特許 6872700 カセット装填装置

(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】6872700

(24)【登録日】2021年4月22日

(45)【発行日】2021年5月19日

(54)【発明の名称】カセット装填装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 1/28 20060101AFI20210510BHJP

   G01N 1/00 20060101ALI20210510BHJP

   G01N 23/20008 20180101ALI20210510BHJP

【ＦＩ】

   G01N1/28 W

   G01N1/00 101A

   G01N23/20008

【請求項の数】6

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-54108(P2017-54108)

(22)【出願日】2017年3月21日

(65)【公開番号】特開2018-155680(P2018-155680A)

(43)【公開日】2018年10月4日

【審査請求日】2019年11月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】504151365

【氏名又は名称】大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構

(73)【特許権者】

【識別番号】597100538

【氏名又は名称】株式会社ミラプロ

(74)【代理人】

【識別番号】100135781

【弁理士】

【氏名又は名称】西原 広徳

(74)【復代理人】

【識別番号】100217227

【弁理士】

【氏名又は名称】野呂 亮仁

(72)【発明者】

【氏名】平木 雅彦

(72)【発明者】

【氏名】中村 哲朗

【審査官】 永田 浩司

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００３−５２７５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２０９３７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１５７７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／００６３５７１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１６／０７４７２０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−２１５０６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０７４９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／００４８３９１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２２８０４９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０６２２６９９７（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ １／００

Ｇ０１Ｎ ２３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上面に開口を有して液体窒素を収容する液体窒素収容容器と、
前記液体窒素収容容器内に収容されたカセットの収容孔に装填する結晶保持具を装着および脱着する結晶保持具着脱部と、
前記結晶保持具を装着および脱着することが可能であり、前記結晶保持具着脱部に対し装着および脱着することが可能な着脱ロッドと、
前記結晶保持具着脱部を三次元方向に移動させる三次元移動部と、
前記液体窒素収容容器と前記結晶保持具着脱部と前記三次元移動部を囲み外界と内界を仕切るケースと、
前記ケース内を乾燥させる乾燥機とを備え、
前記ケースは、外界と内界を繋ぐ開口部と、前記開口部を被覆する開口部カバーを備え、
前記開口部は、前記着脱ロッドを通過させることができる大きさに形成される
カセット装填装置。

【請求項2】

前記結晶保持具着脱部は、
前記結晶保持具の装着面に磁力により吸着する吸着部と、
前記結晶保持具の装着面と前記吸着部が相対的に離間する方向へ前記結晶保持具を押圧できる押圧部と、
前記吸着部と前記押圧部が互いに近接および離間する方向へ前記吸着部と前記押圧部の少なくとも一方を相対的に移動させる近接離間移動部とを備えた
請求項１記載のカセット装填装置。

【請求項3】

前記近接離間移動部は、前記押圧部を位置固定した状態で前記吸着部を前記離間する方向へ移動させる構成である
請求項２記載のカセット装填装置。

【請求項4】

前記着脱ロッドは、前記近接離間移動部から取り外し可能であり、
前記押圧部と前記吸着部は、前記着脱ロッドに設けられ、
前記近接離間移動部は、前記着脱ロッドを取り付け／取り外しできる着脱機構部を有する
請求項２または３記載のカセット装填装置。

【請求項5】

前記乾燥機は前記ケースの外に設けられ、前記ケースの一部に、前記乾燥機からのホースを接続する乾燥機用開口部を設けて該乾燥機用開口部に前記ホースが接続されている
請求項１から４のいずれか１つに記載のカセット装填装置。

【請求項6】

前記液体窒素収容容器の底上面と前記カセットの底面中央の一方に凸部を設け、他方に凹部に設けて、前記凸部と前記凹部を嵌合させることによって前記カセットを支持する構成である
請求項１から５のいずれか１つに記載のカセット装填装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、例えば、結晶保持具を液体窒素内でカセットに装填するようなカセット装填装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、タンパク質等の生体高分子の立体構造を解析することが新薬開発等の様々な分野で役立つことが知られており、この生体高分子を解析することが行われている。

