(57)【要約】【課題】  飛散した微紛体の除去作業等の工程を設けなくても、長期間にわたって使用することができるスパッタ装置等の付着処理装置を提供すること。【解決手段】  高真空下で所定の物質（例えば触媒物質）１２を導電性粉体８上にスパッタで付着処理する付着処理部２と、付着処理部２のガス排出口３に接続されたクライオポンプ部４とを有し、このクライオポンプ部４が、上昇導管２４を介してガス排出口３より上方位置に設けられたガス吸着部５と、このガス吸着部５の上部に設けられた冷凍部６とからなる、付着処理装置１。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高真空下で所定の物質を付着処理する付着処理部と、前記付着処理部のガス排出口に接続されたクライオポンプ部とを有し、前記ガス排出口よりも高い位置まで延びる上昇導管を介して、前記ガス排出口と前記クライオポンプ部のガス吸着部とが互いに連通している、付着処理装置。
【請求項２】
前記ガス排出口に連通した前記上昇導管が前記ガス吸着部の収容容器の底面に開口して接続され、前記収容容器の少なくも前記底面と前記ガス吸着部との間に空間が存在している、請求項１に記載した付着処理装置。
【請求項３】
前記ガス排出口に連通した前記上昇導管が前記ガス吸着部の収容容器の側面に開口して接続され、前記収容容器の少なくとも前記側面及び底面と前記ガス吸着部との間に空間が存在している、請求項１に記載した付着処理装置。
【請求項４】
前記ガス吸着部を冷却するための冷却部が、前記ガス吸着部の上面又は側面に設けられている、請求項２又は３に記載した付着処理装置。
【請求項５】
前記ガス吸着部に関し、前記ガス吸着部に対する前記上昇導管の開口位置とは反対側の面に、前記冷却部が設けられている、請求項４に記載した付着処理装置。
【請求項６】
前記付着処理部が、高真空下で前記物質を粉体上に付着処理するように構成されている、請求項１に記載した付着処理装置。
【請求項７】
前記付着処理部がスパッタ装置として構成されている、請求項６に記載した付着処理装置。
【請求項８】
前記付着処理部内に前記粉体の収容容器が配され、この粉体の表面にスパッタにより前記物質を付着させるように構成された、請求項７に記載した付着処理装置。
【請求項９】
前記ガス吸着部が活性炭層からなる、請求項１に記載した付着処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、触媒粒子等を製造するのに好適なスパッタ装置等の付着処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料電池用のガス拡散性触媒電極は、例えば、導電性粉体としてのカーボンに触媒としての白金が担持されている触媒粒子と、撥水性樹脂としてのフッ素樹脂と、パーフルオロスルホン酸系のイオン伝導体とを混合してなる混合物をシート状に成形する（特開平５−３６４１８号参照）か、或いはカーボンシート上に塗布する工程を経て製造される。
【０００３】
こうしたガス拡散性触媒電極によって、固体高分子型燃料電池等の燃料電池の水素分解用電極を構成した場合、白金等の触媒によって燃料（水素やメタノール）がイオン化され、生じた電子は導電性カーボンを伝わって流れると共に、水素のイオン化で生じたプロトン（Ｈ+）はイオン伝導体を介してイオン伝導体膜に流れる。従って、触媒電極には、ガスを通すための間隙、電気を通すためのカーボン、イオンを通すためのイオン伝導体、及び燃料や酸化剤をイオン化するための触媒物質がそれぞれ必要になる。
【０００４】
導電性粉体としてのカーボン粉体の表面に白金（触媒物質）を付着させて導電性触媒粒子を作製する方法としては、ダウンスパッタ法等の物理的蒸着法が用いられる（例えば、後記の特許文献１参照）。
【０００５】
この特許文献１による導電性触媒粒子の製造装置では、導電性粉体の表面に、スパッタ法等の物理的蒸着法により触媒物質を付着さる際に、導電性粉体が収容された容器を振動子上に配置し、振動子によって容器と共に容器内の導電性粉体を振動させている。
【０００６】
このような物理的蒸着法によれば、触媒物質として各種の添加物等を導入することができ、また触媒物質を全ての導電性粉体に対して均一に付着させることができるので、触媒の特性を向上させることができる。
