MAT271质谱计测控程序研制

　　MAT271 质谱计是一台通用型磁质谱计，具有较高的灵敏度和较好的线性范围，可测量气体中 H2、He、CH4、Ne、CO、N2、C2H6、O2、Ar、CO2、C3H8、Kr、Xe 等等组分的浓度和相应的同位素比。如空气N2的分析精度达到 0.07%，最少样品量 1μL，浓度范围 0.0001% ～ 100%。因此，可以用它开展一些特殊的应用，如岩石脱出气组分分析[1]，同位素气含量分析[2]，同位素比直接测量[3]等等。

　　已经有人研制了 MAT271 质谱计进样系统控制软件[4]。但还没有研制主机测控软件。

　　控制 MAT271 质谱计的老式计算机为 HP 系列计算机或以 Intel386 为 CPU 的 PC 机，操作系统语言为 HP Basic 或 HT Basic，采用专用 HP-IB卡或 ISA 总线的 GPIB 卡。以 HP Basic 或 HTBasic 为系统语言的数据格式与现行计算机的数据格式不同，原始数据只能显示或打印，数据转移处理繁琐。为了更方便地在通用计算机上操作仪器，处理数据，用 Visual Basic 6.0 编制了 MAT271 质谱计测控程序，在 Windows XP 系统上运行，实现了数据获取和仪器控制。

　　1　程序实现

　　1.1　接口板及控制流程

　　计 算 机 为 DELL 公 司 生 产，操 作 系 统 为Windows XP，选用了价格很便宜，可以在流行的计算机上使用的康泰克 PCI-GPIB 接口板。VB6.0 作为编程软件，通过调用动态连接库控制 GPIB 接口板。控制流程如图 1。

　　1.2　程序举例

　　康泰克 PCI-GPIB 接口板的初始化程序如下：

　　Private Sub INIT()

　　Ret=GpExit() ‘退出正在执行的过程

　　Ret=GpIni() ‘初始化

　　Ret=GpIfc(1) ‘接口清除

　　Ret=GpRen() ‘Remote 模式

　　Ret=GpTimeout(10000)‘超时限制 10s

　　Ret=GpDelim(0, 1) ‘结束标志End Sub

　　方向等[5]对 MAT 系列质谱计的软件控制技术进行了分析，对照其高压自动开启的 VB 程序如下：

　　Private Sub 高压开 _Click()

　　Cmd(0)=2: Cmd(1)=0: Cmd(2)=25

　　‘写地址

　　S e n d B u f ( 0 ) = 3 4 : S e n d B u f ( 1 ) = 0

　　‘继电器地址

　　Ret=GpTalkBinary(Cmd(0), 2, Send-

　　Buf(0)) ‘写继电器地址

　　Cmd(1)=25: Cmd(2)=0‘读地址

　　Ret=GpListenBinary(Cmd(0), 1, Stw)

　　‘读状态字

　　Stw=Stw Or 1 ‘位或

　　Cmd(0)=2: Cmd(1)=0: Cmd(2)=25

　　‘写地址

　　SendBuf(0)=2: SendBuf(1)=Stw

　　‘状态字

　　Ret=GpTalkBinary(Cmd(0), 2, Send-

　　Buf(0)) ‘写状态字

　　End Sub

　　1.3　样品测试

　　MAT271 质谱计样品测试采用“跳峰”方式，磁场从低到高，依次设置到需要测试的荷质比相应的磁场，在每个荷质比处用高压扫描，从而保证测量到质谱峰中心的信号。在样品测试之前，要进行荷质比与磁场关系的校正。样品测试流程如图 2，测试结果保存为 Excel 格式，便于以后对数据的处理。