JPS643170Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （技術分野） 本考案は、電子顕微鏡等において試料の出し入
れを行う試料交換装置に関する。

（従来技術） この種の装置では、試料ホルダを挿入する時に
エアロツク弁で仕切られた小室を排気するが、従
来はこの排気を試料ホルダの挿入後一定時間しか
行つていなかつた。即ち、タイマーでポンプのス
イツチを切る構成になつていた。このため、試料
ホルダ挿入時にポンピングが継続しておらず、も
れに全く対処できないという問題があつた。又、
試料ホルダを抜くとき、前記小室をリークするこ
とができないため、試料ホルダを無理に引き抜く
ことになり、空気圧で試料を傷つけるという問題
もあつた。

（考案の目的） 本考案は、このような問題に鑑みてなされたも
ので、その目的は、試料ホルダ挿入時にはポンピ
ングが継続するような試料交換装置を提供するこ
とにあり、更に前記試料損傷をも防止できる構成
を容易に取り得る試料交換装置を提供することに
ある。

（考案の構成） この目的を達成する本考案は、対物レンズの光
軸と略直交するように鏡体に設けられた筒体と、
該筒体に球体軸受を介して取付けられた外筒と、
該外筒に回動可能に嵌入された内筒と、該内筒に
回動及び摺動可能に挿入される試料ホルダと、前
記外筒の先端部に回動可能に取付けられ前記内筒
と前記外筒との相対回転変位により開閉されるエ
アロツク弁と、前記外筒の移動端部に回動可能に
嵌挿され中心軸と略直交する２方向に移動調整さ
れる円筒状ガイドと、該ガイドに回動可能に嵌挿
された円筒状カムと、前記エアロツク弁で閉じら
れる前記外筒内小室の排気並びに該小室のリーク
を行う給排気手段とを設け、前記試料ホルダの前
記鏡体内への進入行程は、前記試料ホルダの第１
の直進、第１の挿入位置での回動、第２の直進、
第２の挿入位置での回動及び第３の直進の各行程
を該順序で行うことにより達成し、又、退出行程
は、前記各行程を逆の順序で行うことにより達成
し得るように、前記第１の直進行程では前記試料
ホルダに突設したピンと前記カムとの係合を確保
若しくは解除させ、前記第１の挿入位置での回動
では前記カムを前記ピンにより回動させて前記給
排気手段内のポンプをオン若しくはオフさせ、前
記第２の直進行程では前記カムと前記ピンとの係
合を解除若しくは確保させ、前記第２の挿入位置
での回動では前記試料ホルダの回転変位を前記試
料ホルダに突設したピンを介して前記内筒に伝達
し前記外筒に対し前記内筒を相対回転変位させる
ことにより前記エアロツク弁を開閉させ、前記第
３の直進行程では前記試料ホルダの先端部を前記
鏡体内に進入若しくは退出させるように構成した
ことを特徴とするものである。

（実施例） 以下、図面を参照し本考案の実施例を詳細に説
明する。

第１図は本考案の一実施例を示す平面断面図、
第２図は第１図のAA断面図、第３図は第１図の
BB断面図である。これらの図において、１は鏡
体、２は該鏡体１内に一端が突出するように該鏡
体１に固定された筒体である。該筒体２の中心軸
は対物レンズ（図示せず）の光軸と略直交するよ
うに配置されている。３は球体軸受４を介して筒
体２に取付けられた外筒（この実施例では３ａ，
３ｂの２部材から構成されている）で、その先端
部に球体軸受４用の球状凸部が形成されている。
尚、球体軸受４用の球状凹部は筒体２側に形成さ
れ、該凹部には球体軸受４部分でのシールを行う
ためのＯリング５，６が嵌め込まれている。７は
エアロツク弁で、ピン８ａ，８ｂでもつて外筒３
に回動自在に軸支されている。この回動中心軸
（ピン８ａ，８ｂの中心軸）は、外筒３の中心軸
と略直交する。９は外筒３に回動可能に嵌入され
た内筒で、その先端部には傘歯車９ａが刻設さ
れ、該傘歯車９ａと噛み合う傘歯車１０は、エア
ロツク弁７と一体になつて回動するようになつて
いる。この傘歯車９ａ，１０は、エアロツク弁７
を第２図における反時計方向に90゜回転させ、エ
アロツク弁７の外周面に嵌着されたＯリング１１
を外筒３の弁座３ｃに密着できるだけの歯数を有
していればよい。１２は内筒９に回動及び摺動可
能に嵌入された試料ホルダで、その先端部（第１
図及び第２図の左方）は試料保持部であり、他方
の端部にはつまみ１２ａが設けられている。１３
は外筒３の移動端部に回動可能に嵌挿された円筒
状ガイド、１４は該ガイド１３に回動可能に嵌挿
された円筒状カム、１５はガイド１３に固定され
該カム１４により開閉されるスイツチである。こ
のスイツチ１５は、エアロツク弁７とＯリング１
６，１７とによつてシールされた外筒３内の小室
１８の排気を行うポンプ（図示せず）をオン／オ
フさせるためのものである。１９は球体軸受４を
中心として外筒３を前記光軸と直交する平面内で
回動させるための押しねじで、傾斜筒２０に螺合
している。又、該押しねじ１９の反対側には、外
筒３と押しねじ１９の先端との当接状態を維持す
るためにコンプレツシヨンスプリング２１に押さ
れた押し棒２２が設けてある。該押し棒２２はス
プリング２１が収納されたキヤツプ２３内を摺動
するように配設されている。又、キヤツプ２３は
前記傾斜筒２０に螺合している。尚、傾斜筒２０
は筒体２に回動可能に且つ同軸的に嵌合されてい
る。２４は球体軸受４を中心として外筒３を前記
光軸を含む平面内で回動させるための押しねじ
で、傾斜筒２０に螺合している。該押しねじ２４
の反対側には、押しねじ１９の場合と同様にコン
プレツシヨンスプリング２５に押された押し棒２
６がキヤツプ２７内を摺動するように配設されて
いる。尚、２８は鏡体１内を大気から遮断するＯ
リングである。

次に試料ホルダ１２の案内機構について第４図
乃至第６図を用いながら詳細に述べる。試料ホル
ダ１２にはピン３０が突設され、外筒３、内筒９
及びガイド１３にはピン３０のガイド溝が設けら
れている。第４図は外筒３の一部を示す説明図
で、イは平面図、ロは正面図である。図におい
て、３ｄ〜３ｅは階段状に設けられたガイド溝
で、溝３ｄの幅はピン３０の直径より若干大きく
選ばれ、溝３ｅの幅はピン３０が周方向に90゜程
度移動できる幅に選ばれている。又、溝３ｆの幅
は溝３ｅより周方向に更に15゜程度余計移動でき
るように選ばれている。尚、溝３ｄ〜３ｆの合計
長さは試料ホルダ１２を鏡体１内に挿入するのに
必要な長さとなつている。又、第５図は内筒９の
一部を示す平面図で、９ａはガイド溝である。該
溝９ａの幅は前記溝３ｄと同一であり、長さは前
記溝３ｄと３ｅの合計長さと略等しい。第６図は
ガイド１３の説明図で、イは底面図、ロはイの側
面図である。図において、１３ａ，１３ｂは厚肉
部１３ｅに外周側から設けられた周方向の底付
溝、１３ｃは周方向（厚肉部１３ｅ内）及び軸方
向（厚肉部１３ｅ及び薄肉部１３ｆ内）に延びた
Ｌ字形の貫通溝である。又、厚肉部１３ｅには、
溝１３ｃの軸方向部分と周方向において約15゜程
度ずれた位置の内周面に、溝１３ｄが設けられて
いる。試料ホルダ１２に突設されたピン３０の高
さは、外筒３の外周面からは突出しない程度に選
ばれているが、上記溝１３ｄの深さは、このピン
３０が通り得る深さになつている。これらの溝１
３ａ〜１３ｃには、第３図に示す如く、先端部に
ピン３０との係合溝３１ａが形成されたＴ字形の
爪部材３１が挿入されている。この爪部材３１は
ビス等によりカム１４の端面に固定されている。

このように構成された実施例の作動は次の通り
である。まず、試料ホルダ１２を鏡体１内に進入
させる場合について説明する。この進入行程は、
次の〜の行程によりなされる。

第１の直進 ピン３０がガイド１３の溝１３ｄに入る状態
に試料ホルダ１２の角度を定め押し込む。これ
により、ピン３０は溝１３ｄに案内され一定量
進み停止し（外筒３の溝３ｆの端面にぶつか
る）、爪部材３１の係合溝３１ａ内にはピン３
０が入り込む。即ち、カム１４とピン３０との
係合（間接）が確保される。

第１挿入位置での回動 つまみ１２ａを用いて試料ホルダ１２を第３
図における時計方向に回動させると、溝１３ｃ
内をピン３０が約15゜程度回動し、カム１４も
同方向に回動する。このため、スイツチ１５の
接点１５ａがカム１４の凹部１４ａから押し上
げられて閉じ、前記排気用のポンプがオンす
る。尚、エアロツク弁７が閉じられており、Ｏ
リング１７の位置もシール可能位置まで挿入さ
れているため、小室１８は密閉された状態にあ
り、その排気が開始される。

第２の直進 試料ホルダ１２を第１図及び第２図の左方に
更に押し込むことによりカム１４（爪部材３
１）とピン３０との係合が解除されると共に、
ピン３０が外筒３の溝３ｅの角部近傍の端面に
当接し、又、内筒９の溝９ａに嵌入する。

第２の挿入位置での回動 つまみ１２ａを用いて試料ホルダ１２を更に
第３図における時計方向に回動すると、内筒９
が約90゜回動する。この時、外筒３の溝３ｅ部
分をピン３０は通過するため、外筒３は回動し
ない。従つて、内筒９は外筒３に対して相対的
に回転変位することになり、傘歯車９ａ，１０
の歯車列の運動伝達によりエアロツク弁７が開
かれる。この時点では、ポンプによる小室１８
内の排気が十分なされていることが必要である
から、に移る前に前記の状態での多少の時
間待ちが必要である。

第３の直進 上記終了時には外筒３の溝３ｄと内筒９の
溝９ａとは重なつており、つまみ１２ａを更に
押すことにより、ピン３０はこれらの溝３ｄ，
９ａに案内され前進する。従つて、試料ホルダ
１２も前進し、先端は鏡体１内に入る。

以上の操作により試料ホルダ１２の挿入行程が
終了するが、試料ホルダ１２の退出は上記〜
の各行程を逆の順序で行えばよい。従つて、試料
の交換は、上述の試料ホルダ１２の退出操作と進
入操作を行うことにより達成できる。但し、前記
退出行程においては、スイツチ１５が開かれ前記
ポンプがオフしてから、一定時間が経過した後
に、小室１８のリークを行う（時間設定はタイマ
ーで行う）。これにより、試料ホルダ１２の引き
抜きが容易になると共に、試料を傷つけることも
なくなる。このリークは小室１８内と大気との間
に配管を設け、大気側にリーク弁を設ければよ
い。勿論、該配管を小室１８内の排気を行う配管
と共用することができる。

尚、上述の説明においては外筒３の移動を手動
で行う場合を示したが、モーク等によつて駆動す
るように構成してもよい。又、スイツチ１５の開
閉状態や前記リーク弁の開閉状態については、フ
オトダイオード等の表示手段を用いて表示するこ
とが好ましい。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案によれば、試料ホ
ルダ挿入時にはポンピングが継続することにな
り、試料交換時に鏡体内の圧力が大きく上昇する
という事態を回避できる。しかも、このような試
料交換を確実且つ安全に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す平面図、第２
図は第１図のAA断面図、第３図は第１図のBB
断面図、第４図は外筒の説明図、第５図は内筒の
説明図、第６図はガイドの説明図である。 １……鏡体、２……筒体、３……外筒、４……
球体軸受、７……エアロツク弁、９……内筒、１
２……試料ホルダ、１３……ガイド、１４……カ
ム、１５……スイツチ、１８……小室、３０……
ピン。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 対物レンズの光軸と略直交するように鏡体に
   設けられた筒体と、該筒体に球体軸受を介して
   取付けられた外筒と、該外筒に回動可能に嵌入
   された内筒と、該内筒に回動及び摺動可能に挿
   入される試料ホルダと、前記外筒の先端部に回
   動可能に取付けられ前記内筒と前記外筒との相
   対回転変位により開閉されるエアロツク弁と、
   前記外筒の移動端部に回動可能に嵌挿され中心
   軸と略直交する２方向に移動調整される円筒状
   ガイドと、該ガイドに回動可能に嵌挿された円
   筒状カムと、前記エアロツク弁で閉じられる前
   記外筒内小室の排気並びに該小室のリークを行
   う給排気手段とを設け、前記試料ホルダの前記
   鏡体内への進入行程は、前記試料ホルダの第１
   の直進、第１の挿入位置での回動、第２の直
   進、第２の挿入位置での回動及び第３の直進の
   各行程を該順序で行うことにより達成し、又、
   退出行程は、前記各行程を逆の順序で行うこと
   により、達成し得るように、前記第１の直進行
   程では前記試料ホルダに突設したピンと前記カ
   ムとの係合を確保若しくは解除させ、前記第１
   の挿入位置での回動では前記カムを前記ピンに
   より回動させて前記給排気手段内のポンプをオ
   ン若しくはオフさせ、前記第２の直進行程では
   前記カムと前記ピンとの係合を解除若しくは確
   保させ、前記第２の挿入位置での回動では前記
   試料ホルダの回転変位を前記試料ホルダに突設
   したピンを介して前記内筒に伝達し前記外筒に
   対し前記内筒を相対回転変位させることにより
   前記エアロツク弁を開閉させ、前記第３の直進
   行程では前記試料ホルダの先端部を前記鏡体内
   に進入若しくは退出させるように構成したこと
   を特徴とする電子顕微鏡等の試料交換装置。 (2) 前記給排気手段として、前記試料ホルダの前
   記鏡体内からの退出行程の際の前記ポンプのオ
   フから、一定時間が経過した後、前記小室のリ
   ークを行うものを用いたことを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の電子顕微鏡等
   の試料交換装置。