SU980192A1 - Устройство развертки масс-спектра - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к массспектрометрии и может быть использовано дл  развертки масс-спектра путем изменени  магнитного пол  электромагнита масс-анализатора по экспоненциальному закону.

Дл  создани  экспоненциальной развертки масс-спектра используютс  специальные генераторы, выполненные на операционных усилител х, выходное напр жение которых поступает на вход стабилизатора тока или магнитного пол  электромагнита. Полосу частот пропускани  стабилизатора выбирают достаточно широкой, чтобы не искажать закон развертки Г1 и 2.

Недостатками указанных систем  вл ютс  относительна  сложность схемы и большие шумы магнитного пол , определ емые широкой полосой частот пропускани  стабилизатора. Шумы магнитного пол  ограничивают разрешгиощую способность масс-спектрометра и точность измерений.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство развертки маЬс-спектров масс-спектрометра. МИ1320. Устройство содержит регулируемый источник

опорного напр жени , сумматор, инвертор , переключатель направлени  развертки, интегратор, контакт включени  развертки, усилитель стабилизатора пол , электромагнит, преобразователь магнитного пол  в напр жение, переменный регистр дл  установки скорости развертки массспектра .

10

В приведенной схеме выходное напр жение сумматора, а следовательно, и магнитное поле измен ютс  по экспоненциальному закону. Скорость развертки устанавливаетс  переменным резистором интегратора 3j.

Отрицательна  обратна  св зь по скорости изменени  магнитного пол  электромагнита осуществл етс  с помощью дополнительной обмотки, под20 ключенной к входу сумматора, и приводит к сокращению полосы частот пропускани , что снижает шумы магнитного пол . Однако сокращение полосы частот ограничено искажени ми закона

25 развертки.

Недостатками прототипа  вл ютс  большие шумы и сложность системы.

Claims (3)

1. Цель изобретени  - упрощение уст т ройства и снижение шумов магнитно30 го пол , что приводит к увеличению разрешающей способности масс-спектрометра и точности измерений. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве, содержащем усилитель, электромагнит с силовой обмоткой и обмоткой отрицательной обратной св зи, из которых силова  обмотка подключена к выходу усилител ; регулируемый источник опорного напр жени , контакт йключени  начала развертки, переменный резистор регулировани  скорости развертки, преобразователь магнитного пол  в напр жение, переключатель направлени  развертки и два масштабных резистора, к входу усилител  подключены обмотка отрицательной обратной св зи через переменный резистор, регулируемый источник напр жени  через контакт включени  развертки и резистор, инвертирующий и неинвертирующий выходы преобразовател  через переключатель и резистор. На чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит регулируемый источник 1 опорного напр жени , подключенный через контакт 2 включени  начала развертки и резистор 3 к вхо .ду усилител  4, электромагнит 5, силова  обмотка которого подключена к выходу усилител  4, а обмотка отрицательной обратной св зи подключена через регул тор б скорости развертки к входу с усилител  4, преобразователь 7 магнитного пол  в напр жение, ИН вертирующий и неинвертирующий выходы которого подключены через переключатель 8 напр жени  развертки и резистор 9 к входу усилител  4, Работа устройства осуществл етс  следующим образом. Исходное магнитное поле устанавливаетс  при замкнутом контакте 2 и верхнем положении переключател  8, При этом выходное напр жение регулируемого источника 1 опорного напр жени  поступает на вход усилител  4. На этот же вход усилител  4 поступает напр жение преобразовател  7 магнитного пол . Разность входных токов усиливаетс  усилителем 4 и поступает на силовую обмотку электромагнита 5, Магнитное поле электромагнита 5, таким образом, устанавливаетс  пропорциональным вы |одному напр жению источника 1, Отрицательна  обратна  св зь по скорости изменени  магнитного пол  электромагнита 5 осуществл етс  с помощью дополнительной обмотки, напр жение которой через регул тор 6 поступает на вход усилител  4, Выбор направлени ; развертк.и, т.е, увеличение или уменьшение магнитного пол , осуществл етс  с помощью переключател  8. спе ем жен пол ном где с  св  ног л т где ) R л  эк ло ра вр ра гд ро то но гд ключение начата развертки масстра осуществл етс  размыканионтакта 2. Дл  верхнего поло  переключател  8 магнитное уменьшаетс  по экспоненциальзакону В В exp(-t/t-) В - мгновенное значение магнитной индукции; В - исходное значение магнит Мой. индукции; t - врем  от начала развертки; тк - посто нна  времени системы. корость 1 развертки определ ет-, лубиной отрицательной обратной и по скорости изменени  магнитпол  и устанавливаетс  регуром 6 , n - число витков обмотки обратной св зи; S - сечение сердечника электромагнита/ R - сопротивлени  регул тора 6 и. резистора 9 соответственно/ k - коэффициент преобразовани  магнитной индукции в напр жение . л  нижнего положени  переключатемагнитное поле увеличиваетс  по оненциальному закону В Boexp(t/-cr). л  известного устройства из ус  допустимых искажений закона ертки масс-спектра посто нную ени стабилизатора принимают ой т 1 тптшг У .jg- посто нна  времени экспоненциального закона развертки , ак как дл  предлагаемого усттва , тносительное уменьшение иума рав-t- -/1 Or 100 3-10, 7 / В - щумова  составл юща  магнит- ной индукции известного устройства/ В. - то же, дл  предлагаемого устройства. Результаты лабораторных испытани макета предлагаемого устройства показали , что оно существенно проще по сравнению с известным и обеспечивает уменьшение шума магнитного пол  более чем в дес ть раз. Кроме того, отсутствие переходных процессов при изменении скорости развертки позвол ет с помощью ЭВМ в пр цессе развертки масс-спектра управл ть ее скоростью. Это позвол ет проходить участки масс-спектра, не несущи полезной информации с максимальной скоростью,и производить измерени  заданных участков массспектра при оптимальной скорости развертки, существенно сокраща , таким образом, врем  анализа. Формула изобретени  Устройство развертки масс-спектр iсодержащее усилитель, электромагнит с силовой обмоткой и обмоткой отрицательной обратной св зи, из которы силова  обмотка подключена к выходу усилител ; регулируемый источник опорного напр жени , контакт включени  начала развертки, переменный Р« г:ст6р регулировани  скорости развертки , преобразователь магнитного пол  в напр жение, переключатель направлени  развертки и два масштабных резистора, о тличающееЬ  тем, что, с целью уменьшени  шумов магнитного пол  и упрощени  устройства, к входу усилител  подключены обмотка отрицательной обратной св зи через переменный резистор, регулируемый источник напр жени  через контакт включени  развертки и резистор, инвертирующий и неинвер- тирующий выходы преобразовател  через, переключатель и резистор. Источники информации, прин тые во внимание, Лри экспертизе 1.Рафальсон А.Э., Мерешевский A.M. Масс-спектрометричес.кие приборы. М., Атомиздат, 1968, с. 85.
2. 2.Масс-спектрометр МХ1310. Техническое описание и инструкци  по эксплуатации. 1Г3.394.01.4 СКВ АП АН СССР, 1980.
3. 3.Масс-спектрометр МИ 1320. Техническое описание и инструкци  по эксплуатации. 1Г3.394.005 СКВ АП АН СССР. Орловский завод научных приборов МП СССР, 1977 (прототип).