【０００７】
ここで、物理的蒸着時にチャンバー内を高真空に真空引きするために、通常、オイルディフュージョンポンプ（油拡散ポンプ）、ターボポンプ又はクライオポンプ等の高真空ポンプが用いられている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−３３６６８号公報（１０欄６〜２３行目、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、スパッタ法等の物理的蒸着時において、触媒物質からなる微粉体が飛散することが避けられないため、以下に示すような問題点を有している。
【００１０】
例えば、スパッタチャンバー内を高真空状態にするための高真空ポンプとしてオイルディフュージョンポンプを用いた場合、ポンプ内に溜めたオイルを加熱して拡散させるので、上記の飛散した微粉体がオイルと混合されてしまい、オイルディフュージョンに悪影響を及ぼす。
【００１１】
また、高真空ポンプとしてターボポンプを用いた場合、このターボポンプにおいて高速で回転するタービン及び軸受けが上記の飛散した微粉体の悪影響を受けることが避けられず、長期間にわたる高速回転を保持できない恐れがある。
【００１２】
一方、高真空ポンプとしてのクライオポンプは、スパッタチャンバーと接続され、スパッタチャンバー内の気体を極低温（３０Ｋ以下）面で低温凝結させることにより、効率良く高真空状態を達成する気体溜込式ポンプである。
【００１３】
図７には、付着処理装置の一例を示すが、例えば、触媒物質の付着処理部２としてのスパッタ用の真空チャンバー内において、導電性粉体８を収容した容器１０の上方に、触媒物質のスパッタターゲット１１を対向配置し、これらの間にＡｒ等の不活性ガスの存在下で高周波電源３０により高周波電圧を印加してターゲット１１をスパッタして、生じた触媒物質の粒子を導電性粉体８に付着させる。
【００１４】
そして、付着処理部２のガス排出口３には、その側方から下方へ延びる下降導管３８によってクライオポンプ部４４が接続されている。このクライオポンプ部４４では、活性炭等を充填したガス吸着部３５が容器４２内に配され、その下部に冷凍部３６が設けられており、圧縮機３７（コンプレッサー）で液体ヘリウムを生成してこれを冷凍部３６に導き、ガス吸着部３５を冷却することによって、導管３８からのチャンバー内のガスを低温凝結させてガス吸着部３５に吸着する。これによって、スパッタチャンバー２内を高真空状態にすることができる。
【００１５】
図８に示す付着処理装置５１では、上記と同様に構成された付着処理部２の横側方に、導管４８を介してクライオポンプ部５４を接続している。このクライオポンプ部５４は、容器４２内に収容されたガス吸着部５の横側方に冷凍部３６が設けられていること以外は、上記のクライオポンプ部３４と同様の構造からなっている。
【００１６】
しかしながら、図７及び図８に示したクライオポンプ部４４及び５４はいずれも、クライオポンプの使用時に、チャンバー２から飛散した触媒物質の微粉体４０が導管３８、４８から侵入してガス吸着部３５上に落下したり、ガス吸着部３５に付着し易いため、ガス吸着部の活性炭層に混入し、或いは留まってしまい、また導管内壁に付着した微粉体４０も一部離脱してガス吸着部の方へ移動し易い。このため、活性炭によるガス吸着効果、即ち真空引き能力が劣化する。この対策として、ガス吸着部に対し飛散して付着した微粉体の除去作業等を必要とするなど、目的とする処理を効率的に行うことが困難である。
【００１７】
本発明は、上述したような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、飛散した微粉体の除去作業等を行わなくても、長期間にわたって装置を使用することができる付着処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
