特表 2022-515471 走査型電子顕微鏡用のサンプル封入装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-02-18

(54)【発明の名称】走査型電子顕微鏡用のサンプル封入装置

(51)【国際特許分類】

   H01J 37/20 20060101AFI20220210BHJP

【ＦＩ】

H01J37/20 D

H01J37/20 G

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021537218

(86)(22)【出願日】2020-09-24

(85)【翻訳文提出日】2021-06-24

(86)【国際出願番号】 CN2020117523

(87)【国際公開番号】W WO2021077981

(87)【国際公開日】2021-04-29

(31)【優先権主張番号】201921890783.X

(32)【優先日】2019-11-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】201921763316.0

(32)【優先日】2019-10-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521278531

【氏名又は名称】上海耐默光電技術有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＳＨＡＮＧＨＡＩ ＮＥＭＯＲ ＯＰＴＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．，ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】100121728

【弁理士】

【氏名又は名称】井関 勝守

(74)【代理人】

【識別番号】100165803

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 修平

(74)【代理人】

【識別番号】100170900

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 渉

(72)【発明者】

【氏名】唐 軒

(72)【発明者】

【氏名】沈 經緯

【テーマコード（参考）】

5C101

【Ｆターム（参考）】

5C101AA03

5C101CC02

5C101CC12

5C101CC14

5C101FF01

5C101FF32

(57)【要約】

本願は走査型電子顕微鏡用のサンプル封入装置を開示し、該サンプル封入装置は、チャンバーと、サンプルを収容するための収容空間を有し、少なくとも部分的にチャンバー内に入れられたりチャンバーから移し出されたりするように、チャンバーと相対的に移動可能にチャンバー内に設けられた収容部と、収容部に接続され、且つ収容部が少なくとも部分的にチャンバー内に収容されている時に、収容部とチャンバーとの間の封止を実現する封止部材と、チャンバーと収容部の相対移動を駆動するように構成された駆動部と、を含む。本願はチャンバーを用いてサンプルが収容された収容部を少なくとも部分的に内部に収容し、且つ封止部材を用いて収容部とチャンバーとの間の封止を実現することで、空気からサンプルの観測結果に与えられる影響を回避でき、観測の正確性の向上に有利である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

走査型電子顕微鏡用のサンプル封入装置であって、
チャンバー（１０）と、
サンプルを収容するための収容空間を有し、少なくとも部分的に前記チャンバー（１０）内に入れられたり前記チャンバー（１０）から移し出されたりするように、前記チャンバー（１０）と相対的に移動可能に前記チャンバー（１０）内に設けられた収容部（２０）と、
前記収容部（２０）に接続され、且つ前記収容部（２０）が少なくとも部分的に前記チャンバー（１０）内に収容されている時に、前記収容部（２０）と前記チャンバー（１０）との間の封止を実現する封止部材（３０）と、
前記チャンバー（１０）と前記収容部（２０）の相対移動を駆動するように構成された駆動部（４０）と、を含む
ことを特徴とする走査型電子顕微鏡用のサンプル封入装置。

【請求項2】

前記封止部材（３０）は気密ゴムリングである
ことを特徴とする請求項１に記載の走査型電子顕微鏡用のサンプル封入装置。

【請求項3】

前記収容部（２０）は前記チャンバー（１０）の内部空間に連通し、且つ前記収容部（２０）に、前記収容部（２０）が前記チャンバー（１０）に入る過程において前記チャンバー（１０）内のガスを排出するように配置された空気逆止弁が設けられている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の走査型電子顕微鏡用のサンプル封入装置。

【請求項4】

前記駆動部（４０）は、非磁性弾性部材であり、前記収容部（２０）が前記チャンバー（１０）に入った後、前記収容部（２０）の押圧により変形状態となり、一方、前記チャンバー（１０）の外部の気圧が前記チャンバー（１０）内の気圧より小さい場合に変形が回復し、変形の回復の過程において前記収容部（２０）を前記チャンバー（１０）から押し出すように配置されている
ことを特徴とする請求項３に記載の走査型電子顕微鏡用のサンプル封入装置。

【請求項5】

スライドレールをさらに含み、
前記チャンバー（１０）は、前記スライドレールに摺動可能に接続され、
前記駆動部（４０）はモータであって前記チャンバー（１０）を前記スライドレールに沿って摺動駆動するように構成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の走査型電子顕微鏡用のサンプル封入装置。

【請求項6】

前記サンプルを前記収容部（２０）に固定するためのクランプ固定モジュールをさらに含む
ことを特徴とする請求項５に記載の走査型電子顕微鏡用のサンプル封入装置。

【請求項7】

前記クランプ固定モジュールは、同軸に配置された可動端及び固定端を含み、前記サンプルを前記固定端と可動端との間の領域に収容するように構成されている
ことを特徴とする請求項６に記載の走査型電子顕微鏡用のサンプル封入装置。

