CN117546268A - 用于质谱分析的rf幅度自动校准 - Google Patents

用于质谱分析的rf幅度自动校准 Download PDF

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CN117546268A CN202280043740.6A CN202280043740A CN117546268A CN 117546268 A CN117546268 A CN 117546268A CN 202280043740 A CN202280043740 A CN 202280043740A CN 117546268 A CN117546268 A CN 117546268A
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M·福尔
T·杰拉
A·图尔多
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DH Technologies Development Pte Ltd
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DH Technologies Development Pte Ltd
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Abstract

公开了用于质谱分析的RF幅度自动校准的系统和方法。作为非限制性示例,本公开的各个方面提供了在包括RF增益块、峰检测器和控制器的质谱仪中:使用控制器将DC电压施加至线圈;使用峰检测器测量DC校准电压;使用控制器将RF电压施加至RF增益块;测量RF校准电压;使用控制器基于测量的校准电压计算RF校准因子;以及在操作期间,基于RF校准因子将组合的RF和DC信号施加至RF增益块。可以利用从控制器经由DC放大器发送至RF增益块的第一信号来生成DC电压。

Description

用于质谱分析的RF幅度自动校准
相关申请的交叉引用/通过引用合并
本申请要求于2021年6月22日提交的题为“用于质谱分析的RF幅度自动校准”并且具有申请号63/213,522的美国临时专利申请的优先权,该申请通过引用整体并入本文。
背景技术
用于配置质谱仪的常规方法可能是昂贵的、麻烦的和/或低效的——例如,它们可能是复杂的和/或难以实现的。通过将这样的系统与如在本申请的其余部分中参照附图所阐述的本公开的一些方面进行比较,常规和传统方法的进一步的限制和缺点对于本领域技术人员来说将变得清楚。
发明内容
用于质谱分析的RF幅度自动校准的系统和/或方法,基本上如至少一幅附图所示和/或结合至少一幅附图所描述的,如权利要求中所完整阐述的。
在各种实施例中,提供了一种用于质谱分析的方法,包括具有RF增益块、峰检测器和控制器的质谱仪,以及:使用控制器将DC电压施加至RF增益块;使用峰检测器测量DC校准电压;使用控制器将AC电压施加至RF增益块;测量AC校准电压;使用控制器基于测量的校准电压计算RF校准因子;以及在操作期间,基于RF校准因子将组合的RF和DC信号施加至RF增益块。
在各种实施例中,组合的RF和DC信号的RF分量包括正弦波。在各个方面,该方法包括利用从控制器经由DC放大器发送至线圈的第一信号来生成DC电压。在各个方面,该方法包括使用第一数模转换器将第一信号从来自控制器的数字信号转换为去往DC放大器的模拟信号。在各种实施例中,该方法包括利用从控制器经由RF放大器发送至RF增益块的第二信号来生成RF电压。在各个方面,该方法包括使用第二数模转换器将第二信号从来自控制器的数字信号转换为去往RF放大器的模拟信号。在各个方面,在将模拟的DC和RF信号施加至RF增益块之前,使用加和器来组合模拟的DC和RF信号。在各种实施例中,该方法包括使用电容器和分压器来检测校准电压,分压器的一端经由二极管耦接至RF增益块,并且分压器的第二端耦接至控制器。在各个方面,该方法包括在将来自分压器的信号传送至控制器之前将来自分压器的信号转换为数字信号。在各种实施例中,该方法包括通过将RF校准因子应用于施加至RF放大器的信号来生成组合的DC和RF信号。在各个方面,组合的DC和RF信号生成在0.1至10kV幅度范围内具有2%或更好的准确度的RF增益级输出电压。在各个方面,组合的DC和RF信号生成在0.1至10kV幅度范围内具有1%或更好的准确度的RF增益级输出电压。在各种实施例中,RF增益块包括线圈、变压器或谐振LC振荡电路(tank circuit)。
