TWI649118B - 偵測帶電粒子裝置及體現該裝置於質譜法的設備 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種偵測帶電粒子裝置，包括一基板、彼此電連接且分別設置於該基板之非共面的第一面與第二面之一電荷偵測板與一積體電路單元，及一實質包覆該電荷偵測板及該積體電路單元的遮蔽干擾單元，以容許該電荷偵測板偵測來自該遮蔽干擾單元外的該帶電粒子。被設置在該第二面上的該積體電路單元是與被設置在第一面的該電荷偵測板非共面，以防止該等帶電粒子在該積體電路單元上的干擾。
Description
參見於相關申請案
本件申請案主張於2016年5月10日提申的美國臨時申請案序號62/334126的優先權。
本發明涉及一種用於感應並偵測帶電粒子的裝置，及一體現該裝置之質譜儀。
帶電粒子偵測器是被用於許多應用需求，例如離子或電子偵測。此類應用的一個例子是質譜法。質譜儀是基於其帶電粒子質荷比(m/z)而被廣泛地用於帶電粒子的分離和分析，且許多各種類型質譜儀與帶電粒子偵測器為已知。
一第一種傳統用於質譜法的帶電粒子偵測器包含一電子倍增管，例如不連接或連續的二次發射極(dynode)之電子倍增管[例如，微通道板(MCP)]，其通常是利用所謂”二次電子發射”之物理現象以106的倍率規模將電荷量放大。然而，由於二次電子發射與入射帶電粒子速度的強函數，大生物分子之混合物的速度通常過
於緩慢，使得產生二次電子過少，該第一種傳統帶電粒子偵測器並不適合用以執行大生物分子之混合物的質譜法。
一種稱為離子收集器之第二種傳統帶電粒子偵測器，例如法拉第杯，已與質譜儀一起被使用於大DNA片段或完整的病毒之電荷偵測。然而，伴隨該第二種傳統帶電粒子偵測器之大量電子雜訊使得其在細胞或微粒子之直接電荷偵測上不切實際。
一種如載於美國第8963075專利號之第三種傳統帶電粒子偵測器，是以感應電磁場原理為基礎。儘管該第三種傳統帶電粒子偵測器是適合執行帶電荷量非常大的帶電粒子的質譜法，例如DNA片段或帶有如每粒子1萬個電荷之病毒，當該等入射帶電粒子是由大量的小型帶電粒子(離子雲)所組成時，因為結果的讀出將有一不樂見的衰減/拖曳效應，所以該第三種傳統帶電粒子偵測器無法產生一精確的偵測結果。
發明概要
因此，本發明的目的，即在提供一種至少能改善先前技術所提及之缺點的偵測帶電粒子裝置。
根據本發明偵測帶電粒子裝置的一觀點，其包括一基板、一電荷偵測板、一積體電路單元，及一遮蔽干擾單元。該電荷偵測板是被設置於該基板的一第一面。該積體電路單元是電連接於
該電荷偵測板，並設置於該基板的一第二面，該第二面是與該第一面非共面。該遮蔽干擾單元實質包覆該電荷偵測板及該積體電路單元，以容許該電荷偵測板偵測到來自該遮蔽干擾單元外的該等帶電粒子。被設置在該第二面上的該積體電路單元是與被設置在該第一表面上的該電荷偵測板非共面，以便於防止該等帶電粒子在該積體電路單元上的干擾。
根據本發明之另一觀點，其在提供一種用於質譜法的設備，其包括一用以接收來自一離子源的離子並輸出經選擇的離子的質量分析器，及一如上所述的裝置。該裝置用以接收該等經選擇的離子作為該等帶電粒子。
1‧‧‧裝置
10‧‧‧基板
101‧‧‧第一面
102‧‧‧第二面
131‧‧‧法拉第籠
1311‧‧‧開孔
1312‧‧‧開孔
132‧‧‧網狀物
103‧‧‧凹陷部
104‧‧‧第一層
105‧‧‧第二層
106‧‧‧第三層
11‧‧‧電荷偵測板
12‧‧‧積體電路單元
121‧‧‧信號接地路徑
122‧‧‧集成的電流轉電壓電路
123‧‧‧CR-RC-CR網路
13‧‧‧遮蔽干擾單元
133‧‧‧導電層
134‧‧‧接地路徑
14‧‧‧導電外殼
141‧‧‧限位構件
142‧‧‧蓋構件
143‧‧‧孔