【請求項8】

スペースを有する筐体（６）及び観察室（１）を含み、前記観察室（１）が筐体（６）内に摺動可能に設けられ、観察室内の物品を観察するための切り欠き（５）が前記筐体（６）に設けられている走査型電子顕微鏡のサンプル移送ボックスにおいて、
前記筐体（６）と前記観察室（１）はそれぞれ非磁性筐体と非磁性観察室であり、
前記観察室（１）内のスペースと筐体（６）内のスペースとは導通し、
前記観察室（１）に、空気逆止弁（４）と、筐体（６）と観察室（１）との封止のための気密ゴムリング（３）とが設けられ、
前記観察室（１）と筐体（６）との間には、観察室（１）が筐体（６）から離れないように観察室（１）を筐体（６）内から押し出すための非磁性弾性部材（７）が設けられている
ことを特徴とする走査型電子顕微鏡のサンプル移送ボックス。

【請求項9】

前記筐体（６）は主筐体及び主筐体裏蓋（８）を含み、前記主筐体裏蓋（８）と主筐体との間は接続ボルトによって接続され、前記非磁性弾性部材（７）の一端は主筐体裏蓋（８）と取り外し可能に接続され、前記非磁性弾性部材（７）の他端は観察室（１）の凹溝内に係止されている
ことを特徴とする請求項８に記載の走査型電子顕微鏡のサンプル移送ボックス。

【請求項10】

前記非磁性弾性部材（７）は非磁性バネである
ことを特徴とする請求項８に記載の走査型電子顕微鏡のサンプル移送ボックス。

【請求項11】

前記非磁性バネは、ＳＵＳ３０４Ｌバネ、 ＳＵＳ３０４Ｈバネ、又はＳＵＳ３１６Ｌバネである
ことを特徴とする請求項１０に記載の走査型電子顕微鏡のサンプル移送ボックス。

【請求項12】

前記気密ゴムリング（３）は前記観察室（１）の係止溝内に係止されることによって前記観察室（１）に接続されている
ことを特徴とする請求項９に記載の走査型電子顕微鏡のサンプル移送ボックス。

【請求項13】

前記筐体（６）は、銅、ステンレス鋼、アルミニウム合金、樹脂、又は高分子材料のうち一種または複数種の材料からなる
ことを特徴とする請求項１０に記載の走査型電子顕微鏡のサンプル移送ボックス。

【請求項14】

前記観察室（１）は、銅、ステンレス鋼、アルミニウム合金、樹脂、又は高分子材料のうち一種または複数種の材料からなる
ことを特徴とする請求項１３に記載の走査型電子顕微鏡のサンプル移送ボックス。

【請求項15】

前記気密ゴムリング（３）は、シリカゲル、強化ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレンのうち一種または複数種の材料からなる
ことを特徴とする請求項１２に記載の走査型電子顕微鏡のサンプル移送ボックス。

【請求項16】

前記非磁性弾性部材（７）は、数が２つであって、観察室（１）の内壁に対称的に設けられている
ことを特徴とする請求項１４に記載の走査型電子顕微鏡のサンプル移送ボックス。

【請求項17】

ハウジング（１００）を含む走査型電子顕微鏡用の固体電池その場観測室において、
前記ハウジング（１００）内に、気密チャンバー（２０１）と、前記気密チャンバー（２０１）を駆動して変位させるための気密チャンバー駆動モータ（５０１）と、クランプ固定モジュールと、クランプ固定モジュールの稼働を駆動するための駆動部と、試験固体電池（７００）とが設けられ、
前記クランプ固定モジュールは、前記試験固体電池（７００）をクランプ固定するためのものであり、前記クランプ固定モジュールの外面に気密ゴムリング（２０２）が嵌着され、前記ハウジング（１００）内に気密チャンバースライドレール（６００）がさらに設けられ、前記気密チャンバー（２０１）は前記気密チャンバースライドレール（６００）に沿って摺動することができ、前記気密チャンバー（２０１）は前記クランプ固定モジュールに対向して設けられ、前記試験固体電池（７００）を封入するためのものである
ことを特徴とする走査型電子顕微鏡用の固体電池その場観測室。

【請求項18】

前記クランプ固定モジュールは、同軸に設けられた固定端（３００）及び可動端（４００）を含み、前記試験固体電池（７００）は前記固定端（３００）と可動端（４００）との間の領域に配置されている
ことを特徴とする請求項１７に記載の走査型電子顕微鏡用の固体電池その場観測室。