在各种实施例中,提供了一种系统,该系统包括质谱仪,该质谱仪具有RF增益块、峰检测器和控制器。在各种实施例中,该系统可操作以:使用控制器将DC电压施加至RF增益块;使用峰检测器测量DC校准电压;使用控制器将RF电压施加至RF增益块;测量RF校准电压;使用控制器基于测量的校准电压计算RF校准因子;以及在操作期间,基于RF校准因子将组合的RF和DC RF信号施加至RF增益块。
在各种实施例中,组合的RF和DC信号的RF分量包括正弦波。在各种实施例中,该系统可操作以利用从控制器经由DC放大器发送至线圈的第一信号来生成DC电压。在各个方面,该系统可操作以使用第一数模转换器将第一信号从来自控制器的数字信号转换为去往DC放大器的模拟信号。在各个方面,该系统可操作以利用从控制器经由RF放大器发送至RF增益块的第二信号来生成RF电压。在各种实施例中,该系统可操作以使用第二数模转换器将第二信号从来自控制器的数字信号转换为去往RF放大器的模拟信号。在各个方面,在将模拟的DC和RF信号施加至RF增益块之前,使用加和器来组合模拟的DC和RF信号。在各个方面,该系统可操作以使用电容器和分压器来检测校准电压,分压器的一端经由二极管耦接至RF增益块,并且分压器的第二端耦接至控制器。在各种实施例中,该系统可操作以在将来自分压器的信号传送至控制器之前将来自分压器的信号转换为数字信号。在各个方面,该系统可操作以通过将RF校准因子应用于施加至RF放大器的信号来生成组合的DC和RF信号。在各个方面,组合的DC和RF信号生成在0.1至10kV幅度范围内具有2%或更好的准确度的RF增益级输出电压。在各种实施例中,组合的DC和RF信号生成在0.1至10kV幅度范围内具有1%或更好的准确度的RF增益级输出电压。在各种实施例中,RF增益块包括线圈、变压器或谐振LC振荡电路。
在各种实施例中,提供了一种用于质谱分析的方法,包括具有线圈、峰检测器和控制器的质谱仪,以及:使用控制器将DC电压施加至RF增益块;使用峰检测器测量DC校准电压;使用控制器将RF电压施加至线圈;测量RF校准电压;使用控制器基于测量的校准电压计算RF校准因子;以及在操作期间,基于RF校准因子将RF信号施加至线圈并且将一个或多个附加DC电压加和至RF信号。
从下面的描述和附图将更充分地理解本公开的这些和其他优点、方面和新颖特征及其图示实施例的细节。
附图说明
图1示出了根据本公开的实施例的样品处理系统的高级框图。
图2提供了根据本公开的示例实施例的示例性平面DMS系统的简化示意图。
图3是根据本公开的示例实施例的用于质谱分析的电压校准系统的示意图。
图4图示了根据本公开的示例实施例的用于差分迁移率谱分离电压校准的流程图。
具体实施方式
如本文所使用的,术语“电路”和“电路系统”指的是物理电子部件(即,硬件)以及可以配置硬件、由硬件执行和或以其他方式与硬件相关联的任何软件和/或固件(“代码”)。例如,如本文所使用的,特定处理器和存储器(例如,易失性或非易失性存储器设备、通用计算机可读介质等)在执行第一一行或多行代码时可以包括第一“电路”,并且在执行第二一行或多行代码时可以包括第二“电路”。
如本文所使用的,每当电路系统包括必要的硬件和代码(如果有必要的话)来执行功能时,该电路系统“可操作”以执行该功能,无论该功能的执行是否被禁用或未被启用(例如,通过用户可配置的设置、工厂设置或调整等)。
如本文所使用的,“和/或”意指由“和/或”连接的列表中的项中的任何一个或多个。作为示例,“x和/或y”意指三元素集合{(x),(y),(x,y)}中的任何元素。即,“x和/或y”意指“x和y中的一个或两个”。作为另一个示例,“x、y和/或z”意指七元素集合{(x)、(y)、(z)、(x,y)、(x,z)、(y,z),(x,y,z)}中的任何元素。即,“x、y和/或z”意指“x、y和z中的一个或多个”。如本文所使用的,术语“举例来说”和“例如”列出了一个或多个非限制性示例、实例或说明的列表。
