(57)【要約】  本発明は，高い排気能力や真空維持能力を有し，用途に合わせて駆動モードを調整できるイオンポンプシステムなどを提供することを目的とする。  上記課題は，ケーシング（１）と，前記ケーシング（１）内に設けられる第１の電極群（２ａ，２ｂ）と，前記第１の電極群（２ａ，２ｂ）の外周に設置される第２の電極群（３ａ，３ｂ）と，前記ケーシング内に磁場を与えるための外部磁石（４）と，を具備するイオンポンプシステム（７）であって，前記第１の電極群（２ａ，２ｂ）及び前記第２の電極群（３ａ，３ｂ）は，ケーシング（１）の中心軸（１１）を中心とした，交互に配置された複数の層として構成される，イオンポンプシステムにより解決される。
2009101814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング（１）と，前記ケーシング（１）内に設けられる第１の電極群（２ａ，２ｂ）と，前記ケーシング（１）内に設けられる第２の電極群（３ａ，３ｂ）と，前記ケーシング（１）内に磁場を与えるための外部磁石（４）と，前記ケーシング（１）内に設けられる内部磁石（５）と，を具備するイオンポンプシステム（７）であって，
前記ケーシング（１）は，前記システム（７）を他の装置と接続するための接続部（６）を含み，
前記第１の電極群（２ａ，２ｂ）と前記第２の電極群（３ａ，３ｂ）とは，極性が異なり，
前記ケーシング（１），前記第１の電極群（２ａ，２ｂ），前記第２の電極群（３ａ，３ｂ），及び前記内部磁石（５）は，ケーシング（１）中心から外部に向けて，
前記ケーシング（１）の中心軸（１１）に沿って，又は当該中心軸（１１）に関して軸対称となるように設けられた内部磁石（５），
前記第１の電極群のうち最も内側に設けられる第１の電極群の第１の電極（２ａ），
前記第２の電極群のうち最も内側に設けられる第２の電極群の第１の電極（３ａ），
前記第２の電極群のうち内側から２番目に設けられる第２の電極群の第２の電極（３ｂ），
前記第１の電極群のうち内側から２番目に設けられる第１の電極群の第２の電極（２ｂ），及び
前記外部磁石（４），
の順に配置される，
イオンポンプシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のイオンポンプシステムであって，
前記第１の電極群の第１の電極（２ａ）及び前記第２の電極群の第１の電極（３ａ）を駆動する第１の駆動手段（１２）と，
前記第２の電極群の第２の電極（３ｂ）及び前記第１の電極群の第２の電極（２ｂ）を駆動する第２の駆動手段（１３）と，
を更に含み，
前記第１の駆動手段（１２）は，
前記内部磁石（５），前記第１の電極群の第１の電極（２ａ）及び前記第２の電極群の第１の電極（３ａ）を含む第１のポンプ部を駆動し，
前記第２の駆動手段（１３）は，
前記第２の電極群の第２の電極（３ｂ），前記第１の電極群の第２の電極（２ｂ），及び前記外部磁石（４）を含む第２のポンプ部を駆動し，
前記第１の駆動手段（１２）と，前記第２の駆動手段（１３）とを独立して駆動することで，前記第１のポンプ部と，前記第２のポンプ部とを独立して駆動できる，
イオンポンプシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のイオンポンプシステムであって，
前記第２の電極群の第１の電極（３ａ）及び前記第２の電極群の第２の電極（３ｂ）は，ひとつの円筒状電極の内面と外面である，
イオンポンプシステム。
【請求項４】
請求項２に記載のイオンポンプシステムであって，
前記外部磁石（４）は，前記ケーシング（１）の長手方向に空間を空けて並んだ複数の円筒状永久磁石を含む，
イオンポンプシステム。
【請求項５】
請求項４に記載のイオンポンプシステムであって，
前記複数の円筒状永久磁石を，前記ケーシング（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，
イオンポンプシステム。
【請求項６】
請求項５に記載のイオンポンプシステムであって，
前記円筒状永久磁石は，前記ケーシング（１）から取り外しできる
イオンポンプシステム。
【請求項７】
請求項４に記載のイオンポンプシステムであって，
前記複数の円筒状永久磁石は，
隣接する円筒状永久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
イオンポンプシステム。
【請求項８】
請求項７に記載のイオンポンプシステムであって，
前記複数の円筒状永久磁石のうち隣接する磁石の間に，さらに磁性材料（２４）を含み，
前記磁性材料（２４）は，前記隣接する面から前記ケーシング（１）の中心軸（１１）方向へ向かう磁束を整流するように配置される，
イオンポンプシステム。
【請求項９】
ケーシング（１）と，前記ケーシング（１）内に設けられる第１の電極群（２ａ，２ｂ，２ｃ）と，前記ケーシング（１）内に設けられる第２の電極群（３ａ，３ｂ，３ｃ）と，前記ケーシング（１）内に磁場を与えるための外部磁石（４）と，前記ケーシング（１）内に設けられる内部磁石（５ａ，５ｂ）と，を具備するイオンポンプシステム（７）であって，
前記ケーシング（１）は，前記システム（７）を他の装置と接続するための接続部（６）を含み，
前記第１の電極群（２ａ，２ｂ，２ｃ）と前記第２の電極群（３ａ，３ｂ，３ｃ）とは，極性が異なり，
前記ケーシング（１），前記第１の電極群（２ａ，２ｂ），前記第２の電極群（３ａ，３ｂ），及び前記内部磁石（５ａ，５ｂ）は，ケーシング（１）中心から外部に向けて，
前記内部磁石であって，前記ケーシング（１）の中心軸（１１）に沿って，又は当該中心軸（１１）に関して軸対称となるように設けられたもの（５ａ），
前記第１の電極群のうち最も内側に設けられる第１の電極群の第１の電極（２ａ），
前記第２の電極群のうち最も内側に設けられる第２の電極群の第１の電極（３ａ），
前記第２の電極群のうち内側から２番目に設けられる第２の電極群の第２の電極（３ｂ），
前記第１の電極群のうち内側から２番目に設けられる第１の電極群の第２の電極（２ｂ），
前記内部磁石であって円筒状のもの（５ｂ），
前記第１の電極群のうち内側から３番目に設けられる第１の電極群の第３の電極（２ｃ），
前記第２の電極群のうち内側から３番目に設けられる第２の電極群の第３の電極（３ｃ），及び
前記外部磁石（４），
の順に配置される，
イオンポンプシステム。
【請求項１０】
請求項９に記載のイオンポンプシステムであって，
前記第１の電極群の第１の電極（２ａ）及び前記第２の電極群の第１の電極（３ａ）を駆動する第１の駆動手段（１２）と，
前記第２の電極群の第２の電極（３ｂ）及び前記第１の電極群の第２の電極（２ｂ）を駆動する第２の駆動手段（１３）と，
前記第１の電極群の第３の電極（２ｃ）及び前記第２の電極群の第３の電極（３ｃ）を駆動する第３の駆動手段（１５）と，
を更に含み，
前記第１の駆動手段（１２）は，
前記内部磁石（５ａ），前記第１の電極群の第１の電極（２ａ）及び前記第２の電極群の第１の電極（３ａ）を含む第１のポンプ部を駆動し，
前記第２の駆動手段（１３）は，
前記第２の電極群の第２の電極（３ｂ），前記第１の電極群の第２の電極（２ｂ），及び前記円筒状の内部磁石（５ｂ）を含む第２のポンプ部を駆動し，
前記第３の駆動手段（１５）は，
前記第１の電極群の第３の電極（２ｃ）及び前記第２の電極群の第３の電極（３ｃ），及び前記外部磁石（４）を含む第３のポンプ部を駆動し，
前記第１の駆動手段（１２），前記第２の駆動手段（１３）及び前記第３の駆動手段（１５）を独立して駆動することで，前記第１のポンプ部，前記第２のポンプ部及び前記第３のポンプ部を独立して駆動できる，
イオンポンプシステム。
【請求項１１】
請求項９に記載のイオンポンプシステムであって，
前記第２の電極群の第１の電極（３ａ）及び前記第２の電極群の第２の電極（３ｂ）は，ひとつの円筒状電極の内面と外面である，
イオンポンプシステム。
【請求項１２】
請求項９に記載のイオンポンプシステムであって，
前記外部磁石（４）は，前記ケーシング（１）の長手方向に空間を空けて並んだ複数の円筒状永久磁石を含む，
イオンポンプシステム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のイオンポンプシステムであって，
前記複数の円筒状永久磁石を，前記ケーシング（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，
イオンポンプシステム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のイオンポンプシステムであって，
前記円筒状永久磁石は，前記ケーシング（１）から取り外しできる
イオンポンプシステム。
【請求項１５】
請求項１２に記載のイオンポンプシステムであって，
前記複数の円筒状永久磁石は，
隣接する円筒状永久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，
イオンポンプシステム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のイオンポンプシステムであって，
前記複数の円筒状永久磁石のうち隣接する磁石の間に，さらに磁性材料（２４）を含み，
前記磁性材料（２４）は，前記隣接する面から前記ケーシング（１）の中心軸（１１）方向へ向かう磁束を整流するように配置される，
イオンポンプシステム。
【請求項１７】
ケーシング（１）と，前記ケーシング（１）内に設けられる第１の電極群（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）と，前記ケーシング（１）内に設けられる第２の電極群（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）と，前記ケーシング（１）内に磁場を与えるための外部磁石（４）と，前記ケーシング（１）内に設けられる内部磁石（５ａ，５ｂ）と，を具備するイオンポンプシステム（７）であって，
前記ケーシング（１）は，前記システム（７）を他の装置と接続するための接続部（６）を含み，
前記第１の電極群（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）と前記第２の電極群（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）とは，極性が異なり，
前記ケーシング（１），前記第１の電極群（２ａ，２ｂ），前記第２の電極群（３ａ，３ｂ），及び前記内部磁石（５ａ，５ｂ）は，ケーシング（１）中心から外部に向けて，
前記内部磁石であって，前記ケーシング（１）の中心軸（１１）に沿って，又は当該中心軸（１１）に関して軸対称となるように設けられたもの（５ａ），
前記第１の電極群のうち最も内側に設けられる第１の電極群の第１の電極（２ａ），
前記第２の電極群のうち最も内側に設けられる第２の電極群の第１の電極（３ａ），
前記第２の電極群のうち内側から２番目に設けられる第２の電極群の第２の電極（３ｂ），
前記第１の電極群のうち内側から２番目に設けられる第１の電極群の第２の電極（２ｂ），
前記内部磁石であって円筒状のもの（５ｂ），
前記第１の電極群のうち内側から３番目に設けられる第１の電極群の第３の電極（２ｃ），
前記第２の電極群のうち内側から３番目に設けられる第２の電極群の第３の電極（３ｃ），
前記第２の電極群のうち内側から４番目に設けられる第２の電極群の第４の電極（３ｄ），
前記第１の電極群のうち内側から４番目に設けられる第１の電極群の第４の電極（２ｄ），及び
前記外部磁石（４），
の順に配置され，
前記第１の電極群の第１の電極（２ａ）及び前記第２の電極群の第１の電極（３ａ）を駆動する第１の駆動手段（１２）と，
前記第２の電極群の第２の電極（３ｂ）及び前記第１の電極群の第２の電極（２ｂ）を駆動する第２の駆動手段（１３）と，
前記第１の電極群の第３の電極（２ｃ）及び前記第２の電極群の第３の電極（３ｃ）を駆動する第３の駆動手段（１５）と，
前記第２の電極群の第４の電極（３ｄ）及び前記第１の電極群の第４の電極（２ｄ）を駆動する第４の駆動手段（１６）と，
を更に含み，
前記第１の駆動手段（１２）は，
前記内部磁石（５ａ），前記第１の電極群の第１の電極（２ａ）及び前記第２の電極群の第１の電極（３ａ）を含む第１のポンプ部を駆動し，
前記第２の駆動手段（１３）は，
前記第２の電極群の第２の電極（３ｂ），前記第１の電極群の第２の電極（２ｂ），及び前記円筒状の内部磁石（５ｂ）を含む第２のポンプ部を駆動し，
前記第３の駆動手段（１５）は，
前記第１の電極群の第３の電極（２ｃ）及び前記第２の電極群の第３の電極（３ｃ）を含む第３のポンプ部を駆動し，
前記第４の駆動手段（１６）は，前記第２の電極群の第４の電極（３ｄ），前記第１の電極群の第４の電極（２ｄ），及び前記外部磁石（４）を含む第４のポンプ部を駆動し，
前記第１の駆動手段（１２），前記第２の駆動手段（１３），前記第３の駆動手段（１５），及び前記第４の駆動手段（１６）を独立して駆動することで，前記第１のポンプ部，前記第２のポンプ部，前記第３のポンプ部，及び前記第４のポンプ部を独立して駆動できる，
イオンポンプシステム。
【請求項１８】
請求項１７に記載のイオンポンプシステムであって，
前記外部磁石（４）は，前記ケーシング（１）の長手方向に空間を空けて並んだ複数の円筒状永久磁石を含む，
イオンポンプシステム。
【請求項１９】
請求項１８に記載のイオンポンプシステムであって，
前記複数の円筒状永久磁石を，前記ケーシング（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，
イオンポンプシステム。
【請求項２０】
請求項１９に記載のイオンポンプシステムであって，
前記円筒状永久磁石は，前記ケーシング（１）から取り外しできる
イオンポンプシステム。
【請求項２１】
請求項１８に記載のイオンポンプシステムであって，
前記複数の円筒状永久磁石は，
隣接する円筒状永久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，
