(57)【要約】  本発明は、真空チャンバを有する機器とともに使用されるスライダベアリングであって、一つの側で前記真空チャンバと接するベース板であって、前記真空チャンバと接する第1の貫通孔を有するベース板と、前記ベース板と一方の側で接する第2の板であって、第2の貫通孔を有する第2の板と、を有し、前記ベース板と前記第2の板の相互に面する面は、十分に平滑であり、非エラストマーの真空シールが形成され、前記ベース板および前記第2の板は、第1の相対位置と第2の相対位置の間でスライド可能であり、前記第1の相対位置では、前記第1の貫通孔と前記第2の貫通孔は、重なっておらず、前記第2の相対位置では、前記第1の貫通孔と前記第2の貫通孔は、重なっており、前記第2の板は、可撓性板であり、前記可撓性板の前記ベース板とは反対の面には、キャップに対するシールが設けられ、前記キャップは、サンプルを保持するように装備され、前記ベース板の前記第1の貫通孔は、制御された曲率で、前記可撓性板と面する縁部を有し、前記縁部の前記曲率は、前記ベース板と前記可撓性板の間の所定の輪郭部に、前記真空シールが形成され、ヘルツ接触圧力が、所定の最大接触圧力よりも小さくなるように形成され、前記所定の最大接触圧力は、粒子発生が最小となるように選定されることを特徴とするスライダベアリングに関する。
2009540499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバを有する機器とともに使用されるスライダベアリングであって、
一つの側で前記真空チャンバと接するベース板であって、前記真空チャンバと接する第1の貫通孔を有するベース板と、
前記ベース板と一方の側で接する第2の板であって、第2の貫通孔を有する第2の板と、
を有し、
前記ベース板と前記第2の板の相互に面する面は、十分に平滑であり、非エラストマーの（non-elastomeric）真空シールが形成され、
前記ベース板および前記第2の板は、第1の相対位置と第2の相対位置の間でスライド可能であり、前記第1の相対位置では、前記第1の貫通孔と前記第2の貫通孔は、重なっておらず、前記第2の相対位置では、前記第1の貫通孔と前記第2の貫通孔は、重なっており、
前記第2の板は、可撓性板であり、
前記可撓性板の前記ベース板とは反対の面には、キャップに対するシールが設けられ、前記キャップは、サンプルを保持するように装備され、
前記ベース板の前記第1の貫通孔は、制御された曲率で、前記可撓性板と面する縁部を有し、
前記縁部の前記曲率は、前記ベース板と前記可撓性板の間の所定の輪郭部に、前記真空シールが形成され、ヘルツ接触圧力が、所定の最大接触圧力よりも小さくなるように形成され、
前記所定の最大接触圧力は、粒子発生が最小となるように選定されることを特徴とするスライダベアリング。
【請求項２】
前記所定の最大接触圧力は、フォンミーゼス（Von  Mises）降伏尺度、またはトレスカ（Tresca）の最大剪断応力尺度から得られる最大降伏強度よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載のスライダベアリング。
【請求項３】
前記可撓性板は、1または2以上の弾性部材により、前記ベース板の方に押し付けられることを特徴とする請求項1または2に記載のスライダベアリング。
【請求項４】
前記板の少なくとも一つは、該板のバルクとは異なる組成の表面層を有し、
前記表面層と他の板の間の摩擦係数は、前記板のバルク材料と前記他の板の間の摩擦係数よりも小さいことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一つに記載のスライダベアリング。
【請求項５】
前記板の少なくとも一つは、銅を含む表面層を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一つに記載のスライダベアリング。
【請求項６】
前記板の少なくとも一つは、フッ素重合体を含む表面層を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一つに記載のスライダベアリング。
【請求項７】
前記フッ素重合体は、PTFEであることを特徴とする請求項6に記載のスライダベアリング。
【請求項８】
前記板の少なくとも一つは、金属二硫化物を含む物質で被覆され、または金属二硫化物を含む物質が含浸されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一つに記載のスライダベアリング。
【請求項９】
