本發(fā)明涉及質(zhì)譜儀，尤其涉及一種質(zhì)譜儀內(nèi)部腔室氣壓自調(diào)節(jié)控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、質(zhì)譜儀是一種用于分析樣品中化學(xué)成分的儀器，廣泛應(yīng)用于科研、環(huán)境監(jiān)測(cè)、生物醫(yī)學(xué)、食品安全等領(lǐng)域。在質(zhì)譜儀中，樣品在離子源中被離子化，隨后離子在磁場(chǎng)和電場(chǎng)的作用下被分離和檢測(cè)，生成質(zhì)譜圖。質(zhì)譜圖的準(zhǔn)確性和分辨率直接影響到分析結(jié)果的可靠性。

2、質(zhì)譜儀內(nèi)部腔室的氣壓是影響質(zhì)譜圖質(zhì)量的重要因素之一。在不同的實(shí)驗(yàn)條件下，如樣品成分和比例的變化，腔室氣壓需要相應(yīng)地調(diào)整，以保證質(zhì)譜圖的質(zhì)量。然而，傳統(tǒng)的質(zhì)譜儀操作中，腔室氣壓的調(diào)節(jié)主要依賴于操作人員的經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)，往往需要多次嘗試和調(diào)整才能達(dá)到理想的氣壓條件，費(fèi)時(shí)且效率低下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了提供一種能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)質(zhì)譜儀內(nèi)部腔室氣壓控制方法及系統(tǒng)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

3、一種質(zhì)譜儀內(nèi)部腔室氣壓自調(diào)節(jié)控制方法，包括：

4、針對(duì)質(zhì)譜儀構(gòu)建氣壓調(diào)節(jié)試驗(yàn)，包括根據(jù)預(yù)設(shè)的樣品成分測(cè)試表確定出每次測(cè)試的樣品成分以及成分比例，針對(duì)確定出的樣品成分以及成分比例進(jìn)行質(zhì)譜儀的腔室氣壓調(diào)節(jié)測(cè)試，并將每一次的腔室氣壓調(diào)節(jié)測(cè)試生成的第一初始質(zhì)譜圖以及第一穩(wěn)態(tài)質(zhì)譜圖進(jìn)行記錄，得到第一測(cè)試質(zhì)譜圖組，并將第一測(cè)試質(zhì)譜圖組、樣品成分、成分比例以及腔室氣壓調(diào)節(jié)參量進(jìn)行關(guān)聯(lián)，得到測(cè)試數(shù)據(jù)組；

5、在應(yīng)用質(zhì)譜儀進(jìn)行樣本檢測(cè)的時(shí)候，對(duì)實(shí)時(shí)生成的第一實(shí)時(shí)質(zhì)譜圖進(jìn)行特征因子識(shí)別，得到若干第一實(shí)時(shí)特征因子，并將第一實(shí)時(shí)特征因子和不同的測(cè)試數(shù)據(jù)組進(jìn)行匹配，若存在匹配程度大于等于預(yù)設(shè)值的測(cè)試數(shù)據(jù)組，則基于所述測(cè)試數(shù)據(jù)組中的腔室氣壓調(diào)節(jié)參量對(duì)質(zhì)譜儀內(nèi)部腔室氣壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。

6、在本發(fā)明公開(kāi)的一些實(shí)施例中，基于確定出的樣品成分以及成分比例進(jìn)行質(zhì)譜儀的腔室氣壓調(diào)節(jié)測(cè)試的方法包括：

7、基于預(yù)設(shè)的初始?xì)鈮赫{(diào)節(jié)參量對(duì)腔室進(jìn)行氣壓調(diào)整，并對(duì)氣壓調(diào)整后生成的第一初始質(zhì)譜圖進(jìn)行分析，并基于分析結(jié)果，確定對(duì)初始?xì)鈮赫{(diào)節(jié)參量的修正系數(shù)；

8、基于修正后的初始?xì)鈮赫{(diào)節(jié)參量對(duì)腔室進(jìn)行氣壓調(diào)整，重復(fù)上述對(duì)腔室的氣壓調(diào)整步驟，直至得到第一穩(wěn)態(tài)質(zhì)譜圖，所述第一穩(wěn)態(tài)質(zhì)譜圖為準(zhǔn)確性表現(xiàn)符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)譜圖，并將此時(shí)的氣壓調(diào)節(jié)參量進(jìn)行記錄。

9、在本發(fā)明公開(kāi)的一些實(shí)施例中，對(duì)氣壓調(diào)整后生成的第一初始質(zhì)譜圖進(jìn)行分析的方法包括：

10、對(duì)第一初始質(zhì)譜圖中的不同峰的測(cè)試位置參量、測(cè)試峰形參量、測(cè)試峰寬參量以及測(cè)試峰面積參量進(jìn)行確定，得到第一峰特征參量組；