イオンポンプシステム。
【請求項２２】
請求項２１に記載のイオンポンプシステムであって，
前記複数の円筒状永久磁石のうち隣接する磁石の間に，さらに磁性材料（２４）を含み，
前記磁性材料（２４）は，前記隣接する面から前記ケーシング（１）の中心軸（１１）方向へ向かう磁束を整流するように配置される，
イオンポンプシステム。
【請求項２３】
ケーシングと，前記ケーシング内に設けられる第１の電極群と，前記ケーシング内に設けられる第２の電極群と，前記ケーシング内に磁場を与えるための外部磁石と，前記ケーシング内に設けられる内部磁石と，を具備するイオンポンプシステムであって，
前記ケーシングは，前記システムを他の装置と接続するための接続部を含み，
前記第１の電極群と前記第２の電極群とは，極性が異なり，
前記ケーシング，前記第１の電極群，前記第２の電極群，及び前記内部磁石は，ケーシング中心から外部に向けて，
前記内部磁石であって，前記ケーシングの中心軸に沿って，又は当該中心軸に関して軸対称となるように設けられたもの，
前記第１の電極群に含まれる電極と前記第２の電極群に含まれる電極を含む，第１の電極集合部，
前記内部磁石であって円筒状のものであり，かつ最も内部にあるもの，
ｎを２以上の整数として，２からｎまでのそれぞれの整数について，
前記第１の電極群に含まれる電極と前記第２の電極群に含まれる電極を含む，第ｎの電極集合部，
前記内部磁石であって円筒状のものであり，内側からｎ番目に設けられるもの，及び
前記外部磁石，
の順に配置され，
前記第１の電極集合部は，
前記第１の電極群のうち最も内側に設けられる第１の電極群の第１の電極，
前記第２の電極群のうち最も内側に設けられる第２の電極群の第１の電極，
前記第２の電極群のうち内側から２番目に設けられる第２の電極群の第２の電極，及び
前記第１の電極群のうち内側から２番目に設けられる第１の電極群の第２の電極，
をこの順番で含み，
前記第２の電極集合部から前記第（ｎ−１）の電極集合部は，
前記第１の電極群のある電極，
前記第２の電極群のある電極，
前記第２の電極群のある電極，及び
前記第１の電極群のうちある電極，
をこの順番で含み，
前記第ｎの電極集合部は，
前記第１の電極群のある電極，
前記第２の電極群のある電極，
前記第２の電極群のある電極，及び
前記第１の電極群のうちある電極，
をこの順番で含むか，又は
前記第１の電極群のある電極，及び
前記第２の電極群のある電極，
をこの順番で含む，
イオンポンプシステム。
【請求項２４】
筒状のケーシング（１）と，前記ケーシング（１）内に設けられる第１の筒状電極（２ａ）と，前記ケーシング（１）内に設けられる第２の筒状電極（３ａ）と，前記ケーシング（１）内に磁場を与えるための磁石（４）と，を具備するイオンポンプシステム（７）であって，
前記ケーシング（１）は，前記システム（７）を他の装置と接続するための接続部（６）を少なくとも１つ含み，
前記第１の電極（２ａ）と前記第２の電極（３ａ）とは，極性が異なり，
前記第１の電極（２ａ）の外周面，前記第２の電極（３ａ）の外周面，及び前記ケーシング（１）の外周面は，ケーシング（１）中心から外部に向けて，この順で配置され，
前記第１の電極（２ａ）の内周面側には，前記ケーシング（１）の中心軸（１１）に沿って中空スペース（３０）が設けられる，
イオンポンプシステム。
【請求項２５】
請求項２４に記載のイオンポンプシステムであって，
前記第１の電極（２ａ）の内周面は，前記中空スペース（３０）の外周面の一部をなす，
イオンポンプシステム。
【請求項２６】
請求項２４に記載のイオンポンプシステムであって，
前記ケーシング（１）の内周面側に配置された筒状の内側ケーシング（３２）と，
前記内側ケーシング（３２），前記第１電極（２ａ），前記第２電極（３ａ），及び前記ケーシング（１）を，前記ケーシング（１）中心から外部に向けて，この順で並べて固定するための固定部材（３４）と，
をさらに含み，
前記中空スペース（３０）は，前記内側ケーシング（３２）の内周面側に配置される，
イオンポンプシステム。
【請求項２７】
請求項２６に記載のイオンポンプシステムであって，
前記内側ケーシング（３２）は，
前記接続部（６）として，
前記固定部材（３４）とは反対側に配置され，前記中空スペース（３０）に向かって立つ内側フランジ（３６）を含む，
イオンポンプシステム。
【請求項２８】
請求項２４〜請求項２７のいずれか１項に記載のイオンポンプシステムであって，
前記ケーシング（１）は，
前記接続部（６）として，
当該ケーシング（１）の外周面よりも外側に向かって立つ外側フランジ（３８）を含む，
イオンポンプシステム。
【請求項２９】
請求項２４〜請求項２８のいずれか１項に記載のイオンポンプシステムであって，
前記第１の電極（２ａ）と前記ケーシング（１）の間に配置される第３の電極（２ｂ）と，
前記第３の電極（２ｂ）と前記第２の電極（３ａ）の間に配置される第４の電極（３ｂ）と，
前記ケーシング内に磁場を与えるための，前記磁石（４）とは別の内部磁石であって，前記第１の電極（２ａ）の内周面よりも前記ケーシング（１）中心側に配置された筒状の内部磁石（５）と，
をさらに含み，
前記第１の電極（２ａ）と前記第３の電極（２ｂ）は，互いに極性が同じであり，
前記第２の電極（３ａ）と前記第４の電極（３ｂ）は，互いに極性が同じである，
イオンポンプシステム。
【請求項３０】
請求項２９に記載のイオンポンプシステムであって，
前記第２の電極（３ａ）及び前記第４の電極（３ｂ）は，ひとつの円筒状電極の内面と外面である，
イオンポンプシステム。
【請求項３１】
筒状のケーシング（１）と，前記ケーシング（１）内に設けられる第１の筒状電極（２ａ）と，前記ケーシング（１）内に設けられる第２の筒状電極（３ａ）と，前記ケーシング（１）内に磁場を与えるための外部磁石（４）と，を具備する電磁場発生装置であって，
前記ケーシング（１）は，前記電磁場発生装置を他の装置と接続するための接続部（６）を少なくとも１つ含み，
前記第１の電極（２ａ）と前記第２の電極（２ｂ）とは，極性が異なり，
前記第１の電極（２ａ）の外周面，前記第２の電極（３ａ）の外周面，及び前記ケーシング（１）の外周面は，ケーシング中心から外部に向けて，この順で配置され，
前記第１の電極（２ａ）の内周面側には，前記ケーシング（１）の中心軸（１１）に沿って，他の装置から供給された物質を通すための通路が形成されている，
電磁場発生装置。
【請求項３２】
請求項３１に記載の電磁場発生装置であって，
前記通路及び前記第１の電極（２ａ）は，ひとつの円筒状体の内面と外面である，
電磁場発生装置。
【請求項３３】
請求項３１に記載の電磁場発生装置であって，
前記ケーシング（１）の内周面側に配置された筒状の内側ケーシング（３２）をさらに含み，
前記通路及び前記内側ケーシング（３２）は，ひとつの円筒状体の内面と外面である，
電磁場発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，複数の電極層を有するイオンポンプシステムなどに関する。たとえば，本発明は，軽量，低消費電力で負荷に応じた動作モードを有するマルチモードイオンポンプ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程度以下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平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。さらには，他の装置との接続性が低いという問題があった。【０００８】
さらに，高い排気能力や真空維持能力を有する小型なイオンポンプを開発することが望まれた。【０００９】
さらに，用途に合わせた駆動を行うことができるイオンポンプの開発が望まれた。【００１０】
また，上述したようなイオンポンプでは，内部に，電磁場の影響を受けにくいスペースを確保しようとした場合，磁場遮蔽構造を特別に用意して設置する必要があり，コストが高くなるという問題があった。そのため，低コストで，内部に，電磁場の影響を受けにくいスペースを確保することができるイオンポンプの開発が望まれた。電磁場の影響を受けにくいスペースの用途としては，たとえば，電子顕微鏡や電子ビーム露光装置などから出射されるビーム又は粒子線の行路が考えられる。ビームや粒子線は，たとえば，電子，陽子，又は荷電粒子から形成される。【００１１】
また，イオンポンプの内部に電磁場の影響を受けにくいスペースを確保した際に，そのスペースを流体（気体や液体）の通路として確保することができれば，イオンポンプの動作原理（電磁放電現象）を利用して，通路内の流体中に含まれる物質に対して電磁エネルギーを作用させることが可能となる。そこで，そのような電磁場の発生を実現できるイオンポンプや電磁場発生装置の開発が望まれた。また，それを実現するためには，流体の漏出を防止する必要がある。そのため，他の装置との接続性が高いイオンポンプや電磁場発生装置の開発が望まれた。そして，通路内の流体に含まれる物質に対して電磁場を作用させることができれば，物質の電離活性化（イオン化）を実現できることが期待される。【００１２】
【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】
【００１３】
本発明は，小型なイオンポンプシステムを提供することを目的とする。【００１４】
本発明は，高い排気能力や真空維持能力を有するイオンポンプシステムを提供することを目的とする。【００１５】
本発明は，用途に合わせて駆動モードを調整できるイオンポンプシステムを提供することを目的とする。【００１６】
本発明は，他の装置との接続性が高いイオンポンプシステムを提供することにある。【００１７】
本発明は，内部に，電磁場の影響を受けにくいスペースを低コストで確保できるイオンポンプシステムを提供することを目的とする。また，電磁場の影響を受けにくいスペースを流体通路とした電磁場発生装置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】
【００１８】
本発明は，基本的には，イオンポンプ内を複数の層に分けて，それぞれのポンプ部分を構成することで，それぞれのポンプ部分を独立して駆動できるという知見に基づくものである。本発明によれば，イオンポンプシステム内に複数のイオンポンプが構成されるので，小型であっても高い真空度を得ることができることとなる。本発明によれば，対象に応じて適切なポンプ部分のみを駆動させることができるので，極めて効率的に真空度を得ることができる。【００１９】
本発明の第１の側面は，２つのポンプ部を有するイオンポンプシステムに関する。このイオンポンプシステムは，ケーシング（１）と，第１の電極群（２ａ，２ｂ）と，第２の電極群（３ａ，３ｂ）と，外部磁石（４）と，内部磁石（５）とを具備する。ケーシング（１）は，イオンポンプシステム（７）を他の装置と接続するための接続部（６）を含んでいる。【００２０】
第１の電極群（２ａ，２ｂ）は，ケーシング（１）内に設けられる。また，第２の電極群（３ａ，３ｂ）は，ケーシング（１）内に設けられる。そして，第１の電極群と第２の電極群とは，極性が異なる。すなわち，一方が陽極であり，一方が陰極である。外部磁石（４）は，ケーシング（１）内に磁場を与える磁石である。外部磁石（４）は，ケーシング（１）内に磁場を与えることができれば，ケーシング（１）の中に設けられていても，外に設けられても良い。内部磁石（５）は，ケーシング（１）内に設けられる磁石である。接続部（６）は，ケーシング（１）又はイオンポンプシステム（７）を他の装置と接続するための部位である。【００２１】
本発明の第１の側面において，ケーシング（１），第１の電極群（２ａ，２ｂ），第２の電極群（３ａ，３ｂ），及び内部磁石（５）は，ケーシング中心から外部に向けて以下の順番で設けられる。すなわち，
ケーシング（１）の中心軸（１１）に沿って，又は当該中心軸（１１）に関して軸対称となるように設けられた内部磁石（５），
第１の電極群のうち最も内側に設けられる第１の電極群の第１の電極（２ａ），
第２の電極群のうち最も内側に設けられる第２の電極群の第１の電極（３ａ），
第２の電極群のうち内側から２番目に設けられる第２の電極群の第２の電極（３ｂ），
第１の電極群のうち内側から２番目に設けられる第１の電極群の第２の電極（２ｂ），及び
外部磁石（４），
の順番に配置される。【００２２】
このように，複数の電極を内部に有するので，イオンのトラップ場所を増やすことができ，その結果，イオンポンプシステムの効率を上げることができる。また，後述するように，イオンポンプを複数のポンプ部に分けて駆動することにより，対象に応じて効果的な駆動を行うことができる。【００２３】
本発明の第１の側面の好ましい態様は，第１の駆動手段（１２）と第２の駆動手段（１３）とを含む。第１の駆動手段（１２）は，第１の電極群の第１の電極（２ａ）及び第２の電極群の第１の電極（３ａ）を駆動する。第２の駆動手段（１３）は，第２の電極群の第２の電極（３ｂ）及び第１の電極群の第２の電極（２ｂ）を駆動する。【００２４】
そして，第１の駆動手段（１２）は，内部磁石（５），第１の電極群の第１の電極（２ａ）及び第２の電極群の第１の電極（３ａ）を含む第１のポンプ部を駆動する。また，第２の駆動手段（１３）は，第２の電極群の第２の電極（３ｂ），第１の電極群の第２の電極（２ｂ），及び外部磁石（４）を含む第２のポンプ部を駆動する。【００２５】
この態様のイオンポンプシステム（７）は，第１の駆動手段（１２）と第２の駆動手段（１３）とを独立して駆動することで，第１のポンプ部と，第２のポンプ部とを独立して駆動できる。【００２６】
本発明の第１の側面の好ましい態様は，第２の電極群の第１の電極（３ａ）及び第２の電極群の第２の電極（３ｂ）が，ひとつの円筒状電極の内面と外面である上記いずれかに記載のイオンポンプシステムに関する。このように，同じ極性を有する電極については，ひとつの円筒状電極を用いることで，イオンポンプシステムを小型化することができる。【００２７】
本発明の第１の側面の好ましい態様は，外部磁石（４）が，ケーシング（１）の長手方向に空間を空けて並んだ複数の円筒状永久磁石を含む，上記いずれかに記載のイオンポンプシステムに関する。【００２８】
