JP2009056565A - Magnetic probe, magnetic probe manufacturing method, and particle arranging device having the magnetic probe - Google Patents
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Description
本発明は、棒体の先端部に磁界を発生させることにより、同先端部に磁性を有する微粒子を保持する磁気プローブ、同磁気プローブの製造方法および同磁気プローブを備えた微粒子配置装置に関する。 The present invention relates to a magnetic probe that retains magnetic particles at the tip by generating a magnetic field at the tip of a rod, a method for manufacturing the magnetic probe, and a particle placement apparatus including the magnetic probe.
マイクロ（１０−６）スケールまたはナノ（１０−９）スケールの微粒子を一時的に保持して解放するマニピュレータ技術は、マイクロマシン分野、エレクトロニクス分野、医療分野または生体分野などの様々な分野で広く利用されている。例えば、互いに異なる性質の微粒子を接触させて反応性や親和性を検証する実験や、生体組織や微生物に特別な性質を有する微粒子を接触させてその挙動を検証する実験、さらには、不導体基板上に導体の微粒子を連続的に配置して電子基板を製作することなどが行われている。 The manipulator technology for temporarily holding and releasing micro (10 −6 ) or nano (10 −9 ) scale microparticles is widely used in various fields such as the micromachine field, the electronics field, the medical field, or the biological field. ing. For example, experiments to verify the reactivity and affinity by contacting fine particles with different properties, experiments to verify the behavior by contacting fine particles with special properties to biological tissues and microorganisms, and non-conductive substrates For example, an electronic substrate is manufactured by continuously arranging fine particles of a conductor thereon.
このようなマニピュレータ技術には、物理的に構成された保持器などの物体を微粒子に直接接触させて保持する接触型と、物体を接触させることなく微粒子に吸引力や反発力を与えて保持する非接触型とがある。これらのうち、非接触型は、微粒子に直接触れないため保持する微粒子の汚染・損傷のリスクが少ない点で接触型に比べて有利である。非接触型のマニピュレータ技術の一つとして、下記特許文献１に示すように、局所的に生じさせた磁界によって微粒子を保持するマイクロマグネティックマニピュレータ（Micro Magnetic Manipulator:MMM）技術がある。
ＭＭＭ技術は、磁性を有する素材を針状に形成した磁気プローブの先端部に磁界を生じさせることにより磁性を有する微粒子を保持するものである。この場合、磁気プローブの先端部に生じさせる磁界の強さ・大きさは、磁気プローブの外周面に配置したコイルに流す電流の大きさによって制御される。すなわち、磁気プローブの外周面に配置したコイルに流す電流の大きさに応じて微粒子を保持または解放することができる。 In the MMM technology, magnetic particles are held by generating a magnetic field at the tip of a magnetic probe in which a magnetic material is formed in a needle shape. In this case, the strength / magnitude of the magnetic field generated at the tip of the magnetic probe is controlled by the magnitude of the current flowing through the coil disposed on the outer peripheral surface of the magnetic probe. That is, the fine particles can be held or released according to the magnitude of the current flowing through the coil arranged on the outer peripheral surface of the magnetic probe.
しかしながら、上記したＭＭＭ技術における磁気プローブにおいては、大きさが数μｍ以下の極めて小さい微粒子を単体で保持すること、および保持した微粒子を数μｍの極めて小さい間隔で配置することが極めて困難である。具体的には、図８に示すように、磁気プローブ１の先端部に形成される磁界の領域が広いため、保持しようとする微粒子Ｐ１以外に同領域内または同領域近傍に位置する保持を望まない他の微粒子Ｐ２をも保持してしまうことがある。なお、図８においては、磁界を形成する磁力線ＭＬを破線で示している。また、微粒子Ｐ１を所定の配置する場合においても、保持した微粒子Ｐ１を配置位置に近づけた際に、既に配置された隣接する微粒子Ｐ３が磁気プローブ１に吸引されて配置位置がずれることがある。これらのため、微粒子Ｐ１のみを保持して配置する作業が極めて煩雑であるとともに、ＭＭＭ技術の適用範囲が制限されるという問題があった。 However, in the above-described magnetic probe in the MMM technology, it is extremely difficult to hold very small particles having a size of several μm or less as a single unit and to arrange the held particles at very small intervals of several μm. Specifically, as shown in FIG. 8, since the region of the magnetic field formed at the tip of the magnetic probe 1 is wide, it is desirable to hold the magnetic probe 1 in the same region or in the vicinity of the same region other than the fine particles P1 to be held. Other fine particles P2 that are not present may be retained. In FIG. 8, magnetic field lines ML that form a magnetic field are indicated by broken lines. Even when the fine particles P1 are arranged in a predetermined manner, when the held fine particles P1 are brought close to the arrangement position, the already arranged adjacent fine particles P3 may be attracted to the magnetic probe 1 and the arrangement position may be shifted. For these reasons, there is a problem that the operation of holding and arranging only the fine particles P1 is very complicated and the application range of the MMM technique is limited.
なお、これらの問題を解消するため、磁気プローブ１の外周面に配置したコイルに流す電流の大きさを小さくして磁気プローブ１の先端部に形成される磁界の領域を狭くすることが考えられる。しかし、コイルに流す電流の大きさを小さくすると磁気プローブ１における微粒子Ｐ１を保持する吸引力も小さくなり微粒子Ｐ１の保持が不安定となり適当ではない。 In order to solve these problems, it is conceivable to reduce the magnitude of the current flowing through the coil arranged on the outer peripheral surface of the magnetic probe 1 and to narrow the region of the magnetic field formed at the tip of the magnetic probe 1. . However, if the magnitude of the current flowing through the coil is reduced, the attractive force for holding the fine particles P1 in the magnetic probe 1 is also reduced and the holding of the fine particles P1 becomes unstable, which is not appropriate.
本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、極めて小さい微粒子を単体で安定して保持することができるとともに、同保持した微粒子を極めて小さい間隔で配置することが可能な磁気プローブ、同磁気プローブの製造方法および同磁気プローブを備える微粒子配置装置を提供することにある。 The present invention has been made to address the above problems, and its purpose is to provide a magnetic material capable of stably holding a very small particle alone and disposing the held particle at very small intervals. An object of the present invention is to provide a probe, a method of manufacturing the magnetic probe, and a fine particle arranging apparatus including the magnetic probe.
上記目的を達成するため、本発明の特徴は、棒状に形成されたプローブ本体の先端部に磁界を生じさせることにより、磁性を有する微粒子を前記先端部に保持させる磁気プローブにおいて、前記先端部に互いに異なる２つの磁極を形成するために磁性体からなる磁性部をそれぞれ備え、各磁性部による互いに異なる２つの磁極によって形成される磁界によって微粒子を保持させることにある。 In order to achieve the above object, a feature of the present invention is that a magnetic field is generated at the tip of a probe body formed in a rod shape, thereby holding magnetic particles at the tip. In order to form two magnetic poles different from each other, a magnetic part made of a magnetic material is provided, and fine particles are held by a magnetic field formed by two magnetic poles different from each other by each magnetic part.
この場合、前記磁気プローブにおいて、前記プローブ本体は、例えば、非磁性体により形成された管体の内周面および外周面に、各磁性部として磁性体をそれぞれ配置して構成するとよい。 In this case, in the magnetic probe, the probe main body may be configured by, for example, arranging a magnetic body as each magnetic portion on an inner peripheral surface and an outer peripheral surface of a tubular body formed of a nonmagnetic material.
このように構成した本発明の特徴によれば、磁気プローブの先端部に互いに異なる磁極を形成するための磁性部をそれぞれ設けている。これにより、磁気プローブを磁化した際、同磁気プローブの先端部には各磁性部による互いに異なる２つの磁極が形成され、同先端部に局所的な磁界が形成される。この局所的に形成された磁界の大きさは、一つの磁極で構成された従来の磁気プローブの先端部に生じる磁界の大きさより遥かに小さい。すなわち、磁気プローブの先端部に形成する磁界の強さを維持した状態で大きさのみを小さくしている。このため、局所的な磁界が形成された磁気プローブの先端部においては、複数個の微粒子を保持することが困難となる。この結果、極めて小さい微粒子を単体で安定して保持することができるとともに、同保持した微粒子を極めて小さい間隔で配置することが可能となる。 According to the feature of the present invention configured as described above, magnetic portions for forming different magnetic poles are provided at the tip of the magnetic probe. Thus, when the magnetic probe is magnetized, two different magnetic poles are formed by the magnetic portions at the tip of the magnetic probe, and a local magnetic field is formed at the tip. The magnitude of this locally formed magnetic field is much smaller than the magnitude of the magnetic field generated at the tip of a conventional magnetic probe composed of one magnetic pole. That is, only the magnitude is reduced while maintaining the strength of the magnetic field formed at the tip of the magnetic probe. For this reason, it becomes difficult to hold a plurality of fine particles at the tip of the magnetic probe in which a local magnetic field is formed. As a result, extremely small particles can be stably held alone, and the held particles can be arranged at extremely small intervals.
