(57)【要約】      （修正有）【課題】マイクロシステムにて使用するための固定具であって、特に、マイクロチャネルプレートの自己整合実装及び固定を可逆的に行うことができる固定具を提供する。【解決手段】少なくとも固定具とマイクロチャネルプレートを備え、該固定具はマイクロチャネルプレートに適応した導電性材料から構成されると共に、非導電性基板８に付けられる構造と、高電界が測定システムに影響するのを防ぐシールド１と、イオントラップ２と、自己整合法で構成部品を位置決めし同時に電気的接続を行うバネ構造５、６と、構成部品を位置決めするための少なくとも一つの止め具４とを備える。【選択図】図２
2015037832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロシステムにおける構成部品の自己整合実装及び固定用の装置であって、
構成部品を整列し、固定し、構成部品と接触する、少なくとも一つの導電性のバネ構造と、構成部品が押される少なくとも一つの止め具と、少なくとも一つのバネ構造及び少なくとも一つの止め具は、非導電性基板に適用されることを特徴とする、装置。
【請求項２】
少なくとも一つのバネ構造及び少なくとも一つの止め具は、マイクロシステム構造と同じマスク面においてフォトリソグラフィーによって製造されることを特徴とする、請求項１記載の装置。
【請求項３】
構造は、フォトエッチング・プロセスにより製造されることを特徴とする、請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】
フォトエッチング・プロセスは、ドープされた半導体材料において達成されることを特徴とする、請求項３記載の装置。
【請求項５】
構造は、ドープされたシリコンから構成されることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
構造は、フォトレジストにおける電解成形により製造されることを特徴とする、請求項１又は２記載の装置。
【請求項７】
ガラスが非導電性基板として使用されることを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
構造と電気的接触を行うための導体トラックは、非導電性基板に適用されることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の装置の使用であって、マイクロシステム、特にマイクロ質量分析計、電子増倍管、暗視装置、光電子増倍管、粒子カウンター、あるいは放射線量計におけるマイクロチャネルプレートの実装、固定、及び電気接点接続のための使用。
【請求項１０】
マイクロチャネルプレートと、マイクロチャネルプレートの自己整合実装及び固定を行うための請求項１から８のいずれかに記載の装置と、を少なくとも備えた装置。
【請求項１１】
マイクロチャネルプレートでの高電圧の影響に対してマイクロシステムを保護する少なくとも一つのシールド電極をさらに備えた、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
電子トラップをさらに備えた、請求項１０又は１１に記載の装置。
【請求項１３】
全ての構造は、同じマスク面においてフォトリソグラフィーにより製造されることを特徴とする、請求項１０から１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】
装置は非導電性基板にて覆われることを特徴とする、請求項１０から１３のいずれかに記載の装置。
【請求項１５】
マイクロシステム、特にマイクロ質量分析計、電子増倍管、暗視装置、光電子増倍管、粒子カウンター、あるいは放射線量計における、請求項１０から１４のいずれかに記載の装置の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）の分野に関係する。本発明は、マイクロシステムにて使用するための固定具に関し、特に、マイクロチャネルプレートの自己整合実装及び固定用の固定具に関する。また本発明は、発明による固定具とマイクロチャネルプレートとを少なくとも備える装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロシステム工学は、新システムを形成するために、各分野からの開発及び構造を組み合わせることにより、マイクロエレクトロニクス、マイクロメカニクス、マイクロ流体工学、マイクロ光学からの方法だけでなく、情報科学、バイオテクノロジー、及びナノテクノロジーにおける開発を組み合わせる。機能を決定する構造の寸法は、マイクロメートルの範囲にあり、それは、ナノトポロジーに対する限界として使用可能である。