本文使用的术语仅用于描述特定示例的目的并且不旨在限制本公开。如本文所使用的,单数形式旨在也包括复数形式,除非上下文清楚地另外指出。还将理解,当在本说明书中使用时,术语“包括”、“包含”、“包括有”、“包含有”、“具有”、“具备”、“含有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。
将理解,尽管本文可以使用术语第一、第二等来描述各种元件,但是这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一元件。因此,例如,下面讨论的第一元件、第一部件或第一部分可以被称为第二元件、第二部件或第二部分,而不脱离本公开的教导。类似地,诸如“上”、“下”、“侧”等之类的各种空间术语可以用于以相对方式区分一个元件与另一元件。然而,应当理解,在不脱离本公开的教导的情况下,部件可以以不同的方式定向,例如半导体器件可以侧向转动,使得其“顶”表面面向水平并且其“侧”表面面向垂直。
产品开发的当前状态以及一般的科学进步(例如在生命科学中)受到当前系统和方法的阻碍,实际上将产品和/或科学开发周期增加了数年。
图1示出了根据本公开的实施例的样品处理系统的高级框图。样品处理系统100包括离子源105、差分迁移率谱仪(DMS)115、质量过滤器120、离子检测器125、电压发生器117和计算资源130。
离子源105可以包括例如电喷雾源,并且可以用于将处理过的样品或样品等分试样转移到DMS115。DMS115基于离子的迁移率来分离离子,并且可以包括平面DMS、高场不对称波形离子迁移率谱(FAIMS)、弯曲电极DMS等。在平面示例中,DMS115可以包括两个平坦的平行板电极,其中可以在它们之间施加分离电压(SV),使得离子可以由传输气体流传输通过DMS115并向电极之一漂移。可施加AC和DC信号以使具有特定离子迁移率的离子通过,而其他离子则向电极偏转。
分离电压可以由电压发生器117提供给DMS115,并且可以包括kV范围内的电压,但是为了DMS的最佳操作仍然需要2%或更好、或者1%或更好的准确度。电压发生器的校准可能需要昂贵的装备和部件。为了缓解这个问题,电压发生器117包括RF和DC电压发生电路系统以及用于校准该电压的峰检测器电路。
DMS115可以将选定的离子传送到质量过滤器120,质量过滤器120可以包括例如一个或多个多极杆组。质量过滤器120可以基于m/z过滤离子、将离子碎裂和/或对离子进行质量分析。质量过滤器120的示例是一个或多个四极杆组。质量过滤器120可以包括多个四极杆组,例如三个杆组,其可以被配置为过滤特定离子。
离子检测器125可以包括电子倍增器检测器、静电阱、飞行时间(TOF)质谱仪、光学检测器或用于质谱分析的其他已知离子检测器。示例电子倍增器包括微通道板(MCP)检测器、通道电子倍增器、分立倍增极电子倍增器等。离子检测器125可以可操作以检测通过质量过滤器120的离子。在实施例中,质量过滤器120包括至少一个多极杆组,并且离子检测器125包括电子倍增器检测器、光学检测器、静电阱或TOF质谱仪。
计算资源130可以包括控制器135和数据处理器140。控制器135可以控制离子源105、DMS115、质量过滤器120和离子检测器125。数据处理器140可以存储用于处理样品的数据、样品数据、或用于分析样品数据的数据,并且可以接收来自离子检测器125的输出信号。
计算资源130可以包括任何合适的数据计算和/或存储设备或此类设备的组合。示例控制器可以包括一个或多个微处理器,其与存储装置一起工作以实现期望的功能。控制器135和/或数据处理器可以包括至少一个计算元件,该至少一个计算元件包括足以执行程序部件以用于执行用户和/或系统生成的请求的至少一个高速数据处理器。
在各种实施例中,样品处理系统100可以通过网络连接到一个或多个其他计算机系统以形成联网系统。该网络可以包括专用网络或诸如互联网之类的公共网络。在联网系统中,一个或多个计算机系统可以存储数据并将数据提供给其他计算机系统。在云计算场景中,存储和提供数据的一个或多个计算机系统可以被称为服务器或云。例如,一个或多个计算机系统可以包括一个或多个网络服务器。例如,向服务器或云发送数据以及从服务器或云接收数据的其他计算机系统可以被称为客户端或云设备。对于相关领域的技术人员来说将清楚的是,本公开的各种实施例可以利用本领域已知的计算机。
