分析儀器電感器和用于制造其的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開總體涉及分析儀器，且在特別的實(shí)施例中，涉及依賴于電子技術(shù)的分析儀 器。本發(fā)明的特別方面涉及分析儀器電感器和用于生產(chǎn)其的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 分析儀器，諸如質(zhì)譜分析儀器，通常利用諸如RF電感器這樣的電感器，其包括用 于產(chǎn)生分析儀器所要求的信號(hào)的共振電路。在特別的示例使用中，RF信號(hào)被許多質(zhì)譜分析 儀所需，并且例如用于產(chǎn)生波形。本領(lǐng)域需要設(shè)計(jì)更小的分析儀器以使得他們可以手持并 且更為便攜。本公開提供了一種新穎的電感器設(shè)計(jì)，其可以被利用在分析儀器中，并且在特 別的實(shí)施例中是被利用在質(zhì)譜分析儀器中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 提供的分析儀器電感器可以包括繞基體扎成捆的引線導(dǎo)電材料?；w可以限定 繞中空芯部的多個(gè)開口，開口中的每個(gè)容納多個(gè)扎成捆的引線并且每捆連接有跨開口的引 線。
[0004] 提供的分析儀器電感器可以包括：管狀基體，限定從基體的芯部向外延伸的凸緣， 其中相對(duì)的凸緣限定芯部的部分；至少一對(duì)引線繞芯部的第一部分、并且在至少兩個(gè)凸緣 之間纏繞；并且其中一對(duì)引線操作地聯(lián)接到分析儀以提供電感（inductance)。
[0005] 提供用于制造儀器電感器的方法。該方法包括相對(duì)于且在多個(gè)空心基體的外部開 口中將引線扎成捆；并且跨開口而連接捆中的每個(gè)。
【附圖說明】
[0006] 本公開的實(shí)施例參照下列附圖而在下文進(jìn)行描述。
[0007] 圖1是根據(jù)本公開的實(shí)施例的儀器的示意圖。
[0008] 圖2是根據(jù)本公開的實(shí)施例的RF子系統(tǒng)的電路圖。
[0009] 圖3是根據(jù)本公開的實(shí)施例的線圈的基體的示意圖。
[0010] 圖4是根據(jù)本公開的實(shí)施例的基體和繞基體的線圈構(gòu)件的另一示意圖。
[0011]圖5是根據(jù)本公開的實(shí)施例的、具有繞其的線圈的基體的另一示意圖。
[0012] 圖6是根據(jù)本公開的實(shí)施例的處于一個(gè)階段的線圈制備方法的示意圖。
[0013] 圖7是根據(jù)本公開的實(shí)施例的處于另一階段的線圈制備方法的示意圖。
[0014] 圖8是根據(jù)本公開的實(shí)施例的處于又一階段的線圈制備方法的示意圖。
[0015] 圖9-30是根據(jù)本公開的實(shí)施例的處于制備的漸進(jìn)階段的線圈的示意圖。
[0016] 圖31是利用本公開的線圈的性能數(shù)據(jù)。
[0017] 圖32是利用本公開的線圈的附加的性能數(shù)據(jù)。
[0018] 圖33是利用本公開的線圈的附加的性能數(shù)據(jù)。
[0019] 圖34是利用本公開的線圈的附加的性能數(shù)據(jù)。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 本公開是基于推進(jìn)美國(guó)專利法中的立法目的"為促進(jìn)科學(xué)和有用領(lǐng)域的進(jìn)步"（第 1章，第8節(jié)）而提交的。
[0021] 本公開將參照?qǐng)D1-34進(jìn)行描述。首先參照?qǐng)D1，示例儀器10由示意圖示出。示 例儀器10可以被配置為質(zhì)譜分析儀，并且該質(zhì)譜分析儀可包括若干部件。示例部件可以 包括樣品制備離子化部件14、包括質(zhì)量分離器的質(zhì)量分析儀部件16、以及檢測(cè)器部件18。 這三個(gè)部件14、16、18可以被聯(lián)接到處理和控制單元。2009年09月01日公布的美國(guó)專利 7, 582, 867中描述了這些儀器，所述專利的全部?jī)?nèi)容通過引用而并入本文。
[0022] 該儀器獨(dú)特之處在于其包含的電感器可被用于產(chǎn)生RF信號(hào)，該信號(hào)可被用于指 示質(zhì)量分離參數(shù)。其他利用該電感器的儀器可包括、但不限于核磁共振和/或比如哪些使 用小于1. 6mHz的低頻儀器。
