"量子状態を選別した粒子ビームを生成するための多段六極磁子装置であって、永久磁石で構成された複数個の固定された六極磁子及び複数個の移動可能な六極磁子の中心軸が粒子ビーム軸と一致するように配設される構造を有し、かつ、前記移動可能な複数個の六極磁子がそれぞれ単独に外部からの操作により粒子ビーム軸に対して直角方向に移動する移動機構を具備していることを特徴とする多段六極磁子装置。移動機構が直進又は回転機構であることを特徴とする請求項1に記載の多段六極磁子の焦点距離調整方法。使用する六極磁子のボア径がすべて同一、あるいは一部が異なることを特徴とする請求項1あるいは2に記載の多段六極磁子装置。使用する六極磁子の長さがすべて同一あるいは一部異なることを特徴とする請求項1ないし3に記載の多段六極磁子装置。固定された六極磁子のすべてあるいはその一部が、移動可能な六極磁子の前段部、後段部あるいは中間部に位置することを特徴とする請求項1ないし4に記載の多段六極磁子装置。請求項1に記載の多段六極磁子装置において、複数個の移動可能な六極磁子の内の一個以上を、単独あるいは複数個同時に、外部からの操作により粒子ビーム軸に対して直角方向に移動することにより、多段六極磁子装置の焦点を移動することを特徴とする多段六極磁子の焦点距離調整方法。そこでこの出願の発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、電磁石型六極磁子を使用することなく、永久磁石で構成された六極磁子の焦点距離を外部操作により変化させる手法を提供することである。本発明は、上記の課題を解決するものとして、本発明の第1として、量子状態を選別した粒子ビームを生成するための多極六極磁子装置であって、永久磁石で構成された複数個の固定された六極磁子及び複数個の移動可能な六極磁子の中心軸が粒子ビーム軸と一致するように配設される構造を有し、かつ、前記移動可能な複数個の六極磁子がそれぞれ単独に外部からの操作により粒子ビーム軸に対して直角方向に移動する移動機構を具備していることを特徴とする多段六極磁子装置を提供する。本発明の第2は、移動機構が直進機構又は回転機構である多段六極磁子装置を提供する。本発明の第3は、使用する六極磁子のボア径がすべて同一、あるいは一部が異なる多段六極磁子装置を提供する。本発明の第4は、使用する六極磁子の長さがすべて同一あるいは一部異なる多段六極磁子装置を提供する。本発明の第5は、固定された六極磁子のすべてあるいはその一部が、移動可能な多段六極磁子の前段部、後段部あるいは中間部に位置する多段六極磁子装置を提供する。本発明の第6は、発明1の多段六極磁子装置において、複数個の移動可能な六極磁子の内の一個以上を、単独あるいは複数個同時に、外部からの操作により粒子ビーム軸に対して直角方向に移動することにより、多段六極磁子装置の焦点を移動する多段六極磁子の焦点距離調整方法を提供する。この発明によれば、電磁石型六極磁子を使わなくとも、永久磁石型六極磁子により量子状態選別粒子ビームの運動エネルギー調整が可能となるため、粒子ビーム源の大幅な小型化と軽量化が可能となり、スピン偏極原子ビーム、状態選別分子ビーム、偏極中性子ビーム源等、多様な用途への応用が期待出来る。そして化学反応や表面磁性の分析機器、あるいは表面改質装置への応用が期待できる。本発明の用途は、量子状態選別ビームの運動エネルギー調整である。そして六極磁子焦点距離が調整できることの証明は、量子状態選別ビームの運動エネルギー調整例を示すことにより与えられる。以下、三重項ヘリウム原子、及び三重項酸素分子の量子状態選別ビームの運動エネルギー調整例を示すが、はじめに両実験で用いた装置について記述する。本発明を利用して量子状態選別ビームを生成する場合、磁気モーメントの異なる複数の量子状態が含まれる粒子ビームを本出願の多段六極磁子の中心ボア内に入射させ、下流に設置したアパーチャーを通過する粒子ビームを取り出す。ここで、磁気モーメントと運動エネルギーが六極磁子の構造と磁場強度で決まる関係式を満たす粒子のみがアパーチャーを通過する。本出願の多段六極磁子では、外部操作により六極磁子の構成を変えることができるので、着目している量子状態の粒子ビームを異なる運動エネルギーに対して得ることができる。実験装置を図1に示す。ビーム源、六極磁子、及びシュテルンーゲルラッハ分析器から構成される。ここで六極磁子は円筒形状をもち、中心ボア内をビームが通過する。本装置では、ビーム源1で生成した粒子をスキマー2[開口部直径0.7mm]を通して六極磁子3A、3B、4A、4B中心ボアに入射させ、アパーチャー9を通過する粒子をシュテルンーゲルラッハ分析器10で分析する。ここで入射粒子が負の磁気モーメントを持つ場合、粒子は六極磁子中心軸方向に磁気モーメントの大きさに比例する偏向力を受ける。また磁場偏向の大きさは六極磁子通過時間に依存するため、粒子の軌道は運動エネルギーに依存する。従って、図1に曲線で示したようにアパーチャー9を通過するすなわち磁場選別される粒子の運動エネルギーは、該当する量子状態の磁気モーメント、六極磁子ボア半径r0、磁場強度B0及び六極磁子長に依存する。なお、ビームライン上には磁気モーメントを持たない成分を除去するための軸上絞7、粒子の磁気量子数の符号を反転させるためのスピン反転器8が設置されている。本出願の多段六極磁子は、六極磁子固定ユニット3A、3B、六極磁子可動ユニット4A、4B、ガイド5及び直進導入機構6から構成される。希土類磁石を用いて構成したハルバッハ型六極磁子非特許文献3を本実施例の六極磁子として用いた。長さ50mm、中心軸からの距離r0における磁場強度B0=1.4テスラの六極磁子を本実施例では使用した。ボア半径r0が異なる二種類のものを以下の実施例では用い、r0=3.6mm、4.8mmのユニットを以下A、Bと記載する。六極磁子固定ユニット3A、3Bは、六極磁子の中心軸を揃えるためのガイド5に固定されている。また、六極磁子可動ユニット4A、4Bは直進導入機構6に取り付けられ、真空外からの操作によりビームラインに出し入れすることができる。これにより、粒子線が通過する多段六極磁子の構成を変化させることができる。多段六極磁子の有効長が長いほど、また通過する粒子に作用する偏向力が大きいほど、アパーチャー9を通過する粒子の運動エネルギーは大きくなる。本実施例では、粒子線が通過する多段六極磁子の組み合わせをAAB--、AAB-B、AABA-、AABABハイフンは六極磁子が抜かれた状態と4通り変化させることができるが、粒子の運動エネルギーはこの順に増大する。AAB-BよりAABA-の方が運動エネルギーが大きい理由は、六極磁子Aの方がボア半径r0が小さく、偏向力が六極磁子Bより大きいためである。本実施例では六極磁子可動ユニットの移動機構として直進機構の例を示したが、移動機構として回転機構を用いることも可能である。また、本実施例では六極磁子可動ユニットの数を2個としたが、これをN個に増やせば多段六極磁子で実現できる運動エネルギーは、原理的に2N通りになる。なお、本実施例で可動ユニットにボア半径の異なる六極磁子を用いた理由は、AAB-BとAABA-で大きな運動エネルギーの差を得るためであり、AとBが同じボア径では両配置で有意な差を得ることができないためである。ボア径を変えることと同様な効果は、可動ユニットに用いる六極磁子の長さを変えることによっても得られる。また、本実施例では六極磁子固定ユニットを多段六極磁子前段に配置したが、その一部またはすべてを、多段六極磁子の後段あるいは中間に配置しても、同様な運動エネルギー調整が可能である。本システムで生成した状態選別粒子ビームの磁気モーメント及び運動エネルギーは、シュテルンーゲルラッハ分析器10により計測される。シュテルンーゲルラッハ実験では、半径の異なる半円状凹凸型の磁極間に形成される不斉磁界中に粒子ビームを入射させ、生じた磁場偏向を計測する。磁場偏向の大きさは粒子の磁気モーメントに比例し、運動エネルギーに反比例する非特許文献2。<実施例1三重項準安定ヘリウム原子ビーム>スピン量子数S=1の三重項ヘリウム原子He:23Sには、磁気量子数MJ=1,0,-1に対応する3状態が存在し、各状態の磁気モーメントは異なる。このうちMJ=1状態のみを選別したHe原子ビームは表面電子スピン状態計測に利用されており、更に運動エネルギーを制御できれば、分子の波動関数の空間分布に関するより詳細な情報が得られる。本出願の多段六極磁子を利用することにより、MJ=1状態のビームを異なる運動エネルギーに対して得ることができることを以下で示す。He原子は、ビーム源1にヘリウムガスを導入し、ビーム源1に内蔵させた電極とスキマー2の間の放電により生成した。生成されたHe原子は、マクスウェル分布に従う運動エネルギー分布を持っている。また放電により生じるHe原子には、MJ=1,0,-1の3状態が等確率で含まれている。このHe原子を多段六極磁子に入射させると、磁気モーメントが負であるMJ=1の成分のみが六極磁子中心軸に収束する向きに偏向力を受ける。そして、MJ=1の成分のうち、アパーチャー9を通過する運動エネルギーを持つHeビームが得られる。