JP2012038676A - Tension and compression holder mechanism of electron microscope - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tension and compression holder mechanism of an electron microscope which can accurately detect a tensile force and in which a tensile direction does not vary in an observation of an image.SOLUTION: A tension and compression sample holder including a coarse adjustment mechanism 5 and a fine adjustment mechanism 5c is configured such that a tension axis and a tension action point or a compression axis and a compression action point are coaxially arranged, and action points of plural actuators 5 are an identical point.

Description

本発明は電子顕微鏡の引っ張り・圧縮ホルダ機構に関し、更に詳しくは試料に引っ張り荷重又は圧縮荷重をかけて試料の歪の状態を観察することができるようにした電子顕微鏡の引っ張り・圧縮機構に関する。更には引っ張り荷重又は圧縮荷重を検出することもできるようにした電子顕微鏡の引っ張り・圧縮機構に関する。   The present invention relates to a tension / compression holder mechanism of an electron microscope, and more particularly to a tension / compression mechanism of an electron microscope that allows a specimen to be observed in a strain state by applying a tensile load or a compression load to the specimen. Furthermore, the present invention relates to a tension / compression mechanism of an electron microscope that can detect a tensile load or a compressive load.

図5は引っ張り試験機構の従来構成例を示す図で、平面図を示している。この引っ張り機構40は、試験片1を保持するチャック部30,30’を備えており、この上面には試験片1の孔部に係合する突状部31,31’を具備している。このチャック部30,30’は電子顕微鏡の試料ステージ部の機能を含むものである。   FIG. 5 is a diagram showing a conventional configuration example of the tensile test mechanism, and shows a plan view. The pulling mechanism 40 includes chuck portions 30 and 30 ′ that hold the test piece 1, and protrusions 31 and 31 ′ that engage with the holes of the test piece 1 on the upper surface. The chuck portions 30 and 30 'include the function of the sample stage portion of the electron microscope.

32,32’は、この試験片1Aにチャック部30を介して引っ張り荷重を負荷するための圧電素子アクチュエータで、チャック部30に超微動を与える微動用アクチュエータ32と、大きく移動させる粗動用アクチュエータ32’であり、試験片1Aの力学特性によって又は測定目的に応じて微動用アクチュエータ32と粗動用アクチュエータ32’を使い分ける。即ち、強度が高い試験片1Aを測定する際には粗動用アクチュエータ32’を、強度が低い試験片1Aを測定する際には微動用アクチュエータ32を用いる。   Reference numerals 32 and 32 ′ denote piezoelectric element actuators for applying a tensile load to the test piece 1A via the chuck portion 30; a fine movement actuator 32 that applies ultrafine movement to the chuck portion 30; and a coarse movement actuator 32 that is moved greatly. The fine movement actuator 32 and the coarse movement actuator 32 ′ are selectively used according to the mechanical characteristics of the test piece 1A or according to the measurement purpose. That is, when measuring the test piece 1A having a high strength, the coarse movement actuator 32 'is used, and when measuring the test piece 1A having a low strength, the fine movement actuator 32 is used.

33は試験片1のブリッジ部への引っ張り荷重Pを検出するロードセルであって、34は作動変位計である。この引っ張り試験機構40を使用する際には、突状部31,31’に試験片1の孔部を係合し、アクチュエータ32,32’を操作することにより、チャック部30が移動してブリッジ部を軸方向に引っ張る。   Reference numeral 33 denotes a load cell that detects a tensile load P applied to the bridge portion of the test piece 1, and reference numeral 34 denotes an operating displacement meter. When this tensile test mechanism 40 is used, the chuck portion 30 is moved and bridged by engaging the holes of the test piece 1 with the projecting portions 31 and 31 'and operating the actuators 32 and 32'. Pull the part in the axial direction.

従来のこの種の装置としては、走査型プローブ顕微鏡の試料ステージ部に、微小試験片に対して引っ張り又は圧縮荷重を負荷するためのアクチュエータと、これによる微小試験片への負荷を検出する手段とを備えた微小引っ張り・圧縮試験機を装備し、引張り又は圧縮負荷による試験片の微小歪みを走査型プローブ顕微鏡の試料表面観測系を利用して測定する技術が知られている(例えば特許文献1参照)。   As a conventional apparatus of this type, an actuator for applying a tensile or compressive load to the micro test piece on the sample stage portion of the scanning probe microscope, and means for detecting the load on the micro test piece by this There is known a technique for measuring a micro-strain of a test piece by a tensile or compression load using a sample surface observation system of a scanning probe microscope (for example, Patent Document 1). reference).