15‧‧‧絕緣層
2‧‧‧設備
21‧‧‧離子源
22‧‧‧質量分析器(四極離子阱)
本揭露內容之其他的特徵以及優點將在下列參照隨文檢附的圖式之具體例的詳細說明中變得明顯，其中：圖1A是根據本揭露內容之一偵測帶電粒子裝置之一具體例的一立體爆炸圖；圖1B是如圖1A所描述之該裝置之該實施例的一立體示意圖；圖2A是如圖1A所描述之該裝置之該具體例的一剖視示意圖；圖2B是根據本揭露內容之偵測帶電粒子裝置之一具體例的一剖視示意圖；
圖3是根據本揭露內容之偵測帶電粒子裝置之一具體例之一範例裝配之一基板、一電荷偵測板、一積體電路單元、一法拉第籠及一絕緣層的一俯視示意圖；圖4是描述於圖3之範例裝配的一仰視示意圖；圖5是一電路圖，說明根據本揭露內容之偵測帶電粒子裝置之積體電路單元之一範例的實現；圖6是一圖解影像圖，說明在該積體電路單元之一輸出時的白雜訊(white noise)；圖7是一示意圖，說明將根據本揭露內容之偵測帶電粒子裝置體現於一用於質譜法的設備的一具體例；圖8是乙醇去氫(ADH)及細胞色素C(CytoC)之示範性質譜的一圖解影像圖，其是經使用根據本揭露內容之用於質譜法的設備的一具體例所取得的圖解影像圖；圖9是經衰敗之細胞色素C分子之示範性質譜的一圖解影像圖，其是經使用根據本揭露內容之用於質譜法的設備的一具體例所取得的圖解影像圖；圖10是一免疫球蛋白G(IgG)之示範性質譜的一圖解影像圖，其是經使用根據本揭露內容之用於質譜法的設備的一具體例所取得的圖解影像圖；及圖11是一免疫球蛋白M(IgM)之示範性質譜的一圖解影像圖，
其是經使用根據本揭露內容之用於質譜法的設備的一具體例所取得的圖解影像圖。
發明的詳細說明
如本文中所述，是把”帶電粒子”歸類於一帶有一電荷的粒子。它可以是一離子(ion)，如一帶有一過剩或不足之質子(protons)或電子的分子或原子。它可以是電子或質子本身，也可以是其他基本粒子，如正電子(positrons)。
在本揭露內容被詳細描述之前，應當被注意的是，經考慮適用之處，已重述在圖式中之用以指出相同或類似元件的參考數字或末端部分的參考數字，其可以選擇性地具有相似的特徵。
如本文中所述，是把”RC電路”或”RC網路”歸類於電阻-電容電路或網路，且是把”CR電路”或”CR網路”同樣歸類於電容-電阻電路或網路。它是由一電壓源或電流源驅動且由電阻與電容所組成的電路。
參閱圖1A、圖1B、圖2A、圖3與圖4，根據本揭露內容之偵測帶電粒子裝置1的一具體例，包括一基板10、一設置於該基板10的一第一面101以面向入射帶電粒子(圖未示)的電荷偵測板11、一電連接於該電荷偵測板11並設置於該基板10之與該第一面
101非共面的一第二面102的積體電路單元12，及一被裝設成實質包覆該電荷偵測板11及該積體電路單元12的遮蔽干擾單元13，該遮蔽干擾單元13容許該電荷偵測板11偵測到來自該遮蔽干擾單元13外的該等帶電粒子，並容許經該積體電路單元12的信號輸出。
被設置在該基板10的該第二面102的該積體電路單元12與被設置在該基板10之第一面101的該電荷偵測板11非共面，以防止該等入射帶電粒子在該積體電路單元12上的干擾[如，電磁干擾(electromagnetic interference)]。
在確定的具體例中，該電荷偵測板11是由一導電性材料(conducting material)所製成，如金屬。在一具體例中，該電荷偵測板11是一銅板(copper plate)，其作為一影像電荷/電流傳導板以直接感測抵達的帶電粒子，如離子。
