JPH04324240A - 電子顕微鏡用試料ホルダー及び試料保持法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、透過電子顕微鏡の試料
ホルダーに関し、特に鏡筒の側面より対物レンズの磁極
片間隙に挿入されるサイドエントリー形の試料ホルダー
及び試料保持法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図９（イ）、（ロ）に示すような
構成の透過電子顕微鏡の試料ホルダーが知られている。

【０００３】図９（イ）において、試料ホルダーの導入
棒４１の先端には試料保持部４２が設けられ、該試料保
持部４２に設けられた凹部４３には試料Ｓを載置したメ
ッシュ４４がばねやねじなどの押圧部材４５により固定
されている。該試料ホルダーは図示しないゴニオメータ
に保持されており、該ホルダー先端の一部はゴニオメー
タにより磁極片４６の間隙の電子線光軸Ｏの位置まで挿
入されて電子線の照射を受ける。また、前記ゴニオメー
タは、試料を光軸に直交する平面内で移動させたり、光
軸に対して傾斜させたりする機能を備えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な所謂サイドエントリータイプの試料ホルダーには、複
数の試料を比較観察するために、図９（ロ）に示すよう
に試料保持部４２に複数の試料を装着することができる
ものもあるが、その数は高々数個である。それ以上の試
料に対して比較観察を行う場合には、一度試料をホルダ
ーから取り外して交換するか、または試料ホルダーを必
要本数用意することによって行っている。前者のように
試料をホルダーから取り外して交換した場合には、外し
た試料を再び装着する際に前と同じ条件例えば、数万倍
に拡大して観察されるような領域（部位）に関して、手
作業で試料の方位（取り付けの回転角）を再び同じ向き
に取り付け一致させることは不可能である。また、簿片
状の試料では、表裏を誤って取り付けてしまう場合もあ
り、観察条件の再現性に乏しくなることが問題となる。

【０００５】また、後者のように使用者が試料ホルダー
を複数本用意するような場合は、装置がコスト高となり
、甚だ不経済である。

【０００６】さらに、透過電子顕微鏡用の試料は非常に
薄く、且つメッシュの直径も３ｍｍと小さいため、その
交換作業は至極面倒であり、不慣れな操作者は交換作業
に時間がかかると共に、試料の取り付け作業中に大切な
試料を壊してしまう場合がある。

【０００７】本発明は、上記の課題を解決するものであ
って、試料の取り付け作業も簡単に行うことのでき、ま
た、簡単且つ再現性を良く試料交換が行える電子顕微鏡
用試料ホルダー及び試料保持法を提供することを目的と
している。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そのために本発明の電子
顕微鏡用試料ホルダーは、かしめ用のツメを有し試料薄
片または試料を載置したメッシュを保持するため薄板か
らなり、或いは係合用のツメを有する固定カバーと前記
ツメと係合する切り欠き部を有し試料薄片または試料を
載置したメッシュを保持するため薄板からなることを特
徴とする。

【０００９】また、試料保持法は、薄板にツメを設け該
ツメをかしめて試料薄片または試料を載置したメッシュ
を保持し、或いは薄板に切り欠き部を設け、該切り欠き
部に固定カバーのツメを係合させて、固定カバーと薄板
との間に挟み込んで試料薄片または試料を載置したメッ
シュを保持することを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明の電子顕微鏡用試料ホルダー及び試料保
持法では、かしめ用のツメを有し試料薄片または試料を
載置したメッシュを保持するため薄板や、係合用のツメ
を有する固定カバーと前記ツメと係合する切り欠き部を
有し試料薄片または試料を載置したメッシュを保持する
ため薄板からなるので、治具を使ってかしめ用のツメ押
し付け、或いは固定カバーを押し込むだけで、簡単に薄
板上に試料薄片または試料を載置したメッシュを薄板上
に保持することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の電子顕微鏡用試料ホルダーの１実
施例を示す図である。１は試料保持用の薄板、２は凹部
、３は孔、４はメッシュ、４′はリング、５はツメを示
す。

【００１２】図１において、試料保持用の薄板１には、
試料薄片または試料を載置したメッシュ４を固定するた
めの凹部２を設け、凹部２には、電子線光軸に位置する
その中央位置に貫通する孔３を設けると共にその周囲に
ツメ５を設けてメッシュ４を固定する。試料を載置した
メッシュ４の固定は、以下のようにして行われる。

