(57)【要約】【課題】一対の磁石を用いて、隔壁を隔てた向こう側にある対象物を移動させるにあたって、高い位置決め精度を実現できる技術を提供する。【解決手段】隔壁（例えば、チャンバー１０１の底壁）を介してステージ１０５を移動させるための移動装置１０であって、隔壁の一方の側に、ステージ１０５に対して固定するように配置された第１磁石１と、隔壁の他方の側に、異なる極性の磁極が向かい合うように第１磁石１と対向配置された第２磁石２と、当該他方の側であって、ステージ１０５の移動方向について第２磁石２から所定の間隔を設けた位置に、第２磁石２と極性の向きを逆にして配置された、第２磁石２の磁力と同等以下の磁力を有する第３磁石３と、第２磁石２と第３磁石３とを、互いの位置関係を固定したまま移動させる駆動機構と、を備える。【選択図】図１
2018058660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隔壁を介して対象物を移動させるための移動装置であって、
前記隔壁の一方の側に、前記対象物に対して固定するように配置された第１磁石と、
前記隔壁の他方の側に、異なる極性の磁極が向かい合うように前記第１磁石と対向配置された第２磁石と、
前記他方の側であって、前記対象物の移動方向について前記第２磁石から所定の間隔を設けた位置に、前記第２磁石と極性の向きを逆にして配置された、前記第２磁石の磁力と同等以下の磁力を有する第３磁石と、
前記第２磁石と前記第３磁石とを、互いの位置関係を固定したまま移動させる駆動機構と、
を備える、移動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の移動装置であって、
前記隔壁の前記一方の側に敷設されたガイドレール、
をさらに備え、
前記対象物が、前記ガイドレールに対して摺動自在に設けられる、
移動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の移動装置であって、
前記ガイドレールが、直交する２つの方向に沿って延在し、
前記第２磁石および前記第３磁石が、これらを結ぶ直線が前記２つの方向となす角度がいずれも４５°となる位置関係に配置される、
移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁力を利用して、隔壁を介した反対側の対象物を移動させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物を移動させるための機構において磁力を利用することは、従来から試みられている。例えば特許文献１では、撮像装置において撮像素子を移動させるにあたって、撮像装置の本体に固定された固定ステージに永久磁石を設けるとともに、撮像素子を支持するＸＹステージにコイルを固定しておき、コイルへの通電を制御することで、ＸＹステージ（ひいては撮像素子）を固定ステージに対して移動させる、という構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−８７９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
所定の雰囲気下或いは真空下で処理対象物に対して各種の処理を施すための装置の多くは、内部に処理空間を形成するためのチャンバーを備えており、処理対象物をこのチャンバー内に搬入して当該内部空間で各種の処理を施す。このような装置においては、処理対象物、あるいは、処理に用いられる各種の部品等をチャンバー内で移動させるための機構が必要となることが多い。
【０００５】
このような場合に、例えば、一対の磁石を、チャンバーの壁を挟んで、異なる極性の磁極が向かい合うように対向配置し、チャンバー内の磁石（第１磁石）を移動するべき対象物に固定するとともに、チャンバー外の磁石（第２磁石）にこれを移動させるための駆動機構を連結しておく構成が用いられる。この構成によると、駆動機構で第２磁石を移動させることによって、チャンバー内で第１磁石（ひいては、これに固定された対象物）を移動させることができる。