即ち、本発明は、高真空下（特に０．１〜１０Ｐａ）で触媒物質等の所定の物質を付着処理するスパッタチャンバー等の付着処理部と、前記付着処理部のガス排出口に接続されたクライオポンプ部とを有し、前記ガス排出口よりも高い位置まで延びる上昇導管を介して、前記ガス排出口と前記クライオポンプ部のガス吸着部とが互いに連通している、スパッタ装置等の物理的蒸着装置として好適な付着処理装置に係るものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の付着処理装置によれば、前記クライオポンプ部の前記上昇導管が、前記ガス排出口よりも高い位置にまで延びているので、前記所定の物質を付着処理する際に、前記物質からなる微粉体が飛散した場合でも、これが前記ガス吸着部の方へ移動してガス吸着部へ侵入する前に、前記上昇導管の内壁に付着したり或いは落下してそれ以上は上方へ移動する割合が激減する。この結果、上述した従来例のように前記ガス吸着部に前記微粉体が付着して留まることがなくなるか、或いは前記ガス吸着部への侵入量が激減するので、特に前記ガス吸着部での前記微粉体の除去作業等の工程を設けなくても、長期間にわたって装置を使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の付着処理装置においては、前記微粉体が前記ガス吸着部へ侵入するのを十分に防止（或いは前記ガス吸着部下へ落下させ、また導管内壁に付着させて上昇移動を防止）するためには、前記ガス排出口に連通した前記上昇導管が前記ガス吸着部の収容容器の底面に開口して接続され、前記収容容器の少なくとも前記底面と前記ガス吸着部との間に空間が存在していることが望ましい。このような構成によって、前記ガス吸着部が、前記ガス排出口に対して高い位置に配置されることが確保されるので、上記した微粉体の侵入をより効果的に防止することができる。
【００２１】
同様に、前記ガス排出口に連通した前記上昇導管が前記ガス吸着部の収容容器の側面に開口して接続され、前記収容容器の少なくとも前記側面及び底面と前記ガス吸着部との間に空間が存在していることも望ましい。
【００２２】
また、前記ガス吸着部を冷却するための冷却部（特に、３０Ｋ以下の極低温に冷却するための冷凍部）が、前記ガス吸着部の上面又は側面に設けられているのがよく、特に、前記ガス吸着部に関し、前記ガス吸着部に対する前記上昇導管の開口位置とは反対側の面に、前記冷却部が設けられているのがよい。
【００２３】
また、前記付着処理部が、高真空下で前記物質（例えば触媒物質）を粉体（例えば導電性粉体）上にスパッタ法等の物理的蒸着法で付着処理するように構成されていることが望ましい。
【００２４】
また、前記ガス吸着部の上面または側面に設けられた前記冷却部に圧縮機（コンプレッサー）が接続され、さらに、前記ガス吸着部が活性炭層を有することが望ましい。そして、前記圧縮機で液体ヘリウムを作り、これを前記冷却部に導き、前記活性炭層を極低温（特に３０Ｋ以下）に冷却することによってガスを活性炭に吸着し、前記付着処理部内を高真空状態にするように構成されていることが望ましい。
【００２５】
さらに、前記付着処理部がスパッタチャンバーであることが望ましく、この場合、前記付着処理部内に前記粉体（特に導電性粉体）の収容容器が配され、この粉体の表面にスパッタにより前記物質（特に触媒物質）を付着させるように構成することが望ましい。スパッタ法は、容易に目的物を生産することが可能であり、生産性が高く、また成膜性も良好である。
【００２６】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面参照下に説明する。
【００２７】
図１は、本実施の形態の付着処理装置１の概略図を示すものである。
【００２８】
図１に示すように、この付着処理装置１は、高真空下で所定の物質を付着処理する付着処理部２と、付着処理部２のガス排出口３にメインバルブ２８付きの上昇導管２４を介して接続されたクライオポンプ部４とを有している。
【００２９】
付着処理部２は、図７に示した付着処理部２と同様に構成されているので、ここでは説明を省略するが、クライオポンプ部４は、ガス排出口３に接続された上昇導管２４が底面に開口した容器２５内に、この内壁面の底面（下面）及び横側面とは一定の空間２６を隔てて設けられたガス吸着部５と、このガス吸着部５に対し上昇導管２４の接続面とは反対の面側（上面）に設けられた冷凍部６とを、上下に積み上げた構造からなっている。従って、ガス吸着部５の活性炭層は、チャンバー２のガス抽出口３よりも高い位置に配置されている。
【００３０】
図２に示す付着処理装置３１は、上記と同様に構成された付着処理部２と、このガス排出口３にメインバルブ２８付きの上昇導管２４を介して接続されたクライオポンプ部３４を有している。