前記金属二硫化物は、MoS2、WS2、SeS2の群から選定された金属二硫化物であることを特徴とする請求項8に記載のスライダベアリング。
【請求項１０】
前記板の少なくとも一つは、グリースもしくは油で被覆され、またはグリースもしくは油が含浸されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一つに記載のスライダベアリング。
【請求項１１】
請求項1乃至10のいずれか一つに記載のスライダベアリングを有する機器であって、
前記真空チャンバを有する機器。
【請求項１２】
前記真空チャンバは、粒子光カラムの一部であることを特徴とする請求項11に記載の機器。
【請求項１３】
前記粒子光カラムにより、イオンおよび／または電子の焦点化ビームが形成されることを特徴とする請求項12に記載の機器。
【請求項１４】
当該機器は、走査型電子顕微鏡（SEM）の形態であることを特徴とする請求項13に記載の機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空チャンバを有する機器とともに使用されるスライダベアリングであって、
一つの側で前記真空チャンバと接するベース板であって、前記真空チャンバと接する第1の貫通孔を有するベース板と、
前記ベース板と一方の側で接する第2の板であって、第2の貫通孔を有する第2の板と、
を有し、
前記ベース板と前記第2の板の相互に面する面は、十分に平滑であり、非エラストマーの（non-elastomeric）真空シールが形成され、
前記ベース板および前記第2の板は、第1の相対位置と第2の相対位置の間でスライド可能であり、前記第1の相対位置では、前記第1の貫通孔と前記第2の貫通孔は、重なっておらず、前記第2の相対位置では、前記第1の貫通孔と前記第2の貫通孔は、重なっている、スライダベアリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
前述のようなスライダベアリングは、EP1622185A1号として公開された、欧州特許出願第05076474号で知られている。
【０００３】
そのようなスライダベアリングは、例えば、卓上型走査電子顕微鏡（卓上型SEM）に使用される。卓上型SEMは、従来のSEMよりも小さく安価なSEMである。そのような卓上型SEMは、例えば、FEI社から、Phenomという名称で市販されている。
【０００４】
既知のスライダベアリングは、ベース板を有し、このベース板の上には、電子光カラムが取り付けられる。電子光カラムにより、電子光軸に沿って、焦点化電子ビームが生成される。ベース板は、電子光カラムの真空内部空間と接する貫通孔を有し、この貫通孔は、電子光軸に中心が合わされる。ベース板は、第1および第2の板が相互に滑り合うようにして、第2の板に対して配置され、2つの板の間には、真空シールが形成され、これにより、電子光カラムの減圧された内部空間が密閉シールされる。第2の板は、サンプルが配置される窪みを有する。
【０００５】
窪みにサンプルを挿入するため、両板は、ベース板の貫通孔が第2の板で被覆されるようにして（すなわち、電子光カラムの減圧内部空間が密閉されるようにして）配置され、窪みが大気開放される（従って、外側からの出し入れが可能となる）。サンプルを観察する際には、2つの板を相互にスライドさせることにより、窪みがベース板の貫通孔と整列される。また、2つの板の相互に対するスライドにより、サンプル上の関心領域に、電子光軸に対する微調整が実施される。
【０００６】
当業者には明らかなように、振動は、粒子光機器により得られる解像度に対して、大きな制限要因となる。従来のスライダベアリングでは、金属−金属シールが使用され、例えばOリング形態のようなエラストマーは、使用されていない。エラストマーを使用しないスライド可能なシールの利点は、結果的に、サンプルと電子光カラムの間に極めて強固な結合が得られることであり、さらには振動に対する感度が低下することである。従って、非エラストマーシールは、Oリングシールのような広範囲に使用されているエラストマーシールに比べて、より好適である。
【０００７】
従来のスライダベアリングでは、2つの板が相互に押し付けられる力は、真空シールの輪郭部により囲まれた領域の面積に依存する。ベース板と第2の板の間の界面では、輪郭部内の領域は、減圧され、輪郭部の外側の領域は、大気と接すると考えられる。従って、2つの板が相互に押し付けられる力は、輪郭部に取り囲まれた減圧領域の面積に、大気圧を乗じた値となる。2つの板を相互にスライドするためには、2つの板の間の（静的）摩擦力を超える必要があり、前記静的摩擦力は、2つの板が相互に押し付けられる力に依存する。
