JP2021068643A - 試料ホルダー、荷電粒子線装置、およびガス流量制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】試料に極少量のガスを安定して供給することができる試料ホルダーを提供する。【解決手段】試料ホルダー１００は、荷電粒子線装置用の試料ホルダーであって、パイプ３０と、パイプ３０に挿入されたバルブシャフト４０と、バルブシャフト４０の外周面４１に、バルブシャフト４０の軸Ａに対して傾いて装着されたＯリング５０と、バルブシャフト４０を回転させるモーター７０と、を含み、Ｏリング５０は、パイプ３０の内面３１とバルブシャフト４０の外周面４１との間を封止することによって、パイプ３０内の空間を第１室３２と第２室３４とに区画し、第１室３２にはガスが供給され、モーター７０がバルブシャフト４０を回転させることによって、ガスが第１室３２から第２室３４に流れる。【選択図】図３

Description

本発明は、試料ホルダー、荷電粒子線装置、およびガス流量制御装置に関する。

透過電子顕微鏡などの荷電粒子線装置では、試料をガス雰囲気中に置き、その状態でガスと試料との反応過程を観察するその場観察によって、様々な知見を得ることができる。

例えば、特許文献１には、雰囲気ガスを導入するための導管を備えた試料ホルダーが開示されている。導管は、ガス流量制御装置を介してガスボンベに接続されている。

特開２０１２−２３８５３３号公報

その場観察では、観察の目的や観察対象となる試料によっては、試料に極少量のガスを安定して供給することが求められる。

本発明に係る試料ホルダーの一態様は、
荷電粒子線装置用の試料ホルダーであって、
パイプと、
前記パイプに挿入されたシャフトと、
前記シャフトの外周面に、前記シャフトの軸に対して傾いて装着されたＯリングと、
前記シャフトを回転させる駆動部と、
を含み、
前記Ｏリングは、前記パイプの内面と前記シャフトの外周面との間を封止することによって、前記パイプ内の空間を第１室と第２室とに区画し、
前記第１室にはガスが供給され、
前記駆動部が前記シャフトを回転させることによって、ガスが前記第１室から前記第２室に流れる。

このような試料ホルダーでは、Ｏリングがシャフトの軸に対して傾いて装着されたシャフトを回転させることによって、第１室から第２室に流れるガスの流量を制御できる。そのため、試料に極少量のガスを安定して供給することができる。

本発明に係る荷電粒子線装置の一態様は、
前記試料ホルダーを含む。

このような荷電粒子線装置では、試料に極少量のガスを安定して供給することができる試料ホルダーを含むため、試料に極少量のガスを供給しながら観察を行うことができる。

本発明に係るガス流量制御装置の一態様は、
パイプと、
前記パイプに挿入されたシャフトと、
前記シャフトの外周面に、前記シャフトの軸に対して傾いて装着されたＯリングと、
前記シャフトを回転させる駆動部と、
を含み、
前記Ｏリングは、前記パイプの内面と前記シャフトの外周面との間を封止することによって、前記パイプ内の空間を第１室と第２室とに区画し、
前記第１室にはガスが供給され、
前記駆動部が前記シャフトを回転させることによって、ガスが前記第１室から前記第２室に流れる。

このようなガス流量制御装置では、Ｏリングがシャフトの軸に対して傾いて装着されたシャフトを回転させることによって、第１室から第２室に流れるガスの流量を制御できる。そのため、極少量のガスの流量を安定して制御することができる。

実施形態に係る試料ホルダーを模式的に示す図。 実施形態に係る試料ホルダーを模式的に示す図。 実施形態に係る試料ホルダーを模式的に示す図。 バルブの動作を説明するための図。 バルブの動作を説明するための図。 試料ホルダーを含む電子顕微鏡を模式的に示す図。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

１． 試料ホルダーの構成
まず、本発明の一実施形態に係る試料ホルダーについて図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る試料ホルダー１００の構成を示す図である。図２は、試料ホルダー１００の先端を模式的に示す図である。図３は、試料ホルダー１００の後端を模式的に示す図である。

