CN1224544A - 静电吸盘 - Google Patents

Abstract

本发明针对静电吸盘,以及它们的使用方法,用静电把物体比如干粉形式的颗粒沉积到接受基底上,这些接受基底自身已经受到静电沉积。在一方面,本发明提供了一种静电吸盘(620),用来通过静电吸引一个或多个物体(680),其中物体被用于化学的或药学的化验或制造中。物体可以是药物基底,例如,一种药片。本发明的另外的实施例提供了吸盘和它们的应用,用静电把颗粒比如药学上的活性成分吸引到一个基底比如小片上。在一方面,静电吸盘(1110)包括一个浮动电极(1170),从而保证对于以一种选定的图像沉积的颗粒进行电荷成像。另外,本发明提供了一个感应电极(1310),可选择地用来与一个静电吸盘一起使用,用来感应被吸引到在吸盘上的物体或其它基底上的颗粒的数量,从而保证一个精确数量的颗粒的沉积。还有,本发明提供了有选择区域的物体,通过静电装置在这些区域中把颗粒施加到物体上。

Description

静电吸盘

相关的共同未决的美国专利申请

本申请是1996年4月9日提交的U.S.Serial No.08/630050(″静电吸盘″)的部分继续。相关的共同未决的美国专利申请有：与本申请同时提交的″带有改进了的用来增强干粉释放的表面的吸入器装置″，与本申请同时提交的″带有用来增强干粉释放的电子装置的吸入器装置″，SerialNo.08/630049(″声学分配装置″)和与它同时提交的部分继续Serial No.08/630012(1996年4月9日提交的″用来把多个物体在一个基底上定位的吸盘和方法″)，08/471889(1995年6月6日提交的″用来在一个基底的预先确定的区域上用电子方法沉积药粉的方法和装置″和它的在1996年6月6日提交的部分的继续)，08/467647(1995年6月6日提交的″用来在一个基底上用电子方法沉积并保持住材料的方法和装置″)以及08/506703(1995年6月25日提交的″采用摩擦带电技术的吸入器装置″)，这些申请特别描述了物体比如粉末的颗粒在一个基底上的静电沉积。因此，上述的专利申请整体在这里被结合进来作为参考资料。

本发明针对静电吸盘，使用它们的方法，其包括把颗粒静电沉积在一个基底上，基底本身承受静电沉积。在一方面，本发明提供了一种用来静电地吸引一个或多个物体的静电吸盘，其中物体是用在化学或药学的化验或制造中。这些物体可以是药物基底，例如，药物小片或吸入器基底。

本发明的附加的实施例提供了吸盘和它们的用静电方法把颗粒比如一种药学上的活性成份吸引到一个基底比如一个小片上的使用。在一方面，该静电吸盘包括一个浮动电极，并被用来选择性地把颗粒吸引到在该浮动电极上的一个基底上，从而保证以所选定的图像对颗粒的沉积进行电荷成像。另外，本发明提供了一种静电吸盘，它包括一个感应电极，用来感应被吸引到该吸盘的颗粒的数量，从而保证数量精确的颗粒的沉积。还有，本发明提供了有选择区域的物体，在这些区域中通过静电装置把颗粒施加到该物体上。

在制药工业中，通过把活性成份与药学上可以接受的携带体机械地混合制备出带有活性成份的药学混合物。这种方法的主要缺点在于，活性成份在一批内的单个小片中的分布不精确。当活性成份以低的剂量存在时，这一问题特别明显，并且，机械混合的不精确可能造成在一批中个别的小片有不同的剂量。

另外，例如，某些药品包括多种带有活性成份的携带体的混合物，其中携带体与活性成份不是充分相容的。例如，活性成份可能是在携带体中溶解性很差，或者，携带体对该活性成份的生物活性可能有负面影响。

本发明寻求解决先有技术的这些缺点，其中，提供了静电吸盘，同时提供它们在制药工业或化学工业中的使用，除了其它优点以外，保证了活性成份在小片上的精确的沉积。

本发明的概述

用来固定一个或多个物体比如小片，而不用机械作用力用来沉积例如一种药学上的活性成份的本发明的技术和装置克服了至今与先有技术有关的缺点。本发明所提供的优点包括：成本有效性、效率，以及，例如在把一个特定的药学剂量施加到一个药物基底比如一个小片上方面的较高的精度。还有，利用静电沉积一种药学上的活性成份是特别有用的，例如，当该活性成份与小片的其余部分或其它基底是不能混合的或否则是不相容的时。

在一方面，本发明提供了一种静电吸盘，它包括有至少一个用来静电地吸引一个物体的电极的一个导电层，其中物体是在化学或药学的化验或制造中使用的。例如，该物体可以是涂有一种药学上的活性成份。这些物体可以是多种类型的基底，其包括例如那些适用于人体使用的基底。这些物体可以是药物基底，比如吸入器的基底，一种药片、封壳、小帽盖、栓剂、覆盖层、绷带以及一个盖板。在某些实施例中，药物基底不是介电物质。

某些实施例提供了静电吸盘用静电把物体比如颗粒吸引到一个接受基底的应用。″颗粒″在这里被定义为宽度或直径小于大约1毫米的物体。因此，本发明的静电吸盘可以例如用来把有一种药学上的活性成份的粉末颗粒吸引到一个药物接受基底上，该基底在药学上可能是惰性的。

本发明的另一方面提供了静电吸盘吸引一个物体的应用，其中物体最好厚度小于大约5毫米，更可取地，小于大约3毫米。

在本发明的一个实施例中，静电吸盘在暴露给物体的上导电层中有两个电极，这两个电极最好是交指形的。在另一些实施例中，吸盘在上导电层只有一个电极，该吸盘例如可以用来使一个物体克服重力或使多个物体在一个基底上定位。例如参见同时共同未决的专利申请：1996年4月9日提交的Serial No.08/630012。

本发明的某些方面提供了一个静电吸盘，它包括一个浮动电极，其中该吸盘被用来选择性地把物体比如颗粒吸引到在该浮动电极上的一个基底上，从而保证以所选定的图像对颗粒的沉积进行电荷成像。另外，本发明提供了一个感应电极，用来感应被沉积到一个接受基底上的物体比如颗粒的数量。在某些优选实施例中，感应电极被设置在静电吸盘上。该感应电极保证数量精确的物体比如颗粒的沉积。沉积在接受基底上的颗粒可以例如包括一种药学上的活性成份。

还有，本发明提供了有选择区域的物体，在这些区域中通过静电装置把颗粒施加到该物体上。

另外，在一个方面，本发明提供了包括一个吸入器基底的静电吸盘，该基底包括有至少一个电极的导电层，用来静电地吸引用于吸入器的颗粒。最好，这些颗粒包括有一种药学上的活性成份的干粉的颗粒。

本发明还提供了使用一个静电吸盘的方法。例如，本发明提供了化学制造或制药的方法，它包括：

(a)提供一个静电吸盘；以及

(b)用静电把一个物体吸引到该吸盘上，

其中物体被用来化学制造或制药中。除了制造方法外，本发明还提供了静电吸盘把一个物体用静电吸引到一个基底上的使用，其中物体是对于在一个化学化验中使用的化学反应的支承体，或是用来制造化学品或药品的支承体。

本发明也提供了静电吸盘把一个或多个物体用静电吸引到一个基底上的使用，其中物体的厚度小于大约3毫米。另外，本发明提供有一个偏压电位的静电吸盘用来把一个物体吸引到一个基底上的使用，该偏压电位小于形成吸盘的材料的破坏电位。

本发明的方法可以与多种物体一起使用，这些物体包括一种可食用的基底、药学上的基底比如一个吸入器基底，小片、小封壳、或小帽盖、栓剂、覆盖层、绷带和盖板，并且，可选地当基底不是介电物质时使用。另外，本发明的方法可以与包括一种药学上的活性成份的颗粒一起使用，并且，本发明的方法包括它们的用一种药学上的活性成份涂布一个物体比如一个小片的应用。