【０００８】
従来のスライダベアリングの問題は、真空シールの形成される輪郭部がうまく定形されず、例えば、2つの板の一方の僅かな湾曲または不均一性により、実際のシールを形成する輪郭部が変化してしまうことである。その結果、2つの板が相互に押し付けられる力は、相互に対する両板の位置とともに変化してしまう。また、この結果、2つの板が相互にスライドする際に、2つの板の間の摩擦力が変化し、さらには、2つの板を相互にスライドさせるアクチュエータの負荷が変化してしまう。このようなドライブの負荷の変化は、高精度および／または低反動ドライブの要求に反することになる。また、必要以上に大きなパワーを有するドライブを使用することが必要となり、その結果、スライダベアリングのドライブが、より大型化し、より高額となってしまう。
【０００９】
従来のスライダベアリングの別の問題は、スライドの間、局部的に極めて高い圧力が生じる場所において、粒子が形成されるおそれがあることである。これらの粒子が卓上型SEMの電子光カラム中に導入されると、これらの粒子により、例えば帯電が助長される可能性がある。また、これらの粒子がサンプルに導入されると、サンプルの一部が誤認識され、これにより、サンプルに関する不適正な情報が提供されるおそれがある。
【特許文献１】欧州特許公開第EP1622185A1号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、これらの問題を有さないスライダベアリングを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的のため、本発明のスライダベアリングは：
前記第2の板は、可撓性板であり、
前記可撓性板の前記ベース板とは反対の面には、キャップに対するシールが設けられ、前記キャップは、サンプルを保持するように装備され、
前記ベース板の前記第1の貫通孔は、制御された曲率で、前記可撓性板と面する縁部を有し、
前記縁部の前記曲率は、前記ベース板と前記可撓性板の間の所定の輪郭部に、前記真空シールが形成され、ヘルツ接触圧力が、所定の最大接触圧力よりも小さくなるように形成され、
前記所定の最大接触圧力は、粒子発生が最小となるように選定されるという特徴を有する。
【００１２】
第2の板を可撓性板とすることにより、第2の板は、ベース板のいかなる湾曲に対しても、追従することができる。可撓性板が第1の貫通孔を閉止している場合、可撓性板の一方の側が大気圧であり、貫通孔内が真空であるため、可撓性板は、貫通孔に吸引される。その結果、第1の貫通孔の縁部に、シールが形成され、真空シールを形成する輪郭部は、適正に定形される。従って、両板は、適正に定められた力で相互に押し付けられる。
【００１３】
曲率を制御することにより、接触領域が制御され、ベース板および可撓性板の材料に弾性が付与され、最大接触圧力−ヘルツ圧力（Hertzian  Pressure）−が定められる。この最大接触圧力は、モデル解析により定められても良いが、例えば、有限要素解析とともにモデル化を行うことによっても、発生する最大圧力を定めることができる。Nam  Ho  Kimらの「振動接触における金属／金属摩耗の有限要素解析および実験」、Wear、258巻、1787-1793頁、2005年には、簡単なモデルについての両アプローチが示されている。
【００１４】
B．Nelson  Nordenの「平坦表面に接する円筒の圧縮」、1973年7月19日、NBSIR73-243、Institute  for  Basic  Standards、米国ワシントン（DC）、という文献には、2つの平面間に配置された円筒の、いくつかのモデルが比較されている。特に、この書籍の42および43頁から、当業者は、所与の材料、および摩擦力のない、通常の負荷のみが生じる条件において、ヘルツ圧力と円筒半径との関係を見出すことができる。
【００１５】
この圧力が所定の値よりも低くなるように、曲率と材料定数とを選定することにより、摩耗による粒子の発生は、大きく抑制され、あるいは完全に回避される。この所定の値は、経験的に予測され、あるいは例えば、両板の材料の最大降伏強さから推定される。
【００１６】
最大圧力を求める際に、表面粗さを考慮する必要があることに注目すべきである。このための、ヘルツモデルを用いて求められる最大圧力から始まるモデルは、R．L．Jacksonら、「粗表面の間の弾塑性凹凸接触の統計モデル」、Tribology  International、39巻、906-914頁、2006年、に示されている。
