JPH0572699B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は電子顕微鏡等の荷電粒子ビームを照
射する装置における試料移動装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

第６図は実公昭51−26611号に記載された従来
の試料移動装置の水平断面図である。図におい
て、１は電子顕微鏡の試料室、２はこの試料室内
に光軸と直交した方向から挿入された筒体で、ビ
ス等を介して試料室１に固定されている。筒体２
の内部には球体軸受３を介して試料ホルダ４が回
動かつ摺動可能に保持されており、その真空側の
先端部に形成された試料台５には多数の試料６
ａ，６ｂが保持されている。

７は試料ホルダ４を光軸と直交した平面内にお
いて回動させてＹ軸方向に移動させるためのねじ
で、前記筒体２にねじ付けられている。ねじ７の
反対方向にはこのねじ７と試料ホルダ４との係合
を常に維持させるためのスプリング８が設けられ
ている。９は試料ホルダ４を中心方向に押すねじ
である。１０は前記筒体２の軸心の延長線上に配
置され、かつ前記試料室１に摺動自在に挿入され
た移動杆で、この移動杆の真空側は連結棒１１を
介して前記試料台５の先端に連結されている。移
動杆１０の他端にはＸ軸方向に移動させるための
ねじ１２が設けられている。

上記の構成はおいて、ねじ１２を回動すると移
動杆１０がＸ軸方向に移動し、これに伴つて連結
棒１１、試料台５および試料ホルダ４もＸ軸方向
に移動する。また、ねじ７を回転させて、このね
じ７を前後移動させると試料ホルダ４が球体軸受
３を中心にして回動するため、先端に保持した試
料台５が同図中矢印Ａ方向に移動し、試料６ａ，
６ｂのＹ軸方向の移動が行われる。

同様にねじ７と直角方向に設けた他のねじを操
作することにより、光軸（Ｚ軸）方向に試料を移
動させることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記のような従来の試料移動装
置においては、Ｘ軸の移動機構がＹ軸の移動機構
の反対側に分離しているため、試料室１の両側が
塞がれるとともに、機構が複雑で部品点数が多く
なる。また試料ホルダ４をＹ軸またはＺ軸方向に
移動させる際、連結棒１１も円弧を描いて移動す
るため、これに押付けられている試料ホルダ４は
移動につれて出入りすることになり、摩擦等によ
るドリフトが発生するとともに、試料ホルダ４が
傾斜した位置では連結棒１１から試料台５を介し
て試料ホルダ４に加わる力の分力が外に向くた
め、試料ホルダ４に曲げ応力が加わるなどの問題
点があつた。

この発明は上記問題点を解決するためのもの
で、簡単な構造および操作により試料室の一方の
みから試料のＸ、Ｙ、Ｚの３方向の移動が可能
で、移動の際に試料ホルダが出入りしないととも
に、曲げ応力がかからず、かつ真空シールが容易
な試料移動装置を提供することを目的としてい
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、試料室の側壁を通して試料室に試
料を挿入する試料ホルダと、互に直交する２つの
回転軸により２方向に回動できるように前記試料
ホルダを支持するジンバルと、このジンバルを内
側に支持しかつ前記試料ホルダをほぼ軸線に沿つ
て移動するように試料室に回動可能に設けられた
移動枠とを備えた試料移動装置である。

ジンバルとはジヤイロスコープ等に用いられて
いるもので、互に直交する２つの回転軸により２
方向への運動を与える装置である。本発明では移
動枠の内側にジンバルの外側の回転軸を取付け、
ジンバルの内側の回転軸を利用して試料ホルダを
支持し、これにより試料ホルダのＹ軸およびＺ軸
方向の移動を可能にしている。移動枠は試料室の
内壁に取付けられる回転軸を一端に有し、この回
転軸を中心として回動するもので、光軸と直交す
る面または光軸を含む面に沿つて回転するものが
好ましい。