このような円筒状永久磁石を用いることで，ケーシング（１）内に効率的に磁場を発生できる。【００２９】
本発明の第１の側面の好ましい態様は，複数の円筒状永久磁石を，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システムに関する。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，イオンポンプシステムの劣化を防止できるとともに，イオンポンプシステムの効率を上げることができる。なお，移動機構（１４）は，手動による磁石の移動を可能にするものであっても良い。【００３０】
本発明の第１の側面の好ましい態様は，円筒状永久磁石が，ケーシング（１）から取り外しできるものに関する。このように円筒状永久磁石を取り除くことができるので，イオンポンプシステム（７）の生産性が向上し，メンテナンスが容易になる。【００３１】
本発明の第１の側面の好ましい態様は，複数の円筒状永久磁石は，隣接する円筒状永久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システムは，複数の円筒状永久磁石のうち隣接する磁石の間に，さらに磁性材料（２４）を含む。この磁性材料（２４）は，前記隣接する面から前記ケーシング（１）の中心軸（１１）方向へ向かう磁束が整流されるように配置される。【００３２】
このように磁石間にさらに磁石を配置することで，ケーシング（１）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，イオンポンプシステムの効率を上げることができる。【００３３】
本発明の第２の側面は，３つのポンプ部を有するイオンポンプシステムに関する。このイオンポンプシステムは，基本的には，本発明の第１の側面と同様の構成を採用するものである。このイオンポンプシステムは，ケーシング（１）と，第１の電極群（２ａ，２ｂ，２ｃ）と，第２の電極群（３ａ，３ｂ，３ｃ）と，外部磁石（４）と，内部磁石（５ａ，５ｂ）とを具備する。ケーシング（１）は，イオンポンプシステム（７）を他の装置と接続するための接続部（６）を含んでいる。【００３４】
ケーシング（１），第１の電極群（２ａ，２ｂ），第２の電極群（３ａ，３ｂ），及び内部磁石（５ａ，５ｂ）は，ケーシング中心から外部に向けて，以下の順番で配置される。すなわち，
内部磁石であって，ケーシング（１）の中心軸（１１）に沿って，又は当該中心軸（１１）に関して軸対称となるように設けられたもの（５ａ），
第１の電極群のうち最も内側に設けられる第１の電極群の第１の電極（２ａ），
第２の電極群のうち最も内側に設けられる第２の電極群の第１の電極（３ａ），
第２の電極群のうち内側から２番目に設けられる第２の電極群の第２の電極（３ｂ），
第１の電極群のうち内側から２番目に設けられる第１の電極群の第２の電極（２ｂ），
内部磁石であって円筒状のもの（５ｂ），
第１の電極群のうち内側から３番目に設けられる第１の電極群の第３の電極（２ｃ），
第２の電極群のうち内側から３番目に設けられる第２の電極群の第３の電極（３ｃ）及び
外部磁石（４），
の順に配置される。【００３５】
本発明の第２の側面の好ましい態様は，第１〜第３の駆動手段（１２，１３，１５）を有する。そして，第１の駆動手段（１２）は，第１の電極群の第１の電極（２ａ）及び第２の電極群の第１の電極（３ａ）を駆動する。第２の駆動手段（１３）は，第２の電極群の第２の電極（３ｂ）及び第１の電極群の第２の電極（２ｂ）を駆動する。第３の駆動手段（１５）は，第１の電極群の第３の電極（２ｃ）及び第２の電極群の第３の電極（３ｃ）を駆動する。【００３６】
これにより，第１の駆動手段（１２）は，内部磁石（５ａ），第１の電極群の第１の電極（２ａ）及び第２の電極群の第１の電極（３ａ）を含む第１のポンプ部を駆動する。また，第２の駆動手段（１３）は，第２の電極群の第２の電極（３ｂ），第１の電極群の第２の電極（２ｂ），及び円筒状の内部磁石（５ｂ）を含む第２のポンプ部を駆動する。そして，第３の駆動手段（１５）は，第１の電極群の第３の電極（２ｃ）及び第２の電極群の第３の電極（３ｃ），及び外部磁石（４）を含む第３のポンプ部を駆動する。【００３７】
よって，この態様のイオンポンプシステム（７）は，第１の駆動手段（１２），第２の駆動手段（１３）及び第３の駆動手段（１５）を独立して駆動することで，第１のポンプ部，第２のポンプ部及び第３のポンプ部を独立して駆動できる。【００３８】
本発明の第２の側面の好ましい態様は，第２の電極群の第１の電極（３ａ）及び第２の電極群の第２の電極（３ｂ）は，ひとつの円筒状電極の内面と外面である上記いずれかに記載のイオンポンプシステムに関する。【００３９】
本発明の第２の側面の好ましい態様は，外部磁石（４）は，ケーシング（１）の長手方向に空間を空けて並んだ複数の円筒状永久磁石を含む上記いずれかに記載のイオンポンプシステムに関する。【００４０】
本発明の第２の側面の好ましい態様は，複数の円筒状永久磁石を，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システムに関する。なお，移動機構（１４）は，手動による磁石の移動を可能にするものであっても良い。【００４１】
本発明の第２の側面の好ましい態様は，円筒状永久磁石が，ケーシング（１）から取り外しできるものに関する。このように円筒状永久磁石を取り除くことができるので，イオンポンプシステムの生産性が向上し，メンテナンスが容易になる。【００４２】
本発明の第２の側面の好ましい態様は，複数の円筒状永久磁石は，隣接する円筒状永久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システム（７）は，複数の円筒状永久磁石のうち隣接する磁石の間に，さらに磁性材料（２４）を含む。そして，磁性材料（２４）は，前記隣接する面から前記ケーシング（１）の中心軸（１１）方向へ向かう磁束が整流されるように配置される。【００４３】
本発明の第３の側面は，４つのポンプ部を有するイオンポンプシステムに関する。このイオンポンプシステムは，基本的には，本発明の第１の側面と同様の構成を採用するものである。このイオンポンプシステムは，ケーシング（１）と，第１の電極群（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）と，第２の電極群（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）と，外部磁石（４）と，内部磁石（５ａ，５ｂ）とを具備する。ケーシング（１）は，イオンポンプシステム（７）を他の装置と接続するための接続部（６）を含んでいる。【００４４】
ケーシング（１），第１の電極群（２ａ，２ｂ），第２の電極群（３ａ，３ｂ），及び内部磁石（５ａ，５ｂ）は，ケーシング（１）中心から外部に向けて，以下の順番に配置される。すなわち，
内部磁石であって，ケーシング（１）の中心軸（１１）に沿って，又は当該中心軸（１１）に関して軸対称となるように設けられたもの（５ａ），
第１の電極群のうち最も内側に設けられる第１の電極群の第１の電極（２ａ），
第２の電極群のうち最も内側に設けられる第２の電極群の第１の電極（３ａ），
第２の電極群のうち内側から２番目に設けられる第２の電極群の第２の電極（３ｂ），
第１の電極群のうち内側から２番目に設けられる第１の電極群の第２の電極（２ｂ），
内部磁石であって円筒状のもの（５ｂ），
第１の電極群のうち内側から３番目に設けられる第１の電極群の第３の電極（２ｃ），
第２の電極群のうち内側から３番目に設けられる第２の電極群の第３の電極（３ｃ），
第２の電極群のうち内側から４番目に設けられる第２の電極群の第４の電極（３ｄ），
第１の電極群のうち内側から４番目に設けられる第１の電極群の第４の電極（２ｄ），及び
外部磁石（４），
の順番に配置されるものである。【００４５】
本発明の第３の側面の好ましい態様は，第１〜第４の駆動手段（１２，１３，１５，１６）を有する。そして，第１の駆動手段（１２）は，第１の電極群の第１の電極（２ａ）及び第２の電極群の第１の電極（３ａ）を駆動する。第２の駆動手段（１３）は，第２の電極群の第２の電極（３ｂ）及び第１の電極群の第２の電極（２ｂ）を駆動する。第３の駆動手段（１５）は，第１の電極群の第３の電極（２ｃ）及び第２の電極群の第３の電極（３ｃ）を駆動する。第４の駆動手段（１６）は，第２の電極群の第４の電極（３ｄ）及び第１の電極群の第４の電極（２ｄ）を駆動する。【００４６】
これにより，第１の駆動手段（１２）は，内部磁石（５ａ），第１の電極群の第１の電極（２ａ）及び第２の電極群の第１の電極（３ａ）を含む第１のポンプ部を駆動する。第２の駆動手段（１３）は，第２の電極群の第２の電極（３ｂ），第１の電極群の第２の電極（２ｂ），及び円筒状の内部磁石（５ｂ）を含む第２のポンプ部を駆動する。第３の駆動手段（１５）は，第１の電極群の第３の電極（２ｃ）及び第２の電極群の第３の電極（３ｃ）を含む第３のポンプ部を駆動する。そして，第４の駆動手段（１６）は，第２の電極群の第４の電極（３ｄ），第１の電極群の第４の電極（２ｄ），及び外部磁石（４）を含む第４のポンプ部を駆動する。【００４７】
よって，この態様のイオンポンプシステムは，第１の駆動手段（１２），第２の駆動手段（１３），第３の駆動手段（１５），及び第４の駆動手段（１６）を独立して駆動することで，第１のポンプ部，第２のポンプ部，第３のポンプ部，及び第４のポンプ部を独立して駆動できる。【００４８】
本発明の第３の側面の好ましい態様は，外部磁石（４）は，ケーシング（１）の長手方向に空間を空けて並んだ複数の円筒状永久磁石を含む上記いずれかに記載のイオンポンプシステムに関する。【００４９】
本発明の第３の側面の好ましい態様は，複数の円筒状永久磁石を，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システムに関する。なお，移動機構（１４）は，手動による磁石の移動を可能にするものであっても良い。【００５０】
本発明の第３の側面の好ましい態様は，円筒状永久磁石が，ケーシング（１）から取り外しできるものに関する。このように円筒状永久磁石を取り除くことができるので，イオンポンプシステムの生産性が向上し，メンテナンスが容易になる。【００５１】
本発明の第３の側面の好ましい態様は，複数の円筒状永久磁石は，隣接する円筒状永久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，複数の円筒状永久磁石のうち隣接する磁石の間に，さらに磁性材料（２４）を含む。この磁性材料（２４）は，前記隣接する面から前記ケーシング（１）の中心軸（１１）方向へ向かう磁束が整流されるように配置される。【００５２】
本発明の第４の側面は，複数のポンプ部を有するイオンポンプシステムに関する。このイオンポンプシステムは，基本的には，本発明の第１の側面における構成を適宜採用できる。このイオンポンプシステムは，ケーシングと，第１の電極群と，第２の電極群と，外部磁石と，内部磁石とを具備する。ケーシングは，イオンポンプシステムを他の装置と接続するための接続部を含んでいる。【００５３】
このイオンポンプシステムは，ケーシング，第１の電極群，第２の電極群，及び内部磁石は，ケーシング中心から外部に向けて，以下の順番で配置される。すなわち，
ケーシングの中心軸に沿って，又は当該中心軸に関して軸対称となるように設けられた内部磁石，
第１の電極群に含まれる電極と第２の電極群に含まれる電極を含む，第１の電極集合部，
内部磁石であって円筒状のものであり，かつ最も内部にあるもの，
ｎを２以上の整数として，２からｎまでのそれぞれの整数について，
第１の電極群に含まれる電極と第２の電極群に含まれる電極を含む，第ｎの電極集合部，
内部磁石であって円筒状のものであり，内側からｎ番目に設けられるもの，及び
外部磁石，
の順に配置される。【００５４】
そして，第１の電極集合部は，以下の順番に配置される。すなわち，
第１の電極群のうち最も内側に設けられる第１の電極群の第１の電極，
第２の電極群のうち最も内側に設けられる第２の電極群の第１の電極，
第２の電極群のうち内側から２番目に設けられる第２の電極群の第２の電極，及び
第１の電極群のうち内側から２番目に設けられる第１の電極群の第２の電極，
の順番に配置される。【００５５】
そして，第２の電極集合部から第（ｎ−１）の電極集合部は，以下の順番に配置される。すなわち，
第１の電極群のある電極，
第２の電極群のある電極，
第２の電極群のある電極，及び
第１の電極群のうちある電極，
の順番で配置される。【００５６】
また，第ｎの電極集合部は，次の２つのパターンの配置を有する。
第ｎの電極集合部の第１のパターンは，以下の順番である。すなわち，
第１の電極群のある電極，
第２の電極群のある電極，
第２の電極群のある電極，及び
第１の電極群のうちある電極，
がこの順番で配置される。【００５７】
第ｎの電極集合部の第２のパターンは，以下の順番である。すなわち，
第１の電極群のある電極，及び
第２の電極群のある電極，
がこの順番で配置される。【００５８】
本発明の第４の側面の好ましい態様は，外部磁石は，ケーシングの長手方向に空間を空けて並んだ複数の円筒状永久磁石を含む上記いずれかに記載のイオンポンプシステムに関する。【００５９】
本発明の第４の側面の好ましい態様は，複数の円筒状永久磁石を，ケーシング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システムに関する。なお，移動機構（１４）は，手動による磁石の移動を可能にするものであっても良い。【００６０】
本発明の第４の側面の好ましい態様は，円筒状永久磁石が，ケーシング（１）から取り外しできるものに関する。このように円筒状永久磁石を取り除くことができるので，イオンポンプシステムの生産性が向上し，メンテナンスが容易になる。【００６１】
