(57)【要約】      （修正有）【課題】試料の表面を検査面として試料を試料台に設置する際に、より簡易に且つより試料の複数の表面の観察、分析または測定を可能とする。【解決手段】試料Ｓの表面を観察、分析または測定する検査面として、検査用の試料台ＳＨの上に、１又は２以上の試料Ｓを配置する試料設置治具１である。横方向で対向する一対の対向板２、３と、一対の対向板２、３を連結する連結部４と、一対の対向板２、３の間に１又は２以上の試料Ｓを拘束する拘束機構と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料の複数の表面をそれぞれ検査面として観察、分析又は測定するために、検査用の試料台の上に、１又は２以上の試料を配置する試料設置治具であって、
横方向で対向する一対の対向板と、
上記一対の対向板を連結する連結部と、
上記一対の対向板の間に１又は２以上の試料を拘束する拘束機構と、
を有することを特徴とする試料設置治具。
【請求項２】
上記連結部は、上記一対の対向板間に掛け渡されて、上記一対の対向板の間に配置された１又は２以上の試料の非検査面に当接可能となっており、
上記拘束機構は、
上記一対の対向板の一方の対向板に設けられ、上記一方の対向板に一番近位の試料の非検査面に当接可能な第１の当接部と、
上記一対の対向板のうちの他方の対向板に、上記他方の対向板に一番近位の試料の非検査面に対し上記対向方向に沿って進退可能に支持された第２の当接部と、
上記第２の当接部を上記他方の対向板に一番近位の試料の非検査面に当接させた状態とする押付機構と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載した試料設置治具。
【請求項３】
上記一対の対向板間に着脱可能に掛け渡され、上記連結部に非検査面を当接した１又は２以上の試料の上記一対の対向板間からの落下を防止する落下防止部品を備えることを特徴とする請求項２に記載した試料設置治具。
【請求項４】
上記一対の対向板のうちの他方の対向板に対し上記対向方向に進退可能に支持された棒体を備え、その棒体における、上記他方の対向板に一番近位の試料側に上記第２の当接部が設けられ、
上記押付機構は、上記一方の対向板に対し、上記棒体を上記対向方向へ進退させる送りねじ機構であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載した試料設置治具。
【請求項５】
上記各対向板の端面に、その周方向に沿って２以上の平坦部を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載した試料設置治具。
【請求項６】
上記一対の対向板にそれぞれ設けられ上記対向方向に沿った同一の軸線上に配置された第１の芯棒及び第２の芯棒と、
上記一対の対向板の下方に配置され、上記試料台に取付け可能な基板と、
上記基板から立設し上記第１の芯棒及び第２の芯棒をそれぞれ軸回転可能に支承する一対の支承部と、
上記第１の芯棒に設けられ、上記第１の芯棒を中心として径方向に放射状に延びる２以上のラチェットと、
爪部と、
上記爪部に連結し、上記基板の傾斜に応じて自重で当該基板の上面に沿って移動する重りと、
上記基板に設けられ、揺動する上記爪部を、上記第１の芯棒の軸方向と交差する方向から上記２以上のラチェットのうちの一つのラチェットに向けて案内する案内部と、
を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載した試料設置治具。
【請求項７】
上記爪部を上記基板の上面に沿って揺動可能に取り付ける揺動部を備え、
上記揺動部は、基板上面に沿って上記対向方向と平行な方向に沿った方向に延在し、その延在方向途中位置が上記基板から立設するピンを中心に揺動可能に当該基板に取り付けられて、上記延在方向一端部側及び他端部側の一方が上記軸線に近づくときは、他方が上記軸線から離れるように揺動可能となっており、
上記延在方向一端部側及び他端部側のうち、上記ラチェットに近い側に上記爪部が揺動可能に連結し、上記延在方向一端部側及び他端部側のうち、上記ラチェットから離れた側に上記重りが連結することを特徴とする請求項６に記載した試料設置治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料の複数の表面（検査面）の性状を観察、分析または測定するために、検査用（観察、分析または測定用）の試料台の上に、試料を設置するために用いられる試料設置治具に関する。
本明細書で、「検査面」とは、試料の表面における、分析・測定機器で観察、分析または測定される面を指す。「非検査面」とは、試料の表面における検査面以外の面を指す。
【０００２】
上記の試料台を使用して試料の表面の性状を観察、分析または測定する分析・測定機器としては、電子系の機器であれば、例えば、ＳＥＭ（以下、走査電子顕微鏡とも記載する）、ＥＢＳＤ、ＥＤＳ、ＥＰＭＡ、ＡＥＳ（オージェ電子分光）、ＥＥＬＳ（電子エネルギー損失分光）が例示でき、光子（Ｘ線）系の機器であれば、例えば、ＯＭ（光学顕微鏡）、レーザー顕微鏡、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光）、ＦＸ（蛍光Ｘ線）、ＸＲＤ（Ｘ線回折）、ＸＡＦＳ（Ｘ線吸収微細構造）、ＩＲ（赤外線吸収スペクトル）、レーザーラマン分光が例示できる。その他、ＳＩＭＳ（二次イオン質量分析）、ＧＤＳ（グロー放電発光分光分析）、粗さ試験、硬さ試験、形状測定、ＦＩＢなどの分析に使用する分析・測定機器が例示できる。
