JPS6182649A - スリツト機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は質量分析装置などで使用されるスリット機構に
関し、特にそのスリット幅を真空室の外部から変えるこ
とのできるスリット４１に構に関するものである。

（従来の技術） 分析装置、特に真空中で分析を行なう装置に使用されて
いる従来のスリット機構は、機械式可変幅スリットか固
定幅スリットが殆んどである。

機械式可変幅スリットは、真空室外のノブの回転により
直線運動をするシャフトを真空シール機構を介して真空
室内に導入し、そのシャフトの先端に一対のスリン１−
片の一方のスリット片を取りつけて可動とし、他方の固
定されたスリット片との間にスリットを形成したもので
あり、そのスリット幅の変更は、ノブを回してシャフト
を直線運動させることにより行なう。

固定幅スリットは真空室内に幅寸法の異なった複数個の
スリットを用意しておき、真空室外の電動アクチュエー
タによりそのうちの最適幅寸法のスリン１−を選択して
所定位置へ移動させるものである。

（発明が解決しようとする問題点） 機械式可変幅スリットや固定幅スリットは可動部の真空
シールや、回転運動を直線運動に変換する機構を必要と
するので、構造が複雑になる。

また、機械式可変幅スリットは分析装置の自動化を推進
する上で支障になる。

本発明は真空室の外部から内部へ電気信号のみを送り、
その電気信号により真空室内でスリット幅を制御するこ
とが可能で、かつ構造の簡単なスリット機構を提供する
ことを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明のスリット機構は、その一対のスリット片の少な
くとも一方が可動であって、その可動のスリット片（以
下スリット可動片という）は所望のスリット幅に応じて
所定の電界が印加される圧電素子または電歪素子に結合
されている。

（作用） たとえば圧電素子は印加される電界に応じて変位するた
め、その圧電素子に取りつけられているスリット可動片
もともに変位し、そのスリット可動片と対向してスリッ
トを形成している他方のスリット片との間の相対距離、
すなわちスリット幅が印加電界に応じたものになる。

（実施例） 第１図はバイモルフ形圧電素子を使用した一実施例を表
わし、同図（Ａ）、同図（Ｂ）及び同図（Ｃ）はそれぞ
れ平面図、正面図及び側面図である。

２はスリットＳを形成する一対のスリット片の一方をな
す固定されたスリット片（以下スリット固定片という）
で、金属製支持体４に固定されている。６はスリットＳ
を構成する一対のスリット片の他方をなすスリット可動
片で、その一部に溝８が設けられ、この溝８にバイモル
フ形圧電素子１０の先端部が嵌め込まれ接着剤により固
着されることにより、スリット可動片６がバイモルフ形
圧電素子１０の先端部に取りつけられている。バイモル
フ膨圧Ｔｌ！素子１０はスリット可動片６とスリット固
定片２とが対向してスリットＳを形成するように、その
基端部が金属製クランパ１２により支持体４に固定され
ている。

バイモルフ形圧電素子１０は中間に金属板を挟んで同一
方向に分極した２枚の圧電素子が貼り合わされて構成さ
れており、金属製の支持体４とクランパ１２を両圧電素
子に共通の一方の電極とし、中間の金属板に他方の電極
（図示路）を設けて両電極間に所定の電界が印加される
ようになっている。

１４はスリット可動片６の位置を検出する位置センサと
してのホトインタラプタで、支持体４に固定されており
、その対向する発光部と受光部との間隙１６にはスリッ
ト可動片６の一部１８が挿入され、その部分１８が発光
部から受光部への光を遮ることによりスリット可動片６
の位置が検出される。

第２図に本実施例に使用されるスリット幅制御系の一例
を示す。

２ｏはスリット幅設定信号と位置センサ１４からの位置
信号とを入力し、両信号を比較してバイモルフ形圧電素
子１０に加える最適な直流電圧の基になる直流電圧（以
下制御電圧という）を発生させるための制御回路であり
、高い増幅率の比例要素を含んでいるが、オフセントを
完全にとり除く必要のある場合には、さらに積分要素を
含めてもよい。　２２は直流電圧発生回路で、制御回路
２０からの信号を受けてバイモルフ形圧電素子１０を駆
動するに必要な直流高電圧を発生し、バイモルフ形圧電
索子１０に印加する。

