JP2002216693A - 試料支持台及び粒子線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 遠隔操作に適した試料支持台を提供する。 【解決手段】 試料支持台は、大方、直方体形状を成し
ており、その中央部には途中に段差を有する孔５３が開
けられており、段差の部分には試料メッシュ５４が孔５
３の軸に対し垂直に取り付けられている。試料メッシュ
５４上に試料５５が付着させられるようになっており、
試料メッシュ５４上に試料５５を付着させた後に、孔５
３上方から押さえリング５６を試料メッシュ５４上に被
せるように成している。試料支持台の一方のエッジ部に
はバーコード部５７、他方のエッジ部には試料ホルダー
への取り付け部５８が設けられている。取り付け部５８
の中央部には取り付け孔５９が開けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、試料ホルダー等に取り
付けられる試料支持台及び荷電粒子線装置等の粒子線装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】透過型電子顕微鏡は、試料の拡大観察や
試料の構造分析等を行うのに使用される。図１は透過型
電子顕微鏡の一概略例を示したものである。

【０００３】図中１は電子光学系鏡筒で、その中に、電
子銃２、集束レンズ３、対物レンズ４、中間レンズ５、
投影レンズ６等が設けられている。７は観察室で、蛍光
板８等が設けられている。尚、９Ａは先端部分に試料を
保持した試料ホルダーの本体で（９Ｃは取っ手）、ホル
ダー駆動機構９ＢによってＸ方向及びＹ方向への移動
や、ホルダーの中心軸に対する回転等が出来、又、試料
ホルダー自体が鏡体１に取り付けたり、該鏡体から外し
たり出来るように成っている。

【０００４】図中１０は観察室７の底面に取り付けられ
たＣＣＤカメラ、１１は高電圧電源である。

【０００５】１２，１３，１４，１５は、それぞれ、集
束レンズ用励磁電源，対物レンズ用励磁電源，中間レン
ズ用励磁電源，投影レンズ用励磁電源である。

【０００６】１６は電子顕微鏡制御用コンピューター
で、高電圧電源１１，集束レンズ用励磁電源１２，対物
レンズ用励磁電源１３，中間レンズ用励磁電源１４，投
影レンズ用励磁電源１５に、プログラム若しくは操作卓
の如き操作信号入力装置１７からの入力に基づく指令を
与えたり、前記ＣＣＤカメラ１０からの画像信号を内蔵
するメモリに貯蔵したり、或いは、該画像信号に基づい
てＣＲＴの如き表示装置１８に試料の電子顕微鏡像を表
示させたりする。

【０００７】この様な透過型電子顕微鏡においては、電
子銃１からの電子ビームが集束レンズ３により集束され
て試料上に照射される。そして、該試料を透過した電子
ビームが対物レンズ４，中間レンズ５及び投影レンズ６
のレンズ作用を受けることにより、蛍光板８上に試料透
過部の拡大像或いは回折像が形成される。

【０００８】この際、表示装置１８に試料の電子顕微鏡
像を表示する場合には、蛍光板８を電子ビーム通路から
外し、ＣＣＤカメラ１０により試料透過像を撮影するこ
とにより行う。

【０００９】さて、この様な透過型電子顕微鏡は極めて
高価なものであり、必要とする場所の全てに設置するこ
とは難しい。又、透過型電子顕微鏡の設置箇所にオペレ
ーターを必ず配置出来るとは限らない。

【００１０】そこで、遠隔地（又は、遠隔位置）での観
察や操作が出来ることが求められる。 図２はその様な
遠隔観察及び操作を可能にしたシステムの１概略例を示
したものである。尚、図中、図１にて使用した記号と同
一記号の付されたものは同一構成のものである。

【００１１】２０は図１に示した電子光学鏡筒１と、電
子顕微鏡制御用コンピューター１６によって制御される
高電圧電源１１や各レンズの励磁電源を含んだ電子顕微
鏡本体である。

