JP2024042583A - 試料ホルダー把持装置、試料ホルダー交換装置、及び、試料ホルダー交換方法 - Google Patents

Abstract

【課題】試料ホルダーを把持するための操作を必要とせずに、試料ホルダーを把持してホルダーマウントから引き抜くことを目的とする。
【解決手段】固定ツメ１４は、全体として折れ曲がった略Ｌ字状の形状を有する。可動ツメ１６は、固定ツメ１４の折れ曲がった部分に対向して配置される。圧縮バネ１８は、可動ツメ１６を固定ツメ１４の方向に押圧する。可動ツメ１６の先端には、試料ホルダー３０との摩擦を軽減するためのローラー２２が設けられている。固定ツメ１４と可動ツメ１６との間に試料ホルダー３０が挿入され、圧縮バネ１８による力が加えられた可動ツメ１６と固定ツメ１４とによって試料ホルダー３０が把持される。
【選択図】図１

Description

本発明は、荷電粒子線装置に搭載された試料ホルダーを交換する技術に関する。

電子顕微鏡等の荷電粒子線装置においては、試料室内に設けられた試料ホルダーを交換する場合、一般的に、試料ホルダー把持装置によって試料ホルダーを把持することで試料ホルダーが交換される。

図４０には、従来技術に係る試料ホルダー把持装置が示されている。従来技術に係る試料ホルダー把持装置６００は、ベース部６０２と一対の可動ツメ６０４と引張バネ６０６とを含む。一対の可動ツメ６０４は、ベース部６０２に取り付けられ、支点６０８を回転軸として回転する部材である。引張バネ６０６は、可動ツメ６０４が閉じる方向に力を加える。一対の可動ツメ６０４は、引張バネ６０６による力によって互いに引き寄せられて、試料ホルダーを把持する。

荷電粒子線装置においては、試料ホルダーはホルダーマウントに搭載されている。例えば、試料ホルダーは、把持される部分であるホルダーベースと、ホルダーベースの上部に設けられて、ホルダーベースの周囲に鍔状に突出する試料収納部と、を含む。ホルダーベースが、一対の可動ツメ６０４によって把持される。また、試料収納部によって、試料ホルダー全体が下方から支持される。

ホルダーマウントに搭載された試料ホルダーを交換する場合、試料ホルダー把持装置６００は、搬送機構によって試料ホルダーに向けて移動させられて試料ホルダーに近づけられる。一対の可動ツメ６０４が試料ホルダーに接触し、試料ホルダー把持装置６００が更に試料ホルダーに向けて移動させられると、試料ホルダーは一対の可動ツメ６０４の間に挿入され、一対の可動ツメ６０４は、試料ホルダーの側面に沿って外側に広がる。試料ホルダー把持装置６００が更に試料ホルダーに向けて移動させられると、ベース部６０２が試料ホルダーの側面に接触する。引張バネ６０６による力によって一対の可動ツメ６０４が閉じられ、これにより、試料ホルダーが一対の可動ツメ６０４によって把持される。一対の可動ツメ６０４が試料ホルダーを把持した状態で、試料ホルダー把持装置６００が、搬送機構によってホルダーマウントから離れる方向へ移動させられると、試料ホルダーは、ホルダーマウントから引き抜かれる。その後、試料ホルダーが交換されて、ホルダーマウントに搭載される。

図４１には、従来技術に係る別の試料ホルダー把持装置が示されている。従来技術に係る試料ホルダー把持装置７００は、ベース部７０２と一対の可動ツメ７０４と引張バネ７０６とを含む。一対の可動ツメ７０４は、ベース部７０２に取り付けられ、支点７０８を回転軸として回転する部材である。引張バネ７０６は、可動ツメ７０４が閉じる方向に力を加える。また、試料ホルダー把持装置７００は、操作シャフト７１０を含む。操作シャフト７１０は、試料ホルダー把持装置７００を搬送する搬送機構とベース部７０２とに接続され、一対の可動ツメ７０４の開閉を操作する部材である。操作シャフト７１０に二面加工部７１２が設けられており、二面加工部７１２の幅の違いによって、一対の可動ツメ７０４が開閉される。

以下、図４２から図４６を参照して、試料ホルダー把持装置７００の動作について説明する。図４２から図４６には、試料ホルダー把持装置７００、試料ホルダー８００及びホルダーマウント８１０が示されている。

試料ホルダー８００は、把持される部分であるホルダーベース８０２と、ホルダーベース８０２の上部に設けられて、ホルダーベース８０２の周囲に鍔状に突出する試料収納部８０４と、を含む。図４２から図４６には、試料収納部８０４は、破線で示されている。

ホルダーマウント８１０は、ベース部８１２と、一対の可動ツメ８１４と、引張バネ８１６とを含む。一対の可動ツメ８１４は、回転可能な状態でベース部８１２に取り付けられている。一対の可動ツメ８１４は、引張バネ８１６に連結されており、引張バネ８１６による力によって互いに引き寄せられて、試料ホルダー８００を把持する。

ホルダーマウント８１０は、荷電粒子線装置の試料室（試料の観察や測定等が行われる空間）内に配置される。ホルダーベース８０２が、一対の可動ツメ８１４の間に配置されることで、ホルダーベース８０２が一対の可動ツメ８１４によって把持される。その状態では、試料の観察や測定等が行われる。

ホルダーマウント８１０に搭載された試料ホルダー８００を交換する場合、図４２に示すように、まず、作業者が操作シャフト７１０を回転させることで、一対の可動ツメ７０４を開いた状態にする。その状態で、試料ホルダー把持装置７００が、搬送機構によって試料ホルダー８００に向けて移動させられて試料ホルダー８００に近づけられる。

図４３に示すように、試料ホルダー把持装置７００が試料ホルダー８００に近づくと、一対の可動ツメ７０４がホルダーベース８０２に接触する。

図４４に示すように、試料ホルダー把持装置７００が更に試料ホルダー８００に向けて移動させられると、ホルダーベース８０２が一対の可動ツメ７０４の間に挿入され、一対の可動ツメ７０４は、ホルダーベース８０２の側面に沿って外側に広がる。

図４５に示すように、試料ホルダー把持装置７００が更に試料ホルダー８００に向けて移動させられると、ベース部７０２がホルダーベース８０２の側面に接触する。

次に、作業者が操作シャフト７１０を回転させることで、図４６に示すように、一対の可動ツメ７０４を閉じる。これにより、試料ホルダー８００が、一対の可動ツメ７０４によって把持される。

一対の可動ツメ７０４が試料ホルダー８００を把持した状態で、試料ホルダー把持装置７００が、搬送機構によってホルダーマウント８１０から離れる方向へ移動させられると、試料ホルダー８００は、ホルダーマウント８１０から引き抜かれる。その後、試料ホルダーが交換されて、ホルダーマウント８１０に搭載される。

工作機械に使用される工具交換装置に関して、特許文献１には、略Ｌ字状の形状を有する押圧部材であって、クサビ状のロック用爪からなる一端を有する押圧部材が記載されている。その押圧部材とローラーとによって工具を把持して工具が交換される。

