JP4063379B2 - 試料ホルダ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、試料に対する顕微分析作業を行う電子顕微鏡等の荷電粒子線装置の荷電粒子ビーム源（電子銃、イオン銃等）から照射される荷電粒子ビームの通路に試料を保持する試料ホルダに関し、特にＸ線分析を行うのに適した試料ホルダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、Ｘ線分析に使用する試料ホルダは、Ｘ線検出範囲以外の軽元素材料（主にベリリウムＢe）が試料の周辺部分に使用される。
Ｘ線分析に使用する試料ホルダとして、従来、次の（Ｊ01）の技術が知られている。
（Ｊ01）図１４に示す技術
図１４は従来のＸ線分析で使用される試料ホルダの要部斜視図である。
図１４において、試料ホルダＨの先端部には試料保持部材支持枠０１が設けられている。試料保持部材支持枠０１には試料保持部材本体０２がＹ軸回りに回動可能に支持されている。
試料保持部材本体０２は、Ｂe（ベリリウム）製の試料保持プレート０３およびＴi（チタン）製のネジ込みプレート０４，０４等が一体的に連結されて構成されおり、前記ネジ込みプレート０４，０４にはネジ０５，０５が支持されている。
前記試料保持プレート０３にはプレート貫通孔０３aが形成され、その上面に前記プレート貫通孔０３aの内径よりも大きな内径の試料収容凹部０３bと前記試料収容凹部０３bを横切って両端部が前記ネジ込みプレート０３，０３の近傍に延びるとともに前記試料収容凹部０３bよりも浅く形成された試料固定プレート収容凹部０３c，０３cとを有している。
【０００３】
前記試料収容凹部０３bにはグリッドメッシュ表面に付着された試料Ｓが収容され、その上にＵ字型スペーサ０６を介してＢe（ベリリウム）製の試料固定プレート０７が配置される。前記試料固定プレート０７は前記ネジ０５を挟んで配置される被固定部０７a，０７aを有しており、前記ネジ０５，０５により固定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記試料固定プレート０７は試料Ｓを通る線上で且つ試料Ｓ挟む位置にネジ止めできないので、試料固定が不十分であった。このため、試料Ｓの片側が浮き上がったり、動いたりして観察部の位置定まらない場合が生じる。また、Ｂe（ベリリウム）材料は弾性が無く、ネジ０５の締め付けが強いと割れてしまうという問題点があった。
本発明は、前述の事情に鑑み、下記の記載内容を課題とする。
（Ｏ01）丈夫で試料を確実に固定できるとともに、Ｘ線分析に使用した場合にＸ線分析に悪影響を与えることのない試料ホルダを提供すること。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
次に、前記課題を解決するために案出した本発明を説明するが、本発明の要素には、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。
また、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
【０００６】
（本発明）
（第１発明）
前記課題を解決するために、第１発明の試料ホルダは、次の要件を備えたことを特徴とする、
（Ａ01）互いに垂直な上下に延びるＺ軸、前後に延びるＸ軸、および左右に延びるＹ軸のうちのＺ軸に沿った荷電粒子線の通路の外側を囲むように配置された鏡筒（２）をＸ軸方向に貫通する筒状のホルダ装着部材（９）により、Ｘ軸回りに回転可能且つＸ軸に沿ってスライド可能に支持されたホルダ外筒（１１）、
（Ａ02）前記ホルダ外筒（１１）の内端部に設けられ、中央部に試料（Ｓ）保持に使用される本体側貫通孔（５８f）が形成された試料保持プレート装着面（５８e）を上面に有し、下面に前記本体側貫通孔（５８f）を挟んで前記本体側貫通孔（５８f）から離れた位置の近傍に設けられた板バネ保持部（５８c）と前記本体側貫通孔（５８f）を横切って形成され且つ両端部が前記本体側貫通孔（５８f）を挟んで前記本体側貫通孔（５８f）から離れた位置に配置された試料固定プレート収容凹部（５８g，５８g）とを有する試料保持部材本体（５８）、
（Ａ03）前記試料保持プレート装着面（５８e）に装着されるとともに前記本体側貫通孔（５８f）よりも小さなプレート側貫通孔（６３a）が形成されたベリリウム製の試料保持プレート（６３）、
