留有有更宽的调节余量，以适应不同的情况，从而导致电源的稳定性降低、电源调试工作量增加，以及不同仪器之间的性能一致性降低；本发明的四极质量分析器电气连接结构，采用硬线结构和插拔联结或压接方式，可以避免原有的采用软线造成的结构杂乱、难以梳理，同时无法利用内部空间等问题，同时插拔联结方式或压接方式可以避免采用焊接带来的杂散电容以及采用如松香等物质残留对真空及检测上的误差，因此具有明显的优点和优势。
另外，根据本发明上述实施例的四极质量分析器电气连接结构还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，所述预四极杆和所述主四极杆包括设置在构成所述四极杆组件的杆件上的插拔部件，所述金属导电联结杆通过所述插拔部件与所述四极杆组件进行联通。
进一步地，所述金属导电联结杆包括与所述预四极杆相联的预金属导电联结杆和与所述主四极杆相联的主金属导电联结杆，所述预金属导电联结杆数量为两根，分别与所述预四极杆相对的杆件联结，所述主金属导电联结杆数量为两根，分别与所述主四极杆相对的杆件联结。
进一步地，所述连接结构还包括设置在所述质量分析器屏蔽罩外部，用于支撑所述预金属导电联结杆和所述主金属导电联结杆的支撑部件，所述支撑部件用于支撑所述金属导电联结杆，同时也具有将所述金属导电联结杆与其他部分绝缘的功能部件，实际上，采用直金属导电杆还能消除或减弱原有采用软线可能造成的电磁干扰。
进一步地，在所述金属导电联结杆与所述高真空密封高压接头的用于与外部电源导通的外接接插件或与所述四极杆组件之间采用非软线进行联结。
更进一步地，所述非软线为具有刚性的线材或形成弹性结构的刚性线材结构，如采用带有折弯立体或平面结构的刚性线材，由此可以使得结构带有一定的弹性，由此可以更加方便插拔，进一步带来的了安装的便捷。
进一步地，所述连接结构中，所述金属导电联结杆与所述高真空密封高压接头的用于与外部电源导通的外接接插件或与所述四极杆组件之间采用插拔结构或压接结构进行联结。
进一步地，所述连接结构还包括用于连接所述四极杆组件两两相对的四极杆的且与其他所述四极杆组件绝缘的搭接联结部件，此类搭接联结部件的采用可以进一步降低安装的复杂性，改善安装难度。
更进一步地，所述搭接联结部件为具有开口的金属环片，所述金属环片与两两相对的所述四极杆搭接的部分外形为与所述四极杆外部形状配合且与其他所述四极杆绝缘。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1绘示了本发明的四极质量分析器电气连接结构俯视示意图；
图2为本发明的金属导电连接片示意图；
图3为本发明的金属导电连接片与四极杆配合示意图；
图中，1质量分析器屏蔽罩 2金属导电连接片 3质量分析器
4金属导电连接杆 5高真空密封高压接头。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图来详细描述根据本发明的四极质量分析器电气连接结构。
如图1至图3所示，根据本发明的四极质量分析器电气连接结构，包括：质量分析器，将所述质量分析器安装自身内部的质量分析器屏蔽罩，包括预四极杆和主四极杆的四极杆组件，用于连接所述主四极杆的联结结构和用于将电信号传导给所述四极杆组件的金属导电联结杆以及用于将所述金属导电联结杆与外部电源联结的高真空密封高压接头。现有技术采用的频率常规导线连接方式很难满足耐压要求，还会引入杂散电容，额外增加射频电源的输出功率,此外，仪器实际生产过程中，工人不同的操作方式会导致杂散电容的值不确定，这需要射频电源在设计时留有有更宽的调节余量，以适应不同的情况，从而导致电源的稳定性降低、电源调试工作量增加，以及不同仪器之间的性能一致性降低；本发明的四极质量分析器电气连接结构，采用硬线结构和插拔联结或压接方式，可以避免原有的采用软线造成的结构杂乱、难以梳理，同时无法利用内部空间等问题，同时插拔联结方式或压接方式可以避免采用焊接带来的杂散电容以及采用如松香等物质残留对真空及检测上的误差，因此具有明显的优点和优势。
