雙路射頻電源的調(diào)整裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及射頻電源，特別涉及雙路射頻電源的調(diào)整裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在進行串級質(zhì)譜分析(MS/MS)時，離子進入傳輸通道靠氣流和射頻電場進行傳輸，理想的射頻電場能夠保證離子在穩(wěn)定區(qū)域傳輸，而實際上加載在離子光學(xué)系統(tǒng)上的兩路射頻電壓往往出現(xiàn)偏差，偏差表現(xiàn)為兩路射頻電源的相位和幅值上，造成偏差的原因有很多，比如隨著時間連接器的接觸電阻、結(jié)構(gòu)件阻抗特性、耦合電容性能等因素發(fā)生變化，而偏差導(dǎo)致的結(jié)果表現(xiàn)為儀器靈敏度降低，性能下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的不足，本發(fā)明提供了一種精度高、響應(yīng)快、抗干擾能力強的雙路射頻電源的調(diào)整裝置。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]一種雙路射頻電源的調(diào)整裝置，所述調(diào)整裝置包括:
[0006]幅值檢測模塊，所述雙路射頻電源的電感分別連接耦合電容，將電壓幅值轉(zhuǎn)換為電流信號，再將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，從而獲知電壓幅值，之后兩路電壓幅值送差分放大器，幅值差值傳送到調(diào)整模塊；
[0007]相位檢測模塊，所述雙路射頻電源的電感側(cè)部分別設(shè)置天線，天線獲得的相位信號分別傳送到鑒相器，相位差傳送到所述調(diào)整模塊；
[0008]調(diào)整模塊，所述調(diào)整模塊用于根據(jù)接收到的所述幅值差值和相位差值調(diào)整所述雙路射頻電源。
[0009]本發(fā)明還提供了精度高、響應(yīng)快、抗干擾能力強的雙路射頻電源的調(diào)整方法。該發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0010]雙路射頻電源的調(diào)整方法，所述調(diào)整方法包括:
[0011 ] 所述雙路射頻電源的電感分別連接耦合電容，將電壓幅值轉(zhuǎn)換為電流信號，再將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，從而獲知電壓幅值，之后兩路電壓幅值送差分放大器，幅值差值傳送到調(diào)整模塊；
[0012]所述雙路射頻電源的電感側(cè)部分別設(shè)置天線，天線獲得的相位信號分別傳送到鑒相器，相位差傳送到所述調(diào)整模塊；
[0013]調(diào)整模塊根據(jù)接收到的所述幅值差值和相位差值調(diào)整所述雙路射頻電源。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果為:
[0015]1、相位檢測的精度高、安裝簡便、抗干擾能力強，響應(yīng)速度快；提高了離子傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高離子聚焦效果，提高離子傳輸效率
[0016]2、幅值差值檢測精度在IV以內(nèi)，相位精度在0.5度以內(nèi)，設(shè)計巧妙，簡單直觀，測量準(zhǔn)確；
[0017]3、不需要打開真空箱就可以得到兩路RF電源的對稱性；
[0018]4、電路本身抗干擾能力強，不受真空腔內(nèi)部射頻電源干擾；
[0019]5、解決了由于器件的參數(shù)差異引起的性能問題，不但可以應(yīng)用于質(zhì)譜儀中，還可以應(yīng)用于類似等離子射頻電源的設(shè)計中。
【附圖說明】
[0020]參照附圖，本發(fā)明的公開內(nèi)容將變得更易理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是:這些附圖僅僅用于舉例說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而并非意在對本發(fā)明的保護范圍構(gòu)成限制。圖中:
[0021]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的雙路射頻電源的調(diào)整裝置的電路圖；
[0022]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的幅值檢測模塊的電路圖；
[0023]圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的相位檢測模塊的電路圖。
【具體實施方式】
[0024]圖1-3和以下說明描述了本發(fā)明的可選實施方式以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何實施和再現(xiàn)本發(fā)明。為了教導(dǎo)本發(fā)明技術(shù)方案，已簡化或省略了一些常規(guī)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解源自這些實施方式的變型或替換將在本發(fā)明的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本發(fā)明的多個變型。由此，本發(fā)明并不局限于下述可選實施方式，而僅由權(quán)利要求和它們的等同物限定。
[0025]實施例:
[0026]圖1示意性地給出了本發(fā)明實施例的雙路射頻電源的調(diào)整裝置的電路圖，應(yīng)用在質(zhì)譜分析中，如圖1所示，所述調(diào)整裝置包括:
[0027]幅值檢測模塊，如圖2所示，射頻電源幅值電壓由高壓耦合電容轉(zhuǎn)化為電流，再經(jīng)過整流、濾波和放大轉(zhuǎn)變成直流電壓(高壓電容連接在射頻電源振蕩回路中，分別檢測兩路射頻電源的電壓幅值)，通過差分放大電路得到兩者之差，把差值電壓轉(zhuǎn)化為數(shù)字量送MCU ;