試料ホルダー１００は、透過電子顕微鏡用の試料ホルダーである。試料ホルダー１００は、その場観察に用いられる。その場観察とは、電子顕微鏡内で試料に様々な処理を行い、そのときに試料で生じる現象を連続的に観察することをいう。ここでは、試料をガス雰囲気中に置き、その状態でガスと試料との反応過程を観察する。その場観察では、観察の目的や観察対象となる試料に応じて種々のガスが用いられる。その場観察で用いられるガスとしては、例えば、アルゴンや窒素などの不活性ガス、プロパンなどの炭化水素系のガス、酸素、水素、などが挙げられる。

試料ホルダー１００は、図１〜図３に示すように、試料台１０と、ノズル２０と、パイプ３０と、バルブシャフト４０と、Ｏリング５０と、把持部６０と、モーター７０と、ガス貯蔵部８０と、カプラ９０と、を含む。

試料台１０は、試料Ｓを保持する。試料台１０は、試料ホルダー１００の先端に設けられている。試料台１０は、試料台支持部１４で支持されている。試料台１０には、電子線を通過させるための孔が設けられている。

試料台１０には、試料Ｓを加熱するためのヒーター１２が取り付けられている。試料Ｓをヒーター１２で加熱することによって、試料Ｓとガスとの反応を促進できる。

ノズル２０は、ガスを試料Ｓに供給する。ノズル２０の先端は、試料台１０の近傍に配置されている。なお、試料Ｓに供給するガスの流量や、観察目的、試料の種類等によっては、ノズル２０を設けなくてもよい。

パイプ３０は、外筒３６に収容されている。パイプ３０内の空間は、Ｏリング５０がパイプ３０の内面３１とバルブシャフト４０の外周面４１との間を封止することによって、第１室３２と第２室３４とに区画されている。

第１室３２には、ガスが供給される。具体的には、ガス貯蔵部８０の空間８２に貯蔵されたガスは、配管８４を通って第１室３２に供給される。第１室３２に供給されたガスは、後述するバルブ２の動作によって、第１室３２から第２室３４に流れる。第２室３４は、ノズル２０に連通している。そのため、ガスは、第２室３４からノズル２０を通って試料Ｓに供給される。試料ホルダー１００が電子顕微鏡に取り付けられて試料Ｓが試料室に導入されている場合、第２室３４は試料室と同様に真空状態となる。

パイプ３０は、接続部材１６を介して試料台支持部１４に接続されている。接続部材１６は円筒状であり、接続部材１６の一端は試料台支持部１４に挿入され、接続部材１６の他端はパイプ３０に挿入されている。接続部材１６には、ノズル２０が挿入される孔１８が設けられている。孔１８は、第２室３４と連通している。すなわち、第２室３４のガスは、接続部材１６の孔１８およびノズル２０を通って、試料Ｓに供給される。

バルブシャフト４０は、パイプ３０に挿入されている。バルブシャフト４０は、モーターシャフト７２に接続されている。

バルブシャフト４０の外周面４１には、溝４２が設けられている。溝４２は、Ｏリング５０を装着するための溝である。溝４２は、バルブシャフト４０の軸Ａに対して傾いて設けられている。すなわち、溝４２は、バルブシャフト４０の軸Ａに対して傾いた仮想面Ｍ２に沿って設けられている。溝４２は、バルブシャフト４０の周囲に設けられた環状の溝である。

バルブシャフト４０の外周面４１には、溝４４が設けられている。溝４４は、Ｏリング５２を装着するための溝である。溝４４は、バルブシャフト４０の軸Ａに対して垂直に設けられている。すなわち、溝４４は、バルブシャフト４０の軸Ａに対して垂直な仮想面Ｍ４に沿って設けられている。溝４４は、バルブシャフト４０の周囲に設けられた環状の溝である。

Ｏリング５０は、バルブシャフト４０の外周面４１に設けられた溝４２に装着されている。上述したように、溝４２は、バルブシャフト４０の軸Ａに対して傾いて設けられている。そのため、Ｏリング５０は、バルブシャフト４０の外周面４１に、バルブシャフト４０の軸Ａに対して傾いて装着される。すなわち、Ｏリング５０は、仮想面Ｍ２に沿って装着される。図３に示すＯリング５０の軸Ａに対する傾き角θは、０°＜θ＜９０°である。

