
【化】 ion-current amplifier
ion
【化】 ion
【醫】 ion
flow; stream; current; stream of water; class; wandering
【計】 stream
【化】 flow coating(process); stream
【醫】 current; flow; flumen; flumina; rheo-; stream
amplifier; magnifier
【計】 amplifier; expandor; recording amplifier
【化】 amplifier
【醫】 amplifier
離子流放大器(Ion Current Amplifier)是一種用于檢測并放大微弱離子電流信號的電子設備,在質譜分析、環境監測及核物理實驗等領域具有關鍵作用。該裝置通過高增益電路将離子化過程中産生的微小電流(通常為pA級)轉換為可測量的電壓信號,其核心組件包括低噪聲運算放大器、反饋電阻網絡和電磁屏蔽結構。
從工作原理角度,離子流放大器采用跨阻放大模式(Transimpedance Amplification),滿足公式: $$ V{out} = I{in} times R_f $$ 其中$Rf$為反饋電阻值,$I{in}$為輸入離子電流。該設計能有效抑制共模幹擾,保證信噪比大于60dB。
行業應用方面,美國國家标準技術研究院(NIST)的研究表明,此類設備在氣相色譜-質譜聯用系統中的檢測限可達0.1ppb(《Analytical Chemistry》2023年刊),而歐洲核子研究中心(CERN)将其用于粒子探測器信號鍊的前端處理(《Nuclear Instruments and Methods》2024年報告)。
離子流放大器是一種用于放大微弱離子電流信號的電子裝置,常見于質譜分析等精密儀器中。以下是詳細解釋:
基本定義 離子流放大器屬于電子放大器的一種,其核心功能是将輸入的微弱離子流信號(通常為pA級或更低)轉換為可測量的電壓或電流信號。它由晶體管、運算放大器等電子元件構成,通過多級放大電路實現信號增強。
工作原理 在氣相色譜-質譜聯用儀(GC-MS)中,離子流放大器的作用尤為關鍵。當離子通過四極杆質量分析器後,撞擊檢測器産生的微弱電流信號(約10⁻¹²~10⁻⁹安培),需經過該放大器放大至伏特級别,才能被後續電路處理并生成質譜圖。
技術特性
注:更詳細的技術參數可參考電子工程手冊或儀器說明書。
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