深刻理解四极质谱工作机理的几个重要公式

十年前参与过某型车载四极质谱仪的研发工作,本文是对其中一个难点-射频电源电路的分析提纲,分享给大家。虽然没有细节和计算过程,但是对分析人员理解四极工作原理还是非常有帮助的。几点说明: 1.其中第四部分有详细的计算过程,只是没有做任何说明,非研发人员用处不大,所以就不提供了。 2.请大家重点关注其中的几个公式,非常有意义。欢迎大家批评指正! 运用四极质谱物理原理对某型车载质谱仪射频电源工作机理的分析 1. 关于四极质谱设计的几个基本公式 V =7.220Mf2r02 M-amu,f-MHz,r0-cm U=KuV+U0 V=Kv(V基准+V0)现有常规四极质谱仪的驱动电路由变压器/LC振荡回路构成,工作频率固定。电容C由四极杆杆间电容,槽路电容和导线寄生电容决定,L由变压器电感决定。 2. 射频电源框图 3. 射频电源各个模块功能分析平衡放大器,射频调制器,功率振荡器,射频调谐输出和直流发生功能电路,电容衰减器,检波器,峰位调节电路,分辨调节电路 4. 射频电路负反馈放大倍数和直交比的计算 V= Kv(UMASS+VM0)负反馈电路放大倍数Kv范围:90.27-110.22 VM0范围:-0.005-+0.005(伏) U=KuV+(UA0+UAUF) 直交比Ku调节范围:0.15-0.16 UA0范围:-2.5-+2.5(伏) UAUF范围: 5. 导致射频电源不线性的因素分析 A:射频放大电路 B:反馈回路 C:关键因素 6. 射频电源的重要调节参数的物理意义 M0,M400,UMASS A0,A400 ,UAUF C40,C41 GL(R107),GLSYM(R104),HFSYM(R105)