JP6729261B2

JP6729261B2 - Mobile device

Info

Publication number: JP6729261B2
Application number: JP2016196096A
Authority: JP
Inventors: 匡智古田; 孝輔細井
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2016-10-04
Filing date: 2016-10-04
Publication date: 2020-07-22
Anticipated expiration: 2036-10-04
Also published as: JP2018058660A

Description

本発明は、磁力を利用して、隔壁を介した反対側の対象物を移動させる技術に関する。 The present invention relates to a technique for moving an object on the opposite side via a partition wall by using magnetic force.

対象物を移動させるための機構において磁力を利用することは、従来から試みられている。例えば特許文献１では、撮像装置において撮像素子を移動させるにあたって、撮像装置の本体に固定された固定ステージに永久磁石を設けるとともに、撮像素子を支持するＸＹステージにコイルを固定しておき、コイルへの通電を制御することで、ＸＹステージ（ひいては撮像素子）を固定ステージに対して移動させる、という構成が開示されている。 Utilization of magnetic force in a mechanism for moving an object has been attempted in the past. For example, in Patent Document 1, in moving the image pickup device in the image pickup device, a permanent magnet is provided on a fixed stage fixed to the main body of the image pickup device, and a coil is fixed to an XY stage that supports the image pickup device. There is disclosed a configuration in which the XY stage (and thus the image sensor) is moved with respect to the fixed stage by controlling the energization of.

特開２０１０−８７９８２号公報JP, 2010-87982, A

所定の雰囲気下或いは真空下で処理対象物に対して各種の処理を施すための装置の多くは、内部に処理空間を形成するためのチャンバーを備えており、処理対象物をこのチャンバー内に搬入して当該内部空間で各種の処理を施す。このような装置においては、処理対象物、あるいは、処理に用いられる各種の部品等をチャンバー内で移動させるための機構が必要となることが多い。 Many apparatuses for performing various kinds of processing on a processing object under a predetermined atmosphere or under vacuum have a chamber for forming a processing space inside, and the processing object is carried into this chamber. Then, various processes are performed in the internal space. In such an apparatus, a mechanism for moving an object to be processed, various parts used for the processing, or the like in the chamber is often required.

このような場合に、例えば、一対の磁石を、チャンバーの壁を挟んで、異なる極性の磁極が向かい合うように対向配置し、チャンバー内の磁石（第１磁石）を移動するべき対象物に固定するとともに、チャンバー外の磁石（第２磁石）にこれを移動させるための駆動機構を連結しておく構成が用いられる。この構成によると、駆動機構で第２磁石を移動させることによって、チャンバー内で第１磁石（ひいては、これに固定された対象物）を移動させることができる。 In such a case, for example, a pair of magnets are arranged so as to face each other with magnetic poles of different polarities sandwiching the wall of the chamber, and the magnet (first magnet) in the chamber is fixed to an object to be moved. At the same time, a configuration is used in which a drive mechanism for moving the magnet (second magnet) outside the chamber is connected. According to this structure, by moving the second magnet by the drive mechanism, the first magnet (and thus the object fixed to the first magnet) can be moved in the chamber.

上記の構成によると、駆動機構（具体的には例えば、モータ、および、その駆動力を直線運動に変換するためのボールねじ機構）を、チャンバー外に配置することができる。駆動機構をチャンバー内に配置すると、駆動機構から発生するパーティクルや揮発ガスによって処理空間が汚染されるという問題がある。また、特に、処理空間を真空にして処理を行う装置の場合、チャンバー（真空チャンバー）内に駆動機構を配置しようとすると、これを真空に耐え得る特別な部品を用いて構成しなければならず、コストがかかってしまう。さらに、駆動機構をチャンバー内に配置するためには、チャンバーの体積を大きく設計しておく必要がある。処理対象物となるサンプル等に対して真空処理を行う場合、サンプル交換の度にチャンバーを真空引きしなければならないが、チャンバーの体積が大きいと、当該真空引きに要する時間が長くなってしまい、装置のスループットが低下してしまう。 According to the above configuration, the driving mechanism (specifically, for example, the motor and the ball screw mechanism for converting the driving force thereof into the linear motion) can be arranged outside the chamber. When the drive mechanism is arranged in the chamber, there is a problem that the processing space is contaminated by particles and volatile gas generated from the drive mechanism. Further, in particular, in the case of an apparatus that performs processing by making the processing space a vacuum, if a drive mechanism is to be arranged in a chamber (vacuum chamber), it must be constructed using special parts that can withstand the vacuum. , Costly. Further, in order to arrange the driving mechanism in the chamber, it is necessary to design the volume of the chamber to be large. When performing vacuum processing on a sample or the like to be processed, the chamber must be evacuated each time the sample is exchanged, but if the volume of the chamber is large, the time required for evacuating becomes longer, The throughput of the device is reduced.

上記の構成は、駆動機構をチャンバー外に配置することでこのような問題を回避できるという利点がある一方で、位置決め精度が悪いという欠点がある。すなわち、一対の磁石を用いて対象物を移動させる場合、図８に示されるように、駆動側の磁石（第２磁石）９２を例えば＋Ｘ方向に移動させて第１位置Ｑ１で停止させたときに、従動側に摩擦がある場合、従動側の磁石（第１磁石）９１の停止位置が当該第１位置Ｑ１からずれた位置（−Ｘ側にずれた位置）となってしまう。また、第２磁石９２を−Ｘ方向に移動させて第２位置Ｑ２で停止させたときには、第１磁石９１の停止位置が当該第２位置Ｑ２からずれた位置（＋Ｘ側にずれた位置）となってしまう。 The above configuration has an advantage that such a problem can be avoided by disposing the drive mechanism outside the chamber, but has a drawback that the positioning accuracy is poor. That is, when the object is moved using a pair of magnets, as shown in FIG. 8, when the drive-side magnet (second magnet) 92 is moved in, for example, the +X direction and stopped at the first position Q1. In addition, when there is friction on the driven side, the stop position of the driven-side magnet (first magnet) 91 is displaced from the first position Q1 (position displaced to the −X side). When the second magnet 92 is moved in the -X direction and stopped at the second position Q2, the stop position of the first magnet 91 is displaced from the second position Q2 (position displaced to +X side). turn into.

このようなずれの大きさ（オフセット量）は、従動側の摩擦が大きいほど大きくなる。その理由は、次のように考えられる。すなわち、例えば第２磁石９２が円柱状であるとすると、その吸引力のポテンシャル（以下において、磁石による吸引力のポテンシャルを、単に「吸引力ポテンシャル」と呼ぶ）は、図９に示されるように、第２磁石９２の頂面の周縁付近から立ち上がる山状に遷移し、第２磁石９２の頂面に相当する部分は、吸引力ポテンシャルの谷間で勾配がほとんどない領域Ｌとなる。このため、当該領域Ｌ内では、第１磁石９１の安定位置（最低ポテンシャル位置）が不定となる。したがって、第２磁石９２に対する第１磁石９１の相対位置を上記の領域Ｌ内では或る１点に決定することが困難となる。つまり、当該領域Ｌの大きさに相当する位置ずれ（オフセット）が生じ得る。従動側の摩擦が大きくなると、吸引力ポテンシャルの勾配がないとみなせる領域が広くなり、オフセット量も大きくなってしまう。 The magnitude of such deviation (offset amount) increases as the friction on the driven side increases. The reason is considered as follows. That is, for example, assuming that the second magnet 92 has a columnar shape, its attraction force potential (hereinafter, the attraction force potential of the magnet is simply referred to as “attraction force potential”) is as shown in FIG. , A mountain-like transition rising from the vicinity of the peripheral edge of the top surface of the second magnet 92, and a portion corresponding to the top surface of the second magnet 92 is a region L where there is almost no gradient in the valley of the attraction force potential. Therefore, in the region L, the stable position (the lowest potential position) of the first magnet 91 becomes indefinite. Therefore, it becomes difficult to determine the relative position of the first magnet 91 with respect to the second magnet 92 to be a certain point within the area L. That is, a positional shift (offset) corresponding to the size of the region L may occur. When the friction on the driven side increases, the region where there is no gradient of the attraction force potential becomes wider, and the offset amount also increases.

