[發明專利]用于控制俘獲離子的包括德爾塔/西格瑪數模轉換器模塊的設備

在審

• 申請號: 202210136480.9
• 申請日: 2022-02-15
• 公開（公告）號: CN114944844A
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: M·西伯勒;G·瑪德巴赫;C·羅斯勒;C·桑德納;H·韋普平斯
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H03M3/00
• 分類號: H03M3/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉書航;陳嵐

1.一種用于控制俘獲離子的設備(10)，所述設備包括：

離子陷阱(12)；

多個場電極(13)，用于控制離子陷阱(12)中的離子；以及

控制器芯片(14)，其電連接到場電極(13)，控制器芯片(14)包括至少一個德爾塔-西格瑪數模轉換器(DS-DAC)模塊(140)，該至少一個DS-DAC模塊(140)包括DS-DAC電路(141.3)，DS-DAC電路(141.3)被配置為：

接收數字數據流，

將數字數據流轉換為模擬控制電壓，以及

將模擬控制電壓供給到場電極(13)。

2.根據權利要求1所述的設備(10)，其中

DS-DAC模塊(140)進一步包括連接到DS-DAC電路(141.3)的輸出的第一低通濾波器(142)。

3.根據權利要求2所述的設備(10)，其中

第一低通濾波器(142)包括開關電容器濾波器。

4.根據前述權利要求中的任何一項所述的設備(10)，包括：

多個DS-DAC模塊，每個模塊被配置為接收數字數據流、將數字數據流轉換為模擬控制電壓、以及將控制電壓供給到場電極中的至少一個場電極。

5.根據前述權利要求中的任何一項所述的設備(10)，進一步包括：

第二低通濾波器(150)，其連接到DS-DAC模塊(140)的輸出和場電極(13)中的至少一個場電極。

6.根據前述權利要求中的任何一項所述的設備(10)，其中

控制器芯片(14)被借助于接合布線(17)連接到場電極(13)。

7.根據前述權利要求中的任何一項所述的設備(10)，其中

場電極(13)包括兩行DC電極(13.1)和RF軌道電極布置(13.2)。

8.一種用于控制設備中的俘獲離子的方法(50)，所述設備包括：

離子陷阱；

多個場電極，用于控制離子陷阱中的離子；以及

控制器芯片，其電連接到所述多個場電極，控制器芯片包括至少一個數模轉換器(DAC)模塊，該至少一個DAC模塊包括DAC電路，

所述方法是在低于50K的溫度下執行的，并且包括：

將數字數據流供給到DAC電路的輸入(51)；

在DAC電路中將數字數據流轉換為模擬控制電壓(52)；以及

將模擬控制電壓供給到場電極(53)。

9.根據權利要求8所述的方法(50)，其中

數模轉換器(DAC)被實現為德爾塔-西格瑪數模轉換器(DS-DAC)。

10.根據權利要求8或9所述的方法(50)，進一步包括：

將離子陷阱和控制器芯片并排地部署在恒冷器中。

11.根據權利要求8至10中的任何一項所述的方法(50)，進一步包括：

對由DAC電路輸出的模擬控制電壓進行低通濾波。

12.根據權利要求11所述的方法(50)，進一步包括：

借助于開關電容器濾波器對模擬控制電壓進行低通濾波。

13.根據權利要求8至12中的任何一項所述的方法，進一步包括：

借助于開關矩陣對控制電壓進行多路復用。

14.根據權利要求13所述的方法，其中

通過將開關合并在離子陷阱中來實現多路復用。