JP2022108916A - Cantilever structure for atomic force microscope and atomic force microscope - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、原子間力顕微鏡のカンチレバー構造、及び原子間力顕微鏡に関する。 The present invention relates to a cantilever structure for an atomic force microscope and an atomic force microscope.
例えば、原子間力顕微鏡を用いてタンパク質等の試料を測定する場合には、試料を液体中で測定する。即ち、タンパク質は乾燥に弱いので、液体中で測定する必要がある(特許文献1)。 For example, when measuring a sample such as protein using an atomic force microscope, the sample is measured in a liquid. That is, since protein is vulnerable to drying, it is necessary to measure in a liquid (Patent Document 1).
図11は、従来における原子間力顕微鏡を用いて、液体中の試料を測定する装置の概略構成を示す説明図である。図11に示すように、ステージ76上に載置されたカバーガラス77の上に、試料が含まれる液体を滴下し、凸状のメニスカス79(曲面)を形成し、液体中の試料をカンチレバー71で走査して試料を測定する。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an apparatus for measuring a sample in liquid using a conventional atomic force microscope. As shown in FIG. 11, a liquid containing a sample is dropped onto a
カンチレバー71は、ホルダ72を用いてピエゾアクチュエータ73に固定されている。更に、本体75に固定されたスキャナ74を走査して、試料の表面形状を測定する。
A
ホルダ72は図12に示すように、底面61と、該底面61に対して傾斜した表面62を有する側面視台形状をなしている。表面62の一部がコ字形状にくり抜かれており、くり抜かれた部分が溝部63とされ、開口部64が形成されている。カンチレバー71は、開口部64から挿入してホルダ72の溝部63に収容され、更に、アセトン等の薬品を用いて剥離可能な接着剤(例えば、マニキュア)を用いてホルダ72に固定されている。
As shown in FIG. 12, the
図11に示す原子間力顕微鏡は、ホルダ72に対してマニキュアを用いてカンチレバー71を接着することにより、測定終了後には、アセトンを用いてホルダ72から容易にカンチレバー71を取り外せるという利点がある。
The atomic force microscope shown in FIG. 11 has the advantage that the
しかし、試料の測定時に用いる液体が有機溶媒である場合には、ホルダ72及び該ホルダ72に接着固定されているカンチレバー71が有機溶媒に浸るので、マニキュアが有機溶媒に溶け出してしまい、試料の測定中にカンチレバー71がホルダ72から脱落するという問題が発生する。そこで、エポキシ接着剤等の、有機溶媒内で溶け出さない素材の接着剤を使用すると、カンチレバー71の交換作業を容易に行うことができなくなる。
However, if the liquid used for sample measurement is an organic solvent, the
即ち、試料の測定中にカンチレバーに損傷や汚れが発生した場合には、試料の測定中にカンチレバーを交換する必要がある。しかし、エポキシ樹脂を用いてカンチレバー71を接着すると、カンチレバー71をホルダ72から簡単に取り外すことができなくなり、カンチレバー71の取り外し及び取り付け作業に多くの手間がかかるという問題が発生する。
That is, if the cantilever is damaged or soiled during sample measurement, it is necessary to replace the cantilever during sample measurement. However, when the
また、接着剤を使用せずにカンチレバーを着脱する従来例として、例えば、図13に示すカンチレバー構造が知られている。図12に示す従来例では、スキャナなどの固定板111に対してピエゾアクチュエータ113を固定し、該ピエゾアクチュエータ113の上面にカンチレバー116を設置する。更に、ピエゾアクチュエータ113の左右に支柱112a、112bを設置し、2つの支柱112a、112bの上面どうしを架け渡すように平板形状の押さえ板114を配置する。
As a conventional example of attaching and detaching a cantilever without using an adhesive, for example, a cantilever structure shown in FIG. 13 is known. In the conventional example shown in FIG. 12, a
各支柱112a、112bの上面にはそれぞれネジ孔122a、122bが穿設されている。また、押さえ板114の長尺辺の両端側にはそれぞれ開口部121a、121bが穿設されている。開口部121aとネジ孔122a、開口部121bとネジ孔122bにネジ(図示省略)を挿通し螺合することにより、カンチレバー116のプレート部を、ピエゾアクチュエータ113と押さえ板114により挟持して固定することができる。
Screw
このような構成とすれば、接着剤を使用することなくピエゾアクチュエータ113にカンチレバー116を固定することができる。
With such a configuration, the