このように、一対の磁石を用いて対象物を移動させる構成においては、一方の磁石に対して他方の磁石を精度よく位置決めすることが原理的に難しい。したがって、移動の際の位置決め精度が要求される装置においてはこの構成を採用することができなかった。 As described above, in the configuration in which the object is moved using the pair of magnets, it is theoretically difficult to accurately position the other magnet with respect to the one magnet. Therefore, this configuration cannot be adopted in a device that requires high positioning accuracy during movement.

本発明が解決しようとする課題は、一対の磁石を用いて、隔壁を隔てた向こう側にある対象物を移動させるにあたって、高い位置決め精度を実現できる技術を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a technique capable of realizing high positioning accuracy when moving an object on the other side of a partition wall by using a pair of magnets.

上記課題を解決するために成された本発明は、
隔壁を介して対象物を移動させるための移動装置であって、
前記隔壁の一方の側に、前記対象物に対して固定するように配置された第１磁石と、
前記隔壁の他方の側に、異なる極性の磁極が向かい合うように前記第１磁石と対向配置された第２磁石と、
前記他方の側であって、前記対象物の移動方向について前記第２磁石から所定の間隔を設けた位置に、前記第２磁石と極性の向きを逆にして配置された、前記第２磁石の磁力と同等以下の磁力を有する第３磁石と、
前記第２磁石と前記第３磁石とを、互いの位置関係を固定したまま移動させる駆動機構と、
を備える。 The present invention made to solve the above problems,
A moving device for moving an object through a partition,
A first magnet arranged on one side of the partition wall so as to be fixed to the object;
A second magnet disposed on the other side of the partition wall so as to face the first magnet so that magnetic poles having different polarities face each other;
On the other side of the second magnet, the polarity of the second magnet is opposite to that of the second magnet at a position spaced apart from the second magnet by a predetermined distance in the moving direction of the object. A third magnet having a magnetic force equal to or less than the magnetic force,
A drive mechanism for moving the second magnet and the third magnet while fixing their mutual positional relationship;
Equipped with.

ただし、ここで、「対象物の移動方向について第２磁石から間隔を設けた位置」とは、対象物の移動方向について第２磁石と同じ位置（すなわち、第２磁石を通り移動方向と直交するような直線上の位置）を除くような位置である。つまり、第３磁石は、対象物の移動方向に沿って見たときに、第２磁石の真横以外の位置に配置されていればよく、第２磁石の前側に配置されていてもよいし、後ろ側に配置されていてもよいし、第２磁石の斜め前に配置されていてもよいし、第２磁石の斜め後ろに配置されていてもよい。
また、第２磁石と第３磁石の間に設けられる「所定の間隔」は、第２磁石と対向する第１磁石に、第３磁石の磁力が及ぶような間隔であればよい。 However, here, the "position at which a distance is provided from the second magnet in the moving direction of the object" is the same position as the second magnet in the moving direction of the object (that is, the position passing through the second magnet and orthogonal to the moving direction). Such a position on a straight line) is excluded. That is, the third magnet may be arranged at a position other than the side of the second magnet when viewed along the moving direction of the object, or may be arranged in front of the second magnet. It may be arranged on the back side, obliquely in front of the second magnet, or obliquely behind the second magnet.
Further, the “predetermined interval” provided between the second magnet and the third magnet may be an interval at which the magnetic force of the third magnet extends to the first magnet facing the second magnet.

この構成においては、第１磁石と第２磁石とが、隔壁を挟んで互いに異なる極性の磁極を向かい合わせるようにして対向配置されているので、隔壁の他方の側で第２磁石が移動されると、これに追従して、第１磁石（ひいては、これに固定された対象物）が移動する。
ここで、第２磁石の隣には、対象物の移動方向について第２磁石との間に所定の間隔を設けた第３磁石が配置されているところ、この第３磁石による斥力のポテンシャル（以下において、磁石による斥力のポテンシャルを、単に「斥力ポテンシャル」と呼ぶ）が、第２磁石による吸引力ポテンシャルにおける勾配のない領域Ｌに重畳する。これにより、当該ポテンシャル勾配のない領域（平坦な部分）Ｌが実質的に無くなった状態が形成される（例えば図６参照）。この状態においては、対象物の移動方向について、第１磁石が第２磁石および第３磁石に対して自由に動ける範囲（すなわち、安定位置が不定となる範囲）が狭まっている。したがって、対象物を高い位置決め精度で移動させることができる。 In this configuration, the first magnet and the second magnet are arranged so as to face each other with the magnetic poles of different polarities facing each other across the partition wall, so that the second magnet is moved on the other side of the partition wall. Then, following this, the first magnet (and by extension, the object fixed to this) moves.
Here, next to the second magnet, a third magnet is arranged with a predetermined distance from the second magnet in the moving direction of the object, and the potential of the repulsive force by the third magnet (hereinafter In, the repulsive force potential due to the magnet is simply referred to as “repulsive force potential”) is superimposed on the non-graded region L in the attractive force potential due to the second magnet. As a result, a state in which the region (flat portion) L having no potential gradient is substantially eliminated is formed (see, for example, FIG. 6). In this state, the range in which the first magnet can freely move with respect to the second magnet and the third magnet in the moving direction of the object (that is, the range in which the stable position is indefinite) is narrowed. Therefore, the object can be moved with high positioning accuracy.

好ましくは、前記移動装置は、
前記隔壁の前記一方の側に敷設されたガイドレール、
をさらに備え、
前記対象物が、前記ガイドレールに対して摺動自在に設けられる。 Preferably, the mobile device is
A guide rail laid on the one side of the partition wall,
Further equipped with,
The object is slidably provided on the guide rail.

この構成によると、対象物および第１磁石が、ガイドレールに沿って摺動しながら移動することになるので、第１磁石が移動する際の摩擦が比較的小さいものとなる。したがって、第１磁石および第２磁石として比較的小さな磁力のものを使用しても、対象物を十分な移動速度で確実に移動させることができる。 According to this configuration, the object and the first magnet move while sliding along the guide rail, so that the friction when the first magnet moves becomes relatively small. Therefore, even if the first magnet and the second magnet having relatively small magnetic forces are used, the object can be surely moved at a sufficient moving speed.

好ましくは、前記移動装置は、
前記ガイドレールが、直交する２つの方向に沿って延在し、
前記第２磁石および前記第３磁石が、これらを結ぶ直線が前記２つの方向となす角度がいずれも４５°となる位置関係に配置される。 Preferably, the mobile device is
The guide rail extends along two directions orthogonal to each other,
The second magnet and the third magnet are arranged in such a positional relationship that an angle formed by a straight line connecting them and the two directions is 45°.