特許文献２には、交換アームを旋回させることで、ホルダーを交換する機構が記載されている。

特許第４３２７６９７号公報 特開２００４－２７６１６１号公報

図４０に示されている試料ホルダー把持装置６００では、ホルダーマウント８１０の保持力（つまり引張バネ８１６の力）が、試料ホルダー把持装置６００の引張バネ６０６の保持力よりも強い場合がある。この場合、ホルダーマウント８１０から試料ホルダー８００を引き抜くときに、引張バネ６０６の保持力がホルダーマウント８１０の保持力に負けてしまい、試料ホルダー８００がホルダーマウント８１０から抜けないことがあり得る。

図４１に示されている試料ホルダー把持装置７００では、ホルダーマウント８１０から試料ホルダー８００を引き抜くときに可動ツメ７０４が開いてしまい、試料ホルダー８００がホルダーマウント８１０から抜けないことがあり得る。

また、試料ホルダー把持装置７００では、試料ホルダー８００を把持するときや、その把持する力を弱めるときに、作業者が操作シャフト７１０を回転させる必要がある。

また、試料ホルダー把持装置６００，７００では、試料ホルダー８００をホルダーマウント８１０に挿し込むときに、ベース部６０２，７０２が直接押し込まれるため、部品の寸法誤差や機構の位置誤差を吸収することができない。

本発明の目的は、試料ホルダーを把持するための操作を必要とせずに、試料ホルダーを把持してホルダーマウントから引き抜くことにある。

本発明の１つの態様は、荷電粒子線装置に搭載された試料ホルダーを交換するときに前記試料ホルダーを把持する試料ホルダー把持装置において、全体として折れ曲がった略Ｌ字状の形状を有する固定ツメと、前記固定ツメの折れ曲がった部分に対向して配置された可動ツメと、前記可動ツメを前記固定ツメの方向に押圧する圧縮バネと、前記可動ツメの先端に設けられて前記試料ホルダーとの摩擦を軽減するためのローラーと、を含み、前記固定ツメと前記可動ツメとの間に前記試料ホルダーが挿入され、前記圧縮バネによる力が加えられた前記可動ツメと前記固定ツメとよって前記試料ホルダーが把持される、ことを特徴とする試料ホルダー把持装置である。

上記の構成によれば、固定ツメと可動ツメとの間に試料ホルダーが挿入されると、可動ツメは、固定ツメから離れる方向へ広がると共に、圧縮バネから力を受ける。固定ツメに向かう方向に作用する力が、圧縮バネから可動ツメに加えられることで、固定ツメと可動ツメとによって試料ホルダーが把持される。このように、試料ホルダーを把持するための操作を行わなくても、試料ホルダーが試料ホルダー把持装置によって把持して、試料ホルダーが搭載されているホルダーマウントから試料ホルダーを引き抜くことができる。

例えば、前記荷電粒子線装置に設けられたホルダーマウントに搭載された前記試料ホルダーを前記固定ツメと前記可動ツメとの間に挿入する方向と、前記固定ツメと前記可動ツメとによって把持された前記試料ホルダーを前記ホルダーマウントから引き抜く方向と、が異なる。

前記固定ツメと前記可動ツメは、３箇所で前記試料ホルダーを支持することで前記試料ホルダーを把持してもよい。

試料ホルダー把持装置は、前記固定ツメと前記可動ツメとによって把持された前記試料ホルダーを、前記荷電粒子線装置に設けられたホルダーマウントに搭載するときに、前記試料ホルダーの位置誤差を吸収するための緩衝部材を更に含んでもよい。

本発明の１つの態様は、荷電粒子線装置に搭載された試料ホルダーを交換する試料ホルダー交換装置において、仕切弁によって仕切られた予備室と試料室との間を移動する交換アームと、前記交換アームに設置された複数の試料ホルダー把持装置と、を含み、前記予備室では、１又は複数の試料ホルダーが保管され、前記試料室では、前記試料ホルダーに収容された試料が観察され、前記試料ホルダー把持装置は、全体として折れ曲がった略Ｌ字状の固定ツメと、前記固定ツメの折れ曲がった部分に対向して配置された可動ツメと、前記可動ツメを前記固定ツメの方向に押圧する圧縮バネと、前記可動ツメの先端に設けられて前記試料ホルダーとの摩擦を軽減するためのローラーと、を含み、前記試料室内にてホルダーマウントに搭載された前記試料ホルダーが、前記固定ツメと前記可動ツメとの間に挿入され、前記圧縮バネによる力が加えられた前記可動ツメと前記固定ツメとよって前記試料ホルダーが把持され、前記交換アームによって、前記試料室内にて前記試料ホルダー把持装置によって把持された前記試料ホルダーが、前記試料室から前記予備室へ搬送される、ことを特徴とする試料ホルダー交換装置である。

前記交換アームは、前記予備室内及び前記試料室内のそれぞれにて回転可能な部材であり、前記交換アームの両端に試料ホルダー把持装置が設けられ、前記予備室及び前記試料室のそれぞれにて前記交換アームが回転することで、前記ホルダーマウントに搭載された前記試料ホルダーが、前記交換アームの一方端に設けられた試料ホルダー把持装置によって把持されて前記予備室内に搬送され、前記予備室内に設けられた別の試料ホルダーが、前記交換アームの他方端に設けられた試料ホルダー把持装置によって把持されて、前記試料室内に搬送されて前記ホルダーマウントに搭載されてもよい。

本発明の１つの態様は、荷電粒子線装置に搭載された試料ホルダーを交換する試料ホルダー交換方法において、上記の試料ホルダー把持装置を、前記試料ホルダーが搭載されたホルダーマウントに対して第１方向から近づけることで、前記試料ホルダー把持装置によって前記試料ホルダーを把持し、前記試料ホルダーを把持した前記試料ホルダー把持装置を、前記ホルダーマウントから離れる第２方向であって前記第１方向とは異なる第２方向に移動させることで、前記ホルダーマウントから前記試料ホルダーを引き抜く、ことを特徴とする試料ホルダー交換方法である。

