KR100989749B1 - A holder apparatus for specimen in scanning elctron microscope - Google Patents
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Abstract
본 발명은 주사 전자 현미경의 시편 홀더장치에 관한 것으로, 시편이 삽입되는 베이스 홈부가 형성되고, 베이스 홈부의 둘레로 시편이 삽입되는 복수의 삽입 홈부가 이격되게 형성된 홀더부재에서, 상기 베이스 홈부의 외벽부가 탄성을 가져 상기 삽입 홈부 내에 삽입된 시편에 의해 밀려 베이스 홈부 내의 시편을 가압하여 고정하는 것이다.The present invention relates to a specimen holder device of a scanning electron microscope, in which a base groove portion into which a specimen is inserted is formed, and a plurality of insertion groove portions into which a specimen is inserted around the base groove portion is spaced apart from an outer wall of the base groove portion. It has an additional elasticity is pushed by the specimen inserted into the insertion groove portion to press and fix the specimen in the base groove portion.
본 발명은 시편을 견고히 고정하여 관찰 중 상흐름을 제어하여 정밀 분석에 대한 정확도 및 신뢰성을 향상시키는 효과가 있는 것이다.The present invention has the effect of firmly fixing the specimen to control the phase flow during observation to improve the accuracy and reliability for precise analysis.
또, 본 발명은 특히 복수의 시편을 시편을 간단하게 고정시켜 시편 분석 작업 시간을 단축시킴은 물론 시편 및 챔버를 오염시키는 오염물질이 발생되지 않아 주사 전자 현미경의 내구성을 증대시키는 효과가 있는 것이다.In addition, the present invention is particularly effective in increasing the durability of the scanning electron microscope since a plurality of specimens can be easily fixed to shorten the specimen analysis work time and contaminants that contaminate the specimen and the chamber are not generated.
Description
본 발명은 주사 전자 현미경의 시편 홀더장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 복수의 시편을 견고히 고정하여 정밀 분석에 대한 정확도 및 신뢰성을 증대시킬 수 있도록 발명된 것이다. The present invention relates to a specimen holder device of a scanning electron microscope, and more particularly, to securely hold a plurality of specimens and to increase accuracy and reliability for precision analysis.
일반적으로 주사 전자 현미경(SEM:Scanning Elctron Microscope)은 전자가 시편를 통과하도록 하는 것이 아닌, 초점이 잘 맞추어진 전자선(electron beam)을 시편의 표면 위로 주사하였을 때에 시편 표면에서 발생하는 낮은 에너지의 전자(2차 전자)를 검출하여 시편 표면의 미세 구조를 직접 관찰하는 장치이다.In general, Scanning Elctron Microscope (SEM) does not force electrons to pass through the specimen, but rather the low-energy electrons that are generated at the surface of the specimen when a well-focused electron beam is scanned over the surface of the specimen. Secondary electrons) to directly observe the microstructure of the specimen surface.
여기서, 상기 주사 전자 현미경에 의해 주사된 전자선이 시편의 한 점에 집중되면서 1차 전자는 굴절되는 반면, 표면에서 발생된 2차 전자는 검파기(detector)에 의해 수집되는 바, 그 결과로 생긴 신호들이 여러 점으로부터 모여들어 음극선관(CRT:Cathod Ray Tube)에 상을 형성하게 된다.Here, the primary electron is refracted while the electron beam scanned by the scanning electron microscope is concentrated at one point of the specimen, while the secondary electrons generated at the surface are collected by a detector, resulting in a signal Gather from many points to form an image in a cathode ray tube (CRT).
이러한 주사 전자 현미경은 초점이 높은 심도를 이용하여 비교적 큰 시편을 입체적으로 관찰ㆍ분석할 수 있는 특징을 가진다.Such a scanning electron microscope has a characteristic that three-dimensional observation and analysis of a relatively large specimen can be performed using a high depth of focus.
상기 주사 전자 현미경으로 관찰ㆍ분석할 수 있는 시편은 크게 전도성 시편과 비전도성 시편으로 구분된다.Specimens that can be observed and analyzed by the scanning electron microscope are classified into conductive specimens and nonconductive specimens.
