JPH03501307A

JPH03501307A - Electrodes for use in scanning electron microscopes

Info

Publication number: JPH03501307A
Application number: JP50693088A
Authority: JP
Inventors: アンデルソン，ヤン; ニボム，ロルフ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-08-21
Filing date: 1988-08-12
Publication date: 1991-03-22
Also published as: SE457836B; EP0375716A1; SE8703250D0; WO1989001698A1; AU2266288A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】走査電子顕微鏡に用いるための電極本発明は、走査電子顕微鏡における複数試料の分析のだめの電気的に導電性の電極に関する。[Detailed description of the invention] Electrodes for use in scanning electron microscopes The present invention provides an electrically conductive cell for multi-sample analysis in a scanning electron microscope. Regarding poles.

試料を支えるための表面（分析表面）を有する試料ボルダ−として電極を配置することは既知である。その場合には、試料を試料ホルダー上に収集および濃縮し、そして幾つかの試料ホルダー間で試料を移すことなしに走査電子顕微鏡の試料チャンバー中で分析することができる。おそらく異なる孔径の２つ以上の取りはずし可能な多孔性表面を有し、フィルターとして構成されている試料支持表面により、電極は、異なるサイズの粒子があれば、試料材料中に含まれる粒子を異なる表面上に収集するために、および濾過操作によりそれらの粒子を濃縮するために使用することができるが、試料支持表面を不透過性にし、そして遠心力または電磁界により試料物質を収集および濃縮することもできる。Place the electrode as a sample boulder with a surface to support the sample (analysis surface). It is known that In that case, collect and concentrate the sample on the sample holder. , and scanning electron microscope specimens without transferring the specimen between several specimen holders. can be analyzed in a chamber. Perhaps two or more holes with different pore sizes are The sample support surface has a removable porous surface and is configured as a filter. Therefore, if there are particles of different sizes, the electrodes can detect different particles in the sample material. and to concentrate those particles by filtration operations. can be used to make the sample support surface impermeable, and centrifugal force or Electromagnetic fields can also collect and concentrate sample material.

濾過方法により、液体または気体中に含まれる小粒子、例えばウィルス、細菌、真菌、花粉およびアスベスト繊維を、それぞれ気体または液体のまま直接支持表面／濾過表面上に適用することができ、濾過ディスクを通して吸収することができる。粒子試料を試料ホルダーの支持表面に適用した時、試料および試料ホルダー−少なくともその上側−は非常に薄い（５オングストローム〜５００オングストローム）層でコーティングされる。これは真空室中での全空気の排気により適用される。この層および試料ホルダーは導電性であり、従って試料ホルダーは、ある場所から他の場所へ収集粒子を移動することなく収集粒子を調査するための走査電子顕微鏡の電極として直接使用することができる。The filtration method removes small particles such as viruses, bacteria, etc. contained in liquids or gases. Directly supports fungi, pollen, and asbestos fibers as gas or liquid, respectively. Can be applied onto surfaces/filtration surfaces and absorbed through filtration discs. Wear. When a particle sample is applied to the support surface of the sample holder, the sample and sample holder - at least its upper side - is very thin (5 angstroms to 500 angstroms) coated with a trohm) layer. This is more suitable for evacuation of all air in a vacuum chamber. used. This layer and the sample holder are electrically conductive, so the sample holder for investigating collected particles without moving them from one location to another. It can be used directly as an electrode in a scanning electron microscope.

真空室中での排気を繰返した後、気体または液体、例えば体液から収集された粒子の分析を走査電子顕微鏡において行うことができる。こうして行われた分析結果は、特定の方策を講じるため、例えば管理のため、汚染除去、または療法処置のために決定的に重大なものとなり得る。このためには、分析結果は絶対的に信頼できるものでなければならない。言いかえれば、異なる場所または異なる人からの試料の混同があってはならない。というのは、その結果が大惨事となり得るからである。同時に、分析を迅速に行うことができそして比較分析を行うことができるように、走査電子顕微鏡中の試料ドアを開けることなく幾つかの試料の同時の合理的取扱いに要求がある。コンピューター処理図の分析により、多数の試料を人の努力なしに自動的に分析することができる。Particles collected from gases or liquids, e.g. body fluids, after repeated evacuations in a vacuum chamber Analysis of the particles can be performed in a scanning electron microscope. The results of this analysis The result is the implementation of specific measures, e.g. for control, decontamination, or therapeutic treatment. It can be crucial for the To this end, the analysis results must be absolutely reliable. It has to be reliable. In other words, a different place or a different person? There should be no confusion between these samples. Because the result could be catastrophic. It is from. At the same time, analysis can be done quickly and comparative analysis can be done. Allows for simultaneous analysis of several samples without opening the sample door in the scanning electron microscope. There is a requirement for reasonable handling of time. Analysis of computer-processed diagrams has led to numerous trials. can be analyzed automatically without human effort.