【００３１】
このクライオポンプ部３４は、ガス排出口３に接続された上昇導管２４が側面に開口した容器２５内に、この内壁面の底面（下面）、横側面及び上面とは一定の空間２６を隔てて設けられたガス吸着部５と、このガス吸着部５に対し上昇導管２４の接続面とは反対の面側（横側面）に設けられた冷凍部６とを、横方向に並置した構造からなっている。従って、ガス吸着部５の活性炭層は、チャンバー２のガス排出口３よりも高い位置に配置されている。
【００３２】
ガス吸着部５は活性炭層を有し、また冷凍部６には圧縮機７が接続されている。そして、圧縮機７で液体ヘリウムを生成し、これを冷凍機６に導き、前記活性炭層を極低温（特に３０Ｋ以下）に冷却することによってガス排出口３からのチャンバー内のガスを活性炭に吸着し、これによって付着処理部２内を０．１〜１０Ｐａの高真空状態に保持するように構成されている。
【００３３】
付着処理部２は、スパッタチャンバー２を有し、上述したと同様に、高真空下で触媒物質を導電性粉体上に付着処理するように構成されている。即ち、付着処理部２内に導電性粉体８を収容した容器１０が配され、この導電性粉体の表面にスパッタによりターゲット１１の触媒物質を付着させるように構成する。
【００３４】
図３は、付着処理装置１、３１において、スパッタチャンバーとして構成された付着処理部２内の要部断面図である。
【００３５】
即ち、付着処理部２は、導電性粉体８を振動させる振動手段９と、導電性粉体８を収容する収容容器１０と、触媒物質からなるターゲット１１とを有する。振動手段９としては、電磁コイル式又は超音波ホーンからなる振動子を用いることができる。
【００３６】
この付着処理部２によれば、カーボン等の導電性粉体８を振動させる振動手段９によって導電性粉体８を振動させながら、導電性粉体８の表面にスパッタ法により白金等の触媒物質を付着させる。従って、導電性粉体８は十分に混合され、収容容器１０の一箇所に留まることがないので、導電性粉体８は、粉体層の表面のみならず、内部のものも表面へ出て、触媒物質を全ての導電性粉体８に対して均一に付着させることができる。
【００３７】
また、導電性粉体８の表面に、スパッタ法によって触媒物質を付着させるので、低温で、結晶性の良好な触媒物質を導電性粉体８の表面にのみ（即ち、導電性粉体８の表面に存在する細孔から内部に入り込まずに）付着することができ、得られる導電性触媒粒子（導電性粉体８の表面に触媒物質が付着したもの）は、より少ない量で良好な触媒作用を呈し、また触媒物質とガスとの接触面積が十分に確保される。従って、この触媒粒子を触媒電極に用いると、反応に寄与する触媒物質の比表面積が大きくなり、触媒能が向上する。
【００３８】
本実施の形態の付着処理装置１、３１によれば、クライオポンプ部４の上昇導管２４が、ガス排出口３よりも高い位置にまで延び、ガス吸着部５の下方又は横側方において容器２５に開口して接続されているので、触媒物質を付着処理する際に、その微粉体２９が飛散した場合でも、これが前記ガス吸着部５の方へ移動してガス吸着部５へ侵入する前に、上昇導管２４の内壁に付着したり或いは落下してそれ以上は上方へ移動する割合が激減する。また、図１のように、容器２５内に侵入しても微粉体２９が空間２６下の容器底面上に落下して溜まるので、ガス吸着部５へは侵入しない。これは図２の場合でも同様である。この結果、上述した従来例のようにガス吸着部５に微粉体２９が付着して留まることがなくなるか、或いはガス吸着部５への侵入量が激減するので、特にガス吸着部５での微粉体の除去作業等の工程を設けなくても、長期間にわたって装置を使用することができる。
【００３９】
なお、付着処理装置１、３１において、各部が互いに影響し合わないようにそれぞれの部品を固定するのが望ましいが、これにより上記したような本発明に基づく優れた効果に悪影響を与えることはない。また、上記のように、冷凍部６をガス吸着部５の上部又は側方に設置しても悪影響はなく、粉体がガス吸着部内に留まらないように各部品を固定することができる。
【００４０】
付着処理装置１、３１を用いて作製される導電性触媒粒子は、図４（Ａ）に示すように、触媒物質１２が、例えば導電性粉体８の表面に存在する細孔（図示省略）に入り込まずに、導電性粉体８の表面にのみ付着している。従って、より少ない触媒量で良好な触媒作用を得ることができ、また触媒物質１２とガスとの接触面積が十分に確保されるので、触媒電極に用いたときに反応に寄与する触媒物質１２の比表面積が大きくなり、触媒能も向上する。
