特許 7382028 試料固定装置及び試料固定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-08

(45)【発行日】2023-11-16

(54)【発明の名称】試料固定装置及び試料固定方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 1/28 20060101AFI20231109BHJP

【ＦＩ】

G01N1/28 W

G01N1/28 F

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2019185121

(22)【出願日】2019-10-08

(65)【公開番号】P2021060302

(43)【公開日】2021-04-15

【審査請求日】2022-09-27

(73)【特許権者】

【識別番号】504173471

【氏名又は名称】国立大学法人北海道大学

(73)【特許権者】

【識別番号】599112582

【氏名又は名称】公益財団法人高輝度光科学研究センター

(73)【特許権者】

【識別番号】504194878

【氏名又は名称】国立研究開発法人海洋研究開発機構

(74)【代理人】

【識別番号】100077838

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 憲保

(74)【代理人】

【識別番号】100180817

【弁理士】

【氏名又は名称】平瀬 実

(72)【発明者】

【氏名】武井 将志

(72)【発明者】

【氏名】女池 竜二

(72)【発明者】

【氏名】上椙 真之

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 元雄

【審査官】永田 浩司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－０５４４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０１０３５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１９８４１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ １／００ － １／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

試料が保持材を介して配置された試料台を含む試料体を保持する保持台部と、
前記試料を前記保持材に押圧するための部材であって、押圧方向と逆の方向に配置されることによって前記保持台部と互いに対向する押圧部材と、
前記押圧方向と交差する第１軸方向に間隔を空けて対置される部材であって、前記保持台部及び前記押圧部材のそれぞれの第１外縁部及び第２外縁部が収容される一対の収容部を含み、当該一対の収容部の前記第１軸方向の間隔を変えるように移動する一対の挟持部材とを備え、
前記一対の収容部は、収容された前記第２外縁部と前記押圧方向に対して傾斜した傾斜面で係わり合うことによって、互いに近接するに従って前記第２外縁部を押圧して前記試料を前記押圧方向に次第に移動させる
ことを特徴とする試料固定装置。

【請求項2】

前記一対の収容部は、当該一対の収容部に収容された前記第２外縁部を押圧するための一対の外縁押圧部を含み、
前記第２外縁部は、当該第２外縁部を収容した前記収容部の前記一対の外縁押圧部によって押圧される被押圧部を含み、
前記一対の外縁押圧部と前記被押圧部との少なくとも一方は、前記傾斜面を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の試料固定装置。

【請求項3】

前記一対の外縁押圧部と前記被押圧部とは、前記押圧方向に対して同じ角度で傾斜した前記傾斜面を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の試料固定装置。

【請求項4】

前記一対の収容部は、前記第１軸方向に互いに対向して、前記第１外縁部及び前記第２外縁部を各々に収容する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の試料固定装置。

【請求項5】

前記一対の外縁押圧部は、前記保持台部に配置される前記試料台の中心を通る前記押圧方向の第１中心軸を中心とした所定の角度範囲に対称に設けられる
ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の試料固定装置。

【請求項6】

前記角度範囲は、前記第１中心軸と交差する第１軸を中心として、左回り及び右回りのそれぞれに３５度以上の範囲である
ことを特徴とする請求項５に記載の試料固定装置。

【請求項7】

前記角度範囲は、前記第１中心軸と交差する前記第１軸を中心として、左回り及び右回りのそれぞれに４５度の範囲である
ことを特徴とする請求項６に記載の試料固定装置。

【請求項8】

前記一対の収容部は、当該一対の収容部に収容された前記第１外縁部を支持するための一対の外縁支持部を含み、
前記第１外縁部は、当該第１外縁部を収容した前記一対の収容部の前記一対の外縁支持部によって支持される被支持部を含み、
前記一対の外縁支持部と前記被支持部との少なくとも一方は、前記傾斜面を有する
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の試料固定装置。

【請求項9】

前記一対の外縁支持部と前記被支持部とは、前記押圧方向（下方）に対して同じ角度で傾斜した前記傾斜面を有する
ことを特徴とする請求項８に記載の試料固定装置。

【請求項10】

前記一対の収容部によって押圧される前の前記押圧部材と前記試料との間にすき間を設けるための弾性を有する部材であって、前記保持台部と前記押圧部材との間に設けられる弾性部材をさらに備える
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の試料固定装置。

【請求項11】

前記一対の収容部は、前記第１軸方向に対向する部位に、前記収容された第２外縁部との間にすき間を形成する一対の非接触部をさらに含む
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の試料固定装置。

【請求項12】

前記押圧部材は、前記試料を外部から観察するための透光部を含む
ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の試料固定装置。

【請求項13】

前記保持台部は、前記押圧部材が対置される第１対置面部に、前記試料台を嵌め込んで前記保持台部の中央の押圧位置と前記試料台が着脱される着脱位置との間を移動させるための移動溝部を含み、
前記試料固定装置は、
前記押圧位置に位置付けられた前記試料台の前記着脱位置への移動を規制するための移動規制部材をさらに備える
ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の試料固定装置。

【請求項14】

前記移動規制部材は、前記第１対置面部に載せ置かれる平板状の部材であって、前記試料台を内部に配置するための貫通孔部を有する
ことを特徴とする請求項１３項に記載の試料固定装置。

【請求項15】

前記貫通孔部は、前記第１対置面部から離れる方向に突き出ている
ことを特徴とする請求項１４に記載の試料固定装置。

【請求項16】

前記保持台部に対して固定した位置で前記第１軸方向に離間しており、各々が前記押圧方向に延びる一対の軸部をさらに備え、
前記一対の挟持部材は、前記収容部の一端から延びる一対の第１延在部をさらに含み、
前記一対の第１延在部は、前記一対の軸部に回転可能に嵌まる一対の嵌合穴部を含む
ことを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の試料固定装置。

【請求項17】

前記一対の挟持部材は、前記収容部の他端から延びる一対の第２延在部を含み、
前記試料固定装置は、
前記一対の第２延在部の間を前記第１軸方向に締結することによって、前記一対の収容部の前記間隔を変えるように前記一対の挟持部材を移動させる締結機構部をさらに備える
ことを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の試料固定装置。

【請求項18】

前記一対の第２延在部は、前記第１軸方向に貫通するとともに、先端に向かって開放した溝を形成する一対のボルト配置溝部を含み、
前記締結機構部は、
前記一対のボルト配置溝部に配置されることによって前記一対の第２延在部の間に延在し、少なくとも一端が前記一対の第２延在部の一方の外端面よりも外方へ突き出すボルト部と、
当該ボルト部がネジ作用で嵌る雌ネジ部と、
前記ボルト部及び前記雌ネジ部の一方を前記外端面に係止する係止部とを含み、
前記ボルト部及び前記雌ネジ部の他方は、前記一対の第２延在部の他方に、押圧方向の回転軸を中心として回転可能に設けられる
ことを特徴とする請求項１７に記載の試料固定装置。

【請求項19】

試料が保持材を介して配置された試料台を含む試料体を保持台部に保持させることと、
前記試料を前記試料台に押圧する押圧部材を押圧方向に沿って前記保持台部に対置させることと、
前記押圧方向と交差する第１軸方向に間隔を空けて対置される一対の挟持部材の一対の収容部に、前記保持台部及び前記押圧部材のそれぞれの第１外縁部及び第２外縁部を収容させることと、
前記一対の収容部の前記間隔を変えるように前記一対の挟持部材を移動させることとを含み、
前記一対の挟持部材を移動させることでは、前記一対の収容部が収容された前記第２外縁部と前記押圧方向に対して傾斜した傾斜面で係わり合うことによって、互いに近接するに従って前記第２外縁部を押圧して前記試料を前記押圧方向に次第に移動させる
ことを特徴とする試料固定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、試料固定装置及び試料固定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＳＩＭＳ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｉｏｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）装置、電子顕微鏡などで試料を分析、観察などする場合に、試料が、金箔などの保持材を介してピンスタブなどの試料台に取り付けられることがある。このような分析、観察などに供される試料は、一般的に微小であることがあり、このような場合、保持材に試料を圧着して分析、観察などを行うことが多い。

