DE1938090A1 - Massenspektren-Analysator - Google Patents

Massenspektren-Analysator

Info

Publication number
DE1938090A1
DE1938090A1 DE19691938090 DE1938090A DE1938090A1 DE 1938090 A1 DE1938090 A1 DE 1938090A1 DE 19691938090 DE19691938090 DE 19691938090 DE 1938090 A DE1938090 A DE 1938090A DE 1938090 A1 DE1938090 A1 DE 1938090A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
output
mass spectrum
spectrum analyzer
peak
analyzer according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19691938090
Other languages
English (en)
Other versions
DE1938090C2 (de
Inventor
Alan Carrick
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Research Development Corp UK
Original Assignee
National Research Development Corp UK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Research Development Corp UK filed Critical National Research Development Corp UK
Publication of DE1938090A1 publication Critical patent/DE1938090A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1938090C2 publication Critical patent/DE1938090C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/153Arrangements in which a pulse is delivered at the instant when a predetermined characteristic of an input signal is present or at a fixed time interval after this instant
    • H03K5/1532Peak detectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/02Details
    • H01J49/022Circuit arrangements, e.g. for generating deviation currents or voltages ; Components associated with high voltage supply

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Description

!Rational Research Development
Corporation
LONDON S.W. 1 / England
Anwaltsakte: 3521
den 26. Juli 1969
Massenspektren - Analysator
Pur diese Anmeldung wird die Priorität aus der englischen Patentanmeldung No. 35 894/68 vom 26. Juli 1968 in Anspruch genommen.
Die Erfindung "betrifft einen Massenspektren-Analysator, "bei dem eine Analog-Digital Umwandlung der Spektren von Massen-Spektrometern erfolgt, hierbei handelt es sich insbesondere um eine Anordnung zum Überführen der Ausgangs-Daten eines Massen-Spektrometers in eine Form, die entweder zur direkten Eingabe in einen Rechner geeignet ist oder zum Betrieb eines Lochkartenstanzers oder einer anderen Aufzeichnungsvorrichtung.
In der Massen-Spektrometrie umfasst die Umwandlung der elektrisch aufgezeichneten Massenspektren in chemisch erkennbare Form die Analyse zweier Parameter des Signals des Massenspektrums. Hierbei handelt es sich zunächst um die Lage der Spitzen des Spektrums in Bezug auf die Zeit und sodann um die Grosse oder Intensität der Spitzen. Der erste dieser
909885/1269
Parameter kennzeichnet die Hasse der Ionen, auf Grund deren die entsprechenden Spitzen entstanden sind, und der zweite Parameter, von dem festgestellt worden ist, dass er "bei hochauflösender Abtastung diirch die Spitzenhöhe angezeigt wird, repräsentiert den Anteil des lonenstroms, der durch die spezielle Species in einer Probe bedingt ist.
Eines der wesentlichsten Hindernisse für die ausgedehntere und routinenässigere Benutzung automatischer Datenverarbeitungssysteme in der Massenspektrometrie ist in dem hohen Kostenaufwand für die Ausrüstungen zu sehen. Der bei weitesten kostspielige Gegenstand, der bei den im allgemeinen verwendeten Systemen erfordert wird, ist der kleine digitale Rechner, der für die Steuerung des Datenansammlungs-Prozesses und die Reduzierung der Daten auf eine chemisch erkennbare Form verwendet wird. Viele Laboratorien haben jedoch Zugang zu extrem umfangreichen Rechenanlagen, die für allgemeine Zwecke dienen, so dass sie den Aufwand nicht rechtfertigen können, der für begrenzte leitungsgebundene Maschinen nötig wird, welche aussohliesslieh für die massenspektrometrisehe Arbeit bestimmt sind. Auf der anderen Seite kann die Verbindung eines Massenspektrometer mit einem grossen Rechner zu Schwierigkeiten und unökonomischen Verhältnissen führen, was durch die sehr verschiedenartigen Betriebsweisen und -geschwindigkeiten bedingt ist, so dass eine gewisse Zwischenverarbeitung erforderlich ist. Bisher wurde der Möglichkeit, mit Stanzungen versehene Papierbänder (Lochstreifen) bei diesem Zwischenzustand zu verwenden, wenig Beachtung geschenkt, obwohl derartige Lochstreifen von jedem grossen Rechner mit hoher Geschwindigkeit gelesen werden können.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Massenspektren-Analysator zu schaffen, der in einer Betriebsweise Lochstreifen-Aufzeichnungen vollständiger Massenspektren zur Verfügung stellt, insbesondere von hochaufgelösten Massenspektren, und zwar in einem real-zeitlichen, angeschlossenen Verfahren, wobei der Lochstreifen für eine direkte Verarbeitung durch einen abgetrennten Rechner zur Berechnung der genauen Masse jeder in Zahlen dar-
909885/1269
bad original
gestellten Spitze und damit der chemischen Formeln der "betreffenden Ionen geeignet, ist.
Alle bisher bekannten Verfahren für die Datenreduzierung von elektrisch aufgezeichneten hochaufgelösten Massenspektren verwenden in irgendeiner Stufe einen computer-gesteuerten Analog-Digital-Spannungswandler zur Untersuchung des vom Spektrometer herkommenden Signals.
In Verbindung mit Spektrometem des. Nier-Johnson-Typs wurden spannungsbezogene Analog-Digital-Wandler verwendet, um die Aufzeichnung bei spezifischen Geschwindigkeiten zu untersuchen. Ein derartiger Analysator bestimmt die Spitzen in Beziehung auf eine Spannung (ebenfalls digitalisiert), die von dem Abtastkreis des Spektrometers abgeleitet ist. Diese letztere Spannung enthält ein gewisses festgelegtes Verhältnis zur Massenzahl, die intern oder extern berechnet werden kann. Eine solche Ausrüstung lässt sich am leichtesten in Verbindung mit Spannungs-Abtast-Spektrometern verwenden. Andere Analysatorsysteme benutzen eine Spannungs-Analog-Digital-Umwandlung für das Spektrum allein, wobei die Spitzen-Massenpunkte in Bezug auf die Zeit bestimmt werden (Untersuchungsgeschwindigkeit). Die zu jeder Spitze gehörige Hasse wird mittels eines Rechners bestimmt, der die Zeitskala mit der Massenskala ins Verhältnis setzt und hierbei bekannte Spitzen einer in die unbekannte Probe eingebrachten Eicnverbindung benutzt. Dieses letztere System, das in erster Linie für Abtastgeschwindigkeiten von 1 Minute/Dekade oder schneller "bestimmt ist, benutzt gegenwärtig verfügbare, allgemeinen Zwekken. dienende kommerzielle Digitalisieruugsgeräte und Rechner, und zwar mit oder ohne dazwischenliegende Analog-Aufzeicimung auf" Band; charakteristisch für diese Methode sind die ausserordentlich hohen Kosten.
Die Verwendung von computer-gesteuerten Analog-Digital-Spannungs-Wandlera führt, sofern sie kontinuierlich erfolgt, zu einer ausgedehnten Menge redundanter Information in Form von "Grund-
