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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024175836
(43)【公開日】2024-12-19
(54)【発明の名称】試料ホルダーおよび荷電粒子線装置
(51)【国際特許分類】
H01J 37/20 20060101AFI20241212BHJP
【ＦＩ】
H01J37/20 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023093876
(22)【出願日】2023-06-07
(71)【出願人】
【識別番号】000004271
【氏名又は名称】日本電子株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100090387
【弁理士】
【氏名又は名称】布施 行夫
(74)【代理人】
【識別番号】100090398
【弁理士】
【氏名又は名称】大渕 美千栄
(74)【代理人】
【識別番号】100161540
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 良伸
(72)【発明者】
【氏名】永野 哲也
(72)【発明者】
【氏名】廣田 成俊
【テーマコード（参考）】
5C101
【Ｆターム（参考）】
5C101AA03
5C101AA04
5C101AA05
5C101AA22
5C101AA23
5C101AA32
5C101BB06
5C101FF43
5C101FF46
5C101FF49
5C101GG37
(57)【要約】
【課題】試料を容易に着脱できる試料ホルダーを提供する。
【解決手段】試料ホルダー１００は、荷電粒子線装置用の試料ホルダーであって、試料を支持する試料支持部１２を備えたホルダーベース１１０と、試料支持部１２に配置された試料を押さえる試料押さえ部材１２０と、試料押さえ部材１２０をホルダーベース１１０に回転可能に固定する軸部材１３０と、試料押さえ部材１２０に試料を押さえるための第１方向の力を付与する少なくとも１つの弾性部材１４０，１５０と、を含み、試料押さえ部材１２０を回転させることによって、試料押さえ部材１２０で試料を押さえる状態と、試料支持部１２を開放する状態と、を切り替え可能であり、試料押さえ部材２０は、軸部材１３０が通る軸受穴を有し、試料押さえ部材１２０で試料を押さえる状態において、軸部材１３０は、軸受穴内を、第１方向に移動可能である。
【選択図】図１
【解決手段】試料ホルダー１００は、荷電粒子線装置用の試料ホルダーであって、試料を支持する試料支持部１２を備えたホルダーベース１１０と、試料支持部１２に配置された試料を押さえる試料押さえ部材１２０と、試料押さえ部材１２０をホルダーベース１１０に回転可能に固定する軸部材１３０と、試料押さえ部材１２０に試料を押さえるための第１方向の力を付与する少なくとも１つの弾性部材１４０，１５０と、を含み、試料押さえ部材１２０を回転させることによって、試料押さえ部材１２０で試料を押さえる状態と、試料支持部１２を開放する状態と、を切り替え可能であり、試料押さえ部材２０は、軸部材１３０が通る軸受穴を有し、試料押さえ部材１２０で試料を押さえる状態において、軸部材１３０は、軸受穴内を、第１方向に移動可能である。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
荷電粒子線装置用の試料ホルダーであって、
試料を支持する試料支持部を備えたホルダーベースと、
前記試料支持部に配置された前記試料を押さえる試料押さえ部材と、
前記試料押さえ部材を前記ホルダーベースに回転可能に固定する軸部材と、
前記試料押さえ部材に前記試料を押さえるための第１方向の力を付与する少なくとも１つの弾性部材と、
を含み、
前記試料押さえ部材を回転させることによって、前記試料押さえ部材で前記試料を押さえる状態と、前記試料支持部を開放する状態と、を切り替え可能であり、
前記試料押さえ部材は、前記軸部材が通る軸受穴を有し、
前記試料押さえ部材で前記試料を押さえる状態において、前記軸部材は、前記軸受穴内を、前記第１方向に移動可能である、試料ホルダー。
試料を支持する試料支持部を備えたホルダーベースと、
前記試料支持部に配置された前記試料を押さえる試料押さえ部材と、
前記試料押さえ部材を前記ホルダーベースに回転可能に固定する軸部材と、
前記試料押さえ部材に前記試料を押さえるための第１方向の力を付与する少なくとも１つの弾性部材と、
を含み、
前記試料押さえ部材を回転させることによって、前記試料押さえ部材で前記試料を押さえる状態と、前記試料支持部を開放する状態と、を切り替え可能であり、
前記試料押さえ部材は、前記軸部材が通る軸受穴を有し、
前記試料押さえ部材で前記試料を押さえる状態において、前記軸部材は、前記軸受穴内を、前記第１方向に移動可能である、試料ホルダー。
【請求項2】
請求項１において、
前記試料押さえ部材で前記試料を押さえる状態において、前記軸受穴は、前記第１方向に長い長孔である、試料ホルダー。
前記試料押さえ部材で前記試料を押さえる状態において、前記軸受穴は、前記第１方向に長い長孔である、試料ホルダー。
【請求項3】
請求項１において、
前記弾性部材として、
前記試料押さえ部材の一端に前記試料を押さえるための力を付与する第１弾性部材と、
前記試料押さえ部材の他端に前記試料を押さえるための力を付与する第２弾性部材と、を含む、試料ホルダー。
前記弾性部材として、
前記試料押さえ部材の一端に前記試料を押さえるための力を付与する第１弾性部材と、
前記試料押さえ部材の他端に前記試料を押さえるための力を付与する第２弾性部材と、を含む、試料ホルダー。
【請求項4】
請求項３において、
前記第１弾性部材は、前記試料押さえ部材の一端に固定された板バネである、試料ホルダー。
前記第１弾性部材は、前記試料押さえ部材の一端に固定された板バネである、試料ホルダー。
【請求項5】
請求項４において、
前記試料押さえ部材で前記試料を押さえる状態において、前記第１弾性部材は、前記ホルダーベースに押し当てられて弾性変形し、前記試料押さえ部材に前記第１方向の力を付与する、試料ホルダー。
前記試料押さえ部材で前記試料を押さえる状態において、前記第１弾性部材は、前記ホルダーベースに押し当てられて弾性変形し、前記試料押さえ部材に前記第１方向の力を付与する、試料ホルダー。
【請求項6】
請求項３において、
前記第２弾性部材は、前記試料押さえ部材の他端に固定された板バネであり、
前記ホルダーベースには、ピンが設けられ、
前記第２弾性部材には、前記ピンが嵌まる穴が設けられ、
前記ピンを前記穴に嵌めることによって前記第２弾性部材が弾性変形し、前記第２弾性部材が前記試料押さえ部材に前記第１方向の力を付与する、試料ホルダー。
前記第２弾性部材は、前記試料押さえ部材の他端に固定された板バネであり、
前記ホルダーベースには、ピンが設けられ、
前記第２弾性部材には、前記ピンが嵌まる穴が設けられ、
前記ピンを前記穴に嵌めることによって前記第２弾性部材が弾性変形し、前記第２弾性部材が前記試料押さえ部材に前記第１方向の力を付与する、試料ホルダー。
【請求項7】
請求項１において、
前記軸部材は、前記第１方向に直交する第２方向に沿って配置されている、試料ホルダー。
前記軸部材は、前記第１方向に直交する第２方向に沿って配置されている、試料ホルダー。
【請求項8】
請求項１において、
前記試料支持部は、前記試料が配置される凹部を有し、
前記試料押さえ部材は、前記凹部に嵌まる凸部を有している、試料ホルダー。
前記試料支持部は、前記試料が配置される凹部を有し、
前記試料押さえ部材は、前記凹部に嵌まる凸部を有している、試料ホルダー。
【請求項9】
請求項８において、
前記凹部の底面には、電子線を通過させる第１貫通孔が設けられ、
前記凸部には、電子線を通過させる第２貫通孔が設けられている、試料ホルダー。
前記凹部の底面には、電子線を通過させる第１貫通孔が設けられ、
前記凸部には、電子線を通過させる第２貫通孔が設けられている、試料ホルダー。
【請求項10】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の試料ホルダーを含む、荷電粒子線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、試料ホルダーおよび荷電粒子線装置に関する。
【背景技術】
【0002】