また、電子顕微鏡において、ゴニオメータで試料を3次元方向に移動させ、且つ試料ステージに載置された試料を所定方向に押圧できる構成とした電子顕微鏡が知られている(例えば特許文献2参照)。   In addition, in an electron microscope, there is known an electron microscope configured such that a sample can be moved in a three-dimensional direction with a goniometer and a sample placed on a sample stage can be pressed in a predetermined direction (see, for example, Patent Document 2).

特開2003−207432号公報(段落0010〜0019、図1)Japanese Patent Laying-Open No. 2003-207432 (paragraphs 0010 to 0019, FIG. 1) 特開2000−315471号公報(段落0019〜0020、図1)JP 2000-315471 A (paragraphs 0019 to 0020, FIG. 1)

複数のアクチュエータの作用点が異なると、作用点の剛性やモーメントのかかり方により意図しない方向(引っ張り方向以外の方向)に力が発生しやすい機構となる。また、それぞれのアクチュエータの設置の仕方も引っ張り方向に寄与する。これらは高倍率で観察する透過型電子顕微鏡においては、アクチュエータの違いにより移動方向に角度を持って観察される(理想は0°)ことにつながる。極端な場合では、視野が逃げてしまうこともある。また、伝達シャフトを介して荷重検出をする場合には検出誤差の原因となる。   If the action points of the plurality of actuators are different, a mechanism in which force is likely to be generated in an unintended direction (direction other than the pulling direction) due to the rigidity of the action points and how the moment is applied. Further, the way of installing each actuator also contributes to the pulling direction. In a transmission electron microscope that observes at a high magnification, these are observed with an angle in the moving direction (ideally 0 °) due to the difference in actuator. In extreme cases, the field of view may escape. Further, when a load is detected via the transmission shaft, a detection error is caused.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、像観察中に引っ張り方向が変わらず、引っ張り力又は圧縮力を精度よく検出することができる電子顕微鏡の引っ張り・圧縮ホルダ機構を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of such a problem, and provides a tension / compression holder mechanism of an electron microscope that can accurately detect a tension force or a compression force without changing a tension direction during image observation. The purpose is to do.

上記の問題を解決するために、本発明は以下のような構成をとっている。   In order to solve the above problem, the present invention has the following configuration.

(1)請求項1記載の発明は、粗動機構と微動機構を備えた引っ張り・圧縮試料ホルダにおいて、引っ張り軸と引っ張り作用点、又は圧縮軸と圧縮作用点を同軸上に存在させ、複数のアクチュエータの作用点が一点になるように構成したことを特徴とする。   (1) The invention according to claim 1 is a tension / compression sample holder provided with a coarse motion mechanism and a fine motion mechanism, wherein the tension shaft and the tension action point, or the compression axis and the compression action point exist on the same axis, It is characterized in that the actuator has a single point of action.

(2)請求項2記載の発明は、前記粗動機構としてモータを用いた回転/直線変換機構を用い、前記微動機構として圧電素子を用いた直線移動機構を用いたことを特徴とする。   (2) The invention described in claim 2 is characterized in that a rotation / linear conversion mechanism using a motor is used as the coarse movement mechanism, and a linear movement mechanism using a piezoelectric element is used as the fine movement mechanism.

(3)請求項3記載の発明は、前記アクチュエータ群と作用点との間に少なくとも1個のテコを用いてアクチュエータ群の設置方向を変え、変位の比率を変えるように構成したことを特徴とする。   (3) The invention described in claim 3 is characterized in that at least one lever is used between the actuator group and an action point to change the installation direction of the actuator group and change the displacement ratio. To do.

本発明は以下に示すような効果を奏する。   The present invention has the following effects.

(1)請求項1記載の発明によれば、複数のアクチュエータの作用点が一点になるように構成しているので、引っ張り又は圧縮の時に試料を一軸方向にのみ引っ張り又は圧縮することができ、引っ張り力を精度よく検出することができ、また引っ張り又は圧縮による試料の応力を正確に測定することができる。   (1) According to the invention described in claim 1, since the action points of the plurality of actuators are configured as one point, the sample can be pulled or compressed only in one axial direction at the time of pulling or compressing, The tensile force can be detected with high accuracy, and the stress of the sample due to pulling or compression can be accurately measured.

