基于LabVIEW的三重四极杆质谱仪开发平台的设计与应用

发布时间：2025-07-26 11:25

　　 相对于单四极杆,三重四极杆质谱仪具有多种工作模式和更复杂的工作时序。为了适应研发需要,本设计采用虚拟仪器技术,开发了一套用于三重四极杆质谱仪的测控平台。平台硬件由工控机、PXIe板卡和辅助电路组成,软件基于LabVIEW开发环境,以状态机为基本架构。该平台能够对仪器各执行单元进行控制和监测;对离子光学系统、高压及四极杆电源的时间响应特性进行测量,获取建立时间等关键参数;测试各工作模式下不同条件的时序特征,从而对抗串扰等仪器性能进行评价。该平台具有界面友好、易维护、功能可扩展等优点,可以作为三重四极杆质谱仪研制过程中一种有效、方便的工具。

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【部分图文】：

图1 仪器开发平台硬件结构

离子光学部件示意图示于图2,部件采用直线型设计,可以便捷地完成四极杆等部件的替换、测试工作。采用中国工程物理研究院加工的纯钼圆四极杆,镀金工艺,单杆圆柱的加工精度优于2μm,四极杆组装精度优于5μm。图2离子光学部件示意图

图2 离子光学部件示意图

图1仪器开发平台硬件结构2上位机软件设计

图3 软件的整体架构

基于上述架构,将开发平台的上位机软件划分成了具有不同功能的模块,示于图4a。每个模块依照LabVIEW状态机进行模式设计,状态机是LabVIEW编程中非常重要的设计模式,能够满足三重四极杆质谱仪在不同的工作模式之间转换。单个模块的标准状态机结构示于图4b,在程序完成初始化之后,状....

图4 软件整体设计(a)和单个模块的标准状态机结构(b)

图3软件的整体架构2.2真空系统

本文编号：4058388