Ｏリング５０は、パイプ３０の内面３１とバルブシャフト４０の外周面４１との間を封止している。これにより、パイプ３０内の空間は、上述したように、第１室３２と第２室３４とに区画される。

Ｏリング５２は、バルブシャフト４０の外周面４１に設けられた溝４４に装着されている。上述したように、溝４４は、バルブシャフト４０の軸Ａに対して垂直に設けられている。そのため、Ｏリング５２は、バルブシャフト４０の外周面４１に、バルブシャフト４
０の軸Ａに対して垂直に装着される。すなわち、Ｏリング５２は、仮想面Ｍ４に沿って装着される。

Ｏリング５２は、パイプ３０の内面３１とバルブシャフト４０の外周面４１との間を封止している。Ｏリング５２によって、バルブシャフト４０を通すパイプ３０の孔からガスが漏れることを防ぐことができる。これにより、第１室３２からガスが漏れることを防ぐことができる。

把持部６０は、ユーザーが把持する部分である。把持部６０は、例えば、円筒状である。

モーター７０は、把持部６０内に収容されている。モーター７０は、モーターシャフト７２に接続されている。モーターシャフト７２は、モーター７０の回転をバルブシャフト４０に伝達する。モーター７０が、モーターシャフト７２を回転させると、バルブシャフト４０が軸Ａを中心として回転する。このように、モーター７０は、バルブシャフト４０を回転させるための駆動部として機能する。

ガス貯蔵部８０は、ガスを貯蔵する。ガス貯蔵部８０は、カプラ９０に接続されている。カプラ９０には、不図示のガス供給用の配管が接続され、当該配管からカプラ９０を介してガス貯蔵部８０にガスが供給される。ガス供給用の配管は、例えば、フレキシブルチューブである。ガス貯蔵部８０は、ガスを貯蔵するための空間８２を有している。空間８２は、第１室３２に配管８４を介して接続されている。

配管８４は、パイプ３０に設けられている。配管８４の一端は、空間８２に接続され、配管８４の他端は、第１室３２に接続されている。

カプラ９０には、ガス供給用の配管が接続される。配管を介してカプラ９０に供給されたガスは、ガス貯蔵部８０に供給される。カプラ９０は、ガス供給用の配管が取り外されると閉じる機構を有している。そのため、カプラ９０からガス供給用の配管が取り外されると、ガスはガス貯蔵部８０内の空間８２に貯蔵される。

試料ホルダー１００では、パイプ３０、バルブシャフト４０、Ｏリング５０、およびモーター７０が、第１室３２から第２室３４に流れるガスの流量を制御するバルブ２として機能する。

図４および図５は、バルブ２の動作を説明するための図である。図４は、バルブシャフト４０が停止している状態を図示しており、図５は、バルブシャフト４０が回転している状態を図示している。

試料ホルダー１００では、カプラ９０にガス供給用の配管を接続し、ガス貯蔵部８０にガスを溜める。ガス貯蔵部８０の空間８２に溜まったガスは、配管８４を通って第１室３２に流れる。図４に示すように、バルブシャフト４０が停止している状態では、Ｏリング５０によってパイプ３０の内面３１とバルブシャフト４０の外周面４１との間が気密に封止されている。そのため、ガスは、第１室３２、配管８４、およびガス貯蔵部８０内の空間８２に溜まる。

この状態で、図５に示すように、モーター７０を回転させると、モーターシャフト７２が回転し、バルブシャフト４０が回転する。バルブシャフト４０が回転すると、Ｏリング５０がバルブシャフト４０の軸Ａを中心として回転する。ここで、Ｏリング５０は、軸Ａに対して傾いて装着されている。そのため、バルブシャフト４０が回転することによって
、パイプ３０の内面３１に付着したガス分子ＧがＯリング５０を越えて第２室３４に入り込む。したがって、極少量のガスが、Ｏリング５０を越えて第１室３２から第２室３４に流れる。