透過電子顕微鏡では、試料は試料ホルダーによって支持される。例えば、特許文献１には、試料を載せるための台座が形成されたホルダーベースと、試料押さえリングと、試料押さえリングを押圧して試料を台座に押し付ける２本の棒状スプリングと、を備えた試料ホルダーが開示されている。特許文献１に開示された試料ホルダーでは、試料を台座に載せ、台座に載せた試料上に試料押さえリングを載せ、２本の棒状スプリングで試料押さえリングを押さえることによって試料を試料ホルダーに固定できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】実開平６－６００５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１に開示された試料ホルダーでは、試料ホルダーに試料を装着する場合、ピンセットなどの器具を用いて、試料押さえリングを試料上に置かなければならない。また、特許文献１に開示された試料ホルダーでは、試料ホルダーから試料を取り外す場合、ピンセットなどの器具を用いて、試料上に置かれた試料押さえリングを試料上から退かさなければならない。このように、特許文献１に開示された試料ホルダーでは、ピンセットなどの器具を用いて、試料押さえリングを試料上に載せたり、試料上から退かしたりしなければならず、試料を破損するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明に係る試料ホルダーの一態様は、
荷電粒子線装置用の試料ホルダーであって、
試料を支持する試料支持部を備えたホルダーベースと、
前記試料支持部に配置された前記試料を押さえる試料押さえ部材と、
前記試料押さえ部材を前記ホルダーベースに回転可能に固定する軸部材と、
前記試料押さえ部材に前記試料を押さえるための第１方向の力を付与する少なくとも１つの弾性部材と、
を含み、
前記試料押さえ部材を回転させることによって、前記試料押さえ部材で前記試料を押さえる状態と、前記試料支持部を開放する状態と、を切り替え可能であり、
前記試料押さえ部材は、前記軸部材が通る軸受穴を有し、
前記試料押さえ部材で前記試料を押さえる状態において、前記軸部材は、前記軸受穴内を、前記第１方向に移動可能である。
荷電粒子線装置用の試料ホルダーであって、
試料を支持する試料支持部を備えたホルダーベースと、
前記試料支持部に配置された前記試料を押さえる試料押さえ部材と、
前記試料押さえ部材を前記ホルダーベースに回転可能に固定する軸部材と、
前記試料押さえ部材に前記試料を押さえるための第１方向の力を付与する少なくとも１つの弾性部材と、
を含み、
前記試料押さえ部材を回転させることによって、前記試料押さえ部材で前記試料を押さえる状態と、前記試料支持部を開放する状態と、を切り替え可能であり、
前記試料押さえ部材は、前記軸部材が通る軸受穴を有し、
前記試料押さえ部材で前記試料を押さえる状態において、前記軸部材は、前記軸受穴内を、前記第１方向に移動可能である。
【0006】
このような試料ホルダーでは、試料押さえ部材を回転させることによって、試料押さえ部材で試料を押さえる状態と、試料支持部を開放する状態と、を切り替え可能であるため、ピンセットなどの器具を用いることなく、試料押さえ部材を試料上に載せたり、試料上から退かしたりできる。したがって、このような試料ホルダーでは、試料を破損させる可能性を低減でき、容易に試料を着脱できる。
【0007】
本発明に係る荷電粒子線装置の一態様は、
上記試料ホルダーを含む。
上記試料ホルダーを含む。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】第１実施形態に係る試料ホルダーを模式的に斜視図。
【図2】第１実施形態に係る試料ホルダーを模式的に斜視図。
【図3】ホルダーベースを模式的に示す斜視図。
【図4】試料押さえ部材を模式的に示す斜視図。
【図5】試料押さえ部材を模式的に示す断面図。
【図6】第１弾性部材を模式的に示す斜視図。
【図7】第２弾性部材を模式的に示す斜視図。
【図8】第１実施形態に係る試料ホルダーを模式的に示す断面図。
【図9】第２実施形態に係る試料ホルダーを模式的に示す斜視図。
【図10】第２実施形態に係る試料ホルダーを模式的に示す斜視図。
【図11】第２実施形態に係る試料ホルダーの先端部を模式的に示す図。
【図12】第３実施形態に係る試料ホルダーを模式的に示す斜視図。
【図13】第３実施形態に係る試料ホルダーを模式的に示す斜視図。
【図14】第４実施形態に係る試料ホルダーを模式的に示す斜視図。
【図15】第４実施形態に係る試料ホルダーを模式的に示す斜視図。
【図16】第５実施形態に係る試料ホルダーを模式的に示す斜視図。
【図17】第５実施形態に係る試料ホルダーを模式的に示す斜視図。
【図18】第２弾性部材を模式的に示す斜視図。
【図19】第６実施形態に係る試料ホルダーを模式的に示す斜視図。
【図20】第６実施形態に係る試料ホルダーを模式的に示す斜視図。
【図21】第７実施形態に係る透過電子顕微鏡の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【0010】
【0011】
図１および図２には、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。Ｘ方向は、Ｘ軸に沿う一方の方向である＋Ｘ方向と、Ｘ軸に沿う他方の方向である－Ｘ方向と、を含む。Ｙ方向は、Ｙ軸に沿う一方の方向である＋Ｙ方向と、Ｙ軸に沿う他方の方向である－Ｙ方向と、を含む。Ｚ方向は、Ｚ軸に沿う一方の方向である＋Ｚ方向と、Ｚ軸に沿う他方の方向である－Ｚ方向と、を含む。
【0012】
試料ホルダー１００は、透過電子顕微鏡用の試料ホルダーである。透過電子顕微鏡では、試料ホルダー１００で保持された試料に電子線を照射し、試料を透過した電子を検出して像を取得できる。透過電子顕微鏡用の試料は電子線が透過する厚さに薄膜化されており、例えば直径３ｍｍ程度の環状の金属板であるグリッドに張り付けられている。
【0013】
試料ホルダー１００は、図１および図２に示すように、ホルダーベース１１０と、試料押さえ部材１２０と、軸部材１３０と、第１弾性部材１４０と、第２弾性部材１５０と、ピン１６０と、を含む。図１は、試料押さえ部材１２０を起こした状態を図示し、図２は、試料押さえ部材１２０を倒した状態を図示している。
【0014】
図３は、ホルダーベース１１０を模式的に示す斜視図である。ホルダーベース１１０は、Ｚ方向の厚みを有する板状の部材である。図示はしないが、試料ホルダー１００は、試料を透過電子顕微鏡内の試料室に導入可能な長さを有するシャフトを含み、ホルダーベース１１０は当該シャフトに接続される。
【0015】
ホルダーベース１１０は、試料を支持する試料支持部１２を備えている。試料支持部１２には、Ｚ方向の深さを有する凹部１４が形成されている。凹部１４は、試料を収容できる深さおよび直径を有している。試料支持部１２には、凹部１４に接続された溝１５が形成されている。溝１５の底面は、凹部１４の底面よりも深い。溝１５にピンセットなどの試料を掴むための器具を挿入することによって、凹部１４に配置された試料を容易に掴むことができる。凹部１４の底面には、貫通孔１６が形成されている。貫通孔１６は、電子線を通過させるための孔である。
【0016】
ホルダーベース１１０には、開口部１８が形成されており、開口部１８内に試料支持部１２が設けられている。試料支持部１２の厚さは、ホルダーベース１１０の開口部１８を囲む部分の厚さよりも小さい。開口部１８は、試料支持部１２の－Ｘ方向側に位置する第１空間１８ａと、試料支持部１２の＋Ｘ方向側に位置する第２空間１８ｂと、試料支持部１２の上方の第３空間１８ｃと、を有している。
【0017】
図４は、試料押さえ部材１２０を模式的に示す斜視図である。図５は、試料押さえ部材１２０を模式的に示す断面図である。試料押さえ部材１２０は、試料支持部１２の凹部１４に配置された試料を押さえる。試料押さえ部材１２０は、板バネや、棒状の弾性体、ゴムなどで構成されておらず、リジッドな部品である。試料押さえ部材１２０は、例えば、ステンレス鋼、銅、アルミニウムなどの金属材料を加工したものである。試料押さえ部材１２０には、第１弾性部材１４０および第２弾性部材１５０によって試料を押さえるための力が付与される。
【0018】
試料押さえ部材１２０は、基部２１ａと、先端部２１ｂと、基部２１ａと先端部２１ｂとの間の押さえ部２１ｃと、を有している。押さえ部２１ｃの厚さは、基部２１ａの厚さよりも小さく、かつ、先端部２１ｂの厚さよりも小さい。基部２１ａには、第１弾性部材１４０を固定するためのネジ穴２８ａが形成されている。先端部２１ｂには、第２弾性部材１５０を固定するためのネジ穴２８ｂが形成されている。
【0019】
試料押さえ部材１２０は、軸受穴２２を有している。軸受穴２２は、試料押さえ部材１２０の基部２１ａに設けられている。軸受穴２２には、試料押さえ部材１２０をホルダーベース１１０に回転可能に固定するための軸部材１３０が挿入される。軸受穴２２には軸部材１３０がＹ方向に挿入される。すなわち、軸部材１３０は、試料を押さえるための力の方向である－Ｚ方向に直交するＹ方向に配置される。そのため、試料押さえ部材１２０の回転軸は、Ｙ軸に平行な軸となる。
