Tim Steiner

Entwicklung einer automatisierten Kompensation für einen rauscharmen Ladungsverstärker

Bei Massenspektrometern mit zerstörungsfreier Ionendetektion erfolgt die Analyse über die Messung der von den gespeicherten Ionen erzeugten Influenzladungen. Die Influenzladungen werden über einen rauscharmen Ladungsverstärker in ein proportionales Spannungssignal gewandelt und anschließend mit Hilfe eines Transientenrecorders (z.B. Oszilloskop) aufgezeichnet. Am Lehrstuhl für Sensorik und messtechnische Systeme wird ein Massenspektrometer mit erweitertem Massenbereich entwickelt. Hierfür wird die Frequenz des Speicherfeldes, in welchem die Ionen eingefangen werden, im Bereich von 200 kHz bis 1 MHz variiert. Darüber hinaus soll die Wellenform des Speicherfeldes beliebige Formen annehmen können. Da es in dem System kapazitive Kopplungen zwischen den Speicherfeldelektroden und dem Messverstärker gibt, werden geeignete Kompensationsschaltungen benötigt.

Im Rahmen dieser Arbeit soll eine automatisierte Kompensation für einen vorhandenen Ladungsverstärker entwickelt werden. Zum Abgleich der Kompensation soll eine eigene Stimulus-Quelle aufgebaut werden.

 

Dazu sind u.a. folgende Punkte zu bearbeiten:

• Untersuchung verschiedener Konzepte zur Realisierung einer automatisierten Kompensation
• Aufbau einer Stimulus-Quelle zum Abgleich der Kompensation
• Auswahl geeigneter Komponenten und Entwicklung eines Schaltplans für die Kompensationsschaltung
• Erstellung eines Layouts mit der Software Altium Designer
• Inbetriebnahme und Test der Schaltung
• Schriftliche Dokumentation der Ergebnisse und Präsentation in einem Seminarvortrag