909885/1269
linien"-Auslesungen mit dem Ergebnis, dass im allgemeinen entweder vor oder nach der Digitalisierung Schwellwerttechniken üblicherweise angewendet werden. Selbst wenn dies geschieht, nuss die Geschwindigkeit der Konverter-Rechner-Kombination hoch sein, wenn einige der höheren Genauigkeitsanforderungen eines Spektrometerbetriebs bei hoher Auflösung und h^oher Abtastgeschwindigkeit erfüllt werden sollen. Oft ist es bei derartigen bekannten Systemen erforderlich, die Analog-Signale auf magnetisches Band aufzunehmen, bevor eine Digitalisierung erfolgen kann, wodurch der Kostenaufwand und die Kompliziertheit zunehmen.
Das übliche Analysierverfahren führt daher alle Messungen auf die Grosse (oder "Intensität") des vom Spektrometer erhaltenen Spannungssignals zurück und leitet die Information über die Lage einer Spitze in Bezug auf die Zeit - d. h. die Masse des Ions führt zu der Spitze in dem abgetasteten Spektrum - durch Berechnung eines Massenpunktes oder irgendeines ähnlichen Parameters aus einer Vielzahl von Spannungsablesungen ab,"die ihrerseits in aufeinanderfolgenden Zeitpunkten über den Spitzenverlauf erhalten wurden. Die Untersuchungsgeschwindigkeit des Systems wird im allgemeinen als die Zeitskala verwendet. Wenn eine relativ grosse Anzahl von Spannungsablesungen vorgenommen wird, so läuft dies auf ein Aufzeichnungsverfahren für das Spitzenprofil hinaus.
irach der Theorie jedoch besitzen alle Spitzen in einem perfekten Kassenspektrum das gleiche Profil. Insbesondere können Spektrometer nach !Tier und Bier-Johnson so eingestellt werden, dass alle Spitzen innerhalb eines Spektrums gleichschenklige Dreiecke sind, wobei diese Dreieckform der Spitzen auf der Konvolution eines Ionenstrahls rechteckförmigen Querschnitts (erzeugt durch den Quellenschlitz) mit einem rechteckförmigen Detektorschlitz beruht. Es gibt viele Faktoren, die dahingehend wirken, dass das Verhalten eines in der Praxis erzielten Spek- trometerausgangs von den theoretischen Erwartungen abweicht, es wurde jedoch festgestellt, dass selbst unter der Bedingung
9 0 9 885/1269
BA OR!G!NAL
_ 5 —
schnellen Abtastens die grundsätzliche Annahme einer dreieckförmigen, durch die begrenzte Bandbreite des Aufzeichnunbesystems des Spektrometers verzerrten Spitze eine weitgehende Annäherung an die tatsächliche am Ausgang erhaltene Wellenform darstellt, wenn Ionenstrahlen verwendet werden, die viele Ionen enthalten (d.h., dass das Signal nicht durch statistische Vorgänge begrenzt ist). Unter diesen Bedingungen ist eine vollständige Aufzeichnung des Profils zur Bestimmung der Lagen der Spitzen unnötig, da diese durch die genaue Zeit,zu der das Spitzenmaximum auftritt, bestimmt werden. In der Praxis bedeutet das, dass eine exakte Massenbestimmung durch Aufzeichnung von nur einem Parameter pro Spitze Erreicht werden kann, nämlich der Zeit, bei welcher die Spitze ihr Maximum erreicht.
Demgemäss liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, aus Massenspektren gerade so viel Daten abzuleiten bzw. herauszuholen, dass die Lage der jeweiligen Spitze genau spezifiziert ist, jedoch nicht mehr; mit anderen Worten es soll jeweils ein Zeitwert für eine gutgeformte Spitze ermittelt werden bzw. ein Zeitwert für jedes Maximum einer "zerklüfteten" Spitze.
Wie bereits vorstehend ausgeführt wurde, gibt die Messung der Spitzenhöhe einen ziemlich zuverlässigen Wert für die Spitzenintensität bei hochauflösenden Abtastungen, so dass das Problem der Datenansammlung welter reduziert werden kann. Denn die beiden vorgenannten wichtigen spektralen Parameter lassen sich durch nur zwei Ablesungen für jede Spitze, eine Zeit- und eine Amplitudenablesung bzw. -bestimmung gewinnen.
Der Massenspektren-Analysator gemäss der Erfindung führt zu Ergebnissen, die in vorteilhafter Weise mit den durch die obengenannten Systeme erhaltenen Ergebnissen vergleichbar sind. Das Analog-Digital-System nach der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise in der Lage, eine angeschlossene bzw. angefügte Digitalisierung von Massenspektren über einen Bereich von Massenspektrometer-Abtastgeschwindigkeit und -auflösung von 20 Sekunden/Dekade bei einer Auflösung von 1000 bis 2000 bis
909885/1269
zu 500 Sekunden/Dekade bei einer Auflösung von 10 000 bis 15 000 durchzuführen, wobei sich eine weitere beträchtliche
durch
Steigerung Transistor-Transistor-Lokigenhalteinrichtungen und magnetische Datenspeicher erzielen lasst , \sexm diese anstelle von üblichen elektrischen Schaltkreisen und Verschieberegistern angewandt werden.
Der gemäss der vorliegenden Erfindung geschaffene Massens^ektren-Analysator zeichnet sich aus durch eine Analogeinr jchtung, welche das Maximum jeder Spitze eines Kassenspektrometer-Ausgangssignals feststellt und hiervon ein zeitkoinzidentes Steuersignal für jede Spitze zur Festlegung der Lagen der Spitzen in Bezug auf die Zeit erzeugt; eine oignalerzeugungseinrichtung, die aufeinanderfolgende, die Abtastzeit markierende Signale erzeugt; sowie eine Komniandoeinrichtung, mit der unter Verwendung dieser Steuersignale die gleichzeitig vorhandenen Abtastzeit-Signale auf einen Ausgangsabschnitt gegeben v/erden, der so aufgebaut bzw. angeordnet ist, dass er direkt an einen Anschlussrechner (On-line-Computer) angekoppelt werden kann oder an eine Aufzeichnungsvorrichtung, welche eine in einen getrennten Rechner (Off-line-Computer) eingebbare Aufzeichnung erstellt.
Vorzugsweise ist der Analysator charakterisiert durch eine Zwischenspeicher einrichtung, in welche die ausgewählten Abtastzeit-Signale zunächst unter der Steuerung der Kommandoeinrichtung eingegeben werden, wobei eine Kodiereinrichtung an der Ausgangsseite der Zwischenspeichereinrichtung zum Umwandeln der signalisierten Abtastzeit—Signale in eine zur Eingabe in den Auegangsabschnitt geeignete Form vorgesehen ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Analogeinrichtung einen die Wellenform-Ableitung der Spektralsignale bildenden Differenzierkreis umfasst sowie einen Triggerkreis, welcher ein Impuls-Steuersignal in Abhängigkeit vom Durchtritt der differenzierten Wellenform durch, ein Bezugsniveau erzeugt.
BAD ORJGIiNTAL
-.900*85/12-6-.S
193809Q
Vorzugsweise ist der erfindungsgemä3sen Ka s sens pe let r en -Ana Iysator gekennzeichnet durch eine Einrichtung r/ar Messung der Amplitude der Spektrums pit sen, die am'Ausgangsabschnitt Signale erzeugt, welche ein Mass für die Intensität jeder Spitze sind.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie einer abgewandelten Weiterbildung dieses Ausführungsbeispi-eis an Hand der Fig. 1 bis 6 der Zeichnung näher erläutert, ?-ie ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern lässt sich unter den gegebenen Richtlinien und im Ra Innen de ρ GFegenstandee der Erfindung sowie des allgemeinen Erfindungsgednnkens in vielfältiger Weise mit Erfolg verwirklichen. Es zeigen:
Pig. 1 ein schenatischee Blockschaltbild eines Aralog-Digital-Kassenspektren-Analypators gemäsa der Erfindung;
Pig. C schematic ehe Darstellungen von «'ellenformen (a) bis
(e) zur Yeranschaulichung der an vorbestimmten, ausgewählten Stellen der Analcgeinheit nach Fig. 1 auftretenden V.'ellenf ormen;
Fig. 3 ein Schaltbild eines in dem Analysator ger.äsa Pig. I vem^endeten Differenzier- und 2riggerkreises;
Pig. ί einen Lc'gikschaltkreis eines von vier identischen Ab-■ schnitten des in.Fig.-1 dargestellten Kommandogeräts;
Fig. 5 verschiedene, in dem in Fig. 4 gezeigten Kommandogerät auftretende Viellenfornen;
Fig. 6 einen Logikschaltkreis eine? von vier identischen Abschnitten des in Fig. 1 gezeigten Multiplexers;
Fig. 7 einen Logikschaltkreis des periodischen Avisgebers von Fig. 1 und
Fig. 8 ein schenatisch.es Blockschaltbild einer abgeänderten Aus führung s f ona einer AnalogeirJieit, die von Funkt ionsverstärkern ausgeht.
Bei der logarithm-ischen Abtastung eines Spektrums nach Massentliermen "bei konstanter Auflösung sind nicht nur alle Spit sen dreleckförmig, sondern sie besitzen auch die gleiche Grundli-
909885/12 69 - - ". «
BAD ORIGINAL
— ο —
nienbreite. Ihre Maximalwerte liegen dann an der gleichen Stelle, "bezogen auf den Spitzenanfang. Diese Tatsachen ermöglichen jedoch trotzdem nicht eine leicht erreichbare Bestimmung der Spitzenmaximalwerte, weil es schwierig ist, den relativ sanften Übergang durch den sehr unbestimmten Anfangspunkt nachzuweisen. Die Identifizierung eines Spitzenmaximums durch eine, Nachweis- bzw. Auslesevorrichtung, deren ITachweisbereich oberhalb des Grundlinienniveaus in einem Bereich schnellerer Signaländerung liegt, führt wegen der in weiten Grenzen unterschiedlichen Neigungen der Anstiegsflanken der Spitzen zu beträchtlichen Fehlern.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Tatsache, dass es möglich ist, für irgendeine Spitze unabhängig von deren Intensität einen Punkt festzustellen, der dazu geeignet ist, einen Triggerkreis zu betätigen und der das Spitzenmaximum genau lokalisiert, indem man die erste Ableitung des Spektralsignals verv.'endet. Bei diesem Spitzenmaximiua ist die erste Ableitung unabhängig von der Spitzenhöhe und besitzt genau den Y7ert- Null.
Y<rie weiter unten im einzelnen erläutert ist, kann dieser Differentiationsvorgang elektrisch durchgeführt v/erden. Auf diese Weise ist es in einer Analogstufe möglich, ein Signal zu erzeugen, welches genau die zeitliche Lage der Spitze (d. h. deren Masse) definiert und welches einen einzigen genauen Wert für die Quantität ergibt, ohne dass die Notwendigkeit besteht, einen Massenpunkt oder irgendeinen anderen Parameter auszuwerten bzw. zu berechnen. Auf diese Weise wird die Lage einer Spitze ohne' Bezugnahme auf die Intensität bestimmt{ zum ■Feststellen bzw. Aufzeichnen der Spitzenhöhen werden getrennte Schaltkreise verwendet, wie weiter unten näher ausgeführt ist.
In Pig. 1 der Zeichnung ist ein Spektrometer 100 dargestellt, dessen Betrieb durch einen Abtast-Steuerkreis 101 gesteuert wird und das mit einem Spektrometer-Auegangsverstärker 102 verbunden, ist. Das Ausgangssignal vom Verstärker 102 besitzt z. B. "Mie Im Amplituden-Zeit-Wellenformdiagramm (a) in Pig. 2
909885/1269 bad orig!NAL
_9 „ 193809Q
dargestellte allgemeine Form tind wird über den Verstärker oder das Dämpfungsglied 103 in eine Spitzenformungseinheit 104 eingegeben.
Die Spitzenformungseinheit 104- umfasst im wesentlichen eine PiIterachaltung mit einer Differenziereinrichtung, wodurch die im wesentlichen dreieckförmigen oder glockenförmigen Spitzen in eine Form umgewandelt werden, wie sie im Diagramm (c) der Pig, 2 gezeigt ist, wo"bei der Durchgang der differenzierten Ausgangsspannung durch ein UuIl-Bezugsniveau den Umkehrpunkt der zugeordneten Spitze des Spektrometer-Ausgangssignals markiert. Innerhalb jeder Abtastung v/erden Zeitmessungen in Bezug auf ein willkürliches Uull-Uiveau durch die gleiche Schalteinrichtung vorgenommen, so dass die unvollkommenen Eigenschaften der Differenziereinrichtung nicht zu Fehlern führen, weil jede Versetzung der Durchgangs punkte durch das Diff erential-Iiull von dieser Quelle für jede Spitze gleich ist und als eine Versetzung des UuIl-Zeitpunktes angesehen werden kann. Nach einer weiteren, eventuell erforderlichen Verstärkung oder Dämpf tmg im Kreis 105 wird die differenzierte Ausgangsspannung dazu benutzt, einen Triggerkreis 106 zu betreiben, der einen Schmidt-Trigger umfassen kann und der quadratische Impulse erzeugt, wie sie beispielsweise im Diagramm (d) der Fig. 2 dargestellt sind, und der weiterhin von den letztgenannten Impulsen eine Reihe von schmalen Impulsen ableitet, die im Diagramm (e) der Fig. 2 gezeigt sind und. deren entsprechende Anstiegsflanken zeitlich mit den Scheiteln oder Umkehrpunkten der aufeinanderfolgenden Spitzen der Eingangswellenform gemäss Fig. 2(a) übereinstimmen. Die Verstärker- oder Dämpfungskreise 103 und 105 gestatten eine geeignete Einstellung der Signalspannungsniveaus für die Weiterverarbeitung durch die zu dem System gehörenden Logikstufen»
Der Impulsausgang der"Triggereinheit 106 ist au einem Kommandogerät 107 .geführt," bei dem es sich im Ergebnis um eine automatische Adresseneinheit handelt, Welche die Gebrauchsverfügbarkeit bzw. -gültigkeit eines Satzes von vier Datenspeichern- oder
909885/1269 bad original
193809Q
-rtgistsrn 108, 109, 110 und 111 steuert; und weiter unten nUher erläutert ist.
Eine Ifeupt-Zeitgeberimpulsqualle 112 erzeugt in roi:;e3 massigen bekannten Intervallen eine Reihe von Zeitgeberinpulnen, beispielsweise in einer Frequenz von 1ü KL'k, wie im Leiapiel des Diagramms (b) der i'ig. 2 veranschaulicht ist. Diese Zeitgeberinpulc-e werden in einen Hauptzähler 11? eingegeben, der meinerseits von den Abtast-Steuerkreis 101 des opektrometers 100 gesbeuert wird, und zwar so, dass ein neuer Zählzyklus in Übereiii3ticimu".ig mit dem Beginn jeder Spektrums-Abtastung deo Spektrometers einsetzt, Dieser EauptzU.hler 11 3 arbeitet in der .i'3ise, dass er an jeder von vier Ausgangsleitungen to1 , to2, to3 und to4 eine -Reihe von progress!'/ zunehmenden mehrstelligen, .der Art nach parallelen binär kodierten Dezimalzahlen erzeugt, die jeweils die unterschiedlichen Einheitszeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen der Impulsquelle 112, gemessen vom Augenblick des Beginns jedes Abtastzyklus, anaeigen. Infolgedessen kann jedes numerierte Zeitgeberinfcervall mit einer bestimmten Hasse innerhalb des abgetasteten Spektrums identifiziert v/erden.