기존에는 시편의 제조후 시편 홀더 스테이지의 상부에 안착되도록 고정하기 위해 전도성 양면테이프 또는 은 페이스트(Silver Paste)를 매개로 접착하는 방식을 채택하고 있다.Conventionally, a method of bonding a conductive double-sided tape or silver paste (Silver Paste) is used to fix the specimen to be seated on top of the specimen holder stage.
그런데, 시편을 전도성 양면테이프나 은 페이스트로 접착하고 떼내는 전처리 및 후처리 작업에 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라, 접착과정에서 시편의 상부면이 정확한 수평을 유지하기 어려워 고배율의 분석시 상흐름(Drift) 현상이 발생될 우려가 있다.However, it is not only time-consuming for the pretreatment and post-treatment work of adhering and removing the specimen with conductive double-sided tape or silver paste, but also because the upper surface of the specimen is difficult to maintain the correct level during the adhesion process. ) May occur.
또한, 접착제의 사용으로 인해 진공상태의 챔버 내부 및 시편을 오염시켜 정밀 분석에 대한 정확도 및 신뢰성이 저하됨은 물론 주사 전자 현미경(SEM)의 내구성을 저하시키고, 진공 장치에 관련된 각종 필터를 빨리 노후화시키는 문제점이 있으며, 접착제가 고가이고 소모성이므로 소요 비용을 증가시키는 단점이 있다.In addition, the use of the adhesive contaminates the chamber and the specimen in the vacuum state, thereby reducing the accuracy and reliability of the precision analysis, reducing the durability of the scanning electron microscope (SEM), and rapidly aging various filters related to the vacuum device. There is a problem, and since the adhesive is expensive and consumable, there is a disadvantage of increasing the required cost.
그리고, 기존의 시편 전처리 과정중의 하나인 진동 및 전해 연마과정시 시편을 탈거한 후에 연마작업을 수행하고, 다시 연마가 완료된 시편을 다시 장착해야 하는 번거로움이 있었고, 이로 인해 많은 시간이 소요되므로 작업성이 저하되는 문제점이 있다.In addition, the vibration and electropolishing processes, which are one of the existing specimen pretreatment processes, require the removal of the specimen after polishing and the re-installation of the polished specimen. There is a problem that the workability is degraded.
특히, 중량이 무거운 벌크(Bulk)재 및 넓은 판 형상의 시편인 경우 시편의 고정이 불안정하여 저배율인 수천배에서도 상흐름 현상이 발생하는 단점이 있었던 것이다.In particular, in the case of bulk and bulk plate specimens with heavy weight, there is a disadvantage in that the fixing of the specimen is unstable, so that the phase flow phenomenon occurs even at a low magnification of thousands.
상기한 상흐름은 주사 전자 현미경(SEM) 관찰 시 전자선의 조사 위치가 이동되어, 즉, 시편이 이동되어 금속 조직 중 하나인 개재물 또는 미세 조직에 대한 정밀 분석 및 조직 촬영을 기대할 수 없게 하는 문제점을 유발했던 것이다.The above-described phase flow has a problem that the irradiation position of the electron beam is shifted when scanning electron microscopy (SEM) is observed, that is, the specimen is moved, so that precise analysis and tissue imaging of inclusions or microstructures, which are one of the metal tissues, cannot be expected. It was caused.
본 발명의 목적은 복수의 시편을 견고히 고정할 수 있고, 시편의 정밀 분석에 따른 정확도 및 신뢰성을 향상시킴은 물론 작업시간을 단축시키고 주사 전자 현미경(SEM)의 내구성을 증대시키는 주사 전자 현미경의 시편 홀더장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to securely hold a plurality of specimens, improve the accuracy and reliability of the precise analysis of the specimen, as well as shorten the working time and increase the durability of the scanning electron microscope (SEM) specimens To provide a holder device.
