JP2954969B2 - 顕微鏡用試料容器 - Google Patents
顕微鏡用試料容器Info
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- JP2954969B2 JP2954969B2 JP7407090A JP7407090A JP2954969B2 JP 2954969 B2 JP2954969 B2 JP 2954969B2 JP 7407090 A JP7407090 A JP 7407090A JP 7407090 A JP7407090 A JP 7407090A JP 2954969 B2 JP2954969 B2 JP 2954969B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、顕微鏡用試料容器特に軟Ｘ線顕微鏡による
観察に好適な顕微鏡用試料容器に関する。
観察に好適な顕微鏡用試料容器に関する。
軟Ｘ線顕微鏡は、例えば第４図に示す如く、Ｘ線光源
１とコンデンサーレンズ２とから成る照明系と、対物レ
ンズ３とＸ線検出器４とから成る結像系とが空気による
軟Ｘ線の吸収をできるだけ避けるために夫々真空容器5,
6中に置かれており、真空容器5,6に設けられた窓7,8を
介してＸ線が出入りするようになっていると共に、照明
系側の真空容器５の窓の外側（空気中）に試料容器９を
配置して試料の観察を行なうようになっている。
１とコンデンサーレンズ２とから成る照明系と、対物レ
ンズ３とＸ線検出器４とから成る結像系とが空気による
軟Ｘ線の吸収をできるだけ避けるために夫々真空容器5,
6中に置かれており、真空容器5,6に設けられた窓7,8を
介してＸ線が出入りするようになっていると共に、照明
系側の真空容器５の窓の外側（空気中）に試料容器９を
配置して試料の観察を行なうようになっている。
そのため、軟Ｘ線顕微鏡は、生物試料を前処理するこ
となく生きた状態のまま高解像度で観察できる。従っ
て、特に注目されているのは、所謂「水の窓」（酸素の
吸収端23.32Å〜炭素の吸収端43.68Åに相当する波長範
囲）と呼ばれる波長領域を用いる方法である。この領域
では、水によるＸ線の吸収が33％／μｍ程度（Ｘ線の波
長λ＝40Å）であるので、５μｍ程度の水の厚さであれ
ば水中にある物体の観察が可能である。又、この領域で
は炭素によるＸ線の吸収が大きく生体の重要物質である
DNA,蛋白質，炭水化物，脂質等が無染色で観察ができ
る。更に、カルシムムの吸収端が35Åにあるので、35Å
以下の波長を用いれば生物の機能に重要な役割を果たし
ていると言われるカルシウムの分布が直接観察できる。
即ち、「水の窓」は、その名の通り、酸素の吸収端より
少し波長の長い領域であって、ある程度水が透明体とし
て作用し且つ炭素，カルシウム等の重要物質の吸収端を
含んでいる領域である。
となく生きた状態のまま高解像度で観察できる。従っ
て、特に注目されているのは、所謂「水の窓」（酸素の
吸収端23.32Å〜炭素の吸収端43.68Åに相当する波長範
囲）と呼ばれる波長領域を用いる方法である。この領域
では、水によるＸ線の吸収が33％／μｍ程度（Ｘ線の波
長λ＝40Å）であるので、５μｍ程度の水の厚さであれ
ば水中にある物体の観察が可能である。又、この領域で
は炭素によるＸ線の吸収が大きく生体の重要物質である
DNA,蛋白質，炭水化物，脂質等が無染色で観察ができ
る。更に、カルシムムの吸収端が35Åにあるので、35Å
以下の波長を用いれば生物の機能に重要な役割を果たし
ていると言われるカルシウムの分布が直接観察できる。
即ち、「水の窓」は、その名の通り、酸素の吸収端より
少し波長の長い領域であって、ある程度水が透明体とし
て作用し且つ炭素，カルシウム等の重要物質の吸収端を
含んでいる領域である。
