JP2022077989A - 顕微鏡用観察キャリア - Google Patents

Abstract

【課題】通電する必要がある試料の観察が容易に行える顕微鏡用観察キャリアを提供する。【解決手段】観察キャリアは、底部ベースと、上部カバー１２０と、チップ１３０とを含む。上部カバー１２０は、底部ベース上に取り外し可能に配置され、窓を有する。チップ１３０は、上部カバー１２０上に一体化され、本体と複数の電極１３４とを含む。本体１３２は、観察領域Ｒを有し、観察領域Ｒは、窓に対応し、試料物質を担持するように適合されている。電極１３４は、本体１３２上に配置され、観察領域Ｒに接続されている。【選択図】図６

Description

本発明は観察キャリアに関し、詳しくは顕微鏡用観察キャリアに関する。

光学顕微鏡および電子顕微鏡を使用してナノスケールの試料を観察することができ、試料は、観察を容易にするために観察キャリア上に担持する必要がある。

観察のために電源を入れる必要がある試料物質に関しては、試料物質を一般にチップ上に堆積およびコーティングし、そのチップを観察キャリア上に設置し、試料物質に電力を供給するための媒体として使用することがある。各観察が行われる前に、ユーザはチップを観察キャリア上に設置し、観察が完了した後にチップを観察キャリアから取り外す必要があり、そのような動作フローは複雑であり、使用上の不便さをもたらしている。

本発明は、使用が比較的簡単な顕微鏡用観察キャリアに関する。

本発明は、底部ベースと、上部カバーと、チップとを含む顕微鏡用観察キャリアを提供する。上部カバーは、底部ベース上に取り外し可能に配置され、窓を有する。チップは、上部カバー上に一体化され、本体と複数の電極とを含む。本体は観察領域を有し、観察領域は窓に対応し、試料物質を担持するように適合されている。電極は本体上に配置され、観察領域に接続されている。

本発明の一実施形態では、チップは上部カバーに接着されている。

本発明の一実施形態では、観察キャリアは液体収容アセンブリを含み、この液体収容アセンブリは底部ベース上に配置されてチップに隣接しており、液体収容アセンブリは導電性液体を収容するように適合されている。

本発明の一実施形態では、チップと液体収容アセンブリが接合されて流路を形成し、当該流路は導電性液体を収容するように適合され、試料物質はアノード物質およびカソード物質を含み、流路の一部はアノード物質とカソード物質との間に位置する。

本発明の一実施形態では観察キャリアはシールリングを含み、このシールリングは底部ベースと上部カバーとの間に配置され、チップを取り囲む。

本発明の一実施形態では観察キャリアはパワーオンアセンブリを含み、パワーオンアセンブリは底部ベース上に配置され、複数のピンを有し、これらのピンはチップの電極にそれぞれ接触している。

本発明の一実施形態では観察キャリアはシールリングを含み、底部ベースは底板およびカバー本体を含み、カバー本体および底板は一緒にパワーオンアセンブリを収容するように組み立てられ、シールリングは底板とカバー本体との間に配置され、パワーオンアセンブリを取り囲む。

本発明の一実施形態では観察キャリアはねじキャップを含み、ねじキャップは、底部ベース上に取り外し可能に配置され、上部カバーの位置を底部ベースに制限する。

本発明の一実施形態では、底部ベースは、少なくとも１つの位置決め溝を有し、ねじキャップは、少なくとも１つの位置決めポストを有し、少なくとも１つの位置決めポストは、底部ベースに対するねじキャップの回転に伴って、少なくとも１つの位置決め溝に位置決めされるように適合されている。

本発明の一実施形態では、ねじキャップは、回転軸に沿って底部ベースに対して回転するように適合され、上部カバーは位置決めフランジを有し、底部ベースは位置決め凹部を有し、位置決めフランジは、上部カバーが回転軸に沿って底部ベースに対して回転するのを防止するように、位置決め凹部に位置決めされている。

上記の説明に基づき、本発明の顕微鏡用観察キャリアでは、チップは上部カバーと直接的に一体化されている。このように、ユーザは各観察の前にチップを上部カバーに取り付けるステップを省略することができ、また観察が完了した後にチップを上部カバーから取り外すステップを省略することができるため、顕微鏡用観察キャリアは比較的簡単に使用することができる。