また、本発明の他の特徴は、前記磁気プローブの製造方法であって、ガラス管の中に、磁性を有しガラス管より低い融点の磁極用材料を配置する磁極用材料配置工程と、磁極用材料の溶融温度以上、かつガラス管の融点未満の範囲の温度における同ガラス管の塑性変形可能な温度にまでガラス管を加熱する加熱工程と、加熱されたガラス管を同ガラス管の軸線方向に引っ張ることにより、同ガラス管の外径を成形するとともに、溶融した磁極用材料をガラス管の内周面に付着させることにより磁性部の一方を成形する成形工程とを含むことにある。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing the magnetic probe, comprising: a magnetic pole material arranging step of arranging a magnetic pole material having magnetism and a melting point lower than that of the glass tube in the glass tube; A heating step of heating the glass tube to a temperature at which the glass tube can be plastically deformed at a temperature in the range of the melting temperature of the glass material and less than the melting point of the glass tube, and the heated glass tube in the axial direction of the glass tube And forming the outer diameter of the glass tube, and forming a magnetic part by attaching the melted magnetic pole material to the inner peripheral surface of the glass tube.
この場合、前記磁気プローブの製造方法において、さらに、成形工程後のガラス管の外周面にパーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ合金）からなる被膜を形成して前記磁性部の他方を成形する被膜成形工程を含むとよい。この場合、パーマロイによる被膜は、例えば、スパッタ法、真空蒸着法および鍍金法などにより形成することができる。 In this case, the method of manufacturing the magnetic probe further includes a film forming step of forming a film made of permalloy (Fe—Ni alloy) on the outer peripheral surface of the glass tube after the forming step and forming the other of the magnetic parts. Good. In this case, the film made of permalloy can be formed by, for example, a sputtering method, a vacuum deposition method, a plating method, or the like.
このように構成した本発明の他の特徴によれば、マイクロ（１０−６）スケールまたはナノ（１０−９）スケールの微粒子の大きさに対応する極めて小さい磁気プローブの先端部に、互いに異なる２つの磁極を形成するための磁性部を精度良く形成することができる。 According to another feature of the present invention thus configured, the tip of a very small magnetic probe corresponding to the size of micro (10 −6 ) scale or nano (10 −9 ) scale microparticles is different from each other. The magnetic part for forming two magnetic poles can be formed with high accuracy.
また、この場合、前記磁気プローブの製造方法において、例えば、磁極用材料配置工程は、ガラス管の内周面に同内周面から突出した凸部がガラス管の軸線方向に沿って形成されたガラス管を用いるとよい。これによれば、溶融した磁極用材料を凸部に沿って付着させることができる。すなわち、ガラス管の先端部における開口部の一部に磁性部の一方を成形することができる。これによれば、磁気プローブの先端部における磁性部が形成された部分に磁力線が集中し、より大きさが小さい局所的な磁界を形成することができる。この結果、極めて小さい微粒子を単体で保持し易くなるとともに、同保持した微粒子をより小さい間隔で配置することが可能となる。また、磁気プローブの先端部を小さく形成することが困難な場合においても、大きさが小さい局所的な磁界を形成することができる。 Further, in this case, in the magnetic probe manufacturing method, for example, in the magnetic pole material arranging step, the convex portion protruding from the inner peripheral surface of the glass tube is formed along the axial direction of the glass tube. A glass tube may be used. According to this, the melted magnetic pole material can be adhered along the convex portion. That is, one of the magnetic parts can be formed on a part of the opening at the tip of the glass tube. According to this, the lines of magnetic force concentrate on the portion where the magnetic part is formed at the tip of the magnetic probe, and a local magnetic field with a smaller magnitude can be formed. As a result, extremely small particles can be easily held alone, and the held particles can be arranged at smaller intervals. Even when it is difficult to make the tip of the magnetic probe small, a local magnetic field having a small size can be formed.
また、本発明の他の特徴は、基材の表面に磁性を有する微粒子を配置するための微粒子配置装置において、前記磁気プローブと、磁気プローブの先端部に磁界を生じさせる磁界発生手段と、基材と磁気プローブとを相対的に変位させる位置変位手段とを備えたことにある。 Another feature of the present invention is that in the fine particle placement apparatus for placing magnetic fine particles on the surface of the substrate, the magnetic probe, a magnetic field generating means for generating a magnetic field at the tip of the magnetic probe, and a base There is provided a position displacement means for relatively displacing the material and the magnetic probe.
この場合、前記微粒子配置装置において、磁界発生手段は、例えば、磁気プローブの周囲に配置されたコイルと、コイルに電流を流すための電源とを備えるようにするとよい。この場合、電源には、直流電源および交流電源のどちらを用いてもよいが、磁気プローブの先端部における残留磁気を少なくするため、交流電源を用いることが望ましい。また、前記微粒子は、例えば、粒の大きさが１ｎｍ〜１００μｍのナノ粒子またはマイクロ粒子としてもよい。 In this case, in the fine particle arranging device, the magnetic field generating means may include, for example, a coil arranged around the magnetic probe and a power source for flowing a current through the coil. In this case, either a DC power source or an AC power source may be used as the power source, but it is desirable to use an AC power source in order to reduce residual magnetism at the tip of the magnetic probe. The fine particles may be, for example, nanoparticles or microparticles having a particle size of 1 nm to 100 μm.
このように構成した本発明の他の特徴によれば、磁界発生手段により磁気プローブの先端部に局所的な磁界を形成または消滅させることができる。また、位置変位手段により磁気プローブによって保持した微粒子を所望する位置に配置することができる。すなわち、磁気プローブの先端部を所望する微粒子に位置決めして保持するとともに、同補足した微粒子を所望する位置に配置して解放することができる。 According to another feature of the present invention configured as described above, a local magnetic field can be formed or extinguished at the tip of the magnetic probe by the magnetic field generating means. Further, the fine particles held by the magnetic probe by the position displacing means can be arranged at a desired position. That is, the tip of the magnetic probe can be positioned and held at a desired fine particle, and the captured fine particle can be placed at a desired position and released.
また、磁界発生手段に前記電源を用いた場合、同電源は、磁気極性を連続的に反転させながら印加電流を漸減させることにより、磁気プローブに生じた磁気を消滅させるようにするとよい。これによれば、精度良く磁気プローブの先端部に生じた磁気を消滅させることができ、磁気プローブの先端部に保持した微粒子を解放し易くなり同微粒子の配置精度を向上させることができる。 When the power source is used as the magnetic field generating means, the power source may be configured to extinguish the magnetism generated in the magnetic probe by gradually decreasing the applied current while continuously reversing the magnetic polarity. According to this, the magnetism generated at the tip of the magnetic probe can be extinguished with accuracy, and the fine particles held at the tip of the magnetic probe can be easily released, and the placement accuracy of the fine particles can be improved.
また、前記微粒子配置装置において、さらに、前記基材の表面を照らすための光源を有し、同光源によって照らされた基材上の微粒子の状態を観察可能とする微粒子観察手段を備えるとよい。これによれば、基材上の微粒子の位置を含む基材上全体の状態を確認しながら微粒子の保持・配置・解放を行うことができ、作業効率、作業精度が向上する。 The fine particle arrangement device may further include a fine particle observation unit that has a light source for illuminating the surface of the base material and enables observation of the state of the fine particles on the base material illuminated by the light source. According to this, it is possible to hold, arrange, and release the fine particles while confirming the entire state on the base material including the position of the fine particles on the base material, and work efficiency and work accuracy are improved.
また、前記微粒子配置装置において、前記微粒子は、例えば、液体中に存在させるとよい。この場合、前記液体として純水または蒸留水を用いるとよい。これによれば、複数の微粒子が液体内を均一に浮遊して磁気プローブによる微粒子の保持・配置・解放が容易となる。 In the fine particle arrangement device, the fine particles may be present in a liquid, for example. In this case, pure water or distilled water may be used as the liquid. According to this, a plurality of fine particles float uniformly in the liquid, and the magnetic particles can be easily held, arranged and released by the magnetic probe.
以下、本発明に係る磁気プローブを備えた微粒子配置装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る磁気プローブを備えた微粒子配置装置の構成を模式的に示す全体概略図である。なお、図１は、本発明に係る磁気プローブを備えた微粒子固定装置の構成を模式的に示したものであり、本発明の理解を容易にするため構成要素または各構成要素相互の関係を適宜誇張して示している。この微粒子配置装置は、基材ＢＰの表面に微粒子Ｐを配置するための装置である。 Hereinafter, an embodiment of a fine particle arrangement device including a magnetic probe according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall schematic view schematically showing a configuration of a fine particle arranging device including a magnetic probe according to the present invention. FIG. 1 schematically shows the configuration of a fine particle fixing apparatus having a magnetic probe according to the present invention. In order to facilitate understanding of the present invention, the components or the relationships between the components are appropriately changed. Exaggerated. This fine particle arranging device is a device for arranging fine particles P on the surface of the base material BP.
微粒子配置装置は、磁気プローブ１０を備えている。磁気プローブ１０は、円筒状のガラス管で構成され一方の端部が尖った針状に形成されたプローブ本体１１を備えている。プローブ本体１１における針状に尖った先端部１２の外径は、数μｍ（本実施形態においては約３.５μｍ）に形成されている。プローブ本体１１の内周面には、図２（Ａ）に示すように、純度の高い鉄（純度約９９.５％）による被膜Ｃｉが形成されている。被膜Ｃｉは、プローブ本体１１の内周面における一方の端部（先端部１２）から他方の端部に亘って略均一に形成されている。プローブ本体１１の内周面に形成された被膜Ｃｉのうち、プローブ本体１１の先端部１２に露出する被膜Ｃｉが、磁界を生じさせる一方の磁極となる磁性部１３を構成する。 The fine particle arrangement device includes a magnetic probe 10. The magnetic probe 10 includes a probe main body 11 formed of a cylindrical glass tube and formed in a needle shape with one end portion sharpened. The probe body 11 has a needle-shaped tip 12 that has an outer diameter of several μm (in the present embodiment, about 3.5 μm). On the inner peripheral surface of the probe main body 11, as shown in FIG. 2A, a coating Ci made of high-purity iron (purity of about 99.5%) is formed. The coating Ci is formed substantially uniformly from one end (tip portion 12) to the other end on the inner peripheral surface of the probe body 11. Of the coating Ci formed on the inner peripheral surface of the probe main body 11, the coating Ci exposed at the tip 12 of the probe main body 11 constitutes the magnetic portion 13 that serves as one magnetic pole that generates a magnetic field.
