JPH037883Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は試料加熱用フイラメントに加熱電流を
供給する装置の改良に関する。

質量分析装置のイオン源においては、フイラメ
ントに試料を付着させ、該フイラメントに加熱電
流を供給してフイラメント、更には試料を加熱し
て該試料を気化することが行なわれている。

このフイラメントの加熱に当つては、第１図に
示す様にＡ点から加熱電流をＢに示す様に徐々に
直線的に増加して予め設定された上限値Ｃまで増
加させ、上限値Ｃ、つまり最も温度の高い点（試
料の蒸発温度）が加熱電流の供給を停止する制御
が行なわれている。この様な装置では、フイラメ
ントは第１図のＤに示す様に急激な電流変化のた
めに熱的歪みが生じフイラメントが切れてしまう
危険がある。これを防止するために、例えば抵抗
ＲとコンデンサＣの放電特性を利用して急激な電
流変化を制限した装置も使用されているが、RC
の放電特性は指数関数カーブを描くため第２図に
示す様に、上限値Ｃ点の電流の変化は大きな時定
数を用いたとしても比較的急激でありフイラメン
トが切れる危険は解決されず、又第２図のＤに示
す様にRCの放電特性のため電流値が零に戻るの
に長時間を要する。更に、加熱電流の供給を停止
した時に電流の変化を小さくするために放電時定
数をあまり大きくすると第３図のB′に示す様に
加熱電流の変化の直線性が失なわれると共に上限
値Ｃに到達する時間が△ｔだけ遅れる欠点があつ
た。

本考案は以上の点に鑑みてなされたもので、ク
ロツクパルス発生手段と、該クロツクパルス発生
手段からのクロツクパルスを分周し２種の分周パ
ルスを切換えて供給するためのパルス分周手段
と、該分周手段からのパルスが供給され該パルス
をカウントするアツプダウンカウンタと、フイラ
メントに接続され該カウンタのカウンタ値に応じ
た電流を該フイラメントに供給するための加熱電
源と、該加熱電源の出力電流と基準電流値とを比
較する比較手段と、該比較手段からの信号に応じ
てパルス分周手段からの分周パルスを切換えると
共に該アツプダウンカウンタのカウントモードを
ダウンカウントに切換える制御手段とを備え、該
アツプダウンカウンタが設定値までダウンした時
点で該カウンタをリセツトして加熱電流の供給を
停止する手段を備えたことを特徴としている。

以下本考案の実施例を図面に基づき詳述する。

第４図は本考案の一実施例装置の構成図であ
り、１はクロツク発生回路であり、該クロツク発
生回路１よりのクロツクパルスは、分周回路２に
入力されフイラメント３の加熱電流の上昇の傾き
を選択する選択回路４、下降の傾きを選択する選
択回路５により適当な上昇または下降レートに相
当するカウントパルスに生成される。６は制御回
路７よりの信号によりフイラメント３の加熱電流
を上昇又は下降させるための切換え回路である。
８は加速電位上にあるフイラメント３に加熱電流
を供給するために設けられたアイソレターであ
り、切換え回路６よりのカウントパルスは該アイ
ソレータ８を介してアツプダウンカウンタ９に入
力される。アツプダウンカウンタ９制御回路７よ
りの上昇または下降信号によりカウントパルスを
カウントアツプ又はカウントダウンし、フイラメ
ント３の加熱電流に相当するデジタル信号を出力
する。１０はＤ／Ａ変換器であり、Ｄ／Ａ変換器
１０はアツプダウンカウンタ９よりのデジタル信
号をアナログ電圧に変換する。１１は電流源回路
であり、該電流源回路１１によりＤ／Ａ変換器の
出力電圧に比例した電流をフイラメント３に供給
する。１２は比較器であり、該比較器１２の一方
にはフイラメント３に供給する加熱電流の上限値
が設定回路１３により設定されており、他方には
フイラメント３に供給されている電流値が電圧に
変換されて入力されている。１４はデジタルコン
パレータであり、該コンパレータ１４はアツプダ
ウンカウンタ９に接続され、該カウンタ９の出力
がカウントダウンした場合にある設定値に達する
とアツプダウンカウンタ９をリセツトしＤ／Ａ変
換器１０への出力を停止する。１５は制御回路７
にスタート信号を入力するためのスタートスイツ
チである。

以上の様に構成された装置において、先ず、設
定回路１３によりフイラメント３の加熱電流の上
限値を設定する。次に、選択回路４によりフイラ
メント３に供給する加熱電流の上昇の傾き（上昇
レート）と選択回路５により加熱電流の下降の傾
き（下降レート）を選択する。この状態で、スタ
ートスイツチ１５をオンにして第５図イに示すス
タート信号を制御回路７に入力すると、クロツク
発生回路１よりのクロツクパルスは、選択回路４
に設定された上昇レートに従つて分周回路２によ
り第５図ロに示すカウントパルスに生成される。
又、制御回路７は切換え回路６とアツプウンカウ
ンタ９に第５図ハに示す上昇信号を出力するた
め、分周回路２よりのカウントパルスはアツプダ
ウンカウンタ９に入力される。Ｄ／Ａ変換器１０
はアツプダウンカウンタ９のデジタル信号を逐次
アナログ電圧に変換して電流源回路１１に出力す
る。電流源回路１１はＤ／Ａ変換器１０のアナロ
グ電圧に比例した電流をフイラメント３に供給す
る。フイラメント３に供給される電流は比較器１
２にも入力されており、該比較器１２によつて設
定回路１３の上限値と比較される。そして、フイ
ラメント３に供給されている加熱電流と設定回路
１３に設定された上限値Ｃが等しくなつた場合
は、比較器１２は制御回路７に対して第５図ニに
示す信号を出力する。制御回路７は、比較器１２
よりの信号により、切換え回路６とアツプダウン
カウンタ９に下降信号を出力する。これにより、
クロツクパルス発生回路１よりのクロツクパルス
は選択回路５に設定された下降レートに従つたカ
ウントパルスに生成されアツプダウンカウンタ９
に入力される。この制御により、フイラメント３
に供給されている加熱電流は下降を開始する。そ
して、アツプダウンカウンタ９の出力がデジタル
コンパレータ１４に予め設定されている設定値
（電流の供給を停止してもフイラメント３が熱的
歪みにより損傷しない値例えば第５図のＥ点）ま
で下降すると、該コンパレータ１４はアツプダウ
ンカウンタ９に第５図ヘに示すリセツト信号を出
力する。そのため、該カウンタ９の出力は零とな
りフイラメント３の加熱電流の供給は停止され
る。

第６図はこれらの動作を時間に対する加熱電流
の変化を示したものであり、フイラメント３には
加熱電流は徐々に供給されるが、この加熱電流の
増加は略直線的に増加しながら供給される。やが
て、上限値Ｃに達すると制御回路６の下降信号に
より加熱電流は徐々に降下し、ある一定の電流値
Ｅに達するとアツプダウンカウンタ９をリセツト
して加熱電流の供給を停止する。この様に、フイ
ラメント３の加熱電流を下降時にも制御すること
により、電流の急激な変化によりフイラメントが
切れる危険は解決され、又抵抗Ｒとコンデンサー
Ｃの時定数も使用していないため電流値が零に戻
るのに長時間を要することもなく、フイラメント
３の加熱電流の変化の直線性が失なわれることも
ない。

以上の様に本考案は、発熱素子としてのフイラ
メントに加熱電流を供給する装置において、フイ
ラメントの加熱電流の供給を停止するときにフイ
ラメントに熱的歪みを生じることが防止されるの
で、フイラメントの寿命を大幅に伸すことができ
ると共に、アツプダウンカウンタが設定値までダ
ウンした時点で該カウンタをリセツトして加熱電
流の供給を停止する手段を有しているため、停止
に要する時間を短縮することが可能なフイラメン
トの加熱電流供給装置を提供する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は従来装置を説明す
るための図、第４図は本考案の一実施例の構成
図、第５図及び第６図は動作状態を説明するため
の図である。 １：クロツク発生回路、２：分周回路、３：フ
イラメント、４，５：選択回路、６：切換え回
路、７：制御回路、８：アイソレータ、９：アツ
プダウンカウンタ、１０：Ｄ／Ａ変換器、１１：
電流源回路、１２：比較器、１３：設定回路、１
４：デジタルコンパレータ、１５：スタートスイ
ツチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. クロツクパルス発生手段と、該クロツクパルス
   発生手段からのクロツクパルスを分周し２種の分
   周パルスを切換えて供給するためのパルス分周手
   段と、該分周手段からのパルスが供給され該パル
   スをカウントするアツプダウンカウンタと、フイ
   ラメントに接続され該カウンタのカウンタ値に応
   じた電流を該フイラメントに供給するための加熱
   電源と、該加熱電源の出力電流と基準電流値とを
   比較する比較手段と、該比較手段からの信号に応
   じてパルス分周手段からの分周パルスを切換える
   と共に該アツプダウンカウンタのカウントモード
   をダウンカウントに切換える制御手段とを備え、
   該アツプダウンカウンタが設定値までダウンした
   時点で該カウンタをリセツトして加熱電流の供給
   を停止する手段を備えたことを特徴とするフイラ
   メント加熱電流供給装置。