Der Kommandokreis ϊ07 arbeitet in der V/eise, dass er beim Aufnehmen des ersten Impulses (siehe Pig, 2 e) von dem Triggerkreis 106 den ersten Speicher 108 betätigt, damit dieser die speziellen Zeitintervall-Zahlen' registriert, die dann über die Zählerausgänge to1 ,., to4 signalisiert werden. Zur gleichen Zeit sind die anderen Speicher 109, 110 und 111 gesperrt. Unmittelbar nachdem eine deratige Registrierung im Speicher 109 bewirkt worden ist, tritt ein Multiplexer und periodischer Ausgeber 114, der mit dem Kommandogerät 107 über eine Leitung 115 verbunden ist, in Tätigkeit, um die gerade im Speicher 108 registrierten Zeitintervall-Zahlen auszulesen und in ein Kodiergerät oder einen äcLuivalentenkreis 116 einzugeben. Letzterer dient dazu, die Zsitintervall-Zahlen in eine geeignet kodierte Passung umzuwandeln, mi't der ein Papierstreifenlocher 11? gesteuert v/erden kaiin. Während dieses Auslesevorgangs sorgt das
9 0 9 8 8 5/1269 BAD original
193809Q.
Kommandogerät dafür, dann der Speicher 108 geoperrt wird und irrendejn weiterer, von Tripgerkreis 106 herkommender Impuls •(Fig. 2 e) veranlasst das Kommandogerät 107, den nächsten Speicher 10--· aufnahmefähig zum Registrieren der dann eintreffenden Zeitintervall-Zahlen oder Ausgar.-sgross en vom Zähler KU machen. Dieser zweite speicher 10?' beginnt rr.it dem über dem Multiplexer 1 <i erfolgenden Auslesevorgang und, der damit verbundenen Eingabe in das Kodiergerät dann, wenn ier erste Speicher 108 abgefragt bzw. geleert ist. '..Tenn der nächste, eine Spitze anzeigende Impuls ankönnt, nachdem.der erste Speicher 106 abgefragt bnw. geleert worden ist, so wird dieser erste Speicher erneut benutzt; wenn ,-jedoch beiden Speicher 1 )o und 109 noch nicht geleert sind, so setzt das Kommandogerät 107 den dritten Speicher 110 in Betrieb etc.
Auf diese Weise kann ein spektraler Linienkomple:-; von vier Spitzen gemessen und gecreichert werden, bei dem der minimale ^eitabstand der maxim] er Arbeitsfrequenzperiode der Logikeinheiten (die in der GrVi" en Ordnung von ".erahert:: betragen kann) liegt, wobei Vorsorge retr :f fen ~ist, dass die nächste Spitze nicht innerhalb eines Ent la ic Intervalle dei: ersten Speichern 108 auftritt. Beispielsweise kann da.- Oyster, eine maximale Gesamtverarbeitungsgeschwindigkeit vrn angenähert ":0 (in ungleichmässigein Abstand vorhandenen) Spitzen prc Sekunde be sitzen, vas bedeutet, das3 das G-erät Kehrfachspitzen in Ab tastungen von 100 Sekunden/Dekade von Massen unterhalb von etwa 800 gewachsen ist.
Vie in ?ig. 1 dargestellt ist, kann nicht nur der Ausgang des Kodiergerätes 116 mit einem Lochstreifenstanzer 117 verbunden werden, sondern das System kann auch als aktive Yerbindung arbeiten und direkt an einen Rechner oder einer andere arithmetische Einheit angekoppelt werden, und zwar insbesondere auch, anstelle der Verwendung eines Lochstreifenstanzers. Je nach dem Aufbau "bsw. der Ausrüstung des Rechners kann die diesem zugefülirte Aus gangs grösse anstatt vom Kodiergerät 116 entnommen su
909885/1,269
BAU ORIGINAL
werden,noch vor dem Zwischenspeicher abgenommen werden.
Vorzugsweise wird der Grund-Signalausgang (Pig. 2 a) des Verstärkers oder Dämpfungskreises 103 zusätzlich einer die Spitzenhöhe messenden bzw. anzeigenden Einheit 118 zugeführt, die einen Ausgangswert in digitaler Form erzeugt, welcher der augenblicklichen Höhe des Spektrometerausgangs entspricht. Eine der-' artige Einheit zur Bestimmung der Spitzenhöhe umfasst üblicherweise eine Gruppe von beispielsweise neun Schmidt-Trigger-Kreisen, die geeignete unterschiedliche Trigger-Niveaus besitzen und denen die jeweilige Eingangswellenform zugeführt wird. Diese Trigger, die nacheinander ein- oder ausgeschaltet werden, erzeugen Additions- bzw. Sübtraktionsimpulse an einem reversiblen 4-stufigen Binärzähler 1.19» dessen in Parallelform binär kodierter dezimaler Ausgang einem weiteren Kanal in jedem der Ausgänge to1 ... to4 des HauptZählers 113 zugeführt wird* Das geschieht zu dem Zweck, um diesen Ausgang in den ausgewählten Speicher 108, 109, 110, 111 zusammen mit jedem die Masse identifizierenden Zeitintervall-Signal zur eventuellen Kodierung und Auf zeichnung einzugeben. .
Nachstehend werden bestimmte Teile des in Fig. 1 dargestellten Systems in Einzelheiten erläutert. Für die Speicherung wird eine Schieberegister-Konfiguration verwendet, so dass eine "getrenntseitige" Speicherung bei einem in paralleler Art erfolgenden Zugang und. Serienausgang möglich ist* Alle Speicher 108 «,.111 und der Hauptzähler 113 arbeiten in 1-2--4-Ö-binärkodierter Dezimalweise. Der, erste Speicher 108 und der Hauptzähler 113 umfassen sieben Dekaden und die Speicher109» 110 und 111 umfassen jeder vier Dekaden, die mit dem am wenigsten wichtigen. Ende des Zahlers verbunden sind. *
Fig. 3 zeigt die Spitzenformungs- und Triggerkreise, die in Fig. 1 durch die Bezugszeichen 104 bzw* 106 bezeichnet sind. · Der Spitzenformungskreis umfasst ein Differensierglied IiI, Gl mit'einer Zeitkonstanten von 2 mseej dieses Differensierglied ■"' verarbeitet Spitzen von 10 bis 20 msec zufriedenstellend. Bas/-
■ S 098-8.5/1-2 6 9" i bad
differenzierte Signal beaufschlagt ein asymmetrisches Filter, welches L-C "m-abgeleitete" und " Prototyp" ψ Abschnitte von einer Fennimpedanz von 10 Ic1QjSowie eine- G-renzfrecj.uenz von 2KHz aufweist und von den Induktanzen-11 und 12 sowie den Kapazitäten C2, 03, 04 und 05 gebildet wird. Der PiIterausgang wird einem Quadratisier-:-Verstärker 130 und hierauf einem mono stabilen Multivibrator 131 zur Erzeugung eines 10 «.see Standardimpulses zugeführt, welcher über die Leitung 132 an den Eingang des Kommandogeräts 107 gelangt. Eine Spannungsverschiebung für den .Quadratisiea?* Verstärker 130 wird von einer kleinen Spannungsquelle, einem Widerstand R2 und einem Potentiometer VR1 abgeleitet, so dass das Potentiometer die Einstellung des. Triggerniveaus gestattet. '",'"'
Das Kommandogerät 107 besteht aus vier identischen Abschnitten, die. in Reihe miteinander verbunden sind. Einer dieser Abschnitte ist in I1Ig. 4" dargestellt; hier kommt der 10
Impuls vom ^Triggerkreis über die leitung 132 an.. Die Pig. 5 zeigt die an bestimmten Punkten des Kommendokreise's bei- zwei unterschiedlichen umständen auftretenden Wellenformen, wobei die Zustände der logiks&halteinrichtaingen denjenigen entsprechen, die an den iD or Zuführung en in Fig. 4 angegeben sind.
