JP2020027692A - 試料搬送装置及び電子顕微鏡 - Google Patents
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Abstract
Description
試料を保持する試料ホルダーと、
前記試料ホルダーに着脱可能に構成されたホルダー装着部材と、
前記ホルダー装着部を直線運動させる搬送部と、を備え、
前記搬送部は、
駆動源と、
前記駆動源によって回転軸を中心に回転する回転部材と、
前記ホルダー装着部材を前記回転部材の前記回転軸に直交する直線方向へ案内するガイド部と、
前記回転部材と前記ホルダー装着部材に回転可能に連結され、前記ホルダー装着部材の移動範囲の中間部において、前記回転部材との連結部分から前記ガイド部までの最短距離が最も大きくなるロッドと、を有し、
前記ホルダー装着部材は、
筒状に形成され、外周部に係合片が設けられた接続部と、
前記接続部に嵌合し、前記接続部を軸回り方向に回転可能、且つ、軸方向に移動可能に支持するベース部と、
前記接続部を前記試料ホルダー側へ付勢する付勢部と、を有し、
前記ベース部と前記接続部の一方は、カム溝を有し、前記接続部と前記ベース部の他方は、前記カム溝に係合するカムピンを有し、
前記カムピン及び前記カム溝は、前記ベース部が前記接続部に対して当該接続部の軸方向へ相対的に移動する際に、前記接続部を一方の回転方向に所定角度まで回転させ、
前記接続部は、回転することにより、前記係合片が前記試料ホルダーに係合する係合位置と、前記係合片が前記試料ホルダーから外れる非係合位置に配置される
ことを特徴とする。
試料に電子ビームを照射するための電子ビーム照射部と、前記電子ビームを照射することにより前記試料から放出される電子を検出する電子検出装置と、前記試料を前記電子ビームが照射される位置に搬送する上記試料搬送装置と、を備える。
本発明の試料搬送装置について説明する前に、当該試料搬送装置を備える本発明の電子顕微鏡について説明する。ここでは、本発明の電子顕微鏡として、走査電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM)装置を例に挙げて説明する。
図1は、本発明の電子顕微鏡を示す概略構成図である。
次に、試料搬送装置1の構成について、図2及び図3を参照して説明する。
図2は、試料搬送装置1の斜視図である。図3は、試料搬送装置1を水平方向に切断した状態を示す説明図である。
試料交換室4は、バルブ11を介して試料室105と連結されている。バルブ11は、試料交換室4と試料室105との間の通路を形成する弁箱12と、弁箱12を開閉可能に構成された弁体13とを有する。弁体13で弁箱12を塞ぐと、バルブ11が閉じた状態になり、試料交換室4と試料室105との間が閉鎖される。一方、弁箱12を開放する位置に弁体13を移動させると、バルブ11が開いた状態になり、試料交換室4と試料室105が連通する。
試料ホルダー6は、略直方体状に形成されており、上面に試料保持部21を有している。また、試料ホルダー6の上面には、不図示の試料保持板が着脱可能な保持板係合部が形成されている。すなわち、試料ホルダー6は、試料保持板を介して試料106を保持することもできる。
次に、搬送部8の構成について、図4〜図8を参照して説明する。
図4は、試料搬送装置1を垂直方向に切断した状態を示す説明図である。図5は、試料搬送装置1のカップリングを示す説明図である。図6は、搬送部8を示す斜視図である。図7は、ホルダー装着部材7を移動範囲の中間部まで搬送した状態を示す説明図である。図8は、ホルダー装着部材7を移動範囲の端部まで搬送した状態を示す説明図である。
次に、搬送部6の動作について説明する。
スライダ38が移動範囲の他端に配置された状態(図6参照)において、ロッド37の長手方向は、リニアガイド39と略平行であり、ロッド37の一端部(第4歯車36)がリニアガイド39の近傍に位置している。この状態において、定速モータ31の駆動軸が第1の方向に回転すると、そのトルクは、カップリング32、第1歯車33、第2歯車34の順に伝わり、第2歯車34は、上方から見て時計回りに回転する。
次に、ホルダー装着部材7の構成について、図9〜図11を参照して説明する。
図9は、ホルダー装着部材7の斜視図である。図10は、ホルダー装着部材7の縦断面図である。図11は、ホルダー装着部材7のカムピン及びカム溝を示す説明図である。
次に、試料搬送装置1の動作について、図12〜図17を参照して説明する。
図12は、試料交換室に配置された試料ホルダー6にホルダー装着部材7を装着した状態を示す説明図である。図13は、試料ホルダー6を支持台へ搬送している状態のホルダー装着部材7を示す説明図である。図14は、試料ホルダー6を支持台へ配置してホルダー装着部材7を外した状態を示す説明図である。図15は、支持台に配置された試料ホルダー6にホルダー装着部材7を接近させている状態を示す説明図である。図16は、支持台に配置された試料ホルダー6にホルダー装着部材7を押し付けた状態を示す説明図である。図17は、支持台に配置された試料ホルダー6にホルダー装着部材7を装着した状態を示す説明図である。