(2)請求項2記載の発明によれば、粗動機構としてモータの回転/直線変換機構と、微動機構として圧電素子を用いた直線移動機構を用いているので、最初は試料を粗動機構により引っ張り又は圧縮し、微調整領域になったら微動機構を用いて引っ張り又は圧縮するので、試料の応力を効率よく測定することができる。   (2) According to the invention described in claim 2, since the rotation / linear conversion mechanism of the motor is used as the coarse movement mechanism, and the linear movement mechanism using a piezoelectric element is used as the fine movement mechanism, the sample is first removed from the coarse movement mechanism. When the fine adjustment region is reached, the fine adjustment mechanism is used to pull or compress, so that the stress of the sample can be measured efficiently.

(3)請求項3記載の発明によれば、アクチュエータ群と作用点との間に少なくとも1個のテコを介することで、アクチュエータ群の設置方向を変え、変異の比率を変えることができ、より応用範囲の広い応力測定を行なうことができる。   (3) According to the invention described in claim 3, by placing at least one lever between the actuator group and the action point, the installation direction of the actuator group can be changed, and the variation ratio can be changed. Stress measurement with a wide range of applications can be performed.

本発明が適用される透過型電子顕微鏡の断面図である。It is sectional drawing of the transmission electron microscope to which this invention is applied. 本発明の第1の実施例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the 1st Example of this invention. 本発明による引っ張り変位の説明図である。It is explanatory drawing of the tension displacement by this invention. 本発明の第2の実施例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the 2nd Example of this invention. 引っ張り試験機構の従来構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of a conventional structure of a tension test mechanism.

以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明が適用される透過型電子顕微鏡の断面図である。図において、透過型電子顕微鏡01は、内部を真空に保持された鏡筒02を有し、鏡筒02上端に電子銃03が設けられている。前記電子銃03から出射される荷電粒子ビームの中心線に沿ってZ軸が設けられている。鏡筒02の下端部には観察窓04及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05が設けられている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a transmission electron microscope to which the present invention is applied. In the figure, a transmission electron microscope 01 has a lens barrel 02 whose inside is kept in a vacuum, and an electron gun 03 is provided at the upper end of the lens barrel 02. A Z axis is provided along the center line of the charged particle beam emitted from the electron gun 03. At the lower end of the lens barrel 02, an observation window 04 and a fluorescent plate 05 that is movable between an observation position indicated by a solid line and a retracted position indicated by a two-dot chain line are provided.

また、前記蛍光板05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03の下方には電子線集束用の集束レンズ07が配置され、前記蛍光板05の上方には拡大結像用の結像レンズ08が配置されている。そして、前記集束レンズ07及び結像レンズ08の間にはゴニオメータステージGS、ゴニオメータGM及び試料ホルダHが設けられている。本発明はこの試料ホルダHに係るものである。
(実施例1)
図2は本発明の第1の実施例を示す構成図である。(a)は斜視図、(b)は側面図である。(a)において、仮想線は、試料ホルダを挿入する時に手で保持するグリップ部分であり、各種アクチュエータのカバーを兼ねている。パイプ1aの外面は試料ホルダがゴニオメータと接触する部材であり、図示しないOリングにより真空が保たれている。パイプ1aの内面は、真空を保ちつつ引っ張り機構を達成するためにOリング2を介して引っ張りシャフト3aを保持している。
A device for placing a film F for photographing an electron microscope image at the photographing position is disposed below the fluorescent plate 05. A focusing lens 07 for focusing the electron beam is disposed below the electron gun 03, and an imaging lens 08 for magnifying imaging is disposed above the fluorescent plate 05. A goniometer stage GS, a goniometer GM, and a sample holder H are provided between the focusing lens 07 and the imaging lens 08. The present invention relates to the sample holder H.
Example 1
FIG. 2 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. (A) is a perspective view, (b) is a side view. In (a), the imaginary line is a grip portion that is held by hand when the sample holder is inserted, and also serves as a cover for various actuators. The outer surface of the pipe 1a is a member with which the sample holder comes into contact with the goniometer, and a vacuum is maintained by an O-ring (not shown). The inner surface of the pipe 1a holds a pulling shaft 3a via an O-ring 2 in order to achieve a pulling mechanism while maintaining a vacuum.