【請求項19】

前記駆動部は可動端駆動モータ（５０２）を含む
ことを特徴とする請求項１７に記載の走査型電子顕微鏡用の固体電池その場観測室。

【請求項20】

前記可動端駆動モータ（５０２）はステータコイル型のモータである
ことを特徴とする請求項１９に記載の走査型電子顕微鏡用の固体電池その場観測室。

【請求項21】

前記気密チャンバー駆動モータ（５０１）はステータコイル型のモータである
ことを特徴とする請求項１７に記載の走査型電子顕微鏡用の固体電池その場観測室。

【請求項22】

前記ハウジング（１００）及び気密チャンバー（２０１）はいずれも非磁性導電性材料からなる
ことを特徴とする請求項１７に記載の走査型電子顕微鏡用の固体電池その場観測室。

【請求項23】

前記ハウジング（１００）及び気密チャンバー（２０１）は銅からなる
ことを特徴とする請求項２２に記載の走査型電子顕微鏡用の固体電池その場観測室。

【請求項24】

走査型電子顕微鏡のサンプル移送ボックスの使用方法であって、前記走査型電子顕微鏡のサンプル移送ボックスは、スペースを有する筐体（６）と、筐体（６）内に摺動可能に設けられた観察室（１）とを含み、前記筐体（６）に観察室内の物品を観察するための切り欠き（５）が設けられ、前記筐体（６）及び観察室（１）はそれぞれ非磁性筐体及び非磁性観察室であり、前記観察室（１）内のスペースと筐体（６）内のスペースとが導通し、前記観察室（１）には、空気逆止弁（４）と、筐体（６）と観察室（１）との封止のための気密ゴムリング（３）とが設けられ、前記観察室（１）と筐体（６）との間には、観察室（１）が筐体（６）から離れないように観察室（１）を筐体（６）内から押し出すための非磁性弾性部材（７）が設けられている、走査型電子顕微鏡のサンプル移送ボックスの使用方法において、
不活性ガスに保護されているグローブボックス内において、サンプルを前記観察室（１）に入れ、前記観察室（１）を前記筐体（６）の底部に押し込むことと、
前記走査型電子顕微鏡のサンプル移送ボックスを走査型電子顕微鏡のキャビティ内に置き、前記観察室（１）が前記非磁性弾性部材（７）によって前記筐体（６）内から押し出されるように、キャビティの空気を抜き、前記切り欠き（５）から前記観察室（１）内のサンプルを観察することと、
前記サンプル封入装置の周囲の気圧が上昇するように、前記走査型電子顕微鏡のキャビティ内に気体を注入し、これにより、前記観察室（１）を上昇した外気圧によって筐体（６）内に押し戻すことと、が含まれる
ことを特徴とする走査型電子顕微鏡のサンプル移送ボックスの使用方法。

【請求項25】

走査型電子顕微鏡用の固体電池その場観測室の使用方法であって、前記走査型電子顕微鏡用の固体電池その場観測室はハウジング（１００）を含み、前記ハウジング（１００）内には、気密チャンバー（２０１）と、前記気密チャンバー（２０１）を駆動して変位させるための気密チャンバー駆動モータ（５０１）と、クランプ固定モジュールと、クランプ固定モジュールの稼働を駆動するための駆動部と、試験固体電池（７００）とが設けられ、前記クランプ固定モジュールは、前記試験固体電池（７００）をクランプ固定するためのものであり、前記クランプ固定モジュールの外面に気密ゴムリング（２０２）が嵌着され、前記ハウジング（１００）内に気密チャンバースライドレール（６００）がさらに設けられ、前記気密チャンバー（２０１）は前記気密チャンバースライドレール（６００）に沿って摺動することができ、前記気密チャンバー（２０１）は、前記クランプ固定モジュールに対向して設けられ、前記試験固体電池（７００）を封入するためのものである、走査型電子顕微鏡用の固体電池その場観測室の使用方法において、
アルゴンに保護されているグローブボックス内において前記観測室と前記試験固体電池（７００）を組み立て、前記可動端駆動モータ（５０２）によって前記可動端（４００）を駆動して前記試験固体電池（７００）をクランプ固定することと、
前記気密チャンバー駆動モータ（５０１）によって前記気密チャンバー（２０１）を駆動して前記気密チャンバースライドレール（６００）に沿って前記気密ゴムリング（２０２）に向かう方向に移動させ、前記試験固体電池（７００）の封入を完成させることと、
前記固体電池その場観測室を走査型電子顕微鏡のキャビティ内に置き、キャビティの空気を抜き、前記気密チャンバー駆動モータ（５０１）によって再び気密チャンバー（２０１）を開くように駆動し、グローブボックスから走査型電子顕微鏡のキャビティ内への前記試験固体電池（７００）の移行を完成させることと、が含まれる
ことを特徴とする走査型電子顕微鏡用の固体電池その場観測室の使用方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願の参照］
本願は、２０１９年１１月５日に中国特許局へ提出され、出願番号が２０１９２１８９０７８３.Ｘで、出願の名称が「走査型電子顕微鏡のサンプル移送ボックス」である中国特許出願、及び２０１９年１０月２１日に中国特許局へ提出され、出願番号が２０１９２１７６３３１６.０で、出願の名称が「走査型電子顕微鏡用の固体電池その場観測室（ｉｎ－ｓｉｔｕ観測室）」である中国実用新案出願に基づいて優先権を主張し、その全ての内容を援用によって本願に組み込む。

