(57)【要約】  【課題】    本発明は，持ち運び可能な真空運搬システムを提供することを目的とする。  【解決手段】  上記課題は，ケーシング（１）と前記ケーシング（１）内に設けられる陽極（２）と，  前記ケーシング（１）内壁に固定され，前記陽極（２）の外周に設置される陰極（３）と，前記陰極（３）の外周を囲うように設置される磁石（４）と，前記ケーシング（１）を他の装置と接続するための接続部（５）と，を具備するイオンポンプ（６）を具備する真空運搬システムにより解決される。  【選択図】  図８
2008099612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を収容するための試料室（１１）と，前記試料室（１１）の内部を真空にするためのイオンポンプ（６）とを含む，持ち運びできる真空運搬システム(２２)であって，   前記試料室(１１)は，    他の装置と接続するためのゲート部(１４)と，    前記イオンポンプ（６）と接続するための，イオンポンプとの接続部（１５）とを含み，   前記イオンポンプ（６）は，    ケーシング（１）と，    前記ケーシング（１）の内部に設けられる第１の電極（２）と，    前記ケーシング（１）の内壁に固定され，前記第１の電極（２）の外周に設置される第２の電極（３）であって，前記第１の電極（２）と前記第２の電極とは極性が異なるものと，    前記第２の電極（３）の外周を囲うように設置される磁石（４）と，    前記ケーシング（１）を他の装置と接続するための接続部（５）と，を含む，     真空運搬システム。
【請求項２】
請求項１に記載の真空運搬システム（２２）であって，    前記試料室（１１）及び前記イオンポンプ（６）を収容する収容ケース（２１）をさらに含み，     前記収容ケース(２１)は，      収容ケースの枠体(２３)と，      前記枠体内部に設けられた収容部（２４）であって，前記試料室及び前記イオンポンプの形状に相当する空隙を含み，前記空隙に前記試料室及び前記イオンポンプを設置できる，    システム。
【請求項３】
請求項１に記載の真空運搬システム（２２）であって，     前記磁石（４）は，      前記第２の電極（３）の外周を囲うように設置される複数の円筒状磁石（４）であって，前記ケーシング（１）の中心軸方向に空間を空けて並んだものである，    システム。
【請求項４】
請求項３に記載の真空運搬システム（２２）であって，    前記複数の円筒状磁石を移動するための移動機構（１４）をさらに含み，    前記移動機構（１４）は，前記複数の円筒状磁石を前記ケーシング（１）の長手方向へ向けて移動させる，  システム。
【請求項５】
請求項４に記載の真空運搬システム（２２）であって，  前記円筒状磁石（４）は，前記ケーシング（１）から取り外しできる，  システム。
【請求項６】
請求項３に記載の真空運搬システム（２２）であって，    前記複数の円筒状磁石は，      隣接する円筒状磁石の面が同じ極性を有する面となるように構成される，  システム。
【請求項７】
請求項６に記載の真空運搬システム（２２）であって，  前記複数の円筒状磁石のうち隣接する磁石の間に，さらに磁性材料を含み，    前記磁性材料は，前記隣接する面から前記ケーシング（１）の中心軸方向へ向かう磁極が強くなるように配置される，  システム。
【請求項８】
請求項３に記載の真空運搬システム（２２）であって，    前記ケーシング（１）は，前記第２の電極（３）である，システム。
【請求項９】
請求項３に記載の真空運搬システム（２２）であって，    前記ケーシング（１）は，表面にチタンが蒸着されたアルミニウムからなり，前記第２の電極（３）として機能する，システム。
【請求項１０】
請求項３に記載の真空運搬システム（２２）であって，    前記ケーシング（１）は，円筒状であり，    前記第１の電極（２）は，前記ケーシング（１）の中心軸上に設けられる棒状電極であるか，又は前記ケーシング（１）と同心円状の円筒状の電極であり，    前記第２の電極（３）は，前記ケーシング（１）と同心円状の円筒状の電極であり，    前記円筒状磁石（４）は，前記ケーシング（１）と同心円状の円筒状である，  システム。
【請求項１１】
請求項３に記載の真空運搬システム（２２）であって，    前記第１の電極（２）は，その一端がケーシング（１）に固定される，  システム。
【請求項１２】
請求項３に記載の真空運搬システム（２２）であって，    前記第１の電極（２）は，その一端がケーシング（１）に固定され，ケーシング（１）に固定される一端と逆側の領域には，前記第１の電極（２）を前記ケーシング（１）に固定するためのスペーサ（８）が設けられる，  システム。
【請求項１３】
請求項１に記載の真空運搬システム(２２)であって，    前記試料室（１１）は，試料を搭載するための試料基板(４１)を具備し，    前記試料基板（４１）は，複数種類の試料台（４３）を搭載するための試料据付ステージ（４２）を，試料室（１１）の長手方向に一列に複数有する，  システム。
【請求項１４】
請求項１に記載の真空運搬システム(２２)であって，  前記試料室（１１）は，    前記複数種類の試料台（４３）を重ねて配置するための試料台配置移送部と，    前記試料台配置移送部により重ねて配置された複数の試料台（４３）を固定するための固定機構と，  を具備する，  システム。
【請求項１５】
請求項１に記載の真空運搬システム(２２)であって，    前記試料室（１１）は，      前記試料基板（４１）を駆動する駆動機構（５１）を有し，       前記駆動機構は，前記試料基板（４１）を前記試料室（１１）の内部から外部へ移動するとともに，前記試料基板（４１）を前記試料室（１１）の外部から内部へ移動することができる，  システム。
【請求項１６】
前記駆動機構（５１）は，    マグネットカップリング式の駆動機構である，  請求項１５に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は，３次元磁場を導入することで，持ち運びができるほど小型化したイオンポンプ装置を用いた真空運搬システムなどに関する。
【背景技術】
【０００２】  ナノテクノロジーや超精密計測技術が発展するにともない，超高真空技術が重要視されている。半導体表面は，気体分子により表面が汚染されやすい。一方，半導体を１０−７Ｐａ以下程度の超高真空に維持することで，クリーンな半導体表面を維持することができる。そして，超高真空を維持するために，イオンポンプなどのポンプが用いられる。【０００３】  従来のイオンポンプでは，たとえば，特開平９−２７２９４号公報の図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示されるように，平板状の永久磁石が直方体形状の容器をはさんで並行に向き合うように配置されていた。このため，磁場が１方向的なものとなり，イオンポンプ内のスペースを有効に活用できなかった。【０００４】  このような問題を解決するため，特開平９−２７２９４号公報（下記特許文献１）の請求項１には，「円筒形のケーシング内に同軸状に円筒陽極と，その外周に円筒陰極とが配置され，前記円筒形のケーシング内に，前記円筒陰極と陽極及びケーシングの各円筒面間の半径方向の電場発生手段と，前記円筒陽極及び陰極の軸と平行な磁場発生手段とを備えたことを特徴とするイオンポンプ」が開示されている。【０００５】  また，特開２００１−３３２２０９号公報（下記特許文献２）の請求項１には，「真空チャンバ内にアノード電極とカソード電極を設け，両電極間に高電圧を印加して電子を磁場の作用で螺旋運動させ，螺旋運動している電子に残留気体分子が衝突してイオン化され，カソード電極をスパッタして，アノード電極表面などに吸着することにより排気するように構成したスパッタイオンポンプにおいて，真空チャンバ壁の筒状部分を凹凸横断面形状となるように形成し，この凹凸横断面形状の筒状部分の外側の各凹部にそれぞれ同一形状，同一特性の永久磁石を同一磁極方向に向けて設け，凹凸横断面形状の筒状部分の内側の各凹部にはそれぞれ筒状のアノード電極を真空チャンバ壁から離間して設け，真空チャンバ壁の筒状部分をカソード電極として構成し，真空チャンバ内には，周囲に排気孔を備えた筒状の磁気シールド部材を，上記複数の永久磁石及び上記複数のアノード電極と同心状に配置し，また上記複数の永久磁石及び上記複数のアノード電極をそれぞれ軸対称で等間隔に配列したことを特徴とするスパッタイオンポンプ」が開示されている。【０００６】  しかしながら，このようなイオンポンプは，電極間を絶縁するため，セラミックスなどの絶縁物を多く用いる必要があった。このため，セラミックスなどからガスが発生し，真空度を下げるという問題があった。また，このようなイオンポンプは，強度が十分ではないという問題があった。【０００７】  また，このようなイオンポンプは大きくて重く，また消費電力も大きいので一度設置してしまうと，容易には移動できないという問題があった。そこで，イオンポンプを稼動させ，試料が置かれる雰囲気を真空に維持しつつ試料を運搬できる真空運搬システムが望まれる。【０００８】  一般に真空装置は，備え付け型のものでオーダーメードに製造する。真空チャンバ内において試料を搭載するための試料台が設けられるものがある。試料台は，製造メーカごとに異なっている。そこで，真空運搬システムを開発したとしても，運搬した試料���様々な真空チャンバの試料台に渡すことができないという問題が生じうる。【特許文献１】特開平９−２７２９４号公報