該引っ張りシャフト3aの先端部には、試料クランプ部3bが設けられており、パイプ1aの先端には試料固定部1bが設けられている。4は試料であり、例えば半導体チップ等が用いられる。試料4の試料クランプ部3bが引っかかる部分は、長穴形状などになっており、試料クランプ3bとの間に隙間を設け、試料4に力がかからないようになっている。   A sample clamp portion 3b is provided at the tip of the pulling shaft 3a, and a sample fixing portion 1b is provided at the tip of the pipe 1a. Reference numeral 4 denotes a sample, for example, a semiconductor chip or the like. The portion of the sample 4 where the sample clamp 3b is hooked has an elongated hole shape or the like, and a gap is provided between the sample clamp 3b and the sample 4 so that no force is applied to the sample 4.

パイプ1aとベース1cは接合されている。ベース1cの上には、アクチュエータ群5が図に示されるように設けられている。なおベース1cは固定されており、動かないようになされている。この時、引っ張りシャフト3aの軸延長線上にはアクチュエータ群5の作用点5aがある。作用点とは、力が加わる部分をいう。作用点5aにはバネ7により常にフレーム6が当接している状態である。   The pipe 1a and the base 1c are joined. On the base 1c, an actuator group 5 is provided as shown in the figure. The base 1c is fixed and does not move. At this time, there is an action point 5a of the actuator group 5 on the axial extension line of the pulling shaft 3a. The point of action is the part where force is applied. The frame 6 is always in contact with the action point 5 a by the spring 7.

フレーム6は引っ張りシャフト3aと接続されており、試料4へ引っ張り力を伝達するようになっている。更にフレーム6には図示しないスライドレールなどにより摩擦抵抗が少ない状態でベース1cに保持されている。アクチュエータ群5は制御電源9に接続され、それら電源9は更にCPU8によりシステム制御が可能なようになっている。10は圧電素子5cに電圧を印加するための制御電源であり、CPU8から出力制御を受けるようになっている。引っ張りシャフト3aとフレーム6との間には必要に応じて荷重計が組み込まれることがある。このように構成された装置の動作を説明すれば、以下の通りである。   The frame 6 is connected to the pulling shaft 3 a and transmits a pulling force to the sample 4. Further, the frame 6 is held on the base 1c with a small frictional resistance by means of a slide rail (not shown). The actuator group 5 is connected to a control power source 9, and the power source 9 can be further controlled by a CPU 8. Reference numeral 10 denotes a control power supply for applying a voltage to the piezoelectric element 5 c, and receives output control from the CPU 8. A load meter may be incorporated between the pulling shaft 3a and the frame 6 as necessary. The operation of the apparatus configured as described above will be described as follows.

パイプ1aと試料固定部1bとベース1cは図示しないゴニオメータにより保持され、試料ホルダ単体では固定部をなしている。それに対して、引っ張りシャフト3aと試料クランプ部3bは引っ張り駆動部となる。作用点5aが後述のように変位することにより、フレーム6が−X方向に移動する。   The pipe 1a, the sample fixing portion 1b, and the base 1c are held by a goniometer (not shown), and the sample holder alone forms a fixing portion. On the other hand, the pulling shaft 3a and the sample clamp part 3b serve as a pulling drive part. When the action point 5a is displaced as described later, the frame 6 moves in the -X direction.

フレーム6はバネ7により部材1から常に力を受けているので、作用点5aとフレーム6は当接し、結果的にフレーム6が−X方向に移動すると、引っ張りシャフト3aと試料クランプ部3bを引っ張ることになる。   Since the frame 6 is constantly receiving a force from the member 1 by the spring 7, the action point 5a and the frame 6 come into contact with each other. As a result, when the frame 6 moves in the -X direction, the pulling shaft 3a and the sample clamp portion 3b are pulled. It will be.