【０００３】
マイクロエレクトロニクスは、トランジスター（ＣＰＵ）及びコンデンサー（ＲＡＭ）のような電気部品に限定されるのに対して、マイクロシステム工学は、例えば結晶シリコンあるいはガリウムヒ素のような半導電材料における個別の部品及びモノリシックなものの両方のシステムを形成するために、超小形電子回路、マイクロメカニカル及びマイクロオプティカルな部品、並びにそれらの集積化の設計及び生産に関係する。
【０００４】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）と呼ばれるマイクロシステムでは、センサ、アクチュエータ、及びデータ処理が協働する。実例は、無線マウス、現代のプリンタのバブルジェット（登録商標）プリントヘッドにおける光学センサ、エアーバッグのトリガー用並びに安定及びナビゲーションシステム制御用の加速度及び回転率センサ、低侵襲手術、内視鏡システム用の装置、食料監視用の化学センサ、プロジェクターあるいは有機発光ダイオードにおけるマイクロハードディスクあるいはマイクロミラーアクチュエータ・チップである。マイクロシステム工学の周辺領域は、マイクロプロセス技術であり、それは微細構造化された装置にて処理される物理的及び／又は化学的処理に関する。
【０００５】
マイクロシステムは、以前は半導体電子工学に主に基づいていた。即ち、基材(基板)は、一般的にシリコン又はガリウムヒ素であった。最近、マイクロシステムも、また、プラスチックから低費用で製造することができ、材料研究の分野の成果は、多機能システム用に使用される。
【０００６】
マイクロシステムは、ウェーハからモノリシック的に製造されない場合が多いが、ハイブリッドマイクロシステムを形成するために互いに接続される異なる構成部品をむしろ備える。従って、マイクロシステムは、複数の構成部品の接続を許容する接続位置を有し、システムを形成する。そのような接続位置の一例は、マイクロシステムの構成部品に適合し固定するための固定具である。マイクロ質量分析計は、図示するための一例として考えられるであろう。
【０００７】
マイクロ質量分析計は、従来技術（例えば「Complex MEMS: A fully integrated TOF micro mass spectrometer」 Sensors and Actuators A 出版: Physical, 138 (1) (2007), 22-27  参照）から知られている。一つのワークピースにおいてマイクロ質量分析計の全ての構成部品をモノリシック的に製造することは、これまで可能ではなかった。二次電子増倍管は、例えば、別々に製造されねばならず、全体のシステムを形成するためにマイクロ質量分析計の残りの構成部品に接続されねばならない複雑な部品である。このことは、二次イオン増幅器に適応されシステムの他の部品に対して二次イオン増幅器を固定する固定具を必要とする。
【０００８】
二次イオン増幅器としてのマイクロチャネルプレートの使用は、マイクロ質量分析計の場合には明らかである。
【０００９】
マイクロチャネルプレートは、平面の画像解像二次電子増倍管である。それは、あるエネルギーでプレートの入力側をたたきそこで二次電子を引き起こす自由電子あるいは他の電離粒子の小電流の低ノイズ増幅に役立つ。
【００１０】
マイクロチャネルプレートは、側面間に加速電圧が存在する金属化された２つの板を備える。板は、それ自体、半導体からできており、ふるいに類似した方法で穿孔され、あるいは微視的に微細な溝により浸透され、典型的に約１０μｍの間隔で約６〜８μｍの直径の穴を有する。板は１０分の数ミリメートルの厚みであり、溝は板軸に対して約１０度傾いており、よって、入射電子は、間違いなく溝の壁に繰り返しぶつかる。その後、入射電子は、溝に沿って板間に存在する電圧により加速され、各壁での衝突で増加される。したがって、個々の溝は、例えば光電子増倍管にて使用されるような微視的な電子増倍管のように作用する。
【００１１】
出口側では、電子の数は、溝壁との複数の衝突の結果として約１０００倍に増加されている。加速後区域を通り、増幅された(増加された)電子は、実際の検出器、通常、発光スクリーン、また、自由電子を検出するための特殊形態のＣＣＤ、例えばｅｂＣＣＤつまり電子衝突ＣＣＤ、に導かれ、また、例えばファラデー検出器として具体化される電子トラップに導かれる。
