可控高壓直流電源的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種可控高壓直流電源，用于對質(zhì)譜儀中的離子透鏡系統(tǒng)提供電場，包括：數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，用以提供基準電壓；直流高壓模塊，用以提供第一直流電壓；電壓調(diào)理模塊，耦接數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊及直流高壓模塊，用以根據(jù)基準電壓與第一直流電壓產(chǎn)生第二直流電壓；濾波模塊，耦接電壓調(diào)理模塊，用以對第二直流電壓進行濾波以產(chǎn)生第三直流電壓；輸出端，耦接濾波模塊，用以輸出第三直流電壓；電壓檢測模塊，耦接輸出端，用以實時檢測第三直流電壓；模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，耦接電壓檢測模塊，用以將電壓檢測模塊所檢測到的第三直流電壓進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；控制模塊，耦接數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，用以根據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入控制數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊以提供基準電壓。
【專利說明】可控高壓直流電源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及質(zhì)譜儀的離子傳輸系統(tǒng)，特別涉及用于給離子透鏡提供電場的可控高壓直流電源。

【背景技術(shù)】
[0002]電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù)(ICP-MS)是20世紀70年代迅速發(fā)展起來的分析測試技術(shù)，其原理是利用電感耦合等離子體將分析樣品中所含的元素離子化為帶電離子，通過離子傳輸系統(tǒng)將帶電離子引入質(zhì)量分析器中，按不同質(zhì)荷比分開，經(jīng)探測器將離子電流放大后，由測控系統(tǒng)處理給出分析結(jié)果。與其它分析技術(shù)相比，ICP-MS具有檢出限低、線性范圍寬、可快速同時檢測各種元素等優(yōu)點。隨著應(yīng)用范圍的擴大，ICP-MS已發(fā)展成為本領(lǐng)域的一種常規(guī)的分析測試技術(shù)。
[0003]質(zhì)譜儀主要由進樣系統(tǒng)、離子源、離子導入和離子傳輸、質(zhì)量分析器、探測器組成，其中離子傳輸是質(zhì)譜儀的重要組成部分，其主要通過離子透鏡系統(tǒng)來實現(xiàn)，而在離子透鏡系統(tǒng)中，電場對離子傳輸起到至關(guān)重要的作用，因為如下兩點:
[0004]首先，一定強度的電場可以對離子進行偏轉(zhuǎn)，通過多級偏轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)濾除光子、電子和未電離粒子；
[0005]其次，進入離子透鏡的離子，需要在一定的電場作用下，才能高效地引導離子的傳輸。
[0006]基于以上兩點，可知電場對離子傳輸?shù)闹匾?，因此，為了更好地實現(xiàn)離子傳輸，通常需要給離子透鏡提供較為合適的電場。
[0007]然而，目前國內(nèi)現(xiàn)有的技術(shù)，缺少對離子透鏡電場的實時控制和優(yōu)化調(diào)節(jié)，具體地說，缺少對提供電場的電源進行實時控制，比如，缺少對直流電源的實時控制。
實用新型內(nèi)容
[0008]鑒于上述，有必要針對現(xiàn)有的缺少對直流電源的進行實時控制的不足問題提出可控高壓直流電源。
[0009]本實用新型的一方面提出了一種可控高壓直流電源，用于對質(zhì)譜儀中的離子透鏡系統(tǒng)提供電場，包括:
[0010]數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，用以提供基準電壓；
[0011]直流高壓模塊，用以提供第一直流電壓；
[0012]電壓調(diào)理模塊，耦接于所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊及所述直流高壓模塊，用以根據(jù)所述基準電壓與所述第一直流電壓產(chǎn)生第二直流電壓；
[0013]濾波模塊，耦接于所述電壓調(diào)理模塊，用以對所述第二直流電壓進行濾波以產(chǎn)生第三直流電壓；
[0014]輸出端，耦接于所述濾波模塊，用以輸出所述第三直流電壓；
[0015]電壓檢測模塊，耦接于所述輸出端，用以實時檢測所述第三直流電壓；
[0016]模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，耦接于所述電壓檢測模塊，用以將所述電壓檢測模塊所檢測到的所述第三直流電壓進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；以及
[0017]控制模塊，耦接于所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，用以根據(jù)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入控制所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，以使所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊提供所述基準電壓。
[0018]在一實施方式中，可控高壓直流電源還包括:
[0019]電源切斷模塊，耦接于控制模塊與所述直流高壓模塊間，用以切斷所述直流高壓模塊的輸入。
[0020]在一實施方式中，所述直流高壓模塊為開關(guān)電源模塊。
[0021]在一實施方式中，所述開關(guān)電源模塊為輸入+24V、輸出-500V型開關(guān)電源。
[0022]在一實施方式中，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊或/與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊集成在所述控制模塊中。
[0023]本實用新型的另一方面還提出了一種可控高壓直流電源，用于對質(zhì)譜儀中的離子透鏡系統(tǒng)提供電場，包括:
[0024]數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，用以提供基準電壓；