11、基于確定的樣品成分以及成分比例，構(gòu)建最佳質(zhì)譜圖，并確定出最佳質(zhì)譜圖中不同峰的最佳測(cè)試位置參量、最佳峰形參量、最佳峰寬參量以及最佳峰面積參量，得到最佳峰特征參量組；

12、將第一峰特征參量組和最佳特征參量組進(jìn)行比對(duì)分析，得到第一峰特征差異參量組，所述第一峰特征差異參量組包括不同峰的第一位置差異向量、第一峰形差異向量、第一峰寬差異向量以及第一峰面積差異向量；

13、計(jì)算相對(duì)應(yīng)的峰的第一位置差異向量與測(cè)試位置參量的位置向量比值、第一峰形差異向量與測(cè)試峰形參量的峰形向量比值、第一峰寬差異向量與測(cè)試峰寬參量的峰寬向量比值、第一峰面積差異向量與測(cè)試峰面積參量的峰面積向量比值；

14、基于第一初始質(zhì)譜圖中每一個(gè)峰對(duì)應(yīng)的位置向量比值、峰形向量比值、峰寬向量比值和峰面積向量比值，確定對(duì)初始?xì)鈮赫{(diào)節(jié)參量的修正系數(shù)。

15、在本發(fā)明公開(kāi)的一些實(shí)施例中，確定對(duì)初始?xì)鈮赫{(diào)節(jié)參量的修正系數(shù)的方法包括：

16、獲取質(zhì)譜儀腔室氣壓調(diào)節(jié)歷史記錄，并基于質(zhì)譜儀腔室氣壓調(diào)節(jié)記錄，確定出若干歷史修正系數(shù)判斷數(shù)據(jù)組，所述歷史修正系數(shù)判斷數(shù)據(jù)組包括不同峰對(duì)應(yīng)的位置向量比值、峰形向量比值、峰寬向量比值、峰面積向量比值、初始?xì)鈮赫{(diào)節(jié)參量以及修正系數(shù)；

17、按照初始?xì)鈮赫{(diào)節(jié)參量之間的相似性，對(duì)歷史修正系數(shù)判斷數(shù)據(jù)組進(jìn)行第一次分類，按照峰特征參量之間的相似性，對(duì)第一次分類的歷史修正系數(shù)判斷數(shù)據(jù)組進(jìn)行第二次分類，并針對(duì)第一次分類的方式配置第一分類標(biāo)簽，針對(duì)第二次分類的方式配置第二分類標(biāo)簽；

18、將第一峰特征參量組進(jìn)行第一分類標(biāo)簽和第二分類標(biāo)簽的適配，確定出對(duì)應(yīng)的若干歷史修正系數(shù)判斷數(shù)據(jù)組，并分別計(jì)算每一修正系數(shù)判斷數(shù)據(jù)組與第一峰特征參量的相符程度；

19、其中，計(jì)算相符程度的表達(dá)式為：

20、；

21、其中，x為相符程度，為預(yù)設(shè)的最大相符程度，為成分比對(duì)權(quán)重系數(shù)，為第一初始質(zhì)譜圖中的峰的數(shù)量，為歷史修正系數(shù)判斷數(shù)據(jù)組中的峰的數(shù)量，為第一初始質(zhì)譜圖和歷史修正系數(shù)判斷數(shù)據(jù)組中峰相對(duì)應(yīng)的數(shù)量，為位置向量比值、峰形向量比值、峰寬向量比值、峰面積向量比值中對(duì)應(yīng)的第x個(gè)比值權(quán)重系數(shù)，為位置向量比值、峰形向量比值、峰寬向量比值、峰面積向量比值中對(duì)應(yīng)的第x個(gè)向量比值，為相符差異量調(diào)整常數(shù)。

22、在本發(fā)明公開(kāi)的一些實(shí)施例中，對(duì)歷史修正系數(shù)判斷數(shù)據(jù)組進(jìn)行第一次分類和第二次分類的方法包括：

23、預(yù)設(shè)有初始?xì)鈮赫{(diào)節(jié)參量表，所述初始?xì)鈮赫{(diào)節(jié)參量表包括若干初始?xì)鈮赫{(diào)節(jié)參量區(qū)間，根據(jù)歷史修正系數(shù)判斷數(shù)據(jù)組中初始?xì)鈮赫{(diào)節(jié)參量所屬的初始?xì)鈮赫{(diào)節(jié)參量區(qū)間，對(duì)歷史修正系數(shù)判斷數(shù)據(jù)組進(jìn)行歸類，并將對(duì)應(yīng)的初始?xì)鈮赫{(diào)節(jié)參量區(qū)間認(rèn)定為第一分類標(biāo)簽；

24、對(duì)第一次分類后的每一類別組中的若干歷史修正系數(shù)判斷數(shù)據(jù)組中的進(jìn)行聚類分析，聚類分析的方法包括針對(duì)位置向量比值、峰形向量比值、峰寬向量比值、峰面積向量比值分別設(shè)定不同的聚類關(guān)注權(quán)重，并基于聚類關(guān)注權(quán)重，依次進(jìn)行分層聚類，并記錄每次分層聚類時(shí)，歷史修正系數(shù)判斷數(shù)據(jù)組所屬的每一分層聚類的聚類中心，并將每一聚類中心認(rèn)定為第二分類標(biāo)簽。

25、在本發(fā)明公開(kāi)的一些實(shí)施例中，對(duì)實(shí)時(shí)生成的第一實(shí)時(shí)質(zhì)譜圖進(jìn)行特征因子識(shí)別的方法包括：

26、針對(duì)第一實(shí)時(shí)質(zhì)譜圖中的峰的實(shí)時(shí)峰數(shù)量、實(shí)時(shí)峰頂點(diǎn)坐標(biāo)和峰縱軸中值的實(shí)時(shí)橫軸映射寬度進(jìn)行確定，并針對(duì)實(shí)時(shí)峰數(shù)量設(shè)定實(shí)時(shí)峰數(shù)量參考區(qū)間，針對(duì)實(shí)時(shí)峰頂點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)定實(shí)時(shí)峰頂點(diǎn)坐標(biāo)參考區(qū)間，針對(duì)實(shí)時(shí)橫軸映射寬度設(shè)定實(shí)時(shí)橫軸映射寬度參考區(qū)間；

27、對(duì)若干測(cè)試數(shù)據(jù)組進(jìn)行分析，確定出每一測(cè)試數(shù)據(jù)組中第一初始質(zhì)譜圖或第一穩(wěn)態(tài)質(zhì)譜圖中峰的測(cè)試峰數(shù)量、測(cè)試峰頂點(diǎn)坐標(biāo)和峰縱軸中值的測(cè)試橫軸映射寬度，并將測(cè)試峰數(shù)量位于實(shí)時(shí)峰數(shù)據(jù)參考區(qū)間內(nèi)，且測(cè)試峰頂點(diǎn)坐標(biāo)位于實(shí)時(shí)峰頂點(diǎn)坐標(biāo)參考區(qū)間內(nèi)，且測(cè)試橫軸映射寬度位于實(shí)時(shí)橫軸映射寬度參考區(qū)間內(nèi)的第一初始質(zhì)譜圖或第一穩(wěn)態(tài)質(zhì)譜圖篩選出來(lái)；

28、將篩選出來(lái)的第一初始質(zhì)譜圖或第一穩(wěn)態(tài)質(zhì)譜圖與第一實(shí)時(shí)質(zhì)譜圖進(jìn)行比對(duì)，得到匹配程度。

29、在本發(fā)明公開(kāi)的一些實(shí)施例中，計(jì)算匹配程度的方法包括：

30、計(jì)算測(cè)試峰數(shù)量與實(shí)時(shí)峰數(shù)量之間峰數(shù)量差異量，并計(jì)算峰數(shù)量差異量與測(cè)試峰數(shù)量的峰數(shù)量差異參考比例，計(jì)算測(cè)試峰頂點(diǎn)坐標(biāo)與實(shí)時(shí)峰頂點(diǎn)坐標(biāo)之間的峰頂點(diǎn)間距離，并計(jì)算峰頂點(diǎn)間距離與預(yù)設(shè)峰頂點(diǎn)間最大距離的峰頂點(diǎn)間距離參考比例，計(jì)算測(cè)試橫軸映射寬度與實(shí)時(shí)橫軸映射寬度的峰寬度差異量，并計(jì)算峰寬度差異量與測(cè)試橫軸映射寬度的峰寬度參考比例；

31、基于峰數(shù)量差異參考比例、峰頂點(diǎn)間距離參考比例和峰寬度參考比例，確定第一初始質(zhì)譜圖或第一穩(wěn)態(tài)質(zhì)譜圖與第一實(shí)時(shí)質(zhì)譜圖的匹配程度，其中，計(jì)算匹配程度的方法包括針對(duì)峰數(shù)量差異參考比例、峰頂點(diǎn)間距參考比例和峰寬度參考比例分別配置差異關(guān)注權(quán)重，并各自結(jié)合各自對(duì)應(yīng)的差異關(guān)注權(quán)重，計(jì)算得到第一初始質(zhì)譜圖或第一穩(wěn)態(tài)質(zhì)譜圖與第一實(shí)時(shí)質(zhì)譜圖的差異參考程度，并與預(yù)設(shè)的最大匹配程度進(jìn)行求差運(yùn)算，得到匹配程度。

