JPH0348614B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は質量分析装置などで使用されるスリツ
ト機構に関し、特にそのスリツト幅を真空室の外
部から変えることのできるスリツト機構に関する
ものである。

（従来の技術） 分析装置、特に真空中で分析を行なう装置に使
用されている従来のスリツト機構は、機械式可変
幅スリツトか固定幅スリツトが殆んどである。

機械式可変幅スリツトは、真空室外のノブの回
転により直線運動をするシヤフトを真空シール機
構を介して真空室内に導入し、そのシヤフトの先
端に一対のスリツト片の一方のスリツト片を取り
つけて可動とし、他方の固定されたスリツト片と
の間にスリツトを形成したものであり、そのスリ
ツト幅の変更は、ノブを回してシヤフトを直線運
動させることにより行なう。

固定幅スリツトは真空室内に幅寸法の異なつた
複数個のスリツトを用意しておき、真空室外の電
動アクチユエータによりそのうちの最適幅寸法の
スリツトを選択して所定位置へ移動させるもので
ある。

（発明が解決しようとする問題点） 機械式可変幅スリツトや固定幅スリツトは可動
部の真空シールや、回転運動を直線運動に変換す
る機構を必要とするので、構造が複雑になる。

また、機械式可変幅スリツトは分析装置の自動
化を推進する上で支障になる。

本発明は真空室の外部から内部へ電気信号のみ
を送り、その電気信号により真空室内でスリツト
幅を制御することが可能で、かつ構造の簡単なス
リツト機構を提供することを目的とするものであ
る。

（問題を解決するための手段） 本発明のスリツト機構は、その一対のスリツト
片の少なくとも一方が可動であつて、その可動の
スリツト片（以下スリツト可動片という）はバイ
モルフ形圧電素子の先端部に取り付けられ、その
バイモルフ形圧電素子の基端部は支持体に固定さ
れ、そのバイモルフ形圧電素子に電圧を印加する
ことにより、一対のスリツト片のスリツト幅を変
更させる。

（作用） バイモルフ形圧電素子は印加される電界に応じ
て変位するため、その圧電素子に取りつけられて
いるスリツト可動片もともに変位し、そのスリツ
ト可動片と対向してスリツトを形成している他方
のスリツト片との間の相対距離、すなわちスリツ
ト幅が印加電界に応じたものになる。

（実施例） 第１図はバイモルフ形圧電素子を使用した一実
施例を表わし、同図Ａ、同図Ｂ及び同図Ｃはそれ
ぞれ平面図、正面図及び側面図である。

２はスリツトＳを形成する一対のスリツト片の
一方をなす固定されたスリツト片（以下スリツト
固定片という）で、金属製支持体４に固定されて
いる。６はスリツトＳを構成する一対のスリツト
片の他方をなすスリツト可動片で、その一部に溝
８が設けられ、この溝８にバイモルフ形圧電素子
１０の先端部が嵌め込まれ接着剤により固着され
ることにより、スリツト可動片６がバイモルフ形
圧電素子１０の先端部に取りつけられている。バ
イモルフ形圧電素子１０はスリツト可動片６とス
リツト固定片２とが対向してスリツトＳを形成す
るように、その基端部が金属製クランパ１２によ
り支持体４に固定されている。

バイモルフ形圧電素子１０は中間電極を挟んで
同一方向に分極した２枚の圧電素子が貼り合わさ
れて構成されており、金属製の支持体４とクラン
パ１２を両圧電素子に共通の一方の電極とし、中
間電極との間に所定の電界が印加されるようにな
つている。

１４はスリツト可動片６の位置を検出する位置
センサとしてのホトインタラプタで、支持体４に
固定されており、その対向する発光部と受光部と
の間隙１６にはスリツト可動片６の一部１８が挿
入され、その部分１８が発光部から受光部への光
を遮ることによりスリツト可動片６の位置が検出
される。

第２図に本実施例に使用されるスリツト幅制御
系の一例を示す。

２０はスリツト幅設定信号と位置センサ１４か
らの位置信号とを入力し、両信号を比較してバイ
モルフ形圧電素子１０に加える最適な直流電圧の
基になる直流電圧（以下制御電圧という）を発生
させるための制御回路であり、高い増幅率の比例
要素を含んでいるが、オフセツトを完全にとり除
く必要のある場合には、さらに積分要素を含めて
もよい。２２は直流電圧発生回路で、制御回路２
０からの信号を受けてバイモルフ形圧電素子１０
を駆動するに必要な直流高電圧を発生し、バイモ
ルフ形圧電素子１０に印加する。