【特許文献２】特開２００１−３３２２０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  本発明は，持ち運び可能な真空運搬システムを提供することを目的とする。  【００１０】  本発明は，様々な真空チャンバにおいて試料の受け渡しをすることができる持ち運び可能な真空運搬システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  本発明は，基本的には，イオンポンプのケーシングを陰極として用い，その外周にリング状の永久磁石を複数連続して設置することで，３次元的な磁場を得ることができ，しかも小型化を達成できるという知見に基づくものである。また，そのようなイオンポンプを用いれば，試料室を真空に維持できる運搬可能な真空運搬システムを得ることができるという知見に基づくものである。【００１２】    本発明の第１の側面は，真空運搬システム(２２)に関する。このシステムは，試料を収容するための試料室（１１）と，試料室（１１）の内部を真空にするためのイオンポンプ（６）とを含む。そして，試料室(１１)は，他の装置と接続するためのゲート部(１４)と，イオンポンプ（６）と接続するための接続部（１５）とを含む。イオンポンプ（６）は，ケーシング（１）と，第１の電極（２）と，第２の電極（３）と，磁石（４）と，接続部（５）とを含む。そして，第１の電極は，ケーシング（１）の内部に設けられる。第２の電極（３）は，ケーシング（１）の内壁に固定され，第１の電極（２）の外周に設置される。第２の電極（３）は，第１の電極（２）と極性が異なる。磁石（４）は，第２の電極（３）の外周を囲うように設置される。接続部（５）は，ケーシング（１）を他の装置と接続するための機構を含む。【００１３】  この真空運搬システムを用いれば，収容ケースに試料室及びイオンポンプを収容した状態で運搬できるので，試料室に収容した試料を真空環境におきつつ簡便に運搬できることとなる。【００１４】  本発明の第１の側面の好ましい態様は，収容ケース（２１）をさらに含む。この収容ケースは，試料室（１１）及びイオンポンプ（６）を収容する。この収容ケース(２１)は，収容ケースの枠体(２３)と，収容部（２４）とを含む。収容部（２４）は，枠体（２３）内部に設けられる。収容部（２４）は，試料室及びイオンポンプの形状に相当する空隙を含む。そして，この空隙に，試料室及びイオンポンプを設置できる。【００１５】  本発明の真空運搬システムは，イオンポンプが接続されている。したがって，通常であれば，真空運搬システムをアタッシュケースなどにいれて運搬しようとは思わない。しかしながら，本発明の真空運搬システムは，小型化できる。よって，この態様のシステムは，試料室やイオンポンプを収容ケース（２１）に入れて，運搬できる。これにより，試料室を真空に維持しつつ，容易に運搬できることとなる。【００１６】  本発明の第１の側面の好ましい態様は，イオンポンプが，ケーシング（１）と，第１の電極（２）と，第２の電極（３）と，複数の円筒状磁石（４）と，接続部（５）とを具備する。そして，第１の電極（２）は，ケーシング（１）の内側に設けられる。第２の電極（３）は，ケーシング（１）の内壁に固定される。また，第２の電極（３）は，第１の電極（２）の外周に設置される。そして，第１の電極と第２の電極とは極性が異なる。円筒状磁石（４）は，第２の電極（３）の外周を囲うように設置される。この磁石は，ケーシング（１）の外に設けられても良い。接続部（５）は，ケーシング（１）を他の装置と接続するための機構である。複数の円筒状磁石（４）は，第２の電極（３）の外周を囲うように設置される。複数の円筒状磁石（４）は，ケーシング（１）の中心軸方向に空間を空けて並んで配置される。【００１７】  このイオンポンプは，第２の電極（たとえば陰極）をケーシング内壁に固定し，第２の電極を第１の電極（たとえば陽極）の外周に設置する。そして，このイオンポンプは，複数の円筒状磁石（４）を第２の電極（３）の外周を囲うように設置する。これにより，３次元的な磁場を得ることができ，しかも小型化を達成できる。なお，好ましいイオンポンプの例は，ケーシング内壁又はケーシング側壁が第２の電極を兼ねるものである。このようにすることで，さらなる小型化を達成できる。なお，本発明のイオンポンプは，持ち運び可能なものであることが好ましいので，電源として，電池を用いるものが好ましい。電池からの直流電圧を，適宜変換器を用いて更に高圧の直流電圧又は交流電圧に変換して用いればよい。【００１８】  本発明において，円筒状磁石（４）は，ケーシングの中心軸方向に空間を空けて並んだ複数の円筒状磁石であることが好ましい。【００１９】  磁石は一般に重量が大きい。この態様のイオンポンプでは，ひとつの円筒状の磁石を用いるのではなく，複数個の円筒状磁石に分割し，所定のスペースをあけてそれらを設置する。これにより，イオンポンプを軽くすることができるとともに，効率的な磁場を得ることができる。さらには形状加工に手間のかかる大型磁石ではなく，形状加工の容易な小型磁石を複数用いることにより，ポンプケーシングの形状や大きさに対する加工上の困難さが大きく改善される。【００２０】  本発明の第１の側面の好ましい態様は，磁石の移動機構を有するものである。移動機構（１４）は，複数の円筒状磁石を，ケーシング（１）の長手方向へ向けて移動する。このような移動機構（１４）を有することで，磁場の集中する部位を変化させることができる。これにより，システムの劣化を防止できるとともに，システムの効率を上げることができる。この構成は，先に説明したいずれのイオンポンプにおいても採用できる。なお，移動機構は，磁石の移動を手動で行うものであっても良い。【００２１】  本発明の第１の側面の好ましい態様は，円筒状磁石が，ケーシング（１）から取り外しできるものに関する。このように円筒状磁石を取り除くことができるので，生産性が向上し，メンテナンスが容易になる。【００２２】  本発明の第１の側面の好ましい態様は，複数の円筒状磁石は，隣接する円筒状磁石の面が同じ極性を有する面となるように構成される。隣接する磁石の間には，さらに磁性材料挿入される場合も含む。この磁性材料は，隣接する面からケーシング（１）の中心軸方向へ向かう磁極が強くなるように配置される。このように隣接する磁石の間に磁性材料が置かれるので，磁束の空間分布を整え，電極方向への磁束進入を促進することができる。このような磁性材料として，永久磁石，電磁石，軟鉄，鉄，フェライトなど，磁束整流効果を有するものがあげられる。この構成は，先に説明したいずれのイオンポンプにおいても採用できる。【００２３】  このように磁石間にさらに磁性材料を配置することで，ケーシング内に形成される磁場をより強化することができる。これにより，システムの効率を上げることができ���。【００２４】  本発明の第１の側面の好ましい態様は，ケーシング（１）は，第２の電極（３）である。すなわち，本発明に用いられる，好ましいイオンポンプは，ケーシング自体を第２の電極（３）として用いる。具体的には，ケーシングとして表面にチタンが蒸着されたアルミニウムからなるものを用いる。