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气质联用（GCMS）

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主题：【第三届原创参赛】关于某型车载四极质谱仪的射频电源电路分析提纲

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老高

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发表于：2010/09/04 10:15:31 楼主管理分享倒序浏览查看全部回复私聊

该帖子已被capinter设置为精华；

维权声明：本文为gaoweimass原创作品，本作者与仪器信息网是该作品合法使用者，该作品暂不对外授权转载。其他任何网站、组织、单位或个人等将该作品在本站以外的任何媒体任何形式出现的，均属侵权违法行为，我们将追究法律责任。

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.其中第四部分我有详细的计算过程，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！

听从版主的意见，对提纲做了一些补充说明和修改，重新发附件。真心希望能给需要的人提供些许帮助。

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

这个公式实际上是马绍方程的解的一种表达方式，有兴趣的可以自己推演，需要注意单位和V是零峰值。V是射频幅值，V与M是线性关系，确定f和r₀后，V与M一一对应。

V=K_v（V_基准+V₀）

这个公式是峰位调节公式，明白这个公式就会很清楚峰位是怎么调节的，V_基准是数字量质量基准0-10V，K_v就是峰位增益（就是斜率），V₀就是峰位补偿

U=K_uV+U₀

这个公式是分辨调节公式，明白这个公式就会很清楚分辨是怎么调节的，K_u就是峰宽增益（就是斜率），U₀就是峰位补偿（就是截距）

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= K_v（UMASS+V_M0）

负反馈电路放大倍数K_v范围：90.27-110.22

V_M0范围：-0.005-+0.005（伏）

U=K_uV+(U_A0+UAUF)

直交比K_u调节范围：0.15-0.16

U_A0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（峰位补偿电位器），M400（峰位增益电位器），UMASS（质量基准，计算机给出）

A0（峰宽补偿电位器），A400 (峰宽增益电位器)，UAUF（峰宽补偿，数字量，计算机给出）

C40，C41（调谐时使用的两个可变电容）

GL（R107），GLSYM（R104）直流对称电位器，HFSYM（R105）射频对称电位器

7. 射频电路设计改进的建议

增加合理的测试点

减少调节参数

射频线路的屏蔽

附件：

关于某型车载质谱仪射频电源电路的分析提纲（公开）.doc

该帖子作者被版主 learner1999加 2积分， 2经验，加分理由：贡献自己的科研成果，无私！

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2010/9/4 10:28:07 沙发管理分享倒序浏览查看全部回复私聊

帮老高的附件帖出来，不会反对吧？

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2010/9/6 23:44:10 Last edit by capinter

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2010/9/5 10:30:46 板凳管理分享倒序浏览查看全部回复私聊

说道模电，本人还在西安交大培训一年（业余），可惜都忘的差不多，惭愧。想请教老高，现有一台HP5972（1994年）的老的MS的射频电路有问题，射频电压无法调节，不知有没有修理的可能（原硬件手册及service manual可能找不到）？

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2010/9/5 20:38:13 马扎管理分享倒序浏览查看全部回复私聊

原文由 老高(gaoweimass) 发表:
应该有修理的的可能，关键是值不值。那时候的老机器一般都给原理图和PCB图，找到就比较好办。如果确认只是射频的问题，你有兴趣可以自己试试，有些器件可能会找不到。北分组装过5970，他们和东西都有5970的图纸。

谢谢回复。我试试看，先找找原理图，你说的对，有些元器件可能是个问题。

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2010/9/7 12:19:43 地毯管理分享倒序浏览查看全部回复私聊

原文由 qqqid(qqqid) 发表:
你们这些做仪器研发的，这么多年（楼主做了十年）也没弄出什么名堂，质谱市场基本还是被国外产品垄断。看你们谈论的内容，都是德国产品如何、美国产品如何，不知道你们都消化吸收了没有？在别人的基础上创新了没有？

请教您在技术领域做过什么成就? 写一下，非常欢迎参加原创大赛。

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2010/9/7 20:25:10 地板管理分享倒序浏览查看全部回复私聊

原文由 qqqid(qqqid) 发表:
原文由 symmacros(jimzhu) 发表:
原文由 qqqid(qqqid) 发表:
你们这些做仪器研发的，这么多年（楼主做了十年）也没弄出什么名堂，质谱市场基本还是被国外产品垄断。看你们谈论的内容，都是德国产品如何、美国产品如何，不知道你们都消化吸收了没有？在别人的基础上创新了没有？

请教您在技术领域做过什么成就? 写一下，非常欢迎参加原创大赛。

我没什么成就，只是发过几篇论文，有个仪器的专利，还有正在申请的专利。
symmacros版主不必为此贴劳神，我只不过看不惯个别做仪器研发的，总拿别人的产品说事，自己又没有什么新东西，还说用户水平低。

不错。能申请专利，佩服。希望能支持一下气质版面，写点什么，很欢迎参加原创大赛。

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