以上説明した実施形態によれば、搬送部8が、回転部材の一具体例を示す第2歯車34と、ガイド部の一具体例を示すリニアガイド39と、ロッド37を有する。リニアガイド39は、スライダ38(ホルダー装着部材7)を第2歯車34の回転軸に直交する直線方向へ案内する。ロッド37は、第2歯車34とスライダ38(ホルダー装着部材7)に回転可能に連結され、スライダ38(ホルダー装着部材7)の移動範囲の中間部において、第2歯車34との連結部分からリニアガイド39まで最短距離が最も大きくなる。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、ホルダー装着部材7の接続部51にカムピン66を設け、第1シャフト受け部72(ベース部52)にカム溝76を設けた。しかし、本発明に係るホルダー装着部材としては、カムピンを第1シャフト受け部(ベース部)に設け、カム溝を接続部に設けてもよい。
Claims (5)
- 試料を保持する試料ホルダーと、
前記試料ホルダーに着脱可能に構成されたホルダー装着部材と、
前記ホルダー装着部を直線運動させる搬送部と、を備え、
前記搬送部は、
駆動源と、
前記駆動源によって回転軸を中心に回転する回転部材と、
前記ホルダー装着部材を前記回転部材の前記回転軸に直交する直線方向へ案内するガイド部と、
前記回転部材と前記ホルダー装着部材に回転可能に連結され、前記ホルダー装着部材の移動範囲の中間部において、前記回転部材との連結部分から前記ガイド部までの最短距離が最も大きくなるロッドと、を有し、
前記ホルダー装着部材は、
筒状に形成され、外周部に係合片が設けられた接続部と、
前記接続部に嵌合し、前記接続部を軸回り方向に回転可能、且つ、軸方向に移動可能に支持するベース部と、
前記接続部を前記試料ホルダー側へ付勢する付勢部と、を有し、
前記ベース部と前記接続部の一方は、カム溝を有し、前記接続部と前記ベース部の他方は、前記カム溝に係合するカムピンを有し、
前記カムピン及び前記カム溝は、前記ベース部が前記接続部に対して当該接続部の軸方向へ相対的に移動する際に、前記接続部を一方の回転方向に所定角度まで回転させ、
前記接続部は、回転することにより、前記係合片が前記試料ホルダーに係合する係合位置と、前記係合片が前記試料ホルダーから外れる非係合位置に配置される
ことを特徴とする試料搬送装置。 - 前記カム溝は、波形に形成されており、互いに対向する溝壁の位相がずれている
ことを特徴とする請求項1に記載の試料搬送装置。 - 前記接続部は、前記ベース部が嵌合する接続部本体と、前記接続部本体に回転可能に接続され、前記試料ホルダーに接触する先端ピンとを有する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の試料搬送装置。 - 前記搬送部の前記回転部材に取り付けられた被検出部と、
前記被検出部を検出して、前記ホルダー装着部が移動範囲の一端に配置されたことを検出する検出部と、を有する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の試料搬送装置。 - 試料に電子ビームを照射するための電子ビーム照射部と、前記電子ビームを照射することにより前記試料から放出される電子を検出する電子検出装置と、前記試料を前記電子ビームが照射される位置に搬送する試料搬送装置と、を備える電子顕微鏡であって、
前記試料搬送装置は、
前記試料を保持する試料ホルダーと、
前記試料ホルダーに着脱可能に構成されたホルダー装着部材と、
前記ホルダー装着部を直線運動させる搬送部と、を備え、
前記搬送部は、
駆動源と、
前記駆動源によって回転軸を中心に回転する回転部材と、
前記ホルダー装着部材を前記回転部材の前記回転軸に直交する直線方向へ案内するガイド部と、
前記回転部材と前記ホルダー装着部材に回転可能に連結され、前記ホルダー装着部材の移動範囲の中間部において、前記回転部材との連結部分から前記ガイド部までの最短距離が最も大きくなるロッドと、を有し、
前記ホルダー装着部材は、
筒状に形成され、外周部に係合片が設けられた接続部と、
前記接続部に嵌合し、前記接続部を軸回り方向に回転可能、且つ、軸方向に移動可能に支持するベース部と、
前記接続部を前記試料ホルダー側へ付勢する付勢部と、を有し、
前記ベース部と前記接続部の一方は、カム溝を有し、前記接続部と前記ベース部の他方は、前記カム溝に係合するカムピンを有し、
前記カムピン及び前記カム溝は、前記ベース部が前記接続部に対して当該接続部の軸方向へ相対的に移動する際に、前記接続部を一方の回転方向に所定角度まで回転させ、
前記接続部は、回転することにより、前記係合片が前記試料ホルダーに係合する係合位置と、前記係合片が前記試料ホルダーから外れる非係合位置に配置される
ことを特徴とする電子顕微鏡。
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