还有，本发明提供了把一个选定数量的颗粒吸引到一个基底上的方法，它包括；

(a)提供一个带有一个感应电极的静电吸盘；

(b)把多个带静电电荷的颗粒施加到该吸盘上；以及

(c)感应被吸引到该吸盘上的颗粒的数目。这一方法可以例如与干粉的颗粒一起使用，其中此方法被用来确定在被吸引到一个吸盘上的一个基底上沉积粉末的数量。

本发明的另一方面提供了一种把颗粒沉积到一个基底的所选定的区域上的方法，该方法包括在吸盘的与基底的所选定的区域相对应的区域中使用带有浮动电极的静电吸盘。另外，本发明提供了一种制作药物成份的方法，它包括：(a)提供一个药物基底；以及(b)用静电把颗粒沉积在基底上，这种沉积最好包括一个静电吸盘的使用。最好，该静电吸盘包括一个浮动电极，并且，颗粒被基本上沉积在基底的与浮动电极相应的一个面积上，此静电吸盘还最好包括一个感应电极，用来确定被沉积在基底上的颗粒的数量。

在另一方面，本发明提供了用来产生一种剂量配方的方法，它包括：(a)提供一个静电吸盘，它有一个可以在x或y方向上寻址的区域；(b)使该吸盘与包括一种药学上的活性成份的颗粒接触，其中把这些颗粒基本上粘接到吸盘的可以在x或y方向上寻址的区域中；以及(c)把这些颗粒释放到与颗粒被粘接在其上的吸盘的那些区域对准的一个药物携带体上。最好，吸盘有多个在x或y方向上寻址的区域，每个区域对应于单个的药物载体。还有，最好把物体基本上同时沉积到多个药物携带体上。当药物携带体中的至少两个接受不同数量的物体时，这一方法可以例如用来形成不同的剂量单元。这一方法对于药学上的活性成份比如荷尔蒙特别方便，以改变的剂量使这些成份沉积，并且，希望形成包括多于一种剂量单元的一种药物包装。

附图的简要描述

图1为按照本发明的带有交指式电极的一个静电吸盘的示意性代表的剖面图；

图2为图6所示的交指式电极的示意性代表的顶视图；

图3A和3B为有两个电极的一个静电吸盘的线路图，图3A示出了没有下导电层的吸盘，而图3B示出了有下导电层的吸盘；

图4A为图9B的单一的电极的示意性代表的顶视图；

图4B为按照本发明的在上导电层上带有由介电层突出的单一的电极的一个静电吸盘的示意性代表的剖面图；

图4C为按照本发明的在上导电层上带有模压到介电层中的单一的电极的一个静电吸盘的示意性代表的剖面图；

图5为在上导电层上带有用来进行电荷成像的浮动电极的一个静电吸盘的示意性剖面图；

图6为图5所示的浮动电极的顶视图；

图7为在上导电层上带有浮动电极的一个静电吸盘的电路图；

图8为一个感应电极的示意性剖面图；

图9为一个感应电极的示意性顶视图，该感应电极的位置在沉积区域的外面；

图10A为一个感应电极的示意性顶视图，该感应电极的位置在沉积区域的里面；

图10B为一个感应电极的示意性顶视图，形状为小圆片的感应电极的位置在沉积区域的里面；

图11为在带有一个感应电极的一个静电吸盘的电路图；

图12A为在一个没有下导电层的吸盘中一个浮动电极在粉末沉积之后的顶视图的照片，印刷线路板装在其上。该照片是在大约50倍放大率下拍摄的；因此，靠近照片的线表示大约0.5毫米的长度；

图12B为在一个带有下导电层的吸盘中一个浮动电极在粉末沉积之后的顶视图的照片，印刷线路板装在其上。该照片是在大约50倍放大率下拍摄的；因此，靠近照片的线表示大约0.5毫米的长度；

图13A为在一个没有下导电层的吸盘中一个浮动电极在粉末沉积之后的顶视图的照片，印刷线路板被移去。该照片是在大约50倍放大率下拍摄的；因此，靠近照片的线表示大约0.5毫米的长度；

图13B为在一个带有下导电层的吸盘中一个浮动电极在粉末沉积之后的顶视图的照片，印刷线路板被移去。该照片是在大约50倍放大率下拍摄的；因此，靠近照片的线表示大约0.5毫米的长度；

图14A-C为采用一个感应电极检测用本发明的静电吸盘沉积的粉末的曲线表示。x轴表示时间，单位为分钟，y轴表示电荷，单位为微库仑。dq/dt表示沉积速率；

图15为本发明用来产生多剂量单元的静电吸盘的示意图；

图16A-C提供了按照本发明的静电吸盘的三张照片。图16A示出了静电吸盘的电路；图16B示出了用于该吸盘的一个窗口掩模；而图16C示出了带有小圆片阵列的该吸盘组件；

图17A为一个改进了的石英晶体监视器的示意性剖面图，而图17B为这图17A中示出的监视器的电路图。

对本发明的详细描述

对于本申请的目的而言，下面的术语将有下面描述的含义。

声学分配装置：用来分配颗粒的一种装置，它采用频率在声学(可以听见的)范围内的振动。

吸盘：用来固定一个物体或多个物体的固定装置。

用来使物体定位的吸盘：一种吸盘，它的构形使它可以被用来基本上以一个选定的图案安排在该吸盘上的物体。

静电吸盘：一种使用静电作用力固定一个物体或多个物体的固定装置。

带有导电通路的静电吸盘：一种用来使物体定位的静电吸盘，其中吸盘有确定物体的定位的层，并且，此层有包括导电材料的通路。

机械吸盘：使用压缩把一个物体固定的一种吸盘。

非机械吸盘：不使用压缩把一个物体固定的一种吸盘，这包括不限于使用静电或真空(即，负压)装置进行这种固定的吸盘。

物体：一个物质的物品。

颗粒：宽度或直径等于或小于大约1毫米的物体。

节距：在例如一个微量滴定板中一个凹坑的边缘到相邻的凹坑的相应边缘之间的重复距离。

接受基底：有表面或层的物体，该层涂敷或接受一物体涂层如颗粒。

上导电层：静电吸盘的导电层，它把物体吸引或粘附到吸盘上。

1．本发明的静电吸盘的使用

″吸盘″在上面被定义为用来固定一个或多个物体的夹紧装置。不采用传统的夹紧装置，这些装置采用机械作用力或压缩作用力，本发明针对在静电吸盘中使用静电作为固定物体的吸盘所使用的装置。可以选择性地把物体定位、输送和沉积。最好，该吸盘使用不是正压的作用力来固定物体。在一方面，本发明可以用来使物体定位，在U.S.SerialNo.08/630012(1996年4月9日提交的″用来把多个物体在一个基底上定位的吸盘和方法″)中描述了这一方面。

在一方面，本发明提供了静电吸盘，用静电的方法吸引一个或多个物体。不限制到任何特别的理论，应相信，当把电位施加到本发明的静电吸盘上时，在吸盘的电极之间形成电容，物体被静电作用力固定住。在化学工业或制药工业中使用静电吸盘的好处之一在于，不象等离子体带电，静电带电(也称为摩擦带电)通常对化学物没有负面影响。还有，使用静电吸盘使得可以固定住药物基底，例如不需要机械作用力，而机械作用可能破坏该基底。

本发明的吸盘可以用来在化学制造或制药过程中固定一个或多个物体，克服重力。另外，本发明提供了采用一个吸盘把一个或多个在化学制造中使用的物体吸引到一个基底上进行化学制造的方法。在另一方面，本发明提供了采用一个吸盘把一个或多个将用来制造药品的物体吸引到一个基底上进行药品制造的方法。为了吸引有一个增大的表面积的物体，可以制作出尺寸增大的吸盘。

在一方面，本发明提供了有偏压电位的静电吸盘的使用，用于把一个或多个物体吸引到一个基底上。最好，此偏压电位大于大约1000伏。按照本发明的吸盘的使用提供了使用偏压电位的可能性，因为偏压电位不必造成例如药物基底的损坏，不象在半导体工业中的晶片，晶片是对电压敏感的。

当采用静电吸盘时，温度最好在大约-50摄氏度到大约200摄氏度，最好由大约22摄氏度到大约60摄氏度。湿度最好在0-100％之间，其中湿度不要造成凝结；更可取的，湿度为大约30％。