（Ａ 04 ′）前記プレート側貫通孔（６３ａ）に対応して形成された試料固定プレート側貫通孔（６８ａ１）を有するリング状の試料固定部（６８ａ）と、
前記試料固定プレート収容凹部（５８g，５８g）に収容されるとともに前記板バネ保持部（５８c）近傍に配置され且つ前記リング状の試料固定部（６８ａ）の外周部分から外側へ向けて延びる被押圧部（６８b，６８b）と、
を有するベリリウム製の試料固定プレート（６８）、
（Ａ05）前記板バネ保持部（５８c）に保持され且つ前記試料固定プレート（６８）の被押圧部（６８b，６８b）を押圧する板バネ（７１）。
【０００７】
（第１発明の作用）
前記構成を備えた第１発明の試料ホルダでは、試料保持部材本体（５８）はホルダ外筒（１１）の内端部に設けられ、その上面の試料保持プレート装着面（５８e）には、前記試料保持プレート装着面（５８e）中央部の本体側貫通孔（５８f）よりも小さなプレート側貫通孔（６３a）が形成されたベリリウム製の試料保持プレート（６３）が装着され、前記試料保持部材本体（５８）の下面側から本体側貫通孔（５８f）に試料（Ｓ）が収容されて保持される。
前記試料保持プレート（６３）のプレート側貫通孔（６３a）に対応して試料固定プレート側貫通孔（６８a1）が形成されたリング状の試料固定部（６８ａ）を有するベリリウム製の試料固定プレート（６８）は、前記本体側貫通孔（５８f）を横切って且つ両端部が前記本体側貫通孔（５８f）を挟んで前記本体側貫通孔（５８f）から離れた位置に配置された試料固定プレート収容凹部（５８g，５８g）に収容される。
前記試料保持部材本体（５８）の板バネ保持部（５８c）に保持された板バネ（７１）は前記試料固定プレート（６８）の前記リング状の試料固定部（６８ａ）の外周部分から外側へ向けて延びる被押圧部（６８b，６８b）を押圧する。
【０００８】
筒状のホルダ装着部材（９）が互いに垂直な上下に延びるＺ軸、前後に延びるＸ軸、および左右に延びるＹ軸のうちのＺ軸に沿った荷電粒子線の通路の外側を囲むように配置された鏡筒（２）をＸ軸方向に貫通し、前記試料（Ｓ）を保持した試料ホルダのホルダ外筒（１１）が前記筒状のホルダ装着部材（９）によりＸ軸回りに回転可能且つＸ軸に沿ってスライド可能に支持される。
前記試料固定プレート（６８）の前記リング状の試料固定部（６８ａ）の外周部分から外側へ向けて延びる被押圧部（６８b，６８b）を収容する試料固定プレート収容凹部（５８g，５８g）は、前記本体側貫通孔（５８f）を横切って且つ両端部が前記本体側貫通孔（５８f）を挟んで前記本体側貫通孔（５８f）から離れた位置に配置されている。したがって、試料固定プレート（６８）が本体側貫通孔（５８f）に保持されている試料（Ｓ）を横切るように固定する。このため、前記試料（Ｓ）の固定が確実に行える。
また、前記ベリリウム製の試料固定プレート（６８）は前記板バネ（７１）によって押圧されているので前記図１４に示す従来の試料ホルダのようにネジで止める必要がない。したがって、ネジで強く締め付けて前記ベリリウム製の試料固定プレート（６８）を割ることがない。さらに、前記板バネ（７１）は試料保持部材本体（５８）の下面で且つ試料（Ｓ）が保持されている本体側貫通孔（５８f）から離れた位置に保持されるので前記試料（Ｓ）にＸ線を照射して分析を行う場合Ｘ線照射を受けずＸ線分析結果に悪影響を与えない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
【実施例】
次に図面を参照しながら、本発明の試料ホルダの形態の具体例（実施例）を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、左方、右方、上方、下方、または、前側、後側、左側、右側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
【００１３】
（実施例）
図１は本発明の実施例の試料ホルダが透過型電子顕微鏡（荷電粒子線装置）に装着された状態を示す図である。図２は前記図１の矢印IIで示す部分の拡大図である。図３は前記図２に示す試料ホルダの拡大説明図で、図３Ａは平面図、図３Ｂは図３ＡのIIIＢ−IIIＢ線断面図、図３Ｃは前記図３Ｂの矢印IIIＣで示した部分の拡大図である。図４は前記図３の試料ホルダの先端部分の拡大説明図で、図４Ａは平面図であり前記図３Ａの矢印IＶＡで示す部分の拡大説明図、図４Ｂは前記図４ＡのIＶＢ−IＶＢ線断面図である。