上述した図11に示したように、エポキシ接着剤等の有機溶媒で溶け出さない素材の接着剤を使用して固定すると、カンチレバー71の交換作業に多くの労力を要することになる。
As shown in FIG. 11 described above, if the
また、図13に示したように、押さえ板114を用いてカンチレバー116をピエゾアクチュエータ13に固定する方法では、接着剤を使用する必要はないものの、カンチレバー116の交換時において、2つのネジ117a、117bを取り外すか、或いは緩める必要がある。即ち、カンチレバー116を取り外す際には2つのネジ117a、117bを緩めて押さえ板114による締め付けを解除する。その後、カンチレバー116を固定する際には、該カンチレバー116のプレート部を挟持した状態で再度2つのネジ117a、117bを螺合させる必要がある。このため、ユーザによる多くの作業が必要になる。
Also, as shown in FIG. 13, in the method of fixing the
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、カンチレバーの着脱を容易に実施することが可能な原子間力顕微鏡のカンチレバー構造、及び原子間力顕微鏡を提供することにある。 The present invention has been made to solve such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a cantilever structure for an atomic force microscope capable of easily attaching and detaching the cantilever, and an atomic force microscope. To provide a force microscope.
上記目的を達成するため、本発明に係る原子間力顕微鏡のカンチレバー構造は、先端部に探針が設けられたカンチレバーを有し、前記探針を試料に接触または接近させて前記試料を測定する原子間力顕微鏡のカンチレバー構造であって、前記カンチレバーに固定された固定片と、前記固定片を収容する溝部を有し、前記カンチレバーを走査するスキャナに直接または間接的に固定されたホルダと、を有し、前記固定片及び前記ホルダのうち、一方が磁石を含み他方が金属を含む、または、双方が磁石を含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the cantilever structure of an atomic force microscope according to the present invention has a cantilever with a probe provided at its tip, and the probe is brought into contact with or close to a sample to measure the sample. a cantilever structure of an atomic force microscope, comprising: a fixed piece fixed to the cantilever; a holder having a groove for accommodating the fixed piece; and fixed directly or indirectly to a scanner that scans the cantilever; and one of the fixed piece and the holder contains a magnet and the other contains a metal, or both contain a magnet.
また、他の発明に係る原子間力顕微鏡のカンチレバー構造は、先端部に探針が設けられたカンチレバーを有し、前記探針を試料に接触または接近させて前記試料を測定する原子間力顕微鏡のカンチレバー構造であって、前記カンチレバーを収容する溝部を有し、前記カンチレバーを走査するスキャナに直接または間接的に固定されたホルダと、前記ホルダの近傍に設けられた支柱と、長尺の平板形状をなし、長尺方向の一方の端部側に開口部が形成された押さえ板と、前記開口部に挿通され、前記支柱の表面に形成されたネジ孔に螺合して、前記押さえ板を前記支柱の表面に固定するネジと、を備え、前記押さえ板を、前記溝部に収容された前記カンチレバーに重複させ、前記ネジを締め付けることにより、前記カンチレバーを前記ホルダに固定することを特徴とする。 A cantilever structure of an atomic force microscope according to another aspect of the invention has a cantilever with a probe at its tip, and the probe is brought into contact with or close to a sample to measure the sample. A cantilever structure of No. 1, comprising: a holder having a groove for accommodating the cantilever and directly or indirectly fixed to a scanner that scans the cantilever; a post provided near the holder; a pressing plate having a shape and having an opening formed on one end side in the longitudinal direction; to the surface of the post, and the holding plate is overlapped with the cantilever housed in the groove, and the cantilever is fixed to the holder by tightening the screw. do.