【0003】

試料を保持材に圧着するための装置は一般的に知られておらず、手作業で試料を保持材に圧着することが多い。詳細には例えば、試料を載せた保持材をアルミ箔などの薄いシートに挟んで平らな台に設置し、ガラス棒の先端で試料をシートの上から押し付けることによって試料を保持材に圧着することが行われている。そして、シートを剥がして、ピンセットなどで試料が圧着した保持材を取り出した後に、試料は保持材とともに試料台に載せ置かれる。

【0004】

ここで、試料を試料台に取り付けるために試料を加圧する試料マウント装置が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の試料マウント装置は、ファインセラミックスや金属などの薄板や小サイズの試料を加工（切断、研磨など）するにあたって、両面に接着剤層を有するラバーシートを介して試料を試料台に貼り付けるための装置である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開昭６２－１５７７９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、手作業では、試料及び保持材をシートに挟む際に、シートが試料に擦れることなどで、保持材の上で試料の位置が大きくズレてしまうことや、試料が飛んでしまって試料を紛失することがある。

【0007】

試料及び保持材をシートで挟めたとしても、押し付けた際に試料が保持材とシートとの両方に圧着することがある。このような場合、シートを剥がす際に、試料が保持材とシートとに引っぱられて破損することがある。

【0008】

さらに、シートを剥がしてみると保持材に皺が生じていることがある。保持材の皺は、その後の分析に影響する可能性がある。

【0009】

このように、手作業では手間が掛かるだけではなく、試料を保持材に安定して確実に圧着することが難しい。特に、宇宙探査機が宇宙で採取したような貴重な試料である場合、試料を無駄なく分析などに利用することが強く望まれるため、試料を保持材に安定して確実に圧着することが重要である。

【0010】

また、接着剤などの試料を保持材に固定するための固定用物質は、試料の分析結果、観察などに影響を及ぼす可能性があるので、分析、観察などに供される試料の固定に固定用物質を利用することは避けた方が望ましい。特許文献１に記載の試料マウント装置は、試料とラバーシートの間、ラバーシートと試料台の間のそれぞれを接着剤層で張り付けるための装置である。そのため、当該試料マウント装置では、接着剤などを利用せずに試料を保持材に安定して確実に圧着することは難しいと考えられる。

【0011】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、試料を保持材に安定して確実に圧着することが可能な試料固定装置など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】

【0012】

本発明に係る試料固定装置は、
試料が保持材を介して配置された試料台を含む試料体を保持する保持台部と、
前記試料を前記試料台に押圧するための部材であって、押圧方向と逆の方向に配置されることによって前記保持台部と互いに対向する押圧部材と、
前記押圧方向と交差する第１軸方向に間隔を空けて対置される部材であって、前記保持台部及び前記押圧部材のそれぞれの第１外縁部及び第２外縁部が収容される一対の収容部を含み、当該一対の収容部の前記第１軸方向の間隔を変えるように移動する一対の挟持部材とを備え、
前記一対の収容部は、収容された前記第２外縁部と前記押圧方向に対して傾斜した傾斜面で係わり合うことによって、互いに近接するに従って前記第２外縁部を押圧して前記試料を前記押圧方向に次第に移動させる。

【0013】

本発明に係る試料固定方法は、
試料が保持材を介して配置された試料台を含む試料体を保持台部に保持させることと、
前記試料を前記試料台に押圧する押圧部材を押圧方向に沿って前記保持台部に対置させることと、
前記押圧方向と交差する第１軸方向に間隔を空けて対置される一対の挟持部材の一対の収容部に、前記保持台部及び前記押圧部材のそれぞれの第１外縁部及び第２外縁部を収容させることと、
前記一対の収容部の前記間隔を変えるように前記一対の挟持部材を移動させることとを含み、
前記一対の挟持部材を移動させることでは、前記一対の収容部が収容された前記第２外縁部と前記押圧方向に対して傾斜した傾斜面で係わり合うことによって、互いに近接するに従って前記第２外縁部を押圧して前記試料を前記押圧方向に次第に移動させる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、試料を保持材に安定して確実に圧着することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施の形態に係る試料固定装置の分解斜視図である。

【図2】一実施の形態に係る試料体の斜視図である。

【図3】一実施の形態に係る支柱部が一体に形成された保持台部の斜視図である。

【図4】一実施の形態に係る左方の挟持部材及び軸部材を、当該挟持部材の凹みが設けられる方向から見た側面図である。

【図5】試料体が着脱位置に配置された状態の一実施の形態に係る試料固定装置の斜視図である。

【図6】試料体が押圧位置に配置された状態の一実施の形態に係る試料固定装置の斜視図である。

【図7】試料体が押圧位置に固定された状態の一実施の形態に係る試料固定装置の斜視図である。

【図8】押圧部材が保持台部に配置された状態の一実施の形態に係る試料固定装置の斜視図である。

【図9】保持台部及び押圧部材が収容部に収容された状態の一実施の形態に係る試料固定装置の斜視図である。

【図10】保持台部及び押圧部材が収容部に収容された状態の一実施の形態に係る試料固定装置の平面図である。

【図11】図１０のＸＩ－ＸＩ線における断面図である。

【図12】図１１の一点鎖線Ｃ１で囲まれた部分の拡大断面図である。

【図13】図１０のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線における断面図である。

【図14】図１３の一点鎖線Ｄ１で囲まれた部分の拡大断面図である。

【図15】図１３の一点鎖線Ｄ２で囲まれた部分の拡大断面図である。

【図16】図１３の一点鎖線Ｄ３で囲まれた部分の拡大断面図である。

【図17】試料が圧着された状態の一実施の形態に係る試料固定装置の断面図であって、図１０のＸＩ－ＸＩ線に相当する線における断面を示す。

【図18】図１７の一点鎖線Ｅ１で囲まれた部分の拡大断面図である。

【図19】試料が圧着された状態の一実施の形態に係る試料固定装置の断面図であって、図１０のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線に相当する線における断面を示す。

【図20】図１９の一点鎖線Ｆ１で囲まれた部分の拡大断面図である。

【図21】図１９の一点鎖線Ｆ２で囲まれた部分の拡大断面図である。

【図22】図１９の一点鎖線Ｆ３で囲まれた部分の拡大断面図である。

【図23】保持台部及び押圧部材が収容部に収容された状態の一変形例に係る試料固定装置の断面図であって、図１０のＸＩ－ＸＩ線に相当する線における断面を示す。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。全図を通じて同一の要素には同一の符号を付す。また、本発明の実施の形態の説明及び図面では、上・下・前・後・左・右の用語を用いるが、これらは、方向を説明するために用いるのであって、本発明を限定する趣旨ではない。

【0017】

なお、以下の説明及び図面での「下方」は「押圧方向」に相当し、「上方」は「押圧方向と逆の方向」に相当する。「左右方向」は、押圧方向と交差する「第１軸方向」の一例である。

【0018】

＜＜試料固定装置１００の構成＞＞
本発明の一実施の形態に係る試料固定装置１００は、図１の分解斜視図に示すように、試料１０１を保持材１０２に固定するための装置である。試料固定装置１００は、ベース部１０３と、支柱部１０４と、保持台部１０５と、左右で対をなす軸部材１０６と、押圧部材１０７と、弾性部材１０８と、移動規制部材１０９と、左右で対をなす挟持部材１１０と、締結機構部１１１とを備える。試料固定装置１００は、後述する透光部１２９を除いて、例えば金属で作られる。

【0019】

試料１０１は、ＳＩＭＳ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｉｏｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）装置、電子顕微鏡などで分析、観察などを行う対象物である。試料１０１の例として、有機物の微小片、無機物の微小片、宇宙探査機が宇宙で採取したものを挙げることができる。試料１０１は、図２の斜視図に示すように、保持材１０２を介して試料台１１２に配置された試料体１１３として試料固定装置１００に着脱される。

【0020】

保持材１０２は、試料固定装置１００によって試料１０１が圧着される円形の金箔である。なお、保持材１０２は、金箔以外の各種の金属箔、樹脂シートなどの試料１０１が押圧によって圧着される物であればよく、その素材や形状は分析方法や観察方法に応じて適宜選択されるとよい。

【0021】

試料台１１２は、ＳＩＭＳ装置、電子顕微鏡などの装置に試料を配置するためのピンスタブである。試料台１１２は、側面に周方向の嵌合溝１１４が設けられた円板状の台部１１５と、台部１１５の下面の概ね中央から延びる棒状のピン１１６とを含む。