また、図に示す装置は2つのアクチュエータ(モータ5と圧電素子5c)からなる系である。粗動の時にはモータ5を用い、微動の場合には圧電素子5cを用いる。モータ駆動の場合、CPU8より制御電源9の電圧又は電流を制御し、モータ5bの回転をギア5dと送りネジ5eにより直線方向の移動に変換する。そして、圧電素子5cを部材の一部として作用点5aを−X方向に押す。この時圧電素子には電源10からの電圧は印加されていない。   The apparatus shown in the figure is a system composed of two actuators (motor 5 and piezoelectric element 5c). The motor 5 is used for coarse movement, and the piezoelectric element 5c is used for fine movement. In the case of motor drive, the voltage or current of the control power supply 9 is controlled by the CPU 8, and the rotation of the motor 5b is converted into linear movement by the gear 5d and the feed screw 5e. Then, the action point 5a is pushed in the −X direction with the piezoelectric element 5c as a part of the member. At this time, the voltage from the power source 10 is not applied to the piezoelectric element.

次に圧電素子駆動の場合について説明する。CPU8は電源10に印加している電圧を増加していき、電源10から所定の電圧を圧電素子5cに印加し、圧電素子そのものを伸ばして作用点5aを−X方向に押し、引っ張りシャフト3aとフレーム6を介して試料4を−X方向に引っ張る。   Next, the case of driving the piezoelectric element will be described. The CPU 8 increases the voltage applied to the power source 10, applies a predetermined voltage from the power source 10 to the piezoelectric element 5 c, stretches the piezoelectric element itself, pushes the action point 5 a in the −X direction, and pulls the tension shaft 3 a The sample 4 is pulled in the −X direction through the frame 6.

これらは最終的に作用点5aを押しているので、同じ方向に力が加わりアクチュエータの切り替えによる差異は発生しない。部材3(3aと3b)の軸上を引っ張っているので、部材3にモーメントがかからず試料4が回転することはない。従って、加重計を構成した場合には従来よりも荷重検出の精度がよくなる。   Since these finally push the action point 5a, a force is applied in the same direction, and a difference due to switching of the actuator does not occur. Since the member 3 (3a and 3b) is pulled on the axis, no moment is applied to the member 3 and the sample 4 does not rotate. Therefore, when a weight meter is configured, the accuracy of load detection is improved as compared with the prior art.

図3は本発明による引っ張り変位の説明図である。横軸はアクチュエータ信号、縦軸は試料引っ張り変位である。K1点は試料4のモータによる引っ張り動作が開始した点である。その後、アクチュエータ信号が増加するにつれて試料変位が増大していく。K2点でモータによる駆動から圧電素子の駆動に駆動力が切り替えられる。更に圧電素子を駆動すると、試料4の変位は更に増大していき、K3点にくると破断する。このような試料の変位を透過型電子顕微鏡で観測すると、試料4の応力による物理的性質を観測することができる。   FIG. 3 is an explanatory view of the tensile displacement according to the present invention. The horizontal axis represents the actuator signal, and the vertical axis represents the sample tensile displacement. Point K1 is a point where the pulling operation of the sample 4 by the motor is started. Thereafter, the sample displacement increases as the actuator signal increases. The driving force is switched from driving by the motor to driving the piezoelectric element at the point K2. When the piezoelectric element is further driven, the displacement of the sample 4 further increases and breaks when the point K3 is reached. When such a displacement of the sample is observed with a transmission electron microscope, the physical property of the sample 4 due to the stress can be observed.

上述の説明では、試料4を引っ張った場合について説明したが、試料4を圧縮する場合も同様に適用することができる。   In the above description, the case where the sample 4 is pulled has been described, but the same applies to the case where the sample 4 is compressed.

このように、本発明によれば複数のアクチュエータの作用点が一点になるように構成しているので、引っ張り又は圧縮の時に試料を一軸方向にのみ引っ張り又は圧縮することができ、引っ張り力を精度よく検出することができ、また引っ張り又は圧縮による試料の応力を正確に測定することができる。
(実施例2)
図4は本発明の第2の実施例を示す構成図である。図2と同一のものは、同一の符号を付して示す。この実施例はアクチュエータ群5と作用点5aとの間にテコ11を介しているのが異なるのみで、他の構成は同じである。なお、図ではテコ11が1個の場合を示しているが、テコは必要に応じて2個以上設けるようにしてもよい。また、図ではモータによるアクチュエータ部が図2に示す実施例と比較して最外端部に設けられている。このように構成された装置の動作を説明すれば、以下の通りである。
As described above, according to the present invention, since the action points of the plurality of actuators are configured as one point, the sample can be pulled or compressed only in one axial direction at the time of pulling or compressing, and the pulling force can be accurately measured. It can be detected well, and the stress of the sample due to pulling or compression can be accurately measured.
(Example 2)
FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, only the lever 11 is interposed between the actuator group 5 and the action point 5a, and the other configurations are the same. Although the figure shows a case where there is only one lever 11, two or more levers may be provided as necessary. Further, in the figure, an actuator portion by a motor is provided at the outermost end portion as compared with the embodiment shown in FIG. The operation of the apparatus configured as described above will be described as follows.