このケーシングは，第２の電極（３）として機能する。この構成は，先に説明したいずれのイオンポンプにおいても採用できる。このようにすることで，イオンポンプを軽くすることができるとともに，構造をシンプルにして，小さくすることもできる。【００２５】  本発明の第１の側面の好ましい態様は，イオンポンプを構成する各要素が棒状又は円筒状のものである。すなわち，ケーシング（１）が，円筒状である。そして，第１の電極（２）は，ケーシングの中心軸上に設けられる棒状電極であるか，又はケーシングと同心円状の円筒状の電極である。第２の電極（３）は，ケーシングと同心円状の円筒状の電極である。円筒状磁石（４）は，ケーシングと同心円状の円筒状である。この構成は，先に説明したいずれのイオンポンプにおいても採用できる。【００２６】  このように，同心円状に各要素が設置されるので，効率よくイオン等を発生させ気体を捕捉できる。【００２７】  本発明の第１の側面の好ましい態様は，第１の電極（２）の一端がケーシングに固定されたイオンポンプを用いるものに関する。この構成は，先に説明したいずれのイオンポンプにおいても採用できる。【００２８】  通常のイオンポンプなどでは，第２の電極と第１の電極とを絶縁するため，セラミックスなどが多く用いられる。この態様のイオンポンプでは，第１の電極をケーシングに固定するので，イオンポンプを稼動している際にも，第１の電極が振れて第２の電極と接触する事態を効果的に防止できる。そのためセラミックスなどの絶縁物を多用する必要が無くなり，効率的に真空度を上げることができることとなる。【００２９】  本発明の第１の側面の好ましい態様は，第１の電極（２）の一端がケーシングに固定される。そして，ケーシングに固定された一端と逆側の領域には，スペーサ（８）が設けられる。スペーサは，第１の電極（２）をケーシングに固定する。この構成は，先に説明したいずれのイオンポンプにおいても採用できる。【００３０】  通常のイオンポンプなどでは，第２の電極と第１の電極とを絶縁するため，セラミックスなどが絶縁物として多く用いられる。この態様のイオンポンプでは，第１の電極をケーシングに固定するので，イオンポンプを稼動している際にも，第１の電極が振れて第２の電極と接触する事態を効果的に防止できる。そのためセラミックスなどの絶縁物を多用する必要が無くなり，効率的に真空度を上げることができることとなる。また，スペーサにより，第１の電極がさらに強固に固定されるので，イオンポンプが稼動していても，第１の電極が振れて第２の電極と接触する事態を更に効果的に防止できる。【００３１】  本発明の第１の側面の好ましい態様は，前記試料室（１１）は，試料を搭載するための試料基板(３１)を具備し，前記試料基板（４１）は，複数種類の試料台（４３）を搭載するための試料据付ステージ（４２）を，試料室（１１）の長手���向に一列に複数有する上記いずれかに記載の真空運搬システム(２２)である。【００３２】  このように複数種類の試料台（４３）を搭載するための試料据付ステージ（４２）を具備する試料基板(３１)を有するので，真空チャンバによって試料台が異なっていても，運搬した試料を新しい真空チャンバ内で用いることが可能となる。【００３３】  本発明の第１の側面の好ましい態様は，前記試料基板（４１）は，前記複数種類の試料台（４３）を重ねて配置するための試料台配置移送部と，前記試料台配置移送部により重ねて配置された複数の試料台（４３）を固定するための固定機構と，を具備する上記いずれかに記載の真空運搬システム(２２)である。【００３４】  このように，試料台を重ねて設置できるので，様々な種類の真空チャンバに試料を運搬できることとなる。【００３５】  本発明の第１の側面の好ましい態様は，試料室（１１）が，試料基板（４１）を駆動する駆動機構（５１）を含む。そして，この駆動機構は，試料基板（４１）を試料室（１１）の内部から外部へ移動することができる。さらに，この駆動機構は，試料基板（４１）を試料室（１１）の外部から内部へ移動することもできる。この駆動機構（５１）として，マグネットカップリング式の駆動機構が好ましい。【００３６】  このように駆動機構を有するシステムは，試料基板を容易に試料室の内から外へ移動することができ，また，試料基板を容易に試料室の外から内へ移動することができる。
【発明の効果】
【００３７】  本発明によれば，持ち運び可能な真空運搬システムを提供することができる。【００３８】  本発明によれば，様々な真空チャンバにおいて試料の受け渡しをすることができる持ち運び可能な真空運搬システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は，本発明において用いられるイオンポンプを説明するための概略図である。図１（ａ）は，ケーシングが第２の電極を兼ねるものの断面図を示す。図１(ｂ)は,外面から,ケージング（１），円筒状磁石（４），第２の電極（３）が設けられるものの断面図を示す。図１（ｃ）は，ケージングの形状が磁石を収容するための凹凸を有しており，その凹凸内に磁石が設置されるものの断面図を示す。
【図２】図２は，イオンポンプ内の第１の電極の状況を示す図である。
【図３】図３は，移動機構を有するイオンポンプの概念図である。
【図４】図４は，固定された外部磁石を有するイオンポンプにおいて，外部磁石による磁場を示す概念図である。
【図５】図５は，固定された外部磁石を有するイオンポンプにおいて，外部磁石による磁場の集中する箇所を示す概念図である。
【図６】図６は，移動機構を用いて磁石を移動した後の外部磁石による磁場を示す概念図である。
【図７】図７は，隣接する磁石間に磁性材料を含むイオンポンプにおける，外部磁石による磁場を示す概念図である。
【図８】図８は，本発明の真空運搬装置を説明するための概念図である。図８（ａ）は背面図を示し，図８（ｂ）は側面図を示す。
【図９】図９は，実際に製造した真空運搬装置を示す図面に替わる写真である。
【図１０】図１０は，試料が搭載された試料基板の例を示す概念図である。図１０（ａ）は，全ての試料据付ステージにそれぞれの試料台が搭載されたものを示し，図１０（ｂ）は試料台のひとつが他の試料台に搭載されたものの例を示す。図１０（ｃ）は，重ねられた試料台を固定した様子を示す。
【図１１】図１１は，移動機構の例を示す図である。図１１（ａ）は，移動軸が縮小している状態を示し，図１１（ｂ）は移動軸が伸びた状態を示す。
【図１２】図１２は，マグネットカップリング式の駆動機構の例を示す図である。
【図１３】図１３は，試料基板を用いて試料を運搬する工程を説明するための概念図である。
【図１４】図１４は，収容ケースの例を示す，図面に代わる写真である。
【図１５】図１５は，本発明の真空運搬装置を示す図面に代わる写真である。
【図１６】図１６は，真空運搬装置を，収容ケース内に収容した例を示す図面に代わる写真である。
【図１７】図１７は，実施例における真空運搬システムを実際に持ち運ぶ際の例を示す図面に代わる写真である。
【符号の説明】
【００４０】１  ケーシング２  陽極３  陰極４  磁石５  接続部６  イオンポンプ
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】  以下，本発明を実施するための最良の形態について説明する。本発明の真空運搬システムは，試料を収容するための試料室（１１）と，前記試料室内を真空にするためのイオンポンプ（６）と，前記試料室及びイオンポンプを収容する収容ケース（２１）と，を備えた持ち運び可能な真空運搬システム(２２)である。【００４２】  １  イオンポンプ  図１は，本発明のイオンポンプを説明するための概略図である。図１（ａ）は，ケーシングが第２の電極を兼ねるものの断面図を示す。図１(ｂ)は,外面から,ケージング（１），円筒状磁石（４），第２の電極（３）が設けられるものの断面図を示す。図１（ｃ）は，ケージングの形状が磁石を収容するための凹凸を有しており，その凹凸内に磁石が設置されるものの断面図を示す。図１に示されるように，本発明の第１の側面に係るイオンポンプは，ケーシング（１）と，第１の電極（２）と，第２の電極（３）と，円筒状磁石（４）と，接続部（５）とを具備するイオンポンプ（６）に関する。第１の電極（２）は，ケーシング（１）の内側に設けられる。第２の電極（３）は，ケーシング（１）の内壁に固定される。また，第２の電極（３）は，第１の電極（２）の外周に設置される。