【0020】
試料押さえ部材１２０を軸部材１３０を回転軸として回転させることによって、図２に示すように試料押さえ部材１２０を倒したり、図１に示すように試料押さえ部材１２０を起こしたりすることができる。試料ホルダー１００では、試料押さえ部材１２０を倒すことによって、試料押さえ部材１２０で試料を押さえることができ、試料押さえ部材１２０を起こすことによって、試料支持部１２を開放することができる。すなわち、試料ホルダー１００では、試料押さえ部材１２０を回転させることによって、試料押さえ部材１２０で試料を押さえる状態と、試料支持部１２を開放する状態と、を切り替えることができる。
【0021】
図２に示すように、試料押さえ部材１２０を倒した状態では、ホルダーベース１１０の上面２ａと、試料押さえ部材１２０の上面４ａは、平行となる。また、試料押さえ部材１２０を起こした状態では、上面２ａと上面４ａが所定の角度となる。図２に示す試料押さえ部材１２０を倒した状態において、上面２ａおよび上面４ａは、＋Ｚ方向を向く。
【0022】
試料押さえ部材１２０を倒した状態では、試料押さえ部材１２０の基部２１ａが第１空間１８ａに配置され、先端部２１ｂが第２空間１８ｂに配置され、押さえ部２１ｃが第３空間１８ｃに配置される。このように、試料押さえ部材１２０を倒した状態では、ホルダーベース１１０の開口部１８は、試料押さえ部材１２０によって塞がれる。
【0023】
試料押さえ部材１２０に設けられた軸受穴２２は、図５に示すように、長孔である。試料押さえ部材１２０を倒した状態において、軸受穴２２は、Ｚ方向に長い長穴である。すなわち、軸受穴２２のＺ方向の長さＬｚは、軸受穴２２のＸ方向の長さＬｘよりも大きい。そのため、試料押さえ部材１２０を倒した状態において、軸部材１３０は、軸受穴２２内をＺ方向に移動可能である。したがって、試料押さえ部材１２０を倒した状態において、試料押さえ部材１２０は、上面２ａと上面４ａが平行な状態を保ったまま、Ｚ方向に移動できる。
【0024】
試料押さえ部材１２０は、凸部２４を有している。凸部２４は、試料押さえ部材１２０を倒すと、凹部１４に嵌まる。これにより、凹部１４に配置された試料を凸部２４で押さえることができる。凸部２４の高さは、例えば、凹部１４の深さと等しい。なお、凸部２４の高さは、凹部１４の深さよりも大きくてもよい。凸部２４には、電子線を通過させるための貫通孔２６が形成されている。凸部２４の上面は、貫通孔２６を囲む円環状である。試料押さえ部材１２０を倒した状態において、貫通孔２６と貫通孔１６は重なる。
【0025】
軸部材１３０は、図３に示すように、ホルダーベース１１０に形成された固定穴１９に挿入されている。軸部材１３０は、例えば、カシメ、溶接、または接着によりホルダーベース１１０に固定されている。軸部材１３０は、試料押さえ部材１２０の回転軸として機能する。
【0026】
図６は、第１弾性部材１４０を模式的に示す斜視図である。第１弾性部材１４０は、試料押さえ部材１２０の基部２１ａに固定された板バネである。第１弾性部材１４０は、ホルダーベース１１０に固定された固定部４０と、固定部４０に接続された自由端である先端部４２と、を有している。固定部４０は、試料押さえ部材１２０の基部２１ａに形成されたネジ穴２８ａにネジ１０２ａを螺合させることによってねじ止めされる。なお、第１弾性部材１４０を試料押さえ部材１２０に固定する方法は、ねじ止めに限定されず、例えば、溶接、接着などによって第１弾性部材１４０を試料押さえ部材１２０に固定してもよい。
【0027】
図７は、第２弾性部材１５０を模式的に示す斜視図である。第２弾性部材１５０は、試料押さえ部材１２０の先端部２１ｂに固定された板バネである。第２弾性部材１５０は、ホルダーベース１１０に固定された固定部５０と、固定部５０に接続された自由端である先端部５２と、を有している。固定部５０は、試料押さえ部材１２０の先端部２１ｂに形成されたネジ穴２８ｂにネジ１０２ｂを螺合させることによってねじ止めされる。なお、第２弾性部材１５０を試料押さえ部材１２０に固定する方法は、ねじ止めに限定されず、例えば、溶接、接着などによって第２弾性部材１５０を試料押さえ部材１２０に固定してもよい。
【0028】
ホルダーベース１１０には、ピン１６０が設けられている。第２弾性部材１５０の先端部５２には、ピン１６０が嵌まる穴５４が設けられている。第２弾性部材１５０の先端部
５２には、穴５４に接続された溝５６が形成されており、ピン１６０は、溝５６を通って穴５４に嵌まる。第２弾性部材１５０の先端部５２には、第２弾性部材１５０の持ち手となるつまみ５８が形成されている。図２に示す試料押さえ部材１２０を倒した状態において、先端部５２は、固定部５０から＋Ｘ方向に延びる部分と、当該＋Ｘ方向に延びる部分に接続された－Ｚ方向に延びる部分と、を有している。先端部５２の－Ｚ方向に延びる部分に、穴５４、溝５６、およびつまみ５８が形成されている。
５２には、穴５４に接続された溝５６が形成されており、ピン１６０は、溝５６を通って穴５４に嵌まる。第２弾性部材１５０の先端部５２には、第２弾性部材１５０の持ち手となるつまみ５８が形成されている。図２に示す試料押さえ部材１２０を倒した状態において、先端部５２は、固定部５０から＋Ｘ方向に延びる部分と、当該＋Ｘ方向に延びる部分に接続された－Ｚ方向に延びる部分と、を有している。先端部５２の－Ｚ方向に延びる部分に、穴５４、溝５６、およびつまみ５８が形成されている。
【0029】
【0030】
試料押さえ部材１２０を倒した状態において、第１弾性部材１４０は、試料押さえ部材１２０の一端に試料を押さえるための力を付与する。試料押さえ部材１２０を倒すことによって、第１弾性部材１４０の先端部４２は、ホルダーベース１１０の下面２ｂに押し当てられて弾性変形し、基部２１ａに－Ｚ方向の力を付与する。試料押さえ部材１２０を起こすことによって、第１弾性部材１４０の先端部４２は、ホルダーベース１１０の下面２ｂから離れ、試料押さえ部材１２０に力を付与しない。
【0031】
試料押さえ部材１２０を倒した状態において、第２弾性部材１５０は、試料押さえ部材１２０の他端に試料を押さえるための力を付与する。試料押さえ部材１２０を倒して、穴５４をピン１６０に嵌めることによって、第２弾性部材１５０の先端部５２が湾曲して弾性変形し、先端部２１ｂに－Ｚ方向の力を付与する。穴５４からピン１６０を外すことによって、第２弾性部材１５０の先端部５２は湾曲した状態から開放されて、試料押さえ部材１２０に力を付与しない。
【0032】
１．２． 試料の着脱
１．２．１． 試料の装着
まず、試料押さえ部材１２０を軸部材１３０を回転軸として回転させて、図１に示すように、試料押さえ部材１２０を起こす。これにより、試料支持部１２が開放される。次に、ピンセットなどの試料をつかむための器具を用いて試料を試料支持部１２の凹部１４に配置する。
１．２．１． 試料の装着
まず、試料押さえ部材１２０を軸部材１３０を回転軸として回転させて、図１に示すように、試料押さえ部材１２０を起こす。これにより、試料支持部１２が開放される。次に、ピンセットなどの試料をつかむための器具を用いて試料を試料支持部１２の凹部１４に配置する。
【0033】
次に、試料押さえ部材１２０を軸部材１３０を回転軸として回転させて、図２に示すように、試料押さえ部材１２０を倒し、第２弾性部材１５０の穴５４にピン１６０を引っ掛ける。これにより、試料押さえ部材１２０がホルダーベース１１０に固定される。
【0034】
このとき、図８に示すように、第１弾性部材１４０の先端部４２がホルダーベース１１０の下面２ｂに押し当てられて弾性変形し、試料押さえ部材１２０の基部２１ａに－Ｚ方向の力を付与する。また、第２弾性部材１５０の穴５４にピン１６０を引っ掛けることによって第２弾性部材１５０の先端部５２が湾曲して弾性変形し、試料押さえ部材１２０の先端部２１ｂに－Ｚ方向の力を付与する。これにより、試料押さえ部材１２０の両端に－Ｚ方向の力が付与され、試料押さえ部材１２０の凸部２４で試料支持部１２の凹部１４に配置された試料を押さえることができる。したがって、試料を試料支持部１２に固定できる。
【0035】
ここで、図５に示すように、試料押さえ部材１２０を倒した状態において、試料押さえ部材１２０の軸受穴２２は、Ｚ方向に長い長穴である。そのため、試料押さえ部材１２０は、上面２ａと上面４ａが平行な状態を保ったまま、Ｚ方向に移動できる。したがって、第１弾性部材１４０および第２弾性部材１５０によって試料押さえ部材１２０の両端に－Ｚ方向の力が付与されたときに、試料押さえ部材１２０は、傾くことなく上面２ａと上面４ａが平行な状態を保つことができる。これにより、試料押さえ部材１２０の凸部２４を
試料に面で接触させることができ、試料の破損を低減できる。さらに、試料の厚さに応じて、試料押さえ部材１２０とホルダーベース１１０との間の隙間が変化するため、様々な厚さの試料に対して凸部２４を面で接触させることができる。