【００１７】
また、前述の式は、2つの表面の通常の負荷を表すことに注目すべきである。表面に負荷される力として、通常の力と摩擦力のベクトル和を用いることにより（2つの力は、相互に垂直である）、実験では、摩擦が生じる場合に、良好な近似が得られることが示されている。
【００１８】
ある実施例では、所定の最大圧力は、フォンミーゼス（Von  Mises）降伏尺度、またはトレスカ（Tresca）の最大剪断応力尺度から得られる最大降伏強度よりも小さい。
【００１９】
当業者には明らかなように、粒子が2つの材料の間の界面の表面から引き寄せられるかどうかを定める尺度は、例えば、2つの板のうちの柔らかい方のフォンミーゼス降伏尺度（の割合）である。従って、フォンミーゼス降伏尺度を用いて、前記所定の値を定めることができる。さらなる詳細は、例えば、O．Wanstrandの論文、「機械素子用の摩耗抵抗低摩擦コーティング」、Acta  Universitaties  Upsaliensis、Uppsala  2000の、特に章4.4.1に記載されている。あるいは、2つの板のうち柔らかい方のトレスカの別の最大剪断応力尺度（の割合）が使用されても良い。
【００２０】
本発明によるスライダベアリングの別の実施例では、可撓性板は、1または2以上の弾性部材により、ベース板に押し付けられる。
【００２１】
可撓性基板は、ベース板の、例えば、ベース板の貫通孔により真空が存在する位置において、大気圧によりベース板に押し付けられる。他の位置では、可撓性板は、たわんでいても良い。1または2以上の弾性部材により、可撓性板をベース板に押し付けることにより、可撓性板は、2つの部材が真空圧力により相互に押し付けられないような領域では、ベース板の表面に追従する。この結果、可撓性板の形状が定まり、たわみ等が生じなくなる。また、これにより、輪郭部が定形され、2つの板でシールが形成される。弾性部材は、バネであっても良いが、例えば、弾性発泡体のような、弾性材料で構成された板の形態であっても良い。
【００２２】
本発明によるスライダベアリングのさらに別の実施例では、少なくとも一つの板は、該板のバルク部とは組成が異なる表面層を有し、該表面層と他の板の間の摩擦係数は、前記板のバルク材料と他の板との間の摩擦係数よりも小さい。
【００２３】
両板の間の摩擦係数が低くなるように、少なくとも一つの板に表面層を提供することにより、そのような層が存在しない状態に比べて、2つの板を相互にスライドする際に必要な力が軽減される。表面層は、例えば、セラミック表面層であっても良く、あるいは例えば二セレン化タングステン（WSe2）および／もしくはヨウ化物（I2）を含む含浸層、またはこれらを含むコーティングであっても良い。
【００２４】
本発明によるスライダベアリングのさらに別の実施例では、少なくとも一つの板は、銅を含む表面層を有する。
【００２５】
一方の板に、黄銅、青銅のような銅合金を使用し、他方の板を例えば鋼とすることにより、低摩擦のスライダベアリングが形成される。
【００２６】
本発明によるスライダベアリングのさらに別の実施例では、少なくとも一つの板は、フッ素重合体を含む表面層を有する。
【００２７】
PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）、PFA（パーフルオロアルコキシ高分子樹脂）、FEP（フッ化エチレン−プロピレン）等のような、フッ素重合体を含む表面層を使用することにより、スライダベアリングは、低い摩擦係数を呈するようになる。
【００２８】
本発明によるスライダベアリングのさらに別の実施例では、フッ素重合体は、PTFEである。
【００２９】
この好適実施例では、少なくとも一つの板は、PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）で含浸される。この材料は、研磨鋼等の材料の広い範囲にわたって、スライドの際に、低い摩擦係数を示すことが広く知られている。
【００３０】
本発明によるスライダベアリングの実施例では、少なくとも一つの板は、金属二硫化物を含む物質で被覆され、または金属二硫化物を含む物質で含浸される。
【００３１】
本発明によるスライダベアリングの別の実施例では、少なくとも一つの板は、MoS2、WS2、およびSeS2の群からなる金属二硫化物で被覆され、または金属二硫化物を含む物質で含浸される。
【００３２】
本発明によるスライダベアリングの実施例では、少なくとも一つの板は、グリースもしくは油で被覆され、または含浸される。