【0002】

［技術分野］
本願は、サンプル封入技術分野に関し、特に、走査型電子顕微鏡用のサンプル封入装置に関する。

【背景技術】

【0003】

走査型電子顕微鏡は、物体や材料の表面形態を観察するための装置であり、走査型電子顕微鏡を用いてサンプルを観察する場合、サンプルへの要求が高い。観察対象材料の表面形態はミクロ構造であり、一部のサンプルは、空気に曝されるため、走査型電子顕微鏡のキャビティに移送される時、空気の影響を受けやすく、材料表面のミクロ形態が変化し、これにより観測の結果が影響されてしまう。

【発明の概要】

【0004】

本願は、上記背景技術に言及された問題を解決するために、走査型電子顕微鏡用のサンプル封入装置を提供することを目的とする。

【0005】

本願の第一態様によれば、走査型電子顕微鏡用のサンプル封入装置が提供される。前記サンプル封入装置は、チャンバーと、サンプルを収容するための収容空間を有し、少なくとも部分的に前記チャンバー内に入れられたり前記チャンバーから移し出されたりするように、前記チャンバーと相対的に移動可能に前記チャンバー内に設けられた収容部と、前記収容部に接続され、且つ、前記収容部が少なくとも部分的に前記チャンバー内に収容されている時に、前記収容部と前記チャンバーとの間の封止を実現する封止部材と、前記チャンバーと前記収容部の相対移動を駆動するように構成された駆動部と、を含む。

【0006】

チャンバーを用いて、サンプルが収容された収容部を少なくとも部分的に内部に収容し、且つ封止部材を用いて収容部とチャンバーとの間の封止を実現することで、空気からサンプルの観測結果に与えられる影響を回避でき、観測の正確性の向上に有利である。

【0007】

一つの実施例において、前記封止部材は気密ゴムリングである。

【0008】

一つの実施例において、前記収容部は前記チャンバーの内部空間に連通し、且つ前記収容部には、前記収容部が前記チャンバーに入る過程において前記チャンバー内のガスを排出するように配置された空気逆止弁が設けられている。

【0009】

一つの実施例において、前記駆動部は、非磁性弾性部材であり、且つ前記収容部が前記チャンバーに入った後、前記収容部の押圧により変形状態となり、一方、前記チャンバーの外部の気圧が前記チャンバー内の気圧より小さい場合に変形が回復し、変形の回復の過程において前記収容部を前記チャンバーから押し出すように配置されている。

【0010】

一つの実施例において、前記サンプル封入装置は、スライドレールをさらに含み、前記チャンバーは、前記スライドレールに摺動可能に接続され、前記駆動部は、モータであって前記チャンバーを前記スライドレールに沿って摺動駆動するように構成されている。

【0011】

一つの実施例において、前記サンプル封入装置は、前記サンプルを前記収容部に固定するためのクランプ固定モジュールをさらに含む。

【0012】

一つの実施例において、前記クランプ固定モジュールは、同軸に配置された可動端及び固定端を含み、前記サンプルを前記固定端と可動端との間の領域に収容するように構成されている。

【0013】

本願の第二態様によれば、走査型電子顕微鏡のサンプル移送ボックスが提供される。該走査型電子顕微鏡のサンプル移送ボックスは、スペースを有する筐体及び観察室を含み、前記観察室は筐体内に摺動可能に設けられ、観察室内の物品を観察するための切り欠きが前記筐体に設けられており、前記観察室内のスペースと筐体内のスペースとは導通し、前記観察室に、空気逆止弁と、筐体と観察室との封止のための気密ゴムリングと、が設けられ、前記観察室と筐体との間には、観察室が筐体から離れないように観察室を筐体内から押し出すための非磁性弾性部材が設けられている。

【0014】

一つの実施例において、前記筐体は主筐体及び主筐体裏蓋を含み、前記主筐体裏蓋と主筐体との間は接続ボルトによって接続され、前記非磁性弾性部材の一端は主筐体裏蓋と取り外し可能に接続され、前記非磁性弾性部材の他端は観察室の凹溝内に係止されている。