【0022】

台部１１５の上面には、保持材１０２を配置するための凹み部が設けられている。凹み部は、保持材１０２の概ね同じ大きさの円形の極めて浅い窪みを形成しており、その深さは、保持材１０２の厚さ以下であることが望ましい。

【0023】

なお、試料台１１２は、ピンスタブに限られず、分析、観察などを行う装置に応じて適宜選択されるとよい。

【0024】

ベース部１０３は、図１に示すように、グローブボックスなどの作業場所に置かれる平板状の部位である。

【0025】

支柱部１０４は、図１及び図３の斜視図に示すように、下端がベース部１０３に固定されて上方へ延びる円柱状の部位である。本実施の形態に係る支柱部１０４の下面部には、ベース部１０３にボルトで固定するための雌ネジ穴が設けられている。なお、支柱部１０４は、ベース部１０３に固定されていればよく、溶接などで固定されてもよい。

【0026】

保持台部１０５は、試料１０１が押圧される押圧位置に試料体１１３を保持する部位であって、本実施の形態では支柱部１０４と一体に形成され、下端が支柱部１０４の上端に固定されている。

【0027】

保持台部１０５は、概ね、押圧部材１０７が対置される第１対置面部１１７と、第１対置面部１１７の周囲から下方に延びる第１側面部１１８と、第１側面部１１８と支柱部１０４との間を接続する第１傾斜面部１１９とから構成される。

【0028】

本実施の形態では、第１対置面部１１７は上方から見て円形であり、第１側面部１１８は円柱状の側周面を形成する。そして、第１傾斜面部１１９は、第１中心軸Ｐを中心として下方へ次第に縮径する円錐台状の傾斜面を形成している。

【0029】

ここで、第１中心軸Ｐは、第１対置面部１１７の中心を通る仮想的な軸であって上下方向を向く軸である（図１０参照）。

【0030】

すなわち、第１傾斜面部１１９は、第１側面部１１８の下端から下方へ向かって一定の割合で次第に縮小しており、上下軸（上下方向を向く軸）に対して一定の角度で傾斜した傾斜面を形成する。

【0031】

なお、第１対置面部１１７を上方から見た形状は、円形に限られず、例えば多角形などであってもよく、左右対称であることが望ましい。例えば、第１対置面部１１７が、上方から見て左右対称な正多角形である場合、第１側面部１１８は正多角柱状の側面を形成すればよい。また、第１傾斜面部１１９は、第１中心軸Ｐに対して一定の角度で傾斜した円錐台状或いは正多角錐台状の傾斜面を形成すればよい。

【0032】

詳細には、保持台部１０５は、図１に示すように、第１対置面部１１７に、環状溝部１２０と固定用凹部１２１と保持部１２２とを含む。保持台部１０５はさらに、図３に示すように、第１側面部１１８及び第１傾斜面部１１９に、第１外縁部１２３を含む。

【0033】

環状溝部１２０は、第１対置面部１１７の外縁に沿った環状の溝を形成する。

【0034】

固定用凹部１２１は、環状溝部１２０の内方に凹みを形成する。本実施の形態に係る固定用凹部１２１は、上方から見て第１対置面部１１７と同心の円形の浅い凹みを形成する。

【0035】

保持部１２２は、第１対置面部１１７の概ね中央の押圧位置に試料台１１２を保持するための凹みを形成する部位であって、固定用凹部１２１の底面から下方に接続する。

【0036】

本実施の形態に係る保持部１２２は、上述の押圧位置における凹みを含む移動溝部１２４と、嵌合突部１２５とを含む。

【0037】

移動溝部１２４は、試料台１１２をピン１１６を下方に向けて嵌め込んで、押圧位置とその後方の着脱位置との間で移動させるための前後に長い溝を形成している。なお、着脱位置は、後方に限らず、押圧位置に対して予め定められた方向に設けられてよい。

【0038】

本実施の形態に係る移動溝部１２４は、浅溝部、深溝部及び膨出部を含む。

【0039】

浅溝部と深溝部とは、台部１１５とピン１１６とのそれぞれが嵌って移動する溝を形成する部位であって、固定用凹部１２１の底面から段差を介して下方へ連続して設けられる。これによって、浅溝部と深溝部とは、固定用凹部１２１が形成する凹みと連続した深さが異なる溝を形成する。

【0040】

詳細には、浅溝部の幅は、試料台１１２の台部１１５が緩やかに嵌るように台部１１５の直径よりも大きい。浅溝部の深さは、台部１１５の下面から嵌合溝１１４の上端までの長さ以下である。

【0041】

深溝部は、上方から見て浅溝部の内方に設けられ、左右方向には浅溝部の概ね中央に設けられる。深溝部の幅は、試料台１１２のピン１１６が緩やかに嵌るようにピン１１６の太さよりも大きく、その深さは、試料台１１２のピン１１６の長さよりも長い。

【0042】

なお、本実施の形態では、深溝部は、下方に貫通するが、有底の溝であってもよい。

【0043】

膨出部は、着脱位置にて浅溝部が形成する溝から連続して左右それぞれに突き出た空間を形成する。膨出部を設けることによって、ピンセットなどで試料台１１２を左右から挟んで着脱位置に着脱できるので、試料台１１２の着脱を容易にすることが可能になる。

【0044】

嵌合突部１２５は、浅溝部の上端にて内方へ突き出た部位である。嵌合突部１２５は、浅溝部の前端の上方から見て半円状の部位から内方へ突き出す部分と、当該部分の左右の各後端から後方に着脱位置での台部１１５の着脱を阻害しない長さで延びる部分とから構成される。嵌合突部１２５の上面は、浅溝部の底面と面一に形成される。嵌合突部１２５の突き出す長さは、嵌合溝１１４の深さよりも短い。これによって、嵌合突部１２５は、押圧位置に位置付けられた台部１１５の嵌合溝１１４に嵌まることができる。

【0045】

第１外縁部１２３は、詳細後述する挟持部材１１０の各々の収容部１３９に収容される部分である。第１外縁部１２３は、第１側面部１１８及び第１傾斜面部１１９の一部であって、本実施の形態では第１中心面を介して左右対称な２つの部分から構成される。ここで、第１中心面は、第１中心軸Ｐを含んで前後に延びる仮想的な面である。

【0046】

第１外縁部１２３は、収容部１３９によって支持される被支持部１２６を含む。

【0047】

被支持部１２６は、第１外縁部１２３のそれぞれに含まれる第１傾斜面部１１９の一部又は全部であって、第１中心面を介して左右対称な２つの部分から構成される。本実施の形態では、第１傾斜面部１１９は上述したような円錐台状の傾斜面を形成するので、被支持部１２６は上下軸（本実施の形態では第１中心軸Ｐ）に対して一定の角度で傾斜した傾斜面を形成する。

【0048】

左右の軸部材１０６は、図１及び４に示すように、支柱部１０４の後方において、第１中心面を介して左右対称にベース部１０３に固定された部材であって、左右の挟持部材１１０のそれぞれの回転の中心となる。

【0049】

ここで、図４は、左方の挟持部材１１０及び軸部材１０６を、当該挟持部材１１０の収容部１３９に設けられる凹み（詳細後述）が設けられる方向から見た側面図である。

【0050】

軸部材１０６の各々は、段差を介して接続した軸基部１２７と軸部１２８とを含んで一体的に概ね同様に形成されている。

【0051】

軸基部１２７は、円柱状の部位であって、例えばネジ止め、溶接によってベース部１０３に固定される。軸部１２８は、軸基部１２７より小径の円柱状の部位であって、軸基部１２７の上端に接続して上方へ延びる。

【0052】

このように、本実施の形態に係る軸部１２８は、ベース部１０３に固定される軸基部１２７と一体に形成されることによって、保持台部１０５に対して固定した位置で左右方向に離間して、各々が上下方向に延びる。

【0053】

押圧部材１０７は、図１に示すように、試料１０１を試料台１１２に向けて押圧するための部材である。押圧部材１０７は、保持台部１０５の上方に配置されることによって保持台部１０５と互いに対向する。