添付の図面は、本発明についてのさらなる理解を提供するために含まれており、本明細書の一部に組み込まれ、本明細書の一部を構成する。図面は本発明の実施形態を示し、説明と共に本発明の原理について説明するのに役立つ。

本発明の一実施形態による顕微鏡用観察キャリアの３次元図である。

図１の顕微鏡用観察キャリアの分解図である。

図１の顕微鏡用観察キャリアの一部の構造の３次元図である。

図３の顕微鏡用観察キャリアの側面図である。

図１の上部カバーの３次元図である。

図５の上部カバーと一体化されたチップを示す。

液体収容アセンブリに接合された後の図６のチップの概略部分断面図である。

図１の顕微鏡用観察キャリアの構成要素の一部の３次元図である。

図１のねじキャップの３次元図である。

図１は、本発明の一実施形態による顕微鏡用観察キャリアの３次元図である。図２は、図１の顕微鏡用観察キャリアの分解図である。図３は、図１の顕微鏡用観察キャリアの一部の構造の３次元図である。図４は、図３の顕微鏡用観察キャリアの側面図である。図１～図４を参照すると、本実施形態の顕微鏡用観察キャリア１００は、底部ベース１１０と上部カバー１２０を含む。上部カバー１２０は、底部ベース１１０上に取り外し可能に配置され、窓１２０ａを有する。ユーザは、窓１２０ａを通して顕微鏡用観察キャリア１００内の試料を観察することができる。

図５は、図１の上部カバーの３次元図である。図６は、図５の上部カバーと一体化されたチップを示す。図６では、残りの図面をより明確にするために、チップ１３０のみが図示されている。図５および図６を参照すると、本実施形態の顕微鏡用観察キャリア１００はチップ１３０をさらに含み、チップ１３０は、接着または他の適切な方法によって上部カバー１２０と一体化されており、本体１３２および複数の電極１３４（３つの電極が示されている）を含む。本体１３２は観察領域Ｒを有し、観察領域Ｒは、上部カバー１２０の窓１２０ａに対応し、試料物質を担持するのに適しており、試料物質は、例えば、堆積およびコーティングのやり方で観察領域Ｒに配置される。電極１３４は本体１３２に配置され、ワイヤ１３４ａを介して観察領域Ｒに接続されている。電極１３４を使用して観察領域Ｒ内の試料物質に電力を供給し、これにより観察を容易にする。

上述したように、本実施形態の顕微鏡用観察キャリア１００では、チップ１３０が上部カバー１２０と直接的に一体化されている。したがって、ユーザは各観察を行う前に上部カバーにチップを取り付けるステップを省略することができ、観察が完了した後に上部カバーからチップを取り外すステップを省略することができるため、顕微鏡用観察キャリア１００は、比較的簡単に使用することができる。

図７は、液体収容アセンブリに接合された後の図６のチップの概略部分断面図である。図２、図４および図７を参照すると、詳細には、本実施形態の顕微鏡用観察キャリア１００は、液体収容アセンブリ１４０をさらに含み、液体収容アセンブリ１４０は底部ベース１１０上に配置され、チップ１３０（図６に示す）に隣接し、そして液体収容アセンブリ１４０は導電性液体（電解質）を収容するのに適している。チップ１３０と液体収容アセンブリ１４０とが接合された後、それらの間の空間に流路１３０ａが形成されてもよい。液体収容アセンブリ１４０内の導電性液体は流路１３０ａに流れることができ、流路１３０ａは導電性液体５０を収容するのに適している。試料物質はアノード物質６２およびカソード物質６４を含み、流路１３０ａの一部は、アノード物質６２とカソード物質６４との間に位置する。アノード物質６２およびカソード物質６４は、導電層１３６を介して電極１３４（図６に示す）から電流を受け取り、試料物質は、電流の作用下でアノード物質６２とカソード物質６４との間の流路１３０ａ内で反応（例えば、酸化還元反応）を起こす。したがって、電子顕微鏡によって提供される電子ビームＥ、または光学測定機器（例えば、光学顕微鏡）によって提供される光ビームを観察に使用して、試料物質の電気化学的めっき／剥離、酸化還元反応または半反応、電解質および金属置換反応、材料のデンドライト成長などのメカニズム変化を調べることができる。加えて、反応のための電流を受け取る前後の導電性液体（電解質）中の物質の変化またはリアルタイムの変化を個別に調べることも可能である。