テコを用いることにより、アクチュエータ群5の設置方向を変えたり、変位の比率を変えることができる。即ちモータ駆動の場合には、CPU8より制御電源9の電圧又は電流を制御し、モータ5bの回転をギア5dと送りネジ5eを介して直線運動に変換する。そして、圧電素子5cを部材の一部として作用点5aを+X方向に押す。この実施例の場合、テコ11を介しているので、アクチュエータ5の変位方向は試料引っ張りと反対の向きとなる。   By using the lever, the installation direction of the actuator group 5 can be changed, and the displacement ratio can be changed. That is, in the case of motor drive, the CPU 8 controls the voltage or current of the control power supply 9 to convert the rotation of the motor 5b into a linear motion via the gear 5d and the feed screw 5e. Then, with the piezoelectric element 5c as a part of the member, the action point 5a is pushed in the + X direction. In this embodiment, since the lever 11 is interposed, the displacement direction of the actuator 5 is opposite to the sample pulling direction.

圧電素子5c駆動の場合には、CPU8より制御電源9の電圧を減圧していき、更に制御電源10に電圧を印加していき圧電素子5cそのものを伸ばして作用点5aを+X方向に押し、部材3とフレーム6とテコ11を介してバネ7が試料4を引っ張る。これらは最終的に作用点5aを押しているので、同じ方向に力が加わり、アクチュエータ5の切り替えによる差異が発生しない。更には部材3の軸上を引っ張っているので、部材3にモーメントがかからず、荷重計を接続した場合にも荷重検出の精度を向上させることができる。   In the case of driving the piezoelectric element 5c, the CPU 8 depressurizes the voltage of the control power supply 9, and further applies a voltage to the control power supply 10 to stretch the piezoelectric element 5c itself and push the action point 5a in the + X direction. The spring 7 pulls the sample 4 through 3, the frame 6 and the lever 11. Since these finally push the action point 5a, a force is applied in the same direction, and a difference due to switching of the actuator 5 does not occur. Furthermore, since the member 3 is pulled on the shaft, no moment is applied to the member 3, and the accuracy of load detection can be improved even when a load meter is connected.

実施例2によれば、アクチュエータ群と作用点との間に少なくとも1個のテコを介することで、アクチュエータ群の設置方向を変え、変異の比率を変えることができ、より応用範囲の広い応力測定を行なうことができる。
(実施例3)
実施例3の構成は、図面は図2を用いる。アクチュエータ群5が複数のモータ5bを構成している場合もでも実施可能としたものである。引っ張り速度などの理由により、規格や5dに示すギアの比率が異なるものが設置される場合が考えられる。なお、本実施例のは場合、5cは圧電素子であっても単なるシャフトであってもかまわない。ここでは、シャフトを用いた場合について述べる。
According to the second embodiment, since at least one lever is interposed between the actuator group and the action point, the installation direction of the actuator group can be changed and the variation ratio can be changed. Can be performed.
(Example 3)
The configuration of the third embodiment is shown in FIG. Even when the actuator group 5 comprises a plurality of motors 5b, it can be implemented. For reasons such as pulling speed, it is conceivable that different gears with different gear ratios as shown in 5d are installed. In this embodiment, 5c may be a piezoelectric element or a simple shaft. Here, the case where a shaft is used will be described.