図５は前記試料ホルダの内端部の説明図で、図５Ａは上面図、図５Ｂは前記図５ＡのＶＢ−ＶＢ線断面図、図５Ｃは前記図５Ｂの矢印ＶＣで示した部分の拡大図である。
図６は前記図５ＡのＶI−ＶI線断面図である。図７は前記図４の試料ホルダの内端部分の上面の斜視図で、試料保持部材本体を取り付ける前の状態を示す図である。図８は前記図７の要部の斜視図である。図９は試料ホルダの内端部分の上面の斜視図で、試料保持部材本体にベリリウム製の試料保持プレートを取り付ける前の状態を示す図である。
図１０は試料ホルダの内端部の説明図で、図１０Ａは下面図、図１０Ｂは前記図１０ＡのＸＢ−ＸＢ線断面図である。図１１は前記試料ホルダの内端部分の下面の斜視図で、試料および試料固定プレートを装着する前の状態を示す図である。図１２は前記試料ホルダの内端部分の下面の斜視図で、試料および試料固定プレートを装着した後の状態を示す図である。図１３は実施例の試料ホルダの試料保持部材を傾斜させる場合の作用を示す図で、図１３Ａは試料保持部材が水平の状態を示す図、図１３Ｂは試料保持部材の内端部（前端部）が下がるように傾斜した状態を示す図、図１３Ｃは試料保持部材の内端部（前端部）が上がるように傾斜した状態を示す図である。
【００１４】
図１において、透過型電子顕微鏡１は、内部を真空に保持された鏡筒２を有し、鏡筒２上端に電子銃３が設けられている。鏡筒２下端部には、観察窓４および、実線で示す観察位置と二点鎖線で示す退避位置との間で移動可能な蛍光板５が設けられている。また、前記蛍光板５の下方には電子顕微鏡画像を撮影するためのフィルムＦを撮影位置に配置するための装置が配置されている。
前記電子銃３の下方には荷電粒子線照射調整用レンズ７が配置され、前記蛍光板５の上方には拡大用電子レンズ８が配置されている。そして、前記荷電粒子線照射調整用レンズ７および拡大用電子レンズ８の間には試料装着部としてのゴニオステージＧＳが設けられている。
ゴニオステージＧＳは、ホルダ装着孔９aを有する円筒状のホルダ装着部材９を有している。前記円筒状のホルダ装着部材９の軸は、前記荷電粒子線の通路にほぼ直角に交差する方向（Ｘ軸方向）に延びている。ホルダ装着部材９は、ゴニオステージＧＳの球面軸受けにより軸の向きが調節可能に支持されている。
【００１５】
図３、図４において、前記ホルダ装着部材９（図１、図２参照）によって支持される試料ホルダＨは、前記ホルダ装着孔９a（図１、図２参照）を貫通する円筒状のホルダ外筒１１（図３参照）を有している。前記試料ホルダＨの軸（すなわち、ホルダ軸）は前記ホルダ装着孔９aの軸と同様に、Ｘ軸方向に延びている。ホルダ外筒１１は、前記鏡筒２の内側に挿入される導電性の内端側外筒部材１２および鏡筒２の外側に配置される導電性の外端側外筒部材１３を有している。外端側外筒部材１３はその内側面に段部１３a（図３Ｂ参照）が形成され、後端側部分にはケーブル挿通孔１３b（図３Ｂ参照）が形成されている。図３Ｂに示すように、内端側外筒部材１２および外端側外筒部材１３はそれらの接合部において嵌合し且つ、ネジ１４により結合されている。
ホルダ外筒１１の内端側外筒部材１２の内端部（前記鏡筒２の内部に配置される部分の端部、すなわち、図３Ａ、図３ＢのＸ側の端部）外周部には図４に示すＯリング１６を収容するリング状のＯリング収容溝が形成されている。前記Ｏリング１６は、前記ホルダ装着孔９a（図１参照）の内側面に圧接して、Ｏリング１６の前方（Ｘ方向）を後方（−Ｘ方向）の大気に対して気密に遮断するため部材である。
【００１６】
図３において、前記ホルダ外筒１１の外端側外筒部材１３の外端部（後端部）の外周部にはモータ支持部材１７が結合されている。モータ支持部材１７はほぼ円筒状の部材であり、その前端（Ｘ端）に設けたフランジ１７aおよび円筒状部分に形成された前後（Ｘ軸方向）に延びるガイド溝１７b（図３Ａ参照）を有している。モータ支持部材１７の後端にはプレート１８が連結されている。プレート１８にはＸ方向移動用モータ１９が結合されている。
前記Ｘ方向移動用モータ１９の周囲は前記モータ支持部材１７のフランジ１７aに固定されたカバー２１により囲まれている。前記カバー２１の後端にはケーブル支持部材２２が固定されており、ケーブル支持部材２２には、前記Ｘ方向移動用モータ１９への給電ケーブル２３が支持されている。
