共振对四极滤质器中离子运动的影响

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)兰州物理研究所 作者:汪志成

  四极滤质器上使用辅助激励电压进行质谱分析时,当辅助激励电压的频率等于或接近四极场中离子运动的基频或谐振频率,就会引发共振现象。使用Matlab 软件,对这一现象进行了仿真分析。在设定条件下,以一定步长逐渐增加辅助激励电压交流成分(RF 电压)的频率,观察离子振荡幅度的变化。结果表明:在x 和y 方向的多个不同频率的辅助激励电压作用下,都出现了明显的共振现象。

1、引言

  四极滤质器上使用辅助激励电压进行质谱分析时,在四极场本身的畸变引起的高阶场频率、四极场原激励电压的谐振频率与辅助激励电压的频率相等或接近的情况下,会造成四极场中的部分离子发生共振。

  作者主要分析辅助激励电压频率对共振作用的影响。使用一个小的正弦电压辅助进行质谱分析时,由于辅助激励电压引起的共振,使得稳定区中的一部分非待测离子在四极场中的振荡幅度持续增加,适当设置辅助激励电压的参数,可以过滤掉这一部分离子。在这种情况下,能有效地提高四极滤质器的分辨率和传输效率,因此获得了广泛的应用。另一方面,辅助激励电压参数设置不当时,就会引起四极场中待测离子的非线性共振,影响测量结果的准确性。

4、结论

  使用Matlab软件,采用数值分析的方法分析了辅助激励信号作用下,四极场中离子的运动特性。结果显示,当辅助激励信号的频率等于或接近四极场中离子振荡的基频和谐振频率时,都会引发明显的共振现象。因此,使用辅助激励信号进行质谱分析时,必须考虑到这一因素,合理设置辅助激励信号的频率,避免待测离子发生共振,降低四极滤质器的传输率。

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