一、系统异常重启保护机制概述

射频电感耦合等离子体质谱（ICP‑MS）系统集成了多重安全与防护机制，用以应对仪器在运行中遭遇的电力、电气、软件或硬件异常情形。iCAP RQ 配备智能检测模块，实时监控关键系统参数，针对异常情况执行 3 重保护：

1. 系统硬件监测，涵盖高压电源、射频功率、真空系统、冷却与气路状态；

2. 软件逻辑防护，利用多级自检机制判断运行异常；

3. 安全物理隔离，通过硬件继电器断开可能异常电路，防止火灾、电击或仪器严重损伤。

该机制旨在实现在检测到异常信号时，系统能自动或手动触发保护步骤，最小化故障扩大与安全风险。

二、常见触发场景

2.1 电网异常

包括突发停电、掉电、过压或欠压、频繁跳闸。这类情况可能导致系统无法正常关机或数据损坏。保护机制会触发不间断电源切换或硬件断电，以保护质谱真空系统和数据完整性。

2.2 冷却系统故障

ICP‑MS 的等离子体和光学组件对温度要求高。系统实时监控冷却水温与流量，一旦低于设定下限（如≤15℃或水泵停转），会暂停等离子体并自动停止采样程序，防止过热导致组件损伤。

2.3 真空系统问题

若质谱室压力急剧波动（如泄漏、毛细管堵塞或真空泵故障），系统则依据压差即时关闭离子源及分析通道，进行安全停机，避免主板或探测器被损坏。

2.4 射频/电子系统异常

包括射频发生器输出异常、电子板超温或过载。系统会触发软件中断模式并密切监控电流、电压变化，一旦超限则自动切断射频电源或下降功率等级恢复稳定运行。

2.5 安全气体/气路异常

气体系统若出现断气或气体压力不稳定（包括载气、碰撞气或辅助气），系统将自动暂停采样并报警，确保离子源内气氛安全并避免数据失真。

三、检测与保护流程详述

该流程划分为侦测–判断–保护–恢复四阶段。

3.1 侦测阶段

通过关键传感器采集实时数据，如：网线电压表、冷却温度计、真空压力传感器、射频电流监测器、气压开关等。数据由控制模块持续采样，每秒或毫秒级响应。

3.2 判断与分级

系统会将当前参数与预设阈值对比，分为：

• 警告级：较轻偏离，如轻微电压下跌，可发声光警告；

• 保护级：严重偏离触发自动保护，视情况决定快速或缓降关机。

3.3 自动保护动作

包括：

• 切断主电源或射频输出；

• 关闭气源与冷却泵；

• 断开真空泵驱动；

• 保存当前运行状态与实验数据；

• 通知用户警报并生成故障报告。

该过程迅速（数十毫秒至几秒），最大限度减少仪器风险。

3.4 降级与恢复方案

系统支持“软重启”与“硬复位”两种保护：

• 软重启：适用于短暂停电、系统异常，重启后设备将重新连接真空、电气与气源，恢复分析；

• 硬复位：在真空或电气元件损坏风险高时，管控模块断电后需人工检查后恢复。

重启完成后会执行自检程序，包括真空测试、射频等参数检查、气体流量校验，确保仪器处于正常状态。

四、预防与维护建议

保证系统可靠性与减少重启频率需采取以下措施：

1. 环境与电力
   安装带稳压与UPS设备，保障电源稳定。保持实验室环境路径宽敞、温度恒定、湿度适宜。

2. 定期检测与保养
   真空系统、水路、气路定期按手册检修和更换易耗件；射频模块运行稳定性测试，发现异常及时维修。

3. 软件升级与系统监控设置
   保持控制软件最新版本，定期维护硬件自检日志，配置报警阈值合理。

4. 操作者受训
   人员系统学习操作流程、安全防护知识、异常排查方法。

五、应急处理流程

在发生保护事件后应立即：

• 观察操作界面或报警灯；

• 判断重启类型；

• 落实电源与气体状态；

• 如需人工干预，按厂商提供 SOP 操作；

• 维护保养后重启，并确认校准与质量控制数据正常；

• 记录故障日志，便于后续分析。

六、数据完整恢复与保护

系统重启机制等待真空达标后会恢复中断方法，并加载当前实验配置，确保数据恢复完整。若重启频繁发生，建议采用 LIMS 或 backup 体系进行同步存储，防止断电导致数据损毁。

总结

赛默飞 iCAP RQ ICP‑MS 系统集成多重软硬件保护机制，可对异常重启进行快速响应与安全保障。配合合理预防、定期维护和操作者规范练习，可最大限度保障系统稳定运行、公平分析结果以及仪器使用寿命。如频繁重启，请及时联系赛默飞官方技术支持，以确保仪器安全运行。