为了说明和描述的目的,给出了本教导的各种实施方式的以下描述。它不是穷尽的并且不将本教导限制于所公开的精确形式。根据上述教导,修改和变化是可能的,或者可以从本教导的实践中获得。另外,所描述的实施方式包括软件,但是本教导可以被实现为硬件和软件的组合或者单独以硬件实现。本教导可以用面向对象和非面向对象的编程系统二者来实现。
在示例场景中,计算资源130可以可操作以控制质谱仪系统,诸如关于图1C-图2描述的系统。因此,计算资源130可以可操作以控制用于配置质谱分析操作中的方法参数的电路系统。在高通量质谱仪系统中,优化差分迁移率谱中的方法参数并非易事。和/>平面DMS设备是提供额外选择性的DMS系统的示例。其他DMS设备(包括弯曲电极FAIMS型DMS设备)也可用于此目的。一般而言,本文的公开内容考虑使用基于连续过滤离子迁移率来提供选择性的任何类型的设备,并且使用术语DMS来指代这些类型的设备。
配置SV的困难在于其涉及高速度处的高准确度,这在没有校准的情况下通常是不可能的。当尝试同时分析一组化合物时尤其如此。电压生成模块117的并入使得能够生成高速度、高准确度RF信号。
图2提供了根据本公开的示例实施例的示例性平面DMS系统的简化示意图。参考图2,其中示出了DMS单元200包括两个平坦的平行板电极201A和201B,在它们之间施加有不对称分离电压(SV)。在一个示例中,例如可以通过在一个电极上施加第一正弦波并在另一个电极上施加具有两倍频率和一半幅度的第二正弦波并控制相对相位来生成SV。可用于创建SV的其他非限制性波形在以下期刊出版物中进行了描述,该期刊出版物通过引用整体并入本文(Krylov等人的“选择和生成用于差分迁移率谱的波形”,《科学仪器回顾》,81,024101,2010)。
图2还示出了RF增益块203、峰检测器205、控制电路系统207、电压发生器209和RF反馈模块211。RF增益块203可以包括例如线圈、谐振增益元件、谐振LC振荡电路或变压器,并且可以可操作以接收包括分离电压、补偿电压和DC电压的RF+DC电压,并将其施加至平行板电极201B。该电压可以由电压发生器209生成,电压发生器209可以由控制电路系统207控制。虽然图2示出了DMS系统中的校准系统,但其仅是示例,其中任何需要高准确度高压RF信号的质谱仪系统或部件(诸如四极)都可以利用这里公开的电压校准系统。
RF增益块203可以可操作以将生成的RF+DC电压施加至平行板电极201A和201B中的一者或两者。在一个示例实施例中,电压发生器209包括耦接到用于向RF增益块203提供RF+DC电压的加和器的RF和DC放大器。
峰检测器205可以包括RF峰检测电路,该RF峰检测电路包括二极管、电容器、电阻式和/或电容式分压器、模拟放大器和模数转换器,用于在校准期间监测RF增益块203上的RF电压并向控制模块207提供表示测量的量值的数字信号,控制模块207又向电压发生器209提供控制信号,如关于图3进一步描述的。
RF反馈模块211可以包括分压器、模拟放大器和ADC,用于向控制模块207提供RF反馈信号以用于DMS的操作控制。
离子可以由传输气体流传输通过DMS单元200,以及在波形的高场部分期间朝向电极201A或201B之一漂移并且在波形的较低场部分期间朝向另一个电极漂移。这导致锯齿形轨迹,其具有朝向一个或另一个电极201A或201B的净漂移,这取决于离子的高场迁移率和低场迁移率之间的差异。可以在两个平板之间施加小的DC电势(补偿电压,CoV)以校正给定离子的轨迹,使得传输气体流将离子携带到下游质谱仪中(即DMS单元传输选定的离子)。作为操作参数,SV和CoV通常被考虑为用于给定分离操作的特定的一对值,即SV/CoV对。
图3是根据本公开的示例实施例的用于差分迁移率谱的电压校准系统的示意图。参考图3,其中示出了电压生成和校准电路300包括RF增益块303、峰检测器305、控制模块307、电压发生器309和RF控制环路反馈335。
RF增益块303可以类似于关于图2描述的RF增益块203,例如线圈、谐振增益元件、谐振LC振荡电路或变压器。RF增益块303可以可操作以将RF+DC信号施加至DMS电极,其中该信号可以包括补偿电压(DC)、分离电压(RF)和偏移分量(DC)。RF增益块303还可以耦接到峰检测器305,峰检测器305包括二极管311、电容器312、电阻器313A和313B、放大器315A以及模数转换器(ADC)317。电阻器313A和313B可以用作分压器,所划分的电压被施加至放大器315A,用于在信号被ADC 317转换为数字的之前为信号提供增益。电容器312和二极管311将测量的信号配置为表示RF电压的峰,而不是其按比例缩小的版本。ADC 317可以可操作以向控制模块307提供数字信号,该数字信号对应于由RF增益块303施加至DMS电极的RF+DC电压的峰量值。
