飛行時間型質量分析,質量分析器,質量分析装置,TOF,TOF-MS,TOF-SIMS,ADC,Time-Of-Flight=
  ロックインアンプ
 リチウムイオン電池、燃料電池、太陽電池等、各種電池の評価から、
有機ELや液晶等の物性評価まで幅広く対応できる計測・評価システムを
供給しています。
4G Sa/s デジタルシグナル
アベレージャ
FASTFLIGHT-2


概 要
 
FASTFLIGHT-2は、最高4GSa/秒(250p秒時間分解能)の高速サンプリングで入力波形を取り込みます。ハードウェア・デジタル・アベレージャを装備し、リアルタイムでランダム・ノイズを減少させます。デジタルオシロスコープなど他のTDC(time of digital converter)特有のデッドタイムの長さに影響されることなく、各種飛行時間型質量分析、LC/TOF-MS、GC/TOF-MS、Ion-Trap/TOF-MSや、MALDI TOF-MSに見られる高イオンレートを測定できます。
また、自動相関ノイズ除去機能を用いることで、四重極質量分析計(Quadrupole TOF-MS)のような低イオンレートの測定を可能にしました。 接続ソフトウェア並びにプログラム・ツールを完備しており、USB-2.0経由でPCに接続ができます。
 
特 長
500p秒のリアルタイムサンプリング及びインターリーブする事により250p秒のサンプリングが可能。
デッドタイムが0.8μ秒で高速アベレージングが可能
最高100波形/秒でPCへ転送可能
USB-2.0によるPCへの高速通信
各スペクトルを最大65,535レコードまで平均化
 
仕 様
アナログ周波数帯域

500MHz
(立ち上がり/立下り時間 < 1n秒)

サンプリング間隔

ハードウェア:500p秒、1n秒、2n秒のリアルタイムサンプリング(1測定当たり1スキャンの場合)
250p秒のインターリーブサンプリング(1測定当たり2スキャンの場合)
ソフトウェア: 500p秒のスペクトルサンプリングに対して250p秒のサンプリングの補間が可能

レコードサイズ(ハードウェア)


 

1サンプリングポイントを8bitで記録。1レコード当たり最大1.5Mポイント。
(サンプリングレート250p秒、500p秒、1n秒、2n秒時)
スペクトルサイズ(ハードウェア)
  レコードサイズと同じ
デッドタイム
  End-of-Scan 0.8μ秒
End-of-Spectrum 0.8μ秒
サンプリングクロック
 
周波数及び精度 :2GHz ±5ppm
温度感度 :±2.5ppm、0℃~50℃
電  源 :90~264VAC、47~63Hz、70W、±15VA
重  量 :4.9kg
寸  法 :330(W)×340(D)×74(H)mm
デジタルシグナルアベレージャとは

デジタルシグナルアベレージャは、フラッシュADC(アナログ-デジタル変換器)を使い、一定の間隔でアナログ信号をサンプリングします。これは本質的にアナログ信号と同じ軌跡を、デジタルでレコードすることになります。もし目的の信号が1スキャンだけ取り込まれれば、通常装置はトランジェントレコーダーと呼ばれます。デジタルシグナルアベレージャはトランジェントレコーダーと違なり、高速に繰り返すアナログ信号を複数スキャン取り込んで、ハードウェアメモリーで繰り返しレコードを積算(または平均)します。トランジェントレコーダーでも、同じ積算処理をコンピュータのソフトウェアで実現することはできます。しかし、各レコードをコンピュータに転送しソフトウェアで積算処理するのに多くの時間を費やし、目的のデータ取り込みには全体のほんの約10%の時間しか使われません。一方デジタルシグナルアベレージャは、専用の高速ハードウェアとメモリーを用いて、非常に効率的にレコード積算処理ができるので、99%の時間を目的のデータ取り込みに割り当られます。
 

デジタルシグナルアベレージャは、スキャン・エンドまたはスペクトル・エンドで生じるデッドタイムが少ないのか特長です。データ取り込みに使える時間は、スキャンの時間によって変化しますが、常に高いパーセンテージを割り当てることができます。スキャンは指定されたタイムスパンを通過する1つの過程と考えられます。 要求された全てのサンプリングポイントが埋まった時に、結果として完全なレコードが得られます。通常、完全なレコードは1回のスキャンで得られます。インターリーブ・サンプリングでは時間分解能を向上できますが、完全なレコードを得るためには2回以上のスキャンを必要とします。次のステップは高速アベレージプロセスになります。SN比を高めるために、複数の完全なレコードがハードウェアメモリーにおいて積算され、スペクトルが形成されます。
 

TOF-MSにおいて、飛行時間スペクトルのピーク形とポジションを正確に定義するために、サンプルインターバルは十分に高速である必要があります。最も狭いピークの半値幅に対し、少なくとも1.2個のサンプルを必要とします(詳細はアプリケーション・ノートAN61参照)。1nsのピーク幅であれば、833psサンプリングインターバルが必要です。
 

一般に500p秒毎にサンプリングするフラッシュADCは、8ビット(すなわち電圧エンコーディングの256のレベル)が限界と言われています。 FASTFLIGHTはプレシジョン・エンハンサーを搭載しており、16回を超えるレコードが積算されれば、12ビットまでエンコーディングを向上できます。この機能はレコードが256回以上積算されれば、ADCの微分非直線性(DNL)も16倍改善できます。 微分非直線性は、個々の電圧エンコーディング間隔が、平均的な間隔からどれだけ離脱しているかで測定され、TOF-MSスペクトルにおいて垂直座標の精度に影響します。
 
高速なサンプリングインターバルは正確にピーク形を定義することができますが、ハードディスクに保存するファイルサイズを増大させます。10分以上続くクロマトグラフ/TOF-MSの取り込みは、数10ギガバイトオーダーのファイルサイズに達します。ハードウェアで高速にデータ圧縮することは、ファイルサイズを劇的に減少させるために重要です。FASTFLIGHTは、データ圧縮のテクノロジーを搭載しています。
 
イオンレートが極めて低く、レコードの積算数が非常に大きい(例えば65,535のレコード/スペクトル)必要がある時、相関ノイズ仕様は重要です。デジタルシグナルアベレージャの相関ノイズにより、最小集中検出限界が影響を与えるからです。

HOME>> 飛行時間質量分析HOME >> シグナルアベレージャ