本发明的静电吸盘的使用可以放大成大规模的连续制造，比如采用可以食用的基底薄片例如与小片一起使用，或与吸入器基底的薄片一起使用，可以把这些薄片穿孔，例如进入个别的吸入器的个别胶带中。

本发明也提供了用来沉积一个选定数量的物体的方法，它包括：(a)提供一个静电吸盘，它有一个可以在x或y方向上寻址的区域；(b)使吸盘与该物体接触，其中把物体基本上粘接到吸盘的可以在x或y方向上寻址的区域中；以及(c)把物体释放到与物体被粘接在其上的吸盘的那些区域对准的一个接受基底上。本发明也提供了用来产生一种剂量配方的方法，它包括：

a)提供一个静电吸盘，它有一个可以在x或y方向上寻址的区域；(b)使该吸盘与包括一种药学上的活性成份的颗粒接触，其中把这些颗粒基本上粘接到吸盘的可以在x或y方向上寻址的区域中；以及

(c)把这些颗粒释放到与颗粒被粘接在其上的吸盘的那些区域对准的一个药物携带体上。

本发明的优点包括不使用机械装置可以固定一个药物基底。因此，例如，本发明提供了用来固定一个小片的静电机构，此小片被松散地压缩过，如果被一个机械装置或被一个真空吸盘固定，它可能会碎。另外，例如，不限制到任何特别的理论，应相信，药学上可以接受的携带体，例如形式为小片，常常是导电的，并在少于大约一毫秒的时间内把它们的电荷耗散掉。静电吸盘提供了一个好处，这是通过保持药物基底的电荷实现的，否则此基底可能会失去它的电荷。

本发明也提供了用来在化学工业和制药工业中的加工过程中固定一个或多个物体的静电吸盘。这些加工包括把颗粒沉积在物体上，比如把一种药学上的活性成份粉末沉积小片上。例如当此活性成份与小片的其余部分不相容时，这是特别有用的。还有，可以在一个物体比如一个小片上涂布多于一种类型的成份，比如两种活性成份。在把颗粒沉积在该小片上之后，还可以对小片作进一步的加工；例如，在沉积之后，可以对小片进行涂布。最好，采用在U.S.Serial No.08/630049中描述的一个声学分配装置对颗粒进行沉积。

不限制到任何特别的理论，应相信，本发明的静电吸盘所产生的电位用来把导电的物体比如一个小片固定在其位置，同时用来吸引一个带电的物体，比如在粉末中的颗粒，把它放到一个接受基底上。另外，本发明的静电吸盘可以用于吸入器的基底。例如，参见共同未决申请的题为″带有用来增强干粉释放的电子装置的吸入器装置″与本申请同时提交的申请。也参见下面关于电荷成像吸盘的段落。

2．被本发明的静电吸盘固定的物体

A．物体的尺寸和类型

最好，被本发明的静电吸盘固定的物体的厚度小于大约300毫米，更可取的是，小于大约100毫米，甚至更可取的是，小于大约50毫米，甚至更可取的是，小于大约25毫米，甚至更可取的是，小于大约10毫米，甚至更可取的是，小于大约5毫米，最可取的是，小于大约3毫米。因此，在某些优选实施例中，物体是小物体，比如平均宽度或直径等于或小于大约1毫米的颗粒。在某些优选实施例中，本发明的吸盘与多个小物体一起使用，它们的尺寸最好由大约5微米到大约500微米，并最好用于化学工业或制药工业中。在化学工业和制药工业中使用静电吸盘是本发明的新颖点之一。

在某些优选实施例中，被吸盘固定的物体为药物基底，并且，该物体为圆形的，比如药片。另外，例如，物体是椭圆的，以及可能是小封壳或小帽盖。当物体是小片时，最好它的厚度不大于大约3毫米。本发明还保证使用吸盘固定一个或多个物体，在某些实施例中，这些物体在被固定的同时被涂上颗粒。在优选实施例中，颗粒是一种包括药学活性成份的粉末。

最好，这种粉末为干燥的微细化的形式，采用例如一种空气射流粉碎过程，这些颗粒的直径至少大约1微米，最好由大约1微米到大约10微米，更可取的是，直径为大约4微米到8微米。最好，在施加到吸盘之前使粉末用静电的方法带上电，例如通过与小珠混合比如通过机械摇动。

另外的药学上的基底包括例如一种栓剂，或者一种可食用的基底，比如一种药片、小封壳或小帽盖，或者一种可以水溶的薄膜，比如羟丙基甲基纤维素树脂。其它基底包括覆盖层、绷带和盖板，以及例如用于吸入器的容器。例如，吸入器可以是平的陶瓷盘，在此盘上设置了多个药物剂量。例如，见1995年6月提交的美国专利序列号No.08/471889。

本发明的吸盘可以用于多种类型的物体，包括但不限于薄的导电基底，比如一种可食用的高聚物基底，这种基底可以用做沉积一种药学上的活性粉末的基底，随后此基底可以例如用来随之产生或涂布一个小片。最好，在把这些物体运送到一个基底上之前，把没有被静电地粘接到吸盘上的多余的物体除去。为了释放这些物体，可以停止施加电压，或者，为了有更大的除去的作用力，可以把电压反向。

除了药物物体或颗粒以外，本发明的静电吸盘可以用来吸引任何其它可以粘附到一个静电吸盘的颗粒。另外，例如，该吸盘可以用来吸引脂质体并把脂质体沉积到用于化装品的封壳中。

B．被吸盘固定的物体的组成

最好，由静电吸盘固定的小片包括一个相当数量的纤维素，最好大于大约50％的纤维素，更可取的是，大于大约60％的纤维素，甚至更可取的是，大于大约75％的纤维素，甚至更可取的是，大于大约90％的纤维素，最可取的是，大约95％的纤维素。在其它实施例中，小片包括大约65％的乳糖和大约34％的纤维素。在某些实施例中，小片包括大约80％的乳糖。最好，小片没有会使它们不再是一个良导体或者使它们不再是好的介电体的成份。例如，对于导电的小片，比如基本上由纤维素制成的小片，最好不包括介电的金属氧化物，比如三价铁或二价铁的氧化物，或者钛的氧化物。最好，氧化铁如果存在也要少于大约1％。另外，小片最好不包括水汽，并最好不包括明显数量的盐，比如碳酸氢钠，这些盐与高的湿气一起将变得导电，从而使静电吸盘的最有效的运行受到湿汽的影响。

小片可能有附加的成份，包括但不限于淀粉甘醇酸钠和硬脂酸镁。

当有例如一种药学上的活性成份粉末沉积在其上的可以食用的基底与一个小片熔化在一起时，该可以食用的基底最好基本上由与小片相同的成份比如纤维素制成。例如，可以使用羟丙基甲基纤维素树脂，例如可以由PolymerFilms公司(Rockville,CT)得到的EdisolMFilmM-900或EM1100。

最好，小片的密度使得如果它的直径大约为5.6毫米，该片的重量不大于大约100毫克。如果小片的直径为两倍大，其重量可以正比于直径的平方。

可以通过测量直流阻抗确定一个小片的导电率，这是通过把该小片放在一个电路中，在一个电压源与一个皮安培计之间。通过把小片样品放置成与设定在1kHz的惠普4192A型低频阻抗分析仪平行，可以测量小片的阻抗。最好在两侧用导电的银涂料薄层涂布该小片，以确保良好的电接触。试验了几个配方，发现导电率为2.4×10⁹欧姆与6.3×10⁹欧姆之间。阻抗的范围为大约2×10⁹欧姆到23×10¹⁰欧姆。电容量被确定为0.3pF到0.5pF，这相应于电荷保留时间为100微秒到1毫秒。

3．物体的带电

在某些优选实施例中，施加于吸盘的物体在它们的使用之前被带上电。带电可以例如或者是等离子体带电，或者是静电带电，取决于施加于吸盘的物体的性质。例如，当采用小珠时，可以采用等离子体带电或者静电带电，因为此两种方法都不对小珠造成损坏。对于其它可能被等离子体带电损坏的物体，最好采用静电带电。在优选实施例中，方法包括在把物体施加到吸盘上之前使物体用静电的方法带电。关于携带体小珠用来带电的使用的细节，参见部分继续申请与本申请同时提交的在1996年4月4日提交的U.S.Serial No.08/630049。