另外，根据本发明上述实施例的四极质量分析器电气连接结构还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，所述预四极杆和所述主四极杆包括设置在构成所述四极杆组件的杆件上的插拔部件，所述金属导电联结杆通过所述插拔部件与所述四极杆组件进行联通。
进一步地，所述金属导电联结杆包括与所述预四极杆相联的预金属导电联结杆和与所述主四极杆相联的主金属导电联结杆，所述预金属导电联结杆数量为两根，分别与所述预四极杆相对的杆件联结，所述主金属导电联结杆数量为两根，分别与所述主四极杆相对的杆件联结。
进一步地，所述连接结构还包括设置在所述质量分析器屏蔽罩外部，用于支撑所述预金属导电联结杆和所述主金属导电联结杆的支撑部件，所述支撑部件用于支撑所述金属导电联结杆，同时也具有将所述金属导电联结杆与其他部分绝缘的功能部件，实际上，采用直金属导电杆还能消除或减弱原有采用软线可能造成的电磁干扰。
进一步地，在所述金属导电联结杆与所述高真空密封高压接头的用于与外部电源导通的外接接插件或与所述四极杆组件之间采用非软线进行联结。
更进一步地，所述非软线为具有刚性的线材或形成弹性结构的刚性线材结构，如采用带有折弯立体或平面结构的刚性线材，由此可以使得结构带有一定的弹性，由此可以更加方便插拔，进一步带来的了安装的便捷。
进一步地，所述连接结构中，所述金属导电联结杆与所述高真空密封高压接头的用于与外部电源导通的外接接插件或与所述四极杆组件之间采用插拔结构或压接结构进行联结。
进一步地，所述连接结构还包括用于连接所述四极杆组件两两相对的四极杆的且与其他所述四极杆组件绝缘的搭接联结部件，此类搭接联结部件的采用可以进一步降低安装的复杂性，改善安装难度。
更进一步地，所述搭接联结部件为具有开口的金属环片，所述金属环片与两两相对的所述四极杆搭接的部分外形为与所述四极杆外部形状配合且与其他所述四极杆绝缘。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征 “上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (7)
1.一种四极质量分析器电气连接结构，其特征在于，包括：质量分析器，将所述质量分析器安装在自身内部的质量分析器屏蔽罩，包括预四极杆和主四极杆的四极杆组件，用于连接所述主四极杆的联结结构和用于将电信号传导给所述四极杆组件的金属导电联结杆以及用于将所述金属导电联结杆与外部电源联结的高真空密封高压接头；所述预四极杆和所述主四极杆包括设置在构成所述四极杆组件的杆件上的插拔部件，所述金属导电联结杆通过所述插拔部件与所述四极杆组件进行联通；所述金属导电联结杆包括与所述预四极杆相联的预金属导电联结杆和与所述主四极杆相联的主金属导电联结杆，所述预金属导电联结杆数量为两根，分别与所述预四极杆相对的杆件联结，所述主金属导电联结杆数量为两根，分别与所述主四极杆相对的杆件联结。
2.根据权利要求1所述的四极质量分析器电气连接结构，其特征在于，所述联结结构还包括设置在所述质量分析器屏蔽罩外部、用于支撑所述预金属导电联结杆和所述主金属导电联结杆的支撑部件。
3.根据权利要求1所述的四极质量分析器电气连接结构，其特征在于，在所述金属导电联结杆与所述高真空密封高压接头的用于与外部电源导通的外接接插件或与所述四极杆组件之间采用非软线进行联结。
4.根据权利要求3所述的四极质量分析器电气连接结构，其特征在于，所述非软线为具有刚性的线材。
5.根据权利要求1所述的四极质量分析器电气连接结构，其特征在于，所述连接结构中，所述金属导电联结杆与所述高真空密封高压接头的用于与外部电源导通的外接接插件或与所述四极杆组件之间采用插拔结构或压接结构进行联结。
6.根据权利要求1所述的四极质量分析器电气连接结构，其特征在于，所述连接结构还包括用于连接所述四极杆组件两两相对的四极杆的且与其他所述四极杆组件绝缘的搭接联结部件。
7.根据权利要求6所述的四极质量分析器电气连接结构，其特征在于，所述搭接联结部件为具有开口的金属环片，所述金属环片与两两相对的所述四极杆的搭接部分外形为与所述四极杆外部形状配合且与其他所述四极杆绝缘。
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