【0015】

一つの実施例において、前記非磁性弾性部材は非磁性バネである。

【0016】

一つの実施例において、前記非磁性バネは、ＳＵＳ３０４Ｌバネ、 ＳＵＳ３０４Ｈバネ、又はＳＵＳ３１６Ｌバネである。

【0017】

一つの実施例において、前記気密ゴムリングは前記観察室の係止溝内に係止されることによって前記観察室に接続されている。

【0018】

一つの実施例において、前記筐体は、銅、ステンレス鋼、アルミニウム合金、樹脂、又は高分子材料のうち一種または複数種の材料からなる。

【0019】

一つの実施例において、前記観察室は、銅、ステンレス鋼、アルミニウム合金、樹脂、又は高分子材料のうち一種または複数種の材料からなる。

【0020】

一つの実施例において、前記気密ゴムリングはシリカゲル、強化ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレンのうち一種又は複数種の材料からなる。

【0021】

一つの実施例において、前記非磁性弾性部材は、数が２つであって、観察室の内壁に対称的に設けられている。

【0022】

本願の第三態様によれば、走査型電子顕微鏡用の固体電池その場観測室（ｉｎ－ｓｉｔｕ観測室）が提供される。該観察室はハウジングを含み、前記ハウジング内に、気密チャンバーと、前記気密チャンバーを駆動して変位させるための気密チャンバー駆動モータと、クランプ固定モジュールと、クランプ固定モジュールの稼働を駆動するための駆動部と、試験固体電池とが設けられ、前記クランプ固定モジュールは、前記試験固体電池をクランプ固定するためのものであり、前記クランプ固定モジュールの外面に気密ゴムリングが嵌着され、前記ハウジング内に気密チャンバースライドレールがさらに設けられ、前記気密チャンバーは前記気密チャンバースライドレールに沿って摺動することができ、前記気密チャンバーは前記クランプ固定モジュールに対向して設けられ、前記試験固体電池を封入するためのものである。

【0023】

一つの実施例において、前記クランプ固定モジュールは、同軸に設けられた固定端及び可動端を含み、前記試験固体電池は前記固定端と可動端との間の領域に配置されている。

【0024】

一つの実施例において、前記駆動部は可動端駆動モータを含む。

【0025】

一つの実施例において、前記可動端駆動モータはステータコイル型のモータである。

【0026】

一つの実施例において、前記気密チャンバー駆動モータはステータコイル型のモータである。

【0027】

一つの実施例において、前記ハウジング及び気密チャンバーはいずれも非磁性導電性材料からなる。

【0028】

一つの実施例において、前記ハウジング及び気密チャンバーは銅からなる。

【0029】

本願の第四態様によれば、走査型電子顕微鏡のサンプル移送ボックスの使用方法が提供される。該方法において、前記走査型電子顕微鏡のサンプル移送ボックスは、スペースを有する筐体と、筐体内に摺動可能に設けられた観察室とを含み、前記筐体には観察室内の物品を観察するための切り欠きが設けられ、前記筐体及び観察室はそれぞれ非磁性筐体及び非磁性観察室であり、前記観察室内のスペースと筐体内のスペースとは導通し、前記観察室には、空気逆止弁と、筐体と観察室との封止のための気密ゴムリングとが設けられ、前記観察室と筐体との間には、観察室が筐体から離れないように観察室を筐体内から押し出すための非磁性弾性部材が設けられており、
該方法に、
不活性ガスに保護されているグローブボックス内において、サンプルを前記観察室に入れ、前記観察室を前記筐体の底部に押し込むことと、
前記走査型電子顕微鏡のサンプル移送ボックスを走査型電子顕微鏡のキャビティ内に置き、前記観察室が前記非磁性弾性部材によって前記筐体内から押し出されるように、キャビティの空気を抜き、前記切り欠きから前記観察室内のサンプルを観察することと、
前記サンプル封入装置の周囲の気圧が上昇するように、前記走査型電子顕微鏡のキャビティ内に気体を注入し、これにより、前記観察室を上昇した外気圧によって筐体内に押し戻すことと、が含まれる。