現在は１回に１つの試料を走査電子顕微鏡の試料室中で分析できるに過ぎない。Currently, only one sample at a time can be analyzed in the sample chamber of a scanning electron microscope.

というのは、幾つかの試料を同時に試料室に挿入する場合、個々の試料を合理的な方法で同定することがこれまでは不可能であったからである。同時に調査されている試料の混同は大惨事にもなりかねず、従って上述したように、走査電子顕微鏡中の試料室中にそれらの試料を１度に１つずつ入れることにより、個々の試料の個別の調査に固執しなければならなかった。これは、各排気ごとに５〜３０分を要することを考えれば、長い分析時間を必要とする。This is because when inserting several samples into the sample chamber at the same time, it is possible to This is because until now it has not been possible to identify them using a reliable method. investigated at the same time Mixing up specimens in a scanning electron microscope can be disastrous, and as mentioned above, scanning electron microscopy Individual samples can be separated by placing them one at a time into the sample chamber in the microscope. Had to stick to separate investigations of fees. This is 5-30 for each exhaust. Considering that it takes several minutes, a long analysis time is required.

試料の混同の危険性が全くなく、相当の時間を節約しながら、分析のために走査電子顕微鏡の試料室中に幾つかの試料を同時に導入することを可能にするために、本発明は、請求の範囲第１項の特徴を有する上記に言及された種類の電極を提供する。Scan for analysis with no risk of sample mix-up and considerable time savings To enable simultaneous introduction of several samples into the sample chamber of an electron microscope , the invention provides an electrode of the kind mentioned above with the features of claim 1. provide

本発明の詳細な説明するために、添付図面に対する参照が行われる。For a detailed description of the invention, reference is made to the accompanying drawings.

第１図は、本発明の電極の部分分解図である。FIG. 1 is a partially exploded view of an electrode of the invention.

第２図は、第１図の電極の垂直断面図である。2 is a vertical cross-sectional view of the electrode of FIG. 1; FIG.

第３図は、個々の試料ホルダーの拡大垂直断面図である。FIG. 3 is an enlarged vertical cross-sectional view of an individual sample holder.

第４図は、第３図の試料ホルダーの平面図である。FIG. 4 is a plan view of the sample holder of FIG. 3.

第５図は、電極の他の態様を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing another embodiment of the electrode.

図面において、第１図と第２図は、この場合では中心ハブ１１を有する環状の回転板１０を含んで成る電極を開示している。In the drawings, FIGS. 1 and 2 show an annular circuit with a central hub 11 in this case. An electrode comprising a rolling plate 10 is disclosed.

このハブは、走査電子顕微鏡中のピボット上の対応する案内リブとかみ合う案内スロット１２を有する。従って、この回転板は、一定の相対的回転位置においてのみピボット上に据え付けることができ、そしてピボット割送り装置に接続すれば、走査電子顕微鏡中の電極の回転位置を正確に定めることが可能である。回転板の上側には、８個のピン１３が提供される。This hub is a guide that mates with a corresponding guide rib on the pivot in the scanning electron microscope. It has a slot 12. Therefore, this rotary plate at a certain relative rotational position Can only be installed on the pivot and connected to the pivot indexing device. For example, it is possible to accurately determine the rotational position of an electrode in a scanning electron microscope. rotate Eight pins 13 are provided on the upper side of the plate.

しかしながら、回転板は様々な数のピンを配置することができ、このピンは、走査電子顕微鏡の試料室に試料を自動的に通過させる時に、常に次の試料ホルダーの表面上に着くように、等間隔で配置されるべきである。回転板は必ずしも環状でなく、正方形、長方形または楕円形であってもよい。ピン１３はわずかに円錐形であり、そしてＬｕｅｒ連結器の雄要素として構成されてもよい。各ピンは、回転板中の通路１５を経てハブに通じる通路１４を有する。However, the rotating plate can be arranged with a varying number of pins, which When automatically passing a sample through the sample chamber of an scanning electron microscope, the next sample holder is always should be evenly spaced so that they lie on the surface of the The rotating plate is not necessarily annular. Instead, it may be square, rectangular or oval. Pin 13 is slightly conical and may be configured as a male element of a Luer coupler. Each pin is It has a passageway 14 leading to the hub via a passageway 15 in the rotating plate.