【0054】

本実施の形態に係る押圧部材１０７は、透光部１２９と、第２対置面部１３０と、第２側面部１３１と、上面部１３２と、第２傾斜面部１３３とを含む。そして、押圧部材１０７は、第２側面部１３１及び第２傾斜面部１３３に、第２外縁部１３４を含む。

【0055】

透光部１２９は、試料１０１を押圧するときなどに試料１０１を外部から観察するための透光性を有する部位であって、押圧部材１０７の概ね中央で上下方向に貫通する。

【0056】

第２対置面部１３０は、第１対置面部１１７と対置される下面を形成する部位である。

【0057】

詳細には、第２対置面部１３０は、図１１に示すように、試料１０１を押圧するための押圧面部を概ね中央に含む。本実施の形態に係る押圧面部は、透光部１２９の下面部の一部（当該下面部の外縁近傍を除いた部分）である。

【0058】

第２対置面部１３０は、さらに、上下方向の段差を介して押圧面部に接続する内側環状部と、上下方向の段差を介して内側環状部の外縁に接続する外側環状部とを含む。内側環状部と外側環状部との各々は、平らな一定の幅の環状平面を形成し、外側環状部は、内側環状部よりも上外方に位置する。

【0059】

第２側面部１３１は、第２対置面部１３０（外側環状部）の外縁から上方に延びる。本実施の形態に係る第２側面部１３１は、円柱状の側周面を形成しており、上方から見て第１側面部１１８と概ね同径である。

【0060】

上面部１３２は、押圧部材１０７の上端面を形成する部位であって、概ね、円形の観察窓が中央に設けられた円環帯状をなす。透光部１２９の上面部の一部（当該上面部の外縁近傍を除いた部分）である観察面部が、観察窓を通じて外部に露出する。

【0061】

第２傾斜面部１３３は、第２側面部１３１の上端と上面部１３２との間で延びる傾斜面を形成する。本実施の形態に係る第２傾斜面部１３３は、第２中心軸を中心として上方へ次第に縮径する円錐台状の傾斜面を形成している。

【0062】

ここで、第２中心軸は、第２対置面部１３０の中心を通る仮想的な軸であって上下方向を向く軸である。

【0063】

すなわち、第２傾斜面部１３３は、第２側面部１３１の上端から上方へ向かって一定の割合で次第に縮小しており、上下軸に対して一定の角度で傾斜した傾斜面を形成する。

【0064】

なお、第２対置面部１３０を上方から見た形状は、円形に限られず、例えば多角形などであってもよく、第１対置面部１１７と同じ大きさ及び形状であることが望ましい。例えば、第２対置面部１３０が、上方から見て左右対称な正多角形であってもよく、この場合、第２側面部１３１は正多角柱状の側面を形成すればよい。また、第２傾斜面部１３３は、第２側面部１３１の上端から上内方へ向かって一定の割合で次第に縮小すればよく、第２中心軸に対して一定の角度で傾斜した円錐台状或いは正多角錐台状の傾斜面を形成すればよい。

【0065】

第２外縁部１３４は、保持台部１０５と押圧部材１０７とが対置された状態で、第１外縁部１２３とともに、詳細後述する挟持部材１１０の各々の収容部１３９に収容される部分である。第２外縁部１３４は、第２側面部１３１及び第２傾斜面部１３３の一部であって、本実施の形態では第２中心面を介して左右対称な２つの部分から構成される。ここで、第２中心面は、第２中心軸を含んで前後に延びる仮想的な面である。

【0066】

第２外縁部１３４は、収容部１３９によって押圧される被押圧部１３５を含む。

【0067】

被押圧部１３５は、第２外縁部１３４のそれぞれに含まれる第２傾斜面部１３３の一部又は全部であって、第２中心面を介して左右対称な２つの部分から構成される。

【0068】

本実施の形態では、第２傾斜面部１３３は上述したような円錐台状の傾斜面を形成するので、被押圧部１３５は上下軸（本実施の形態では第２中心軸）に対して傾斜した傾斜面を形成する。また本実施の形態では、詳細後述するように、収容部１３９が非接触部１４４を含むので、被押圧部１３５は、第２外縁部１３４のそれぞれに含まれる第２傾斜面部１３３の一部である。

【0069】

このような押圧部材１０７は、本実施の形態では、透光部１２９としての円柱状のサファイアガラスと、外枠部と、円形の観察窓が設けられた円板状の抑え部と、４本のボルトを組み立てることで構成されている。

【0070】

詳細には、サファイアガラスが、外枠部の中央の上下貫通孔に嵌め込まれて、下端が係止されている。また、抑え部が、透光部１２９の外縁近傍を上方から抑えてボルトで外枠部に固定されている。

【0071】

これにより、第２対置面部１３０は、透光部１２９の押圧面部と外枠部の下面部とによって構成される。第２側面部１３１及び第２傾斜面部１３３は、外枠部によって構成される。上面部１３２は、抑え部によって構成される。

【0072】

なお、透光部１２９は、円柱状に限られず、多角柱などであってもよい。また、透光部１２９の材料は、試料１０１を押圧できる硬度と、外部から試料１０１を観察できる透光性とを有すればよく、サファイアガラスに限られず、その他のガラス、樹脂などであってもよい。

【0073】

弾性部材１０８は、弾性を有する部材である。弾性部材１０８は、保持台部１０５と押圧部材１０７との間に設けられることによって、試料１０１を押圧する前の押圧部材１０７（押圧面部）と試料１０１との間にすき間を設ける。

【0074】

本実施の形態に係る弾性部材１０８は、図１に示すように、環状溝部１２０に嵌められるゴム製のＯリングである。保持台部１０５に対置された押圧部材１０７は、上述した第２対置面部１３０の外側環状部で弾性部材１０８と接触する。そして、押圧部材１０７に外力が加わっていない状態では、弾性部材１０８の厚みによって、押圧部材１０７（押圧面部）と試料１０１との間にすき間が形成される。

【0075】

移動規制部材１０９は、押圧位置に位置付けられた試料台１１２の着脱位置への移動を規制するための部材である。

【0076】

本実施の形態に係る移動規制部材１０９は、固定用凹部１２１に嵌め込まれる円形平板状の部材である。移動規制部材１０９は、試料台１１２を内部に配置するための貫通孔部１３６と、着脱を容易にするために外縁に設けられた切欠き部１３７とを含む。

【0077】

貫通孔部１３６は、試料台１１２が緩やかに嵌る程度の大きさであり、反り返るように湾曲する。移動規制部材１０９は、貫通孔部１３６が第１対置面部１１７（固定用凹部１２１の底面）から離れる上方向に突き出すように、固定用凹部１２１に配置される。

【0078】

なお、移動規制部材１０９は、試料台１１２が押圧位置から移動することを規制できればよく、例えば押圧位置に位置付けられた試料台１１２と移動溝部１２４とのすき間を埋める部材であってもよい。

【0079】

左右の挟持部材１１０は、図１及び４に示すように、左右方向に間隔を空けて対置される部材であって、上下方向に対置された保持台部１０５及び押圧部材１０７を左右から挟む。

【0080】

左右の挟持部材１１０は、概ね左右対称な形状であり、それぞれが、第１延在部１３８と、収容部１３９と、第２延在部１４０とを含んで一体的に形成されている。なお、挟持部材１１０は後述するように回転移動できるが、保持台部１０５及び押圧部材１０７が収容部１３９に収容された状態（図９参照）における方向に従って、挟持部材１１０の形状を説明する。

【0081】

左右の第１延在部１３８の各々は、後端から概ね前方へ延びる平板状或いは角柱状の部位であって、後端近傍に嵌合穴部１４１を含む。嵌合穴部１４１の各々は、軸部１２８が貫通して設けられる上下方向の貫通孔を形成しており、その下端は、軸基部１２７と軸部１２８との間の段差に係止される。

【0082】

これによって、挟持部材１１０の各々は、ベース部１０３に対して概ね同じ高さ（上下方向の位置）で軸部１２８を中心に回転する。第１延在部１３８の各々の後端は、回転時に互いに干渉しないように、上方から見て円弧状に形成されている。

【0083】

左右の収容部１３９は、それぞれの後端が第１延在部１３８の前端に接続しており、当該後端から湾曲して延びる角柱状の部位である。左右の収容部１３９は、左右方向へ互いに離れる方向へ膨出して延びており、本実施の形態では円弧状に湾曲して延びている。左右の収容部１３９は、軸部１２８を中心に左右の挟持部材１１０が回転すると、左右方向の間隔を変えるように移動する。

