四极质谱仪通用数字控制系统结构的研究

设计了一个能在四极杆和四极离子阱质谱仪中通用的数字控制系统结构。新结构在商业仪器PolarisQ结构的基础上,增加了PC104总线用于扩展硬件,以32位MCU和FPGA为核心处理器,基于操作系统uClinux的多任务编程而不使用DSP器件,设计了通用远程控制协议和基于FPGA的分时段同步程序。基于这种结构开发的数字控制系统在EI-四极杆,EI-矩形离子阱,ESI-矩形离子阱3种产品样机中成功应用。相比现有的结构,新结构兼备了小型化和通用性。

用于TOF-SIMS的锆石样品图像自动聚焦算法

为满足现代二次离子质谱仪(SIMS)锆石样品图像自动聚焦系统对聚焦准确度的要求,提出了一种具有自动消除噪声功能的锆石样品图像自动聚焦算法,并将其应用于飞行时间二次离子质谱仪(TOF-SIMS)。该算法包括锆石图像识别分割法、分段式聚焦算法和调焦控制策略。在聚焦远峰区,采用Roberts算子的聚焦评价函数及差分累加的调焦控制策略进行粗调;在聚焦近峰区,捕捉图像中的锆石目标进行识别分割,采用局部坐标算子的聚焦评价函数与爬山法相结合的调焦控制策略进行聚焦细调。实验结果表明:该算法聚焦准确率达99%,可有效抑制噪声干扰,实现了对锆石样品图像的自动、准确聚焦。

基于LabVIEW面向对象的TOF-SIMS仪器控制软件

飞行时间二次离子质谱仪(TOF-SIMS)作为一种重要的表面分析工具被广泛应用,本研究为其开发了一套仪器控制软件。基于LabVIEW面向对象方法建立了仪器部件控制类库,结合消息驱动机制完成了软件结构设计。所开发的软件能够实现对离子光学系统、真空系统和三维样品台等仪器子系统的部件控制。应用该软件控制仪器进行了锆石样品的TOF-SIMS实验,完成了锆石样品谱图的获取,结果表明,该软件能够满足仪器对控制软件的要求。此外,软件结构具有良好的可重用性和可扩展性,以及硬件更改对软件影响小等优点,该软件设计方法可用于类似仪器控制软件的开发。

一种质谱仪离子透镜电源的研制及应用

质谱仪由很多功能模块组成,比如:离子源、离子透镜系统、检测器以及真空部件等,其中离子透镜系统负责将离子源产生的离子传输至检测器,同时去除产生干扰的分子和光子,影响仪器的灵敏度及检测下限等指标。介绍了一种基于ARM数字控制的离子透镜电源,该电源可实现多通道电源动态设定并实时监控电源输出,结合离子透镜的机械部件可实现离子的传输,同时也能实现透镜电压的自动调节以满足不同荷质比离子的高效传输,提高仪器的灵敏度。通过质谱仪样机实验表明,该系统设计可靠、电源输出稳定,可以满足质谱仪对离子透镜电源的需要。

MAT261质谱计HP9845微机离子计数法测量控制程序

本文介绍了HP9845微机对MAT261质谱计使用离子计数法直接输入内存进行实时测量控制软件方面的工作。在已修改的控制程序(NINT10)的基础上建立了计数通道。编制了离子计数法程序NINT21。采取直接取脉冲计数的方式,这样提高了灵敏度。本文介绍了NINT21程序的特点、结构、参数、变量、数组的应用,也介绍了主要程序的设计、数据的获取及处理、程序的使用以及标准铀样品实测数据与标准值的比较。

Generation and Determination of Negative Air Ions

This review intends to cover a range of brief description of the generation mechanisms,the determination of the concentration,and the identification of negative air ions(NAI).This is divided into two parts:(i)it pays attention to the generation of NAI,which contains natural and artificial methods.According to the variation of energy in the environment,different methods based on natural generation are introduced in detail.As for artificial generation of NAI,corona discharge is dominantly elaborated due to its preponderance in convenient to control of the concentration of ions.(ii)it tends to introduce the determination of NAI,containing quantitative and qualitative detection,by using ion counting device and mass spectrometer,respectively.