前記Ｘ方向移動用モータ１９の出力軸２４は回転ブロック２６に連結されている。回転ブロック２６は、円筒状外周側面に形成された雄ネジ２６aおよび左方に延びる連結ロッド部２６bを有している。回転ブロック２６の外周側面の前記雄ネジ２６aには円筒状のスライドブロック２７の内周側面に形成された雌ネジ２７aが螺合している。
【００１７】
図３Ａにおいて、前記スライドブロック２７には被ガイド部材２８が固定されている被ガイド部材２８は前記ガイド溝１７bにスライド移動可能に係合している。前記モータ支持部材１７には前記ガイド溝１７bの両端にリミットスイッチ２９a，２９bが支持されており、前記リミットスイッチ２９a，２９bは、前記被ガイド部材２８が当接したときに作動し、被ガイド部材２８およびスライドブロック２７の前後方向（Ｘ軸方向）の位置を検出する。前記リミットスイッチ２９a，２９bの検出信号は、前記Ｘ方向移動用モータ１９の駆動制御に使用される。
【００１８】
図３Ｃにおいて、前記外端側外筒部材１３には略円筒状のロッドガイド３１が固定支持されている。ロッドガイド３１の外側面にはケーブル挿通溝３１aが形成され、内端部分には前後に延びるガイド溝３１bが形成されている。
前記ロッドガイド３１の内周面には回転部材３２が嵌合しており、回転部材３２の後端部分にはロッド部連結孔３２aおよび回り止め用溝３２bが形成され、前端（内端）側部分にはシャフト螺合用ネジ孔３２cが形成されている。
前記ロッド部連結孔３２aには前記連結ロッド部２６aが嵌合し、連結ロッド部２６aに固定された回り止め用ピン２６bが前記回り止め用溝３２bに相対回転不能且つスライド可能に係合している。
したがって、前記Ｘ方向移動用モータ１９の出力軸２４が回転すると、回転ブロック２６が回転し、回転ブロック２６の回転に連動して回転部材３２が回転するように構成されている。そして、前記回転ブロック２６の回転により前記スライドブロック２７および被ガイド部材２８が前記モータ支持部材１７のガイド溝１７bに沿って前後（Ｘ軸方向）にスライド移動し、それらの移動位置は前記リミットスイッチ２９a，２９bにより検出される。そして、前記リミットスイッチ２９a，２９bにより被ガイド部材２８の位置が検出されたときには前記Ｘ方向移動用モータ１９が停止されるように構成されている。
【００１９】
前記回転部材３２のシャフト螺合用ネジ孔３２cには、シャフト３３の後端部（−Ｘ側端部）が螺合している。
図３Ｂ、図３Ｃにおいて、シャフト３３は、その外側面に第１ケーブル挿通溝３３aおよび第２ケーブル挿通溝３３bが形成され、その前端（内端）部にはハーメチックシール収容孔３３c（図３Ｂ、図４参照）が形成されている。図４において、前記ハーメチックシール収容孔３３cには、その内端（前端）部に、段部３３d、ケーブル挿通溝３３e、３３f（図４Ｂ参照）が形成されている。
また、図４に示すように、シャフト３３の内端部（前端部）外周面にはＯリング３４を収容するＯリング収容溝が形成されている。Ｏリング３４は、前記内端側外筒部材１２内周面に密着して、その後側部分（外端側部分）および前側部分（内端側部分）の空間を気密に遮断している。
シャフト３３には回り止め用ピン３５が固定されており、回り止め用ピン３５（図３Ｂ、図３Ｃ参照）は前記ガイド溝３１bにスライド可能且つ相対回転不能に係合している。
【００２０】
図３Ｂ、図３Ｃにおいて、前記シャフト３３には、そのシャフト３３上に固定支持された固定プレート３６およびシャフト３３の軸方向に沿ってスライド移動可能な移動プレート３７が支持されており、それらの間には圧縮ばね３８が配置されている。前記移動プレート３７は外端側外筒部材１３の内側面に形成された段部１３aに当接しており、固定プレート３６およびシャフト３３は前記圧縮ばね３８により常時後方（−Ｘ方向）に押圧されている。前記移動プレート３７、固定プレート３６および圧縮ばね３８は、前記シャフト３３の後端部（−Ｘ側端部）およびシャフト螺合用ネジ孔３２cの螺合部分のガタを吸収する機能を有している。
【００２１】
図３Ｃにおいて、ケーブルＫは、ケーブル挿通溝前記ケーブル挿通孔１３bおよびケーブル挿通孔溝３１aを通って外端側外筒部材１３内側に導入される。図３Ｂにおいて、前記ケーブルＫは、前記シャフト３３に形成された第１ケーブル挿通溝３３a、第２ケーブル挿通溝３３bを通って前記ハーメチックシール収容孔３３c内に導入される。