【背景技術】
【０００３】
走査電子顕微鏡を用いて試料を観察する際に、試料の表面のうちの一表面の観察だけでなく、複数の面を個別に観察することも行われている。例えば特許文献１に記載のような走査電子顕微鏡を用いて行う場合、走査電子顕微鏡の試料台（試料ステージ）上に試料を設置したのちに、チャンバー内の真空引きをしてから観察が行われる。別の面の観察をしたい場合には、試料の取り出し、再設置に数分は掛かると共に、１回の真空引きに更に数分程度は必要である。
【０００４】
試料の設置には、一般に、カーボンテープを用いて試料台に固定して、観察を実施していた。このため、試料を交換したり、検査面を変更したりする場合には、一表面の観察を行った試料をカーボンテープから剥がす必要があるが、時に試料に粘着剤が残ってしまうことがあり、そうした場合にはエタノール等の溶媒による超音波洗浄を必要としていた。
更に、試料の観察目的によっては、上記洗浄をした場合に目的とする観察物が溶媒に溶解したり、試料から取れてしまうこともあった。
【０００５】
また、現在、自動車には、軽量化による燃費向上と衝突安全性の向上とが求められている。このため、自動車には、車体の軽量化と衝突時の搭乗者保護とを両立する目的で、車体に高強度鋼板が使用される。特に、近年では引張強度１４７０ＭＰａ以上の鋼板の使用するケースも増えてきており、せん断加工後の端面（以下、せん断端面とも記載する）に亀裂が発生することが重要な課題となっている。
このため、せん断端面の表面性状を種々観察するために、異なる複数のせん断加工条件を設定した多数の試料を作製し、その多数の試料において一つの試料毎に複数箇所のせん断端面を検査面として、表面性状をそれぞれ観察する必要がある。
【０００６】
せん断端面の観察は、例えば特許文献１に記載のような走査電子顕微鏡を用いて行われる。
ここで、検査対象とする試料が増えるほど、鋼板から試料作成のための切断処理の手間と時間が掛かる。
また、走査電子顕微鏡での、試料表面の観察準備にも時間と手間が掛かる。例えば、試料台への試料の設置や取り出し作業に数分掛かると共に、１回の真空引きにも数分程度は必要である。
このことから、通常、観察作業時間の短縮のために、一度に複数の試料を試料台に設置することで、真空引き作業の回数を減らし、試料台に配置した複数の試料について、試料台の位置を変更しつつ各試料の表面を順番に観察することが従来から行われている。
【０００７】
ここで、従来にあっては、板状試料（短尺の柱状の試料）の表面を顕微鏡観察する場合、例えば、模式図である図１０のように、複数の板状試料Ｓを、それぞれ板厚方向を横方向に向けた状態に立たせた状態で、各板状試料Ｓを、試料台ＳＨの上面ＳＨａにカーボンテープ５０を用いて貼り付けて取り付けて、観察を実施していた。
なお、試料台は、特許文献１に記載のように、ＸＹテーブル機構で水平２次元方向の位置が調整できると共にチルト機構によって所定水平軸に対し数度以上（例えば５度以上）の傾斜が付与可能な構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第５６３８０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図１０のように、板状試料の表面を観察するために、複数の板状試料Ｓを、それぞれ軸を横方向に向けた状態に配置して、カーボンテープ５０で試料台ＳＨ上に貼り付けて取付け載置させる方法では、各板状試料を個々に貼り付ける分だけ効率が悪く過剰に時間が掛かる。一般に、一つの板状試料の表面は、周方向に沿った数カ所を検査面とするため、上方を向く表面の位置を何度か変更するように各板状試料の姿勢を変えて、観察を行う必要がある。このため、個々に板状試料をカーボンテープから剥がして貼り直す作業時間が必要であると共に、端面の向きを変更する作業も手間が掛かる。
【００１０】
また、板状試料Ｓは、図１１のように円板状の形状として作製される場合も多く、板状試料Ｓの表面を個々に、試料台ＳＨに貼り付けて、各板状試料Ｓの位置を揃える作業も手間が掛かると共に、試料台ＳＨの面上における、各板状試料Ｓの位置決め（向き）がばらつくといくおそれがあるという課題もある。
本発明者らは、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、試料の複数の表面を観察、分析または測定する場合に、試料交換の手間や試料の向きを変更する際の手間を少なくしつつ、効率的に試料を観察、分析または測定を行うための試料設置治具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様は、試料の複数の表面をそれぞれ検査面として観察、分析又は測定するために、検査用の試料台の上に、１又は２以上の試料を配置する試料設置治具であって、横方向で対向する一対の対向板と、上記一対の対向板を連結する連結部と、上記一対の対向板の間に１又は２以上の試料を拘束する拘束機構と、を有することを要旨とする。
【００１２】
