JP2018054776A - 試料設置台 - Google Patents

Abstract

【課題】顕微鏡下において任意の傾斜と回転を行った試料を常に固定位置で観察することを可能とする試料設置台を提供する。【解決手段】顕微鏡下で試料の傾斜と回転を行うために、試料を設置した半球型試料台１を円形の空間を有する試料台受２，３へ設置し、試料の観察位置を顕微鏡の焦点と合わせるように任意の傾斜と回転を行ったのち、試料台受に設けたスライド機構を半球型試料台へ押し付けて半球型試料台を固定し、不意な付加加重によって傾斜と回転が変動しないようにして試料の観察を行う。また、試料観察前後は顕微鏡の光軸に対して垂直の傾斜角度(傾斜角度０度)へ簡便かつ迅速に再現させるように半球型試料台の側面の一部に溝５と試料台受の一部にピン又はボールとスプリングとネジで構成されたプランジャ４を設け、プランジャの先端を半球型試料台の溝へ合わせたときに傾斜角度０度となる。【選択図】図１

Description

本発明は、可視及び赤外顕微鏡の観察下で観察対象の傾斜と回転角度を設定する試料設置台に関する。

従来の試料設置台には、半球型試料台によって多軸方向への傾斜と回転を可能にしたものがある（例えば、特許文献１）。この試料設置台は実体顕微鏡による反射光の可視観察を目的としており、外部からの付加加重に対する対策は施されていない。また、試料設置台の傾斜及び回転方法は試料台の下部に設置された可動機構によって行われるため、試料設置台の全体的な高さが大きくなり、透過と反射の両方を観察する光学顕微鏡や赤外顕微鏡のステージに設置できないことがあった。
従来の試料設置台は、実体顕微鏡の反射観察では観察時に試料設置台への外部からの強い付加加重が生じないため、問題は生じないが、赤外顕微鏡に付属された結晶を押し付けて観察する顕微ATR測定時に発生する強い付加加重の場合は、観察対象の位置が不意に変動する。

また、試料設置台の可動機構が試料設置台の下部に設けられ、全体的な高さが大きくなっていたため、試料設置台を設置する空間が狭い赤外顕微鏡と一部の光学顕微鏡では、試料設置台を設置することができなかったことと、試料設置台の下部の可動機構を除いてしまった場合、顕微鏡の光軸に対しての基準位置を決めることができなくなっていた。

実開平7-9130号公報

本発明は、強い付加加重が加わったときに生じる観察対象の位置の不意な変動を無くし、試料設置台の可動に特別な機構を設けずに試料設置台のサイズを全ての赤外顕微鏡と光学顕微鏡へ設置できる大きさへ低減するとともに、試料設置台の基準となる位置を容易に決定できる試料設置台を提供することを目的とする。

本発明は、
（１）下面が半球型の試料台と、半球型試料台を保持する試料台受からなる試料設置台であって、
試料設置台には、真球の一部を水平にカットした上部フラット面を有する半球型試料台を試料台受に固定するための機構と、半球型試料台の傾斜角度の基準位置を決定する機構を有する事を特徴とする試料設置台。
（２）試料台受は、上面側の一部にバネ又はネジからなるスライド式可動機構を設け、スライド式可動機構を半球型試料台へ押し当てて固定することを特徴とする（1）記載の試料設置台。
（３）半球型試料台の基準位置を決定する機構は、
試料台受上面側に設置されたブロックの内部に、ピン又はボールとスプリングとネジで構成されたプランジャを有し、半球型試料台の球面側の一部に設けた溝で位置決めする構造であることを特徴とする（１）又は（２）に記載の試料設置台。
である。

本発明は顕微鏡下で試料を観察するために用いる試料設置台であり、特に光学顕微鏡や赤外顕微鏡下で試料を傾斜させた場合に安定した観察を可能とする試料設置台である。
本発明の試料設置台とは半球型試料台を試料台受上で傾斜と回転を行って試料台に設置した試料の観察面を任意に設定するものである。