【００１２】２１は伝送路２２を介して電子顕微鏡制御
用コンピューター１６に繋がっている遠隔地に配置され
た遠隔制御用コンピューターである。２３は遠隔制御用
コンピューター２１の指令により作動するＣＲＴの如き
表示装置、２４はキーボート及びマウス等のから成る操
作信号入力装置である。

【００１３】この様なシステムにおいて、遠隔制御用コ
ンピューター２１は操作信号入力装置２４により入力さ
れた遠隔設定操作信号を伝送路２２に送り出す。する
と、電子顕微鏡制御用コンピューター１６は伝送路２２
を介して受信した遠隔設定操作信号に基づく各制御信号
を電子顕微鏡本体２０中の高電圧電源や各レンズ励磁電
源等に送る。

【００１４】この時、電子顕微鏡制御用コンピューター
１６はＣＣＤカメラ１０から取り込んだ画像信号を伝送
路２２に送り出すと共に、高電圧電源や各レンズ励磁電
源への制御信号に基づく設定状態信号を伝送路２２に送
り出す。

【００１５】すると、遠隔制御用コンピューター２１は
伝送路２２を介して受信した設定状態信号及び画像信号
に基づいて表示装置２３に電子顕微鏡本体の操作状態と
電子顕微鏡像とを表示させる。

【００１６】この様にして、遠隔地での操作により、遠
隔地（遠隔位置）においても、試料の顕微鏡像が観察可
能になると共に、透過電子顕微鏡の設定状態を把握する
ことが出来る。

【００１７】尚、電子顕微鏡本体２０のオペレーター
が、操作信号入力装置１７により試料の観察位置、観察
倍率等を変更すると、電子顕微鏡制御用コンピューター
１６は、その場合にＣＣＤカメラ１０から取り込んだ画
像信号を伝送路２２に送り出すと共に、高電圧電源や各
レンズ励磁電源への制御信号に基づく設定状態信号を伝
送路２２に送り出す。そして、遠隔制御用コンピュータ
ー２１は伝送路２２を介して受信した設定状態信号及び
画像信号に基づいて表示装置２３に電子顕微鏡本体の操
作状態と電子顕微鏡像とを表示させるので、遠隔地にい
るオペレーターは電子顕微鏡本体２０のオペレーターに
種々の指示を与えて、希望の像を得ることが出来る。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】所で、電子顕微鏡を遠
隔地から操作するシステムを利用する者（試料分析依頼
者等）にとって、電子顕微鏡本体内にセットされた試料
が本当に観察すべき試料であるのか否かを確認すること
は極めて重要なことである。

【００１９】しかし、これまでにおいては、電話等の通
信手段を使用して、遠隔地のオペレーターに試料がセッ
トされたことを知らせていたに過ぎなく、遠隔地のオペ
レーター自ら試料を確認することが出来ず、誤った試料
の観察が行われる恐れがある。 本発明はこの様な問題
を解決することを目的としたもので、新規な試料支持台
及び粒子線装置を提供するものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明に基づく試料支持
台は、試料ホルダーに取り付けられるように成ってお
り、且つ、バーコードが付されていることを特徴とす
る。

【００２１】本発明に基づく粒子線装置は、試料に荷電
粒子線若しくはＸ線等の粒子線が照射され、該粒子線の
照射に基づいて試料の観察若しくは分析等を行うように
成した粒子線装置において、前記試料はバーコードが付
された試料支持台に支持されており、該バーコードは読
み取り手段により読み取られるように成っていることを
特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００２３】図３は本発明に基づく試料支持台を備えた
透過電子顕微鏡を含む遠隔システムの１概略例を表した
ものである。

【００２４】尚、図中、図２にて使用した記号と同一記
号の付されたものは同一構成のものである。

【００２５】図中５０は試料ホルダーを取り付けるため
の予備排気室で、電子顕微鏡本体２０の電子光学鏡筒に
取り付けられている。

【００２６】該試料ホルダーは、図４の（ａ），（ｂ）
（図４の（ａ）は図４の（ｂ）のＡ−Ａ断面図である）
に示す様に、試料ホルダー本体５１Ａと取っ手５１Ｃと
から成り、試料ホルダー本体５１Ａは筒状になってお
り、その先端部には試料支持台５２がセット出来るよう
に成っている。