【００１３】まず、図１（イ）に示すように試料を載置
したメッシュ４を凹部２のツメ５の内側に装着する。そ
して、図１（ロ）に示すように治具をツメ５の上端に当
てて押圧し、ツメ５を押し潰すことによって、図１（ハ
）に示すようにメッシュ４をツメ５でかしめ固定する。

【００１４】なお、ツメ５は、メッシュ４を載置する周
囲の全体に連続して設けたものであってもよいが、円周
上の数カ所に設けたものであってもよい。また、メッシ
ュ４を凹部２に固定する場合には、図（ハ）に示すよう
にメッシュ４の上から直接かしめるのではなく、図（ニ
）に示すようにメッシュ４の上にリング４′を置いて、
その上からツメ５でかしめ固定してもよい。

【００１５】図２は本発明の電子顕微鏡用試料ホルダー
の他の実施例を示す図である。図２（イ）は、試料保持
用の薄板１に角孔３′を設けると共に、ツメ７の付いた
試料固定カバー６を用い、角孔３′に試料固定カバー６
のツメ７を押し込み弾性力により食い込ませて試料保持
用の薄板１に試料固定カバー６のツメ７を係合させるこ
とによって、試料保持用の薄板１と試料固定カバー６と
の間に試料を載置したメッシュ４を挟み込み固定するも
のである。なお、試料固定カバー６は、例えば０．２ｍ
ｍ厚程度の薄い板からなるものである。

【００１６】また、図２（ロ）、（ハ）に示す例は、メ
ッシュ４を固定する孔３のある部分に窪みを持たせると
共に、これに合わせて試料固定カバー６も窪みを持たせ
たものである。（ロ）が試料固定カバー６のツメ７を試
料保持用の薄板１の角孔３′から外した状態を示し、（
ハ）が試料固定カバー６のツメ７を試料保持用の薄板１
の角孔３′に押し込み、メッシュ４を固定した状態を示
している。このように試料固定カバー６に窪みを持たせ
ることによって、試料保持用の薄板１との間でメッシュ
４を挟み込み固定する際に押圧力を得ることができる。 また、ツメ７は、角孔３′に押し込むことによって図２
（ハ）に示すように先端が試料保持用の薄板１の角孔３
′で外側内壁に食い込み、抜け難くなるようにし簡単か
つ確実に固定できるようにしている。

【００１７】角孔３′は、ツメ７の長さより僅かに小さ
くすることによって、ツメ７を角孔３′に押し込んだ場
合に、図（ハ）に示すようにツメ７の先端が根元側より
遅れて入り込む形となる。したがって、逆の引出し方向
では、角孔３′の壁面にツメ７の先端が食い込むように
なり楔作用により保持力が得られる。

【００１８】また、角孔３′は、ツメ７を押し込むこと
によって弾性力で食い込ませるようにできればよいので
、角孔３′でなく凹部にツメ７の先端が当接する切り欠
き壁面を形成するものであってもよい。たとえば図２（
ロ）、（ハ）の凹部をそのまま角孔３′の部分まで延長
した形状であってもよい。この場合には、試料固定カバ
ー６の中央の窪み深さよりツメ７が低くすればよい。 それは、試料固定カバー６の中央の窪み深さよりツメ７
が高ければ、試料保持用の薄板１において角孔３′をな
くして一様の深さの凹部にした場合、その凹部の底に試
料固定カバー６のツメ７が届いてしまっても、中央部で
試料固定カバー６が試料保持用の薄板１に届かないので
、メッシュ４を押圧保持できないからである。

【００１９】さらに、図２（ニ）に示す例は、試料固定
カバー８をリング状にして両側にツメ９を設け、同様の
形状の凹部１０を試料保持用の薄板１に設けたものであ
る。そして、ベース試料固定カバー８のツメ９を試料保
持用の薄板１の凹部１０に押し込むことによって、図２
（ロ）、（ハ）と同様に食い込ませ、簡単かつ確実に固
定できるように構成したものである。

【００２０】上記のように基本的には、試料保持用の薄
板１に角孔３′、凹部１０、溝等により切り欠き壁面を
形成し、この壁面に試料固定カバー６のツメ７を係合さ
せればよい。

【００２１】次に、本出願人が別途提案している本発明
が適用可能なカートリッジタイプの透過電子顕微鏡用試
料ホルダーの例を説明する。

【００２２】図３および図４は本発明が適用可能なカー
トリッジタイプの電子顕微鏡用試料ホルダーの例を説明
するための構成図、図５は試料保持部の取り外し動作を
説明するための図、図６は試料保持用の簿板への試料の
取り付け作業を示す図、図７（イ）、（ロ）は試料保持
用の簿板内に組み込まれた試料傾斜機構を説明するため
の図、図８（イ）、（ロ）は試料保持用の簿板に組み込
まれた試料移動機構の他の実施例を説明するための図で
ある。

【００２３】図３及び図４において試料保持用の簿板１
２に設けられた凹部１３には試料Ｓを載置したメッシュ
１４が押圧ねじ１５により固定されている。この試料保
持用の簿版１２の裏面に設けられた受け穴１６は導入棒
１１の先端部１１ａに設けられたピン１７と嵌合しさら
に簿板１２の端部１２ａは軸１８に回転可能に設けられ
た押さえ１９によって導入棒の先端部１１ａとの間に挾
持されている。この押さえ１９の回転は導入棒に固定さ
れたばね２０の押圧によって規制されている。ここで、
前記試料保持用の簿板１２を導入棒１１の先端より取り
外す場合は、図５に示すように前記押さえ１９を回動す
る。このとき、前記ばね２０は押さえ１９の移動に応じ
て伸縮するため、その規制が一時的に解除され、前記押
さえ１９を位置Ａまで開くことがきる。

【００２４】さて、従来の試料ホルダーは、導入棒と試
料保持部が一体で長くまた重量のある構造であるため、
試料ホルダーを卓上等に固定した上でピンセット等によ
って掴んだ試料を導入棒の先端へ搬送して取り付けを行
っていた。しかし上述したような導入棒１１の先端１１
ａより取り外された簿板１２は、１─２ｃｍ２　程度の
面積を有する小形なもので、図６に示すように直接片手
で持った際に取り扱い易い大きさであるため、ピンセッ
ト２１によって掴んだ試料やメッシュを該簿板１２に設
けられた凹部１３に搬送してセットする場合でも簿板１
２側を自在に移動させたり傾けたりすることができるよ
うになるので、従来に比べ簡単に試料の取り付けを行う
ことができる。また、取り外された簿板１２は小形であ
るから試料を載置したままの状態でデシケータ等の保存
装置内に収容しておくことができる。

【００２５】図７（イ）は試料保持用に簿板内に組み込
まれた試料傾斜機構とその駆動機構を説明するための図
で、図７（ロ）は同図（イ）の上面図である。

【００２６】図７（イ）、（ロ）に示す実施例では、簿
板によってフレーム１２ｂを構成し、そのフレーム１２
ｂ内に球軸２２を介して試料を保持する凹部１３を有す
る簿板１２ｃが前記軸２２について傾斜可能に設けられ
ている。また、２３は導入棒１１内部に設けられた駆動
棒、２４はフレーム内に設けられたてこ体、２５、２６
、２７は軸、２８は簿板１２ｃに常に時計方向への回転
力を与えておくためのばねである。

【００２７】図７からもわかるように、駆動棒２３を図
面右方向へ前進させると、フレーム１２ｂに設けられた
軸２５に取り付けられたてこ体２４は該軸２５について
反時計方向に回転する。該てこ体の回転によりその作用
点と軸２６を介して係合された簿板１２ｃは球軸２２に
ついて時計方向に回動されるため、球軸２２の軸線上に
配置された試料が傾斜される。

【００２８】この試料保持用の簿板を導入棒１１の先端
１１ａより取り外す場合は、先述した実施例の場合と同
様に押さえ１９を回動すれば良い。このとき、フレーム
１２ｂ内の傾斜機構に機械的に係合される駆動棒２３が
導入棒側に残され、傾斜機構を備えた簿板のみが取り外
される。

【００２９】図８（イ）及び（ロ）は試料保持用の簿板
内に組み込まれた試料移動機構の他の実施例を説明する
ための図で、いずれも簿板を裏面から見た図である。図
８（イ）に示される実施例は、図７に示される試料傾斜
機構と略同じ機構であるが、てこ体２４に駆動力を与え
るための駆動棒に代えて、フレーム１２ｂとてこ体２４
との間に電歪素子３０を設けている。この電歪素子３０
に電圧を印加して電歪素子を伸縮させることによって、
てこ体に回転力を与え試料を傾斜させるようにしている
。また、図８（ロ）に示される実施例において、３１は
電歪素子による平面内回転機構で例えば、超音波モータ
や圧電素子によるウォーカ等に寄って構成されている。 図８（イ）、（ロ）に示される各素子への駆動電圧また
は駆動用の制御信号の供給には簿板端部１２ａに印刷さ
れた配線３２等が用いられており、該配線の端部３２ａ
は導入棒１１の端部１１ａとの接面で該導入棒内部を通
して配線された供給線の端部と接続されるように構成さ
れている。

【００３０】上記の薄板１２がそのまま図１、図２で説
明した試料保持用の薄板１と置き換えられる。

【００３１】なお、上述した実施例は本発明の１実施例
に過ぎず、本発明は種々変形して実施することができる
。例えば、上述した実施例において、導入棒にフレーム
を取り付けた際に、該導入棒側に設けられた駆動棒に機
械的に係合される試料移動機構は、試料傾斜機構であっ
たが、該試料移動機構は平面内回転機構等であっても良
いし、その他複数の移動機構を同時に備えたものであっ
てもよい。

【００３２】また、フレーム内に複数の移動機構を設け
た場合は、導入棒内に駆動棒を複数備えておき、前記フ
レームに備えられた試料移動機構がいずれかの駆動棒に
係合するようにしておけばよい。この場合、駆動棒側に
は複数の駆動棒を設けておく必要があるが、１本の導入
棒に対して試料を載置する簿板を選ぶことによって種々
の試料移動を行うことができるので、高価な試料ホルダ
ーを必要本数用意することは不要となり経済的である。 また、試料導入棒の先端部に取り出された供給線端にフ
レームに印刷された配線を接続して電気的に電歪素子等
を駆動する場合も同様である。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による電子顕微鏡用試料ホルダー及び試料保持法は、治
具を使ってかしめ用のツメ押し付け、或いは固定カバー
を押し込むだけで、簡単に薄板上に試料薄片または試料
を載置したメッシュを薄板上に保持することができる。 しかも、試料簿片または試料を載置したメッシュを保持
するための簿板と、その先端部に前記簿板の端部を着脱
自在に挾持する手段を有する導入棒とを接続して一体に
形成することによって、試料を簿板から外すことなく交
換することができるため簡単に試料交換ができると共に
、再装着時の試料の方位（取り付けの回転角）の再現性
が保たれる。

【００３４】また、該簿板は直接片手で持った際に取り
扱い易い大きさであるため、ピンセット等によって掴ん
だ試料やメッシュを該簿板に設けられた凹部に搬送して
セットする場合でも簿板側を自在に移動させたり傾けた
りすることができるので、従来に比べ簡単に試料の取り
付けを行うことができる。

【００３５】さらに、発明による試料ホルダーの場合、
移動機構の有無に係わらず、１本の試料導入棒に対して
、小形な試料を載置した簿板のみを交換することができ
るため、試料ホルダーを複数本用意するような場合に比
べ装置のコストを低く押さえることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の電子顕微鏡用試料ホルダーの１実
施例を示す図である。

【図２】　　本発明の電子顕微鏡用試料ホルダーの他の
実施例を示す図である。

【図３】及び

【図４】　　本発明が適用可能なカートリッジタイプの
電子顕微鏡用試料ホルダーの例を説明するための構成図
である。

【図５】　　試料保持部の取り外し動作を説明するため
の図である。

【図６】　　試料保持用の簿板への試料の取り付け作業
を示す図である。

【図７】　　試料保持用の簿板内に組み込まれた試料傾
斜機構を説明するための図である。

【図８】　　試料保持用の簿板に組み込まれた試料移動
機構の他の実施例を説明するための図である。

【図９】　　透過電子顕微鏡の試料ホルダーの従来例を
示す図である。

【符号の説明】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　かしめ用のツメを有し試料薄片または
   試料を載置したメッシュを保持するため薄板からなるこ
   とを特徴とする電子顕微鏡用試料ホルダー。
2. 【請求項２】　　薄板にツメを設け該ツメをかしめて試
   料薄片または試料を載置したメッシュを保持することを
   特徴とする電子顕微鏡用試料保持法。
3. 【請求項３】　　係合用のツメを有する固定カバーと前
   記ツメと係合する切り欠き部を有し試料薄片または試料
   を載置したメッシュを保持するため薄板からなることを
   特徴とする電子顕微鏡用試料ホルダー。
4. 【請求項４】　　薄板に切り欠き部を設け、該切り欠き
   部に固定カバーのツメを係合させて、固定カバーと薄板
   との間に挟み込んで試料薄片または試料を載置したメッ
   シュを保持することを特徴とする電子顕微鏡用試料保持
   法。