【００４１】
また、図４（Ｂ）に示すように、導電性粉体８の表面にイオン伝導体１３を付着させ、更にこのイオン伝導体１３の表面に、スパッタ法等の前記付着処理により触媒物質１２を付着させることも可能である。この場合、スパッタ法によって触媒物質１２を付着させるので、例えば触媒物質１２の結晶性を良好にするための熱処理を行う必要がなく、イオン伝導体１３の性能を損なうことなく、触媒物質１２を付着させることができる。
【００４２】
図４（Ａ）、（Ｂ）に示すいずれの導電性触媒粒子も、触媒能と導電性を共に発揮する上で、導電性粉体８に対して、触媒物質１２を１０〜１０００重量％の割合で付着させることが好ましく、触媒物質１２としては、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｕ等の貴金属材料を用いることが好ましい。
【００４３】
導電性粉体８の電気抵抗は１０-3Ω・ｃｍ以下であることが好ましく、カーボン、ＩＴＯ（Indium tin oxide：インジウム酸化物にスズをドープした導電性酸化物）及びＳｎＯ2等のうちの少なくとも１種を用いることが好ましい。
【００４４】
導電性粉体８としてカーボンを用いるとき、このカーボンの比表面積を３００ｍ2／ｇ以上とすることが好ましく、３００ｍ2／ｇ未満の場合、導電性触媒粒子としての特性が低下することがある。
【００４５】
また、この導電性触媒粒子を用いてガス拡散性触媒電極を作製した場合、ガス透過性が重要な性能となるが、導電性粉体８としてカーボンを用いるとき、このカーボンの吸油量を２００ｍｌ／１００ｇ以上とすることにより、良好なガス透過性を得ることができる。
【００４６】
本実施の形態の付着処理装置を用いて得られる導電性触媒粒子は、それ自体でもプレス加工等により触媒層を形成できるが、樹脂によって結着して成膜すると、導電性触媒粒子を多孔性のガス透過性集電体上に十分な強度で保持できるので、例えばガス拡散性触媒電極を製造するに際してより好ましい。
【００４７】
また、この導電性触媒粒子は、上記したようにガス拡散性触媒電極の構成材料として好適に用いられ、またこのガス拡散性触媒電極は、例えば燃料電池として構成されている電気化学デバイスに適用することができる。
【００４８】
即ち、第１極と、第２極と、これらの両極間に挟持されたイオン伝導体部とからなる基本的構造体において、前記第１極及び第２極のうち少なくとも前記第１極に、本実施の形態の付着処理装置を用いて作製された導電性触媒粒子を含有するガス拡散性触媒電極を適用することができる。
【００４９】
図５は、前記ガス拡散性触媒電極を用いた燃料電池の具体例を示す。
【００５０】
ここで、図中の触媒層１４は、本実施の形態の付着処理装置を用いて作製された、導電性粉体（例えばカーボン粉体）の表面にのみ触媒物質（例えば白金）が付着している導電性触媒粒子の他、場合によっては、イオン伝導体（例えばパーフルオロスルホン酸系）、撥水性樹脂（例えばフッ素系）及び造孔剤（ＣａＣＯ3）との混合物からなる混合層である。ガス拡散性触媒電極としての負極１８及び正極２０は、触媒層１４と、多孔性のガス透過性集電体としての例えばカーボンシート１５とからなる多孔性のガス拡散性触媒電極である。但し、狭義には、触媒層１４のみをガス拡散性触媒電極と称してもよい。また、ガス拡散性触媒電極を用いた第１極（負極１８）と、第２極（正極２０）との間には、イオン伝導体部１６が挟着されている。
【００５１】
この燃料電池は、互いに対向する、端子１７付きの負極（燃料極又は水素極）１８、及び端子１９付きの正極（酸素極）２０を有し、これらの両極間にイオン伝導体部１６が挟着されている。使用時には、負極１８側ではＨ2流路２１中に水素が通される。燃料（Ｈ2）が流路２１を通過する間に水素イオンを発生し、この水素イオンは負極１８で発生した水素イオン及びイオン伝導体部１６で発生した水素イオンと共に正極２０側へ移動し、ここでＯ2流路２２を通る酸素（空気）と反応し、これにより所望の起電力が取り出される。
【００５２】
かかる燃料電池は、本実施の形態の付着処理装置を用いて作製される導電性触媒粒子を含有するガス拡散性触媒電極が第１極１８及び第２極２０を構成しているので、良好な触媒作用を有しており、また触媒物質とガス（Ｈ2）との接触面積が十分に確保されるので、反応に寄与する触媒物質の比表面積が大きくなり、触媒能も向上して、良好な出力特性が得られる。
【００５３】
導電性触媒粒子を含有するこうしたガス拡散性触媒電極中に、或いは電気化学デバイスを構成する第１極と、第２極との両極間に挟持されたイオン伝導体部に使用可能なイオン伝導体としては、ナフィオン（登録商標）（デュポン社製のパーフルオロスルホン酸樹脂）等が挙げられる。
【００５４】
本実施の形態の付着処理装置において、図６に示すように、付着処理部２は、収容容器１０に振動増幅手段２３が設けられていてもよい。これによって、導電性粉体８と、振動増幅手段２３とを振動手段９によって同時に振動させながら、導電性粉体８の表面にスパッタ法等の付着処理により触媒物質を付着させることができると共に、導電性粉体８は、より振動されて十二分に混合され、収容容器１０の一箇所に留まることがなくなる。従って、導電性粉体８は、粉体層の表面のみならず、内部のものも表面へ出て、触媒物質を全ての導電性粉体８に対して一層容易にかつ均一に付着させることができる。
【００５５】
ここで、振動増幅手段２３としては、図６に示すように、表面が平滑なボール２３を用いることができる。また、振動手段９によって導電性粉体８及び振動増幅手段としてのボール２３に与える振動の周波数は、導電性粉体８を十二分に混合するには、５〜２００Ｈｚであることが好ましく、また、振動の振幅も同様の理由から±（０．５〜２０）ｍｍであることが好ましい（これは、その他の例でも同様）。
【００５６】
この場合、ボール２３は、直径１〜１０ｍｍのセラミックス又は金属製のボールであることが好ましい。
【００５７】
このような好ましい各条件範囲内の環境下で、導電性粉体８の表面に、例えばスパッタ法によって触媒物質を付着させれば、導電性粉体８は、より一層良好に振動することができるので、導電性粉体８の表面に、触媒物質をより一層均一に付着することが可能である。上記した各範囲から外れた場合、即ち、ボール２３の径が１ｍｍ未満の場合又は１０ｍｍを超える場合、振動周波数が５Ｈｚ未満の場合又は２００Ｈｚを超える場合、或いは、振幅が±０．５ｍｍ未満の場合等には、導電性粉体８は良好に振動することができず、流動せずに収容容器１０の底部に滞留したままの導電性粉体８が生じ易く、均一な成膜ができなくなることがある。また、振幅が２０ｍｍを超えた場合、導電性粉体８が容器１０から飛び出すおそれがあり、収量が減少することがある。
【００５８】
また、導電性粉体８の分布領域の面積に対する、ボール２３の総面積Ａの比率を３０〜８０％とすることが好ましい。この比率が小さすぎると、導電性粉体８の混合が不十分となり易く、また大きすぎると、導電性粉体８の割合が小さくなってスパッタによる触媒物質の付着効率が悪くなり易く、触媒物質の付着した前記導電性触媒粒子の生産効率が不十分となる場合がある。
【００５９】
さらに、導電性粉体８及び振動増幅手段としてのボール２３を配置した収容容器１０について、導電性粉体８がなす層厚に対し、振動増幅手段としてのボール２３の径を１０〜７０％とすることが好ましい。この径がその範囲外であると、上記の面積比率の場合と同様の理由で不利となり易い。
【００６０】
なお、このボールに代えて、振動増幅手段として、ワイヤーが平面的にみて略渦巻状、略同心円状又は略折返し状のパターンをなすように一体に形成された部品を用い、この部品を収容容器１０の底面上に少なくとも一部が非固定状態で（この非固定状態とは、それ自体が三次元的に自由に振動するような状態である。）設置し、この部品上に、導電性粉体を配置し、振動をかけてもよい。
【実施例】
【００６１】
以下、本発明の好ましい実施例を図面参照下に説明する。
【００６２】
図１に示すように付着処理装置１を構成した。
【００６３】
この付着処理装置１は、高真空下で所定の物質を付着処理する付着処理部２と、この付着処理部のガス排出口３に上昇導管２４を介して接続されたガス吸着部５を有するクライオポンプ部４とを有し、またこのクライオポンプ部４は、ガス排出口３側に設けられたガス吸着部５と、このガス吸着部の上昇導管２４（又はガス排出口３）と接続された面とは反対の面側（上部）に設けられた冷凍部６とで構成した。
