一种时间数字转换器及飞行时间质谱仪的制作方法

本申请涉及分析仪器检测，具体而言，涉及一种时间数字转换器及飞行时间质谱仪。

背景技术：

1、飞行时间质谱仪常采用时间数字转换器（tdc）进行飞行时间甄别及离子数量统计。飞行时间质谱仪实际工作过程中，由于不可避免的离子云发散，即使是同种质荷比离子也会以微小的飞行时间差进入检测器。而由于时间数字转换器死时间的限制，使得时间上相邻较近两个离子进行时间测量时，后一个离子的时间信息可能因死时间的存在而无法给出，会导致飞行时间接近的同种质荷比离子无法被有效区分。尤其是高浓度样品分析，离子的数量统计缺失更加显著，降低仪器的动态范围。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种时间数字转换器及飞行时间质谱仪，以至少部分改善上述问题。

2、为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

3、第一方面，本申请实施例提供一种时间数字转换器，所述时间数字转换器包括：多路信号衰减单元、时间甄别单元以及计数单元；

4、所述多路信号衰减单元的输入端用于连接于离子检测器的输出端，接收所述离子检测器输出的离子检测原始信号；

5、所述多路信号衰减单元的第i个输出端与所述时间甄别单元的第i个输入端连接，1≤i≤m，所述多路信号衰减单元的输出端的总数量与所述时间甄别单元的输入单的总数量均为m；

6、所述时间甄别单元的输出端与所述计数单元的输出端连接。

7、可选地，所述多路信号衰减单元用于对所述离子检测原始信号进行复制，得到m-1路复制信号，并对所述m-1路复制信号按照不同的衰减幅度依次进行衰减，得到m-1路衰减信号，并将所述离子检测原始信号和所述m-1路衰减信号通过对应的输出端，传输给所述时间甄别单元；

8、所述时间甄别单元用于对所述离子检测原始信号和所述m-1路衰减信号进行检测，以确定离子检测时间点，并将所述离子检测时间点传输给所述计数单元；

9、所述计数单元用于根据所述离子检测时间点统计离子计数。

10、可选地，所述m-1路复制信号对应的衰减幅度按照预设定的衰减步长依次递增。

11、可选地，所述时间甄别单元还用于检测所述离子检测原始信号和所述m-1路衰减信号中下降沿初次低于预设幅度阈值的时间点，作为所述离子检测时间点。

12、可选地，所述时间甄别单元还用于检测所述离子检测原始信号和所述m-1路衰减信号中下降沿初次低于预设幅度阈值的时间点，作为待确认时间点；

13、所述时间甄别单元还用于根据预设时间间隔对所述待确认时间点进行去重，以得到所述离子检测时间点。

14、可选地，所述时间甄别单元还用于从k=1开始，确定第k个所述待确认时间点与第k+1个所述待确认时间点之间的时间间隔是否大于所述预设时间间隔，其中，1≤k≤n-1，n表示所述待确认时间点的数量；

15、所述时间甄别单元还用于若大于所述预设时间间隔，则将第k个所述待确认时间点作为一个所述离子检测时间点；确定k+1是否小于n；若k+1等于n，则将第k+1个所述待确认时间点作为一个所述离子检测时间点，结束；若k+1小于n，则令k=k+1，重复确定第k个所述待确认时间点与第k+1个所述待确认时间点之间的时间间隔是否大于所述预设时间间隔；

16、所述时间甄别单元还用于若小于或等于所述预设时间间隔，则将第k+1个所述待确认时间点删除，确定k+1是否小于n，若k+1等于n，则结束，若k+1小于n，令n=n-1，并对后续的所述待确认时间点的编号进行更新，重复确定第k个所述待确认时间点与第k+1个所述待确认时间点之间的时间间隔是否大于所述预设时间间隔。

17、可选地，所述计数单元还用于根据所述离子检测时间点的数量获取所述离子计数。

18、可选地，所述离子计数=所述离子检测时间点的数量×2-1。

19、可选地，所述计数单元还用于将最后一个所述离子检测时间点作为离子修正的飞行时间。

20、第二方面，本申请实施例提供一种飞行时间质谱仪，包括上述的时间数字转换器。

21、相对于现有技术，本申请实施例所提供的一种时间数字转换器及飞行时间质谱仪，时间数字转换器包括：多路信号衰减单元、时间甄别单元以及计数单元；多路信号衰减单元的输入端用于连接于离子检测器的输出端，接收离子检测器输出的离子检测原始信号；多路信号衰减单元的第i个输出端与时间甄别单元的第i个输入端连接，1≤i≤m，多路信号衰减单元的输出端的总数量与时间甄别单元的输入单的总数量均为m；时间甄别单元的输出端与计数单元的输出端连接。多路信号衰减单元可以对接收到的离子检测原始信号进行衰减处理，以得到同源的m-1路衰减信号，时间甄别单元对离子检测原始信号和m-1路衰减信号进行检测，可以准确识别到每一个离子检测时间段，解决死时间带来的离子的数量统计缺失问题，保障后续计数单元的计数结果的准确性，提升动态范围。

22、为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种时间数字转换器，其特征在于，所述时间数字转换器包括：多路信号衰减单元、时间甄别单元以及计数单元；

2.如权利要求1所述的时间数字转换器，其特征在于，所述多路信号衰减单元用于对所述离子检测原始信号进行复制，得到m-1路复制信号，并对所述m-1路复制信号按照不同的衰减幅度依次进行衰减，得到m-1路衰减信号，并将所述离子检测原始信号和所述m-1路衰减信号通过对应的输出端，传输给所述时间甄别单元；

3.如权利要求2所述的时间数字转换器，其特征在于，所述m-1路复制信号对应的衰减幅度按照预设定的衰减步长依次递增。

4.如权利要求2所述的时间数字转换器，其特征在于，所述时间甄别单元还用于检测所述离子检测原始信号和所述m-1路衰减信号中下降沿初次低于预设幅度阈值的时间点，作为所述离子检测时间点。

5.如权利要求2所述的时间数字转换器，其特征在于，所述时间甄别单元还用于检测所述离子检测原始信号和所述m-1路衰减信号中下降沿初次低于预设幅度阈值的时间点，作为待确认时间点；

6.如权利要求5所述的时间数字转换器，其特征在于，所述时间甄别单元还用于从k=1开始，确定第k个所述待确认时间点与第k+1个所述待确认时间点之间的时间间隔是否大于所述预设时间间隔，其中，1≤k≤n-1，n表示所述待确认时间点的数量；

7.如权利要求2所述的时间数字转换器，其特征在于，所述计数单元还用于根据所述离子检测时间点的数量获取所述离子计数。

8.如权利要求7所述的时间数字转换器，其特征在于，所述离子计数=所述离子检测时间点的数量×2-1。

9.如权利要求2所述的时间数字转换器，其特征在于，所述计数单元还用于将最后一个所述离子检测时间点作为离子修正的飞行时间。

10.一种飞行时间质谱仪，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的时间数字转换器。

技术总结本申请提出一种时间数字转换器及飞行时间质谱仪，时间数字转换器包括：多路信号衰减单元、时间甄别单元以及计数单元；多路信号衰减单元的输入端用于连接于离子检测器的输出端，接收离子检测器输出的离子检测原始信号；多路信号衰减单元的第i个输出端与时间甄别单元的第i个输入端连接；时间甄别单元的输出端与计数单元的输出端连接。多路信号衰减单元可以对接收到的离子检测原始信号进行衰减处理，以得到同源的M‑1路衰减信号，时间甄别单元对离子检测原始信号和M‑1路衰减信号进行检测，可以准确识别到每一个离子检测时间段，解决死时间带来的离子的数量统计缺失问题，保障后续计数单元的计数结果的准确性，提升动态范围。技术研发人员：娄建秋,邓嘉辉,汤宇烽,孙运,王堉伦,张永峰,李刚,马乔,刘立鹏受保护的技术使用者：杭州谱育科技发展有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/25