【００１２】
マイクロチャネルプレートは、小さな「一次」電子あるいはイオン電流を増幅するものに関する質量分析計、電子増倍管、及び暗視装置のような様々な測定システムにて使用される。一次ビーム（電子、イオン、光子）が、正確に規定された場所で非常に小さい断面部分にて発生する場合、特に、マイクロシステム工学あるいは集積光学、及びマイクロ光学における応用で適用可能であるように、マイクロチャネルプレートの溝は、マイクロメートル範囲における精度でプレートに配列されねばならない。
【００１３】
このような応用に関して、ハイブリッド形態で集積されたマイクロチャネルプレートが一次ビーム構造に対して直接に配向されたガイドにおいて使用可能ならば有利であろう。
【００１４】
マイクロメートルの精度でのイオン・チャネルに対する位置合わせに加えて、保持装置がこの場所にマイクロチャネルプレートを同時に固定し、それと電気的接続を図ることは有利であろう。記述した例の場合には、電子トラップが更に必要であり、また、板における高電圧に起因する電界は、それがマイクロシステムの機能、例えば質量分析計の機能に影響を与えないような方法でシールドされることが確実にならねばならない。
【００１５】
構成部品の配向は、マイクロ光学システムの製造においても非常に重要である。光の根本的な本質は、光を発生し、伝送し、変更する構成部品が互いに正確に位置しなければならないことを要求する。マイクロ光学にける実装装置及び固定具は、構成部品の正確な位置決めを主に提供する機械的構造に一般的に制限される。それらは、シリコン基板へ導入され異なる構成部分（例えば光ファイバー、レーザー及び検出器ダイオード）が互いに対して整列される形態で集積される構造、又は、金属の、好ましくは円形の、はんだリフロー工程中にアライメントが可能な、はんだ、いわゆるバンプを有する構造を使用するのが好ましい。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】「Complex MEMS: A fully integrated TOF micro mass spectrometer」 Sensors and Actuators A 出版: Physical, 138 (1) (2007), 22-27
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
はんだ付け及びレーザー溶接による接続は、マイクロシステム工学において、しっかり固定する及び実装する従来の２つの技術である。レーザー溶接の場合、例として、固定される構成部品は、クランプ内に保持することができ、その後、配向され基板に溶接される。不利なことは、とりわけ、構成部品が不可逆的に基板へ接続されることである。即ち、構成部品の交換が可能ではない。
【００１８】
ＥＰ１２３０５７１Ｂ１は、塑性変形可能な保持装置でのアクティブ光ファイバー配向用の装置について記述する。しかしながら、それはいずれの電気接点接続も含んでいない。
【００１９】
ＥＰ１３４５８４３Ｂ１は、完全に解放されたマイクロコンポーネントを固定するための装置について記述する。しかしながら、構成部品は自己整合方法にて実装することができない。
【００２０】
したがって、記述された従来技術から発生して、策定された目的は、構成部品が自己整合方法で取り付けられることを可能にするＭＥＭＳにおける構成部品の一体化用の固定具を提供することである。求められた固定具は、構成部品と基板との間の可逆的な接続を可能にするように意図される。電気接点接続は、構成部品の機械的な固定に加えて達成されるように意図される。固定具は、製造コスト効率が良く、扱うのに柔軟で単純になるように意図される。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
驚いたことに、この目的は、非導電性基板に構築される導電性のバネ構造によって特に有効に達成可能であることが分かった。
従って、本発明は、マイクロシステムにおける構成部品の自己整合実装及び固定を行うための装置に関し、構成部品を整列し固定し構成部品と接触する少なくとも一つの導電性のバネ構造と、構成部品が押圧される少なくとも一つの止め具と、バネ構造及び止め具が非導電性基板に適用されることによって特徴付けられる。
【００２２】