Der in Pig. 4 dargesdtellte Abschnitt des Kommandogerät umfasst . einen bistabilen rKreis 140,, ^zwei monosi^abile Kreise 141 und 14£, ein TJHD^or 143 sowie ein/ODEE-Tor 144· Wenn ein 10-Aisec^- 3mpuls vom ^riggertoceis- an äen iEingang des Vbistabilen Kreisass 140 gelanget,; so treten; (die ,Wellenfjormen des Teils (a;) der Pig. 5 ;&u$tf und der m<mostabile ;Krels I4I sowie die Tore 143 und 144 fangen den Impuls ab und halkferr einen nniedrigen" .gang /(logik 1) am Anschluss· % äeiiriEingang sum ;nächsifcen ^Ai SOhttitt des Kommandogeirärbs, aufrecht,. Ein Impuls, ^reicher angeschlossenen Srpeicheir IQE, 109,» ϊΐΐΟ oJäer 111 mit einem Zugang zum Hauptzählea? 11:3 ^ersieht, wird am Anschluss 2 y<m -dem monb- :stabilien Kreis 142 ^ut Verfügung ,gestellt; dieser mones^abileλ !Kreis :wird ausgelöst/ werm; äer /bifeabile Steuerkrej-s I40 um- .. schaltet. Sin Weimarer ImpuUs, äer am Ansßhluss 1 auftritt, be-
269
vor der bistabile Kreis J40 zurückgestellt ist, beeinflusst den bistabilen Kreis nicht, geht jedoch geradewegs durch die Tore in den nächsten Abschnitt des Kommandogeräts über, wie durch Teil (b) der Fig. 5 veranschaulicht ist. Der Anschluss 4 wird mit Rückstellimpulsen für den bistabilen Kreis 140 vom Multiplexer 114 beaufschlagt, während am Anschluss 5 Ausgangssignale für den Multiplexer erscheinen, die für ein in dem Abschnitt des Kommandogeräts festgehaltenes bzw, auftretendes Datensignal indikativ sind. .
Die Reihenanordnung der Abschnitte des Kommandogeräts erlaubt so eine Arbeitsweise, die mit dem Ausdruck " zuerst%gekommen, zuerst behandelt" um"—schrieben werden kann. Die gesamte lauf-, zeit, die erforderlich ist, um den vierten Speicher 111 (Fig. 1) in Tätigkeit zu setzen, d. h. die Verzögerung, die vor der Aufzeichnung einer-Spitzen-Zeit auftritt, wenn ausser dem letzten Speicher alle anderen Speicher gefüllt sind, beträgt ungefähr '4 iis.ec. Diese Zeit setzt sich aus den Verzögerungen in -sechs Toren, einem bistabilen Kreis und einem mono- ■' stabilen Kreis zusammen, einschliesslich deren Impulsbreite. Diese laufzeit führt zu keinem zusätzlichen Fehler.in den aufgezeichneten Zeiten, und zwar selbst dann nicht, wenn eine Zeitgeberfrequenz von 100 kHz verwendet wird. Am Ausgang des vierten Abschnittes des -Kommandogeräts kann ein abschliessender bistabiler Kreis zur Anzeige eines Daten—"Überflusses" verwendet werden. Der Kondensator 06(Fig. 4) wird in Verbindung mit einem niVeauempflndlichen, nicht dargestellten Puffer verwendet, um die logische Gefahr von Spitzenausbreitung durch die ■ Φα-re auf Grund von Untersehleäen in den Schalirzeiten der ungleich beaufschlagten komplementären Ausgänge zu überwinden.
Der .Multiplexer 114 umfasst vier identische Abschnitte, von denen einer in Fig. 6 dargestellt ist; auf diese Weise soll die richtige 1-2-5-4-1—zyklische Ordnung zum Entladen der Speicher iO8it. 109, 110, 111 und zum Zurückstellen der bistabilen Kreise dea Kommendogeräts aufrechterhalten vmrden. Wie in Fig. 6 dar-
- _ p. -» —— τ-- ·ν
- . BAD ORIGINAL
gestellt ist, weist dieser Abschnitt ein Eingangs-ODER-Tor 160, ein IfUND-T or 161, ein Aus gangs-UlTD-T or 162 auf,.sowie einen bistabilen Kreis- 163» mit dessen 'Rückstellanschluss ein UND-Tor
164 verbunden ist und schliesslich einen monostabilen Kreis
165, mit dessen Eingang, ein. UIiD-Tor 166 verbunden ist.
Der Ausgang jedes Abschnittes am Anschluss 6 bildet eine Übertragungs-Steuer leitung und gelangt zu dem Verschiebe-Antriebs-Tor, dem Ausgangstor zum Lochstanzer-Register, sowie zu den Rückstelleinrichtungen im periodisohen Ausgeber (Fig. 7), die dessen geeigneten sieben-dekadigen oder vier-dekadigen Register entsprechen. Der Eingangsanschluss 7 vfird mit Impulsen der Art "Zyklus erledigt" vom Drei-Dekadenzähler des periodischen Ausgebers (Pig. 7) "beaufschlagt. Am Ausgangsanschluss 8 erhält man Signale zum Entsperren des nächsten Abschnittes des Multiplexers. Der Eingangsanschluss 9 nimmt die Signale vom vorhergehenden Abschnitt auf,"wodurch dieser Abschnitt entsperit bzw. verriegelt wird. Die Anschlüsse 10 bis12 sind Ubertragungs-Steuerleitungen von anderen Folgeabschnitten, wobei die Abschnitte durch jedes ODER-Tor 160 parallel geschaltet sind. Eine Verbindung der Eingänge des ODER-Toreε an den Leitungen 10-12 ergibt eine Sperrfunktion, die nur beim Rückstellen des unmittelbar vorhergehenden Abschnittes des Kommandogeräts in der zyklischen Sequenz überwunden wird» Der monostabile Kreis
165 erzeugt eine Abdeckungsperiode vor der Einleitung "des RückstellvoTganges im angeschlossenen Abschnitt des Kommandogeräts, damiir SDiKfrverzögerungen im periodischen Ausgeber zulässig sind.
Der periodische Auegeber ist schematißch in Fig. 7 dargestellt. Der ]pÖ3*ioöi"Belie Ausgeber umfasst einen 4 Zähler 170, einen 5*ZälLl«r 1T1* einen 7-4 Zähler 172, ein Eingangs-ODER-Tor 173, zu dem am Anschluss 17 rierÜbertragungs-Steuerleitungen geführt sind sowie andere Ijogikeinheitenf die in der Zeichnung dargestellt sind
Alle Ftähler sitiä. Standard-Binareinheitsn, die eingeblendet oder
BAD ORIGINAL
zurückgestellt Bind, um Ausgangsgrössen an der dargestellten ZähTbasis zu erzeugen* Zu dem 4-Zähler ist ein monostabiler Kreis mit Impulsausgang 174 hinzugefügt, um einen Einblendbetrieb (gated operation) des "Druck"-Signals zur Steuerlogik · der Lochkartenstanz-Einrichtung zu ermöglichen. Dieser 4-Zähler erzeugt Verschiebeimpulse für die vier binären Bits^ welche jede binär kodierte Dezimalzahl (BÖD-Zahl) in den Speichern 108 - 111 aufbauen. Es ist wichtig, dass die Verzögerung um die 4-Zähler-Schleife, unter Einschluss der Breite der monostabilen Impulse, nicht die kombinierte Breite der Verschiebeimpulse und der Verzögerung bei ihrer Herstellung tiberschreitet. Andernfalls wird ein zusätzlicher Impuls durch die Schliessung des elock-Tores erzeugt", was zu einer Datenaufst&kung führt. Der 7-4 Zähler zählt die Dekaden (BCD-Zahlen), während sie auf das Band übertragen werden, und er wird zurückgestellt auf das Komplement von 7 oder 4, je nachdem welcher Speicher entladen wird. Der 3-Zähler fügt zu jeder BCD-Zahl, die eine Spitzen-Zeit darstellt, das von der Streifenlocher-Kodierung benötigte Abschlusszeichen sowie ein variables Zeichen, im allgemeinen zum Zwecke der Rückkehr des Schreibwagens beispielsweise eines Flexowriters.
In Pig. 7 erscheint am Anschluss 13 der Verschiebeimpuls-Ausgang, während am Anschluss 14 die Verschiebe-Anschlag-Impulse vom Daten-Überfluss-Kreis erscheinen; der Anschluss 15 erhält die "Lochstanzer aufnahmebereit"-Signale von der Synchronisationsvörrichtung und am Anschluss 16 stehen Aue gangs -"Druck '·- Order für den Streifenlocher zur Verfügung.
Jede Dekade (BÖD-Zahl) wird vor dem Ausdrucken itl einem Loöherregister gehalten, das ein statisches Signal erzeugt* um die Seitenparität in die geeigneten Looher-Steuerleitungen einblenden zu können* Die LöchersynöhiOnisätiott und der Solenoid·^ Antriebskreis für die vom Locher-Register eingeblendeten Signale sind in üblichei* Weise aufgebaut.