이러한 본 발명의 과제는 주사 전자 현미경의 시편 홀더 스테이지 상부에 장착되며, 시편 홀더 스테이지 상부로 돌설되는 홀더 지지부재와;The object of the present invention is mounted on the specimen holder stage of the scanning electron microscope, the holder support member protruding to the specimen holder stage;
시편이 삽입되는 베이스 홈부가 형성되고, 베이스 홈부의 둘레로 시편이 삽입되는 복수의 삽입 홈부가 이격되게 형성된 홀더부재와;A holder member formed with a base groove portion into which the specimen is inserted, and spaced apart from the plurality of insertion groove portions into which the specimen is inserted around the base groove portion;
상기 홀더부재에 결합하여 상기 삽입 홈부 내로 돌출되어 삽입 홈부 내에 삽입된 시편을 가압하는 고정부재를 포함하되,And a fixing member coupled to the holder member to protrude into the insertion groove to press the specimen inserted into the insertion groove.
상기 베이스 홈부의 외벽부가 탄성을 가져 상기 삽입 홈부 내에 삽입된 시편에 의해 밀려 베이스 홈부 내의 시편을 가압하여 고정하는 주사 전자 현미경의 시편 홀더장치를 제공함으로써 해결되는 것이다.It is solved by providing a specimen holder device of a scanning electron microscope, wherein the outer wall portion of the base groove portion is elastic and is pushed by the specimen inserted into the insertion groove portion to press and fix the specimen in the base groove portion.
본 발명은 시편을 견고히 고정하여 관찰 중 상흐름을 제어하여 정밀 분석에 대한 정확도 및 신뢰성을 향상시키는 효과가 있는 것이다.The present invention has the effect of firmly fixing the specimen to control the phase flow during observation to improve the accuracy and reliability for precise analysis.
또, 본 발명은 특히 복수의 시편을 시편을 간단하게 고정시켜 시편 분석 작 업 시간을 단축시킴은 물론 시편 및 챔버를 오염시키는 오염물질이 발생되지 않아 주사 전자 현미경의 내구성을 증대시키는 효과가 있는 것이다.In addition, the present invention is particularly effective in increasing the durability of the scanning electron microscope since a plurality of specimens can be easily fixed to shorten the specimen analysis working time and contaminants that contaminate the specimen and the chamber are not generated. .
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 분해 사시도로서, 홀더 지지부재와 홀더부재, 고정부재를 분해하여 나타내고 있다.1 is an exploded perspective view of the present invention, in which the holder supporting member, the holder member and the fixing member are disassembled and shown.
도 2는 본 발명의 조립 상태를 도시한 사시도로서, 베이스 홈부 및 삽입 홈부에 각각 시편이 삽입되고, 홀더부재에 삽입 홈부 내의 시편을 가압하는 가압 볼트가 각각 체결된 상태를 나타내고 있다.FIG. 2 is a perspective view illustrating an assembled state of the present invention, in which a specimen is inserted into a base groove portion and an insertion groove portion, respectively, and a pressure bolt for pressing the specimen in the insertion groove portion is fastened to the holder member, respectively.
도 3은 본 발명의 사용 상태 단면도로서, 삽입홈부에 삽입된 시편의 가압력에 의해 베이스 홈부의 외벽부가 밀려 베이스 홈부 내의 시편을 가압하여 고정하는 예를 나타내고 있다.Figure 3 is a cross-sectional view of the use state of the present invention, the outer wall portion of the base groove portion is pushed by the pressing force of the specimen inserted into the insertion groove portion shows an example of pressing and fixing the specimen in the base groove portion.