そして，第１の電極と第２の電極とは極性が異なる。すなわち，第１の電極と第２の電極の一方が陽極で残りが陰極である。円筒状磁石（４）は，第２の電極（３）の外周を囲うように設置される。この磁石は，ケーシング（１）の外に設けられても良い。接続部（５）は，ケーシング（１）を他の装置と接続するための機構である。【００４３】  このイオンポンプは，第２の電極をケーシングの内壁に固定する。また，このイオンポンプは，第２の電極を第１の電極の外周に設置する。さらに，円筒状磁石（４）が，第２の電極（３）の外周を囲う。これにより，このイオンポンプは，３次元的な磁場を得ることができ，しかも小型化を達成できる。なお，好ましいイオンポンプは，ケーシングの内壁又はケーシングの側壁が第２の電極を兼ねるものである。なお，本発明のイオンポンプは，持ち運び可能なものであることが好ましい。このため，電源として，電池を用いたイオンポンプが好ましい。このイオンポンプは，電池からの直流電圧を，適宜変換器を用いて更に高圧の直流電圧又は交流電圧に変換して用いればよい。【００４４】  本発明の好ましいイオンポンプは，ケーシング（１）が，円筒状である。そして，第１の電極（２）はケーシングの中心軸上に設けられる棒状電極であるか，又はケーシングと同心円状の円筒状の電極である。そして，第２の電極（３）はケーシングと同心円状の円筒状の電極である。また，円筒状磁石（４）はケーシングと同心円状の円筒状である。このように，同心円状に各要素が設置されるので，効率よくイオン等を発生させ気体を捕捉できる。以下，本発明のイオンポンプを構成する各要素について説明する。【００４５】  ケーシング（１）  ケーシングは，イオンポンプの枠体である。この枠体内に，各種電極などが形成されていればよい。なお，磁石は通常ケーシング内に設けられるが，ケーシング外に設けられても構わない。なお，ケーシングの材質として，アルミニウム，チタン，又はステンレスなど公知のものを用��ることができる。これらの中では，表面にチタンが蒸着されたアルミニウムが好ましい。表面にチタンが蒸着されたアルミニウムからなるケーシングは，ケーシング内壁そのものを第２の電極として用いることできる。このようにすることで，イオンポンプを軽くすることができるとともに，構造をシンプルにして，小さくすることもできる。もっとも，第２の電極とケーシングとが，たとえば，同心円状に設けられ，それらの隙間に複数の磁石が設けられるとともに，それら複数の磁石間に第２の電極とケーシングとを接続する第２の電極固定部が設けられてもよい。そのようにすることで，第２の電極を効果的にケーシングと固定することができる。【００４６】  第１の電極（２）  第１の電極に用いられる材質として，公知のものを適宜採用することができる。第１の電極（２）はケーシングの中心軸上に設けられる棒状電極であるか，又はケーシングと同心円状の円筒状の電極であるものが好ましい。第１の電極は，たとえば，陽極であるが，陰極であっても構わない。また，第１の電極の極性を変えることができるような極性制御装置を具備するものは本発明の好ましい態様である。【００４７】  図２は，イオンポンプ内の第１の電極の状況を示す図である。図２に示されるように，好ましいイオンポンプは，第１の電極（２）の一端がケーシング（１）に固定される。図２において，第１の電極の一端は，点線で示される領域においてケージング端面に固定されている。そして，第１の電極（２）のうち，ケーシングに固定される一端と逆側の領域には，スペーサ（８）が設けられる。スペーサを介して第１の電極がケーシングに固定される。第１の電極（２）をケーシングに固定するためのスペーサは，第１の電極のうちケーシングに固定されていない方の部分をケーシング又は第２の電極と固定するためのものである。これにより，第１の電極の先端が振れることを防止することができる。具体的なスペーサは，第１の電極をハブとした場合の車輪のスポークのように第１の電極から複数の線状のスペーサが第２の電極又はケーシングまで伸びるものがあげられる。【００４８】  通常のイオンポンプでは，第２の電極と第１の電極とを絶縁するため，セラミックスなどが用いられる。本発明の好ましいイオンポンプは，第１の電極をケーシングに固定する。これにより，イオンポンプが稼働している際に外部から振動や衝撃が加えられた場合にも，第１の電極が振れて第２の電極と接触する事態を防止できる。そのため，このイオンポンプは，セラミックスなどの絶縁物を用いる必要が無くなり，効率的に真空度を上げることができることとなる。また，このイオンポンプは，スペーサにより，第１の電極がさらに強固に固定されるので，イオンポンプが稼動していても，第１の電極が振れて第２の電極と接触する事態を効果的に防止できる。【００４９】  第２の電極（３）  第１の電極に用いられる材質として，公知のものを適宜採用することができる。第２の電極（３）は，ケーシングと同心円状の円筒状の電極であるものが好ましい。第２の電極は，第１の電極と極性が異なる。すなわち，第１の電極が陽極の場合，第２の電極は陰極である。【００５０】  円筒状磁石（４）  本発明では円筒状磁石（４���として，ケーシングの中心軸方向に空間を空けて並んだ複数の円筒状磁石を用いる。本発明では，リング状の永久磁石を複数並べたものを用いることが好ましい。このリング状の永久磁石は，それぞれ同一の幅を有するものであることが好ましい。また，リング状の永久磁石は，等間隔に配置されることが好ましい。この態様のイオンポンプでは，ひとつの円筒状の磁石を用いるのではなく，複数個の円筒状磁石に分割し，所定のスペースをあけてそれらを設置するので，イオンポンプを軽くすることができるとともに，効率的な磁場を得ることができる。なお，永久磁石の代わりに電磁石を用いても良い。【００５１】  本発明の第１の側面の好ましい態様は，図３に示されるように，複数の円筒状磁石を，ケーシング（１）の長手方向へ向けて移動する移動機構（１４）をさらに有する，上記いずれかに記載のイオンポンプに関する。このような移動機構（１４）を有することで，磁場の集中する部位を変化させることができるので，システムの劣化を防止できるとともに，システムの効率を上げることができる。なお，移動機構は，磁石の移動を手動で行うものであっても良い。【００５２】  本発明の第１の側面の好ましい態様は，円筒状磁石が，ケーシング（１）から取り外しできるものに関する。このように円筒状磁石を取り除くことができるので，生産性が向上し，メンテナンスが容易になる。【００５３】  図３は，移動機構を有するイオンポンプの概念図である。すなわち，この態様のイオンポンプは，磁場が強かった位置から磁場が弱かった位置へと磁石を移動させるための移動機構を有する。これにより，磁石を移動前の状態（４ａ）から移動後の状態（４ｂ）へと磁石を移動させることができる。具体的には，複数の円筒状磁石を一体化させるとともに，一体化した複数の円筒状磁石がスライドできるように設置しておく。そして，複数の円筒状磁石にアクチュエータを接続する。アクチュエータは制御部に接続されている。そして，制御部が円筒状磁石を移動させるようアクチュエータに指令を出す。すると，アクチュエータは，円筒状の磁石を所定量動かす。このようにして，円筒状磁石を所定量動かすことができる。【００５４】  図４は，固定された外部磁石を有するイオンポンプにおいて，外部磁石による磁場を示す概念図である。図中，磁場が符号２１で示されている。図４に示されるように，外部磁石が固定された場合，磁場がケーシング内部のみならず，ケーシング外部へ漏れ出すことになる。【００５５】  図５は，固定された外部磁石を有するイオンポンプにおいて，外部磁石による磁場の集中する箇所を示す概念図である。図５に示されるように，固定された外部磁石を有するイオンポンプでは，符号２２で示される部位に磁場が集中する。すなわち，固定された外部磁石を有するイオンポンプでは，ゲッター面が集中しており，真空効率が早く低下する。また，ゲッター面が集中するため，このイオンポンプは，早く劣化するおそれがある。【００５６】  図６は，移動機構を用いて磁石を移動した後の外部磁石による磁場を示す概念図である。図６に示されるように，移動機構を用いることで，磁場の集中する位置をずらすことができる。これにより，分子が付着していない面に分���を吸着することができ，吸着効率を上げることができる。移動機構の例は，先に説明したとおり，複数の円筒状磁石間を接続しておき，アクチュエータを用いて永久磁石に力を加え，複数の円筒状磁石の位置を変化させるものである。