■*" Zeitgebet· . '_.■
9098S8/1S6i
In FIg. 8 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Analogeinheit des Systems der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, die im wesentlichen den Blockeinhelten 102 - 106, 118 und 119 der Fig. 1 entspricht. . ^
Die Analogeinheit nach Fig. 8 geht von Operationsverstärkern aus, d. h. Analog-Rechen-Verstärker; sie kann in Verbindung mit einer magnetischen Kern-Speichereinheit benutzt werden. Die Einheit umfasst einen Hauptverstärker 180 am Spektrometerausgang; dieser Verstärker besitzt eine hohe Eingangs impedanz; (z. B. in der Grössenordnung von 10 ad), Differential-Schwebe-Eingänge, hohe Unterdrückungsfähigkeit für übliche Schwingungsformen, eine massige Verstärkung in der Grossenordnung von 100 sowie eine Bandbreite von der vom System geforderten Grosse.
Der Ausgang des Häuptverstärkers ist zu einem.der Einstellung des Verstärkungsgrades dienenden Verstärker 182 geführt;, dieser Verstärker ermöglicht eine zusätzliche, in ihrem Verstärkungsgrad variable Verstärkung und besitzt eine variable Bandbreite. Vorlaufspannungen vom Verstärker 180 werden zwischen den Verstärkern 180 und 181 wieder entfernt oder von' dem Bur Einstellung des Verstärkungsgrades dienenden Verstärker 181 subtrahiert. Diese beiden Verstärker sind (für Eingangssignale eines positiven Sinns) beide gleichsinnig, d, h. beide Verstärker sind "invertierend" oder "nicht invertierend" für die Signale, Bei Systemen mit geeigneten Spannungsniveaus können diese beide« Verstärker 180 und 181 weggelassen werden.
Der Ausgang des Verstärkers 181 wird einem logarithmischen Verstärker 182 eingegeben, dessen Funktion durch die nachstehende Gleichung gekennzeichnet ist: · ·
·-'■ ' ^Ausgang = Kloge eEingang
Im allgemeinen reicht es aus, wenn dieser .Verstärker drei Dekaden umfasst. Eine Aufgabe dieses Verstärkers besteht darin,
909 8 85712
das Nullinien-Rauschen auszusieben bzw. zu entfernen.
Auf den logarithmischen Verstärker 182 folgt eine einrichtung 183, die der Spitzenformungs-Einheit 104-der entspricht. Pur den Betrieb bei niedriger bis mittlererppequenz kann hierfür ein üblicher Differenzierverstärker verwendet werden, jedoch ist bei hohen Frequenzen wegen Stabilitäts- - ; Schwierigkeiten die Verwendung eines "bounded open-loop"-Verstärkers oder Komparators zu bevorzugen.
Der Triggerkreis 184 ist an den Ausgang der Differenziereinrichtung 183 angekoppelt und hängt hinsichtlich seiner Schaltung von der vorhergehenden Differenziereinrichtung ab. Pur einen Betrieb bei niedrigen bis mittleren Frequenzen kann, . wie bereits weiter oben ausgeführt ist, eine Schaltung des Typs Transistor-Transist&£-Iiogik-Schinidt-Trigger verwendet werden, die auf Null-Volt-Betriebsweise eingestellt ist, oder es können alternativ ein Operationsverstärker-Komparator und Schmidt-Trigger vorgesehen sein. Für den Betrieb bei hohen Frequenzen muss der Kreis 184 ein Komparator und Schmidt-Trigger sein, damit eine genaue Heraus- bzw. Wegnahme der Maxima"bei Spannungen oberhalb von Null gewährleistet ist.
Der Ausgang des Triggerkreises gelangt zu einem Steuerkreis 185, der eine Schaltung vom Typ Transistor-Transistor-Logik-Flip-Flop aufweist, die mittels "Konversion vollendet"-Impulsen von einem Analog-Digital'-Konverter 186, dessen Funktion nach stehend näher erläutert ist, zurückgestellt wird. Der Ausgang des Steuerkreises 185 wird über die leitung 187 zur Speicher-Steuer-Logik, beispielsweise zum Kommandogerät gegeben.
Die vorgenannten Komponenten der Analogeinheit gemäss Fig. 8 beziehen sich auf die Messung der Ionenmassen, d. h. der zeitlichen Lagen der Spektralspitzen. Um eine Anzeige der Spitzen— intensität, zu ermöglichen, umfasst die Analogeinheit einen^Abgleich- undKa^te verstärker .1*88 sowie den Analog-Digital-Kon?- verter 186. Die Eingänge des Verstärkers 188 werden vom loga- * begrenzten offenschleifigen
9 0 9 8 Ö 5/12 6 9
'rithmischen Verstärker 182-sowie vom Steuerkreis 185 versorgt; dieser Verstärker bildet eine über den Signalbereich des logä- _ ■ rithmischen Verstärkers wirkende Abgleich« und Halteeinrichtung. Der Konverter 186 kann beispielsweise eine Id-Bit-Einheit mit einer Konversions zeit von 10 iisec sein. Er erzeugt Intensitätssignale an der Ausgangsleitung I89.
Das hybride Analog-Digital-System, das vorstehend erläutert ist, besitzt eine Reihe von wesentlichen Vorteilen gegenüber dem üblichen, ausschliesslich digitalen System bzw. Verfahren. Das Analogsystem steht in unmittelbarer Beziehung mit dem wichtigsten, aus einem*hochaufgelösten Spektrum entnehmbaren Parameter, nämlich der genauen Masse (o<Jer der Lage in Bezug auf die Zeit) einer Spitze, und zwar besser als mit der Intensität dieser Spitze. Bei Abtastungen, die unter guten ionenstatistischen Bedingungen erfolgen, kann die Bestimmung direkt erfolgen, wobei nur ein. Parameter pro Spitze benützt Wird. Für Spitzen, die auf nur wenigen Ionen beruhen, ergeben sich mehrere Maxima über die Spitzenbreite, und die Differenzierein- . richtunggibt eine Seitablesung, die mit jedem Maximum korrespondiert, die, wenn die Intensitätswerte gleichzeitig aufgezeichnet werden, in der gleichen Art behandelt werden kann, wie die üblichen Massenpunkt-Berechnungen. ;
Die Analog^Daten-Reduktion an der Quelle führt zu einer höheren Geschwindigkeitsgrenze, weil das System unabhängig von irgendeiner festgelegten Analög-Digital-Ümwandlungs-üntersuchungB-geschwindigkeit ist* Da keine Schwellwert-Einrichtung erforderlich ist, liegt'die äüsserste Empfihdlichkeitsgrenze ebenfalls hoher* Das Konzept einer separaten Söhalteinrichtung zur Bestimmung der Zeit und der intensität für eine Spitze bedeutet, dass die Zeitauflösung des Systemä beträchtlich erhöht werden kann, und zwar bis zti der maximalen Arbe its frequenz des schnellsten, integrierten Kreises (diese- liegt in der Grossenvon einigen 10 Mögahertsi) * öödaös eine Mesägenaüigkeit Hundertsteln eines Teils pro Million erreicitbar ist*
Weiterhin 1st das Hybrid-System eine selbständige Einheit, die eine preiswerte und sogar grundsätzlich vielseitige digitale Einrichtung für jedes hoch- oder niedrigauflösende, elektrisch aufzeichnende Massenspektrometer bildet und nur einen abtrennbaren, für. allgemeine Zwecke verwendbaren Rechner für die entsprechenden Berechnungen benötigt. Als, "aktiver Zwischenabschnitt" zwischen dem Spektrometer und dem Rechner ermöglicht es das Hybrid-System, die volle Leistung der Digital-Einrichtung auf die Arithmetik des Reduktionsprozesses zu konzentrieren, und zwar vielmehr als dessen Kontrolle, so dass letzten Endes der Rechner in viel stärkerem Massei, mit der chemischen Interpreation dieser Baten befasst werden kann.
90 98 65/1269