図２および図４を参照すると、本実施形態の底部ベース１１０は、弾性部材１５０およびジャッキ部材１６０で構成されてもよい。ジャッキ部材１６０は、弾性部材１５０と液体収容アセンブリ１４０との間に位置し、弾性部材１５０の弾性力によって液体収容アセンブリ１４０を押し上げて、液体収容アセンブリ１４０をチップ１３０にしっかりと密着させることができる。

本発明は、試料の観察モードを限定するものではなく、液体収容アセンブリ１４０に収容された導電性液体のみを補助のために使用することによって、または外部電源によって移送および補充された導電性液体を使用することによって、試料が観察されてもよい。

図８は、図１の顕微鏡用観察キャリアの構成要素の一部の３次元図である。本実施形態の顕微鏡用観察キャリア１００は、図２～図４および図８に示すようにパワーオンアセンブリ１７０をさらに含み、パワーオンアセンブリ１７０は底部ベース１１０上に配置され、複数のピン１７２（図８に示す）を有する。ピン１７２は、チップ１３０の電極１３４（図６に示す）にそれぞれ接触するために使用され、その結果、外部電源からの電流はピン１７２を通ってチップ１３０に到達することができる。

本実施形態では、顕微鏡用観察キャリア１００はシールリング１８０をさらに含み、シールリング１８０は、底部ベース１１０と上部カバー１２０との間に配置され、チップ１３０（図６に示す）を取り囲む。シールリング１８０は、例えばチップ１３０を外部から隔離して観察を容易にするゴムリングまたは他の弾性シール材料である。加えて、本実施形態の底部ベース１１０は、底板１１２およびカバー本体１１４を含み、カバー本体１１４および底板１１２は一緒に、パワーオンアセンブリ１７０を収容するように組み立てられている。顕微鏡用観察キャリア１００は、底板１１２とカバー本体１１４との間に配置された、パワーオンアセンブリ１７０を取り囲むシールリング１９０をさらに含む。シールリング１９０は、例えばパワーオンアセンブリ１７０を外部から隔離して観察を容易にするゴムリングまたは他の弾性シール材料である。シールリング１８０は、押圧力を緩衝する機能も有する。

本実施形態の顕微鏡用観察キャリア１００は、底部ベース１１０上に取り外し可能に配置され、上部カバー１２０の位置を底部ベース１１０に制限するねじキャップＣをさらに含む。ねじキャップＣが回転軸Ａに沿って回転し、押し下げられて底部ベース１１０に固定されると、同時に平均的な押圧力が生成され得て、その結果、底部ベース１１０および上部カバー１２０と接触しているシールリング１８０がシール効果を生み出し、観察領域Ｒで試験される試料から外部を隔離することができる。図９は、図１のねじキャップの３次元図である。具体的には、底部ベース１１０は少なくとも１つの位置決め溝１１０ａ（複数の位置決め溝が図２および図８に示されている）を有し、ねじキャップＣは、図９に示されるように少なくとも１つの位置決めポストＰ（複数の位置決めポストが示されている）を有し、位置決めポストＰは、回転軸Ａ（図１に示される）に沿った底部ベース１１０に対するねじキャップＣの回転に伴って、位置決め溝１１０ａにそれぞれ位置決めされるように適合されている。結論として、本実施形態の上部カバー１２０は、図２および図５に示されるような位置決めフランジ１２０１を有し、底部ベース１１０は、図２および図８に示されるような位置決め凹部１１０ｂを有し、位置決めフランジ１２０１は、上部カバー１２０がねじキャップＣによって予期せずに駆動されて回転軸Ａに沿って底部ベース１１０に対して回転するのを防止するように、位置決め凹部１１０ｂに位置決めされている。