なお、MJ=-1の成分は六極磁子中心軸から発散する向きに偏向力を受けるためビームから除かれ、またMJ=0の成分は軸上絞7により除かれる。図2に、多段六極磁子の構成を4通りに変化させたときのシュテルンーゲルラッハスペクトルの変化を示す。実線はMJ=1のHeビーム、点線はスピン反転器8により磁気量子数を反転させた場合のスペクトルを示す。なお、磁場偏向0付近の小さいピークは、スピン反転の過程で少量生成されたMJ=0の成分に対応する。ここで磁気量子数の符号を反転させると磁気モーメントの符号が反転するため、磁場偏向は逆方向になっている。また六極磁子の構成を変化させると磁場偏向が変化し、上述の通り、AAB--、AAB-B、AABA-、AABABの順に運動エネルギーが大きくなる磁場偏向が小さくなる様子が示され、4通りの運動エネルギーが実現できることが示されている。このことは、本システムにより、六極磁子の焦点距離が4通り変化できることを示すものである。<実施例2三重項酸素分子ビーム>量子状態J,MJ=2,2の酸素分子ビームの運動エネルギー調整への実施例を以下に示す。酸素分子は基底状態において2個の不対電子に由来するスピン角運動量Sを持ち、またニ原子分子であるため分子中心に対する回転角運動量Kを持つ。酸素分子のスピン状態及び回転状態は合成角運動量J=KSとその磁気量子数MJを用いて表現される非特許文献4。ここでJ,MJ=2,2で表される量子状態においては、酸素分子のスピン状態と回転状態をよく定義できるため、2,2状態の酸素分子ビームは、酸化反応機構の研究に極めて有用である非特許文献4。以下、2,2状態の選別及び運動エネルギー調整を本システムにより実施した事例を示す。本実施例では、i酸素分子の冷却と運動エネルギー調整、ii六極磁子によるJ,MJ=2,2状態の選別、の2ステップにより2,2状態の酸素分子ビームを生成した。iには超音速分子線技術を利用した。2,2状態は回転量子数が最低K=1の量子状態である。したがって、多段六極磁子に入射させる前段階において酸素分子を十分に冷却し、K=1由来の量子状態の密度を高めておく必要がある。細孔から混合ガスを真空中に断熱膨張させる際に分子は冷却され速度広がりが減少し、生成されるビームの中心速度はガスの混合比に依存することが知られている。本実施例ではこれを利用し、圧力1-2気圧の酸素/ヘリウム混合気体を直径50μmのノズルを有するビーム源1から真空中に断熱膨張させることにより分子を冷却し、また酸素/ヘリウム混合比を調整することにより酸素分子の運動エネルギーを調整した。なお、本条件によりK=1由来の量子状態の分子が殆ど100を占めるビームが得られることがすでに報告されている非特許文献5。次にiiについて説明する。回転量子数K=1由来の量子状態には9状態があり、ビーム源1で生成された分子ビームはこれら9状態を含んでいる。このビームを六極磁子中に入射させると、各状態は磁気モーメントが異なるため、六極磁子内で異なる軌道を描く。量子状態J,MJ=2,2はK=1由来の量子状態のうち磁気モーメントが最大であるため、最も磁場偏向が大きい。したがって、上記iにおいて、ビームの運動エネルギーを2,2状態に対する透過エネルギーに等しくなるように設定すれば、他の量子状態の分子は偏向不十分でアパーチャー11を通過できない。この原理を利用すれば、六極磁子により2,2状態の選別を行うことができる非特許文献4。本実施例では以下の手順により、運動エネルギーの異なる2,2状態の酸素分子ビームを得た。本システムでは4通りの六極磁子の構成が可能であり、その構成を決めると2,2状態の酸素分子に対する透過エネルギーが決定される。そして酸素/ヘリウム混合比を変化させることにより、ビーム源1で生成される酸素分子ビームの運動エネルギーを調整し、これを多段六極磁子の透過エネルギーにあわせる。これを4通りの多段六極磁子の組み合わせに対して行い、測定したシュテルンーゲルラッハスペクトルを図3に示す。図の実線は、Heの結果と同じく非反転モードのスペクトルで、一本のピークは2,2状態に対応する。ここでピークが1本しか現れないことは、2,2以外の状態の分子がビーム中に含まれないことを示している。図の点線は、スピン反転器で磁気量子数をMJ=2からMJ=-2に反転させた場合反転モードのスペクトルである。Heの場合と同様に、4通りの多段六極磁子の構成に対し、4通りの運動エネルギーが実現できることが示されている。このことは、本システムにより、六極磁子の焦点距離が4通り変化できることを示している。"