【００５７】  本発明の第１の側面の好ましい態様は，複数の円筒状磁石は，隣接する円筒状磁石の面が同じ極性を有する面となるように構成される。そして，この態様のイオンポンプは，複数の円筒状磁石のうち隣接する磁石の間に，さらに磁性材料を含む。その磁性材料は，隣接する面から前記ケーシング（１）の中心軸方向へ向かう磁極が強くなるように配置される。このように隣接する磁石の間に磁性材料が置かれるので，磁束の空間分布を整え，電極方向への磁束進入を促進することができる。このような磁性材料として，永久磁石，電磁石，軟鉄，鉄，フェライトなど，磁束整流効果を有するものがあげられる。【００５８】  図７は，隣接する磁石間に磁性材料を含むイオンポンプにおける，外部磁石による磁場を示す概念図である。図７は，磁性材料として磁石を用いたものの例である。図７に示されるように，このイオンポンプは，外部円筒状磁石（４）の間にさらに磁石を配置することで，ケーシング内に形成される磁場をより強化することができる。これにより，システムの効率を上げることができる。このような磁石間の磁石は，円筒状の磁石であってもよい。【００５９】  たとえば，隣接する円筒状磁石（４）がＮ極を向け合って配置されているとする。この場合，円筒状磁石の間には，Ｎ極の磁場が形成される。この隣接した円筒状磁石の間であって，それらの磁石の上方に，新たな磁石を設置する。この円筒状磁石の間の磁石（２４）は，下方向がＮ極を向くように設置される。このようにすることで，隣接する円筒状磁石（４）が形成するＮ極の磁場を強化することができる。この円筒状磁石の間の磁石も，円筒状又はリング状であることが好ましい。このリング状の磁石は，隣接する円筒状磁石の間に設けられ，かつ，円筒状磁石よりも直径が大きなものが好ましい。【００６０】  接続部（５）  接続部（５）は，ケーシングを他の装置と接続するための部位である。「他の装置」として,真空チャンバや試料室などの真空状態にする対象があげられる。具体的な接続部（５）として，フランジがあげられる。【００６１】  イオンポンプ（６）  イオンポンプの動作原理は公知である。イオンポンプの動作原理を，以下簡単に説明する。イオンポンプの第２の電極−第１の電極間に数ｋＶ程度の電圧を印加すると，第２の電極から一次電子が放出される。第２の電極から放射された一次電子は，第１の電極に引きつけられつつ，永久磁石から与えられる磁場の影響を受けるため，旋回して長い螺旋運動を描き，第１の電極に至る。この途中で，一時電子は中性のガス分子と電離衝突を起こして，多数の正イオンと二次電子を生成する。生成した二次電子は更に螺旋運動を行って，他のガス分子と衝突して正イオンと電子を生成する。そして，各イオンなどは電極に吸着される。【００６２】  本発明の第１の側面に係るイオンポンプは，上記の構成のほか，イオンポンプに用いられる公知の構成を適宜採用することができる。たとえば，適宜，加熱装置や冷却装��などが取り付けられていてもよい。冷却装置により冷却を行うことで，ガスの補修効率を向上させることができる。一方，加熱装置で各電極を加熱することで，真空状態を維持することにより電極に捕捉されたガスを放出することができる。【００６３】  ２  真空運搬装置  図８は，本発明の真空運搬装置を説明するための概念図である。図８（ａ）は背面図を示し，図８（ｂ）は側面図を示す。図８に示されるように，本発明の第２の側面に係る真空運搬装置（３３）は，試料室(３１)と，イオンポンプ（６）とを含む。試料室(３１)は，試料を出し入れするとともに，他の装置と接続可能なゲート部(３４)と，イオンポンプと接続するための接続部（３５）を含む。そして，イオンポンプ（６）として，先に説明したイオンポンプを適宜利用することができる。なお，図中符号３６は電源（電池）を示し，符号３７はビューポートを示す。【００６４】  この真空運搬装置を用いれば，試料室に収容した試料を真空環境におきつつ運搬できることとなる。すなわち，「持ち運び可能な真空運搬装置」とは，イオンポンプを稼動させた状態のまま，移動させることができる運搬装置を意味する。なお，真空運搬装置におけるイオンポンプとして，先に説明したイオンポンプ及びこれらから自明なイオンポンプを適宜用いることができる。このような効率的で小型なイオンポンプを用いることで，本発明の真空運搬装置は，軽量化できる。【００６５】  試料室（３１）には，たとえば試料台が設けられ，試料が固定されている。また，試料は，移動できるようにされていても良い。そして，その試料のおかれる雰囲気が，イオンポンプにより真空状態に維持される。試料室は，真空チャンバなどがあげられる。ゲート部（３４）の例としては，ゲートバルブがあげられる。これにより，真空状態を維持することや，試料室を開閉することができ，また試料室内の真空状態を維持したまま他の真空装置と接続することができる。接続部（３５）は，試料室内の真空状態を維持しつつイオンポンプと接続できるものであれば特に限定されない。電源（３６）として，公知の電池を適宜用いることができる。ビューポート（３７）は，任意のものである。ビューポートによりチャンバ内の様子を見ることができる。また，ビューポート（３７）を用いて観察実験を行うことができる。さらに，フィードスルー（電流導入端子）を設置することで，抵抗測定を行うことができ，またサンプルを加熱できる。【００６６】  なお，特に図示しないが，リング状の磁石の間に管口を設け，その管口と他の真空チャンバなどの真空にする対象系とを接続し，それら複数の対象系を真空状態に維持するものであってもよい。このような構成を採用することで，複数の対象を容易に真空に維持できることとなる。特に，超高真空に維持する必要のない複数の対象系を運搬する際に，効果的にこのようなシステムを用いることができることとなる。【００６７】  図９は，試料基板の例を示す概念図である。図９に示されるように，好ましい試料基板（４１）は，試料据付ステージ（４２）を，試料室（１１）の長手方向に一列に複数有する。試料据付ステージ（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ）は，試料台を搭載するためのものである。図９に示されるように，たとえば，試料据付ステージ（４２）は，試料台の形状に合わせた窪みによって形成することができる。すると，試料据付ステージ（４２）に対応する試料台が，試料据付ステージ（４２）上に置かれると，その窪みにはまる。このようにして，試料台が固定される。これにより，試料を運搬する際に，試料台が移動する事態を効果的に防止できる。【００６８】  このように複数種類の試料台を搭載するための試料据付ステージ（４２）を具備する試料基板(３１)を有するので，真空チャンバによって試料台が異なっていても，運搬した試料を新しい真空チャンバ内で用いることができる。【００６９】  図１０は，試料が搭載された試料基板の例を示す概念図である。図１０（ａ）は，全ての試料据付ステージにそれぞれの試料台が搭載されたものを示し，図１０（ｂ）は試料台のひとつが他の試料台に搭載されたものの例を示す。図１０（ｃ）は，重ねられた試料台を固定した様子を示す。図１０に示されるように，本発明の好ましい態様は，試料基板（４１）が，試料据付ステージ（４２）を，試料室（１１）の長手方向に一列に複数有する。【００７０】  このように複数種類の試料台（４３）を搭載するための試料据付ステージ（４２）を具備する試料基板(４１)を有するので，真空チャンバによって試料台が異なっていても，運搬した試料を新しい真空チャンバ内で用いることができることとなる。【００７１】  本発明の好ましい態様は，試料室が，試料台配置移送部と，固定機構とを含むものである。試料台配置移送部は，複数種類の試料台（４３）を重ねて配置するための機構を含む。そして，固定機構は，試料台配置移送部により重ねて配置された複数の試料台（４３）を固定するための機構を含む。たとえば，試料室は，その天井部分にレールが設けられている。そして，試料台配置移送部は，レールに沿って移動できる。試料台配置移送部は，昇降機構（４４）を含む。昇降機構は，たとえば，２本の伸縮できるアームを含む。そして，２本のアームの先端には，横方向に移動できる把持部（４５）が設けられている。または，２本のアームの先端には，下方に移動できる把持部（４５）が設けられている。そして，昇降機構は，把持部を天井から試料台へ移動できる。