なお、Ｏリング５２は、バルブシャフト４０の軸Ａに対して垂直に設けられているため、ガスはＯリング５２を越えることができない。

このように、バルブ２では、Ｏリング５０がバルブシャフト４０の軸Ａに対して傾いて装着されたバルブシャフト４０を回転させることによって、第１室３２から第２室３４に流れるガスの流量を制御できる。

第１室３２から第２室３４に流れるガスの流量は、バルブシャフト４０の回転速度によって制御できる。バルブシャフト４０の回転速度が速いほど、第１室３２から第２室３４に流れるガスの流量が多くなる。

また、第１室３２から第２室３４に流れるガスの流量は、Ｏリング５０の軸Ａに対する傾きの大きさによって制御できる。Ｏリング５０のバルブシャフト４０の軸Ａに対する傾き角θが小さいほど、第１室３２から第２室３４に流れるガスの流量は多くなる。ただし、０°＜θ＜９０°である。

また、第１室３２から第２室３４に流れるガスの流量は、第１室３２のガスの圧力によって制御できる。第１室３２のガスの圧力が高いほど、第１室３２から第２室３４に流れるガスの流量は多くなる。

第１室３２から第２室３４へのガスの供給を停止する場合には、モーター７０の回転を止める。これにより、図４に示すように、Ｏリング５０によってパイプ３０の内面３１とバルブシャフト４０の外周面４１との間が気密に封止され、第１室３２から第２室３４へのガスの供給が停止する。

２． 電子顕微鏡
次に、試料ホルダー１００を含む電子顕微鏡について説明する。なお、以下では、本発明の一実施形態に係る荷電粒子線装置として、電子線を照射して試料の観察を行う透過電子顕微鏡を例に挙げて説明するが、本発明の一実施形態に係る荷電粒子線装置は電子線以外の荷電粒子線（イオン等）を照射して試料の観察を行う装置であってもよい。このような荷電粒子線装置としては、透過電子顕微鏡、走査透過電子顕微鏡、走査電子顕微鏡、集束イオンビーム装置などが挙げられる。

図６は、試料ホルダー１００を含む電子顕微鏡１０００を模式的に示す図である。なお、図６では、試料ホルダー１００が電子顕微鏡１０００に取り付けられた状態を図示している。

電子顕微鏡１０００は、試料ホルダー１００と、電子線源１０２と、集束レンズ１０４と、試料移動装置１０６と、カバー１０７と、対物レンズ１０８と、中間レンズ１１０と、投影レンズ１１２と、撮像装置１１４と、制御部１１６と、操作部１１８と、を含む。電子顕微鏡１０００は、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）である。

電子線源１０２は、電子線を発生させる。電子線源１０２として、公知の電子銃を用いることができる。集束レンズ１０４は、電子線源１０２で発生した電子線を集束して、試料Ｓに照射する。

試料移動装置１０６は、試料ホルダー１００を移動させる試料ステージとして機能する。すなわち、試料移動装置１０６は、試料室内において試料Ｓを移動させることができる。また、試料移動装置１０６は、試料Ｓを傾斜させたり、試料Ｓの高さを変えたりすることもできる。試料移動装置１０６は、例えば、ゴニオメーターステージである。試料室は、電子顕微鏡１０００の鏡筒内の空間であり、試料Ｓが配置される空間である。電子顕微鏡１０００では、試料室に配置された試料Ｓに電子線が照射される。試料室内は、真空である。

カバー１０７は、試料移動装置１０６の内部を密閉する。カバー１０７を閉じることによって、電子顕微鏡１０００が設置された室内の大気圧の変動に起因する像質の悪化を低減できる。

対物レンズ１０８は、試料Ｓを透過した電子線で結像するための初段のレンズである。中間レンズ１１０および投影レンズ１１２は、対物レンズ１０８によって結像された像をさらに拡大し、撮像装置１１４上に結像させる。対物レンズ１０８、中間レンズ１１０、および投影レンズ１１２は、結像レンズ系を構成している。