図４において、前記シャフト３３内端部（前端部）のハーメチックシール収容孔３３cの前記段部３３dにはハーメチックシール３９が固定されている。ハーメチックシール３９には外端面（後端面）および内端面（前端面）にそれぞれ４本の端子が設けられており、外端面の４本の端子には前記ケーブルＫの複数の接続線が接続されている。前記複数の接続線は、アース用接続線、後述の圧電体のＸ変位用接続線、および試料の加熱等の際に使用される加熱用接続線等である。
【００２２】
図４において、前記シャフト３３の内端（前端）には圧電体支持部材４１が固定されている。圧電体支持部材４１は、中央に大径のフランジ部４１a有し、その上部に接続線挿通溝４１bを有し、下部にアース接続部材支持溝４１cを有している。また、圧電体支持部材４１には軸方向（前後）に延びる真空引き用孔４１dが形成されている。
前記圧電体支持部材４１のアース接続部材支持溝４１cには、導電性のアース接続部材４２（図４Ｂ参照）が固定されている。アース接続部材４２は図４Ｂに示すように、フランジ部４２aおよび部分円筒部４２bを有している。図４Ｂから分かるように、導電性のアース接続部材４２の部分円筒部４２bの外側面（部分円筒面）は、前記圧電体支持部材４１の内端部（前端部）の外周面と同一の半径を有している。そして、前記圧電体支持部材４１の内端部（前端部）の外周面およびアース接続部材４２の部分円筒部４２bの外側面（部分円筒面）により円筒状の圧電体４３の基端部が嵌合する円筒面が形成されている。前記アース接続部材４２には前記ケーブルＫのアース用接続線が接続される。
前記符号３３〜４２で示された要素によりホルダ内側移動部材（３３〜４２）が構成されている。
前記ホルダ内側移動部材（３３〜４２）は前記Ｘ方向移動用モータ１９および前記符号２４〜３２で示された要素（１９，２４〜３２）により、Ｘ軸方向に移動（粗動）制御される。
【００２３】
前記ホルダ内側移動部材（３３〜４２）により、基端部（外端部）が支持された円筒状の圧電体４３は、その内面にアース用電極（図示せず）が形成されており、表面にはＸ軸方向駆動用電極（図示せず）が形成されている。前記圧電体４３は、前記Ｘ軸方向駆動用電極に印加する電圧によりＸ軸方向に伸縮可能である。そして、印加電圧を制御することにより前記圧電体４３の先端部（内端部）の位置を精密に制御できるようになっている。
前記圧電体４３の内端には円筒部４４aおよびフランジ部４４bを有する連結部材４４（図４Ｂ参照）が固定されている。連結部材４４には傾斜用当接部材４６の外端部が固定されている。傾斜用当接部材４６は、図４に示すように、前方に突出する突出部を有し、その先端にはボール４６a（図９、図１１参照）が装着されている。
前記符号３３〜４６で示された要素により傾斜位置調節部材（３３〜４６）が構成されている。
【００２４】
図４、図５Ｂにおいて、前記内端側外筒部材１２の内端（前端）部には試料保持部材装着部材５１が固定されている。前記試料保持部材装着部材５１は、後端側の円筒状の被嵌合部５２（図５Ｂ参照）を有する枠支持部材５３と、前記枠支持部材５３の前端面から前方（Ｘ方向）に突出する試料保持部材支持枠５４とを有している。
図５〜図７、図９において、前記枠支持部材５３には開口５３aが形成されている。前記開口５３aは、前記傾斜用当接部材４６の前方突出部が貫通するための開口である。
【００２５】
前記試料保持部材支持枠５４は、開口５４aを形成するように左右に離れて前後方向に延びる平行な一対の側枠５４b，５４bと前記一対の側枠５４b，５４bの前端部を連結する前端枠５４cとを有している。
前記開口５４aの外端側部分（−Ｘ側部分）には傾斜部材５６が配置されており、前記傾斜部材５６は前記試料保持部材支持枠５４によりＹ軸方向に沿う傾斜軸５７回りに傾斜可能に支持されている。前記傾斜部材５６は、前記傾斜軸５７より下方に突出する移動部材被当接部５６aと、内端部（Ｘ側端部）に設けられた左右一対の水平なピンにより構成された保持部材係合部材５６b，５６b（図７参照）とを有している。前記移動部材被当接部５６aの後面（−Ｘ側面）には前記傾斜位置調節部材（３３〜４６）の傾斜用当接部材４６前端に設けたボール４６aが当接している。
【００２６】
図６、図１１、図１２において、前記試料収容部６６には試料Ｓ、スペーサ６７およびベリリウム製の試料固定プレート６８が収容される。
前記試料固定プレート６８はその中央部で且つ前記プレート側貫通孔６３aに対応して形成された試料固定プレート側貫通孔６８a1を有するリング状の試料固定部６８aと、前記試料固定部６８aの中心線に沿って左右方向に延びる被押圧部６８b，６８bとを有している。
【００２７】