この構成によると、対象物を直交する２方向に沿って移動させることができるところ、第２磁石および第３磁石が、これらを結ぶ直線がこれら２方向となす角度がいずれも４５°となる位置関係に配置されるので、これら２方向のいずれについても、第３磁石が、第１磁石の位置を等しく規制するような斥力ポテンシャルを形成する。つまり、対象物を、これら２方向のいずれについても等しく高い位置決め精度で移動させることができる。 According to this configuration, the object can be moved along two directions orthogonal to each other, and the second magnet and the third magnet are at positions where the angle between the two straight lines connecting them is 45°. Since they are arranged in a relation, the third magnet forms a repulsive force potential that restricts the position of the first magnet equally in both of these two directions. In other words, the object can be moved with equally high positioning accuracy in both of these two directions.

本発明によると、第１磁石と第２磁石とが、隔壁を挟んで互いに異なる極性の磁極を向かい合わせるようにして対向されているので、隔壁の他方の側で第２磁石が移動されると、これに追従して、第１磁石（ひいては、これに固定された対象物）が移動する。
ここで、第２磁石の隣には、対象物の移動方向について第２磁石との間に所定の間隔を設けた第３磁石が配置されているところ、この第３磁石による斥力ポテンシャルが、第２磁石による吸引力ポテンシャルにおける勾配のない領域に重畳することにより、当該ポテンシャル勾配のない領域が実質的に無くなった状態が形成され、対象物の移動方向について第１磁石が第２磁石および第３磁石に対して自由に動ける範囲が狭められている。したがって、対象物を高い位置決め精度で移動させることができる。 According to the present invention, since the first magnet and the second magnet are opposed to each other with the magnetic poles of mutually different polarities facing each other across the partition wall, when the second magnet is moved on the other side of the partition wall. Following this, the first magnet (and by extension, the object fixed to this) moves.
Here, next to the second magnet, a third magnet is arranged with a predetermined gap between the second magnet and the second magnet in the moving direction of the object. By overlapping the non-gradient region in the attraction force potential of the two magnets, a state where the potential non-gradient region is substantially eliminated is formed, and the first magnet is the second magnet and the third magnet in the moving direction of the object. The range in which the magnet can move freely is narrowed. Therefore, the object can be moved with high positioning accuracy.

質量分析装置を鉛直面に沿って切断した断面図。Sectional drawing which cut|disconnected the mass spectrometer along the vertical surface. 質量分析装置を図１の矢印Ｋ１方向から見た断面図。Sectional drawing which looked at the mass spectrometer from the arrow K1 direction of FIG. 質量分析装置を図１の矢印Ｋ２方向から見た図。The figure which looked at the mass spectrometer from the arrow K2 direction of FIG. 第２磁石および第３磁石の配置例を示す図。The figure which shows the example of arrangement|positioning of a 2nd magnet and a 3rd magnet. 第３磁石の配置位置を規定するための調整作業を説明するための図。The figure for demonstrating the adjustment work for prescribing the arrangement position of a 3rd magnet. 第２磁石が第１磁石の付近に形成する吸引力ポテンシャルおよび第３磁石が第１磁石の付近に形成する斥力ポテンシャルを模式的に示す図。The figure which shows typically the attraction force potential which the 2nd magnet forms near the 1st magnet, and the repulsive force potential which the 3rd magnet forms near the 1st magnet. 変形例に係る第２磁石および第３磁石の配置例を示す図。The figure which shows the example of arrangement|positioning of the 2nd magnet and 3rd magnet which concern on a modification. 第３磁石を設けずに一対の磁石を用いて対象物を移動させた場合を説明するための図。The figure for demonstrating the case where an object is moved using a pair of magnets, without providing a 3rd magnet. 第２磁石が第１磁石の付近に形成する吸引力ポテンシャルを模式的に示す図。The figure which shows typically the attraction force potential which a 2nd magnet forms in the vicinity of a 1st magnet.

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明においては、本発明の実施形態に係る移動装置が、質量分析装置に搭載された場合について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the case where the moving device according to the embodiment of the present invention is installed in a mass spectrometer will be described.

＜１．質量分析装置＞
実施形態に係る移動装置が搭載された質量分析装置について、図１、図２を参照しながら説明する。図１は、質量分析装置１００を鉛直面に沿って切断した断面図である。図２は、質量分析装置１００を図１の矢印Ｋ１方向から見た断面図である（ただし、説明の便宜上、図２では引き出し電極１０６を図示省略している）。 <1. Mass spectrometer>
A mass spectrometer equipped with the moving device according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a sectional view of the mass spectrometer 100 taken along a vertical plane. FIG. 2 is a cross-sectional view of the mass spectrometer 100 as viewed in the direction of arrow K1 in FIG. 1 (however, the extraction electrode 106 is omitted in FIG. 2 for convenience of description).

質量分析装置１００は、真空下でレーザ光を対象物（具体的には、分析するべきサンプル）に照射してイオン化を行い、飛行しているイオンを質量電荷比に応じて分離して検出する装置である。ただし、質量分析装置１００にて分析対象となるサンプルは、予めサンプルプレート９０の上に載置されている。サンプルプレート９０は板状の部材であり、その上面に複数の凹部が例えば格子状に配置されている。この複数の凹部の各々にサンプルが滴下されることによって、サンプルプレート９０上にサンプルが保持される。 The mass spectrometer 100 irradiates a target (specifically, a sample to be analyzed) with a laser beam under vacuum to perform ionization, and separates flying ions according to a mass-to-charge ratio to detect them. It is a device. However, the sample to be analyzed by the mass spectrometer 100 is placed on the sample plate 90 in advance. The sample plate 90 is a plate-shaped member, and a plurality of recesses are arranged on the upper surface thereof, for example, in a grid pattern. The sample is held on the sample plate 90 by dropping the sample into each of the plurality of recesses.

質量分析装置１００は、チャンバー（ここでは、真空チャンバー）１０１を備える。
チャンバー１０１には、サンプルプレート９０を真空チャンバー１０１内に搬入するための搬入口１０２と、搬入口１０２を開閉する扉１０３とが設けられている。また、チャンバー１０１には、その内部空間を排気する排気系統１０４が設けられている。排気系統１０４は、例えば、真空ポンプ１４１と、これとチャンバー１０１の内部空間とを接続する配管１４２と、これに介挿されたバルブ１４３とを含んで構成される。
チャンバー１０１の内部空間には、サンプルプレート９０が載置されるステージ１０５と、ステージ１０５に載置されたサンプルプレート９０上のサンプルにレーザ光を照射するレーザ光源（図示省略）と、サンプルにレーザ光が照射されることによって生じた物質（イオン化された物質）を引き出す引き出し電極１０６が配置される。
また、質量分析装置１００は、チャンバー内においてステージ１０５を移動させるための移動装置１０を備える。移動装置１０については後に詳細に説明する。 The mass spectrometer 100 includes a chamber (here, a vacuum chamber) 101.
The chamber 101 is provided with a loading port 102 for loading the sample plate 90 into the vacuum chamber 101, and a door 103 for opening and closing the loading port 102. Further, the chamber 101 is provided with an exhaust system 104 for exhausting the internal space thereof. The exhaust system 104 is configured to include, for example, a vacuum pump 141, a pipe 142 that connects the vacuum pump 141 to the internal space of the chamber 101, and a valve 143 inserted therein.
In the inner space of the chamber 101, a stage 105 on which the sample plate 90 is placed, a laser light source (not shown) for irradiating the sample on the sample plate 90 placed on the stage 105 with laser light, and a laser for the sample An extraction electrode 106 that draws out a substance (ionized substance) generated by irradiation with light is arranged.
The mass spectrometer 100 also includes a moving device 10 for moving the stage 105 in the chamber. The moving device 10 will be described in detail later.

