[发明专利]用于递送质谱仪的超快脉冲发生器极性切换的三开关拓扑结构

权利要求书

1.一种用于与飞行时间质谱仪系统的加速器组合件一起使用的脉冲发生器，所述脉冲发生器包含：

第一正开关，其用于将所述加速器组合件的第一电极耦合到第一正电压及将所述第一电极与所述第一正电压去耦；

第一负开关，其用于将所述第一电极耦合到第一负电压及将所述第一电极与所述第一负电压去耦；及

第一双极开关，其用于交替地将所述第一电极耦合到第三电压及将所述第一电极与所述第三电压去耦。

2.根据权利要求1所述的脉冲发生器，其进一步包含：

第二正开关，其用于将所述加速器组合件的第二电极耦合到第二正电压及将所述第二电极与所述第二正电压去耦；

第二负开关，其用于将所述第二电极耦合到第二负电压及将所述第二电极与所述第二负电压去耦；及

第二双极开关，其用于交替地将所述第二电极耦合到第四电压及将所述第二电极与所述第四电压去耦。

3.根据权利要求2所述的脉冲发生器，其中所述第四电压等于所述第三电压。

4.根据权利要求2所述的脉冲发生器，其进一步包含：

第三正开关，其用于将所述加速器组合件的第三电极耦合到第三正电压及将所述第三电极与所述第三正电压去耦；及

第三负开关，其用于将所述第三电极耦合到第三负电压及将所述第三电极与所述第三负电压去耦。

5.根据权利要求4所述的脉冲发生器，其中所述第一正电压等于所述第二正电压，所述第二正电压等于所述第三正电压。

6.根据权利要求4所述的脉冲发生器，其中所述第一负电压等于所述第二负电压，所述第二负电压等于所述第三负电压。

7.根据权利要求1所述的脉冲发生器，其中所述开关中的至少一者包含串联连接的多个功率金属氧化物场效应晶体管。

8.根据权利要求7所述的脉冲发生器，其进一步包含用于同时接通或关断所述晶体管中的每一者的电路。

9.根据权利要求8所述的脉冲发生器，其中每一晶体管包含栅极；且其中控制电路包含：

控制信号源，其用于向所述晶体管中的每一者的所述栅极供应控制信号，以交替地对所述栅极进行充电及放电；及

至少一个去耦装置，其用于将所述控制信号源从所述晶体管栅极电性地去耦。

10.根据权利要求9所述的脉冲发生器，其中所述至少一个去耦装置包含：

第一组变压器，其耦合在所述控制信号源与每一栅极之间以传输接通信号；及

第二组变压器，其耦合在所述控制信号源与每一栅极之间以传输关断信号。

11.根据权利要求9所述的脉冲发生器，其中所述至少一个去耦装置包含：

第一组光学耦合器，其耦合在所述控制信号源与每一栅极之间以传输接通信号；及

第二组光学耦合器，其耦合在所述控制信号源与每一栅极之间以传输关断信号。

12.根据权利要求1所述的脉冲发生器，其进一步包含控制电路，其中所述控制电路可操作以在正操作模式与负操作模式之间切换所述脉冲发生器，使得

当所述脉冲发生器处于所述正操作模式中时，

i)所述第一正开关周期性地将所述第一电极耦合到所述第一正电压及将所述第一电极与所述第一正电压去耦，ii)所述第一负开关将所述第一电极从所述第一负电压去耦，及iii)所述第一双极开关周期性地将所述第一电极与所述第三电压去耦及将所述第一电极耦合到所述第三电压，使得当所述第一双极开关将所述第一电极从所述第三电压去耦时，所述第一正开关将所述第一电极耦合到所述第一正电压，及当所述第一双极开关将所述第一电极耦合到所述第三电压时，所述第一正开关将所述第一电极从所述第一正电压去耦，且

当所述脉冲发生器处于所述负操作模式中时，

i)所述第一正开关将所述第一电极从所述第一正电压去耦，ii)所述第一负开关周期性地将所述第一电极耦合到所述第一负电压及将所述第一电极与所述第一负电压去耦，及iii)所述第一双极开关周期性地将所述第一电极与所述第三电压去耦及将所述第一电极耦合到所述第三电压，使得当所述第一双极开关将所述第一电极从所述第三电压去耦时，所述第一负开关将所述第一电极耦合到所述第一负电压，及当所述第一双极开关将所述第一电极耦合到所述第三电压时，所述第一负开将所述第一电极从所述第一负电压去耦。