試料に面で接触させることができ、試料の破損を低減できる。さらに、試料の厚さに応じて、試料押さえ部材１２０とホルダーベース１１０との間の隙間が変化するため、様々な厚さの試料に対して凸部２４を面で接触させることができる。
【0036】
以上の工程により、試料ホルダー１００に試料を装着できる。
【0037】
１．２．２． 試料の取り外し
まず、ピンセットなどでピン１６０と第２弾性部材１５０のつまみ５８を挟むことによって、第２弾性部材１５０の穴５４からピン１６０を外す。これにより、第２弾性部材１５０の先端部５２は湾曲した状態から開放される。また、第１弾性部材１４０は、ホルダーベース１１０から離れる。したがって、第１弾性部材１４０および第２弾性部材１５０は、試料押さえ部材１２０に試料を押さえるための力を付与しない。
まず、ピンセットなどでピン１６０と第２弾性部材１５０のつまみ５８を挟むことによって、第２弾性部材１５０の穴５４からピン１６０を外す。これにより、第２弾性部材１５０の先端部５２は湾曲した状態から開放される。また、第１弾性部材１４０は、ホルダーベース１１０から離れる。したがって、第１弾性部材１４０および第２弾性部材１５０は、試料押さえ部材１２０に試料を押さえるための力を付与しない。
【0038】
次に、図１に示すように、試料押さえ部材１２０を起こし、試料支持部１２を開放する。次に、ピンセットなどの試料をつかむための器具を試料支持部１２の溝１５に挿入し、凹部１４に配置された試料をつかむ。これにより、凹部１４から試料を取り出すことができる。
【0039】
以上の工程により、試料ホルダー１００から試料を取り外すことができる。
【0040】
１．３． 効果
試料ホルダー１００は、試料を支持する試料支持部１２を備えたホルダーベース１１０と、試料支持部１２に配置された試料を押さえる試料押さえ部材１２０と、試料押さえ部材１２０をホルダーベース１１０に回転可能に固定する軸部材１３０と、試料押さえ部材１２０に試料を押さえるための－Ｚ方向の力を付与する第１弾性部材１４０および第２弾性部材１５０と、を含む。また、試料ホルダー１００では、試料押さえ部材１２０を回転させることによって、試料押さえ部材１２０で試料を押さえる状態と、試料支持部１２を開放する状態と、を切り替え可能である。また、試料ホルダー１００では、試料押さえ部材１２０は、軸部材１３０が通る軸受穴２２を有し、試料押さえ部材１２０で試料を押さえる状態において、軸部材１３０は、軸受穴２２内をＺ方向に移動可能である。
試料ホルダー１００は、試料を支持する試料支持部１２を備えたホルダーベース１１０と、試料支持部１２に配置された試料を押さえる試料押さえ部材１２０と、試料押さえ部材１２０をホルダーベース１１０に回転可能に固定する軸部材１３０と、試料押さえ部材１２０に試料を押さえるための－Ｚ方向の力を付与する第１弾性部材１４０および第２弾性部材１５０と、を含む。また、試料ホルダー１００では、試料押さえ部材１２０を回転させることによって、試料押さえ部材１２０で試料を押さえる状態と、試料支持部１２を開放する状態と、を切り替え可能である。また、試料ホルダー１００では、試料押さえ部材１２０は、軸部材１３０が通る軸受穴２２を有し、試料押さえ部材１２０で試料を押さえる状態において、軸部材１３０は、軸受穴２２内をＺ方向に移動可能である。
【0041】
試料ホルダー１００では、試料押さえ部材１２０を回転させることによって、試料押さえ部材１２０で試料を押さえる状態と、試料支持部１２を開放する状態と、を切り替え可能であるため、試料を破損させる可能性を低減でき、容易に試料を着脱できる。
【0042】
例えば、試料押さえリングで試料を押さえる場合、ピンセットなどの器具を用いて、直径３ｍｍ程度の小さな試料押さえリングを試料上に載せたり、試料上から退かしたりしなければならず、試料を破損するおそれがある。これに対して、試料ホルダー１００では、試料押さえ部材１２０を回転させることによって、試料押さえ部材１２０で試料を押さえる状態と、試料支持部１２を開放する状態と、を切り替え可能である。そのため、試料ホルダー１００では、ピンセットなどの器具を用いることなく、試料押さえ部材１２０を試料上に載せたり、試料上から退かしたりできる。したがって、試料ホルダー１００では、試料を破損させる可能性を低減でき、容易に試料を着脱できる。
【0043】
試料ホルダー１００では、試料押さえ部材１２０で試料を押さえる状態において軸部材１３０は、軸受穴２２内をＺ方向に移動可能であるため、第１弾性部材１４０および第２弾性部材１５０によって試料押さえ部材１２０に－Ｚ方向の力が付与されたときに、試料押さえ部材１２０は、傾くことなく水平な状態でＺ方向に移動できる。したがって、試料ホルダー１００では、試料押さえ部材１２０を試料に面で接触させることができ、試料の破損を低減できる。
【0044】
試料ホルダー１００では、試料押さえ部材１２０で試料を押さえる状態において、軸受穴２２は、Ｚ方向に長い長孔である。そのため、試料ホルダー１００では、試料押さえ部材１２０の両端に－Ｚ方向の力が付与されたときに、試料押さえ部材１２０は、上面２ａと上面４ａとが平行な状態を保ったまま、Ｚ方向に移動できる。したがって、試料ホルダー１００では、様々な厚さの試料を破損することなく固定できる。例えば、軸受穴２２内を軸部材１３０が移動できない場合、試料の厚さによっては試料押さえ部材１２０が試料面に対して傾いた状態で試料を押さえることになる。そのため、試料押さえ部材１２０の凸部２４の角が試料に接触してしまい、試料を破損する可能性がある。
【0045】
試料ホルダー１００は、試料押さえ部材１２０の一端に試料を押さえるための力を付与する第１弾性部材１４０と、試料押さえ部材１２０の他端に試料を押さえるための力を付与する第２弾性部材１５０と、を含む。そのため、試料ホルダー１００では、試料押さえ部材１２０の両端に試料を押さえるための力を付与できる。したがって、試料ホルダー１００では、試料押さえ部材１２０で試料を面で押さえることができる。
【0046】
試料ホルダー１００では、第１弾性部材１４０は、試料押さえ部材１２０の一端に固定された板バネである。また、試料ホルダー１００では、試料押さえ部材１２０で試料を押さえた状態において、第１弾性部材１４０は、ホルダーベース１１０に押し当てられて弾性変形し、試料押さえ部材１２０に－Ｚ方向の力を付与する。このように、試料ホルダー１００では、第１弾性部材１４０によって、試料押さえ部材１２０に試料を押さえるための力を容易に付与できる。
【0047】
試料ホルダー１００では、第２弾性部材１５０は、試料押さえ部材１２０の他端に固定された板バネである。また、ホルダーベース１１０には、ピン１６０が設けられ、第２弾性部材１５０には、ピン１６０が嵌まる穴５４が設けられ、ピン１６０を穴５４に嵌めることによって第２弾性部材１５０が弾性変形し、第２弾性部材１５０が試料押さえ部材１２０に－Ｚ方向の力を付与する。このように、試料ホルダー１００では、第２弾性部材１５０によって、試料押さえ部材１２０に試料を押さえるための力を容易に付与できる。
【0048】
試料ホルダー１００では、軸部材１３０は、試料押さえ部材１２０で試料を押さえるための力の方向である－Ｚ方向に直交するＹ方向に沿って配置されている。そのため、試料ホルダー１００では、試料押さえ部材１２０を倒したり、試料押さえ部材１２０を起こしたりすることによって、試料押さえ部材１２０で試料を押さえる状態と、試料支持部１２を開放する状態と、を切り替えることができる。
【0049】
試料ホルダー１００では、試料支持部１２は、試料が配置される凹部１４を有し、試料押さえ部材１２０は、凹部１４に嵌まる凸部２４を有している。そのため、試料ホルダー１００では、確実に試料支持部１２に試料を固定できる。さらに、試料ホルダー１００では、試料押さえ部材１２０を軸部材１３０を回転軸として回転することによって凸部２４が凹部１４に嵌まるため、容易に試料を試料支持部１２に固定できる。
【0050】
試料ホルダー１００では、凹部１４の底面には、電子線を通過させる第１貫通孔としての貫通孔１６が設けられ、凸部２４には、電子線を通過させる第２貫通孔としての貫通孔２６が設けられている。そのため、試料ホルダー１００を、透過電子顕微鏡用の試料ホルダーとして用いることができる。
【0051】
２． 第２実施形態
２．１． 試料ホルダー
次に、第２実施形態に係る試料ホルダーについて、図面を参照しながら説明する。図９
および図１０は、第２実施形態に係る試料ホルダー２００を模式的に示す斜視図である。図９は、試料押さえ部材１２０を起こした状態を図示し、図１０は、試料押さえ部材１２０を倒した状態を図示している。図１１は、第２実施形態に係る試料ホルダー２００の先端部を模式的に示す図である。以下、第２実施形態に係る試料ホルダー２００において、第１実施形態に係る試料ホルダー１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