上記連結部は、上記一対の対向板間に掛け渡されて、上記一対の対向板の間に配置された１又は２以上の試料の非検査面に当接可能となっており、上記拘束機構は、上記一対の対向板の一方の対向板に設けられ、上記一方の対向板に一番近位の試料の非検査面に当接可能な第１の当接部と、上記一対の対向板のうちの他方の対向板に、上記他方の対向板に一番近位の試料の非検査面に対し上記対向方向に沿って進退可能に支持された第２の当接部と、上記第２の当接部を上記他方の対向板に一番近位の試料の非検査面に当接させた状態とする押付機構と、を備えることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の一態様は、上記一対の対向板間に着脱可能に掛け渡され、上記連結部に非検査面を当接した１又は２以上の試料の上記一対の対向板間からの落下を防止する落下防止部品を備えることが好ましい。
また、本発明の一態様は、上記一対の対向板のうちの他方の対向板に対し上記対向方向に進退可能に支持された棒体を備え、その棒体における、上記他方の対向板に一番近位の試料側に上記第２の当接部が設けられ、上記押付機構は、上記一方の対向板に対し、上記棒体を上記対向方向へ進退させる送りねじ機構であることが好ましい。
また、本発明の一態様は、上記各対向板の端面に、その周方向に沿って２以上の平坦部を有することが好ましい。
【００１４】
また、本発明の一態様は、上記一対の対向板にそれぞれ設けられ上記対向方向に沿った同一の軸線上に配置された第１の芯棒及び第２の芯棒と、上記一対の対向板の下方に配置され、上記試料台に取付け可能な基板と、上記基板から立設し上記第１の芯棒及び第２の芯棒をそれぞれ軸回転可能に支承する一対の支承部と、上記第１の芯棒に設けられ、上記第１の芯棒を中心として径方向に放射状に延びる２以上のラチェットと、爪部と、上記爪部に連結し、上記基板の傾斜に応じて自重で当該基板の上面に沿って移動する重りと、上記基板に設けられ、揺動する上記爪部を、上記第１の芯棒の軸方向と交差する方向から上記２以上のラチェットのうちの一つのラチェットに向けて案内する案内部と、を備えることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の一態様は、上記爪部を上記基板の上面に沿って揺動可能に取り付ける揺動部を備え、上記揺動部は、基板上面に沿って上記対向方向と平行な方向に沿った方向に延在し、その延在方向途中位置が上記基板から立設するピンを中心に揺動可能に当該基板に取り付けられて、上記延在方向一端部側及び他端部側の一方が上記軸線に近づくときは、他方が上記軸線から離れるように揺動可能となっており、上記延在方向一端部側及び他端部側のうち、上記ラチェットに近い側に上記爪部が揺動可能に連結し、上記延在方向一端部側及び他端部側のうち、上記ラチェットから離れた側に上記重りが連結することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の態様によれば、試料の表面を検査面として試料を試料台上に設置する際に、より簡易に且つ、試料の複数の表面の観察、分析または測定が可能となる。この結果、本発明の態様によれば、観察、分析または測定のための時間の短縮が出来て、より多くの試料の測定・分析が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に基づく第１実施形態に係る試料設置治具を示す図で、（ａ）が側面図、（ｂ）が正面図である。
【図２】本発明に基づく第１実施形態に係る落下防止バーを外した状態を示す図である。
【図３】本発明に基づく第１実施形態に係る試料設定治具を上方から見た図である。
【図４】本発明に基づく第２実施形態に係る試料設置治具を示す上面図である。
【図５】本発明に基づく第２実施形態に係るカウンタウエイトが試料ホルダーから離れる方向に変位した際の状態を示す上面図である。
【図６】本発明に基づく第２実施形態に係る試料ホルダーを示す図である。
【図７】試料ホルダーを外した状態における、支承部及びカウンタウエイトを例示す上面図である。
【図８】爪の形状を示す上面図である。
【図９】爪の挙動を示す模式図である。
【図１０】従来における、試料台への複数の板状試料の設置の仕方の例を示す図である。
【図１１】板状試料を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
ここで、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の形状、構造等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００１９】
本実施形態では、試料が図１１に示すような、板状試料Ｓの場合を例に説明する。図１１では、板状試料Ｓが、短尺の円柱状（円板状）の形状となっている場合である。板状試料Ｓの外周輪郭形状は円形形状に限定されず、外周輪郭形状が正方形などの多角形形状となっていてもよく、外周輪郭形状に特に限定はない。ただし、板状試料Ｓの外周輪郭形状は、一度に複数の試料を観察したい場合には、円形や正多角形状など、中心から各検査面（端面のうちの検査位置）までの距離が等しい形状が好ましい。また、試料の形状は、板状試料（短尺の柱状）に限定されず、立方体形状など他の形状であっても良い。
【００２０】
板状試料Ｓは、例えば、鋼板からせん断加工によって取得され、板状試料Ｓの端面がせん断端面となっている。そして、本実施形態では、そのせん断面の表面性状を検査面として観察するために、電子顕微鏡用の試料台ＳＨに載置される場合とする。本発明は、検査面がせん断面でなくても適用できる。