32、在本發(fā)明公開(kāi)的一些實(shí)施例中，確定第一初始質(zhì)譜圖或第一穩(wěn)態(tài)質(zhì)譜圖與第一實(shí)時(shí)質(zhì)譜圖的匹配程度的表達(dá)式為：

33、；

34、其中，p為匹配程度，為預(yù)設(shè)的最大匹配程度，為第一差異關(guān)注權(quán)重，為第二差異關(guān)注權(quán)重，為第三差異關(guān)注權(quán)重，為峰數(shù)量差異參考比例判斷函數(shù)，若峰數(shù)量差異參考比例大于等于預(yù)設(shè)值，則輸出預(yù)設(shè)的常數(shù)，為第v個(gè)峰對(duì)應(yīng)的峰頂點(diǎn)間距離參考比例，為第v個(gè)峰對(duì)應(yīng)的峰寬度參考比例，為第一初始質(zhì)譜圖或第一穩(wěn)態(tài)質(zhì)譜圖與第一實(shí)時(shí)質(zhì)譜圖相對(duì)應(yīng)的峰的總數(shù)，為差異程度調(diào)整常數(shù)。

35、在本發(fā)明公開(kāi)的一些實(shí)施例中，還公開(kāi)有一種質(zhì)譜儀內(nèi)部腔室氣壓自調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，包括：

36、第一模塊，用于針對(duì)質(zhì)譜儀構(gòu)建氣壓調(diào)節(jié)試驗(yàn)，包括根據(jù)預(yù)設(shè)的樣品成分測(cè)試表確定出每次測(cè)試的樣品成分以及成分比例，針對(duì)確定出的樣品成分以及成分比例進(jìn)行質(zhì)譜儀的腔室氣壓調(diào)節(jié)測(cè)試，并將每一次的腔室氣壓調(diào)節(jié)測(cè)試生成的第一初始質(zhì)譜圖以及第一穩(wěn)態(tài)質(zhì)譜圖進(jìn)行記錄，得到第一測(cè)試質(zhì)譜圖組，并將第一測(cè)試質(zhì)譜圖組、樣品成分、成分比例以及腔室氣壓調(diào)節(jié)參量進(jìn)行關(guān)聯(lián)，得到測(cè)試數(shù)據(jù)組；

37、第二模塊，用于在應(yīng)用質(zhì)譜儀進(jìn)行樣本檢測(cè)的時(shí)候，對(duì)實(shí)時(shí)生成的第一實(shí)時(shí)質(zhì)譜圖進(jìn)行特征因子識(shí)別，得到若干第一實(shí)時(shí)特征因子，并將第一實(shí)時(shí)特征因子和不同的測(cè)試數(shù)據(jù)組進(jìn)行匹配，若存在匹配程度大于等于預(yù)設(shè)值的測(cè)試數(shù)據(jù)組，則基于所述測(cè)試數(shù)據(jù)組中的腔室氣壓調(diào)節(jié)參量對(duì)質(zhì)譜儀內(nèi)部腔室氣壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。

38、本發(fā)明公開(kāi)了一種質(zhì)譜儀內(nèi)部腔室氣壓自調(diào)節(jié)控制方法，涉及質(zhì)譜儀技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了將第一測(cè)試質(zhì)譜圖組、樣品成分、成分比例以及腔室氣壓調(diào)節(jié)參量進(jìn)行關(guān)聯(lián)，得到測(cè)試數(shù)據(jù)組，在應(yīng)用質(zhì)譜儀進(jìn)行樣本檢測(cè)的時(shí)候，對(duì)實(shí)時(shí)生成的第一實(shí)時(shí)質(zhì)譜圖進(jìn)行特征因子識(shí)別，得到若干第一實(shí)時(shí)特征因子，并將第一實(shí)時(shí)特征因子和不同的測(cè)試數(shù)據(jù)組進(jìn)行匹配，若存在匹配程度大于等于預(yù)設(shè)值的測(cè)試數(shù)據(jù)組，則基于所述測(cè)試數(shù)據(jù)組中的腔室氣壓調(diào)節(jié)參量對(duì)質(zhì)譜儀內(nèi)部腔室氣壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，本發(fā)明通過(guò)上述技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)確定出腔室氣壓調(diào)節(jié)參量，不僅提高了工作效率，并且保證了生成的質(zhì)譜圖的質(zhì)量。