用于质谱仪的放大器幅度数字控制制造技术

本文描述了施加到四极杆的各杆的信号幅度的控制。在一个方面，质谱仪包括放大器电路，所述放大器电路使射频(RF)信号施加到所述四极杆的所述杆。控制器电路可以确定所述RF信号的实际幅度不同于预期幅度，并且作为响应，识别当前和过去环境和性能参数以调整所述幅度。别当前和过去环境和性能参数以调整所述幅度。别当前和过去环境和性能参数以调整所述幅度。

【技术实现步骤摘要】
用于质谱仪的放大器幅度数字控制


[0001]本公开涉及质谱分析，且更特定来说涉及控制施加到质谱仪的质量分析器、离子导向器和离子阱的射频(RF)信号的幅度。

技术介绍

[0002]质谱分析是一种用于测量离子的质荷比(m/z)的分析技术。通常，样品被引入质谱仪的离子源中进行电离。然后通过质谱仪的各种组件对所得离子进行传输、限制和分离。通常，将射频(RF)信号以及直流(DC)信号施加到组件的电极以生成用于操纵离子以进行传输、限制和分离的电场。
[0003]例如，一些质谱仪使用四极滤质器、一组四个平行杆作为质量分析器以根据离子的m/z分离所述离子。向四极杆的四个杆中的两个施加第一振荡RF信号，而向另外两个杆施加与第一RF信号异相180
°
的另一振荡RF信号。基于离子的m/z、RF和解析DC信号的幅度，以及RF信号的频率，RF信号的施加与以相反极性施加到杆对的解析DC信号一起生成振荡电场，所述振荡电场使所选离子通过四极传输。
[0004]RF放大器电路可以生成具有数千伏幅度的RF信号，用于生成振荡电场以解析较大的质量。RF信号的准确度和精确度允许适当生成所述振荡电场。模拟反馈电路系统可以对RF信号进行采样，并使用反馈回路来调整放大器，以确保实际幅度与预期幅度相同或接近。不幸的是，模拟反馈电路系统可以包括几个组件，并因此增加了成本。另外，模拟反馈电路系统具有相对慢的响应时间。因此，RF信号的实际幅度不能快速调整到预期幅度，从而降低了质谱仪的性能。