質量分析装置１００にて行われる処理の態様について説明する。ただし、質量分析装置１００は、これが備える各部を制御する制御部１０７を備えており、以下に説明する処理は、制御部１０７の制御下で実行される。 A mode of processing performed by the mass spectrometer 100 will be described. However, the mass spectrometer 100 includes a control unit 107 that controls each unit included in the mass spectrometry apparatus 100, and the processing described below is executed under the control of the control unit 107.

まず、サンプルプレート９０が搬入口１０２を介してチャンバー１０１内に搬入されて、ステージ１０５に載置される。
続いて、扉１０３によって搬入口１０２が閉鎖されることによりチャンバー１０１の内部空間が密閉空間とされた上で、真空ポンプ１４１が駆動されるとともにバルブ１４３が開放されて、チャンバー１０１の内部空間が真空状態とされる。
続いて、ステージ１０５が移動装置１０によって引き出し電極１０６の下方まで移動され、ここで、ステージ１０５に載置されているサンプルプレート９０上のサンプルに向けて、レーザ光源（図示省略）からレーザ光が照射される。すると、サンプルがイオン化し、当該イオン化された物質が引き出し電極１０６において引き出される。ただし、上述したとおり、サンプルプレート９０においては、格子状に配列された複数の凹部の各々にサンプルが保持されている。このため、上記の処理は、移動装置１０がステージ１０５を引き出し電極１０６に対してＸ方向およびＹ方向に微小に移動させながら進行し、これによって、各凹部に保持されているサンプルから順にイオンが引き出されていく。引き出し電極１０６で引き出されたイオンは、加速され、質量電荷比に応じて分離されて、検出される（加速、分離および検出に係る構成については、図示省略）。 First, the sample plate 90 is carried into the chamber 101 through the carry-in port 102 and placed on the stage 105.
Then, by closing the carry-in port 102 by the door 103, the inner space of the chamber 101 is closed, and then the vacuum pump 141 is driven and the valve 143 is opened, so that the inner space of the chamber 101 is closed. It is in a vacuum state.
Subsequently, the stage 105 is moved to a position below the extraction electrode 106 by the moving device 10, and the laser light is emitted from a laser light source (not shown) toward the sample on the sample plate 90 mounted on the stage 105. It is irradiated. Then, the sample is ionized, and the ionized substance is extracted at the extraction electrode 106. However, as described above, in the sample plate 90, the sample is held in each of the plurality of concave portions arranged in a grid. Therefore, the above process proceeds while the moving device 10 slightly moves the stage 105 in the X direction and the Y direction with respect to the extraction electrode 106, whereby ions are sequentially generated from the sample held in each recess. It will be pulled out. The ions extracted by the extraction electrode 106 are accelerated, separated according to the mass-to-charge ratio, and detected (configurations relating to acceleration, separation, and detection are not shown).

＜２．移動装置１０＞
質量分析装置１００は、チャンバー１０１の内部空間において、対象物（ここでは、ステージ１０５）を水平面内で（具体的には、例えば、水平面内に規定される直交２軸方向（Ｘ方向およびＹ方向）に）移動させるための移動装置１０を備える。 <2. Mobile device 10>
In the internal space of the chamber 101, the mass spectrometer 100 includes an object (here, the stage 105) in a horizontal plane (specifically, for example, two orthogonal orthogonal directions defined in the horizontal plane (X direction and Y direction). )) The moving device 10 for moving is provided.

＜２−１．移動装置１０の構成要素＞
はじめに、移動装置１０が備える各構成要素について、図１、図２に加え、図３、図４を参照しながら説明する。図３は、質量分析装置１００を図１の矢印Ｋ２方向から見た図である。図４は、第２磁石２および第３磁石３の配置例を示す図である。 <2-1. Components of Mobile Device 10>
First, each component of the moving device 10 will be described with reference to FIGS. 3 and 4 in addition to FIGS. 1 and 2. FIG. 3 is a diagram of the mass spectrometer 100 viewed from the direction of arrow K2 in FIG. FIG. 4 is a diagram showing an arrangement example of the second magnet 2 and the third magnet 3.

（i）チャンバー１０１内に配置された要素
移動装置１０は、チャンバー１０１内に敷設された一対のＸガイドレール１１を備える。一対のＸガイドレール１１は、Ｙ軸について間隔を設けて配置されており、各Ｘガイドレール１１は、水平面内においてＸ軸に沿って延在する。 (I) Elements Arranged in Chamber 101 The moving device 10 includes a pair of X guide rails 11 laid in the chamber 101. The pair of X guide rails 11 are arranged at intervals with respect to the Y axis, and each X guide rail 11 extends along the X axis in the horizontal plane.

各Ｘガイドレール１１には、これに沿って摺動自在に設けられた摺動部材（例えば、ボールベアリング）１２１が設けられており、各Ｘガイドレール１１に設けられたボールベアリング１２１は一対の連結部材１２２を介して連結されている。これら一対の摺動部材１２１および一対の連結部材１２２によって、一対のＸガイドレール１１を跨ぐようにして設けられる矩形の枠部１２が構成され、この枠部１２が一対のＸガイドレール１１に案内されて、水平面内でＸ方向に滑らかに移動できるようになっている。 Each X guide rail 11 is provided with a sliding member (for example, a ball bearing) 121 slidably provided along the X guide rail 11, and the ball bearing 121 provided on each X guide rail 11 includes a pair of ball bearings 121. They are connected via a connecting member 122. The pair of sliding members 121 and the pair of connecting members 122 form a rectangular frame portion 12 provided so as to straddle the pair of X guide rails 11, and the frame portion 12 is guided to the pair of X guide rails 11. Thus, it can move smoothly in the X direction in the horizontal plane.

枠部１２の中には、一対のＹガイドレール１３が掛け渡されている。一対のＹガイドレール１３は、Ｘ軸について間隔を設けて配置されており、各Ｙガイドレール１３は、水平面内においてＹ軸に沿って延在する。 A pair of Y guide rails 13 are suspended in the frame portion 12. The pair of Y guide rails 13 are arranged at intervals with respect to the X axis, and each Y guide rail 13 extends along the Y axis in the horizontal plane.

一対のＹガイドレール１３の各々は、上述したステージ１０５に形成された貫通孔に挿通されて設けられている。ステージ１０５の貫通孔と各Ｙガイドレール１３の間には、摺動自在に設けられた摺動部材（例えば、ボールベアリング）１０５１が設けられており、ステージ１０５が一対のＹガイドレール１３に案内されて、水平面内でＹ方向に滑らかに移動できるようになっている Each of the pair of Y guide rails 13 is provided by being inserted into the through hole formed in the stage 105 described above. A sliding member (for example, a ball bearing) 1051 that is slidably provided is provided between the through hole of the stage 105 and each Y guide rail 13, and the stage 105 is guided to the pair of Y guide rails 13. It is possible to move smoothly in the Y direction in the horizontal plane.

