摘要：四极杆质谱计是目前最成熟、应用最广泛的小型质谱计之一。四极杆质量分析器是四极式质谱仪的核心部件,使离子在四极场中受到强聚焦作用而向分析器的中心轴聚焦。四极质量分析器零件主要精度误差都要求小于0.002mm,且组件平行度、位置度误差要求均小于0.004mm,传统装配方法已经很难满足精度要求。提出了一种基于手工修研的装配方法,利用该方法装配了一套150型四极质量分析器,最高装配内切圆精度误差小于0.0015mm。

摘要：四极质量分析器是四极质谱仪的核心部件,在四极杆上连接的射频电源中包含直流电压分量和高频交流电压分量,其两者比值会对四极质谱仪的性能产生重要影响。采用四阶龙格库塔方法求解微分方程,对四极质量分析器中离子运动轨迹进行仿真,并设计实验对四极质谱仪样机进行射频模块电学参数调试。结果表明,随着射频直流电压和交流电压比值的升高,四极质谱仪质量分辨能力提高,信号强度降低。

摘要：作为研究物质基本组成、结构特征、物理和化学性质的最基本的仪器—质谱仪,由于其直接测量的本质和高灵敏、高分辨性,被广泛应用于环境监测、食品安全、生命科学等多个领域。四极质量分析器是四极式质谱仪的核心部件,其零件及部件主要精度误差都要求小于0.005mm,传统制造工艺已经无法满足要求。提出了一种零件组合和部件组合加工方法,利用该方法加工了一套双曲面型四极质量分析器,加工后零件的表面粗糙度为Ra0.2μm、两组对杆140mm范围内平行度4μm。

摘要：为满足长期工作、生活的太空密闭空间微量有害气体体积分数的检测需求,在重量、体积和功耗等约束条件下,均衡设计航天质谱仪的各项技术指标。系统分析了影响四极质谱仪质量分辨的主要因素:四极质量分析器的机械加工与装配精度对质量分辨的影响系数为1/Δr;质量分析器电极的杆半径与场半径的比值为1.145时,质量分辨较优;电极的长度对质量分辨影响呈线性;质量分辨正比于射频(RF)电源频率的平方;质量范围为200 u时,要实现0.1 u的仪器稳定性,频率的稳定性须优于0.025%;质量分辨与RF电源的电压峰值稳定性线性相关等。设计并研制了航天质谱仪,在功耗为42.59 W,RF电源重量为2.78 kg、质量分析器重量为1.13 kg约束下,质量数为131 u处获得了优于131的质量分辨。

摘要：陶瓷镀金极杆是高端四极质量分析器的核心零件,其精度与表面质量要求高,制造难度大,目前国内尚无研制报道.提出了一种陶瓷镀金极杆的精密制造工艺方法,采用“陶瓷基体精密磨削-化学镀镍磷合金-金刚石超精密切削镍磷合金层-电镀金”的工艺路线,攻克了陶瓷基杆上化学镀镍磷合金及镍磷合金层的金刚石超精密切削两项关键工艺,成功制造出了高精度镀金极杆（（φ）p12mm×150mm规格）,其整杆圆度（0.1～0.4）μm,圆柱度小于1μm,表面粗糙度Ra小于0.02μm,完全满足高精度四极质量分析器对极杆的制造精度要求.采用制造的陶瓷镀金极杆,研制出了国内首套高精度陶瓷镀金四极质量分析器,经检测其综合几何精度达到了2.25μm.