撮像装置１１４は、結像レンズ系によって結像された像（ＴＥＭ像または電子回折図形）を撮影する。撮像装置１１４は、例えば、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラなどのデジタルカメラである。撮像装置１１４は、撮影したＴＥＭ像や電子回折図形の情報を出力する。撮像装置１１４が出力したＴＥＭ像や電子回折図形の情報は、画像処理部（図示せず）で処理されて表示部（図示せず）に表示される。

電子顕微鏡１０００は、試料室に導入されたガスが試料室の外に漏れ出すことを防ぐために、電子線を通過させる孔（オリフィス）で仕切られた空間を有し、当該空間を作動排気してもよい。また、例えば、試料ホルダー１００に、ガス環境室を設けてもよい。ガス環境室は、ガス環境室の上下に電子線を透過させる孔が空いた部屋であり、ガス環境室からガスが鏡筒内に漏れないように当該孔はカーボンや窒化珪素の薄膜で塞がれている。

制御部１１６は、試料ホルダー１００のモーター７０を制御する。制御部１１６は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサと、ＲＡＭ（Random Access
Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）などの記憶装置（メモリ）と、を含む。記憶装置には、各種制御を行うためのプログラム、およびデータが記憶されている。制御部１１６の機能は、プロセッサでプログラムを実行することにより実現できる。なお、制御部１１６の機能の少なくとも一部を専用回路によって実現してもよい。制御部１１６とモーター７０とは、ケーブルなどで接続されている。

操作部１１８は、ユーザーが操作情報を入力するためのものであり、入力された操作情報を制御部１１６に出力する。操作部１１８の機能は、キーボード、マウス、ボタン、タッチパネル、タッチパッド、フットペダルなどのハードウェアにより実現することができる。操作部１１８は、第１室３２から第２室３４に流れるガスの流量の指定（操作情報）を受け付ける。

３． 電子顕微鏡の動作
次に、電子顕微鏡１０００の動作について説明する。以下では、電子顕微鏡１０００でその場観察を行う場合について説明する。

まず、試料ホルダー１００の試料台１０に試料Ｓを取り付ける。次に、カプラ９０にガス供給用の配管を接続し、ガス貯蔵部８０にガスを溜める。このとき、図４に示すように、バルブシャフト４０を停止させ、Ｏリング５０によってパイプ３０の内面３１とバルブ
シャフト４０の外周面４１との間が気密に封止する。これにより、カプラ９０から供給されたガスは、第１室３２、配管８４、およびガス貯蔵部８０内の空間８２に溜まる。

ガス供給用の配管をカプラ９０から取り外すと、カプラ９０が閉じる。これにより、ガス貯蔵部８０にガスが貯蔵される。このように、試料ホルダー１００では、ガス供給用の配管を取り外しても、試料ホルダー１００内（ガス貯蔵部８０）にガスを貯蔵できる。

ガス貯蔵部８０にガスが貯蔵された状態で、試料ホルダー１００を電子顕微鏡１０００の試料移動装置１０６に取り付ける。試料ホルダー１００が試料移動装置１０６に取り付けられることによって、図６に示すように、試料Ｓが試料室に導入される。そして、試料ホルダー１００が試料移動装置１０６に取り付けられた状態で、カバー１０７を閉じる。これにより、電子顕微鏡１０００が設置された室内の大気圧の変動に起因する像質の悪化を低減できる。

試料Ｓが試料室に導入されることによって、電子顕微鏡１０００では試料Ｓに電子線を照射して試料Ｓの観察を行うことができる。電子顕微鏡１０００で試料Ｓを観察している状態で、ユーザーが操作部１１８を介して第１室３２から第２室３４に流れるガスの流量を第１流量とする指示を入力すると、操作部１１８は当該指示を受け付けて、制御部１１６に出力する。制御部１１６は、ガスの流量を第１流量とする指示を取得し、当該指示に基づいてガスの流量が第１流量となるようにモーター７０の回転速度を設定する。この結果、モーター７０が設定された回転速度で回転し、バルブシャフト４０がモーター７０の回転に応じて回転する。これにより、第１室３２から第２室３４に流れるガスの流量が、ユーザーが指定した第１流量となる。