【００２７】該試料支持台は図５の（ａ），（ｂ）（図
５の（ａ）は図５の（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である）に示
す様に、大方、直方体形状を成しており、その中央部に
は途中に段差を有する孔５３が開けられており、段差の
部分には試料メッシュ５４が孔５３の軸に対し垂直に取
り付けられている。この試料メッシュ５４上に試料５５
が付着させられるようになっており、該試料メッシュ５
４上に試料５５を付着させた後に、孔５３上方から押さ
えリング５６を試料メッシュ５４上に被せるように成し
ている。

【００２８】該試料支持台の一方のエッジ部にはバーコ
ード部５７、他方のエッジ部には試料ホルダーへの取り
付け部５８が設けられている。尚、取り付け部５８の中
央部には取り付け孔５９が開けられている。

【００２９】図４の（ａ），（ｂ）は、この様な構成の
試料支持台５２を先端部に取り付けた状態の試料ホルダ
ーを示しており、試料ホルダー本体５１Ａの取り付けピ
ン６０に試料支持台５２の取り付け孔５９をはめ込むこ
とにより、試料支持台５２を試料ホルダー本体５１Ａに
セットする。尚、試料ホルダー本体５１Ａの外面（筒体
の外面）の中間部より取っ手５１Ｃ側に他の部分と明度
が大きく異なったマーク６１が付されている。又、試料
ホルダー本体の外面の中間部より先端部側にＯリング７
０が取り付けられている。

【００３０】さて、図３において、予備排気室５０は肉
厚の筒体を形成しており、その中心孔６２内に試料ホル
ダー本体５１Ａが挿入されるようになっている。尚、図
３ではホルダー駆動機構が示されていないが、実際には
図１と同様に設けられている。

【００３１】該予備排気室の電子顕微鏡鏡筒に近い部分
には、中心孔６２内に挿入された試料ホルダー本体５１
Ａの先端部にセットされた試料支持台５２に形成された
バーコードを読み取るためのバーコードリーダー６３が
設けられている。又、予備排気室の反電子顕微鏡鏡筒面
には、中心孔６２内に挿入された試料ホルダー本体５１
Ａの中間部に付されたマーク６１を読み取るためのマー
クリーダー６４と、該マークリーダーからの信号により
点滅するランプ６５が設けられている。

【００３２】該予備排気室の中心孔６２と接する電子顕
微鏡鏡筒壁部にはゲートバルブ６６が設けられている。

【００３３】図中６７は予備排気室内（即ち、中心孔６
２内）を排気するための排気装置、６８は排気管、６９
は排気装置駆動電源で電子顕微鏡制御用コンピューター
１６の指令により作動する。尚、前記ゲートバルブ６６
は電子顕微鏡制御用コンピューター１６の指令により開
く。

【００３４】この様な構成の遠隔システムにおいて、遠
隔地のオペレーターは観察すべき試料５５を試料支持台
５２の試料メッシュ５４上に付着させる。

【００３５】次に、バーコード情報入力装置（図示せ
ず）を使用して、試料支持台５２のバーコード部５７
に、試料情報、オペレーター（観察者或いは依頼者）認
識情報及びパスワード等をバーコードで表記する。

【００３６】次に、該バーコード部に表記された各情報
を遠隔制御用コンピューター２１の内蔵メモリに記憶さ
せることにより、該バーコード部に表記された各情報を
遠隔制御用コンピューター２１上で管理する。