本発明の第４の側面の好ましい態様は，複数の円筒状永久磁石は，隣接する円筒状永久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，複数の円筒状永久磁石のうち隣接する磁石の間に，さらに磁性材料（２４）を含む。この磁性材料（２４）は，前記隣接する面から前記ケーシング（１）の中心軸（１１）方向へ向かう磁束が整流されるように配置される。【００６２】
本発明の第５の側面は，筒状のケーシング（１）と，ケーシング（１）内に設けられる第１の筒状電極（２ａ）と，ケーシング（１）内に設けられる第２の筒状電極（３ａ）と，ケーシング（１）内に磁場を与えるための磁石（４）と，を具備するイオンポンプシステム（７）に関する。ケーシング（１）は，前記システム（７）を他の装置と接続するための接続部（６）を少なくとも１つ含む。第１の電極（２ａ）と前記第２の電極（３ａ）とは，極性が異なっている。【００６３】
前記第１の電極（２ａ）の外周面，前記第２の電極（３ａ）の外周面，及び前記ケーシング（１）の外周面は，ケーシング（１）中心から外部に向けて，この順で配置されている。そして，前記第１の電極（２ａ）の内周面側には，中空スペース（３０）が設けられる。ここで，中空スペース（３０）の配置場所は，前記ケーシング（１）の中心軸（１１）に沿ったものとなる。このため，中空スペース（３０）は，その外周側にある電極や磁石による電磁場の影響を受けにくくすることができる。【００６４】
本発明の第５の側面の好ましい態様では，前記第１の電極（２ａ）の内周面は，前記中空スペース（３０）の外周面の一部をなしている。【００６５】
本発明の第５の側面の好ましい態様では，イオンポンプシステム（７）が，内側ケーシング（３２）と，固定部材（３４）とをさらに含んでいる。内側ケーシング（３２）は，前記ケーシング（１）の内周面側に配置される。固定部材（３４）は，前記内側ケーシング（３２），前記第１電極（２ａ），前記第２電極（３ａ），及び前記ケーシング（１）を，前記ケーシング（１）中心から外部に向けて，この順で並べて固定するための部材である。この場合，前記中空スペース（３０）は，前記内側ケーシング（３２）の内周面側に配置される。【００６６】
本発明の第５の側面のより好ましい態様では，前記内側ケーシング（３２）が，前記接続部（６）として，前記固定部材（３４）とは反対側に配置され，前記中空スペース（３０）に向かって立つ内側フランジ（３６）を含む。これにより，イオンポンプシステム（７）と他の装置とを接続しやすくすることができる。つまり，この好ましい態様では，他の装置との接続性が高い。【００６７】
本発明の第５の側面のより好ましい態様では，前記ケーシング（１）が，前記接続部（６）として，当該ケーシング（１）の外周面よりも外側に向かって立つ外側フランジ（３８）を含む。これにより，イオンポンプシステム（７）と他の装置とを接続しやすくすることができる。つまり，この好ましい態様では，他の装置との接続性が高い。【００６８】
本発明の第６の側面は，前記第１の電極（２ａ）と前記ケーシング（１）の間に配置される第３の電極（２ｂ）と，前記第３の電極（２ｂ）と前記第２の電極（３ａ）の間に配置される第４の電極（３ｂ）と，前記ケーシング（１）内に磁場を与えるための，前記磁石（４）とは別の内部磁石であって，前記第１の電極（２ａ）の内周面よりも前記ケーシング（１）中心側に配置された筒状の内部磁石（５）と，をさらに含む，イオンポンプシステムである。つまり，この側面に係るイオンポンプシステム（７）は，上述した第５の側面に係るイオンポンプシステム（７）に対して，１対の電極と，磁石とを追加的に設けたものである。つまり，この側面に係るイオンポンプシステム（７）は，２つのポンプ部を有するものである。ここで，前記第１の電極（２ａ）と前記第３の電極（２ｂ）は，互いに極性が同じであり，前記第２の電極（２ｂ）と前記第４の電極（３ｂ）は，互いに極性が同じである。このような場合であっても，中空スペース（３０）を設けることができる。中空スペース（３０）からの流体を導入するために，極性の異なる，隣接する２つの電極間の空間には穴が設けられる。【００６９】
本発明の第６の側面の好ましい態様では，前記第２の電極（３ａ）及び前記第４の電極（３ｂ）が，ひとつの円筒状電極の内面と外面である。このように，同じ極性を有する電極については，ひとつの円筒状電極を用いることで，イオンポンプシステムを小型化することができる。【００７０】
本発明の第７の側面は，筒状のケーシング（１）と，前記ケーシング（１）内に設けられる第１の筒状電極（２ａ）と，前記ケーシング（１）内に設けられる第２の筒状電極（３ａ）と，前記ケーシング内に磁場を与えるための外部磁石（４）と，を具備する電磁場発生装置である。ここで，前記ケーシング（１）は，前記電磁場発生装置を他の装置と接続するための接続部（６）を少なくとも１つ含む。また，前記第１の電極と前記第２の電極とは，極性が異なっている。前記第１の電極（２ａ）の外周面，前記第２の電極（３ａ）の外周面，及び前記ケーシング（１）の外周面は，ケーシング中心から外部に向けて，この順で配置される。そして，前記第１の電極の内周面側には，前記ケーシングの中心軸（１１）に沿って，他の装置から供給された物質を通すための通路が形成されている。この側面によれば，電磁場の影響を受けにくいスペースを流体通路とすることができる。そして，流体は，気体に限られることはなく，液体などであってもよい。通路に液体を流す場合，液体の漏出を防止するように，他の装置との接続性を高めることが好ましい。【００７１】
本発明の第７の側面の好ましい態様では，前記通路及び前記第１の電極（２ａ）が，ひとつの円筒状体の内面と外面となっている。【００７２】
又は，本発明の第７の側面の好ましい態様は，電磁場発生装置が，前記ケーシング（１）の内周面側に配置された筒状の内側ケーシング（３２）をさらに含む。この場合，前記通路及び前記内側ケーシング（３２）は，ひとつの円筒状体の内面と外面となっている。
【発明の効果】
【００７３】
本発明によれば，小型なイオンポンプシステムを提供することができる。【００７４】
本発明によれば，高い排気能力や真空維持能力を有するイオンポンプシステムを提供することができる。【００７５】
本発明によれば，用途に合わせて駆動モードを調整できるイオンポンプシステムを提供することができる。【００７６】
本発明によれば，他の装置との接続性が高いイオンポンプシステムを提供することができる。【００７７】
本発明は，内部に，電磁場の影響を受けにくいスペースを低コストで確保できるイオンポンプシステムを提供することができる。また，電磁場の影響を受けにくいスペースを流体通路とした電磁場発生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】図１は，本発明のイオンポンプシステムを説明するための概念図である。
【図２】図２は，イオンポンプシステムの断面図を示す概念図である。
【図３】図３は，本発明に用いられるケーシングの例を示す概念図である。
【図４】図４は，ケーシング内に設けられる電極の一例を示す図である。
【図５】図５は，移動機構を有するイオンポンプシステムの概念図である。
【図６】図６は，固定された外部磁石を有するイオンポンプシステムにおいて，外部磁石による磁場を示す概念図である。
【図７】図７は，固定された外部磁石を有するイオンポンプシステムにおいて，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８】図８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９】図９は，磁性材料を含むイオンポンプシステムにおいて，外部磁石による磁場を示す概念図である。
【図１０】図１０は，ケーシングが特に電極として機能せず，ケーシング内面と最外層を構成する電極との間に外部磁石が設けられるイオンポンプシステムの概念図である。
【図１１】図１１は，ケーシ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イオンポンプシステムの概念図である。
【図１２】図１２は，本発明の第２の側面に係るイオンポンプシステムを説明するための図である。
【図１３】図１３は，本発明の第３の側面に係るイオンポンプシステムを説明するための図である。
【図１４】図１４は，本発明の第５の側面に係るイオンポンプシステムを説明するための図である。
【図１５】図１５は，図１４の線XV−XVに関する断面図である。
【図１６】図１６は，図１４に示すようなイオンポンプシステムが内側ケーシングと，フランジとを含む場合を説明するための図である。
【図１７】図１７は，図１４に示すようなイオンポンプシステムの両端にフランジが設けられた場合を説明するための図である。
【図１８】図１８は，本発明の第６の側面に係るイオンポンプシステムを説明するための図である。
【図１９】図１９は，図１８の線IXX−IXXに関する断面図である。
【図２０】図２０は，図１８に示すようなイオンポンプシステムが内側ケーシングと，フランジとを含む場合を説明するための図である。
【図２１】図２１は，図１８に示すようなイオンポンプシステムの両端にフランジが設けられた場合を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７９】
１  ケーシング
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ  第１の電極
３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ  第２の電極
４  外部磁石
４ａ  移動前の外部磁石
４ｂ  移動後の外部磁石
５  内部磁石
６  接続部
７  イオンポンプシステム
１１  中心軸
１２  第１の駆動手段
１３  第２の駆動手段
１４  移動機構
１５  第３の駆動手段
１６  第４の駆動手段
２１  磁場
２２  磁場集中部位
２４  磁性材料
３０  中空スペース
３２  内側ケーシング
３４  固定部材
３６  内側フランジ
３８  外側フランジ
【発明を実施するための最良の形態】
【００８０】
以下，図面を用いて本発明を実施するための形態を説明する。図１は，本発明のイオンポンプシステムを説明するための概念図である。また，図２は，イオンポンプシステムの断面図を示す概念図である。図１では，電極の様子が分かるようにイオンポンプシステムを途中で切断したときの様子を示している。本発明の第１の側面は，２つのポンプ部を有するイオンポンプシステムに関する。図１及び図２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システム（７）は，ケーシング（１）と，第１の電極群（２ａ，２ｂ）と，第２の電極群（３ａ，３ｂ）と，外部磁石（４）と，内部磁石（５）とを具備する。ケーシング（１）は，接続部（６）を含んでいる。【００８１】
このように，本発明のイオンポンプシステム（７）は，ケーシング（１）内に複数の電極を有する。これによりケーシング（１）内でのゲッター電極面積及びプラズマ発生量を増加させることができる。その結果，本発明のイオンポンプシステム（７）は，高い排気能力や真空維持能力を発揮できる。通常のイオンポンプでは，真空効率などを考えて，ケーシング内に複雑なシステムを設けない。本発明は，あえて，複数の電極をケーシング（１）内に設けることで，効果的に真空状態を得ることができる。【００８２】
第１の電極群（２ａ，２ｂ）は，ケーシング（１）内に設けられる。また，第２の電極群（３ａ，３ｂ）は，ケーシング（１）内に設けられる。そして，第１の電極群（２ａ，２ｂ）と第２の電極群（３ａ，３ｂ）とは，極性が異なる。すなわち，一方が陽極であり，一方が陰極である。外部磁石（４）は，ケーシング（１）内に磁場を与える磁石である。外部磁石（４）は，ケーシング内に磁場を与えることができれば，ケーシング（１）の中に設けられていても，外に設けられても良い。内部磁石（５）は，ケーシング（１）内に設けられる磁石である。接続部（６）は，ケーシング（１）又はイオンポンプシステム（７）を他の装置と接続するための部位である。【００８３】
ケーシング（１）
ケーシング（１）は，イオンポンプシステム（７）の枠体である。図１に示されるように，ケーシング（１）の形状として，円筒状のものがあげられる。この枠体内に，各種電極などが形成されていてもよい。また，電極を駆動するための配線などが設けられており，駆動信号源から駆動信号を受け，内部の電極に伝播できるものが好ましい。なお，磁石は通常ケーシング（１）内に設けられる。しかしながら，図１に示されるように，磁石がケーシング（１）の外側に設けられても構わない。なお，ケーシング（１）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があげられる。これらの中では，ケーシング（１）内壁そのものを第２の電極群又は第１の電極群を構成する電極として用いることができるので，表面にチタンが蒸着されたアルミニウムが好ましい。このようにすることで，イオンポンプシステム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，電極とケーシング（１）とが，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電極とケーシング（１）とを接続する電極固定部が設けられてもよい。そのようにすることで，電極を効果的にケーシング（１）と固定することができる。【００８４】
図３は，本発明に用いられるケーシングの例を示す概念図である。すなわち，図３に示されるように，本発明のケーシング（１）は，楕円球の胴体部分状の形状又は球の胴体部分状の形状（外形）を有するものであっても良い。図３に示すものでは，ケーシングは，両端の接続部と接続される円筒状の部分と，２つの円筒状の部分にはさまれた，楕円球の胴体部分状の形状又は球の胴体部分状の形状の部分とを含む。このように，楕円球の胴体部分状の形状又は球の胴体部分状の形状のケーシングを用いることで，ケーシング内でのゲッター電極面積及びプラズマ発生量を増加させることができ，効果的にイオンを吸着させることができる。なお，ケーシングの胴体部分状の最大径が大きいほど，ゲッター電極面積を大きくできるので好ましいが，フランジなどの接続部よりも幅が大きいと，邪魔になる。このため，接続部の最大径をＤとした場合，ケーシングの胴体部分の最大径は，０．９５Ｄ以上Ｄ以下が好ましい。【００８５】