本発明によれば、試料ホルダーを把持するための操作を必要とせずに、試料ホルダーを把持してホルダーマウントから引き抜くことができる。

第１実施形態の全体の構成を示す斜視図である。 第１実施形態に係る試料ホルダー把持装置を示す斜視図である。 試料ホルダーを示す斜視図である。 ホルダーマウントを示す斜視図である。 試料ホルダー把持装置とホルダーマウントを上方から見たときの図である。 試料ホルダー把持装置とホルダーマウントを上方から見たときの図である。 試料ホルダー把持装置とホルダーマウントを上方から見たときの図である。 試料ホルダー把持装置とホルダーマウントを上方から見たときの図である。 試料ホルダー把持装置とホルダーマウントを上方から見たときの図である。 試料ホルダー把持装置とホルダーマウントを上方から見たときの図である。 試料ホルダー把持装置とホルダーマウントを上方から見たときの図である。 試料ホルダー把持装置とホルダーマウントを上方から見たときの図である。 試料ホルダー把持装置とホルダーマウントを上方から見たときの図である。 第２実施形態の全体の構成を示す斜視図である。 試料ホルダー把持装置とホルダーマウントを上方から見たときの図である。 試料ホルダー把持装置とホルダーマウントを上方から見たときの図である。 試料ホルダー把持装置とホルダーマウントを上方から見たときの図である。 試料ホルダー把持装置とホルダーマウントを上方から見たときの図である。 試料ホルダー把持装置を上方から見たときの図である。 第３実施形態に係る試料ホルダー交換装置を上方から見たときの図である。 第３実施形態に係る試料ホルダー交換装置を側方から見たときの図である。 第３実施形態に係る試料ホルダー交換装置を上方から見たときの図である。 第３実施形態に係る試料ホルダー交換装置を上方から見たときの図である。 第３実施形態に係る試料ホルダー交換装置を上方から見たときの図である。 第３実施形態に係る試料ホルダー交換装置を上方から見たときの図である。 第３実施形態に係る試料ホルダー交換装置を上方から見たときの図である。 第３実施形態に係る試料ホルダー交換装置を上方から見たときの図である。 第３実施形態に係る試料ホルダー交換装置を上方から見たときの図である。 第３実施形態に係る試料ホルダー交換装置を上方から見たときの図である。 第３実施形態に係る試料ホルダー交換装置を上方から見たときの図である。 第３実施形態に係る試料ホルダー交換装置を上方から見たときの図である。 第３実施形態に係る試料ホルダー交換装置を上方から見たときの図である。 第３実施形態に係る試料ホルダー交換装置を上方から見たときの図である。 第３実施形態に係る試料ホルダー交換装置を上方から見たときの図である。 第３実施形態に係る試料ホルダー交換装置を上方から見たときの図である。 第３実施形態に係る試料ホルダー交換装置を上方から見たときの図である。 第３実施形態に係る試料ホルダー交換装置を上方から見たときの図である。 第４実施形態に係る試料ホルダー交換装置を上方から見たときの図である。 第５実施形態に係る試料ホルダー交換システムを示す図である。 従来技術に係る試料ホルダー把持装置を示す図である。 従来技術に係る試料ホルダー把持装置を示す図である。 従来技術に係る試料ホルダー把持装置を示す図である。 従来技術に係る試料ホルダー把持装置を示す図である。 従来技術に係る試料ホルダー把持装置を示す図である。 従来技術に係る試料ホルダー把持装置を示す図である。 従来技術に係る試料ホルダー把持装置を示す図である。

＜試料ホルダー把持装置＞
（第１実施形態）
以下、図１から図４を参照して、第１実施形態に係る試料ホルダー把持装置１０について説明する。図１は、第１実施形態の全体の構成を示す斜視図である。図１には、第１実施形態に係る試料ホルダー把持装置１０と、試料ホルダー３０と、ホルダーマウント４０とが示されている。図２は、試料ホルダー把持装置１０を示す斜視図である。図３は、試料ホルダー３０を示す斜視図である。図４は、ホルダーマウント４０を示す斜視図である。

ホルダーマウント４０は、例えば、電子顕微鏡等の荷電粒子線装置の試料室内に設置されている。試料室では、試料の観察や測定等が行われる。試料は試料ホルダー３０に収容される。試料ホルダー３０は、ホルダーマウント４０に搭載される。試料ホルダー把持装置１０は、ホルダーマウント４０に搭載された試料ホルダー３０を交換するために用いられる。

図１に示すように、互いに直交するＸ軸とＹ軸とが定められている。Ｘ軸方向とＹ軸方向は、試料ホルダー把持装置１０の移動方向である。

Ｘ軸方向は、試料ホルダー把持装置１０に対する試料ホルダー３０の着脱方向に相当する。具体的には、（Ｘ＋）方向は、試料ホルダー把持装置１０が試料ホルダー３０を把持するときの試料ホルダー把持装置１０の移動方向である。（Ｘ－）方向は、試料ホルダー把持装置１０から試料ホルダー３０を抜き取るときの試料ホルダー把持装置１０の移動方向である。

Ｙ軸方向は、ホルダーマウント４０に対する試料ホルダー３０の着脱方向に相当する。具体的には、（Ｙ＋）方向は、ホルダーマウント４０に試料ホルダー３０を挿し込むときの試料ホルダー把持装置１０の移動方向である。（Ｙ－）方向は、ホルダーマウント４０から試料ホルダー３０を引き抜くときの試料ホルダー把持装置１０の移動方向である。

試料ホルダー把持装置１０は、ベース部１２と、固定ツメ１４と、可動ツメ１６と、圧縮バネ１８と、を含む。

ベース部１２は、図示しない搬送機構に接続される部材である。搬送機構は、試料ホルダー把持装置１０を移動させる装置である。

固定ツメ１４は、全体として折れ曲がった略Ｌ字状の形状を有し、ベース部１２に取り付けられている。具体的には、固定ツメ１４は、固定ツメ要素１４ａ，１４ｂを含む。固定ツメ要素１４ａは、 その一端がベース部１２に取り付けられてベース部１２から延在する棒状の部材である。図１に示す例では、固定ツメ要素１４ａは、Ｙ軸方向に延在している。固定ツメ要素１４ｂは、固定ツメ要素１４ａと交差するように（例えば固定ツメ要素１４ａと直交するように）固定ツメ要素１４ａに取り付けられている。図１に示す例では、固定ツメ要素１４ｂは、Ｘ軸方向に延在している。固定ツメ要素１４ａ，１４ｂによって、全体として略Ｌ字状に折れ曲がった形状が実現される。

可動ツメ１６は、固定ツメ要素１４ａに取り付けられた棒状の部材であって、固定ツメ１４の折れ曲がった部分（つまり固定ツメ要素１４ｂ）に対向して配置された部材である。可動ツメ１６は、その一端が取り付けられている箇所から、固定ツメ要素１４ｂが延在する方向（Ｘ軸方向）に沿って、延在している。

圧縮バネ１８は、ベース部１２と可動ツメ１６との間に配置されて、可動ツメ１６を固定ツメ１４の方向（Ｙ軸方向）に押圧する。可動ツメ１６の一端（つまり、固定ツメ要素１４ａに取り付けられている部分）に支点２０が形成されており、可動ツメ１６は、支点２０を回転軸として回転可能な部材である。例えば、可動ツメ１６は、圧縮バネ１８の力によって、支点２０を回転軸として回転する。

可動ツメ１６の他端（つまり、固定ツメ要素１４ａに取り付けられている部分とは反対側の部分）に、ローラー２２が取り付けられている。ローラー２２は、試料ホルダー３０に接触して回転する部材である。

試料ホルダー把持装置１０は、更に、可動域制限部材２４を含む。可動域制限部材２４は、可動ツメ１６の回転を制限する部材である。可動域制限部材２４は棒状の部材であり、可動域制限部材２４の一端はベース部１２に取り付けられている。可動域制限部材２４は、可動ツメ１６を跨いで、ベース部１２から固定ツメ要素１４ｂに向けて延在して設けられている。可動域制限部材２４の他端（つまり、ベース部１２に取り付けられている部分とは反対側の部分）が、折れ曲がった形状を有している。可動ツメ１６が支点２０を回転軸として回転した場合において、その回転の角度が、ある角度になると、可動ツメ１６は、可動域制限部材２４の折れ曲がった部分に接触する。これにより、可動ツメ１６がその角度以上に回転しないように、可動ツメ１６の回転が制限される。

可動域制限部材２４の他端には、緩衝部材２６が設けられている。緩衝部材２６は、ゴム等の弾性体によって構成されている。試料ホルダー３０をホルダーマウント４０に挿し込むときに、緩衝部材２６が試料ホルダー３０に接触して潰れることで、部品の寸法誤差や位置誤差が吸収される。