技术实现思路

[0005]本公开中描述的主题的一个创新方面包括一种质谱仪，所述质谱仪包括：四极杆质量分析器；放大器电路，所述放大器电路被配置成基于放大器射频(RF)输入信号生成第一RF信号；电路，所述电路被配置成接收所述第一RF信号并且生成施加到所述四极杆质量分析器的一对杆上的第二RF信号；模/数转换器(ADC)，所述模/数转换器被配置成接收所述第二RF信号并生成数字化的第二RF信号；以及控制器电路，所述控制器电路被配置成：接收所述数字化的第二RF信号；基于所述数字化的第二RF信号确定所述第二RF信号的实际幅度；确定所述第二RF信号的所述实际幅度不同于所述第二RF信号的预期幅度；确定所述质谱仪的当前环境和性能参数；基于所述实际幅度、所述当前环境和性能参数，以及历史环境和性能参数确定应用于所述放大器RF输入信号的幅度校正；根据所述幅度校正来调整所述放大器RF输入信号，以使所述第二RF信号的所述实际幅度被调整到所述预期幅度。
[0006]在一些实施方案中，当前环境参数包括所述质谱仪的所述组件的温度。
[0007]在一些实施方案中，所述组件是以下中的一个或多个：谐振电路的电感器，或所述四极杆质量分析器的所述一对杆中的一个或两个杆。
[0008]在一些实施方案中，所述当前性能参数包括所述四极杆质量分析器的操作模式。
[0009]在一些实施方案中，所述控制器电路进一步被配置成：确定施加到所述四极杆质量分析器的所述一对杆中的一个或两个杆的DC电压；确定所述DC电压不同于预期DC电压；并且将所述DC电压调整为更接近所述预期DC电压。
[0010]在一些实施方案中，基于所述历史环境和性能参数将所述DC电压调整为更接近所述预期DC电压。
[0011]在一些实施方案中，所述控制器电路进一步被配置成：确定指示所述谐振电路如何执行的特性；并且基于指示所述谐振电路如何执行的所述特性的确定来调整所述第二RF信号。
[0012]在一些实施方案中，确定指示所述谐振电路如何执行的所述特性包括：向所述放大器电路提供脉冲波形；以及基于响应于所述脉冲波形而生成的所述第二RF信号的频率来确定所述谐振电路的谐振频率。
[0013]在一些实施方案中，所述控制器电路包括实施所述幅度校正的确定的数字逻辑。
[0014]本公开中所描述的主题的另一创新方面包括一种设备，所述设备包括：放大器电路，所述放大器电路被配置成基于放大器射频(RF)输入信号使RF信号驱动质谱仪的组件的电极；以及控制器电路，所述控制器电路被配置成响应于确定所述RF信号的实际幅度不同于预期幅度而提供所述放大器RF输入信号，且基于以下中的一个或两个提供所述放大器RF输入信号：(i)所述质谱仪的当前和过去环境参数，或(ii)当前和过去性能参数。
[0015]在一些实施方案中，所述当前环境参数包括所述质谱仪的所述组件的温度。
[0016]在一些实施方案中，所述组件是以下中的一个或多个：多极组合件、离子导向器、离子阱、堆叠环离子导向器或离子漏斗。
[0017]在一些实施方案中，电感器被配置成提供所述RF信号以驱动所述组件的所述电极，并且还基于所述电感器的温度来提供所述放大器RF输入信号。
[0018]在一些实施方案中，所述过去环境参数包括所述质谱仪的所述组件的温度。
[0019]在一些实施方案中，所述组件是以下中的一个或多个：多极组合件的杆、离子导向器、离子阱、堆叠环离子导向器或离子漏斗。
[0020]在一些实施方案中，所述过去性能参数包括所述质谱仪在操作模式期间如何执行。
[0021]在一些实施方案中，所述组件是四极滤质器。
[0022]本公开中描述的主题的另一创新方面包括一种方法，所述方法包括：生成放大器RF输入信号以驱动放大器电路，所述放大器电路被配置成使RF信号被施加到多极质量分析器；由控制器电路确定所述RF信号的实际幅度不同于所述RF信号的预期幅度；通过所述控制器电路识别以下中的一个或两个：(i)所述多极质量分析器的当前和过去环境参数，或(ii)所述多极质量分析器的当前和过去性能参数；以及考虑到以下中的一个或两个，通过所述控制器电路调整所述放大器RF输入信号：(i)所述多极质量分析器的当前和过去环境参数，或(ii)所述多极质量分析器的当前和过去性能参数。
[0023]在一些实施方案中，所述当前和过去性能参数包括以下中的一个或多个：所述质谱仪的扫描速率，或所述质谱仪的操作模式。
[0024]在一些实施方案中，所述当前和过去环境参数包括包含所述多极质量分析器的所述质谱仪的组件的温度。
[0025]在一些实施方案中，所述组件是以下中的一个或多个：被配置成将所述RF信号施加到所述四极杆质量分析器的谐振电路的电感器、所述多极质量分析器的杆、离子导向器、离子阱、堆叠环离子导向器或离子漏斗。
附图说明
[0026]图1示出了对由放大器生成的RF信号的幅度的数字控制的实例。
[0027]图2示出了对RF信号的幅度的数字控制的框图的实例。
[0028]图3示出了对直流(DC)电压的数字控制的实例。
[0029]图4示出了对解析直流(DC)电压的数字控制的框图的实例。
[0030]图5示出了确定谐振电路的特性的实例。
[0031]图6示出了用于确定谐振电路的特性的框图的实例。
[0032]图7示出了对由放大器生成的RF信号的幅度进行数字控制的质谱仪的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种质谱仪，其包含：四极杆质量分析器；放大器电路，所述放大器电路被配置成基于放大器射频(RF)输入信号生成第一RF信号；电路，所述电路被配置成接收所述第一RF信号并且生成施加到所述四极杆质量分析器的一对杆上的第二RF信号；模/数转换器(ADC)，所述模/数转换器被配置成接收所述第二RF信号并生成数字化的第二RF信号；以及控制器电路，所述控制器电路被配置成：接收所述数字化的第二RF信号；基于所述数字化的第二RF信号确定所述第二RF信号的实际幅度；确定所述第二RF信号的所述实际幅度不同于所述第二RF信号的预期幅度；确定所述质谱仪的当前环境和性能参数；基于所述实际幅度、所述当前环境和性能参数，以及历史环境和性能参数确定应用于所述放大器RF输入信号的幅度校正；根据所述幅度校正来调整所述放大器RF输入信号，以使所述第二RF信号的所述实际幅度被调整到所述预期幅度。2.根据权利要求1所述的质谱仪，其中所述当前环境参数包括所述质谱仪的组件的温度。3.根据权利要求2所述的质谱仪，其中所述组件是以下中的一个或多个：谐振电路的电感器，或所述四极杆质量分析器的所述一对杆中的一个或两个杆。4.根据权利要求1或2所述的质谱仪，其中所述当前性能参数包括所述四极杆质量分析器的操作模式。5.根据权利要求1至4中任一项所述的质谱仪，其中所述控制器电路进一步被配置成：确定施加到所述四极杆质量分析器的所述一对杆中的一个或两个杆的DC电压；确定所述DC电压不同于预期DC电压；以及将所述DC电压调整为更接近所述预期DC电压。6.根据权利要求5所述的质谱仪，其中基于所述历史环境和性能参数将所述DC电压调整为更接近所述预期DC电压。7.根据权利要求1所述的质谱仪，其中所述控制器电路进一步被配置成：确定指示所述谐振电路如何执行的特性；并且基于指示所述谐振电路如何执行的所述特性的所述确定来调整所述第二RF信号。8.根据权利要求7所述的质谱仪，其中确定指示所述谐振电路如何执行的所述特性包括：向所述放大器电路提供脉冲波形；以及基于响应于所述脉冲波形而生成的所述第二RF信号的频率来确定所述谐振电路的谐振频率。9.根据权利要求1所述的质谱仪，其中所述控制器电路包括实施所述幅度校正的确定的数字逻辑。
10.一种设备，其包含：放大器电路，所述放大器电路被配置成基于放大器射频(RF)输...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：萨默费尼根有限公司，
类型：发明
国别省市：