在一具體例中，該基板10的該第一面101與該第二面102是彼此相反的。例如，該基板10的該第一面101與該第二面102可以分別是如圖2A所示之裝置1的該基板10的頂面與底面。此處須注意的是，被用於整份之本揭露內容中之如”頂”與”底”方向上的用語，並非完全是所給定之方向上的含意，且為了易於解釋當提及任何特定圖式時其僅是慣用於一般意思。在如此配置中，被設置在該基板10的該第二面102的該積體電路單元12，是相反於被設置在該基板10之第一面101的該電荷偵測板11，以防止該等入射帶電粒子
在該積體電路單元12上的干擾(如，電磁干擾)。
一般來說，該遮蔽干擾單元13是一獨立的金屬圍欄，其是供阻隔外部電磁場並保護該裝置1之內部零組件抵抗電磁干擾使用，如射頻(RF)干擾。
在一具體例中，該遮蔽干擾單元13包括一法拉第籠(Faraday cage)131，及一連接於該法拉第籠131的網狀物132。如顯示於圖2A，該法拉第籠131是被配置成實質覆蓋該基板10的第一面101與第二面102，並具有兩分別地對應於該電荷偵測板11及該積體電路單元12的位置的開孔1311、1312，以分別地使該電荷偵測板11及該積體電路單元12暴露。該網狀物132覆蓋該法拉第籠131與該電荷偵測板11對應的位置的開孔1311，且被配置成容許來自該遮蔽干擾單元13外的該等帶電粒子在該電荷偵測板11上的影響。在一實施中，該法拉第籠131是由一固態金屬材料所製成。然而，在本揭露內容的其他具體例中，該法拉第籠131亦可以具有一網狀結構。
包括有該法拉第籠131及該網狀物132的該遮蔽干擾單元13，是用於包覆該基板10、該電荷偵測板11及該積體電路單元12來阻擋所不欲見的(不需要的)外部電磁干擾，以增加有關於該裝置1之帶電粒子的偵測靈敏性。
根據本揭露內容的一具體例，該遮蔽干擾單元13還包括
一導電層133(見圖2B)，該導電層133是連接於該法拉第籠131，並覆蓋該法拉第籠131與該積體電路單元12對應位置的開孔1312。該導電層133可以是由一例如銅帶(copper tape)來實施。
在本揭露內容的一具體例中，該裝置1還包括一導電外殼14，該導電外殼14實質包覆該基板10、該電荷偵測板11及該法拉第籠131，此方式容許來自該遮蔽干擾單元13外的該等帶電粒子在該電荷偵測板11上的影響，並容許經由該積體電路單元12的信號輸出。
在一具體例中，如描述於圖1A中的該導電外殼14可以是由如經螺絲扣件相互連接的一限位構件141及一蓋構件142所組成。該限位構件141定義出一用以限制該基板10、該電荷偵測板11、該積體電路單元12，及該法拉第籠131的限位空間。
該導電外殼14具有一對應於該電荷偵測板11之位置的孔143，且該網狀物132是架設在該導電外殼14以覆蓋該孔143。在描述於圖1A之該示範的具體例中，該孔143是形成在該限位構件141。
在本揭露內容的若干具體例中，與該積體電路單元12對應位置的該導電外殼14的一部分是可被連接於該法拉第籠131，並當作該遮蔽干擾單元13的部件使用，前述部件是取代前面所提及的導電層133。在圖1A、圖1B與圖2A中的蓋構件142可當作如該導
電外殼14之一部份之範例使用，該導電外殼14之該部分適合做為該遮蔽干擾單元13的部件使用。在本具體例中要注意的是，該蓋構件142是導電性地連接於該法拉第籠131，其是經由架設有該網狀物132的該限位構件141依次被設置連接於該法拉第籠131。
伴隨著該遮蔽干擾單元13的供應，該裝置1所不欲見之電磁輻射能(electromagnetic radiated energy)的耦合，是被防止或其作用是縮減到最小。該遮蔽干擾單元13執行一金屬阻障(metallic barrier)的形式，其是被插入於電磁輻射源與該裝置1間的電磁波路徑上。為了避免電磁能量穿透過經安置的屏蔽，該遮蔽干擾單元13的外表面是必須被接地。線纜屏蔽與接地的設計對於電磁干擾的減少是重要的。
伴隨著該法拉第籠131、該網狀物132及該導電層133(或該導電外殼14的該部分)被電性連接，該遮蔽干擾單元13整體是電性傳導至一獨立的接地路徑134(見圖2B)。此接地路徑134是自該積體電路單元12的一信號接地路徑121被隔離。所屬技術領域者應該容易理解的是，描繪於圖2B之為了相互連接該等接地路徑134、121的一等效電感(inductor)，是該兩接地路徑134、121彼此互相隔離的一象徵。這有利於避免或使不欲見之電磁輻射能量之耦合最小化，因而對該裝置1豎立了一個較高的偵測範圍。
在一具體例中，該基板10可以具有一凹陷部103，且該
電荷偵測板11是被設置於該凹陷部103。該基板10可以具有至少一層。實施該凹陷部103的一方式是特別隨著圖2B被說明，該基板10具有一帶有以所給定的順序堆疊之一第一層104、一第二層105及一第三層106的三層結構。該第一層104具有一未覆蓋該第二層105之一部份的一表面的部份，且該電荷偵測板11是被設置在該第二層105之該部分的該表面，而該積體電路單元12是被設置在該第三層106之相反於該第二層105的一表面。在若干具體例中，該基板10可以是一印刷電路板(printed circuit board)。要注意的是，為了清楚說明，該基板10之該第一至第三層104~106的剖線是被省略的。
從製作的角度來看，在本揭露內容的一具體例中，該裝置1可以是由例如帶有構成該第一面101的第一層、組成該基板10的第二與第三層，及構成該第二面102的一第四層的四印刷電路層所製成。在帶有金屬網的該頂部中心處如同離子入口，一經印刷的銅箔遍及該頂部、該等面與幾乎所有該底部地覆蓋該基板10。
實際上如圖2A與圖3所示，該裝置1還包括一覆蓋該法拉第籠131的一大部分的絕緣層15，且該網狀物132是被設置接觸於該法拉第籠131之未被該絕緣層15所覆蓋的一部分。
在一具體例中，該電荷偵測板11可以是以一於半徑上近乎5至20mm之圓形的形狀，且可以是以該基板10為中心設置。因
此，與該電荷偵測板11整體排成直線的該法拉第籠131的該開孔1311、該網狀物132及該導電外殼14的該孔143，是全部相對該基板10(或在若干具體例中是全部相對該整體裝置1)被中心設置。伴隨著這種的結構，除了接觸於該網狀物132之被暴露的該法拉第籠131的一部分外(如描繪於圖3)，該絕緣層15實質能夠緊密地覆蓋該整體的法拉第籠131，架設有該網狀物132以覆蓋該孔143的該導電外殼14便是被配裝至該裝置1的剩餘部分。該法拉第籠131的該接觸部分可當作一具有一略大於該電荷偵測板11之半徑的外徑的環形物。
本揭露內容之用於偵測帶電粒子的該裝置1之上述中不同結構上的配置，當如離子之帶電粒子撞擊該電荷偵測板11時，各偵測事件可以被完成，其可伴隨著一經提升的偵測靈敏度直接地感應並偵測該等帶電粒子。此外，該等帶電粒子之電荷數量是可以在不需要傳統之電荷放大的偵測器下使用該裝置1迅速且直接地被量測到。
圖5描述該裝置1之積體電路單元12的一示範性具體例。該積體電路單元12包括一集成的電流轉電壓電路122及一電壓放大器，該集成的電流轉電壓電路122將一輸入電流轉換成一表示該電流的輸出電壓，該電壓放大器於本文中是以一CR-RC-CR網路123為例，其作為一以較快的邊緣速度轉換接收到的脈衝之脈衝整
形電路(pulse-shaping circuit)。
在該電荷偵測板11感應出或到達該電荷偵測板11的電流在一標稱1微微法拉的電容(C0)上積累，且電壓跨在一並聯的10千兆歐姆電阻(R0)上。從該第一電子級(該集成的電流轉電壓電路122)輸出之該經轉換脈衝(V1)接著遭該CR-RC-CR網路123整形，且產生一窄寬度脈衝讀出。
圖6顯示該積體電路單元12的偵測範圍，是經由來自該電阻(R0)之該強生雜訊(Johnson noise)與該CR-RC-CR網路123之雜訊過濾所設定。雜訊底的峰至峰值為5.5mV。
如圖7所示，在若干具體例中，本揭露內容的該裝置1可被用於感測並偵測帶電粒子於一質譜儀或其類似物。例如，該裝置1可以被使用於一在沒有進行電荷放大下直接感測並偵測帶電粒子之質譜法的設備2。如一範例，該裝置1是可以被適用於質譜法之一設備使用，其更包括一質量分析器(mass analyzer)，其中，該電荷偵測板11可以在距離該電荷偵測板11約10至50mm範圍內傳導射入之帶電粒子之影像電流(即，提供該等入射帶電粒子的該質量分析器的輸出，是可被設定提升至該範圍內)。本文中應被注意的是，約10至50mm之該範圍僅是被提供做為一說明的範例，且本揭露內容並非由該質量分析器與該電荷偵測板11間的距離所侷限，換言之，該質量分析器在本揭露內容之若干實施例中是可以被
設置為距離該電荷偵測板11短於10mm或大於50mm。
在若干具體例中，除了該裝置1之外，該用於質譜法的設備2還包括一質量分析器22。該質量分析器22是適用於接收來自一離子源21的離子並輸出經選擇的離子，該質量分析器22在若干具體例中可以是該設備2的部件。例如，該離子源21可以游離一待測物(即，處於分析狀態下的材料；圖未示)以產生經游離的待測物粒子，且該質量分析器22是根據一帶電粒子質荷比(m/z ratios)的掃描範圍輸出經選擇的離子以作為該裝置1的該等射入帶電粒子。
在若干具體例中，該用於質譜法的設備2是一四極離子阱(quadrupole ion trap)質譜儀，如描繪於圖7中之四極離子阱(QIT)是作為該質量分析器22的作用。在若干具體例中，該用於質譜法的設備2是一線性離子阱(linear ion trap)質譜儀，其質量分析器22是經一線性離子阱來執行(圖未示)。在若干具體例中，該質量分析器22可以是一四極質量分析器，或是一扇型磁場質量分析器(magnetic sector mass analyzer)。
描繪於圖7中之四極離子阱質譜儀的運作的一詳細說明如下。在描述的具體例中，用於偵測帶電粒子的該裝置1是耦合至該四極離子阱22以偵測自該四極離子阱22所轟出之該等帶電粒子之電荷總量。
分子離子是先被引入至該四極離子阱22內，並妥善地保
留在內部。接著，該四極離子阱22外的該等離子是根據其質荷比被掃描，並直接朝向本揭露內容之偵測帶電粒子裝置1行進。每當離子來到該裝置1之網狀物132附近時，該電荷偵測板11立即地傳導該等離子的影像電流。當離子轟擊到該電荷偵測板11上時，各分析事件完成，以消滅其影像電荷。該待測物上的電荷總量(z)可被該裝置1偵測。
該偵測帶電粒子裝置1及體現該裝置1於該質譜法的設備2是可利於偵測小型帶電粒子與大型帶電粒子兩者，例如像蛋白質(proteins)、抗體(antibodies)、蛋白質複合體(protein complexes)、蛋白質結合物(protein conjugates)、核酸(nucleic acids)、寡核苷酸(oligonucleotides)、去氧核醣核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)、多醣類(polysaccharides)，及許多其餘的生物分子(biomolecules)，只要該等入射粒子的電荷總量超出約200。本揭露內容中的該裝置1及該設備2除了高偵測效率與解析度外，其在描繪分子量、蛋白質消化之產物、蛋白質體分析(proteomic analysis)、代謝體學(metabolomics)，及胜肽序列(peptide sequencing)之特徵的方面上是如此有益的。
在若干具體例中，除了其它事物外，該偵測帶電粒子裝置1及體現該裝置於質譜法的設備2可以被用於蛋白質、細胞器(organelles)及細胞(cells)之研究，以描繪分子量、蛋白質消化產
物、蛋白質體分析、代謝體學，及胜肽序列之特徵。
經使用本揭露內容之設備2所取得的質譜可以是那些奈米粒子、病毒(viruses)，或其他生物成分(biological components)及具有尺寸高至約50nm或更大的細胞器。
在若干變化中，經使用本揭露內容之設備2所取得的質譜可以是那些小分子離子。
該用於質譜法的設備2還包括至少一頻率掃描輔助系統(frequency scanning subsystem)，及選擇性地至少一真空泵(vacuum pump)。
圖8顯示出經使用本揭露內容之一包括有一個三維(three-dimensional；3D)四極離子阱質譜儀所取得之乙醇去氫[(alcohol dehydrogenase)；ADH；分子量(W.M.)~46kDa之單體(monomer)；單電荷與雙電荷(single- and double-charged)]及細胞色素C[(CytoC)；(單體)；分子量(W.M.)~12.5kDa]之單體的集合體[multimers；如，二聚物(dimer)、三聚物(trimer)及四聚物(tetramer)]的質譜，其ADH與CytoC具有相反電荷。顯然，本揭露內容之偵測帶電粒子裝置1能偵測在10kDa範圍內的離子，並能辨別正電荷及負電荷兩者。因此，本揭露內容之體現該偵測帶電粒子裝置1於該質譜法的設備2是適合且適用於獲取大生物分子之質譜。
根據本揭露內容之經實施使用一帶有三維(3D)四極離子阱質譜儀之偵測帶電粒子裝置1的一實驗，其結果顯示於圖9，就衰退的細胞色素C而言，該質譜之每一繞射偵測峰具有一相似的特徵量變曲線：一快速的感應上升(AB)、一快速的消滅下降(BC)，及一殘留的RC尾部(CD)。因此，本揭露內容之偵測帶電粒子裝置1能根據背景訊號辨別特徵量變曲線。
圖10及圖11分別顯示經使用本揭露內容之一帶有該裝置1之三維(3D)四極離子阱質譜儀所取得之IgG(分子量~146kDa)與IgM(於單體之集合體的分子量~1MDa)的質譜。顯然，本揭露內容之該裝置1能在100kDa及1MDa質量範圍內偵測離子。因此，使本揭露內容之偵測帶電粒子裝置1體現於質譜法之設備2是適合取得非常大的生物分子之質譜。
本發明並不限於揭露在本文中的具體例。除了有其他的定義以外，所有本文中所使用之技術性與科學上的專業術語具有相同於所屬技術領域中具有通常知識者所歸屬的含義。
在沒有進一步的詳細闡述，基於上述說明其想得到的是，所屬技術領域者可以利用本揭露內容至其最充分的範圍。因此，該等特定的具體例僅是被理解為作例證的，且並非本揭露內容之任一其餘方式的限制。
在上面說明中，基於解釋的目的，為了提供該具體例之
一完善的理解，許多特定的細節已被提到。然而，在這些特定細節範圍以外之若干可被實施的一個或更多其餘的具體例，對於所屬技術領域者而言將是顯而易見的。它應該被領會的是，遍及此說明之”一個具體例”、”一具體例”，及帶有一序號的一具體例等意味著可被包括於本揭露內容之實施的特有特徵、結構，或特色。它更應該被領會的是，為了簡化本揭露內容以及有助於各種發明外觀的了解，說明書中的不同特徵有時是被歸類在單一個具體例、圖式或其描述中。揭露於本說明書中的所有特徵是可被結合在任一組合。揭露於本說明書中的各特徵是可被相同、等效或相似目的的特徵取代。
當本揭露內容為了經考量過的示範性具體例已被描述時，除了打算涵蓋被包括於最廣解釋的本質及範圍的各種排列以便於包含所有改變與等效的排列外，它被理解為本揭露內容是不限於所揭露的具體例。
Claims (19)
- 一種偵測帶電粒子裝置，其包含：一基板；一電荷偵測板，設置於該基板的一第一面；一積體電路單元，設置於該基板的一第二面，該積體電路單元與該電荷偵測板電性連接，該第二面是與該第一面非共面；及一遮蔽干擾單元，實質包覆該電荷偵測板及該積體電路單元，以容許該電荷偵測板偵測到來自該遮蔽干擾單元外且撞擊該電荷偵測板的一帶電粒子；其中，被設置在該第二面上的該積體電路單元是與被設置在該第一面上的該電荷偵測板非共面，以防止該帶電粒子干擾該積體電路單元。
- 如請求項1所述的偵測帶電粒子裝置，其中，該遮蔽干擾單元包括一法拉第籠，及一連接於該法拉第籠的網狀物。
- 如請求項2所述的偵測帶電粒子裝置，其中，該法拉第籠實質覆蓋該基板的該第一面與該第二面並具有兩開孔，該法拉第籠的該兩開孔分別地對應於該電荷偵測板及該積體電路單元的位置，以分別地使該電荷偵測板及該積體電路單元暴露。
- 如請求項3所述的偵測帶電粒子裝置，其中，該網狀物覆蓋該法拉第籠之其中一開孔，該其中一開孔對應於該電荷偵測板之位置，以容許該電荷偵測板偵測到來自該遮蔽干擾單元外的該帶電粒子。
- 如請求項3所述的偵測帶電粒子裝置，其中，該遮蔽干擾單元還包括一導電層，該導電層是連接於該法拉第籠並覆蓋該法拉第籠的其中一開孔，該其中一開孔是對應於該積體電路單元之位置。
- 如請求項3所述的偵測帶電粒子裝置，還包含一導電外殼，該導電外殼實質包覆該基板、該電荷偵測板及該法拉第籠，以容許該電荷偵測板偵測到來自該遮蔽干擾單元外的該帶電粒子，並容許經由該積體電路單元的信號輸出；其中，與該積體電路單元對應位置的該導電外殼的一部分是連接於該法拉第籠，並當作該遮蔽干擾單元的部件使用。
- 如請求項6所述的偵測帶電粒子裝置，其中，該導電外殼具有一對應於該電荷偵測板之位置的孔，且該網狀物是架設在該導電外殼以覆蓋該孔。
- 如請求項2所述的偵測帶電粒子裝置，還包含一絕緣層，該絕緣層覆蓋該法拉第籠的一大部分，且該網狀物是被設置接觸於該法拉第籠之未被該絕緣層所覆蓋的一部分。
- 如請求項1所述的偵測帶電粒子裝置，其中，該基板具有一凹陷部，且該電荷偵測板是被設置於該凹陷部。
- 如請求項9所述的偵測帶電粒子裝置，其中，該基板具有一依序堆疊之一第一層、一第二層及一第三層的三層結構，該第一層具有一未覆蓋該第二層之一部份之一表面的部份，該電荷偵測板是設置在該第二層之該部分的該表面，該積體電路單元是設置在該第三層之相反於該第二層的一表面。
- 如請求項1所述的偵測帶電粒子裝置，其中，該基板的該第一面與該第二面是彼此相反的，且其中被設置於該第二面的該積體電路單元相反設置在該第一面的該電荷偵測板，以防止該帶電粒子在該積體電路單元上的干擾。
- 如請求項1所述的偵測帶電粒子裝置，其中，該遮蔽干擾單元及該積體電路單元具有彼此獨立的接地路徑。
- 如請求項1所述的偵測帶電粒子裝置，其中，該積體電路單元包括一集成的電流轉電壓電路，及一電壓放大器。
- 如請求項1所述的偵測帶電粒子裝置，其中，該電荷偵測板之半徑是大約在5至20mm的範圍內。
- 如請求項1所述的偵測帶電粒子裝置，其中，該電荷偵測板可以在距離該電荷偵測板約10至50mm範圍內傳導射入之帶電粒子之影像電流。
- 一種用於質譜法的設備，其包含：一質量分析器，用以接收來自一離子源的離子並輸出經選擇的離子；及一如請求項1所述的裝置，用以接收該經選擇的離子作為該帶電粒子。
- 如請求項16所述之用於質譜法的設備，其中，該質量分析器是一四極離子阱及一線性離子阱中的一者。
- 如請求項16所述之用於質譜法的設備，其中，該裝置的該電荷偵測板操作於沒有電荷放大的情況下。
- 如請求項16所述之用於質譜法的設備，其中，該裝置的該電荷偵測板可以在距離該電荷偵測板約10至50mm範圍內自該質量分析器傳導射入之帶電粒子之影像電流。
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