RF增益块303还可以耦接到RF控制环路反馈335,RF控制环路反馈335可以可操作以在操作期间提供反馈信号RF_Ctrl。RF控制环路反馈335可以包括阻抗331A和331B,阻抗可以包括电阻器、电容器或阻抗的组合,以用于划分RF增益级303输出电压,并且还可以包括放大器315B和ADC 317B。在操作中,RF控制环路反馈335可以测量RF增益块303的输出电压并向控制模块307提供数字反馈信号RF_Ctrl。
控制模块307例如可以包括诸如现场可编程门阵列之类的处理器,但是其他类型的控制器也是可行的。控制模块307可以可操作以通过施加控制电压/信号来配置电压发生器309,并且可利用来自峰检测器305的信号来校准要在操作期间利用的偏移和/或补偿电压。控制模块307还可以可操作以利用来自RF控制环路反馈335的RF_Ctrl信号来控制在操作期间施加至RF增益块303的电压。例如,控制模块307可以生成使得能够生成正弦波RF信号的信号或者生成作为用于FAIMS波形的AC信号的总和的信号。由于DAC 319A和319B以及控制模块307的数字信号生成,其他AC和DC波形也是可能的。
电压发生器309可以包括数模转换器(DAC)319A和319B、RF放大器321、DC放大器323以及加和器325。DAC 319A和319B可以可操作以从控制模块307接收数字信号,并生成对应于期望的AC和DC信号量值的模拟信号。RF放大器321可以可操作以从DAC 319A接收模拟信号并生成高电流RF信号,并且DC放大器323可从DAC 319B接收模拟信号并生成输出DC电压。放大器321和323的动态范围可以足够大,使得RF增益块303可以生成kV量级的电压。类似地,DC放大器323的高精确度和准确度确保了准确的分离电压配置。
由RF放大器321和DC放大器323分别生成的AC和DC电压可以由加和器325加和以生成要施加至RF增益块303的具有DC偏移的RF信号。因此,峰检测器305提供了用于校准分离电压的测量路径,这使得能够通过RF增益块303向电极提供可再现且准确的信号,同时RF控制环路反馈RF基于在校准期间确定的校准因子提供对在操作期间由RF增益块303施加至电极的电压的准确控制。
图4图示了根据本公开的示例实施例的用于差分迁移率谱分离电压校准的流程图。参考图4,该过程开始于步骤401,其中可以将DC电压施加至RF增益块303,目标是在RF增益块303处输出例如500VDC。在这种情况下,控制器307可以将信号传送到DAC 319B,该信号对应于RF增益块303处期望的500V输出。DC放大器323因此生成输出电压,该输出电压被传递通过加和器325以与零RF信号加和,从而得到施加至RF增益块303的DC信号。
在步骤403中,峰检测器305可以通过经由分压器电阻器313A/313B、放大器315和ADC 317向控制模块307提供校准测量信号DC_Meas来提供由RF增益块303生成的信号的测量。
在步骤405中,可以将RF信号施加至RF增益块303,其中RF增益块的期望输出电压例如为500V。在这种情况下,控制器307可以将信号传送到DAC 319A,该信号对应于RF增益块303处期望的500V输出。RF放大器321因此生成输出电压,该输出电压被传递通过加和器325以与例如0V的DC信号加和,从而得到施加至RF增益块303的RF信号。
在步骤407中,峰检测器305可以通过经由分压器电阻器313A/313B、放大器315和ADC 317向控制模块307提供校准测量信号RF_Meas来提供由RF增益块303输出的信号的测量。
在步骤409中,可以计算RF校准因子。在一个示例中,该因子可以被定义为:RF_cal_factor=DC_fdbck/RF_fdbck并且例如由控制模块307计算。在另一示例中,校准因子可以仅考虑RF校准测量。在又一示例中,校准因子的计算可以考虑二极管311两端的电压降。在计算出校准因子之后,过程可以在步骤411中继续,其中施加至RF增益块303的后续RF电压可以使用此校准因子进行配置。