各ピン上に試料ホルダー１６が取りはずし可能に据え付けられる。この場合の前記ホルダーは、ＷＯ３６１０２１６０において開示されているように構成されている。第３図と第４図に記載のホルダーは、底から中空スタッド１９に通じるキャビティ１８を形成している基材部分１７を含んで成る。このスタッドは、ピン１３の１つに取りはずし可能に据え付けられるようにＬｕｅｒ連結器の雌要素を形成する。濾過板２０は、試料のための支持表面を形成し、そしてキャビティを取り囲む接触表面と基材部分に取り付けられた固定リング２１との間でその周囲が続められそして封止される。前記固定リングは、環状フランジ２２で濾過板の上側とかみ合っている。中空スタッド１９には、試料ホルダーが１つの予め定められた回転位置においてのみビン上に据え付けられるように、ビン上の突起２４を受け入れるための溝２３が提供される。A sample holder 16 is removably mounted on each pin. before in this case The holder is constructed as disclosed in WO36102160. There is. The holder shown in FIGS. 3 and 4 has a key opening leading from the bottom to the hollow stud 19. It comprises a base material portion 17 forming a cavity 18. This stud is a pin the female element of the Luer coupler to be removably installed in one of the 13 Form. The filter plate 20 forms a support surface for the sample and closes the cavity. between the surrounding contact surface and the fixing ring 21 attached to the base part. is followed and sealed. The fixing ring is attached to the filter plate by an annular flange 22. It is interlocked with the upper part. The hollow stud 19 has one predetermined specimen holder. A protrusion 24 on the bin so that it can only be mounted on the bin in a rotated position. A groove 23 is provided for receiving the.

フィルターディスク２０上にサンプルを支持する表面ににおけるロックリング２１上、すなわちロックリング２１により形成されたフィルターディスクの周囲の環状表面上に、サンプルホルダー及び従ってホルダーにのせたサンプルを識別するため構造的浮彫りにより形成されるコード２５をつける。前記コードはレーザーにより形成され、及び好ましくはコード（すンブル）に関するデータはプリンターにより同時にプリントされる。このコードは溝２３に対しあらかじめ決めた角度ですべてのサンプルホルダーにつけられる。コードが構造的浮彫りを含んでなるため、顕微鏡の外側並びに内側で読み取られ、さらにサンプルボルダ−が導電性薄層で被覆された場合も読み取ることができる。最近の技術により、サンプルを支持する表面及び前記支持表面を囲む環状表面は画像分析に基づくコンピューターにより自動的に分析され、このことはコードがそのような分析により読み取られることを意味する。コードは図形、文字もしくはそれらの組み合せ又はバーコードもしくは光学的に直接読み取ることのできない、すなわちレンズ調査により読み取り及び理解できない他のコードを含んでよい。コードが光学的に読み取ることができない場合、光学的に読み取ることができ及び環状表面をかこむ同筒形表面上に配置される普通語を付けることにより補ってよい。A lock ring 2 on the surface supporting the sample on the filter disc 20 1, i.e. around the filter disc formed by the lock ring 21. The sample holder and therefore the sample placed on the holder are identified on the annular surface. A cord 25 formed by a structural relief is provided for this purpose. The code is laser and preferably the data regarding the code is printed simultaneously by the printer. This code was predetermined for groove 23. Can be attached to all sample holders at an angle. Code contains structural relief Therefore, the sample boulder is read on the outside and inside of the microscope, and the sample boulder is It can also be read when coated with a thin conductive layer. With recent technology, sump A surface supporting the support surface and an annular surface surrounding said support surface are constructed by a computer based on image analysis. This means that the code cannot be read by such analysis. means to be taken. A code is a figure, a character, a combination of these, or a bar. – codes or those that cannot be read directly optically, i.e. for lens inspection. It may contain other codes that are more difficult to read and understand. The code can be read optically. If it is not possible to remove the annular surface, a similar This may be supplemented by adding plain words placed on the cylindrical surface.