4．吸盘的构形

吸盘的尺寸取决于使用该吸盘吸引的物体的数量和尺寸。例如，2英寸乘2英寸的吸盘可以固定大约100个小片，其中每个小片有大约5.6毫米的直径。最好，吸盘是可以再次使用的，并可以在两次使用之间清洗。

当在颗粒比如包括一种药学上的活性成份的粉末的沉积过程中，采用本发明的静电吸盘固定一个接受基底比如一个小片时，最好把小片紧密地包装在吸盘上，使得只有小片接受粉末，而吸盘本身不会涂上粉末。例如，本发明的静电吸盘可以用来大约81个小片，9排小片，每排9个小片。

在一方面，本发明提供了一种静电吸盘，它包括一个导电层，形成了至少一个电极，用来静电地吸引多个物体。在另外的优选实施例中，吸盘包括一个导电层，形成了两个电极，在某些实施例中，这两个电极是弯曲的，或是交指形的，并以较高的几率使得被相同的物体覆盖的两个电极的面积相同，因此，以相同的电位固定在吸盘的不同位置的物体。另外，表面积有利地反比于被吸盘固定的物体。例如，在优选实施例中，为了用静电把一个较小的物体固定，电极有一个较大的表面积。把物体吸引或固定到吸盘上的导电层被称为″上导电层″，但此层不必是吸盘最外面的一层。例如，上导电层在它的顶面上在该导电层与物体之间可以有一薄层介电层。还有，吸盘可以有多于一层的导电层，形成一个电极，但是只有把物体吸引或固定到吸盘上的导电层被称为″上导电层″。

在某些优选实施例中，静电吸盘由固体状态的材料制成，比如玻璃或二氧化硅，或其它陶瓷，它们有良好的介电强度，因此可以较好地吸引物体。较好的介电强度也提供较薄的层和较低的电压，这提高了安全性。还有，材料是很好地表征的、耐用的、机械强度强，并容易得到。

A．在上导电层中有两个电极的静电吸盘

参见图1，吸盘620的下导电层610涂有一个介电层630。在该介电层的顶面上是形成一个交指形电极的的上导电层640，它有一第一电极650和一第二电极660。一第二介电层670被设置在上导电层640的顶面上。图2示出了两个交指形电极650和660的一个顶视图。此吸盘620可以用来吸引物体680，如图所示。

在使用带有两个交指形电极的上导电层的静电吸盘的过程中，把一个电压施加到该吸盘的两个电极之间，最好大约200伏到大约2000伏。例如见下面的示例4。施加到静电吸盘的电压可以是直流电压(DC)或是交流电压(AC)，只要施加的电压相同就可以。

B．吸盘固定作用力的数学计算

不限制到任何特别的理论，假设对于小片有1毫米的接触区域，电容量 $=\frac{{\∈}_0{\∈}_{r}A}{d}=\frac{8.89\×{10}^{-10}\×1\×1\×{10}^{-6}}{50\×{10}^{-6}}$ $=17\mathrm{pF}$ $E=\frac{1}{2}{\mathrm{CV}}^2$ $F=\frac{d\∈}{\mathrm{dX}}$ $\frac{{\∈}_0{\∈}_r{\mathrm{AV}}^2}{{2X}^2}$ $=\frac{17\×{10}^{-12}\×{\left(500\right)}^2}{2\×5^{-0}\×{10}^{-6}}$ $=42.5\mathrm{\μN}$

对于该电容器，假设X=介电层的厚度，对于60毫克的小片重力=60×10^-6kg×9.8N/kg，近似等于600微牛顿，因此，静电作用力比重力大约强60倍。

不限制到任何特别的理论，应相信，为了吸盘用静电作用把物体固定，物体不需要与在上导电层中的一个电极直接在物理上接触。当采用带有交指形电极的上导电层的吸盘把带电的粉末沉积到例如一个小片上时，固定该小片的静电作用力随着带电的粉末被沉积到该小片上而增加，从而在更强的固定作用力方面有附加的优点。采用以偏压电位为基础的交指形的吸盘可以沉积的带电的粉末的数量是有限的。因此，此吸盘有一个好处：可以通过测量剩余的电荷的数量确定沉积在基底上的粉末的数量。此电荷可以采用例如一个静电计或一个皮安培计测量。此电荷的值可以用来确定沉积的粉末的重量。这种吸盘的设计使得它可以用静电固定住实际上任何物体，只要该物体相对于在该吸盘的顶面上强的介电层是导电的。

不限制到任何特别的理论，可以采用下面的数学公式来计算静电吸盘的固定作用力，其电路图在图3中示出。图3A表示有两个电极的上导电层的静电吸盘的电路图，每个电极有一个物体被吸引到其上，并且，其中不存在下导电层。图3B表示有两个电极的上导电层的静电吸盘的电路图，每个电极有相同物体被吸引到其上，并且，其中存在下导电层。Cp₁为在物体比如一个小片与第一电极之间形成的电容器的电容量；Cp₂为在物体比如一个小片与第二电极之间形成的电容器的电容量；Rp为由于物体所造成的电阻；以及V表示与把物体固定到吸盘上的作用力有关的固定电位。参见图3B,Ce₁为在下导电层与第一电极之间形成的电容器的电容量；Ce₂为在下导电层与第二电极之间形成的电容器的电容量；以及V1表示偏压电位。

导电物体与在上导电层中的电极形成一个电容器，其电容量近似地等于 $C=\frac{{\∈}_0{\∈}_{r}A}{d}---\left(1\right)$

其中ε₀为真空的介电常数，ε_r为在上导电层中的电极的顶面上的介电层的相对介电常数；A为接触面积，以及d为介电层的厚度。导电物体与上导电层中的电极的固定作用力由下式给出： $F=\frac{{\∈}_0{\∈}_r{\mathrm{AV}}^2}{2d^2}---\left(2\right)$

其中V为横截介电层的电压。假设对于高聚物ε₁=3,V=350伏，d=10微米，以及A=15平方毫米，静电作用力为0.24N。如果材料的质量为60毫克，重力为0.59mN。静电作用力比重力强超过400倍。

在图3中示出的电路图中，Vad=V。只要在电压V施加上之后有足够长的充电时间过去，Vbc=0。当带电的粉末落在Rp上，横截着两个电容器的电压就被重新排列。然而，电源保持整个电压降Vad为一个常数。在实际设计中，Cp₁近似与Cp₂相等，并且，Vab近似等于Vcd，并近似等于V/2。整个吸引作用力正比于(Vab²+Vcd²)，近似等于V²/2。如果在点b(或c)的电压由于带电的粉末落上而改变了V’，新的吸引作用力正比于V²/2+2V’²=V²/4+V²。由于添加了带电的粉末，吸引作用力增加。另外，电源也提供通过电阻有限的两个电容器的正常泄漏电流。

可以把所施加的电位V保持在相对于地为一个分开的电压差V₁。在导电材料(在此应用中，导电材料为一个小片)上的电位为V₁+V/2。如果使小片暴露给一团带电的粉末，这些粉末将经受由于电位V₁+V/2的电场，并按照在粉末上的电荷的符号被吸引或被排斥。如果所产生的作用力是吸引，粉末将被沉积到该小片上。因为可以控制V₁和V的大小和符号，所以可以控制所造成的作用力，使得此作用力为吸引力，用来进行沉积。

不限制到任何特别的理论，应相信，在任何导电材料被吸引到在图1中示出的和在图3中示出了电路的吸盘上之前，电荷将集中在电极的边缘上。在静电吸盘的顶面上有一个相对较弱的边缘电场。此电场可能不足够强，以引起在小片中的电荷的重新分布，以便把小片附着在吸盘上。通过在该吸盘的下面添加这一个下导电层，此层也被称为底板，可以把这一限制除去。此导电层使得在电极上的电荷重新分布，横截着该电极更均匀。结果，在吸盘的顶面上形成较强的边缘电场，并在小片与吸盘之间形成较好的初始吸引作用力。在图3B中示出了新的等效电路。