因为校准因子是与高度准确的DC放大器输出成比例地计算的,所以RF控制环路反馈和峰检测器测量电路中的误差都被减少,从而导致RF电压的准确度的大大改进。在另一个示例中,可以利用高度准确的峰检测器电路来直接校准RF而不参考DC。
取决于应用,可以提供更大的精确度和准确度。例如,DMS校准要求使得高精确度分压器有用,因为没有其他RF校准程序可以应用于DMS。电气RF校准准确度的任何增加都将转化为改进的DMS性能。因此,考虑二极管压降是有用的,因此高精确度分压器加参考DC是合适的。对于RF四极,由于更精确的化学校准是在仪器级别进行的,因此消除校准中的二极管压降没有好处。在这种情况下,电气RF校准的目的是确保反馈在RF的整个范围内与控制环路反馈ADC的范围良好匹配。无论如何,电路中都存在DC,因此使用它不会增加成本,因此DC+“无关紧要”的精确分压器是一种划算的实施方式。在电路中不存在DC的不太可能的情况下,校准此类电路将有利于“仅使用高精确度分压器”的解决方案,因为添加高精确度参考DC信号将非常昂贵。
根据本公开的各个方面实现的系统和/或方法例如提供用于质谱法的RF幅度自动校准。作为非限制性示例,本公开的各个方面提供了在包括RF增益块、峰检测器和控制器的质谱仪中:使用控制器将DC电压施加至RF增益块;使用峰检测器测量DC校准电压;使用控制器将RF电压施加至RF增益块;测量RF校准电压;使用控制器基于测量的校准电压计算RF校准因子;以及在操作期间,基于RF校准因子将组合的RF和DC信号施加至RF增益块。
组合的RF和DC信号的RF分量可以包括正弦波。可以利用从控制器经由DC放大器发送至线圈的第一信号来生成DC电压。可以使用第一数模转换器将第一信号从来自控制器的数字信号转换成去往至DC放大器的模拟信号。可以利用从控制器经由RF放大器发送至RF增益块的第二信号来生成RF电压。可以使用第二数模转换器将第二信号从来自控制器的数字信号转换成去往RF放大器的模拟信号。
在将模拟的DC和RF信号施加至RF增益块之前,可以使用加和器来组合模拟的DC和RF信号。可以使用电容器和分压器来检测校准电压,分压器的一端经由二极管耦接到RF增益块,并且分压器的第二端耦接到控制器。来自分压器的信号在传送至控制器之前可以被转换为数字信号。可以通过将RF校准因子应用于施加至RF放大器的信号来生成组合的DC和RF信号。组合的DC和RF信号可以生成线圈输出电压,该线圈输出电压在0.1至10kV幅度范围内具有2%或更好的准确度,或者在0.1至10kV幅度范围内具有1%或更好的准确度。
虽然已经参考某些方面和示例描述了前述内容,但是本领域技术人员将理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可以做出各种改变并且可以替换等同物。另外,可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本公开的教导而不脱离其范围。因此,意图的是本公开不限于所公开的(一个或多个)特定示例,而是本公开将包括落入所附权利要求的范围内的所有示例。

Claims (21)

1.一种用于质谱分析的方法,所述方法包括:
在包括RF增益块、峰检测器和控制器的质谱仪中:
使用控制器将DC电压施加至RF增益块;
使用峰检测器测量DC校准电压;
使用控制器将AC电压施加至RF增益块;
测量AC校准电压;
使用控制器基于测量的校准电压计算RF校准因子;以及
在操作期间,基于RF校准因子将组合的RF和DC信号施加至RF增益块。
2.根据权利要求1所述的方法,其中组合的RF和DC信号的RF分量包括正弦波。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法,包括利用从控制器经由DC放大器发送至线圈的第一信号来生成DC电压;
可选地,使用第一数模转换器将第一信号从来自控制器的数字信号转换为去往DC放大器的模拟信号。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,包括利用从控制器经由RF放大器发送至RF增益块的第二信号来生成RF电压;