【0084】

なお、収容部１３９は、円弧状に限られず、例えば前後方向に真っ直ぐに延びる角柱状であってもよい。また、収容部１３９は、左右方向の距離を変えるように移動できればよく、左右方向にスライド移動することによって左右方向の距離を変えてもよい。

【0085】

収容部１３９の各々には、左右方向に互いに対向する部分に凹みが設けられている。左右の収容部１３９が互いに近接したとき、それぞれの凹みに、第１外縁部１２３及び第２外縁部１３４が収容される。収容部１３９は、左右方向に互いに近接するに従って、各々に収容された第１外縁部１２３を支持しつつ第２外縁部１３４を下方に次第に強い力で押圧する。これにより、押圧部材１０７は次第に下方に移動する。

【0086】

詳細には、収容部１３９の各々は、凹みを形成する部位に、外縁支持部１４２と外縁押圧部１４３と非接触部１４４とを含む。

【0087】

外縁支持部１４２は、被支持部１２６を支持するための部位である。

【0088】

本実施の形態に係る外縁支持部１４２は、上下軸に対して一定の角度で傾斜した傾斜面を形成し、第１外縁部１２３に含まれる第１傾斜面部１１９の全体を被支持部１２６として支持する。なお、外縁支持部１４２は、第１外縁部１２３に含まれる第１傾斜面部１１９の一部を被支持部１２６として支持してもよい。

【0089】

本実施の形態に係る外縁支持部１４２及び被支持部１２６の各々の傾斜面は、上下軸に対して同じ角度で傾斜する。そのため、外縁支持部１４２は、被支持部１２６と点や線ではなく面で接触してそれを支持することができる。

【0090】

外縁押圧部１４３は、被押圧部１３５を押圧するための部位である。

【0091】

本実施の形態に係る外縁押圧部１４３は、被押圧部１３５を押圧するための、上下軸に対して一定の角度で傾斜した傾斜面を形成し、第２外縁部１３４に含まれる第２傾斜面部１３３の一部を被押圧部１３５として押圧する。なお、外縁押圧部１４３は、第２外縁部１３４に含まれる第２傾斜面部１３３の全部を被押圧部１３５として押圧するように構成されてもよい。

【0092】

本実施の形態に係る外縁押圧部１４３と被押圧部１３５との各々の傾斜面は、上下軸に対して同じ角度で傾斜する。そのため、外縁押圧部１４３は、被押圧部１３５と点や線ではなく面で接触して支持することができる。

【0093】

非接触部１４４は、左右軸に沿って対向する部位に、第２外縁部１３４との間にすき間を形成する。本実施の形態に係る非接触部１４４は、外縁押圧部１４３の前方及び後方のそれぞれで、上方へ切り欠かれた部位である。

【0094】

本実施の形態では非接触部１４４を設けることによって、上述したように、外縁押圧部１４３は、第２外縁部１３４に含まれる第２傾斜面部１３３の一部を被押圧部１３５として押圧する。

【0095】

より詳細には、非接触部１４４を設けることによって、外縁押圧部１４３は、第１中心軸Ｐを中心とした所定の角度範囲に対称に設けられる。本実施の形態では、外縁押圧部１４３は、左右対称に設けられる。そして、外縁押圧部１４３が設けられる角度範囲は、第１対置面部１１７の中心を通る左右軸Ｑを中心とした左回り及び右回りのそれぞれにθ度とした場合（図１０参照）、例えばθ≧３５であることが望ましく、特にθ＝４５であることが望ましい。

【0096】

第２延在部１４０の各々は、収容部１３９の前端から概ね真っ直ぐに延びる角柱状の部位であって、先端（前端）にＵ字溝部１４５を含む。また、左方の第２延在部１４０は、先端近傍に軸受穴部１４６を含む。なお、軸受穴部１４６は、第２延在部１４０のいずれか一方に設けられればよい。

【0097】

Ｕ字溝部１４５は、第２延在部１４０の各々の前端に、左右方向に貫通するとともに前方へ向けて開放したＵ字状の溝を形成する。Ｕ字溝部１４５の各々は、第２延在部１４０の後方へ同じ大きさで突き出す（すなわち、同じ深さの溝を形成する）。

【0098】

軸受穴部１４６は、左方の第２延在部１４０の前端近傍に、Ｕ字溝部１４５を上下方向に貫通する穴を形成する。なお、軸受穴部１４６は、Ｕ字溝部１４５の互いに対向する内面部の各々に上下軸に沿った穴を形成すればよく、例えばいずれか一方が貫通していなくてもよい。

【0099】

締結機構部１１１は、左右の第２延在部１４０の間を左右方向に締結することによって、左右軸に沿った収容部１３９の間隔を変えるように一対の挟持部材１１０を移動させる。

【0100】

なお、第１延在部１３８が軸部１２８を中心に回転することに代えて、例えば、第１延在部１３８が第２延在部１４０と同様に構成されて、締結機構部１１１によって締結されてもよい。

【0101】

本実施の形態に係る締結機構部１１１は、ボルト部１４７と、蝶ナット１４８とから構成される。

【0102】

ボルト部１４７は、回転部１４９と雄ネジ部１５０とを含む。

【0103】

回転部１４９は、上下軸に沿って配置される丸棒状の部位であって、上下の各端部が軸受穴部１４６に嵌まることで回転可能に設けられる。雄ネジ部１５０は、ネジ山が設けられた棒状の部位である。雄ネジ部１５０の一端は、回転部１４９の上下方向の概ね中央に例えば溶接によって固定されている。

【0104】

これによって、雄ネジ部１５０は、左方のＵ字溝部１４５と干渉しない範囲で、左方の第２延在部１４０に対して上下方向の回転軸を中心として回転可能に設けられる。そして、左右の第２延在部１４０が予め定められた距離よりも近接すると、雄ネジ部１５０は、ボルト配置溝部としてのＵ字溝部１４５の各々の中に配置されることで、左右の第２延在部１４０の間で延在する。このとき、雄ネジ部１５０の他端は、右方の第２延在部１４０の外端面よりも外方へ突き出す。

【0105】

ここで、一方の第２延在部１４０の外端面とは、当該第２延在部１４０の外方に位置する端面であり、外方は、他方の第２延在部１４０から離れる方向を意味する。従って、右方の第２延在部１４０では、その外方は右方を意味し、その外端面は当該第２延在部１４０の右端面を意味する。

【0106】

蝶ナット１４８は、雌ネジ部１５１と操作部１５２とを含んで一体に形成される。

【0107】

雌ネジ部１５１は、雄ネジ部１５０の他端近傍とネジ作用で嵌る雌ネジが設けられた貫通孔を含む部位である。雌ネジ部１５１は、外縁がＵ字溝部１４５の幅（上下方向の長さ）よりも大きい係止部１５３を含む。係止部１５３によって、雌ネジ部１５１は、右方の第２延在部１４０よりも外方へ突き出た雄ネジ部１５０に捻じ込んでも、Ｕ字溝部１４５の中へ移動しないように右方の第２延在部１４０の外端面に係止される。従って、雌ネジ部１５１を雄ネジ部１５０に捻じ込むことによって、一対の挟持部材１１０を次第に近接させることができる。

【0108】

なお、係止部１５３は、雌ネジ部１５１と第２延在部１４０との間に設けられる座金などであってもよい。

【0109】

操作部１５２は、雄ネジ部１５０から離間する方向へ突き出た蝶羽根状の部位である。操作部１５２を回転させることによって、雌ネジ部１５１を直接的に回転操作するよりも大きなトルクで雌ネジ部１５１を容易に回転させることができる。従って、雌ネジ部１５１を雄ネジ部１５０に捻じ込んで、一対の挟持部材１１０を容易に近接させることが可能になる。

【0110】

なお、締結機構部１１１は、雌ネジ部と蝶ボルトとから構成されてもよい。この場合、雌ネジ部は、回転部１４９に相当する棒状の部材であって、概ね中央に雌ネジが設けられた貫通孔を含むものであればよい。そして、蝶ボルトは、一端が雌ネジ部の雌ネジに嵌まるとともに、他端に操作部１５２が設けられたボルトであればよい。

【0111】

これによっても、蝶ボルトは、上下軸に沿った回転軸を中心として回転することができる。また、左右の第２延在部１４０が近接すると、左右の第２延在部１４０の間で延在するようにＵ字溝部１４５の各々の中に位置付け、雄ネジ部１５０の他端を、右方の第２延在部１４０の外端面から外方へ突き出させることができる。そして、操作部を操作することでボルトを容易に捻じ込むことができる。このとき、操作部の一部又は座金を係止部として、右方の第２延在部１４０の外端面に係止させることによって、一対の挟持部材１１０を近接させることができる。

【0112】

これまで、本発明の一実施の形態に係る試料固定装置１００の構成について説明した。ここから、本発明の一実施の形態に係る試料固定方法について、図を参照して説明する。

【0113】

＜＜試料固定方法＞＞
本実施の形態に係る試料固定方法は、試料１０１を保持材１０２に固定するための方法である。試料固定方法は、例えばグローブボックス内で試料固定装置１００を用いて行われる。以下で説明する各工程は、ピンセット、試料台１１２を置くケースなど適宜の器具を用いて行われるとよく、必要に応じて顕微鏡下で行われてもよい。

【0114】

支柱部１０４、保持台部１０５及び軸部材１０６が一体となったベース部１０３と、軸部材１０６の軸部１２８のそれぞれに嵌合穴部１４１が嵌め込まれた一対の挟持部材１１０とがグローブボックス内に準備される。このとき、左方の挟持部材１１０には回転部１４９が軸受穴部１４６に嵌め込まれることでボルト部１４７が予め回転可能に設けられ、蝶ナット１４８は雄ネジ部１５０の他端から予め嵌め込まれ、弾性部材１０８は、環状溝部１２０に予め嵌め込まれているとよい。

【0115】

また、試料１０１、保持材１０２、試料台１１２、移動規制部材１０９、押圧部材１０７のそれぞれがグローブボックス内に準備される。

【0116】

（試料体１１３の作製工程）
グローブボックス内で、保持材１０２が試料台１１２の凹み部に配置され、その保持材１０２の概ね中央に試料１０１が載せ置かれる。これによって、図２に示すような試料体１１３が作製される。

【0117】

（試料体１１３の保持工程）
試料体１１３が、保持台部１０５に保持される。

【0118】

（試料体１１３の保持工程のうちの着脱位置への配置工程）
詳細には、図５に示すように、試料体１１３が移動溝部１２４の着脱位置に配置される。これにより、着脱位置にて、ピン１１６が深溝部に嵌まるとともに、台部１１５が浅溝部に嵌まる。

【0119】

なお、図５では、移動規制部材１０９、押圧部材１０７も図示しているが、これらは、他の部位とは離間して準備されていることを表しており、図６においても同様である。

【0120】

（試料体１１３の保持工程のうちの押圧位置への配置工程）
試料体１１３を移動溝部１２４に沿って前方へ移動させることによって、図６に示すように、試料体１１３が移動溝部１２４の押圧位置に配置される。このとき、嵌合突部１２５が嵌合溝１１４に嵌まるので、押圧位置に位置付けられた試料台１１２は、上方への移動が抑制される。

【0121】

（試料体１１３の保持工程のうちの押圧位置での固定工程）
図７に示すように、移動規制部材１０９が、保持台部１０５に配置される。このとき、移動規制部材１０９は、全体が固定用凹部１２１（図１参照）の中に嵌まるとともに、押圧位置の台部１１５が貫通孔部１３６の中に位置付けられるように、保持台部１０５に配置される。

【0122】

なお、図７では、押圧部材１０７も図示しているが、これは、押圧部材１０７が保持台部１０５から離間して準備されていることを意味する。

【0123】

本実施の形態では、貫通孔部１３６が上方向に反り返っているので、移動規制部材１０９が嵌合溝１１４の中に入り込むことは通常生じない（図１１参照）。これにより、押圧位置で前後方向に移動しないように試料体１１３を確実に固定することが可能になる。

【0124】

これによって、試料体１１３は、移動しないように保持台部１０５に保持される。

【0125】

（押圧部材１０７の配置工程）
図８に示すように、押圧部材１０７が、上下方向に保持台部１０５に対置される。

【0126】

詳細には、押圧部材１０７は、第２対置面部１３０が第１対置面部１１７と互いに上下方向に対向するように、保持台部１０５の上に載せ置かれる。より詳細には、第２対置面部１３０は、移動規制部材１０９を介して第１対置面部１１７に対置する。このとき、第２対置面部１３０の外側環状部と弾性部材１０８とが互いに接触しているが、透光部１２９（押圧面部）と試料１０１との間にはすき間がある。

【0127】

（収容工程）
左右の押圧部材１０７を軸部材１０６の軸部１２８を中心に回転させることによって、左右の収容部１３９を左右方向に互いに近接させる。これによって、左方の第１外縁部１２３及び第２外縁部１３４が左方の収容部１３９に収容されるとともに、右方の第１外縁部１２３及び第２外縁部１３４が右方の収容部１３９に収容される。

【0128】

また、左右の押圧部材１０７の回転に伴って、図９に示すように、左右の第２延在部１４０は、左方のＵ字溝部１４５から右方のＵ字溝部１４５に雄ネジ部１５０を延在させることができる程度に近づく。雄ネジ部１５０は、回転部１４９を中心に回転することによって右方のＵ字溝部１４５の中に配置されて、右方の第２延在部１４０の外端面よりも右方へ突き出す。

【0129】

操作部１５２を例えば手で回すことで蝶ナット１４８が捻じ込まれると、係止部１５３が右方の第２延在部１４０の外端面と接触して、第２延在部１４０は概ね平行に前後方向に延びるように位置づけられる。これによって、図９の斜視図及び図１０～１６に示すように、左右の収容部１３９のそれぞれに、左右の第１外縁部１２３及び第２外縁部１３４が収容される。

【0130】

ここで、図１０は、収容部１３９の各々に第１外縁部１２３及び第２外縁部１３４が収容された状態の試料固定装置１００の平面図である。図１１は、図１０のＸＩ－ＸＩ線における断面図であり、図１２は、図１１の一点鎖線Ｃ１で囲まれた部分の拡大断面図である。図１３は、図１０のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線における断面図であり、図１４～図１６は、それぞれ、図１３の一点鎖線Ｄ１～Ｄ３で囲まれた部分の拡大断面図である。

【0131】

第１外縁部１２３及び第２外縁部１３４が収容された状態（以下、単に「収容状態」ともいう。）では、図１１～１４を参照すると分かるように、弾性部材１０８の上端部と第２対置面部１３０の外側環状部とは、試料１０１及び保持材１０２を含む台部１１５の上方部分の周囲を囲って概ね環状にすき間なく接触する。押圧面部と台部１１５の上方部分とは、上下方向に対して概ね垂直な方向で互いに平行に配置される。

【0132】

また、図１３，１５～１６に示すように、非接触部１４４は、第２外縁部１３４と接触しないが、図１１に示すように、外縁支持部１４２及び外縁押圧部１４３のそれぞれは、被支持部１２６及び被押圧部１３５と傾斜面で接触する。

【0133】

詳細には、左方の収容部１３９では、左方の外縁支持部１４２が左方の被支持部１２６と傾斜面で互いに接触するとともに、左方の外縁押圧部１４３が左方の被押圧部１３５と傾斜面で互いに接触する。右方の収容部１３９においても同様に、右方の外縁支持部１４２が右方の被支持部１２６と傾斜面で互いに接触するとともに、右方の外縁押圧部１４３が右方の被押圧部１３５と傾斜面で互いに接触する。

【0134】

そして、図１１，１３に示すように、弾性部材１０８は上下方向に殆ど潰れていない。

【0135】

すなわち、収容工程では、被支持部１２６及び被押圧部１３５は、下方への力を殆ど受けずに、左右のそれぞれで外縁支持部１４２及び外縁押圧部１４３の間に嵌まる。これにより、収容工程では、透光部１２９（押圧面部）と試料１０１との間のすき間を保った状態で、押圧部材１０７は、第１中心軸Ｐと第２中心軸とがある程度一致するようにスライド移動する。