プローブ本体１１の外周面には、パーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ合金）による被膜Ｃｏが形成されている。被膜Ｃｏは、被膜Ｃｉと同様にプローブ本体１１の外周面における一方の端部（先端部１２の端面）から他方の端部に亘って略均一に形成されている。プローブ本体１１の外周面に形成された被膜Ｃｏのうち、プローブ本体１１の先端部１２の近傍に形成された被膜Ｃｏが、磁界を生じさせる他方の磁極となる磁性部１４を構成する。 A coating Co made of permalloy (Fe—Ni alloy) is formed on the outer peripheral surface of the probe main body 11. The coating Co is formed substantially uniformly from one end portion (end surface of the distal end portion 12) to the other end portion on the outer peripheral surface of the probe main body 11 in the same manner as the coating Ci. Of the coating Co formed on the outer peripheral surface of the probe main body 11, the coating Co formed in the vicinity of the distal end portion 12 of the probe main body 11 constitutes the magnetic portion 14 serving as the other magnetic pole that generates a magnetic field.
プローブ本体１１の他方の端部には、同プローブ本体１１の内周面に形成された被膜Ｃｉに磁気的に繋がった状態で鉄柱１５の一端部が接続されている。鉄柱１５は、純度の高い鉄（純度約９９.５％）によって構成された棒体である。この鉄柱１５の他端部には、ワイヤ１６の一端部が磁気的に繋がった状態で接続され磁路を形成している。ワイヤ１６は、被膜Ｃｉと同様に、純度の高い鉄（純度約９９.５％）によって構成されている。このワイヤ１６の他端部は、後述するコイル２３の外側を介してプローブ本体１１の先端部１２の外周面に形成された被膜Ｃｏに磁気的に繋がった状態で接続され磁路を形成している。すなわち、プローブ本体１１の内周面に形成された被膜Ｃｉと、同プローブ本体１１の外周面に形成された被膜Ｃｏとは磁気的に一体となっている。 One end of the iron pillar 15 is connected to the other end of the probe main body 11 in a state of being magnetically connected to the coating Ci formed on the inner peripheral surface of the probe main body 11. The iron pillar 15 is a rod made of high-purity iron (purity of about 99.5%). The other end of the iron pillar 15 is connected in a state where one end of the wire 16 is magnetically connected to form a magnetic path. The wire 16 is made of high-purity iron (purity of about 99.5%), like the coating Ci. The other end of the wire 16 is connected in a state of being magnetically connected to the coating Co formed on the outer peripheral surface of the distal end portion 12 of the probe main body 11 via the outside of the coil 23 described later to form a magnetic path. Yes. That is, the coating Ci formed on the inner peripheral surface of the probe main body 11 and the coating Co formed on the outer peripheral surface of the probe main body 11 are magnetically integrated.
この磁気プローブ１０は、３軸アクチュエータ２１から延びるプローブ保持具２１ａによって先端部１２が図示上側に起立した状態で保持されている。３軸アクチュエータ２１は、プローブ保持具２１ａによって磁気プローブ１０を支持するとともに、同磁気プローブ１０を３軸方向にそれぞれ微小変位させる変位機構を備えている。ここで、３軸方向とは、水平方向において互いに直交する２つの軸方向（Ｘ，Ｙ軸方向）と、同２つの軸方向に直交する１つの垂直軸方向（Ｚ軸）である。 The magnetic probe 10 is held by a probe holder 21 a extending from the triaxial actuator 21 in a state where the tip end portion 12 stands up in the drawing. The triaxial actuator 21 includes a displacement mechanism that supports the magnetic probe 10 by a probe holder 21a and that slightly displaces the magnetic probe 10 in three axial directions. Here, the three axis directions are two axial directions (X and Y axis directions) orthogonal to each other in the horizontal direction and one vertical axis direction (Z axis) orthogonal to the two axial directions.
３軸アクチュエータ２１に内蔵される変位機構は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコ酸鉛）などからなる圧電素子によって構成され、アクチュエータ制御装置２２から出力される電圧の大きさおよび極性に応じてプローブ保持具２１ａを前記３軸方向に微小変位させる。すなわち、この３軸アクチュエータ２１は、本発明における位置変位手段に相当する。アクチュエータ制御回路２２は、作業者による手動操作によって３軸アクチュエータ２１の作動を制御してプローブ保持具２１ａによって磁気プローブ１０を３軸方向にそれぞれ微小変位させるための装置である。 The displacement mechanism built in the triaxial actuator 21 is constituted by a piezoelectric element made of PZT (lead zirconate titanate) or the like, and the probe holder 21a according to the magnitude and polarity of the voltage output from the actuator control device 22. Is slightly displaced in the three-axis direction. That is, the triaxial actuator 21 corresponds to the position displacement means in the present invention. The actuator control circuit 22 is a device for controlling the operation of the three-axis actuator 21 by a manual operation by an operator and causing the probe 10a to slightly displace the magnetic probe 10 in the three-axis directions.
３軸アクチュエータ２１のプローブ保持具２１ａに保持された磁気プローブ１０の外周面外側には、プローブ本体１１の外径よりも大きい内径に形成された螺旋状のコイル２３が配置されている。コイル２３は、電源装置２４による通電により磁気プローブ１０を電磁石とするための銅製の電線である。本実施形態においては、コイル２３として７００巻きの電線を用いる。電源装置２４は、作業者による手動操作によってコイル２３に所定の電流を流すことにより磁気プローブ１０の先端部１２に磁界を生じさせるための交流電源であり、本発明に係る磁界発生手段に相当する。 A spiral coil 23 having an inner diameter larger than the outer diameter of the probe main body 11 is disposed outside the outer peripheral surface of the magnetic probe 10 held by the probe holder 21 a of the triaxial actuator 21. The coil 23 is a copper wire for making the magnetic probe 10 an electromagnet when energized by the power supply device 24. In the present embodiment, a 700-winding electric wire is used as the coil 23. The power supply device 24 is an AC power supply for generating a magnetic field at the distal end portion 12 of the magnetic probe 10 by causing a predetermined current to flow through the coil 23 by manual operation by an operator, and corresponds to a magnetic field generating unit according to the present invention. .
磁気プローブ１０の上方には、対物レンズ３１が設けられている。対物レンズ３１は、同対物レンズ３１と前記磁気プローブ１０との間に配置される基材ＢＰ上に光を集光させるための光学部品である。対物レンズ３１における図示上側の光軸上には、ビームスプリッタ３２、集光レンズ３４、ＮＤ（Neutral Density）フィルタ３５およびＣＣＤ素子３６がそれぞれ配置されている。ビームスプリッタ３２は、入射した光の一部を透過させるとともに、同入射した光の他の一部を入射方向と直交する方向に反射させる光学部品である。このビームスプリッタ３２における前記対物レンズ３１の光軸に直交（図示右側）する光軸上には、ハロゲンランプ３３が配置されている。ハロゲンランプ３３は、図示しない電源に接続された照明装置であり、ビームスプリッタ３２に向けて光を照射する。すなわち、ビームスプリッタ３２は、ハロゲンランプ３３から出射された光を入射方向に直交する方向（図示下側）に反射して対物レンズ３１に導く。 An objective lens 31 is provided above the magnetic probe 10. The objective lens 31 is an optical component for condensing light on the base material BP disposed between the objective lens 31 and the magnetic probe 10. A beam splitter 32, a condenser lens 34, an ND (Neutral Density) filter 35, and a CCD element 36 are disposed on the optical axis on the upper side of the objective lens 31 in the figure. The beam splitter 32 is an optical component that transmits a part of the incident light and reflects another part of the incident light in a direction orthogonal to the incident direction. A halogen lamp 33 is disposed on an optical axis orthogonal to the optical axis of the objective lens 31 in the beam splitter 32 (right side in the drawing). The halogen lamp 33 is a lighting device connected to a power source (not shown), and irradiates light toward the beam splitter 32. That is, the beam splitter 32 reflects the light emitted from the halogen lamp 33 in a direction (lower side in the drawing) orthogonal to the incident direction and guides it to the objective lens 31.