【0003】

特に、創薬の分野では、設計した多量の薬剤の候補がタンパク質と相互作用するかどうかをつきとめるために、タンパク質と多種の薬剤とを一緒に結晶化したタンパク質結晶を大量に準備し、Ｘ線を用いた結晶構造解析を行っている。

【0004】

このような生体高分子の立体構造を解析するためには、生体高分子の結晶を液体窒素により凍結して凍結結晶とし、この凍結結晶にＸ線を照射し、そのＸ線が凍結結晶に照射されたときに生体高分子から出る回折線等を検出して分析する必要がある。

【0005】

このような生体高分子の立体構造の解析に用いられるＸ線は、加速器によって生成されたものである。このため、このようなＸ線解析装置が設置されている施設は限られている。従って、適宜の施設にて生体高分子の結晶化と凍結を行い、この生体高分子を凍結したままＸ線解析装置のある施設に搬送し、その施設にて解析が行われる。すなわち、凍結した凍結結晶を搬送する必要がある。

【0006】

このような搬送に利用できる装置として、凍結結晶の処理装置が提案されている（特許文献１参照）。この処理装置は、作業者がワンドと格納容器支持具を操作し、格納容器支持具によって支持された格納容器を液体窒素の中につけ、この液体窒素の中でワンドの先端のマウント具を格納容器内に収納するものである。

【0007】

しかしながら、液体窒素の液面上方には白い靄が発生するために格納容器と結晶ホルダを視認することがむずかしく、さらにタンパク質結晶を捕集するマウント具の捕集部が繊細である。このため、慣れない者には難しい作業であり、格納容器にマウント具をうまく収納できずにタンパク質結晶を傷つけ又は落としてしまうことがあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１０−２８６４３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

この発明は、上述の問題点に鑑みて、簡便かつ確実に結晶保持具をカセットの収容孔に装填できるカセット装填装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

この発明は、上面に開口を有して液体窒素を収容する液体窒素収容容器と、前記液体窒素収容容器内に収容されたカセットの収容孔に装填する結晶保持具を装着および脱着する結晶保持具着脱部と、前記結晶保持具を装着および脱着することが可能であり、前記結晶保持具着脱部に対し装着および脱着することが可能な着脱ロッドと、前記結晶保持具着脱部を三次元方向に移動させる三次元移動部と、前記液体窒素収容容器と前記結晶保持具着脱部と前記三次元移動部を囲み外界と内界を仕切るケースと、前記ケース内を乾燥させる乾燥機とを備え、前記ケースは、外界と内界を繋ぐ開口部と、前記開口部を被覆する開口部カバーを備え、前記開口部は、前記着脱ロッドを通過させることができる大きさに形成されるカセット装填装置であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

この発明により、簡便かつ確実に結晶保持具をカセットの収容孔に装填できるカセット装填装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】カセット装填装置の概略構成を示す斜視図。

【図2】ホルダと着脱ロッドと結晶保持具の説明図。

【図3】カセットの構成を説明する説明図。

【図4】カセット装填装置の電気系統の構成を示すブロック図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、この発明の一実施形態を図面と共に説明する。

【実施例1】

【0014】

図１は、カセット装填装置１の概略構成を示す斜視図である。

【0015】

カセット装填装置１は、テーブル９の上面に、三次元移動機３と、真空断熱容器７が設置され、これらが透明のケース２によって囲まれている。また、テーブル９の天板裏側には、乾燥機１０が設置されている。この乾燥機１０から伸びるホース１０ａは、先端の開口部がケース２の連通孔２ｃに接続されている。

【0016】

ケース２は、底面に開口を有する直方体であり、正面中央に窓孔２ａが設けられている。この窓孔２ａは、窓孔２ａよりひとまわり大きいシート状で透明の開閉カバー２ｂによって閉鎖されている。開閉カバー２ｂは、四角形であり、上辺がケース２に固定されている。これにより、作業者は、開閉カバー２ｂの下辺を持って手前に引くようにして窓孔２ａを開状態にすることと、開閉カバー２ｂの下辺を離して重力によって垂れ下がらせて窓孔２ａを開閉カバー２ｂで塞いだ閉状態にすることができる。開状態のとき、作業者は窓孔２ａを通じて外部からケース２内に手や着脱ロッド４などを挿入することができる。