【００６４】
具体的には、ガス吸着部５は活性炭層を有し、また冷凍部６には、冷凍部６を作動させるための圧縮機７を接続した。そして、冷凍部６によりガス吸着部５を３０Ｋ以下の極低温に冷却し、これによってガスを活性炭に吸着して低温凝結させることにより、付着処理部２内を高真空状態に保持するように構成した。
【００６５】
付着処理部２は、スパッタチャンバーであり、高真空下（例えば１Ｐａ）で触媒物質を導電性粉体８上に付着処理するように構成した。即ち、付着処理部２内に導電性粉体８の収容容器１０が配され、この導電性粉体の表面に白金ターゲット１１のスパッタにより白金からなる触媒物質を付着させるように構成した。
【００６６】
上記のように構成した付着処理装置１を用い、１日６時間の稼動を行ったところ、半年間にわたって装置の劣化が無く、稼動を行うことができた。
【００６７】
一方、真空引きのための高真空ポンプとしてオイルディフュージョンポンプを用いた場合、触媒物質からなる微粉体がオイルに混入することが観察され、２ヶ月間で真空引き能力が２０％劣化していた。
【００６８】
また、高真空ポンプとしてのターボポンプを用いると、触媒物質からなる微粉体の飛散によって軸受けに悪影響が生じることが予想されるため、使用するのは困難であった。
【００６９】
さらに、高真空ポンプとして、図７や図８に示した従来例のように、活性炭を有するガス吸着部３５が付着処理部２のガス排出口３の下部又は横側部に設置されたクライオポンプ４４、５４を用いた場合、チャンバー２から飛散した微粉体がガス吸着部３５に混入し、この微粉体が活性炭の部分に留まり、活性炭によるガス吸着効果、即ち真空引き能力が劣化した。
【００７０】
以上、本発明を実施の形態及び実施例について説明したが、上述の例は、本発明の技術的思想に基づき種々に変形が可能である。
【００７１】
例えば、付着処理装置の全体及び各部の形状、構成、材質等は本発明を逸脱しない限り、適宜選択可能である。ガス吸着部や冷凍部の配置、上昇導管の形状等も適宜変更してよい。
【００７２】
また、上述のクライオポンプは、拡散ポンプ等の補助ポンプを付設して０．１Ｐａ以下の真空状態とした後に、冷凍部を作動させることができる。
【００７３】
また、本発明は、上述した触媒物質のスパッタに限定されることなく、高真空下で付着処理を行う他の装置にも、広く適用してよい。
【００７４】
さらに、本発明に基づく付着処理装置を用いて導電性触媒粒子を作製し、得られた導電性触媒粒子を含有させてなるガス拡散性触媒電極を用いた燃料電池について説明したが、ガス拡散性触媒電極は、燃料電池での反応の逆反応を利用した水素製造装置にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施の形態による付着処理装置の一例の概略断面図である。
【図２】本発明の実施の形態による付着装置の他の例の概略断面図である。
【図３】本実施の形態による付着処理装置の付着処理部の一例を拡大して示す概略断面図である。
【図４】同、付着処理装置を用いて作製された導電性触媒粒子を拡大して示す概略断面図（Ａ）、（Ｂ）である。
【図５】同、導電性触媒粒子を用いて構成した燃料電池の概略断面図である。
【図６】同、本発明の実施の形態による付着処理装置の付着処理部の他の例を拡大して示す概略断面図である。
【図７】従来例による付着処理装置の概略断面図である。
【図８】他の従来例による付着処理装置の概略断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１、３１…付着処理装置、２…付着処理部、３…ガス排出口、
４、３４…クライオポンプ部、５…ガス吸着部、６…冷凍部、７…圧縮機、
８…導電性粉体、９…振動手段、１０…収容容器、１１…スパッタターゲット、
１２…触媒物質、１３…イオン伝導体、１４…触媒層、１５…カーボンシート、
１６…イオン伝導体部、１７、１９…端子、１８…負極、２０…正極、２１…Ｈ2流路、
２２…Ｏ2流路、２３…ボール、２４…上昇導管、２５…容器、２９…微粉体
【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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