集光レンズ３４は入射した光をＮＤフィルタ３５を介してＣＣＤ素子３６上に集光する光学部品であり、所謂接眼レンズである。ＮＤフィルタ３５は、入射した光の光量を適切にするための光学フィルタである。ＣＣＤ素子３６は、集光レンズ３４の集光位置に配置され、受光面に結像した像に応じた電気信号をモニタ装置３７に出力する撮像器である。モニタ装置３７は、ＣＣＤ素子３６によって撮像された像を表示する表示装置である。このモニタ装置３６は、微粒子配置装置の図示しない支持部材により、作業者の視認し易い位置に固定されている。これらの対物レンズ３１、ビームスプリッタ３２、ハロゲンランプ３３、集光レンズ３４、ＮＤ（Neutral Density）フィルタ３５、ＣＣＤ素子３６およびモニタ装置３７が、本発明に係る微粒子観察手段に相当する。 The condensing lens 34 is an optical component that condenses incident light on the CCD element 36 via the ND filter 35 and is a so-called eyepiece. The ND filter 35 is an optical filter for making the amount of incident light appropriate. The CCD element 36 is an image pickup device that is disposed at the light condensing position of the condensing lens 34 and outputs an electrical signal corresponding to the image formed on the light receiving surface to the monitor device 37. The monitor device 37 is a display device that displays an image captured by the CCD element 36. The monitor device 36 is fixed at a position where it can be easily seen by the operator by a support member (not shown) of the fine particle arranging device. The objective lens 31, the beam splitter 32, the halogen lamp 33, the condenser lens 34, the ND (Neutral Density) filter 35, the CCD element 36 and the monitor device 37 correspond to the particle observation means according to the present invention.
ここで、本発明に係る磁気プローブ１０の製造方法について説明する。なお、本説明において示す寸法値は一例を示すに過ぎない。まず、作業者は、外径１.０ｍｍ，内径０.７ｍｍ，長さ７.５ｍｍの石英材からなるガラス管、および外径０.１ｍｍの純度の高い鉄材（純度約９９.５％）からなる鉄線を用意する。次に、作業者は、鉄線をガラス管内に挿入して同鉄線をガラス管内に配置する。次に、作業者は、鉄線が挿入されたガラス管をピペットプラーにセットする。ピペットプラーは、ガラス管を溶融温度付近にまで加熱しながら同ガラス管を軸線方向に引っ張って引き千切ることにより、ガラス管の先端部を先鋭化する装置である。本実施形態においては、Ｃｏ２レーザを用いてガラス管３１を加熱するＣｏ２レーザピペットプラーを用いる。 Here, a method for manufacturing the magnetic probe 10 according to the present invention will be described. In addition, the dimension value shown in this description shows only an example. First, an operator uses a glass tube made of a quartz material having an outer diameter of 1.0 mm, an inner diameter of 0.7 mm, and a length of 7.5 mm, and a high purity iron material (purity of about 99.5%) having an outer diameter of 0.1 mm. Prepare an iron wire. Next, an operator inserts an iron wire in a glass tube and arranges the iron wire in the glass tube. Next, the operator sets the glass tube into which the iron wire is inserted into the pipette puller. The pipette puller is a device that sharpens the tip of the glass tube by heating the glass tube to near the melting temperature and pulling and tearing the glass tube in the axial direction. In the present embodiment, a Co 2 laser puller for heating the glass tube 31 using a Co 2 laser.
作業者は、ピペットプラーを操作して鉄線が挿入されたガラス管を先鋭化する加工を行う。具体的には、作業者は、ピペットプラーを操作して鉄線が挿入されたガラス管中央部に局所的にレーザ光を照射することにより同ガラス管を塑性加工可能な温度に加熱するとともに、同ガラス管を軸線方向に引っ張って引き千切る。この場合、鉄線の溶融温度は１５３５℃であり、ガラス管の溶融温度の１７３０℃より低い。このため、ピペットプラーがガラス管を軸線方向に引っ張って塑性変形させる際には、ガラス管内の鉄線は液体状に溶融した状態となっている。 An operator operates the pipette puller to sharpen the glass tube into which the iron wire is inserted. Specifically, the operator operates the pipette puller to irradiate the center of the glass tube in which the iron wire is inserted with a laser beam, thereby heating the glass tube to a temperature at which plastic processing is possible. Pull the glass tube in the axial direction and cut it. In this case, the melting temperature of the iron wire is 1535 ° C., which is lower than the melting temperature of the glass tube, 1730 ° C. For this reason, when the pipette puller pulls the glass tube in the axial direction to cause plastic deformation, the iron wire in the glass tube is in a molten state.
したがって、ガラス管が先鋭加工された後冷却されることにより、同ガラス管の内周面には溶融した鉄線による被膜Ｃｉが形成される。本実施形態においては、ガラス管の先端部の外径を約３.５μｍ、同先端部の内径を約２μｍ、同先端部における内周面に形成された被膜Ｃｉの厚さを約０.５μｍに加工する。すなわち、ガラス管を加熱する温度は、被膜Ｃｉを形成する鉄線の溶融温度以上、かつ同ガラス管の融点未満の範囲の温度であって同ガラス管の塑性変形可能な温度である。 Therefore, when the glass tube is sharpened and cooled, a coating Ci made of molten iron wire is formed on the inner peripheral surface of the glass tube. In the present embodiment, the outer diameter of the tip of the glass tube is about 3.5 μm, the inner diameter of the tip is about 2 μm, and the thickness of the coating Ci formed on the inner peripheral surface of the tip is about 0.5 μm. To process. That is, the temperature at which the glass tube is heated is a temperature that is equal to or higher than the melting temperature of the iron wire forming the coating Ci and less than the melting point of the glass tube and is capable of plastic deformation.
次に、作業者は、先端部が先鋭化されたガラス管の外周面にパーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ合金）からなる被膜Ｃｏをスパッタ法により形成する。この場合、形成される被膜Ｃｉの厚さは約０.５μｍである。これらにより先端部が先鋭化されるとともに、内周面および外周面に被膜Ｃｉ，Ｃｏがそれぞれ形成されたプローブ本体１１が形成される。次に、作業者は、プローブ本体１１における先鋭化された先端部とは反対側の端部に外径０.５ｍｍ，長さ２０ｍｍの純度の高い鉄材（純度約９９.５％）からなる丸棒状の鉄柱１５の一方の端部を接着剤で接続する。この場合、鉄柱１５はプローブ本体１１の内周面に形成された被膜Ｃｉと磁気的に繋がった状態で接続される。そして、作業者は、ガラス管に接続した鉄柱１５の外周面外側に前記コイル２３を配置する。 Next, the worker forms a coating Co made of permalloy (Fe—Ni alloy) by a sputtering method on the outer peripheral surface of the glass tube whose tip is sharpened. In this case, the thickness of the formed film Ci is about 0.5 μm. As a result, the tip is sharpened, and the probe main body 11 is formed in which the coatings Ci and Co are formed on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface, respectively. Next, the operator has a round made of a high-purity iron material (purity of about 99.5%) having an outer diameter of 0.5 mm and a length of 20 mm at the end of the probe body 11 opposite to the sharpened tip. One end of the rod-shaped iron pillar 15 is connected with an adhesive. In this case, the iron pillar 15 is connected in a state of being magnetically connected to the coating Ci formed on the inner peripheral surface of the probe main body 11. And an operator arrange | positions the said coil 23 on the outer peripheral surface outer side of the iron pillar 15 connected to the glass tube.
次に、作業者は、鉄柱における他方の端部に前記ワイヤ１６の一方の端部を接着剤で接続する。この場合、ワイヤ１６は鉄柱１５と磁気的に繋がった状態で接続される。そして、作業者は、ワイヤ１６における他方の端部を、前記コイル２３の外側を介してプローブ本体１１の先端部１２の外周面に形成された被膜Ｃｏに接着剤で接続する。この場合においても、ワイヤ１６と被膜Ｃｏは磁気に繋がった状態で接続される。これにより、プローブ本体１１の内周面に形成した被膜Ｃｉと、同プローブ本体１１の外周面に形成した被膜Ｃｏとを磁気的に一体としている。これにより、磁気プローブ１０が完成する。この磁気プローブ１０は、コイル２３が電源装置２４に電気的に接続された状態で３軸アクチュエータ２１のプローブ保持具２１ａによって支持される。 Next, the worker connects one end of the wire 16 with an adhesive to the other end of the iron pillar. In this case, the wire 16 is connected in a state of being magnetically connected to the iron pillar 15. Then, the operator connects the other end portion of the wire 16 to the coating Co formed on the outer peripheral surface of the distal end portion 12 of the probe main body 11 through the outside of the coil 23 with an adhesive. Even in this case, the wire 16 and the coating Co are connected in a state of being connected to magnetism. Thus, the coating Ci formed on the inner peripheral surface of the probe main body 11 and the coating Co formed on the outer peripheral surface of the probe main body 11 are magnetically integrated. Thereby, the magnetic probe 10 is completed. The magnetic probe 10 is supported by the probe holder 21 a of the triaxial actuator 21 in a state where the coil 23 is electrically connected to the power supply device 24.
次に、上記のように構成した微粒子配置装置の作動について説明する。まず、作業者は、複数の微粒子Ｐを含んだ水層Ｗを配置した基材ＢＰを用意する。具体的には、作業者は、複数の微粒子Ｐを含んだ蒸留水、基材ＢＰ、カバーガラスＣ、およびシールＳをそれぞれ用意する。この場合、微粒子Ｐは、磁性を有する直径約１〜２μｍの所謂フェライト微粒子である。また、基材ＢＰは、微粒子Ｐの配置の対象となる厚さ約４０μｍのガラス製の板である。また、カバーガラスＣは、基材ＢＰと同様の厚さ約４０μｍのガラス製の板である。また、シールＳは、厚さ約４０μｍの塩化ビニル製の薄膜である。 Next, the operation of the fine particle arrangement device configured as described above will be described. First, an operator prepares a base material BP on which a water layer W including a plurality of fine particles P is arranged. Specifically, the operator prepares distilled water containing a plurality of fine particles P, a base material BP, a cover glass C, and a seal S, respectively. In this case, the fine particles P are so-called ferrite fine particles having magnetism and a diameter of about 1 to 2 μm. The base material BP is a glass plate having a thickness of about 40 μm, which is a target for arranging the fine particles P. The cover glass C is a glass plate having a thickness of about 40 μm similar to the base material BP. The seal S is a thin film made of vinyl chloride having a thickness of about 40 μm.