本発明に係る原子間力顕微鏡は、先端部に探針が設けられたカンチレバーを有し、前記探針を試料に接触または接近させて前記試料を測定する原子間力顕微鏡であって、前記カンチレバーに固定された固定片と、前記固定片を収容する溝部を有するホルダと、前記ホルダを直接的、或いは間接的に固定するスキャナと、前記カンチレバーを走査し、該カンチレバーの変位量を検出して前記試料を測定する測定回路と、を備え、前記固定片及び前記ホルダのうち、一方が磁石を含み他方が金属を含む、または、双方が磁石を含む、ことを特徴とする。 An atomic force microscope according to the present invention is an atomic force microscope that has a cantilever provided with a probe at its tip, and measures the sample by bringing the probe into contact with or close to the sample, wherein the cantilever a holder having a groove for accommodating the fixed piece; a scanner that directly or indirectly fixes the holder; a measurement circuit for measuring the sample, wherein one of the fixed piece and the holder contains a magnet and the other contains a metal, or both contain a magnet.
また、他の発明に係る原子間力顕微鏡は、先端部に探針が設けられたカンチレバーを有し、前記探針を試料に接触または接近させて前記試料を測定する原子間力顕微鏡であって、前記カンチレバーを収容する溝部を有するホルダと、前記ホルダを直接的、或いは間接的に固定するスキャナと、前記ホルダの近傍に設けられた支柱と、長尺の平板形状をなし、長尺方向の一方の端部側に開口部が形成された押さえ板と、前記開口部に挿通され、前記支柱の表面に形成されたネジ孔に螺合して、前記押さえ板を前記支柱の表面に固定するネジと、前記カンチレバーを走査し、該カンチレバーの変位量を検出して前記試料を測定する測定回路と、を備え、前記押さえ板を前記カンチレバーに重複させ、前記ネジを締め付けることにより、前記カンチレバーを前記ホルダに固定することを特徴とする。 Further, an atomic force microscope according to another aspect of the invention is an atomic force microscope that has a cantilever with a probe at its tip, and measures the sample by bringing the probe into contact with or close to the sample. , a holder having a groove for accommodating the cantilever, a scanner for directly or indirectly fixing the holder, a post provided in the vicinity of the holder, and an elongated flat plate shape extending in the elongated direction. A pressing plate having an opening formed on one end thereof is inserted through the opening and screwed into a screw hole formed on the surface of the column to fix the pressing plate to the surface of the column. a screw, and a measuring circuit that scans the cantilever and detects the amount of displacement of the cantilever to measure the sample. It is characterized in that it is fixed to the holder.
本発明によれば、ピエゾアクチュエータに対して簡単な操作でカンチレバーを着脱することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to attach and detach the cantilever to and from the piezo actuator by a simple operation.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る原子間力顕微鏡の、カンチレバー、及び試料載置用のステージの構成を模式的に示す説明図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of a cantilever and a sample mounting stage of an atomic force microscope according to the first embodiment of the present invention.
図1に示すように、第1実施形態に係る原子間力顕微鏡は、金属製のステージ21を有しており、該ステージ21の上面には透明のカバーガラス22が設けられている。カバーガラス22の上面には、図4に示すように、周囲が矩形状の枠体で囲繞されたプール23が載置されている。更に、該プール23内には、有機溶媒等の液体及び測定対象となる試料(例えば、タンパク質)が充填されている。プール23は、例えばプラスチック、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等で形成されている。
