从硬件谈质谱之信号篇-4

虎威将军

先来一个自我定义什么是质谱？
我认为是，在真空中与电场中，让带电粒子做有规则到运动并且检测到它得m/z。
如果真空和电源类是质谱的核心，那么信号检测直接决定了质谱仪器到好坏！
质谱仪器常用的检测器有电子倍增器，连续的离散的，品牌有photonics，ETP，mascom，滨松等，还有之前的其它品牌。法拉杯，PMT+荧光屏，MCP等！
如果按照信号的特性来看就三类：DC，AC，count！
DC信号就比较简单了，但是不好做，尤其在弱信号的硬件，好多国外厂家将counting和DC集成在一起，此处波粒二象性同样适用！一般的处理方法是前置放大，信号处理，信号采集以及其它附加电路。



三种模式



counting和DC模式



在噪声中提取信号



Orbi实物



DC与counting实物



orbi preamplifier 原理图

AC电路用的比较少，waters用的方案，荧光屏➕PMT，一个VFC电路就可以解决，不过同行也适用于高速pulser信号通过Peak-to-Peak电路就能省去高昂得ADC采集电路成本了。



荧光屏+PMT





VFC电路



VFC电路信号

Counting计数，和DC互为补充，原理是信号与阈值信号比较，输出高低电平，这是高速信号，还有其它的方式，由于有AC去耦，不过会产生基线飘逸与信号拖尾的问题！
因此我们当前要解决的问题就是从检测器出来的信号，需要将淹没在噪声中的信号提取出来，信号放大，信号整形等一系列硬件信号处理，这里我写的比较简单，因为最终的成品是hybrid 晶圆封装的！期待我的好消息！


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