【００３３】
脂またはグリースの形態の潤滑剤を使用することにより、2つの板の間の摩擦が低減される。使用されるグリースまたは油は、有機油またはグリースであっても良く、あるいは合成および／もしくはフッ素化油またはグリースであっても良い。特に、あるフッ化油またはグリースは、真空環境に適合し得ることが知られている。
【００３４】
本発明の実施例では、本発明によるスライダベアリングを有する機器は、前記真空チャンバを有する。
【００３５】
本発明による機器の実施例では、真空チャンバは、粒子光カラムの一部である。
【００３６】
本発明による機器の別の実施例では、粒子光カラムは、イオンおよび／または電子の焦点化ビームを形成する。
【００３７】
本発明による機器のさらに別の実施例では、当該機器は、走査型電子顕微鏡（SEM）の形態である。
【００３８】
本発明は、図面を参照することにより、明らかとなろう。図において、同一の参照符号は、対応する素子を示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
図1には、本発明によるスライダベアリングを有する機器を概略的に示す。
【００４０】
粒子光カラム10は、スライダベアリングのベース板20に取り付けられる。粒子光カラムは、真空チャンバ11を有し、この真空チャンバは、真空ポンプのような真空手段（図示されていない）により減圧される。真空チャンバは、真空シール17を用いて、スライダベアリングのベース板20上でシールされる。真空チャンバは、軸12の周囲に電子またはイオンのような粒子のビーム発生する粒子源13を取り囲んでいる。粒子ビームは、例えばレンズ（14a、14b）および偏光器（15）により操作される。当業者には明らかなように、粒子光レンズおよび偏光器は、磁石であっても良く、あるいは電気レンズおよび／または電気偏光器を使用しても良い。粒子ビームは、レンズ14a、14bにより、サンプル1上に焦点化され、偏光器15により、関心領域にわたって走査される。従って、サンプルは、粒子ビームで照射され、これに応じて、サンプルから、例えば二次電子、後方散乱電子、またはX線の形態で、（場所に依存した）情報が放出される。この情報は、真空チャンバ内に配置された検出器16により検出される。この検出器の信号を用いて、サンプルの画像が形成される。
【００４１】
スライダベアリングのベース板20は、貫通孔21を有する。示された位置では、貫通孔21は、真空の粒子光カラム10に接続される。ベース板20は、可撓性板30上に配置される。可撓性板30は、貫通孔31を有する。可撓性板は、支持板40に支持される。可撓性板は、支持板40とともに、ベース板に対してスライド可能であり、すなわち、支持板40と可撓性板30は、ベース板に対して相互に移動することができる。支持板は、貫通孔41を有し、この中には、キャップ50が配置される。支持板は、シール42およびシール43の2つのシールを有し、これらは、キャップ50の内部を大気からシールする。キャップは、サンプル1を収容する。ベース板は、2つの貫通孔、貫通孔21および貫通孔22を有する。貫通孔21は、粒子光カラムの真空チャンバと接続され、（図1の状況のように）可撓性板の貫通孔31と重なり合うと、キャップ50の内部が真空に維持され、粒子ビームがサンプルに照射される。
【００４２】
可撓性板の貫通孔31とベース板の貫通孔21が重なっていない場合、可撓性板とベース板の間に真空シールが形成され、これにより、粒子光カラムの真空チャンバ11が空気から分離される。貫通孔22が可撓性板の貫通孔31と重なるようにして、ベース板と可撓性板が配置されると、貫通孔22を用いて、キャップが予備減圧または通気される。予備減圧は、真空チャンバ11の真空を最大値に維持する必要がある状況下では、有意である。キャップが大気圧の状態にあるときに、キャップが貫通孔21に接続されると、真空チャンバ内で加圧損傷が生じ得るからである。
【００４３】
キャップ50は、環状輪郭部60において、大気圧により、可撓性板30の方に押し付けられる。その結果、可撓性板は、ベース板に対して押し付けられ、可撓性板とベース板の間に、真空シールが形成される。
【００４４】
図2には、可撓性板とベース板が相互に対して異なった位置にあるスライダベアリングを示す。
【００４５】
図2Aには、粒子光カラムと接続されたベース板の貫通孔が可撓性板によりシールされる位置におけるスライダベアリングを概略的に示す。
【００４６】