図１及び図３に示すように、試料ホルダー３０は、把持される部分であるホルダーベース３２と、ホルダーベース３２の上部に設けられて、ホルダーベース３２の周囲に鍔状に突出する試料収納部３４と、を含む。図１及び図３には、試料収納部３４は、破線で示されている。ホルダーベース３２は、上面、下面及び側面を有し、上面に試料収納部３４が設けられている。側面には、平坦な部分が形成されている。試料は、試料収納部３４に収納される。図１に示すように、固定ツメ１４と可動ツメ１６との間に試料ホルダー３０が挿入されると、固定ツメ１４と可動ツメ１６がホルダーベース３２の側面に接触して、ホルダーベース３２を両側から挟みこむ。これにより、試料ホルダー３０が、固定ツメ１４と可動ツメ１６とによって把持される。

図１及び図４に示すように、ホルダーマウント４０は、ベース部４２と、一対の可動ツメ４４と、引張バネ４６とを含む。一対の可動ツメ４４は、支点４８を回転軸として回転可能な状態でベース部４２に取り付けられている。一対の可動ツメ４４は、引張バネ４６に連結されており、引張バネ４６による力によって互いに引き寄せられて、試料ホルダー３０を把持する。つまり、一対の可動ツメ４４の間に試料ホルダー３０が配置されると、一対の可動ツメ４４は、ホルダーベース３２の側面に接触して、ホルダーベース３２を両側から挟み込む。これにより、試料ホルダー３０が一対の可動ツメ４４によって把持される。

図４には、方向Ａが示されている。具体的には、ホルダーマウント４０から試料ホルダー３０を引き抜くときの方向（Ａ－）と、ホルダーマウント４０に試料ホルダー３０を挿し込むときの方向（Ａ＋）と、が示されている。なお、（Ａ＋）方向は（Ｙ＋）方向に一致し、（Ａ－）方向は（Ｙ－）方向に一致する。

図１に示すように、固定ツメ１４と可動ツメ１６とによって囲まれていない部分がＸ軸方向に開放しており、その開放した部分を介して、試料ホルダー３０が試料ホルダー把持装置１０に着脱される。また、ホルダーマウント４０においては、一対の可動ツメ４４の間がＹ軸方向に開放しており、その開放した部分を介して、試料ホルダー３０がホルダーマウント４０に着脱される。

以下、図５から図１０を参照して、ホルダーマウント４０から試料ホルダー３０を引き抜くときの試料ホルダー把持装置１０の動作について説明する。図５から図１０は、試料ホルダー把持装置１０とホルダーマウント４０を上方から見たときの図である。図５から図１０において、試料収納部３４は、破線で示されている。

図５に示すように、ホルダーベース３２が一対の可動ツメ４４によって把持されて、試料ホルダー３０がホルダーマウント４０に搭載されている。

まず、図５に示すように、試料ホルダー把持装置１０が、図示しない搬送機構によって、（Ｘ＋）方向に移動させられ、一方の可動ツメ４４の側部側から試料ホルダー３０に近づけられる。このときの（Ｘ＋）方向が、第１方向の一例に相当する。

図６に示すように、試料ホルダー把持装置１０が試料ホルダー３０に近づくと、可動ツメ１６の先端に設けられているローラー２２が、ホルダーベース３２の側面に接触する。なお、ホルダーベース３２の下部が、ホルダーマウント４０の一対の可動ツメ４４によって把持されており、ホルダーベース３２の上部の側面にローラー２２が接触する。後述するように、ホルダーベース３２の上部が、試料ホルダー把持装置１０の固定ツメ１４と可動ツメ１６とによって把持される。つまり、ホルダーベース３２は、ホルダーベース３２の下部がホルダーマウント４０の一対の可動ツメ４４によって把持され、ホルダーベース３２の上部が固定ツメ１４と可動ツメ１６とによって把持される程度の厚さを有する。

図７に示すように、試料ホルダー把持装置１０が更に（Ｘ＋）方向に移動させられると、ホルダーベース３２が固定ツメ１４と可動ツメ１６との間に挿入され、ホルダーベース３２の側面に沿ってローラー２２が回転しながら、可動ツメ１６が外側の方向（つまり、固定ツメ要素１４ｂに向かう方向とは反対の方向）に広がる。

図８に示すように、試料ホルダー把持装置１０が更に（Ｘ＋）方向に移動させられると、試料ホルダー３０は、固定ツメ１４と可動ツメ１６との間に完全に挿入される。ホルダーベース３２の側面の四隅が斜めに形成されている。試料ホルダー３０が固定ツメ１４と可動ツメ１６との間に完全に挿入されると、ローラー２２がホルダーベース３２の側面の角に位置し、可動ツメ１６が、圧縮バネ１８によって、固定ツメ要素１４ｂに向かう方向に押し戻される。この段階では、図８に示すように、可動ツメ１６のローラー２２がホルダーベース３２の側面に接触し（接点Ｃ１）、固定ツメ要素１４ｂの一部がホルダーベース３２の側面に接触する（接点Ｃ２）。つまり、この段階では、ホルダーベース３２は、固定ツメ１４と可動ツメ１６とによって２点で支持されている。

次に、図９に示すように、試料ホルダー把持装置１０は、搬送機構によって（Ｙ－）方向に移動させられる。つまり、試料ホルダー把持装置１０は、一対の可動ツメ４４の間にて開放している方向に移動させられる。これにより、固定ツメ要素１４ｂがホルダーベース３２の側面に接触する（接点Ｃ３）。その結果、ホルダーベース３２は、固定ツメ１４と可動ツメ１６とによって３点で支持される。このときの（Ｙ－）方向が、第２方向の一例に相当する。

図１０に示すように、試料ホルダー把持装置１０が更に（Ｙ－）方向に移動させられると、可動ツメ１６が、圧縮バネ１８によって固定ツメ要素１４ｂに向けて押され、その押圧によって、ホルダーベース３２が固定ツメ要素１４ｂに押し付けられる。その結果、試料ホルダー３０が、固定ツメ１４と可動ツメ１６とによって把持される。この状態で、試料ホルダー３０が、ホルダーマウント４０から引き抜かれる。この段階では、ホルダーベース３２は、固定ツメ１４と可動ツメ１６とによって３点で支持される。また、試料収納部３４によって、試料ホルダー３０全体が下方から支持される。

以下、図１１から図１３を参照して、ホルダーマウント４０に試料ホルダー３０を挿し込むときの試料ホルダー把持装置１０の動作について説明する。図１１から図１３は、試料ホルダー把持装置１０とホルダーマウント４０を上方から見たときの図である。図１１から図１３において、試料収納部３４は、破線で示されている。

図１１に示すように、試料ホルダー３０が、試料ホルダー把持装置１０によって把持されている。この状態で、試料ホルダー把持装置１０が、図示しない搬送機構によって（Ｙ＋）方向に移動させられ、ホルダーマウント４０の一対の可動ツメ４４の間の空間に近づけられる。

図１２に示すように、ホルダーベース３２の側面が一対の可動ツメ４４の先端に接触し、試料ホルダー把持装置１０が更に（Ｙ＋）方向に移動させられると、ホルダーベース３２が一対の可動ツメ４４によって（Ｙ－）方向に押される。その結果、ホルダーベース３２の側面（一対の可動ツメ４４が接触している側面とは反対側の側面）が、緩衝部材２６の先端に接触する。図１２には、その接触点Ｃ４が示されている。

