质谱系统技术方案

提供了质谱仪系统(10)，其中电压控制器(12)可以具有分离的第一高电压控制电路和第二高电压控制电路(34、40)，第一高电压控制电路和第二高电压控制电路(34、40)与彼此物理地断开连接并且在与彼此不同的接地层。第一高电压控制电路和第二高电压控制电路(34、40)之间的通信通过接口电路(30)和一个或更多个无线，优选地射频，通信器(38、44、46、48)被使能。48)被使能。48)被使能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】质谱系统
[0001]本专利技术涉及具有改进的电压控制器装置的质谱系统。本专利技术还涉及质谱电压控制器。
[0002]质谱是发展良好的科学分析技术，其利用化学物种的电离和加速度以根据所产生的离子的质荷比分类所产生的离子。所得到的质谱然后能够将离子信号作为质荷比的函数作图，允许被分析的样品的化学组成的详细的分析。
[0003]电离，典型地通过样品的电子轰击，将通常在以高电压的多个电极之间的区域中发生，其中电压梯度向离子提供必需的加速度。例如，在扇形磁场质谱仪中，加速度沿着飞行管进行；如果飞行距离越大，那么根据离子的质荷比的离子的分散越大，并且质谱的分辨率越好。其他的类型的质谱仪是可用的，使用离子分离的可选择的手段。
[0004]当大的飞行是可用的时实现的分辨率的改进已经导致商业质谱仪是大的固定的机器。因此样品必须被带至质谱仪以用于分析。然而，可以是有用的是提供可以被带至特定的位置以用于分析的便携的质谱仪。这将允许质谱成为在其他的情况下更广泛地可用的，例如在医学领域中。
[0005]实现便携的质谱仪的一个困难是需要高电压被提供至离子源以用于离子的加速度，高电压典型地具有0至5kV的数量级。这样的电压存在对于使用者显著的风险，除非安全的壳体装置能够被发现。相似地，在低电压部件附近的高电压部件或以具有不同的接地层的高电压的部件的存在能够导致电压闪络，不可恢复地损坏低电压部件，特别是系统的任何控制处理器。
[0006]在现存的装置中的高和低电压部件的隔离典型地通过光隔离器的使用被提供，这允许通信在分别的电路板之间被光学地传输。然而，光隔离器是大的分立的部件，限制构建便携的控制器的可能性，并且还倾向于在高电压工作条件下的故障。
[0007]此外，考虑到对于隔离高电压以为了安全性的需要，为了进行在质谱控制器上的诊断，必须在高电压板上设置很多连接部。这极大地增加这样的系统的复杂性和故障风险。
[0008]本专利技术寻求提供能够被利用以实现便携的质谱系统的用于质谱仪的电压控制器装置。
[0009]根据本专利技术的第一方面，提供一种质谱系统，包括：质谱仪，具有离子源，离子源具有具有不同的电压的多个高电压输入部；第一高电压控制电路，具有微控制器和第一高电压电路无线通信器，第一高电压控制电路配置为控制向离子源的所述多个高电压输入部中的至少一个的动力供应；第二高电压控制电路，具有微控制器和第二高电压电路无线通信器，第二高电压控制电路配置为控制向离子源的所述多个高电压输入部中的至少一个的动力供应；以及接口电路，包括无线通信工具以及与无线通信工具通信的微控制器；其中第一高电压控制电路和第二高电压控制电路被与彼此物理地间隔开并且在与彼此不同的接地层，接口电路通过无线通信工具和第一高电压无线通信器和第二高电压无线通信器之间的通信提供其之间的通信。
[0010]本专利技术使得能够通过使用通过接口电路相互作用的无线通信器控制和监视在质谱仪高电压控制电路上的电压和电流。控制信号能够因此被在以不同的电势的第一高电压
控制电路和第二高电压控制电路之间安全地传递，而不需要其之间的直接的和潜在地危险的物理的桥接。这改进用于质谱仪的电压控制器的安全性，使便携的质谱仪的可能性是更可实现的。以不同的电压电势的电路之间的通信不需要物理连接，是更容易实施的，并且还是对于使用者更安全的。具有具有以不同的电压的接地层的板增加电压闪络的风险。电路的使用无线通信工具的与彼此的隔离缓和这种风险。
[0011]优选地，第一高电压电路无线通信器和第二高电压电路无线通信器和无线通信工具中的至少一个可以包括射频通信模块。
[0012]射频通信器提供简单的将系统的各种电路接口连接的机构，安全地隔离质谱仪和控制计算机的精密的控制部与离子源需要的高电压。
[0013]可选择地，系统可以还包括电路容纳单元，第一高电压控制电路和第二高电压控制电路被在间隔开的配置中容纳在电路容纳单元内。
[0014]虽然具有对于提供第一和第二高电压控制电路之间的物理分离以防止电压闪络的需要，但是电路可以安全地共同位于单一的壳体内，由此提供对于质谱仪便携的高电压控制器。
[0015]也可以提供与电路容纳单元分离的动力控制单元。
[0016]本专利技术的高电压控制器可以有利地是与现存的标准的动力供应装置兼容的，这可以允许本专利技术的系统是对于现存的质谱系统可改造的。
[0017]质谱系统可以优选地具有小于或等于60cm
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60cm
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25cm的尺寸。电路容纳单元可以优选地具有小于或等于45cm
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25cm
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15cm的尺寸，并且更优选地具有小于或等于21cm
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20cm
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8cm的尺寸。此外，可以优选地具有在壳体的用于质谱系统和用于电路容纳单元的侧壁之间的至少5cm的间距。
[0018]可携带性是本专利技术的开发中的主要的因素中的一个，并且因此意图的是完整的系统，包括电压控制器，被控制大小以被使用者容易地携带，优选地具有不大于标准的台式机PC底盘的尺寸的尺寸。将电路容纳单元保持为小的然后还允许其被从任何用于质谱系统的壳体的边缘安全地收纳，这通过减小运动的手指与高电压控制电路接触的风险改进安全性。其还减小致污物例如湿气的进入的可能性，致污物的进入可能损坏高电压部件。
[0019]可选择地，质谱系统可以还包括连接至第一高电压控制电路和第二高电压控制电路中的所述至少一个的高电压动力供应部。
[0020]在系统内的高电压动力供应部的使用允许对于离子源必需的高电压以安全的并且自支持的方式被容易地获得。
[0021]第二高电压控制电路可以包括用于控制离子源的电离灯丝的电离源灯丝控制电路。
[0022]灯丝控制电路典型地在0V和200V之间的接地层，典型地在75V的数量级，低于电极阵列的接地层，这能够导致增加的朝向放电的倾向。本专利技术消除了该问题。
[0023]可以优选地提供至少一个与第一高电压控制电路和/或第二高电压控制电路相关联的电路状态监视装置。
[0024]在其中信号通信被从所有的电路经过单一的接口电路路由的单一的电压控制器的优点是状态检查和反馈能够从系统的各种部件被接收，允许系统分析通过控制计算机的图形用户界面进行。
[0025]可以提供与微控制器中的至少一个相关联的电压保护装置。所述或每个电压保护装置可以包括以下中的任何或全部：二极管；电容器；以及瞬态电压抑制器。
[0026]虽然本专利技术的系统具有通过消除光隔离器减小电压控制器的大小的优点，但是精密的微处理器和无线通信器的包括导致被电压浪涌损坏的风险。据此，专用的保护装置应该被认为缓和这种风险。
[0027]优选地，接口电路的无线通信工具可以包括第一接口无线通信器和第二接口无线通信器，微控制器与第一接口无线通信器和第二接口无线通信器中的每个通信，接口电路通过第一高电压电路无线通信器和第一接口无线通信器之间的通信和第二高电压电路无线通信器和第二接口无线通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种质谱系统(10)，包括：质谱仪(16)，具有离子源(18)，所述离子源(18)具有具有不同的电压的多个高电压输入部；第一高电压控制电路(34)，具有微控制器(36)和第一高电压电路无线通信器(38)，所述第一高电压控制电路(34)配置为控制向所述离子源的所述多个高电压输入部中的至少一个的动力供应；第二高电压控制电路(40)，具有微控制器(42)和第二高电压电路无线通信器(44)，所述第二高电压控制电路(40)配置为控制向所述多个高电压输入部中的至少一个的动力供应；以及接口电路(30)，包括无线通信工具以及与所述无线通信工具通信的微控制器(50)；其中所述第一高电压控制电路和所述第二高电压控制电路(34、40)被与彼此物理地间隔开并且在与彼此不同的接地层，所述接口电路(30)通过所述无线通信工具和所述第一高电压无线通信器和所述第二高电压无线通信器(38、44)之间的通信提供其之间的通信。2.根据权利要求1所述的质谱系统(10)，其中所述第一无线通信器和所述第二无线通信器(38、44)和无线通信工具中的至少一个包括射频通信模块。3.根据权利要求1或权利要求2所述的质谱系统(10)，还包括电路容纳单元(14)，所述第一高电压控制电路(34)和所述第二高电压控制电路(40)被在间隔开的配置中容纳在所述电路容纳单元(14)内。4.根据权利要求3所述的质谱系统(10)，还包括与所述电路容纳单元(14)分离的动力控制单元。5.根据权利要求3或权利要求4所述的质谱系统(10)，其中所述质谱系统(10)具有小于或等于60cm
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60cm
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25cm的尺寸。6.根据权利要求3至5中任一项所述的质谱系统(10)，其中所述电路容纳单元(14)具有小于或等于45cm
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25cm
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15cm的尺寸。7.根据权利要求6所述的质谱系统(10)，其中所述电路容纳单元(14)具有小于或等于21cm
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【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：应用科学技术解决方案有限公司，
类型：发明
国别省市：