子門電極;2_電極環(huán)。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖,對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地的詳細(xì)說(shuō)明,但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0025]【實(shí)施例1】
[0026]如圖2所示,離子門是Bradbury-Nielson型離子門,有兩組非??拷碾x子門電極I。離子迀移譜儀離子門控制器,包括高壓電源、分壓電阻電路和兩路可調(diào)電源。分壓電阻電路用于給電極環(huán)2供電,分壓電阻電路一端連接高壓電源、另一端接地,使得離子迀移譜儀的迀移管內(nèi)形成穩(wěn)定均勻的電場(chǎng)。所述分壓電阻電路包括多個(gè)串聯(lián)的分壓電阻R,在高壓電源到地的流向上每個(gè)分壓電阻R后連接有一個(gè)電極環(huán)2。兩路可調(diào)電源的輸出端各連接一個(gè)離子門電極I。
[0027]所述可調(diào)電源為連接在高壓電源和地之間的分壓電阻串,所述分壓電阻串由至少兩個(gè)電阻串聯(lián)形成,其中至少一個(gè)電阻的阻值可調(diào),該阻值可調(diào)的電阻為電位器,分壓電阻串中任意相鄰兩個(gè)電阻的公共端都可以作為可調(diào)電源的輸出端。電位器又叫可變電阻,是阻值可按某種變化規(guī)律調(diào)節(jié)的電阻元件,其具有兩個(gè)固定端和活動(dòng)接觸點(diǎn),分為機(jī)械電位器和數(shù)字電位器。機(jī)械電位器通常由電阻體和可移動(dòng)的活動(dòng)接觸點(diǎn)組成,電阻體兩端為電位器的兩個(gè)固定端,當(dāng)活動(dòng)接觸點(diǎn)沿電阻體移動(dòng)時(shí),其接入電路的電阻值就會(huì)隨活動(dòng)接觸點(diǎn)的位置變化而改變?;瑒?dòng)變阻器就是一種常見(jiàn)的機(jī)械電位器,滑動(dòng)變阻器的滑片就是其活動(dòng)接觸點(diǎn)。數(shù)字電位器是一個(gè)半導(dǎo)體集成電路,其通過(guò)電子方式控制活動(dòng)接觸點(diǎn)與內(nèi)部電路的連接方式改變數(shù)字電位器接入電路的阻值。
[0028]本實(shí)施例中,增設(shè)兩路可調(diào)電源分別與兩個(gè)離子門電極I相連,使兩個(gè)離子門電極I上的電位可以調(diào)整,從而實(shí)現(xiàn)離子門的開(kāi)啟和關(guān)閉。此外,由于分壓電阻串上的電阻阻值可調(diào),離子門關(guān)閉時(shí),兩個(gè)離子門電極I上的電位可以以基準(zhǔn)電位呈正負(fù)對(duì)稱控制也可以不對(duì)稱控制。即通過(guò)兩路可調(diào)電源可對(duì)離子門的兩個(gè)離子門電極I的電位進(jìn)行任意調(diào)節(jié),可以對(duì)離子門進(jìn)行對(duì)稱或者非對(duì)稱控制,控制方便且控制效果好,且適配于不同類型和需求的離子迀移譜儀,通用性強(qiáng)。
[0029]【實(shí)施例2】
[0030]為了便于在試驗(yàn)中的控制,在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上,本實(shí)施例中還對(duì)離子迀移譜儀離子門控制器進(jìn)行如下改進(jìn):
[0031]離子迀移譜儀離子門控制器還包括脈沖信號(hào)發(fā)生器,每個(gè)分壓電阻串上還連接有開(kāi)關(guān),所述開(kāi)關(guān)與開(kāi)關(guān)所在的分壓電阻串的I?N-1個(gè)電阻并聯(lián)或與其中一個(gè)電阻的一部分并聯(lián),N為開(kāi)關(guān)所在的分壓電阻串上的電阻個(gè)數(shù),即每個(gè)分壓電阻串上可以僅有I個(gè)電阻不與開(kāi)關(guān)并聯(lián),開(kāi)關(guān)與分壓電阻串的一個(gè)電阻的一部分并聯(lián)是指開(kāi)關(guān)不與這個(gè)電阻全部并聯(lián),例如該電阻為電位器時(shí),開(kāi)關(guān)可以僅與電位器的活動(dòng)接觸點(diǎn)到電位器一端的部分并聯(lián)。
[0032]所述開(kāi)關(guān)為三極管或光電耦合器或固態(tài)開(kāi)關(guān),固態(tài)開(kāi)關(guān)也稱為無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān),一般由電力電子技術(shù)實(shí)現(xiàn),IGBT、MOSFET等為常用的固態(tài)開(kāi)關(guān)。脈沖信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)需要有驅(qū)動(dòng)上述開(kāi)關(guān)元件的能力。開(kāi)關(guān)連接脈沖信號(hào)發(fā)生器的輸出端,由脈沖信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的脈沖信號(hào)開(kāi)啟信號(hào)和關(guān)閉信號(hào)分別控制開(kāi)關(guān)的閉合和斷開(kāi)。開(kāi)關(guān)的閉合和斷開(kāi)狀態(tài)能夠影響兩路可調(diào)電源上接入分壓電阻串的電阻,從而改變兩個(gè)離子門電極I的電位,使兩個(gè)離子門電極I在開(kāi)關(guān)處于一種狀態(tài)時(shí)電位相等、開(kāi)關(guān)處于另一種狀態(tài)時(shí)電位不等,從而實(shí)現(xiàn)離子門的打開(kāi)和關(guān)閉的控制。本實(shí)施例中通過(guò)脈沖信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的脈沖信號(hào)控制開(kāi)關(guān)的閉合和斷開(kāi)以自動(dòng)控制離子門打開(kāi)和關(guān)閉,控制更加方便。阻值可調(diào)的電阻用于根據(jù)不同的離子迀移譜儀的脈寬要求、迀移管參數(shù)要求設(shè)定不同的離子門電極I的電位,增強(qiáng)該離子門控制器的通用性。