しかしながら、この波長域で空気中或は水中の状態で
試料を観察する場合に幾つか考慮しなければならない問
題がある。例えば、（１）空気による吸収（空気の透過
率厚さ10mmで波長40Åの場合0.8％）があり、軟Ｘ線の
光路は真空にする必要がある。（２）水による吸収
（「水の窓」とは言っても水の透過率は厚さ５μｍで波
長40Åの場合13.5％）が大きく、水中観察する場合は水
の層の厚さを10μｍ以下、出来れば５μｍ程度に限定す
るのが望ましい。（３）真空と空気を隔てる窓材の吸収
（例えば、Beの透過率は厚さ１μｍで波長36.3Åの場合
15.8％.Si3N4の透過率は厚さ0.12μｍで波長40Åの場合
46％、ポリイミドの透過率は厚さ0.3μｍで波長45Åの
場合85％）が大きく、厚くて丈夫な窓7,8を作るのが難
しい等の制約がある。
試料を観察する場合に幾つか考慮しなければならない問
題がある。例えば、（１）空気による吸収（空気の透過
率厚さ10mmで波長40Åの場合0.8％）があり、軟Ｘ線の
光路は真空にする必要がある。（２）水による吸収
（「水の窓」とは言っても水の透過率は厚さ５μｍで波
長40Åの場合13.5％）が大きく、水中観察する場合は水
の層の厚さを10μｍ以下、出来れば５μｍ程度に限定す
るのが望ましい。（３）真空と空気を隔てる窓材の吸収
（例えば、Beの透過率は厚さ１μｍで波長36.3Åの場合
15.8％.Si3N4の透過率は厚さ0.12μｍで波長40Åの場合
46％、ポリイミドの透過率は厚さ0.3μｍで波長45Åの
場合85％）が大きく、厚くて丈夫な窓7,8を作るのが難
しい等の制約がある。
又、この種従来の試料容器は、例えばその分解斜視図
である第５図及びその断面図である第６図に示した如き
構造を有していた。即ち、結像系側の真空容器６と窓８
と試料容器９との間には空気層10が存在している。又、
試料容器９の試料室11は、容器本体12に形成した孔12a
をパロデイオンホイル13とポリイミド薄膜14とにより上
下から挾むことにより構成されており、その中に水と試
料15が入っている。又、試料室11の下には基板16に孔16
aを形成することにより構成された300mbarの空気層17が
設けられている。そして、空気層17が照明系側の真空容
器５の窓７と直接接触している。尚、窓7,8とポリイミ
ド薄膜14は何れも0.3μｍ厚のポリイミド薄膜である。
又、容器本体12は厚さ５μｍのアルミニウム薄膜であ
る。（出典;X−Ray Microscopy II,Springer Ser.Opt.S
ci.,Vol.56（Springer−Verlag）p.365）。
である第５図及びその断面図である第６図に示した如き
構造を有していた。即ち、結像系側の真空容器６と窓８
と試料容器９との間には空気層10が存在している。又、
試料容器９の試料室11は、容器本体12に形成した孔12a
をパロデイオンホイル13とポリイミド薄膜14とにより上
下から挾むことにより構成されており、その中に水と試
料15が入っている。又、試料室11の下には基板16に孔16
aを形成することにより構成された300mbarの空気層17が
設けられている。そして、空気層17が照明系側の真空容
器５の窓７と直接接触している。尚、窓7,8とポリイミ
ド薄膜14は何れも0.3μｍ厚のポリイミド薄膜である。
又、容器本体12は厚さ５μｍのアルミニウム薄膜であ
る。（出典;X−Ray Microscopy II,Springer Ser.Opt.S
ci.,Vol.56（Springer−Verlag）p.365）。
ところが、上記従来の試料容器９は密封型なので、試
料の入替えができず且つ容器内での試料の移動の制御も
できないという問題があった。
料の入替えができず且つ容器内での試料の移動の制御も
できないという問題があった。
本発明は、上記問題点に鑑み、試料の入替えが可能で
