技术摘要：
本发明实施例涉及分析仪器技术领域，公开了在线过程质谱仪及在线过程质谱仪自调节方法。本发明实施例提供的一类在线过程质谱仪，在线过程质谱仪包括检测器、放大器，检测器与放大器连接；检测器包括法拉第检测器、电子倍增器，放大器包括对数放大器、线性放大器；在线  全部
背景技术：
就质谱仪而言，质谱仪是一种基于质荷比分析的仪器，根据质荷比及电离机理可 实现对于分子结构的定性鉴定，同时，还可根据强度大小实现定量分析，在分析化学等领域 均有广泛应用。 具体地，就在线过程质谱仪而言，在线过程质谱仪一般是指安装于现场，对生产流 程或环境中的气体进行定性定量分析的一类在线过程质谱仪器，它分析速度快、精度高、可 同时进行多组分分析，又称作工业在线过程质谱仪。同时，在线过程质谱仪还可用于实验室 的各类科学研究，如，对催化剂反应过程中的气体进行在线监控以用于催化效率研究，对非 催化气固反应中的气体进行在线监控以用于反应动力学研究等。 此外，在线过程质谱仪的检测对象多为气体。 就在线过程质谱仪的常规结构而言，在线过程质谱仪通常由进样系统、离子源、质 量分析器、检测器、放大器、信号的采集系统、显示系统及真空系统等组成，其中，可参见图1 所示的常规在线过程质谱仪。 就放大器的类型而言，常规在线过程质谱仪中多使用对数放大器，对数放大器具 有着较宽的动态范围，但是，这是通过牺牲时间来实现的。可见，对数放大器中的增益和速 度是一对矛盾点，对数放大器中难以平衡其增益和速度。 特别地，当在线过程质谱仪的输入信号较小且信号的变化速度较快时，对数放大 器就无法实现增益和速度的统一。或者选择牺牲灵敏度，降低增益来获得足够的检测速度； 或者选择牺牲速度，提高增益来获得足够的灵敏度，无法两者兼顾。 可见，常规的在线过程质谱仪存在着难以兼顾增益和速度的技术问题。
技术实现要素：
为了解决在线过程质谱仪难以兼顾增益和速度的技术问题，本发明实施例提供在 线过程质谱仪及在线过程质谱仪自调节方法。 第一方面，本发明实施例提供一种在线过程质谱仪，所述在线过程质谱仪包括检 测器、放大器，所述检测器与所述放大器连接； 所述检测器包括法拉第检测器、电子倍增器，所述放大器包括对数放大器、线性放 大器； 所述在线过程质谱仪，用于获取检测对象的当前浓度与浓度变化速度；根据所述 当前浓度与所述浓度变化速度确定目标检测器与目标放大器；通过所述目标检测器与所述 目标放大器构成的运行模式进行在线过程质谱仪的检测操作。 优选地，所述在线过程质谱仪还包括进样系统、离子源、质量分析器、采集系统及 4 CN 111595926 A 说　明　书 2/14 页 显示系统； 所述进样系统与所述离子源连接，所述离子源与所述质量分析器连接，所述质量 分析器与所述检测器连接，所述放大器与所述采集系统连接，所述采集系统与所述显示系 统连接。 优选地，所述在线过程质谱仪还包括第一切换开关； 所述检测器与所述第一切换开关连接，所述第一切换开关与所述放大器连接； 所述在线过程质谱仪，还用于若所述当前浓度处于第一浓度区间且所述浓度变化 速度处于第一变化速度区间，则将所述电子倍增器的工作电压调节为地电平，将所述第一 切换开关切换为与所述对数放大器连接，以通过所述法拉第检测器与所述对数放大器构成 的运行模式进行在线过程质谱仪的检测操作。 优选地，所述在线过程质谱仪，还用于若所述当前浓度处于第二浓度区间且所述 浓度变化速度处于第一变化速度区间，则将所述电子倍增器的工作电压调节为第一预设电 平，将所述第一切换开关切换为与所述对数放大器连接，以通过所述电子倍增器与所述对 数放大器构成的运行模式进行在线过程质谱仪的检测操作； 所述在线过程质谱仪，还用于若所述当前浓度处于第一浓度区间且所述浓度变化 速度处于第二变化速度区间，则将所述电子倍增器的工作电压调节为地电平，将所述第一 切换开关切换为与所述线性放大器连接，以通过所述法拉第检测器与所述线性放大器构成 的运行模式进行在线过程质谱仪的检测操作； 所述在线过程质谱仪，还用于若所述当前浓度处于第二浓度区间且所述浓度变化 速度处于第二变化速度区间，则将所述电子倍增器的工作电压调节为第二预设电平，将所 述第一切换开关切换为与所述线性放大器连接，以通过所述电子倍增器与所述线性放大器 构成的运行模式进行在线过程质谱仪的检测操作。 优选地，所述在线过程质谱仪还包括第一偏转电极，所述法拉第检测器包括第一 法拉第检测器、第二法拉第检测器，所述电子倍增器包括第一电子倍增器、第二电子倍增 器； 所述第一法拉第检测器、所述第一电子倍增器分别与所述对数放大器连接，所述 第二法拉第检测器、所述第二电子倍增器分别与所述线性放大器连接； 所述在线过程质谱仪，还用于若所述当前浓度处于第三浓度区间且所述浓度变化 速度处于第三变化速度区间，则将所述第一电子倍增器、所述第二电子倍增器及所述第一 偏转电极的工作电压均调节为地电平，以使离子进入所述第一法拉第检测器，电荷流入所 述对数放大器。 优选地，所述在线过程质谱仪，还用于若所述当前浓度处于第四浓度区间且所述 浓度变化速度处于第三变化速度区间，则将所述第二电子倍增器及所述第一偏转电极的工 作电压调节为地电平，将所述第一电子倍增器的工作电压调节为第三预设电平，以使离子 进入所述第一电子倍增器，电荷流入所述对数放大器； 所述在线过程质谱仪，还用于若所述当前浓度处于第三浓度区间且所述浓度变化 速度处于第四变化速度区间，则将所述第一电子倍增器及所述第二电子倍增器的工作电压 调节为地电平，将所述第一偏转电极调节为第四预设电平，以使离子进入所述第二法拉第 检测器，电荷流入所述线性放大器； 5 CN 111595926 A 说　明　书 3/14 页 所述在线过程质谱仪，还用于若所述当前浓度处于第四浓度区间且所述浓度变化 速度处于第四变化速度区间，则将所述第一电子倍增器的工作电压调节为地电平，将所述 第二电子倍增器的工作电压调节为第五预设电平，将所述第一偏转电极调节为第六预设电 平，以使离子进入所述第二电子倍增器，电荷流入所述线性放大器。 优选地，所述在线过程质谱仪还包括第二切换开关、第二偏转电极与电屏蔽筛网； 所述检测器与所述第二切换开关连接，所述第二切换开关与所述放大器连接； 所述电屏蔽筛网处于所述第二偏转电极与所述电子倍增器之间； 所述在线过程质谱仪，还用于根据所述浓度变化速度将所述第二切换开关切换为 与所述对数放大器连接，根据所述当前浓度将所述第二偏转电极调节为第一待切换电平， 以将当前使用的检测器在所述电子倍增器与所述法拉第检测器之间切换。 优选地，所述在线过程质谱仪，还用于根据所述浓度变化速度将所述第二切换开 关切换为与所述线性放大器连接，根据所述当前浓度将所述第二偏转电极调节为第二待切 换电平，以将当前使用的检测器在所述电子倍增器与所述法拉第检测器之间切换。 第二方面，本发明实施例提供一种基于本发明第一方面提供的在线过程质谱仪的 在线过程质谱仪自调节方法，包括： 获取检测对象的当前浓度与浓度变化速度； 根据所述当前浓度与所述浓度变化速度确定目标检测器与目标放大器，通过所述 目标检测器与所述目标放大器构成的运行模式进行在线过程质谱仪的检测操作。 优选地，所述根据所述当前浓度与所述浓度变化速度确定目标检测器与目标放大 器，通过所述目标检测器与所述目标放大器构成的运行模式进行在线过程质谱仪的检测操 作，具体包括： 若所述当前浓度处于第一浓度区间且所述浓度变化速度处于第一变化速度区间， 则通过法拉第检测器与对数放大器构成的运行模式进行在线过程质谱仪的检测操作。 本发明实施例提供的在线过程质谱仪及在线过程质谱仪自调节方法，所述在线过 程质谱仪包括检测器、放大器，所述检测器与所述放大器连接；所述检测器包括法拉第检测 器、电子倍增器，所述放大器包括对数放大器、线性放大器；所述在线过程质谱仪，用于获取 检测对象的当前浓度与浓度变化速度；根据所述当前浓度与所述浓度变化速度确定目标检 测器与目标放大器；通过所述目标检测器与所述目标放大器构成的运行模式进行在线过程 质谱仪的检测操作。可见，本发明实施例提供的在线过程质谱仪可变化检测器与放大器的 组合方式，以根据检测对象的当前状态来确定实时的运行模式，从而达到兼顾增益和检测 速度的目的，解决了在线过程质谱仪难以兼顾增益和速度的技术问题。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根 据这些附图获得其他的附图。 图1为常规在线过程质谱仪的结构示意图； 图2为本发明实施例提供的一种在线过程质谱仪的结构示意图； 6 CN 111595926 A 说　明　书 4/14 页 图3为本发明又一实施例提供的一种在线过程质谱仪的结构示意图； 图4为本发明再一实施例提供的一种在线过程质谱仪的结构示意图； 图5为本发明另一实施例提供的一种在线过程质谱仪的结构示意图； 图6为本发明实施例提供的一种在线过程质谱仪自调节方法的流程图。 附图标号说明： 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。