Mass spectrometry for high-mass molecules using superconducting nano-strip line detectors

使用超导纳米带线探测器对高质量分子进行质谱分析

• 批准号: 22246056
• 负责人: OHKUBO Masataka
• 金额: $ 29.95万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22246056/
• 关键词: 超伝導検出器; 質量分析; 単一磁束量子; 先端計測; ペプチド; タンパク質; 生体分子; 飛行時間; 超伝導; 分析機器開発; 超伝導センサ; 超伝導信号処理; ナノ電子デバイス; 超伝導デバイス; 集積回路; 機器分析; 極低温; 生体高分子; 微細加工; 超伝導デバイ

Ion detection at 1 ns pulse width for single ions and 1 cm sensitive area has been realized with superconducting nano-strip ion detector (SSID). Superconducting tunnel junction detectors operate at 0.3 K, whereas SSID operate at 4 K that can be reached by using a pulse tube cooler without liquid helium supply.In order to measure time-of-flight of ions, we developed superconducting time-to-digital converter (TDC) using single flux quantum (SFQ). With a combination of SSID and SFQ-TDC, analog pulse signal can be converted to digital signal that is transmitted to room temperature.

利用超导纳米带离子探测器（SSID）实现了单离子1 ns脉冲宽度和1 cm敏感区域的离子检测。超导隧道结探测器的工作温度为 0.3 K，而 SSID 的工作温度为 4 K，使用脉冲管冷却器即可达到，无需液氦供应。为了测量离子的飞行时间，我们开发了超导时间数字转换仪使用单通量量子 (SFQ) 的转换器 (TDC)。通过SSID和SFQ-TDC的结合，可以将模拟脉冲信号转换为数字信号并传输到室温。

项目成果

Next-generation Analytical Instruments Equipped with Superconducting Electronics -Development from Operating Principle Validation to Application Stage-

配备超导电子的下一代分析仪器 -从工作原理验证到应用阶段的开发-

• DOI: 10.2221/jcsj.46.47
• 发表时间: 2011
• 期刊: TEION KOGAKU (Journal of Cryogenics and Superconductivity Society of Japan)
• 作者: Tetsuo Kodera;Kousuke Horibe;Tomohiro Kambara;Gento Yamahata;Ken Uchida;Yasuhiko Arakawa;Shunri Oda;大久保雅隆
• 通讯作者: 大久保雅隆

Ion-induced dynamical change of supercurrent flow in superconducting strip ion detectors with parallel configuration

并联超导带状离子探测器中离子引起的超电流动态变化

• DOI: 10.1063/1.4861225
• 发表时间: 2014
• 期刊: Appl. Phys. Lett
• 作者: N. Zen;S. Shiki;M. Ukibe;M. Koike and M. Ohkubo
• 通讯作者: M. Koike and M. Ohkubo

Superconducting tunnel junction (STJ) detectors for ion-charge-number sensitive mass spectrometry

用于离子电荷数敏感质谱分析的超导隧道结 (STJ) 探测器

• DOI: 10.1109/isec.2013.6604258
• 发表时间: 2013
• 期刊: Superconductive Electronics Conference (ISEC), 2013 IEEE 14th International
• 作者: M. Ohkubo;N. Zen;M. Ukibe;S. Shiki;K.Koike
• 通讯作者: K.Koike

Mass coverage range enhancement of reflectron time-of-flight mass spectrometers by superconducting nano-stripline detectors

超导纳米带状线探测器增强反射飞行时间质谱仪的质量覆盖范围

• 发表时间: 2012
• 作者: Hongzhong Zhu;Hiroshi Fujimoto;N. Zen
• 通讯作者: N. Zen

超伝導ナノストリップイオン検出器(SSID)の出力波高値分布の改善

超导纳米带离子探测器（SSID）输出峰值分布的改进

• 发表时间: 2014
• 作者: 全伸幸;志岐成友;藤井剛;浮辺雅宏;小池正記;大久保雅隆
• 通讯作者: 大久保雅隆