【００３７】そして、前記観察すべき試料５５を取り付
けた試料支持台５２を透過電子顕微鏡を実際に操作する
オペレーターの元に送付する。

【００３８】その後、この試料支持台５２を受け取った
オペレーターは、試料支持台５２を試料ホルダー本体５
１Ａの先端部に取り付ける。

【００３９】次に、この試料ホルダーの本体５１Ａを予
備排気室５０の中心孔６２にゆっくり挿入して行く。こ
の挿入中、ホルダー本体５１Ａの外面に付されたマーク
６１がマークリーダ６４の読み取り位置に差し掛かった
時、ホルダー本体５１Ａの先端部に取り付けられた試料
支持台５２のバーコード部５７がバーコードリーダー６
３の読み取り位置に差し掛かっている。この時、前記マ
ークリーダー６４によりマークが読まれると、予備排気
室外面に取り付けられたランプ６５が点滅する。この点
滅により、オペレーターはホルダー本体５１Ａの挿入を
一時的に停止する。同時に、マークリーダー６４からの
信号を受け取った電子顕微鏡制御用コンピューター１６
は駆動電源６９に指令を送り、排気装置６７を作動させ
る。

【００４０】この間に、バーコードリーダー６３は試料
支持台５２に表記されているバーコードを読み取り、該
読み取られたデータは電子顕微鏡制御用コンピューター
１６と、該電子顕微鏡制御用コンピューター１６と伝送
路２２を介して、遠隔制御用コンピューター２１に送ら
れる。

【００４１】該遠隔制御用コンピューター２１は送られ
て来たバーコードデータと、内蔵メモリに蓄積されてい
る試料に関するデータとを照合し、送られてきたバーコ
ードデータと一致するものがあれば、表示装置２３に試
料情報及びオペレーター認識情報等を表示させる。

【００４２】この様な表示により、遠隔地のオペレータ
ー自身が透過電子顕微鏡により観察されようとしている
試料が目的とするものであるのかどうかを実際に確認出
来る。

【００４３】尚、送られて来たバーコードデータの内、
パスワード入力については、必要に応じて表示装置２３
に表示させる。

【００４４】又、透過電子顕微鏡の観察動作の続行に際
し、パスワードを必要とする場合には、遠隔地のオペレ
ーターが操作信号入力装置２４によりパスワードを入力
し、この入力データが送られて来たパスワードデータと
一致すれば透過電子顕微鏡の観察動作が続行されるが、
一致しなければ電子顕微鏡制御用コンピューター１６を
通じての透過電子顕微鏡本体２０へのアクセスが認可さ
れず、透過電子顕微鏡の観察動作の続行することが出来
ない。従って、試料情報の漏洩が防止される。

【００４５】さて、透過電子顕微鏡の観察動作の続行さ
れた場合、前記排気装置６７により予備排気室内（予備
排気室の中心孔６２内）が所定の圧力まで排気される
と、ゲートバルブ６６は電子顕微鏡制御用コンピュータ
ー１６の指令により開く。

【００４６】次に、透過電子顕微鏡側のオペレーター
は、試料ホルダー本体５１Ａを更に押し込んで、先端部
の試料支持台５２に付着された試料５５が電子光学軸Ｏ
上に来るようにする。

【００４７】この状態において、図１で説明したように
して試料５５の電子顕微鏡像が得られ、図２で説明した
ようにして、遠隔地の表示装置２３に試料５５の電子顕
微鏡像を表示させることが出来る。

【００４８】この様に本例においては、試料支持台上に
試料情報，オペレーター認識情報及びパスワード等を持
つバーコードを形成することにより、試料支持台を電子
顕微鏡にセットする時点において、遠隔地にいるオペレ
ーターがその試料支持台に支持された試料の情報を確認
することが出来、誤った試料の観察が行われる恐れはな
くなる。又、それによる無駄な試料観察に費やす時間が
なくなる。

【００４９】尚、試料支持台、試料支持台が取り付けら
れるホルダー及びホルダーが取り付けられる予備排気室
の構造は前記例のものに限定されないことは言うまでも
ない。