第１の電極群（２ａ，２ｂ）及び第２の電極群（３ａ，３ｂ）
第１の電極群（２ａ，２ｂ）及び第２の電極群（３ａ，３ｂ）は，極性が異なる電極群である。すなわち，一方が陽極であり，残りが陰極である。本発明においては，陰極及び陽極の極性を変化させられるものが好ましい。このような極性の変化は，後述する駆動手段の駆動電圧を変化させることで容易に達成できる。【００８６】
第１の電極群（２ａ，２ｂ）及び第２の電極群（３ａ，３ｂ）を構成する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。これらの電極群を構成する複数の電極は，それぞれケーシングの中心軸上に設けられる棒状電極（たとえば中実の円筒電極）であるか，又はケーシングと同心円状の中空円筒状の電極であるものが好ましい。図４は，ケーシング（１）内に設けられる電極の一例を示す図である。すなわち，本発明においては，電極層が，複数層設けられることが想定されているので，図４に示されるように適宜穴が開いた電極を用いても良い。このように穴が設けられた電極を用いるので，ケーシング（１）内における気体分子を移動させることができる。勿論，このような穴が設けられていない円筒状などの形状を有する電極を用いても良い。なお，ケーシング（１）の中心軸上（１１）には，中心磁石（内部磁石）が設けられるものが好ましい。そして，この中心磁石は，電極群を構成するひとつの電極として機能するものが好ましい。【００８７】
通常のイオンポンプなどでは，陰極と陽極とを絶縁するため，セラミックスなどを用いる。一方，本発明の上記の態様のイオンポンプシステム（７）では，第１の電極又は第２の電極をケーシング又は電極固定部若しくは接続部（６）に固定することで，イオンポンプを稼動している際（電極間の空間の減圧を行っている間）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。すなわち，本発明の好ましい態様は，ケーシング（１）内に存在する電極層の全て又は少なくともひとつ以上が，ケーシング（１）又はフランジなどの電極固定部若しくは接続部（６）に固定されているものである。固定の方法は，たとえば，ケーシング（１）を構成する金属に電極を埋め込むための窪みを設け，その窪みの中に各電極を埋め込むことで固定すればよい。また，各電極層は，その形状を維持するため，隣接する電極との間を接続するスペーサが設けられても良い。スペーサにより，電極がさらに強固に固定されるので，イオンポンプシステム（７）が稼動していても，電極が振れて対向電極が接触するような事態を効果的に防止できる。なお，スペーサは，上記電極固定部の全てに相当してもよいし，一部に相当するものであってもよい。【００８８】
磁石（４）
磁石の種類として，イオンポンプに用いられる公知のものを適宜用いることができる。具体的には，電磁コイルを用いてもよいし，永久磁石を用いてもよい。本発明の第１の側面の好ましい態様は，磁石（４）は，ケーシング（１）の中心軸に平行な方向（中心軸（１１）の長手方向）に空間を空けて並んだ複数の円筒状永久磁石である。すなわち，図１に示されるように，この態様の磁石（４）は，リング状の永久磁石を複数並べるというものである。この態様のイオンポンプシステム（７）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，イオンポンプシステム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。また，このような構成を採用するので，内側のポンプ部の磁石群と外側イオンポンプの磁石群の干渉効果により生ずる磁場配置構造を最適化し，より効率の高い排気動作を実現することができる。【００８９】
接続部（６）
接続部（６）は，ケーシング（１）又は本発明のイオンポンプシステム（７）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（６）として，フランジがあげられる。なお，接続部（６）は，上記電極固定部の一部をなしていてもよいし，これに代えて，電極固定部が，接続部（６）の機能を兼ねるものであってもよい。【００９０】
イオンポンプシステム（７）
本発明のイオンポンプシステム（７）は，複数のポンプ部をひとつのチャンバ内（ケーシング（１）内）に含むシステムである。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。イオンポンプの陰極−陽極間に数ｋＶ程度の電圧を印加すると，陰極から一次電子が放出される。陰極から放射された一次電子は，陽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，陽極に至る。この途中で，一次電子は中性のガス分子と衝突し，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。【００９１】
本発明のイオンポンプシステム（７）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，加熱装置や冷却装置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，ガスの捕集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。【００９２】
本発明の第１の側面において，ケーシング（１），第１の電極群（２ａ，２ｂ），第２の電極群（３ａ，３ｂ），及び内部磁石（５）は，ケーシング（１）中心から外部に向けて以下の順番で設けられる。すなわち，図１又は図２に示されるように，
ケーシング（１）の中心軸（１１）に沿って，又は当該中心軸（１１）に関して軸対称（シンメトリック）となるように設けられた内部磁石（５），
第１の電極群のうち最も内側に設けられる第１の電極群の第１の電極（２ａ），
第２の電極群のうち最も内側に設けられる第２の電極群の第１の電極（３ａ），
第２の電極群のうち内側から２番目に設けられる第２の電極群の第２の電極（３ｂ），
第１の電極群のうち内側から２番目に設けられる第１の電極群の第２の電極（２ｂ），及び
外部磁石（４），
の順番に配置される。【００９３】
このように，複数の電極を内部に有するので，イオンのトラップ場所を増やすことができ，その結果，イオンポンプシステムの効率を上げることができる。また，後述するように，イオンポンプを複数のポンプ部に分けて駆動することにより，対象に応じて効果的な駆動を行うことができる。ポンプ部では，１対の電極間の空間が減圧される。なお，図２では，便宜的に交流電源の絵を用いているが，駆動電源として直流電源を用いても良い。特に，イオンポンプにおいて対向電極に印加する電圧は，通常直流電源であるから，電源として直流電源を用いても良い。【００９４】
本発明の第１の側面の好ましい態様は，第１の駆動手段（１２）と第２の駆動手段（１３）とを含む。第１の駆動手段（１２）は，第１の電極群の第１の電極（２ａ）及び第２の電極群の第１の電極（３ａ）を駆動する。第２の駆動手段（１３）は，第２の電極群の第２の電極（３ｂ）及び第１の電極群の第２の電極（２ｂ）を駆動する。【００９５】
そして，第１の駆動手段（１２）は，内部磁石（５），第１の電極群の第１の電極（２ａ）及び第２の電極群の第１の電極（３ａ）を含む第１のポンプ部を駆動する。また，第２の駆動手段（１３）は，第２の電極群の第２の電極（３ｂ），第１の電極群の第２の電極（２ｂ），及び外部磁石（４）を含む第２のポンプ部を駆動する。【００９６】
この態様のイオンポンプシステム（７）は，第１の駆動手段（１２）と第２の駆動手段（１３）とを独立して駆動することで，第１のポンプ部と，第２のポンプ部とを独立して駆動できる。第１のポンプ部の外部にある第２のポンプ部は，排気量が大きく，消費電力も大きい。一方，内側の第１のポンプ部は，排気量が小さく，消費電力も小さい。これらの排気量や消費電力が異なるポンプ部を，併用運転（同時稼働）することで，負荷に応じたパフォーマンスと電力効率を実現することができる。複数のポンプ部を，別々に駆動する駆動信号源を有するものは，本発明の好ましい実施態様である。あるポンプ部のみ駆動したい場合は，その駆動信号系を駆動すれば良い。このように，要求される真空度などに応じて，適宜駆動する電極を調整すればよい。すなわち，本発明によれば，要求される負荷に応じて消費電力を制御し，用途に合わせて駆動モードを調整できることとなる。【００９７】
本発明の第１の側面の好ましい態様は，第２の電極群の第１の電極（３ａ）及び第２の電極群の第２の電極（３ｂ）が，ひとつの円筒状電極の内面と外面である上記いずれかに記載のイオンポンプシステムに関する。このように，同じ極性を有する電極については，ひとつの円筒状電極を用いることで，イオンポンプシステム（７）を小型化することができる。【００９８】
本発明の第１の側面の好ましい態様は，外部磁石（４）が，ケーシング（１）の長手方向に空間を空けて並んだ複数の円筒状永久磁石を含む，上記いずれかに記載のイオンポンプシステムに関する。【００９９】
このような円筒状永久磁石を用いることで，ケーシング（１）内に効率的に磁場を発生できる。【０１００】
本発明の第１の側面の好ましい態様は，図５に示されるように，複数の円筒状永久磁石を，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システムに関する。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（物質が吸着する位置）を変化させることができるので，イオンポンプシステム（７）の劣化を防止できるとともに，イオンポンプシステム（７）の効率を上げることができる。【０１０１】
図５は，移動機構を有するイオンポンプシステムの概念図である。すなわち，この態様のイオンポンプシステム（７）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。なお，同様に，内部磁石（５）を移動させるための移動機構がイオンポンプシステム（７）に設けられても良い。【０１０２】
図６は，固定された外部磁石を有するイオンポンプシステムにおいて，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６に示されるように，外部磁石（４）が固定された場合，磁場がケーシング（１）内部のみならず，ケーシング（１）外部へ漏れ出すことになる。【０１０３】
図７は，固定された外部磁石を有するイオンポンプシステムにおいて，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７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システムでは，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システムでは，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，このイオンポンプシステムは，早く劣化するおそれがある。【０１０４】
図８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８に示されるように，移動機構（１４）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，劣化していない吸着面にガス分子を誘導して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（１４）の例は，複数の円筒状永久磁石間を接続し，レールなどに搭載しておく。そして，アクチュエータを用いて永久磁石に力を加え，複数の円筒状永久磁石の位置を変化させるものである。なお，移動機構（１４）は，手動による磁石の移動を可能にするものであっても良い。本発明の第１の側面の好ましい態様は，円筒状永久磁石が，ケーシング（１）から取り外しできるものに関する。このように円筒状永久磁石を取り除くことができるので，イオンポンプシステム（７）の生産性が高まり，メンテナンスが容易になる。【０１０５】
本発明の第１の側面の好ましい態様は，複数の円筒状永久磁石は，隣接する円筒状永久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システムは，複数の円筒状永久磁石のうち隣接する磁石の間に，さらに磁性材料（２４）を含む。この磁性材料（２４）は，前記隣接する面から前記ケーシング（１）の中心軸（１１）方向へ向かう磁束が整流され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（２４）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（２４）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。【０１０６】
図９は，磁性材料を含むイオンポンプシステムにおいて，外部磁石による磁場を示す概念図である。すなわち，図９は，磁性材料として磁石を用いたものの例である。図９に示されるように，このイオンポンプシステムでは，外部磁石（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，イオンポンプシステムの効率を上げることができる。このような磁性材料（２４）は，円筒状の磁石であってもよい。【０１０７】
なお，本発明は，図１０に示されるように，ケーシングが特に電極として機能せず，ケーシング（１）内面と最外層を構成する電極（例えば電極（３））との間に磁石が設けられても良い。つまり，この場合には，ケーシング（１）外面に磁石を設けなくても良い。なお，図１０では簡単のため，電極を省略して描かれている。また，本発明は，図１１に示されるように，ケーシング（１）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であってもよい。【０１０８】