フィルターディスクを除く電極の部品すべては導電性物質より製造すべきである。基礎部分及びロックリングは好ましくは導電性プラスチック物質、例えばＨＤポリエチレンより製造され、これはディスク並びにハブ及びそのピンを回転することに関する限り正しい。しかし、金属、例えばアルミニウムもこの部品に用いてよい。コードは走査電子顕微鏡内で読み取ることができる。従って、どのサンプルホルダーが走査電子顕微鏡内で観察されているかを決定することは容易である。サンプルの興味のある部分の座標は識別でき、及びサンプルホルダーは常に回転するディスクの同じ回転部位にあるので、そのような部位は再び容易にみつけることができ、ビン上のサンプルホルダーの回転部位は常に同じであるので問題のサンプルホルダーは取りはずしても再び取りつけられる。All parts of the electrode except the filter disc should be made from conductive materials. . The base part and the lock ring are preferably made of electrically conductive plastic material, such as HD Manufactured from polyethylene, which rotates the disc as well as the hub and its pins That's correct as far as that goes. However, metals such as aluminum are also used in this part. It's fine. The code can be read in a scanning electron microscope. Therefore, which sun It is easy to determine if the pull holder is observed within a scanning electron microscope. Ru. The coordinates of the part of interest of the sample can be identified and the sample holder is always Being in the same rotating part of the rotating disk, such parts can be easily found again. The rotating part of the sample holder on the bottle is always the same. Even if the sample holder in question is removed, it can be reattached.

吸引装置に前記ハブを接続することにより回転するディスクのハブを介して、サンプルが集められた際すべてのサンプルホルダーに吸引がおこなわれる。ハブへの接続により、サンプルホルダーに取り付けた電極を金属コーティング上で除圧にした場合及び走査電子顕微鏡で用いた場合、通気がおこる。これは例えばフィルターディスクに重いプロトン層が蓄積した場合（これはフィルターディスクを空気に対し不透過性にする）重要である。通気がないとこの場合走査電子顕微鏡における分析又は金属コーティングに関するサンプルホルダーのキャビティ内での除圧のためフィルターディスクの膨張がおこる。through the hub of the rotating disc by connecting said hub to a suction device. Vacuum is applied to all sample holders when the sample is collected. to hub connection to depressurize the electrode attached to the sample holder onto the metal coating. Ventilation occurs when used in a scanning electron microscope. This is for example If a heavy proton layer accumulates on the router disk (this can cause the filter disk to impermeable to air) is important. Scanning electron microscopy in this case without ventilation in the cavity of the sample holder for analysis or metal coating The filter disk expands due to the pressure relief.

上記実施態様においてサンプルホルダーが分離可能である必要はない。これは回転するディスクと一体であってよい。There is no need for the sample holder to be separable in the above embodiments. This is the times It may be integrated with the rotating disk.

第５図において、通気を行なう他の方法が示されている。In FIG. 5, another method of providing ventilation is shown.

各ビンの通路はハブに連結するかわりに回転するディスクの下部２６において装置と通じている。この場合、回転するディスクから離れている各サンプルホルダーを吸引装置と連結することによりフィルターディスク上にサンプルを付着させることが必要である。Each bin passage is mounted in the lower part 26 of the rotating disc instead of being connected to the hub. It is connected to the place. In this case, each sample holder away from the rotating disk The sample is deposited on the filter disc by connecting it to the suction device. It is necessary to

各サンプルホルダーの分析表面、すなわちサンプルを支持する表面は必ずしも空気又は液体透過性ではない。サンプル内の粒子が分析表面に沈殿する遠心法により表面上にサンプルが集められる。この他に、電磁場により表面に磁気粒子が集められるように分析表面が磁石であってよい。The analysis surface of each sample holder, i.e. the surface that supports the sample, is not necessarily empty. Not air or liquid permeable. The centrifugation method allows particles in the sample to settle on the analysis surface. The sample is collected on the surface. In addition, magnetic particles are collected on the surface by electromagnetic fields. The analysis surface may be a magnet so that the analysis surface can be

