质谱仪电源的微纹波抑制技术研究
质谱仪对离子加速电压的稳定性和纹波抑制要求极为严格。由于质谱分析依赖于离子飞行时间或轨迹能量分辨，任何微小电压波动都会造成质量分辨率下降。为此，质谱仪高压电源需具备超低纹波特性与极高的瞬态稳定度。
微纹波的形成主要来源于整流后的残余交流分量以及功率器件的开关噪声。传统滤波电容虽能降低部分低频纹波，但对于高频成分效果有限。针对这一问题，近年来的设计趋势是结合多级有源滤波与数字控制技术，以实现全频段纹波抑制。
有源滤波系统通过实时检测输出电压的瞬时变化，并利用高速运放或PWM调节电路产生相位反向的补偿信号，与噪声电压叠加抵消。采用电压前馈补偿算法，可提前预估负载引起的电压偏差并进行动态修正。实验表明，此方法可将纹波从数十毫伏降至数微伏量级。
此外，电源内部采用隔离式驱动与差分采样结构，可有效抑制共模噪声的传播。在倍压整流级，选用低损耗肖特基二极管及薄膜电容以减少开关恢复尖峰，进一步降低输出纹波。
数字控制部分采用高精度ADC采样，结合自适应滤波算法动态调整控制参数，从而实现闭环稳定。该技术在高灵敏度飞行时间质谱系统中尤为重要，可保持离子加速电压稳定在±0.001%以内，极大提高了仪器的质量分辨能力与重复性。