以下に固定具とも呼ばれる、発明による装置は、ハイブリッド・マイクロシステムにおける構成部品の一体化に好ましくは適切であるが、これに限定されない。マイクロシステムは、マイクロメートル域の寸法を有する構造及び／又は構成部品で、構造及び／又は構成部品がシステムとして協働する構造及び／又は構成部品の配列を一般的に意味すると理解される。ハイブリッド・マイクロシステムは、別個の生産方法で製造され、完全なシステムを形成するためにともに接続/連結された構成部品を有するマイクロシステムを意味すると理解される。
【００２３】
発明による固定具は、単一の構造において、構成部品の自己整合実装、固定、及び電気接点接続という複雑な目的を達成し、好ましくは、同じ生産プロセスで、マイクロシステム構造のいくつかと同じマスク面にて製造される。
【００２４】
発明による固定具は、少なくとも一つのバネ構造を有する。バネ構造は、静止位置にあり、外力によって静止位置から偏向可能な突起を意味すると理解され、上記外力は、外力が中止されたときには可逆的な方法で突起が静止位置へ再び戻ることを保証する突起のバネ力により打ち消される。
【００２５】
バネ構造は、とりわけ、基板に実装され固定されるように意図される構成部品が規定の位置に固定されることを保証する。発明による固定具へ構成部品を導入した結果として、バネ構造は静止位置からそらされ、構成部品にバネ力を与える。その結果、構成部品は、規定の位置へ持って行かれる。更にバネ構造は、導電材料から製造されるか、あるいは導電材料が設けられている。発明によれば、構成部品とバネとの間の機械的な接触は、同時に電気的接触を構成する。
【００２６】
更に、発明による固定具は、構成部品が押され及び／又は圧迫され、並びに限界設定を構成する少なくとも一つの止め具を有する。基板への接続の間に、構成部品は、少なくとも一つの止め具に押され及び／又は圧迫され、その結果、止め具は、構成部品の更なる移動に関する障害物を構成し、固定された構成部品の位置を少なくとも一つの寸法において規定する。
【００２７】
発明によれば、少なくとも一つのバネ構造及び少なくとも一つの止め具は、非導電性基板に適用される。基板は、マイクロシステムの構造が適合あるいは応用されるか、又はマイクロシステムの構成部品に接続されるマイクロシステムの一部を意味すると一般的に理解される。非導電材料は、導電率が一般的に１０−７Ｓ／ｍ未満の材料を意味すると理解される。例としては、プラスチック、ガラス、セラミック、あるいは非導電材料として用いられる複合材料である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、発明による固定具の単純な実施形態の模式的な図を示す。
【図２】図２は、マイクロシステムにおけるマイクロチャネルプレートの自己整合実    装、固定、及び電気接点接続のための、発明による固定具の好ましい実施形態を模式    的に示す。
【図３】図３は、図２から、発明による固定具へマイクロチャネルプレートがどのよ    うに挿入されるかを模式的に示している。
【図４】図４は、固定具及びマイクロチャネルプレートを備えた、発明による装置を    示す。
【図５】図５は、固定具及びマイクロチャネルプレートを備える、発明による装置の    別の実施形態を模式的に示す。
【図６】図６は、発明による固定具の更なる実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
一つの好ましい実施形態では、導体トラックが非導電性基板に適用され、少なくとも一つの導電性のバネ構造と電気接触することを可能にする。
【００３０】
一つの好ましい実施形態では、固定具を形成する構造は、マイクロシステムの、例えばマイクロ質量分析計の構造の少なくとも一部とともに製造される。
【００３１】
マイクロシステムにおける構造の製造は、マイクロシステム工学の当業者に知られている。微細加工技術は、例えば、「Fundamentals of Microfabrication」 Marc Madou著, CRC Press Boca Raton FLA 1997、あるいは 「Mikrosystemtechnik fur Ingenieure」 W. Menz. J. Mohr 及び O. Paul著, Wiley-VCH, Weinheim 2005、の本に記述され図示されている。
【００３２】
マイクロシステム工学の技術は、熱膨張係数を一致させたナトリウム含有ガラス基板（例えばPyrex（登録商標））と組み合わされた湿式化学エッチングプロセス、好ましくはプラズマエッチングプロセスによって、マイクロメートル域における構造精度で、高アスペクト比（例えば、大きな深さ（〜１００μｍ）を有する狭いトレンチ（〜μｍ））のシリコン基板のパターニングに極めて基づいており、それらは、単純にエッチングされた構造が備わり、一方、はんだ合金（AuSi）のように機能する薄い金層で、好ましくはいわゆる陽極接合によって直接に、密閉してきつく互いに接続される。