ベース板20の貫通孔21は、可撓性板により閉鎖される。貫通孔21の縁の周囲において、可撓性板は、可撓性板の一方の側（支持板40の側）における大気圧により、内方に折り曲げられるのに対して、可撓性板の他方の側は、ベース板の減圧された貫通孔21に接続される。その結果、ベース板の貫通孔の縁部において、可撓性板とベース板の間に真空シールが形成される。スライダベアリングのこの位置では、キャップ50の内側は、貫通孔22に接続され、この貫通孔は、予備真空ポンプに接続され、キャップが減圧される。あるいは、貫通孔22を使用して、キャップに例えば空気を通気させても良い。
【００４７】
図2Bには、粒子光カラムに接続されたベース板の貫通孔が可撓性板の貫通孔と部分的に重なり合うような位置における、スライダベアリングを概略的に示す。
【００４８】
図2Cには、粒子光カラムに接続されたベース板の貫通孔が、可撓性板の貫通孔と実質的に中心が揃うように配置された位置における、スライダベアリングを概略的に示す。
【００４９】
図3Aには、図2Aの真空シールを示す詳細部を概略的に示す。
【００５０】
可撓性板30は、ベース板20の貫通孔21に吸引される。ベース板20の貫通孔21の側には真空が存在し、可撓性板30の反対側には大気圧が存在するためである。貫通孔20の形状が環状であると仮定すると、直径Dの環状シールが形成される。
【００５１】
輪郭部に沿った力は、輪郭部に取り囲まれた領域の表面積に、大気圧を乗じた値と等しく、従って環状輪郭部の場合、
【００５２】
【数１】
2009540499.tif 000003
となる。ここでFは、輪郭部に沿った力であり、Pは、大気圧、Dは、輪郭部の直径である。粒子発生を回避するため、最大接触圧力もしくは降伏圧力を、2つの材料のうち柔らかい方のフォンミーゼス（Von  Mises）降伏尺度、またはトレスカ（Tresca）の最大剪断応力尺度未満にすることは、良く知られている。
【００５３】
図3Bには、図3Aの詳細を概略的に示す。
【００５４】
図3Bには、ベース板20の貫通孔21の端部の形態を示す。可撓性板は、ベース板の丸くなった輪郭部32と接している。従って、所与の材料に対して、輪郭部に沿った所与の力において、粒子発生が生じず、あるいはほとんど生じないような接触領域の寸法を定めることができる。接触領域の寸法は、ベース板の貫通孔21の輪郭部32を最大半径にすることにより得られ、前記最大半径により、十分に大きな寸法の接触領域が得られる。接触領域の寸法は、負荷F（式[1]参照）と、輪郭部の周囲に等しい全長L（L=π×D）の円筒のヘルツ（Hertzian）モデルから得られても良く、あるいはこれをモデル化し、有限要素解析法を使用することにより、接触領域の寸法が定められても良い。
【００５５】
実験では、式[1]で得られる通常の加わる力をFnとし、摩擦力をFfとしたとき、以下の加わる力の式
【００５６】
【数２】
2009540499.tif 000004
を使用することにより、摩擦が生じる場合の良好な近似が得られることが示されている。
【００５７】
摩擦力は、摩擦係数をμとして、
Fj＝μ×Fn
で表されるため、これから、
【００５８】
【数３】
2009540499.tif 000005
と表される。
【００５９】
式[1]と式[2]を組み合わせることにより、
【００６０】
【数４】
2009540499.tif 000006
が得られる。ネルソンノーデン（Nelson  Norden）の文献の式中に、この力Ftotを用いることにより、貫通孔21の端部の半径の関数として、最大圧力を得ることができる。可撓性板がベース板を十分に広くシールする場所における端部の半径を選定することにより、得られる圧力が、最大降伏強度（フォンミーゼス降伏尺度またはトレスカの最大剪断応力尺度から得られる）を下回るようになり、粒子発生が全く、あるいはほとんど生じなくなる。
【００６１】
ネルソンノーデンに記載の式のほとんどは、平坦表面に対向する円筒に適用することができることに注目すべきである。図3Bからわかるように、実際の状況は、可撓性板が置かれる円筒（ベース板の貫通孔の縁）によって、適正に近似され、この場合、後者は、負（negative）の半径を有する円筒を示す。従って、改良された解析アプローチは、一方の円筒（ベース板）が正（positive）の半径を示し、第2の円筒（可撓性板）が負の半径を示すような、円筒−円筒接触の、より一般的な式に使用することができる。
【００６２】