Claims (9)

PATENTANWALT Pa t en ta ns ρ r ü ο Ii e
1.) Massenspektren-Analysator, gekennzeichnet durch eine Analogeinriehtung (104, 106, 185* 184, 185), welche, das Maxinf&m jeder Spitze eines Massenspektrometer-Ausgangssignals feststellt und hiervon ein zeitkoinzidendes Steuersignal für jede Spitze zur Festlegung der Lagen der Spitzen in Bezug auf die Zeit erzeugt j eine Signalerzeugungseinrichtung (112, 113), die aufeinanderfolgende, die Abtastzeit markierende Signale erzeugt; sowie eine Eommandoeinrichtung (107),mit der unter Verwendung dieser Steuersignale die gleichzeitig vorhandenen Abtastzeit-Signale auf einen Ausgangsabschnitt gegeben werden, der so aufgebaut bzw* angeordnet ist, dass er direkt an einen Anschlussrechner (On-line-Computer) angekoppelt werden kann oder an eine Aufzeichnungsvorrichtung (117), welche eine in einen getrennten Rechner (Off-line-Computer) eingebbare Aufzeichnung erstellt.
2. Massenspektren-Analysator nach Anspruch !,gekennzeichnet, durch eine Zwischenspeichereinrich'tung (108-111), in welche die auegewählten Abtastzeit-Signale zunächst unter der Steuerung der Kommandoeinrichtung (1Q7) eingegeben werden, wobei eine Kodiereinrichtung (116) an der Ausgangsseite der Zwischenspeichereinrichtung zum Umwandeln, der signalisierten Abtastzeit-Signale in eine zur Eingabe in den Äusgangsabsphnitt geeignete Form vorgesehen ist.
9 098857 126 9
KONTENi DRESDNERBANK.K ONT Q-NR. O 3 9 9 ■ PO St SC H ECK HA MB U RO N Λ. I 9 3 7 6 β
3. Massenspektren-Analysator nach Anspruch 2, dadurch ge-, kennzeichnet, dass die Zwischenspeichereinriehtung eine Mehrzahl von Registern (108 - 111) umfasst, welche zur Aufnahme von Abtastzeit-Signalen nacheinander "verfügbar und jedes mit der Kommandoeinrichtung (107) zur Steuerung ihrer Zugänglichkeit verbunden sind, sowie einen Multiplexer und periodischen Ausgeber (114)j die mit den Ausgängen der Register (108 - 111) verbunden sind und zur Datenausgabe an die Kodiereinrichtung (116) mit angemessener Geschwindigkeit und zur geeigneten Zeit dienen.
4. Massenspektren-Analysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Analogeinrichtung einen die Wellenform-Ableitung der Spektralsignale bildenden Differenzierkreis (104; 183) umfasst sowie einen Triggerkreis (106j 184)» welcher ein Impuls-Steuersignal in Abhängigkeit vom Durchtritt der differenzierten Wellenform durch ein Bezugsttiveau erzeugt»
5;. Massenspektren-Analysator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Analogvorrichtung einen logarithmischen Verstärker (182) umfasst, welcher das Spektrometer-Ausgangssignal aufnimmt und das Eingangssignal für den Differenzierkreis (I83) erzeugt.
6. Massenspektren-Analysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalerzeugungseinrichtung einen Zeitgeber-Impulsgenerator (112) umfasst sowie einen Zähler (115)-» der so geschaltet ist, , dass er an jeder von einer Mahr zahl von Aus gangs leitungen (to1 ... to4) eine Reihe progressiv zunehmender multidigitaler paralleler Bits erzeugt, die ein Mass für die unterschiedlichen Einheits-Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen vom Zeitgeber-Impulsgenerator (112) sind, gemessen vom Beginn jedes Spektrometer-Abtastzyklus. . . . .
909885/1 a 6 9
7. Massenspektren-Analysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (118,. 188, 186) zur Messung der Amplitude der Spektrumspitzen, die am Ausgangsabsohnitt Signale erzeugt, welche ein Mass für die Intensität jeder Spitze sind.
8. Massenspektren-Analysator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Messung der Amplitude eine Mehrfach-Niveau-Spitzenhöhen-Messeinrichtung (118) umfasst, welche mit einem Zähler (119) verbunden ist.
9. Massenspektren-Analysator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Messung der Amplitude einen Analog-zu-Digital-Konverter (186) umfasst.
10» Massenspektren-Analysator nach einemder vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufzeichnungsvorrichtung eine Lochstreifenstanzeinrichtung (117) aufweist.
9 0 9 8 8 5/126
L e e r s e i t e
DE1938090A 1968-07-26 1969-07-26 Analysator von Massenspektren Expired DE1938090C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB3589468 1968-07-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1938090A1 true DE1938090A1 (de) 1970-01-29
DE1938090C2 DE1938090C2 (de) 1983-05-19