第１室３２から第２室３４に流れたガスは、第２室３４からノズル２０を通って、試料Ｓに供給される。このとき、ヒーター１２に電流を流すことによって、試料Ｓを加熱しながら、試料Ｓにガスを供給できる。

このようにして、電子顕微鏡１０００では、試料Ｓを加熱しながら、試料Ｓにガスを供給することができ、ガスと試料Ｓとの反応過程を観察することができる。

ここで、ガスの流量を第１流量から第２流量に変更する場合には、ユーザーが操作部１１８を介してガスの流量を第２流量とする指示を入力する。制御部１１６は、当該指示に基づいてガスの流量が第２流量となるようにモーター７０の回転速度を設定する。この結果、モーター７０が設定された回転速度で回転し、バルブシャフト４０がモーター７０の回転に応じて回転する。これにより、第１室３２から第２室３４に流れるガスの流量が、第２流量となる。

試料Ｓへのガスの供給を停止する場合には、ユーザーが操作部１１８を介してガスの供給を停止する指示を入力する。これにより、制御部１１６は、当該指示に基づいて、モーター７０の回転を停止させる。モーター７０の回転を停止させることによって、バルブシャフト４０の回転が停止し、第１室３２から第２室３４へのガスの供給が停止する。

このように、電子顕微鏡１０００では、操作部１１８がガスの流量の指定を受け付け、制御部１１６が当該指定に基づいてモーター７０の回転速度を制御することによって、ガスの流量を制御できる。

４． 効果
試料ホルダー１００は、パイプ３０と、パイプ３０に挿入されたバルブシャフト４０と、バルブシャフト４０の外周面４１にバルブシャフト４０の軸Ａに対して傾いて装着され
たＯリング５０と、バルブシャフト４０を回転させるモーター７０と、を含む。Ｏリング５０は、パイプ３０の内面３１とバルブシャフト４０の外周面４１との間を封止することによってパイプ３０内の空間を第１室３２と第２室３４とに区画する。また、第１室３２にはガスが供給され、モーター７０がバルブシャフト４０を回転させることによって、ガスが第１室３２から第２室３４に流れる。

このように、試料ホルダー１００では、Ｏリング５０がバルブシャフト４０の軸Ａに対して傾いて装着されたバルブシャフト４０を回転させることによって、第１室３２から第２室３４に流れるガスの流量を制御できる。そのため、試料Ｓに極少量のガスを安定して供給することができる。

例えば、バルブシャフト４０を回転させる前の電子顕微鏡の試料室の真空度が１０^−７Ｐａである場合、バルブシャフト４０を回転させてガスの流量を制御することによって、試料室の真空度を１０^−６Ｐａ程度にすることができる。このように、試料ホルダー１００では、試料Ｓに極少量のガスを安定して供給することができる。

試料ホルダー１００では、バルブシャフト４０の回転速度でガスの流量を制御できるため、容易に、精度よくガスの流量を制御できる。

例えば、グローブバルブや、ニードルバルブなどのバルブでは、バルブの開閉方向を間違えると、ガスが多量に流れる可能性がある。試料ホルダー１００では、バルブシャフト４０を回転させることによってガスの流量を制御するため、開閉ミスが起こらない。

試料ホルダー１００は、第１室３２と連通し、ガスを貯蔵するガス貯蔵部８０を含む。そのため、試料ホルダー１００では、ガス供給用の配管を外した状態で、試料ホルダー１００を電子顕微鏡１０００の試料移動装置１０６に取り付けることができる。したがって、試料ホルダー１００を用いることによって、カバー１０７を閉じた状態で観察を行うことができる。

例えば、試料ホルダー１００にガス供給用の配管を取り付けた状態で観察を行う場合、カバー１０７を閉じることができない。そのため、大気圧の変動の影響を受けて、像質が悪化してしまう。また、試料ホルダー１００にガス供給用の配管を取り付けた状態で観察を行う場合、ガス供給用の配管から試料ホルダーに振動が伝わる可能性がある。試料ホルダー１００では、ガス供給用の配管を外した状態で観察を行うことができるため、このような問題が生じない。