さらに注目すべきことは、前述のように、最大圧力を定める際に、表面粗さを考慮する必要があることである。このための、ヘルツモデルを用いて得られる最大圧力から始まるモデルは、R．L．Jacksonらの「粗表面の間の弾塑性凹凸接触の統計的モデル」、Tribology  International、39巻、2006年、906-914頁に示されている。
【００６３】
図3Cには、好適実施例を示す。ここでは、貫通孔は、へり部を持つ貫通孔の形態を有する。
【００６４】
貫通孔の縁および材料の適正な選定は、多くの因子により定められ、各因子は、利点と欠点を有する。しかしながら、各因子において、最大圧力が定められ、これにより、縁部の曲率が得られる。また、可撓性板30の可撓性が考慮され、輪郭部の位置が同様に定められる。例えば2.5cmの直径を有する貫通孔21を使用した場合、縁部に使用される半径は、しばしば1mを超える。そのような縁部を有する貫通孔21を形成する好適方法は、へり部25（へり部に位置する真空シールを形成する輪郭部）を持つ貫通孔を適合させ、次に、ゴムパッドを用いて、へり部を必要な形状に塑性変形させることである。へり部の厚さおよびゴムパッドの圧縮度を制御することにより、縁部25の半径の良好な制御が可能となる。
【００６５】
前述の段落では、2つの表面の所与の材料に対して、輪郭部の半径を求める方法について示した。材料を選定する上での重要な因子は、2つの板の間の摩擦係数である。これは、前記半径を定める際の因子となるのみならず、2つの板を相互にスライドさせるために必要な最大力を決めるより重要な因子となる。低い摩擦係数を示す組み合わせは、研磨された鋼性の可撓性板と、PTFEのようなフッ素重合体を有する表面を有するベース板の組み合わせである。ベース板は、全体がそのような高分子で構成されても良く、あるいは例えばPTFEでコーティングされた金属板、またはPTFEで含浸処理された金属板を研磨したものであっても良い。
【００６６】
黄銅のような材料にPTFEのようなコーティング層を設置するコーティングまたは含浸処理により、結果的に全体として、2つの材料の各々の弾性率の間の弾性率が得られることに注目すべきである。これは、例えば鋼上のセラミック表面層の場合も同様であることが知られている。
【００６７】
好適実施例では、鋼製の可撓性板が黄銅表面コーティングを有するベース板と組み合わされ、黄銅表面コーティングは、PTFEを含むフッ素重合体で含浸される。
【００６８】
図4には、そのようなベース板の組成を概略的に示す。ベース板のバルク101は、鋼であり、その表面に、黄銅の層102が設置されている。この層は、多孔質であり、そのポロシティは、表面に向かって増大する。従って、この黄銅の層にフッ素重合体103を含浸させることにより、表面近傍でのフッ素重合体の量が増加し、結果的に、表面において、純粋なまたはほぼ純粋な高分子103の層が得られる。
【００６９】
鋼製可撓性板と、例えば二硫化モリブデンの層を有する黄銅ベース板との他の組み合わせも、同様に機能する。ただし、金属二硫化物の層を形成する場合、表面から粒子のフレークが生じないように、より慎重な注意が必要となる。
【００７０】
また、鋼と有機潤滑剤との組み合わせも同様に有効であるが、これを粒子光カラムと協働させることは好ましくない。グリースおよび／または油がカラムの粒子光素子の方に移動し、これにより、粒子ビームに晒したときに、例えば帯電が生じる可能性があるからである。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明によるスライダベアリングを有する機器を概略的に示した図である。
【図２Ａ】粒子光カラムに接続されるベース板の貫通孔が可撓性板によりシールされた位置における、スライダベアリングを概略的に示した図である。
【図２Ｂ】粒子光カラムに接続されるベース板の貫通孔の一部が可撓性板の貫通孔と重なっている位置における、スライダベアリングを概略的に示した図である。
【図２Ｃ】粒子光カラムに接続されたベース板の貫通孔が、可撓性板の貫通孔と実質的に中心が揃うように配置された位置における、スライダベアリングを概略的に示した図である。
【図３Ａ】真空シールを示すため、図2Aの詳細を概略的に示した図である。
【図３Ｂ】図3Aの詳細を概略的に示した図である。
【図３Ｃ】貫通孔がふち部を有する穴の形態である、好適実施例を示した図である。
【図４】表面層を有するスライダベアリングの板の材料における組成を深さの関数として概略的に示した図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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