JP2519083Y2 - 試料交換装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 イ．産業上の利用分野 本考案はＸ線マイクロアナライザとかイオンマイクロ
アナライザ等の試料を真空中に置いて分析を行う型の分
析装置における試料交換装置に関する。

ロ．従来の技術 試料を真空中に置いて分析する分析装置では、分析装
置内を真空に保ったまゝで試料交換を行い得るようにす
るため、分析装置に予備排気室を設け、分析装置と予備
排気室との間をゲートバルブで仕切り、分析装置内に試
料をセットする場合、ゲートバルブを閉じて予備排気室
を開き、試料を予備排気室内に挿入し、予備排気室を閉
じて排気し、その後ゲートバルブを開いて外部操作によ
り試料を分析装置内に進入せしめ、分析装置内の試料を
取出すときは上述と反対の手順で試料を取出力すように
している。

上述した試料交換装置においてゲートバルブを操作す
るに当り、ゲートバルブが開位置，閉位置にあることを
検知するリミットスイッチおよび試料が分析位置或は予
備排気室内にあることを検知するセンサが設けられてい
て、それらの検知手段の出力信号により、操作の段階が
進められるようになっている。

ハ．考案が解決しようとする問題点 上述した従来の試料交換装置では試料とか、外部から
試料を移動させるための試料交換棒等がゲートバルブの
開閉軌跡上に存在していることを検知する手段が設けら
れていないため、誤操作或は故障により、試料或は試料
交換棒がゲートバルブ軌跡上に存在している間にゲート
バルブが閉じて試料或は交換棒をはさんでゲートバルブ
或はその駆動装置とか試料或は交換棒を破損してしまう
と云う事故が起こることがあった。本考案はこのような
事故を防ぐことを目的とする。

ニ．問題点解決のための手段 ゲートバルブの通過軌跡と試料交換棒および試料とそ
の付属部分（試料ホルダ等）の通過軌跡との交叉領域を
視領域として光電的物体センサを配置し、ゲートバルブ
の全開位置でゲートバルブによって開かれるスイッチと
上記センサの物体検出信号によって開かれるスイッチの
並列接続を通してゲートバルブ閉動作駆動手段に通電す
るようにした。

ホ．作用 光電的物体センサの視領域がゲートバルブの通過軌跡
と試料および試料に付属する部分，試料交換棒の通過軌
跡との交わりに設定されているから、同センサから物体
検知信号が出力されているときは試料等がゲートバルブ
の通過軌跡上にあって、ゲートバルブが閉じられない状
態であることは明かである。所で物体センサはゲートバ
ルブが閉じると、ゲートバルブをも検知して信号を出す
ので、そのまゝではゲートバルブは閉じる途中で停止し
てしまうが、ゲートバルブが閉じ始めるとゲートバルブ
の開位置で開かれるスイッチが閉じるので、ゲートバル
ブはそのまゝ閉じ方向に駆動される。こゝで光電的物体
センサの視領域と云うのは、こゝでは光電的物体センサ
が空間の或る領域内に物体が存在することを検知する特
性を有する点でリミットスイッチその他の接触型物体検
知器と異っており、光電的物体センサを構成している投
光器からの光束と、受光器と受光範囲とが交わる空間内
に物体が入ると検知信号を出力するものであるから、物
体が進入すると検知信号が出力される空間を視領域と云
っている。

ヘ．実施例 第１図は本考案の第１実施例を示す。１は分析装置本
体で排気系２が接続してあって常時真空に保ってある。
３は試料ステージでx,y,z三軸方向の微動装置を有し、
試料Ｓが装着される。Ｅは試料を照射する励起線で電子
或はイオン等のビームであり、Ｄは励起線の照射を受け
た試料からの二次放射を検出する検出装置で二次放射が
Ｘ線ならＸ線分光器、二次電子なら二次電子検出器、イ
オンならエネルギー分析器或は質量分析器等である。４
は予備排気室で分析装置本体１に設けられている試料出
入用開口５の外側に取付けられており、排気系６が接続
してある。７は開口５を開閉するゲートバルブで開口５
の開口面に沿って摺動できるようになっており、外部の
駆動機構（不図示）によって開閉せしめられる。図は試
料Ｓが試料ステージ３上にセットされ、ゲートバルブ７
が閉位置にある状態を示している。８は試料交換棒で予
備排気室５の試料出入開口に着脱自在に取付けられてい
る蓋９を気密に貫通して、図で左右に摺動可能であり、
左端にはねじが切ってある。試料Ｓは試料ホルダに取付
けられ、試料ホルダの下面突条を試料ステージ３上面の
ガイド溝に滑り込ませ、左方の当たりに当接させると試
料Ｓが試料ステージ上に位置決めして取付けられる。試
料ホルダの右端面にねじ孔が穿ってあり、このねじ孔に
試料交換棒８の左端のねじを螺入して試料Ｓを試料ホル
ダと共に分析装置内に出入れするのである。Ｐは光電的
物体センサを構成する光源で分析装置本体側で開口５の
近くに配置され、Ｑは光源Ｐから投射される光を受光す
る光検出器で、ゲートバルブ７の通過軌跡をはさんでＰ
とは反対側の予備排気室側に配置され、光源Ｐからの光
束は開口５を斜めに貫通して光検出器に入射するように
なっている。

第１図の状態から試料を取出すには、ゲートバルブ７
を開き、試料交換棒８を左方へ進め、その先端ねじ部を
試料ホルダのねじ孔に螺入し、次いで交換棒を右へ引い
て試料Ｓを試料ホルダと共に予備排気室４まで引出し、
ゲートバルブを閉じてバルブ10を閉じ、予備排気室内に
外気を導入して蓋９を外して試料を交換棒と共に予備排
気室外に引出す。新しい試料を分析装置内にセットする
ときは上とは逆の操作で、試料ホルダに新しい試料を取
付け、蓋９を閉じ、予備排気室を排気し、ゲートバルブ
を開いて試料ホルダを試料ステージ上に取付け、試料交
換棒の先端ねじ部を試料ホルダから抜き、右方に引戻し
てゲートバルブ７閉じる。

光源Ｐと光検出器Ｑとよりなる物体センサはゲートバ
ルブ通過軌跡を斜めに横切る一条の空間を視領域として
おり、光検出器Ｑが受光している状態が物体がない状
態、Ｑから受光信号が出ていない状態が物体在りの状態
で、試料交換棒８、試料ホルダ等が光源Ｐの投射光束を
横切っている間光検出器Ｑの出力は０になっており、物
体を検出している。Ｍはゲートバルブを開閉するモータ
で、Ｒは同モータと直列の接点Ｃを開閉するリレーであ
り、光検出器Ｑの受光出力があるとき励磁されて接点Ｃ
を閉じており、この状態ではゲートバルブ７は開閉可能
である。試料等がゲートバルブ７の通過軌跡内にある状
態では光検出器Ｑの出力は０になっており、リレーＲは
励磁が解除されて接点Ｃが開き、この場合ゲートバルブ
は動かすことができない。Swはリレー接点Ｃと並列のス
イッチでゲートバルブ７が開き側の端位置にあるときは
開いておりこの端位置から離れると閉じられる。ゲート
バルブ７もP,Qよりなる光電的物体センに検出される
が、ゲートバルブが開位置から動き出すとスイッチSwが
閉じリレーＲの接点Ｃが開いてもモータＭに通電するの
で、ゲートバルブが途中で止まってしまうことはない。
そして、ゲートバルブが開位置にあって、光検出器Ｐが
光検出信号を出していないときは接点Ｃが開いているか
らゲートバルブは動きだすことなく、従ってスイッチSw
が閉じることもない。従ってゲートバルブ通過軌跡内に
試料その他の物体があるときだけはゲートバルブは動か
ない。

第２図は本考案の第２実施例で、分析装置本体側面開
口５の分析装置本体側に小さな鏡ｍを配置し、開口５の
外側つまり予備排気室内に鏡ｍに対向させ相互近接させ
て光源Ｐと光検出器Ｑを配置し、光源Ｐからの光束が鏡
ｍで反射されて光検出器Ｑに入射せしめられるようにし
てある。物体が開口５を通過すると、鏡ｍへの光源Ｐの
光の入射が阻止され物体検知が行われる。この実施例で
は分析装置本体側に光源および光検出器の何れも配置し
ない点に特徴がある。分析装置が超高真空を要する場
合、分析装置内をベーキングする必要があるが、そのよ
うな場合、分析装置本体内に光源，光検出器等の半導体
素子を配置すると、ベーキングにより劣化してしまう
が、この構成によるときは支障なくベーキングを行うこ
とができる。

ト．効果 本考案によればゲートバルブの通過軌跡内に物体があ
れば検知されて、ゲートバルブを誤って閉じる事故が防
がれ分析装置を扱う者がゲートバルブ開閉の誤操作に気
を使う必要がなくなり、試料の出入を自動化した場合で
も、何等かの故障で、ゲートバルブが試料等をはさみ込
んでしまうと云う事故が防がれる。要真空装置における
試料の出入れは密閉された空間内で目視できない状態で
行われ、適用される試料の形状は不特定であるから、試
料出入りの際どのような事故が起きるか予想はできなく
て、試料を引き出すとき試料が試料交換棒から脱落して
ゲートバルブの下に残ると云うような場合も有り得る。
従って物体検出はゲートバルブの手前より、ゲートバル
ブの通過領域で行う方が装置の信頼性は高くなる。物体
検出をゲートバルブの通過領域で行うことにすると、前
述したように、ゲートバルブ自体がセンサに検出されて
その動きを止められることになるが、本考案は物体検出
センサにより応動するスイッチと並列にゲートバルブの
開位置で開くスイッチを設けることでこの難点を解消し
得た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の側面図、第２図は第２実施
例の要部側面図である。 １……分析装置本体、４……予備排気室、７……ゲート
バルブ、８……試料交換棒、Ｓ……試料、Ｐ……光源、
Ｑ……光検出器、ｍ……鏡、Ｍ……ゲートバルブ駆動モ
ータ、Ｒ……リレー、Ｃ……リレーＲの接点。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】真空を要する分析装置本体と予備排気室を
   有する分析装置において、分析装置本体と予備排気室と
   の間を開閉するゲートバルブの通過軌跡と試料およびそ
   の付属部分，試料交換棒等の通過軌跡との交わる空間を
   視領域とするように、使用する光束が分析装置本体に関
   してゲートバルブの内側と外側との間でゲートバルブ通
   過領域を斜めに貫通するように光電的物体センサを配置
   し、ゲートバルブの全開位置で開かれるスイッチと上記
   物体センサの物体検出信号によって開かれるスイッチの
   並列接続を通して、ゲートバルブを閉じる手段に通電す
   るようにした試料交換装置。