【0017】

三次元移動機３は、ホルダ１５をＸ方向（テーブル９の幅方向）とＹ方向（テーブル９の奥行方向）とＺ方向（高さ方向）の三次元で移動させる機器であり、Ｘ方向ガイド１１と、Ｘ方向移動部１２と、Ｚ方向移動部１４と、Ｙ方向移動部１３と、ホルダ１５を備えている。

【0018】

Ｘ方向ガイド１１は、Ｘ方向に水平に長い棒状のガイドであり、このガイドに沿ってＸ方向移動部１２がＸ方向へ移動できるように構成されている。

【0019】

Ｘ方向移動部１２は、内部にステッピングモータで構成されるＸ方向駆動部１２２（図４参照）を備えており、このステッピングモータの駆動軸に設けられたローラがＸ方向ガイド１１に接触して回転することで、Ｘ方向ガイド１１に沿ってＸ方向へ任意の距離だけ移動する。また、Ｘ方向移動部１２は、Ｙ方向（前後方向）に真っ直ぐ伸びるＹ方向ガイド１２ａを備えている。

【0020】

Ｙ方向移動部１３は、内部にステッピングモータで構成されるＹ方向駆動部１２３（図４参照）を備えており、このステッピングモータの駆動軸に設けられたローラがＹ方向ガイド１２ａに接触して回転することで、Ｙ方向ガイド１２ａに沿ってＹ方向へ任意の距離だけ移動する。また、Ｙ方向移動部１３は、Ｚ方向（高さ方向）に真っ直ぐ伸びるＺ方向ガイド１３ａを備えている。

【0021】

Ｚ方向移動部１４は、内部にステッピングモータで構成されるＺ方向駆動部１２４（図４参照）を備えており、このステッピングモータの駆動軸に設けられたローラがＺ方向ガイド１３ａに接触して回転することで、Ｚ方向ガイド１３ａに沿ってＺ方向へ任意の距離だけ移動する。
ホルダ１５は、着脱ロッド４を装着するホルダである。

【0022】

このように構成されている三次元移動機３は、後述する制御装置１１０（図４参照）の制御によって、ホルダ１５をＸＹＺ方向（上下左右前後方向）の三次元に移動させ、ホルダ１５の動作による結晶保持具５のカセット８へのセット作業を実行する。

【0023】

真空断熱容器７は、上面解放した円筒形で底の有る形状で、壁面および底面が二重構造となってその隙間が真空もしくはほぼ真空になっている。これにより、真空断熱機能を有して、内部に収容された液体窒素６に熱を与えることを抑制している。真空断熱容器７の底面上には、円盤状の載置板７１が設けられ、この載置板７１の上に４つのカセット８がセットされている。

【0024】

乾燥機１０は、ホース１０ａを通じてケース２内の湿度を低下させるものであり、ケース２内の湿度を低下させる。乾燥機１０は、このケース２内の湿度を、１０％以下に低下させるものとすることができ、５％以下に低下させることが好ましく、４％以下に低下させることが好適である。これにより、ケース２内の水分を低下させ、液体窒素６の影響によって真空断熱容器７の上縁などケース２内の様々な場所に霜が生じることを防止する。

【0025】

図２は、ホルダ１５と着脱ロッド４と結晶保持具５の説明図であり、図２（Ａ）はホルダ１５と着脱ロッド４と結晶保持具５斜視図、図２（Ｂ）は着脱ロッド４の下部と結晶保持具５の断面図である。
ホルダ１５は、四角柱形状で中心軸に沿って貫通する貫通孔２５を有するホルダ本体２３と、貫通孔２５内に挿通された押圧棒２２と、押圧棒２２の上端が接続されている立方体形状の固定具２１と、ホルダ本体２３の下方半分の片面側半分が着脱可能に切り取られた形状の着脱蓋４７とを有している。

