JP3392257B2 - 試料ホルダ支持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、試料に対する精密作業
を行う装置（電子顕微鏡装置、電子、Ｘ線等を用いた分
析装置、等）で使用する試料ホルダ支持装置に関する。
本発明の試料ホルダ支持装置は、内部が真空に保持され
た壁部材を貫通して内方および外方にスライド可能に配
置された試料ホルダが、周囲の大気圧の変動時に内方又
は外方に移動するのを防止するために使用される。

【０００２】

【従来の技術】前記電子顕微鏡等のような、試料に対す
る精密作業を真空中で行う装置は、試料を微動させる装
置により、前記試料の水平面内および鉛直軸方向等の移
動、回転等を高精度で行い、観察または分析を行う必要
がある。次に、前記電子顕微鏡等の試料に対する精密作
業を真空中で行う装置（以下「真空作業装置」ともい
う。）で使用される従来の試料ホルダ支持装置について
説明する。図１０は本発明が適用される従来の試料ホル
ダ支持装置を備えた電子顕微鏡（真空作業装置）の概略
説明図である。図１１は前記図１０の要部の拡大説明図
である。図１２は前記図１１のＸI−ＸI線断面図であ
る。図１０において、電子顕微鏡０１は、内部を真空に
保持されたケース０２を有し、ケース０２上端に電子銃
０３が設けられている。ケース０２下端部には蛍光板０
４、および観察窓０６が設けられている。前記電子銃０
３の下方には電子レンズ０７が配置され、前記蛍光板０
４の上方には電子レンズ０８が配置されている。そし
て、前記電子レンズ０７および電子レンズ０８の間には
試料装着部としてのゴニオステージＳが設けられてい
る。

【０００３】図１１および図１２において、前記ゴニオ
ステージＳは、円筒状外周面を有する磁性材料製のヨー
ク０１１およびヨーク０１１内側に支持された非磁性材
料製の略円筒状の試料ステージ０１２により構成されて
いる。なお、前記ヨーク０１１は前記ケース０２の一部
を構成している。また、前記ヨーク０１１は、励磁コイ
ル０１３、電子通過孔を有する電子レンズ上磁極片０１
４および電子レンズ下磁極片０１５を支持している。前
記ゴニオステージＳの内側で前記上下の電子レンズ磁極
片０１４および０１５の間には試料室０１６が形成され
ている。

【０００４】前記ヨーク０１１および試料ステージ０１
２には、図１１，１２において左側部分に、前記ヨーク
０１１の外側と前記試料室０１６とを連通させるゴニオ
メータ装着孔０１１aおよび０１２aが設けられている。
また、前記ヨーク０１１および試料ステージ０１２の、
図１１，１２において右側部分には、前記ヨーク０１１
の外側と前記試料室０１６とを連通させる位置決め部材
装着孔０１１bおよび０１２bが設けられている。

【０００５】前記ゴニオメータ装着孔０１１aおよび０
１２aには、ゴニオメータＧが装着されている。ゴニオ
メータＧはヨーク０１１の外側から内側の前記試料室０
１６に延びる試料ホルダＨを支持する部材である。試料
ホルダＨは外端部に操作用のホルダグリップＨ1を有
し、内端部に細長い形状の試料保持部Ｈ2を有してい
る。また、試料ホルダＨには、ＯリングＨ3を収容する
Ｏリング溝が設けられている。

【０００６】前記ゴニオメータＧは、前記ゴニオメータ
装着孔０１１aおよび０１２aにそれぞれ固定支持された
筒状軸受０１８および球面軸受０１９を有している。前
記筒状軸受０１８はベアリング装着用の円筒状内周面を
有し、その円筒状の内周面にはベアリング０２１，０２
１が装着されている。前記筒状軸受０１８は、その円筒
状内周面の軸が水平で且つ前記球面軸受０１９の前記球
面の中心（以後「球面中心」という）Ｏを通るように配
置されている。

【０００７】以後の説明を分かり易くするため、図１
１，１２において、前記球面中心Ｏを通る直交する３軸
Ｘ，Ｙ，Ｚを定義する。すなわち、前記筒状軸受０１８
の円筒状内周面の軸に一致し且つ左向きの軸をＹ軸、鉛
直方向上向きの軸をＺ軸、図１１で紙面の前側に向かう
軸（図１２で下向きの軸）をＸ軸とする。前記ゴニオメ
ータＧは、前記ベアリング０２１，０２１によってＹ軸
周りに回動調節可能に支持された回動部材０２２および
前記球面中心Ｏ周りに小さな角度範囲内（２〜３度の範
囲内）で回動調節可能に支持されたホルダ支持部材０２
３を有している。前記ホルダ支持部材０２３はホルダ貫
通孔０２３aを有している。ホルダ貫通孔０２３aは、前
記試料ホルダＨを保持するための孔である。ホルダ貫通
孔０２３aの軸は基準位置では前記Ｙ軸と一致してい
る。しかしながら、ホルダ貫通孔０２３aの軸は、前記
試料ホルダＨ先端部に保持した試料を前記試料室０１６
内で位置調節する際、ホルダ支持部材０２３を前記球面
中心Ｏ周りに回動した状態ではＹ軸と一致しなくなる。

【０００８】前記ヨーク０１１および試料ステージ０１
２の、図１１，１２において右側部分に設けた前記位置
決め部材装着孔０１１bおよび０１２b（図１１参照）に
は、試料位置決め部材Ｃが装着されている。試料位置決
め部材Ｃは前記試料ホルダＨ先端の位置を定める部材で
ある。試料位置決め部材Ｃは、前記位置決め部材装着孔
０１１bに挿入された位置決め用ブロック０２６を有し
ている。位置決め用ブロック０２６は、前記試料ステー
ジ０１２にねじ込まれたボルトにより固定されている。
位置決め用ブロック０２６には、前記Ｙ軸と同軸のスラ
イダ収容孔０２７が設けられており、スライダ収容孔０
２７には位置決め用スライダ０２８がＹ軸方向に移動調
節可能に収容されている。

【０００９】前記試料ステージ０１２の位置決め部材装
着孔０１２b内には、前記試料ホルダＨの内端および前
記位置決め用スライダ０２８内端がそれぞれ当接する内
端位置決め部材０２９が配置されている。この内端位置
決め部材０２９は、試料ホルダＨの内端の位置を定める
部材であり、前記試料ステージ０１２によって微小な範
囲で移動可能に支持されている。