図５、図８において、前記被支持部５８a，５８aと被係合部５８bとの間の外側部にはバネ係止ネジ６１，６１が固着されており、前記バネ係止ネジ６１，６１と前記傾斜部材５６の傾斜軸５７との間にはそれぞれ前記試料保持部材本体５８の後端を下方に下げるように押圧する線状バネ部材６２，６２が設けられている。前記各線状バネ部材６２は前記試料保持部材本体５８の後端を前記傾斜ネジ５８回りに下方に回動させるように作用する。
前記試料保持部材本体５８に係合する傾斜部材５６の先端が下方に回動しようとするが、前記移動部材被当接部５６aには前記ボール４６aが当接しているので、回動しない。このため、前記傾斜部材５６および前記傾斜部材５６と係合している試料保持部材本体５８は前記移動部材被当接部５６aが前記ボール４６aに当接する位置に保持される。したがって、前記傾斜位置調節部材（３３〜４６）の傾斜用当接部材４６前端に設けたボール４６aの位置を前後方向に調節することにより前記試料保持部材本体５８の傾斜を調節することができる。
前記符号１１〜５７，６２で示された要素により試料保持部材装着ホルダ（１１〜５７，６２）が構成されている。
【００２８】
図９において、前記プレート装着部５８dの上面の試料保持プレート装着面５８eにはベリリウム製の試料保持プレート６３がネジ６４によって固定される。
前記試料保持プレート６３の中央部にはプレート側貫通孔６３aが形成されており、前記プレート側貫通孔６３aの左方（Ｙ方向）側にはＸ線通過用の通路を形成するための切除部（図６、図５Ｃ参照）６３bが設けられている。
前記プレート側貫通孔６３aは前記試料保持プレート装着面５８e上では前記本体側貫通孔５８fと対応する位置に配置され、前記本体側貫通孔５８fの内径より小さく形成されている。したがって、図１１に示すように試料保持プレート装着面５８eの下面側において、前記プレート側貫通孔６３aの開口部外周側の面と前記試料保持部材本体５８中央の本体側貫通孔５８fから試料収容部６６が形成されることになる。
【００２９】
図６、図１１、図１２において、前記試料保持部材本体５８の下面の試料収容部６６には試料Ｓ、スペーサ６７およびベリリウム製の試料固定プレート６８が収容される。
前記試料固定プレート６８はその中央部で且つ前記プレート側貫通孔６３aに対応して形成された試料固定プレート側貫通孔６８a1を有するリング状の試料固定部６８aと、前記試料固定部６８aの中心線に沿って左右方向に延びる被押圧部６８b，６８bとを有している。
【００３０】
前記試料保持部材本体５８が前記試料保持部材支持枠５４に装着された状態では、前記傾斜ネジ５９，５９はそれらの軸線が前記筒状のホルダ装着部材９の軸線と交差するように配置される。
また、前記試料収容部６６に収容された試料Ｓ表面は前記傾斜ネジ５９，５９の軸線上に配置されるようになっている。試料Ｓをこのような位置に装着することにより、試料保持部材本体５８を前記傾斜ネジ５９，５９回りに回動させたり、前記ホルダ装着部材９の軸線回りに回動させた場合に、試料Ｓ表面のビーム入射位置を移動させないようにすることができる。
【００３１】
図１１、図１２において、前記試料保持部材本体５８の各板バネ保持部５８cの下面にはネジ６９，６９により板バネ７１が水平方向（左右方向）に回動可能に保持されている。前記板バネ７１の中央部にはピン被係止孔７１aが形成されている。
前記板バネ保持部５８cと前記試料固定プレート収容凹部５８g，５８gの両端部との間には板バネ係止ピン７２が固定されており、前記板バネ係止ピン７２は前記板バネ７１のピン被係止孔７１aに係止するようになっている。この状態では前記板バネ７１の先端部が前記試料収容部６６に収容された試料固定プレート６８の中心線に沿って左右に伸びる被押圧部６８bを押圧する。このため、前記試料固定プレート６８に固定される試料Ｓは、前記試料Ｓを通る線上で押圧されるようになっている。
なお、前記符号５８〜６１，６３〜７１で示された要素により試料保持部材（５８〜６１，６３〜７１）が構成されている。また、前記試料保持部材装着ホルダ（１１〜５７，６２）および試料保持部材（５８〜６１，６３〜７１）から試料ホルダＨが構成されている。
【００３２】
（実施例の作用）
図７〜図１２において、試料保持部材本体５８の上面の試料保持プレート装着面５８eにはベリリウム製の試料保持プレート６３が装着される。前記試料保持部材本体５８の下面の試料収容部６６に試料Ｓ、スペーサ６７および試料固定プレート６８を収容する。