また，昇降機構は，把持部を試料台の位置から天井付近へ移動できる。【００７２】  ある試料台Ａを他の試料台Ｂに搭載する場合は，たとえば，以下のようにすればよい。まず，試料台配置移送部が，試料台Ａの上部に移動する。そして，試料台配置移送部の昇降機構が，試料台Ａへ向けて下へ移動する。昇降機構の２本のアームが試料台Ａの側面まで移動する。その後，２本のアームのそれぞれから，試料台Ａへ向けて把持部が出される。２つの把持部は，試料台Ａを把持する。昇降機構は，試料台Ａを把持した状態で，上方へ移動する。試料台配置移送部は，試料台Ａを把持したまま，レールに沿って移動する。試料台配置移送部が，試料台Ｂの上方へ移動する。その後，試料台配置移送部は，昇降機構を試料台Ｂへ向けて下のほうへ移動させる。昇降機構は，試料台Ｂの上方へ試料台Ａを搭載する。昇降機構は，把持部を試料台Ａから外す。そして，昇降機構は，天井付近へ移動する。【００７３】  図１０（ｃ）は，重ねられた試料��を固定した様子を示す。すなわち，本発明の好ましい態様は，重ねられた試料台を固定するものである。具体的には，昇降機構（４４）が，試料台Ｂの上方へ試料台Ａを搭載した後に，把持部（４５）が試料台Ａ又は試料台Ｂを押さえればよい。たとえば，一端天井付近へ移動した昇降機構が，２本のアームの間隔を試料台Ａの幅より広く，試料台Ｂの幅より狭く調整する。この状態で，昇降機構が，試料台Ｂへ向けて下方へ移動する。そして，試料台Ｂの付近まで昇降機構が下がる。この後，昇降機構から把持部（４５）が下の方へ出される。この把持部は，試料台Ｂを上方から押し付ける。このようにして，試料台Ｂを固定できる。なお，アームの間隔を試料台Ａより狭くすることで，試料台Ａを上から押し付けることもできる。さらに，昇降機構自体が，試料台Ａ又は試料台Ｂを押し付けるようにしてもよい。このようにして，重ねられた試料台を固定できる。なお，この固定機構は，重ねられた試料台だけではなく，各試料台を固定するために用いられても良い。【００７４】  このように，試料台を重ねて設置できるので，様々な種類の真空チャンバに試料を運搬できる。【００７５】  図１１は，移動機構の例を示す図である。すなわち，本発明の好ましい態様は，試料室（１１）が，試料基板（４１）を駆動する駆動機構（５１）を含む。駆動機構は，真空系において，試料基板を移動できるものであれば，特に限定されない。そして，この駆動機構は，試料基板（４１）を試料室（１１）の内部から外部へ移動することができる。さらに，この駆動機構は，試料基板（４１）を試料室（１１）の外部から内部へ移動することもできる。【００７６】  図１１に示される駆動機構（５１）は，伸縮できる移動軸（５２）が，試料基板（４１）に取り付けられている。図１１（ａ）は，移動軸が縮小している状態を示し，図１１（ｂ）は移動軸が伸びた状態を示す。駆動機構として，この移動軸（５２）自体が，何らかのアクチュエータにより駆動されてもよい。この場合，アクチュエータに伸縮するよう指令を送ることで，試料基板を移動できる。また，図１１に示されるように，移動軸（５２）を中心として，折れ曲がった足（５３，５４）が設けられたものであっても良い。この足（５３，５４）を伸ばすことで，移動軸（５２）を伸ばすことができる。これにより，試料基板（４１）を移動することができる。なお，上記とは別の駆動機構（５１）として，マグネットカップリング式の駆動機構が好ましい。マグネットカップリング式の駆動機構として，公知のものを適宜採用できる。【００７７】  図１２は，マグネットカップリング式の駆動機構の例を示す図である。この駆動機構（５１）は，ロッド（６１），チューブ（６２），内部移動体（６３），及び外部移動体（６４）を含む。そして，ロッド（６１）は，試料基板（４１）へ動力を伝えることができるように，試料基板（４１）と接続されている。なお，ロッド（６１）は，試料基板と直接接続されても良い。また，ロッド（６１）は，軸を介して試料基板と接続されても良い。図１２に示されるように，内部移動体（６３）は，マグネット（６５）とヨーク（６６）とを交互に積層した本体部（６７）を有する。内部移動体の外径は，チューブの内径よりわずかに小さい。一方，外部移動体（６４）は，マグネット（６８）とヨーク（６９）とを交互に積層した本体部（７０）を有する。外部移動体の内径は，チューブの外径よりわずかに大きい。外部移動体は，アクチュエータ（７１）と接続されている。そして，アクチュエータ（７１）が駆動信号を受けると，外部移動体（６４）は，チューブの外周面にそって移動する。すると，内部移動体（６３）も移動する。内部移動体（６３）が移動すると，ロッドが移動する。ロッドが移動すると，試料基板が移動する。このようにアクチュエータ（７１）を駆動することで，試料基板を移動させることができる。【００７８】  図１３は，試料基板を用いて試料を運搬する工程を説明するための概念図である。図１３では，真空チャンバＡで加工された試料を，別の真空チャンバＢへと輸送する例を示す。そして，真空チャンバＡに用いられる試料台（４３ｂ）と，真空チャンバＢに用いられる試料台（４３ａ）とは異なっている。【００７９】  まず，試料室（１１）のゲートバルブが開かれており，真空チャンバＡと試料室（１１）とは，同一の雰囲気に置かれている。もっとも，ゲートバルブが閉じられていて，真空チャンバＡと試料室（１１）とは，別の真空系とされてもよい。【００８０】  真空チャンバＡ内の試料台（４３ｂ）上で試料に所定の加工が施される。その試料は，試料台（４３ｂ）とともに真空チャンバＡ内で試料基板（４１）の試料据付ステージ（４２）へと移送される。この際の試料据付ステージ（４２）は，試料台（４３ｂ）にフィットしたものであり，他の場所へ真空運搬システムを輸送する間中，試料台は固定されている。次に，試料は，試料台（４３ｂ）とともに，別の試料台（４３ａ）上へ搭載される。【００８１】  試料室（１１）のゲートバルブが閉じられている場合は，ゲートバルブを開ける。そして，試料基板（４１）を，試料室（１１）へと移動する。その後，試料室（１１）のゲートバルブを閉じる。その後，真空チャンバＡと試料室（１１）とを分離する。分離された試料室（１１）はイオンポンプで真空を保ちつつ，収容ケースに収容され，チャンバＢが存在する別の箇所へと輸送される。【００８２】  チャンバＢ内を超高真空状態としたのち，試料室（１１）と真空チャンバＢとを接続する。その後，試料室（１１）のゲートバルブを開く。これにより，試料室（１１）と真空チャンバＢとを開通させる。そして，試料基板（４１）を真空チャンバＢ内へ移送する。その後，試料基板（４１）から，試料台（４３ａ）を移送して，試料台（４３ａ）上の試料に適宜加工を施す。【００８３】３  収容ケース  図１４は，収容ケースの例を示す，図面に代わる写真である。図１４に示されるように，収容ケース(２１)は，収容ケースの枠体(２３)と，前記枠体内部に設けられ，前記試料室及び前記イオンポンプの形状に相当する空隙が設けられ，前記空隙に前記試料室及び前記イオンポンプを設置できる収容部(２４)と，を具備する。【００８４】  収容ケースの枠体(２３)  収容ケースの枠体(２３)として，公知の枠体を適宜採用できる。本発明の真空運搬システムは，空輸などにより長距離の輸送を行うことが好ましいため，枠体として，アルミニウム，ジュラルミンな��のものがあげられる。枠体の大きさは，航空機に手荷物として持ち運ぶことができる程度の大きさが好ましい。【００８５】  収容部    収容部は，前記試料室及び前記イオンポンプの形状に相当する空隙が設けられ，前記空隙に前記試料室及び前記イオンポンプを設置できるものであれば特に限定されない。
【実施例１】
【００８６】  本発明のイオンポンプおよび真空運搬装置のプロトタイプを製造した。図１５は，本発明の真空運搬装置を示す図面に代わる写真である。【００８７】  このイオンポンプでは，陰極を兼ねるケーシングの外周にリング状の永久磁石が５個等間隔で設置されている。この真空運搬装置では，酸化アルミニウム膜を有するアルミニウムで枠体を形成した。また，別の真空運搬装置として，酸化チタン膜を有するチタンで枠体を形成した。ゲートバルブとして，１．４２”ルーティングポートを有する２．７５”ゲートバルブを用いた。サンプルロックとして，ベローを有するアップダウンクランプを用いた。電源は電池を用いた。また，試料室内の真空度を測定するための真空計を設置した。【００８８】  この真空運搬装置は，試料として，最大直径３５ｍｍのものを設置できた。また，内部圧力は１×１０−６Ｐａ以下の高真空を達成できた。連続して真空を維持しても１５時間の連続稼動を維持できた。全重量は１０ｋｇ程度であった。【００８９】  図１６は，真空運搬装置を，収容ケース内に収容した例を示す図面に代わる写真である。図１６に示されるように，収容ケースには前記試料室及び前記イオンポンプの形状に相当する空隙が設けられるので，前記試料室及び前記イオンポンプを収容することができ，しかも輸送中の揺れを少なくすることができる。なお，収容部に衝撃吸収ゲル層を設け，空隙部を取り囲むなど，揺れを防止する手段を適宜用いてもよい。【００９０】  図１７は，実施例における真空運搬システムを実際に持ち運ぶ際の例を示す図面に代わる写真である。図１７に示されるとおり，手荷物として運搬できる程度の重量と大きさを有する真空運搬システムを得ることができた。
【産業上の利用可能性】
【００９１】  本発明のイオンポンプおよび真空運搬装置は，小型でかつ軽量なので，真空装置産業において好適に利用されうる。【００９２】  本発明の真空運搬システムは，実験サンプルや試料などを真空状態を維持したまま運搬できるので，運送業においても好適に利用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年11月21日(2008.11.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を収容するための試料室（１１）と，前記試料室（１１）の内部を真空にするためのイオンポンプ（６）とを含む，当該イオンポンプ（６）を稼動させた状態で持ち運びできる真空運搬システム（２２）であって，
前記試料室（１１）は，
他の装置と接続するためのゲート部（１４）と，
前記イオンポンプ（６）と接続するための，イオンポンプとの接続部（１５）とを含み，
前記イオンポンプ（６）は，
ケーシング（１）と，
前記ケーシング（１）の内部に設けられる第１の電極（２）と，
前記ケーシング（１）に固定される磁石（４）と，
前記第１の電極（２）と前記磁石（４）との間に配設される第２の電極（３）であって，前記第１の電極（２）と前記第２の電極とは極性が異なるものと，
前記ケーシング（１）を他の装置と接続するための接続部（５）と，
を含む，
真空運搬システム。
【請求項２】
請求項１に記載の真空運搬システム（２２）であって，
前記試料室（１１）及び前記イオンポンプ（６）を収容する収容ケース（２１）をさらに含み，
前記収容ケース（２１）は，
収容ケースの枠体（２３）と，
前記枠体内部に設けられた収容部（２４）であって，前記試料室及び前記イオンポンプの形状に相当する空隙を含み，前記空隙に前記試料室及び前記イオンポンプを設置できる，
システム。
【請求項３】
請求項１に記載の真空運搬システム（２２）であって，
前記磁石（４）は，
前記第２の電極（３）の外周を囲うように設置される複数の円筒状磁石（４）であって，前記ケーシング（１）の中心軸方向に空間を空けて並んだものである，
システム。
【請求項４】
請求項３に記載の真空運搬システム（２２）であって，
前記複数の円筒状磁石を移動するための移動機構（１４）をさらに含み，
前記移動機構（１４）は，前記複数の円筒状磁石を前記ケーシング（１）の長手方向へ向けて移動させる，
システム。
【請求項５】
請求項４に記載の真空運搬システム（２２）であって，
前記円筒状磁石（４）は，前記ケーシング（１）から取り外しできる，
システム。
【請求項６】
請求項３に記載の真空運搬システム（２２）であって，
前記複数の円筒状磁石は，
隣接する円筒状磁石の面が同じ極性を有する面となるように構成される，
システム。
【請求項７】
請求項６に記載の真空運搬システム（２２）であって，
前記複数の円筒状磁石のうち隣接する磁石の間に，磁束整流効果を有する磁性材料をさらに含み，
前記磁性材料は，前記隣接する磁石によって形成される磁場であって，前記隣接する面から前記ケーシング（１）の中心軸方向へ向かう磁場が強くなるように配置される，
システム。
【請求項８】
請求項３に記載の真空運搬システム（２２）であって，
前記ケーシング（１）は，前記第２の電極（３）を兼ねる，システム。
【請求項９】
請求項３に記載の真空運搬システム（２２）であって，
前記ケーシング（１）は，表面にチタンが蒸着されたアルミニウムからなり，前記第２の電極（３）として機能する，システム。
【請求項１０】
請求項３に記載の真空運搬システム（２２）であって，
前記ケーシング（１）は，円筒状であり，
前記第１の電極（２）は，前記ケーシング（１）の中心軸上に設けられる棒状電極であるか，又は前記ケーシング（１）と同心円状の円筒状の電極であり，
前記第２の電極（３）は，前記ケーシング（１）と同心円状の円筒状の電極であり，
前記円筒状磁石（４）は，前記ケーシング（１）と同心円状の円筒状である，
システム。
【請求項１１】
請求項３に記載の真空運搬システム（２２）であって，
前記第１の電極（２）は，その一端がケーシング（１）に固定される，
システム。
【請求項１２】
請求項３に記載の真空運搬システム（２２）であって，
前記第１の電極（２）は，その一端がケーシング（１）に固定され，ケーシング（１）に固定される一端と逆側の領域には，前記第１の電極（２）を前記ケーシング（１）に固定するためのスペーサ（８）が設けられる，
システム。
【請求項１３】
請求項１に記載の真空運搬システム（２２）であって，
前記試料室（１１）は，試料を搭載するための試料基板（４１）を具備し，
前記試料基板（４１）は，複数種類の試料台（４３）を搭載するための試料据付ステージ（４２）を，試料室（１１）の長手方向に一列に複数有する，
システム。
【請求項１４】
請求項１に記載の真空運搬システム（２２）であって，
前記試料室（１１）は，
複数種類の試料台（４３）を重ねて配置するための試料台配置移送部と，
前記試料台配置移送部により重ねて配置された複数の試料台（４３）を固定するための固定機構と，
を具備する，
システム。
【請求項１５】
請求項１に記載の真空運搬システム（２２）であって，
前記試料室（１１）は，
試料を搭載するための試料基板（４１）を駆動する駆動機構（５１）を有し，
前記駆動機構は，前記試料基板（４１）を前記試料室（１１）の内部から外部へ移動するとともに，前記試料基板（４１）を前記試料室（１１）の外部から内部へ移動することができる，
システム。
【請求項１６】
前記駆動機構（５１）は，
マグネットカップリング式の駆動機構である，
請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
試料を収容するための試料室（１１）と，前記試料室（１１）の内部を真空にするためのイオンポンプ（６）とを含む，当該イオンポンプ（６）を稼動させた状態で持ち運びできる真空運搬システム（２２）であって，
前記試料室（１１）は，
他の装置と接続するためのゲート部（１４）と，
前記イオンポンプ（６）と接続するための，イオンポンプとの接続部（１５）とを含み，
前記イオンポンプ（６）は，
ケーシング（１）と，
前記ケーシング（１）の内部に設けられる第１の電極（２）と，
前記ケーシング（１）の内壁に固定され，前記第１の電極（２）の外周に設置される第２の電極（３）であって，前記第１の電極（２）と前記第２の電極とは極性が異なるものと，
前記第２の電極（３）の外周を囲うように設置される磁石（４）と，
前記ケーシング（１）を他の装置と接続するための接続部（５）と，
を含む，
真空運搬システム。
【請求項１８】
請求項１に記載の真空運搬システム（２２）であって，
前記試料室（１１）は，
複数種類の試料台（４３）を搭載するための試料据付ステージ（４２）上で，当該複数種類の試料台（４３）を重ねて配置するための試料台配置移送部と，
前記試料台配置移送部により前記試料据付ステージ（４２）上で重ねて配置された複数種類の試料台（４３）を固定するための固定機構と，
を具備する，
システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
電圧又は交流電圧に変換して用いればよい。
［００１８］
本発明において，円筒状磁石（４）は，ケーシングの中心軸方向に空間を空けて並んだ複数の円筒状磁石であることが好ましい。
［００１９］
