JP5111042B2 - 電子顕微鏡用カートリッジ - Google Patents

Description

本発明は電子顕微鏡用カートリッジに関し、更に詳しくは試料を極低温で観察可能な透過電子顕微鏡に用いて好適な電子顕微鏡用カートリッジに関する。

生物を観察する分野においては、試料を−１５０゜Ｃ以下の観察環境において、透過電子顕微鏡で画像を観察することが行われている。図２は従来の電子顕微鏡用カートリッジの試料固定方法の説明図である。図において、１０は試料カートリッジであり、その展開図はその上に示すようなものとなる。ホルダ２の中央近辺に穴５が開けられ、この穴５にはねじ６が切られている。この穴５は多段構成となっており、試料１が載置されても落下しない程度の大きさの穴である。

試料１の大きさは、標準で３．２ｍｍφ程度である。ここで、試料カートリッジの作成方法は、以下の通りである。先ず、ホルダ２の穴５に試料１を入れ、その上にスペーサ３を乗せて試料押さえ用のスクリュー４で固定する。スクリュー４の側面にはねじ７が切られている。従って、試料１とスペーサ３が積層された状態で、スクリュー４を回転させ固定する。

図３は試料交換工具の説明図である。図２と同一のものは、同一の符号で示す。８が試料交換工具である。ホルダ２に設けた穴５に試料１を入れ、次にスペーサ３を乗せ、最後に試料押さえねじ４を回転させて試料１を押さえる。このように構成された装置において、試料１をピンセット９でつまんでホルダ２の穴５に乗せる。次に、その後、ピンセット９でスペーサ３を乗せる。

スペーサ３が乗ったら、その上に試料押さえねじ４を乗せる。試料押さえねじ４には、切欠き部４ａが設けられており、試料交換工具８の先端には、拡大図Ａに示すようにつめ８ａが設けられている。このつめ８ａを試料押さえねじ４の切欠き部４ａに嵌合させ、試料押さえねじ４を回転させて締め付けることになる。

従来のこの種の装置としては、荷電粒子ビーム装置用標本ホルダであって、支持面と該支持面を横断して伸びる円周縁を持つ支持体と、保持要素と支持面との間に標本を保持する弾性保持要素とを持ち、標本が支持面と保持要素との間にある時、保持要素が標本上にばね力を支持面を横断する方向に働かせる技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
特開平５−７４３９８号公報（段落００２０、図２）

従来技術の問題点を列挙すれば、以下の通りである。
１）スクリュー４をホルダ２の穴５に入れることが極めて困難である。例えば斜めに入って試料が固定されない場合がある。特に、急速凍結装置等を用いる場合、以下の条件があるため、作業を困難にしている。
ａ）低温雰囲気中に手を入れることができないため、前述した試料交換工具等を使用して離れた位置からの作業となる。
ｂ）温度差により蒸気が発生し、視界が悪く試料カートリッジをよく見ることができない。
ｃ）間口が狭いため、片手での作業となり、作業がやりづらい。
２）スクリューを固定するのに１回転以上回さなければならない。この場合、片手での作業でかなり大変である。
３）試料固定の強さは作業者で決まってしまうため、締め込み不足が生じたり、場合によっては締めすぎて試料又はスクリューを破損してしまうおそれもある。
４）スペーサが回ってしまい、試料を破損するおそれがある。
５）ねじ部に汚れが付着しやすく、洗浄しにくい。このため、コンタミの原因となる。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、試料をだれでも確実にホルダに設定することができる電子顕微鏡用カートリッジを提供することを目的としている。

その中央部近辺に円状の段差を設け、その両端に溝が設けられた穴を有するホルダと、該穴に対して前記ホルダに対向して設けられる共に、その裏面に突起が設けられた一対のスプリングリーフと、前記ホルダの穴の上に載置される試料の上に載置され、両端に凸部が設けられたスペーサと、該スペーサの上に載置される、その両端にテーパ状の凸部が設けられ、かつ該凸部の表面側に穴が設けられると共に、中心部に穴が設けられ、該穴の側面に試料交換工具により回転させられるための切り欠き部が設けられたレバーと、を有し、これらを順に積層すると共に、前記レバーを所定角回転させることにより、該レバーの凸部に設けられた穴に前記スプリングリーフ裏面に設けられた突起が嵌合することで試料が固定されるように構成されたことを特徴とする。

本発明によれば、ホルダに形成された溝に前記スペーサの凸部が嵌合するため、スペーサが回転することはなくなる。また、試料を押さえつけるレバーを所定角度回すことにより、レバーの穴がスプリングリーフの突起と嵌合し試料は固定される。レバーの穴がスプリングリーフの突起と嵌合して固定されるので、だれが回しても、同じ力で試料をホルダに押しつけることができ、締めすぎて試料を破損するというおそれがなくなる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の電子顕微鏡用カートリッジの試料固定方法の説明図である。図２と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、２０は本発明に係る試料カートリッジである。該試料カートリッジ２０は以下の構成要素からなる。

１５はその中央部近辺に円状の段差を設け、その両端に溝１５ａ，１５ｂが設けられた穴１５ｃを有するホルダ、１８ａ，１８ｂは該穴１５ｃに対して前記ホルダ１５に対向して設けられる共に、その裏面に突起２１ａ，２１ｂ（図示せず）が設けられた一対のスプリングリーフ、１は前記ホルダ１５の穴１５ｃの上に載置される試料である。スプリングリーフ１８ａ、１８ｂは、その裏面が後述するレバー１７の凸部１７ａ，１７ｂが入ってこれるように、裏面がくり抜かれた構造となっている。そして、中央近辺に下向きの突起（後述）が形成されている。該スプリングリーフ１８ａ，１８ｂは、例えばスポット溶接でホルダ１５に固定される。

１６は試料１の上に載置される両端に凸部１６ａ，１６ｂが設けられたスペーサ、１７は該スペーサ１６の上に載置される、その両端にテーパ状の凸部１７ａ，１７ｂが設けられ、かつ該凸部１７ａ，１７ｂの表側に穴２２ａ，２２ｂ（図示せず）が設けられると共に、中心部に穴１７ｃが設けられ、該穴１７ｃの側面に、試料交換工具８（図３参照）でレバー１７を回転させるための切り欠き部１７ｄ〜１７ｆが設けられたレバーである。この切り欠き部１７ｄ〜１７ｆが試料交換工具８のつめ８ａと係合し、試料交換工具８を回転させると、レバー１７も回転する。レバー１７から出ている凸部１７ａ，１７ｂの案内は、ホルダ１５に設けているＣ面とスプリングリーフ１８ａ，１８ｂのＤ面で規制されている。このように構成された装置を用いて、本発明の固定方法について説明すれば、以下の通りである。

先ず、ホルダ１５の中央部近辺に円状の段差を設ける。段差の下部には、試料１が載置され、段差の中部にはスペーサ１６が試料１の上に載置され、段差の上部にはレバー１７がスペーサ１６の上に載置される。この場合において、スペーサ１６の両端に設けられた凸部１６ａ，１６ｂはホルダ１５に形成された溝１５ａ，１５ｂと嵌合する。この結果、レバー１７を回しても、スペーサ１６が回転することはなくなり、試料１が破損するのを防ぐことができる。

次に、スペーサ１６の上にレバー１７を載置する。この場合において、レバー１７の凸部１７ａ，１７ｂは、ホルダ１５の穴１５ｃ近辺に設けられた溝１５ｄ，１５ｅと嵌合する。このレバー１７の凸部１７ａ，１７ｂが、ホルダ１５の穴１５ｃ近辺に設けられた溝１５ｄ，１５ｅと嵌合する結果、レバー１７は固定されることになる。

次に、試料交換工具８（図３参照）を用いて、つめ８ａを、レバー１７に形成された切り欠き部１７ｄ〜１７ｆに嵌合させる。次に、この試料交換工具８を図の反時計方向に例えば３０°回転させる。この結果、レバー１７の凸部１７ａ，１７ｂはスプリングリーフ１８ａ，１８ｂの中に潜り込むことになる。この場合において、凸部１７ａ，１７ｂをテーパー状にすることにより、凸部１７ａ，１７ｂがスプリングリーフ１８ａ，１８ｂの中に潜り込むことが容易になる。

この結果、凸部１７ａ，１７ｂが所定角（ここでは、３０°）回転すると、レバー１７の凸部１７ａ，１７ｂに設けた穴２１ａ，２１ｂにスプリングリーフ１８ａ，１８ｂの突起２１ａ，２１ｂが嵌合し、レバー１７は固定される。この時、スプリングリーフ１８ａ，１８ｂにより下向きの力が加わり、試料１は固定される。以上のような処理を行なうことにより、試料１がホルダ１５に固定され、試料カートリッジ２０が形成されることなる。

本発明によれば、ホルダに形成された溝に前記スペーサの凸部が嵌合するため、スペーサが回転することはなくなる。また、試料を押さえつけるレバーを所定角度回すことにより、レバーの穴がスプリングリーフの突起と嵌合し試料は固定される。レバーの穴がスプリングリーフの突起と嵌合して固定されるので、だれが回しても、同じ力で試料をホルダに押しつけることができ、締めすぎて試料を破損するというおそれがなくなる。

上述の実施の形態では、レバー１７の回転角を３０°にした場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、それ以外の角度であってもよい。但し、この角度はレバー１７の凸部１７ａと１７ｂが確実にスプリングリーフ１８ａ，１８ｂに固定されればいいものであり、そのために必要な角度は小さい角度の方が好ましい。

本発明の電子顕微鏡用カートリッジの試料固定方法の説明図である。 従来の電子顕微鏡用カートリッジの試料固定方法の説明図である。 試料交換工具の説明図である。

符号の説明

１ 試料
１５ ホルダ
１５ａ 溝
１５ｂ 溝
１５ｃ 溝
１５ｄ 溝
１６ スペーサ
１６ａ 凸部
１６ｂ 凸部
１７ レバー
１７ａ 凸部
１７ｂ 凸部
１７ｃ 穴
１７ｄ 切り欠き部
１７ｅ 切り欠き部
１７ｆ 切り欠き部
１８ａ スプリングリーフ
１８ｂ スプリングリーフ
２１ａ 突起
２１ｂ 突起

Claims (1)

1. その中央部近辺に円状の段差を設け、その両端に溝が設けられた穴を有するホルダと、
   該穴に対して前記ホルダに対向して設けられる共に、その裏面に突起が設けられた一対のスプリングリーフと、
   前記ホルダの穴の上に載置される試料の上に載置され、両端に凸部が設けられたスペーサと、
   該スペーサの上に載置される、その両端にテーパ状の凸部が設けられ、かつ該凸部の表面側に穴が設けられると共に、中心部に穴が設けられ、該穴の側面に試料交換工具により回転させられるための切り欠き部が設けられたレバーと、
   を有し、
   これらを順に積層すると共に、前記レバーを所定角回転させることにより、該レバーの凸部に設けられた穴に前記スプリングリーフ裏面に設けられた突起が嵌合することで試料が固定されるように構成された電子顕微鏡用カートリッジ。

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