本実施例の動作を第１図及び第２図により説明
する。いまスリツト可動片６が第１図で実線で示
される状態にあるものとして、スリツト幅を他の
所望の一定幅に変えるためにそれに対応したスリ
ツト幅設定信号を制御回路２０に入力すると、制
御回路２０でそのスリツト幅設定信号と位置セン
サ１４からの信号とが比較され、直流電圧発生回
路２２からバイモルフ形圧電素子１０へ所定の直
流電圧が印加されて、バイモルフ形圧電素子１０
が例えば第１図に鎖線で示される状態に変位しス
リツト可動片６も変位する。このスリツト可動片
６の位置は位置センサ１４により検出され、その
検出信号が制御回路２０へフイードバツクされる
ことにより、スリツト可動片６の位置が所望の設
定位置になるように精度よく制御される。

第２図における直流電圧発生回路の例を第３図
〜第５図に示す。

第３図の例は発振用IC２４と逓倍電圧回路２
６とからなるものである。制御回路２０の出力信
号である直流の制御電圧を発振用IC２４の電源
電圧として入力して低電圧の交流信号を作り、そ
の交流出力信号を逓倍電圧回路２６に入力して昇
圧し、整流し、平滑化する。

ここで、発振用IC２４としては、直流の供給
電源電圧を広範囲（例えば５〜15V程度）にとれ
るものが適する。また、逓倍電圧回路２６は何段
にも重ねて使用することができる。

第４図の例は発振用IC２４からの低電圧交流
信号をトランス２８により昇圧した後、整流平滑
回路３０により直流電圧にするものである。

また、第５図の例は第４図と同じく発振用IC
２４からの低電圧交流信号をトランス２８で昇圧
した後、逓倍電圧回路２６により更に昇圧し、整
流平滑を行なうものである。

これらの直流電圧発生回路の例において、発振
用ICを使用すると制御系の構成が簡単になり小
型化する利点があるが、発振用ICに代えてトラ
ンジスタ、抵抗、コンデンサなどの個別部品を組
み合せて構成された発振回路を使用してもよい。

再び第１図に戻つて説明すると、この実施例で
は一対のスリツト片の一方は可動、他方は固定と
しているが、両スリツト片を２個のバイモルフ形
圧電素子でそれぞれ支持してともに可動になるよ
うにしてもよい。その場合、第１図の実施例と同
じスリツト幅変化量を生じさせるには、バイモル
フ形圧電素子に印加される電圧は約1/2で済む利
点がある。

第１図の実施例では位置センサ１４としてホト
インタラプタを使用しているが、他の位置センサ
を使用してもよい。そして、位置センサ１４を使
用するとスリツト幅制御が精度よく行なわれる利
点がある。しかしながら、スリツト幅制御が粗く
てもよい場合には位置センサを省くことができ
る。その場合、制御回路２０はスリツト幅設定値
のみを入力して制御電圧を発生するような回路構
成とすればよい。

また、第１図において、バイモルフ形圧電素子
１０への印加電圧がスリツト通過ビームに影響を
及ぼす場合には、例えばバイモルフ形圧電素子１
０の全外周部に導電性塗料を塗布し、接地するよ
うにすればよい。

（発明の効果） 本発明のスリツトはスリツト幅を電気信号のみ
で制御できるので装置の自動化に有効である。そ
して、バイモルフ形圧電素子によりスリツト片を
直接動かすので、その構造は簡単であり、しかも
低い印加電圧でスリツト幅の変更を行なうことが
できる。

真空室の外部から内部へは電気信号を送るだけ
でよいので、真空シール部は電気信号授受用コネ
クタとすることができ、この点でも構造が簡単に
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ、同図Ｂ及び同図Ｃは本発明の一実施
例を示すそれぞれ平面図、正面図及び側面図、第
２図は同実施例のスリツト幅制御系を示すブロツ
ク図、第３図ないし第５図はそれぞれ第２図にお
ける直流電圧発生回路の例を示すブロツク図であ
る。 ２……スリツト固定片、６……スリツト可動
片、１０……バイモルフ形圧電素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少くとも一方のスリツト片が可動で一対のス
   リツト片によつてスリツトを形成する機構におい
   て、前記可動のスリツト片がバイモルフ形圧電素
   子の先端部に取り付けられ、前記バイモルフ形圧
   電素子の基端部は支持体に固定され、前記バイモ
   ルフ形圧電素子に電圧を印加することにより、前
   記一対のスリツト片のスリツト幅を変更させるこ
   とを特徴とするスリツト機構。