【００３３】
高アスペクト比を有する金属の構造は、同程度の精度（ＵＶ  ＬＩＧＡ）にて厚いフォトレジスト（＞１００μｍ）における電解の増加により実現することができる。フォトリソグラフィー及びエッチングの技術と組み合わせて好ましくはプラズマ中で、高真空蒸発及びカソードスパッタリングのような薄膜技術、ＰＶＤプロセス、あるいは化学蒸着（ＣＶＤプロセス）を用いて、十分にプロセスと相性の良い技術において、それらの基板に、金属化、疎水性の又は親水性の表面のような機能層を、並びに、バルブシール及び膜、加熱エレメント、温度・圧力・流量センサのような機能エレメントを一体化することが可能である。堆積又はパターニングのプロセスにおいて規定された領域にて好ましくは自己集合を受けるカーボンナノチューブ、また、シリコン・ニードルあるいは金属クラスター構造を使用することにより、マイクロシステムの中へそれらのナノ構造に基づく機能を一体化することは可能である。
【００３４】
発明による固定具の構造（バネ構造、止め具）は、多くのマイクロシステムのように、シリコン−ガラス技術を用いて製造されるのが好ましい。それらは、異なる接点接続（例えば導電性のバネ構造用の）用の導体トラック構造が初めに非導電性基板に適用されることにより、マイクロシステムの、例えばマイクロ質量分析計の、あるいはファイバー固定具の、構造の少なくとも一部とともに製造されるのが好ましい。好ましくは数百μｍの厚みを有し、好ましくはシリコンの、高ドープされた半導体基板は、好ましくは共晶接合により、その後のフォトエッチング・プロセスにおいて非導電性基板まで構造がパターン化される電極の領域においてその上に局所的に接合される。その代わりとして、それらの導電性構造は、また、好ましくは数百μｍの十分な厚みを有する、対応してパターン化されたレジストにおける金属の電解構造によって作製可能である。システムの全体は、適切な場合、更なる非導電性基板で覆うことができる。
【００３５】
発明による固定具は、特に、ハイブリッド・マイクロシステムにおけるマイクロチャネルプレートの一体化に関して、例えばマイクロ質量分析計の製造に関して適している。したがって、本発明は、また、マイクロチャネルプレートを収容し固定しマイクロチャネルプレートと電気的接触する、発明による固定具の使用に関する。
【００３６】
さらに本発明は、発明による固定具とマイクロチャネルプレートとを少なくとも備えた装置に関する。発明によるそのような装置は、マイクロチャネルプレートに加えて、次の要素を備える。即ち、
−  マイクロチャネルプレートを収容するための導電性材料から構成した構造で、非導電性のキャリアに適用される構造と、
−  自己整合方法でマイクロチャネルプレートを位置決めし、同時に電気接点接続を行なう弾性構造と、
−  マイクロチャネルプレートを位置決めする少なくとも一つの止め具と、を備える。
【００３７】
さらに、装置は、好ましくは、
−  高電圧からマイクロシステムの残りの構成部品をシールドするための少なくとも一つのシールド電極、及び／又は
−  電子トラップで、少なくとも一つのシールド電極で好ましくはシールドされる電子トラップ、を備える。
【００３８】
一つの好ましい実施形態において、述べられた全てのエレメントは、同じマスク面におけるフォトリソグラフィーによって製造された。好ましくは、導体トラックが基板に存在し、エレメントとの電気的接触を可能にする。
【００３９】
記述される装置は、マイクロシステムにおいて一次ビーム（電子、イオン、光子）を増幅することに非常によく適している。したがって、例えば、質量分析計、電子増倍管、暗視装置、光電子増倍管、ガイガーカウンター、放射線量計、及び他の類似の測定システムでの使用に適している。
【００４０】
本発明は、特に、発明による固定具の使用、並びに、マイクロ質量分析計、電子増倍管、暗視装置、光電子増倍管、粒子カウンター、あるいは放射線量計において、マイクロチャネルプレート及び発明による固定具の少なくとも一つを備える発明による装置の使用に関する。固定具及び装置は、特にマイクロ質量分析計で好ましくは用いられる。
【００４１】
発明は、図及び例に基づいて以下でより詳しく説明されるが、それに限定されるものではない。
【００４２】
図１は、発明による固定具の単純な実施形態の模式的な図を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ、Ａ’部を通る接続線による断面図である。
【００４３】
示された実施形態は、２つの止め具（４、４’）及びバネ構造（５）を有し、これらは非導電性基板（８）に適用され、それからの抜粋がここに示されている。構成部品は、止め具（４’）とバネ構造（５）との間の領域へ図１の（ａ）の上部から導入することができる。上記構成部品は、押し入れられる過程ではバネ構造によって止め具（４’）に対抗して押圧され、この大きさにおけるその位置が規定される。構成部品は、止め具（４）に当たるまで固定具に押し込まれる。上記止め具（４）は、更なる寸法での移動を制限する。構成部品は、バネ構造（５）のバネ力によって滑り出ることを妨げられる。しかしながら、構成部品は、可逆的な方法で除去することができる。
【００４４】
図２は、マイクロシステムにおけるマイクロチャネルプレートの自己整合実装、固定、及び電気接点接続のための、発明による固定具の好ましい実施形態を模式的に示す。図２の（ａ）は、平面図で好ましい実施形態を示し、図２の（ｂ）は、図２の（ａ）におけるＡ点及びＡ’点での接続線による断面を示す。
【００４５】
発明による固定具は、非導電性基板（８）に適用される導電性の構造（１）〜（７）を備える。シールド（１）は、高電界が測定システムに影響するのを防ぐ。イオントラップ（２）は、更なるシールド電極（３）を設け、確実に電子をトラップするために電子トラップ（２）がバネ構造（５）、（６）に対して正電圧にある場合に、補償電流が電子計測に影響を与えるのを防止する。マイクロチャネルプレート用の機械的な止め具（４）は、くさび形のガイドとして具体化される。バネ構造（５）及び（６）は、マイクロチャネルプレートを案内し、それを検出器電極（２）と一次ビーム（１０）用の入口開口との間に固定するため、漏斗状の形態で近寄る。バネ構造は、ガイドとして作用し、マイクロチャネルプレートに必要な機械的な支持を等しく提供する。それらは、導電性材料（例えばドープされたシリコン）から構成され、その結果、それらはマイクロチャネルプレートに両側で接触する。バネ構造は、それらがマイクロチャネルプレートの挿入を生じさせ、後者を固定するためマイクロチャネルプレートに十分な力を等しく与えることを確保するために、自立し非導電性基板に接続されない。示された実施形態では、バネ構造（５、６）、止め具（４）、シールド（１）、イオントラップ（２）、及び更なるシールド電極（３）を形成する構造は、マイクロシステム（例えばマイクロ質量分析計）の更なる構造と一緒に一つの生産プロセスにおいて製造されている。マイクロ質量分析計の例、及び、発明による固定具を製造するのにも使用可能なその製造方法は、記事「Mass spectra measure by a fully integrated MEMS mass spectrometer」  J.-P. Hauschild, E. Wapelhorst 及びJ. Muller  著, International Journal of Mass Spectrometry 発行、264 (2007) 53-60 (第１章 3 Fabrication欄  参照) 並びに 「Complex MEMS: A fully integrated TOF micro mass spectrometer」 Sensors and Actuators A  発行: Physical, 138 (1) (2007), 22-27 (第１章 3 Fabrication欄  参照)  に見ることができる。
【００４６】
図３は、図２から、発明による固定具へマイクロチャネルプレート（９）がどのように挿入されるかを模式的に示している。矢印は、挿入の間にマイクロチャネルプレート（９）の移動方向を示す。
【００４７】
図４は、固定具及びマイクロチャネルプレートを備えた、発明による装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は図４の（ａ）のＣ点及びＣ’点間の接続線による断面図である。図３の固定具に押し込まれるマイクロチャネルプレートは、図４においてその終点に到達する。バネ構造及び止め具によって、マイクロチャネルプレートは、自己整合方法にて固定される。電気的に導電性のバネ構造は、さらに電気的接触を与える。
【００４８】
動作中、入射一次ビーム（１０）（電子、イオン、光子）は、シールド（１）におけるダイヤフラムを通過し、マイクロチャネルプレート（９）に衝突する。チャネルプレートから現れる電子（１１）は、電子トラップによってトラップされる。
【００４９】
図５は、固定具及びマイクロチャネルプレートを備える、発明による装置の別の実施形態を模式的に示し、その装置では光ファイバー（１２）がシールドを通って案内され、その結果、マイクロチャネルプレートが光検出器として働く。
【００５０】
図６は、発明による固定具の更なる実施形態を示し、それはマイクロチャネルプレートを収容するのに特に適している。非導電性基板としてのガラスに適用される構造は、ドープされたシリコンから構成される。固定具は、「Sensors and Actuators A: Physical, 138 (1) (2007), pages 22-27」における記事によるマイクロ質量分析計のチップに一体化され、質量分析計の残りの構造と一緒に製造された。製造における重要なプロセスは、フォトリソグラフィー、及びその後の、構造のドライ化学エッチングによる構造の移動である（ボッシュ法、例えば「Mikrosystemtechnik fur Ingenieure」  W. Menz. J. Mohr 及び O. Paul著, Wiley-VCH, Weinheim 2005  参照）。数値は、構造の寸法をミリメートルで示している。図から分かるように、各ケースにおいて、２つのバネ構造が固定具の開口の対向側に取り付けられている。開口（マイクロチャネルプレートは、図６に示される固定具において下から差し込まれる）は、マイクロチャネルプレートをよりよく案内することができ、かつ挿入を容易にするために、漏斗状のコースを有する。
【００５１】
原則として、市販の全てのマイクロチャネルプレートは、発明による固定具へ差し込むことができる。つまり、適切な場合、それらは、ここで使用可能な２×０．６ｍｍのサイズに調整する必要があるかもしれない。例として、Photonicsからの呼称Ｇ１０−２ｘ０．６／ＳＴ／６のマイクロチャネルプレートは、使用可能である。
【図１】
2015037832.tif 000003
【図２】
2015037832.tif 000004
【図３】
2015037832.tif 000005
【図４】
2015037832.tif 000006
【図５】
2015037832.tif 000007
【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年10月10日(2014.10.10)
【手続補正１】
【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】
少なくとも固定具とマイクロチャネルプレートとを備え、
上記マイクロチャネルプレートは、加速電圧が存在する２つの金属化された板を備え、
上記固定具は、
導電性材料で構成されマイクロチャネルプレートを収容し、非導電性のキャリアに適用される構造と、
自己整合方法でマイクロチャネルプレートを位置決めすると共に、マイクロチャネルプレートの電気接点接続を行う少なくとも一つの導電性のバネ構造と、
マイクロチャネルプレートを位置決めする少なくとも一つの止め具と、
を備え、
マイクロチャネルプレートは、少なくとも一つの止め具に対して押され及び／又は圧迫され、止め具はマイクロチャネルプレートの変位に関する障害物を構成し、少なくとも一つの寸法において固定されるマイクロチャネルプレートの位置を規定し、
少なくとも一つのバネ構造及び少なくとも一つの止め具は、非導電性基板に適用される、
ことを特徴とする、装置。
【外国語明細書】
2015037832.tif 000009
2015037832.tif 000010
2015037832.tif 000011
2015037832.tif 000012
2015037832.tif 000013
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2015037832.tif 000015
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2015037832.tif 000017
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2015037832.tif 000019
2015037832.tif 000020
2015037832.tif 000021
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