이하, 도 1 내지 도 3에서 도시한 바와 같이 본 발명인 주사 전자 현미경의 시편 홀더 장치에서, 홀더 지지부재(10)는 시편 홀더 스테이지(1)의 상부에 안착되게 배치되어 고정됨으로써 장착되며, 상, 하부면이 시편 홀더 스테이지(1)의 상면과 동일하게 수평을 유지하도록 형성된다.Hereinafter, in the specimen holder device of the scanning electron microscope according to the present invention as shown in FIGS. 1 to 3, the
상기 홀더 지지부재(10)는 몸체 중앙에 장착 볼트(10a)가 관통되며, 내주면에 장착 볼트(10a)의 머리부가 안착되는 걸림턱(11a)이 돌출된 중공부(11)가 형성되어, 중공부(11)를 통해 관통된 장착 볼트(10a)가 시편 홀더 스테이지(1)에 체결 됨으로써 장착되는 것이다.The
상기 홀더 지지부재(10)의 저면에는 시편 홀더 스테이지(1)에 형성된 핀 홈(1a)에 삽입되는 위치 가이드 핀부(12)가 돌출되는 것이 바람직하다.It is preferable that the position
상기 위치 가이드 핀부(12)는 복수로 돌출되며, 상기 홀더 지지부재(10)가 안착되는 시편 홀더 스테이지(1)의 상부면에는 상기 위치 가이드 핀부(12)가 삽입되는 핀 홈(1a)을 형성하여 홀더 지지부재(10)를 일정한 위치에 정확히 장착할 수 있도록 안내하여 초기 위치를 정확히 설정할 수 있어 전자 주사 현미경으로 시편(2)을 관찰 중에 시편(2)의 위치 변화, 또는 회전에 다른 제로각 및 각도 설정을 할 수 있게 하는 것이다.The position guide
또 상기 홀더 지지부재(10)의 상부면에는 시편 홀더 스테이지(1)의 상부면과 동일하게 수평을 유지하도록 하부면 및 베이스 홈부(21) 및 삽입 홈부(22)에서 바닥면이 평면으로 형성된 판 형상의 홀더부재(20)가 장착된다.In addition, the upper surface of the
상기 홀더부재(20)는 상기 홀더 지지부재(10)의 상부면에 분리 가능하게 장착되어 시편(2)의 크기 및 형상에 따라 다른 타입의 홀더로 교체하여 사용할 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 홀더 지지부재(10)의 상부면에 볼트 체결로 분리 가능하게 장착되는 것을 기본으로 한다.The
상기 홀더부재(20)에는 볼트가 관통되는 볼트 구멍(20a)을 형성하고, 홀더 지지부재(10)의 상부면에는 상기 볼트 구멍(20a)에 대응되는 볼트 체결홈(13)을 형성하여 상기 볼트 구멍(20a)으로 홀더 고정 볼트(23)를 관통시킨 후 볼트 체결홈(13)에 체결함으로써 홀더부재(20)를 홀더 지지부재(10)의 상부면에 장착 고 정시키는 것이다.A
그리고 상기 볼트 구멍(20a)은 홀더부재(20)의 몸체 중앙부에 형성되는 베이스 홈부(21)의 바닥면에 복수로 형성되어 홀더부재(20)를 홀더 지지부재(10)의 상부면에 안정적으로 장착시킬 수 있도록 한다.The
또, 상기 홀더부재(20)에는 홀더 지지부재(10)의 중공부(11)에 대응되는 관통 구멍(20b)을 형성하여 홀더부재(20)를 분리하지 않고 홀더 지지부재(10)를 시편 홀더 스테이지(1) 상에 장착, 분리할 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 상기 관통 구멍(20b)은 홀더부재(20)의 몸체 중앙부, 즉, 베이스 홈부(21)의 바닥면 중앙에 형성되는 것이다.In addition, the
한편, 상기 홀더부재(20)의 상부면에는 중앙에 시편(2)이 삽입되는 베이스 홈부(21)가 형성되고, 베이스 홈부(21)의 둘레로 시편(2)이 삽입되는 복수의 삽입 홈부(22)가 이격되게 형성된다.On the other hand, the upper surface of the
상기 홀더부재(20)는 베이스 홈부(21)와 삽입 홈부(22)를 포함하여 시편(2)이 삽입되는 복수의 홈부를 가지되, 본 발명에서 7개로 형성되는 것으로 예시하며 이외에도 다양한 개수로 변형 실시될 수 있음을 밝혀둔다.The
일단 상기 홀더부재(20)는 육각 형상의 패널로 형성되며, 상부면 중앙에 베이스 홈부(21)가 형성되고, 상기 베이스 홈부(21)의 외측 둘레로 6개의 삽입 홈부(22)가 베이스 홈부(21)의 중심에서 방사상에 일정한 간격으로 배치되는 것이다.Once the
따라서, 베이스 홈부(21)의 외벽부는 베이스 홈부(21)를 중심으로 방사상에 위치되는 각 삽입 홈부(22)의 외벽부로 둘러 쌓여 형성되는 것이다.Accordingly, the outer wall portion of the