以上の構成によって、ステージ１０５が、チャンバー１０１内において、Ｘ方向およびＹ方向のそれぞれに滑らかに移動できるようになっている。 With the above configuration, the stage 105 can be smoothly moved in the X direction and the Y direction in the chamber 101.

なお、チャンバー１０１の底壁における、上から見てＸガイドレール１１およびＹガイドレール１３の敷設領域（すなわち、ステージ１０５の移動範囲）を少なくとも含む領域部分１０１１は、非磁性体（例えば、アルミニウム）により形成される。また、当該領域部分１０１１は、その厚みが十分に薄く（好ましくは、１ｍｍ程度に）形成されていることが好ましい。例えば、図示されるように、チャンバー１０１の底壁に、当該領域部分１０１１を底面とするような凹部が形成されることによって、当該領域部分１０１１の厚みが他の部分よりも薄いものとされてもよい。これによって、後述する第１磁石１に対して、後述する第２磁石２および第３磁石３の磁力を十分に作用させることができる。 In the bottom wall of the chamber 101, a region portion 1011 including at least a laying region of the X guide rail 11 and the Y guide rail 13 (that is, a moving range of the stage 105) as viewed from above is a non-magnetic material (for example, aluminum). Is formed by. Further, it is preferable that the region portion 1011 is formed with a sufficiently thin thickness (preferably about 1 mm). For example, as shown in the drawing, the bottom wall of the chamber 101 is formed with a recess having the area portion 1011 as the bottom surface, so that the area portion 1011 is made thinner than the other portions. Good. Thereby, the magnetic forces of the second magnet 2 and the third magnet 3 described later can be sufficiently applied to the first magnet 1 described later.

（ii）チャンバー１０１外に配置された要素
移動装置１０は、チャンバー１０１外（具体的には、チャンバー１０１の下方）に敷設された一対のＸネジ軸１４を備える。一対のＸネジ軸１４は、Ｙ軸について間隔を設けて配置されており、各Ｘネジ軸１４は、水平面内においてＸ軸に沿って延在する。 (Ii) Elements Arranged Outside Chamber 101 The moving device 10 includes a pair of X screw shafts 14 laid outside the chamber 101 (specifically, below the chamber 101). The pair of X screw shafts 14 are arranged at intervals with respect to the Y axis, and each X screw shaft 14 extends along the X axis in the horizontal plane.

各Ｘネジ軸１４には、これにボール等を介して螺合されたナット（すべり部材）１５１が設けられており、各Ｘネジ軸１４に設けられたすべり部材１５１は一対の連結部材１５２を介して連結されている。これら一対のすべり部材１５１および一対の連結部材１５２によって、一対のＸネジ軸１４を跨ぐようにして設けられる矩形の枠部１５が構成される。 Each X screw shaft 14 is provided with a nut (sliding member) 151 screwed to the X screw shaft 14 via a ball or the like, and the sliding member 151 provided on each X screw shaft 14 includes a pair of connecting members 152. Are connected through. The pair of sliding members 151 and the pair of connecting members 152 form a rectangular frame portion 15 provided so as to straddle the pair of X screw shafts 14.

各Ｘネジ軸１４にはこれらを同期して回転させるＸ駆動部（具体的には、モータ）１６が設けられている。Ｘ駆動部１６が各Ｘネジ軸１４を回転させると、これに螺合された枠部１５が、水平面内でＸ方向に移動する。 Each X screw shaft 14 is provided with an X drive unit (specifically, a motor) 16 that rotates them in synchronization. When the X drive part 16 rotates each X screw shaft 14, the frame part 15 screwed to this moves to the X direction in a horizontal plane.

枠部１５の中には、一対のＹネジ軸１７が掛け渡されている。一対のＹネジ軸１７は、Ｘ軸について間隔を設けて配置されており、各Ｙネジ軸１７は、水平面内においてＹ軸に沿って延在する。 A pair of Y screw shafts 17 are bridged in the frame portion 15. The pair of Y screw shafts 17 are arranged at intervals with respect to the X axis, and each Y screw shaft 17 extends along the Y axis in the horizontal plane.

一対のＹネジ軸１７の各々は、支持部材１８に形成された貫通孔に挿通されて設けられている。支持部材１８の貫通孔にはネジ溝が形成されており、Ｙネジ軸１７とボール等を介して螺合されている。 Each of the pair of Y screw shafts 17 is provided by being inserted into a through hole formed in the support member 18. A screw groove is formed in the through hole of the support member 18, and is screwed with the Y screw shaft 17 via a ball or the like.

各Ｙネジ軸１７にはこれらを同期して回転させるＹ駆動部（具体的には、モータ）１９が設けられている。Ｙ駆動部１９が各Ｙネジ軸１７を回転させると、これに螺合された支持部材１８が、水平面内でＹ方向に移動する。 Each Y screw shaft 17 is provided with a Y drive unit (specifically, a motor) 19 that rotates them in synchronization. When the Y driving unit 19 rotates each Y screw shaft 17, the support member 18 screwed to the Y screw shaft 17 moves in the Y direction in the horizontal plane.

以上の構成によって、Ｘ駆動部１６（あるいは、Ｙ駆動部１９）が制御部１０７の制御下で駆動されると、支持部材１８（ひいては、これに固定された第２磁石２および第３磁石３）が、チャンバー１０１外において、Ｘ方向（あるいは、Ｙ方向）に移動する。支持部材１８の移動範囲はＸネジ軸１４およびＹネジ軸１７の敷設位置および敷設長さにより任意に規定できるところ、当該移動範囲が、上方から見て、ステージ１０５の移動範囲を含むようなものとなるように規定されていることが好ましい。 With the above configuration, when the X driving unit 16 (or the Y driving unit 19) is driven under the control of the control unit 107, the supporting member 18 (and thus the second magnet 2 and the third magnet 3 fixed to the supporting member 18). ) Moves in the X direction (or Y direction) outside the chamber 101. The moving range of the support member 18 can be arbitrarily defined by the laying positions and the laying lengths of the X screw shaft 14 and the Y screw shaft 17, and the moving range includes the moving range of the stage 105 when viewed from above. Is preferably defined as

（iii）磁石
移動装置１０は、３個の磁石（第１磁石１、第２磁石２、および、第３磁石３）を備える。 (Iii) Magnet The moving device 10 includes three magnets (the first magnet 1, the second magnet 2, and the third magnet 3).

第１磁石１は、チャンバー１０１内に配置され、ステージ１０５の下面に固定される。一方、第２磁石２および第３磁石は、チャンバー１０１外に配置され、支持部材１８の上面に固定される。つまり、第１磁石１は、隔壁（ここでは、チャンバー１０１の底壁）の一方の側に配置され、第２磁石２および第３磁石３は、当該隔壁の他方の側に配置される。 The first magnet 1 is arranged in the chamber 101 and fixed to the lower surface of the stage 105. On the other hand, the second magnet 2 and the third magnet are arranged outside the chamber 101 and fixed to the upper surface of the support member 18. That is, the first magnet 1 is arranged on one side of the partition wall (here, the bottom wall of the chamber 101), and the second magnet 2 and the third magnet 3 are arranged on the other side of the partition wall.

第１磁石１は、Ｎ極、Ｓ極のいずれかを下側に向けて配置される。どちらの極が下向きに配置されてもよいが、以下の説明では、例えばＳ極が下向きに配置されるとする。
この場合、第２磁石２は、Ｎ極を上側に向けて配置される。つまり、第１磁石１と第２磁石２は、隔壁（ここでは、チャンバー１０１の底壁）を挟んで、互いに異なる極性の磁極を向かい合わせるようにして対向配置される。
またこの場合、第３磁石３は、Ｓ極を上側に向けて配置される。つまり、第２磁石２と第３磁石３は、隔壁の同じ側に、互いに極性の向きを逆にして配置される。 The first magnet 1 is arranged with either the N pole or the S pole facing downward. Either pole may be arranged downward, but in the following description, for example, the S pole is arranged downward.
In this case, the second magnet 2 is arranged with the N pole facing upward. That is, the first magnet 1 and the second magnet 2 are arranged so as to face each other with the magnetic poles of different polarities facing each other with the partition wall (here, the bottom wall of the chamber 101) interposed therebetween.
Further, in this case, the third magnet 3 is arranged with the S pole facing upward. That is, the second magnet 2 and the third magnet 3 are arranged on the same side of the partition wall with their polar directions reversed.

第１磁石１と第２磁石２は、ほぼ同じ磁力を有するものとされる。これに対し、第３磁石３は、第１磁石１および第２磁石２の磁力と同等以下の磁力を有するものとされる。
第３磁石３を、第１磁石１および第２磁石２の磁力と同等の磁力を有するものとした場合、第１磁石１、第２磁石２、および、第３磁石３の全てを同じ磁石を用いて形成することができるので部品の種類を少なくすることができる。一方、第３磁石３を、第１磁石１および第２磁石２よりも小さい磁力を有するものとした場合、後述する間隔ｄを小さくすることが可能となるので、支持部材１８や枠部１５をコンパクト化することができる。 The first magnet 1 and the second magnet 2 have substantially the same magnetic force. On the other hand, the third magnet 3 has a magnetic force equal to or less than the magnetic forces of the first magnet 1 and the second magnet 2.
When the third magnet 3 has a magnetic force equivalent to that of the first magnet 1 and the second magnet 2, all of the first magnet 1, the second magnet 2, and the third magnet 3 are the same magnet. Since it can be formed by using it, the number of types of parts can be reduced. On the other hand, when the third magnet 3 has a magnetic force smaller than that of the first magnet 1 and the second magnet 2, it becomes possible to reduce the distance d described later, so that the support member 18 and the frame portion 15 are It can be made compact.

上述したとおり、第２磁石２と第３磁石３は支持部材１８の上面に配置されるところ、第２磁石２と第３磁石３は、ステージ１０５の移動方向（ここでは、Ｘ方向およびＹ方向）について所定の間隔ｄを設けて配置される。好ましくは、図４に示されるように、第２磁石２および第３磁石３は、これらを結ぶ直線ｍが、Ｘ方向およびＹ方向と角度がいずれも４５°となるような直線（すなわち、「Ｙ＝Ｘ」あるいは「Ｙ＝−Ｘ」で表される直線）となるように、配置される。この場合、第２磁石２と第３磁石３のＸ方向についての離間距離ｄと、第２磁石２と第３磁石３のＹ方向についての離間距離ｄが、等しいものとなる。 As described above, when the second magnet 2 and the third magnet 3 are arranged on the upper surface of the support member 18, the second magnet 2 and the third magnet 3 are moved in the moving direction of the stage 105 (here, the X direction and the Y direction). ) Is provided with a predetermined spacing d. Preferably, as shown in FIG. 4, in the second magnet 2 and the third magnet 3, a straight line m connecting them is a straight line having an angle of 45° with the X direction and the Y direction (that is, “ It is arranged so that it is a straight line represented by “Y=X” or “Y=−X”. In this case, the distance d between the second magnet 2 and the third magnet 3 in the X direction is equal to the distance d between the second magnet 2 and the third magnet 3 in the Y direction.

当該離間距離ｄは、第２磁石２と対向する第１磁石１に、第３磁石３の磁力が及ぶような間隔であればよいが、特に、図５に示される調整作業によって当該離間距離ｄを規定することが好ましい。 The separation distance d may be a distance such that the magnetic force of the third magnet 3 extends to the first magnet 1 facing the second magnet 2, but in particular, the separation distance d is adjusted by the adjustment work shown in FIG. Is preferably defined.

当該調整作業は次のように行われる。すなわち、まずは、第３磁石３を設けない状態で、第２磁石２を例えばＸ軸に沿って＋Ｘ方向に移動させて停止させる。第１磁石１と第２磁石２は、互いに異なる極性の磁極を向かい合わせるようにして対向されているので、第２磁石２が移動されると、これに追従して第１磁石１が移動し、第２磁石２が停止すると第１磁石１も停止する。第３磁石３が設けられていない状態においては、第１磁石１の停止位置が、第２磁石２の停止位置からずれた位置となる。ここでは、第１磁石１が移動する際の摩擦が（十分に小さいものの）ゼロではないため、当該位置は−Ｘ側にずれた位置となる（図５の上段）。 The adjustment work is performed as follows. That is, first, in a state where the third magnet 3 is not provided, the second magnet 2 is moved in the +X direction along the X axis and stopped, for example. Since the first magnet 1 and the second magnet 2 are opposed to each other with their magnetic poles of different polarities facing each other, when the second magnet 2 is moved, the first magnet 1 moves following this. When the second magnet 2 stops, the first magnet 1 also stops. In the state where the third magnet 3 is not provided, the stop position of the first magnet 1 is a position displaced from the stop position of the second magnet 2. Here, since the friction when the first magnet 1 moves is not zero (although it is sufficiently small), the position is shifted to the −X side (upper part of FIG. 5 ).

この状態から、第３磁石３を、Ｘ軸に沿って移動させて第２磁石２の−Ｘ側からこれにゆっくりと近付けていく（図５の中段）。第３磁石３が、その磁力が第１磁石１に及ぶような範囲に入ると、第３磁石３に反発して第１磁石１が＋Ｘ方向に移動する。
第３磁石３がある位置に到達すると、第１磁石１に対して第２磁石２が及ぼす吸引力と第３磁石３が及ぼす斥力とによって第１磁石１の位置が安定した状態が形成され、第１磁石１はそのときの位置からそれ以上容易には動けない状態となるので（図５の下段）、このときの第３磁石３の位置（つまりは、第２磁石２との離間距離）を、その適切な配設位置（つまりは、適切な離間距離ｄ）と規定する。この状態において、第３磁石３による斥力ポテンシャルが、第２磁石２による吸引力ポテンシャルにおける勾配のない領域Ｌに重畳して、当該ポテンシャル勾配のない領域Ｌが実質的に無くなった状態が形成されている(図６）。この適切な離間距離ｄは第３磁石３の磁力等に応じたものであり、当該磁力が小さいほど当該適切な離間距離ｄは小さくなる。
このような位置に第３磁石３を配設することで、第１磁石１が第２磁石２および第３磁石３に対して自由に動ける範囲を十分に狭める（ひいては、ステージ１０５の移動方向についての位置決め精度を十分に高める）ことができる。 From this state, the third magnet 3 is moved along the X axis to slowly approach it from the −X side of the second magnet 2 (middle stage in FIG. 5 ). When the third magnet 3 enters a range in which its magnetic force reaches the first magnet 1, it repels the third magnet 3 and the first magnet 1 moves in the +X direction.
When the third magnet 3 reaches a certain position, a stable state of the position of the first magnet 1 is formed by the attractive force exerted by the second magnet 2 on the first magnet 1 and the repulsive force exerted by the third magnet 3. Since the first magnet 1 cannot move more easily from the position at that time (lower part of FIG. 5), the position of the third magnet 3 at this time (that is, the distance from the second magnet 2) Is defined as its appropriate arrangement position (that is, an appropriate separation distance d). In this state, the repulsive force potential due to the third magnet 3 is superposed on the non-gradient region L in the attraction force potential due to the second magnet 2 to form a state in which the non-gradient region L is substantially eliminated. (Fig. 6). This appropriate separation distance d depends on the magnetic force of the third magnet 3 and the like, and the smaller the magnetic force, the smaller the appropriate separation distance d.
By disposing the third magnet 3 in such a position, the range in which the first magnet 1 can freely move with respect to the second magnet 2 and the third magnet 3 is sufficiently narrowed (and thus the moving direction of the stage 105). Positioning accuracy can be sufficiently improved).