あり且つ容器内での試料の位置をある程度意のままに移
動させることが可能な顕微鏡用試料容器を提供すること
を目的としている。
あり且つ容器内での試料の位置をある程度意のままに移
動させることが可能な顕微鏡用試料容器を提供すること
を目的としている。
本発明による顕微鏡用試料容器は、所定の間隔を有し
て配置された一対の薄膜を、観察に使用する光線に対し
て透明な物質からなる二枚の薄膜で挟んで構成されてい
て、試料を含んだ水滴を内部に浸透させることができる
試料室と、前記試料室より幅が広い部分を有していて、
前記試料室に連通し且つ大気に開放されている。試料溜
とを備えて成るものである。
て配置された一対の薄膜を、観察に使用する光線に対し
て透明な物質からなる二枚の薄膜で挟んで構成されてい
て、試料を含んだ水滴を内部に浸透させることができる
試料室と、前記試料室より幅が広い部分を有していて、
前記試料室に連通し且つ大気に開放されている。試料溜
とを備えて成るものである。
以上の構成によれば、試料溜を介して試料の入替えを
行なうことができるのは勿論、試料溜に試料を含む生理
食塩水等の液体を入れ、試料溜から試料室に渡る液体の
移動を制御することにより液体中に含まれる試料の位置
を試料室内である程度意のままに動かすことができるの
で、種々の試料を短時間で手際良く観察するのに便利で
ある。
行なうことができるのは勿論、試料溜に試料を含む生理
食塩水等の液体を入れ、試料溜から試料室に渡る液体の
移動を制御することにより液体中に含まれる試料の位置
を試料室内である程度意のままに動かすことができるの
で、種々の試料を短時間で手際良く観察するのに便利で
ある。
以下、図示した一実施例に基づき上記従来例と同一の
部材には同一符号を付して本発明を詳細に説明する。
部材には同一符号を付して本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明による顕微鏡用試料容器の一実施例の
斜視図、第２図は第１図のＡ−Ａ′拡大断面図、第３図
は第１図の試料溜の作用を説明するためのＢ−Ｂ′断面
図である。
斜視図、第２図は第１図のＡ−Ａ′拡大断面図、第３図
は第１図の試料溜の作用を説明するためのＢ−Ｂ′断面
図である。
水と試料15の入る試料室11は、間隔をあけて配置した
一対の矩形の厚さ５μｍのアルミニウム薄膜18,18を二
枚の0.12μｍのSi3N4製の薄膜19,20により挾むことによ
り構成されており、該試料室11の幅は100μｍ程度であ
る。21は薄膜20の下に設けられた薄膜19,20よりも遙か
に大きな厚さ1mmの基板であって、その中央部に形成さ
れた孔21aが試料室11の真下に位置するようになってい
ると共に、該孔21aを中心に対称的に形成された一対の
略三角形の試料溜21b,21bを有している。試料溜21bは、
その最狹部の底面が基板21の上面即ち薄膜20の下面と一
致しつつ該最狹部が試料室11と連通していると共に、外
方に向うに従い徐々に深くなってその最広部の深さは0.
7mmであり、更に上部は大気に開放されている。そし
て、これらが試料容器９を構成している。
一対の矩形の厚さ５μｍのアルミニウム薄膜18,18を二
枚の0.12μｍのSi3N4製の薄膜19,20により挾むことによ
り構成されており、該試料室11の幅は100μｍ程度であ
る。21は薄膜20の下に設けられた薄膜19,20よりも遙か
に大きな厚さ1mmの基板であって、その中央部に形成さ
れた孔21aが試料室11の真下に位置するようになってい
ると共に、該孔21aを中心に対称的に形成された一対の
略三角形の試料溜21b,21bを有している。試料溜21bは、
その最狹部の底面が基板21の上面即ち薄膜20の下面と一
致しつつ該最狹部が試料室11と連通していると共に、外
方に向うに従い徐々に深くなってその最広部の深さは0.