【0030】

本願の第五態様によれば、走査型電子顕微鏡用の固体電池その場観測室の使用方法が提供される。該方法において、前記走査型電子顕微鏡用の固体電池その場観測室はハウジングを含み、前記ハウジング内には、気密チャンバーと、前記気密チャンバーを駆動して変位させるための気密チャンバー駆動モータと、クランプ固定モジュールと、クランプ固定モジュールの稼働を駆動するための駆動部と、試験固体電池とが設けられ、前記クランプ固定モジュールは、前記試験固体電池をクランプ固定するためのものであり、前記クランプ固定モジュールの外面に気密ゴムリングが嵌着され、前記ハウジング内に気密チャンバースライドレールがさらに設けられ、前記気密チャンバーは前記気密チャンバースライドレールに沿って摺動することができ、前記気密チャンバーは、前記クランプ固定モジュールに対向して設けられ、前記試験固体電池を封入するためのものであり、
該方法に、
アルゴンに保護されているグローブボックス内において前記観測室と前記試験固体電池を組み立て、前記可動端駆動モータによって前記可動端を駆動して前記試験固体電池をクランプ固定することと、
前記気密チャンバー駆動モータによって前記気密チャンバーを駆動して前記気密チャンバースライドレールに沿って前記気密ゴムリングに向かう方向に移動させ、前記試験固体電池の封入を完成させることと、
前記固体電池その場観測室を走査型電子顕微鏡のキャビティ内に置き、キャビティの空気を抜き、前記気密チャンバー駆動モータによって再び気密チャンバーを開くように駆動し、グローブボックスから走査型電子顕微鏡のキャビティ内への前記試験固体電池の移送を完成させることと、が含まれる。

【0031】

本願の一つまたは複数の実施例の詳細は、以下の図面および説明に記載され、本願の他の特徴および利点は、明細書、図面、および特許請求の範囲から明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

本願の実施例における技術案をよりはっきり説明するために、以下、実施例に用いられる図面を簡単に紹介する。明らかに、以下述べる図面はただ本願のいくつかの実施例であり、当業者にとって、発明的な努力を費やすことなく、これらの図面に基づいて更に他の図面を得ることができる。

【図1】本願に係るサンプル封入装置の構造概略図である。

【図2】本願の一実施例に係るサンプル封入装置の構造概略図。

【図3】本願の一実施例に係る観察室が筐体内に封入された時の構造概略図である。

【図4】本願の一実施例に係る観察室が筐体から移し出された時の構造概略図である。

【図5】本願の他の実施例に係るサンプル封入装置の全体構造概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、本願の実施例における図面を参照し、本願の実施例における技術案を明確で完全に説明する。明らかに、述べられる実施例は、本願の全ての実施例ではなく、ただ一部のものである。本願における実施例に基づき、当業者が発明的な努力を費やすことなく得られる他の実施例はいずれも本願の保護範囲内のものである。

【0034】

図１を参照すると、本願の一実施例によれば、チャンバー１０と収容部２０とを含む走査型電子顕微鏡用のサンプル封入装置が提供される。収容部２０は、使用される時に観測対象サンプルが配置される収容空間を有する。チャンバー１０と収容部２０とが相対的に移動可能であることにより、収容部２０は、少なくとも部分的にチャンバー１０内に収容されたり、チャンバー１０から移し出されたりするように、チャンバー１０と相対的に移動可能にチャンバー１０内に配置され得る。収容部２０は封止部材３０と接続されている。封止部材３０は、収容部２０が少なくとも部分的に観察室内に収容されているときに、収容部２０内のサンプルが外気と接触しないことを確保するように、収容部２０とチャンバー１０との間を封止する。該サンプル封入装置は、チャンバー１０と収容部２０との相対移動を駆動するように配置された駆動部４０をさらに含む。駆動部４０については、図１において収容部２０に接続される形態で示されているが、これは一つの実施例に過ぎないことを理解されたい。他の実施例では、駆動部４０によってチャンバー１０と収容部２０との相対移動を実現できれば、駆動部４０はチャンバー１０に接続されてもよい。

【0035】

さらに、該封止部材３０は気密ゴムリングであってもよく、該収容部２０に取り外し可能に設けられている。当業者であれば理解できるように、封止部材３０としては、収容部２０とチャンバー１０との間に封止を実現できれば、実際のニーズに応じて他の部材を採用してもよく、例えばポリテトラフルオロエチレンからなる部材、軟性ベークライト、黒鉛リング等を採用してもよい。封止部材３０は、弾性材料で作られて耐摩耗性を有することが好ましい。収容部２０に空気逆止弁が設けられてもよく、且つ収容部２０とチャンバー１０の内部空間とは互いに連通している。駆動部４０は、バネ等の非磁性弾性部材であってよい。

【0036】

収容部２０がチャンバー１０に入る過程において、収容部２０はチャンバー１０と連通するため、チャンバー１０内の気体が圧縮されて収容部２０に設けられた空気逆止弁を介してチャンバー１０の外に排出されると共に、バネが収容部２０に押圧されて変形することになる。チャンバー１０内の気体が全部排出されると、チャンバー１０内は高真空状態となる。この時に外気圧がチャンバー１０内の気圧より高くなり、バネは気圧差の存在により変形状態に保持される。一方、チャンバー１０の外部の気圧がチャンバー１０の内部の気圧より小さくなったとき、バネは変形が回復し、その過程において収容部２０をチャンバー１０から押し出す。

【0037】

具体的には、図２～４を参照し、一実施例において、上記走査型電子顕微鏡用のサンプル封入装置は、走査型電子顕微鏡のサンプル移送ボックスであってもよい。そのうち、チャンバー１０としてはスペースを有する筐体６で、収容部２０としては観察室１で、封止部材３０としては気密ゴムリング３で、駆動部４０としては非磁性弾性部材７であってもよい。具体的には、観察室１は筐体６内に摺動可能に設けられ、筐体６には観察室１内の物品を観察しやすくようにする切り欠き５が設けられ、観察室１内のスペースと筐体６内のスペースとが導通している。観察室１には、空気逆止弁４と、筐体６と観察室１との封止のための気密ゴムリング３とが設けられている。観察室１と筐体６との間には、観察室１が筐体６から離れないように観察室を筐体６内から押し出すための非磁性弾性部材７が設けられている。図２は、本実施例の分解図として、各部材の独立形態を示すことを目的とするが、これらの部材の位置関係及び接続関係が必ずしも示されるように配置されることを示すものではないことを理解されたい。換言すれば、各部材の位置関係や接続関係は、他の図面をも参照して理解すべきである。

【0038】

好ましくは、筐体６は主筐体及び主筐体裏蓋８を含み、主筐体裏蓋８と主筐体との間は接続ボルトによって接続され、非磁性弾性部材７の一端は主筐体裏蓋８と取り外し可能に接続され、非磁性弾性部材７の他端は、非磁性弾性部材７の取り外し及び交換が容易にできるように、観察室１における凹溝内に係止される。

【0039】

非磁性弾性部材７は、耐用寿命が長くなるように、非磁性バネであることが好ましい。

【0040】

非磁性バネは、耐粒界腐食性に優れるように、ＳＵＳ３１６Ｌバネであることが好ましい。

【0041】

他の実施例では、非磁性バネ７は、ＳＵＳ３０４Ｈバネ、またはＳＵＳ３０４Ｌバネである。

【0042】

気密ゴムリング３と観察室１との接続形態は、気密ゴムリング３の取り外し及び交換が容易にできるように、気密ゴムリング３が観察室１における係止溝２内に係止されることが好ましい。

【0043】

筐体６は、耐摩耗性に優れるように、銅からなることが好ましい。

【0044】

他の実施形態では、筐体６は、ステンレス鋼、アルミニウム合金、樹脂、または高分子材料のうち一種または複数種の材料からなる。

【0045】

観察室１は、耐摩耗性に優れるように、銅からなることが好ましい。

【0046】

他の実施形態では、観察室１は、ステンレス鋼、アルミニウム合金、樹脂、または高分子材料のうち一種または複数種の材料からなる。

【0047】

気密ゴムリング３は、摩擦係数が低くなるように、ポリテトラフルオロエチレンからなることが好ましい。

【0048】

他の実施形態において、気密ゴムリング３は、シリカゲルまたは強化ポリプロピレンからなる。

【0049】

非磁性弾性部材７は、観察室１の押し出し効果が良いように、数が２つであって、観察室１の内壁に対称的に設けられることが好ましい。

【0050】

本実施例によるサンプル封入装置の使用方法は以下の通りである。

【0051】

まず、不活性ガスに保護されているグローブボックス内において、サンプルを観察室１に入れ、そして観察室１を主筐体の底部に押し込み、主筐体内のガスは空気逆止弁４を介して主筐体の外部に排出される。観察室１は、外部の大気圧の作用により、主筐体の底部に固定される（図３に示す）。気密ゴムリング３により、外気が主筐体内に浸透することが遮断され、気密効果が保証される。

【0052】

次に、組み立て及び封入が完了したサンプルボックスを走査型電子顕微鏡のキャビティ内に置き、観察室１が非磁性弾性部材７によって主筐体から押し出される（図４参照）ように、キャビティ内の空気を抜く。この時、観察室１内のサンプルを観測することができる。

【0053】

観察が完了した後、改めて観察室１を主筐体内に戻す必要がある場合、サンプル封入装置の周囲の気圧が上昇するように、走査型電子顕微鏡のキャビティ内に気体を注入してもよい。この時、観察室１は、上昇した外気圧によって主筐体内に押し戻されることになる。

【0054】

以上説明した実施例によれば、非磁性材料からなるサンプルボックスと弾性部材を使用するので、磁性材料によるサンプルの観測結果への結像上の影響を回避でき、観測の正確性に有利である。また、観察室を閉めた時に、空気逆止弁を介して主筐体内の気体が排出され、且つ外気の進入が遮断されるので、観察室が外気圧の作用によって開かないようになる。サンプルボックスが走査型電子顕微鏡のキャビティに入れられた後、気圧が低くなり、非磁性弾性部材によって観察室が主筐体から押し出され、この時にサンプルを観測することができる。モータ又は電磁石の使用が回避され、制御ケーブルを外付けする必要もなくなる。