[0023] 參照?qǐng)D2,示出的示例電路包括RF放大器、反饋和儲(chǔ)能電路。儲(chǔ)能電路可以是如示 出的線圈，并且該線圈在現(xiàn)有技術(shù)中被配置為螺線管電感器或線圈。在現(xiàn)有技術(shù)中，典型的 設(shè)計(jì)是利用空氣芯部電感器來(lái)防止磁飽和。
[0024] 參照?qǐng)D3,示出了可以用于本公開的電感器的基體?；w30被描述為用于在其上 安裝金屬線圈的圓形或管狀設(shè)計(jì)的基體的橫截面。金屬線圈的安裝可以包括繞基體捆綁引 線。該引線可以是成對(duì)的，并且可包括多對(duì)引線。
[0025] 基體30包括中央圓柱體32,其可具有從其延伸的一個(gè)或多個(gè)凸緣34。一組凸緣 34內(nèi)可以是最外側(cè)部分上的限制凸緣36、以及內(nèi)部凸緣38。如可見的是，限制凸緣36可具 有的寬度和深度顯著地大于內(nèi)部凸緣38的寬度和深度。圓柱體和凸緣的組合可以限定繞 中央圓柱體32的中空芯部的基體的開口 37。如可見的是，基體可以是大體上管狀的，并且 基體也可以是絕緣的。
[0026] 例如，凸緣可以限定芯部43的部分。至少一對(duì)引線可以繞芯部的第一部分、并且 在至少兩個(gè)凸緣之間被纏繞。該對(duì)引線可以延伸到芯部的第二部分，并且繞芯部的第二部 分纏繞。芯部的第一和第二部分可由至少三個(gè)凸緣限定。
[0027] 電感器可以包括繞芯部的第三部分、并且在至少兩個(gè)凸緣之間纏繞的另一對(duì)引 線。限定芯部的第三部分的兩個(gè)凸緣中的一個(gè)可以是限定芯部的第一部分的兩個(gè)凸緣中的 一個(gè)。另一對(duì)引線可以延伸到芯部的第四部分，并且繞芯部的第四部分纏繞。根據(jù)示例實(shí) 施方式，由凸緣限定偶數(shù)個(gè)芯部的部分?；w還可以限定出兩個(gè)區(qū)段，每個(gè)區(qū)段包括芯部的 部分的一半。
[0028] 根據(jù)示例的實(shí)施方式，凸緣可以從中央管狀結(jié)構(gòu)體32的外部延伸出大約0. 3英 寸。從凸緣邊緣延伸到相對(duì)的凸緣邊緣的橫截面中整個(gè)寬度可以大約是1英寸，并且圓柱 基體的整個(gè)長(zhǎng)度可以大約是1. 6英寸。根據(jù)示例實(shí)施方式，一組凸緣34從整個(gè)結(jié)構(gòu)體的任 一端起對(duì)齊至約0. 5英寸，因而占據(jù)大約0. 6英寸。每個(gè)個(gè)體凸緣在深度上大約是0. 025 英寸，并且凸緣之間在寬度上的空間大約是0. 055英寸。根據(jù)示例實(shí)施方式，較大邊緣的結(jié) 構(gòu)體凸緣36可以在寬度上大約是0. 080英寸。根據(jù)示例實(shí)施方式，中央管狀結(jié)構(gòu)體32的 深度或外部周界可以大約是〇. 375英寸寬，具有約0. 228英寸的開口。
[0029] 下面參照?qǐng)D4,示出了具有扎成捆的引線42在其中的結(jié)構(gòu)體40的橫截面圖。在 該橫截面圖中，多個(gè)扎成捆的引線可以安置在限定于凸緣44之間的相對(duì)開口中的每個(gè)中。 如可見的，每個(gè)個(gè)體開口或槽中扎成捆的引線中的每個(gè)經(jīng)由一根跨越到相鄰槽中的引線相 連，并且繼而在相鄰的槽中提供附加的捆。因此，使用纏繞的引線的捆可以逐步地建立，并 且得到的結(jié)構(gòu)體中可以將第一匝盡可能地遠(yuǎn)離第二匝移除，移除的距離由結(jié)構(gòu)體指示。
[0030] 接下來(lái)參照?qǐng)D5,示出了結(jié)構(gòu)體50的另一示例（導(dǎo)體為2型絞合線、34AWG 26/48、 紅單聚亞安酯、0.002"到0.0012" +0.002" /-0.004" PFA護(hù)套），其顯示了凸緣結(jié)構(gòu)體 52和其中扎成捆的引線54的關(guān)系。如在該結(jié)構(gòu)體中標(biāo)示的，提供了一定的尺寸，并且這些 尺寸如下：
[0031]
[0032] 1接下來(lái)參照?qǐng)D6,提供根jk本公開^實(shí)施例的、制備線圈的工藝步驟。根丨i本公開 的該實(shí)施例，可以制備用于四繞組電感器（帶中間抽頭的雙股線）的六槽線圈。示出的墊 片可被利用在繞具有纏繞在其上的引線