ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ЕМКОСТНОЙ ТРАНСИМПЕДАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

1. Спектрометр, содержащий:
детектор, включающий:
коллектор, имеющий первую сторону и вторую сторону, при этом упомянутая первая сторона сконфигурирована для обнаружения ионов, дрейфующих в сторону упомянутого коллектора;
диэлектрический элемент вблизи упомянутой второй стороны;
усилитель, имеющий вход и выход; и
элемент емкостной пластины вблизи упомянутого диэлектрического элемента и напротив упомянутого коллектора, при этом упомянутый элемент емкостной пластины соединен с выходом упомянутого усилителя.
2. Спектрометр по п. 1, в котором упомянутый диэлектрик включает печатную плату.
3. Спектрометр по п. 1 или 2, в котором упомянутые коллектор, диэлектрический элемент и элемент емкостной пластины функционируют как конденсатор в петле обратной связи упомянутого усилителя.
4. Спектрометр по п. 1 или 2, в котором упомянутый коллектор подключен к входу упомянутого усилителя, так что упомянутый коллектор, упомянутый диэлектрический элемент и упомянутый элемент емкостной пластины образуют емкостной трансимпедансный усилитель.
5. Спектрометр по п. 3, в котором упомянутый элемент емкостной пластины, упомянутый диэлектрик и упомянутый коллектор образуют схему интегратора, сконфигурированную для интегрирования ионного тока из упомянутого коллектора в виде напряжения.
6. Спектрометр по п. 3, также включающий схему сброса, подключенную к упомянутому конденсатору для сброса, по выбору, упомянутого конденсатора.
7. Спектрометр по п. 3, в котором упомянутый усилитель включает операционный усилитель;
при этом конденсатор сконфигурирован таким образом, чтобы быть сбрасываемым, по выбору, путем разряда через диоды упомянутого операционного усилителя.
8. Спектрометр по п. 1 или 2, включающий охранное кольцо, окружающее упомянутый коллектор вблизи упомянутого диэлектрика.
9. Спектрометр по п. 1 или 2, в котором упомянутый диэлектрик включает по меньшей мере одно из следующего: воздушный зазор, печатную плату, керамику, термопластик, стекло, поликарбонат, полиэфир, полистирен, полипропилен или политетрафторэтилен (PFTE).
10. Спектрометр по п. 1 или 2, включающий спектрометр ионной подвижности, сконфигурированный для работы по существу при атмосферном давлении.
11. Спектрометр по п. 1 или 2, в котором упомянутый элемент емкостной пластины и упомянутый коллектор перекрывают друг друга с площадью, приблизительно равной сорока четырем квадратным миллиметрам.
12. Спектрометр по п. 1 или 2, также включающий второй коллектор, подключенный к трансимпедансному усилителю и сконфигурированный для приема ионов по меньшей мере до тех пор, пока не пройдет пик ионов.
13. Спектрометр, содержащий:
детектор, включающий:
коллектор, сконфигурированный для приема ионов, дрейфующих в сторону коллектора, удерживаемый на первой стороне диэлектрика;
пластинчатый элемент, расположенный на второй стороне упомянутого диэлектрика, противоположной упомянутой первой стороне, в конфигурации, обеспечивающей перекрытие с коллектором; и
усилитель, имеющий вход и выход, при этом упомянутый коллектор подключен к упомянутому входу, а упомянутый пластинчатый элемент подключен к упомянутому выходу.
14. Спектрометр по п. 13, в котором упомянутый детектор сконфигурирован как интегратор для интегрирования ионного тока из упомянутого коллектора с получением напряжения.
15. Спектрометр по п. 13 или 14, включающий спектрометр ионной подвижности, сконфигурированный для работы по существу при атмосферном давлении.
16. Спектрометр по п. 13 или 14, в котором упомянутый диэлектрик включает печатную плату, и упомянутый усилитель удерживается при помощи упомянутой печатной платы.
17. Спектрометр по п. 13 или 14, в котором упомянутые перекрывающиеся части коллектора и пластинчатого элемента сконфигурированы, чтобы функционировать как конденсатор, помещенный в петле обратной связи упомянутого усилителя.
18. Спектрометр по п. 13 или 14, также включающий схему сброса, сконфигурированную для сброса, по выбору, упомянутого конденсатора.
19. Спектрометр по п. 17, в котором упомянутый усилитель включает по меньшей мере один защитный диод;
при этом схема сброса включает переключательный элемент и резистивный элемент, и упомянутый переключательный элемент сконфигурирован для подключения, по выбору, упомянутого пластинчатого элемента к упомянутому по меньшей мере одному защитному диоду упомянутого усилителя.
20. Спектрометр, включающий:
коллектор, сконфигурированный для приема ионов, при этом упомянутый коллектор размещен и сконфигурирован как первая пластина конденсатора;
диэлектрик вблизи упомянутого коллектора;
пластину, сконфигурированную как вторая пластина конденсатора, расположенную с противоположной стороны от упомянутого коллектора относительно упомянутого диэлектрика; и
усилительный элемент, имеющий вход, выход и петлю обратной связи,
при этом упомянутый конденсатор помещен в упомянутой петле обратной связи.
21. Спектрометр по п. 20, в котором упомянутый диэлектрик включает по меньшей мере одно из следующего: воздушный зазор, полиимид, керамику, термопластик, стекло, поликарбонат, полиэфир, полистирен, полипропилен или политетрафторэтилен (PFTE).
22. Спектрометр по п. 20 или 21, в котором упомянутые коллектор, диэлектрик, пластина и усилительный элемент размещены и сконфигурированы как интегратор.
23. Спектрометр по п. 22, в котором интегратор включает суммирующее соединение, при этом упомянутый спектрометр включает также схему сброса, сконфигурированную для сброса интегратора без непосредственного подключения к упомянутому суммирующему соединению.
24. Спектрометр по п. 20 или 21, в котором коллектор расположен в конце дрейфовой трубки спектрометра для сбора ионов из дрейфовой трубки.