【発明が解決しようとする課題】

【００１０】前述の構成を備えた電子顕微鏡等の真空作
業装置においては、前記ゴニオメータＧのホルダ支持部
材０２３に支持された前記試料ホルダＨは、ホルダ貫通
孔０２３aに沿って前記壁部材０２の内外にスライド可
能である。前記スライド可能な試料ホルダＨが貫通する
前記ホルダ支持部材０２３の外側周囲の大気圧は、電子
顕微鏡等が設置された部屋のドアの開閉、または戸外の
風によって生じるすきま風等により変動する。

【００１１】前記大気圧が上昇する時には、試料ホルダ
Ｈの外端部に作用する押圧力が上昇して内方に移動する
力を受けることになる。試料ホルダＨの試料保持部Ｈ2
の内方位置は前記内端位置決め部材０２９によって位置
決めされているが、試料保持部Ｈ2および前記内端位置
決め部材０２９は、前記試料ホルダＨが大気圧の上昇に
より内方に押された場合に僅かに変形または変位する。
また、前記大気圧が低下する時には、試料ホルダＨの外
端部に作用する押圧力が低下して外方に移動する力を受
けることになる。前記試料ホルダＨの試料保持部Ｈ2の
内方位置は前記内端位置決め部材０２９によって位置決
めされている。このとき、前記試料ホルダＨ内端が前記
内端位置決め部材０２９に当接するために必要な圧力に
より、前記試料保持部Ｈ2および前記内端位置決め部材
０２９は僅に弾性変形または変位している。前記弾性変
形または変位した部材には、元の形状に戻ろうとする復
元力がある。前記復元力により、試料ホルダＨは外方に
向かって常時反発力を受けている。したがって、大気圧
が低下すると試料保持部Ｈ2および前記内端位置決め部
材０２９の復元力による前記反発力により試料ホルダＨ
は外方に押し出される。前記真空作業装置により、高精
度の作業（観察、顕微分析等）を行おうとすると、前記
内端位置決め部材０２９等の僅かな変形による試料の移
動が大きな問題となる。最近は前記高精度の作業が行わ
れるようになっており、前記真空作業装置周囲の大気圧
の変動が大きな問題となっている。

【００１２】本発明は、前述の事情に鑑み、下記の記載
内容を課題とする。（Ｏ01）内部に真空の試料室が設け
られた壁部材を貫通して前記壁部材の内外を連通させる
貫通孔により、試料ホルダをスライド可能に支持する試
料ホルダ支持装置において、周囲の大気の変動によって
試料ホルダが試料室内に押し込まれたり引き出されたり
しないようにすること。

【００１３】

【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決す
るために案出した本発明を説明するが、本発明の要素に
は、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実
施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。ま
た、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する
理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明
の範囲を実施例に限定するためではない。

【００１４】（第１発明）前記課題を解決するために、
本出願の第１発明の試料ホルダ支持装置は、下記の要件
を備えたことを特徴とする、（Ｙ01）内部が真空に保持
された壁部材（Ｓ）、（Ｙ02）壁部材（Ｓ）に支持され
た球面軸受（９）により回動可能に支持されるとともに
前記壁部材（Ｓ）の内外を連通させるホルダ貫通孔（１
３a）を有するホルダ支持部材（１３）、（Ｙ03）内端
部の試料保持部（Ｈ2）が前記壁部材（Ｓ）の内部に配
置されるとともに外端部（Ｈ1）が前記壁部材（Ｓ）の
外側に配置された試料ホルダ（Ｈ）を、スライド可能且
つ気密に保持する前記ホルダ貫通孔（１３a）、（Ｙ0
4）前記ホルダ支持部材（１３）に支持されて、前記試
料ホルダ（Ｈ）に前記スライド方向の力を作用させる作
用力伝達部材（３８b；４４a；７７a）、（Ｙ05）前記
作用力伝達部材（３８b；４４a；７７a）を、周囲の大
気圧が上昇したときには前記壁部材（Ｓ）の外方へ移動
させる力を発生するとともに周囲の大気圧が低下したと
きには前記壁部材（Ｓ）の内方に移動させる力を発生す
る気圧応動装置（４５；７８）。

【００１５】（第２発明）また、本出願の第２発明の試
料ホルダ支持装置は、前記第１発明の試料ホルダ支持装
置において、下記の要件を備えたことを特徴とする、
（Ｙ06）前記作用力伝達部材（３８b；４４a；７７a）
の外方位置で前記ホルダ支持部材（１３）に固定された
固定部材およびこの固定部材と前記作用力伝達部材（３
８b；４４a；７７a）との間に設けられた内部が定圧に
保持されたベローズ（４３；７５，７６）により構成さ
れた前記気圧応動装置（４５；７８）。

【００１６】

【作用】次に、前述の特徴を備えた本発明の作用を説明
する。 （第１発明の作用）前述の特徴を備えた本出願の第１発
明の試料ホルダ支持装置では、壁部材（Ｓ）の内部は真
空に保持されている。前記壁部材（Ｓ）に支持された球
面軸受（９）により回動可能に支持されたホルダ支持部
材（１３）は、前記壁部材（Ｓ）の内外を連通させるホ
ルダ貫通孔（１３a）を有している。前記ホルダ貫通孔
（１３a）によりスライド可能且つ気密に保持された試
料ホルダ（Ｈ）は、内端部の試料保持部（Ｈ2）が前記
壁部材（Ｓ）の内部に配置されるとともに外端部（Ｈ
1）が前記壁部材（Ｓ）の外側に配置される。前記壁部
材（Ｓ）周囲の大気圧の上昇は、前記試料ホルダ（Ｈ）
を壁部材（Ｓ）の内方へ移動させる外力を試料ホルダ
（Ｈ）外端部（Ｈ1）に作用させる。また、前記壁部材
（Ｓ）周囲の大気圧の低下は、前記試料ホルダ（Ｈ）を
壁部材（Ｓ）の外方へ移動させる前記反発力を試料ホル
ダ（Ｈ）内端部に作用させる。前記壁部材（Ｓ）周囲の
大気圧が上昇したときには気圧応動装置（４５；７８）
は、前記ホルダ支持部材（１３）に支持された作用力伝
達部材（３８b；４４a；７７a）を前記壁部材（Ｓ）の
外方へ移動させる力を発生する。また、気圧応動装置
（４５；７８）は、周囲の大気圧が低下したときには前
記作用力伝達部材（３８b；４４a；７７a）を前記壁部
材（Ｓ）の内方に移動させる力を発生する。そして、作
用力伝達部材（３８b；４４a；７７a）は、前記試料ホ
ルダ（Ｈ）に前記スライド方向の力（ホルダ貫通孔１３
aの軸方向の力）を作用させる。