作業者は、基材ＢＰの表面における水層Ｗを配置する領域を囲むようにシールＳを配置した後、同囲まれた領域に複数の微粒子Ｐを含む蒸留水を入れる。そして、作業者は、シールＳおよび同シールＳによって囲まれた蒸留水上にカバーガラスＣを配置する。これにより、基材ＢＰ、シールＳおよびカバーガラスＣによって密閉された蒸留水が水層Ｗを形成し基材ＢＰ上に配置される。この場合、基材ＢＰにおける水層Ｗ内の微粒子Ｐは、水層Ｗ内において均一に分散した状態で浮遊している。なお、水層Ｗは表面張力によって基材ＢＰとカバーガラスＣとの間に保持されているため、シールＳは必ずしも必要ではない。また、基材ＢＰ上での水層Ｗの位置ずれを考慮しなければカバーガラスＣも不要である。 An operator arrange | positions the seal | sticker S so that the area | region which arrange | positions the water layer W in the surface of the base material BP may be enclosed, Then, the distilled water containing the several fine particle P is put into the enclosed area. Then, the operator places the cover glass C on the distilled water surrounded by the seal S and the seal S. Thereby, distilled water sealed by the base material BP, the seal S, and the cover glass C forms the water layer W and is disposed on the base material BP. In this case, the fine particles P in the water layer W in the base material BP are suspended in a state of being uniformly dispersed in the water layer W. Since the water layer W is held between the base material BP and the cover glass C by surface tension, the seal S is not always necessary. Further, the cover glass C is not necessary unless the positional deviation of the water layer W on the base material BP is taken into consideration.
次に、作業者は、水層Ｗを配置した基材ＢＰを微粒子配置装置の図示しない支持具上にセットする。そして、作業者は、３軸アクチュエータ２１、アクチュエータ制御装置２２、電源装置２４、ＣＣＤ素子３６およびモニタ装置３７の図示しない電源スイッチをそれぞれ投入して作動を開始させるとともに、ハロゲンランプ３３を点灯させる。これにより、ハロゲンランプ３３から照射された光は、ビームスプリッタ３２および対物レンズ３１を介して基材ＢＰの水層Ｗ内に導かれ、同水層Ｗ内を照らす。また、水層Ｗからの反射光は、対物レンズ３１、ビームスプリッタ３２、集光レンズ３４およびＮＤフィルタ３５を介してＣＣＤ素子３６上に結像する。ＣＣＤ素子３６は、結像状態に応じた電気信号をモニタ装置３７に出力する。モニタ装置３７は、ＣＣＤ素子３６から出力された電気信号に応じた画像、すなわち、水層Ｗ内の様子を表示する。これにより、作業者は、水層Ｗ内を浮遊する微粒子Ｐの様子や水層Ｗに対する磁気プローブ１０の先端部１２の位置を確認することができる。 Next, the operator sets the base material BP on which the water layer W is arranged on a support tool (not shown) of the fine particle arranging device. Then, the operator turns on the power supply switches (not shown) of the three-axis actuator 21, the actuator control device 22, the power supply device 24, the CCD element 36 and the monitor device 37 to start the operation, and turns on the halogen lamp 33. Thereby, the light emitted from the halogen lamp 33 is guided into the water layer W of the base material BP via the beam splitter 32 and the objective lens 31 and illuminates the water layer W. The reflected light from the water layer W forms an image on the CCD element 36 via the objective lens 31, the beam splitter 32, the condenser lens 34 and the ND filter 35. The CCD element 36 outputs an electrical signal corresponding to the imaging state to the monitor device 37. The monitor device 37 displays an image corresponding to the electrical signal output from the CCD element 36, that is, the state in the water layer W. Thereby, the operator can confirm the state of the fine particles P floating in the water layer W and the position of the tip 12 of the magnetic probe 10 with respect to the water layer W.
次に、作業者は、配置の対象となる微粒子Ｐ１を磁気プローブ１０によって保持する。具体的には、作業者は、モニタ装置３７の画像を確認しながらアクチュエータ制御装置２２を操作することにより磁気プローブ１０の先端部１２を基材ＢＰに対して変位させることにより、同先端部１２を保持の対象となる微粒子Ｐ１に接近させる。そして、作業者は、磁気プローブ１０の先端部１２を保持の対象となる微粒子Ｐ１に充分に接近させた状態で電源装置２４を操作してコイル２３に電流を流す。これにより、磁気プローブ１０は磁化され、同磁気プローブ１０の先端部１２における磁性部１３（Ｎ極）から磁性部１４（Ｓ極）に向けて磁力線ＭＬが発生し、同先端部１２に局所的な磁界が形成される。そして、磁気プローブ１０の先端部１２に局所的に形成された磁界内に位置する微粒子Ｐ１は同先端部１２に引き寄せられて保持される。この場合、磁気プローブ１０の先端部１２に形成される磁界は、同先端部１２のリング状の端面形状に沿って局所的に形成される。このため、磁気プローブ１０の先端部１２には、複数個の微粒子Ｐを保持する余地は殆どない。 Next, the operator holds the fine particles P <b> 1 to be arranged by the magnetic probe 10. Specifically, the operator operates the actuator control device 22 while confirming the image of the monitor device 37 to displace the distal end portion 12 of the magnetic probe 10 with respect to the base material BP, thereby causing the distal end portion 12 to move. Is brought close to the fine particles P1 to be held. Then, the operator operates the power supply device 24 in a state where the tip portion 12 of the magnetic probe 10 is sufficiently close to the fine particles P <b> 1 to be held and causes a current to flow through the coil 23. Thereby, the magnetic probe 10 is magnetized, and a magnetic force line ML is generated from the magnetic part 13 (N pole) to the magnetic part 14 (S pole) at the tip part 12 of the magnetic probe 10. A strong magnetic field is formed. Then, the fine particles P <b> 1 located in the magnetic field locally formed at the tip portion 12 of the magnetic probe 10 are attracted and held by the tip portion 12. In this case, the magnetic field formed at the distal end portion 12 of the magnetic probe 10 is locally formed along the ring-shaped end surface shape of the distal end portion 12. For this reason, the tip 12 of the magnetic probe 10 has little room for holding a plurality of fine particles P.
次に、作業者は、モニタ装置３７の画像を確認しながらアクチュエータ制御装置２２を操作して磁気プローブ１０を変位させることにより、同磁気プローブ１０の先端部１２に保持した微粒子Ｐ１を所定の配置位置に位置決めする。そして、作業者は、電源装置２４を操作してコイル２３に流れる電流の供給を停止させることにより、磁気プローブ１０の先端部１２に形成した磁界を消滅させる。この場合、電源装置２４は、磁気極性を連続的に反転させるとともに印加電流を漸減させることにより、磁気プローブ１０に形成した磁界を消滅させる。これにより、磁気プローブ１０による微粒子Ｐ１の保持が解除され、微粒子Ｐ１はファンデルワールス力によって基材ＢＰにおける所定の位置に固定される。 Next, the operator operates the actuator control device 22 while observing the image of the monitor device 37 to displace the magnetic probe 10, thereby arranging the fine particles P <b> 1 held on the distal end portion 12 of the magnetic probe 10 in a predetermined arrangement. Position to position. Then, the operator operates the power supply device 24 to stop the supply of current flowing through the coil 23, thereby extinguishing the magnetic field formed at the distal end portion 12 of the magnetic probe 10. In this case, the power supply device 24 extinguishes the magnetic field formed in the magnetic probe 10 by continuously reversing the magnetic polarity and gradually decreasing the applied current. Accordingly, the holding of the fine particles P1 by the magnetic probe 10 is released, and the fine particles P1 are fixed at a predetermined position on the base material BP by van der Waals force.
次に、作業者は、微粒子Ｐ１の保持と同様の操作によって他の微粒子Ｐ２を磁気プローブ１０の先端部１２に保持させて、同微粒子Ｐ２を先に配置した微粒子Ｐ１の隣に配置する。この場合においても、図２（Ｂ）に示すように、磁気プローブ１０の先端部１２に形成された磁界が局所的であるため、既に配置した微粒子Ｐ１の位置をずらすことなく微粒子Ｐ２を配置することができる。なお、本発明の発明者によれば、図３に示すように、直径約１μｍの微粒子を約２μｍの間隔で配置することに成功している。図３においては、複数の微粒子をアルファベットの「Ｓ」，「Ｕ」に配置した実験例を示している。 Next, the operator holds the other fine particles P2 on the tip 12 of the magnetic probe 10 by the same operation as the holding of the fine particles P1, and arranges the fine particles P2 next to the fine particles P1 previously arranged. Also in this case, as shown in FIG. 2B, the magnetic field formed at the tip 12 of the magnetic probe 10 is local, so that the fine particles P2 are arranged without shifting the position of the already arranged fine particles P1. be able to. According to the inventors of the present invention, as shown in FIG. 3, fine particles having a diameter of about 1 μm have been successfully arranged at intervals of about 2 μm. FIG. 3 shows an experimental example in which a plurality of fine particles are arranged in alphabets “S” and “U”.