As shown in FIG. 1, the atomic force microscope according to the first embodiment has a
なお、プール23は、表面張力の小さい有機溶媒を測定する際に必要であり、表面張力が大きい液体を計測する場合には、プール23の使用は必須ではない。例えば、カバーガラス22上に有機溶媒の液体を滴下し、凸状のメニスカス19(曲面)を形成した状態で有機溶媒の表面を計測することが可能である。
The
カバーガラス22の上方には、本体15に取り付けられたスキャナ14が設けられている。スキャナ14には、ピエゾアクチュエータ13及びレーザ導入ガラス17が固定されている。ピエゾアクチュエータ13には、ホルダ12を介してカンチレバー11が取り付けられている。即ち、ホルダ12は、スキャナ14に間接的に固定されている。また、ホルダ12がスキャナ14に直接的に固定されていてもよい。
A
図3は、カンチレバー11の斜視図である。図3に示すように、カンチレバー11は、平板形状のプレート部を有しており、片持ちバネ構造を有している。カンチレバー11の先端部には、探針11aが設けられている。プレート部の上面には直方体形状の磁石16(固定片)が設けられている。磁石16は、例えば、平面形状が2mm×2mmの大きさとすることができる。
FIG. 3 is a perspective view of the
図1に示すピエゾアクチュエータ13を駆動させることにより、カンチレバー11を水平方向及び鉛直方向にナノメートル(nm)のオーダーで微細にスライド移動させることができる。カンチレバー11のたわみ量が一定になるように、スキャナ14を上下方向に変位させ、この変位量に基づいて試料の形状を計測する。
By driving the
即ち、探針11aの背面側(図中、上側)にレーザ導入ガラス17(図1参照)を通過して導入されるレーザを照射し、該レーザの反射光を検出することにより、図示省略の測定回路で試料の形状を測定することができる。なお、カンチレバー11による試料の測定方法の詳細は、周知の技術であるので、説明を省略する。
That is, by irradiating the rear side (upper side in the figure) of the
図2は、図1に示したホルダ12の構成を示す斜視図である。図2に示すように、ホルダ12は、底面51に対して表面52が傾斜した側面視台形形状をなしている。また、表面から内側にくり抜かれた溝部53が形成され、該溝部53の底面は表面52に対して略平行とされている。即ち、溝部53は、周囲が側壁に囲繞された形状(凹部形状)をなしている。溝部53は、例えば、2mm×2mmの大きさとすることができる。
FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the
また、溝部53周囲の、対向する2つの側壁の一部が切り欠かれて、スリット54とされている。溝部53は、前述した直方体形状の磁石16(図3参照)が丁度収容される大きさに形成されている。即ち、カンチレバー11のプレート部に固定された磁石16を溝部53に収容することにより、該カンチレバー11をホルダ12に対して精密な位置に固定することが可能とされている。
A
カンチレバー11と磁石16は、有機溶媒に浸されても溶解しない素材の接着剤、例えば、エポキシ接着剤を用いて固定されている。また、図1の符号11Gに示しているように、磁石16が固定されたカンチレバー11が、交換用のカンチレバー群11Gとして複数用意されている。
The
ホルダ12は、鉄等の金属で構成されており、該ホルダ12の溝部53内に磁石16が収容されると、磁力により磁石16とホルダ12が堅固に固定される。また、図2に示すように、ホルダ12の2箇所にはスリット54が形成されているので、各スリット54からピンセットを挿入して、磁石16を摘んで、容易に取り外し及び取り付け作業を行うことができる。
The
次に、第1実施形態に係る原子間力顕微鏡の作用について説明する。有機溶媒中の試料を計測する際には、図1に示すプール23内に、試料を含んだ有機溶媒を充填する。この状態で、有機溶媒中の試料にカンチレバー11を接触、或いは接近させて、スキャナ14、及びピエゾアクチュエータ13を駆動させ、該カンチレバー11を走査して試料の表面形状を測定する。上述したように、カンチレバー11と磁石16は、エポキシ接着剤で固定されており、有機溶媒内に浸ることにより溶け出すことがない。従って、試料の測定中にカンチレバー11が脱落することがなく、試料を高精度に測定することができる。
Next, operation of the atomic force microscope according to the first embodiment will be described. When measuring a sample in an organic solvent, the
一方、試料の測定が行われることにより、カンチレバー11の探針11aに傷がついたり、或いは汚れが付着した場合には、該カンチレバー11を交換する必要がある。
On the other hand, if the
この場合には、ユーザがピンセットを使用して、図2に示したスリット54からピンセットの先端を挿入して磁石16を摘んで引き上げる。その結果、磁力による連結が解放されてカンチレバー11を取り出すことができる。
In this case, the user uses tweezers to insert the tip of the tweezers through the
更に、予め用意している予備のカンチレバー(図1に示すカンチレバー群11G)の磁石16をピンセットで摘んで、ホルダ12内の溝部53内に収容する。こうすることにより、新たなカンチレバー11の磁石16と金属製のホルダ12が磁力により堅固に固定され、ピエゾアクチュエータ13に新たなカンチレバー11を取り付けることができる。
