JP5062405B2 - 電子顕微鏡用の引張装置 - Google Patents
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Description
(1)全体を一体として電子顕微鏡の試料室から取り外すために試料室内を真空から大気圧にする。
(4)作業台上の全体(真空外に配置した動力源と、当該動力源とジョイントでステージ上に配置した、試料を固定した引張機構との全体)を試料室に取り付ける、あるいは引張機構を試料室のステージに固定してジョイントで動力源に接続する。
(6)そして、電子線を試料に照射し、引張状態にある当該試料の画像を観察する。
という面倒かつ重量物を試料室から取り外して作業台の上に載せ、試料を交換後に再度、試料室に取り付けるなどの操作が必要となり、試料交換に多大の時間と手間が必要となってしまうという問題があった。
傘歯車(右/左)11,12は、駆動源21のギヤヘッド213の回転力の方向をここでは、90°図示ように変更するためのものである。当該傘歯車(右/左)11,12で回転力の方向を90°図示のように変更したことで、引張・圧縮機構31とがほぼ直交する位置に配置され、全体として矩形のベース1上に両者を配置して固定し、全体として小型化し、図4の(c)のステージ上にカンナ台23を介して固定することが可能としたものである。尚、図示では、傘歯車11,12で回転力を90°回転させたが、これに限らず、駆動源21と、引張・圧縮機構31とをほぼ平行に配置するように平歯車で回転方向を変えることなく伝達するようにしてもよい。
ているため、ネジ(右)7とネジ(左)8とから試料2に印加される荷重の間に介在する素材のたわみによる影響を無くし、ネジ(右)7とネジ(左)8の回転によって生じた荷重を直接かつ確実に試料2に印加することが可能となる。
図2において、試料室51は、電子顕微鏡を構成する試料室であって、ステージ、ステージ上に固定した本発明に係る図1のベース1を収納するものであり、その他に、予備排気室52、CLD,EBS、EDS,BEI,SEDなどの各種検出器を設けるものである。
図4の(a)は、挿入時(ロック)を示す。ベース1を試料室内のステージに挿入して固定する場合には、交換棒で予備排気室52に収納されたベース1を固定し、図示のように右側に移動して、当該ベース1のカンナ台23を試料室内のステージの対応する部分に挿入すると、ロック機構53が当該ベース1をロックピン531で両側から挟みこんで固定する。そして、交換棒を回転させて先端部分のネジをベース1から外して引き抜くこと、ベース1をステージに固定することが可能となる。
図5の(a)は、加熱例を示す。これは、図1から図4で説明した引張・圧縮機構31の試料2について加熱する例であって、ここでは、試料2を固定する部分に、セラミック製のスペーサ71で挟んで上部に端子72を挿入し、最上部からネジ41で固定する。そして、2つの端子72から配線をコネクタ22、図4の(c)のコネクタ64を介して疲労試験器コントローラ65に接続する。これにより、疲労試験器コントローラ65からコネクタ64、コネクタ22、2つの端子72を介して試料2に直接に電流を流し、当該試料2を加熱する。加熱温度は、試料2に装着(固定)した温度測定素子73に発生する電圧を検出して測定する。
2:試料
3,4:サンプル固定台
5,6:可動ブロック
7,8:ネジ
9,10,11,12:傘歯車
21:駆動源
22、64:コネクタ
23:カンナ台
31:引張・圧縮機構
42:ロードセル
51:試料室
52:予備排気室
Claims (10)
- 電子顕微鏡による観察状態にある試料の引張を行う引張装置において、
引張対象の試料を固定すると共に当該試料を引張る引張機構と、当該引張機構の引張方向あるいは圧縮方向とほぼ直交あるいはほぼ平行な方向に、かつ当該方向を含むほぼ同一平面上に、前記引張機構に接続して電気駆動可能な駆動源とを配置して固定した、真空排気された試料室内と予備真空排気された予備真空排気室内とを相互に搬送可能なベースを備え、
前記電子顕微鏡の試料室の側面に設けた交換棒あるいは交換機構で、当該電子顕微鏡の真空排気された試料室内に設けたXY方向に移動可能なステージ上に固定されている前記ベースを取り外して予備真空排気された予備排気室に搬送する、あるいは予備真空排気された予備排気室内の前記ベースを搬送して真空排気された試料室内の前記ステージ上に搬送して固定する
ように構成したことを特徴とする電子顕微鏡用の引張装置。 - 前記ベースを矩形あるいは円形あるいは円形の外周の一部をカットした形状としたことを特徴とする請求項1記載の電子顕微鏡用の引張装置。
- 前記ベース上に前記駆動源の電源に接続した接続端子を設け、前記交換棒で当該ベースを前記ステージに固定したときに合わせてステージ上に設けた接続端子に電気的に接続することを特徴とする請求項1あるいは請求項2記載の電子顕微鏡用の引張装置。
- 前記駆動源を2組設け、前記引張機構の両側からそれぞれ駆動して試料の両側から均等に引張を荷重し、試料のほぼ中央が引張の中心として観察対象の位置の移動を低減したことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の電子顕微鏡用の引張装置。
- 前記引張機構の引張する方向と、当該引張機構に固定した試料の引張する方向とをほぼ一直線状にし、介在する素材のたわみの影響を低減したことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の電子顕微鏡用の引張装置。
- 前記引張機構の試料を固定する部分に引張荷重を測定する素子を設けたことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の電子顕微鏡用の引張装置。
- 前記引張機構の試料を固定する部分に、加熱用電源を固定する端子をそれぞれ設け、当該端子を経由して試料に電流を供給して直接加熱することを特徴とする請求項1から請求項6のいいずれかに記載の電子顕微鏡用の引張装置。
- 前記引張機構の試料を固定する部分に、冷却用素子および端子をそれぞれ設け、当該端子を経由して電流を冷却用素子、ベースの経路でそれぞれ供給し、試料を冷却することを特徴とする請求項1から請求項6のいいずれかに記載の電子顕微鏡用の引張装置。
- 前記ベースを固定した前記ステージを回転あるいは傾斜させる機構を用いて前記試料を回転あるいは傾斜させることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれかに記載の電子顕微鏡用の引張装置。
- 前記引張機構に対して、引張対象の試料を引張る方向と反対方向の圧縮する方向に前記駆動源で駆動して当該試料を圧縮させることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれかに記載の引張装置。
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