JPH086290Y2 - 分析装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、主として試料表面の分
析等を行う分析装置に用いる試料支持機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の分析装置では、分析対
象となる試料が真空室内に配置されるので、所望の分析
位置に試料を移動させるために、真空室の外部から試料
を操作する必要がある。そのため、従来、試料支持機構
が設けられている。

【０００３】従来の試料支持機構は、真空室内に試料ス
テージを配置し、この試料ステージをＸ軸、Ｙ軸の各方
向に水平移動可能、かつ、Ｚ軸方向に上下動可能に設
け、この試料ステージにパルスモータ等の駆動手段を接
続するようにした構成が採られている。

【０００４】上記の試料支持機構は、いわゆる３軸制御
と称されるものであって、試料を３軸方向に任意に移動
させることができるものの、試料を傾斜させることがで
きない。

【０００５】そのため、たとえば、Ｘ線光電子分光分析
装置(ＸＰＳ)等において、試料表面に対するＸ線の入射
角度を変えることによりＸ線の入射深さを変化させて、
試料の深さ方向の情報を採取する、いわゆる角度分解ス
ペクトルの測定は不可能である。

【０００６】このような不都合を改善するため、従来技
術では、上記３軸制御に、さらに試料を水平軸心周り
に傾動させる手段を付加して４軸制御にしたものや、
３軸制御における試料ステージに、回転テーブル式の試
料台を取り付け、この試料台上に各々角度を異ならせて
配置した複数の試料を搭載し、一つの試料の分析が終了
するたびに試料台を順次回転して次の試料の分析を行っ
て角度分解スペクトル等を測定できるようにしたものが
それぞれ提供されている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】しかし、前者の場合
には、真空室外に設けた４個のパルスモータによって試
料支持台を移動させる必要があるので、試料支持機構の
構造が複雑になるのみならず、専用のモータやコントロ
ーラ等を追加することになるため、装置全体が高価なも
のになる難点がある。

【０００８】また、後者の手段では３軸制御であるため
構造的には従来と同様であるが、１つの試料について角
度を変えて連続的に分析するものではなく、異なる試料
を分析するので、精度良い分析結果が得られないという
不都合がある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本考案は、このような課
題を解決するためになされたものであって、制御形態は
従来同様の３軸制御でありながら、単一の試料を任意の
角度で連続的に分析することができるようにするもので
ある。

【００１０】そのため、本考案の分析装置の試料支持機
構では、水平移動及び上下移動可能な試料ステージに対
して、縦軸心周りに回転可能な縦支軸と、水平軸心周り
に回転可能な試料支持台とを装備し、この縦支軸と試料
支持台とを機械式連係手段で連動連結した構成とした。

【００１１】

【作用】本考案の構成によれば、試料ステージの水平移
動と上下移動によって試料の位置決めを行い、縦支軸を
用いた試料支持台の傾動によって試料表面の水平面に対
する傾斜角を任意に、かつ、連続して変更することがで
きる。

【００１２】

【実施例】図１は、本考案をＸ線光電子分光分析装置に
適用した場合の実施例を示す構成図である。

【００１３】この実施例において、試料ステージ１は真
空室２内に装備されていて室外のパルスモータ３，４に
機械連係機構５，６を介して連動連結され、パルスモー
タ３によって水平移動Ｒされ、また、パルスモータ４に
よって上下移動Ｚされるようになっている。

【００１４】この試料ステージ１の上部には縦軸心Ｐ周
りに回転可能な縦軸心７が備えられており、これが機械
連係機構８を介して室外のパルスモータ９に連動連結さ
れて、任意の角度に設定可能となっている。

【００１５】また試料ステージ１には試料支持ユニット
１０が着脱自在に装着されている。このユニット１０
は、ベースフレーム１１と、これに対してボールベアリ
ング１２を介して回転自在に支持された回転ディスク１
３と、ベースフレーム１１の上部に水平軸心Ｑ周りに回
転自在に軸支された試料支持台１４と、試料支持台１４
の横支軸１４aと回転ディスク１３とを連動連結する機
械式連係手段としてのギヤ機構１５とを備えている。そ
して、ベースフレーム１１の下面に取り付けた複数本の
支持脚１６が試料ステージ１に備えたブラケット１７に
差し込み連結されている。

【００１６】回転ディスク１３は、上記した縦支軸７に
外嵌連結され、縦支軸７に突設したピン７aを介して一
体回転するよう連結され、この回転ディスク１３の回転
中心上方に上記試料支持台１４が設置されている。

【００１７】上記ギヤ機構１５は、回転ディスク１３の
外周に形成したギヤ１８に噛み合う平ギヤ１９と、この
平ギヤ支軸２０と上記横支軸１４aとを連動させるベベ
ルギヤ２１,２２とから構成されていて、回転ディスク
１３が所定角度θ回転すると、これに応じて試料取付台
１４が所定角度φだけ傾動するようにギヤ比が設定され
ている。

【００１８】試料支持台１４には試料２３を搭載支持す
る受止め部材２４がネジ込み装着されていて、この受止
め部材２４のネジ込み調整によって試料２３の上面が横
軸心Ｑ上に合致している。

【００１９】上記構成において、真空室２に取付けた図
外のＸ線照射装置からのＸ線を試料２３の表面に照射
し、エネルギー走査電源２５を介してエネルギー走査電
圧を変えながらエネルギーアナライザ２６を通過した電
子を検出器２７で計数してスペクトルを測定し、そのデ
ータをプリアンプ２８を介してコンピュータ２９に記録
させる。

【００２０】角度分解スペクトルを測定するなど、試料
２３の角度を変更するには、コンピュータ２９に記憶さ
せた手順によりコントローラ３０を介してパルスモータ
９を駆動すると、これに応じて試料ステージ１上の縦支
軸７が回転し、これに応じて回転ディスク１３も回転す
る。すると、この回転ディスク１３のギヤ１８に噛み合
う平ギヤ１９も回転され、これに従動してベベルギヤ２
１，２２が回転するので、ベベルギヤ２２に連結された
横支軸１４aも回転し、その結果、試料支持台１４ が傾
動される。

【００２１】こうして、試料支持台１４上に配置された
試料２３の角度を指定された値だけ変えながら上記スペ
クトルを測定する。

【００２２】なお、試料支持ユニット１０を取り外し、
従来の試料支持台を縦支軸７上に装着すれば、従来通り
の３軸制御による試料支持が行える。

【００２３】また、縦支軸７の回転で試料台１４を傾動
させる機械式連係手段としては、回転カムとリンク機構
とを組み合わせたものや、回転ケーブルを利用する等の
種々の変形が可能である。

【００２４】

【考案の効果】本考案によれば、従来の３軸制御による
試料支持構造の縦軸心回転の要素を利用して試料台の傾
動を可能としたので、試料ステージ制御系を機械的及び
電気的に改造することなく、比較的安価な構成で任意の
角度に連続的に試料を傾斜させて分析を行えるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る分析装置の試料支持構造をＸ線光
電子分光分析装置に適用した実施例の概略構成図であ
る。

【符号の説明】

２…試料ステージ、７…縦支軸、１４…試料支持台、１
５…ギヤ機構(機械式連係手段)。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平移動及び上下移動可能な試料ステー
   ジ(１)に対して、縦軸心(Ｐ)周りに回転可能な縦支軸
   (７)と、水平軸心(Ｑ)周りに回転可能な試料支持台(１
   ４)とを装備し、この縦支軸(７)と、試料支持台(１４)
   とを機械式連係手段(１５)で連動連結してなる試料支持
   機構を備えた分析装置。