【手続補正書】
【提出日】令和3年7月14日(2021.7.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明の態様の１つは、センサーからの電流を検出する装置である。この装置は、ゲイン設定を設けるためのコンデンサのネットワークを含み、電流を、積分時間（所定の積分時間の長さ）の間、（積分時間を通じ、積分時間にわたり）電圧勾配に変換するように構成された積分回路を有する。この積分回路は、オンになると、コンデンサのネットワークの入力と出力とを接続するように構成されたリセットスイッチをさらに含む。この装置は、電圧勾配を複数の電圧サンプルにデジタル化（デジタイズ）するアナログデジタルコンバータ（Analog-to-Digital Converter、ＡＤＣ）と、一組のモジュール（モジュール一式、モジュールのセット）とをさらに含む。一組のモジュールは、複数の電圧サンプルを解析して電圧勾配の傾き（勾配）を決定するように構成された解析モジュールと、電圧勾配とゲイン設定に基づいて電流の大きさを決定するように構成された出力モジュールと、コンデンサのネットワークを再構成し、リセットスイッチを介して電圧勾配をリセットするように構成された再構成モジュールとを含む。解析モジュールは、複数の電圧サンプルに基づき第１次近似ラインを決定するように構成されたモジュールと、リセット後の一時的な摂動の間の前記第１次近似ラインの傾きから、摂動が安定した後の電圧勾配の傾きを予測するように構成されたモジュールとを含む。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明のさらに異なる態様の１つは、センサーからの電流を、装置を用いて検出する方法である。この装置は、ゲイン設定を設けるためのコンデンサのネットワークおよびそのコンデンサのネットワークの入力と出力とを接続するためのリセットスイッチを備えた積分回路と、アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）と、プロセッサとを含む。この方法は、（１）積分時間について（積分時間の間、積分時間にわたり）、ゲイン設定を備えた積分回路により、電流を電圧勾配に変換することと、（２）ＡＤＣにより、電圧勾配を複数の電圧サンプルにデジタル化（デジタイズ）し、複数の電圧サンプルにより電圧勾配を示すことと、（３）プロセッサにより、複数の電圧サンプルを電圧勾配の傾きを決定するために解析することと、（４）電圧勾配の傾きとゲイン設定とに基づき電流の大きさを決定することと、（５）コンデンサのネットワークを再構成し、リセットスイッチを介して電圧勾配をリセットすることとを含む。解析することは、複数の電圧サンプルに基づき第１次近似ラインを決定することと、リセット後の一時的な摂動の間の第１次近似ラインの傾きから、摂動が安定した後の電圧勾配の前記傾きを予測することとを含む。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
添付の図のフローチャートとブロック図とは、本開示の様々な実施形態に基づくシステム、方法、およびコンピュータプログラム製品の実装可能な構成、機能および動作を示す。この点に関し、フローチャートまたはブロック図のそれぞれのブロックは、モジュール、セグメント、またはコードの１部を表してもよく、それは、特定の１つまたは複数の論理機能を実装するための１つまたは複数の実行可能なコードを構成してもよい。フローチャートおよび／またはブロック図のそれぞれのブロック、およびフローチャートおよび／またはブロック図のブロックの組み合わせは、特定の機能または技術を実行する専用のハードウェアをベースとするシステムに実装されてもよく、専用のハードウェアとコンピュータに対する命令との組み合わせで実装されてもよい。これらのコンピュータプログラムの命令は、コンピュータまたはその他のプログラム可能なデータプロセッシング装置に対し、特定の方法で機能するよう指示することができるコンピュータ可読媒体に格納されてもよく、その結果、コンピュータ可読媒体に格納された指示は、フローチャートおよび／またはブロック図またはブロックにおいて特定された機能／行為を実行する指示手段を含む製品を生成する。
上記には、センサーからの電流を検出する装置であって、ゲイン設定を設けるためのコンデンサのネットワークを含み、前記電流を、積分時間の間、電圧勾配に変換するように構成され、さらに、オンになると前記コンデンサのネットワークの入力と出力とを接続するように構成されたリセットスイッチを含む積分回路と、前記電圧勾配を複数の電圧サンプルにデジタル化するように構成されたアナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）と、一組のモジュールであって、前記複数の電圧サンプルを解析し、前記電圧勾配の傾きを決定するように構成された解析モジュールと、前記電圧勾配の前記傾きおよび前記ゲイン設定に基づき、前記電流の大きさを決定するように構成された出力モジュールと、前記コンデンサのネットワークを再構成し、前記リセットスイッチにより前記電圧勾配をリセットするように構成された再構成モジュールとを含む一組のモジュールとを有する、装置が開示されている。前記一組のモジュールは、前記電圧勾配に基づき、検出可能範囲外（ＯＯＲ）の状態を判定するように構成された判定モジュールをさらに含んでもよく、前記再構成モジュールは、前記ＯＯＲ状態に基づき前記コンデンサのネットワークを再構成してもよい。前記判定モジュールは、前記電圧勾配および既定の検出可能範囲に基づき前記ＯＯＲ状態を予測してもよい。前記一組のモジュールは、前記ＯＯＲ状態に基づき前記積分時間を調整するように構成された調整モジュールをさらに含んでもよい。前記再構成モジュールは、前記積分時間を調整して、検出速度または検出精度が改善されるように前記コンデンサのネットワークを再構成してもよい。前記解析モジュールは、前記複数の電圧サンプルに基づき第１次近似ラインを決定するように構成されたモジュールと、前記第１次近似ラインの傾きを前記電圧勾配の前記傾きとして特定するように構成されたモジュールとを含んでもよい。前記積分回路は、前記コンデンサのネットワークに対する電流をオンオフするように構成された入力スイッチをさらに含み、前記一組のモジュールは、前記電流が前記電圧勾配に変換される間は前記電流が通過し、前記リセットスイッチがオンされ前記電圧勾配をリセットする間は前記電流を遮断するように前記入力スイッチを制御するように構成されたスイッチ制御モジュールをさらに含んでもよい。前記一組のモジュールは、前記電流を前記電圧勾配に変換することを複数回繰り返すように構成された繰り返しモジュールを含んでもよく、前記複数の電圧サンプルは、前記繰り返しにより得られた複数の電圧サンプルの複数のセットを備え、前記解析モジュールは、前記複数の電圧サンプルの複数のセットを平均することにより前記電圧勾配の前記傾きを決定してもよい。前記一組のモジュールは、既知の値の校正用電流を前記積分回路に供給して前記校正用電流から得られた前記電圧勾配の前記傾きを記録することにより、前記積分回路の前記ゲイン設定を校正するように構成された校正モジュールをさらに含んでもよい。この装置は、前記複数の電圧サンプルのノイズ成分を低減し、前記複数の電圧サンプルの１つまたは複数の電圧サンプルを生成するように構成された、１つまたは複数のデジタルフィルタをさらに有してもよい。
上記には、前記一組のモジュールを格納するメモリと、前記一組のモジュールを実行するプロセッサとをさらに有する、装置が開示されている。また、複数のガス分子をイオン化して、複数の原子質量単位（ＡＭＵ）数を含む複数のガスイオンから構成されるイオン流にするように構成されたイオンドライブと、前記複数のガスイオンの第１の部分を選択的に通すように構成された質量フィルタであって、前記複数のガスイオンの前記第１の部分のそれぞれのガスイオンは第１のＡＭＵ値を含む質量フィルタと、前記複数のガスイオンの前記第１の部分を検出し、第１のイオン電流を生成するように構成されたイオンセンサーと、上述した装置であって、前記第１のイオン電流を検出する装置とを有する質量分析装置が開示されている。また、電磁気スペクトルの特定の部分の範囲の光の特性を測定し、第１の光電流を生成するように構成された光学センサーと、上述した装置であって、前記第１の光電流を検出する装置とを有する光学分光装置が開示されている。また、解析される電流シグナルを生成するように構成されたセンサーと、上述した装置であって、前記電流シグナルを検出する装置とを有するシステムが開示されている。
上記には、また、センサーからの電流を、装置を用いて検出する方法が開示されている。前記装置は、ゲイン設定を設けるためのコンデンサのネットワークおよびそのコンデンサのネットワークの入力と出力とを接続するためのリセットスイッチを備えた積分回路と、アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）と、プロセッサとを含み、当該方法は、積分時間の間、ゲイン設定を備えた前記積分回路により前記電流を電圧勾配に変換することと、前記ＡＤＣにより、前記電圧勾配を複数の電圧サンプルによりデジタル化し、前記複数の電圧サンプルにより前記電圧勾配を示すことと、前記プロセッサにより、前記複数の電圧サンプルを解析し、前記電圧勾配の傾きを決定する、解析することと、前記電圧勾配の前記傾きと前記ゲイン設定とに基づき、前記電流の大きさを決定することと、前記コンデンサのネットワークを再構成し、前記リセットスイッチを介して前記電圧勾配をリセットする、再構成することとを含む。この方法は、前記電圧勾配に基づき、検出可能範囲外（ＯＯＲ）の状態を判断することをさらに含み、前記再構成することは、前記ＯＯＲ状態に基づいて前記コンデンサのネットワークを再構成することを含んでもよい。前記ＯＯＲ状態を判断することは、前記電圧勾配および既定の検出可能範囲に基づき前記ＯＯＲ状態を予測することを含んでもよい。この方法は、さらに、前記ＯＯＲ状態に基づき前記積分時間を調整することをさらに含んでもよい。前記再構成することは、前記コンデンサのネットワークを再構成し、前記積分時間を調整し、検出速度または検出精度を改善することを含んでもよい。前記解析することは、前記複数の電圧サンプルに基づき第１次近似ラインを決定することと、前記第１次近似ラインの傾きを前記電圧勾配の前記傾きとして特定することとを含んでもよい。前記積分回路は、前記コンデンサのネットワークに対する前記電流をオンオフするように構成された入力スイッチをさらに含み、当該方法は、前記電流が前記電圧勾配に変換される間は前記電流が通過し、前記リセットスイッチがオンされ前記電圧勾配をリセットする間は電流を遮断するように前記入力スイッチを切り替えることをさらに含んでもよい。当該方法は、前記電流を前記電圧勾配に変換することを複数回繰り返すことをさらに含み、前記複数の電圧サンプルは電圧サンプルの複数のセットを備え、前記電圧サンプルの複数のセットを平均することにより前記電圧勾配の前記傾きを決定してもよい。
また、上記には、スペクトロメーターを含むシステムを操作するコンピュータのためのコンピュータプログラムであって、前記スペクトロメーターは、センサーと、前記センサーからの電流を検出するように構成された装置とを含み、前記装置は、ゲイン設定を設けるためのコンデンサのネットワークを含む積分回路であって、前記電流を、積分時間の間、電圧勾配に変換するように構成され、オンになるとコンデンサのネットワークの入力と出力とを接続するように構成されたリセットスイッチをさらに含む積分回路と、前記電圧勾配を複数の電圧サンプルにデジタル化するように構成されたアナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）とを含み、当該コンピュータプログラムは、前記複数の電圧サンプルを解析して前記電圧勾配の傾きを決定するステップと、前記電圧勾配の前記傾きと前記ゲイン設定に基づき前記電流の大きさを決定するステップと、前記電圧勾配の前記傾きに基づき前記コンデンサのネットワークを再構成し、前記リセットスイッチを介して前記電圧勾配をリセットするステップとを実行するための実行可能なコードを含む。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサーからの電流を検出する装置であって、
ゲイン設定を設けるためのコンデンサのネットワークを含み、前記電流を、積分時間の間、電圧勾配に変換するように構成され、さらに、オンになると前記コンデンサのネットワークの入力と出力とを接続するように構成されたリセットスイッチを含む積分回路と、
前記電圧勾配を複数の電圧サンプルにデジタル化するように構成されたアナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）と、
一組のモジュールであって、前記複数の電圧サンプルを解析し、前記電圧勾配の傾きを決定するように構成された解析モジュールと、
前記電圧勾配の前記傾きおよび前記ゲイン設定に基づき、前記電流の大きさを決定するように構成された出力モジュールと、
前記コンデンサのネットワークを再構成し、前記リセットスイッチにより前記電圧勾配をリセットするように構成された再構成モジュールとを含む一組のモジュールとを有し、
前記解析モジュールは、前記複数の電圧サンプルに基づき第１次近似ラインを決定するように構成されたモジュールと、
前記リセット後の一時的な摂動の間の前記第１次近似ラインの傾きから、前記摂動が安定した後の前記電圧勾配の前記傾きを予測するように構成されたモジュールとを含む、装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記再構成モジュールは、前記積分時間を調整して、検出速度または検出精度が改善されるように前記コンデンサのネットワークを再構成する、装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記積分回路は、前記コンデンサのネットワークに対する電流をオンオフするように構成された入力スイッチをさらに含み、
前記一組のモジュールは、前記電流が前記電圧勾配に変換される間は前記電流が通過し、前記リセットスイッチがオンされ前記電圧勾配をリセットする間は前記電流を遮断するように前記入力スイッチを制御するように構成されたスイッチ制御モジュールをさらに含む、装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記一組のモジュールは、前記電流を前記電圧勾配に変換することを複数回繰り返すように構成された繰り返しモジュールを含み、前記複数の電圧サンプルは、前記繰り返しにより得られた複数の電圧サンプルの複数のセットを備え、前記解析モジュールは、前記複数の電圧サンプルの複数のセットを平均することにより前記電圧勾配の前記傾きを決定する、装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、
前記一組のモジュールは、既知の値の校正用電流を前記積分回路に供給して前記校正用電流から得られた前記電圧勾配の前記傾きを記録することにより、前記積分回路の前記ゲイン設定を校正するように構成された校正モジュールをさらに含む、装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかにおいて、
前記一組のモジュールを格納するメモリと、
前記一組のモジュールを実行するプロセッサとをさらに有する、装置。
【請求項７】
複数のガス分子をイオン化して、複数の原子質量単位（ＡＭＵ）数を含む複数のガスイオンから構成されるイオン流にするように構成されたイオンドライブと、
前記複数のガスイオンの第１の部分を選択的に通すように構成された質量フィルタであって、前記複数のガスイオンの前記第１の部分のそれぞれのガスイオンは第１のＡＭＵ値を含む質量フィルタと、
前記複数のガスイオンの前記第１の部分を検出し、第１のイオン電流を生成するように構成されたイオンセンサーと、
請求項１ないし６のいずれかに記載の装置であって、前記第１のイオン電流を検出する装置とを有する質量分析装置。
【請求項８】
電磁気スペクトルの特定の部分の範囲の光の特性を測定し、第１の光電流を生成するように構成された光学センサーと、
請求項１ないし６のいずれかに記載の装置であって、前記第１の光電流を検出する装置とを有する光学分光装置。
【請求項９】
解析される電流シグナルを生成するように構成されたセンサーと、
請求項１ないし６のいずれかに記載の装置であって、前記電流シグナルを検出する装置とを有するシステム。
【請求項１０】
センサーからの電流を、装置を用いて検出する方法であって、
前記装置は、ゲイン設定を設けるためのコンデンサのネットワークおよびそのコンデンサのネットワークの入力と出力とを接続するためのリセットスイッチを備えた積分回路と、アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）と、プロセッサとを含み、
当該方法は、
積分時間の間、ゲイン設定を備えた前記積分回路により前記電流を電圧勾配に変換することと、
前記ＡＤＣにより、前記電圧勾配を複数の電圧サンプルによりデジタル化し、前記複数の電圧サンプルにより前記電圧勾配を示すことと、
前記プロセッサにより、前記複数の電圧サンプルを、前記電圧勾配の傾きを決定するために解析することと、
前記電圧勾配の前記傾きと前記ゲイン設定とに基づき、前記電流の大きさを決定することと、
前記コンデンサのネットワークを再構成し、前記リセットスイッチを介して前記電圧勾配をリセットする、再構成することとを含み、
前記解析することは、
前記複数の電圧サンプルに基づき第１次近似ラインを決定することと、
前記リセット後の一時的な摂動の間の前記第１次近似ラインの傾きから、前記摂動が安定した後の前記電圧勾配の前記傾きを予測することとを含む、方法。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記再構成することは、前記コンデンサのネットワークを再構成し、前記積分時間を調整し、検出速度または検出精度を改善することを含む、方法。
【請求項１２】
請求項１０または１１において、
前記積分回路は、前記コンデンサのネットワークに対する前記電流をオンオフするように構成された入力スイッチをさらに含み、
当該方法は、前記電流が前記電圧勾配に変換される間は前記電流が通過し、前記リセットスイッチがオンされ前記電圧勾配をリセットする間は電流を遮断するように前記入力スイッチを切り替えることをさらに含む、方法。
【請求項１３】
請求項１０ないし１２のいずれかにおいて、
前記電流を前記電圧勾配に変換することを複数回繰り返すことをさらに含み、前記複数の電圧サンプルは電圧サンプルの複数のセットを備え、前記電圧サンプルの複数のセットを平均することにより前記電圧勾配の前記傾きを決定する、方法。
【請求項１４】
スペクトロメーターを含むシステムを操作するコンピュータのためのコンピュータプログラムであって、前記スペクトロメーターは、センサーと、前記センサーからの電流を検出するように構成された装置とを含み、
前記装置は、
ゲイン設定を設けるためのコンデンサのネットワークを含む積分回路であって、前記電流を、積分時間の間、電圧勾配に変換するように構成され、オンになるとコンデンサのネットワークの入力と出力とを接続するように構成されたリセットスイッチをさらに含む積分回路と、前記電圧勾配を複数の電圧サンプルにデジタル化するように構成されたアナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）とを含み、
当該コンピュータプログラムは、
前記複数の電圧サンプルを解析して前記電圧勾配の傾きを決定するステップと、
前記電圧勾配の前記傾きと前記ゲイン設定に基づき前記電流の大きさを決定するステップと、
前記電圧勾配の前記傾きに基づき前記コンデンサのネットワークを再構成し、前記リセットスイッチを介して前記電圧勾配をリセットするステップとを実行するための実行可能なコードを含み、
前記電圧勾配の傾きを決定するステップは、
前記複数の電圧サンプルに基づき第１次近似ラインを決定するステップと、
前記リセット後の一時的な摂動の間の前記第１次近似ラインの傾きから、前記摂動が安定した後の前記電圧勾配の前記傾きを予測するステップとを含む、コンピュータプログラム。