試料ホルダー把持装置１０が更に（Ｙ＋）方向に移動させられると、図１３に示すように、試料ホルダー３０は、緩衝部材２６によって（Ｙ＋）方向に押されながら（接触点Ｃ４参照）、一対の可動ツメ４４の間に挿し込まれる。つまり、試料ホルダー３０が（Ｙ＋）方向に押されると、一対の可動ツメ４４はそれぞれ外側に開き、試料ホルダー３０は、一対の可動ツメ４４によって挟まれて把持される。このとき、緩衝部材２６が、部品の寸法誤差や位置誤差を吸収する。

以上のように、第１実施形態では、試料ホルダー把持装置１０に対する試料ホルダー３０の着脱方向（つまりＸ軸方向）と、ホルダーマウント４０に対する試料ホルダー３０の着脱方向（つまり、試料ホルダー３０を引き抜くときの方向（（Ｙ－）方向）と、試料ホルダー３０を挿し込むときの方向（（Ｙ＋）方向））と、が異なる。これにより、可動ツメ１６を開閉するための操作を行わずに、試料ホルダー３０を試料ホルダー把持装置１０によって把持した状態で、試料ホルダー３０をホルダーマウント４０から引き抜くことができる。また、試料ホルダー把持装置１０の固定ツメ１４と可動ツメ１６とによる保持力と、ホルダーマウント４０の一対の可動ツメ４４の保持力と、の大小関係に関わらず、試料ホルダー３０をホルダーマウント４０から引き抜くことができる。つまり、試料ホルダー３０が、固定ツメ１４によって、試料ホルダー３０を引き抜く方向（（Ｙ－）方向）に押されるので、従来技術と比べて、より確実に試料ホルダー３０をホルダーマウント４０から引き抜くことができる。

また、試料ホルダー３０をホルダーマウント４０に挿し込むときに、緩衝部材２６がホルダーベース３２の側面に接触することで、部品の寸法誤差や位置誤差が吸収される。そのため、従来技術と比べて、より確実に試料ホルダー３０をホルダーマウント４０に挿し込むことができる。寸法誤差や位置誤差が吸収されるので、部品毎や装置毎の厳密な位置調整が不要となる。

（第２実施形態）
以下、図１４を参照して、第２実施形態に係る試料ホルダー把持装置１０について説明する。図１４は、第２実施形態の全体の構成を示す斜視図である。図１４には、第２実施形態に係る試料ホルダー把持装置１０と、試料ホルダー３０と、ホルダーマウント４０とが示されている。

第２実施形態に係る試料ホルダー把持装置１０は、第１実施形態に係る試料ホルダー把持装置１０と同じ構成を有するが、第２実施形態に試料ホルダー把持装置１０の移動方向が、第１実施形態に係る試料ホルダー把持装置１０の移動方向と異なる。

第１実施形態では、試料ホルダー把持装置１０は、Ｘ軸方向に直線的に移動させられるが、第２実施形態では、試料ホルダー把持装置１０は、Ｒ軸を回転軸として（Ｒ＋）方向又は（Ｒ－）方向に回転させられる。Ｘ軸とＹ軸とによって形成される平面に直交する軸であり、ベース部１２に直交する軸である。

以下、図１５から図１８を参照して、ホルダーマウント４０から試料ホルダー３０を引き抜くときの試料ホルダー把持装置１０の動作について説明する。図１５から図１８は、試料ホルダー把持装置１０とホルダーマウント４０を上方から見たときの図である。図１５から図１８において、試料収納部３４は、破線で示されている。

まず、図１５に示すように、試料ホルダー把持装置１０が、図示しない搬送機構によって（Ｒ＋）方向に回転させられ、一方の可動ツメ４４の側部側から試料ホルダー３０に近づけられる。このときの（Ｒ＋）方向が、第１方向の一例に相当する。

図１６に示すように、試料ホルダー把持装置１０が試料ホルダー３０に近づくと、可動ツメ１６の先端に設けられているローラー２２が、ホルダーベース３２の側面に接触する。

図１７に示すように、試料ホルダー把持装置１０が更に（Ｒ＋）方向に回転させられると、ホルダーベース３２が固定ツメ１４と可動ツメ１６との間に挿入され、ホルダーベース３２の側面に沿ってローラー２２が回転しながら、可動ツメ１６が外側の方向（つまり、固定ツメ要素１４ｂに向かう方向とは反対の方向）に広がる。

図１８に示すように、試料ホルダー把持装置１０が更に（Ｒ＋）方向に回転させられると、試料ホルダー３０は、固定ツメ１４と可動ツメ１６との間に完全に挿入される。このとき、第１実施形態と同様に、可動ツメ１６が、圧縮バネ１８によって、固定ツメ要素１４ｂに向かう方向に押し戻される。

それ以降の動作は、第１実施形態に係る動作と同じである。つまり、図９及び図１０に示すように、試料ホルダー把持装置１０は、搬送機構によって（Ｙ－）方向に移動させられる。これにより、試料ホルダー３０が、固定ツメ１４と可動ツメ１６とによって把持された状態で、ホルダーマウント４０から引き抜かれる。

また、ホルダーマウント４０に試料ホルダー３０を挿し込むときは、図１１から図１３を参照して説明したように、試料ホルダー把持装置１０が（Ｙ＋）方向に移動させられる。これにより、試料ホルダー把持装置１０に把持されていた試料ホルダー３０が、ホルダーマウント４０の一対の可動ツメ４４の間に挿し込まれ、一対の可動ツメ４４によって把持される。その後、試料ホルダー把持装置１０は、搬送機構によって、ホルダーマウント４０から離れる方向（つまり（Ｒ－）方向）に回転させられる。これにより、試料ホルダー３０は、試料ホルダー把持装置１０から引き抜かれて、ホルダーマウント４０によって把持される。

以上のように、第２実施形態では、試料ホルダー把持装置１０に対する試料ホルダー３０の着脱方向（つまり、（Ｒ＋）方向と（Ｒ－）方向）と、ホルダーマウント４０に対する試料ホルダー３０の着脱方向（つまり、Ｙ軸方向）と、が異なる。これにより、第１実施形態と同様に、可動ツメ１６を開閉するための操作を行わずに、試料ホルダー３０をホルダーマウント４０から引き抜くことができる。また、試料ホルダー把持装置１０の固定ツメ１４と可動ツメ１６とによる保持力と、ホルダーマウント４０の一対の可動ツメ４４の保持力と、の大小関係に関わらず、試料ホルダー３０をホルダーマウント４０から引き抜くことができる。また、第１実施形態と同様に、緩衝部材２６による効果も得られる。

以下、図１９を参照して、３点で試料ホルダー３０を支持する構成について説明する。図１９は、試料ホルダー把持装置１０と試料ホルダー３０を上方から見たときの図である。

試料ホルダー３０が固定ツメ１４と可動ツメ１６とによって把持されている状態では、ローラー２２が、接点Ｃ１にてホルダーベース３２の側面に接触し、固定ツメ１４が接点Ｃ２，Ｃ３にてホルダーベース３２の側面に接触する。接点Ｃ２は、固定ツメ１４とホルダーベース３２の側面との間に形成され、接点Ｃ３は、固定ツメ１４の折れ曲がった部分とホルダーベース３２の側面との間に形成される。接点Ｃ１は、可動ツメ１６の先端に設けられているローラー２２とホルダーベース３２の側面との間に形成される。接点Ｃ１は、ホルダーベース３２を間にして、接点Ｃ２，Ｃ３に対向する位置に形成される。