図１２は，本発明の第２の側面に係るイオンポンプシステムを説明するための図である。図１２に示されるように，本発明の第２の側面は，３つのポンプ部を有するイオンポンプシステムに関する。このイオンポンプシステムは，基本的には，本発明の第１の側面と同様の構成を採用するものである。よって，各要素の説明及び各要素の動作説明については，本発明の第１の側面において説明したものを引用する。このイオンポンプシステムは，ケーシング（１）と，第１の電極群（２ａ，２ｂ，２ｃ）と，第２の電極群（３ａ，３ｂ，３ｃ）と，外部磁石（４）と，内部磁石（５ａ，５ｂ）と，接続部（６）とを具備する。【０１０９】
ケーシング（１），第１の電極群（２ａ，２ｂ），第２の電極群（３ａ，３ｂ），及び内部磁石（５ａ，５ｂ）は，ケーシング（１）中心から外部に向けて，以下の順番で配置される。すなわち，
内部磁石であって，ケーシング（１）の中心軸（１１）に沿って，又は当該中心軸（１１）に関して軸対称となるように設けられたもの（５ａ），
第１の電極群のうち最も内側に設けられる第１の電極群の第１の電極（２ａ），
第２の電極群のうち最も内側に設けられる第２の電極群の第１の電極（３ａ），
第２の電極群のうち内側から２番目に設けられる第２の電極群の第２の電極（３ｂ），
第１の電極群のうち内側から２番目に設けられる第１の電極群の第２の電極（２ｂ），
内部磁石であって円筒状のもの（５ｂ），
第１の電極群のうち内側から３番目に設けられる第１の電極群の第３の電極（２ｃ），
第２の電極群のうち内側から３番目に設けられる第２の電極群の第３の電極（３ｃ），及び
外部磁石（４），
の順に配置される。【０１１０】
本発明の第２の側面の好ましい態様は，第１〜第３の駆動手段（１２，１３，１５）を有する。そして，第１の駆動手段（１２）は，第１の電極群の第１の電極（２ａ）及び第２の電極群の第１の電極（３ａ）を駆動する。第２の駆動手段（１３）は，第２の電極群の第２の電極（３ｂ）及び第１の電極群の第２の電極（２ｂ）を駆動する。第３の駆動手段（１５）は，第１の電極群の第３の電極（２ｃ）及び第２の電極群の第３の電極（３ｃ）を駆動する。【０１１１】
これにより，第１の駆動手段（１２）は，内部磁石（５ａ），第１の電極群の第１の電極（２ａ）及び第２の電極群の第１の電極（３ａ）を含む第１のポンプ部を駆動する。また，第２の駆動手段（１３）は，第２の電極群の第２の電極（３ｂ），第１の電極群の第２の電極（２ｂ），及び円筒状の内部磁石（５ｂ）を含む第２のポンプ部を駆動する。そして，第３の駆動手段（１５）は，第１の電極群の第３の電極（２ｃ）及び第２の電極群の第３の電極（３ｃ），及び外部磁石（４）を含む第３のポンプ部を駆動する。【０１１２】
よって，この態様のイオンポンプシステムは，第１の駆動手段（１２），第２の駆動手段（１３）及び第３の駆動手段（１５）を独立して駆動することで，第１のポンプ部，第２のポンプ部及び第３のポンプ部を独立して駆動できる。【０１１３】
本発明の第２の側面の好ましい態様は，第２の電極群の第１の電極（３ａ）及び第２の電極群の第２の電極（３ｂ）は，ひとつの円筒状電極の内面と外面である上記いずれかに記載のイオンポンプシステムに関する。【０１１４】
本発明の第２の側面の好ましい態様は，外部磁石（４）は，ケーシング（１）の長手方向に空間を空けて並んだ複数の円筒状永久磁石を含む上記いずれかに記載のイオンポンプシステムに関する。【０１１５】
本発明の第２の側面の好ましい態様は，複数の円筒状永久磁石を，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システムに関する。【０１１６】
本発明の第２の側面の好ましい態様は，複数の円筒状永久磁石は，隣接する円筒状永久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システムは，複数の円筒状永久磁石のうち隣接する磁石の間に，さらに磁性材料（２４）を含む。そして，磁性材料（２４）は，前記隣接する面から前記ケーシング（１）の中心軸（１１）方向へ向かう磁束が整流され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（２４）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（２４）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。【０１１７】
図１３は，本発明の第３の側面に係るイオンポンプシステムを説明するための図である。図１３に示されるように，本発明の第３の側面は，４つのポンプ部を有するイオンポンプシステムに関する。このイオンポンプシステムは，基本的には，本発明の第１の側面と同様の構成を採用するものである。よって，各要素の説明及び各要素の動作説明については，本発明の第１の側面において説明したものを引用する。このイオンポンプシステムは，ケーシング（１）と，第１の電極群（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）と，第２の電極群（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）と，外部磁石（４）と，内部磁石（５ａ，５ｂ）と，接続部（６）とを具備する。【０１１８】
ケーシング（１），第１の電極群（２ａ，２ｂ），第２の電極群（３ａ，３ｂ），及び内部磁石（５ａ，５ｂ）は，ケーシング中心から外部に向けて，以下の順番に配置される。すなわち，
内部磁石であって，ケーシング（１）の中心軸（１１）に沿って，又は当該中心軸（１１）に関して軸対称となるように設けられたもの（５ａ），
第１の電極群のうち最も内側に設けられる第１の電極群の第１の電極（２ａ），
第２の電極群のうち最も内側に設けられる第２の電極群の第１の電極（３ａ），
第２の電極群のうち内側から２番目に設けられる第２の電極群の第２の電極（３ｂ），
第１の電極群のうち内側から２番目に設けられる第１の電極群の第２の電極（２ｂ），
内部磁石であって円筒状のもの（５ｂ），
第１の電極群のうち内側から３番目に設けられる第１の電極群の第３の電極（２ｃ），
第２の電極群のうち内側から３番目に設けられる第２の電極群の第３の電極（３ｃ），
第２の電極群のうち内側から４番目に設けられる第２の電極群の第４の電極（３ｄ），
第１の電極群のうち内側から４番目に設けられる第１の電極群の第４の電極（２ｄ），及び
外部磁石（４），
の順番に配置されるものである。【０１１９】
本発明の第３の側面の好ましい態様は，第１〜第４の駆動手段（１２，１３，１５，１６）を有する。そして，第１の駆動手段（１２）は，第１の電極群の第１の電極（２ａ）及び第２の電極群の第１の電極（３ａ）を駆動する。第２の駆動手段（１３）は，第２の電極群の第２の電極（３ｂ）及び第１の電極群の第２の電極（２ｂ）を駆動する。第３の駆動手段（１５）は，第１の電極群の第３の電極（２ｃ）及び第２の電極群の第３の電極（３ｃ）を駆動する。第４の駆動手段（１６）は，第２の電極群の第４の電極（３ｄ）及び第１の電極群の第４の電極（２ｄ）を駆動する。【０１２０】
これにより，第１の駆動手段（１２）は，内部磁石（５ａ），第１の電極群の第１の電極（２ａ）及び第２の電極群の第１の電極（３ａ）を含む第１のポンプ部を駆動する。第２の駆動手段（１３）は，第２の電極群の第２の電極（３ｂ），第１の電極群の第２の電極（２ｂ），及び円筒状の内部磁石（５ｂ）を含む第２のポンプ部を駆動する。第３の駆動手段（１５）は，第１の電極群の第３の電極（２ｃ）及び第２の電極群の第３の電極（３ｃ）を含む第３のポンプ部を駆動する。そして，第４の駆動手段（１６）は，第２の電極群の第４の電極（３ｄ），第１の電極群の第４の電極（２ｄ），及び外部磁石（４）を含む第４のポンプ部を駆動する。【０１２１】
よって，この態様のイオンポンプシステムは，第１の駆動手段（１２），第２の駆動手段（１３），第３の駆動手段（１５），及び第４の駆動手段（１６）を独立して駆動することで，第１のポンプ部，第２のポンプ部，第３のポンプ部，及び第４のポンプ部を独立して駆動できる。【０１２２】
本発明の第３の側面の好ましい態様は，外部磁石（４）は，ケーシング（１）の長手方向に空間を空けて並んだ複数の円筒状永久磁石を含む上記いずれかに記載のイオンポンプシステムに関する。【０１２３】
本発明の第３の側面の好ましい態様は，複数の円筒状永久磁石を，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システムに関する。【０１２４】
本発明の第３の側面の好ましい態様は，複数の円筒状永久磁石は，隣接する円筒状永久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，複数の円筒状永久磁石のうち隣接する磁石の間に，さらに磁性材料（２４）を含む。この磁性材料（２４）は，前記隣接する面から前記ケーシング（１）の中心軸（１１）方向へ向かう磁束が整流され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（２４）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（２４）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。【０１２５】
本発明の第４の側面は，複数のポンプ部を有するイオンポンプシステムに関する。このイオンポンプシステムは，基本的には，本発明の第１の側面における構成を適宜採用できる。よって，各要素の説明及び各要素の動作説明については，本発明の第１の側面において説明したものを引用する。このイオンポンプシステムは，ケーシングと，第１の電極群と，第２の電極群と，外部磁石と，内部磁石とを具備する。ケーシングは，イオンポンプシステムを他の装置と接続するための接続部を含んでいる。【０１２６】
このイオンポンプシステムは，ケーシング，第１の電極群，第２の電極群，及び内部磁石は，ケーシング中心から外部に向けて，以下の順番で配置される。すなわち，
内部磁石であって，ケーシングの中心軸（１１）に沿って，又は当該中心軸（１１）に関して軸対称となるように設けられたもの，
第１の電極群に含まれる電極と第２の電極群に含まれる電極を含む，第１の電極集合部，
内部磁石であって円筒状のものであり，かつ最も内部にあるもの，
ｎを２以上の整数として，２からｎまでのそれぞれの整数について，
第１の電極群に含まれる電極と第２の電極群に含まれる電極を含む，第ｎの電極集合部，
内部磁石であって円筒状のものであり，内側からｎ番目に設けられるもの，及び
外部磁石，
の順に配置される。【０１２７】
そして，第１の電極集合部は，以下の順番に配置される。すなわち，
第１の電極群のうち最も内側に設けられる第１の電極群の第１の電極，
第２の電極群のうち最も内側に設けられる第２の電極群の第１の電極，
第２の電極群のうち内側から２番目に設けられる第２の電極群の第２の電極，及び
第１の電極群のうち内側から２番目に設けられる第１の電極群の第２の電極，
の順番に配置される。【０１２８】
そして，第２の電極集合部から第（ｎ−１）の電極集合部は，以下の順番に配置される。すなわち，
第１の電極群のある電極，
第２の電極群のある電極，
第２の電極群のある電極，及び
第１の電極群のうちある電極，
の順番で配置される。【０１２９】
また，第ｎの電極集合部は，次の２つのパターンの配置を有する。
第ｎの電極集合部の第１のパターンは，以下の順番である。すなわち，
第１の電極群のある電極，
第２の電極群のある電極，
第２の電極群のある電極，及び
第１の電極群のうちある電極，
がこの順番で配置される。【０１３０】
第ｎの電極集合部の第２のパターンは，以下の順番である。すなわち，
第１の電極群のある電極，及び
第２の電極群のある電極，
がこの順番で配置される。【０１３１】
本発明の第４の側面の好ましい態様は，外部磁石は，ケーシング）の長手方向に空間を空けて並んだ複数の円筒状永久磁石を含む上記いずれかに記載のイオンポンプシステムに関する。【０１３２】
本発明の第４の側面の好ましい態様は，複数の円筒状永久磁石を，ケーシング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システムに関する。【０１３３】
本発明の第４の側面の好ましい態様は，複数の円筒状永久磁石は，隣接する円筒状永久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，複数の円筒状永久磁石のうち隣接する磁石の間に，さらに磁性材料（２４）を含む。この磁性材料（２４）は，前記隣接する面から前記ケーシング（１）の中心軸（１１）方向へ向かう磁束が整流され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（２４）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（２４）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。【０１３４】
上述した第１〜第４の側面の態様では，電極や磁石の配置を工夫することにより，ケーシング（１）内のスペースのデッドスペースを最小限度にとどめ，スペースを最大限に有効に活用するものであった。以下に説明する他の側面では，スペースを最大限に活用することに代えて，ケーシング（１）内に，電磁場の影響を受けないスペースを確保するものである。【０１３５】
以下，図面を用いて，本発明の他の側面（第５〜第６の側面）について詳細に説明する。【０１３６】
図１４は，本発明の第５の側面に係るイオンポンプシステムの中心軸に沿う縦断面を説明するための概念図である。また，図１５は，図１４に示すイオンポンプシステムの中心軸に垂直な横断面を示す概念図である。本発明の第５の側面は，１つのポンプ部を有するイオンポンプシステムに関する。図１４及び図１５に示されるように，本発明の第５の側面に係るイオンポンプシステムは，ケーシング（１）と，第１の電極（２ａ）と，第２の電極（３ａ）と，外部磁石（４）とを具備する。ケーシング（１）は，接続部（６）を含んでいる。ケーシング（１），第１の電極（２ａ），及び第２の電極（３ａ）は，筒状形状をなしている。【０１３７】
このように，本発明のイオンポンプシステムは，ケーシング（１）内に１対の電極（２ａ，３ａ）を有しており，第１の電極（２ａ）の内周面側には，ケーシング（１）の中心軸（１１）に沿って中空スペース（３０）が設けられている。特に，第５の側面では，第１の電極（２ａ）の内周面が，中空スペース（３０）の外周面の一部をなしている。そして，この中空スペース（３０）は，たとえば，電子顕微鏡や電子ビーム露光装置などから出射されるビーム又は粒子線の行路として用いられる。ビームや粒子線は，たとえば，電子，陽子，又は荷電粒子から形成される。なお，通常のイオンポンプでは，電磁場の影響を受けやすいため，ケーシング内に中空スペース（３０）が設けられることがなかった。本発明では，あえて，中空スペース（３０）をケーシング（１）内に設けることで，中空スペース（３０）内に様々な物質（流体や電子）や，他の装置の一部を導入することが可能となる。中空スペース（３０）の配置場所については，後で説明するが，電磁場の影響を受けにくい場所である。【０１３８】
第１の電極（２ａ）は，ケーシング（１）内に設けられる。また，第２の電極（３ａ）は，ケーシング（１）内に設けられる。そして，第１の電極（２ａ）と第２の電極（３ａ）とは，極性が異なる。すなわち，一方が陽極であり，一方が陰極である。外部磁石（４）は，ケーシング（１）内に磁場を与える磁石である。外部磁石（４）は，ケーシング内に磁場を与えることができれば，ケーシングの中に設けられていても，外に設けられても良い。接続部（６）は，ケーシング（１）又はイオンポンプシステム（７）を他の装置と接続するための部位である。【０１３９】
ケーシング（１）
ケーシング（１）は，イオンポンプシステム（７）の枠体である。ケーシング（１）の形状として，筒状のものがあげられ，たとえば，図１４や図１５に示されるように，円筒状のものがあげられる。この枠体内に，各種電極などが形成されていてもよい。また，電極を駆動するための配線などが設けられており，駆動信号源から駆動信号を受け，内部の電極に伝播できるものが好ましい。なお，磁石は通常ケーシング（１）内に設けられる。しかしながら，図１４や図１５に示されるように，磁石がケーシング（１）の外側に設けられても構わない。なお，ケーシング（１）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があげられる。これらの中では，ケーシング（１）内壁そのものを第２の電極（３ａ）又は第１の電極（２ａ）を構成する電極として用いることができるので，表面にチタンが蒸着されたアルミニウムが好ましい。このようにすることで，イオンポンプシステム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，電極とケーシング（１）とが，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電極とケーシングとを接続する電極固定部が設けられてもよい。そのようにすることで，電極を効果的にケーシング（１）と固定することができる。【０１４０】
なお，本発明のケーシング（１）は，図３に示したように，楕円球の胴体部分状の形状又は球の胴体部分状の形状（外形）を有するものであっても良い。図３に示すものでは，ケーシングは，両端の接続部と接続される円筒状の部分と，２つの円筒状の部分にはさまれた，楕円球の胴体部分状の形状又は球の胴体部分状の形状の部分とを含む。このように，楕円球の胴体部分状の形状又は球の胴体部分状の形状のケーシングを用いることで，ケーシング内でのゲッター電極面積及びプラズマ発生量を増加させることができ，効果的にイオンを吸着させることができる。なお，ケーシングの胴体部分状の最大径が大きいほど，ゲッター電極面積を大きくできるので好ましいが，フランジなどの接続部よりも幅が大きいと，邪魔になる。このため，接続部の最大径をＤとした場合，ケーシングの胴体部分の最大径は，０．９５Ｄ以上Ｄ以下が好ましい。【０１４１】
第１の電極（２ａ）及び第２の電極（３ａ）
第１の電極（２ａ）及び第２の電極（３ａ）は，互いに極性が異なる１対の電極である。すなわち，一方が陽極であり，残りが陰極である。本発明においては，陰極及び陽極の極性を変化させられるものが好ましい。このような極性の変化は，後述する駆動手段の駆動電圧を変化させることで容易に達成できる。【０１４２】
第１の電極（２ａ）及び第２の電極（３ａ）を構成する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。これらの電極は，それぞれケーシング（１）と同心円状の中空円筒状の電極であるものが好ましい。図４に示したように，各電極として，適宜穴が開いた電極を用いても良い。このように穴が設けられた電極を用いるので，ケーシング（１）内における気体分子を移動させることができる。勿論，このような穴が設けられていない円筒状などの形状を有する電極を用いても良い。【０１４３】
通常のイオンポンプなどでは，陰極と陽極とを絶縁するため，セラミックスなどを用いる。一方，本発明の上記の態様のイオンポンプでは，第１の電極又は第２の電極をケーシング又は上記電極固定部や上記接続部（６）に固定することで，イオンポンプを稼動している際にも，第１の電極（２ａ）が振れて第２の電極（３ａ）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。すなわち，本発明の好ましい態様は，ケーシング（１）内に存在する電極層の全て又は少なくともひとつ以上が，ケーシング（１）又はフランジなどの電極固定部若しくは接続部（６）に固定されているものである。固定の方法は，たとえば，ケーシング（１）を構成する金属に電極を埋め込むための窪みを設け，その窪みの中に各電極を埋め込むことで固定すればよい。また，各電極層は，その形状を維持するため，隣接する電極との間を接続するスペーサが設けられても良い。スペーサにより，電極がさらに強固に固定されるので，イオンポンプシステム（７）が稼動していても，電極が振れて対向電極が接触するような事態を効果的に防止できる。なお，スペーサは，上記電極固定部の全てに相当してもよいし，一部に相当するものであってもよい。【０１４４】
磁石（４）
磁石（４）の種類として，イオンポンプに用いられる公知のものを適宜用いることができる。具体的には，電磁コイルを用いてもよいし，永久磁石を用いてもよい。本発明の第５の側面の好ましい態様は，磁石（４）は，ケーシング（１）の中心軸（１１）に平行な方向（ケーシング（１）の長手方向）に空間を空けて並んだ複数の円筒状永久磁石である。すなわち，図１４などに示されるように，この態様の磁石（４）は，リング状の永久磁石を複数並べるというものである。この態様のイオンポンプシステムでは，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，イオンポンプシステム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。【０１４５】
接続部（６）
接続部（６）は，ケーシング（１）又は本発明のイオンポンプシステム（７）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だけでなく，さらに，電子顕微鏡や電子ビーム露光装置などもあげられる。具体的な接続部（６）として，フランジがあげられる。なお，接続部（６）は，上記電極固定部の一部をなしていてもよいし，これに代えて，電極固定部が，接続部（６）の機能を兼ねるものであってもよい。【０１４６】
イオンポンプシステム（７）
本発明の第５の側面に係るイオンポンプシステム（７）は，ひとつのポンプ部をひとつのチャンバ内（ケーシング（１）内）に含むシステムである。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。イオンポンプの陰極−陽極間に数ｋＶ程度の電圧を印加すると，陰極から一次電子が放出される。陰極から放射された一次電子は，陽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，陽極に至る。この途中で，一次電子は中性のガス分子と衝突し，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。【０１４７】
本発明のイオンポンプシステム（７）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，加熱装置や冷却装置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，ガスの捕集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。【０１４８】
中空スペース（３０）
この第５の側面においては，中空スペース（３０）は，図１４に示すように，ケーシング（１）の中心軸（１１）に平行する面が外周面となっており，ケーシング（１）の中心軸（１１）上の両端部に開口部を有する。中空スペース（３０）の外周面は，この第５の側面においては，第１の電極（２ａ）の内周面によって決まる。そして，この中空スペース（３０）は，たとえば，電子顕微鏡や電子ビーム露光装置などから出射されるビーム又は粒子線の行路として用いることが可能である。たとえば，ケーシング（１）の一端に真空チャンバを接続し，他端に，電子ビーム露光装置を接続することで，真空チャンバを減圧しつつ，真空チャンバ内に配置したウエハに対して，たとえば電子から形成されたビームを用いて微細なパターンを形成することが容易にできる。また，中空スペース（３０）は，他の装置の筒状体を取り付けるために用いてもよく，これにより，イオンポンプシステム（７）と他の装置とを容易に接続することができる。また，この中空スペース（３０）を，他の装置に流体（液体や気体）を供給するために用いてもよい。たとえば，中空スペース（３０）から不活性ガスを供給することで，他の装置内の空間を示すガスを不活性ガスで置換することが可能となる。また，中空スペース（３０）から冷媒や温媒を供給することで，他の装置内の空間の温度調節を行うことも可能となる。【０１４９】
本発明の第５の側面において，ケーシング（１），第１の電極（２ａ），第２の電極（３ａ），及び外部磁石（４）は，ケーシング（１）中心から外部に向けて以下の順番で設けられる。すなわち，図１４又は図１５に示されるように，第１の電極（２ａ），第２の電極（３ａ），及び外部磁石（４）の順番に配置される。【０１５０】
そして，中空スペース（３０）は，第１の電極（２ａ）の内周側に設けられる。すなわち，中空スペース（３０）は，ケーシング（１）の中心軸（１１）を含む空間となっている。ここで，本態様では，図１４及び図１５に示すように，イオンポンプシステム（７）の各部材がケーシング（１）の中心軸（１１）を中心にして軸対称（シンメトリック）に配置されている。そのため，ケーシング（１）の中心軸（１１）上では，第１の電極（２ａ），第２の電極（３ａ），及び外部磁石（５）からの電磁波が打ち消し合うようになっている。したがって，中空スペース（３０）は，電磁波が生じていたとしてもそれらは打ち消し合うような環境となっている。このため，第５の側面に係るイオンポンプシステム（７）では，中空スペース（３０）に，電磁波の影響を受けやすい物質や装置を導入することが可能となる。なお，電磁波の影響を受けやすい物質（粒子）は，上述したビームや粒子線を形成する，電子，陽子，又は荷電粒子に限られることはない。【０１５１】
このように，１対の電極（２ａ，３ａ）を内部に有するので，イオンのトラップ場所を省スペースで確保することができる。なお，図１４では，便宜的に交流電源の絵を用いているが，駆動電源として直流電源を用いても良い。特に，イオンポンプにおいて対向電極に印加する電圧は，通常直流電源であるから，電源として直流電源を用いても良い。【０１５２】
本発明の第５の側面の好ましい態様は，駆動手段（１２）を含む。駆動手段（１２）は，第１の電極（２ａ）及び第２の電極（３ａ）を駆動する。そして，駆動手段（１２）は，第１の電極（２ａ），及び第２の電極（３ａ）を含むポンプ部を駆動する。【０１５３】
本発明の第５の側面の好ましい態様は，外部磁石（４）が，ケーシング（１）の長手方向に空間を空けて並んだ複数の円筒状永久磁石を含む，上記いずれかに記載のイオンポンプシステムに関する。【０１５４】
このような円筒状永久磁石を用いることで，ケーシング（１）内に効率的に磁場を発生できる。【０１５５】
本発明の第５の側面の好ましい態様は，図５に示したように，複数の円筒状永久磁石を，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システムに関する。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（物質が吸着する位置）を変化させることができるので，イオンポンプシステム（７）の劣化を防止できるとともに，イオンポンプシステム（７）の効率を上げることができる。【０１５６】
この移動機構（１４）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。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。【０１５７】
また，固定された外部磁石を有するイオンポンプシステムでは，図６に示したように，外部磁石が固定された場合，磁場（符号２１）がケーシング（１）内部のみならず，ケーシング（１）外部へ漏れ出すことになる。【０１５８】
そして，固定された外部磁石を有するイオンポンプシステムでは，図７に示したように，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システムでは，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，このイオンポンプシステムは，早く劣化するおそれがある。【０１５９】