Furthermore, the
上記の作業を繰り返すことにより、カンチレバー11を簡単な操作で交換しながら、試料の計測を行うことができる。
By repeating the above operations, the sample can be measured while exchanging the
また、使用済みのカンチレバー11は、エポキシ接着剤で磁石16が固定されており、即時に取り外すことは難しいが、緊急性を必要としないので、例えばクロロホルムに浸け置く等により、多くの手間をかけることなく試料測定の終了後に取り外すことができる。
In addition, the used
このようにして、第1実施形態に係る原子間力顕微鏡のカンチレバー構造では、ピエゾアクチュエータ13の表面に、溝部53が形成されたホルダ12を設置し、更に、磁石16を固定したカンチレバー11を、溝部53内に収容して固定している。この際、磁石16が溝部53内に丁度収まるように、溝部53、及び磁石16の形状が設定されている。
Thus, in the cantilever structure of the atomic force microscope according to the first embodiment, the
従って、カンチレバー11の背面に設けた磁石16を溝部53内に収容することにより、磁石16とホルダ12が磁力により堅固に固定されることになり、ひいてはカンチレバー11をピエゾアクチュエータ13に高精度に位置合わせして固定することができる。
Therefore, by accommodating the
また、接着剤の乾燥時間、取り外し時間を短縮でき、実験中のカンチレバー交換作業を素早く、且つ容易に行うことができる。 In addition, the drying time and removal time of the adhesive can be shortened, and the cantilever replacement work during the experiment can be performed quickly and easily.
更に、磁石16とカンチレバー11は、エポキシ接着剤等の、有機溶媒に溶けない素材の接着剤を用いて固定するので、従来のように接着剤が有機溶媒に溶け出してカンチレバー11が脱落するという問題を回避できる。
Furthermore, since the
また、ホルダ12に形成される溝部53は、磁石16が丁度収まるように加工されているので、カンチレバー11を確実に所望の位置に合わせて固定することができる。
In addition, since the
更に、ホルダ12の溝部53には、互いに対向する側壁にそれぞれスリット54が設けられているので、ユーザはスリット54からピンセットを挿入して磁石16を摘むことができ、カンチレバー11の取り付け、取り外しの作業を容易に行うことができる。
Furthermore, since
なお、上述した第1実施形態では、カンチレバー11のプレート部に磁石16を設け、ホルダ12を磁性を有する金属で構成する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、プレート部に立方体形状の金属(固定片)を設置し、ホルダ12の全体或いはその一部を磁石で形成することや、双方を磁石で形成して互いに引き付け合う極性にする構成とすることも可能である。即ち、固定片及びホルダのうち、一方が磁石を含み、他方が金属を含む、或いは、双方が磁石を含む構成としても本発明の効果を達成することが可能である。
In the above-described first embodiment, the
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図5は、第2実施形態に係るカンチレバー構造を模式的に示す斜視図、図6は同側面図である。図5、図6に示すように、第2実施形態に係るカンチレバー構造は、スキャナ14の表面にピエゾアクチュエータ13が設けられ、更に、該ピエゾアクチュエータ13の近傍に、支柱81が立設された構成を有している。ピエゾアクチュエータ13の表面にはホルダ12が設けられている。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the invention will be described. FIG. 5 is a perspective view schematically showing a cantilever structure according to the second embodiment, and FIG. 6 is a side view of the same. As shown in FIGS. 5 and 6, the cantilever structure according to the second embodiment has a
なお、図5、図6では、スキャナ14の上方にピエゾアクチュエータ13、カンチレバー11が設置される構成を示しているが、使用時には図1に示したように、上下を逆にする。
5 and 6 show a structure in which the
図7は、ホルダ12の構成を示す斜視図である。ホルダ12は、底面12aと、該底面12aに対して傾斜した表面12bを有する側面視台形状をなしている。表面12bの一部がコ字形状にくり抜かれており、くり抜かれた部分が溝部12cとされ、開口部12dが形成されている。カンチレバー11のプレート部は、開口部12dから挿入してホルダ12の溝部12cに収容される。
FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of the