【0136】

ここで、スライド移動とは、スライド方向の移動を意味し、スライド方向とは、押圧方向に垂直な面内における方向を意味し、すなわちスライド方向は、前後方向及び左右方向という２軸に沿った方向に分解して表すことができる。以下においても同様である。

【0137】

仮に押圧面部が試料１０１と接触してスライド移動すると、試料１０１のズレや破損、保持材１０２の皺などいった試料体１１３の不良が生じる可能性がある。しかし、本実施の形態に係る収容工程では、押圧面部と試料１０１との間のすき間があるので、このような試料体１１３の不良をほぼ生じさせずに第１中心軸Ｐと第２中心軸とをある程度一致させることができる。

【0138】

また、弾性部材１０８は試料１０１の周囲を囲んで設けられるため、押圧面部と試料１０１との間にすき間があっても、分析、観察などに影響するような異物が試料１０１の上やその近傍に侵入する可能性を低減することができる。

【0139】

従って、弾性部材１０８を設けない場合よりも、異物の侵入を防ぎつつ第１中心軸Ｐと第２中心軸とをある程度一致させることができるので、試料１０１を保持材１０２に安定して確実に圧着することが可能になる。

【0140】

（第１近接工程）
その後、蝶ナット１４８を締め付けることによって締結機構部１１１の締結力を強くすると、左右の挟持部材１１０が回転して、収容部１３９が左右方向に互いに近接する。

【0141】

収容部１３９は、各々に収容された第１外縁部１２３を支持するとともに第２外縁部１３４と傾斜面で係わり合っているので、近接するに従って、各々に収容された被押圧部１３５を下方に次第に強い力で押圧する。その結果、押圧部材１０７は、外側環状部で弾性部材１０８を上方から押し潰しながら、下方へ移動して保持台部１０５に近づき、やがて押圧面部が試料１０１に接触する。

【0142】

このとき、収容工程と同様に押圧部材１０７がスライド移動するので、第１中心軸Ｐと第２中心軸とのズレはさらに低減する。しかし、押圧面部と試料１０１との間のすき間があるので、第１近接工程での押圧部材１０７のスライド移動によって試料体１１３の不良が生じることは殆どない。

【0143】

（第２近接工程）
さらに蝶ナット１４８を締め付けて締結機構部１１１の締結力を強くすると、左右の挟持部材１１０が回転して、収容部１３９が左右方向に互いにさらに近接する。

【0144】

収容部１３９は、第１近接工程と同様に、各々に収容された第１外縁部１２３を支持するとともに第２外縁部１３４と傾斜面で係わり合っているので、近接するに従って、各々に収容された第２外縁部１３４を下方に次第にさらに強い力で押圧する。

【0145】

その結果、押圧部材１０７は、外側環状部では弾性部材１０８を上方からさらに押し潰しつつ、また押圧面部では試料１０１を押圧しつつ、下方へ移動して保持台部１０５に近づく。やがて、押圧面部が保持材１０２に接触する程度になると、試料１０１は保持材１０２に埋まる（図１７～２０参照）。このような圧着によって、試料１０１は、保持材１０２に固定される。

【0146】

このとき、観察窓から透光部１２９を通じて試料１０１が保持材１０２にどの程度埋没しているかを観察しながら、蝶ナット１４８が締め付けられるとよい。また、試料１０１が微小である場合などには、この観察は顕微鏡を用いて行われるとよい。これにより、蝶ナット１４８の締め付け不足による試料１０１の圧着不良や、過剰な締め付けによる試料固定装置１００の破損などを防ぐことができる。従って、透光部１２９を設けない場合よりも、試料１０１を保持材１０２に安定して確実に圧着することが可能になる。

【0147】

ここで、試料１０１が圧着された状態（以下、単に「圧着状態」ともいう。）の試料固定装置１００を図１７～２２に示す。図１７は、圧着状態の試料固定装置１００の断面図であって、図１０のＸＩ－ＸＩ線に相当する位置での断面を示す。図１８は、図１７の一点鎖線Ｅ１で囲まれた部分の拡大断面図である。図１９は、圧着状態の試料固定装置１００の断面図であって、図１０のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線に相当する位置での断面を示す。図２０～図２２は、それぞれ、図１９の一点鎖線Ｆ１～Ｆ３で囲まれた部分の拡大断面図である。

【0148】

図１９，２１～２２に示すように、非接触部１４４は、第２外縁部１３４と接触しないが、図１７に示すように、外縁支持部１４２及び外縁押圧部１４３のそれぞれは、被支持部１２６及び被押圧部１３５と傾斜面で接触する。

【0149】

すなわち、収容部１３９は、収容状態から圧着状態に至るまで概ね同様に第１外縁部１２３及び第２外縁部１３４と傾斜面で係わり合って、被支持部１２６を支持しつつ被押圧部１３５を押圧する。

【0150】

そのため、第２近接工程においても、押圧部材１０７は、外縁押圧部１４３の傾斜面で左右から挟まれて力を受けるので、下方に移動して試料１０１を下方に押圧するだけでなく、スライド方向の力を受けて、僅かにスライド移動することがある。

【0151】

特に、第２近接工程では、押圧面部は、下方への強い力が加わった状態で試料１０１及び保持材１０２と接触している。また、スライド移動の開始前とその後とでは、押圧面部と試料１０１及び保持材１０２との間の摩擦力が大きく変化し、押圧面部が移動を開始すると急激に移動することがある。そのため、第２近接工程では、押圧面部のスライド移動が極めて僅かな大きさであっても、試料１０１のズレや破損、保持材１０２の皺などいった試料体１１３の不良が生じる可能性がある。

【0152】

本実施の形態では、挟持部材１１０は左右方向の間隔を空けて設けられているので、収容部１３９も左右方向の間隔を空けて設けられる。さらに本実施の形態では、収容部１３９に非接触部１４４が設けられるので、外縁押圧部１４３は、さらに大きな左右方向の間隔を空けて設けられる。このように、外縁押圧部１４３が左右方向の間隔が空けて設けられるので、第２近接工程で押圧部材１０７に加わるスライド方向の力は、左右方向の成分に比べて前後方向の成分が小さくなる。

【0153】

その結果、押圧部材１０７にスライド方向の全方位から力を加えるよりも、押圧部材１０７の前後方向のスライド移動を低減することができるので、押圧部材１０７の全体的なスライド移動を低減することができる。

【0154】

このような本実施の形態によれば、試料１０１は、第１中心軸Ｐと第２中心軸とが主に前後方向に僅かにズレた状態で、押圧部材１０７に押される可能性がある。しかし、第１中心軸Ｐと第２中心軸とは、上述した通り第１近接工程までにある程度一致するので、これらの微小なズレは、試料１０１の圧着には殆ど影響しない。

【0155】

つまり、左右方向の間隔を空けて挟持部材１１０を設けることで、スライド移動を低減しつつ、圧着に十分な押圧力で試料１０１を下方に押圧することができる。従って、試料体１１３の不良の発生を抑制しつつ試料１０１を圧着できるので、試料１０１を保持材１０２に安定して確実に圧着することが可能になる。

【0156】

そして、非接触部１４４を設けることで、スライド移動をさらに低減しつつ、圧着に十分な押圧力で試料１０１を下方に押圧することができる。従って、試料体１１３の不良の発生をさらに抑制しつつ試料１０１を圧着できるので、試料１０１を保持材１０２にさらに安定して確実に圧着することが可能になる。

【0157】

このような第２近接工程にて試料１０１を圧着する際の動作から理解されると考えられるが、試料１０１を保持材１０２に強く押し付けるには、外縁押圧部１４３を設ける角度範囲θは大きい方が望ましい。その一方で、圧着する際の押圧部材１０７のスライド移動を低減するには、当該角度範囲θは小さい方が望ましい。

【0158】

このような観点から外縁押圧部１４３を設ける角度範囲θは適宜定められるとよいが、実際に当該角度範囲θが４５度の試料固定装置１００で検証したところ、試料１０１の分析、観察などを行うために十分な程度にスライド移動を低減して試料１０１を保持材１０２に圧着することができた。また、この検証では、θ≧７０度の範囲で外縁押圧部１４３に押し付け痕が生じた。そのため、外縁押圧部１４３を設ける角度範囲θは、上述したように、３５度以上が望ましく、特にθ＝４５であることが望ましい。

【0159】

本実施の形態では、試料体１１３は、移動規制部材１０９によって保持台部１０５に対する移動が規制されているので、これによっても、試料１０１を保持材１０２に安定して確実に圧着することが可能になる。

【0160】

（試料体１１３の取り外し工程）
その後、蝶ナット１４８を緩めて、挟持部材１１０を左右に離間させた後に、押圧部材１０７及び移動規制部材１０９が保持台部１０５の上から取り除かれる。そして、試料１０１が保持材１０２に固定された試料体１１３は、着脱位置まで後方に移動させて保持台部１０５から取り外される。

【0161】

本実施の形態では、押圧面部がガラスであるので、第２近接工程での押圧によって試料１０１や保持材１０２に付着し難い。そのため、押圧部材１０７を取り外す際の試料１０１の破損を防ぐことができる。従って、透光部１２９に押圧面部を設けることによって、試料１０１を保持材１０２により安定して確実に圧着することが可能になる。

【0162】

本実施の形態では、台部１１５は、嵌合突部１２５が嵌合溝１１４に嵌まることで、上方への移動が抑制されている。そのため、仮に押圧面部が第２近接工程での押圧によって試料１０１や保持材１０２に付着したとしても、これらを互いに緩やかに引き剥がすことができる。従って、嵌合突部１２５が嵌合溝１１４に嵌まることによって、試料１０１を保持材１０２にさらに安定して確実に圧着することが可能になる。

【0163】

本実施の形態では、外縁押圧部１４３と被押圧部１３５とが、上下軸に対して同じ角度で傾斜した傾斜面で係わり合うので、押圧部材１０７に加える力を緩やかに次第に大きくすることができる。また、互いに接触したときに傷が付くことなどによる外縁押圧部１４３及び被押圧部１３５の損傷を低減することができる。従って、試料１０１を保持材１０２に繰り返し安定して確実に圧着することが可能になる。

【0164】

本実施の形態では、外縁支持部１４２と被支持部１２６とが、上下軸に対して同じ角度で傾斜した傾斜面で係わり合う。これにより、互いに接触したときに傷が付くことなどによる外縁支持部１４２及び被支持部１２６の損傷を低減することができる。従って、試料１０１を保持材１０２に繰り返し安定して確実に圧着することが可能になる。

【0165】

本実施の形態では、左右の第１延在部１３８の嵌合穴部１４１が、左右の軸部１２８のそれぞれに嵌まって、左右の挟持部材１１０が回転可能に設けられる。これにより、収容部１３９を容易に近接又は離間させることができる。従って、試料１０１を保持材１０２に安定して確実かつ容易に圧着し、試料１０１が保持材１０２に圧着した試料体１１３を容易に着脱することが可能になる。

【0166】

本実施の形態では、試料固定装置１００は、第２延在部１４０の間を左右方向に締結することによって、収容部１３９の左右方向の間隔を変えるように左右の挟持部材１１０を移動させる締結機構部１１１をさらに備える。これにより、収容部１３９を容易に近接又は離間させることができる。従って、試料１０１を保持材１０２に安定して確実かつ容易に圧着し、試料１０１が保持材１０２に圧着した試料体１１３を容易に着脱することが可能になる。

【0167】

本実施の形態では、第２延在部１４０の各々がＵ字溝部１４５を含む。そして、締結機構部１１１が、上下方向の回転軸を中心として回転可能に左方の第２延在部１４０に設けられたボルト部１４７と、係止部１５３を含む雌ネジ部１５１とから構成される。

【0168】

例えば、軸部１２８を設けずに、雄ネジ部１５０に相当する部材が、左右の第２延在部１４０のそれぞれの外端面から左右に突き出すように、左右のＵ字溝部１４５の中に配置されてもよい。この場合、その部材の両端の各々に蝶ナット１４８が嵌めることによって、第２延在部１４０の間を左右方向に締結することができる。

【0169】

しかし、本実施の形態のように、左方の第２延在部１４０に回転可能にボルト部１４７を設けることによって、雄ネジ部１５０をＵ字溝部１４５に容易に配置することができる。また、１つの蝶ナット１４８を操作することで第２延在部１４０の間を左右方向に移動させることができる。このように、雄ネジ部１５０をＵ字溝部１４５に容易に配置し、また第２延在部１４０の間を左右方向に容易に移動させることができる。

【0170】

従って、試料１０１を保持材１０２に安定して確実かつ極めて容易に圧着し、試料１０１が保持材１０２に圧着した試料体１１３を極めて容易に着脱することが可能になる。

【0171】

以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明は以下のように変形されてもよい。

【0172】

（変形例）
例えば、外縁支持部と被支持部とは、上下軸に対して異なる角度で傾斜していてもよい。また例えば、外縁支持部と被支持部との一方のみが、上下軸に対して傾斜した傾斜面を形成していてもよく、この場合例えば、外縁支持部と被支持部との他方は、上下軸に平行な側面と上下軸に対して垂直な平面とで形成される角部であってもよい。

【0173】

図２３は、一変形例に係る試料固定装置２００の断面図であって、外縁支持部２４２が角部で構成される例を示す。外縁支持部２４２を除いて、試料固定装置２００は、実施の形態に係る試料固定装置１００と同様に構成される。

【0174】

このように、外縁支持部と被支持部とは、上下軸に対して傾斜した傾斜面で係わり合えばよい。これによっても、外縁支持部が被支持部を支持することができ、試料１０１を保持材１０２安定して確実に圧着することが可能になる。

【0175】

また、外縁押圧部と被押圧部についても同様である。例えば、外縁押圧部と被押圧部とは、上下軸に対して異なる角度で傾斜していてもよい。また例えば、外縁押圧部と被押圧部との一方のみが、上下軸に対して傾斜した傾斜面を形成していてもよく、この場合例えば、外縁押圧部と被押圧部との他方は、上下軸に平行な側面と上下軸に対して垂直な平面とで形成される角部であってもよい。

【0176】

このように、外縁押圧部と被押圧部とは、上下軸に対して傾斜した傾斜面で係わり合えばよい。これによっても、収容部１３９が左右方向に互いに近接するに従って、外縁押圧部は、下方に次第に強い力で被押圧部を押圧することができる。従って、試料１０１を保持材１０２に安定して確実に圧着することが可能になる。

【0177】

以上、本発明の一実施の形態、変形例などについて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。本発明は、例えば、実施の形態に変更を加えた態様、実施の形態と変形例とを適宜組み合わせた態様、これらの態様に適宜変更を加えた態様などを含む。

【産業上の利用可能性】

【0178】

本発明は、各種の分析、顕微鏡観察などに供される試料を保持材に圧着によって固定するための装置及び方法に有用である。

【符号の説明】

【0179】

１００，２００ 試料固定装置，１０１ 試料，１０２ 保持材，１０３ ベース部，１０４ 支柱部，１０５ 保持台部，１０６ 軸部材，１０７ 押圧部材，１０８ 弾性部材，１０９ 移動規制部材，１１０ 挟持部材，１１１ 締結機構部，１１２ 試料台，１１３ 試料体，１１４ 嵌合溝，１１５ 台部，１１６ ピン，１１７ 第１対置面部，１１８ 第１側面部，１１９ 第１傾斜面部，１２０ 環状溝部，１２１ 固定用凹部，１２２ 保持部，１２３ 第１外縁部，１２４ 移動溝部，１２５ 嵌合突部，１２６ 被支持部，１２７ 軸基部，１２８ 軸部，１２９ 透光部，１３０ 第２対置面部，１３１ 第２側面部，１３２ 上面部，１３３ 第２傾斜面部，１３４ 第２外縁部，１３５ 被押圧部，１３６ 貫通孔部，１３７ 切欠き部，１３８ 第１延在部，１３９ 収容部，１４０ 第２延在部，１４１ 嵌合穴部，１４２，２４２ 外縁支持部，１４３ 外縁押圧部，１４４ 非接触部，１４５ Ｕ字溝部，１４６ 軸受穴部，１４７ ボルト部，１４８ 蝶ナット，１４９ 回転部，１５０ 雄ネジ部，１５１ 雌ネジ部，１５２ 操作部，１５３ 係止部

【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】

【図22】

【図23】