２．１． 試料ホルダー
次に、第２実施形態に係る試料ホルダーについて、図面を参照しながら説明する。図９
および図１０は、第２実施形態に係る試料ホルダー２００を模式的に示す斜視図である。図９は、試料押さえ部材１２０を起こした状態を図示し、図１０は、試料押さえ部材１２０を倒した状態を図示している。図１１は、第２実施形態に係る試料ホルダー２００の先端部を模式的に示す図である。以下、第２実施形態に係る試料ホルダー２００において、第１実施形態に係る試料ホルダー１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0052】
試料ホルダー２００では、試料押さえ部材１２０をホルダーベース１１０に固定するための構成が、上述した試料ホルダー１００と異なる。
【0053】
ホルダーベース１１０の先端には、＋Ｘ方向に突出する第１突出部２１０および＋Ｘ方向に突出する第２突出部２１２が形成されている。第１突出部２１０は、ホルダーベース１１０の上面２ａに対して傾斜した傾斜面２１１ａを有している。上面２ａと傾斜面２１１ａが接続された角部の角度は、鋭角である。第２突出部２１２は、ホルダーベース１１０の上面２ａに対して傾斜した傾斜面２１３ａを有している。上面２ａと傾斜面２１３ａが接続された角部の角度は、例えば、上面２ａと傾斜面２１１ａが接続された角部の角度と等しい。傾斜面２１１ａおよび傾斜面２１３ａは、ホルダーベース１１０の内側を向く側面に形成されている。
【0054】
試料押さえ部材１２０の先端部２１ｂには、第２弾性部材１５０が固定されている。第２弾性部材１５０は、金属板を折り曲げて形成された板バネである。第２弾性部材１５０は、試料押さえ部材１２０に固定される固定部５０と、固定部５０の－Ｙ方向の端部に接続された自由端である第１折り曲げ部２５２と、固定部５０の＋Ｙ方向の端部に接続された自由端である第２折り曲げ部２５４と、を含む。固定部５０は、例えば、ねじ止め、溶接、または接着によって試料押さえ部材１２０に固定されている。
【0055】
第１折り曲げ部２５２および第２折り曲げ部２５４は、固定部５０から折れ曲がっている。第１折り曲げ部２５２と固定部５０がなす角度は、鈍角である。第２折り曲げ部２５４と固定部５０がなす角度は、例えば、第１折り曲げ部２５２と固定部５０がなす角度と等しい。第１折り曲げ部２５２の先端および第２折り曲げ部２５４の先端は、内側に折れ曲がっている。
【0056】
試料押さえ部材１２０を倒した状態において、第１折り曲げ部２５２は、傾斜面２１１ａに押し当てられて、第１折り曲げ部２５２の曲げ角度が大きくなるように弾性変形する。また、試料押さえ部材１２０を倒した状態において、第２折り曲げ部２５４は、傾斜面２１３ａに押し当てられて第２折り曲げ部２５４の曲げ角度が大きくなるように弾性変形する。第１弾性部材１４０が弾性変形することによって生じる力と第２弾性部材１５０が弾性変形することによって生じる力の合力の方向は、－Ｚ方向となる。そのため、第２弾性部材１５０によって試料押さえ部材１２０の先端部２１ｂに－Ｚ方向の力を付与できる。
【0057】
また、第２弾性部材１５０は、第１突出部２１０と第２突出部２１２との間に引っ掛かるため、試料押さえ部材１２０をホルダーベース１１０に固定できる。
【0058】
第１突出部２１０の先端部２１６は、第１突出部２１０の他の部分よりも薄い。第２突出部２１２の先端部２１８は、第２突出部２１２の他の部分よりも薄い。試料押さえ部材１２０の先端には、つまみ２２０が設けられている。試料押さえ部材１２０で試料を押さえる状態において、つまみ２２０は、第１突出部２１０の先端部２１６および第２突出部２１２の先端部２１８よりも下、すなわち、－Ｚ方向に位置する。
【0059】
２．２． 試料の着脱
２．２．１． 試料の装着
まず、図９に示すように、試料押さえ部材１２０を起こして、試料支持部１２を開放する。次に、ピンセットなどの試料をつかむための器具を用いて試料を試料支持部１２の凹部１４に配置する。
２．２．１． 試料の装着
まず、図９に示すように、試料押さえ部材１２０を起こして、試料支持部１２を開放する。次に、ピンセットなどの試料をつかむための器具を用いて試料を試料支持部１２の凹部１４に配置する。
【0060】
次に、図１０に示すように、試料押さえ部材１２０を倒し、第２弾性部材１５０を第１突出部２１０および第２突出部２１２の間に押し込む。これにより、図１１に示すように、第２弾性部材１５０の第１折り曲げ部２５２が傾斜面２１１ａに押し当てられ、第２折り曲げ部２５４が傾斜面２１３ａに押し当られる。この結果、第１折り曲げ部２５２が弾性変形することによって生じる力と第２折り曲げ部２５４が弾性変形することによって生じる力の合力の方向が－Ｚ方向となり、試料押さえ部材１２０の先端部２１ｂに－Ｚ方向の力を付与できる。また、第１弾性部材１４０の先端部４２がホルダーベース１１０の下面２ｂに押し当てられて弾性変形し、試料押さえ部材１２０の基部２１ａに－Ｚ方向の力を付与する。これにより、試料押さえ部材１２０の両端に－Ｚ方向の力を付与することができ、試料押さえ部材１２０で試料を押さえることができる。
【0061】
また、第２弾性部材１５０を第１突出部２１０および第２突出部２１２の間に押し込むことによって、第２弾性部材１５０が第１突出部２１０および第２突出部２１２の間に引っ掛かり、試料押さえ部材１２０をホルダーベース１１０に固定できる。ここで、試料押さえ部材１２０が倒れた状態において、試料押さえ部材１２０の軸受穴２２は、Ｚ方向に長い長穴である。そのため、試料の厚さに応じて、試料押さえ部材１２０とホルダーベース１１０との間の隙間が変化するため、様々な厚さの試料に対して凸部２４を面で接触させることができる。
【0062】
以上の工程により、試料ホルダー２００に試料を装着できる。
【0063】
２．２．２． 試料の取り外し
まず、図１０に示す試料押さえ部材１２０を倒して試料押さえ部材１２０をホルダーベース１１０に固定した状態において、試料押さえ部材１２０のつまみ２２０と、第１突出部２１０の先端部２１６および第２突出部２１２の先端部２１８と、をピンセットなどで挟み、第２弾性部材１５０を、第１突出部２１０および第２突出部２１２の間から外す。これにより、第２弾性部材１５０の第１折り曲げ部２５２および第２折り曲げ部２５４は弾性変形した状態から解放される。また、第１弾性部材１４０は、ホルダーベース１１０から離れる。したがって、第１弾性部材１４０および第２弾性部材１５０は、試料押さえ部材１２０に試料を押さえるための力を付与しない。
まず、図１０に示す試料押さえ部材１２０を倒して試料押さえ部材１２０をホルダーベース１１０に固定した状態において、試料押さえ部材１２０のつまみ２２０と、第１突出部２１０の先端部２１６および第２突出部２１２の先端部２１８と、をピンセットなどで挟み、第２弾性部材１５０を、第１突出部２１０および第２突出部２１２の間から外す。これにより、第２弾性部材１５０の第１折り曲げ部２５２および第２折り曲げ部２５４は弾性変形した状態から解放される。また、第１弾性部材１４０は、ホルダーベース１１０から離れる。したがって、第１弾性部材１４０および第２弾性部材１５０は、試料押さえ部材１２０に試料を押さえるための力を付与しない。
【0064】
次に、試料押さえ部材１２０を軸部材１３０を回転軸として回転させて、図９に示すように、試料押さえ部材１２０を起こす。これにより、試料支持部１２が開放される。次に、ピンセットなどの試料をつかむための器具で凹部１４に配置された試料をつかみ、凹部１４から試料を取り外す。
【0065】
以上の工程により、試料ホルダー２００から試料を取り外すことができる。
【0066】
２．３． 効果
試料ホルダー２００では、試料ホルダー１００と同様に、試料を破損させる可能性を低減でき、容易に試料を着脱できる。
試料ホルダー２００では、試料ホルダー１００と同様に、試料を破損させる可能性を低減でき、容易に試料を着脱できる。
【0067】
３． 第３実施形態
３．１． 試料ホルダー
次に、第３実施形態に係る試料ホルダーについて、図面を参照しながら説明する。図１２および図１３は、第３実施形態に係る試料ホルダー３００を模式的に示す斜視図である。図１２は、試料押さえ部材１２０を起こした状態を図示し、図１３は、試料押さえ部材１２０を倒した状態を図示している。以下、第３実施形態に係る試料ホルダー３００において、上述した試料ホルダー１００および試料ホルダー２００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
３．１． 試料ホルダー