[0025]調(diào)壓模塊，耦接于所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，用以根據(jù)所述基準電壓與反饋的第四直流電壓產(chǎn)生第五直流電壓；
[0026]直流高壓模塊，耦接于所述調(diào)壓模塊，用以根據(jù)第五直流電壓輸出第六直流電壓；
[0027]濾波模塊，耦接于所述直流高壓模塊，用以對所述第六直流電壓進行濾波以產(chǎn)生所述第四直流電壓；
[0028]輸出端，耦接于所述濾波模塊，用以輸出所述第四直流電壓；
[0029]電壓檢測模塊，耦接于所述輸出端，用以實時檢測所反饋的所述第四直流電壓；
[0030]模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，耦接于所述電壓檢測模塊，用以將所述電壓檢測模塊所檢測到的所述第四直流電壓進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；以及
[0031 ] 控制模塊，耦接于所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，用以根據(jù)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入控制所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，以使所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊提供所述基準電壓。
[0032]在一實施方式中，可控高壓直流電源還包括:
[0033]電源切斷模塊，耦接于控制模塊與所述直流高壓模塊間，用以切斷所述直流高壓模塊的輸入。
[0034]在一實施方式中，所述直流高壓模塊為開關(guān)電源模塊。
[0035]在一實施方式中，所述開關(guān)電源模塊為輸入+24V、輸出-2000V型開關(guān)電源。
[0036]在一實施方式中，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊或/與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊集成在所述控制模塊中。
[0037]綜上，本實用新型所提出的可控高壓直流電源，能夠?qū)煽馗邏褐绷麟娫吹妮敵鲞M行實時控制，從而實現(xiàn)了對離子透鏡系統(tǒng)中的電場進行實時控制。并且還能夠?qū)﹄x子透鏡具有保護作用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]圖1繪示了本實用新型一實施方式的可控高壓直流電源的模塊示意圖；
[0039]圖2繪示了本實用新型另一實施方式的可控高壓直流電源的模塊示意圖。

【具體實施方式】
[0040]為了使本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員更好地理解本實用新型的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本實用新型實施方式的附圖，對本實用新型實施方式中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式僅僅是本實用新型一部分實施方式，而不是全部的實施方式。
[0041]關(guān)于本文中所出現(xiàn)的“耦接”，可以指兩模塊(或單元、元件)的直接連接，也可以指兩模塊(或單元、元件)的間接連接，即兩模塊(或單元、元件)間還存在其它模塊(或單元、元件)。
[0042]參照圖1，圖1繪示了本實用新型一實施方式的可控高壓直流電源的模塊示意圖。
[0043]本實施方式中，可控高壓直流電源100，用于對質(zhì)譜儀中的離子透鏡系統(tǒng)提供電場。
[0044]如圖1所示，可控高壓直流電源100包括數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊110、直流高壓模塊120、電壓調(diào)理模塊130、濾波模塊140、輸出端150、電壓檢測模塊160、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊170、控制模塊180。
[0045]數(shù)模轉(zhuǎn)換(DAC)模塊110，用以提供基準電壓。
[0046]直流高壓模塊120，用以提供第一直流電壓。
[0047]在一實施例中，直流高壓模塊120，可以是開關(guān)電源模塊，如可以是輸入+24V、輸出-500V的開關(guān)電源。
[0048]電壓調(diào)理模塊130，耦接于數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊110及直流高壓模塊120，用以根據(jù)基準電壓與第一直流電壓產(chǎn)生第二直流電壓，這里，電壓調(diào)理模塊130隨著基準電壓的改變而調(diào)整其輸出，即，第二直流電壓隨著基準電壓的調(diào)節(jié)而調(diào)節(jié)。
[0049]濾波模塊140，耦接于電壓調(diào)理模塊130，用以對第二直流電壓進行濾波以產(chǎn)生第三直流電壓。
[0050]在一實施例中，濾波模塊140，可以是電容，即通過電容來濾波，當然，在其它一些實施例中，濾波模塊140可以是RC濾波器。
[0051]輸出端150，耦接于濾波模塊140，用以輸出第三直流電壓，即將濾波模塊140濾波后的電壓輸出至相應(yīng)的離子透鏡。
[0052]電壓檢測模塊160，耦接于輸出端，用以實時檢測第三直流電壓。
[0053]模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)模塊170，耦接于電壓檢測模塊180，用以將電壓檢測模塊180所檢測到的第三直流電壓進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，即，將電壓檢測模塊180所檢測到的電壓進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。
[0054]控制模塊180，耦接于數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊110與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊170，用以根據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊170的輸入控制數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊110，以使數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊110提供基準電壓。