【0026】

固定具２１は、Ｙ方向移動部１３（図１参照）に固定されている。また、ホルダ本体２３は、内部にソレノイドまたはモータなどのホルダ駆動部１３１（図４参照）を有しており、押圧棒２２に対して押圧棒２２の長手方向（上下方向）に相対的に移動する。従って、固定具２１および押圧棒２２はＹ方向移動部１３と一体に移動し、これらに対してホルダ本体２３が相対的に上下動する。

【0027】

ホルダ本体２３における着脱蓋４７との着脱面には磁石２６が設けられている。これにより、少なくともホルダ本体２３との当接面が磁性金属（または磁石）で構成された着脱蓋４７を近づけると着脱蓋４７がホルダ本体２３にぴたりと重なる状態で吸着して固定される。着脱蓋４７を磁力に逆らって引くと、着脱蓋４７をホルダ本体２３から取り外すことができる。

【0028】

着脱蓋４７のホルダ本体２３との当接面側には、中央に鉛直方向（高さ方向）に長く設けられた半円柱状の溝孔４８が設けられている。この溝孔４８は、着脱蓋４７がホルダ本体２３に取り付けられた（吸着した）状態でホルダ本体２３の貫通孔２５の一部となり、その内側に着脱ロッド４を収容して支持することができる。

【0029】

着脱ロッド４は、円筒形の上部ボディ４２ａと円筒形の下部ボディ４２ｃが中央のくびれ部４２ｂを挟んで一直線に配置された構成の本体部４２を有し、本体部４２の中心軸に沿って設けられた長手方向（図２の高さ方向）に貫通する貫通孔４２ｄ内に上下動可能な押圧棒４１が設けられている。この押圧棒４１の上端は、押圧棒２２の下端に当接する。

【0030】

図２（Ｂ）に示すように、本体部４２の下部ボディ４２ｃの下端には、保持部４４が設けられている。この保持部４４は、下部ボディ４２ｃと同径の円筒部４４ａの下方に半径が小さくなった円筒形の小径部４４ｂが設けられ、この小径部４４ｂの下端に円盤状に凹となった凹部４４ｃが設けられている。この保持部４４の中心軸に沿って本体部４２の貫通孔４２ｄに連通する貫通孔４４ｄが設けられている。この貫通孔４４ｄの内部には、押圧棒４１が挿通されている。

【0031】

押圧棒４１の下端は、凹部４４ｃに収まる大きさの円盤状の押圧部４６が設けられている。着脱ロッド４内には、図示省略するバネ（付勢部）が設けられており、押圧棒４１を上方（保持部４４と反対側）へ向けて付勢している。従って、通常状態では、凹部４４ｃに押圧部４６が嵌合した状態であり、人の手または機械によって押圧棒４１の後端４１ａを本体部４２の内部へ向かって押し込むと、凹部４４ｃから押圧部４６が突出した状態となる。

【0032】

保持部４４は、磁石により構成されており、結晶保持具５を吸着することができる。従って、通常状態の保持部４４は、結晶保持具５を吸着しており、人の手または機械によって押圧棒４１の後端４１ａを本体部４２の内部へ向かって押し込むと、凹部４４ｃから突出する押圧部４６によって結晶保持具５が保持部４４から離れる方向へ移動し、磁力で吸着できる距離以上に離れた段階で結晶保持具５が解放されて落下する。

【0033】

結晶保持具５は、保持部４４とほぼ同径の円柱部５１と、その下方に続く半径が縮径された小円柱部５２と、その下方に続く逆円錐形状の逆円錐状部５３と、との下端中心から鉛直方向にまっすぐ伸びる棒状の棒状部５４と、この棒状部５４の下端に設けられた輪状の捕集部６０とを有している。円柱部５１の上面部分には、着脱ロッド４の小径部４４ｂが嵌合する円盤状の凹部５１ａが設けられている。また、結晶保持具５の円柱部５１の少なくとも円柱部５１は磁石に吸着する磁性金属で形成されている。

