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原文传递用于确定气体集的质荷比集的系统和方法

专利名称：	用于确定气体集的质荷比集的系统和方法
摘要：	公开了一种使用第一类型的传感器(104)来扫描气体混合物的系统(50)。该系统包括矩阵乘法模块(61)，其被配置为将B矩阵与利用气体集的标称浓度的矢量所创建的对角矩阵进行预乘，以获得调整后的B矩阵(Ba)；以及质荷比提取模块(62)，其被配置为基于调整后的B矩阵(Ba)来选择气体集的质荷比集以在时间预算内进行扫描。B矩阵是P、T、C和R矩阵的乘法结果，其中P是表示峰形的卷积矩阵，T是各整数质荷比处的传输效率，R是各气体的相对电离电位，以及C是表示整数质荷比处的各气体的理想响应的参考谱。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	日本;JP
申请人：	ATONARP株式会社
发明人：	K·R·马塔希尔
专利状态：	有效
申请日期：	2017-11-21T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201780072688.6
公开号：	CN109997036A
代理机构：	北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	刘新宇
分类号：	G01N27/62(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	日本东京都
主权项：	1.一种用于使用第一类型的传感器来扫描气体混合物的系统，所述第一类型的传感器生成针对所述气体混合物中的气体集的扫描输出，并且所述扫描输出包括所检测到的离子的谱作为与所述气体集相对应的质荷比的函数，所述系统包括：数据库，用于存储与所述气体集的标准裂解和电离电位有关的标准参考数据；以及模块集，其中所述模块集包括：矩阵乘法模块，其被配置为将B矩阵与利用所述气体集的标称浓度的矢量所创建的对角矩阵进行预乘，以获得调整后的B矩阵，其中，所述B矩阵是与所述标准参考数据有关的P、T、C和R矩阵的乘法结果，其中，P是表示峰形的卷积矩阵，T是各整数质荷比处的传输效率，R是各气体的相对电离电位，以及C是表示所述整数质荷比处的各气体的理想响应的参考谱；以及质荷比提取模块，其被配置为基于所述调整后的B矩阵来选择所述气体集的质荷比集以在时间预算内进行扫描。 2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述矩阵乘法模块包括第一矩阵乘法模块，所述第一矩阵乘法模块被配置为将所述B矩阵与根据所述气体集的标称浓度的倒数的矢量所创建的对角矩阵进行预乘，以获得所述调整后的B矩阵，以及所述质荷比提取模块包括：奇异值分解模块，其被配置为确定BaT＝Udiag(E)Vh的奇异值分解，其中BaT是所述调整后的B矩阵的子矩阵的矩阵转置，其中Udiag(E)Vh是作为实矩阵或复矩阵的因式分解的奇异值分解；主分量获得模块，其被配置为基于输入来获得BaT的第一主分量的数量；主分量乘法模块，其被配置为将所述第一主分量的各矢量乘以该矢量对应的本征值，并且针对所述B矩阵的各列将乘以了对应的本征值的所述第一主分量的矢量进行相加；以及整数质荷比选择模块，其被配置为通过丢弃质荷比低于阈值的所有质荷比来选择最高的整数质荷比以进行扫描。 3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述质荷比提取模块还包括质荷比丢弃模块，所述质荷比丢弃模块被配置为丢弃低于所述阈值的质荷比。 4.根据权利要求2或3所述的系统，其中，所述整数质荷比选择模块被配置为在所述主分量的数量和所述阈值增加的情况下选择数量有所增加的质荷比。 5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述矩阵乘法模块包括第二矩阵乘法模块，所述第二矩阵乘法模块被配置为将所述B矩阵与根据所述气体集的标称浓度的矢量所创建的对角矩阵进行预乘，以获得所述调整后的B矩阵，以及所述质荷比提取模块包括：质荷比选择模块，其被配置为：在所述调整后的B矩阵的列中选择具有最大强度的质荷比，按所选择的质荷比以在所述B矩阵中的总强度的递增顺序对气体进行优先级排序，以及在已经选择了具有最大强度的第一质荷比的情况下，选择具有次高强度的第二质荷比，以及质荷比判断模块，其被配置为：判断针对第一气体是否存在质荷比，以及判断所选取的质荷比的总数是否小于用以对所述气体混合物中的气体集进行优先级排序的质荷比的总数。 6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述质荷比判断模块还被配置为：在针对所述第一气体存在质荷比的情况下，将该质荷比添加到质荷比列表；以及在针对所述第一气体不存在质荷比的情况下，从所述气体混合物的气体列表中删除所述第一气体。 7.根据权利要求5或6所述的系统，其中，所述质荷比判断模块还被配置为判断气体列表是否为不空，以对所述气体混合物中的气体集进行优先级排序。 8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，其中，所述模块集还包括分析模块，所述分析模块被配置为基于包括所选择的质荷比集的扫描输出来分析所述气体混合物。 9.根据权利要求1至8中任一项所述的系统，还包括：存储器，用于存储所述数据库和所述模块集；以及处理器，用于执行所述模块集。 10.根据权利要求1至9中任一项所述的系统，还包括第一类型的传感器。 11.一种在计算机上实现的方法，所述方法包括选择气体混合物的质荷比集以使用第一类型的传感器进行扫描，其中，所述第一类型的传感器生成针对所述气体混合物中的气体集的扫描输出，并且所述扫描输出包括所检测到离子的谱作为与所述气体集相对应的质荷比的函数，其中选择所述质荷比集包括：将B矩阵与利用所述气体集的标称浓度的矢量所创建的对角矩阵进行预乘，以获得调整后的B矩阵，其中，所述B矩阵是P、T、C和R矩阵的乘法结果，其中，P是表示峰形的卷积矩阵，T是各整数质荷比处的传输效率，R是各气体的相对电离电位，以及C是表示所述整数质荷比处的各气体的理想响应的参考谱；以及基于所述调整后的B矩阵来提取所述气体集的质荷比集以在时间预算内进行扫描。 12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述预乘包括将所述B矩阵与根据所述气体集的标称浓度的倒数的矢量所创建的对角矩阵进行预乘以获得所述调整后的B矩阵，以及所述提取包括：确定BaT＝Udiag(E)Vh的奇异值分解，其中BaT是所述调整后的B矩阵的子矩阵的矩阵转置，其中Udiag(E)Vh是作为实矩阵或复矩阵的因式分解的奇异值分解；基于输入来获得BaT的第一主分量的数量；将所述第一主分量的各矢量乘以该矢量对应的本征值，并且针对所述B矩阵的各列将乘以了对应的本征值的所述第一主分量的矢量进行相加；以及通过丢弃质荷比低于阈值的所有质荷比来选择最高的整数质荷比以进行扫描。 13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述提取还包括在所述主分量的数量和所述阈值增加的情况下选择数量有所增加的质荷比。 14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述预乘包括将所述B矩阵与根据所述气体集的标称浓度的矢量所创建的对角矩阵进行预乘以获得所述调整后的B矩阵，以及所述提取包括：在所述调整后的B矩阵的列中选择具有最大强度的质荷比；按所选择的质荷比以在所述B矩阵中的总强度的递增顺序对气体进行优先级排序；在已经选择了具有最大强度的第一质荷比的情况下，选择具有次高强度的第二质荷比；判断针对第一气体是否存在质荷比；判断所选取的质荷比的总数是否小于用以对所述气体混合物中的气体集进行优先级排序的质荷比的总数；以及判断气体列表是否为不空，以对所述气体混合物中的气体集进行优先级排序。 15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述提取还包括：在针对所述第一气体存在质荷比的情况下，将该质荷比添加到质荷比列表；以及在针对所述第一气体不存在质荷比的情况下，从所述气体混合物的气体列表中删除所述第一气体。 16.根据权利要求11至15中任一项所述的方法，还包括基于针对所选择的质荷比集的扫描输出来分析所述气体混合物。 17.一种计算机程序，包括用于使计算机作为根据权利要求1至9中任一项所述的系统而工作的指令。
所属类别：	发明专利