7mmであり、更に上部は大気に開放されている。そし
て、これらが試料容器９を構成している。
又、基板21は試料室台22に固定され、試料室台22は一
端が支点23で支えられ且つ他端がPZT（ピエゾ素子）等
の圧電素子24によって支えられ、更に支点23と圧電素子
24はＸ−Ｙステージ25上に設けられていて、圧電素子24
により試料室11を光軸方向に僅かに移動させて焦点合わ
せを行うと共にＸ−Ｙステージ25により試料室11を光軸
と直交する方向に移動させて観察視野の位置決めが行わ
れるようになっている。
端が支点23で支えられ且つ他端がPZT（ピエゾ素子）等
の圧電素子24によって支えられ、更に支点23と圧電素子
24はＸ−Ｙステージ25上に設けられていて、圧電素子24
により試料室11を光軸方向に僅かに移動させて焦点合わ
せを行うと共にＸ−Ｙステージ25により試料室11を光軸
と直交する方向に移動させて観察視野の位置決めが行わ
れるようになっている。
本実施例は上述の如く構成されているから、第３図に
示すように、試料15を含んだ水滴を試料溜21bに落と
し、毛細管現象を利用して試料室11内にそれらを浸透さ
せる。次に、軟Ｘ線顕微鏡に組み込まれた光学顕微鏡を
覗きながら、一方の試料溜21bに紙を浸して該紙の毛細
管現象等を利用してほんの僅か水を移動させることによ
り試料15の観察したい部分を所定の位置まで移動させ
る。
示すように、試料15を含んだ水滴を試料溜21bに落と
し、毛細管現象を利用して試料室11内にそれらを浸透さ
せる。次に、軟Ｘ線顕微鏡に組み込まれた光学顕微鏡を
覗きながら、一方の試料溜21bに紙を浸して該紙の毛細
管現象等を利用してほんの僅か水を移動させることによ
り試料15の観察したい部分を所定の位置まで移動させ
る。
かくして、本実施例によれば、試料溜21bが大気即ち
外部に通じているので、試料溜21bを介して試料15の入
替えを行うことができる。又、試料溜21bから試料室11
に渡る水の移動を制御することにより水中に含まれる試
料15の位置をある程度意のままに動かすことができるの
で、種々の試料を手際良く観察するのに便利である。
外部に通じているので、試料溜21bを介して試料15の入
替えを行うことができる。又、試料溜21bから試料室11
に渡る水の移動を制御することにより水中に含まれる試
料15の位置をある程度意のままに動かすことができるの
で、種々の試料を手際良く観察するのに便利である。
尚、試料容器９の試料溜21b,21bの最広部同志を連通
せしめた構造にしても良い。
せしめた構造にしても良い。
ところで、照明系側の真空容器５の窓７は、直径200
μm,厚さ0.12μｍのSi3N4薄膜から成っていて、照明系
を大気と隔てている。又、結像系側の真空容器６の窓８
も同じく、直径200μm,厚さ0.12μｍのSi3N4薄膜から成
っていて、結像系を大気と隔てている。この厚さ0.12μ
ｍは大気厚に耐えられる値であって、その透過率は波長
40Åの軟Ｘ線に対して46.2％，波長35Åの軟Ｘ線に対し
て56.8％である。軟Ｘ線の光量が十分ある場合はSi3N4
薄膜をできるだけ厚くするのが望ましいが、厚さ0.3μ
ｍにすると夫々波長46.2Åの場合14.5％，波長35Åの場
合24.3％となる。Si3N4薄膜は可視光でも透明なので、
通常の光学顕微鏡を軟Ｘ線顕微鏡に組み込む場合に適し
ている。
μm,厚さ0.12μｍのSi3N4薄膜から成っていて、照明系
を大気と隔てている。又、結像系側の真空容器６の窓８
も同じく、直径200μm,厚さ0.12μｍのSi3N4薄膜から成
っていて、結像系を大気と隔てている。この厚さ0.12μ
ｍは大気厚に耐えられる値であって、その透過率は波長
40Åの軟Ｘ線に対して46.2％，波長35Åの軟Ｘ線に対し
て56.8％である。軟Ｘ線の光量が十分ある場合はSi3N4
薄膜をできるだけ厚くするのが望ましいが、厚さ0.3μ
ｍにすると夫々波長46.2Åの場合14.5％，波長35Åの場
合24.3％となる。Si3N4薄膜は可視光でも透明なので、
通常の光学顕微鏡を軟Ｘ線顕微鏡に組み込む場合に適し
ている。
又、窓７及び８には大気圧がかかっているので、基板
21の裏面や試料室11の薄膜19に絶対に触れない構造とな
っており、窓７と基板21の裏面との間隔，窓８と試料室
11の薄膜19との間隔は、夫々0.3mm,0.7mmである。従っ
て、全体の軟Ｘ線透過率は、波長40Åの場合窓7,8,薄膜
19,20について（0.462）４、空気層2mmについて0.38、
水５μｍについて0.135であるので、0.23％の透過率と
なる。
21の裏面や試料室11の薄膜19に絶対に触れない構造とな
っており、窓７と基板21の裏面との間隔，窓８と試料室
11の薄膜19との間隔は、夫々0.3mm,0.7mmである。従っ
て、全体の軟Ｘ線透過率は、波長40Åの場合窓7,8,薄膜