モータ5bのギア5dはそれぞれ引っ張りシャフト3aのギア5dの周囲に配置される。CPU8により制御電源9の電圧又は電流を制御し、モータ5bの回転をギア5dと送りネジ5eを介して直線運動に変換する。その変位はシャフト5cを介して作用点5aを−X方向に押す。   The gears 5d of the motor 5b are respectively arranged around the gears 5d of the pulling shaft 3a. The CPU 8 controls the voltage or current of the control power source 9 to convert the rotation of the motor 5b into linear motion via the gear 5d and the feed screw 5e. The displacement pushes the action point 5a in the −X direction via the shaft 5c.

各モータは最終的に作用点5aを押しているので、同じ方向に力が加わり、アクチュエータの切り替えによる差異が発生しない。更には、部材3の軸を引っ張っているので回転方向の力が発生せず、荷重計を接続した場合には荷重検出の精度がよくなる。   Since each motor finally pushes the action point 5a, a force is applied in the same direction, and a difference due to switching of the actuator does not occur. Furthermore, since the shaft of the member 3 is pulled, no force in the rotational direction is generated, and the accuracy of load detection is improved when a load meter is connected.

なお、上述の実施例では引っ張り応力の場合のみについて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、圧縮の場合にも同様に適用可能である。力の加わり方が逆方向になるだけである。   In the above-described embodiment, only the case of tensile stress has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be similarly applied to the case of compression. The only way to apply force is in the opposite direction.

以上、詳細に説明したように、本発明によれば以下のような効果が得られる。   As described above in detail, according to the present invention, the following effects can be obtained.

複数のアクチュエータの作用点を一点にし、引っ張り部材を共通にすることにより、以下のような効果がある。
1)伝達部材の剛性の違いなどを考慮する必要がないので、引っ張り荷重検出においても誤差が生じない。
2)引っ張り方向も粗動、微動で同一なので、透過型電子顕微鏡のその場観察においても像が一方向に観察される。
By making the action points of a plurality of actuators one point and using a common pulling member, the following effects can be obtained.
1) Since it is not necessary to consider the difference in rigidity of the transmission member, no error occurs in the detection of tensile load.
2) Since the pulling direction is the same for both coarse and fine movements, an image is observed in one direction even in the in-situ observation of the transmission electron microscope.

1 部材
1a パイプ内面
1b 試料固定部
1c ベース
2 Oリング
3 部材
3a 引っ張りシャフト
3b 試料クランプ部
4 試料
5 アクチュエータ
5a 作用点
5b モータ
5c 圧電素子
5d ギア
5e 送りネジ
6 フレーム
7 バネ
8 CPU
9 制御電源
10 制御電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Member 1a Pipe inner surface 1b Sample fixing | fixed part 1c Base 2 O ring 3 Member 3a Pulling shaft 3b Sample clamp part 4 Sample 5 Actuator 5a Action point 5b Motor 5c Piezoelectric element 5d Gear 5e Feed screw 6 Frame 7 Spring 8 CPU
9 Control power supply 10 Control power supply

Claims (3)

粗動機構と微動機構を備えた引っ張り・圧縮試料ホルダにおいて、
引っ張り軸と引っ張り作用点、又は圧縮軸と圧縮作用点を同軸上に存在させ、
複数のアクチュエータの作用点が一点になるように構成したことを特徴とする電子顕微鏡の引っ張り・圧縮ホルダ機構。
In tension / compression sample holders with coarse and fine movement mechanisms,
The tension shaft and the tension action point, or the compression axis and the compression action point exist on the same axis,
A tension / compression holder mechanism for an electron microscope, characterized in that the action point of a plurality of actuators is a single point.
前記粗動機構としてモータを用いた回転/直線変換機構を用い、前記微動機構として圧電素子を用いた直線移動機構を用いたことを特徴とする請求項1記載の電子顕微鏡の引っ張り・圧縮ホルダ機構。   2. A tension / compression holder mechanism for an electron microscope according to claim 1, wherein a rotation / linear conversion mechanism using a motor is used as the coarse movement mechanism, and a linear movement mechanism using a piezoelectric element is used as the fine movement mechanism. . 前記アクチュエータ群と作用点との間に少なくとも1個のテコを用いてアクチュエータ群の設置方向を変え、変位の比率を変えるように構成したことを特徴とする請求項1又は2記載の電子顕微鏡の引っ張り・圧縮ホルダ機構。   The electron microscope according to claim 1 or 2, wherein at least one lever is used between the actuator group and an action point to change the installation direction of the actuator group and change the displacement ratio. Pull / compression holder mechanism.
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