[0055]本實施方式中，由于電壓檢測模塊160實時檢測輸出端150的輸出，并且控制模塊180根據(jù)輸出端150的輸出，對應(yīng)控制數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊110提供的基準電壓，從而達成對可控高壓直流電源100的輸出進行實時控制，進而實現(xiàn)對離子透鏡系統(tǒng)中的電場進行實時控制。
[0056]如圖1所示，可控高壓直流電源100，還包括電源切斷模塊190，耦接于控制模塊180與直流高壓模塊120間，用以切斷直流高壓模塊120的輸入，具體地說，當離子透鏡系統(tǒng)所處的腔體真空狀態(tài)不滿足工作條件時，可以通過電源切斷模塊190切斷直流高壓模塊120的輸入，從而切斷可控高壓直流電源100的輸出，進而保護了離子透鏡。
[0057]需說明的是，本實施方式中，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊110與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊170都是獨立于控制模塊180而設(shè)置，但是，在其它一些實施方式中，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊110或/與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊170可以集成在控制模塊180中，換言之，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊110可以集成在控制模塊180中，或者，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊170可以集成在控制模塊180中，或者數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊110與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊170都集成在控制模塊180中。
[0058]參照圖2，圖2繪示了本實用新型另一實施方式的可控高壓直流電源的模塊示意圖。
[0059]本實施方式中，可控高壓直流電源200，用于對質(zhì)譜儀中的離子透鏡系統(tǒng)提供電場。
[0060]如圖2所示，可控高壓直流電源200包括數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊210、調(diào)壓模塊220、直流高壓模塊230、濾波模塊240、輸出端250、電壓檢測模塊260、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊270、控制模塊280。
[0061]圖2所示的可控高壓直流電源200，相對于圖1所示的可控高壓直流電源100，主要差別在于，調(diào)壓模塊220與直流高壓模塊230及其連接方式，可控高壓直流電源200的詳細描述請參照下述。
[0062]數(shù)模轉(zhuǎn)換(DAC)模塊210，用以提供基準電壓。
[0063]調(diào)壓模塊220，耦接于數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊210，用以根據(jù)基準電壓與反饋的第四直流電壓產(chǎn)生第五直流電壓，這里的第四直流電壓，即輸出端250反饋回來的電壓，通過調(diào)壓模塊220的調(diào)節(jié)，可以調(diào)節(jié)直流高壓模塊230的輸入電壓。
[0064]直流高壓模塊230，耦接于調(diào)壓模塊220，用以根據(jù)第五直流電壓輸出第六直流電壓，具體地說，根據(jù)調(diào)壓模塊220輸出給直流高壓模塊230的電壓，對應(yīng)輸出直流高壓。
[0065]在一實施例中，直流高壓模塊230可以是開關(guān)電源模塊，比如，可以是輸入+24V、輸出-2000V型開關(guān)電源。
[0066]濾波模塊240，耦接于直流高壓模塊230，用以對第六直流電壓進行濾波以產(chǎn)生第四直流電壓。
[0067]輸出端250，耦接于濾波模塊240，用以輸出第四直流電壓，以將第四直流電壓輸出至相應(yīng)的離子透鏡。
[0068]電壓檢測模塊260，耦接于輸出端260，用以實時監(jiān)測所反饋的第四直流電壓，需說明的是，此電壓檢測模塊260，也可以直接耦接于調(diào)壓模塊220，以檢測反饋的第四直流電壓。
[0069]模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊270，耦接于電壓檢測模塊260，用以將電壓檢測模塊270所檢測到的第四直流電壓進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。
[0070]控制模塊280，耦接于數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊210與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊270，用以根據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊270的輸入控制數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊210，以使數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊210提供基準電壓。
[0071]類似地，可控高壓直流電源200，還可以包括電源切斷模塊290，耦接于控制模塊280與直流高壓模塊290間，用以切斷直流高壓模塊230的輸入，從而切斷可控高壓直流電源200輸出電壓至離子透鏡，以保護離子透鏡。
[0072]類似地，本實施方式中，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊210與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊270都是獨立于控制模塊180而設(shè)置，但是，在其它一些實施方式中，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊110或/與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊270可以集成在控制1旲塊180中。
