[发明专利]侦测带电粒子装置及体现所述装置于质谱法的设备

说明书

本发明提供一种侦测带电粒子装置，包括基板、彼此电连接且分别设置于所述基板的非共面的第一面与第二面的电荷侦测板与集成电路单元，及实质包覆所述电荷侦测板及所述集成电路单元的遮蔽干扰单元，以容许来自所述遮蔽干扰单元外的所述带电粒子撞击在所述电荷侦测板上供侦测。被设置在所述第二面上的所述集成电路单元是与被设置在第一面的所述电荷侦测板非共面，以防止所述带电粒子干扰所述集成电路单元。

参见于相关申请案

本件申请案主张于2016年5月10日提申的美国临时申请案序号62/334126的优先权。

技术领域

本发明涉及一种用于感应并侦测带电粒子的装置，及一体现所述装置的质谱仪。

背景技术

带电粒子侦测器是被用于许多应用需求，例如离子或电子侦测。此类应用的一个例子是质谱法。质谱仪是基于其带电粒子质荷比(m/z)而被广泛地用于带电粒子的分离和分析，且许多各种类型质谱仪与带电粒子侦测器为已知。

一第一种传统用于质谱法的带电粒子侦测器包含一电子倍增管，例如不连接或连续的二次发射极(dynode)的电子倍增管[例如，微通道板(MCP)]，其通常是利用所谓“二次电子发射”的物理现象以10⁶的倍率规模将电荷量放大。然而，由于二次电子发射与入射带电粒子速度的强函数，大生物分子的混合物的速度通常过于缓慢，使得产生二次电子过少，所述第一种传统带电粒子侦测器并不适合用以执行大生物分子的混合物的质谱法。

一种称为离子收集器的第二种传统带电粒子侦测器，例如法拉第杯，已与质谱仪一起被使用于大DNA片段或完整的病毒的电荷侦测。然而，伴随所述第二种传统带电粒子侦测器的大量电子噪声使得其在细胞或微粒子的直接电荷侦测上不切实际。

一种如载于美国第8963075专利号的第三种传统带电粒子侦测器，是以感应电磁场原理为基础。尽管所述第三种传统带电粒子侦测器是适合执行带电荷量非常大的带电粒子的质谱法，例如DNA片段或带有如每粒子1万个电荷的病毒，当所述入射带电粒子是由大量的小型带电粒子(离子云)所组成时，因为结果的读出将有一不乐见的衰减/拖曳效应，所以所述第三种传统带电粒子侦测器无法产生一精确的侦测结果。

发明内容

本发明的目的，即在提供一种至少能改善背景技术所提及的缺点的侦测带电粒子装置。

根据本发明侦测带电粒子装置的观点，其包括基板、电荷侦测板、集成电路单元，及遮蔽干扰单元。所述电荷侦测板是被设置于所述基板的第一面。所述集成电路单元是电连接于所述电荷侦测板，并设置于所述基板的第二面，所述第二面是与所述第一面非共面。所述遮蔽干扰单元实质包覆所述电荷侦测板及所述集成电路单元，以容许来自所述遮蔽干扰单元外的所述带电粒子撞击在所述电荷侦测板上供侦测。被设置在所述第二面上的所述集成电路单元是与被设置在所述第一面上的所述电荷侦测板非共面，以防止所述带电粒子干扰所述集成电路单元。

较佳地，所述侦测带电粒子装置，其中，所述遮蔽干扰单元包括法拉第笼，及连接于所述法拉第笼的网状物。

较佳地，所述侦测带电粒子装置，其中，所述法拉第笼实质覆盖所述基板的所述第一面与所述第二面并具有两开孔，所述法拉第笼的所述两开孔分别地对应于所述电荷侦测板及所述集成电路单元的位置，以分别地使所述电荷侦测板及所述集成电路单元暴露。

较佳地，所述侦测带电粒子装置，其中，所述网状物覆盖所述法拉第笼的其中一开孔，所述其中一开孔对应于所述电荷侦测板的位置，以容许来自所述遮蔽干扰单元外的所述带电粒子撞击在所述电荷侦测板上供侦测。

较佳地，所述侦测带电粒子装置，其中，所述遮蔽干扰单元还包括导电层，所述导电层是连接于所述法拉第笼并覆盖所述法拉第笼的其中一开孔，所述其中一开孔是对应于所述集成电路单元的位置。