SU813538A1

SU813538A1 - Устройство питани датчика квад-РупОльНОгО MACC-СпЕКТРОМЕТРА

Info

Publication number: SU813538A1
Application number: SU792781725A
Authority: SU
Inventors: Валерий Алексеевич Зенкин; Евгений Васильевич Романовский; Георгий Алексеевич Могильченко
Original assignee: Предприятие П/Я В-8754
Priority date: 1979-06-19
Filing date: 1979-06-19
Publication date: 1981-03-15

Description

(54) УСТРОЙСТВО ПИТАНИЯ ДАТЧИКА КВАДРУПОЛЬНОГО МАСС-СПЕКТРОМЕТРА

I

Изобретение отноеитс к квадропульной масс-спектрометрии, а более конкретно, к устройству питани датчика квадрупольного масс-спектрометра и может быть использовано при создании квадрупольных масс-спектрометрОЕ с высокой чувствительностью и посто нной разрешающей способностью во всем диапазоне анализируемых масс, примен юш,ихс дл измерени парциального 1состава газа и молекул рных потоков в В1акуумных системах.

Известны устройства питани датчиков квадрупольных масс-спектрометров, в которых развертка спектра масс осуществл етс изменением величины посто нной составл ющей и амплитуды переменного напр жени высокочастотного генератора при сохранении посто нства их отнощени .

Такие устройства, как правило, содержат задающий генератор, усилитель формировани выходных напр жений и детекторы посто нной составл ющей напр жени 1.

Недостатком масс-спектрометров, в которых примен ютс такие устройства питани датчиков, вл етс зависимость разрещающей способности и чувствительности от номера анализируемой массы.

Известны также устройства питани датчиков квадрупольных масс-спектрометров, в которых развертка спектра масс осуществл етс изменением частоты высокочастотного напр жени , содержащие автогенератор , источник питани и систему перестройки частоты 2.

Однако эти устройства имеют малый диапазон частот (до 1,5 мгГц), малую амплитуду напр жени и однотактный выход. Указанные недостатки св заны с трудност ми стабилизации выходных параметров напр жени .

Наиболее близким к изобретению вл етс известное устройство питани датчика квадрупольного масс-спектрометра с измен ющейс частотой высокочастотного напр жени генератора, включающее в себ активные элементы автогенератора, соединенные с контурной системой, подключенной к схеме формировани посто нной составл ющей напр жени , систему управлени частотой генератора и источник питани . Такое устройство вырабатывает однопол рное синусоидальное напр жение с посто нной составл ющей и примен етс дл трехмерных квадрупольных и монопольных массспектрометров 3.

Однако создание устройств питани с измен ющейс частотой, имеющих двухтактный выход и примен емых дл питани квадрупольных фильтров масс встречает р д затруднений, св занных с необходимостью симметрировани выходных напр жений и стабилизации их амплитуд.

Цель изобретени - стабилизаци величины выходного напр жени и повыщение симметричности выходных сигналов устройства питани датчика квадрунольного фильтра масс.

Указанна цель достигаетс тем, что известное устройство, включающее активные элементы автогенератора, контурную систему , схему формировани посто нной составл юи1ей напр жени , схему управлени частотой генератора и источник питани , к которому через цепи питани подключены элементы устройства, дополнительно снабжено управл емыми индуктивност ми, которые размещены в цеп х питани активных элементов автогенератора, и средствами управлени величиной указанных индуктивностей. Кажда индуктивность выполнена в виде ферровариометра, а средства управлени величиной его индуктивности выполнены в виде измен емого сопротивлени , включенного в управл ющую обмотку ферровариометра , котора подключена к схеме управлени частотой генератора.

На чертеже представлена структурна схемй предлагаемого устройства питани датчика квадрупольного масс-спектрометра. Устройство содержит активные элементы автогенератора 1, перестраиваемую контурную систему 2, источник питани 3. схему формирова1Н1 носто ниы.х составл ющих напр жений 4, дроссели 5 и 6 с перестраиваемой индуктивностью, схему управлени частотой генератора 7, потенциометры 8 п 9 дл регулировки тока в дроссел х 5 и 6, выходные напр жени снимаютс с выходных клемм 10 и 11.