電極／サンプルホルダーの使用は尿中のバクテリア及びウィルスの分析に関する以下の例により説明される。このケースにおいて、バクテリアは１声の直径を有し及びウィルスは２０ｎｍ〜２００ｎｍの直径を有するので異なる孔サイズの２種のフィルターを有するホルダーが用いられる。第１のフィルターは０．８−のフィルター開ロサイスを有する分析表面を含んでなり、一方下面は５０ｎｍのフィルター開ロサイスを有する分析表面を含んでなる。ウィルス粒子は上部分析表面を通り抜け、下部分析表面上で回収される。サンプルを集めた際、分析表面をはずし、電極に取りつけ、いわゆるスパッター内で金／白金層又は石炭層で彼覆し、走査電子顕微鏡で調べる。The use of electrodes/sample holders is related to the analysis of bacteria and viruses in urine. It is illustrated by the following example. In this case, the bacteria have a diameter of one voice. Since viruses and viruses have a diameter of 20 nm to 200 nm, two A holder with a seed filter is used. The first filter is 0.8- comprising an analytical surface with a filter open scythe, while the lower surface has a 50 nm filter. The analysis surface has a filter opening. Virus particles are shown in the upper analysis table passes through the surface and is collected on the lower analysis surface. When collecting the sample, clean the analysis surface. Remove it, attach it to the electrode, and cover it with a gold/platinum layer or coal layer in so-called sputtering. and examine it with a scanning electron microscope.

この他に、調べる粒子は集められ、サンプル液体、例えばこの粒子に向う配置された抗体の表面上のラテックス粒子内で抗体により標識された微小球をインキュベートすることにより濃縮される。この微小球は直径０．５〜５０ｍの大きさであってよい。サンプルが調べるウィルスを含む場合、そのようなウィルスは微小球に結合し、分析表面に集められ、この分析表面は結合していない個々のウィルス粒子ではなく微小球のみの通過を妨げなければならないので前記例よりかなり大きな孔サイズを有する。抗体を結合させた磁気微小球を用いる場合、分析表面は多孔質である必要はなく、微小球は電磁場により分析表面に集められる。In addition to this, the particles to be investigated are collected and placed against the sample liquid, e.g. Incubate the antibody-labeled microspheres within latex particles on the surface of the antibody. It is concentrated by bate. These microspheres have a diameter of 0.5 to 50 m. It's good. If the sample contains a virus to be examined, such virus may be microscopic. The particles bind to the sphere and are collected on the analytical surface, which collects the unbound individual viruses. Since it is necessary to prevent only the microspheres from passing through, not the particles, it is much more difficult than in the previous example. Has large pore size. When using antibody-conjugated magnetic microspheres, the analysis surface need not be porous; the microspheres are collected onto the analytical surface by an electromagnetic field.

ＦＩＧ　！　ＦＩＧ　２手続補正書（方式）平成３年１月７０日FIG! FIG 2 Procedural amendment (formality) January 70, 1991

Claims

[Claims] 1. A conductive electrode for the analysis of many samples in scanning electron microscopy, with uniform A large number of sample holders placed on the electrode in a liquid or liquid-permeable analysis surface. each (16) of the digits as a structural relief read in a scanning electron microscope. with a code (25) formed, a code or equivalent marking on the electrode is optically read outside the scanning electron microscope to identify the sample and The code and markings are readable before and after coating the electrode with a conductive layer. A conductive electrode characterized by: 2. A sample holder (16) is separably arranged on the fixing device (10). The conductive electrode according to claim 1, characterized in that: 3. The sample holder (16) and fixing device (10) are aligned with the fixing device. Supplied with a guide device for mounting the sample holder in the desired position. The conductive electrode according to claim 2, characterized in that: 4. A sample holder (16) is fixed and arranged on the fixing device (10). The conductive electrode according to claim 1, characterized in that: 5. The fixing device (10) is attached to a predetermined position in the scanning electron microscope. Any of claims 2 to 4, characterized in that it is provided with a guide device for A conductive electrode according to any one of the above. 6. characterized in that the cord is attached to an annular surface surrounding the surface supporting the sample; The conductive electrode according to any one of claims 1 to 5. 7. characterized in that the marking is applied on a cylindrical surface surrounding the annular surface, The conductive electrode according to claim 6. 8. Special feature that the analysis surface is attached with an air seal within the sample holder. The conductive electrode according to any one of claims 1 to 7, having an air permeable analysis surface as a characteristic. Extreme 9. Ensure that the cavity below the analytical surface may be vented after receiving the sample. 9. The conductive electrode according to claim 8, characterized in that: 10. Constructed of durable material that withstands air evacuation and is not harmful to scanning electron microscopy. The conductive electrode according to any one of claims 1 to 9, characterized by: