特許 7329177 挿入光源

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-09

(45)【発行日】2023-08-18

(54)【発明の名称】挿入光源

(51)【国際特許分類】

   H05H 7/04 20060101AFI20230810BHJP

   G21K 1/093 20060101ALI20230810BHJP

   H05H 13/04 20060101ALI20230810BHJP

【ＦＩ】

H05H7/04

G21K1/093 Z

H05H13/04 F

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019156791

(22)【出願日】2019-08-29

(65)【公開番号】P2021034344

(43)【公開日】2021-03-01

【審査請求日】2022-07-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000005083

【氏名又は名称】株式会社プロテリアル

(74)【代理人】

【識別番号】110000729

【氏名又は名称】弁理士法人ユニアス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】北村 英男

(72)【発明者】

【氏名】幸田 勉

【審査官】鳥居 祐樹

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－３２６７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／０２２６６９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｈ １３／０４

Ｈ０５Ｈ ７／０４

Ｇ２１Ｋ １／０９３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

多数の磁石が列状に配置される第１磁石列と、
この第１磁石列が取り付け支持される第１磁石支持体と、
多数の磁石が列状に配置されると共に、前記第１磁石列に対してギャップを介して向かい合う第２磁石列と、
この第２磁石列が取り付け支持される第２磁石支持体と、
前記ギャップの大きさを変更するため、前記第１磁石支持体及び／又は前記第２磁石支持体を磁石列が向かい合う方向に駆動するためのギャップ駆動機構と、
前記第１磁石支持体と第１磁石支持体ガイド機構を介して一体的に連結された第１連結ビームと、
前記第２磁石支持体と第２磁石支持体ガイド機構を介して一体的に連結された第２連結ビームと、
前記第１連結ビームと前記第２連結ビームの少なくとも一方と、前記ギャップ駆動機構とを連結するための駆動連動機構と、を備え、
前記第１磁石支持体ガイド機構と前記第２磁石支持体ガイド機構は、前記第１磁石支持体及び前記第２磁石支持体の磁石列に沿った方向の移動を許容するものであり、いずれの磁石支持体ガイド機構も、
前記第１磁石支持体、前記第２磁石支持体側に取り付けられる可動ガイド部と、
前記第１連結ビーム、第２連結ビーム側に取り付けられる固定ガイド部と、
前記可動ガイド部と前記固定ガイド部の間に配置されるガイドユニットと、を備え、
前記ガイドユニットは、
磁石列に沿った方向に多数並べて配置されるコロと、
前記コロを支持するホルダーと、を備え、
前記可動ガイド部に形成されたガイド凹部と、前記ガイド凹部に挿入され、前記固定ガイド部に形成されたガイド凸部と、を備え、前記ガイド凹部と前記ガイド凸部の間に前記ガイドユニットが設けられることを特徴とする挿入光源。

【請求項2】

多数の磁石が列状に配置される第１磁石列と、
この第１磁石列が取り付け支持される第１磁石支持体と、
多数の磁石が列状に配置されると共に、前記第１磁石列に対してギャップを介して向かい合う第２磁石列と、
この第２磁石列が取り付け支持される第２磁石支持体と、
前記ギャップの大きさを変更するため、前記第１磁石支持体及び／又は前記第２磁石支持体を磁石列が向かい合う方向に駆動するためのギャップ駆動機構と、
前記第１磁石支持体と第１磁石支持体ガイド機構を介して一体的に連結された第１連結ビームと、
前記第２磁石支持体と第２磁石支持体ガイド機構を介して一体的に連結された第２連結ビームと、
前記第１連結ビームと前記第２連結ビームの少なくとも一方と、前記ギャップ駆動機構とを連結するための駆動連動機構と、を備え、
前記第１磁石支持体ガイド機構と前記第２磁石支持体ガイド機構は、前記第１磁石支持体及び前記第２磁石支持体の磁石列に沿った方向の移動を許容するものであり、いずれの磁石支持体ガイド機構も、
前記第１磁石支持体、前記第２磁石支持体側に取り付けられる可動ガイド部と、
前記第１連結ビーム、第２連結ビーム側に取り付けられる固定ガイド部と、
前記可動ガイド部と前記固定ガイド部の間に配置されるガイドユニットと、を備え、
前記ガイドユニットは、
磁石列に沿った方向に多数並べて配置されるコロと、
前記コロを支持するホルダーと、を備え、
前記固定ガイド部に形成されたガイド凹部と、前記ガイド凹部に挿入され、前記可動ガイド部に形成されたガイド凸部と、を備え、前記ガイド凹部と前記ガイド凸部の間に前記ガイドユニットが設けられることを特徴とする挿入光源。

【請求項3】

前記ガイド凸部は、第１水平面と、第２水平面と、第１水平面と第２水平面をつなぐ垂直面により構成され、これら３つの面にそれぞれ前記ガイドユニットが設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の挿入光源。

【請求項4】

前記コロの表面側に配置されるスペーサと、このスペーサの前記コロに対する押圧力を調整する機構を設けていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の挿入光源。

【請求項5】

前記ガイド凹部にネジ穴が形成され、このネジ穴へのネジの締結量により、前記押圧力が調整されることを特徴とする請求項４に記載の挿入光源。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、多数の磁石が列状に配置される第１磁石列と、この第１磁石列が取り付け支持される第１磁石支持体と、多数の磁石が列状に配置されると共に、前記第１磁石列に対してギャップを介して向かい合う第２磁石列と、この第２磁石列が取り付け支持される第２磁石支持体と、前記ギャップの大きさを変更するため、前記第１磁石支持体及び／又は前記第２磁石支持体を磁石列が向かい合う方向に駆動するためのギャップ駆動機構と、前記第１磁石支持体と第１磁石支持体ガイド機構を介して一体的に連結された第１連結ビームと、前記第２磁石支持体と第２磁石支持体ガイド機構を介して一体的に連結された第２連結ビームと、前記ギャップ駆動機構と前記磁石支持体を連結するための駆動連動機構と、を有する挿入光源（insertion device）に関するものである。

【背景技術】

【0002】

真空中において光速近くまで加速された電子ビームが磁界中で曲げられると、電子ビームの移動軌跡の接線方向に放射光を発光し、これをシンクロトロン放射光と呼んでいる。このようなシンクロトロン放射光を発生させる光源を、電子貯蔵リング（電子ビーム蓄積リング）の直線部に設置し、高指向性、高強度、高偏光性などの特性を生かした種々の技術の実用化のための研究が行われている。今日の電子貯蔵リングには、より高いビーム電流、より小さなビーム断面積による高輝度光源である挿入光源（アンジュレータ）が複数設けられている。

【0003】

かかる挿入光源として、例えば、下記特許文献１に開示される挿入光源が知られている。この挿入光源は、多数の磁石が列状に配置される第１磁石列と、多数の磁石が列状に配置される第２磁石列がギャップを介して向かいあう構成を備えている。これら第１磁石列と第２磁石列は真空槽の中に封止されるため、真空槽内に磁石列（磁気回路）を配置してから、真空引きをして槽内を真空にしている。

【0004】

ただし、槽内の圧力が低下すると、磁石列を構成する永久磁石（例えば、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ焼結磁石）や、その他の槽内の部品からガスが発生して真空度が上がらないという問題がある。そこで、真空引きの初期に所定の温度に上げてベーキング処理をして脱ガスを行っている。そうすると、磁石列を支持する磁石支持体は熱膨張により長手方向に延びるため、真空槽の内外の部品で長さに差異が生じる。そこで、磁石支持体と連結ビームとは、磁石支持体ガイド機構を介して連結して長さの差異を吸収するようにしている。これにより、熱膨張の影響がギャップ駆動機構や駆動連動機構に及ばないようにしている。

【0005】

かかる磁石支持体ガイド機構として、具体的には、リニアガイドを用いている。このリニアガイドは、多数のボールが無限軌道を転動するような構成を採用している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】ＷＯ２０１８／１４３２５３Ａ１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記のリニアガイドは、多数のボールが無限軌道を転動する構成を採用しているため、構造が複雑であり、コスト高であった。また、昨今の半導体製造（装置）における需要高の為、入手困難で非常に納期がかかるという問題もあった。

【0008】

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、簡素な構成の磁石支持体ガイド機構を採用してコストダウンが可能な挿入光源を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するため本発明に係る挿入光源は、
多数の磁石が列状に配置される第１磁石列と、
この第１磁石列が取り付け支持される第１磁石支持体と、
多数の磁石が列状に配置されると共に、前記第１磁石列に対してギャップを介して向かい合う第２磁石列と、
この第２磁石列が取り付け支持される第２磁石支持体と、
前記ギャップの大きさを変更するため、前記第１磁石支持体及び／又は前記第２磁石支持体を磁石列が向かい合う方向に駆動するためのギャップ駆動機構と、
前記第１磁石支持体と第１磁石支持体ガイド機構を介して一体的に連結された第１連結ビームと、
前記第２磁石支持体と第２磁石支持体ガイド機構を介して一体的に連結された第２連結ビームと、
前記第１連結ビームと前記第２連結ビームの少なくとも一方と、前記ギャップ駆動機構とを連結するための駆動連動機構と、を備え、
前記第１磁石支持体ガイド機構と前記第２磁石支持体ガイド機構は、前記第１磁石支持体及び前記第２磁石支持体の磁石列に沿った方向の移動を許容するものであり、いずれの磁石支持体ガイド機構も、
前記第１磁石支持体、前記第２磁石支持体側に取り付けられる可動ガイド部と、
前記第１連結ビーム、第２連結ビーム側に取り付けられる固定ガイド部と、
前記可動ガイド部と前記固定ガイド部の間に配置されるガイドユニットと、を備え、
前記ガイドユニットは、
磁石列に沿った方向に多数並べて配置されるコロと、
前記コロを支持するホルダーと、を備えたことを特徴とするものである。

【0010】

この構成による挿入光源の作用・効果は以下の通りである。第１磁石支持体は第１磁石支持体ガイド機構を介して第１連結ビームに一体的に連結され、第２磁石支持体は第２磁石支持体ガイド機構を介して第２連結ビームに一体的に連結される。ギャップ駆動機構は、第１連結ビームと第２連結ビームの少なくとも一方を駆動することで、ギャップの大きさを変更する。ここで、第１・第２磁石支持体ガイド機構は、第１・第２磁石支持体側に取り付けられる可動ガイド部と、第１・第２連結ビーム側に取り付けられる固定ガイド部と、前記可動ガイド部と前記固定ガイド部の間に配置されるガイドユニットを備える。さらに、このガイドユニットは、磁石列に沿った方向に多数並べて配置され、その形状が例えば針状乃至円柱状であるコロと、前記コロを支持するホルダーとを備えている。すなわち、コロとそのホルダーによる簡素な構成で、磁石支持体ガイド機構を実現している。このようなガイドユニットは市販されており、従来使用されていたリニアガイドよりも遥かに安価で入手しやすい。その結果、コストダウンが可能な挿入光源を提供することができる。

【0011】

なお、磁石列が向かい合う方向とは、磁石列が設置される態様に依存するものであり、例えば、垂直方向、水平方向、任意の傾斜方向が含まれる。また、磁石列が向かい合う方向の移動は、磁石列が接近する場合と遠ざかる場合の両方がある。

【0012】

また、第１磁石支持体は第１磁石支持体ガイド機構を介して第１連結ビームに一体的に連結されるものであるが、第１磁石支持体と第１磁石支持体ガイド機構の間に更に別の部材が介在する構成も本発明に含まれる。第１磁石支持体ガイド機構と第１連結ビームの間にさらに別の部材が介在する構成も本発明に含まれる。第２磁石支持体ガイド機構に関しても同様である。

【0013】

本発明において、前記可動ガイド部に形成されたガイド凹部と、前記固定ガイド部に形成されたガイド凸部と、を備え、前記ガイド凹部と前記ガイド凸部の間に前記ガイドユニットが設けられることが好ましい。

【0014】

かかる構成によれば、ガイド凹部の間にガイド凸部を挿入することで、ガイドユニットを構成することができる。なお、凹部や凸部の形状は特定の形状に限定されるものではない。

【0015】

本発明に係る前記ガイド凸部は、第１水平面と、第２水平面と、第１水平面と第２水平面をつなぐ垂直面により構成され、これら３つの面にそれぞれ前記ガイドユニットが設けられることが好ましい。

【0016】

かかる構成により、角型の凹部と凸部が形成され、３つの面にそれぞれガイドユニットを配置することで、スムーズなガイドを実現することができる。

【0017】

本発明において、前記コロの表面側に配置されるスペーサと、このスペーサの前記コロに対する押圧力を調整する機構を設けていることが好ましい。かかる構成により、コロに適切な押圧力を付与することができる。

【0018】

本発明において、前記ガイド凹部にネジ穴が形成され、このネジ穴へのネジの締結量により、前記押圧力が調整されることが好ましい。

【0019】

この構成によれば、ネジを回転させることで、押圧力の調整を行うことができる。これにより、ガイドユニットを適切に作動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本実施形態に係る挿入光源の正面側から見た斜視図

【図2】本実施形態に係る挿入光源の正面図

【図3】本実施形態に係る挿入光源の側面図

【図4】本実施形態に係る挿入光源の正面側から見た斜視図であり、真空槽を除去した状態を示す図

【図5】図４の部分拡大図

【図6A】磁石支持体ガイド機構の斜視図

【図6B】磁石支持体ガイド機構の斜視図（動作図）

【図7】磁石支持体ガイド機構の分解斜視図

【図8】磁石支持体ガイド機構の側面図

【図9】磁石支持体ガイド機構の正面図

【図10】図９のＢ－Ｂ断面図

【図11】図８のＡ－Ａ断面図

【図12】ガイドユニットの外観斜視図

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明に係る挿入光源の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る挿入光源の正面側の斜視図である。図２は、正面図である。図３は、側面図である。図４は、真空槽を除去した状態の正面側の斜視図である。図５は、図４の部分拡大図である。

【0022】

図４、図５等に示すように、挿入光源は、多数の磁石が列状に配置される第１磁石列Ｍ１と、同じく多数の磁石が列状に配置される第２磁石列Ｍ２がギャップδを介して向かい合っている。このギャップ空間を電子ビームが通過する。なお、磁石列としては、例えば、特許文献１に挙げたもののほか、特開２００１－１４３８９９号公報や特開２０１４－１３６５８号公報に開示されるものなど、種々の構成例が考えられる。従って、特定の磁石の配置に限定されるものではない。

【0023】

第１磁石列Ｍ１は、第１磁石支持体１により支持され、第２磁石列Ｍ２は、第２磁石支持体２により支持される。例えば、第１磁石列Ｍ１を構成する個々の磁石が第１磁石支持体１に対してボルト等により結合される。第２磁石列Ｍ２も同様である。

【0024】

また、第１磁石列Ｍ１と第２磁石列Ｍ２の磁石列が向かい合う方向は垂直方向であるが、挿入光源としては、上記に限定されるものではなく、水平方向や傾斜方向、また、複数の方向の組み合わせを有していてもよい。

【0025】

なお、真空槽３は、支持体６００によりベース１０の上に支持されている。図１にも示すように、支持体６００の上には支持部材６１０が設けられており、真空槽３の下部を受け止めている。支持体６００、支持部材６１０、真空槽３は、不図示の機械的手段（例えば、ボルトナット）により結合されている。また、支持体６００もベース１０に対して適宜の機械的手段（例えば、ボルトナット）により結合されている。なお、真空槽３の支持構造は、種々の変形例が可能である。

【0026】

図３に示すように、第１磁石支持体１の上部には、連結軸１００が取り付けられ、連結軸１００の上端は連結プレート１０１に連結されている。図２に示すように、連結軸１００は、左右方向に沿って８個配置され、連結プレート１０１も同じく８個配置される。図３等に示すように連結軸１００は正面側から見て前後方向に沿って２個配置され、この２個の連結軸１００が１個の連結プレート１０１により連結される。すなわち、本実施形態では、連結軸１００は合計１６個配置され、この１６個の連結軸１００が２個ずつ、８個の連結プレート１０１により連結される。

【0027】

連結軸１００は、単一の部品ではなく、複数の部品により構成されている。図３、図５
を見ても分かるように、複数の軸部材と、軸部材の端部に位置するフランジなどの複数の部品により構成されている。連結軸１００の具体的な構成については、本実施形態に限定されるものではなく、種々の変形例が考えられる。

【0028】

連結軸１００が配置された上方には第１連結ビーム１０３が配置される。第１連結ビーム１０３と連結プレート１０１は、磁石支持体ガイド機構７により連結される。これは、第１磁石支持体１が熱膨張で長手方向に長さが変化したときに、その変化を吸収するために設けている。従って、熱膨張の影響が後述のギャップ駆動機構５０や駆動連動機構に及ばないようにしている。以上のように、第１磁石支持体１と第１連結ビーム１０３は、磁石支持体ガイド機構７を介して一体的に連結されている。第１連結ビーム１０３が垂直方向（磁石列が向かい合う方向の一例：以下も同様）に移動すれば、それに連動して第１磁石支持体１も一体的に垂直方向に移動する。垂直方向の移動量は同じになる。なお、第１連結ビーム１０３と第１磁石支持体１を一体的に連結させる機構は上記に限定されるものではなく、種々の変形例が適用可能である。なお、磁石支持体ガイド機構７の詳細は後述する。

【0029】

第２磁石支持体２も連結軸２００、連結プレート２０１、磁石支持体ガイド機構７を介して第２連結ビーム２０３と一体的に連結されている。その構成は、第１連結ビーム１０３の場合と同じであるので説明は省略する。以下の説明に関しても同様である。

【0030】

図１に示すように、第１連結ビーム１０３は、左右方向に沿って伸びる直方体形状を有した本体フレーム１０３ａを有している。さらに、本体フレーム１０３ａの後方側に２か所支持フレーム１０３ｂが連結されており、正面側から見て前後方向に沿って伸びている。

【0031】

＜ギャップ駆動機構＞
挿入光源の後方上部に前述のギャップδの大きさを変更するためのギャップ駆動機構５０が設けられている。ギャップ駆動機構５０は、フレーム５００を介してベース１０の上に設置されている。フレーム５００は、水平方向の断面が矩形の直方体形状を有しており、２本設けられている。フレーム５００の上部に載置プレート５０１が設けられており、その上にギャップ駆動機構５０が載置される。ギャップ駆動機構５０に関しては、前述の特許文献１に開示されたものと同じ機構を採用することができる。

【0032】

ギャップ駆動機構５０は、駆動モータ５１と、変換部５２，５３，５４を有している。変換部５２は、駆動伝達の方向を９０゜変換する。変換部５３は、駆動伝達の方向を変換するとともに左右に分岐して動力を伝達する。変換部５４は左右に一対設けられており、水平方向の駆動を垂直方向に変換する。具体的な構成は、傘歯車等の公知の機械要素により行われるものである。

【0033】

変換部５４により垂直方向の駆動伝達に変換されるが、例えば、垂直軸を有するボールネジ機構（不図示）を駆動する。ボールネジ機構は、周知の構造であり、ねじ軸部とナット部により構成される。

【0034】

ボールネジ機構を駆動することで、ねじ軸部が回転してナット部が上下動することができる。したがって、第１連結ビーム１０３を垂直方向に移動させることができる。第１連結ビーム１０３を垂直方向に移動させるために支持フレーム１０３ｂが設けられている（図１参照）。正面側から見て支持フレーム１０３ｂの後方側は、２つのフレームガイド機構１０３ｃにより正面側から見てフレーム５００の前方側に取り付けられている。正面側から見て支持フレーム１０３ｂの前方側は、第１連結ビーム１０３に取り付けられる（図３参照）。

【0035】

以上のように、フレームガイド機構１０３ｃと、変換部５４により駆動されるボールネジ機構は、第１連結ビーム１０３とギャップ駆動機構５０とを連結するための駆動連動機構に相当する。駆動モータ５１を駆動することで、第１連結ビーム１０３を垂直方向に移動させることができ、第１磁石支持体１及び第１磁石列Ｍ１を垂直方向に移動させることができる。すなわち、ギャップδの大きさを変えることができる。

【0036】

なお、下側に位置する第２連結ビーム２０３も同様に下側に配置されたギャップ駆動機構（不図示）により垂直方向に移動させることができ、その構成は基本的には第１連結ビーム１０３の場合と同じであるので説明は省略する。以上のような構成で第１連結ビーム１０３と第２連結ビーム２０３を垂直方向に移動させることでギャップδの大きさを変えることができる。第１連結ビーム１０３と第２連結ビーム２０３を互いに近づける方向に移動させるとギャップδは小さくなり、互いに遠ざける方向に移動させることでギャップδは大きくなる。