請求項１記載の試料設置台は、真球の一部を水平にカットした上部フラット面を有する半球型試料台と半球型試料台を設置する試料台受から構成されている。半球型試料台のフラット面は試料を設置することができ、半球型試料台の球面は試料台受と接触して自重と摩擦力で固定されている。試料台受には半球型試料台を設置するための円形の空間が設けられ、空間の円周に半球型試料台が接触して設置される。半球型試料台は、損傷を防ぐために試料台受より硬い材質、例えばステンレスなどが望ましい。反対に試料台受の半球型試料台と接触する部分は、例えばアルミニウムや樹脂などの半球型試料台より軟らかい材質が望ましい。この試料台受に設置した半球型試料台は、試料台受に設けた円形の空間へ設置したのち、空間の円周に接触しながら傾斜と回転を行うことができる。

請求項２記載の試料設置台は、請求項１の試料台受の上面側の一部にバネとネジからなるスライド式可動機構を設けている。試料台受上で半球型試料台を手動にて任意の方向へ傾斜及び回転を行ったのち、試料台受の一部に設けたバネとネジによって可動する部位を、バネの力で試料台受上をスライドさせて、半球型試料台へ押し付け、可動部位と半球型試料台の摩擦と押し付けの力によって強く固定することができる。この際、固定機構の半球型試料台と接触する部分には摩擦係数の高い素材を設けることによって固定する力を向上させる。素材としては摩擦係数だけでなく密着力も高いゴムのような弾性体が最も好ましいが、ポリプロピレンやポリアセタール樹脂であっても十分な固定力を発揮することができる。この固定機構によって、半球型試料台の自重と試料台受に設けた円形の空間との摩擦力よりも高い固定力を有し、赤外顕微鏡に付属された結晶を押し付けて観察する顕微ATR測定時に発生する強い付加加重が生じた場合であっても観察面の位置は変動しなくなる。

請求項３記載の試料設置台は、請求項１の試料台受上面側に設置されたブロックの内部に、ピン又はボールとスプリングとネジで構成されたプランジャを有し、半球型試料台の球面側の一部に溝が設けられている。試料台受の一部に設置されたピン又はボールとスプリングとネジで構成されたプランジャを、半球型試料台の側面の一部に設けた溝と合わせることによって、迅速に半球型試料台の基準位置を決定することができる。基準位置は、顕微鏡の光軸に対して試料設置面が垂直(傾斜角度０度)となる角度にするために設置されており、手動で簡便かつ迅速に基準位置を再現することが可能となる。

本発明の試料設置台は半球型試料台について可動と固定の変化を容易に可能とする。特に赤外顕微鏡に付属された結晶を押し付けて観察する顕微ATR測定時に発生する強い付加加重であっても、固定された半球型試料台の位置が動かず、目的とする部位の測定を精密に行うことができる。

本発明の半球型試料台と試料台受を組み合わせた外観図 試料台受を上から見た外観図 試料台受の図２におけるA−A線断面図 本発明品の図２及び図３におけるB−B線断面図

以下、本発明の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。

図においては、１は試料を設置するための円形の試料設置面６を有した半球型の形状をした試料台であり、試料台受下３に設けられた円筒状の空間Ａ８へ設置され、半球型試料台１と試料台受下３は７の部分で接触する。
試料台受上２は、試料台受下３に固定されており、一部に図４のようなプランジャ４と図２のような半球型試料台１の押さえ具９を有している。