また、本実施形態では、観察機器として、ＳＥＭを例示し、そのＳＥＭの試料台ＳＨに複数の板状試料Ｓを設置する試料設置治具１を例に挙げて説明する。ただし、本発明の試料設置治具１は、１又は２以上の試料を試料台ＳＨに載置して、試料の各検査面を観察することができる分析・測定機器であれば、適用可能である。
【００２１】
「第１実施形態」
＜構成＞
第１実施形態の試料設置治具１は、図１〜図３に示すように、横方向で対向する一対の対向板２、３と、一対の対向板２、３を連結する連結部４と、一対の対向板２、３の間に一対の対向板２、３の対向方向に沿って並列された複数の板状試料Ｓを、一対の対向板２、３の間に拘束する拘束機構と、を有する。
各対向板２、３の端面には、その周方向に沿って２以上の平坦部を有する。本実施形態の対向板は、略４角形状であるので、図１に示すように、端面には、４つの平坦部３ａ〜３ｄを有する。ここで、符号ＳＨは試料台を示し、符号ＳＨａは、試料台ＳＨの上面を示す。平坦部の数は、板状試料Ｓの周方向に沿った検査位置若しくはそれ以上に設定する。本実施形態は、周方向の検査位置の数を４とした場合であるので、平坦部の数も４つとしている。
【００２２】
本実施形態の連結部４は、図１に示すように、相対的に、一対の対向板２、３の下部間に水平に掛け渡されることで、一対の対向板２、３間が連結される。本実施形態の連結部４は、幅方向（一対の対向板２、３の対向方向（以下、単に対向方向とも記載する）に直交する横方向）に間隔を開けて平行に対置され且つ直線状に延在する２条の棒部材から構成される。２条の棒部材４の間隔は、想定される最小の板状試料Ｓの直径よりも小さく設定される。各棒部材は、ナット５によって各対向板２、３に取り付けられている。各棒部材を各対向板２、３に取り付ける構造は特に限定はない。
【００２３】
そして、２条の棒部材から構成される連結部４は、一対の対向板２、３の間に配置された複数の板状試料Ｓの各端面に下側から当接することで、一対の対向板２、３の間に配置された複数の板状試料Ｓを下側から支持し、且つ、複数の板状試料Ｓの軸を同軸に位置決めすると共に一対の対向板２、３の対向方向に沿った方向への各板状試料Ｓの移動を案内する。
拘束機構は、第１の当接部１３と、第２の当接部７と、押付機構とを備える。
第１の当接部１３は、一対の対向板２、３の一方の対向板２（図１中、左側）の内側の面に設けられ、並列された複数の板状試料Ｓのうちの一方の対向板２に一番近位の板状試料Ｓの表面に当接可能に配置されている。本実施形態では、第１の当接部１３はナットから構成されている。
【００２４】
第２の当接部７は、一対の対向板２、３のうちの他方の対向板３に対し、他方の対向板３に一番近位の板状試料Ｓの表面に対し対向方向に沿って進退可能に支持されている。本実施形態では、他方の対向板３に対し上記対向方向に進退可能に支持された棒体６を備え、その棒体６における、他方の対向板３に一番近位の板状試料Ｓ側に上記第２の当接部７が設けられている。
押付機構は、第２の当接部７を他方の対向板３に一番近位の板状試料Ｓの表面に当接させた状態とする機構である。
【００２５】
本実施形態では、上述のように、他方の対向板３に対し上記対向方向に進退可能に支持された上記の棒体６を備え、その棒体６における、他方の対向板３に一番近位の板状試料Ｓ側に上記第２の当接部７が設けられている。そして、押付機構は、他方の対向板３に対し、上記棒体６を上記対向方向へ進退させる送りねじ機構で構成される。すなわち、上記の棒体６がねじ棒であり、そのねじ棒のねじ部に螺合する一対のナット８が他方の対向板３を挟んで設けられ該ナット８を回転されることで、棒体６が進退する。第２の当接部７をスプリングによって板状試料Ｓ側に付勢する構成を採用して押付機構としても良い。
【００２６】
また、本実施形態の試料設置治具１は、落下防止部品９を備える。落下防止部品９は、一対の対向板２、３の上部間に着脱可能に掛け渡され、連結部４の上に載置された複数の板状試料Ｓが一対の対向板２、３間から落下することを防止する。本実施形態の落下防止部品９は、幅方向（一対の対向板２、３の対向方向（以下、単に対向方向とも記載する）に直交する横方向）に間隔を開けて平行に対置された直線状に延在する２条の棒部材９から構成される。２条の棒部材９の間隔は、想定される板状試料Ｓの直径よりも小さく設定される。落下防止部品９を構成する各棒部材の各端部にはナット１０が螺合している。
【００２７】
落下防止部品９を構成する一対の棒部材９は、上方から、各対向板２、３に着脱可能に取り付けられる。本実施形態では、各対向板２、３の上部に、上方に開放し且つ上下に延びる長穴１１が形成され、その長穴１１に落下防止部品９を構成する各棒部材９の各端部が上側から挿入可能となっている。各棒部材９が板状試料Ｓの端面に上側から当接したら、その位置でナット１０を締め付けて各対向板２、３に各棒部材９を取り付ける。
これによって、試料設置治具１の天地を逆にしても、一対の対向板２、３間からの複数の板状試料Ｓの落下が防止される。また、棒部材９を取り付ける穴を上記のような長穴１１とすることで、複数の径の板状試料Ｓを試料設置治具１に取付け可能となる。
【００２８】
＜動作その他＞