可选地,使用第二数模转换器将第二信号从来自控制器的数字信号转换为去往RF放大器的模拟信号。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中,在将模拟的DC和RF信号施加至RF增益块之前,使用加和器来组合模拟的DC和RF信号。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,包括使用电容器和分压器来检测校准电压,分压器的一端经由二极管耦接至RF增益块,并且分压器的第二端耦接至控制器。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,包括在将来自分压器的信号传送至控制器之前将来自分压器的信号转换为数字信号。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,包括通过将RF校准因子应用于施加至RF放大器的信号来生成组合的DC和RF信号。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其中组合的DC和RF信号生成在0.1至10kV幅度范围内具有2%或更好的准确度的RF增益级输出电压;
可选地,其中组合的DC和RF信号生成在0.1至10kV幅度范围内具有1%或更好的准确度的RF增益级输出电压。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其中RF增益块包括线圈、变压器或谐振LC振荡电路。
11.一种系统,包括:
质谱仪,所述质谱仪包括RF增益块、峰检测器和控制器,所述系统可操作以:
使用控制器将DC电压施加至RF增益块;
使用峰检测器测量DC校准电压;
使用控制器将RF电压施加至RF增益块;
测量RF校准电压;
使用控制器基于测量的校准电压计算RF校准因子;以及
在操作期间,基于RF校准因子将组合的RF和DC RF信号施加至RF增益块。
12.根据权利要求11所述的系统,其中组合的RF和DC信号的RF分量包括正弦波。
13.根据权利要求11至12中任一项所述的系统,其中所述系统可操作以利用从控制器经由DC放大器发送至线圈的第一信号来生成DC电压;
可选地,其中所述系统可操作以使用第一数模转换器将第一信号从来自控制器的数字信号转换为去往DC放大器的模拟信号。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的系统,其中所述系统可操作以利用从控制器经由RF放大器发送至RF增益块的第二信号来生成RF电压;
可选地,其中所述系统可操作以使用第二数模转换器将第二信号从来自控制器的数字信号转换为去往RF放大器的模拟信号。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的系统,其中,在将模拟的DC和RF信号施加至RF增益块之前,使用加和器来组合模拟的DC和RF信号。
16.根据权利要求11至15中任一项所述的系统,其中所述系统可操作以使用电容器和分压器来检测校准电压,分压器的一端经由二极管耦接至RF增益块,并且分压器的第二端耦接至控制器。
17.根据权利要求11至16中任一项所述的系统,其中所述系统可操作以在将来自分压器的信号传送至控制器之前将来自分压器的信号转换为数字信号。
18.根据权利要求11至17中任一项所述的系统,其中所述系统可操作以通过将RF校准因子应用于施加至RF放大器的信号来生成组合的DC和RF信号。
19.根据权利要求11至18中任一项所述的系统,其中组合的DC和RF信号生成在0.1至10kV幅度范围内具有2%或更好的准确度的RF增益级输出电压;
可选地,其中组合的DC和RF信号生成在0.1至10kV幅度范围内具有1%或更好的准确度的RF增益级输出电压。
20.根据权利要求11至19中任一项所述的系统,其中RF增益块包括线圈、变压器或谐振LC振荡电路。
21.一种用于质谱分析的方法,所述方法包括:
在包括线圈、峰检测器和控制器的质谱仪中:
使用控制器将DC电压施加至RF增益块;
使用峰检测器测量DC校准电压;
使用控制器将RF电压施加至线圈;
测量RF校准电压;
使用控制器基于测量的校准电压计算RF校准因子;以及
在操作期间,基于RF校准因子将RF信号施加至线圈并且将一个或多个附加DC电压加和至RF信号。
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