プランジャ４は、コイルバネと球を内蔵したネジから構成されており、半球型試料台１の外周と接触し、内蔵された球は半球型試料台１の一部に設けられた溝５のサイズと合わせられている。
押さえ具９は図４のような固定治具１１、バネＡ１３と可動用基準治具１５を内蔵しており、試料台受下３の上で試料台受上２の間に設置され、左右にスライドできる。固定治具１１は図３のようなネジの組み合わせのような形状をし、空間Ｂ１２へ押し込むことができる。バネＡ１３はコイルバネあるいは板バネであり、固定治具１１を常に押し上げるように設置されている。可動用基準治具１５は押さえ具９に固定された円筒状の棒であり、図４のように下方の試料台受下３まで飛び出ている。

押さえ具９の直下の試料台受下３の部分には、図４のような空間Ｂ１２の中にバネＢ１６、空間Ｃ１７には固定用トラップ１４として段差が設けられている。バネＢ１６はねじりコイルあるいは板バネであり、図４のように可動用基準治具１５を半球型試料台１の方向へ押し付けるように設置されている。固定用トラップ１４は固定治具１１が押し込まれたのち、固定治具１１の下部が引っ掛かるような構造に設計されている。

以下、上記構成の動作を説明する。試料台受下３に設置された半球型試料台１は、手動によって任意の方向への傾斜と回転ができる。傾斜と回転がされた半球型試料台１の位置は、試料台受下３の接触面７との摩擦によって固定される。この固定は半球型試料台１の自重によって変動することはないが、外部からの付加加重によって任意の位置からの変動を生じる場合があるため、外部からの付加加重にも耐えられるように押さえ具９によって半球型試料台を強く固定することができ、赤外顕微鏡による顕微ATR測定の強い付加加重が生じても目的の位置での観察と測定が可能となる。

押さえ具９は、試料台受下３上を半球型試料台１の方向へスライドして半球型試料台１を押し付けるように固定する。押さえ具９による半球型試料台１への押し付けは、可動用基準治具１５に巻き付くように取り付けられたバネＢ１６によって自動的に行われる。押さえ具９は手動により、半球型試料台１と逆方向へスライドすることができ、押さえ具９による固定が無くなった半球型試料台１は手動によって任意の方向への傾斜と回転が可能となる。半球型試料台１と逆方向へスライドされた押さえ具９は、固定治具１１を空間Ｂ１２方向へ押し込んだまま固定治具１１の下部を固定用トラップ１４へ引っ掛けることにより固定することができる。固定の解除は押さえ具９を再度半球型試料台１と逆方向にスライドさせ、バネＡ１３の力によって自動的に固定治具１１を押し上げることによってできる。

また、半球型試料台１の溝５をプランジャ４へ合わせることによって、可視及び赤外顕微鏡の光軸に対して垂直となる位置へ迅速に設定することができる。

１ 半球型試料台
２ 試料台受上
３ 試料台受下
４ プランジャ
５ 溝
６ 試料設置面
７ 半球型試料台と試料台受の接触面
８ 空間Ａ
９ 半球型試料台押さえ具
１０ 半球型試料台と押さえ具の接触面
１１ 固定治具
１２ 空間Ｂ
１３ バネＡ
１４ 固定用トラップ
１５ 可動用基準治具
１６ バネＢ
１７ 空間Ｃ

Claims (3)

1. 下面が半球型の試料台と、半球型試料台を保持する試料台受からなる試料設置台であって、
   試料設置台には、真球の一部を水平にカットした上部フラット面を有する半球型試料台を試料台受に固定するための機構と、半球型試料台の傾斜角度の基準位置を決定する機構を有する事を特徴とする試料設置台。
2. 試料台受は、上面側の一部にバネとネジからなるスライド式可動機構を設け、スライド式可動機構を半球型試料台へ押し当てて固定することを特徴とする請求項1記載の試料設置台。
3. 半球型試料台の基準位置を決定する機構は、
   試料台受上面側に設置されたブロックの内部に、ピン又はボールとスプリングとネジで構成されたプランジャを有し、半球型試料台の球面側の一部に設けた溝で位置決めする構造であることを特徴とする請求項１又は２に記載の試料設置台。