【0034】

捕集部６０は、ナイロン糸などの適宜の糸状部材を輪の形にしたものであり、この輪の内部にタンパク質などの結晶を溶液（液体）とともに捕集することができる。捕集された結晶は、溶液の表面張力によって捕集部６０の中央に位置する。

【0035】

図３は、カセット８の構成を説明する説明図であり、図３（Ａ）はカセット８の平面図、図３（Ｂ）はカセット８と真空断熱容器７の底部と押圧棒４１の下部と押圧棒４１の縦断面図を示す。

【0036】

図３（Ａ）に示すように、カセット８は、短い円柱形状であり、中心軸に設けられた中心孔８６を囲むように、平面（上面）に１６個の収容孔８１が設けられている。また、カセット８は、側周の上端付近に複数箇所の固定溝８５が設けられている。

【0037】

図３（Ｂ）に示すように、中心孔８６に蓋体９０の中心に設けられた中心軸９１が挿入され、カセット８の固定具が固定溝８５に固定されてカセット８と蓋体９０が一体的に固定される。また、蓋体９０には、カセット８の収容孔８１に対向する複数の凸部９２が設けられている、この凸部９２は、収容孔８１に収容された結晶保持具５を固定する。
また、カセット８には、上下方向に貫通して位置決めに利用される位置決め孔８７および位置決め溝８８が設けられている。

【0038】

カセット８は、底面中央にリング状に下方へ突出した設置凸部８９が設けられている。この設置凸部８９は、載置板７１の上面に４つ設けられた円形の載置凹部７２に嵌合する。また、載置板７１には、上方へ突出する棒状の位置決め突起７４が各載置凹部７２の近傍に１つずつ計４つ設けられている。この位置決め突起７４は、カセット８の位置決め孔８７に挿入される。

【0039】

図４は、カセット装填装置１の電気系統の構成を示すブロック図である。
カセット装填装置１は、制御装置１１０と、三次元移動機３と、乾燥機１０と、ホルダ１３１を有している。

【0040】

制御装置１１０は、制御部１１１と、記憶部１１２と、入力部１１５と、入出力部１１６を備えている。
制御部１１１は、ＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭで構成され、各種制御動作を実行する。

【0041】

記憶部１１２は、ハードディスクや不揮発性メモリ等の適宜の記憶装置により構成され、制御プログラム１１３とデータ１１４を記憶している。このデータ１１４は、載置板７１にセットされた４つのカセット８の全ての収容孔８１の位置データと、どのカセット８のどの収容孔８１に結晶保持具５がセットされたかを示すデータも記憶されている。

【0042】

入力部１１５は、押しボタンやタッチパネルなどの適宜の入力装置で構成され、乾燥機１０による乾燥の開始／停止や、ホルダ１５に着脱ロッド４が装着された状態からカセット８の収容孔８１に結晶保持具５を装填する装填動作の開始指示など、適宜の入力を受け付ける。

【0043】

入出力部１１６は、外部機器と接続する接続インターフェースであり、接続されている三次元移動機３、乾燥機１０、およびホルダ駆動部１３１に対して制御部１１１からの適宜の信号の送受信を行う。

【0044】

乾燥機１０は、制御装置１からの制御信号に従って、乾燥の開始／停止を行う。なお、湿度センサを接続し、湿度センサの値に応じて制御部１１１が乾燥機１０による乾燥実行の強度を変化させて湿度をケース２（図１参照）内の湿度を一定に保つ構成としてもよい。

【0045】

三次元移動機３は、制御部１２１と、Ｘ方向駆動部１２２と、Ｙ方向駆動部１２３と、Ｚ方向駆動部１２４を備えている。

【0046】

制御部１２１は、Ｘ方向駆動部１２２とＹ方向駆動部１２３とＺ方向駆動部１２４の駆動を制御し、これらに設けられているステッピングモータの正逆回転と回転数を制御する。

【0047】

Ｘ方向駆動部１２２は、ステッピングモータで構成され、制御部１２１からの制御信号に従ってＸ方向への移動を実行する。
Ｙ方向駆動部１２３は、ステッピングモータで構成され、制御部１２１からの制御信号に従ってＹ方向への移動を実行する。
Ｚ方向駆動部１２４は、ステッピングモータで構成され、制御部１２１からの制御信号に従ってＺ方向への移動を実行する。

