T/CAIA 中国分析测试协会标准 T/CAIA/YQ001 -2016 四极杆质量分析器几何量检测方法 Method of geometrical parameter measuring for quadrupole mass filter 2016-12-10发布 2017-03-15实施 中国分析测试协会发布 全国团体标准信息平台 T/CAIA/YQ00 1-2016 前 言 本标准按照 GB/T 1.1 -2009给出的规则起草。 本标准由中国分析测试协会标准化委员会提出并归口。 本标准起草单位：中国工程物理研究院机械制造工艺研究所、聚光科技（杭州）股份 有限公司、江苏天瑞仪器股份有限公司、复旦大学、中国计量科学研究院。 本标准共同实验和验证单位： 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所、中国计量科 学研究院、中国测试技术研究院。 本标准主要起草人：刘兴宝、蒋家东、胡军、吴定柱、吴志勇、刘立鹏、周立、丁传 凡、江游。 全国团体标准信息平台 T/CAIA/YQ00 1-2016 四极杆质量分析器几何量检测方法 1 范围 本标准规定了四极 杆质量分析器的几何量检测内容及检测方法。 本标准适用于直径名义值相同的圆柱形状极杆和双极座组成的四极杆质量分析器 几何精度检测，其它类型圆柱形状极杆四极杆质量分析器可参照本标准。 2 规范性引用文件 下列文件中的有关条款通过引用而成为本标准的条款。凡注日期或版次的引用文 件，其后的任何修改（不包含勘误的内容）或修订版本都不适用于本标准，但提倡使用 本标准的各方探讨使用其最新版本的可能性。凡不注日期或版次的引用文件，其最新版 本适用于本标准。 GB/T 1958 -2004 产品几何量技术 规范(GPS)形状和位置公差 检测规定 3 术语和定义 3.1四极杆质量分析器 实现不同质荷比离子分离的一种器件，由四根平行的电极和固定电极的支撑环组 成，电极称为极杆，支撑环称为极座。 3.2场圆 与四根电极内切的圆，其半径记为 0r 。 3.3极杆距离 任意两极杆母线的最大距离，分相邻极杆距离和相对极杆距离。 3.4极杆平行度 任意两极杆的平行度 ,分相邻极杆平行度和相对极杆平行度。 3.5综合精度 反映四极杆质量分析器的四根极杆空间位置关系的指标，以极杆距离变化最大量来 表征，记为 qA 。 3.6场径比 极杆半径的名义值 r与场圆半径 0r 的比值，即 0/rr ，记为 rF 。 4 检测条件 4.1环境要求 检测宜在温度 (20±1)℃、相对湿度 (50±10)%环境条件下进行。 4.2等温时间 全国团体标准信息平台 T/CAIA/YQ001 -2016 在满足四极杆质量分析器检测环境要求的条件下充分恒温，一般恒温时间不少于 1h。 4.3其它要求 （1）在照度不低于 300lx条件下，目视检查外观。极杆表面应无可见的锈蚀、凹 坑、污物，极座应无可见裂纹。 （2）辅助工装表面清洁，无污物。 5 检测内容及方法 5.1相邻极杆测量 5.1.1测量方法 测量位置规定见图 1。A、C测量位置距离端面约 5mm,B测量位置为极杆对称中心。 若测量位置处有孔等影响测量的结构要素，应避开。 A、B、C—测量位置 图1 测量位置示意图 四极杆质量分析器放置在辅助工装上，见图 2。选择满足精度要求的仪器测量四 极杆质量分析器三个位置处的极杆距离，一般使用测长仪。在规定的测量位置处测量 相邻极杆距离。 I—测头；II—极杆；III—辅助工装； 1、2、3、4为极杆序号 图2 相邻极杆平行度测量示意图 全国团体标准信息平台 T/CAIA/YQ001 -2016 每个测量位置共测 4组相邻极杆距离数据，三个测量位置共 12组测量数据，记入 表1。 表1 相邻极杆平行度数据 相邻极杆组号 测量位置 相邻极杆平行度 δi mm A B C 相邻极杆距离 aij mm 1-2 a11 a12 a13 δ1 2-3 a21 a22 a23 δ2 3-4 a31 a32 a33 δ3 4-1 a41 a42 a43 δ4 相邻极杆距离差值 γj γ1 γ2 γ3 --- 5.1.2相邻极杆平行度 根据表1中相邻极杆距离 ija 数据，按式（ 1）计算相邻极杆平行度 i ，i=1，2，3，4： ),, min(),, max(3 2 1 3 2 1 i i i i i i i aaa aaa   .................. （1） 5.1.3相邻极杆距离差值 根据表1中相邻极杆距离 ija 数据，按式（ 2）计算相邻极杆距离差值 j ，j=1，2，3： ),,, min(),,, max(4 3 2 1 4 3 2 1 j j j j j j j j j aaaa aaaa   ..............（2） 5.2相对极杆测量 相对极杆测量有内测法和外测法两种。宜使用内测法测量相对极杆平行度，当无适 宜的内测相对极杆平行度测量仪器时，采用外测法测量相对极杆平行度。 5.2.1内测法测量相对极 杆平行度 5.2.1.1测量方法 I—测头；II—极杆；M1、M2为测头指示器 图3 内测相对极杆平行度示意图 如图3所示，两个测头进入相对极杆之间，测头相对四极杆质量分析器移动，从极 杆一端开始测量，测量相对极杆母线距离的最小值，相邻测量位置间距不大于 5mm。分 全国团体标准信息平台 T/CAIA/YQ001 -2016 别记录每个测量位置处的测头读数和，记入表 2。 表2 内测相对极杆平行度数据 相对极杆组号 测量位置 相对极杆平行度 Δk mm 1 … N 测头读数和 Mkj mm 1-3 M11 … M1N Δ1 2-4 M21 … M2N Δ2 相对极杆距离差值 βm β1 … βN --- 5.2.1.2相对极杆平行度 根据表2中相对极杆距离 kjM 数据，按式（ 3）计算相对极杆平行度 k ，k=1，2： ) ,..., min() ,..., max(1 1 kN k kN k k M M M M   .................. （3） 5.2.1.3相对极杆距离差值 根据表2中相对极杆距离 kjM 数据， 按式 （ 4） 计算相对极杆距离差值 m ，m=1，...,N： | |2 1 m m m M M .................................... （4） 5.2.2外测法测量相对极杆平行度 5.2.2.1测量方法 I—测头；II—极杆；III—辅助工装； 1、2、3、4为极杆序号 图4 外测相对极杆平行度示意图 外测法测量相对极杆平行度的测量位置见 5.1.1。 四极杆质量分析器放置在辅助工装上，见图 4。选择满足精度要求的仪器测量四 极杆质量分析器三个位置处的极杆距离，一般使用测长仪。在规定的测量位置测量相 对极杆距离。 每个测量位置共测 2组相对极杆距离数据，三个测量位置共 6组测量数据，记入 表3。 全国团体标准信息平台 T/CAIA/YQ001 -2016 表3 外测相对极杆平行度数据 相对极杆组号 测量位置 相对极杆平行度 Δk mm A B C 相对极杆距离 bkj mm 1-3 b11 b12 b13 Δ1 2-4 b21 b22 b23 Δ2 相对极杆距离差值 αj α1 α2 α3 --- 5.2.2.2相对极杆平行度 根据表3相对极杆距离数据 kjb ，按式（ 5）计算相对极杆平行度 k ，k=1,2： ),, min(),, max(3 2 1 3 2 1 k k k k k k k bbb bbb   .................. （5） 5.2.2.3相对极杆距离差值 根据表3相对极杆距离数据 kjb ，按式（ 6）计算相对极杆距离差值 j ，j=1，2，3： | |2 1 j j j bb ............ ............... （6） 5.3综合精度 当采用5.2.1所述内测法测量相对极杆平行度时，以评定方法 A计算综合精度 ， 否则以评定方法 B计算综合精度。 5.3.1评定方法 A 根据表1中的相邻极杆平行度 i 、相邻极杆距离差值 j 及表2中的相对极杆平行 度 k、相对极杆差值 m （i=1，2，3，4；j=1，2，3；k=1,2；m=1，...，N），按式（ 7） 计算综合精度： ),,, max(m k j i qA   ........................ （7） 5.3.2评定方法 B 根据表1中的相邻极杆平行度 i 、相邻极杆距离差值 j 及表3中的相对极杆平行度 k 、 j（i=1，2，3，4；j=1，2，3；k=1,2），按式（ 8