C．在上导电层中有单一电极的静电吸盘

在另外的优选实施例中，吸盘包括一个有一个单一电极的上导电层。最好，此吸盘包括三层。底层最好为由金属比如铝制成的一个下导电层。另外，例如，该底层可以是半导体，比如为一个硅晶片。中间层为一个介电层，最好有高的介电强度，比如热生长的二氧化硅。顶层为形成电极的上导电层，它可以由介电层的顶面向外伸展，或可以被模压，从而它向里面伸展进介电层。上导电层由一种导电材料制成，比如金属，例如，铜线，或者由一种半导体制成，例如，多晶硅。最好，上导电层对药学上有活性的化合物没有明显的负面影响。在优选实施例中，上导电层的厚度为由大约100毫微米到大约500毫微米。最好，此上导电层包括导电的条纹，并且，当被用来吸引多个物体时，在这些条纹之间的区域的宽度最好近似等于物体的平均直径，从而当吸盘固定最大数量的物体时，保证电极的完全的覆盖。这样，当吸盘被用来固定物体，同时颗粒被沉积到物体上时，这一构形保证基本上消除在吸盘本身上的沉积。见例如图16。

例如，参见图4B，静电吸盘910有一个下导电层920，在它的顶面上有一个介电层930。上导电层940或者由介电层930向外伸出，如在图4B中所示，或者被模压进介电层930中，如图4C中所示。在图4A中示出了在上导电层940中的条纹的顶视图。在使用静电吸盘910的过程中，在该上导电层940与下导电层920之间施加一个偏压电位。

不限制到任何特别的理论，应相信，当使用上述在上导电层中带有一个单一电极的吸盘时，例如靠静电作用固定小片，同时把带电的粉末施加到该小片上，在该小片中没有电荷的重新分布，而是，由于与电极接触直接使该小片带电。因此，可以把没有数量限制的带电的粉末沉积在该小片上。

5．吸盘的X-Y可寻址能力和它们的应用

可以把导电层之一，比如静电吸盘的下导电层做成可以在x方向上寻址的，或者是可以在x-y方向上寻址的，使得可以选择被吸引到该吸盘上的物体的位置。例如，在可以x方向上寻址的吸盘中，下导电层有多排，在这些排中一次可以只激活单一的排。因此，可以只在该静电吸盘的一个特定的排上选择物体的定位，而不是在每一排上或在吸盘上选择定位。在可以x-y方向上寻址的吸盘中，可以使下导电层的与每一排和列对应的区域，因此使对于每个物体的位置与下导电层的与任何其它的排和列对应的其余位置无关。这样，例如，可以只在该静电吸盘的特定区域内而不是在整个吸盘上选择物体的定位。

还有，本发明提供了一种静电吸盘，它包括一种结构，用来把一个选定数量的物体沉积到一个接受基底上。最好，物体的厚度小于大约3毫米，吸盘的构形最好包括一个导电层，它有一个可以在x或y方向寻址的区域，用来把一个选定数量的物体沉积到一个接受基底上。最好，该吸盘有多个可以在x或y方向上寻址的区域，每个区域最好与分开的基底比如一个药物携带体对应。在优选实施例中，物体被基本上同时沉积到多个基底上，在某些实施例中，这些基底被连接起来。例如，这些基底可以是药物携带体，而物体可以例如为粉末、微球或脂质体形式的颗粒，这些颗粒包括药学上的活性成份，它们一起产生一种药物剂量的配方。当基底被连接起来时，可以形成多剂量组合，在此多剂量组合中例如剂量由一个单元到下一个单元可以逐渐减少，比如对于计划生育的一种多剂量组合。可以通过采用静电吸盘放置到每个药物携带体中的物体的数量确定剂量。这样，本发明提供了一种多剂量配方，它有多个单元，其中每个单元有一种剂量，至少两个单元有不同的剂量，在单元中的微球的数量确定这些剂量。在某些优选实施例中，微球为大约1微米到大约500微米，在某些情况下，最好大约100微米到大约500微米，在其它情况下，最好大约为50微米。

最好，这些微球包括一种药学上可以接受的聚乙烯，比如聚乙烯乙二醇，它的浓度最好至少为大约90％，更可取的是，包括大约95％的聚乙烯乙二醇。下面描述的吸盘比如用来吸引例如小片和用来产生电荷成像，它带有另一个介电层，这些吸盘可以用来产生上面描述的多剂量配方。见例如图15。

6．带有浮动电极的进行电荷成像的静电吸盘

在另外的优选实施例中，本发明的静电吸盘提供了电荷成像方面的使用。具体地说，这样的静电吸盘包括用于电荷成像的一个浮动电极。用于电荷成像的静电吸盘包括三层，最好带有可选择的第四层。底层为下导电层，也把它称为底面电极。第二层在下导电层的顶面上，是一个介电层。第三层为在介电层的顶面上的上导电层，此上导电层有两个类型的电极，浮动电极和屏蔽电极。在优选实施例中，浮动电极在电路上与其它导体绝缘，在浮动电极与屏蔽电极之间有一个间隙。第四(可选择的)层在上导电层的顶面上，是一个介电层，它最好是与药物粉末接触的那一层。不限制到任何特别的理论，应相信，当横截着屏蔽电极与底面电极施加一个电压时，在浮动电极上出现电荷的重新分布。这种电荷的重新分布使静电地带电的物体被吸引到吸盘的与该浮动电极对应的那些区域，因此造成在这些区域中的沉积。最好，在浮动电极与屏蔽电极之间的间隙有强的边缘电场，但是，此电场最好不强到足以引起电荷。

下导电层可以例如由金属制成，比如银、铜、或镀铝的聚乙烯，并最好大约500毫微米厚。介电层可以由例如聚酰亚胺、聚丙烯、或一个半导体层，比如一种陶瓷，例如SiO₂，比如热生长的二氧化硅，并最好大约0.5密耳到大约2密耳厚。上导电层最好由一种金属制成，比如银。最好，上导电层由对药学上的活性材料没有负面影响的一种材料制成。

上导电层可以由例如一个薄的金薄膜涂层，并最好该浮动与屏蔽电极有相同的厚度，此厚度最好大约为500毫微米。在优选实施例中，在浮动电极与屏蔽电极之间的间隙为由大约25微米到大约500微米。浮动电极的形状可以改变，并可以是不规则的，只要在浮动电极与屏蔽电极之间的间隙保持基本不变就可以。在某些优选实施例中，浮动电极是圆形的，并形成可以用来产生一个选择的图案的一个点。在某些优选实施例中，屏蔽电极是接地的。此屏蔽电极相对于下导电层被加偏压电位。该偏压电位的极性最好与被沉积在基底上的粉末的极性相反。

第四层在上导电层的顶面上，是可选的薄的介电层，它最好由聚酰亚胺或另一种有高的介电强度的材料制成，并最好有大约10微米到大约50微米的厚度。

电荷成像的吸盘的浮动电极确定药粉在基底上沉积的图案，并把粉末固定在其上。在粉末沉积的过程中，电荷成像的吸盘在电路上被连接到一个电源上，随后，在沉积之后把它断开。例如，可以把浮动电极的构形成在空间上确定在基底上的单个剂量。这样的基底包括例如一个小片和吸入器的基底。

在用来进行电荷成像的优选实施例中，浮动电极被用来选择性地把颗粒吸引到与该浮动电极接触的一个基底上。最好，该基底与该浮动电极在物理上接触。不限制到任何特别的理论，应相信，在静电吸盘上使用浮动电极通过电容耦合产生电荷的图像。每个浮动电极有由于带电的颗粒与电极接触而被移动的电荷。在浮动电极上继续带电颗粒的沉积过程，直到该浮动电极在它有与屏蔽电极相同的电位的那个位置不再改变电位为止。

参见图5，吸盘1110有下导电层1120，在它的顶面上有一个介电层1130。该介电层在它的顶面上有一个上导电层1140。此上导电层1140在电路上被连接起来，但是在屏蔽电极1160与浮动电极1170之间有一个间隙1150。图6示出了上导电层1140的一个顶视图，浮动电极1170在中间，在浮动电极与周围的屏蔽电极1160之间有一个间隙1150。可以把与每个浮动电极相应的下导电层1120的区域做成可以以排进行寻址的，象上面描述的可以在x方向上寻址的吸盘系统那样，或可以单个地寻址的，象上面所描述的可以在x-y方向上寻址的吸盘系统那样。