【０００６】
上記の構成によると、駆動機構（具体的には例えば、モータ、および、その駆動力を直線運動に変換するためのボールねじ機構）を、チャンバー外に配置することができる。駆動機構をチャンバー内に配置すると、駆動機構から発生するパーティクルや揮発ガスによって処理空間が汚染されるという問題がある。また、特に、処理空間を真空にして処理を行う装置の場合、チャンバー（真空チャンバー）内に駆動機構を配置しようとすると、これを真空に耐え得る特別な部品を用いて構成しなければならず、コストがかかってしまう。さらに、駆動機構をチャンバー内に配置するためには、チャンバーの体積を大きく設計しておく必要がある。処理対象物となるサンプル等に対して真空処理を行う場合、サンプル交換の度にチャンバーを真空引きしなければならないが、チャンバーの体積が大きいと、当該真空引きに要する時間が長くなってしまい、装置のスループットが低下してしまう。
【０００７】
上記の構成は、駆動機構をチャンバー外に配置することでこのような問題を回避できるという利点がある一方で、位置決め精度が悪いという欠点がある。すなわち、一対の磁石を用いて対象物を移動させる場合、図８に示されるように、駆動側の磁石（第２磁石）９２を例えば＋Ｘ方向に移動させて第１位置Ｑ１で停止させたときに、従動側に摩擦がある場合、従動側の磁石（第１磁石）９１の停止位置が当該第１位置Ｑ１からずれた位置（−Ｘ側にずれた位置）となってしまう。また、第２磁石９２を−Ｘ方向に移動させて第２位置Ｑ２で停止させたときには、第１磁石９１の停止位置が当該第２位置Ｑ２からずれた位置（＋Ｘ側にずれた位置）となってしまう。
【０００８】
このようなずれの大きさ（オフセット量）は、従動側の摩擦が大きいほど大きくなる。その理由は、次のように考えられる。すなわち、例えば第２磁石９２が円柱状であるとすると、その吸引力のポテンシャル（以下において、磁石による吸引力のポテンシャルを、単に「吸引力ポテンシャル」と呼ぶ）は、図９に示されるように、第２磁石９２の頂面の周縁付近から立ち上がる山状に遷移し、第２磁石９２の頂面に相当する部分は、吸引力ポテンシャルの谷間で勾配がほとんどない領域Ｌとなる。このため、当該領域Ｌ内では、第１磁石９１の安定位置（最低ポテンシャル位置）が不定となる。したがって、第２磁石９２に対する第１磁石９１の相対位置を上記の領域Ｌ内では或る１点に決定することが困難となる。つまり、当該領域Ｌの大きさに相当する位置ずれ（オフセット）が生じ得る。従動側の摩擦が大きくなると、吸引力ポテンシャルの勾配がないとみなせる領域が広くなり、オフセット量も大きくなってしまう。
【０００９】
このように、一対の磁石を用いて対象物を移動させる構成においては、一方の磁石に対して他方の磁石を精度よく位置決めすることが原理的に難しい。したがって、移動の際の位置決め精度が要求される装置においてはこの構成を採用することができなかった。
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、一対の磁石を用いて、隔壁を隔てた向こう側にある対象物を移動させるにあたって、高い位置決め精度を実現できる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために成された本発明は、
隔壁を介して対象物を移動させるための移動装置であって、
前記隔壁の一方の側に、前記対象物に対して固定するように配置された第１磁石と、
前記隔壁の他方の側に、異なる極性の磁極が向かい合うように前記第１磁石と対向配置された第２磁石と、
前記他方の側であって、前記対象物の移動方向について前記第２磁石から所定の間隔を設けた位置に、前記第２磁石と極性の向きを逆にして配置された、前記第２磁石の磁力と同等以下の磁力を有する第３磁石と、
前記第２磁石と前記第３磁石とを、互いの位置関係を固定したまま移動させる駆動機構と、
を備える。
【００１２】