【００５０】例えば、試料支持台は厚さの薄い円柱状の
ものでも良い。

【００５１】又、バーコードは試料支持台の側部に形成
しても良い。但し、この場合には、バーコードリーダー
は予備排気室の側部に設けねばならない。又、試料ホル
ダー全体を筒状に形成し、該試料ホルダーの、試料支持
台に付されているバーコードに対向する側に窓を設ける
ようにしても良い。或いは、該試料ホルダーの、試料支
持台に付されているバーコードに対向する側に孔を開け
るようにしても良い。

【００５２】又、前記例では、本発明の試料支持台を透
過電子顕微鏡にセットされる試料支持台について説明し
たが、イオン顕微鏡のような他の荷電粒子線装置やＸ線
分析装置や光学的顕微鏡等の他の粒子線装置の試料支持
台にも応用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 透過型電子顕微鏡の一概略例を示している。

【図２】 遠隔観察及び操作を可能にしたシステムの１
概略例を示したものを示している。

【図３】 本発明に基づく試料支持台を備えた透過電子
顕微鏡を含む遠隔システムの１概略例を表したものであ
る。

【図４】 試料支持台を取り付けた試料ホルダー本体の
一概略例を示している。

【図５】 試料支持台の一概略励を示している。

【符号の説明】

１…電子光学系鏡筒 ２…電子銃 ３…集束レンズ ４…対物レンズ ５…中間レンズ ６…投影レンズ ７…観察室 ８…蛍光板 ９Ａ…試料ホルダー本体 ９Ｂ…ホルダー駆動機構 ９Ｃ…ホルダー取っ手 １０…ＣＣＤカメラ １１…高電圧電源 １２，１３，１４，１５…レンズ電源 １６…電子顕微鏡制御用コンピュータ １７…操作信号入力装置 １８…表示装置 ２０…電子顕微鏡本体 ２１…遠隔制御用コンピューター ２２…伝送路 ２３…表示装置 ２４…操作信号入力装置 ５０…予備排気室 ５１Ａ…試料ホルダー本体 ５１Ｃ…ホルダー取っ手 ５２…試料支持台 ５３…孔 ５４…試料メッシュ ５５…試料 ５６…押さえスプリング ５７…バーコード部 ５８…取り付け部 ５９…取り付け孔 ６０…取り付けピン ６１…マーク ６２…中心孔 ６３…バーコードリーダー ６４…マークリーダー ６５…ランプ ６６…ゲートバルブ ６７…排気装置 ６８…排気管 ６９…駆動電源 ７０…Ｏリング

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料ホルダーに取り付けられるように成
   っており、且つ、バーコードが付されている試料支持
   台。
2. 【請求項２】 試料ホルダーは筒状に形成されており、
   該試料ホルダーの、試料支持台に付されているバーコー
   ドに対向する側に窓が設けられている請求項１記載の試
   料支持台。
3. 【請求項３】 試料ホルダーは筒状に形成されており、
   該試料ホルダーの、試料支持台に付されているバーコー
   ドに対向する側に孔が開けられている請求項１記載の試
   料支持台。
4. 【請求項４】 試料支持台は試料ホルダーに対して取り
   付け及び取り外しが可能に成っている請求項１記載の試
   料支持台。
5. 【請求項５】 試料に荷電粒子線若しくはＸ線等の粒子
   線が照射され、該粒子線の照射に基づいて試料の観察若
   しくは分析等を行うように成した粒子線装置において、
   前記試料はバーコードが付された試料支持台に支持され
   ており、該バーコードは読み取り手段により読み取られ
   るように成っている粒子線装置。
6. 【請求項６】 試料に粒子線が照射される試料室に隣接
   する予備室を介して試料支持台が試料室に入れられるよ
   うに構成されており、該予備室にバーコード読み取り手
   段が設けられている請求項５記載の粒子線装置。
7. 【請求項７】 前記試料支持台は試料ホルダーに対して
   取り付け取り外し可能に成っており、該試料ホルダーは
   予備室に挿入可能に構成されている請求項５記載の粒子
   線装置。
8. 【請求項８】 前記粒子線は荷電粒子線であり、予備室
   は予備排気室である請求項５記載の粒子線装置。