在使用的过程中，在屏蔽电极与下导电层之间施加一个偏压电位。如果被沉积的颗粒是带正电荷的，该偏压电位将是负的，而如果被沉积的颗粒是带负电荷的，该偏压电位将是正的。最好，把屏蔽电极连接到地。在颗粒沉积的过程中，沉积的时间长度最好将是连续的，直到每个浮动电极达到它的极限为止，在此极限浮动电极的电位与屏蔽电极的电位相匹配。

采用带有浮动电极的静电吸盘把粉末沉积在一个基底上时，由吸盘的电荷或偏压电位来确定沉积在该基底上的粉末的数量，并且，只可以沉积有限数量的粉末。不限制到任何特别的理论，应相信，当在浮动电极上的电荷不再被重新分布时，粉末的沉积结束，当屏蔽电极与浮动电极有基本上相同的电位时，将出现这样的情况。最好，当沉积结束时，浮动电极和屏蔽电极都将处于地电位。因此，可以通过控制偏压电位控制被沉积的粉末的数量，并且，一旦已经达到极限，这一数量与沉积的时间长短无关。还有，沉积的图样被浮动电极的图样确定，这产生一种电荷成像。

例如，可以把吸盘用于在一个基底上进行电荷成像，确定在该基底上颗粒以一种特定的图案沉积。在优选实施例中，把有药学上的活性成份的粉末形式的颗粒以一种选定的图案沉积在一个药物接受基底上。在某些优选实施例中，该接受基底是一个薄的介电层，比如聚丙烯，或另外一个薄的可以食用的基底，比如羟丙基甲基纤维素，它最好有大约25微米的厚度。

另外，例如，带有浮动电极的进行电荷成像的静电吸盘可以用来形成一个吸入器的基底，并确定干粉例如在该基底上的静电沉积。电荷成像的吸盘可以例如用来确定在基底上单个剂量的空间位置。另外，在吸入器基底中的该静电吸盘的导电层可以用于粉末的用静电协助的释放，如在共同未决的题为″带有用来增强干粉释放的电子装置的吸入器装置″与本申请同时提交的申请。

还有，可以在制药工业以外使用进行电荷成像的吸盘，比如用来确定在食品上糖果涂层的沉积图案。本发明的电荷成像静电吸盘可以用来固定物体，例如用来应用一个设计，比如在一种可以食用的基底上的一个糖果涂层。另外，例如，电荷成像的静电吸盘可以用来固定物体，以便使用一种干的粉末涂料。

不限制到任何特别的理论，可以使用下面的数学公式来计算可以被有一个浮动电极的静电吸盘固定的粉末的数量，该吸盘的电路图在图7中示出。参见图7,C为在下导电层e₁与浮动电极e₁之间形成的电容器的电容量。Cs为在浮动电极e₁与下导电层e₁之间形成的电容器的寄生电容量。C’为在浮动电极e₁与虚拟电极e₁之间形成的电容器的电容量，该虚拟电极被所沉积的带电粉末形成。浮动电极e₁的电位可能只是在在屏蔽电极e_s与下导电层e₁的电位之间的某个值，屏蔽电极e_s在图7中所示的电路图中被接地。

浮动电极能够有的最大电荷量取决于偏压电位和电容器C，按照等式Q_max=CV。如果为了计算最大电荷量忽略边缘电场，下式成立： $Q_{\max }=\mathrm{CV}=\frac{{\∈}_0{\∈}_{r}A}{d}V$

其中A为浮动电极的表面积，d为在浮动电极与屏蔽电极之间的介电层的厚度。

因为与C相比Cs非常小，所沉积的电荷Q’近似等于Q。被沉积的粉末的质量M将如下表示： $M=Q_{\underset{\mathrm{\μ}}{\max -}}=\frac{{\∈}_0{\∈}_{r}A}{d}\frac{m}{q}V$

其中μ为带电的粉末的电荷与质量的比。以示例的方式，如果ε_r=2,d=50微米，浮动电极的直径=4毫米，μ=50μC/g，并且，V=8kV,M将为1.2毫克。这样，在这些条件下预计将沉积的粉末的最大质量将是1.2毫克。

因为Cs远小于C,Q’=C’V’近似等于Q，所以带电的粉末的最大数量由下式表示： $\frac{Q^{\′}}{\mathrm{\μ}}=\frac{{\∈}_0{\∈}_{r}A}{d}\frac{m}{q}V$

除了提供静电吸盘以外，本发明也提供了电荷成像的方法，或把颗粒沉积在一个基底的所选定的区域上的方法，此方法包括在吸盘的相应于基底的所选定的区域的区域中使用带有浮动电极的静电吸盘。还有，本发明也保证物体有所选定的区域，在此区域中通过静电装置把颗粒施加到该物体上。在优选实施例中，颗粒包括一种在药学上有活性的成份。最好，该物体适宜于人体使用。在某些实施例中，物体包括一种药片、栓剂覆盖物、绷带或盖板。最好，采用静电吸盘中的一个感应电极预先确定施加到该物体的颗粒的数量。

使用一个静电吸盘来沉积颗粒或来进行电荷成像的好处包括可以以更精确和更均匀的方式涂布一个基底，当活性成份的剂量少时，比如由大约1微克到大约1毫克，这一点特别重要。其它的低剂量范围包括例如由大约1微克到大约500微克，由大约10微克到大约250微克，和由大约20微克到大约100微克，比如大约25微克。还有，使用一个静电吸盘来沉积颗粒和来进行电荷成像提供了好处：例如用来把一种活性成份施加到一种药物携带体上，它们可能是不易混合的，或与之相反与活性成份是不相容的。

7．用来确定在一个接受基底上沉积的物体的数量的感应电极

除了提供带有用来进行电荷成像的浮动电极的静电吸盘以外，本发明提供了带有用来感应在一个基底上沉积的电荷数量的感应电极的吸盘。还有，单一的吸盘可以同时有浮动电极和感应电极。在本发明的某些方面，可以沉积在吸盘上的电荷的数量被限制为一个有限的数量，这一限制提供了一种机制，用来精确地确定在被吸盘固定的基底上所沉积的粉末的数量。

在另一方面，本发明提供了一种静电吸盘，它有一个感应电极，特别是当该吸盘关于可以沉积在被该吸盘固定的一个基底上的带电颗粒的数量不能进行自我限制时，用来感应被吸引到该吸盘上的颗粒的数量。接受基底所处的静电吸盘或其他表面可选择地包括感应电极，以感应沉积在接受基底的电荷量。在本发明的某些方面，例如可以沉积在静电基底的电荷量限制在一定的有限数目内，该限制提供一种机制，用以精确地确定由静电吸盘固定的沉积在基底上的粉末量。另一方案是沉积量可以不是自我限制的。感应电极可以使用声学分配装置例如来确定沉积到一个小片上的粉末的数量，其中粉末包括一种在药学上有活性的成份。感应电极提供一种更精确和更均匀的方式分配选择的物体量。因此，本发明提供了特别是当活性成份为小剂量时把选定数量的在药学上有活性的成份精确沉积在一个基底上。

该感应电极最好有两层。底层为下导电层，它形成由一种金属例如铝制成的一个电极。顶层暴露给将被沉积的颗粒，它是一个介电层，并由一种有高的介电强度的材料制成，比如氧化铝。另外，例如，感应电极可以由一种薄的镀铝的聚丙烯薄片，或带有铜底面的薄的聚酰亚胺薄片。不限制到任何特别的理论，应相信，带电的颗粒落在介电层上，并在导电层上引起一个相等但符号相反的电荷。由于介电层的存在，明显地减小了电荷中和的可能性。

参见图8，例如由一个下导电层1320和一个上导电层1330构成该感应电极1310。如在图9中所示，该感应电极1310可以例如被设置在接受颗粒沉积的基底1410外面的一个区域中。在此图中，感应电极1310的形状为一个环，也可以采用其它形状。感应电极1310也可以例如被设置在接受颗粒沉积的基底1410的区域内，如在图10A中所示，这时有一个单一的基底1410接受沉积物。另外，例如，当有多个基底1410时，可以把感应电极1310设置在沉积的区域里面，最好其形状为接受沉积物的基底之一1410，比如一个小片。参见图10B，例如感应电极1310的形状与基底1410之一的形状相似。