＜２−２．移動装置１０の動作＞
次に、移動装置１０が、ステージ１０５を目標ＸＹ位置まで移動させる動作について、図１〜図６を参照しながら説明する。 <2-2. Operation of Mobile Device 10>
Next, the operation of the moving device 10 to move the stage 105 to the target XY position will be described with reference to FIGS.

まず、Ｘ駆動部１６（あるいは、Ｙ駆動部１９）が制御部１０７の制御下で駆動されて、支持部材１８がステージ１０５の下方位置に配置される。具体的には、支持部材１８に固定された第２磁石２が、ステージ１０５に固定された第１磁石１の下方にくるような位置に配置される。 First, the X drive unit 16 (or the Y drive unit 19) is driven under the control of the control unit 107, and the support member 18 is arranged below the stage 105. Specifically, the second magnet 2 fixed to the support member 18 is arranged at a position below the first magnet 1 fixed to the stage 105.

この位置から、Ｘ駆動部１６およびＹ駆動部１９の少なくとも一方が制御部１０７の制御下で駆動されることによって、支持部材１８（つまりは、これに支持されている第２磁石２および第３磁石３）が目標位置まで移動される。上述したとおり、第１磁石１と第２磁石２は、チャンバー１０１の底壁を挟んで互いに異なる極性の磁極を向かい合わせるようにして対向されているので、チャンバー１０１外で第２磁石２および第３磁石３が移動されると、これに追従してチャンバー１０１内の第１磁石１（ひいては、これに固定されたステージ１０５）が移動する。 From this position, at least one of the X drive unit 16 and the Y drive unit 19 is driven under the control of the control unit 107, so that the support member 18 (that is, the second magnet 2 and the third member 2 supported by the support member 18). The magnet 3) is moved to the target position. As described above, since the first magnet 1 and the second magnet 2 are opposed to each other with the magnetic poles of different polarities facing each other with the bottom wall of the chamber 101 interposed therebetween, the second magnet 2 and the second magnet 2 are disposed outside the chamber 101. When the three magnets 3 are moved, the first magnet 1 in the chamber 101 (and by extension, the stage 105 fixed thereto) moves following the movement.

ここで、移動装置１０においては、第２磁石２の隣に、これと極性の向きを逆にして配置された、第２磁石２の磁力と同等以下の磁力を有する第３磁石３が、ステージ１０５の移動方向（Ｘ方向およびＹ方向）について第２磁石２との間に所定の間隔ｄを設けて配置されており、この第３磁石３による斥力ポテンシャルが、第２磁石２による吸引力ポテンシャルにおける勾配のない領域Ｌに重畳する。これにより、当該ポテンシャル勾配のない領域（平坦な部分）Ｌが実質的に無くなった状態が形成される（図６参照）。この状態においては、ステージ１０５の移動方向について、第１磁石１が第２磁石２および第３磁石３に対して自由に動ける範囲（すなわち、安定位置が不定となる範囲）が狭まっている。具体的には、図６の例の場合、第１磁石１が、第２磁石２の真上より少しずれた位置（第２磁石２を挟んで第３磁石と逆側の位置）に安定的に固定された状態となり、第２磁石２および第３磁石３を移動させても、３個の磁石のこのような相対位置関係がほぼ一定に保たれ、これが大きく変化することはない。つまり、常に（すなわち、支持部材１８が移動する間、また、停止したときのどのタイミングにおいても）、第１磁石１が支持部材１８（すなわち、第２磁石２および第３磁石３）に対して同じ相対位置に配置されている。
したがって、支持部材１８が目標位置に到達したときに、第１磁石１（ひいては、ステージ１０５）が、当該目標位置と所定の相対位置関係にある位置に精度よく配置される。つまり、ステージ１０５を高い位置決め精度で移動させることができる。
発明者らの実験によると、第３磁石３を設けない場合は３８〜５３μｍであったステージ１０５の位置決め精度が、第３磁石３を設けることによって１〜４μｍにまで低減されることが確認された。 Here, in the moving device 10, the third magnet 3 having a magnetic force equal to or less than the magnetic force of the second magnet 2, which is arranged next to the second magnet 2 with its polarity reversed, is disposed on the stage. A predetermined distance d is provided between the second magnet 2 and the second magnet 2 in the moving direction (X direction and Y direction) of 105, and the repulsive force potential of the third magnet 3 is the attraction force potential of the second magnet 2. In the non-gradient region L at. As a result, a state in which the region (flat portion) L having no potential gradient is substantially eliminated is formed (see FIG. 6). In this state, in the moving direction of the stage 105, the range in which the first magnet 1 can freely move with respect to the second magnet 2 and the third magnet 3 (that is, the range in which the stable position is indefinite) is narrowed. Specifically, in the case of the example of FIG. 6, the first magnet 1 is stably located at a position slightly displaced from directly above the second magnet 2 (a position on the opposite side of the third magnet with the second magnet 2 interposed). Even when the second magnet 2 and the third magnet 3 are moved, the relative positional relationship of the three magnets is kept substantially constant and does not change significantly. That is, the first magnet 1 is always (ie, at any timing when the support member 18 moves and when stopped) relative to the support member 18 (that is, the second magnet 2 and the third magnet 3). It is located at the same relative position.
Therefore, when the support member 18 reaches the target position, the first magnet 1 (and thus the stage 105) is accurately arranged at a position having a predetermined relative positional relationship with the target position. That is, the stage 105 can be moved with high positioning accuracy.
According to the experiments conducted by the inventors, it was confirmed that the positioning accuracy of the stage 105, which was 38 to 53 μm when the third magnet 3 was not provided, was reduced to 1 to 4 μm by providing the third magnet 3. It was

＜３．変形例＞
上記の実施形態においては、移動装置１０は対象物（上記の例では、ステージ１０５）を、Ｘ方向とＹ方向の２方向に移動させるものとしたが、移動装置１０は、対象物を１方向のみに移動させるものであってもよいし、３以上の方向に移動させるものであってもよい。例えば、移動装置１０が、対象物をＸ方向のみに移動させるものである場合、第３磁石３は、これと第１磁石１を結ぶ直線が、Ｘ方向に沿う直線となるように配置すればよい。 <3. Modification>
In the above embodiment, the moving device 10 moves the object (the stage 105 in the above example) in two directions, the X direction and the Y direction. However, the moving device 10 moves the object in one direction. It may be moved only in one direction, or may be moved in three or more directions. For example, when the moving device 10 moves the object only in the X direction, the third magnet 3 may be arranged so that the straight line connecting the third magnet 3 and the first magnet 1 is a straight line along the X direction. Good.

