质谱仪粒子捕捉静电计设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述1前言1.1研究背景与意义质谱、紫外、红外、核磁被称为四大波谱，其中，质谱是一种用于分析和检测物质组成成分，获取质量数信息的分析方法，能够完成目标物的定性和定量。

质谱仪将物质粒子电离成带电离子，并通过适当的稳定或变化的电磁场按空间和时间等方式实现对离子按不同质荷比分离，并依次送入离子检测器进行检测，最后将采集的数据进行分析和处理得到质谱图，实现对物质成分的检测。

质谱分析法具有应用范围广、灵敏度高和分析速度快等特点。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

2.1研究或解决的问题本课题设计用于质谱仪给定荷质比下粒子捕捉的静电计。

重点研究和解决质谱仪电流检测系统检测电流信号微弱、信号噪声干扰大、检测动态范围大（10-14 ~ 10-4a）等突出问题，以及要求数据高频采集和实时传输等后续问题，以保证系统检测灵敏度，最终实现对微量物质的检测。

主要包括：（1）研究学习质谱仪的相关工作原理和研究现状；（2）研究选择合适运算放大器和滤波电路，解决微弱电流信号放大问题和滤除噪声干扰等主要问题；（3）研究解决电流测量范围切换问题，并保证较短的切换时间（＜10ms）；（4）实现信号的采集，并以标准通讯方式传至上位机；（5）选择合适的控制芯片，完成静电计系统硬件设计，并选择合适的语言编写相应的软件控制程序； （6）绘制系统pcb，制作电路板并完成系统的调试和安装测试；2.2拟采用的研究手段2.2.1硬件电路设计方案（1）硬件电路的设计是否恰当，在很大程度上直接影响了仪器的性能，硬件电路的原理图和pcb的布局，对于静电计微弱电流的测量的灵敏度和精度也有极大影响，同时，对于元件的选型等也关系到成本。