即ち、ホルダ12に形成された溝部12cは、カンチレバー11のプレート部が丁度収容される大きさに形成されており、溝部12c内に収容されたプレート部は、該プレート部の面に平行な方向に対して堅固に固定される。
That is, the
また、図5に示すように、カンチレバー11の先端には探針11aが設けられている。
Further, as shown in FIG. 5, the tip of the
図5、図6に示す支柱81は例えば金属で形成されており、該支柱81の表面は傾斜面81aとされている。傾斜面81aの傾斜角度は、上述したホルダ12の傾斜角度とほぼ同一とされている。即ち、傾斜面81aとスキャナ14表面のなす角度は、ホルダ12の底面12a(図7参照)と表面12bのなす角度とほぼ同一とされている。
The
図6に示すように、支柱81の傾斜面81aには、該傾斜面81aに対して直交する方向にネジ孔82が穿設されている。傾斜面81aには、長尺平板形状をなす押さえ板83が設置されている。図8は押さえ板83の構成を示す斜視図である。
As shown in FIG. 6, the
図8に示すように、押さえ板83の長尺方向の一方の端部83a側には、開口部84が穿設されている。該開口部84にはネジ85が挿通され、該ネジ85はネジ孔82に螺合されている。
As shown in FIG. 8, an
従って、ネジ85を締め付けることにより、押さえ板83を傾斜面81aに圧接することができる。また、ネジ85を緩めることにより、該ネジ85を中心として、押さえ板83を回転させることができる。
Therefore, by tightening the
また、図5、図6に示すように、開口部84を中心として押さえ板83を回転させて、他方の端部83bがカンチレバー11側になるように配置すると、該押さえ板83の面がカンチレバー11のプレート部に丁度重複するように配置されている。
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, when the holding
従って、図6に示すように、押さえ板83をプレート部に重複させた状態で矢印Y1の方向にネジ85を締め付けると、該押さえ板83によりプレート部を溝部12c(図7参照)に固定させることができ、ひいては、カンチレバー11をホルダ12に固定することができる。
Therefore, as shown in FIG. 6, when the
一方、図9に示すように、ネジ85を緩めて矢印Y2の方向に移動させることにより、押さえ板83によるカンチレバー11の締め付けを解除することができる。更に、押さえ板83をほぼ180°回転させることにより、カンチレバー11をホルダ12から解放することができる。従って、カンチレバー11をホルダ12の溝部12cから取り外すことができる。
On the other hand, as shown in FIG. 9, by loosening the
次に、第2実施形態に係るカンチレバーの取り付け構造の作用について説明する。ホルダ12にカンチレバー11を設置する際には、ユーザは、カンチレバー11をピンセットで摘まみ、該カンチレバー11のプレート部を溝部12c内に挿入する。
Next, the operation of the cantilever mounting structure according to the second embodiment will be described. When installing the
次いで、ネジ85を緩めて押さえ板83を回転可能とし、該押さえ板83をカンチレバー11のプレート部に重複させる。
Next, the
この状態でネジ85を締め付けて、押さえ板83によりプレート部を溝部12c内に固定する。
In this state, the
前述したように、プレート部は、溝部12cに収容されることによりプレート面の方向について堅固に固定される。更に、押さえ板83によりプレート面に対して直交する方向に堅固に固定される。従って、接着剤を使用することなく、カンチレバー11をホルダ12に固定することができる。
As described above, the plate portion is firmly fixed in the direction of the plate surface by being accommodated in the
また、カンチレバー11を取り外す際には、ネジ85を緩めて押さえ板83を回転させる。その結果、図9に示したように、プレート部が解放されるのでユーザはピンセットを用いることにより、カンチレバー11を溝部12c内から容易に取り外すことができる。
Further, when removing the
即ち、一つのネジ85を締め付けたり、緩めたりすることでカンチレバー11をホルダ12から着脱することができる。この際、ネジ85をネジ孔82から完全に取り外すのではなく、ネジ85を緩めたり、締め付けたりするだけでカンチレバー11の着脱が可能となるので、ネジ85をネジ孔82に装着するという細かい作業が不要となり、カンチレバー11の交換作業を容易に実施することが可能となる。
That is, the
このように、第2実施形態に係るカンチレバー11の取り付け構造では、一つのネジ85を緩めたり、締め付けたりするという簡便な操作により容易にカンチレバー11の交換作業を実施することが可能になる。
As described above, in the mounting structure of the
[第2実施形態の変形例]
次に、上述した第2実施形態の変形例について説明する。図10は、変形例に係るカンチレバーの取り付け構造の模式的な側面図である。
[Modification of Second Embodiment]
Next, a modification of the above-described second embodiment will be described. FIG. 10 is a schematic side view of a cantilever mounting structure according to a modification.