基材ＢＰ上に必要な量の微粒子Ｐを配置し終えた場合には、作業者は、微粒子配置装置から基材ＢＰを取り外した後、３軸アクチュエータ２１、アクチュエータ制御装置２２、電源装置２４、ＣＣＤ素子３６およびモニタ装置３７の図示しない電源スイッチを切って作動をそれぞれ停止させる。これにより、基材ＢＰへの微粒子Ｐの配置作業が終了する。 When the necessary amount of the fine particles P has been arranged on the base material BP, the operator removes the base material BP from the fine particle placement device, and then the triaxial actuator 21, the actuator control device 22, the power supply device 24, The power supply switches (not shown) of the CCD element 36 and the monitor device 37 are turned off to stop the operations. Thereby, the arrangement | positioning operation | work of the microparticles | fine-particles P to the base material BP is complete | finished.
上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、磁気プローブ１０の先端部１２に互いに異なる磁極を形成するための磁性部１３，１４をそれぞれ設けている。これにより、磁気プローブ１０を磁化した際、同磁気プローブ１０の先端部１２には磁性部１３，１４による互いに異なる２つの磁極が形成され、同先端部１２に局所的な磁界が形成される。この局所的に形成された磁界の大きさは、一つの磁極で構成された従来の磁気プローブの先端部に生じる磁界の大きさより遥かに小さい。すなわち、磁気プローブ１０の先端部に形成する磁界の強さを維持した状態で大きさのみを小さくしている。このため、局所的な磁界が形成された磁気プローブ１０の先端部においては、複数個の微粒子Ｐを保持することが困難となる。この結果、極めて小さい微粒子Ｐを単体で安定して保持することができるとともに、同保持した微粒子Ｐを極めて小さい間隔で配置することが可能となる。 As can be understood from the above description of the operation, according to the above embodiment, the magnetic portions 13 and 14 for forming different magnetic poles are provided on the distal end portion 12 of the magnetic probe 10, respectively. Thereby, when the magnetic probe 10 is magnetized, two different magnetic poles are formed by the magnetic portions 13 and 14 at the tip portion 12 of the magnetic probe 10, and a local magnetic field is formed at the tip portion 12. The magnitude of this locally formed magnetic field is much smaller than the magnitude of the magnetic field generated at the tip of a conventional magnetic probe composed of one magnetic pole. That is, only the magnitude is reduced while maintaining the strength of the magnetic field formed at the tip of the magnetic probe 10. For this reason, it becomes difficult to hold a plurality of fine particles P at the tip of the magnetic probe 10 in which a local magnetic field is formed. As a result, extremely small particles P can be stably held alone, and the held particles P can be arranged at extremely small intervals.
さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 Furthermore, in carrying out the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.
上記実施形態においては、磁気プローブ１０のプローブ本体１１における内周面および外周面に被膜Ｃｉおよび被膜Ｃｏをそれぞれ形成した。しかし、磁気プローブ１０の先端部１２に互いに異なる磁極を形成するための磁性部１３，１４を形成できれば、これに限定されるものではない。すなわち、磁気プローブ１０の先端部１２にのみ被膜Ｃｉ，Ｃｏを形成して磁性部１３，１４としてもよい。また、極論すれば、直径１ｎｍ程度の磁性体にて磁性部１３，１４を構成しプローブ本体１１とすれば、ガラス管も不要である。これらの場合、磁性部１３，１４を磁気的に繋ぐことができるように構成にしておく。これらによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。 In the above embodiment, the coating Ci and the coating Co are formed on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the probe main body 11 of the magnetic probe 10, respectively. However, the present invention is not limited to this as long as the magnetic portions 13 and 14 for forming different magnetic poles can be formed on the tip portion 12 of the magnetic probe 10. That is, the films Ci and Co may be formed only on the tip portion 12 of the magnetic probe 10 to form the magnetic portions 13 and 14. In other words, if the magnetic parts 13 and 14 are made of a magnetic material having a diameter of about 1 nm to form the probe body 11, a glass tube is unnecessary. In these cases, the magnetic parts 13 and 14 are configured to be magnetically connected. Also by these, the same effect as the above embodiment can be expected.
また、上記実施形態においては、プローブ本体１１の内周面に沿って被膜Ｃｉを形成したが、同プローブ本体１１の孔内に磁性体を充填した中実状の磁性部１３を形成してもよい。すなわち、磁気プローブ１０のプローブ本体１１における内周面および外周面に被膜Ｃｉおよび被膜Ｃｏの厚さも、上記実施形態に限定されるこのではいない。被膜Ｃｉおよび被膜Ｃｏの厚さは、保持する微粒子Ｐの大きさに応じて適宜決定すればよい。具体的には、保持する微粒子Ｐの大きさの１／２倍程度の厚さが好適である。これらによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。 In the above embodiment, the coating Ci is formed along the inner peripheral surface of the probe main body 11. However, the solid magnetic part 13 in which a magnetic substance is filled in the hole of the probe main body 11 may be formed. . That is, the thicknesses of the coating Ci and the coating Co on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the probe main body 11 of the magnetic probe 10 are not limited to the above embodiment. The thicknesses of the coating Ci and the coating Co may be appropriately determined according to the size of the fine particles P to be held. Specifically, a thickness of about ½ times the size of the fine particles P to be held is preferable. Also by these, the same effect as the above embodiment can be expected.
また、上記実施形態においては、磁気プローブ１０の先端部１２の外径を約３.５μｍ、同先端部１２の内径を約２μｍの大きさに形成したが、これに限定されるものではない。これらの磁気プローブ１０の先端部１２の大きさは、保持する微粒子Ｐの大きさに応じて適宜決定すればよい。具体的には、保持する微粒子Ｐの大きさの１.５〜４.０倍程度の大きさが好適である。これらによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。 Moreover, in the said embodiment, although the outer diameter of the front-end | tip part 12 of the magnetic probe 10 was formed in the magnitude | size of about 3.5 micrometers, and the inner diameter of the front-end | tip part 12 was about 2 micrometers, it is not limited to this. What is necessary is just to determine suitably the magnitude | size of the front-end | tip part 12 of these magnetic probes 10 according to the magnitude | size of the fine particle P to hold | maintain. Specifically, a size of about 1.5 to 4.0 times the size of the fine particles P to be held is preferable. Also by these, the same effect as the above embodiment can be expected.
また、上記実施形態においては、磁気プローブ１０のプローブ本体１１を構成するガラス管の孔形が円形のものを用いた。しかし、これに代えて、図４（Ａ）に示すように、ガラス管４０の内周面４１上に同内周面４１から凸状に突出した芯材４２がガラス管４０の軸線方向に沿って形成された所謂芯入りガラス管を用いてもよい。これによれば、ピペットプラーによりプローブ本体１１を製作する際、ガラス管４０内に配置して溶融した磁極用材料（上記実施形態における鉄線）が芯材４２に沿って付着する。すなわち、図４（Ｂ）に示すように、プローブ本体１１を製作した際、プローブ本体１１の先端部１２における開口部の一部に偏った状態で磁性部４３を成形することができる。なお、図５は、芯入りガラス管を用いて実際にプローブ本体１１を製作した際のＳＥＭ画像である。図５によれば、プローブ本体１１の内周面における図示右上部分に偏った状態で磁性部４３が形成されている。 Moreover, in the said embodiment, the thing with the circular hole shape of the glass tube which comprises the probe main body 11 of the magnetic probe 10 was used. However, instead of this, as shown in FIG. 4A, the core member 42 protruding in a convex shape from the inner peripheral surface 41 on the inner peripheral surface 41 of the glass tube 40 extends along the axial direction of the glass tube 40. A so-called cored glass tube may be used. According to this, when the probe main body 11 is manufactured by the pipette puller, the magnetic pole material (iron wire in the above embodiment) that is disposed and melted in the glass tube 40 adheres along the core member 42. That is, as shown in FIG. 4B, when the probe main body 11 is manufactured, the magnetic part 43 can be formed in a state of being biased to a part of the opening at the distal end portion 12 of the probe main body 11. FIG. 5 is an SEM image when the probe body 11 is actually manufactured using a cored glass tube. According to FIG. 5, the magnetic part 43 is formed in a state of being biased to the upper right part in the figure on the inner peripheral surface of the probe main body 11.
これによれば、図６に示すように、磁気プローブ１０の先端部１２における磁性部４３が形成された部分に磁力線が集中し、より大きさが小さい局所的な磁界を形成することができる。この結果、極めて小さい微粒子を単体で保持し易くなるとともに、同保持した微粒子をより小さい間隔で配置することが可能となる。また、磁気プローブ１０の先端部１２を小さく形成することが困難な場合においても、大きさが小さい局所的な磁界を形成することができる。 According to this, as shown in FIG. 6, the lines of magnetic force concentrate on the portion of the tip 12 of the magnetic probe 10 where the magnetic part 43 is formed, and a local magnetic field with a smaller magnitude can be formed. As a result, extremely small particles can be easily held alone, and the held particles can be arranged at smaller intervals. In addition, even when it is difficult to make the tip portion 12 of the magnetic probe 10 small, a local magnetic field having a small size can be formed.