そこで，図８に示したように，移動機構（１４）を用いて磁石を移動することで，磁場の集中する位置をずらすことができる。これにより，劣化していない吸着面にガス分子を誘導して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（１４）の例は，複数の円筒状永久磁石間を接続し，レールなどに搭載しておく。そして，アクチュエータを用いて永久磁石に力を加え，複数の円筒状永久磁石の位置を変化させるものである。なお，移動機構（１４）は，手動による磁石の移動を可能にするものであっても良い。本発明の第５の側面の好ましい態様は，円筒状永久磁石が，ケーシング（１）から取り外しできるものに関する。このように円筒状永久磁石を取り除くことができるので，イオンポンプシステム（７）の生産性が高まり，メンテナンスが容易になる。【０１６０】
本発明の第５の側面の好ましい態様は，複数の円筒状永久磁石は，隣接する円筒状永久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システム（７）は，複数の円筒状永久磁石のうち隣接する磁石の間に，さらに磁性材料（２４）を含む。この磁性材料（２４）は，前記隣接する面から前記ケーシング（１）の中心軸（１１）方向へ向かう磁束が整流され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（２４）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（２４）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。【０１６１】
磁性材料（２４）として磁石を用いたイオンポンプシステムの例は，図９に示したとおりである。図９に示したようなイオンポンプシステム（７）では，外部磁石（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，イオンポンプシステムの効率を上げることができる。このような磁性材料（２４）は，円筒状の磁石であってもよい。【０１６２】
なお，本発明は，ケーシング（１）外面に磁石を設けることに代えて，図１０に示したように，ケーシング（１）内面と最外層を構成する電極（例えば電極（３））との間に磁石が設けられても良い。なお，図１０では簡単のため，最外層の電極以外の電極を省略して描かれている。また，本発明は，図１１に示したように，ケーシング（１）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であってもよい。【０１６３】
また，本発明の第５の側面の好ましい態様は，上述したイオンポンプシステム（７）であって，図１６に示されるように，筒状の内側ケーシング（３２）と，固定部材（３４）とをさらに含むものに関する。筒状の内側ケーシング（３２）は，ケーシング（１）の内周面側に配置されており，内側ケーシング（３２）とケーシング（１）とは同心状に配置されている。固定部材（３４）は，内側ケーシング（３２），第１電極（２ａ），第２電極（３ａ），及びケーシング（１）を，ケーシング（１）中心から外部に向けて，この順で並べて固定するためのものである。そして，上述したような中空スペース（３０）は，この態様では，内側ケーシング（３２）の内周面側に配置される。なお，内側ケーシング（３２）と固定部材（３４）とは，一体的に構成されていてもよい。また，内側ケーシング（３２）や固定部材（３４）は，上記電極固定部材や接続部（６）を構成する。【０１６４】
さらに，本発明の第５の側面のより好ましい態様は，内側ケーシング（３２）が，上述したような接続部（６）として，図１６に示されるような内側フランジ（３６）を含む，イオンポンプシステムに関する。ここで，内側フランジ（３６）は，上記固定部材（３４）とは反対側に配置され，中空スペース（３０）に向かって立っている。この内側フランジ（３６）は，内側ケーシング（３２）や固定部材（３４）とともに一体的に構成されていてもよい。また，内側フランジ（３６）や固定部材（３４）は，上記電極固定部材や接続部（６）を構成する。【０１６５】
また，本発明の第５の側面の好ましい態様は，ケーシング（１）が，上述したような接続部（６）として，図１６に示されるような外側フランジ（３８）を含む，イオンポンプシステムに関する。この外側フランジ（３８）は，ケーシング（１）の外周面よりも外側に向かって立っている。図１６に示す例では，内側フランジ（３６）と外側フランジ（３８）とは，ケーシング（１）の長手方向に関してオフセットしている。より好ましくは，内側フランジ（３６）と外側フランジ（３８）の間のオフセット量は，このイオンポンプシステム（７）に接続される他の装置に応じて変更可能に構成されている。なお，内側フランジ（３６）と外側フランジ（３８）とは，オフセットしていなくてもよい。なお，外側フランジ（３８）も，内側フランジ（３６）と同様に，固定部材（３４）とともに一体的に構成されていてもよい。また，外側フランジ（３８）や固定部材（３４）は，上記電極固定部材や接続部（６）を構成する。【０１６６】
また，上述したような外側フランジ（３８）は，図１７に示されるように，イオンポンプシステム（７）の長手方向両端に配置されていてもよい。この場合，上述したような内側ケーシング（３２）及び内側フランジ（３６）は，図１７に示されるように設けられなくてもよいし，図１６に示したように，設けられてもよい。【０１６７】
図１８は，本発明の第６の側面に係るイオンポンプシステムを説明するための概念図である。また，図１９は，図１８に示すイオンポンプシステムの中心軸に垂直な横断面を示す概念図である。本発明の第６の側面に係るイオンポンプシステム（７）は，２つのポンプ部をひとつのチャンバ内に含むシステムである。言い換えると，本発明の第６の側面に係るイオンポンプシステムは，第５の側面に係るイオンポンプシステムのチャンバ内に，１対の電極と，磁石とを追加的に配置したものであり，これらも同心状に配置されている。【０１６８】
具体的には，追加される１対の電極は，図１８に示されるように，図１６に示したような第１の電極（２ａ）とケーシング（１）の間に配置される。１対の電極は，第３の電極（２ｂ）と，第４の電極（３ｂ）とで構成されており，互いに極性が異なる。第３の電極（２ｂ）は，第１の電極（２ａ）とケーシング（１）の間に配置され，第１の電極（２ａ）と極性が同じである。第４の電極（３ｂ）は，第３の電極（２ｂ）と第２の電極（３ａ）の間に配置され，第２の電極（３ａ）と極性が同じである。また，追加される磁石は，第１の電極（２ａ）の内周面よりもケーシング中心側に配置される内部磁石であって，外部磁石と平行に配置される。内部磁石は，筒状であり，例えば円筒状である。【０１６９】
また，追加される電極は，図１８に示されるように，内部磁石（５）であり，外部磁石（４）と平行に配置される。そして，２対の電極を有するようにイオンポンプシステム（７）を構成することにより，内側のポンプ部の磁石群と外側のポンプ部の磁石群の干渉効果により生ずる磁場配置構造を最適化し，より効率の高い排気動作を実現することができる。【０１７０】
そして，第６の側面に係るイオンポンプシステムも，ケーシング（１）の中心軸（１１）に沿って中空スペース（３０）が設けられている。中空スペース（３０）の用途は，第５の側面で説明したのと同様である。【０１７１】
また，本発明の第６の側面の好ましい態様では，第２の電極（３ａ）及び第４の電極（３ｂ）が，ひとつの円筒状電極の内面と外面である，イオンポンプシステムに関する。このように，同じ極性を有する電極については，ひとつの円筒状電極を用いることで，イオンポンプシステム（７）を小型化することができる。【０１７２】
また，本発明の第６の側面の好ましい態様では，ケーシング（１）の内周面側に配置された筒状の内側ケーシング（３２）をさらに含むイオンポンプシステムに関する。この場合，図２０に示されるように，内側ケーシング（３２）の内周面（図２０に示す例では，内部磁石（５）の表面を含む）が，中空スペース（３０）の外周面の一部をなしている。また，図２１に示されるように，第１の電極（２ａ）の内周面が，中空スペース（３０）の外周面の一部をなしていてもよい。なお，図２１に示す例では，内部磁石（５）を保持する保持部材に穴又はスリットが形成されている。【０１７３】
上述したように，第５及び第６の側面に係るイオンポンプシステムでは，第１〜第４の側面で説明したようなイオンポンプシステムや通常のイオンポンプシステムにおいて，ケーシング（１）の中心軸（１１）に沿って中空スペース（３０）を設けるだけで，電磁場の影響を受けにくいスペースを確保することができる。また，磁場遮蔽構造を設ける必要がないため，低コストでそのようなスペースを確保できる。そして，このような中空スペース（３０）では，電磁場の影響を受けやすい粒子で形成されたビームや粒子線をも用いることが可能である。【０１７４】
次に，本発明の別の側面を，第７の側面として説明する。上述した態様では，１対の電極で形成される空間をポンプ部の減圧部とし，その空間を通る分子に電磁場を作用させることで，分子をイオン化して電極で捕捉するイオンポンプシステムについて説明した。一方，この第７の側面では，第５及び第６の側面で説明した中空スペース（３０）を流体（気体や流体）の通路として用い，その通路から流体を１対の電極で形成される空間に導入して，電磁場を作用させるものである。つまり，この第７の側面は，電磁場発生装置に関する。したがって，この第７の側面では，上述した態様で説明したようなポンプ部を構成する必要はないが，構成してもよい。【０１７５】
この別の第７の側面に係る電磁場発生装置の断面構造は，基本的には，上述した第５及び第６の側面で説明したイオンポンプシステムのものと同様である。そのため，断面構造については図示と説明を省略する。ただし，電磁場発生装置では，少なくとも，通路を構成する部材（第１の電極（２ａ）又は内側ケーシング（３２））に，通路を流れる流体を導入するための貫通穴が設けられる。【０１７６】
そして，このような電磁場発生装置では，通路から１対の電極間の空間へと流体が導入される。１対の電極間の空間では，流体に電磁場が作用し，その電磁エネルギーによって，流体を構成する分子などがイオン化（電離活性化）する。イオン化された分子などは，極性の異なる方の電極に吸着され，場合によっては，堆積することとなる。なお，流体としては，液体や気体，それらの混合物などが考えられる。また，流体を構成するものは，分子に限られることはなく，原子や電子であってもよい。【０１７７】
このように，本発明の第７の側面に係る電磁場発生装置では，中空スペース（３０）を通路として，流体（液体や気体）を１対の電極間の空間に連続的に導入することが可能となる。通路は，ケーシング（１）の中心軸（１１）に沿って設けられているので，通路を流れる流体は，通路を流れている間は，電磁場の影響を受けにくくなっており，１対の電極間の空間に導入されることで，電磁場の影響を受けることとなる。【０１７８】
なお，図１８に示した例では，通路は，第１の電極（２ａ）の内周面によって形成されている。つまり，通路は，第１の電極（２ａ）とともに，ひとつの円筒状体の内面と外面となるようになっている。これに代えて，電磁場発生装置が，図１６や図２０に示したような内側ケーシング（３２）を含む場合には，通路は，内側ケーシング（３２）の内周面（内部磁石表面を含む）によって形成される。この場合，通路及び内側ケーシング（３２）は，ひとつの円筒状体の内面と外面となるようになっている。【０１７９】
また，電磁場発生装置が，図２０や図２１に示した断面図のように，１対の電極を２組含む場合，通路（中空スペース（３０））に近い１対の電極間の空間を第１トラップ部とし，遠い方の空間を第２トラップ部としてもよい。この場合，第１トラップ部と第２トラップ部との間に，開閉可能な扉（図示せず）を設けることが好ましい。扉がオープン状態にあるとき，各トラップ部では，通路から導入された流体（たとえば，気体）に含まれる分子の捕捉が行われる。つまり，扉を設けることで，流体の浄化を２段階にわたって行うことができる。一方，扉を設けないことで，又は，扉のクローズ状態を維持することで，各空間を区切ることができ，これにより，各空間の浄化や物質の電離活性化などを個別に並行して行うことも可能である。【０１８０】
なお，上述したような電磁場発生装置において，通路や１対の電極間の空間を流れる流体の進行方向を決めるために，流体に外圧を加えてもよいし，流体の進行方向下流において減圧を行ってもよいし，各空間に流体の進行を誘導する流路を設けてもよい。【０１８１】
また，上述したような電磁場発生装置では，通路を流れる流体は，気体に限られることがないため，液体を扱うことができる。この場合，液体が漏出するのを防止するために，上述したような内側フランジや外側フランジを設けて，他の装置との接続性を高めておくことが好ましい。ここで，液体としては，たとえば，分子クラスターを分散させた分散液を考えることができる。その場合，分散液は，通路を流れている間は，電磁波の影響を受けず，１対の電極間の空間に導入されることで，分子クラスターに電磁エネルギーを与えて，分解させることができる。ところで，１対の電極間の空間を別の通路として考えると，上記電磁場発生装置は，２種類（又はそれ以上）の通路を含むとも云える。そして，２種類の通路を通る流体の流量比を調整すれば，電磁場発生装置を，２種類（又はそれ以上）の液体の供給装置として機能させることも可能である。なお，このような用途に限られることはない。
【産業上の利用可能性】
【０１８２】
本発明のイオンポンプシステムは，真空装置産業や，物質活性化の分野などにおいて好適に利用されうる。また，本発明の電磁場発生装置は，物質活性化の分野などにおいて好適に利用されうる。
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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