Устройство работает следующим образом. Автогенератор, собранный по двухтактной схеме (на лампах ГУ-50) с двойными обратными св з ми, вырабатывает симметричное противофазное синусоидальное напр жение, частота которого измен етс перестройкой индуктивности контура 2, котора представл ет собой ферровариометр (на чертеже не показан). Выходные напр жени детектируютс схемой формировани посто нной составл ющей 4 и получаемое посто нное напр .кение смеп р ваетс с выходными синусоида.1ьными напр жени ми, формиру сигнал вида ± (Uo + UnvSinwt).

Стабилизаци амплитуды осуществл етс путем подачи продетектированного выходного иапр жепи автогенератора на управ ..1 юаий элемент стабилизатора источника пит 1и 3. Таки.м образом, уменьщение

амплитуды выходного сигнала компенсируетс изменением напр жени питани автогенератора. Изменение индуктивности ферровариометра осуществл етс подачей тока пилообразной фор.мы в управл ющую

обмотку ферровариометра со схемы управлени частотой генератора.

Напр жение с источника питани 3 на активные элементы 1 автогенератора подаетс через дроссели 5 и 6: представл ющие собой перестраиваемые ферровариометры, изменение индуктивностей которых соответствует изменению индуктивности контура. Измене ние индуктивностей дросселей осуществл етс пилообразным токо.м со схемы управлени частотой генератора, подаваемым в управл ющие обмотки дросселей через потенциометры.

Нрименение дросселей с переменной индуктивностью позвол ет уменьщить габариты дросселей, сохранить посто нство отнощени индуктивностей контура и дросселей,

уменьшить паразитные параметры схемы и тем самым повысить стабильность амплитудно-частотной характеристики и дл двухтактных устройств питани повысить симметрию выходных напр жений. Дополнительно сим , метрировать выходные напр жени можно поте щиометрами в цепи питани управл ющих обмоток дросселей, подбира необходи .мые токи подмагничивани .

Предлагаемое устройство питани стержней датчика квадрупольного фильтра масс

0 имеет амплитуду высокочастотного напр жени 600 В, диапазон из.менени частоты 0,3 - 3,5 мгГц, нестабильность амплитудночастотной характеристики меньще , разность напр жений выхода меньше О.Р/о. Применение устройства питани стерж ней дл квадрупольных масс-спектрометров позвол ет увеличить чувствительность, обеспечить посто нство разрещаюшей . способности , увеличивает динамический диапазон и создает предпосылки дл проведени колиQ чественных измерений.

Claims

Формула изобретени

. Устройство питани датчика квадрупольного масс-спектрометра, содержащее активные элементы автогенератора, соединенные с контурной системой, подключенной к схеме формировани посто нной составQ л ющей напр жени , схему управлени частотой генератора и источник питани , отличающеес тем, что, с целью стабилизации величины выходного напр жени и повыщени симметричности выходных сигналов ,- устройство дополнительно снабжено

5 управл емыми индуктивност ми, которые размещены в цеп х питани активных элементов автогенератора, и средствами управлени величиной указанных индуктивностей.
2. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что индуктивность выполнена в виде ферровариометра, а средства управлени величиной его инлуктивности выполнены в виде измен емого сопротивлени , включенного в управл ющую цепь обмотки ферровариометра , котора подключена к схеме управлени частотой генератора.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

10

1.Слободенюк Г. И. Квадрупольные масс спектрометры. М., Атомиздат, 1974, с. 69 - 173.

2.Окунь Е. Л. Радиопередающие устройства . Л., «Судостроение, 1967.
3.Шеретов Э. П., Могильченко Г. А., Зенкин В. А. и Весенкин Н. В. Генератор трехмерного масс-спектрометра со скоростной разверткой спектра масс. ПТЭ, 1974, № 2, с. 155- 156.

//

гО