ただし、ここで、「対象物の移動方向について第２磁石から間隔を設けた位置」とは、対象物の移動方向について第２磁石と同じ位置（すなわち、第２磁石を通り移動方向と直交するような直線上の位置）を除くような位置である。つまり、第３磁石は、対象物の移動方向に沿って見たときに、第２磁石の真横以外の位置に配置されていればよく、第２磁石の前側に配置されていてもよいし、後ろ側に配置されていてもよいし、第２磁石の斜め前に配置されていてもよいし、第２磁石の斜め後ろに配置されていてもよい。
また、第２磁石と第３磁石の間に設けられる「所定の間隔」は、第２磁石と対向する第１磁石に、第３磁石の磁力が及ぶような間隔であればよい。
【００１３】
この構成においては、第１磁石と第２磁石とが、隔壁を挟んで互いに異なる極性の磁極を向かい合わせるようにして対向配置されているので、隔壁の他方の側で第２磁石が移動されると、これに追従して、第１磁石（ひいては、これに固定された対象物）が移動する。
ここで、第２磁石の隣には、対象物の移動方向について第２磁石との間に所定の間隔を設けた第３磁石が配置されているところ、この第３磁石による斥力のポテンシャル（以下において、磁石による斥力のポテンシャルを、単に「斥力ポテンシャル」と呼ぶ）が、第２磁石による吸引力ポテンシャルにおける勾配のない領域Ｌに重畳する。これにより、当該ポテンシャル勾配のない領域（平坦な部分）Ｌが実質的に無くなった状態が形成される（例えば図６参照）。この状態においては、対象物の移動方向について、第１磁石が第２磁石および第３磁石に対して自由に動ける範囲（すなわち、安定位置が不定となる範囲）が狭まっている。したがって、対象物を高い位置決め精度で移動させることができる。
【００１４】
好ましくは、前記移動装置は、
前記隔壁の前記一方の側に敷設されたガイドレール、
をさらに備え、
前記対象物が、前記ガイドレールに対して摺動自在に設けられる。
【００１５】
この構成によると、対象物および第１磁石が、ガイドレールに沿って摺動しながら移動することになるので、第１磁石が移動する際の摩擦が比較的小さいものとなる。したがって、第１磁石および第２磁石として比較的小さな磁力のものを使用しても、対象物を十分な移動速度で確実に移動させることができる。
【００１６】
好ましくは、前記移動装置は、
前記ガイドレールが、直交する２つの方向に沿って延在し、
前記第２磁石および前記第３磁石が、これらを結ぶ直線が前記２つの方向となす角度がいずれも４５°となる位置関係に配置される。
【００１７】
この構成によると、対象物を直交する２方向に沿って移動させることができるところ、第２磁石および第３磁石が、これらを結ぶ直線がこれら２方向となす角度がいずれも４５°となる位置関係に配置されるので、これら２方向のいずれについても、第３磁石が、第１磁石の位置を等しく規制するような斥力ポテンシャルを形成する。つまり、対象物を、これら２方向のいずれについても等しく高い位置決め精度で移動させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、第１磁石と第２磁石とが、隔壁を挟んで互いに異なる極性の磁極を向かい合わせるようにして対向されているので、隔壁の他方の側で第２磁石が移動されると、これに追従して、第１磁石（ひいては、これに固定された対象物）が移動する。
ここで、第２磁石の隣には、対象物の移動方向について第２磁石との間に所定の間隔を設けた第３磁石が配置されているところ、この第３磁石による斥力ポテンシャルが、第２磁石による吸引力ポテンシャルにおける勾配のない領域に重畳することにより、当該ポテンシャル勾配のない領域が実質的に無くなった状態が形成され、対象物の移動方向について第１磁石が第２磁石および第３磁石に対して自由に動ける範囲が狭められている。したがって、対象物を高い位置決め精度で移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】質量分析装置を鉛直面に沿って切断した断面図。
【図２】質量分析装置を図１の矢印Ｋ１方向から見た断面図。
【図３】質量分析装置を図１の矢印Ｋ２方向から見た図。
【図４】第２磁石および第３磁石の配置例を示す図。