Family

ID=10382727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1938090A Expired DE1938090C2 (de) 1968-07-26 1969-07-26 Analysator von Massenspektren

Country Status (3)

Country Link
US (1) US3639741A (de)
DE (1) DE1938090C2 (de)
GB (1) GB1230585A (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3810153A (en) * 1969-08-06 1974-05-07 M Togneri Data handling system
US4008388A (en) * 1974-05-16 1977-02-15 Universal Monitor Corporation Mass spectrometric system for rapid, automatic and specific identification and quantitation of compounds
US4524420A (en) * 1982-08-25 1985-06-18 Core Laboratories, Inc. Signal processing apparatus
JPH0466862A (ja) * 1990-07-06 1992-03-03 Hitachi Ltd 高感度元素分析法及び装置
US5428357A (en) * 1993-05-28 1995-06-27 Sensar Corporation High speed data acquisition system and method
US5777326A (en) * 1996-11-15 1998-07-07 Sensor Corporation Multi-anode time to digital converter
US6094627A (en) * 1997-05-30 2000-07-25 Perkinelmer Instruments, Inc. High-performance digital signal averager
US7884317B2 (en) * 2007-01-03 2011-02-08 Leco Corporation Base line restoration circuit
US8598512B2 (en) * 2009-05-29 2013-12-03 Micromass Uk Limited Mass spectrometer and method of mass spectrometry
GB201515357D0 (en) 2015-08-28 2015-10-14 Micromass Ltd Mass spectrometer with digitial step attenuator

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3185820A (en) * 1962-02-12 1965-05-25 Infotronics Corp Integrator and recorder apparatus

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3412241A (en) * 1964-12-14 1968-11-19 Infotronics Corp Analog-digital integrator and recorder for analysis
FR1458117A (fr) * 1965-02-16 1966-03-04 Aquitaine Petrole Procédé et dispositif de mesure de la valeur maximale de plusieurs signaux apparaissant de façon cyclique

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3185820A (en) * 1962-02-12 1965-05-25 Infotronics Corp Integrator and recorder apparatus

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ananlyt. Chem. 40, No. 8, (06.68), S.1217-1221 *

Also Published As

Publication number Publication date
GB1230585A (de) 1971-05-05
US3639741A (en) 1972-02-01
DE1938090C2 (de) 1983-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2153754C3 (de)
DE2656911A1 (de) Anordnung zur lokalisierung einer stelle entlang eines elektrischen leiters, an der eine impedanzaenderung, wie ein bruch bzw. eine unterbrechung oder ein kurzschluss aufgetreten ist
DE2000353C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Messung des Rauschabstandes
DE2221048C2 (de) Anordnung zur Feststellung von Zeitintervallen, in denen das Meßsignal eines Meßtransformators aufgrund seines Sättigungszustandes fehlerhaft ist
DE1938090A1 (de) Massenspektren-Analysator
DE2634426C2 (de) Bandkompressionseinrichtung
DE2725750A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des quench-effektes bei szintillationszaehlern mit fluessigem szintillator
DE1807599A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung von Eigenschaften sich bewegender Bahnen
DE2328636A1 (de) Verfahren und anordnung zur verarbeitung der ausgangsdaten eines kolorimeters oder eines aehnlichen optischen geraetes
DE2103816B2 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zur mehrkanal-impulshoehenanalyse, insbesondere fuer die teilchenanalyse
DE2847619A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur kontrolle der raender von bedrucktem material auf zentrierung des druckbildes in bezug auf den drucktraeger
DE1955860C3 (de) Flüssigkeits-Szintillationszähler mit zwei Fotovervielfacher!!, einer Impulssummier- und einer Koinzidenzschaltung sowie einem Impulshöhenanalysator, einem Impulszähler und einem Zeitgeber
DE2017138C3 (de) Vorrichtung zur automatischen Aufnahme von Spektren
DE1548609B2 (de) Verfahren zur bestimmung des mittelwertes einer mehrzahl von groessen sowie vorrichtung zur durchfuehrung eines solchen verfahrens
DE1952283C3 (de) Einrichtung zur Bestimmung und Registrierung des Anteils und der Verteilung von digital anfallenden Meßwerten
DE2826314C2 (de)
DE1941220A1 (de) Verfahren zum Pruefen magnetischer Aufzeichnungstraeger auf Fehler in der magnetischen Schicht
DE1806615B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Abfrage von Spektren
DE2612253B2 (de) Vulkameter zur Bestimmung des Vulkanisationsverlaufs von Kautschuk und seinen Mischungen
DE1286547B (de) Elektrischer Analog/Digital-Umsetzer fuer mehrere Analogwerte nach der Vergleichsmethode
DE2752331C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der Impulsübertragungseigenschaften von in der Impulstechnik verwendeten elektrischen Schaltungen
EP0134460B1 (de) Verfahren zur Analyse von Teilchen und Gerät zur Durchführung des Verfahrens
DE2448303B2 (de) Einrichtung zum Analysieren von in einer Flüssigkeit suspendierten Teilchen
DE3128306A1 (de) Schaltungsvorrichtung zur digitalisierung und extremwertermittlung analoger signale
DE2820670A1 (de) Verfahren und system zur absoluten aktivitaetsmessung von radionukliden

Legal Events

Date Code Title Description
8126 Change of the secondary classification

Ipc: G01D 1/12

8126 Change of the secondary classification

Free format text: G01D 1/12 H01J 49/00 G01R 19/30

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee