四级杆质谱仪 30 年 - 过去、现在与未来
设计、设备、应用领域：在过去的 30 年里，四极 杆质谱仪 (QMS) 已经发生了许多变化。它们变得 更加紧凑、耐用、多功能和数字化。QMS 最初主 要用于研究，现在已经用于半导体、冷冻干燥或 泄漏检测领域。
历史回顾
市场上的第一批四极杆质谱仪包括一个集成控制单元，安装在 19 英寸机架里，并通过电缆连接到分析仪和其他模块，如高频发生 器。图 1 显示了 20 世纪 80 年代末常用的 QMS 420 四极杆控制 单元。该设备完全可通过借助四线 LCD 显示器和键盘的控制单元 进行操作，或通过 PC 软件进行操作。串行接口 (RS-232-C) 用于 与计算机通信；根据情况应用显示器下方的软键。还可通过模块进 行模拟或数字输入和输出。也可通过记录仪或示波器通道 显示 测量值。
当时可用的软件由不同的子程序组成，借助这些子程序可进行测量 并且可调整 QMS。例如，要执行测量，必须打开特定的子程序。 要在以后访问存储的测量结果，必须切换到软件的另一部分。
第一批质谱仪在 20 世纪 90 年代初被紧凑型 QMS 取代，其质量 范围高达 300 u。与旧型号相比，紧凑型电子元件直接位于分析 仪的真空馈通装置上。这就不需要在机架中安装额外的电子元件。 紧凑型 QMS 的电子元件通常比分析仪需要的空间要少。与带机架 电子元件的 QMS 相比，紧凑型版本相 对具有成本效益，但性能也有限，特别 是在灵敏度、检测限和测量速度方面。
图: 普发真空 PrismaPro 紧凑型 QMS 的内部
这种设备特别适用于较简单的任务，如 残余气体分析、泄漏检测或在特定时间 段内监测特定质量。但是，要为超高真 空应用加热分析仪，必须拆除电子元 件。
直到 2000 年中期，市场上的大多数 QMS 仍然配备串行接口。例 如，通过 ArcNet 和光缆实现了在网络中通过一个软件进行多个设 备的操作——所谓的“多路复用”[4]。后来，为此目的开发了具有 RS-485、USB或以太网接口的设备。利用以太网可以将多个 QMS 集成到办公室或生产网络中。当然，也可通过 WLAN 进行无线通 信。
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