【図５】第３磁石の配置位置を規定するための調整作業を説明するための図。
【図６】第２磁石が第１磁石の付近に形成する吸引力ポテンシャルおよび第３磁石が第１磁石の付近に形成する斥力ポテンシャルを模式的に示す図。
【図７】変形例に係る第２磁石および第３磁石の配置例を示す図。
【図８】第３磁石を設けずに一対の磁石を用いて対象物を移動させた場合を説明するための図。
【図９】第２磁石が第１磁石の付近に形成する吸引力ポテンシャルを模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明においては、本発明の実施形態に係る移動装置が、質量分析装置に搭載された場合について説明する。
【００２１】
＜１．質量分析装置＞
実施形態に係る移動装置が搭載された質量分析装置について、図１、図２を参照しながら説明する。図１は、質量分析装置１００を鉛直面に沿って切断した断面図である。図２は、質量分析装置１００を図１の矢印Ｋ１方向から見た断面図である（ただし、説明の便宜上、図２では引き出し電極１０６を図示省略している）。
【００２２】
質量分析装置１００は、真空下でレーザ光を対象物（具体的には、分析するべきサンプル）に照射してイオン化を行い、飛行しているイオンを質量電荷比に応じて分離して検出する装置である。ただし、質量分析装置１００にて分析対象となるサンプルは、予めサンプルプレート９０の上に載置されている。サンプルプレート９０は板状の部材であり、その上面に複数の凹部が例えば格子状に配置されている。この複数の凹部の各々にサンプルが滴下されることによって、サンプルプレート９０上にサンプルが保持される。
【００２３】
質量分析装置１００は、チャンバー（ここでは、真空チャンバー）１０１を備える。
チャンバー１０１には、サンプルプレート９０を真空チャンバー１０１内に搬入するための搬入口１０２と、搬入口１０２を開閉する扉１０３とが設けられている。また、チャンバー１０１には、その内部空間を排気する排気系統１０４が設けられている。排気系統１０４は、例えば、真空ポンプ１４１と、これとチャンバー１０１の内部空間とを接続する配管１４２と、これに介挿されたバルブ１４３とを含んで構成される。
チャンバー１０１の内部空間には、サンプルプレート９０が載置されるステージ１０５と、ステージ１０５に載置されたサンプルプレート９０上のサンプルにレーザ光を照射するレーザ光源（図示省略）と、サンプルにレーザ光が照射されることによって生じた物質（イオン化された物質）を引き出す引き出し電極１０６が配置される。
また、質量分析装置１００は、チャンバー内においてステージ１０５を移動させるための移動装置１０を備える。移動装置１０については後に詳細に説明する。
【００２４】
質量分析装置１００にて行われる処理の態様について説明する。ただし、質量分析装置１００は、これが備える各部を制御する制御部１０７を備えており、以下に説明する処理は、制御部１０７の制御下で実行される。
【００２５】
まず、サンプルプレート９０が搬入口１０２を介してチャンバー１０１内に搬入されて、ステージ１０５に載置される。
続いて、扉１０３によって搬入口１０２が閉鎖されることによりチャンバー１０１の内部空間が密閉空間とされた上で、真空ポンプ１４１が駆動されるとともにバルブ１４３が開放されて、チャンバー１０１の内部空間が真空状態とされる。
続いて、ステージ１０５が移動装置１０によって引き出し電極１０６の下方まで移動され、ここで、ステージ１０５に載置されているサンプルプレート９０上のサンプルに向けて、レーザ光源（図示省略）からレーザ光が照射される。すると、サンプルがイオン化し、当該イオン化された物質が引き出し電極１０６において引き出される。ただし、上述したとおり、サンプルプレート９０においては、格子状に配列された複数の凹部の各々にサンプルが保持されている。このため、上記の処理は、移動装置１０がステージ１０５を引き出し電極１０６に対してＸ方向およびＹ方向に微小に移動させながら進行し、これによって、各凹部に保持されているサンプルから順にイオンが引き出されていく。引き出し電極１０６で引き出されたイオンは、加速され、質量電荷比に応じて分離されて、検出される（加速、分離および検出に係る構成については、図示省略）。