【0055】

本願の他の実施例によれば、サンプル封入装置はスライドレールを含む。チャンバー１０は、スライドレールに摺動可能に接続され、モータである駆動部４０の駆動によりスライドレールに沿って摺動することができる。サンプル封入装置は、サンプルを収容部２０に固定するためのクランプ固定モジュールをさらに含む。クランプ固定モジュールは、一例として、同軸に配置された可動端と固定端とを含み、サンプルを固定端と可動端との間の領域に収容してもよい。

【0056】

具体的には、図５を参照し、一つの実施例では、走査型電子顕微鏡用のサンプル封入装置は走査型電子顕微鏡用の固体電池その場観測室であってよい。ここで、チャンバー１０は気密チャンバー２０１で、封止部材３０は気密ゴムリング２０２で、駆動部４０は気密チャンバー２０１を駆動して変位させるための気密チャンバー駆動モータ５０１であってよい。気密チャンバー２０１及び収容部２０はいずれもハウジング１００内に設けられている。固体電池その場観測室は、サンプルである試験固体電池７００をクランプ固定するためのクランプ固定モジュールをさらに含む。クランプ固定モジュールの外面に気密ゴムリング２０２が設けられ、ハウジング１００内に気密チャンバースライドレール６００がさらに設けられ、気密チャンバー２０１は気密チャンバースライドレール６００上を摺動することができる。気密チャンバー２０１は、クランプ固定モジュールに対向して設けられ、試験固体電池７００を封入するためのものである。

【0057】

クランプ固定モジュールは同軸に設けられる固定端３００及び可動端４００を含み、試験固体電池７００は固定端３００と可動端４００との間の領域に配置されることが好ましい。

【0058】

駆動部は、可動端駆動モータ５０２を含むことが好ましい。より具体的には、可動端駆動モータ５０２および気密チャンバー駆動モータ５０１は、何れもステータコイル型のモータである。

【0059】

ハウジング１００及び気密チャンバー２０１はいずれも非磁性導電性材料からなることが好ましい。ハウジング１００および気密チャンバー２０１は、銅からなることが好ましい。

【0060】

本実施例によるサンプル封入装置の使用方法は以下の通りである。

【0061】

まず、アルゴンに保護されているグローブボックス内において観測室と試験固体電池７００との組み立てを完了させ、可動端駆動モータ５０２によって可動端４００を駆動して試験固体電池７００をクランプ固定する。そして、気密チャンバー２０１を気密チャンバー駆動モータ５０１により駆動して気密チャンバースライドレール６００に沿って気密ゴムリング２０２に向かう方向に移動させ、試験固体電池７００の封入を完成させる。

【0062】

組み立てと封入が完了した観測室を走査型電子顕微鏡のキャビティ内に置き、キャビティの空気を抜き、気密チャンバー駆動モータ５０１によって再び気密チャンバー２０１を開くように駆動する。これにより、グローブボックスから走査型電子顕微鏡のキャビティ内への試験固体電池７００の移送が完了する。

【0063】

上記実施例によれば、アルゴングローブボックス内において気密チャンバーを開けて、試験固体電池を固体電池固定端と固体電池可動端との間に取り付けて、気密チャンバーを閉じた後、観測室を走査型電子顕微鏡のキャビティ内に移送することにより、試験固体電池が観察前に空気に汚染されないことを保証している。また、ステータコイル型のモータを使用ことにより、走査型電子顕微鏡の結像に対する永久磁石モータの磁気による影響を回避し、観測の正確性に有利である。さらに、ステータコイル型のモータの制御により、走査型電子顕微鏡のキャビティ内の観測室に対して開蓋操作を行うことは便利になる。また、非磁性導電材料の使用により、走査型電子顕微鏡の結像に対する永久磁石モータの磁気による影響を回避でき、これにより観測の正確性に有利である。

【0064】

本願の実施例を示しかつ説明したが、当業者にとっては、本願の原理及び主旨から逸脱しない限り、これらの実施例に対して様々な変更、修正、置換及び変形を行うことができ、本願の範囲は添付の特許請求の範囲及びその均等物によって特定されることを理解すべきである。

【符号の説明】

【0065】

１０ チャンバー、２０ 収容部、３０ 封止部材、４０ 駆動部、１ 観察室、２ 係止溝、３，２０２ 気密ゴムリング、４ 空気逆止弁、５ 切り欠き、６ 筐体、７ 非磁性弾性部材、８ 主筐体裏蓋、１００ ハウジング、２０１ 気密チャンバー、３００ 固定端、４００ 可動端、５０１ 気密チャンバー駆動モータ、５０２ 可動端駆動モータ、６００ 気密チャンバースライドレール、７００ 試験固体電池

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】