磁石は一般に重量が大きい。この態様のイオンポンプでは，ひとつの円筒状の磁石を用いるのではなく，複数個の円筒状磁石に分割し，所定のスペースをあけてそれらを設置する。これにより，イオンポンプを軽くすることができるとともに，効率的な磁場を得ることができる。さらには形状加工に手間のかかる大型磁石ではなく，形状加工の容易な小型磁石を複数用いることにより，ポンプケーシングの形状や大きさに対する加工上の困難さが大きく改善される。
［００２０］
本発明の第１の側面の好ましい態様は，磁石の移動機構を有するものである。移動機構（１４）は，複数の円筒状磁石を，ケーシング（１）の長手方向へ向けて移動する。このような移動機構（１４）を有することで，磁場の集中する部位を変化させることができる。これにより，システムの劣化を防止できるとともに，システムの効率を上げることができる。この構成は，先に説明したいずれのイオンポンプにおいても採用できる。なお，移動機構は，磁石の移動を手動で行うものであっても良い。
［００２１］
本発明の第１の側面の好ましい態様は，円筒状磁石が，ケーシング（１）から取り外しできるものに関する。このように円筒状磁石を取り除くことができるので，生産性が向上し，メンテナンスが容易になる。
［００２２］
本発明の第１の側面の好ましい態様は，複数の円筒状磁石は，隣接する円筒状磁石の面が同じ極性を有する面となるように構成される。隣接する磁石の間には，さらに磁性材料挿入される場合も含む。この磁性材料は，隣接する面からケーシング（１）の中心軸方向へ向かう磁場が強くなるように配置される。このように隣接する磁石の間に磁性材料が置かれるので，磁束の空間分布を整え，電極方向への磁束進入を促進することができる。このような磁性材料として，永久磁石，電磁石，軟鉄，鉄，フェライトなど，磁束整流効果を有するものがあげられる。この構成は，先に説明したいずれのイオン
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
ためセラミックスなどの絶縁物を多用する必要が無くなり，効率的に真空度を上げることができることとなる。
［００２９］
本発明の第１の側面の好ましい態様は，第１の電極（２）の一端がケーシングに固定される。そして，ケーシングに固定された一端と逆側の領域には，スペーサ（８）が設けられる。スペーサは，第１の電極（２）をケーシングに固定する。この構成は，先に説明したいずれのイオンポンプにおいても採用できる。
［００３０］
通常のイオンポンプなどでは，第２の電極と第１の電極とを絶縁するため，セラミックスなどが絶縁物として多く用いられる。この態様のイオンポンプでは，第１の電極をケーシングに固定するので，イオンポンプを稼動している際にも，第１の電極が振れて第２の電極と接触する事態を効果的に防止できる。そのためセラミックスなどの絶縁物を多用する必要が無くなり，効率的に真空度を上げることができることとなる。また，スペーサにより，第１の電極がさらに強固に固定されるので，イオンポンプが稼動していても，第１の電極が振れて第２の電極と接触する事態を更に効果的に防止できる。
［００３１］
本発明の第１の側面の好ましい態様は，前記試料室（１１）は，試料を搭載するための試料基板（４１）を具備し，前記試料基板（４１）は，複数種類の試料台（４３）を搭載するための試料据付ステージ（４２）を，試料室（１１）の長手方向に一列に複数有する上記いずれかに記載の真空運搬システム（２２）である。
［００３２］
このように複数種類の試料台（４３）を搭載するための試料据付ステージ（４２）を具備する試料基板（４１）を有するので，真空チャンバによって試料台が異なっていても，運搬した試料を新しい真空チャンバ内で用いることが可能となる。
［００３３］
本発明の第１の側面の好ましい態様は，前記試料基板（４１）は，前記複数種類の試料台（４３）を重ねて配置するための試料台配置移送部と，前記試料台配置移送部により重ねて配置された複数の試料台（４３）を固定するための固定機構と，を具備する上記いずれかに記載の真空運搬システム（２２
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
に磁性材料を含む。その磁性材料は，隣接する面から前記ケーシング（１）の中心軸方向へ向かう磁場が強くなるように配置される。このように隣接する磁石の間に磁性材料が置かれるので，磁束の空間分布を整え，電極方向への磁束進入を促進することができる。このような磁性材料として，永久磁石，電磁石，軟鉄，鉄，フェライトなど，磁束整流効果を有するものがあげられる。
［００５８］
図７は，隣接する磁石間に磁性材料を含むイオンポンプにおける，外部磁石による磁場を示す概念図である。図７は，磁性材料として磁石を用いたものの例である。図７に示されるように，このイオンポンプは，外部円筒状磁石（４）の間にさらに磁石を配置することで，ケーシング内に形成される磁場をより強化することができる。これにより，システムの効率を上げることができる。このような磁石間の磁石は，円筒状の磁石であってもよい。
［００５９］
たとえば，隣接する円筒状磁石（４）がＮ極を向け合って配置されているとする。この場合，円筒状磁石の間には，Ｎ極の磁場が形成される。この隣接した円筒状磁石の間であって，それらの磁石の上方に，新たな磁石を設置する。この円筒状磁石の間の磁石（２４）は，下方向がＮ極を向くように設置される。このようにすることで，隣接する円筒状磁石（４）が形成するＮ極の磁場を強化することができる。この円筒状磁石の間の磁石も，円筒状又はリング状であることが好ましい。このリング状の磁石は，隣接する円筒状磁石の間に設けられ，かつ，円筒状磁石よりも直径が大きなものが好ましい。
［００６０］
接続部（５）
接続部（５）は，ケーシングを他の装置と接続するための部位である。「他の装置」として，真空チャンバや試料室などの真空状態にする対象があげられる。具体的な接続部（５）として，フランジがあげられる。
［００６１］
イオンポンプ（６）
イオンポンプの動作原理は公知である。イオンポンプの動作原理を，以下簡単に説明する。イオンポンプの第２の電極−第１の電極間に数ｋＶ程度の
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
が移動する事態を効果的に防止できる。
［００６８］
このように複数種類の試料台を搭載するための試料据付ステージ（４２）を具備する試料基板（４１）を有するので，真空チャンバによって試料台が異なっていても，運搬した試料を新しい真空チャンバ内で用いることができる。
［００６９］
図１０は，試料が搭載された試料基板の例を示す概念図である。図１０（ａ）は，全ての試料据付ステージにそれぞれの試料台が搭載されたものを示し，図１０（ｂ）は試料台のひとつが他の試料台に搭載されたものの例を示す。図１０（ｃ）は，重ねられた試料台を固定した様子を示す。図１０に示されるように，本発明の好ましい態様は，試料基板（４１）が，試料据付ステージ（４２）を，試料室（１１）の長手方向に一列に複数有する。
［００７０］
このように複数種類の試料台（４３）を搭載するための試料据付ステージ（４２）を具備する試料基板（４１）を有するので，真空チャンバによって試料台が異なっていても，運搬した試料を新しい真空チャンバ内で用いることができることとなる。
［００７１］
本発明の好ましい態様は，試料室が，試料台配置移送部と，固定機構とを含むものである。試料台配置移送部は，複数種類の試料台（４３）を重ねて配置するための機構を含む。そして，固定機構は，試料台配置移送部により重ねて配置された複数の試料台（４３）を固定するための機構を含む。たとえば，試料室は，その天井部分にレールが設けられている。そして，試料台配置移送部は，レールに沿って移動できる。試料台配置移送部は，昇降機構（４４）を含む。昇降機構は，たとえば，２本の伸縮できるアームを含む。そして，２本のアームの先端には，横方向に移動できる把持部（４５）が設けられている。または，２本のアームの先端には，下方に移動できる把持部（４５）が設けられている。そして，昇降機構は，把持部を天井から試料台へ移動できる。また，昇降機構は，把持部を試料台の位置から天井付近へ移動できる。
［００７２］
ある試料台Ａを他の試料台Ｂに搭載する場合は，たとえば，以下のように
【国際調査報告】
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