試料ホルダー１００は、第２室３４のガスを試料Ｓに供給するノズル２０を含む。そのため、試料ホルダー１００では、極少量のガスを確実に試料Ｓに供給できる。

電子顕微鏡１０００は、試料ホルダー１００を含む。そのため、電子顕微鏡１０００では、試料Ｓに極少量のガスを安定して供給しながら、その場観察を行うことができる。

５． 変形例
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

上述した実施形態では、バルブ２をガス流量制御装置として用いた試料ホルダーについて説明したが、試料ホルダー以外の機器のガス流量制御装置としてバルブ２を用いてもよい。

ガス流量制御装置は、パイプ３０と、パイプ３０に挿入されたバルブシャフト４０と、バルブシャフト４０の外周面４１にバルブシャフト４０の軸Ａに対して傾いて装着されたＯリング５０と、バルブシャフト４０をバルブシャフト４０の軸Ａを中心として回転させるモーター７０と、を含む。また、Ｏリング５０は、パイプ３０の内面３１とバルブシャフト４０の外周面４１との間を封止することによってパイプ３０内の空間を第１室３２と第２室３４とに区画する。また、第１室３２にはガスが供給され、モーター７０がバルブシャフト４０を回転させることによって、ガスが第１室３２から第２室３４に流れる。そのため、ガス流量装置は、極少量のガスの流量を安定して制御することができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成を含む。実質的に同一の構成とは、例えば、機能、方法、及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成である。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

２…バルブ、１０…試料台、１２…ヒーター、１４…試料台支持部、１６…接続部材、１８…孔、２０…ノズル、３０…パイプ、３１…内面、３２…第１室、３４…第２室、３６…外筒、４０…バルブシャフト、４１…外周面、４２…溝、４４…溝、５０…Ｏリング、５２…Ｏリング、６０…把持部、７０…モーター、７２…モーターシャフト、８０…ガス貯蔵部、８２…空間、８４…配管、９０…カプラ、１００…試料ホルダー、１０２…電子線源、１０４…集束レンズ、１０６…試料移動装置、１０７…カバー、１０８…対物レンズ、１１０…中間レンズ、１１２…投影レンズ、１１４…撮像装置、１１６…制御部、１１８…操作部、１０００…電子顕微鏡

Claims (6)

1. 荷電粒子線装置用の試料ホルダーであって、
   パイプと、
   前記パイプに挿入されたシャフトと、
   前記シャフトの外周面に、前記シャフトの軸に対して傾いて装着されたＯリングと、
   前記シャフトを回転させる駆動部と、
   を含み、
   前記Ｏリングは、前記パイプの内面と前記シャフトの外周面との間を封止することによって、前記パイプ内の空間を第１室と第２室とに区画し、
   前記第１室にはガスが供給され、
   前記駆動部が前記シャフトを回転させることによって、ガスが前記第１室から前記第２室に流れる、試料ホルダー。
2. 請求項１において、
   前記第１室と連通し、ガスを貯蔵するガス貯蔵部を含む、試料ホルダー。
3. 請求項１または２において、
   試料を保持する試料台と、
   前記第２室のガスを前記試料に供給するノズルと、
   を含む、試料ホルダー。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の試料ホルダーを含む、荷電粒子線装置。
5. 請求項４において、
   前記第１室から前記第２室に流れるガスの流量の指定を受け付ける操作部と、
   前記ガスの流量の指定に基づいて、前記駆動部を制御する制御部と、
   を含む、荷電粒子線装置。
6. パイプと、
   前記パイプに挿入されたシャフトと、
   前記シャフトの外周面に、前記シャフトの軸に対して傾いて装着されたＯリングと、
   前記シャフトを回転させる駆動部と、
   を含み、
   前記Ｏリングは、前記パイプの内面と前記シャフトの外周面との間を封止することによって、前記パイプ内の空間を第１室と第２室とに区画し、
   前記第１室にはガスが供給され、
   前記駆動部が前記シャフトを回転させることによって、ガスが前記第１室から前記第２室に流れる、ガス流量制御装置。

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