圧縮バネ１８によって可動ツメ１６が固定ツメ１４に向けて押されるため、接点Ｃ１では、接点Ｃ２，Ｃ３の間に向けて力Ｐが加えられる。そのため、安定して試料ホルダー３０を把持することができる。

＜試料ホルダー交換装置＞
（第３実施形態）
以下、図２０及び図２１を参照して、第３実施形態に係る試料ホルダー交換装置１００について説明する。図２０は、試料ホルダー交換装置１００を上方から見たときの図である。図２１は、試料ホルダー交換装置１００を側方から見たときの図である。

試料ホルダー交換装置１００は、荷電粒子線装置に搭載された試料ホルダーを交換する装置である。試料ホルダー交換装置１００は、上述した試料ホルダー把持装置１０を含み、試料室１０２と予備室１０４との間で試料ホルダー３０を交換する装置である。試料室１０２の内部及び予備室１０４の内部は、真空ポンプ等によって真空（例えば高真空）に維持される。

試料室１０２内には、上述したホルダーマウント４０が設置されている。ホルダーマウント４０に試料ホルダー３０が搭載されて、試料室１０２にて、試料ホルダー３０に収容された試料の観察や測定等が行われる。

予備室１０４内には、１又は複数の試料ホルダー３０が保管される。例えば、予備室１０４内に保管されている試料ホルダー３０が、試料室１０２に搬送されたり、試料室１０２内に設置された試料ホルダー３０が、予備室１０４に搬送されて保管されたりする。

試料室１０２と予備室１０４とは、仕切弁の一例であるアイソレーションバルブ１０６によって仕切られている。試料室１０２にて試料の観測や測定等が行われる場合、アイソレーションバルブ１０６は閉じた状態となり、試料ホルダー３０が交換される場合、アイソレーションバルブ１０６は開いた状態となる。

試料ホルダー交換装置１００は、交換アーム１０８、回転方向変換装置１１０、直動ガイド軸１１２、回転伝達軸１１４、ガイドブッシュ１１６、直動用モーター１１８、回転用モーター１２０、直動機構１２２、ホルダー設置部１２４及びエアロックバルブ１２６を含む。

交換アーム１０８は、試料室１０２と予備室１０４との間を移動する部材である。また、交換アーム１０８は、軸１０８ａを回転軸として、（Ｒ＋）方向又は（Ｒ－）方向に回転可能な部材である。

交換アーム１０８は、複数の試料ホルダー把持装置１０を含む。例えば、交換アーム１０８は、２つの試料ホルダー把持装置１０（試料ホルダー把持装置１０Ａ，１０Ｂ）を含む。試料ホルダー把持装置１０Ａは、交換アーム１０８の一方端に設けられ、試料ホルダー把持装置１０Ｂは、交換アーム１０８の他方端に設けられている。試料ホルダー把持装置１０Ａ，１０Ｂは、上述した試料ホルダー把持装置１０と同じ構成を有する。ここでは、一方端に設けられた試料ホルダー把持装置１０と他方端に設けられた試料ホルダー把持装置１０とを区別するために、一方端に設けられた試料ホルダー把持装置１０を「試料ホルダー把持装置１０Ａ」と称し、他方端に設けられた試料ホルダー把持装置１０を「試料ホルダー把持装置１０Ｂ」と称している。

試料ホルダー把持装置１０Ａ，１０Ｂは、逆向きに設置されている。例えば、試料ホルダー把持装置１０Ａにおいて固定ツメ１４と可動ツメ１６との間に形成される開口部分が、試料室１０２を向いているときに、試料ホルダー把持装置１０Ｂにおいて固定ツメ１４と可動ツメ１６との間に形成される開口部分が、予備室１０４を向くように、試料ホルダー把持装置１０Ａ，１０Ｂが設置される。交換アーム１０８の回転方向（例えば（Ｒ＋）方向）を基準にすると、試料ホルダー把持装置１０Ａ，１０Ｂのそれぞれの開口部分の向きは、同じ向き（例えば（Ｒ＋）方向）である。

交換アーム１０８を直動及び回転させる機構として、回転方向変換装置１１０、直動ガイド軸１１２、回転伝達軸１１４、ガイドブッシュ１１６、直動用モーター１１８、回転用モーター１２０及び直動機構１２２が用いられる。直動用モーター１１８と回転用モーター１２０は、大気側に設けられている。また、直動ガイド軸１１２及び回転伝達軸１１４は真空シールが施されており、予備室１０４内の真空が維持されている。

交換アーム１０８を直動させる機構として、２本の直動ガイド軸１１２、ガイドブッシュ１１６、直動用モーター１１８及び直動機構１２２が用いられる。２本の直動ガイド軸１１２のそれぞれの一方端は、回転方向変換装置１１０に接続されている。２本の直動ガイド軸１１２は、交換アーム１０８の直動をガイドする部材である。直動機構１２２は、直動用モーター１１８に接続され、直動用モーター１１８による駆動力を交換アーム１０８に伝達することで、交換アーム１０８を直線的に移動させる。これにより、交換アーム１０８は、Ｙ軸に沿って移動させられる。具体的には、交換アーム１０８は、予備室１０４から試料室１０２に向けて（つまり（Ｙ＋）方向へ）、又は、試料室１０２から予備室１０４に向けて（つまり（Ｙ－）方向へ）移動させられる。

交換アーム１０８を回転させる機構として、回転方向変換装置１１０、１本の回転伝達軸１１４及び回転用モーター１２０が用いられる。回転方向変換装置１１０は、交換アーム１０８の下部に設けられ、交換アーム１０８の回転方向を変える装置である。回転伝達軸１１４の一方端は、回転用モーター１２０に接続されており、他方端は、回転方向変換装置１１０に接続されている。回転伝達軸１１４は、回転用モーター１２０の駆動力を回転方向変換装置１１０に伝達する部材である。回転用モーター１２０による駆動力が、回転伝達軸１１４を介して回転方向変換装置１１０に伝達され、回転方向変換装置１１０は、回転用モーター１２０からの駆動力によって交換アーム１０８を、軸１０８ａを回転軸として回転させる。

また、予備室１０４には、ホルダー設置部１２４が設けられている。ホルダー設置部１２４には、試料ホルダー３０が設けられる。例えば、これから交換される試料ホルダー３０や、交換済みの試料ホルダー３０が、ホルダー設置部１２４に設けられる。

エアロックバルブ１２６は、予備室１０４と大気側の空間とを仕切るバルブである。

図２０及び図２１に示す例では、ホルダーマウント４０に試料ホルダー３０Ａが搭載されており、ホルダー設置部１２４に試料ホルダー３０Ｂが設けられている。試料ホルダー３０Ａ，３０Ｂは、上述した試料ホルダー３０と同じ構成を有する。試料収納部３４は、破線で示されている。

