Design and acceleration of omnitrap ion storage device instrument control

Κούβαρης, Σταύρος

dc.contributor.author	Κούβαρης, Σταύρος	el
dc.date.accessioned	2020-12-22T08:25:14Z
dc.date.available	2020-12-22T08:25:14Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/52652
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.20350
dc.rights	Default License
dc.subject	Direct digital synthesis	en
dc.subject	Waveform generation	en
dc.subject	Mass spectrometry	en
dc.subject	Ion trap	en
dc.subject	FPGA	en
dc.subject	Αμεση ψηφιακή σύνθεση	el
dc.subject	Σύνθεση κυματομορφών	el
dc.subject	Φασματομετρία μάζας	el
dc.subject	Παγίδα ιόντων	el
dc.title	Design and acceleration of omnitrap ion storage device instrument control	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Embedded systems	en
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-07-10
heal.abstract	The Omnitrap linear segmented ion trap, developed in Fasmatech company, allows enhanced ion activation and storage in mass spectrometry applications. In the current experimental setup, Omnitrap is connected in series with Q-Exactive mass spectrometer of Thermo Fisher Scientific company. This diploma thesis concerns the development of an FPGA system that allows control of Omnitrap operation via a personal computer. Special emphasis is given on one of the Omnitrap functionalities, which is the isolation of ions of specific mass to charge ratio by means of Sweep and Filtered-Noise-Field isolation waveforms. For the experimental purposes, an effective communication port is developed between PC and FPGA. In addition to that, several methods for waveform generation, both by PC and FPGA, are implemented, compared and evaluated in regard to their efficiency for the overall system. Finally, conclusions are drawn concerning the final instrument design, towards productization.	en
heal.abstract	Η παγίδα ιόντων Omnitrap, της εταιρείας Fasmatech, είναι μία διάταξη που επιτρέπει την παγίδευση και επεξεργασία ιόντων σε φασματομετρικές εφαρμογές. Στην παρούσα πειραματική διάταξη το Omnitrap χρησιμοποιείται ως πρόσθετο εξάρτημα του φασματομέτρου μάζας Q-Exactive, της εταιρείας Thermo Fisher Scientific. Η συγκεκριμένη διπλωματική εργασία αφορά την ανάπτυξη συστήματος FPGA που επιτρέπει τον έλεγχο της λειτουργίας του Omnitrap μέσω προσωπικού υπολογιστή. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται σε μία από τις λειτουργίες του Omnitrap, που είναι η απομόνωση ιόντων συγκεκριμένης μάζας, στο εσωτερικό της παγίδας, με τη χρήση κυματομορφών απομόνωσης Sweep και Filtered-Noise-Field. Για του σκοπούς του πειράματος, υλοποιείται κατάλληλος δίαυλος επικοινωνίας ανάμεσα σε PC και FPGA. Επιπλέον, μέθοδοι για τη γέννηση και παραμετροποίηση των κυματομορφών απομόνωσης υλοποιούνται τόσο στο PC όσο και στο FPGA. Στη συνέχεια συγκρίνονται μεταξύ τους και αξιολογούνται ως προς την καταλληλότητα τους για το συνολικό σύστημα. Τελικά, προκύπτουν συμπεράσματα για την τελική μορφή του συστήματος ελέγχου του οργάνου, με οριστικό στόχο την προϊοντοποίηση.	el
heal.advisorName	Σούντρης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Σούντρης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Τσανάκας, Παναγιώτης	el
heal.committeeMemberName	Σωτηριάδης, Παύλος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	82 p.	en
heal.fullTextAvailability	false