次に、第３実施形態に係る試料ホルダーについて、図面を参照しながら説明する。図１２および図１３は、第３実施形態に係る試料ホルダー３００を模式的に示す斜視図である。図１２は、試料押さえ部材１２０を起こした状態を図示し、図１３は、試料押さえ部材１２０を倒した状態を図示している。以下、第３実施形態に係る試料ホルダー３００において、上述した試料ホルダー１００および試料ホルダー２００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0068】
試料ホルダー３００では、試料押さえ部材１２０をホルダーベース１１０に固定するための構成が、上述した試料ホルダー１００および試料ホルダー２００と異なる。具体的には、試料ホルダー２００では、ホルダーベース１１０の第１突出部２１０と第２突出部２１２の間に第２弾性部材１５０を引っ掛けることによって、試料押さえ部材１２０をホルダーベース１１０に固定した。これに対して、試料ホルダー３００では、第２弾性部材１５０の第１折り曲げ部２５２および第２折り曲げ部２５４で第１突出部２１０および第２突出部２１２を挟むことによって、試料押さえ部材１２０をホルダーベース１１０に固定する。
【0069】
第１突出部２１０は、ホルダーベース１１０の上面２ａに対して傾斜した傾斜面２１１ｂを有している。上面２ａと傾斜面２１１ｂが接続された角部の角度は、鋭角である。第２突出部２１２は、ホルダーベース１１０の上面２ａに対して傾斜した傾斜面２１３ｂを有している。上面２ａと傾斜面２１３ｂが接続された角部の角度は、例えば、上面２ａと傾斜面２１１ｂが接続された角部の角度と等しい。傾斜面２１１ｂおよび傾斜面２１３ｂは、ホルダーベース１１０の外側を向く側面に形成されている。
【0070】
第１折り曲げ部２５２と固定部５０とがなす角度は、鋭角である。固定部５０と第２折り曲げ部２５４とがなす角度は、例えば、第１折り曲げ部２５２と固定部５０とがなす角度と等しい。試料押さえ部材１２０を倒した状態において、第１折り曲げ部２５２はホルダーベース１１０の傾斜面２１１ｂに押し当てられて、第１折り曲げ部２５２の曲げ角度が小さくなるように弾性変形する。また、第２折り曲げ部２５４はホルダーベース１１０の傾斜面２１３ｂに押し当てられて、第２折り曲げ部２５４の曲げ角度が小さくなるように弾性変形する。これにより、第１折り曲げ部２５２が弾性変形することによって生じる力と第２折り曲げ部２５４が弾性変形することによって生じる力の合力の方向が－Ｚ方向となり、試料押さえ部材１２０に－Ｚ方向の力を付与できる。
【0071】
また、第１折り曲げ部２５２が第１突出部２１０に引っ掛かり、第２折り曲げ部２５４が第２突出部２１２に引っ掛かることによって、試料押さえ部材１２０をホルダーベース１１０に固定できる。
【0072】
３．２． 試料の着脱
試料ホルダー３００では、上述したように、試料押さえ部材１２０をホルダーベース１１０に固定する方法が上述した試料ホルダー２００の例と異なる。以下では、上述した試料ホルダー２００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
試料ホルダー３００では、上述したように、試料押さえ部材１２０をホルダーベース１１０に固定する方法が上述した試料ホルダー２００の例と異なる。以下では、上述した試料ホルダー２００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
【0073】
試料ホルダー３００では、第２弾性部材１５０で第１突出部２１０および第２突出部２１２を挟むことによって、試料押さえ部材１２０をホルダーベース１１０に固定できる。具体的には、第１折り曲げ部２５２を第１突出部２１０に引っ掛け、第２折り曲げ部２５４を第２突出部２１２に引っ掛けることによって、試料押さえ部材１２０をホルダーベース１１０に固定できる。このとき、第１折り曲げ部２５２はホルダーベース１１０の傾斜面２１１ｂに押し当てられて弾性変形し、第２折り曲げ部２５４はホルダーベース１１０の傾斜面２１３ｂに押し当てられて弾性変形する。この結果、第２弾性部材１５０によって試料押さえ部材１２０に－Ｚ方向の力を付与できる。
【0074】
３．３． 効果
試料ホルダー３００では、試料ホルダー１００と同様に、試料を破損させる可能性を低減でき、容易に試料を着脱できる。
試料ホルダー３００では、試料ホルダー１００と同様に、試料を破損させる可能性を低減でき、容易に試料を着脱できる。
【0075】
４． 第４実施形態
４．１． 試料ホルダー
次に、第４実施形態に係る試料ホルダーについて、図面を参照しながら説明する。図１４および図１５は、第４実施形態に係る試料ホルダー４００を模式的に示す斜視図である。図１４は、試料押さえ部材１２０を起こした状態を図示し、図１５は、試料押さえ部材１２０を倒した状態を図示している。以下、第４実施形態に係る試料ホルダー４００において、上述した試料ホルダー１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
４．１． 試料ホルダー
次に、第４実施形態に係る試料ホルダーについて、図面を参照しながら説明する。図１４および図１５は、第４実施形態に係る試料ホルダー４００を模式的に示す斜視図である。図１４は、試料押さえ部材１２０を起こした状態を図示し、図１５は、試料押さえ部材１２０を倒した状態を図示している。以下、第４実施形態に係る試料ホルダー４００において、上述した試料ホルダー１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0076】
試料ホルダー４００では、試料押さえ部材１２０をホルダーベース１１０に固定するための構成が、上述した試料ホルダー１００と異なる。
【0077】
ホルダーベース１１０の先端には、傾斜面４１０が形成されている。第２弾性部材１５０は、固定部５０と、先端部５２と、を含み、先端部５２は、第１折り曲げ部４５２と、第２折り曲げ部４５４と、つまみ４５６と、を有している。
【0078】
第１折り曲げ部４５２および第２折り曲げ部４５４は、固定部５０に対して所定の角度で折れ曲がった部分である。図１５に示す試料押さえ部材１２０を倒した状態において、第１折り曲げ部４５２および第２折り曲げ部４５４は、－Ｚ方向に折れ曲がっている。第１折り曲げ部４５２と第２折り曲げ部４５４との間には、つまみ４５６が設けられている。
【0079】
図１５に示すように、試料押さえ部材１２０を倒したときに、第１折り曲げ部４５２および第２折り曲げ部４５４が傾斜面４１０に引っ掛かる。第１折り曲げ部４５２および第２折り曲げ部４５４が傾斜面４１０に引っ掛かることによって、試料押さえ部材１２０がホルダーベース１１０に固定される。このとき、第２弾性部材１５０の先端部５２が湾曲して弾性変形し、試料押さえ部材１２０の先端部２１ｂに－Ｚ方向の力を付与する。
【0080】
４．２． 試料の着脱
試料ホルダー４００では、試料押さえ部材１２０をホルダーベース１１０に固定する方法が上述した試料ホルダー１００の例と異なる。以下では、上述した試料ホルダー１００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
試料ホルダー４００では、試料押さえ部材１２０をホルダーベース１１０に固定する方法が上述した試料ホルダー１００の例と異なる。以下では、上述した試料ホルダー１００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
【0081】
試料ホルダー４００では、図１５に示すように、試料押さえ部材１２０を倒して第１折り曲げ部４５２および第２折り曲げ部４５４を傾斜面４１０に引っ掛けることによって、試料押さえ部材１２０をホルダーベース１１０に固定できる。また、つまみ４５６を持ちあげて、試料押さえ部材１２０を起こすことによって、図１４に示すように、試料支持部１２を開放できる。
【0082】
４．３． 効果
試料ホルダー４００では、試料ホルダー１００と同様に、試料を破損させる可能性を低減でき、容易に試料を着脱できる。
試料ホルダー４００では、試料ホルダー１００と同様に、試料を破損させる可能性を低減でき、容易に試料を着脱できる。
【0083】
５． 第５実施形態
５．１． 試料ホルダー
次に、第５実施形態に係る試料ホルダーについて、図面を参照しながら説明する。図１６および図１７は、第５実施形態に係る試料ホルダー５００を模式的に示す斜視図である。図１６は、試料押さえ部材１２０を起こした状態を図示し、図１７は、試料押さえ部材１２０を倒した状態を図示している。以下、第５実施形態に係る試料ホルダー５００において、上述した試料ホルダー１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
５．１． 試料ホルダー
次に、第５実施形態に係る試料ホルダーについて、図面を参照しながら説明する。図１６および図１７は、第５実施形態に係る試料ホルダー５００を模式的に示す斜視図である。図１６は、試料押さえ部材１２０を起こした状態を図示し、図１７は、試料押さえ部材１２０を倒した状態を図示している。以下、第５実施形態に係る試料ホルダー５００において、上述した試料ホルダー１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0084】
試料ホルダー５００では、第２弾性部材１５０の構成が、上述した試料ホルダー１００と異なる。試料ホルダー５００では、第２弾性部材１５０は、試料押さえ部材１２０に固定されていない。
【0085】
ホルダーベース１１０の上面２ａには、２つのネジ穴が形成され、２つのネジ穴のうちの一方にはネジ５０２が挿入され、２つのネジ穴のうちの他方にはネジ５０４が挿入されている。また、ホルダーベース１１０には、切り欠き５０６が形成されている。
【0086】
図１８は、第２弾性部材１５０を模式的に示す斜視図である。第２弾性部材１５０は、軸穴５５０と、ネジ受け５５２と、押圧部５５４と、バネフック５５６と、を含む。第２弾性部材１５０は、軸穴５５０を通るネジ５０２によってホルダーベース１１０に回転可能に固定されている。すなわち、第２弾性部材１５０は、ネジ５０２を回転軸として、回転可能である。第２弾性部材１５０は、図１６および図１７に示す例では、Ｚ軸に平行な軸を回転軸として回転する。第２弾性部材１５０を回転させて、バネフック５５６を切り欠き５０６に引っ掛けることによって、第２弾性部材１５０をホルダーベース１１０に固定できる。このとき、ネジ受け５５２にネジ５０４が引っ掛かる。これにより、第２弾性部材１５０のＺ方向の移動を制限でき、第２弾性部材１５０がホルダーベース１１０から外れることを防ぐことができる。
【0087】
試料押さえ部材１２０を倒した状態で、第２弾性部材１５０をホルダーベース１１０に固定することによって、試料押さえ部材１２０をホルダーベース１１０に固定できる。このとき、第２弾性部材１５０の押圧部５５４が試料押さえ部材１２０の先端部２１ｂに押し当てられ、先端部２１ｂに－Ｚ方向の力を付与できる。押圧部５５４は、第２弾性部材１５０の他の部分よりも－Ｚ方向に突出した部分である。押圧部５５４は、例えば、金属板を折り曲げることによって、押圧部５５４の他の部分よりも突出させている。
【0088】
５．２． 試料の着脱
試料ホルダー５００では、試料押さえ部材１２０をホルダーベース１１０に固定する方法が上述した試料ホルダー１００の例と異なる。以下では、上述した試料ホルダー１００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
試料ホルダー５００では、試料押さえ部材１２０をホルダーベース１１０に固定する方法が上述した試料ホルダー１００の例と異なる。以下では、上述した試料ホルダー１００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
【0089】
試料ホルダー５００では、図１７に示すように、試料押さえ部材１２０を倒した後、第２弾性部材１５０をネジ５０２まわりに回転させて、押圧部５５４を試料押さえ部材１２０の上面４ａに押し当てる。この状態で、バネフック５５６を切り欠き５０６に引っ掛け、かつ、ネジ受け５５２にネジ５０４を引っ掛けることによって、第２弾性部材１５０をホルダーベース１１０に固定する。これにより、試料押さえ部材１２０をホルダーベース１１０に固定できる。
【0090】
試料ホルダー５００では、図１６に示すように、バネフック５５６を切り欠き５０６から外して、第２弾性部材１５０を回転させることによって、試料押さえ部材１２０を開放できる。
【0091】
５．３． 効果
試料ホルダー５００では、試料ホルダー１００と同様に、試料を破損させる可能性を低減でき、容易に試料を着脱できる。
試料ホルダー５００では、試料ホルダー１００と同様に、試料を破損させる可能性を低減でき、容易に試料を着脱できる。
【0092】
６． 第６実施形態
６．１． 試料ホルダー
次に、第６実施形態に係る試料ホルダーについて、図面を参照しながら説明する。図１９および図２０は、第６実施形態に係る試料ホルダー６００を模式的に示す斜視図である。図１９は、試料押さえ部材１２０を起こした状態を図示し、図２０は、試料押さえ部材１２０を倒した状態を図示している。以下、第６実施形態に係る試料ホルダー６００において、上述した試料ホルダー１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
６．１． 試料ホルダー
次に、第６実施形態に係る試料ホルダーについて、図面を参照しながら説明する。図１９および図２０は、第６実施形態に係る試料ホルダー６００を模式的に示す斜視図である。図１９は、試料押さえ部材１２０を起こした状態を図示し、図２０は、試料押さえ部材１２０を倒した状態を図示している。以下、第６実施形態に係る試料ホルダー６００において、上述した試料ホルダー１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0093】
試料ホルダー６００では、試料押さえ部材１２０に試料を押さえるための力を付与する弾性部材の構成が、上述した試料ホルダー１００と異なる。
【0094】
ホルダーベース１１０は、ホルダーベース１１０の上面２ａに対して傾斜した傾斜面６１２および傾斜面６１４を有している。傾斜面６１２は、ホルダーベース１１０の外側を向く側面に形成されており、図示の例では、－Ｙ方向を向く側面に形成されている。傾斜面６１４は、ホルダーベース１１０の外側を向く側面に形成されており、図示の例では、＋Ｙ方向を向く側面に形成されている。
【0095】
弾性部材６４０は、試料押さえ部材１２０に試料を押さえるための力を付与する。弾性部材６４０は、軸部材１３０によってホルダーベース１１０に回転可能に固定されている。図示の例では、弾性部材６４０と試料押さえ部材１２０が共通の軸部材１３０によって回転可能に固定されているが、弾性部材６４０を回転可能に固定するための軸部材と、試料押さえ部材１２０を回転可能に固定するための軸部材が別であってもよい。図２０に示すように、弾性部材６４０を軸部材１３０を回転軸として回転させて弾性部材６４０を倒すことによって、試料押さえ部材１２０に－Ｚ方向の力を付与できる。
【0096】
弾性部材６４０は、窓部６４２と、第１押圧部６４４と、第２押圧部６４６と、第１バネフック６４８ａと、第２バネフック６４８ｂと、を含む。
【0097】
窓部６４２は、電子線を通過させるための開口である。試料ホルダー６００では、弾性部材６４０および試料押さえ部材１２０を倒した状態において、電子線は、窓部６４２、貫通孔２６、および貫通孔１６を通過する。
【0098】
第１押圧部６４４は、試料押さえ部材１２０の一端に試料を押さえるための力を付与する。第２押圧部６４６は、試料押さえ部材１２０の他端に試料を押さえるための力を付与する。第１押圧部６４４は、窓部６４２を規定する辺から窓部６４２の中心に向かって延在している。第２押圧部６４６は、窓部６４２を規定する辺であって第１押圧部６４４が設けられた辺とは反対側の辺から窓部６４２の中心に向かって延在している。
【0099】
図２０に示す弾性部材６４０を倒した状態において、第１押圧部６４４は、窓部６４２を規定する辺から－Ｚ方向に延在し、試料押さえ部材１２０の一端を押圧する。弾性部材６４０を倒した状態において、第２押圧部６４６は、窓部６４２を規定する辺から－Ｚ方向に延在し、試料押さえ部材１２０の他端を押圧する。これにより、試料押さえ部材１２０の両端に－Ｚ方向の力を付与できる。
【0100】
第１バネフック６４８ａは、弾性部材６４０を倒したときに、ホルダーベース１１０の傾斜面６１２に引っ掛かる。第２バネフック６４８ｂは、弾性部材６４０を倒したときに
、ホルダーベース１１０の傾斜面６１４に引っ掛かる。これにより、弾性部材６４０をホルダーベース１１０に固定できる。
、ホルダーベース１１０の傾斜面６１４に引っ掛かる。これにより、弾性部材６４０をホルダーベース１１０に固定できる。
【0101】
６．２． 試料の着脱
６．２．１． 試料の装着
まず、図１９に示すように、弾性部材６４０および試料押さえ部材１２０を軸部材１３０を回転軸として回転させて、弾性部材６４０および試料押さえ部材１２０を起こす。これにより、試料支持部１２が開放される。次に、試料を試料支持部１２の凹部１４に配置する。
６．２．１． 試料の装着
まず、図１９に示すように、弾性部材６４０および試料押さえ部材１２０を軸部材１３０を回転軸として回転させて、弾性部材６４０および試料押さえ部材１２０を起こす。これにより、試料支持部１２が開放される。次に、試料を試料支持部１２の凹部１４に配置する。
【0102】
次に、図２０に示すように、試料押さえ部材１２０を倒す。これにより、試料押さえ部材１２０の凸部２４が凹部１４に配置された試料上に配置される。