【００２６】
＜２．移動装置１０＞
質量分析装置１００は、チャンバー１０１の内部空間において、対象物（ここでは、ステージ１０５）を水平面内で（具体的には、例えば、水平面内に規定される直交２軸方向（Ｘ方向およびＹ方向）に）移動させるための移動装置１０を備える。
【００２７】
＜２−１．移動装置１０の構成要素＞
はじめに、移動装置１０が備える各構成要素について、図１、図２に加え、図３、図４を参照しながら説明する。図３は、質量分析装置１００を図１の矢印Ｋ２方向から見た図である。図４は、第２磁石２および第３磁石３の配置例を示す図である。
【００２８】
（i）  チャンバー１０１内に配置された要素
移動装置１０は、チャンバー１０１内に敷設された一対のＸガイドレール１１を備える。一対のＸガイドレール１１は、Ｙ軸について間隔を設けて配置されており、各Ｘガイドレール１１は、水平面内においてＸ軸に沿って延在する。
【００２９】
各Ｘガイドレール１１には、これに沿って摺動自在に設けられた摺動部材（例えば、ボールベアリング）１２１が設けられており、各Ｘガイドレール１１に設けられたボールベアリング１２１は一対の連結部材１２２を介して連結されている。これら一対の摺動部材１２１および一対の連結部材１２２によって、一対のＸガイドレール１１を跨ぐようにして設けられる矩形の枠部１２が構成され、この枠部１２が一対のＸガイドレール１１に案内されて、水平面内でＸ方向に滑らかに移動できるようになっている。
【００３０】
枠部１２の中には、一対のＹガイドレール１３が掛け渡されている。一対のＹガイドレール１３は、Ｘ軸について間隔を設けて配置されており、各Ｙガイドレール１３は、水平面内においてＹ軸に沿って延在する。
【００３１】
一対のＹガイドレール１３の各々は、上述したステージ１０５に形成された貫通孔に挿通されて設けられている。ステージ１０５の貫通孔と各Ｙガイドレール１３の間には、摺動自在に設けられた摺動部材（例えば、ボールベアリング）１０５１が設けられており、ステージ１０５が一対のＹガイドレール１３に案内されて、水平面内でＹ方向に滑らかに移動できるようになっている
【００３２】
以上の構成によって、ステージ１０５が、チャンバー１０１内において、Ｘ方向およびＹ方向のそれぞれに滑らかに移動できるようになっている。
【００３３】
なお、チャンバー１０１の底壁における、上から見てＸガイドレール１１およびＹガイドレール１３の敷設領域（すなわち、ステージ１０５の移動範囲）を少なくとも含む領域部分１０１１は、非磁性体（例えば、アルミニウム）により形成される。また、当該領域部分１０１１は、その厚みが十分に薄く（好ましくは、１ｍｍ程度に）形成されていることが好ましい。例えば、図示されるように、チャンバー１０１の底壁に、当該領域部分１０１１を底面とするような凹部が形成されることによって、当該領域部分１０１１の厚みが他の部分よりも薄いものとされてもよい。これによって、後述する第１磁石１に対して、後述する第２磁石２および第３磁石３の磁力を十分に作用させることができる。
【００３４】
（ii）  チャンバー１０１外に配置された要素
移動装置１０は、チャンバー１０１外（具体的には、チャンバー１０１の下方）に敷設された一対のＸネジ軸１４を備える。一対のＸネジ軸１４は、Ｙ軸について間隔を設けて配置されており、各Ｘネジ軸１４は、水平面内においてＸ軸に沿って延在する。
【００３５】
各Ｘネジ軸１４には、これにボール等を介して螺合されたナット（すべり部材）１５１が設けられており、各Ｘネジ軸１４に設けられたすべり部材１５１は一対の連結部材１５２を介して連結されている。これら一対のすべり部材１５１および一対の連結部材１５２によって、一対のＸネジ軸１４を跨ぐようにして設けられる矩形の枠部１５が構成される。
【００３６】
