[發(fā)明專利]累積電容器跨阻放大器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380029028.1
• 申請(qǐng)日: 2013-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN104335036B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·P·菲茨杰拉德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 史密斯探測(cè)－沃特福特有限公司
• 主分類號(hào): G01N27/62
• 分類號(hào): G01N27/62;H01J49/02
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11283
• 代理人: 孫向民,肖冰濱

1.一種光譜儀，包括：

檢測(cè)器，包括：

具有第一側(cè)和第二側(cè)的收集器，所述第一側(cè)被配置為檢測(cè)朝向所述收集器漂移的離子；

鄰近所述第二側(cè)的電介質(zhì)元件；

具有輸入和輸出的放大器；以及

鄰近所述電介質(zhì)元件并與所述收集器相對(duì)的容性板元件，所述容性板元件與所述放大器的輸出耦合，所述收集器與所述放大器的輸入耦合，由此所述收集器、所述電介質(zhì)元件和所述容性板元件在所述放大器的反饋回路中用作電容器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜儀，其中所述電介質(zhì)包括印刷電路板。

3.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的光譜儀，其中所述放大器、所述收集器、所述電介質(zhì)元件和所述容性板元件形成容性跨阻放大器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光譜儀，其中所述容性板元件、所述電介質(zhì)和所述收集器包括被配置為累積來自所述收集器的離子電流作為電壓的累積器電路。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光譜儀，該光譜儀還包括與所述電容器耦合的復(fù)位電路，該復(fù)位電路被配置以選擇性地復(fù)位所述電容器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光譜儀，其中所述放大器包括運(yùn)算放大器；并且其中所述電容器被配置為通過所述運(yùn)算放大器的二極管放電而被選擇性復(fù)位。

7.根據(jù)利要求1或2所述的光譜儀，該光譜儀包括保護(hù)環(huán)，該保護(hù)環(huán)圍繞鄰近所述電介質(zhì)的所述收集器。

8.根據(jù)利要求1或2所述的光譜儀，其中所述電介質(zhì)包括空氣間隙、印刷電路板、陶瓷、熱塑性塑料或玻璃中的至少一者。

9.根據(jù)利要求1或2所述的光譜儀，其中所述電介質(zhì)包括聚碳酸酯、聚酯、聚苯乙烯、聚丙烯或PFTE中的至少一者。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光譜儀，其中所述光譜儀是被配置為基本上在環(huán)境壓力下操作的離子遷移光譜儀。

11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光譜儀，其中所述容性板元件和所述收集器在大約四十四平方毫米的區(qū)域上重疊。

12.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光譜儀，該光譜儀還包括與跨阻放大器耦合的第二收集器，該第二收集器被配置為接收離子至少直到離子峰值已經(jīng)過去。

13.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光譜儀，其中：

所述收集器被配置為接收朝向支撐在電介質(zhì)的第一側(cè)上的收集器漂移的離子；

所述容性板元件，設(shè)置在所述電介質(zhì)的與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)上并與所述收集器重疊配置；以及

所述收集器被配置成與所述輸入耦合，所述容性板元件被配置成與所述輸出耦合。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光譜儀，該光譜儀還包括復(fù)位電路，該復(fù)位電路被配置為選擇性地復(fù)位所述電容器。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光譜儀，其中所述放大器包括至少一個(gè)輸入保護(hù)二極管；并且其中所述復(fù)位電路包括開關(guān)元件和電阻元件，該開關(guān)元件被選擇性地配置為將所述板元件與所述放大器的所述至少一個(gè)輸入保護(hù)二極管耦合。

16.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光譜儀，包括：

所述收集器被配置為接收離子，所述收集器被布置并配置為電容器的第一板；

所述電介質(zhì)元件靠近所述收集器；

所述容性板元件相對(duì)于所述電介質(zhì)(128，228)與所述收集器相對(duì)布置的被配置作為所述電容器的第二板；和

所述放大器具有輸入、輸出和反饋回路；以及

所述電容器被配置在所述反饋回路中。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光譜儀，其中所述收集器、所述電介質(zhì)元件、所述容性板元件和所述放大器被布置和配置為累積器，所述累積器包括相加結(jié)點(diǎn)，所述光譜儀還包括被配置為復(fù)位所述累積器而不直接與所述相加結(jié)點(diǎn)耦合的復(fù)位電路。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光譜儀，其中所述收集器被布置成朝向所述光譜儀的漂移管的一端以用于收集來自所述漂移管的離子。