【0048】

ホルダ駆動部１３１は、ソレノイドまたはモータ等で構成され、ホルダ１５のホルダ本体２３を固定具２１から遠ざかっている通常位置から固定具２１へ近づく方向へ移動させる動作と、移動後の位置から通常位置へ戻す動作を実行する。

【0049】

以上の構成のカセット装填装置１により、簡便かつ確実に結晶保持具５をカセット８の収容孔８１に装填できる。

【0050】

詳述すると、カセット装填装置１は、制御装置１１０の制御により、乾燥機１０により乾燥動作を実行しつつ、三次元移動機３を動作させて、（１）結晶保持具装着待ち動作、（２）搬送動作、（３）結晶保持具挿入動作、（４）結晶保持具解放動作を実行し、この（１）〜（４）の各動作を繰り返す。

【0051】

（１）結晶保持具装着待ち動作
カセット装填装置１の制御装置１１０は、三次元移動機３を動作させて、結晶保持具５が装着された着脱ロッド４を作業者がホルダ１５に装着しやすい位置へホルダ１５の位置を移動させる。具体的には、窓孔２ａに近い位置まで移動する。なお、この窓孔２ａは真空断熱容器７に液体窒素６を注ぐ際にも利用される孔であるから、これとは別にケース２に小さい窓孔を別途設け、その窓孔の近くへホルダ１５を移動させる構成としてもよい。この場合、着脱ロッド４をホルダ１５に装着する作業の際にケース２内の湿度が上昇することをさらに減少させることができる。

【0052】

このようにして結晶保持具装着待ち状態になると、作業者は、ホルダ１５から着脱蓋４７を外し、着脱ロッド４の下端に磁力によって結晶保持具５（結晶を保持した状態）を接続した状態で、ホルダ１５の貫通孔２５に着脱ロッド４をセットし、着脱蓋４７を磁力によってホルダ１５に装着する。このとき、着脱ロッド４の押圧棒４１の上端が押圧棒２２の下端に接触するように装着する。

【0053】

（２）搬送動作
制御装置１１０の制御部１１１は、入力部１１５によって装填指示が入力されると、三次元移動機３を動作させて、結晶保持具５付きの着脱ロッド４を保持しているホルダ１５を、カセット８の空いている収容孔８１の直上位置まで移動させる。この移動中において真空断熱容器７の上縁の上方を結晶保持具５が通過するとき、結晶保持具５の捕集部６０が真空断熱容器７の上縁に接触したり近付きすぎないように、十分に離間した状態で移動させる。

【0054】

（３）結晶保持具挿入動作
制御部１１１は、三次元移動機３を動作させて、結晶保持具５の捕集部６０が収容孔８１内に収納される位置まで下降させ、収容孔８１に捕集部６０を挿入する。このとき、結晶保持具５の少なくとも棒状部５４が収容孔８１内に入るまで下降させることが好ましく、逆円錐状部５３が収容孔８１内に入るまで下降させることがより好ましく、小円柱部５２が収容孔８１内に入るまで下降させることがさらに好ましく、円柱部５１が収容孔８１内に入るまで下降させることが好適である。このようにして、結晶保持具５を収容孔８１の装填位置に近い位置まで収容させるか、結晶保持具５を収容孔８１の装填位置にまで収容させる。なお、この時点ではまだ結晶保持具５が着脱ロッド４に吸着している。

