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상판과 하판으로 이루어져 있고, 상기 상판과 하판 사이가 진공 상태로 유지되는 초소형 비행 시간 질량 분석기에 있어서, 상기 하판에 형성된 탄소나노파티클로부터 발생되는 전자와의 충돌에 의해, 상기 상판에 형성된 주입구를 통해 주입되는 시료를 이온화시키는 이온 발생기; 상기 상판에 장착되어, 펄스로 구동되는 반발 전극에 의해 상기 이온화된 시료를 출발시켜 가속 전극에 의해 가속시키는 이온 가속기; 및 상기 상판과 하판에 연결되어 설치되어, 상기 이온화된 시료가 도달하는 시간을 측정하여 상기 이온화된 시료의 질량을 분석할 수 있는 이온 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 비행 시간 질량 분석기
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제1항에 있어서, 상기 이온 발생기는, 상기 탄소나노파티클로 이루어져 있어, 상기 탄소나노파티클로부터 전자들이 방출되는 음극; 상기 상판 상에 형성되어, 상기 음극으로부터 방출되는 전자들을 끌어들이는 양극을 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 비행 시간 질량 분석기
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제2항에 있어서, 상기 이온 발생기는, 상기 음극 옆에 형성되어, 상기 방출된 전자들을 집속하여 가속시키는 그리드 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 비행 시간 질량 분석기
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제1항에 있어서, 상기 탄소나노파티클과 상기 하판 사이에 크롬막과 니켈철막으로 형성되어, 상기 탄소나노파티클의 성장을 촉진시키는 촉매층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 비행 시간 질량 분석기
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이온 발생기 및 이온 가속기를 포함하는 초소형 비행 시간 질량 분석기를 제조하는 방법에 있어서, 실리콘 기판 상에 탄소나노파티클을 적재시켜, 상기 탄소나노파티클로부터 방출되는 전자를 시료와 충돌시켜 이온화시키는 이온 발생기를 장착한 하판을 제조하는 단계; 이온화된 시료를 가속시키는 이온 가속기를 유리 기판 상에 장착한 상판을 제조하는 단계: 및 상기 상판 및 하판을 정렬한 후, 상기 상판과 하판 사이의 공간을 진공으로 유지시키면서 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 비행 시간 질량 분석기의 제조방법
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제5항에 있어서, 상기 하판을 제조하는 단계는, 상기 실리콘 기판 상에 절연층으로 사용할 열산화막을 성장하는 단계;그리드 전극으로 사용하기 위한 크롬막을 형성하고, 포토 리소그래피 공정을 통해 상기 크롬막을 패터닝하는 단계; 상기 크롬막 및 열산화막 상에 포토 레지스트를 적층하고, 상기 크롬막 및 열산화막을 패터닝하는 단계; 상기 실리콘 기판을 SF6 가스 및 산소 가스를 이용하여 건식 식각하고, 상기 크롬막의 벽면을 크롬 식각액을 이용하여 식각하는 단계; 및 식각된 실리콘 기판 상에 촉매층을 형성하고 HFCVD(Hot Filament Chemical Vapor Deposition)에 의해 탄소나노파티클을 성장시키고, 상기 포토 레지스트를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 비행 시간 질량 분석기의 제조 방법
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제5항에 있어서, 상기 상판을 제조하는 단계는, 상기 유리 기판 상에 Ti/Au막을 형성한 후, 상기 Ti/Au막을 패터닝하여 Ti/Au전극을 형성하는 단계; 상기 유리 기판 및 Ti/Au전극 상에 포토 레지스트를 형성한 후, 리소그래피 공정을 거쳐 도금 몰드를 형성하는 단계; 상기 도금 몰드에 니켈 도금을 수행하여 니켈 가속 전극을 형성하는 단계; 상기 포토 레지스트를 제거하는 단계; 및 상기 유리 기판의 소정의 위치에 EDM(Electro Discharge Machining) 공정을 통해 시료 주입구를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 비행 시간 질량 분석기의 제조 방법
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