本発明は電子顕微鏡のほか、荷電粒子ビームを
試料に照射する装置に適用可能である。

〔作用〕

試料を装着した試料ホルダを試料室内に挿入し
てジンバルで支持し、移動枠を回動させると試料
はＸ軸方向に移動し、光軸と直交する面に沿つて
試料ホルダを回動させると、試料はＹ軸方向に移
動し、光軸を含む面に沿つて試料ホルダを回動さ
せると、試料はＺ軸方向に移動する。

試料の移動は試料室の一方の側からの操作によ
り容易に行うことができ、試料ホルダのＹ、Ｚ軸
方向の移動の国際試料ホルダの出入はない。また
試料ホルダには曲げ応力がかからず、試料の移動
はスムーズにかつ正確に行われる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面の実施例により説明する。
第１図はこの発明の一実施例を示す水平断面図、
第２図はそのＸ軸方向の垂直断面図、第３図はそ
のＷ−Ｗ断面図、第４図は一部の斜視図であり、
第６図と同一符号は同一または相当部分を示す。

図において、２１は移動枠で、一端部に設けら
れた回転軸２２により試料室１に回動可能に取付
けられ、他端に設けられた送りナツト２３にねじ
付けられた送りねじ２４によりＸ軸に沿つて回動
できるようになつている。送りねじ２４の他端は
Ｏリング２５を介して試料室１の外側に突出して
いる。

移動枠２１の内側には、直交する２つの回転軸
により２方向への運動を与えるようにジンバル２
６が取付けられている。ジンバル２６の外側の回
転軸２７は光軸（Ｚ軸）方向に設けられて、移動
枠２１の内側に回転可能に取付けられており、こ
れによりジンバル２６を光軸と直交する面に沿つ
て回動できるようにされている。ジンバル２６の
内側の回転軸２８は回転軸２７と直交するＹ軸方
向に設けられて、さや状のサポート２９をＺ軸に
沿つて回動できるようにされている。サポート２
９には筒体２、球体軸受３、試料ホルダ４および
試料台５が挿入され、試料ホルダ４（試料台５）
の先端がサポート２９の先端部３０に係合して支
持されており、こうして試料ホルダ４等はジンバ
ル２６によりＹ軸およびＺ軸に沿つて回動できる
ように取付けられている。サポート２９は別の手
段により試料ホルダ４の高さに保持され、先端が
垂れ下がらないようになつている。３１は試料ホ
ルダ４をＺ軸方向に回動させるねじで、ねじ７と
直交する方向に設けられている。３２はねじ７の
反対側に設けられたスプリングである。他の構成
は移動杆１０、連結棒１１およびねじ１２を除
き、第６図とほぼ同様である。

以上の構成において、送りねじ２４を回転する
と、移動枠２１は回転軸２２を中心にして回動
し、これにより試料ホルダ４、試料台５および試
料６ａ，６ｂはほぼＸ軸に沿つて移動する。次に
ねじ７を回転すると、試料ホルダ４は球体軸受３
を中心にして光軸と直交する面に沿つて回動し、
その回転力は試料台５からサポート２９に伝えら
れ、ジンバル２６が回転軸２７を中心にして回動
する。こうして試料６ａ，６ｂはＹ軸方向に移動
する。またねじ３１を回転すると、試料ホルダ４
は球体軸受３を中心にして光軸を含む面に沿つて
回動し、その回転力は試料台５からサポート２９
に伝えられ、サポート２９は回転軸２８を中心に
してＺ軸に沿つて回動する。こうして試料６ａ，
６ｂはＺ軸方向に移動する。

以上により試料６ａ，６ｂのＸ、Ｙ、Ｚ軸方向
の移動が可能となり、これにより試料を任意の位
置に位置決めして電子線を照射することができ
る。試料の交換は試料室１から筒体２を取外して
行われる。

第５図は他の実施例を示す一部の斜視図であ
る。この実施例では移動枠２１は上下方向に設け
られ、試料室１の上部に取付けられる回転軸２２
によりＺ軸を含む面に沿つて回動するようになつ
ている。またジンバル２６の外側の回転軸２７は
Ｙ軸方向に向けられ、これによりジンバル２６は
Ｚ軸に沿つて回動できるようになつている。そし
てジンバル２６の内側の回転軸２８はＺ軸方向に
設けられ、これによりサポート２９はＹ軸に沿つ
て回動できるようになつている。

この実施例では移動枠２１およびジンバル２６
の回動する方向において若干の相違はあるが、前
記実施例とほぼ同様にして試料６ａ，６ｂのＸ、
Ｙ、Ｚ軸方向の移動が行われる。

以上の実施例において移動枠２１およびジンバ
ル２６の取付位置および方向は任意に変更するこ
とができる。またサポート２９の構造も変更可能
であり、場合によつてはこれを省略して試料ホル
ダ４をジンバル２６で直接支持することも可能で
ある。さらに上記実施例では試料交換の際筒体２
を取外すようにしているが、例えば実公昭56−
9234号のように、球体軸受３内にエアロツク弁を
設けて、球体軸受３から試料ホルダ４を抜出すよ
うにしてもよい。

上記の試料移動装置では、試料室１の一方の側
に移動機構が設けられて構造が簡単になるととも
に、一方の側からの簡単な操作により試料６ａ，
６ｂのＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の移動が可能となる。ま
た移動の際試料ホルダ４の出入はなく、摩擦等に
よるドリフトが入らない。さらに最小限の移動機
構は真空中に設けられているので、送りねじ２４
の真空シールのみでよいため真空シールが容易で
ある。また試料ホルダ４に対する曲げ応力がかか
らず、特に試料ホルダ４の回転中心とジンバル２
６の中心が一致していると、互の力の干渉がな
い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、試料ホルダをジンバルで支持
するようにしたので、簡単な構造および操作によ
り試料室の一方のみから試料のＸ、Ｙ、Ｚ方向の
移動が可能で、移動の際に試料ホルダが出入りし
ないとともに、曲げ応力がかからず、かつ真空シ
ールが容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す水平断面
図、第２図はそのＸ軸方向の垂直断面図、第３図
はそのＷ−Ｗ断面図、第４図は一部の斜視図、第
５図は他の実施例の一部の斜視図、第６図は従来
の試料移動装置の水平断面図である。 各図中、同一符号は同一または相当部分を示
し、１は試料室、３は球体軸受、４は試料ホル
ダ、６ａ，６ｂは試料、７，３１はねじ、２１は
移動枠、２４は送りねじ、２６はジンバル、２９
はサポートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 試料室の側壁を通して試料室に試料を挿入す
   る試料ホルダと、互に直交する２つの回転軸によ
   り２方向に回動できるように前記試料ホルダを支
   持するジンバルと、このジンバルを内側に支持し
   かつ前記試料ホルダをほぼ軸線に沿つて移動する
   ように試料室に回動可能に設けられた移動枠とを
   備えた試料移動装置。 ２ ジンバルが光軸と直交する面および光軸を含
   む面に沿つて回動できるように試料ホルダを支持
   する特許請求の範囲第１項記載の試料移動装置。 ３ ジンバルが移動枠に取付けられる外側の回転
   軸、およびこれと直交する方向の試料ホルダを支
   持するための内側の回転軸を有する特許請求の範
   囲第１項または第２項記載の試料移動装置。 ４ 移動枠が試料室に取付けられる回転軸を一端
   部に有する特許請求の範囲第１項ないし第３項の
   いずれかに記載の試料移動装置。 ５ 移動枠が光軸と直交する面または光軸を含む
   面に沿つて回動するものである特許請求の範囲第
   １項ないし第４項のいずれかに記載の試料移動装
   置。