各Ｘネジ軸１４にはこれらを同期して回転させるＸ駆動部（具体的には、モータ）１６が設けられている。Ｘ駆動部１６が各Ｘネジ軸１４を回転させると、これに螺合された枠部１５が、水平面内でＸ方向に移動する。
【００３７】
枠部１５の中には、一対のＹネジ軸１７が掛け渡されている。一対のＹネジ軸１７は、Ｘ軸について間隔を設けて配置されており、各Ｙネジ軸１７は、水平面内においてＹ軸に沿って延在する。
【００３８】
一対のＹネジ軸１７の各々は、支持部材１８に形成された貫通孔に挿通されて設けられている。支持部材１８の貫通孔にはネジ溝が形成されており、Ｙネジ軸１７とボール等を介して螺合されている。
【００３９】
各Ｙネジ軸１７にはこれらを同期して回転させるＹ駆動部（具体的には、モータ）１９が設けられている。Ｙ駆動部１９が各Ｙネジ軸１７を回転させると、これに螺合された支持部材１８が、水平面内でＹ方向に移動する。
【００４０】
以上の構成によって、Ｘ駆動部１６（あるいは、Ｙ駆動部１９）が制御部１０７の制御下で駆動されると、支持部材１８（ひいては、これに固定された第２磁石２および第３磁石３）が、チャンバー１０１外において、Ｘ方向（あるいは、Ｙ方向）に移動する。支持部材１８の移動範囲はＸネジ軸１４およびＹネジ軸１７の敷設位置および敷設長さにより任意に規定できるところ、当該移動範囲が、上方から見て、ステージ１０５の移動範囲を含むようなものとなるように規定されていることが好ましい。
【００４１】
（iii）  磁石
移動装置１０は、３個の磁石（第１磁石１、第２磁石２、および、第３磁石３）を備える。
【００４２】
第１磁石１は、チャンバー１０１内に配置され、ステージ１０５の下面に固定される。  一方、第２磁石２および第３磁石は、チャンバー１０１外に配置され、支持部材１８の上面に固定される。つまり、第１磁石１は、隔壁（ここでは、チャンバー１０１の底壁）の一方の側に配置され、第２磁石２および第３磁石３は、当該隔壁の他方の側に配置される。
【００４３】
第１磁石１は、Ｎ極、Ｓ極のいずれかを下側に向けて配置される。どちらの極が下向きに配置されてもよいが、以下の説明では、例えばＳ極が下向きに配置されるとする。
この場合、第２磁石２は、Ｎ極を上側に向けて配置される。つまり、第１磁石１と第２磁石２は、隔壁（ここでは、チャンバー１０１の底壁）を挟んで、互いに異なる極性の磁極を向かい合わせるようにして対向配置される。
またこの場合、第３磁石３は、Ｓ極を上側に向けて配置される。つまり、第２磁石２と第３磁石３は、隔壁の同じ側に、互いに極性の向きを逆にして配置される。
【００４４】
第１磁石１と第２磁石２は、ほぼ同じ磁力を有するものとされる。これに対し、第３磁石３は、第１磁石１および第２磁石２の磁力と同等以下の磁力を有するものとされる。
第３磁石３を、第１磁石１および第２磁石２の磁力と同等の磁力を有するものとした場合、第１磁石１、第２磁石２、および、第３磁石３の全てを同じ磁石を用いて形成することができるので部品の種類を少なくすることができる。一方、第３磁石３を、第１磁石１および第２磁石２よりも小さい磁力を有するものとした場合、後述する間隔ｄを小さくすることが可能となるので、支持部材１８や枠部１５をコンパクト化することができる。
【００４５】
上述したとおり、第２磁石２と第３磁石３は支持部材１８の上面に配置されるところ、第２磁石２と第３磁石３は、ステージ１０５の移動方向（ここでは、Ｘ方向およびＹ方向）について所定の間隔ｄを設けて配置される。好ましくは、図４に示されるように、第２磁石２および第３磁石３は、これらを結ぶ直線ｍが、Ｘ方向およびＹ方向と角度がいずれも４５°となるような直線（すなわち、「Ｙ＝Ｘ」あるいは「Ｙ＝−Ｘ」で表される直線）となるように、配置される。この場合、第２磁石２と第３磁石３のＸ方向についての離間距離ｄと、第２磁石２と第３磁石３のＹ方向についての離間距離ｄが、等しいものとなる。
【００４６】
当該離間距離ｄは、第２磁石２と対向する第１磁石１に、第３磁石３の磁力が及ぶような間隔であればよいが、特に、図５に示される調整作業によって当該離間距離ｄを規定することが好ましい。
【００４７】
当該調整作業は次のように行われる。すなわち、まずは、第３磁石３を設けない状態で、第２磁石２を例えばＸ軸に沿って＋Ｘ方向に移動させて停止させる。第１磁石１と第２磁石２は、互いに異なる極性の磁極を向かい合わせるようにして対向されているので、第２磁石２が移動されると、これに追従して第１磁石１が移動し、第２磁石２が停止すると第１磁石１も停止する。第３磁石３が設けられていない状態においては、第１磁石１の停止位置が、第２磁石２の停止位置からずれた位置となる。ここでは、第１磁石１が移動する際の摩擦が（十分に小さいものの）ゼロではないため、当該位置は−Ｘ側にずれた位置となる（図５の上段）。
【００４８】
この状態から、第３磁石３を、Ｘ軸に沿って移動させて第２磁石２の−Ｘ側からこれにゆっくりと近付けていく（図５の中段）。第３磁石３が、その磁力が第１磁石１に及ぶような範囲に入ると、第３磁石３に反発して第１磁石１が＋Ｘ方向に移動する。
第３磁石３がある位置に到達すると、第１磁石１に対して第２磁石２が及ぼす吸引力と第３磁石３が及ぼす斥力とによって第１磁石１の位置が安定した状態が形成され、第１磁石１はそのときの位置からそれ以上容易には動けない状態となるので（図５の下段）、このときの第３磁石３の位置（つまりは、第２磁石２との離間距離）を、その適切な配設位置（つまりは、適切な離間距離ｄ）と規定する。この状態において、第３磁石３による斥力ポテンシャルが、第２磁石２による吸引力ポテンシャルにおける勾配のない領域Ｌに重畳して、当該ポテンシャル勾配のない領域Ｌが実質的に無くなった状態が形成されている(図６）。この適切な離間距離ｄは第３磁石３の磁力等に応じたものであり、当該磁力が小さいほど当該適切な離間距離ｄは小さくなる。
このような位置に第３磁石３を配設することで、第１磁石１が第２磁石２および第３磁石３に対して自由に動ける範囲を十分に狭める（ひいては、ステージ１０５の移動方向についての位置決め精度を十分に高める）ことができる。
【００４９】
＜２−２．移動装置１０の動作＞
次に、移動装置１０が、ステージ１０５を目標ＸＹ位置まで移動させる動作について、図１〜図６を参照しながら説明する。
【００５０】
まず、Ｘ駆動部１６（あるいは、Ｙ駆動部１９）が制御部１０７の制御下で駆動されて、支持部材１８がステージ１０５の下方位置に配置される。具体的には、支持部材１８に固定された第２磁石２が、ステージ１０５に固定された第１磁石１の下方にくるような位置に配置される。
【００５１】
この位置から、Ｘ駆動部１６およびＹ駆動部１９の少なくとも一方が制御部１０７の制御下で駆動されることによって、支持部材１８（つまりは、これに支持されている第２磁石２および第３磁石３）が目標位置まで移動される。上述したとおり、第１磁石１と第２磁石２は、チャンバー１０１の底壁を挟んで互いに異なる極性の磁極を向かい合わせるようにして対向されているので、チャンバー１０１外で第２磁石２および第３磁石３が移動されると、これに追従してチャンバー１０１内の第１磁石１（ひいては、これに固定されたステージ１０５）が移動する。
【００５２】
ここで、移動装置１０においては、第２磁石２の隣に、これと極性の向きを逆にして配置された、第２磁石２の磁力と同等以下の磁力を有する第３磁石３が、ステージ１０５の移動方向（Ｘ方向およびＹ方向）について第２磁石２との間に所定の間隔ｄを設けて配置されており、この第３磁石３による斥力ポテンシャルが、第２磁石２による吸引力ポテンシャルにおける勾配のない領域Ｌに重畳する。これにより、当該ポテンシャル勾配のない領域（平坦な部分）Ｌが実質的に無くなった状態が形成される（図６参照）。この状態においては、ステージ１０５の移動方向について、第１磁石１が第２磁石２および第３磁石３に対して自由に動ける範囲（すなわち、安定位置が不定となる範囲）が狭まっている。具体的には、図６の例の場合、第１磁石１が、第２磁石２の真上より少しずれた位置（第２磁石２を挟んで第３磁石と逆側の位置）に安定的に固定された状態となり、第２磁石２および第３磁石３を移動させても、３個の磁石のこのような相対位置関係がほぼ一定に保たれ、これが大きく変化することはない。つまり、常に（すなわち、支持部材１８が移動する間、また、停止したときのどのタイミングにおいても）、第１磁石１が支持部材１８（すなわち、第２磁石２および第３磁石３）に対して同じ相対位置に配置されている。
したがって、支持部材１８が目標位置に到達したときに、第１磁石１（ひいては、ステージ１０５）が、当該目標位置と所定の相対位置関係にある位置に精度よく配置される。つまり、ステージ１０５を高い位置決め精度で移動させることができる。
発明者らの実験によると、第３磁石３を設けない場合は３８〜５３μｍであったステージ１０５の位置決め精度が、第３磁石３を設けることによって１〜４μｍにまで低減されることが確認された。
【００５３】
＜３．変形例＞
上記の実施形態においては、移動装置１０は対象物（上記の例では、ステージ１０５）を、Ｘ方向とＹ方向の２方向に移動させるものとしたが、移動装置１０は、対象物を１方向のみに移動させるものであってもよいし、３以上の方向に移動させるものであってもよい。例えば、移動装置１０が、対象物をＸ方向のみに移動させるものである場合、第３磁石３は、これと第１磁石１を結ぶ直線が、Ｘ方向に沿う直線となるように配置すればよい。
【００５４】
上記の実施形態においては、移動装置１０は、第３磁石３を１個備えていたが、第３磁石３が複数個設けられてもよい。例えば、図７に示されるように、移動装置１０が対象物をＸ方向とＹ方向の２方向に移動させる場合に、第２磁石２の配設位置を通りＸ軸と平行な直線上に配置された第３磁石３ａと、第２磁石２の配設位置を通りＹ軸と平行な直線上の配置された第３磁石３ｂと、を備える構成としてもよい。
【００５５】
上記の実施形態においては、第１磁石１と第２磁石２および第３磁石３は、チャンバー１０１の底壁を挟んで対向するように配置されていたが、例えば、対象物をチャンバー１０１の天井（あるいは、側壁）に沿って移動させる必要がある場合は、これらの各磁石１，２，３を、チャンバー１０１の天井壁（あるいは、側壁）を挟んで対向するように配置すればよい。
【００５６】
上記の実施形態においては、２個のＸネジ軸１４と各ネジ軸１４に設けられたＸ駆動部１６により枠部１５がＸ方向に移動される構成とし、２個のＹネジ軸１７と各Ｙネジ軸１７に設けられたＹ駆動部１９により支持部材１８がＹ方向に移動される構成としたが、枠部１５あるいは支持部材１８を駆動する機構の構成はこれに限らない。
例えば、駆動方向に沿って延在して配置された１個のネジ軸と、それに設けられた駆動部（具体的にはモータ）と、当該ネジ軸を挟んでこれと平行に配置された一対のガイドレールとから構成してもよい。この場合、駆動するべき対象物（枠部１５あるいは支持部材１８）を、ナット等を介してネジ軸に、ボールベアリング等を介してガイドレールに、それぞれ連結すればよい。この構成によると、モータの個数が１個ですむとともに、２個のモータを同期して回転させる必要がなくなる。
【００５７】
上記においては移動装置１０が、質量分析装置１００に搭載された場合について説明したが、移動装置１０は、質量分析装置１００以外の各種の装置に搭載することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１０…移動装置
１…第１磁石
２…第２磁石
３，３ａ，３ｂ…第３磁石
１１…Ｘガイドレール
１２…枠部
１２１…摺動部材（ボールベアリング）
１２２…連結部材
１３…Ｙガイドレール
１４…Ｘネジ軸
１４１…真空ポンプ
１４２…配管
１４３…バルブ
１５…枠部
１５１…部材
１５２…連結部材
１６…Ｘ駆動部
１７…Ｙネジ軸
１８…支持部材
１９…Ｙ駆動部
１００…質量分析装置
１０１…チャンバー
１０２…搬入口
１０３…扉
１０４…排気系統
１０５…ステージ
１０６…電極
１０７…制御部
【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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