以下、図２２から図３７を参照して、試料ホルダー交換装置１００の動作について説明する。図２２から図３７は、試料ホルダー交換装置１００を上方から見たときの図である。図２２から図３７では、アイソレーションバルブ１０６の図示は省略されている。

図２２に示すように、ホルダーマウント４０に試料ホルダー３０Ａが搭載されており、ホルダー設置部１２４に試料ホルダー３０Ｂが設けられている。以下では、試料ホルダー３０Ａをホルダーマウント４０から回収してホルダー設置部１２４に設け、試料ホルダー３０Ｂをホルダーマウント４０に搭載するときの、試料ホルダー交換装置１００の動作について説明する。

図２３に示すように、直動用モーター１１８による駆動力によって、交換アーム１０８が、（Ｙ＋）方向に移動させられ、ホルダーマウント４０に近づけられる。

次に、図２４に示すように、回転用モーター１２０による駆動力によって、交換アーム１０８が、（Ｒ＋）方向に回転させられ、試料ホルダー把持装置１０Ａによって、ホルダーマウント４０に搭載されている試料ホルダー３０Ａが把持される。このときの試料ホルダー把持装置１０Ａの動作は、上述した第２実施形態に係る動作と同じある。つまり、試料ホルダー把持装置１０Ａを回転させることで、試料ホルダー３０Ａが試料ホルダー把持装置１０Ａによって把持される。交換アーム１０８が（Ｒ＋）方向に回転したときに試料ホルダー把持装置１０Ａが試料ホルダー３０Ａを把持するように、Ｙ軸上での交換アーム１０８の位置が調整される。つまり、試料ホルダー把持装置１０Ａが試料ホルダー３０Ａを把持することができる位置まで、交換アーム１０８がＹ軸に沿って（Ｙ＋）方向に移動させられる（図２３参照）。

次に、図２５に示すように、直動用モーター１１８による駆動力によって、交換アーム１０８が、ホルダーマウント４０から離れる方向（つまり（Ｙ－）方向）に移動させられる。このとき、交換アーム１０８は、交換アーム１０８が回転可能な位置まで移動させられる。

次に、図２６に示すように、回転用モーター１２０による駆動力によって、交換アーム１０８が、（Ｒ－）方向に９０°回転させられる。

次に、図２７に示すように、直動用モーター１１８による駆動力によって、交換アーム１０８が、ホルダーマウント４０から更に離れる方向（つまり（Ｙ－）方向）に移動させられ、ホルダー設置部１２４に近づけられる。

次に、図２８に示すように、回転用モーター１２０による駆動力によって、交換アーム１０８が、（Ｒ＋）方向に回転させられ、試料ホルダー把持装置１０Ｂによって、ホルダー設置部１２４に設けられている試料ホルダー３０Ｂが把持される。このときの試料ホルダー把持装置１０Ｂの動作は、上述した第２実施形態に係る動作と同じである。交換アーム１０８が（Ｒ＋）方向に回転したときに試料ホルダー把持装置１０Ｂが試料ホルダー３０Ｂを把持するように、Ｙ軸上での交換アーム１０８の位置が調整される。つまり、試料ホルダー把持装置１０Ｂが試料ホルダー３０Ｂを把持することができる位置まで、交換アーム１０８がＹ軸に沿って（Ｙ－）方向に移動させられる（図２７参照）。

次に、図２９に示すように、直動用モーター１１８による駆動力によって、交換アーム１０８が、（Ｙ＋）方向に移動させられ、ホルダーマウント４０に近づけられる。このとき、交換アーム１０８は、交換アーム１０８が回転可能な位置まで移動させられる。

次に、図３０に示すように、回転用モーター１２０による駆動力によって、交換アーム１０８が、反転させられる。つまり、交換アーム１０８は、（Ｒ＋）方向又は（Ｒ－）方向に１８０°回転させられる。これにより、試料ホルダー３０Ｂがホルダーマウント４０側に配置され、試料ホルダー３０Ａがホルダー設置部１２４側に配置される。

次に、図３１に示すように、直動用モーター１１８による駆動力によって、交換アーム１０８が、ホルダー設置部１２４に向けて（つまり（Ｙ－）方向に）移動させられる。これにより、試料ホルダー把持装置１０Ａが把持する試料ホルダー３０Ａが、ホルダー設置部１２４に設置される。

次に、図３２に示すように、回転用モーター１２０による駆動力によって、交換アーム１０８が、（Ｒ－）方向に９０°回転させられる。これにより、試料ホルダー把持装置１０Ａは、試料ホルダー３０Ａを離す。

次に、図３３に示すように、直動用モーター１１８による駆動力によって、交換アーム１０８が、（Ｙ＋）方向に移動させられ、ホルダーマウント４０に近づけられる。このとき、交換アーム１０８は、交換アーム１０８が回転可能な位置まで移動させられる。

次に、図３４に示すように、回転用モーター１２０による駆動力によって、試料ホルダー３０Ｂがホルダーマウント４０に搭載可能な位置まで、交換アーム１０８が回転させられる。例えば、交換アーム１０８は、（Ｒ＋）方向に９０°、又は、（Ｒ－）方向に２７０°回転させられる。

次に、図３５に示すように、直動用モーター１１８による駆動力によって、交換アーム１０８が、ホルダーマウント４０に向けて（つまり（Ｙ＋）方向に）移動させられる。これにより、試料ホルダー把持装置１０Ｂが把持する試料ホルダー３０Ｂが、ホルダーマウント４０に搭載される。この搭載に係る動作は、図１１から図１３に示されている動作が同じである。

次に、図３６に示すように、回転用モーター１２０による駆動力によって、交換アーム１０８が、（Ｒ－）方向に回転させられる。図３６に示す例では、交換アーム１０８は、９０°又はそれに近い角度に回転させられている。

次に、図３７に示すように、直動用モーター１１８による駆動力によって、交換アーム１０８が、（Ｙ－）方向に移動させられることで、試料室１０２から予備室１０４へ搬送される。

以上のようにして、試料室１０２内のホルダーマウント４０に搭載されていた試料ホルダー３０Ａが、交換アーム１０８に設けられた試料ホルダー把持装置１０Ａによって把持されて、予備室１０４内のホルダー設置部１２４に設けられる。また、ホルダー設置部１２４に設けられていた試料ホルダー３０Ｂが、交換アーム１０８に設けられた試料ホルダー把持装置１０Ｂによって把持されて、ホルダーマウント４０に搭載される。このようにして、試料ホルダー３０Ａ，３０Ｂが交換される。

交換アーム１０８の両端に試料ホルダー把持装置１０を設け、交換アーム１０８を試料室１０２内又は予備室１０４内にて回転させることで、試料ホルダー３０を交換することができる。その結果、試料ホルダーの交換用の搬送機構や試料ホルダーの保管場所を別途設けずに、試料ホルダーを交換することができる。

（第４実施形態）
以下、図３８を参照して、第４実施形態に係る試料ホルダー交換装置１００Ａについて説明する。図３８は、試料ホルダー交換装置１００Ａを上方から見たときの図である。

試料ホルダー交換装置１００Ａは、第３実施形態に係る試料ホルダー交換装置１００と同様に、交換アーム１０８を含む。試料ホルダー交換装置１００Ａは、更に、回転テーブル１４０を含む。回転テーブル１４０は、予備室１０４内に設けられている。回転テーブル１４０は、軸１４０ａを回転軸として回転する。回転テーブル１４０上には、複数のホルダー設置部１４２が並んで配置されている。各ホルダー設置部１４２には、試料ホルダー３０が設けられる。

交換アーム１０８は、第３実施形態と同様に動作する。ホルダーマウント４０に搭載される試料ホルダー３０は、交換アーム１０８に設けられている試料ホルダー把持装置１０（試料ホルダー把持装置１０Ａ又は試料ホルダー把持装置１０Ｂ）よって把持され、回転テーブル１４０上のいずれかのホルダー設置部１４２に設けられる。また、回転テーブル１４０上のいずれかのホルダー設置部１４２に設けられている試料ホルダー３０が、交換アーム１０８に設けられる試料ホルダー把持装置１０（試料ホルダー把持装置１０Ａ又は試料ホルダー把持装置１０Ｂ）によって把持され、ホルダーマウント４０に搭載にされる。

回転テーブル１４０を回転させて、交換アーム１０８に対するホルダー設置部１４２の位置を変えることで、別の試料ホルダー３０を交換することができる。図３８に示す例では、６個のホルダー設置部１４２が回転テーブル１４０に設けられているため、６個の試料ホルダー３０を回転テーブル１４０に載せて、試料ホルダー３０を交換することができる。

（第５実施形態）
以下、図３９を参照して、第５実施形態に係る試料ホルダー交換システムについて説明する。図３９には、第５実施形態に係る試料ホルダー交換システムの構成が示されている。

第５実施形態に係る試料ホルダー交換システムは、試料ホルダー交換装置１００と、搬送機構１５０と、ホルダー保管装置１５２とを含む。試料ホルダー交換装置１００の代わりに、試料ホルダー交換装置１００Ａが用いられてもよい。

搬送機構１５０は、ホルダー設置部１２４に設けられている試料ホルダー３０を予備室１０４から取り出し、ホルダー保管装置１５２に搬送する。搬送された試料ホルダー３０は、ホルダー保管装置１５２にて保管される。例えば、観察や測定等が終了した試料ホルダー３０が、搬送機構１５０によってホルダー保管装置１５２に搬送されて、ホルダー保管装置１５２に保管される。

上述した各実施形態は、荷電粒子線装置に搭載された試料ホルダーの把持や交換に適用されるが、各実施形態は、荷電粒子線装置以外の装置に搭載された試料ホルダーの把持や交換に適用されてもよい。

１０，１０Ａ 試料ホルダー把持装置、１２ ベース部、１４ 固定ツメ、１６ 可動ツメ、１８ 圧縮バネ、２０ 支点、２２ ローラー、２４ 可動域制限部材、２６ 緩衝部材、３０，３０Ａ，３０Ｂ 試料ホルダー、４０ ホルダーマウント、１００，１００Ａ 試料ホルダー交換装置、１０８ 交換アーム。

Claims (7)

1. 荷電粒子線装置に搭載された試料ホルダーを交換するときに前記試料ホルダーを把持する試料ホルダー把持装置において、
   全体として折れ曲がった略Ｌ字状の形状を有する固定ツメと、
   前記固定ツメの折れ曲がった部分に対向して配置された可動ツメと、
   前記可動ツメを前記固定ツメの方向に押圧する圧縮バネと、
   前記可動ツメの先端に設けられて前記試料ホルダーとの摩擦を軽減するためのローラーと、
   を含み、
   前記固定ツメと前記可動ツメとの間に前記試料ホルダーが挿入され、前記圧縮バネによる力が加えられた前記可動ツメと前記固定ツメとよって前記試料ホルダーが把持される、
   ことを特徴とする試料ホルダー把持装置。
2. 請求項１に記載の試料ホルダー把持装置において、
   前記荷電粒子線装置に設けられたホルダーマウントに搭載された前記試料ホルダーを前記固定ツメと前記可動ツメとの間に挿入する方向と、前記固定ツメと前記可動ツメとによって把持された前記試料ホルダーを前記ホルダーマウントから引き抜く方向と、が異なる、
   ことを特徴とする試料ホルダー把持装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の試料ホルダー把持装置において、
   前記固定ツメと前記可動ツメは、３箇所で前記試料ホルダーを支持することで前記試料ホルダーを把持する、
   ことを特徴とする試料ホルダー把持装置。
4. 請求項１又は請求項２に記載の試料ホルダー把持装置において、
   前記固定ツメと前記可動ツメとによって把持された前記試料ホルダーを、前記荷電粒子線装置に設けられたホルダーマウントに搭載するときに、前記試料ホルダーの位置誤差を吸収するための緩衝部材を更に含む、
   ことを特徴とする試料ホルダー把持装置。
5. 荷電粒子線装置に搭載された試料ホルダーを交換する試料ホルダー交換装置において、
   仕切弁によって仕切られた予備室と試料室との間を移動する交換アームと、
   前記交換アームに設置された複数の試料ホルダー把持装置と、
   を含み、
   前記予備室では、１又は複数の試料ホルダーが保管され、
   前記試料室では、前記試料ホルダーに収容された試料が観察され、
   前記試料ホルダー把持装置は、
   全体として折れ曲がった略Ｌ字状の固定ツメと、
   前記固定ツメの折れ曲がった部分に対向して配置された可動ツメと、
   前記可動ツメを前記固定ツメの方向に押圧する圧縮バネと、
   前記可動ツメの先端に設けられて前記試料ホルダーとの摩擦を軽減するためのローラーと、
   を含み、
   前記試料室内にてホルダーマウントに搭載された前記試料ホルダーが、前記固定ツメと前記可動ツメとの間に挿入され、前記圧縮バネによる力が加えられた前記可動ツメと前記固定ツメとよって前記試料ホルダーが把持され、
   前記交換アームによって、前記試料室内にて前記試料ホルダー把持装置によって把持された前記試料ホルダーが、前記試料室から前記予備室へ搬送される、
   ことを特徴とする試料ホルダー交換装置。
6. 請求項５に記載の試料ホルダー交換装置において、
   前記交換アームは、前記予備室内及び前記試料室内のそれぞれにて回転可能な部材であり、
   前記交換アームの両端に試料ホルダー把持装置が設けられ、
   前記予備室及び前記試料室のそれぞれにて前記交換アームが回転することで、前記ホルダーマウントに搭載された前記試料ホルダーが、前記交換アームの一方端に設けられた試料ホルダー把持装置によって把持されて前記予備室内に搬送され、前記予備室内に設けられた別の試料ホルダーが、前記交換アームの他方端に設けられた試料ホルダー把持装置によって把持されて、前記試料室内に搬送されて前記ホルダーマウントに搭載される、
   ことを特徴とする試料ホルダー交換装置。
7. 荷電粒子線装置に搭載された試料ホルダーを交換する試料ホルダー交換方法において、
   請求項１に記載の試料ホルダー把持装置を、前記試料ホルダーが搭載されたホルダーマウントに対して第１方向から近づけることで、前記試料ホルダー把持装置によって前記試料ホルダーを把持し、
   前記試料ホルダーを把持した前記試料ホルダー把持装置を、前記ホルダーマウントから離れる第２方向であって前記第１方向とは異なる第２方向に移動させることで、前記ホルダーマウントから前記試料ホルダーを引き抜く、
   ことを特徴とする試料ホルダー交換方法。