[0073]本實施方式中，調(diào)壓模塊220可以根據(jù)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊210提供的基準電壓及輸出端250反饋的輸出電壓，來調(diào)整調(diào)壓模塊220的輸出，以調(diào)整直流高壓模塊230的輸入，從而達成對可控高壓直流電源200的輸出進行實時控制，進而實現(xiàn)對離子透鏡系統(tǒng)中的電場進行實時控制。
[0074]綜上，本實用新型所提出的可控高壓直流電源，能夠?qū)煽馗邏褐绷麟娫吹妮敵鲞M行實時控制，從而實現(xiàn)了對離子透鏡系統(tǒng)中的電場進行實時控制。并且還能夠?qū)﹄x子透鏡具有保護作用。
[0075]以上僅表達了本實用新型的部分實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
【權(quán)利要求】
1.一種可控高壓直流電源，用于對質(zhì)譜儀中的離子透鏡系統(tǒng)提供電場，其特征在于，包括: 數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，用以提供基準電壓； 直流高壓模塊，用以提供第一直流電壓； 電壓調(diào)理模塊，耦接于所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊及所述直流高壓模塊，用以根據(jù)所述基準電壓與所述第一直流電壓產(chǎn)生第二直流電壓； 濾波模塊，耦接于所述電壓調(diào)理模塊，用以對所述第二直流電壓進行濾波以產(chǎn)生第三直流電壓； 輸出端，耦接于所述濾波模塊，用以輸出所述第三直流電壓； 電壓檢測模塊，耦接于所述輸出端，用以實時檢測所述第三直流電壓； 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，耦接于所述電壓檢測模塊，用以將所述電壓檢測模塊所檢測到的所述第三直流電壓進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；以及 控制模塊，耦接于所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，用以根據(jù)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入控制所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，以使所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊提供所述基準電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控高壓直流電源，其特征在于，還包括: 電源切斷模塊，耦接于控制模塊與所述直流高壓模塊間，用以切斷所述直流高壓模塊的輸入。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可控高壓直流電源，其特征在于，所述直流高壓模塊為開關(guān)電源模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可控高壓直流電源，其特征在于，所述開關(guān)電源模塊為輸入+24V、輸出-500V型開關(guān)電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可控高壓直流電源，其特征在于，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊或/與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊集成在所述控制模塊中。
6.一種可控高壓直流電源，用于對質(zhì)譜儀中的離子透鏡系統(tǒng)提供電場，其特征在于，包括: 數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，用以提供基準電壓； 調(diào)壓模塊，耦接于所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，用以根據(jù)所述基準電壓與反饋的第四直流電壓產(chǎn)生第五直流電壓； 直流高壓模塊，耦接于所述調(diào)壓模塊，用以根據(jù)第五直流電壓輸出第六直流電壓； 濾波模塊，耦接于所述直流高壓模塊，用以對所述第六直流電壓進行濾波以產(chǎn)生所述第四直流電壓； 輸出端，耦接于所述濾波模塊，用以輸出所述第四直流電壓； 電壓檢測模塊，耦接于所述輸出端，用以實時檢測所反饋的所述第四直流電壓； 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，耦接于所述電壓檢測模塊，用以將所述電壓檢測模塊所檢測到的所述第四直流電壓進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；以及 控制模塊，耦接于所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，用以根據(jù)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入控制所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，以使所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊提供所述基準電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可控高壓直流電源，其特征在于，還包括: 電源切斷模塊，耦接于控制模塊與所述直流高壓模塊間，用以切斷所述直流高壓模塊的輸入。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的可控高壓直流電源，其特征在于，所述直流高壓模塊為開關(guān)電源模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可控高壓直流電源，其特征在于，所述開關(guān)電源模塊為輸入+24V、輸出-2000V型開關(guān)電源。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的可控高壓直流電源，其特征在于，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊或/與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊集成在所述控制模塊中。
【文檔編號】G05F1/46GK204087030SQ201420495646
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】應(yīng)剛, 李林, 丁志國, 粟舜地, 周立 申請人:江蘇天瑞儀器股份有限公司