[0028]相位檢測模塊，如圖3所示，相位檢測信號由天線耦合得到，天線距離電感線圈
0.6-1.2cm，兩路相位信號經(jīng)過濾波、放大后進行鑒相，把相位差轉(zhuǎn)化為電壓值，然后由24位ADC (數(shù)字模擬轉(zhuǎn)化器)轉(zhuǎn)化為數(shù)字量送MCU ；
[0029]MCU通過根據(jù)電壓差值調(diào)整其中兩路射頻電源的射頻放大電路增益，最終使兩路射頻電壓幅值差值控制在設(shè)定范圍內(nèi)；并根據(jù)所述相位差值得到相位調(diào)整量，由16位DAC輸出射頻電壓相位控制電路，使兩路射頻電壓相位差控制在設(shè)定范圍內(nèi)。
[0030]本發(fā)明實施例的雙路射頻電源的調(diào)整方法，所述調(diào)整方法包括:
[0031]射頻電源幅值電壓由高壓耦合電容轉(zhuǎn)化為電流，再經(jīng)過整流、濾波和放大轉(zhuǎn)變成直流電壓(高壓電容連接在射頻電源振蕩回路中，分別檢測兩路射頻電源的電壓幅值)，通過差分放大電路得到兩者之差，把差值電壓轉(zhuǎn)化為數(shù)字量送MCU ;
[0032]相位檢測信號由天線耦合得到，天線距離電感線圈0.6-1.2cm，兩路相位信號經(jīng)過濾波、放大后進行鑒相，把相位差轉(zhuǎn)化為電壓值，然后由24位ADC(數(shù)字模擬轉(zhuǎn)化器)轉(zhuǎn)化為數(shù)字量送MCU ；
[0033]MCU通過根據(jù)電壓差值調(diào)整其中兩路射頻電源的射頻放大電路增益，最終使兩路射頻電壓幅值差值控制在設(shè)定范圍內(nèi)；并根據(jù)所述相位差值得到相位調(diào)整量，由16位DAC輸出射頻電壓相位控制電路，使兩路射頻電壓相位差控制在設(shè)定范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種雙路射頻電源的調(diào)整裝置，其特征在于:所述調(diào)整裝置包括: 幅值檢測模塊，所述雙路射頻電源的電感分別連接耦合電容，將電壓幅值轉(zhuǎn)換為電流信號，再將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，從而獲知電壓幅值，之后兩路電壓幅值送差分放大器，幅值差值傳送到調(diào)整模塊； 相位檢測模塊，所述雙路射頻電源的電感側(cè)部分別設(shè)置天線，天線獲得的相位信號分別傳送到鑒相器，相位差傳送到所述調(diào)整模塊； 調(diào)整模塊，所述調(diào)整模塊用于根據(jù)接收到的所述幅值差值和相位差值調(diào)整所述雙路射頻電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)整裝置，其特征在于:所述天線和電感線圈間的距離為0.6-1.2cm0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)整裝置，其特征在于:所述相位信號經(jīng)過濾波、放大后送所述鑒相器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)整裝置，其特征在于:所述鑒相器輸出的相位差信號經(jīng)過濾波后送調(diào)整t吳塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)整裝置，其特征在于:所述幅值差值和相位差經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后送所述調(diào)整模塊。
6.雙路射頻電源的調(diào)整方法，所述調(diào)整方法包括: 所述雙路射頻電源的電感分別連接耦合電容，將電壓幅值轉(zhuǎn)換為電流信號，再將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，從而獲知電壓幅值，之后兩路電壓幅值送差分放大器，幅值差值傳送到調(diào)整模塊； 所述雙路射頻電源的電感側(cè)部分別設(shè)置天線，天線獲得的相位信號分別傳送到鑒相器，相位差傳送到所述調(diào)整模塊； 調(diào)整模塊根據(jù)接收到的所述幅值差值和相位差值調(diào)整所述雙路射頻電源。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的調(diào)整方法，其特征在于:所述調(diào)整模塊的工作方式為: 調(diào)整所述雙路射頻電源的信號放大增益，使雙路射頻電源間的相位差和幅值差處于設(shè)定范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6-7任一所述的調(diào)整方法在質(zhì)譜分析中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種雙路射頻電源的調(diào)整裝置及方法，所述調(diào)整裝置包括：幅值檢測模塊，所述雙路射頻電源的電感分別連接耦合電容，將電壓幅值轉(zhuǎn)換為電流信號，再將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，從而獲知電壓幅值，之后兩路電壓幅值送差分放大器，幅值差值傳送到調(diào)整模塊；相位檢測模塊，所述雙路射頻電源的電感側(cè)部分別設(shè)置天線，天線獲得的相位信號分別傳送到鑒相器，相位差傳送到所述調(diào)整模塊；調(diào)整模塊，所述調(diào)整模塊用于根據(jù)接收到的所述幅值差值和相位差值調(diào)整所述雙路射頻電源。本發(fā)明具有精度高、響應(yīng)快等優(yōu)點。
【IPC分類】G05F1-56
【公開號】CN104597955
【申請?zhí)枴緾N201510009181
【發(fā)明人】張建, 韓雙來, 鄧豐濤
【申請人】聚光科技(杭州)股份有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月8日