試料保持部材本体５８の内端側に支持されている板バネ７１，７１の先端部を前記水平位置の試料固定プレート６８の左右両側の被押圧部６８b，６８b側へ回動させて、板バネ７１，７１を板バネ保持部５８cに保持する。このとき、板バネ７１，７１のピン被係止孔７１aに前記板バネ係止ピン７２が係止されて、板バネ７１，７１が試料固定プレート６８の被押圧部６８b，６８bを押圧する。前記試料支持枠５４に装着された試料保持部材本体５８の被係合部５８b，５８bは、前記試料保持部材支持枠５４に支持された傾斜部材５６の保持部材係合部材５６b，５６bと係合する。
【００３３】
図１、図２において試料ホルダＨのホルダ外筒１１は、鏡筒２に設けたゴニオステージＧＳの円筒状のホルダ装着部材９のホルダ装着孔９aに装着される。
前記ゴニオステージＧＳのホルダ装着孔９aにより支持された試料ホルダＨをホルダ外筒１１の軸（ホルダ軸）に沿ってスライドまたは前記ホルダ装着部材９をゴニオステージＧＳの球面軸受けにより回動させることにより、軸方向の位置または試料ホルダＨのホルダ軸の向き（水平方向）およびホルダ軸（Ｘ軸）回りの回転位置を調節することができる。
【００３４】
図１３において、前記試料ＳをＹ軸回りに傾斜させる場合、前記傾斜位置調節部材（３３〜４６）の内端の傾斜用当接部材４６前端に設けたボール４６aを前記傾斜部材５６の移動部材被当接部５６aに当接させた状態で前記傾斜位置調節部材（３３〜４６）のＸ軸方向の位置を調節すると、前記傾斜部材５６が傾斜軸５７回りに傾斜する。この傾斜部材５６の傾斜に応じて前記試料保持部材本体５８が前記傾斜用ネジ５９，５９の軸線回りに回動する。したがって、試料保持部材本体５８に保持された試料Ｓは、Ｙ軸方向に沿う傾斜用ネジ５９，５９の軸線回りに回転位置が調節される。
【００３５】
前記傾斜用当接部材４６前端に設けたボール４６aの位置を前方へ移動させて前記傾斜部材５６の移動部材被当接部５６aを前方へ押圧すると図１３Ｂに示すように傾斜部材５６の前端部が上方へ移動し、前記試料保持部材本体５８の後端を持ち上げ前記試料保持部材本体５８の前端部が下がり、試料Ｓの中心から前側の部分が下がるように傾斜する。前記傾斜用当接部材４６前端に設けたボール４６aの位置を後方へ移動させると、前記傾斜部材５６の移動部材被当接部５６aに当接しないので、前記試料保持部材本体５８の後端が下方に下がるように押圧する線状バネ部材６２，６２により図１３Ｃに示すように前記試料保持部材本体５８の後端および傾斜部材５６の前端が下がり試料Ｓの中心から前側の部分が上がるように傾斜する。
また、ホルダ外筒１１をＸ軸方向に移動させることにより試料ＳのＸ軸方向の位置を調節することが可能である。
【００３６】
前記試料固定プレート６８の被押圧部６８b，６８bを収容する試料固定プレート収容凹部５８g，５８gは、前記本体側貫通孔５８fを横切って且つ両端部が前記本体側貫通孔５８fを挟んで前記本体側貫通孔５８fから離れた位置に配置されている。したがって、試料固定プレート６８が試料収容部６６（本体側貫通孔５８f）に保持されている試料Ｓを横切るように固定する。このため、前記試料Ｓの固定が確実に行える。
前記ベリリウム製の試料固定プレート６８は前記板バネ７１によって押圧されていて前記図１４に示す従来の試料ホルダのようにネジで止める必要がないので、前記ベリリウム製の試料固定プレートはネジで強く締め付けて割れることがない。
また、前記試料固定プレ−ト６８を押圧する板バネ７１はベリリウム製でなくても試料Ｓの位置から離れていて且つ前記試料ホルダＨの下面に配置されているので、Ｘ線分析のときＸ線照射を受けずＸ線分析に悪影響を与えることがない。
【００３７】
（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更実施例を下記に例示する。
（Ｈ01）前記実施例の試料Ｓを試料Ｓの左右方向に押圧して固定していたが試料Ｓの前記試料保持プレート装着部５８dの対角線（斜め）方向に押圧して固定することも可能である。
（Ｈ02）前記試料収容部６６は前記試料保持プレート５８下面に形成することも可能である。
（Ｈ03）前記傾斜部材５６を所定の傾斜位置に保持するように作用する線状バネ６２は、前記傾斜部材５６を所定の傾斜位置に弾性的に保持する構成または所定方向に向けて傾斜させる弾性力を付与する構成とすることが可能である。
（Ｈ04）本発明の試料ホルダは透過型電子顕微鏡以外の他の荷電粒子線装置にも使用可能である。