図２のように、落下防止部品を構成する一対の棒部材９を取り外し、上側から、一対の対向板２、３間に、複数の板状試料Ｓを、厚さ方向を上記対向方向に向けて並列するように設置する。このとき、設置した複数の板状試料Ｓは、連結部を構成する２条の棒部材４に下側から支持される。また、板状試料Ｓの枚数が前回よりも増えたり、各板状試料Ｓの板厚が厚くなったりして、第１の当接部１３と第２の当接部７との間に、予定した枚数の板状試料Ｓを差し込むことができないと判定した場合には、第２の当接部７を後退させて、予定の枚数の板状試料Ｓを挿入可能とする。
【００２９】
第１の当接部１３と第２の当接部７との間に複数の板状試料Ｓを挿入したら、第２の当接部７を前進させることで、第２の当接部７に押されることで、各板状試料Ｓは第１の当接部１３側に連結部４に案内されながら移動し、各板状試料Ｓ間の隙間が詰められ、ガタツキが無くなったと判断した、第２の当接部７の移動を停止する。これによって、複数の板状試料Ｓが拘束された状態となる。
その後、図１のように、再び、上側から、落下防止部品を構成する一対の棒部材９を、各対向板２、３の上部に取り付けて、試料設置治具１の天地を逆にしても、一対の対向板２、３間から各板状試料Ｓが落下することが防止される。
【００３０】
ここで、本実施形態では、対向板の長穴１１に各棒部材の端部を上側から挿入して、設置した板状試料Ｓの上側の端面に各棒部材９が当接したら、ナット１０を締め付けることで、各棒部材９を対向板に取り付ける。これによって、板状試料Ｓの径が変更されても、確実に板状試料Ｓの落下を防止することができる。なお、棒部材９を外す場合には、ナット１０を緩めればよい。
上記のように、試料設置治具１に複数の板状試料Ｓを取り付けたら、試料台ＳＨの中央部に試料設置治具１を載せた後（辺３ａを下面とした場合とする）に、真空チャンバー内を真空引きして真空状態としたら、各板状試料Ｓの端面について順番に、顕微鏡観察する。観察が終了したら、試料台ＳＨの上の試料設置治具１を軸に対し９０度回転変位させ、対向板の辺３ｂが下面、つまり試料台ＳＨに向くようにして、当該試料台ＳＨの上に試料設置治具１を再度載せ、真空引きをして、各板状試料Ｓの端面について順番に、顕微鏡観察する。
【００３１】
以上の作業を、対向板の各辺が下側に向くように試料設置治具１の向きを変えて行うことで、各板状試料Ｓの端面の周方向に沿った４カ所を顕微鏡観察することができる。すなわち、本実施形態で、周方向に沿って４面の端面箇所を検査位置とした場合の例である。
対向板２、３に形成する平坦部の数を、板状試料Ｓの周方向に沿った検査位置に合わせて設定すればよい。なお、検査位置に連結部４や落下防止部品９が重ならないように設けておく。
本実施形態によれば、板状試料Ｓの端面を検査面として複数の板状試料Ｓを試料台ＳＨ上に設置する際に、より簡易に且つ、より試料台ＳＨ上の各板状試料Ｓの設置位置のばらつきを抑えつつ、複数の板状試料Ｓを試料台ＳＨ上に設置可能となる。
【００３２】
すなわち、本実施形態によれば、連結部を構成する２条の棒部材４によって複数の板状試料Ｓが支持されることで、簡易に複数の板状試料Ｓを同軸に設置（位置決め）できる結果、各板状試料Ｓの設置位置のばらつきを抑えられて、顕微鏡観察時の各試料の検査位置への位置合わせ作業が簡易となる。
また、各板状試料Ｓの検査する端面に位置を変更する作業も、試料設置治具１の向きを変えるだけで簡易にできる。
なお、上記の試料設置治具１を２つ以上用意し、一つの試料設置治具１を使用した板状試料Ｓの端面の検査作業中に、他の試料設置治具１に別の板状試料Ｓを設置するようにしても良い。
【００３３】
＜本実施形態の効果＞
本実施形態は、次の効果を奏する。
（１）本実施形態は、試料の複数の表面をそれぞれ検査面として観察、分析又は測定するために、検査用の試料台の上に、１又は２以上の試料を配置する試料設置治具であって、横方向で対向する一対の対向板と、上記一対の対向板を連結する連結部と、上記一対の対向板の間に１又は２以上の試料を拘束する拘束機構と、を有する。
この構成によれば、試料をカーボンテープで試料台に設置する必要がないので、カーボンテープの粘着剤が試料に残ることがない。
また、複数の試料を一対の対向板の間に拘束させた場合、一度の操作で、複数の試料の検査面の向きを変更することができる。
このように、本実施形態では、試料の表面を検査面として試料を試料台上に設置する際に、より簡易に且つ、試料の複数の表面の観察、分析または測定が可能となる。この結果、本実施形態によれば、観察、分析または測定のための時間の短縮が出来て、より多くの試料の測定・分析が可能となる。
【００３４】
（２）本実施形態は、上記連結部は、上記一対の対向板間に掛け渡されて、上記一対の対向板の間に配置された１又は２以上の試料の非検査面に当接可能となっており、上記拘束機構は、上記一対の対向板の一方の対向板に設けられ、上記一方の対向板に一番近位の試料の非検査面に当接可能な第１の当接部と、上記一対の対向板のうちの他方の対向板に、上記他方の対向板に一番近位の試料の非検査面に対し上記対向方向に沿って進退可能に支持された第２の当接部と、上記第２の当接部を上記他方の対向板に一番近位の試料の非検査面に当接させた状態とする押付機構と、を備える。
この構成によれば、より確実に、一対の対向板の間に１又は２以上の試料を拘束可能となる。
【００３５】
（３）本実施形態は、上記一対の対向板間に着脱可能に掛け渡され、上記連結部に非検査面を当接した１又は２以上の試料の上記一対の対向板間からの落下を防止する落下防止部品を備える。
この構成によれば、試料の天地を逆にして検査面の観察などを確実に行うことができる。
【００３６】
（４）本実施形態は、上記一対の対向板のうちの他方の対向板に対し上記対向方向に進退可能に支持された棒体を備え、その棒体における、上記他方の対向板に一番近位の試料側に上記第２の当接部が設けられ、上記押付機構は、上記一方の対向板に対し、上記棒体を上記対向方向へ進退させる送りねじ機構である。
この構成によれば、より確実に、一対の対向板の間に１又は２以上の試料を拘束可能となる。
【００３７】
（５）各対向板の端面に、その周方向に沿って２以上の平坦部を有する。
この構成によれば、各検査面を変更する際に、より確実に検査面の向きを位置決めすることができる。
【００３８】
「第２実施形態」
次に、第２実施形態の試料設置治具１について、図４などの図面を参照して説明する。
第２実施形態では、第１実施形態と同様な構成については同一の符号を付して説明する。また、第２実施形態では、第１実施形態の試料設置治具１を試料ホルダー１とも記載する。
【００３９】
＜構成＞
第２実施形態の試料設置治具２０は、第１実施形態の試料設置治具（試料ホルダー１）に加え、更に次の構成を備える。
図６に示すように、第１の芯棒１２及び第２の芯棒６が、試料ホルダー１を構成する一対の対向板２、３にそれぞれ取り付けられている。第１の芯棒１２及び第２の芯棒６は、互いに対向方向に沿った同一軸線Ｌ１上に配置され、それぞれ対応する対向板２、３の外方に向けて延在している。
【００４０】
本実施形態では、第１の芯棒１２が、一方の対向板２の中央を貫通すると共に、ナット１３とによって一方の対向板２に取り付けられている。そして内側のナット１３で第１の当接部１３が構成される。ナット１３とは別に、第１の芯棒１２の端部に対し第１の当接部を設けても良い。また、第１の芯棒１２は、一方の対向板２に取付け可能であれば、他の方法によって一方の対向板２に固定されていてもよい。
【００４１】
第１の芯棒１２の先端部（一対の対向板２、３間から離れる方向に延在する方向の端部）には、円板２２が同軸に固定されている。その円板２２の外面には、第１の芯棒１２の中心軸Ｌ１を中心として径方向に放射状に延びる複数のラチェット２９が設けられている。本実施形態では、ラチェット２９が、隣り合うラチェット２９と互いに９０度位相のずれをもって４つのラチェット２９が配置されている場合とする。円板２２の外面は、爪部３４の先端が当接することで、爪部３４の先端部をラチェット２９に向けて案内する案内面を兼ねる。
【００４２】
各ラチェット２９は、円板２２の外面から張り出すように形成され、前進する爪部３４が当接する面（第１面）に比べ、爪部３４が後退する際に当接可能な面（第２面）の傾斜が小さくなっている。例えば、第１面は、円板２２の外面に対し９０度となるように形成され、第２面は、円板２２の外面に対し３０度〜６０度の傾き角となっている。
以上が、第２実施形態における試料ホルダー１の構成となる。
【００４３】
また、第２実施形態の試料設置治具２０は、図４、図５に示すように、基板２８と、一対の支承部２３と、爪部３４と、揺動部３１と、カウンタウエイト３０と、案内部３５と、を備える。
基板２８は、下部に試料台ＳＨへ取り付けるために取付け部を有する。なお、試料台ＳＨの上面ＳＨａにも上記取付け部を脱着可能に取り付ける取付け部が形成されている。本実施形態の基板２８の上面２８ａは平坦になっている。この基板２８に、一対に支承部２３を介して試料ホルダー１が軸回転可能に取り付けられる。回転軸Ｌ１は基板２８上面と水平に設定される。
【００４４】
一対の支承部２３は、図７に示すように、基板２８から立設し、その上端部に、第１の芯棒１２及び第２の芯棒６を取付け可能な溝穴２３ａが形成されている。その溝穴２３ａに各芯棒１２、６を上側から挿入することで、試料ホルダー１は、一対の支承部２３の上部に軸回転可能に支承される。
【００４５】
本実施形態では、一対の支承部２３から各芯棒１２、６が外れることを防止するバー押え部２４を有する。バー押え部２４は、ホルダー取り外しレバー２５に連結し、バー押え部２４及びホルダー取り外しレバー２５は、符号２６の軸位置を中心として上下に旋回可能となっている。そして、ホルダー取り外しレバー２５を、符号２６に設けられたバネに抗して下側に押し込むことで、バー押え部２４が上方に旋回して、溝穴２３ａに各芯棒を取付け可能となる。更に、ホルダー取り外しレバー２５に対する下側への押し込みを解除すると、バネの付勢力でバー押え部２４が下方に移動して、溝穴２３ａに取り付けた芯棒が上々に抜けることを防止する。
ここで、符号２１は各芯棒１２、６に取り付けたスナップリングであって、スナップリング２１を支承部２３の側面にそれぞれ当接することで（図４参照）、一対の支承部２３間に取り付けた試料ホルダー１が軸方向に揺動することが防止される。
【００４６】
図４に示すように、ラチェット２９を設けた円板２２と軸方向で対向する位置に案内部３５が設けられている。案内部３５は基板２８に固定され、爪部３４を、第１の芯棒１２の軸方向と交差する方向からラチェット２９のうちの一つのラチェット２９に向けて案内する案内面を有する。
本実施形態では、案内部３５に対し案内面に沿って延びるようにして案内用の板バネ３６が設けられ、その案内面の板バネ３６に沿って爪部３４が案内されて、ラチェット２９の一つに向けて進退可能となっている。本実施形態では、爪部３４の先端部（第１の爪３４Ａ）が、円板２２の回転中心よりも下方位置に位置するラチェット２９に向けて進退するように構成される。
【００４７】
本実施形態の爪部３４は、平面視、図８のような形状となっていって、先端部に第１の爪３４Ａが形成され、その第１の爪３４Ａの後方に第２の爪３４Ｂが形成されている。
揺動部３１は、爪部３４の後部を揺動可能に連結し、爪部３４の先端部側が板バネ３６に沿って案内されつつ進退可能に構成されている。
本実施形態の揺動部３１は、基板２８上面に沿って上記対向方向と平行な方向に沿った方向に延在し、その延在方向途中位置が、上記基板２８から立設するピン３２を揺動中心として揺動可能に当該基板２８に取り付けられている。これによって、揺動部３１は、延在方向一端部側及び他端部側の一方が試料ホルダー１の軸線Ｌ１（一対の対向板２、３の対向方向を通過する線（回転軸））に近づくときは、他方が上記軸線Ｌ１から離れるように揺動可能となっている。
【００４８】
揺動部３１の延在方向一端部側及び他端部側のうち、上記ラチェット２９に近い側に爪部３４の後部が揺動可能に連結している。これより、爪部３４は、揺動部３１の揺動に応じてラチェット２９側に前進すると、案内面に案内されてラチェット２９に接近し、円板２２の外面に案内されつつラチェット２９に当接する。
また、揺動部３１の延在方向一端部側及び他端部側のうち、ラチェット２９から離れた側に、カウンタウエイト３０が連結される。
本実施形態のカウンタウエイト３０は、揺動部３１を介して爪部３４に連結している。カウンタウエイト３０は、基板２８の傾斜に応じて、自重で当該基板２８上面に沿って移動する。カウンタウエイト３０の下部には、図７に示すように、複数のベアリング４０が設けられ、基板２８上面との摩擦が小さくなるように設定されている。
【００４９】
＜爪部３４の挙動＞
本実施形態の爪部３４の挙動について図９を参照して説明する。
爪部３４は、図４の位置を待機位置とし、この待機位置では、案内部３５に取付けら他板バネに沿って、爪部３４の先端部が、下方のラチェット２９ａの前側の円板２２の面に向いている。
そして、本実施形態では、図９に示すように、揺動部３１の爪部３４側がラチェット２９側に揺動すると、図９（ａ）→（ｂ）のように、爪部３４が案内面に案内されてラチェット２９（２９ａ）に向けて移動し、爪部３４の先端を構成する第１の爪３４Ａが円板２２の回転中心よりも下側の外面に当接し、そのまま円板２２の外面に案内されて、一番下側に位置するラチェット２９に当接する。そのまま更に爪部３４が前進すると、その当接したラチェット２９を押すことで、そのラチェット２９が略４５度傾くように押されることで、略４５度だけ円板２２が回転して、第１の爪３４Ａが上記のラチェット２９から外れる（図９（ｂ））。
【００５０】
更に、爪部３４が前進すると、第１の爪３４Ａの後方に設けられた第２の爪３４Ｂが、次のラチェット２９に当接して、図９（ｂ）→（ｃ）のように、次に当接したラチェット２９が真下の位置に来るまで回転するように押す。その後、爪部３４は揺動部３１の揺動で後退し初期位置に復帰する。
揺動部３１の揺動は、図４及び図５のように、カウンタウエイト３０の移動によって発生する。
ここで試料ホルダー１の軸が、試料台ＳＨの傾動する際の傾動軸と平行になるように、基板２８を試料台ＳＨに取り付けることとする。
【００５１】
この状態で、カウンタウエイト３０側が下側に変位するように試料台ＳＨを傾動させると、図５のように、カウンタウエイト３０が試料ホルダー１から離れる方向に自重で滑り、その結果、揺動部３１を介して爪部３４はラチェット２９側に上記のように、案内部３５の案内面に案内されつつ前進する。
更に、カウンタウエイト３０側が上側に変位するように試料台ＳＨを傾動させると、試料台ＳＨから離れた方向に変位したカウンタウエイト３０が試料台ＳＨに向けて移動し、図４のように、試料ホルダー１の対向板の辺（端面）にカウンタウエイト３０が当接することで当該カウンタウエイト３０の移動が停止する。このとき、カウンタウエイト３０の移動に共に、前進した爪部３４が後退する。
【００５２】
ここで、カウンタウエイト３０における、各対向板２、３の側方を向く辺と当接可能な対向面３ｂ（図１参照）を、基板２８に対し直交する垂直面としておけば、カウンタウエイト３０が対向板の端面を構成する一辺に当接することで、試料ホルダー１の爪部３４の前進による回転変位量が正確に９０度で無くても、カウンタウエイト３０に当接した対向板の辺が、基板２８に対して直交した位置となって、確実に試料ホルダー１の回転角度を９０度に位置決めされることが可能となる。なお、本実施形態では、ラチェット２９側の対向板に当接する当接面を揺動部３１側にも設け、その揺動部３１をカウンタウエイト３０の対向面と面一となるように設定している。
【００５３】
＜動作その他＞
本実施形態の試料設置治具２０では、まず試料ホルダー１に第１実施形態と同様に複数の板状試料Ｓを設置する。また、基板２８を試料台ＳＨに取り付ける。このとき、試料台ＳＨの傾動の軸に沿って試料ホルダー１が配置されるように設定する。
次に、レバー２５を押して支承部２３の溝穴２３ａに芯棒１２、６を取付け可能な状態として、試料ホルダー１の各芯棒１２、６を各支承部２３の溝穴２３ａに差し込んだ後に、レバー２５のホルダー取り外し押込みを止めて、支承部２３からの各芯棒１２、６が外れないようにする。これによって、試料ホルダー１は、基板２８の上方において、支承部２３に軸回転可能に支持された状態となる。
【００５４】
次に、チャンバー内を真空引きする。なお、試料ホルダー１が若干傾いている場合には、カウンタウエイト３０側が高くなるように試料台ＳＨを若干傾動させることで、カウンタウエイト３０を対向板に当接して、カウンタウエイト３０側の対向板の辺をより確実に垂直状態とする。
なお、カウンタウエイト３０側が若干高くなるように、例えば１度未満の傾斜を付けてカウンタウエイト３０を対向板に当接させた状態を観察時の状態としても良い。
その状態で、試料設置治具２０に設置した各板状試料Ｓの上方を向く端面について順番に、顕微鏡観察する。
【００５５】
観察が終了したら、試料台ＳＨをカウンタウエイト３０側が低くなるように、例えば７度程度傾動させる。これによって、カウンタウエイト３０が相対的に試料ホルダー１から離れる方向に自重で移動することで（図５参照）、揺動部３１を介して、爪部３４がラチェット２９側に前進する。これによって、上述のように、ラチェット２９を設けた円板２２が９０度だけ回転変位するように回転する。
その後、カウンタウエイト３０側が高くなるように、基板２８を逆方向に例えば７度程度傾斜させることで、爪部３４が後退すると共に、カウンタウエイト３０が対向板の側面に当接して、試料ホルダー１の回転角が確実に９０度となる（図４参照）。
【００５６】
次に、基板２８を水平に戻して、試料設置治具２０に設置した各板状試料Ｓの端面について順番に、顕微鏡観察する。
以上のようこと繰り返すことで、チャンバー内から板状試料Ｓを取り出すことなく、周方向に沿った４カ所を顕微鏡観察することが可能となる。
ここで、毎回の真空引きの作業には、例えば数分程度は時間を要するが、上記のようにチャンバー内から板状試料Ｓを取り出すことなく、試料台ＳＨを傾けるだけで、周方向に沿った複数の端面についての顕微鏡観察が可能となる。この結果、より簡易に、板状試料Ｓの端面の顕微鏡観察の時間を短縮することが可能となる。
【００５７】
ここで、本実施形態では、試料台ＳＨの傾動に応じ、カウンタウエイト３０と揺動部３１によって、爪部３４が進退する機構を例示しているがこれに限定されない。カウンタウエイト３０を省略する代わりに、爪部３４自体を重量物として当該爪部３４が重りを兼ねていても良い。この場合、爪部３４の下面にベアリングを設けることが好ましい。要は、試料台ＳＨの傾きに応じて自重で爪部３４がラチェット２９に向けて進退可能となっていればよい。また、爪部３４をラチェット２９に向けて進退可能に規制し、該爪部３４の後部に直接重りを取り付けても良い。この場合、爪部３４を前進させる際には、重り側が高くなるように試料台ＳＨを傾斜させればよい。
【００５８】
＜本実施形態の効果＞
本実施形態は、第１実施形態の効果に加え、次の効果を奏する。
（１）本実施形態は、一対の対向板にそれぞれ設けられ上記対向方向に沿った同一の軸線上に配置された第１の芯棒及び第２の芯棒と、一対の対向板の下方に配置され、試料台に取付け可能な基板と、基板から立設し第１の芯棒及び第２の芯棒をそれぞれ軸回転可能に支承する一対の支承部と、第１の芯棒に設けられ、第１の芯棒を中心として径方向に放射状に延びる２以上のラチェットと、爪部と、爪部に連結し、基板の傾斜に応じて自重で当該基板の上面に沿って移動する重りと、基板に設けられ、揺動する爪部を、第１の芯棒の軸方向と交差する方向から２以上のラチェットのうちの一つのラチェットに向けて案内する案内部と、を備える。
この構成によれば、試料ホルダー１に直接さわることなく、試料台を傾けるだけで、試料ホルダー１の検査面を変更することが可能となる。
【００５９】
（２）本実施形態は、爪部を基板の上面に沿って揺動可能に取り付ける揺動部を備え、揺動部は、基板上面に沿って上記対向方向と平行な方向に沿った方向に延在し、その延在方向途中位置が基板から立設するピンを中心に揺動可能に当該基板に取り付けられて、上記延在方向一端部側及び他端部側の一方が上記軸線に近づくときは、他方が上記軸線から離れるように揺動可能となっており、上記延在方向一端部側及び他端部側のうち、ラチェットに近い側に爪部が揺動可能に連結し、延在方向一端部側及び他端部側のうち、ラチェットから離れた側に重りが連結する。
この構成によれば、試料ホルダー１に直接さわることなく、試料台を傾けるだけで、より確実に試料ホルダー１の検査面を変更することが可能となる。
【符号の説明】
【００６０】
１     試料設置治具（試料ホルダー）
２、３ 対向板
３ａ〜３ｄ  平坦部
４     連結部（棒部材）
６     第２の芯棒
７     第２の当接部
９     落下防止部品（棒部材）
１２   第１の芯棒
２０   試料設置治具
２２   円板
２３   支承部
２３ａ 溝穴
２８   基板
２９   ラチェット
３０   カウンタウエイト（重り）
３１   揺動部
３２   ピン
３４   爪部
３４Ａ 第１の爪
３４Ｂ 第２の爪
３５   案内部
３６   板バネ
Ｌ１   軸線
Ｓ     板状試料
ＳＨ   試料台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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