【0037】

＜磁石支持体ガイド機構＞
次に、磁石支持体ガイド機構７の具体的な構成を説明する。図６Ａ、図６Ｂは、磁石支持体ガイド機構７の斜視図である。図７は、磁石支持体ガイド機構７の分解斜視図である。図８は、側面図である。図９は、正面図である。図１０は、図９のＢ－Ｂ縦断面図である。図１１は、図８のＡ－Ａ断面図である。図１２はガイドユニットの外観斜視図である。なお、作図の便宜上、磁石支持体ガイド機構７以外の部分は概ね省略している。図６等に示す図は、図５に示す部分拡大図に対応しているが、他の箇所の磁石支持体ガイド機構７についても同じ構造を有している。なお、図６等において、第２連結ビーム２０３については、図示の便宜上、矩形板で示している。第１連結ビーム１０３側に第１磁石支持体ガイド機構７、第２連結ビーム２０３側に第２磁石支持体ガイド機構７が配置されるが、いずれも同じ構造であり、単に磁石支持体ガイド機構７と称して説明する。

【0038】

図６等に示すように、磁石支持体ガイド機構７は、固定ガイド部７０Ａと、可動ガイド部７０Ｂを備えている。固定ガイド部７０Ａは、第１ブロック７０により構成される。可動ガイド部７０Ｂは、第２ブロック７１と連結プレート２０１により構成される。第１ブロック７０は、ガイド凸部７００が左右に一対形成されている。第２ブロック７１と連結プレート２０１が結合された状態でガイド凹部７１０が形成される。第２ブロック７１と連結プレート２０１の結合は、ボルト７０１により行う。第１ブロック７０は、不図示のボルトにより、第２連結ビーム２０３に結合される。

【0039】

図９等に示すように、ガイド凸部７００は、第１水平面７００ａと第２水平面７００ｂと垂直面７００ｃを備えており、これにより、凸部が形成される。第１水平面７００ａに対向して、連結プレート２０１にも第１水平面２０１ａが形成される。同様に、第２ブロック７１に、第２水平面７１０ｂと垂直面７１０ｃが形成され、これらと第１水平面２０１ａにより、ガイド凹部７１０が形成される。なお、図９の符号は図面表記の都合上、左右対称の部分はどちらか一方を表示している。

【0040】

上記の構成において、ガイド凸部７００とガイド凹部７１０の間に空間が形成され、当該空間にガイドユニット７２が配置される。具体的には、第１水平面７００ａと第１水平面２０１ａの間、第２水平面７００ｂと第２水平面７１０ｂの間、垂直面７００ｃと垂直面７１０ｃの間に、ガイドユニット７２が配置される。すなわち、ガイド凸部７００とガイド凹部７１０の間に３つのガイドユニット７２が配置され、合計で６つのガイドユニット７２が配置される。

【0041】

図１２は、ガイドユニット７２のみを示す外観斜視図である。ガイドユニット７２は、多数のコロ７２０と、このコロ７２０を支持するホルダー７２１により構成される。このガイドユニット７２としては、日本トムソン株式会社製のフラットケージやＴＨＫ株式会社製のフラットローラーを用いることができる。ただし、本発明に係るガイドユニット７２は、特定の構造やメーカーのものに限定されるものではない。コロ７２０は針状あるいは円柱状に形成される。

【0042】

ホルダー７２１には、コロ支持部７２２と、長手方向に沿って形成される溝部７２３が一体的に形成されている。コロ７２０は、円柱状に形成されており、脱落しないようにその両端部がコロ支持部７２２により支持されている。また、コロ７２０の表面がコロ支持部７２２によりも少し突出した状態で支持されている。コロ７２０は、フリー回転できるようにホルダー７２１（コロ支持部７２２および溝部７２３）に支持されている。

【0043】

図７等に示すように、スペーサ７３がガイドユニット７２のコロ７２０側に配置されている。スペーサ７３は、鋼のような素材で薄板状に形成される。スペーサ７３は、ガイドユニット７２とガイド凹部７１０の間に配置される。なお、スペーサ７３の素材や厚みは適宜設定できるものとする。

【0044】

スペーサ７３を介してイモネジ７４によりガイドユニット７２のコロ７２０に対する圧力を調整可能にしている。第２ブロック７１の側面にはネジ穴７１１が形成されており、これを介してイモネジ７４を回転できるようにしている。これにより、垂直面７１０ｃに位置するガイドユニット７２に対する押圧力の調整が可能である。他のガイドユニット７２に関しても同様の方法により押圧力の調整が可能である。押圧力を調整することで、ガイドユニット７２による適切なガイドを行うことができる。