本実施例の動作を第１図及び第２図により説明する。い
まスリット可動片６が第１図で実線で示される状態にあ
るものとして、スリット幅を他の所望の一定幅に変える
ためにそれに対応したスリット幅設定信号を制御回路２
０に入力すると、制御回路２０でそのスリット幅設定信
号と位置センサ１４からの信号とが比較され、直流電圧
発生回路２２からバイモルフ形圧電素子１ｏへ所定の直
流電圧が印加されて、バイモルフ形圧電素子１ｏが例え
ば第１図に鎖線で示される状態に変位しスリット可動片
６も変位するにのスリット可動片６の位置は位置センサ
１４により検出され、その検出信号が制御回路２０ヘフ
イードバノクされることにより、スリット可動片６の位
置が所望の設定位置になるように精度よく制御される。

第２図における直流電圧発生回路の例を第３図〜第５図
に示す。

第３図の例は発振用ＩＣ２４と逓倍電圧回路２６とから
なるものである。制御回路２ｏの出力信号である直流の
制御電圧を発振用ＩＣ２４の電源電圧として入力して低
電圧の交流信号を作り、その交流出力信号を逓倍電圧回
路２６に入力して昇圧し、整流し、平滑化する。

ここで、発振用ＩＣ２４としては、直流の供給電源電圧
を広範囲（例えば５〜１５Ｖ程度）にとれるものが適す
る。また、逓倍電圧回路２６は何段にも重ねて使用する
ことができる。

第４図の例は発振用ＩＣ２４からの低電圧交流信号をト
ランス２８により昇圧した後、整流平滑回路３０により
直流電圧にするものである。

また、第５図の例は第４図と同じく発振用ＩＣ２４から
の低電圧交流信号をトランス２８で昇圧した後、逓倍電
圧回路２６により更に昇圧し、整流平滑を行なうもので
ある。

これらの直流電圧発生回路の例において５発振用ＩＣを
使用すると制御系の構成が簡単になり小型化する利点が
あるが、発振用ＩＣに代えてトランジスタ、抵抗、コン
デンサなどの個別部品を組み合せて構成された発振回路
を使用してもよい。

再び第１図に戻って説明すると、この実施例では一対の
スリット片の一方は可動、他方は固定としているが、両
スリット片を２個のバイモルフ形圧電素子でそれぞれ支
持してともに可動になるようにしてもよい。その場合、
第１図の実施例と同じスリット幅変化量を生じさせるに
は、バイモルフ膨圧Ｖｒ１素子に印加される電圧は約１
／２で済む利点がある。

第１図の実施例では位置センサ１４としてホトインタラ
プタを使用しているが、他の位置センサを使用してもよ
い。そして、位Ｗ−２ンサＩ４を使用するとスリット幅
制御が精度よく行なわれる利点がある。しかしながら、
スリット幅制御が粗くてもよい場合には位置センサを省
くことができる。

その場合、制御回路２０はスリット幅設定値のみを入力
して制御電圧を発生するような回路構成とすればよい。

また、第１図において、バイモルフ形圧電素子１０への
印加電圧がスリット通過ビームに影響を及ぼす場合には
、例えばバイモルフ形圧電素子１０の全外周部に導電性
塗料を塗布し、接地するようにすればよい。

上記においてはバイモルフ形圧電素子を使用した例を示
したが、第６図に示すようにスタック形圧電素子３２を
用いてレバー３１を介しスリット可動片６を作動させる
ようにすることもできる。

さらに電歪効果を利用する電歪素子を用いてもよく、本
発明はこれらすべてを包含する。

（発明の効果） 本発明のスリットはスリット幅を電気信号のみで制御で
きるので装置の自動化に有効である。そして、圧電素子
又は電歪素子によりスリット片を直接動かすので、その
構造は簡単である。

真空室の外部から内部へは電気信号を送るだけでよいの
で、真空シール部は電気信号授受用コネクタとすること
ができ、この点でも構造が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、同図（Ｂ）及び同図（Ｃ）は本発明の一
実施例を示すそれぞれ平面図、正面図及び側面図、第２
図は同実施例のスリット幅制御系を示すブロック図、第
３図ないし第５図はそれぞれ第２図における直流電圧発
生回路の例を示すブロック図、第６図は他の実施例を示
す正面図である。 ２・・・・・・スリット固定片、　　６・・・・・・ス
リット可動片、１０・・・・・・バイモルフ形圧電素子
、３２・・・・・スタック形圧電素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少くとも一方のスリット片が可動で一対のスリッ
   ト片によってスリットを形成する機構において、 前記可動のスリット片が、スリット幅に応じた電界が印
   加されることにより変位する圧電素子または電歪素子に
   よって変位するように構成されていることを特徴とする
   スリット機構。