【００３８】
【発明の効果】
前述の本発明の試料ホルダは、下記の効果を奏することができる。
（Ｅ01）丈夫で試料を確実に固定できるとともに、Ｘ線分析に使用した場合に悪影響を与えることがなくＸ線分析ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明の実施例の試料ホルダが透過型電子顕微鏡（荷電粒子線装置）に装着された状態を示す図である。
【図２】 図２は前記図１の矢印IIで示す部分の拡大図である。
【図３】 図３は前記図２に示す試料ホルダの拡大説明図で、図３Ａは平面図、図３Ｂは図３ＡのIIIＢ−IIIＢ線断面図、図３Ｃは前記図３Ｂの矢印IIIＣで示した部分の拡大図である。
【図４】 図４は前記図３の試料ホルダの先端部分の拡大説明図で、図４Ａは平面図であり前記図３Ａの矢印IＶＡで示す部分の拡大説明図、図４Ｂは前記図４ＡのIＶＢ−IＶＢ線断面図である。
【図５】 図５は前記試料ホルダの内端部の説明図で、図５Ａは上面図、図５Ｂは前記図５ＡのＶＢ−ＶＢ線断面図、図５Ｃは前記図５Ｂの矢印ＶＣで示した部分の拡大図である。
【図６】 図６は前記図５ＡのＶI−ＶI線断面図である。
【図７】 図７は前記図４の試料ホルダの内端部分の上面の斜視図で、試料保持部材本体を取り付ける前の状態を示す図である。
【図８】 図８は前記図７の要部の斜視図である。
【図９】 図９は試料ホルダの内端部分の上面の斜視図で、試料保持部材本体にベリリウム製の試料保持プレートを取り付ける前の状態を示す図である。
【図１０】 図１０は試料ホルダの内端部の説明図で、図１０Ａは下面図、図１０Ｂは前記図１０ＡのＸＢ−ＸＢ線断面図である。
【図１１】 図１１は前記試料ホルダの内端部分の下面の斜視図で、試料および試料固定プレートを装着する前の状態を示す図である。
【図１２】 図１２は前記試料ホルダの内端部分の下面の斜視図で、試料および試料固定プレートを装着した後の状態を示す図である。
【図１３】 図１３は実施例の試料ホルダの試料保持部材を傾斜させる場合の作用を示す図で、図１３Ａは試料保持部材が水平の状態を示す図、図１３Ｂは試料保持部材の内端部（前端部）が下がるように傾斜した状態を示す図、図１３Ｃは試料保持部材の内端部（前端部）が上がるように傾斜した状態を示す図である。
【図１４】 図１４は従来のＸ線分析で使用される試料ホルダの要部斜視図である。
【符号の説明】
Ｓ…試料、
２…鏡筒、９…ホルダ装着部材、１１…ホルダ外筒、５８…試料保持部材本体、５８c…板バネ保持部、５８e…試料保持プレート装着面、５８f…本体側貫通孔、５８g，５８g…試料固定プレート収容凹部、６３…試料保持プレート、６３a…プレート側貫通孔、６８…試料固定プレート、６８a1…試料固定プレート側貫通孔、６８b，６８b…被押圧部、７１…板バネ

Claims (1)

1. 次の要件を備えた試料ホルダ、
   （Ａ01）互いに垂直な上下に延びるＺ軸、前後に延びるＸ軸、および左右に延びるＹ軸のうちのＺ軸に沿った荷電粒子線の通路の外側を囲むように配置された鏡筒をＸ軸方向に貫通する筒状のホルダ装着部材により、Ｘ軸回りに回転可能且つＸ軸に沿ってスライド可能に支持されたホルダ外筒、
   （Ａ02）前記ホルダ外筒の内端部に設けられ、中央部に試料保持に使用される本体側貫通孔が形成された試料保持プレート装着面を上面に有し、下面に前記本体側貫通孔を挟んで前記本体側貫通孔から離れた位置の近傍に設けられた板バネ保持部と前記本体側貫通孔を横切って形成され且つ両端部が前記本体側貫通孔から離れた位置に配置された試料固定プレート収容凹部とを有する試料保持部材本体、
   （Ａ03）前記試料保持プレート装着面に装着されるとともに前記本体側貫通孔よりも小さなプレート側貫通孔が形成されたベリリウム製の試料保持プレート、
   （Ａ04′）前記プレート側貫通孔に対応して形成された試料固定プレート側貫通孔を有するリング状の試料固定部と、
   前記試料固定プレート収容凹部に収容されるとともに前記板バネ保持部近傍に配置され且つ前記リング状の試料固定部の外周部分から外側へ向けて延びる被押圧部と、
   を有するベリリウム製の試料固定プレート、
   （Ａ05）前記板バネ保持部に保持され且つ前記試料固定プレートの被押圧部を押圧する板バネ。

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