【0045】

図１０の断面図において、第１水平面２０１ａに位置するスペーサ７３を押圧するイモネジ７４が図示されている。そのために、第２連結プレート２０１にネジ穴２０１ｂが形成されている。なお、第２水平面７１０ｂには、スペーサ７３が設けられていないが、他の箇所と同様に、スペーサ７３を配置してもよい。イモネジ７４の配置個数については、適宜設定できるものである。

【0046】

図１１に示すように、第１ブロック７０は、ボルト７０２により第２連結ビーム２０３に結合される。第２連結プレート２０１は、ボルト７０１により、第２ブロック７１に結合される。第１水平面２０１ａに配置されたスペーサ７３がイモネジ７４により押圧する様子が描かれている。

【0047】

連結軸２００は、ボルト７０３により第２連結プレート２０１に結合されている。連結軸２００は、実際には複数の部品で構成されているので、そのうちの第２連結プレート２０１に最も近い位置にある部品が第２連結プレート２０１に結合されることになる。

【0048】

すでに述べたように、真空槽３の真空引きの初期に所定の温度に上げてベーキング処理（１２０℃程度に加熱）をして脱ガスを行っている。そうすると、第１・第２磁石列Ｍ１，Ｍ２を支持する第１・第２磁石支持体１，２は熱膨張により長手方向に延びる。そこで、磁石支持体ガイド機構７を設けて、熱膨張によって生じる長さの差異を吸収するようにしている。これにより、部品の破損等の不具合を回避するようにしている。本発明において使用するガイドユニット７２は簡素な構成であり、従来のリニアガイドに比べてコスト的な利点を有する。

【0049】

図６Ｂは、実際にガイドユニット７２が作動した状態を示す図である。図６Ａと比べてわかるように、可動ガイド部７０Ｂが固定ガイド部７０Ａに対して移動した状態を示している。なお、具体的な移動量は２～３ｍｍであり、ガイドユニット７２としては大きな移動量を必要とはしない。従来のリニアガイドは、無限軌道で移動するボールを備えており、可動範囲が大きく設定されている。しかしながら、本発明の場合は、熱膨張による長さの変化を吸収することが目的であるから、例えば、動作保障としては１０ｍｍ程度あれば十分である。

【0050】

さらに、本発明によるガイドユニット７２を用いた場合、磁石吸引力に起因する連結プレート１０１，２０１や磁石支持体１，２の垂直方向の伸びが１～２μｍ程度であり、従来のリニアガイドを用いた場合が１０μｍ程度であったのに比べると、少なくとも３～５倍程度の剛性を持たせることができた。

【0051】

＜別実施形態＞
本実施形態において、ガイド凸部は、第１水平面、第２水平面、垂直面の３面を有する構成であったが、２面でガイド凸部を構成してもよい。例えば、傾斜した面を組み合わせて、Ｖ字状に突出したガイド凸部を構成してもよい。この場合、Ｖ字型のガイドユニットを使用することもできるし、平板状のガイドユニットを２つ組み合わせて使用してもよい。また、３面で構成する場合も、水平面や垂直面ではなく、傾斜した面の組み合わせにより構成してもよい。

【0052】

本実施形態では、可動ガイド部にガイド凹部が形成され、固定ガイド部にガイド凸部が形成されているが、可動ガイド部にガイド凸部が形成され、固定ガイド部にガイド凹部が形成される構成でもよい。

【符号の説明】

【0053】

Ｍ１ 第１磁石列
Ｍ２ 第２磁石列
δ ギャップ
１ 第１磁石支持体
２ 第２磁石支持体
３ 真空槽
４ 台座
１０ ベース
１００ 連結軸
１０１ 連結プレート
１０３ 第１連結ビーム
２００ 連結軸
２０１ 連結プレート
２０１ａ 第１水平面
２０３ 第２連結ビーム
５０ ギャップ駆動機構
７ 磁石支持体ガイド機構
７０ 第１ブロック
７０Ａ 固定ガイド部
７０Ｂ 可動ガイド部
７００ ガイド凸部
７００ａ 第１水平面
７００ｂ 第２水平面
７００ｃ 垂直面
７１ 第２ブロック
７１０ ガイド凹部
７１０ｂ 第２水平面
７１０ｃ 垂直面
７２ ガイドユニット
７２０ コロ
７２１ ホルダー
７２２ コロ支持部
７２３ 溝部
７３ スペーサ
７４ イモネジ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】