図10に示すように変形例では、カンチレバー11のプレート部に、更に平板形状をなすプラスチック基板91(平板部材)を接着固定する。例えば、カンチレバー11のプレート部の幅が2mmである場合に、プラスチック基板91の幅を4mm程度とする。即ち、プラスチック基板91は、カンチレバー11よりも広幅の平板部材である。
As shown in FIG. 10, in a modification, a plate-shaped plastic substrate 91 (flat plate member) is further adhesively fixed to the plate portion of the
また、ホルダ12に形成される溝部12c(図7参照)は、プラスチック基板91の大きさに合わせて形成される。そして、このプラスチック基板91を溝部12c内に挿入し、押さえ板83により該プラスチック基板91を固定する。即ち、変形例に係るホルダ12の溝部12cは、プラスチック基板91を収容可能な大きさとされている。
Further, the
このように、プレート部の幅よりも大きく構成したプラスチック基板91を用いることにより、ユーザはピンセットを用いて容易にカンチレバー11を着脱することが可能となり、操作性を向上させることができる。
In this way, by using the
なお、図10に示した例では、平板部材としてプラスチック基板91を用いる例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の材質の平板部材を用いることも可能である。
In the example shown in FIG. 10, the example using the
以上、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。 Although embodiments of the present invention have been described above, the statements and drawings forming part of this disclosure should not be construed as limiting the present invention. Various alternative embodiments, implementations and operational techniques will become apparent to those skilled in the art from this disclosure.
11 カンチレバー
11a 探針
12 ホルダ
13 ピエゾアクチュエータ
14 スキャナ
15 本体
16 磁石
17 レーザ導入ガラス
19 メニスカス
21 ステージ
22 カバーガラス
23 プール
51 底面
52 表面
53 溝部
54 スリット
81 支柱
81a 傾斜面
82 ネジ孔
83 押さえ板
83a、83b 端部
84 開口部
85 ネジ
91 プラスチック基板(平板部材)
111 固定板
112a、112b 支柱
113 ピエゾアクチュエータ
114 押さえ板
116 カンチレバー
117a、117b ネジ
121a、121b 開口部
122a、122b ネジ孔
11
111 fixed
Claims (9)
前記カンチレバーに固定された固定片と、
前記固定片を収容する溝部を有し、前記カンチレバーを走査するスキャナに直接または間接的に固定されたホルダと、を有し、
前記固定片及び前記ホルダのうち、一方が磁石を含み他方が金属を含む、または、双方が磁石を含むこと
を特徴とする原子間力顕微鏡のカンチレバー構造。 A cantilever structure of an atomic force microscope having a cantilever with a probe provided at its tip, and measuring the sample by bringing the probe into contact with or approaching the sample,
a fixed piece fixed to the cantilever;
a holder that has a groove that accommodates the fixed piece and that is directly or indirectly fixed to a scanner that scans the cantilever;
A cantilever structure for an atomic force microscope, wherein one of the fixed piece and the holder contains a magnet and the other contains a metal, or both contain a magnet.
を特徴とする請求項1に記載の原子間力顕微鏡のカンチレバー構造。 2. The cantilever structure of an atomic force microscope according to claim 1, wherein said groove has a concave shape surrounded by side walls.
を特徴とする請求項2に記載の原子間力顕微鏡のカンチレバー構造。 3. The cantilever structure for an atomic force microscope according to claim 2, wherein a slit is formed in a part of said side wall.
を特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の原子間力顕微鏡のカンチレバー構造。 The cantilever structure of an atomic force microscope according to any one of claims 1 to 3, wherein the fixed piece is fixed to the cantilever using an adhesive that does not dissolve in an organic solvent.
を特徴とする請求項4に記載の原子間力顕微鏡のカンチレバー構造。 5. The cantilever structure of an atomic force microscope according to claim 4, wherein said adhesive is an epoxy adhesive.
前記カンチレバーを収容する溝部を有し、前記カンチレバーを走査するスキャナに直接または間接的に固定されたホルダと、
前記ホルダの近傍に設けられた支柱と、
長尺の平板形状をなし、長尺方向の一方の端部側に開口部が形成された押さえ板と、
前記開口部に挿通され、前記支柱の表面に形成されたネジ孔に螺合して、前記押さえ板を前記支柱の表面に固定するネジと、
を備え、
前記押さえ板を、前記溝部に収容された前記カンチレバーに重複させ、前記ネジを締め付けることにより、前記カンチレバーを前記ホルダに固定すること
を特徴とする原子間力顕微鏡のカンチレバー構造。 A cantilever structure of an atomic force microscope having a cantilever with a probe provided at its tip, and measuring the sample by bringing the probe into contact with or approaching the sample,
a holder having a groove for accommodating the cantilever and fixed directly or indirectly to a scanner that scans the cantilever;
a post provided near the holder;
a pressing plate having a long flat plate shape and having an opening formed at one end in the longitudinal direction;
a screw that is inserted through the opening and screwed into a screw hole formed in the surface of the support to fix the holding plate to the surface of the support;
with
A cantilever structure for an atomic force microscope, wherein the cantilever is fixed to the holder by overlapping the pressing plate with the cantilever housed in the groove and tightening the screw.
前記ホルダは、前記平板部材を収容可能な溝部を備え、
前記平板部材を前記溝部に収容した状態で、前記押さえ板を前記平板部材に重複させ、前記ネジを締め付けることにより、前記カンチレバーを前記ホルダに固定すること
を特徴とする請求項6に記載の原子間力顕微鏡のカンチレバー構造。 further comprising a flat plate member attached to the cantilever and wider than the cantilever;
The holder has a groove capable of accommodating the flat plate member,
7. The atom according to claim 6, wherein the cantilever is fixed to the holder by overlapping the pressing plate on the flat plate member while the flat plate member is accommodated in the groove, and tightening the screw. Cantilever structure of force microscopy.
前記カンチレバーに固定された固定片と、
前記固定片を収容する溝部を有するホルダと、
前記ホルダを直接的、或いは間接的に固定するスキャナと、
前記カンチレバーを走査し、該カンチレバーの変位量を検出して前記試料を測定する測定回路と、を備え、
前記固定片及び前記ホルダのうち、一方が磁石を含み他方が金属を含む、または、双方が磁石を含む、
ことを特徴とする原子間力顕微鏡。 An atomic force microscope that has a cantilever with a probe at its tip and measures the sample by bringing the probe into contact with or close to the sample,
a fixed piece fixed to the cantilever;
a holder having a groove for accommodating the fixed piece;
a scanner that directly or indirectly fixes the holder;
a measurement circuit that scans the cantilever and detects the amount of displacement of the cantilever to measure the sample;
one of the fixed piece and the holder contains a magnet and the other contains a metal, or both contain a magnet;
An atomic force microscope characterized by:
前記カンチレバーを収容する溝部を有するホルダと、
前記ホルダを直接的、或いは間接的に固定するスキャナと、
前記ホルダの近傍に設けられた支柱と、
長尺の平板形状をなし、長尺方向の一方の端部側に開口部が形成された押さえ板と、
前記開口部に挿通され、前記支柱の表面に形成されたネジ孔に螺合して、前記押さえ板を前記支柱の表面に固定するネジと、
前記カンチレバーを走査し、該カンチレバーの変位量を検出して前記試料を測定する測定回路と、を備え、
前記押さえ板を前記カンチレバーに重複させ、前記ネジを締め付けることにより、前記カンチレバーを前記ホルダに固定すること
を特徴とする原子間力顕微鏡。 An atomic force microscope that has a cantilever with a probe at its tip and measures the sample by bringing the probe into contact with or close to the sample,
a holder having a groove for accommodating the cantilever;
a scanner that directly or indirectly fixes the holder;
a post provided near the holder;
a pressing plate having a long flat plate shape and having an opening formed at one end in the longitudinal direction;
a screw that is inserted through the opening and screwed into a screw hole formed in the surface of the support to fix the holding plate to the surface of the support;
a measurement circuit that scans the cantilever and detects the amount of displacement of the cantilever to measure the sample;
An atomic force microscope, wherein the cantilever is fixed to the holder by overlapping the pressing plate on the cantilever and tightening the screw.
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