【0103】
次に、弾性部材６４０を倒し、第１バネフック６４８ａを傾斜面６１２に引っ掛け、第２バネフック６４８ｂを傾斜面６１４に引っ掛ける。これにより、弾性部材６４０をホルダーベース１１０に固定できる。このとき、第１押圧部６４４が試料押さえ部材１２０の一端を押圧し、第２押圧部６４６が試料押さえ部材１２０の他端を押圧する。これにより、試料押さえ部材１２０の両端に－Ｚ方向の力を付与することができ、試料押さえ部材１２０で試料を押さえることができる。また、試料押さえ部材１２０の軸受穴２２は長穴であるため、様々な厚さの試料に対して凸部２４を面で接触させることができる。
【0104】
６．２．２． 試料の取り外し
まず、第１バネフック６４８ａを傾斜面６１２から外し、第２バネフック６４８ｂを傾斜面６１４から外して、図１９に示すように、弾性部材６４０を起こす。次に、試料押さえ部材１２０を起こす。これにより、試料支持部１２が開放され、凹部１４から試料を取り外すことができる。
まず、第１バネフック６４８ａを傾斜面６１２から外し、第２バネフック６４８ｂを傾斜面６１４から外して、図１９に示すように、弾性部材６４０を起こす。次に、試料押さえ部材１２０を起こす。これにより、試料支持部１２が開放され、凹部１４から試料を取り外すことができる。
【0105】
６．３． 効果
試料ホルダー６００では、試料ホルダー１００と同様に、試料を破損させる可能性を低減でき、容易に試料を着脱できる。さらに、試料ホルダー６００では、１つの弾性部材で試料押さえ部材１２０の両端を押さえることができるため、小型化や、部品点数の削減を図ることができる。
試料ホルダー６００では、試料ホルダー１００と同様に、試料を破損させる可能性を低減でき、容易に試料を着脱できる。さらに、試料ホルダー６００では、１つの弾性部材で試料押さえ部材１２０の両端を押さえることができるため、小型化や、部品点数の削減を図ることができる。
【0106】
７． 第７実施形態
次に、第７実施形態に係る透過電子顕微鏡について図面を参照しながら説明する。図２１は、第７実施形態に係る透過電子顕微鏡７００の構成を示す図である。
次に、第７実施形態に係る透過電子顕微鏡について図面を参照しながら説明する。図２１は、第７実施形態に係る透過電子顕微鏡７００の構成を示す図である。
【0107】
透過電子顕微鏡７００では、試料ホルダー１００に保持された試料Ｓに電子線（荷電粒子線の一例）ＥＢを照射し、試料Ｓを透過した電子を結像することによって、試料Ｓの透過電子顕微鏡像（ＴＥＭ像）を取得できる。また、透過電子顕微鏡７００では、細く絞った電子線ＥＢで試料Ｓを走査することによって、走査電子顕微鏡像（ＳＴＥＭ像）を取得できる。
【0108】
透過電子顕微鏡７００は、図２１に示すように、試料ホルダー１００を含む。透過電子顕微鏡７００は、さらに、電子銃７１０と、照射レンズ７１１と、偏向器７１２と、ゴニオメータ（ステージ）７１４と、対物レンズ７１６と、中間レンズ７１７と、投影レンズ７１８と、検出器７２０と、を含む。
【0109】
電子銃７１０は、電子線ＥＢを放出する。電子銃７１０は、例えば、陰極から放出された電子を陽極で加速し電子線ＥＢを放出する。照射レンズ７１１は、電子銃７１０から放
出された電子線ＥＢを集束して試料Ｓに照射する。偏向器７１２は、試料Ｓに照射される電子線ＥＢを偏向する。偏向器７１２で照射レンズ７１１において収束された電子線ＥＢを偏向することによって、電子線ＥＢで試料Ｓを走査できる。これにより、ＳＴＥＭ像を取得できる。
出された電子線ＥＢを集束して試料Ｓに照射する。偏向器７１２は、試料Ｓに照射される電子線ＥＢを偏向する。偏向器７１２で照射レンズ７１１において収束された電子線ＥＢを偏向することによって、電子線ＥＢで試料Ｓを走査できる。これにより、ＳＴＥＭ像を取得できる。
【0110】
試料ホルダー１００は、試料Ｓを保持している。試料ホルダー１００は、ゴニオメータ７１４に挿入され、試料Ｓを試料室に導入する。ゴニオメータ７１４は、試料ホルダー１００を移動および傾斜させる駆動機構を有している。
【0111】
対物レンズ７１６は、試料Ｓを透過した電子線ＥＢでＴＥＭ像を結像する初段のレンズである。対物レンズ７１６、中間レンズ７１７、および投影レンズ７１８は、結像レンズ系を構成し、結像レンズ系は、試料Ｓを透過した電子線ＥＢで検出器７２０上にＴＥＭ像を結像する。
【0112】
検出器７２０は、結像レンズ系によって結像されたＴＥＭ像を撮影する。検出器７２０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ等のデジタルカメラである。また、図示はしないが、透過電子顕微鏡７００は、試料Ｓを透過した電子を検出してＳＴＥＭ像を取得するためのＳＴＥＭ検出器を備えている。
【0113】
なお、上記では、試料ホルダー１００を透過電子顕微鏡に適用した場合について説明したが、例えば、試料ホルダー１００は、走査電子顕微鏡や、集束イオンビーム装置、電子線マイクロアナライザーなどの試料に電子線やイオンビームなどの荷電粒子線を照射する荷電粒子線装置にも適用可能である。すなわち、試料ホルダー１００を荷電粒子線装置用の試料ホルダーとして用いてもよい。
【0114】
８． 変形例
本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【0115】
上述した第１～第６実施形態では、試料押さえ部材１２０の軸受穴２２は、試料押さえ部材１２０を倒した状態で、軸部材１３０がＺ方向に長い長穴であったが、軸受穴２２は、試料押さえ部材１２０を倒したときに軸部材１３０がＺ方向に移動可能であれば長穴に限定されない。例えば、軸受穴２２は、試料押さえ部材１２０を倒したときに軸部材１３０がＺ方向に移動可能な直径を有する丸い穴であってもよい。
【0116】
また、上述した第１～第５実施形態では、第１弾性部材１４０および第２弾性部材１５０が板バネであったが、試料押さえ部材１２０の両端に試料を押さえるための力を付与できれば、第１弾性部材１４０および第２弾性部材１５０は板バネ以外の弾性部材であってもよい。また、上述した第６実施形態では、弾性部材６４０が板バネであったが、試料押さえ部材１２０の両端に試料を押さえるための力を付与できれば、弾性部材６４０は板バネ以外の弾性部材であってもよい。
【0117】
なお、上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば各実施形態及び各変形例は、適宜組み合わせることが可能である。
【0118】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成を含む。実質的に同一の構成とは、例えば、機能、方法、及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成である。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する
構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【0119】
２ａ…上面、２ｂ…下面、４ａ…上面、１２…試料支持部、１４…凹部、１５…溝、１６…貫通孔、１８…開口部、１８ａ…第１空間、１８ｂ…第２空間、１８ｃ…第３空間、１９…固定穴、２１ａ…基部、２１ｂ…先端部、２１ｃ…押さえ部、２２…軸受穴、２４…凸部、２６…貫通孔、２８ａ…ネジ穴、２８ｂ…ネジ穴、４０…固定部、４２…先端部、５０…固定部、５２…先端部、５４…穴、５６…溝、５８…つまみ、１００…試料ホルダー、１０２ａ…ネジ、１０２ｂ…ネジ、１１０…ホルダーベース、１２０…試料押さえ部材、１３０…軸部材、１４０…第１弾性部材、１５０…第２弾性部材、１６０…ピン、２００…試料ホルダー、２１０…第１突出部、２１１ａ…傾斜面、２１１ｂ…傾斜面、２１２…第２突出部、２１３ａ…傾斜面、２１３ｂ…傾斜面、２１６…先端部、２１８…先端部、２２０…つまみ、２５２…第１折り曲げ部、２５４…第２折り曲げ部、３００…試料ホルダー、４００…試料ホルダー、４１０…傾斜面、４５２…第１折り曲げ部、４５４…第２折り曲げ部、４５６…つまみ、５００…試料ホルダー、５０２…ネジ、５０４…ネジ、５０６…切り欠き、５５０…軸穴、５５２…ネジ受け、５５４…押圧部、５５６…バネフック、６００…試料ホルダー、６１２…傾斜面、６１４…傾斜面、６４０…弾性部材、６４２…窓部、６４４…第１押圧部、６４６…第２押圧部、６４８ａ…第１バネフック、６４８ｂ…第２バネフック、７００…透過電子顕微鏡、７１０…電子銃、７１１…照射レンズ、７１２…偏向器、７１４…ゴニオメータ、７１６…対物レンズ、７１７…中間レンズ、７１８…投影レンズ、７２０…検出器
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】