要約すると、本発明の顕微鏡用観察キャリアでは、チップは、上部カバーと直接的に一体化されている。このように、ユーザは各観察の前にチップを上部カバーに取り付けるステップを省略することができ、また観察が完了した後にチップを上部カバーから取り外すステップを省略することができるため、顕微鏡用観察キャリアは比較的簡単に使用することができる。

本開示の顕微鏡用観察キャリアは、光学顕微鏡および電子顕微鏡に適用することができる。

５０：導電性液体
６２：アノード物質
６４：カソード物質
１００：顕微鏡用観察キャリア
１１０：底部ベース
１１０ａ：位置決め溝
１１０ｂ：位置決め凹部
１１２：底板
１１４：カバー本体
１２０：上部カバー
１２０１：位置決めフランジ
１２０ａ：窓
１３０：チップ
１３０ａ：流路
１３２：本体
１３４：電極
１３４ａ：ワイヤ
１３６：導電層
１４０：液体収容アセンブリ
１５０：弾性部材
１６０：ジャッキ部材
１７０：パワーオンアセンブリ
１７２：ピン
１８０，１９０：シールリング
Ａ：回転軸
Ｃ：ねじキャップ
Ｅ：電子ビーム
Ｐ：位置決めポスト
Ｒ：観察領域

Claims (10)

1. 底部ベースと
   前記底部ベース上に取り外し可能に配置され、窓を有する上部カバーと
   前記上部カバーに一体化され、本体および複数の電極を備えるチップであって、前記本体が観察領域を有し、前記観察領域が前記窓に対応し、試料物質を担持するように適合され、前記電極が前記本体上に配置され、前記観察領域に接続されている、チップと、
   を備える、顕微鏡用観察キャリア。
2. 前記チップが前記上部カバーに接着されている、請求項１に記載の顕微鏡用観察キャリア。
3. 前記底部ベース上に配置され、前記チップに隣接する液体収容アセンブリをさらに備え、前記液体収容アセンブリが導電性液体を収容するように適合されている、請求項１に記載の顕微鏡用観察キャリア。
4. 前記チップと前記液体収容アセンブリとが接合されて流路を形成し、前記流路が前記導電性液体を収容するように適合され、前記試料物質がアノード物質およびカソード物質を含み、前記流路の一部が前記アノード物質と前記カソード物質との間に位置する、請求項３に記載の顕微鏡用観察キャリア。
5. 前記底部ベースと前記上部カバーとの間に配置され、前記チップを取り囲むシールリングをさらに備える、請求項１に記載の顕微鏡用観察キャリア。
6. 前記底部ベース上に配置され、複数のピンを有するパワーオンアセンブリをさらに備え、前記ピンがそれぞれ前記チップの前記電極に接触する、請求項１に記載の顕微鏡用観察キャリア。
7. シールリングをさらに備え、前記底部ベースが底板およびカバー本体を備え、前記カバー本体および前記底板が一緒に前記パワーオンアセンブリを収容するように組み立てられ、前記シールリングが前記底板と前記カバー本体との間に配置され、前記パワーオンアセンブリを取り囲む、請求項６に記載の顕微鏡用観察キャリア。
8. 前記底部ベース上に取り外し可能に配置され、前記上部カバーの位置を前記底部ベースに制限するねじキャップをさらに備える、請求項１に記載の顕微鏡用観察キャリア。
9. 前記底部ベースが少なくとも１つの位置決め溝を有し、前記ねじキャップが少なくとも１つの位置決めポストを有し、前記少なくとも１つの位置決めポストが前記底部ベースに対する前記ねじキャップの回転に伴って、前記少なくとも１つの位置決め溝に位置決めされるように適合されている、請求項８に記載の顕微鏡用観察キャリア。
10. 前記ねじキャップが回転軸に沿って前記底部ベースに対して回転するように適合され、前記上部カバーが位置決めフランジを有し、前記底部ベースが位置決め凹部を有し、前記位置決めフランジが、前記上部カバーが前記回転軸に沿って前記底部ベースに対して回転するのを防止するように、前記位置決め凹部に位置決めされている、請求項８に記載の顕微鏡用観察キャリア。

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