【0055】

（４）結晶保持具解放動作
制御部１１１は、ホルダ駆動部１３１を動作させ、ホルダ本体２３を固定具２１に近づける方向へ移動させる。これにより、押圧棒２２がホルダ本体２３から相対的に突出するように動作する。このため、ホルダ本体２３と着脱蓋４７によって保持されている本体部４２が固定具２１に近づく方向、つまり結晶保持具５から離れる方向に移動し、かつ、押圧棒２２が動かないことによって結晶保持部５は押圧部４６に当接した状態のまま動かない。従って、本体部４２の下端で磁力を有する保持部４４が結晶保持具５から離間し、結晶保持具５が解放されて落下する（若しくは収容孔８１に収納されたままとなる）。このように結晶保持具５を下方へ押し出すのではなく、結晶保持具５の位置を固定したまま保持部４４および本体部４２を離間させていくため、結晶保持具５が収納孔８１にできるだけ収納されている状態で結晶保持具５の解放動作を行うことができる。従って、結晶保持具５の落下距離を、押圧棒２２によって結晶保持具５を押し出すよりも短い距離にすることができ、落下の衝撃で捕集部６０から結晶が落ちるといったことを防止できる。

【0056】

以上の（１）〜（４）を繰り返し、（２）搬送動作の際に次に空いている収納孔８１の真上に移動するようにして、次々に結晶保持具５をカセット８の収納孔８１に装填していくことができる。

【0057】

この装填作業が自動で行われるため、従来のように液体窒素６からの靄などで見えにくい液体窒素６の中でカセット８の収納孔８１に結晶保持具５を装填する作業が不要となり、装填時に結晶保持具５をどこかに衝突させるといったことを防止できる。

【0058】

また、予め記憶されているカセット８の収納孔８１の位置に結晶保持具５を装填していくため、短時間で正確に装填していくことができる。

【0059】

また、結晶保持具５を装着した着脱ロッド４をホルダ本体２３に取り付ける作業は、真空断熱容器７から離れた位置で行えるため、見づらいこともなく、簡単に手作業で取り付けられる。

【0060】

また、ケース２内は乾燥機１０によって湿度が低下しているため、液体窒素６の影響で様々な場所に霜が生じることを防止でき、結晶保持具５の捕集部６０に霜が生じることも防止できる。従って、霜による不具合をできるだけ防止することができる。

【0061】

また、カセット８は、中央下部に設けられた設置凸部８９が、載置板７１の上面の載置凹部７２に挿入されて支持される構成であるため、液体窒素６の冷却力によって金属製のカセット８が収縮等の変形をしても、セットされたカセット８が傾くことを防止できる。すなわち、例えば３点支持などでカセット８を支えると、液体窒素６の冷却力によって支持部やカセット８が微小に変形し、それによってセットされたカセット８が傾くことがあり得るが、そのような不具合を防止することができる。

【0062】

この発明における開口部は、実施形態の窓孔２ａに対応し、以下同様に、
開口部カバーは、開閉カバー２ｂに対応し、
乾燥機用開口部は、連通孔２ｃに対応し、
三次元移動部は、三次元移動機３に対応し、
液体窒素収容容器は、真空断熱容器７に対応し、
結晶保持具着脱部は、ホルダ１５に対応し、
近接離間移動部は、ホルダ本体２３および着脱蓋４７に対応し、
前記結晶保持具の装着面は、凹部５１ａに対応し、
吸着部は、保持部４４に対応し、
着脱機構部は、着脱蓋４７に対応し、
底上面は、載置板７１の上面に対応し、
凹部は、各載置凹部７２に対応し、
凸部は、設置凸部８９に対応するが、
この発明は本実施形態に限られず他の様々な実施形態とすることができる。

【産業上の利用可能性】

【0063】

この発明は、結晶を液体窒素内でカセットに装填する産業に利用することができる。

【符号の説明】

【0064】

１…カセット装填装置
２…ケース
２ａ…窓孔
２ｂ…開閉カバー
２ｃ…連通孔
３…三次元移動機
４…着脱ロッド
５…結晶保持具
７…真空断熱容器
８…カセット
１０…乾燥機
１０ａ…ホース
１５…ホルダ
２３…ホルダ本体
４４…保持部
４６…押圧部
４７…着脱蓋
５１ａ…凹部
７１…載置板
７２…各載置凹部
８１…収容孔
８９…設置凸部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】