なお、上記実施形態においては、被膜Ｃｏをスパッタ法で形成した。しかし、被膜Ｃｏを形成する方法は、被膜Ｃｏを構成する物質に応じて適宜決定すればよく、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、真空蒸着法、鍍金法、さらには、磁性材料を磁気プローブ１０の先端部１２の外周面に塗布することにより形成することができる。これらによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。 In the above embodiment, the coating Co is formed by sputtering. However, the method of forming the coating Co may be determined as appropriate according to the material constituting the coating Co, and is not limited to the above embodiment. For example, it can be formed by applying a vacuum deposition method, a plating method, or a magnetic material to the outer peripheral surface of the tip 12 of the magnetic probe 10. Also by these, the same effect as the above embodiment can be expected.
また、上記実施形態においては、磁性部１３，１４を構成する被膜Ｃｉ，Ｃｏ、鉄柱１５、およびワイヤ１６の各材料には純度の高い鉄（純度約９９．５％）を用いた。しかし、これらを構成する材料は磁性を有する材料であれば、これに限定されるものではない。例えば、酸化鉄、酸化クロム、フェライト、コバルト、ニッケル、またはセラミック磁性体などの材料を単体で、またはこれらを含む合金で用いることができる。また、純度の高い材料は、前記各部品、特に磁性部１３，１４に残留磁界が形成されることを防止して、微粒子Ｐの解放を容易にするためである。したがって、本発明を実施する上で必ずしも純度の高い材料を用意する必要はない。 Moreover, in the said embodiment, high purity iron (purity about 99.5%) was used for each material of the film | membrane Ci and Co which comprise the magnetic parts 13 and 14, the iron pillar 15, and the wire 16. FIG. However, as long as the material which comprises these is a material which has magnetism, it will not be limited to this. For example, a material such as iron oxide, chromium oxide, ferrite, cobalt, nickel, or ceramic magnetic substance can be used alone or in an alloy containing these materials. Further, the high-purity material prevents the residual magnetic field from being formed in each of the components, particularly the magnetic portions 13 and 14, and facilitates the release of the fine particles P. Therefore, it is not always necessary to prepare a material with high purity in carrying out the present invention.
また、上記実施形態においては、コイル２３に電流を印加する電源２４を交流電源としたが、これに限定されるものではない。すなわち、電源２４として直流電源を用いることも可能である。ただし、磁気プローブ１０の先端部１２における残留磁気を少なくするため、交流電源を用いることが望ましい。なお、電源２４として直流電源を用いた場合には、コイル２３の通電を停止した際、すなわち、微粒子Ｐを解放する際、磁気プローブ１０の先端部１２に磁気が残留し易い。このため、コイル２３に磁気極性を反転させながら連続的に磁気が減少するように印加電流を正負に変化させながら連続的に減少させることにより、上記実施形態における交流消磁と同様の効果が期待できる。また、気プローブ１０の先端部１２の消磁は、交流消磁の他に磁気ヒステリシスが追従不能となるまで周波数を上げることによっても実現できる。これらによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。 Moreover, in the said embodiment, although the power supply 24 which applies an electric current to the coil 23 was set as AC power supply, it is not limited to this. That is, a DC power source can be used as the power source 24. However, in order to reduce the residual magnetism at the tip 12 of the magnetic probe 10, it is desirable to use an AC power source. When a DC power source is used as the power source 24, magnetism tends to remain at the distal end portion 12 of the magnetic probe 10 when energization of the coil 23 is stopped, that is, when the fine particles P are released. For this reason, it is possible to expect the same effect as the AC demagnetization in the above embodiment by continuously decreasing the applied current while changing the applied current positively and negatively so that the magnetism continuously decreases while reversing the magnetic polarity. . Further, the demagnetization of the distal end portion 12 of the air probe 10 can be realized by increasing the frequency until the magnetic hysteresis becomes impossible to follow in addition to the AC demagnetization. Also by these, the same effect as the above embodiment can be expected.
また、本実施形態においては、外径が約１〜２μｍの磁性を有する微粒子Ｐを用いたが、これに限定されるものではない。本発明は、外径が約１ｎｍ〜１００μｍまで微粒子Ｐに広く適用できるものである。また、微粒子Ｐが非磁性であっても、非磁性の微粒子Ｐに磁性を有する物体を付着させるなどにより磁性を備えさせるようにすることもできる。これらによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。 Further, in the present embodiment, the fine particles P having magnetism having an outer diameter of about 1 to 2 μm are used, but the present invention is not limited to this. The present invention can be widely applied to the fine particles P with an outer diameter of about 1 nm to 100 μm. Moreover, even if the fine particles P are non-magnetic, magnetism can be provided by attaching a magnetic object to the non-magnetic fine particles P. Also by these, the same effect as the above embodiment can be expected.
また、本実施形態においては、磁気プローブ１０を磁化するために電源装置２４に接続されたコイル２３を用いた。しかし、磁気プローブ１０の先端部に磁界を生じせることができる構成であれば、これに限定されるものではない。例えば、図７に示すように、磁性部１３と磁性部１４との間に永久磁石ＭＧを配置して、同永久磁石ＭＧを磁気的に接続・切断することによって磁気プローブ１０の先端部における磁界の形成・消滅を制御するように構成してもよい。これによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。 In the present embodiment, the coil 23 connected to the power supply device 24 is used to magnetize the magnetic probe 10. However, the configuration is not limited to this as long as the magnetic field can be generated at the tip of the magnetic probe 10. For example, as shown in FIG. 7, a permanent magnet MG is arranged between the magnetic part 13 and the magnetic part 14, and the permanent magnet MG is magnetically connected and disconnected to magnetic field at the tip of the magnetic probe 10. You may comprise so that formation and extinction of may be controlled. Also by this, the same effect as the above-mentioned embodiment can be expected.
また、本実施形態においては、基材ＢＰの下方に磁気プローブ１０を配置して微粒子配置装置を構成した。しかし、磁気プローブ１０の配置位置は、微粒子Ｐを保持・配置・解放できれば、これに限定されるものではない。例えば、基材ＢＰの上方に磁気プローブ１０を配置するように構成してもよい。この場合、水層Ｗに直接磁気プローブ１０の先端部１２を浸漬して微粒子Ｐを保持・配置・解放することができる。これによれば、基材ＢＰを介することなく微粒子Ｐを保持・配置・解放できるため、磁気プローブ１０の先端部１２に生じる磁界の強さ・大きさを小さくすることができる。すなわち、磁界を形成するためのエネルギーを節約することができる。 In this embodiment, the magnetic probe 10 is arranged below the base material BP to configure the fine particle arrangement device. However, the arrangement position of the magnetic probe 10 is not limited to this as long as the fine particles P can be held, arranged, and released. For example, you may comprise so that the magnetic probe 10 may be arrange | positioned above the base material BP. In this case, the tip 12 of the magnetic probe 10 can be directly immersed in the water layer W to hold, arrange and release the fine particles P. According to this, since the fine particles P can be held / arranged / released without using the base material BP, the strength / magnitude of the magnetic field generated at the distal end portion 12 of the magnetic probe 10 can be reduced. That is, energy for forming a magnetic field can be saved.
また、本実施形態においては、微粒子Ｐを蒸留水中に含ませた状態で保持・配置・解放するように構成した。これは、微粒子Ｐを液体内に均一に浮遊させることにより磁気プローブ１０による微粒子Ｐの保持・配置・解放が容易とするためである。したがって、微粒子Ｐを気体中または真空中に配置した状態で磁気プローブ１０により保持・配置・解放することも可能である。また、微粒子Ｐを液体中に含ませる場合においても、蒸留水の外に純水、生理食塩水、アルコールなど、微粒子Ｐの特性に適合する液体を用いることができる。これらによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。 Moreover, in this embodiment, it comprised so that the fine particle P was hold | maintained, arrange | positioned, and released in the state contained in distilled water. This is because the particles P can be easily held, arranged and released by the magnetic probe 10 by floating the particles P uniformly in the liquid. Therefore, it is also possible to hold, arrange and release the fine particles P by the magnetic probe 10 in a state where the fine particles P are arranged in a gas or vacuum. Even when the fine particles P are included in the liquid, a liquid that matches the characteristics of the fine particles P, such as pure water, physiological saline, and alcohol, can be used in addition to distilled water. Also by these, the same effect as the above embodiment can be expected.
また、上記実施形態においては、対物レンズ３１、ビームスプリッタ３２、ハロゲンランプ３３、集光レンズ３４、ＮＤ（Neutral Density）フィルタ３５、ＣＣＤ素子３６およびモニタ装置３７により、基材ＢＰ上の液層Ｗ内を観察できるように構成した。しかし、液層Ｗの予め決まった位置で微粒子Ｐを保持するとともに、同補足した微粒子Ｐを予め決まった位置に配置する場合など、液層Ｗ内や微粒子Ｐを観察する必要がない場合には、必ずしも、これらの構成、すなわち、微粒子観察手段は必要ではない。 In the above embodiment, the liquid layer W on the substrate BP is formed by the objective lens 31, the beam splitter 32, the halogen lamp 33, the condenser lens 34, the ND (Neutral Density) filter 35, the CCD element 36, and the monitor device 37. It was configured so that the inside could be observed. However, when the fine particles P are held at a predetermined position in the liquid layer W and the supplemented fine particles P are arranged at a predetermined position, the liquid layer W or the fine particles P need not be observed. These configurations, that is, the fine particle observation means are not necessarily required.