그리고 상기 베이스 홈부(21)의 외벽부에는 간격을 두고 복수의 절결 구멍(25)이 구비되어 베이스 홈부(21)의 외벽부에 탄성력을 부여하는 것이다.In addition, the outer wall portion of the
상기 절결 구멍(25)은 상기 베이스 홈부(21)의 외벽부를 형성하는 어느 한 삽입 홈부(22) 외벽부가 다른 한 삽입 홈부(22)의 외벽부와 연결되는 부분에 간격을 두고 복수로 형성되는 것을 기본으로 한다. The
또한 상기 홀더부재(20)에는 상기 삽입 홈부(22) 내로 돌출되어 삽입 홈부(22) 내에 삽입된 시편(2)을 가압하는 고정부재(30)가 결합된다.In addition, the
상기 고정부재(30)는 홀더부재(20)의 외측면에서 삽입 홈부(22) 내로 관통되는 체결 구멍(24)에 체결되는 가압 볼트(31)를 사용한다.The
그리고 각 삽입 홈부(22)는 복수의 체결 구멍(24)을 구비하여 시편(2)을 복수의 가압 볼트(31)로 고정함으로써 더욱 시편(2)을 더욱 견고하게 고정할 수 있게 하는 것이 바람직하다.And each
본 발명의 사용 방법을 설명하면 하기와 같다.Referring to the method of use of the present invention is as follows.
일단 베이스 홈부(21)에 시편(2)을 삽입하여 안착시킨 후 베이스 홈부(21) 둘레에 구비된 복수의 삽입 홈부(22)에 각각 시편(2)을 삽입하여 안착시킨다.Once the
그리고 상기 베이스 홈부(21)의 체결 구멍(24)에 체결된 가압 볼트(31)를 차례로 조여 가압 볼트(31)의 단부를 삽입 홈부(22) 내로 돌출시켜 삽입 홈부(22) 내의 시편(2)을 가압시켜 고정한다.Then, the
상기 삽입 홈부(22)에 삽입된 각각의 시편(2)은 상기 가압 볼트(31)에 가압 되어 베이스 홈부(21)의 외벽부를 밀어 가압하게 되는 것이다.Each
베이스 홈부(21)의 외벽부는 절결 구멍(25)에 의해 탄성이 부여되어 있어 상기 삽입 홈부(22)에 삽입된 시편(2)에 의해 탄성적으로 밀려 베이스 홈부(21)에 삽입된 시편(2)을 가압하여 고정시키게 되는 것이다.The outer wall portion of the
따라서, 베이스 홈부(21) 및 삽입 홈부(22)에 삽입된 시편(2)이 각각 가압되어 견고하게 고정되는 것이다.Therefore, the
그리고 주사 전자 현미경으로 시편(2)을 관찰하는 작업이 끝난 후에 가압 볼트(31)를 풀어 가압력을 해제하면 베이스 홈부(21)의 외벽부에 가해졌던 가압력도 해제되어 외벽부가 탄성력에 의해 원위치로 복귀되므로, 삽입 홈부(22) 및 베이스 홈부(21)에 삽입된 시편(2)을 분리하여 다음 시편(2)으로 교체할 수 있게 되는 것이다.After observing the
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention, which is understood to be included in the configuration of the present invention.
도 1은 본 발명의 분해 사시도1 is an exploded perspective view of the present invention
도 2는 본 발명의 조립 상태를 도시한 사시도Figure 2 is a perspective view showing the assembled state of the present invention
도 3은 본 발명의 사용 상태 단면도Figure 3 is a cross-sectional view of the use state of the present invention
*도면 중 주요 부호에 대한 설명** Description of the major symbols in the drawings *
1 : 시편 홀더 스테이지 2 : 시편1: Specimen Holder Stage 2: Specimen
10 : 홀더 지지부재 11 : 중공부10
12 : 위치 가이드 핀부 20 : 홀더부재12: position guide pin 20: holder member
21 : 베이스 홈부 22 : 삽입 홈부21: base groove portion 22: insertion groove portion
30 : 고정부재 31 : 가압 볼트 30: fixing member 31: pressure bolt
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GRNT | Written decision to grant | ||
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |