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基于FPGA的便携式四极杆质谱控制系统设计
被引量：
2
1
作者
葛卫敏
许春华
+3 位作者
林利泉
陈家新
吴曼曼
乔佳
《质谱学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期87-95,共9页
针对便携式仪器小型化和低功耗的研制需求,本文设计了一套便携式四极杆质谱的下位机控制系统,基于Xilinx Spartan-6系列现场可编程的门阵列(FPGA)平台进行开发,采用FPGA单一芯片替代传统多种芯片组合的繁琐架构,去掉主控电路板上原有的W...
针对便携式仪器小型化和低功耗的研制需求,本文设计了一套便携式四极杆质谱的下位机控制系统,基于Xilinx Spartan-6系列现场可编程的门阵列(FPGA)平台进行开发,采用FPGA单一芯片替代传统多种芯片组合的繁琐架构,去掉主控电路板上原有的W5500\MCU(微控制单元芯片)\DSP(数字信号处理专用芯片)\DDR(双倍速率同步动态随机存储器)等功能芯片,将这些芯片实现的扫描、控制、采集、存储、数据处理和高速传输等功能集成于同一FPGA片内。与现有的小型化四极杆质谱控制系统比较,本系统在功能和性能不变的前提下,不仅节省了芯片成本,而且主控硬件板卡的功耗节省了约2.7 W,约为原板卡功耗的37%,主控硬件板卡的面积减小了约20 cm^(2),约为原板卡面积的10%。本研究设计的便携式四极杆质谱下位机控制系统已成功应用于便携式四极杆质谱仪中,并且针对类似的小型化仪器有着较高的技术移植性和实用价值。
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关键词
便携
四极杆
质谱
现场可编程的门阵列(FPGA)
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职称材料
基于FPGA的四极杆分离式控制系统研究
2
作者
葛卫敏
林利泉
+3 位作者
Xu Jing-wei
魏君
麦泽彬
许春华
《分析仪器》
CAS
2023年第3期1-9,共9页
设计了一种新型的基于FPGA的四极杆分离式控制系统。该系统使用了两片FPGA组成主从系统,主芯片设计在主控板,从芯片设计在采集板,分别负责四极杆扫描和数据采集功能,使用LVDS高速差分线和开发的私有协议来完成功能联动,全双工传输速率...
设计了一种新型的基于FPGA的四极杆分离式控制系统。该系统使用了两片FPGA组成主从系统,主芯片设计在主控板,从芯片设计在采集板,分别负责四极杆扫描和数据采集功能,使用LVDS高速差分线和开发的私有协议来完成功能联动,全双工传输速率在ns级别,使得主从板等同于在同一系统控制下工作。该系统用于扫描和采集功能分离的四极杆质谱仪中,取代了分离的MCU+FPGA的架构,解决了因扫描和采集功能无法联动所造成的无法避免畸变信号的采集,以及采集数据与目标离子无法准确对应等问题。相比于旧的系统设计,该系统的扫描和采集联动机制有效将质谱图的信噪比提升6dB,并使得采集数据与目标离子达到100%的对应。本次设计的四极杆分离式控制系统已在ICP-MS质谱仪中成功应用,并且针对类似的系统分离仪器有着较高的借鉴性和实用价值。
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关键词
四极杆
FPGA
质谱仪
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职称材料
液相色谱-质谱联用接口技术的研制及性能表征
3
作者
田琴琴
朱辉
+5 位作者
黄正旭
黄保
邹星
林利泉
李辉
尹琛
《分析测试学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第12期1476-1480,共5页
自制了一套液相色谱-质谱联用接口,接口包含大气压接口、离子源及连接高效液相色谱进样器和质谱采集软件的电子通讯接口。成功地将赛默飞世尔高效液相色谱戴安U3000与团队自主研制的APITOFMS10000相连。实验结果表明,自行搭建的液质联...
自制了一套液相色谱-质谱联用接口,接口包含大气压接口、离子源及连接高效液相色谱进样器和质谱采集软件的电子通讯接口。成功地将赛默飞世尔高效液相色谱戴安U3000与团队自主研制的APITOFMS10000相连。实验结果表明,自行搭建的液质联用仪有很好的稳定性(RSD=5.6%),线性相关系数(r2)为0.995 8,线性范围为2~2 000 pg,定量下限为2 pg,检出限为0.5 pg。可明显检出吡罗昔康、茶碱和泼尼松3种标准药品。实验数据表明自行研发的液相色谱-质谱联用接口满足应用要求,搭建的液相色谱-质谱联用仪在生物化学、医药分析、食品安全、环境检测等领域具有应用潜力。
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关键词
液相色谱-质谱联用仪
接口技术
大气压接口
离子源
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职称材料
高压脉冲电源中MOSFET的选型
4
作者
郝慈环
林利泉
+1 位作者
刘明
金子城
《长江信息通信》
2021年第5期115-118,共4页
MOSFET作为高压脉冲电源的关键元器件,对高压脉冲电源的性能几乎起着决定性的作用,文章主要针对MOSFET性能参数进行研究,指出高压脉冲电源中MOSFET的类型及其选型机理,并在选型基础上分析指出MOSFET在高压脉冲电源中的应用原理。
关键词
高压脉冲电源
MOSFET
选型
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职称材料
飞行时间质谱仪中高压脉冲电源的应用
5
作者
郝慈环
许春华
+2 位作者
林利泉
黄正旭
马琳
《通信电源技术》
2021年第8期32-34,共3页
通过解析高压脉冲电源在质谱仪中的应用,并在讲解高压脉冲电源设计要点的基础上,分析了飞行时间质谱仪中高压脉冲电源的具体设计方式和工作机理。在和传统高压脉冲电源进行分析对比后,得出此高压脉冲电源具有高精度、高灵活性、设计简...
通过解析高压脉冲电源在质谱仪中的应用,并在讲解高压脉冲电源设计要点的基础上,分析了飞行时间质谱仪中高压脉冲电源的具体设计方式和工作机理。在和传统高压脉冲电源进行分析对比后,得出此高压脉冲电源具有高精度、高灵活性、设计简单、使用方便以及易于移植等优势。
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关键词
高压脉冲电源
飞行时间质谱仪
高灵活性
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职称材料
题名
基于FPGA的便携式四极杆质谱控制系统设计
被引量：
2
1
作者
葛卫敏
许春华
林利泉
陈家新
吴曼曼
乔佳
机构
广州禾信仪器股份有限公司
出处
《质谱学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期87-95,共9页
基金
广东特支持计划资助(2019BT02Z546)。
文摘
针对便携式仪器小型化和低功耗的研制需求,本文设计了一套便携式四极杆质谱的下位机控制系统,基于Xilinx Spartan-6系列现场可编程的门阵列(FPGA)平台进行开发,采用FPGA单一芯片替代传统多种芯片组合的繁琐架构,去掉主控电路板上原有的W5500\MCU(微控制单元芯片)\DSP(数字信号处理专用芯片)\DDR(双倍速率同步动态随机存储器)等功能芯片,将这些芯片实现的扫描、控制、采集、存储、数据处理和高速传输等功能集成于同一FPGA片内。与现有的小型化四极杆质谱控制系统比较,本系统在功能和性能不变的前提下,不仅节省了芯片成本,而且主控硬件板卡的功耗节省了约2.7 W,约为原板卡功耗的37%,主控硬件板卡的面积减小了约20 cm^(2),约为原板卡面积的10%。本研究设计的便携式四极杆质谱下位机控制系统已成功应用于便携式四极杆质谱仪中,并且针对类似的小型化仪器有着较高的技术移植性和实用价值。
关键词
便携
四极杆
质谱
现场可编程的门阵列(FPGA)
Keywords
portable
quadrupole
mass spectrometry
field programmable gate array(FPGA)
分类号
O657.63 [理学—分析化学]
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职称材料
题名
基于FPGA的四极杆分离式控制系统研究
2
作者
葛卫敏
林利泉
Xu Jing-wei
魏君
麦泽彬
许春华
机构
广州禾信仪器股份有限公司
出处
《分析仪器》
CAS
2023年第3期1-9,共9页
基金
国家科技重大专项(J2019-V-0005-0098)经费资助。
文摘
设计了一种新型的基于FPGA的四极杆分离式控制系统。该系统使用了两片FPGA组成主从系统,主芯片设计在主控板,从芯片设计在采集板,分别负责四极杆扫描和数据采集功能,使用LVDS高速差分线和开发的私有协议来完成功能联动,全双工传输速率在ns级别,使得主从板等同于在同一系统控制下工作。该系统用于扫描和采集功能分离的四极杆质谱仪中,取代了分离的MCU+FPGA的架构,解决了因扫描和采集功能无法联动所造成的无法避免畸变信号的采集,以及采集数据与目标离子无法准确对应等问题。相比于旧的系统设计,该系统的扫描和采集联动机制有效将质谱图的信噪比提升6dB,并使得采集数据与目标离子达到100%的对应。本次设计的四极杆分离式控制系统已在ICP-MS质谱仪中成功应用,并且针对类似的系统分离仪器有着较高的借鉴性和实用价值。
关键词
四极杆
FPGA
质谱仪
Keywords
Quadrupole
FPGA
Mass spectrometry
分类号
TP3 [自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
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职称材料
题名
液相色谱-质谱联用接口技术的研制及性能表征
3
作者
田琴琴
朱辉
黄正旭
黄保
邹星
林利泉
李辉
尹琛
机构
暨南大学质谱仪器与大气环境研究所
昆山禾信质谱技术有限公司
广东省大气污染在线源解析系统工程技术研究中心
广州禾信仪器股份有限公司
出处
《分析测试学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第12期1476-1480,共5页
基金
广州市产学研项目(201604010065)
广州市产学研项目(201604040007)
广州珠江新星项目(201710010005)资助
文摘
自制了一套液相色谱-质谱联用接口,接口包含大气压接口、离子源及连接高效液相色谱进样器和质谱采集软件的电子通讯接口。成功地将赛默飞世尔高效液相色谱戴安U3000与团队自主研制的APITOFMS10000相连。实验结果表明,自行搭建的液质联用仪有很好的稳定性(RSD=5.6%),线性相关系数(r2)为0.995 8,线性范围为2~2 000 pg,定量下限为2 pg,检出限为0.5 pg。可明显检出吡罗昔康、茶碱和泼尼松3种标准药品。实验数据表明自行研发的液相色谱-质谱联用接口满足应用要求,搭建的液相色谱-质谱联用仪在生物化学、医药分析、食品安全、环境检测等领域具有应用潜力。
关键词
液相色谱-质谱联用仪
接口技术
大气压接口
离子源
Keywords
LC -MS
interface technology
atmospheric pressure interface
ion source
分类号
O657.7 [理学—分析化学]
O657.63 [理学—化学]
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职称材料
题名
高压脉冲电源中MOSFET的选型
4
作者
郝慈环
林利泉
刘明
金子城
机构
广州禾信仪器股份有限公司
浙江头门港经济开发区管理委员会
出处
《长江信息通信》
2021年第5期115-118,共4页
基金
2019年广东省重点领域研发计划“污染防治与修复”重点专项,2019B110206001。
文摘
MOSFET作为高压脉冲电源的关键元器件,对高压脉冲电源的性能几乎起着决定性的作用,文章主要针对MOSFET性能参数进行研究,指出高压脉冲电源中MOSFET的类型及其选型机理,并在选型基础上分析指出MOSFET在高压脉冲电源中的应用原理。
关键词
高压脉冲电源
MOSFET
选型
分类号
TN86 [电子电信—信息与通信工程]
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职称材料
题名
飞行时间质谱仪中高压脉冲电源的应用
5
作者
郝慈环
许春华
林利泉
黄正旭
马琳
机构
广州禾信仪器股份有限公司
河南省新乡生态环境监测中心
出处
《通信电源技术》
2021年第8期32-34,共3页
基金
广东省科技计划项目-粤港澳环境质量协同创新联合实验室(2019B121205004)。
文摘
通过解析高压脉冲电源在质谱仪中的应用,并在讲解高压脉冲电源设计要点的基础上,分析了飞行时间质谱仪中高压脉冲电源的具体设计方式和工作机理。在和传统高压脉冲电源进行分析对比后,得出此高压脉冲电源具有高精度、高灵活性、设计简单、使用方便以及易于移植等优势。
关键词
高压脉冲电源
飞行时间质谱仪
高灵活性
Keywords
high-voltage pulse power supply
time-of-flight mass spectrometer
high flexibility
分类号
TP3 [自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于FPGA的便携式四极杆质谱控制系统设计
葛卫敏
许春华
林利泉
陈家新
吴曼曼
乔佳
《质谱学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
下载PDF
职称材料
2
基于FPGA的四极杆分离式控制系统研究
葛卫敏
林利泉
Xu Jing-wei
魏君
麦泽彬
许春华
《分析仪器》
CAS
2023
0
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职称材料
3
液相色谱-质谱联用接口技术的研制及性能表征
田琴琴
朱辉
黄正旭
黄保
邹星
林利泉
李辉
尹琛
《分析测试学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017
0
下载PDF
职称材料
4
高压脉冲电源中MOSFET的选型
郝慈环
林利泉
刘明
金子城
《长江信息通信》
2021
0
下载PDF
职称材料
5
飞行时间质谱仪中高压脉冲电源的应用
郝慈环
许春华
林利泉
黄正旭
马琳
《通信电源技术》
2021
0
下载PDF
职称材料
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