また、上記実施形態においては、磁気プローブ１０を３軸アクチュエータ２１により基材ＢＰに対して変位させるように構成した。しかし、磁気プローブ１０が基材ＢＰに対して相対的に変位する構成であれば、これに限定されるものではない。すなわち、位置を固定した磁気プローブ１０に対して基材ＢＰを変位させるように構成してもよい。これらによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。 In the above embodiment, the magnetic probe 10 is configured to be displaced with respect to the base material BP by the triaxial actuator 21. However, the configuration is not limited to this as long as the magnetic probe 10 is configured to be displaced relative to the base material BP. That is, you may comprise so that the base material BP may be displaced with respect to the magnetic probe 10 which fixed the position. Also by these, the same effect as the above embodiment can be expected.
また、上記実施形態においては、作業者がアクチュエータ制御装置２２および電源装置２４を手動操作することにより、磁気プローブ１０の位置決め、および同磁気プローブ１０による微粒子Ｐの保持・解放を行う構成とした。しかし、磁気プローブ１０の位置決め、および同磁気プローブ１０による微粒子Ｐの保持・解放をコンピュータによって自動化することもできる。例えば、図１において破線で示すように、アクチュエータ制御装置２２および電源装置２４にコントローラ２５を接続する。 In the above embodiment, the operator manually positions the actuator control device 22 and the power supply device 24 so that the magnetic probe 10 is positioned and the fine particles P are held and released by the magnetic probe 10. However, the positioning of the magnetic probe 10 and the holding / release of the fine particles P by the magnetic probe 10 can be automated by a computer. For example, as indicated by a broken line in FIG. 1, the controller 25 is connected to the actuator control device 22 and the power supply device 24.
この場合、コントローラ２５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなり、入力装置２６からの指示に応じて、アクチュエータ制御装置２２および電源装置２４の作動をそれぞれ制御する。入力装置２６は、複数の押しボタンスイッチからなり、作業者からの指示をコントローラ２５に入力する。したがって、作業者は、微粒子Ｐを保持する位置および解放する位置を予めコントローラ２５に入力しておく。これにより、コントローラ２５は、予め記憶されているプログラムに従って、作業者から指示された位置に磁気プローブ１０を位置決めするとともに同位置で微粒子Ｐを保持し、同作業者から指示された位置に保持した微粒子Ｐを位置決めして解放するようにアクチュエータ制御装置２２および電源装置２４の作動をそれぞれ制御する。これによれば、微粒子Ｐの保持・配置・解放を効率的、かつ正確に行うことができる。 In this case, the controller 25 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and controls the operations of the actuator control device 22 and the power supply device 24 according to instructions from the input device 26. The input device 26 includes a plurality of push button switches, and inputs instructions from the operator to the controller 25. Therefore, the operator inputs the position for holding and releasing the fine particles P in the controller 25 in advance. As a result, the controller 25 positions the magnetic probe 10 at a position instructed by the operator according to a program stored in advance, holds the fine particles P at the same position, and holds them at the position instructed by the operator. The operations of the actuator control device 22 and the power supply device 24 are controlled so as to position and release the fine particles P. According to this, the fine particles P can be held, arranged, and released efficiently and accurately.
ＢＰ…基材、Ｐ，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…微粒子、Ｗ…水層、Ｓ…シール、Ｃ…カバーガラス、１０…磁気プローブ、１１…プローブ本体、１２…先端部、１３，１４…磁性部、１５…鉄柱、１６…ワイヤ、２１…３軸アクチュエータ、２１ａ…プローブ保持具、２２…アクチュエータ制御装置、２３…コイル、２４…電源装置、２５…コントローラ、３１…対物レンズ、３２…ビームスプリッタ、３３…ハロゲンランプ、３６…ＣＣＤ素子、３７…モニタ装置。 BP: base material, P, P1, P2, P3: fine particles, W: water layer, S: seal, C: cover glass, 10: magnetic probe, 11: probe main body, 12: tip portion, 13, 14 ... magnetic portion , 15 ... Iron pillar, 16 ... Wire, 21 ... Triaxial actuator, 21a ... Probe holder, 22 ... Actuator controller, 23 ... Coil, 24 ... Power supply, 25 ... Controller, 31 ... Objective lens, 32 ... Beam splitter, 33: halogen lamp, 36: CCD element, 37: monitor device.
Claims (11)
前記先端部に互いに異なる２つの磁極を形成するために磁性体からなる磁性部をそれぞれ備え、前記各磁性部による互いに異なる２つの磁極によって形成される磁界によって前記微粒子を保持させることを特徴とする磁気プローブ。 In a magnetic probe that holds magnetic particles on the tip by generating a magnetic field at the tip of the probe body formed in a rod shape,
In order to form two different magnetic poles at the tip portion, magnetic parts made of a magnetic material are provided, respectively, and the fine particles are held by magnetic fields formed by two different magnetic poles by the magnetic parts. Magnetic probe.
前記プローブ本体は、非磁性体により形成された管体の内周面および外周面に、前記各磁性部として磁性体をそれぞれ配置して構成された磁気プローブ。 The magnetic probe according to claim 1,
The probe main body is a magnetic probe in which a magnetic body is arranged as each magnetic portion on an inner peripheral surface and an outer peripheral surface of a tubular body formed of a nonmagnetic material.
ガラス管の中に、磁性を有し前記ガラス管より低い融点の磁極用材料を配置する磁極用材料配置工程と、
前記磁極用材料の溶融温度以上、かつ前記ガラス管の融点未満の範囲の温度における同ガラス管の塑性変形可能な温度にまで前記ガラス管を加熱する加熱工程と、
前記加熱されたガラス管を同ガラス管の軸線方向に引っ張ることにより、同ガラス管の外径を成形するとともに、溶融した前記磁極用材料を前記ガラス管の内周面に付着させることにより前記磁性部の一方を成形する成形工程とを含むことを特徴とする磁気プローブの製造方法。 A method of manufacturing a magnetic probe according to claim 1 or 2,
In the glass tube, a magnetic pole material arrangement step of arranging a magnetic pole material that has magnetism and has a lower melting point than the glass tube,
A heating step of heating the glass tube to a temperature at which the glass tube can be plastically deformed at a temperature in the range of the melting point of the magnetic pole material or higher and less than the melting point of the glass tube;
By pulling the heated glass tube in the axial direction of the glass tube, the outer diameter of the glass tube is formed, and the magnetic material is adhered to the inner peripheral surface of the glass tube by adhering the melted magnetic pole material to the inner peripheral surface of the glass tube. And a molding step of molding one of the parts.
前記成形工程後のガラス管の外周面にパーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ合金）からなる被膜を形成して前記磁性部の他方を成形する被膜成形工程を含む磁気プローブの製造方法。 The method of manufacturing a magnetic probe according to claim 3, further comprising:
A method of manufacturing a magnetic probe including a film forming step of forming a film made of permalloy (Fe-Ni alloy) on the outer peripheral surface of the glass tube after the forming step and forming the other of the magnetic parts.
前記磁極用材料配置工程は、前記ガラス管の内周面に同内周面から突出した凸部が前記ガラス管の軸線方向に沿って形成されたガラス管を用いる磁気プローブの製造方法。 In the manufacturing method of the magnetic probe according to claim 3 or claim 4,
The magnetic pole material arranging step is a method of manufacturing a magnetic probe using a glass tube in which convex portions protruding from the inner peripheral surface of the glass tube are formed along the axial direction of the glass tube.
前記請求項１または請求項２に記載した磁気プローブと、
前記磁気プローブの先端部に磁界を生じさせる磁界発生手段と、
前記基材と前記磁気プローブとを相対的に変位させる位置変位手段とを備えたことを特徴とする微粒子配置装置。 In a fine particle placement device for placing magnetic fine particles on the surface of a substrate,
The magnetic probe according to claim 1 or 2,
Magnetic field generating means for generating a magnetic field at the tip of the magnetic probe;
A fine particle placement device comprising: a position displacement means for relatively displacing the base material and the magnetic probe.
前記磁界発生手段は、
前記磁気プローブの周囲に配置されたコイルと、
前記コイルに電流を流すための電源とを備える微粒子配置装置。 In the fine particle arrangement device according to claim 6,
The magnetic field generating means includes
A coil disposed around the magnetic probe;
A fine particle placement device comprising: a power source for causing a current to flow through the coil.
前記磁界発生手段における前記電源は、磁気極性を連続的に反転させながら印加電流を漸減させることにより、前記磁気プローブに生じた磁気を消滅させる微粒子配置装置。 In the fine particle arrangement device according to claim 7,
The power source in the magnetic field generating means is a fine particle arrangement device that extinguishes the magnetism generated in the magnetic probe by gradually decreasing the applied current while continuously reversing the magnetic polarity.
前記基材の表面を照らすための光源を有し、同光源によって照らされた前記基材上の前記微粒子の状態を観察可能とする微粒子観察手段を備える微粒子配置装置。 The fine particle arrangement device according to any one of claims 6 to 8, further comprising:
A fine particle arrangement device comprising a fine particle observation means having a light source for illuminating the surface of the base material and enabling observation of the state of the fine particles on the base material illuminated by the light source.
前記微粒子は液体中に存在する微粒子配置装置。 In the fine particle arrangement device according to any one of claims 6 to 9,
The fine particle arrangement device in which the fine particles are present in a liquid.
前記微粒子は、粒の大きさが１ｎｍ〜１００μｍのナノ粒子またはマイクロ粒子である微粒子配置装置。 In the fine particle arrangement device according to any one of claims 6 to 10,
The fine particle arrangement device, wherein the fine particles are nanoparticles or micro particles having a particle size of 1 nm to 100 μm.
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