[0033]【實(shí)施例3】
[0034]在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上,本實(shí)施例中還對(duì)兩路可調(diào)電源進(jìn)行改進(jìn):
[0035]每個(gè)分壓電阻串上接地的電阻為電位器,與該分壓電阻串相連的開(kāi)關(guān)并聯(lián)在該接地的電位器的兩個(gè)固定端之間或者并聯(lián)在地與該接地的電位器的活動(dòng)接觸點(diǎn)之間;離子門電極I連接在分壓電阻串的與高壓電源相連的電阻和接地的電位器之間。具體來(lái)說(shuō),具有以下3種實(shí)施方式:
[0036](一 ) 一路可調(diào)電源由電位器Rvl和至少兩個(gè)固定電阻串聯(lián)形成,電位器R vl的一個(gè)固定端接地,連接在該可調(diào)電源上的開(kāi)關(guān)與電位器Rvl并聯(lián),即開(kāi)關(guān)的兩端各連接電位器Rvl的一個(gè)固定端;另一路可調(diào)電源由電位器Rv2和至少一個(gè)固定電阻串聯(lián)形成,電位器Rv2的一個(gè)固定端接地,連接在該可調(diào)電源上的開(kāi)關(guān)并聯(lián)地與電位器Rv2的活動(dòng)接觸點(diǎn)之間,即開(kāi)關(guān)一端連接在電位器Rv2的接地的固定端上、另一端連接電位器Rv2的活動(dòng)接觸點(diǎn);離子門的一個(gè)電極連接在電位器Rvl所在的可調(diào)電源的固定電阻和電位器Rv2之間或相鄰兩個(gè)固定電阻之間,另一個(gè)電極連接在電位器Rvl所在的可調(diào)電源的相鄰兩個(gè)固定電阻之間。
[0037](二)兩路可調(diào)電源均采用電位器Rvl所在的分壓電阻串的連接方式:兩路可調(diào)電源均由電位器和至少兩個(gè)固定電阻串聯(lián)形成,開(kāi)關(guān)與電位器并聯(lián);離子門電極I連接在相鄰兩個(gè)固定電阻之間。
[0038](三)兩路可調(diào)電源均采用電位器Rv2所在的分壓電阻串的連接方式第:兩路可調(diào)電源均由電位器和至少一個(gè)固定電阻串聯(lián)形成,開(kāi)關(guān)并聯(lián)在電位器接地的一端與電位器的活動(dòng)接觸點(diǎn)之間,離子門的電極連接在固定電阻和電位器之間或相鄰兩個(gè)固定電阻之間。
[0039]【實(shí)施例4】
[0040]在實(shí)施例2或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上,本實(shí)施例中對(duì)離子迀移譜儀離子門控制器進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn):
[0041]所述開(kāi)關(guān)的數(shù)量為2個(gè),分別為開(kāi)關(guān)S1、開(kāi)關(guān)S2;—路可調(diào)電源由固定電阻Rtll、固定電阻Rtl2、電位器Rvl依次串聯(lián)形成,固定電阻Rtll連接高壓電源,電位器U妾地;另一路可調(diào)電源由電位器Rv2和固定電阻R η串聯(lián)形成,固定電阻R ^連接高壓電源,電位器Rv2接地;離子門的一個(gè)電極連接在電位器Rv2和固定電阻R η之間,另一個(gè)電極連接在固定電阻R C11與固定電阻Rtl2之間;開(kāi)關(guān)S工與電位器Rvl并聯(lián),開(kāi)關(guān)S 2并聯(lián)在電位器Rv2接地的一端與活動(dòng)接觸點(diǎn)之間。本實(shí)施例中電位器Rvl采用數(shù)字電位器,電位器Rv2采用數(shù)字電位器采用機(jī)械電位器。
[0042]上述離子門控制器的工作原理是:脈沖信號(hào)發(fā)生器給出開(kāi)啟信號(hào)時(shí),開(kāi)關(guān)S1立即閉合,開(kāi)關(guān)S2立即斷開(kāi),Rvl被短路,此時(shí)與1^所在電路相連的離子門電極電位Uq=Uhv^Rci2/(R01+R02);電位器Rv2全部接入電路,與電位器Rv2所在電路相連的離子門電極電位U 1 =Uhv^rv2/ (Rn+Rv2) O適當(dāng)選取R01、R02以及R 11、RV2,使得U0= U1=U A,此時(shí)離子門打開(kāi),離子可以順利通過(guò)。Uhv為高壓電源的電壓,R 0P R02> R11分別為固定電阻R(n、固定電阻、、固定電阻R11的阻值,Rv2為電位器Rv2的最大阻值。
[0043]脈沖信號(hào)發(fā)生器給出開(kāi)啟信號(hào)結(jié)束(即關(guān)閉信號(hào)到達(dá))時(shí),脈沖信號(hào)發(fā)生器給出的電平信號(hào)將改變,S1立即斷開(kāi),S2立即閉合。此時(shí)U。= UWO^+RJ/OV+RJ,U1 =Uhv*R’ V2/(Rh+R’ V2),K