19,20について（0.462）４、空気層2mmについて0.38、
水５μｍについて0.135であるので、0.23％の透過率と
なる。
参考の為に窓材Si3N4,Beの透過率の計算例を下記表に
示す。
示す。
〔発明の効果〕 上述の如く、本発明による顕微鏡用試料容器は、試料
の入替えが可能であり且つ容器内で試料の位置をある程
度意のままに移動させることが可能であるという実用上
重要な利点を有している。
の入替えが可能であり且つ容器内で試料の位置をある程
度意のままに移動させることが可能であるという実用上
重要な利点を有している。
第１図は本発明による顕微鏡用試料容器の一実施例の斜
視図、第２図は第１図のＡ−Ａ′拡大断面図、第３図は
第１図の試料溜の作用を説明するためのＢ−Ｂ′断面
図、第４図は軟Ｘ線顕微鏡の概略図、第５図及び第６図
は夫々従来例の分解斜視図及び断面図である。 5,6……真空容器、7,8……窓、９……試料容器、10,17
……空気層、11……試料室、15……試料、18……アルミ
ニウム薄膜、19,20……薄膜、21……基板、21a……孔、
21b……試料溜、22……試料室台、23……支点、24……
圧電素子、25……Ｘ−Ｙステージ。
視図、第２図は第１図のＡ−Ａ′拡大断面図、第３図は
第１図の試料溜の作用を説明するためのＢ−Ｂ′断面
図、第４図は軟Ｘ線顕微鏡の概略図、第５図及び第６図
は夫々従来例の分解斜視図及び断面図である。 5,6……真空容器、7,8……窓、９……試料容器、10,17
……空気層、11……試料室、15……試料、18……アルミ
ニウム薄膜、19,20……薄膜、21……基板、21a……孔、
21b……試料溜、22……試料室台、23……支点、24……
圧電素子、25……Ｘ−Ｙステージ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永井 宏明 東京都渋谷区幡ケ谷２―43―２ オリン パス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−298200（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−8532（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−146456（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 1/28 G21K 7/00 G01N 23/04
Claims (1)
- 【請求項１】所定の間隔を有して配置された一対の薄膜
を、観察に使用する光線に対して透明な物質からなる二
枚の薄膜で挟んで構成されていて、試料を含んだ水滴を
内部に浸透させることができる試料室と、前記試料室よ
り幅が広い部分を有していて、前記試料室に連通し且つ
大気に開放されている試料溜とを備えた顕微鏡用試料容
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7407090A JP2954969B2 (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 顕微鏡用試料容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7407090A JP2954969B2 (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 顕微鏡用試料容器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03273131A JPH03273131A (ja) | 1991-12-04 |
| JP2954969B2 true JP2954969B2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=13536554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7407090A Expired - Fee Related JP2954969B2 (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 顕微鏡用試料容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2954969B2 (ja) |
-
1990
- 1990-03-23 JP JP7407090A patent/JP2954969B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03273131A (ja) | 1991-12-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |