JP3571570B2 - Container contact detection device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走査形トンネル顕微鏡等において、第1容器の中に配置された第2容器の第1容器への接触を検知する容器接触検知装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図1は、従来の走査形トンネル顕微鏡を示した図であり、極低温および高磁界状態にある試料を観察するための走査形トンネル顕微鏡を示した図である。
【0003】
図1において、1は床の上に置かれたベースであり、ベース1には外部容器2が取り付けられている。この外部容器2の中には、金属容器である第1容器3が配置されており、第1容器3は外部容器2に取り付けられている。また、第1容器3は外部容器2を通して接地されている。
【0004】
4は架台であるアームで、アーム4は除振ダンパ5a,5bを介してベース1上に置かれている。アーム4には孔6が開けられており、孔6を上から塞ぐように真空チャンバ7がベローズB1を介してアーム4に取り付けられている。この真空チャンバ7は、前記ベース1に取り付けられている。一方、孔6を下から塞ぐように内部チャンバである第2容器8がアーム4に取り付けられている。この第2容器8は前記第1容器3の中に配置されており、図1の状態においては、第2容器8は第1容器3に接触していない。また、第2容器8と第1容器3は円筒状のベローズB2で繋がれている。ベローズB2には排気装置Pが取り付けられている。
【0005】
また、第2容器8の外側下端部には、円筒状の接触検知電極9が取り付けられている。図2(a)は第2容器8の断面図であり、図2(b)は第2容器8を底の方から見た図であり、このように第2容器8の外側下端部には円筒状の接触検知電極9が取り付けられている。
【0006】
この接触検知電極9は、電気絶縁されたリード線10を介して、第2容器8の外側上端部に取り付けられたBNCコネクタ11の芯線に接続されており、コネクタ11の外線は真空チャンバ7を通して接地されている。
【0007】
12は、外部容器2の中に溜められた液体ヘリウムであり、13は、外部容器2の内壁に取り付けられた超伝導マグネットである。また、14a,14bは、アーム4に取り付けられた位置調整手段である姿勢調整ねじで、このねじが調整されると除振ダンパが伸縮して、第2容器8が上下動したり傾斜する。この結果、第1容器3に対する第2容器8の位置が変わる。図1には、姿勢調整ねじと除振ダンパがそれぞれ2個しか示されていないが、実際にはもう少し多くのねじと除振ダンパがそれぞれ設けられている。
【0008】
なお、図1および図2には示されていないが、第2容器8の内側の底の部分には、探針等を備えた走査トンネル顕微鏡(STM)機構と試料が配置されており、これらは真空チャンバ7側から送られて来て配置される。
【0009】
このような構成において、前記排気装置Pにより第1容器3内が排気されると、第1容器3の底部にはニードルバルブが構成されているため、液体ヘリウム12はその孔から第1容器3内に進入する。そして、第1容器3内に進入した液体ヘリウム12は気化してヘリウムガスとなり、第1容器3と第2容器8の間はヘリウムガスで満たされる。この結果、第2容器8は冷やされ、そして、その中に配置された試料は極低温に冷却される。また、超伝導マグネット13により試料のまわりには高磁界が作られ、試料は極低温および高磁界状態において前記STM機構により観察される。
【0010】
さて、図3に示すように、第2容器8が第1容器3に接触すると、液体ヘリウムによる振動や床からの振動が第2容器8内のSTM機構や試料に伝わって、像観察がうまく行われなくなる。そこでオペレータは、例えばテスターをコネクタ11に接触させて第2容器8の第1容器3への接触状態を確認している。すなわち、第2容器8が第1容器3に接触すると、コネクタ11の芯線と外線は短絡し、一方、接触していない時はコネクタ11の芯線と外線は開放されるので、テスターの測定値から第2容器8の第1容器3への接触状態を確認することができる。そして、第2容器8が第1容器3に接触していると、オペレータは、姿勢調整ねじを調整して第2容器8が第1容器3に接触しないようにしている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の装置においては、第2容器8が第1容器3に接触したことはわかるが、第2容器8がどうように傾斜して第1容器3に接触したかがわからず、どの姿勢調整ねじを調整すればよいのかがわからなかった。そのため、第2容器8の姿勢調整作業に時間がかかっていた。
【0012】
本発明はこのような点に鑑みて成されたもので、その目的は、第2容器の姿勢調整作業を従来より短時間で行うことかできる容器接触検知装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成する本発明の容器接触検知装置は、第1容器と、架台と、該架台に取り付けられると共に、前記第1容器の中に該容器と非接触状態に配置された第2容器と、該第2容器の第1容器への接触位置を検出する位置検出手段と、第1容器に対する第2容器の位置を調整するための位置調整手段を備えていることを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
【0015】
図4は、本発明の一例を示した図であり、図4の構成において図1と同じ構成には図1と同じ番号が付けられている。
【0016】
図4において、15は第2容器であり、第2容器15は、アーム4の孔6を下から塞ぐようにアーム4に取り付けられている。この第2容器15は第1容器3の中に配置されており、図4の状態においては、第2容器15は第1容器3に接触していない。また、第2容器15と第1容器3は円筒状のベローズB2で繋がれている。
【0017】
また、第2容器15の外側下端部には、L字型の接触検知電極16,17,18,19がそれぞれ独立に取り付けられている。すなわち、各電極間は電気的に絶縁状態にある。図5(a)は第2容器15の断面図であり、図5(b)は第2容器15を底の方から見た図であり、このように第2容器15の外側下端部には、その底部にも回り込むL字型の接触検知電極16,17,18,19が取り付けられている。
【0018】
この接触検知電極16は、電気絶縁されたリード線20を介して、第2容器15の外側上端部に取り付けられたコネクタ24の芯線に接続されている。また、接触検知電極17は電気絶縁されたリード線21を介してコネクタ25の芯線に、接触検知電極18は電気絶縁されたリード線22を介してコネクタ26の芯線に、接触検知電極19は電気絶縁されたリード線23を介してコネクタ27の芯線に接続されている。そして、コネクタ24,25,26,27の外線は真空チャンバ7を通して接地されている。
【0019】
なお、図4および図5には示されていないが、第2容器15の内側の底の部分には、探針等を備えたSTM機構と試料が配置されている。
【0020】
このような構成において、前述したように、第2容器15が第1容器3に接触すると、像観察がうまく行われなくなるので、オペレータは、例えばテスターをコネクタ24,25,26,27に順次接触させて第2容器15の第1容器3への接触状態を確認する。すなわち、オペレータは、テスターの測定値から、接触検知電極16,17,18,19が第1容器3に接触しているかどうかを確認する。もし、4枚の電極のうちのどれかが第1容器3に接触していると、オペレータは、その接触している電極の位置から第2容器15の傾斜状態、および調整すべき姿勢調整ねじを把握して、そのねじを調整する。このような調整により、第2容器15は第1容器3に接触しなくなる。
【0021】
このように図4の装置においては、第2容器が第1容器に接触した時に、第2容器がどのような傾斜状態で第1容器に接触したかを把握することができ、従来よりも短時間で第2容器の姿勢調整を行うことができる。
【0022】
なお、本発明は上述した例に限定されるものではない。例えば、接触検知電極の数は4枚に限定されるものではなく、それ以上、または2枚や3枚でも良い。また、本発明はSTMに限定されるものではなく、第1容器への第2容器の接触を回避することが必要な他の装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のSTMを示した図である。
【図2】図1における第2容器8を示した図である。
【図3】図1の装置において、第2容器8が第1容器3に接触した状態を示した図である。
【図4】本発明の一例を示した図である。
【図5】図4における第2容器15を示した図である。
【符号の説明】
1…ベース、2…外部容器、3…第1容器、4…アーム、5a、5b…除振ダンパ、6…孔、7…真空チャンバ、8…第2容器、9…接触検知電極、10…リード線、11…コネクタ、12…液体ヘリウム、13…超伝導マグネット、14a、14b…姿勢調整ねじ、15…第2容器、16、17、18、19…接触検知電極、20、21、22、23…リード線、24、25、26、27…コネクタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a container contact detection device that detects contact of a second container disposed in a first container with the first container in a scanning tunnel microscope or the like.
[0002]
[Prior art]
FIG. 1 is a diagram showing a conventional scanning tunnel microscope, and is a diagram showing a scanning tunnel microscope for observing a sample in a very low temperature and high magnetic field state.
[0003]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a base placed on a floor, and an
[0004]
Reference numeral 4 denotes an arm as a gantry, and the arm 4 is placed on the base 1 via
[0005]
Further, a cylindrical
[0006]
This
[0007]
[0008]
Although not shown in FIGS. 1 and 2, a scanning tunneling microscope (STM) mechanism equipped with a probe and the like and a sample are arranged at the bottom inside the
[0009]
In such a configuration, when the inside of the
[0010]
Now, as shown in FIG. 3, when the
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional apparatus, it is known that the
[0012]
The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a container contact detection device that can perform the posture adjustment work of the second container in a shorter time than before.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
A container contact detection device of the present invention that achieves this object includes a first container, a pedestal, and a second container attached to the pedestal and arranged in a non-contact state with the container in the first container. And a position detecting means for detecting a contact position of the second container with the first container, and a position adjusting means for adjusting a position of the second container with respect to the first container.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 4 is a diagram showing an example of the present invention. In the configuration of FIG. 4, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as in FIG.
[0016]
In FIG. 4,
[0017]
In addition, L-shaped
[0018]
The
[0019]
Although not shown in FIGS. 4 and 5, an STM mechanism provided with a probe and the like and a sample are arranged at a bottom portion inside the
[0020]
In such a configuration, when the
[0021]
As described above, in the apparatus shown in FIG. 4, when the second container comes into contact with the first container, it is possible to grasp in what kind of inclined state the second container came into contact with the first container. The posture of the second container can be adjusted in time.
[0022]
Note that the present invention is not limited to the above-described example. For example, the number of contact detection electrodes is not limited to four, but may be more, or two or three. Further, the present invention is not limited to the STM, but can be applied to other devices that need to avoid contact of the second container with the first container.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a conventional STM.
FIG. 2 is a view showing a
FIG. 3 is a view showing a state where the
FIG. 4 is a diagram showing an example of the present invention.
FIG. 5 is a view showing a
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base, 2 ... external container, 3 ... 1st container, 4 ... Arm, 5a, 5b ... Vibration damper, 6 ... Hole, 7 ... Vacuum chamber, 8 ... 2nd container, 9 ... Contact detection electrode, 10 ... Lead wire, 11 connector, 12 liquid helium, 13 superconducting magnet, 14a, 14b posture adjustment screw, 15 second container, 16, 17, 18, 19
Claims (3)
架台と、
該架台に取り付けられると共に、前記第1容器の中に該容器と非接触状態に配置された第2容器と、
該第2容器の第1容器への接触位置を検出する位置検出手段と、
第1容器に対する第2容器の位置を調整するための位置調整手段
を備えていることを特徴とする容器接触検知装置。A first container;
A trestle,
A second container attached to the gantry and arranged in the first container in a non-contact state with the container;
Position detecting means for detecting a contact position of the second container with the first container;
A container contact detection device comprising a position adjusting means for adjusting a position of a second container with respect to a first container.
Priority Applications (1)
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Family
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Family Applications (1)
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