上記の実施形態においては、移動装置１０は、第３磁石３を１個備えていたが、第３磁石３が複数個設けられてもよい。例えば、図７に示されるように、移動装置１０が対象物をＸ方向とＹ方向の２方向に移動させる場合に、第２磁石２の配設位置を通りＸ軸と平行な直線上に配置された第３磁石３ａと、第２磁石２の配設位置を通りＹ軸と平行な直線上の配置された第３磁石３ｂと、を備える構成としてもよい。 In the above embodiment, the moving device 10 includes one third magnet 3, but a plurality of third magnets 3 may be provided. For example, as shown in FIG. 7, when the moving device 10 moves an object in two directions, the X direction and the Y direction, the moving device 10 is arranged on a straight line passing through the arrangement position of the second magnet 2 and parallel to the X axis. The third magnet 3a and the third magnet 3b arranged on a straight line passing through the arrangement position of the second magnet 2 and parallel to the Y axis may be provided.

上記の実施形態においては、第１磁石１と第２磁石２および第３磁石３は、チャンバー１０１の底壁を挟んで対向するように配置されていたが、例えば、対象物をチャンバー１０１の天井（あるいは、側壁）に沿って移動させる必要がある場合は、これらの各磁石１，２，３を、チャンバー１０１の天井壁（あるいは、側壁）を挟んで対向するように配置すればよい。 In the above embodiment, the first magnet 1, the second magnet 2 and the third magnet 3 are arranged so as to face each other with the bottom wall of the chamber 101 interposed therebetween. If it is necessary to move along the magnet (or the side wall), these magnets 1, 2, and 3 may be arranged so as to face each other with the ceiling wall (or the side wall) of the chamber 101 interposed therebetween.

上記の実施形態においては、２個のＸネジ軸１４と各ネジ軸１４に設けられたＸ駆動部１６により枠部１５がＸ方向に移動される構成とし、２個のＹネジ軸１７と各Ｙネジ軸１７に設けられたＹ駆動部１９により支持部材１８がＹ方向に移動される構成としたが、枠部１５あるいは支持部材１８を駆動する機構の構成はこれに限らない。
例えば、駆動方向に沿って延在して配置された１個のネジ軸と、それに設けられた駆動部（具体的にはモータ）と、当該ネジ軸を挟んでこれと平行に配置された一対のガイドレールとから構成してもよい。この場合、駆動するべき対象物（枠部１５あるいは支持部材１８）を、ナット等を介してネジ軸に、ボールベアリング等を介してガイドレールに、それぞれ連結すればよい。この構成によると、モータの個数が１個ですむとともに、２個のモータを同期して回転させる必要がなくなる。 In the above-described embodiment, the frame portion 15 is moved in the X direction by the two X screw shafts 14 and the X driving portions 16 provided on the screw shafts 14, respectively. Although the support member 18 is configured to be moved in the Y direction by the Y drive portion 19 provided on the Y screw shaft 17, the configuration of the mechanism for driving the frame portion 15 or the support member 18 is not limited to this.
For example, one screw shaft extending along the drive direction, a drive unit (specifically, a motor) provided on the screw shaft, and a pair of parallel shafts sandwiching the screw shaft. It may also be configured with a guide rail. In this case, the object to be driven (frame 15 or support member 18) may be connected to the screw shaft via a nut or the like and to the guide rail via a ball bearing or the like, respectively. With this configuration, the number of motors is only one, and it is not necessary to rotate the two motors in synchronization.

上記においては移動装置１０が、質量分析装置１００に搭載された場合について説明したが、移動装置１０は、質量分析装置１００以外の各種の装置に搭載することができる。 Although the case where the moving device 10 is mounted on the mass spectrometer 100 has been described above, the moving device 10 can be mounted on various devices other than the mass spectrometer 100.

１０…移動装置
１…第１磁石
２…第２磁石
３，３ａ，３ｂ…第３磁石
１１…Ｘガイドレール
１２…枠部
１２１…摺動部材（ボールベアリング）
１２２…連結部材
１３…Ｙガイドレール
１４…Ｘネジ軸
１４１…真空ポンプ
１４２…配管
１４３…バルブ
１５…枠部
１５１…すべり部材
１５２…連結部材
１６…Ｘ駆動部
１７…Ｙネジ軸
１８…支持部材
１９…Ｙ駆動部
１００…質量分析装置
１０１…チャンバー
１０２…搬入口
１０３…扉
１０４…排気系統
１０５…ステージ
１０６…電極
１０７…制御部 10... Moving device 1... 1st magnet 2... 2nd magnet 3, 3a, 3b... 3rd magnet 11... X guide rail 12... Frame part 121... Sliding member (ball bearing)
122... Connection member 13... Y guide rail 14... X screw shaft 141... Vacuum pump 142... Piping 143... Valve 15... Frame part 151... Sliding member 152... Connection member 16... X drive part 17... Y screw shaft 18... Support member 19... Y drive part 100... Mass spectrometer 101... Chamber 102... Carry-in port 103... Door 104... Exhaust system 105... Stage 106... Electrode 107... Control part

Claims

A moving device for moving an object through a partition,
A first magnet arranged on one side of the partition wall so as to be fixed to the object;
A second magnet disposed on the other side of the partition wall so as to face the first magnet so that magnetic poles having different polarities face each other;
On the other side of the second magnet, the polarity of the second magnet is reversed at a position spaced from the second magnet by a predetermined distance in the moving direction of the object. A third magnet having a magnetic force equal to or less than the magnetic force,
A drive mechanism for moving the second magnet and the third magnet while fixing their mutual positional relationship;
Equipped with
The third magnet, the potential of the repulsive force due to the third magnet, Ru is disposed so as to overlap in a region with no gradient in the suction force potential of the second magnet, the mobile device.

The mobile device according to claim 1, wherein
A guide rail laid on the one side of the partition wall,
Further equipped with,
The object is slidably provided with respect to the guide rail,
Mobile device.

A moving device for moving an object through a partition,
A first magnet arranged on one side of the partition wall so as to be fixed to the object;
A second magnet disposed on the other side of the partition wall so as to face the first magnet so that magnetic poles having different polarities face each other;
On the other side of the second magnet, the polarity of the second magnet is reversed at a position spaced from the second magnet by a predetermined distance in the moving direction of the object. A third magnet having a magnetic force equal to or less than the magnetic force,
A drive mechanism for moving the second magnet and the third magnet while fixing their mutual positional relationship;
A guide rail that is laid on the one side of the partition wall and extends along two orthogonal directions;
Equipped with
The object is slidably provided with respect to the guide rail,
The second magnet and the third magnet are arranged in a positional relationship such that a straight line connecting them forms an angle of 45° with the two directions.
Mobile device.