【００１７】したがって、前記壁部材（Ｓ）周囲の大気
圧の上昇時に発生する前記試料ホルダ（Ｈ）を壁部材
（Ｓ）の内方へ移動させる外力は、前記気圧応動装置
（４５；７８）により作用力伝達部材（３８b；４４a；
７７a）を介して試料ホルダ（Ｈ）を前記壁部材（Ｓ）
の外方へ移動させる力の増加または内方へ移動させる力
の減少によって打ち消される。また、前記壁部材（Ｓ）
周囲の大気圧の低下時に発生する前記試料ホルダ（Ｈ）
を壁部材（Ｓ）の外方へ移動させる力は、前記気圧応動
装置（４５；７８）により作用力伝達部材（３８b；４
４a；７７a）を介して試料ホルダ（Ｈ）を前記壁部材
（Ｓ）の内方へ移動させる力の増加または外方へ移動さ
せる力の減少によって打ち消される。

【００１８】（第２発明の作用）また、本出願の第２発
明の試料ホルダ支持装置では、前記気圧応動装置（４
５；７８）は、前記作用力伝達部材（３８b；４４a；７
７a）の外方位置で前記ホルダ支持部材（１３）に固定
された固定部材およびこの固定部材と前記作用力伝達部
材（３８b；４４a；７７a）との間に設けられた内部が
定圧に保持されたベローズ（４３；７５，７６）により
構成されている。したがって、壁部材（Ｓ）周囲の大気
圧が上昇すると、ベローズ（４３；７５，７６）が収縮
して作用力伝達部材（３８b；４４a；７７a）が外方に
向かって移動しようとする。この作用力伝達部材（３８
b；４４a；７７a）は前記試料ホルダ（Ｈ）を外方に向
かってスライド移動させる力を試料ホルダ（Ｈ）に作用
させる。また、壁部材（Ｓ）周囲の大気圧が低下する
と、ベローズ（４３；７５，７６）が膨張して作用力伝
達部材（３８b；４４a；７７a）が内方に向かって移動
しようとする。この作用力伝達部材（３８b；４４a；７
７a）は前記試料ホルダ（Ｈ）を内方に向かってスライ
ド移動させる力を試料ホルダ（Ｈ）に作用させる。この
作用力伝達部材（３８b；４４a；７７a）により試料ホ
ルダ（Ｈ）に作用する力は、大気圧上昇時には試料ホル
ダ（Ｈ）を内方へ移動させる外力を打ち消す方向に作用
し、大気圧低下時には試料ホルダ（Ｈ）を外方へ移動さ
せる前記反発力を打ち消す方向に作用する。

【００１９】

【実施例】次に図面を参照しながら、本発明の実施例の
試料に対する精密作業を行う装置を説明するが、本発明
は以下の実施例に限定されるものではない。なお、以後
の説明の理解を容易にするために、図面において後述す
る球面軸受の球面の中心Ｏを通り、互いに直交する座標
軸Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を定義し、矢印Ｘ方向を前方、矢印
Ｙ方向を左方、 矢印Ｚ方向を上方とする。この場合、
Ｘ方向と逆向き（−Ｘ方向）は後方、Ｙ方向と逆向き
（−Ｙ方向）は右方、Ｚ方向と逆向き（−Ｚ方向）は下
方となる。また、Ｘ方向及び−Ｘ方向を含めて前後方向
又はＸ軸方向といい、Ｙ方向及び−Ｙ方向を含めて左右
方向又はＸ軸方向といい、Ｚ方向及び−Ｚ方向を含めて
上下方向又はＺ軸方向ということにする。さらに図中、
「○」の中に「・」が記載されたもの（矢の先端を前か
ら見た図）は紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、
「○」の中に「×」が記載されたもの（矢の羽根を後ろ
から見た図）は紙面の表から裏に向かう矢印を意味する
ものとする。

【００２０】（実施例１） 図１は本発明の実施例１の試料ホルダ支持装置の平断面
図で、前記図１２に対応する図である。図２は同実施例
１の縦断面図で、前記図１のII−II線断面図である。図
３は前記図１，２のIII−III線断面図である。図４は前
記図２のIＶ−IＶ線断面図である。図５は同実施例１の
作用説明図でる。

【００２１】図１および図２において、ゴニオステージ
Ｓは、円筒状外周面を有する磁性材料製のヨーク１およ
びヨーク１内側に支持された非磁性材料製の略円筒状の
試料ステージ２により構成されている。なお、ヨーク１
および試料ステージ２により構成された前記ゴニオステ
ージＳは、内部が真空に保持された試料室３を形成する
壁部材を構成している。前記ヨーク１は、励磁コイル４
（図２参照）、電子線通過孔を有する電子レンズ上磁極
片５および電子レンズ下磁極片６を支持している。前記
試料室３は、前記ゴニオステージＳの内側で前記上下の
電子レンズ磁極片５および６の間に形成されている。

【００２２】前記ヨーク１および試料ステージ２には、
図１，２において左側部分に、前記ヨーク１の外側と前
記試料室３とを連通させるゴニオメータ装着孔１aおよ
び２aが設けられている。また、前記ヨーク１および試
料ステージ２の、図１，２において右側部分には、前記
ヨーク１の外側と前記試料室３とを連通させる位置決め
部材装着孔１bおよび２bが設けられている。

【００２３】前記ゴニオメータ装着孔１aおよび２aに
は、ゴニオメータＧが装着されている。ゴニオメータＧ
は前記ヨーク１の外側から前記試料室３に延びる試料ホ
ルダＨを支持する部材である。試料ホルダＨは外端部に
操作用のホルダグリップＨ1を有し、内端部に細長い形
状の試料保持部Ｈ2を有している。また、試料ホルダＨ
には、ＯリングＨ3を収容するＯリング溝が設けられて
いる。

【００２４】前記ゴニオメータＧは、前記ゴニオメータ
装着孔１aおよび２aにそれぞれ固定支持された筒状軸受
８および球面軸受９を有している。前記筒状軸受８は、
その円筒状内周面の軸が水平で且つ前記球面軸受９の前
記球面の中心（以後「球面中心」という）Ｏを通るよう
に配置されている。図１，２から分かるように、前記３
軸Ｘ，Ｙ，Ｚは、球面中心Ｏを通る直交する３軸であ
る。

【００２５】前記筒状軸受８はボルト１０（図１，４参
照）によりヨーク１に固定されている。また、筒状軸受
８は、ベアリング装着用の円筒状内周面を有し、その円
筒状の内周面にはベアリング１１，１１が装着されてい
る。前記ゴニオメータＧは、前記ベアリング１１，１１
によってＹ軸周りに回動調節可能に支持された回動部材
１２、および前記球面中心Ｏ周りにで回動調節可能に支
持されたホルダ支持部材１３を有している。

【００２６】前記ベアリング１１，１１によってＹ軸回
りに回動自在に支持された回動部材１２は、その外周に
歯車１４（図１，２，４参照）を有している。図２，４
において、前記筒状軸受８の上端部には、ギヤホルダ１
６が設けられている。ギヤホルダ１６にはウォームギヤ
１７が回転可能に支持されており、前記ウォームギヤ１
７は前記回動部材１２の歯車１４と噛み合っている。ウ
ォームギヤ１７はギヤホルダ１６の貫通する軸の外端部
に装着された操作ハンドル１８によって回転するように
構成されている。したがって、操作ハンドル１８を回転
操作することにより、回動部材１２を前記Ｙ軸回りに回
動調節できるようになっている。

【００２７】前記球面軸受９の球面中心Ｏ回りに回動可
能な前記ホルダ支持部材１３は、ホルダ貫通孔１３aを
有している。ホルダ貫通孔１３aは、前記試料ホルダＨ
を保持するための孔である。ホルダ貫通孔１３aの軸は
基準位置では前記Ｙ軸と一致している。しかしながら、
ホルダ貫通孔１３aの軸は、前記試料ホルダＨ先端部に
保持した試料を前記試料室３内で位置調節する際、ホル
ダ支持部材１３を前記球面中心Ｏ周りに回動した状態で
はＹ軸と一致しなくなる。図１〜３において、ホルダ支
持部材１３は、その左端部分に前後に突出する突出部材
１３b，１３bを有している。図２，３から分かるように
前記突出部材１３b，１３bが設けられている部分におい
て、円筒状のホルダ支持部材１３の上部は平坦に削られ
ている。前記平坦に削られた面には、前記回動部材１２
により上下動可能に支持された当接部材１９aが押圧バ
ネ１９bによって押し付けられている。前記当接部材１
９aおよび押圧バネ１９bによって、前記ホルダ支持部材
１３の前記球面中心Ｏ回りの上方方向の回動位置を定め
る上方位置決め手段１９が構成されている。

【００２８】図１〜３に示す揺動部材２１は、前後方向
（Ｘ軸方向）に延びる水平部分２１a（図３参照）とそ
の両端部に設けられた上方突出部分２１b，２１bとを有
している。前記上方突出部分２１b，２１bの上端部は、
それぞれ前記回動部材１２に支持された前後一対の軸２
２（図１，２参照）により揺動可能に支持されている。
上方突出部分２１b，２１bにはそれぞれ、前記ホルダ支
持部材１３の突出部１３b，１３bの下面に当接する当接
球２３を支持する球支持面が設けられている。また、前
記揺動部材２１の水平部分２１aの中央部には下方に突
出する下方突出部分２１c（図２，３参照）が設けられ
ている。

【００２９】図２において、前記揺動部材２１の下方突
出部分２１cの右側面に対向して、上下動調節用ねじ２
４が前記回動部材１２により支持されている。上下動調
節用ねじ２４の右端部（−Ｙ側端部）には歯車２５が固
着されている。前記歯車２５は、前記回動部材１２に支
持された上下回動用モータ２６の出力歯車２７と噛み合
っている。したがって、前記上下回動用モータ２６を正
逆いずれかの方向に回転させると、前記出力歯車２７お
よび歯車２５を介して上下動調節用ねじ２４が回転し、
その回転方向に応じて上下動調節用ねじ２４が下方突出
部材２１cに対して進退移動を行う。上下動調節用ねじ
２４の先端が前記揺動部材２１の下方突出部分２１cと
当接しているので、上下動調節用ねじ２４が進退移動す
ると揺動部材２１が前記軸２２回りに揺動する。このと
き、前記上方位置決め手段１９の押圧バネ１９bが収縮
または伸長して、前記ホルダ支持部材１３は前記球面中
心Ｏ回りに小さな角度範囲内（４〜５度の範囲内）で上
下方向に回動するように構成されている。

【００３０】図１において、前記ホルダ支持部材１３の
後側（−Ｘ側）部分には、回動部材１２により左右動可
能に支持された当接部材２９aが押圧バネ２９bによって
押し付けられている。前記当接部材２９aおよび押圧バ
ネ２９bによって、前記ホルダ支持部材１３の前記球面
中心Ｏ回りの後方回動位置を定める後方位置決め手段２
９が構成されている。前記ホルダ支持部材１３の前記当
接部材２９aとの当接部の反対側の側面に対向して前後
動調節用ねじ３１が前記回動部材１２により支持されて
いる。前後動調節用ねじ３１の前端部（Ｘ側端部）には
歯車３２が固着されている。前記歯車３２は、前記回動
部材１２に支持された前後回動用モータ３３の出力歯車
３４と噛み合っている。したがって、前記前後回動用モ
ータ３３を正逆いずれかの方向に回転させると、前記出
力歯車３４および歯車３２を介して前後動調節用ねじ３
１が回転し、その回転方向に応じて前後動調節用ねじ３
１がホルダ支持部材１３に対して進退移動を行う。前後
動調節用ねじ３１の先端が前記ホルダ支持部材１３の前
側面と当接しているので、前後動調節用ねじ３１が進退
移動すると前記前後位置規制手段２９の押圧バネ２９b
が収縮または伸長して、前記ホルダ支持部材１３は前記
球面中心Ｏ回りに小さな角度範囲内（５〜６度の範囲
内）で前後方向に回動するように構成されている。

【００３１】図１，２において、前記ホルダ支持部材１
３の左端には、前記試料ホルダＨのホルダグリップＨ1
の周囲を囲うグリップカバー３６がネジ３７（図１参
照）により支持されている。前記グリップカバー３６内
を大気に連通させるために、前記グリップカバー３６側
面には複数個の連通孔３６aが設けられている。前記グ
リップカバー３６の左端には揺動レバー３８が配置さ
れ、その上端部が支点３８a周りに揺動自在に支持され
ている。揺動レバー３８の下端には試料ホルダＨの左端
面（外端面）に当接する当接球３８bが支持されてい
る。当接球３８bは、前記ホルダ支持部材１３にグリッ
プカバー３６および揺動レバー３８を介して支持されて
おり、前記試料ホルダＨに前記ホルダ貫通孔１３aに沿
ったスライド方向の力を作用させる作用力伝達部材とし
て機能している。前記作用力伝達部材としての当接球３
８bと前記試料ホルダＨ左端面との当接位置は、ホルダ
貫通孔１３aの軸線上に設定されている。

【００３２】グリップカバー３６の左端には気圧応動装
置支持ケース３９がねじ４０（図１参照）により固定さ
れている。気圧応動装置支持ケース３９の左端壁には左
端壁を貫通する調節ネジ４１が螺合している。調節ネジ
４１の内端（右端、すなわち、−Ｙ側の端部）にはプレ
ート状の固定部材４２が固着されている。固定部材４２
の右側には内側が気密且つ定圧に保持されたベローズ４
３を介してプレート状の気圧応動部材４４が支持されて
いる。気圧応動部材４４の右側端面の中央部には当接球
４４aが支持されている。前記符号４２〜４４で示され
た要素から気圧応動装置４５が構成されている。図５に
おいて、ベローズ４３の有効断面積をＲ1、前記ホルダ
貫通孔１３aの断面積をＲ2、前記気圧応動部材４４の当
接球４４aが揺動レバー３８と接する位置と前記支点３
８aとの前記ボルダ貫通孔１３aの軸に垂直な方向の距離
をＺ1、前記揺動レバー３８の当接球３８bがホルダクリ
ップＨ1左端面（外端面）と接する位置と前記支点３８a
との前記ボルダ貫通孔１３aの軸に垂直な方向の距離を
Ｚ2とした場合、Ｒ1，Ｒ2，Ｚ1，Ｚ2の値は、次式を満
たすように設定されている。 Ｒ1・Ｚ1＝Ｒ2・Ｚ2 …………………………………………………………（１）

【００３３】図１，２において、前記ヨーク１および試
料ステージ２の右側部分に設けた前記位置決め部材装着
孔１bおよび２bには、試料位置決め部材Ｃが装着されて
いる。試料位置決め部材Ｃは前記試料ホルダＨ内端の位
置を定める部材である。試料位置決め部材Ｃは、前記位
置決め部材装着孔１bに挿入された位置決め用ブロック
４６を有している。位置決め用ブロック４６は、前記試
料ステージ２にねじ込まれたボルト４７により固定され
ている。位置決め用ブロック４６には、前記Ｙ軸と同軸
のスライダ収容穴４８が設けられており、スライダ収容
穴４８には位置決め用スライダ４９がＹ軸方向に移動調
節可能に収容されている。前記位置決め用ブロック４６
においては、前記スライダ収容穴４８の右端にはスライ
ダ収容穴４８および外部との間にネジ孔５１が設けられ
ている。

【００３４】前記ネジ孔５１には左右位置調整ネジ５２
が螺合し、貫通している。左右位置調整ネジ５２の右端
部（−Ｙ側端部）には歯車５３が固着されている。前記
歯車５３は、前記位置決め用ブロック４６に支持された
左右位置調整用モータ５４の出力歯車５５と噛み合って
いる。したがって、前記左右位置調整用モータ５４を正
逆いずれかの方向に回転させると、前記出力歯車５５お
よび歯車５３を介して左右位置調整ネジ５２が回転し、
その回転方向に応じて左右位置調整ネジ５２が進退移動
を行うように構成されている。

【００３５】前記試料ステージ２の位置決め部材装着孔
２b内には、前記試料ホルダＨの内端および前記位置決
め用スライダ４９内端がそれぞれ当接する内端位置決め
部材５６が配置されている。この内端位置決め部材５６
は、試料ホルダＨの内端（右端）の位置を定める部材で
あり、前記試料ステージ２に複数のバネを介して微小な
範囲で移動可能に支持されている。

【００３６】内端位置決め部材５６は、その左端にスリ
バチ状の凹部を有し、そのスリバチ状の凹部に試料ホル
ダＨ内端（右端）に設けたルビーの球が当接している。
また、前記内端位置決め部材５６は、その右端にルビー
の球を有しており、そのルビーの球が前記位置決め用ス
ライダ４９内端（左端）のスリバチ状の凹部に当接して
いる。したがって、試料ホルダＨを支持するホルダ支持
部材１３が前記球面中心周Ｏりに回動したときには、試
料ホルダＨ内端（右端）のルビーの球は、内端位置決め
部材５６内端（左端）のスリバチ状凹部に沿って滑り、
内端位置決め部材５６外端（右端）のルビーの球は、位
置決め用スライダ４９内端（左端）のスリバチ状凹部に
沿って滑るように構成されている。

【００３７】（実施例１の作用）次に前記図１〜５に示
す本発明の実施例１の試料ホルダ支持装置の作用を説明
する。図２，５において、大気圧Ｐが一定であり、気圧
応動部材４４の当接球４４aが力Ｑで揺動レバー３８の
左端面を押圧しているものとする。この場合の試料ホル
ダＨ内端の位置（すなわち、試料ホルダＨのＹ軸方向の
位置）は前記左右位置調整用モータ５４の回動により調
節することができる。また、試料ホルダＨのＹ軸周りの
回動位置は前記操作ハンドル１８の回転により調節する
ことができる。また、試料ホルダＨ先端部の上下方向の
位置は上下回動用モータ２６の回転により調節すること
ができる。また、試料ホルダＨ先端部の前後方向の位置
は前後回動用モータ３３の回転により調節することがで
きる。

【００３８】前記大気圧Ｐが前記壁部材を構成するゴニ
オステージＳ内部に試料ホルダＨを押圧する力は次式で
あらわせる。 Ｐ・Ｒ2 …………………………………………………………………………（２） また、前記力Ｑの大きさは、調節ネジ４１により調節す
ることができる。気圧応動部材４４の当接球４４aが力
Ｑで揺動レバー３８の左端面を押圧している場合、前記
揺動レバー３８の当接球３８bがホルダクリップＨ1左端
面を押圧する力をＱ1とすると、Ｑ1は次式であらわせ
る。 Ｑ1＝Ｑ（Ｚ1／Ｚ2） ………………………………………………………（３） したがって、大気圧がＰのときに大気圧および気圧応動
部材４４が試料ホルダＨを前記ゴニオステージ内側に押
圧する力は、次式であらわせる。 Ｐ・Ｒ2＋Ｑ1 …………………………………………………………………（４）

【００３９】次に、前記左右位置調整用モータ５４、操
作ハンドル１８、上下回動用モータ２６、前後回動用モ
ータ３３等により試料ホルダＨの位置を調節して、顕微
観察等の作業を行っている間に、例えば大気圧ＰがΔＰ
だけ増加した場合について考える。この場合、大気圧が
試料ホルダＨをゴニオステージ内方へ押圧する力は、Δ
Ｐ・Ｒ2だけ増加する。すなわち、このときに大気圧Ｐ
＋ΔＰが試料ホルダＨをゴニオステージ内方へ押圧する
力は次式であらわせる。 （Ｐ＋ΔＰ）・Ｒ2 ……………………………………………………………（５）

【００４０】また、このとき前記ΔＰは気圧応動部材４
４の右端面に作用し、気圧応動部材４４を左方に押圧す
る。このときの押圧力はΔＰ・Ｒ1である。すなわち、
前記揺動レバー３８を右方に押圧する力Ｑの大きさはΔ
Ｐ・Ｒ1だけ減少する。したがって、このときに、前記
気圧応動部材４４の当接球４４aが揺動レバー３８を右
方に押す力は次式であらわせる。 Ｑ−ΔＰ・Ｒ1 ………………………………………………………………（６） 前記式（６）の力（Ｑ−ΔＰ・Ｒ1）により、前記揺動
レバー３８の当接球３８bがホルダクリップＨ1左端面を
押圧する力をＱ2とすると、Ｑ2は次式であらわせる。 Ｑ2＝（Ｑ−ΔＰ・Ｒ1）（Ｚ1／Ｚ2） ……………………………………（７）

【００４１】前記式（５），（７）により、大気圧がＰ
＋ΔＰのときに大気圧および気圧応動部材４４が試料ホ
ルダＨをゴニオステージＳ内方に押す力は、次式で表せ
る。（Ｐ＋ΔＰ）・Ｒ2＋Ｑ2 ＝（Ｐ＋ΔＰ）・Ｒ2＋（Ｑ−ΔＰ・Ｒ1）（Ｚ1／Ｚ2）…………………（８） 前記式（８）は次のように変形される。 （Ｐ＋ΔＰ）・Ｒ2＋（Ｑ−ΔＰ・Ｒ1）（Ｚ1／Ｚ2） ＝Ｐ・Ｒ2＋Ｑ・（Ｚ1／Ｚ2）＋ΔＰ｛Ｒ2−Ｒ1（Ｚ1／Ｚ2）｝………（９） この式（９）に前記式（１）および（３）を適用する
と、 ＝Ｐ・Ｒ2＋Ｑ・（Ｚ1／Ｚ2）＋ΔＰ｛Ｒ2−Ｒ1（Ｚ1／Ｚ2）｝ ＝Ｐ・Ｒ2＋Ｑ1 ……………………………………………………………（１０） となる。この式（１０）は前記大気圧がＰのときに試料
ホルダＨをゴニオステージＳ内方に押圧する前記式
（４）と同じである。すなわち、この実施例１では、大
気圧がＰからＰ＋ΔＰに変動しても、試料ホルダＨをゴ
ニオステージＳ内方に押圧する力の大きさは変動しな
い。

【００４２】次に、前記顕微観察等の作業を行っている
間に、大気圧ＰがΔＰだけ減少した場合について考え
る。この場合、大気圧が試料ホルダＨをゴニオステージ
内方へ押圧する力が減少し、前記試料ホルダＨをゴニオ
ステージＳ外方へ移動させる前記反発力が相対的に大き
くなる。また、このとき前記大気圧Ｐの減少により前記
気圧応動部材４４の右端面に作用していた外力が減少し
て、気圧応動部材４４を右方に移動させる力が増加す
る。前記気圧応動部材４４を右方に移動させる力の増加
により、前記揺動レバー３８を右方に押圧する力Ｑの大
きさが増加する。このため、前記揺動レバー３８の当接
球３８bがホルダクリップＨ1左端面を押圧する力Ｑ1の
大きさが増加して前記試料ホルダＨをゴニオステージＳ
外方へ移動させる前記反発力が打ち消される。したがっ
て、大気圧がＰ−ΔＰのときに大気圧および気圧応動部
材４４が試料ホルダＨをゴニオステージＳ内方に押す力
は、前記大気圧ＰがΔＰだけ増加した場合と同様に、前
記大気圧がＰのときに試料ホルダＨをゴニオステージＳ
内方に押圧する前記式（４）と同じになる。すなわち、
この実施例１では、大気圧がＰからＰ−ΔＰに変動して
も、試料ホルダＨをゴニオステージＳ内方に押圧する力
の大きさは変動しない。

【００４３】この実施例１では、ベローズ４３として市
販の製品を購入した場合、ベローズ４３の有効断面積が
前記ホルダ支持部材１３のホルダ貫通孔１３aの断面積
と異なる場合でも、前記図５に示すＺ1，Ｚ2の値を調節
することにより、対応できる。すなわち、市販のベロー
ズを使用できるので、ベローズを特別注文して製作する
必要がない。このため、製造コストを節約することがで
きる。

【００４４】（実施例２）次に、図６，７により本発明
の試料ホルダ支持装置の実施例２について説明する。図
６は本発明の実施例２の試料ホルダ支持装置の平断面図
で、前記図１１に対応する図である。図７は同実施例２
の縦断面図で、前記図６のＶII−ＶII線断面図である。
なお、この実施例２の説明において、前記実施例１の構
成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、そ
の詳細な説明を省略する。この実施例２は、下記の点で
前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例
１と同様に構成されている。

【００４５】図６，７において、前記実施例１の図１，
２に示すグリップカバー３６およびグリップカバー３６
にネジ４０を用いて固定された気圧応動装置支持ケース
３９の代わりに、ケース６１がホルダ支持部材１３の外
端部（左端部）に固定されている。前記ケース６１内を
大気に連通させるために、前記ケース６１の右側面には
複数個の連通孔６１aが設けられている。そして、前記
実施例１の符号４１〜４４で示された要素は、前記ケー
ス６１によって支持されている。また、前記実施例１の
図１，２に示す揺動レバー３８が省略されている。そし
て、気圧応動部材４４の当接球４４aが試料ホルダＨの
外端面（左端面）の中心位置（ホルダ貫通孔１３aの軸
上の位置）に直接当接している。したがって、この実施
例２では気圧応動部材４４の当接球４４aが作用力伝達
部材として使用されている。気圧応動部材４４の当接球
（作用力伝達部材）４４aが試料ホルダＨの外端面（ホ
ルダグリップの左端面）を押圧する力はＱ1′であらわ
せる。また、この実施例２では、ベローズ４３の有効断
面積Ｒ1と、前記ホルダ貫通孔１３aの断面積Ｒ2とは同
一の値に設定されている。すなわち、次式を満たすよう
に設定されている。 Ｒ1＝Ｒ2 ……………………………………………………………………（１１）

【００４６】（実施例２の作用）次に図８により、前記
図６，７に示す本発明の実施例２の試料ホルダ支持装置
の作用を説明する。前記大気圧Ｐ試料ホルダＨに直接作
用して、前記壁部材を構成するゴニオステージＳ内部に
試料ホルダＨを押圧する力は次式であらわせる。 Ｐ・Ｒ2 ………………………………………………………………………（１２） したがって、大気圧がＰのときに大気圧Ｐおよび気圧応
動部材４４が試料ホルダＨを前記ゴニオステージＳ内側
に押圧する力は、次式であらわせる。 Ｐ・Ｒ2＋Ｑ1′ ………………………………………………………………（１３）

【００４７】大気圧ＰがΔＰだけ増加した場合、大気圧
が試料ホルダＨをゴニオステージＳ内方へ押圧する力
は、ΔＰ・Ｒ2だけ増加する。すなわち、このときに大
気圧Ｐ＋ΔＰが試料ホルダＨをゴニオステージ内方へ押
圧する力は次式であらわせる。 （Ｐ＋ΔＰ）・Ｒ2 …………………………………………………………（１４）

【００４８】また、このとき前記ΔＰは気圧応動部材４
４の右端面に作用し、気圧応動部材４４を左方に押圧す
る。このΔＰによる押圧力は左向きで大きさはΔＰ・Ｒ
1である。すなわち、前記試料ホルダＨを右方に押圧す
る力Ｑ1′の大きさはΔＰ・Ｒ1だけ減少する。したがっ
て、このとき（Ｐ＋ΔＰのとき）に、前記気圧応動部材
４４の当接球（作用力伝達部材）４４aが試料ホルダＨ
を右方に押す力Ｑ2は次式であらわせる。 Ｑ2＝Ｑ1′−ΔＰ・Ｒ1 ………………………………………………………（１５）

【００４９】前記式（１４），（１５）により、大気圧
がＰ＋ΔＰのときに大気圧および気圧応動部材４４の当
接球４４aが試料ホルダＨをゴニオステージＳ内方に押
す力は、次式で表せる。 （Ｐ＋ΔＰ）・Ｒ2＋Ｑ2 ＝（Ｐ＋ΔＰ）・Ｒ2＋（Ｑ1′−ΔＰ・Ｒ1） ＝Ｐ・Ｒ2＋ΔＰ・Ｒ2＋Ｑ1′−ΔＰ・Ｒ1 ＝Ｐ・Ｒ2＋Ｑ1′＋ΔＰ・（Ｒ2−Ｒ1）……………………………………（１６） 前記式（１１）により、式（１６）の第３項は０とな
る。したがって、大気圧がＰ＋ΔＰのときの式（１６）
と大気圧がＰのときの前記式（１３）とは同一となる。
すなわち、この実施例２では、大気圧がＰからＰ＋ΔＰ
に変動しても、試料ホルダＨをゴニオステージＳ内方に
押圧する力の大きさは変動しない。

【００５０】次に、大気圧ＰがΔＰだけ減少した場合に
ついて考える。この場合、大気圧が試料ホルダＨをゴニ
オステージＳ内方へ押圧する力が減少し、前記試料ホル
ダＨをゴニオステージＳ外方へ移動させる前記反発力が
相対的に大きくなる。また、このとき前記大気圧Ｐの減
少により前記気圧応動部材４４の右端面に作用していた
外力が減少して、気圧応動部材４４を右方に移動させる
力が増加する。このため、気圧応動部材４４の当接球４
４aがホルダクリップＨ1左端面を押圧する力Ｑ1′の大
きさが増加して前記試料ホルダＨをゴニオステージＳ外
方へ移動させる前記反発力が打ち消される。したがっ
て、大気圧がＰ−ΔＰのときに大気圧および気圧応動部
材４４が試料ホルダＨをゴニオステージＳ内方に押す力
は、前記大気圧ＰがΔＰだけ増加した場合と同様に、前
記大気圧がＰのときに試料ホルダＨをゴニオステージＳ
内方に押圧する前記式（１３）と同一となる。すなわ
ち、この実施例２では、大気圧がＰからＰ−ΔＰに変動
しても、試料ホルダＨをゴニオステージＳ内方に押圧す
る力の大きさは変動しない。

【００５１】（実施例３）次に、図９により本発明の試
料ホルダ支持装置の実施例３について説明する。図９は
本発明の実施例３の試料ホルダ支持装置の気圧応動装置
の平断面図である。なお、この実施例３の説明におい
て、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同
一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。この実
施例３は、下記の点で前記実施例１と相違しているが、
他の点では前記実施例１と同様に構成されている。

【００５２】図９において、前記実施例１の図１，２に
示すグリップカバー３６およびグリップカバー３６にネ
ジ４０を用いて固定された気圧応動装置支持ケース３９
の代わりに、ケース７１がホルダ支持部材１３の外端部
（左端部）に固定されている。前記ケース７１内を大気
に連通させるために、ケース７１の左端壁には連通孔７
１aが設けられている。前記ケース７１の左端壁には左
端壁を貫通する調節ネジ７２が螺合している。前記調節
ネジ７２の内端（右端、すなわち、−Ｙ側の端部）は球
面に構成されている。調節ネジ７２の内端には、リング
状の固定部材７３が引張バネ７４によって当接してい
る。前記固定部材７３は前記引張バネ７４により左側に
引張られて前記調節ネジ７２の内端位置に固定されてい
る。前記固定部材７３の右側には外側ベローズ７５およ
び内側ベローズ７６を介してリング状の気圧応動部材７
７が支持されている。前記外側ベローズ７５と内側ベロ
ーズ７６の間は気密且つ定圧に保持されている。この実
施例３では、前記気密且つ定圧に保持されている外側ベ
ローズ７５と内側ベローズ７６の間の有効断面積Ｒ1′
と前記ホルダ貫通孔１３aの断面積Ｒ2とは同一の値に設
定されている。前記気圧応動部材７７の左側端面には作
用力伝達部材としての当接球７７aが支持されている。
前記符号７３〜７７で示された要素から実施例３の気圧
応動装置７８が構成されている。

【００５３】（実施例３の作用）次に本発明の実施例３
の試料ホルダ支持装置の作用を説明する。前記顕微観察
等の作業を行っている間に大気圧が上昇した場合につい
て考える。この場合、大気圧が前記試料ホルダＨをゴニ
オステージＳ内方へ押圧する力が増加し、試料ホルダＨ
をゴニオステージＳ内方へ移動させる外力が発生する。
また、このとき前記大気圧の上昇により前記気圧応動部
材７７の右端面に作用していた外力が増加して、気圧応
動部材７７を左方に移動させる力が増加する。このた
め、気圧応動部材７７の当接球７７aがホルダクリップ
Ｈ1右端面を押圧する力が増加して試料ホルダＨをゴニ
オステージＳ内方へ移動させる前記外力が打ち消され
る。

【００５４】次に、大気圧が低下した場合について考え
る。この場合、大気圧が試料ホルダＨをゴニオステージ
Ｓ内方へ押圧する力が減少し、前記試料ホルダＨをゴニ
オステージＳ外方へ移動させる前記反発力が相対的に大
きくなる。また、このとき前記大気圧の低下により前記
気圧応動部材７７の右端面に作用していた外力が減少し
て、気圧応動部材７７は右方に移動しようとする。この
ため、気圧応動部材７７の当接球７７aがホルダクリッ
プＨ1右端面を押圧する力が減少して前記試料ホルダＨ
をゴニオステージＳ外方へ移動させる前記反発力が打ち
消される。すなわち、この実施例３では、大気圧が上昇
または低下しても、試料ホルダＨをゴニオステージＳ内
方に押圧する力の大きさは変動しない。 （変更例）以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明
は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更
を行うことが可能である。本発明の変更実施例を下記に
例示する。

【００５５】（Ｈ01）前記各実施例において、前記試料
ホルダＨ先端の位置を定める部材である試料位置決め部
材Ｃは、ゴニオメータＧの対向位置すなわちゴニオステ
ージＳの１８０°ずれた位置に配置する代わりに、９０
°ずれた位置に配置して、試料ホルダＨの進退位置を規
制するように構成することが可能である。 （Ｈ02）前記実施例３において、前記外側ベローズ７５
および内側ベローズ７６の代わりに、有効断面積の合計
が前記有効断面積Ｒ1′と同一となる複数のベローズを
採用することが可能である。

【００５６】

【発明の効果】前述の本発明の試料ホルダ支持装置は、
下記の効果を奏することができる。 （Ｅ01）内部に真空の試料室が設けられた壁部材を貫通
して前記壁部材の内外を連通させる貫通孔により、試料
ホルダをスライド可能に支持する試料ホルダ支持装置に
おいて、周囲の大気の変動によって試料ホルダが試料室
内に押し込まれたり引き出されたりしないようにするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の実施例１の試料ホルダ支持装
置の平断面図で、従来例の説明図である図１１に対応す
る図である。

【図２】 図２は同実施例１の縦断面図で、前記図１の
II−II線断面図である。

【図３】 図３は前記図１，２のIII−III線断面図であ
る。

【図４】 図４は前記図２のIＶ−IＶ線断面図である。

【図５】 図５は実施例１の作用説明図でる。

【図６】 図６は本発明の実施例２の試料ホルダ支持装
置の平断面図で、前記図１１に対応する図である。

【図７】 図７は同実施例２の縦断面図で、前記図６の
ＶII−ＶII線断面図である。

【図８】 図８は実施例２の作用説明図でる。

【図９】 図９は本発明の実施例３の試料ホルダ支持装
置の気圧応動装置の平断面図である。

【図１０】 図１０は本発明が適用される従来の試料ホ
ルダ支持装置を備えた電子顕微鏡（真空作業装置）の概
略説明図である。

【図１１】 図１１は前記図１０の要部の拡大説明図で
ある。

【図１２】 図１２は前記図１１のＸI−ＸI線断面図で
ある。

【符号の説明】 Ｈ…試料ホルダ、Ｈ1…試料ホルダ外端部（ホルダグリ
ップ）、Ｈ2…試料保持部、Ｓ…壁部材（ゴニオステー
ジ）、９…球面軸受、１３…ホルダ支持部材、１３a…
ホルダ貫通孔、（３８b；４４a；７７a）…作用力伝達
部材、（４３；７５，７６）…ベローズ、（４５；７
８）…気圧応動装置。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 37/20

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の要件を備えたことを特徴とする試
   料ホルダ支持装置、（Ｙ01）内部が真空に保持された壁
   部材、（Ｙ02）壁部材に支持された球面軸受により回動
   可能に支持されるとともに前記壁部材の内外を連通させ
   るホルダ貫通孔を有するホルダ支持部材、（Ｙ03）内端
   部の試料保持部が前記壁部材の内部に配置されるととも
   に外端部が前記壁部材の外側に配置された試料ホルダ
   を、スライド可能且つ気密に保持する前記ホルダ貫通
   孔、（Ｙ04）前記ホルダ支持部材に支持されて、前記試
   料ホルダに前記スライド方向の力を作用させる作用力伝
   達部材、（Ｙ05）前記作用力伝達部材を、周囲の大気圧
   が上昇したときには前記壁部材の外方へ移動させる力を
   発生するとともに周囲の大気圧が低下したときには前記
   壁部材の内方に移動させる力を発生する気圧応動装置。
2. 【請求項２】 下記の要件を備えたことを特徴とする請
   求項１記載の試料ホルダ支持装置、（Ｙ06）前記作用力
   伝達部材の外方位置で前記ホルダ支持部材に固定された
   固定部材およびこの固定部材と前記作用力伝達部材との
   間に設けられた内部が定圧に保持されたベローズにより
   構成された前記気圧応動装置。