该感应电极最好位于保证沉积在感应电极上的颗粒的数量直接与在基底上沉积的数量相关的一个区域中。可以与一单一的基底一起使用多于一个的感应电极。例如，与单一的基底上的沉积物一起存在两个感应电极可以被用来确定在该基底上出现的沉积物数量与在该基底的外面的区域中出现的沉积物的数量之间的关系。一旦感应电极的电荷被测量，沉积在基底上的颗粒的质量就被确定。

为了测量沉积的电荷的数量，把感应电极与数值已知的一个电容器串联。例如，当1nC的电荷被收集时，1nF的电容器将产生1伏的电压。把该已知的电容器的另一极接地，并测量横截着该电容器的电位。在图11中示出了表示这一设置的电路图。参见图11,Vm为一个高阻抗电压计，或一个静电计，C为数值已知的电容器的电容量，比如1微法，C’为在感应电极e_s与由带电的颗粒的沉积所造成的沉积电荷e_p之间所形成的电容器的电容量。

不限制到任何特别的理论，可以使用下面的数学公式来计算按照上面的电路图被感应电极测量的沉积电荷。

C’为被感应电极与带电的颗粒形成的电容器。C为数值已知的电容器。C的初始电荷为0。当带电颗粒落在感应电极上时，它们在该电极上诱导出数量相等但符号相反的电荷，此电荷随后将在C上诱导出一个数量相等但符号相反的电荷。总的效果造成在C上诱导出一个数量相等并且符号相同的电荷，该电荷可由静电计测量。还有，与激活电源有关的占主导的电噪音也被除去。所收集的电荷等于C乘以V。

与这一使用感应电极的检测方法一起，为了监测实际沉积物的数量，需要预先确定两个参数。这两个参数是带电粉末的q/m(电荷对质量之比)和被检测的电荷Q’与在感兴趣的沉积面积上的沉积电荷Q之间的关系因子k(即k=Q/Q’)。因此，所沉积的质量M由下式确定： $M=\frac{Q^{\′}}{K\frac{q}{m}}$

感应电极的可靠性要求变量k在整个沉积物中基本上为常数。

使用感应电极比在电路中使用一个安培计或静电计优越，因为感应电极有好处：例如，可以校正该吸盘由周围大气和其它泄漏途径收集的电荷。

最好，在沉积过程中测量被沉积的物体的电荷与质量比，当已经沉积了所要求数量的物体时，对于沉积的确定提供反馈控制。例如，可以使用反馈控制监视药粉的沉积，直到已经达到适当的剂量为止。

例如可以采用流速计和一个改进了的石英晶体监视器测量平均的电荷与质量比。参见图17A，该石英晶体监视器1305有一个感应的顶层1307，和一个底层1309，用来连接到一个电表。该石英晶体监视器的改进在于添加了一个电荷感应层1308，它是一第二导电层，和添加了一个介电层1312，如图17A中所示。这一改进使该监视器可以同时感应电荷和质量。例如，参见在图17B中示出的该监视器的电路图，其中Cs为由于该介电层而产生的电容，它测量被收集的电荷。最好，使用至少两个电荷与质量比监视器，一个与声学分配装置一起使用，另一个与吸盘或固定接受基底的其它装置一起使用。

因此，在另一方面，本发明提供了把一个选定数量的多个颗粒吸引到一个基底上的方法，它包括(a)提供一个带有一个感应电极的静电吸盘；(b)把多个带静电电荷的颗粒施加到该吸盘上；以及(c)感应被吸引到该吸盘上的颗粒的数目。最好，这些颗粒是干粉颗粒，并且，此方法用来确定吸引到吸盘上的一个基底上沉积的粉末的数量。因此，本发明提供一种在药片中精确确定剂量的方法。

另外，本发明提供了一种制作药物化合物的方法，它包括：(a)提供一个药物基底；和(b)用静电把颗粒沉积在基底上，这种沉积最好包括一个静电吸盘的使用。最好，该静电吸盘包括一个浮动电极，并且，颗粒被基本上沉积在基底的与浮动电极相应的一个面积上，此静电吸盘还最好包括一个感应电极，用来确定被沉积在基底上的颗粒的数量。

8．采用本发明的静电吸盘所产生的物体

本发明还提供了有所选定的面积的物体，在此面积中，通过静电装置比如电荷成像把颗粒施加到该物体上。静电装置的使用产生颗粒以所选定的图像更精确的沉积层。因此，提供一种识别这种物体的方法。此沉积层也更均匀，并使颗粒有较少的浪费。

在优选实施例中，颗粒包括一种药学上的活性成份，并且，物体适宜于人体使用，并最好包括一个药物基底，比如药片、封壳或小帽盖。在其它的优选实施例中，物体是栓剂或由覆盖层、绷带和盖板组成的一组中挑选的物体。最好，使用在该静电装置中的一个感应电极预先确定施加到该物体上的颗粒的数量。另外，在优选实施例中，采用下面将描述的声学分配装置把颗粒施加到物体上。

以下面的非限定性的示例来说明本发明。

示例1．带有有两个交指形电极的上导电层的静电吸盘

如下地制作带有两个交指形电极的上导电层的静电吸盘。使用一个玻璃基底，该基底有形成厚度小于大约25微米的上导电层的IT0(铟锡氧化物)的交指形电极。在该上导电层的顶面上是使用Scotch牌的胶带的一个薄的聚苯乙烯层，厚度大约为1密耳。

在一个试验中，把1000伏的电压施加到电极上，把重量大约为65毫克直径大约为5.6毫米的小片固定到该吸盘上。当施加1400伏时，可能是由于一个排斥作用力造成的电荷的波动，小片将由吸盘被推开。

在第二试验中，把小片放置在胶带的顶面上，并把500伏直流电压施加到电极上。把该吸盘颠倒过来，小片被吸盘固定住。

在第三试验中，把三个小片放到使用500伏的吸盘上，并使该电压减小直到三个小片都由吸盘落下。第一个小片在300伏时落下，第二个小片在200伏时落下，而第三个小片在100伏时落下。试验结果显示固定作用力正比于V的平方。

在另一个试验中，把600伏电压施加到该吸盘的两个交指形电极之一上，并把另一个电极接地。把一个小片放在该吸盘的聚苯乙烯的那一侧，当把该吸盘颠倒，并使小片受到重力作用之后，该小片被固定在吸盘上。

也试验该吸盘用于把粉末沉积在被该吸盘固定的一个小片上。采用空气推力沉积在小珠的一种3％的悬浮液中的带正电荷的类固醇，确定出：至少沉积了大约47微克。

示例2．在上导电层中带有一个单一电极的静电吸盘

在上导电层中有一个单一电极的静电吸盘的结构如下。该吸盘的底部是由在聚酰亚胺制成的一个介电层上的镀铝层构成的下导电层，此聚酰亚胺被层压到铜上(Good Fellows,Berwyn,PA)。该聚酰亚胺层的厚度为大约2密耳。在该聚酰亚胺的顶面上的三条铜线形成了上导电层，其功能为一个电极，铜层的厚度为大约4密耳。在铜线之间的距离为大约5.6毫米。使用86个小片，每个小片的直径大约为5.6毫米，每个小片的重量大约为65毫克，它们由大约95％的纤维素和大约3％的乳糖制成，每个的厚度大约为2密耳。采用在上导电层与下导电层之间施加的1500伏的电压这些小片粘接到吸盘上大约5分钟。

如下地把类固醇药粉施加到被上述的吸盘固定的小片上。把直径大约为100微米的用3％的药与Kynar的一种混合物涂布的钢珠(Verteximage Products,Yukom,PA)储存在一个聚四氟乙烯的瓶子中。采用下面在示例8中描述的在87Hz下工作的声学分配装置，在药与小珠的重量为20.6354克的混合物中有585.0毫克的药粉在大约6分钟内被沉积到小片上，该频率被确定为对于该分配装置的最佳工作频率。用来把药粉与小珠分离开的声学分配装置的筛网被设置在离开接受粉末的小片0.5到1.0英寸的距离。

示例3．带有浮动电极的静电吸盘

试验了有下述构形的带有浮动电极的静电吸盘。下导电层由铜带制成，厚度大约为4密耳。下面的层为由厚度大约为1密耳的Scotch牌聚苯乙烯胶带制成。在该介电层的顶面上为由一块厚度大约为0.0625英寸的标准的多目的带通孔用线缠绕的板(Radioshack)构成，形成一个电极，在一个屏蔽电极与浮动电极之间有一个间隙，这两个电极在电路上是连通的。浮动电极为圆形的，直径大约为2.1毫米。屏蔽电极为圆形的，直径大约为2.5毫米。在屏蔽电极与浮动电极之间的间隙为大约200微米。把一个基底放在上导电层上，该基底为由厚度大约为1密耳的Scotch牌聚苯乙烯胶带制成。

为了使用该吸盘，把大约-1800伏的电压施加到上导电层上。接着，采用在示例8中描述的分配装置把类固醇药粉颗粒施加到该吸盘上。

图12-13示出了在上面描述的吸盘中采用-1800伏的偏压电位使粉末在一个浮动电极上沉积的情况。是一块印刷线路板的下导电层显示出在沉积过程中对粉末沉积的控制作用。在图12A和13A中没有下导电层，而在图12B和14B中存在此层。图12A示出了当不存在此下导电层时，带电的颗粒在浮动电极的边缘沉积。相反，图12B和13B示出了当存在此下导电层时，带电的颗粒在浮动电极上均匀地散开。已发现，在图13B中示出的条件下，当存在下导电层时所沉积的粉末的数量最多。

示例4．带有感应电极的静电吸盘

带有感应电极的静电吸盘的结构如下。该感应电极由用铝制作的一个下导电层构成，并在它的顶面上有由氧化铝制成的一个介电层。把一个感应电极放置在该静电吸盘上，使得它在将被沉积的接受基底的外面。使用该感应电极通过测量在沉积之前和之后电荷的改变间接地确定带电颗粒的沉积的数量。

构造出另一种静电吸盘，它有设置在吸盘上的接受基底的一个区域中的一个感应电极，从而使感应电极和接受基底都被沉积。在这种情况下，使用该感应电极通过测量在沉积之前和之后电荷的改变直接地确定带电颗粒的沉积的数量。

构造出第三种静电吸盘，它带有两个感应电极，一个设置接受基底内，另一个设置在接受基底的外面。在这种情况下，使用在接受基底内的感应电极通过测量在沉积之前和之后电荷的改变直接地确定带电颗粒的沉积的数量，也使用在沉积区域外面的感应电极来校正沉积量的测量。

采用阳极电镀的氧化铝制作一个环形构形的感应电极(铝做为形成电极的导电层，而氧化物层做为介电层)。使用15克小珠，并把这些小珠与微细化的类固醇药粉(可的松，Aldrich Chemical公司，Milwaukee,WI)一起摇动大约30分钟。使用了两种浓度的粉末，一个为每15克小珠中有450毫克粉末(3％混合物)，另一个为15克小珠中有900毫克粉末(6％混合物)。把1800伏的电压施加到该静电吸盘上。按照示例8采用声能推动粉末，采用1400(相当于大约12瓦)，1600，或者1800。靠记录静电计的电压随时间的改变测量在沉积过程中电荷的改变，这种记录在前两分钟每30秒钟记录一次，其后每一分钟记录一次，直到总共30分钟过去为止。也测量在预先称重的铝箔上沉积的粉末的数量。

通过在铝薄膜上进行沉积实现了多次试验，完成沉积的时间取为大约5分钟。试验显示，用稳定状态的沉积，k在每个方向上改变达到4％。k为所监测的电荷Q’与被沉积的电荷Q之比，k实际上是吸盘和声学分配装置的所有运行参数的一个函数；因此，k由实验确定。通过分配装置的特点的改变，k的不一致性超过10％。在图14A-C中示出了在感应电极的试验中得到的数据，这些数据提供了采用一个保护环形状的感应电极得到的实验数据的曲线表示。

Claims (17)

1．一种适宜于在化学或药学的化验或制造中使用的静电吸盘，它包括一个导电层，可选择地包括两个电极，有至少一个电极用来静电地吸引一个或多个物体。

2．按照权利要求1所述的静电吸盘，其特征在于，两个电极为交指形的。

3．按照权利要求1所述的静电吸盘，其特征在于，导电层包括一个单一的电极。

4．按照权利要求1所述的静电吸盘，其包括一个或多个浮动电极和一个或多个相邻电极，它们靠近浮动电极，但是与浮动电极绝缘；通过把一个电位施加到一个或多个相邻的电极上可以在浮动电极中诱导出一个电位。

5．按照权利要求4所述的静电吸盘，其还包括：邻近每个浮动电极的一个接受基底，用来接受带静电电荷的物体；当一个带静电电荷的物体在基底上时，在该浮动电极上诱导出一个图像电荷，从而产生出一个有利于把物体保留在基底上的图像作用力，物体是一个药物基底。

6．按照权利要求5所述的静电吸盘，其特征在于，该药物基底不是介电物质。

7．按照权利要求1所述的装置，其特征在于，物体由包括吸入器基底、小片、封壳、小帽盖、栓剂、覆盖层、绷带和盖板的一组中挑选。

8．一种颗粒沉积装置，它包括：

(a)如权利要求1的静电吸盘；以及

(b)阵列排列的感应电极，用来测量粘接到该感应电极上的带电颗粒的数量，从而显示出粘接到该静电吸盘或它的一部分上的带电颗粒的数量；并且，可选择地还包括：

(c)一第一电荷与质量比监视器，用来测量施加到静电吸盘上的颗粒的平均电荷与质量比。

9．按照权利要求8所述的静电吸盘，其还包括：

(d)一个带电粉末分配装置，它有用来分配带电粉末的一个出口；并且，可选择地还包括：

(e)一第二电荷与质量比监视器，用来测量由该分配装置分配的颗粒的平均电荷与质量比。

10．一种制作一种药品的方法，它包括：

(a)提供一个药物基底；

(b)把基底施加到一个静电吸盘上；以及

(c)把颗粒加到基底上，并用静电把颗粒粘接到基底上。

11．按照权利要求10所述的方法，其特征在于，静电吸盘包括一个浮动电极，并且，颗粒基本上被粘接到基底的与浮动电极对应的区域上，方法可选择地还包括：

(d)选择施加到静电吸盘上的偏压电位，以便确定将粘接到基底上的所施加的颗粒的数量。

12．按照权利要求10和11所述的方法，其还包括：

(e)通过测量被沉积在感应电极上的颗粒所引起的离子电流，测量沉积在基底上的粉末的数量；可选择地还包括：

(f)当沉积的粉末的所测得的数量达到一个目标数量时，或者中止施加颗粒，或者把基底有施加颗粒的源移开。

13．按照权利要求12所述的方法，其特征在于，药物基底由包括吸入器基底、小片、封壳、小帽盖、栓剂、覆盖层、绷带和盖板的一组中挑选。

14．一种用来产生剂量配方的方法，它包括：

(a)提供一个静电吸盘，它有一个可以在x或y方向上寻址的区域，并可选择地有多个可以在x或y方向上寻址的区域，每个区域与一个分开的药物携带体相对应；

(b)使该吸盘与包括一种药学上的活性成份的物体接触，把这些物体基本上粘接到吸盘的可以在x或y方向上寻址的区域中；以及

(c)把这些物体释放到与物体被粘接在其上的吸盘的那些区域对准的一个药物携带体上，把物体基本上同时沉积到多个药物携带体上。

15．按照权利要求14所述的方法，其特征在于，药物携带体中的至少两个接受不同数量的物体，从而形成不同的剂量单元。

16．一种包括一个静电吸盘的吸入器基底，该静电吸盘包括一个导电层，它有至少一个电极，用来静电地吸引用做吸入剂的颗粒，可选择地，颗粒包括干粉，这些干粉包括药学上的活性成份。

17．按照权利要求16所述的吸入器，其特征在于，颗粒基本上由一种或多种药学上的活性成份构成。

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